パッシブ注入の高温熱処理木材への応用とそれによるフレキシブル注入システムの開発

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研究実施計画通り、平成22年度に採択された基盤研究(A)により設置したスラブCO_2レーザで試験体にインサイジングを施し、その試験体を蒸気噴射乾燥させ、直ちに溶液に浸漬して液体の凝縮で生じた負圧により溶液を注入するパッシブ注入を行い、再び蒸気噴射乾燥で水分を除去するという手順のフレキシブル注入法が、溶液中で減圧と加圧で注入する従来法に比べてどれだけ注入効果があるかを、調べた。溶液には、これまで用いてきた染料を添加した水ではなく、耐火集成材に用いている難燃薬剤と広く用いられている保存処理薬剤を用いた。具体的な実験手順は、レーザインサイジングを行った生材と乾燥材の120mm正角柱のベイマツとスギについて、材の蒸気噴射乾燥→保存処理薬剤のパッシブ注入→蒸気噴射乾燥というインサイジング穴を3回用いる木材の高機能化法となるフレキシブル注入法の効果を通常用いられるものより高濃度の保存処理薬剤を用いて調べた。さらにインサイジング穴を有効に活用する方法として、材の蒸気噴射乾燥→保存処理薬剤のパッシブ注入→蒸気噴射乾燥→難燃薬剤のパッシブ注入→蒸気噴射乾燥というインサイジング穴を5回用いる木材の高機能化法となるフレキシブル注入法の効果を調べた。処理中の材内部の圧力と温度を測定し、注入量の確認には蛍光X線分光を用いた。その結果、蒸気噴射乾燥時の温度経過は木材の浸透性や密度、初期含水率によって変わること、パッシブ注入では浸潤面積率がほぼ100%になること、薬剤注入量は地上接地構造材の必要量を満足すること、2種類の薬剤を順次に注入しても別個に注入した場合と変わりが無かったことが明らかになった。結果は、本年3月に札幌で開催の第62回日本木材学会で発表し、国際学術雑誌に投稿した。