木材の水撃含浸法における液体浸透機構の解明と浸透促進方法の追究

薬液含浸は、木材の欠点改善や特性付与に欠かせない。しかしながら、一般的な含浸処理手法である加圧注入法では、木材の処理ムラや圧潰が生じ、処理時間が長くなることが問題だった。そこで申請者は、水撃含浸法による木材への液体浸透の促進を考えた。同手法では、木材を入れた半開放容器を液体で充填して打撃すると水撃作用が生じ、それによって木材に液体浸透することがわかり、木材の圧潰も起こりにくいことが示唆された。これは、水撃作用により木材中の浸透阻害部（閉鎖壁孔やチロース）が貫通されたためであると推察されたが、その機構は明らかではなかった。また、水撃作用が液体浸透に及ぼす効果は実用的にも十分とはいえなかった。本研究の目的は、木材の水撃含浸法について液体浸透機構の解明を目指すと同時に水撃作用による液体浸透の効果的な促進方法について装置開発を進めることである。令和４年度には、木材に水撃作用（圧力波：パルス波）を加えるためのシステムを構築した。液体浸透への木材組織構造（浸透阻害部）貫通の寄与を確かめるため、水撃作用を付加した後の木材試験片の組織構造についてマイクロスコープと走査電子顕微鏡（SEM）を用いて観察した。その結果、スギについては浸透阻害部である閉鎖壁厚が水撃作用によって開通することが明らかとなり、広葉樹のキリとウリンについては浸透阻害部である道管中のチロースが部分的に除去されていることが明らかとなった。

薬液含浸は、木材の欠点改善や特性付与に欠かせない。しかしながら、一般的な含浸処理手法である加圧注入法では、木材の処理ムラや圧潰が生じ、処理時間が長くなることが問題だった。そこで申請者は、水撃含浸法による木材への液体浸透の促進を考えた。同手法では、木材を入れた半開放容器を液体で充填して打撃すると水撃作用が生じ、それによって木材に液体浸透することがわかり、木材の圧潰も起こりにくいことが示唆された。これは、水撃作用により木材中の浸透阻害部（閉鎖壁孔やチロース）が貫通されたためであると推察されたが、その機構は明らかではなかった。また、水撃作用が液体浸透に及ぼす効果は実用的にも十分とはいえなかった。本研究の目的は、木材の水撃含浸法について液体浸透機構の解明を目指すと同時に水撃作用による液体浸透の効果的な促進方法について装置開発を進めることである。令和４年度には、木材に水撃作用（圧力波：パルス波）を加えるためのシステムを構築した。液体浸透への木材組織構造（浸透阻害部）貫通の寄与を確かめるため、水撃作用を付加した後の木材試験片の組織構造についてマイクロスコープと走査電子顕微鏡（SEM）を用いて観察した。その結果、スギについては浸透阻害部である閉鎖壁厚が水撃作用によって開通することが明らかとなり、広葉樹のキリとウリンについては浸透阻害部である道管中のチロースが部分的に除去されていることが明らかとなった。