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1930 年から今日まで: アセチル化木材の進化についてどれくらい知っていますか?
アセチル化木材は化学的に改質された木材で、生物学的攻撃に対して非常に耐性があり、毒性がありません。この技術は 1920 年代の研究にまで遡ることができ、最も古い特許は 1930 年にオーストリアの化学者 H. Suida によって申請されました。科学技術の発展に伴い、アセチル化木材の加工技術は大幅に改善され、木材科学の分野における重要な進歩となりました。
アセチル化プロセス中、木材の遊離ヒドロキシル基が無水酢酸と反応して安定した化学構造を形成し、水分の吸収を減らします。
アセチル化木材は、木材の自然な特性を高めるプロセスであるアセチル化と呼ばれる化学反応によって製造されます。アセチル化処理により木材中のヒドロキシル含有量が大幅に減少し、木材の吸湿性が低減し、外部環境におけるアセチル化木材の耐久性が大幅に向上します。
技術開発
1930 年代のアセチル化木材の特許がこの研究分野の先駆けとなりました。その後、米国林産研究所はこの技術に関するさらなる基礎研究を実施し、将来の商業生産の基盤を築きました。アセチル化に使用できる主な木材の種類は、松やブナなどのリグニンとセルロースを含む木材です。
製造工程
アセチル化木材の製造プロセスは非常に複雑で、木材の原料に化学試薬を注入する必要があります。このプロセスは、木材と無水酢酸の化学反応を促進するために、通常は120℃の高温で温度制御された環境で実行する必要があります。製造プロセスのもう一つの重要なステップは蒸留ステップです。これは、未反応の無水酢酸と酢酸を除去して最終製品の無毒性を保証するために使用されます。
パフォーマンスと機能
アセチル化木材の主な特性は、優れた耐水性、生物的腐敗に対する耐性、安定性などです。研究によると、アセチル化木材は膨張と収縮を 70% ～ 80% 削減し、耐虫性が大幅に向上し、ほぼすべての腐食に対して耐性を持つようになります。
アセチル化木材は未処理の木材よりも水分平衡点が低いため、気候条件が変化しても形状と密度が維持されます。
環境への影響
アセチル化木材は防腐剤や害虫に対する耐性に加え、環境変化に対する耐性も優れています。日光、雨、その他の天候の影響を受けても、アセチル化木材の劣化プロセスは大幅に遅くなります。そのため、アセチル化木材は屋外構造物や床材などへの使用に特に適しています。
工業生産と今後の見通し
現在、Accsys Technologies はアセチル化木材の大手製造業者であり、同社の Accoya ブランドは市場でよく知られています。イーストマンケミカルは2024年にアセチル化木材の生産を再開し、市場におけるグリーン建築材料の潜在的需要が継続的に増加していることを示しました。
結論90年以上の開発を経て、アセチル化木材は実験室技術から成熟した工業製品へと徐々に進化し、市場で広く注目を集めています。この技術は木材の性能を向上させるだけでなく、持続可能な開発の新たな可能性も開きます。今後、アセチル化木材が主流の建築材料となるかどうかは、市場の需要と技術革新のさらなる進展にかかっています。
