著者
小林 好紀 川井 安生 山内 秀文 土井 修一 則元 京 佐々木 光 OHTA Shosuke ITO Ryosuke 三浦 泉
出版者
秋田県立大学
雑誌
基盤研究(A)
巻号頁・発行日
1997

木材乾燥の前処理として古くから行われている水中貯木処理が、乾燥性や水分透過性の改善に寄与する理由を科学的に解明し、難乾燥材とされるスギ材の実用的な乾燥前処理技術として利用するために、6年間に及ぶ長期間の研究を行った。得られた結果は以下の通りである。(1)水中微生物の木材への活性水中貯木過程において、3ヶ月ごとに貯木池より回収したスギ素材丸太内における水中微生物の消長を追跡観察した。その結果、水中および散水貯木の開始とともに、まず辺材含水率が増加し、続いて移行材のそれが増加し、18ヶ月後には心材含水率が約150%近くまで増加し、水中微生物を含んだ貯木池の水分が丸太内部まで浸透したことを意味している。(2)貯木処理開始とともに辺材への水中微生物の侵入が観察された。移行材への浸入は貯木処理開始後2週間で観察され、辺材および移行材へ水中微生物が容易に浸入することが明らかになった。しかし、心材への浸入にはばらつきが見られた。水中貯木期間の長期化に伴って、すなわち、水中微生物の素材丸太中への浸入に伴って、参謀内のデンプン粒の減少、有縁壁孔の崩壊など木材組織に変化が生じた。(3)水中あるいは散水貯木処理期間に比例して、遠心分離機による脱水性の向上が見られた。とくに辺材と心材におけるそれの増加が大きく、含水率増加、組織構造の変化と関連があることが推測された。しかし、繊維方向あるいは放射方向のいずれにおいても吸液量の大きな増加は見られなかった。(4)長期間にわたって水中貯木されたスギ丸太内から7種類の水中微生物が観察され、それらが細胞内容物の消滅あるいは有縁壁孔壁の崩壊に関与している様子が確認された。水中微生物をスギ材にアタックさせると乾燥性が改善されることが明らかになった。とくに3年以上の貯木処理によって乾燥速度が著しく増加した。水中貯木期間の増加に比例して乾燥速度が増加した。とくに、48ヶ月以上の処理によって乾燥日数は約1/2に短縮された。(5)乾燥期間が長くなることによって、材色の変化が観察された。明度が向上するが赤みが減少し、また、黄味が増加した。したがって、長期間の貯木処理はスギ特有の心材色を失うことになる。しかし、長期間の水中貯木処理による強度の低下はほとんど観察されなかった・
著者
関野 登 井上 雅文 山内 秀文
出版者
社団法人日本材料学会
雑誌
材料 (ISSN:05145163)
巻号頁・発行日
vol.50, no.4, pp.415-420, 2001-04-15
参考文献数
18
被引用文献数
1

Mechanical properties of particleboards such as surface hardness, modulus of elasticity (MOE), bending strength (MOR) can be improved by high densification of its face layers. One of the effective ways for this purpose is introducing a steam pre-treatment technique into preparations of wood furnish for face layers, because steaming wood at high temperature increases wood compressibility. Also steam treated and then compressed particles show much less irreversible swelling than ordinary particles. This excellent dimensional stability would contribute to reductions of panel thickness swellings.<br>Three-layered particleboards with a density ranging 0.5-0.8g/cm<sup>3</sup>, a face to core ratio of 2/3, and a thickness of 12mm were manufactured from Sugi (<i>Cryptomeria japonica D. Don</i>) face strands (75mm&times;9.0mm&times;0.67mm) and core particles (14.9mm&times;2.9mm&times;0.97mm). The face strands were steam pre-treated in an autoclave by introducing high pressure steam at 210&deg;C for 10 minutes. Phenol-formaldehyde resin was used as a binder. The manufactured panels showed the following characteristics, when compared to control panels with non-treated face strands: 1) the maximum density through the thickness increased by 10-15 percent, 2) surface hardness increased by 30 percent, 3) thickness swellings were greatly improved, this being pronounced at higher density panels, 4) however, the reduction of linear expansion was not obvious because this layer structure showed excellent resistance against for in-plane swelling, 5) in spite of face layer's high densification, MOE and proportional limit stress in bending were almost the same as the controls, 6) MOR and withdrawal resistance of wood screw decreased at most by 30 percent due to the reduction of wood cohesion itself caused by steaming.
著者
山内 秀文 OLRANDO R. Pulido 馬 靈飛 佐々木 光 桜庭 弘視 楊 萍 MA Ling. Fei. PULIDO O. R. 木村 有一 土居 修一 田村 靖夫 徐 へん 馬 霊飛 菊地 與志也
出版者
秋田県立大学
雑誌
基盤研究(B)
巻号頁・発行日
1999

スギ丸太の歩留まり向上と廃棄物低減を目指し、スギ樹皮を有効利用する方法として厚物成形ボードに転換する方法を検討した。さらに、このボードの持つ断熱性、成型性、耐久性、厚物化による載荷性などの性能を生かし、付加価値の高い利用法として床暖房基材とすることを考案し、これの基礎技術を確立する実験を行った。検討結果を以下のような四章にまとめた。1)スギ樹皮ボードの諸性質:スギ樹皮ボードの基礎的な性質を明らかにするために、小試験体により力学的性質、寸法安定性、断熱性、VOC吸着性及び遮音性能を測定した。樹皮ボードは力学的性能がやや劣るものの、優れた断熱性、VOC吸着性などを持つことが明らかになった。2)床暖房基材成型用金型の設計・試作及び実験用ボードの製造:既存の蒸気噴射プレス定盤に取り付けて用いる成形金型の設計を行った。金型の成形パターンは汎用性と施工性を考え正方格子状とした。この金型を用い、イソシアネート樹脂接着剤を用いて厚さ45mm、比重0.40の実験用ボードを1枚当たり4.5分で製造できた。3)床暖房モデルを用いた配管及び床構成の検討:先に試験製造したボードを用い、約1×2mの床暖房モデルを作製し、熱源を接続して配管パターン、配管直径、熱拡散材料の有無による暖房効果への影響を検討した。配管の差異による影響はほとんど見られなかったが、熱拡散材料、特に薄様の金属板の使用は暖房速度の向上及び暖房の均一化に効果的であった。4)実大試験住宅への床暖房の施工:最終的な施工方法の開発及び施工性の評価を目的として、実大の試験住宅内の一室に暖房床を施工した。この検討から、開発した方法が良好な施工性、高い自由度をもつことが明らかになった。
著者
山内 秀文
出版者
秋田県立農業短期大学
雑誌
奨励研究(A)
巻号頁・発行日
1997

10年度はまず、9年度で明らかになった配向の乱れを改善するために、特に気流速度が遅い領域(3、5、10、20m/s)でのその原因について更に詳細に検討した。配向装置にフレーキングミルで作製したI.=48mm、w.=7.2mm、t=0.37mm、含水率15%のスギストランドを流し、高速度ビデオを用いて捉えた映像を画像解析した。目視では比較的良好に見えた20m/sの場合、装置中央付近を走行するフレークの配向度は向上するが、装置端部では壁際と中央部との気流速度の差からフレークにモーメントが作用し、回転する現象が見られた。実大で連続使用できるベルトの速度は最大でも10m/s程度と言われることから、この速度では捕集が困難であると判断できた。装置出口付近で高圧静電場(極板間距離200mm、極板数8枚、電圧30及び40kV)を併用した場合、電圧40kVでは配向の乱れを比較的よく改善できることが明らかになった。この効果は気流速度が遅い時により大きいが、速度が5m/s以下ではフレークが極板に吸引されてしまい、回路の詰まりが見られた。以上から捕集装置は1)気流速度は10m/s程度とし、40kV以上の高圧静電場を併用する、2)遠心力が作用する配向装置カーブ部分までつみ取りベルトを延長し、押さえベルトを設置する、3)押さえベルトの直前、直下に高圧静電場を発生する極板を設置する、とし現在設計に入っている。さらにボード製造装置としての評価のために、同じフレークにイソシアネート樹脂接着剤を塗布し、気流速度10m/s、40kVの高圧静電場を作用させて、比重0.45及び0.7、厚さ9rIlmのOSBの製造を行った。現在の段階では出口での捕集が不完全で配向度が上がらず、配向方向と直交方向のMOE比は1.3-1.6倍であったが、既存OSBより低比重でMOE及びMORの絶対値は遜色なく、スギのボード原料としての適正を確認した。