二酸化ケイ素粉末を用いた無機複合木質成形体の開発

使用二氧化硅粉末的无机复合木成型体的开发

基本信息

批准号：
21K05707
负责人：
梅村研二
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、まず木粉に対するスクロース・クエン酸接着剤の接着性について検討した。具体的には、100メッシュパスの乾燥スギ木粉、および60メッシュパスの乾燥したスクロース粉末とクエン酸粉末を原料に用いた。スクロースとクエン酸の重量比は既往の研究に基づいて3：1とした。また、スクロース粉末とクエン酸粉末の接着剤としての重量は、木粉成形体に対して0から30wt%まで変化させた。所定重量の各粉末を混合後、内寸10cmの角型金型に入れて熱盤温度200℃、圧力4MPa、時間10分の条件で熱圧した。得られた成形体は、曲げ試験、衝撃試験、耐水試験、簡易的な耐燃性試験を行うとともに、FT-IR測定やマイクロスコープによる観察も行った。各種試験の結果、接着剤添加率20wt%において最大の曲げ性能や衝撃性能を示し、耐水性、耐燃性についても一定の性能を示すことを明らかにした。また、FT-IRの結果からエステル結合の形成を確認し、化学的に接着していることを明らかにした。これらの結果と昨年度の結果を勘案し、木粉・シリカ粉末複合成形体を作製した。今回は接着剤条件を一定として、木粉とシリカ粉末の混合比を変えて成形体を作製し、各種物性を評価した。すなわち、接着剤添加率は20 wt%とし、スクロースとクエン酸の混合比を3：1とした。木粉とシリカ粉末の混合比を5水準変化させ、製造方法や評価方法はこれまでと同様とした。物性評価の結果、曲げ強さは木粉の比率が高いほど向上し、曲げ弾性率はシリカ粉末の比率が高いほど向上した。また、衝撃強さは木粉の比率が高いほど高い値を示した。耐水性はシリカ粉末の比率が高いほど厚さ変化が小さくなった。簡易的な耐燃性試験では、シリカ粉末の比率が50%以上で大幅に燃焼が抑制された。

今年，我们首先检查了蔗糖 - 柠檬酸粘合剂对木粉的粘附。具体而言，将100颗网状的干雪松木粉和60个网格通过的蔗糖粉和柠檬酸粉作为原料。根据先前的研究，蔗糖与柠檬酸的重量比为3：1。此外，相对于木粉模制产品，蔗糖粉和柠檬酸粉的重量从0到30 wt％变化。混合给定重量的相应粉末后，将它们放在平方模中，内部尺寸为10 cm，并在200°C的热板温度的条件下加热。对所得的模制体进行了弯曲测试，冲击测试，防水测试和简单的火焰耐药性测试，以及使用显微镜进行FT-IR测量和观察。各种测试的结果表明，最大弯曲和影响性能以20 wt％的粘附添加速率显示，并且防水性和耐火性也显示出一定水平的性能。此外，从FT-IR的结果中证实了酯键的形成，表明它们是化学附着的。以这些结果和去年的结果，制备了复合模制木粉/二氧化硅粉。这次，保持粘合剂的条件保持恒定，并更改了木粉和二氧化硅粉的混合比生产成型产物，并评估了各种物理性能。也就是说，粘合剂的添加速率为20 wt％，蔗糖和柠檬酸的混合比设置为3：1。木粉和二氧化硅粉的混合率更改为五个级别，制造和评估方法与以前相同。由于物理特性，弯曲强度随木粉的比例越高而提高，并且弯曲弹性模量随着二氧化硅粉的比例越高而改善。此外，影响强度越高，木面粉比率越高。二氧化硅粉的比率越高，厚度变化越小。在简单的火焰耐药性测试中，二氧化硅粉末比率为50％或以上，燃烧受到了显着抑制。