高温・高圧条件下での木材組織・物性変化の解明

• 課題番号: 2003004433
• 研究機関名: 森林総合研究所
• 研究分担: 森林総合研究所
• 研究期間: 継続2001～2005
• 年度: 2003
• 摘要: 高温・高圧条件下での木材組織・物性変化の解明当年度の試験研究方法：１）スギ辺材および心材から得た木材片（30mm(L)x30mm(R)x30mm(T)）を、100℃以上の飽和蒸気環境下において処理温度、処理時間を変えて処理した。直径9mm、長さ20mmの円筒状に成形された処理材に蛍光染料を透過させたあと、試験体を液体窒素で凍結し、蛍光顕微鏡および共焦点レーザー顕微鏡で透過部位の解析を行った。２）高温水蒸気中での振動試験系を試作し、試験体、試験体支持系、加振用電磁石、振動検出用変位計を密閉型加熱容器に入れ、両端自由撓み振動試験を行い、比動的ヤング率と損失正接の経時変化を測定した。なお、設定温度は115、 120、 130、 140℃、設定相対湿度は75、 85、 95、 98％とした。当年度の研究成果：１）辺材部では、処理、未処理に関係なく早材部では透過性がよいと考えられる。心材部では、処理材、未処理材ともに早材部の移行部が透過経路となるが、未処理材では１から数個の仮道管の小さな集合が、処理材では未処理材よりも大きな集合が経路を形成する様子が観察された。このため、処理によって隣接する仮道管間の透過性が改善されると考えられる。また、処理、未処理を問わず、放射柔細胞内での蛍光染料の分布は認められず、高温高圧処理を行っても分野壁孔の透過性は改善されないものと考えられる。２）各温度、湿度条件下における比動的ヤング率は材内温度の上昇と共に減少し、材内温度が沸点で安定し始めた頃に最小となった後、増大に転じ安定した。損失正接は材内温度の上昇と共に増大し、材内温度が沸点で安定し始めた頃に最大となった後、減少に転じ安定した。比動的ヤング率と損失正接の経時変化は対応し、それぞれの経時変化は湿度制御を行っていない場合と基本的には同様の傾向を示したが、変化量は遥かに大きくなった。また、115、 120、 130、 140℃における振動特性の含水率依存性を得た。高温水蒸気中での比動的ヤング率、損失正接－平衡含水率関係を室温のそれと比較すると、温度と水分の相乗効果によって、比動的ヤング率は著しく小さく、一方、損失正接は非常に大きいことが明らかになった。その他 ３）高温高圧雰囲気中において、圧縮応力下の応力緩和過程における任意の時間、温度および湿度と残存応力との関係が明らかにな
• カテゴリ: 温度処理 加工 乾燥