木質系建設廃棄物を原料とする炭を用いた調湿システム及び調湿建材の開発

使用木建筑废料制成的木炭开发湿度控制系统和湿度控制建筑材料

基本信息

批准号：
13750553
负责人：
萩島理
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

木炭A,B及び古紙スラッジを原料とする炭Cの3種類を用いて、吸放湿量に関する実験を行った。木炭Aの原料は竹、木炭Bの原料は製材で発生する木材片,解体材の柱・梁材など主に針葉樹で、いずれも調湿材として市販されている。実験では、前述の3種類の炭を、それぞれ粒径2〜4mm及び4mm以上にふるい分けた6種類の試験体を用意した。実験手順は次の通りである。まず、試験体を24時間105℃の乾燥炉に設置した後、乾燥重量を測定する。次に、人工気候室にて、ある温湿度で吸放湿がほぼ生じない平衡状態から、ステップ状に湿度を上昇させ、一定時間間隔で重量測定を行う。実験は湿度の設定の異なる5ステップについて行った。得られた含水率の時系列実験データを用いて、実験開始後からの経過時間と含水率の関係を多項近似式に当て嵌めた場合のパラメーターa1,a2,a3,a4をNLSSQP法により求めることで、無限時間経過後の平衡含水率を求めた。更に、得られた相対湿度-平衡含水率の関係を、シグモイド・ロジスティック曲線に当て嵌めた場合のパラメーターを非線形最小二乗法により求めた。相対湿度80%以上の高湿な条件では、木炭Aがもっとも平衡含水率が高く12%近い値を示すのに対し、古紙スラッジを原料とする木炭Cの吸着量は低く3%未満となった。また、粒径による違いは殆ど見られない。次に、前述の湿度のステップ励震に対する木炭の含水率応答について、熱水分同時移動方程式に基づく計算値と実験値の誤差を最小とする木炭の湿気伝導率及び湿気伝達率の同定を行った。この2つのパラメーターにより、木炭の吸放湿特性を予測するための熱水分同時移動解析が可能となる。

我们使用三种类型的木炭A和B和Charcoal C进行了一项实验，并释放了水分，该实验是由废纸污泥制成的。木炭A的原材料是竹子，木炭B的原材料主要是针叶树，例如由锯子产生的木材，用于拆除材料的圆柱和横梁，并且所有这些都可以作为水分控制材料市售。在实验中，制备了六种类型的测试样品，其中上面提到的三种木炭的粒度分别为2-4 mm和4 mm或更多。实验过程如下：首先，将样品放在105°C的干燥烤箱中24小时，然后测量干重。接下来，在人造气候室中，从平衡状态下逐步提高了湿度，在某个温度和湿度下，水分吸收和释放几乎不会产生，并且在定期时间间隔进行重量测量。该实验是针对五个步骤进行的，具有不同的湿度设置。使用水分含量的时间序列实验数据，当自实验开始和水分含量以来经过的时间之间经过的时间之间的关系与多项式近似方程与多项式近似等方程拟合，并且通过使用NLSSSSSSQP方法确定无限时间的平衡时间。此外，当拟合到乙状结肠逻辑曲线时，获得的相对湿度平衡水含量关系是通过非线性最小二乘法确定的。在高湿度条件下，相对湿度为80％或以上，木炭A具有最高的平衡水分含量，接近12％，而用废纸污泥制成的木炭C的吸附量很低，达到3％。此外，根据粒径几乎没有任何差异。接下来，关于上述木炭对湿度的台阶激发的水分含量响应，鉴定了湿度的电导率和湿度转移速率，这最大程度地减少了基于热量和湿度的同时转移的计算值和实验值之间的误差。这两个参数允许同时进行热和水分转移分析，以预测木炭的吸收和释放特性。