炭酸化反応による有機・無機複合材の研究 (III) : 木毛炭マグボードの熱伝導率

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(1)Title. 炭酸化反応による有機・無機複合材の研究 (III) : 木毛炭マグボードの熱伝導率. Author(s). 芝木, 邦也. Citation. 北海道教育大学紀要. 第二部. A, 数学・物理学・化学・工学編, 30(2) : 227-232. Issue Date. 1980-03. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/6048. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) . 北海道教育大学紀要（第２部Ａ）第３０巻第２号ｌｏｆＨｏｋｋａｉｄｏＵｎＪｉｉｆＥｄｕｃａｉＳｅｉｏｕｒｎａｔｔｌｔｒｖｅｓｏｎ（ｏｎｌＩＡ）Ｖｏｃｙｏ．３０．２，Ｎｏ. 昭和５５年３月 △ ４ａ９８０ｒｃｈ，１. 炭酸化反応による有機ｏ無機複合材の研究（ｍ）木毛炭マグボードの熱伝導率. 芝. 木. 邦. 也. 北海道教育大学旭川分校木材加工学教室. ＳｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅＣ）ｌｎｏｒｇａｎｉｃ人江ａｔｔｅｒ− ｒｇａｎｉｃハ４ａｔｉｔｅｔｅｒｃｏｍＰｏｓｉａｌｂｙＣａｒｂｏｎａｔａｉｏｎ１ｎ１ａｔｅｒ１．．１ＴｈｅｒｍａＩＣｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆＴａｎｍａｇｕＢｏａｒｄｓＫｕｎｉｙａＳＨＩＢＡＫ１・アｖｏｏｄＴｅｃｈｎｏｌｉｋａｗａｃ。ｎｅｇｅＨｏｋｋａｏｇｙＬａｂｏｒｉｄｏＵｎａｔｏｒｙｉａｈｉｉｔｙｏｆＥｄｕｃａｔｖｅｒｓｏｎ，Ａｓ，，Ａｓｉｋａｗａ０７０ａｈ. ａｂｓｔｒａｃｔ. Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｗｏｏｄｖｏｌｕｍｅｆｉｏｎ（Ｖｗ）ｔｏｉｎｏｒｇａｎｉｃＶｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉＯＱ（Ｖ飽）ｒａｃｔ，ｉｆｉｃｇｒａｖｉｔｙａｎｄｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆＴａｎｍａｇｕｂｏａｓｐｅｃｉｔｕｄｒｄｓｗａｓｓｅｄ，ｌｉｉｏｎｔｉｌｉｎａｄｄｔｙｏｆＴａｎｍａｇｕｂｏａｒｄｗｅｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄ．，ｔｈｅｉｎｓｕｌａｔｉｏｎａｂＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｂｉｎｅｄａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｔａｉｆｉｃｇｒａｖｉｔｙｏユ）Ｓｐｅｃｆｂｏａ４７ｔｏｏｒｄｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆｏ３４・．５１ａｎｄＶ〆ＶＭｇｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆｏ・ｔｏｌ３５ｓｈｏｗｉｎｇｎｏｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ．．２）ＴｈｅＴａｎｍａｇｕｂｏａｒｄｓｈｏｗｅｄｍｕｃｈｌｉｖｉｔｙｖａｌｕｅｔｈａｎｔｈｅｃｅｍｅｎｔｅｄｅｘｃｅｏｗｅｒｃｏｎｄｕｃｔｌｉｏｒｓ. ｂｏａｒｄｄｉｄ．ｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｗａ３）Ａ１ｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔ．ｓｏｂｓｅｒｖｅｄｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｍａ. １. 緒. 言. 近年のエネルギー供給をめぐる諸情勢から，各方面において省エネルギー対策の強化が行われている．省エネルギーとは，エネルギーの転換，輸送消費の各局面で合理化を行うことにより一，，定量のエネルギー投入からより高い価値または効用を生みだすことでありわが国独自の努力で達，成することが可能なものである．住宅の断熱構造化によって省エネルギーの促進を図ることは重要な施策の一つであり早くから，住宅用断熱材の断熱性を評価する基準の確立が望まれていたまた通産省・工業技術院は省エ，．，（２２）７.

(3) . 芝. 木. 邦. 也. Ｓ化する方針を固めた．こＩネルギー目標値を達成するのに貢献できる断熱建材についてはすべてＪＳ化方式を改めて，「定の断熱水準を満足する建材についてはＩれまでバラバラであった断熱材のＪすべて断熱材として規格化し，全体としての省エネルギー効果に整合性をもたせようというものである．これらにともない断熱性試験方法の規格化が行われ，日本工業標準調査会建築部会の審議を経て，昭和５４年３月１粥こ制定された．これと平行して現在混用している断熱材と保温材の定義を明確にした．つまり，前者は「日射とか気温の変化を断つ役割があり，冷暖房費を節約できるもの」とし，後者は「管内，室内の温度を一定に保つもの」とし，それぞれ別個に規格化していく考えである．. 木毛炭マグボードは，連続気孔をもつ木質・無機質複合材であり，内壁材，間仕切り材，天井材等の製品用途を考えた場合，断熱性は重要な性質と考えられる．本研究では，木質と無機質の組成比，ボード比重，含水率を異にする木毛炭マグボードの熱伝導率を測定し，検討した．. ２. 験. 実. ２ー１. 原料および試験体. ７９）のものと全く同様である．ボード作成に用いた原料は，第１報（芝木，１９５∼１．８０ｃｍ，試験体は，下記条件の実験室製造木毛炭マグボードを使用した．ボード厚さ：１．７ボード比重：. ２−２. ０．４７∼０．５１，木毛：水酸化マグネシウム組成比：. １：１ ∼ １：４. 熱伝導率測定. ｉｔ熱伝導率の測定には，真空理工（株）ＤＹＮＡＴＥＣＨ−迅速直読式熱伝導率測定装置Ｋ−Ｍａｃ型. ′ ｔｏ（Ｐｈｏ．１に示す． ③， ③ の上・下ヒーターは，一定の指．１）を用いた．この装置の原理図をＦｉｇ. 定した温度を保持するように調節されている．下部ヒーターの上に薄い熱流計④がおかれ，上部ヒーターと熱流計の間に試料板⑤がサンドウィッチ状にはさまれる形となる．上部ヒーターと下部ヒー. ターのそれぞれの外側には，フレオン冷却システム ①， ①′ が配置されている．これにより測定温度０Ｃまで任意の温度に設定することができる熱流計の出力電圧を偽試料の厚さ △Ｌは， − ７ ∼１２０，．. 試料上下面の温度差 △ｒとすれば熱伝導率Ａは，. ため．弁で求められる．. ０Ｃ平均２４ｏＣとしたｏＣ下面１３測定温度は，上面３５，，．. ＩＳ断熱性能試験方法の概要を紹介する．参考のため，Ｊ ①適用範囲この規格は，住宅の壁，屋根，床および天井の断熱を行うため使用される板状，マット状，シート状に成型された断熱材の断熱性能試験方法について規定している． ②試験体試験体は，製品から試験装置の加熱箱の開口部の外形寸法（９ｏｃｍＸ９ｏｃｍ）以上の大きさのものを作製する．製品の寸法が小さい場合は，適当な方法で接合して試験体を作製する． ③試験装置. 試験装置は，加熱箱，恒温箱，温度測定機器，電力測定機器，電源安定装置で構成. されている．（２２８）.

(4) . 炭酸化反応による有機・無機複合材の研究. ｉｃＰｈｏｔｏ．ＩＫ − Ｎ１ｔａ. ① ② ③. ⑤. ④. ？. １. ４Ｌ. Ｈｅａｌｔｆｏｗ. ★. ↓ ≠. ▼ Ｔ. ▲ ー. ③′ ②′ ①′. ｉｎｃｉｐｌｉａｇｒａｎｎｅｏｆｔｈｅａｐｐａｒａｔｕｓＦｇ．ＩＰｒｅｄｉｎｇｔｈｅｒｎｌｃｏｎｕｓｅｄｆｏｒｍｅａｓｕｒ〔「ーａ − ｄｕｃｔｉｖｉｔｙ．ｉｎｇｓｙｓｔｅｍ， ①， ①′：ｆｒｅｏｎｆｒｅｅｚ ②， ②′：ｉｎｓｕｌｉｏｎｔａ，ｔｅｒ ③， ③′：ｈｅａ，ａ：ｈｅａｔ ④ ｏｗｍｅｔｅｒｒ，：ｓａｍｐｌｅ ⑤. （２２９）.

(5) . 芝. 木. 邦. 也. 試験方法は，加熱箱からの発生熱量，加熱箱周壁からの流出熱量，加熱箱および恒ｌｋｃａ〕または熱抵抗〔ｍ２温箱内の空気温度，試験体の表面温度などを測定し，熱貫流抵抗〔ｍ２ｈ ℃／ｈｏｋｃａｌＣ／〕を算出する．３試験の熱流方向（上向） ⑤試験結果試験結果には，試験材料名，厚さ〔ｍｍ〕，，，密度〔ｋｇ／ｍ〕２ｏｌ，熱量測定値〔ｋｃａｌ／ｈ〕平均温度（キ内外気温の平均値），熱貫流抵抗または熱抵抗〔ｍｈＣ／ｋｃａ〕 ④試験方法. などを明記することが必要である．. ３. 結果および考察. 木質と無機質の組成比の影響Ｆｉグボードの木質体積分率（Ｖｗ）と無機質体積分率（ＶＭｇ）の比と熱伝導率の関２に木毛炭マｇ．３４から１５の範囲では，熱伝導率に差は認められなかった．係を示す．Ｖ〆Ｖ胞が０．．３. ３−１. ３−２ボード比重の影響Ｆｉｇ．３にボード比重と熱伝導率の関係を示す．一般に比重と熱伝導率の間には直線関係があるといわれている．しかし，この実験範囲（ボード比重：０．４７∼０．５１）内ではほぼ一定の値を示した．. ３−３. ボード含水率の影響. ｉボード含水率と熱伝導率の関係をＦｇ．４に示す．ボード含水率０∼２０％までの測定範囲内では，）の報告と同様に直線性を持っていることがわかっボード含水率と熱伝導率の間には信田ら（１９７９ｌｌｍａｎｎ（１９６２））による水の熱伝導率は静止空気の約た．そして，その結果は，ｋｕ，Ｃａｍｍｅｒ（１９７０. ２５倍であり，ボード含水率の増加で熱伝導率はほとんど直線的に増大するという報告と同様に説明できる．. ４. 結. 論. ｉｔ木毛炭マグボードの断熱性能を評価するため，Ｋ−Ｍａｃを用いて熱伝導率を測定し，次の結果を得た．１．木質と無機質の組成比，ボード比重の依存性については，本実験での測定範囲内では熱伝導率の値に変化が認められなかった．０Ｃであり比重０４２の木毛セメント板の熱伝ｌ／ｍｈ２．ボード比重０．５１で熱伝導率が０．０７７ｋｃａ，，ｏｌ／ｍｈＣと比較すると極めて良好な断熱性能を示した．３ｋｃａ導率０．１３．ボード含水率の増加によって熱伝導率は直線的に増加した．したがって，前報のポリマー溶液処理の耐水ボードでは断熱性能の低下を防止することができる．. （２３）０.

(6) . . 炭酸化反応による有機・無機複合材の研究. ６ｈ白く司Ｕ. ９. Ｕ０。，. ｏ. ｏｏｏ. せ参□Ｕコロロｏｕ司日毎農↑. 隊。. 伊. Ｕｂ日＼︵司ＵＭ︶おぢロＵコ℃口ｏｕ南日毎霜ト. ｏ. ｏ. ∼ １５．. １０，. ５０．. ０. Ｖｗ／ＶＭｇ. ｏ. た０４，. ：ｏ５ｉｉＳｐｅｃｆｉｔｃｇｒａｖｙ. 副ｉｇ．２ＲｅｉｏｎｓｈｌｉｐｂｅｔｗｅｅｎＶｗ／ＶＭｇａｎｄａｔｌｃｏｎｄｕｃｉｖｉｔｈｅｒｍａｔｔｙ．ｌＶｗ：ｗｏｏｄｖｏｉｏｎｕｍｅｆｒａｃｔｉｃｖｏｌｉｏｎＶＭｇ：ｉｎｏｒｇａｎｕｍｅｆｒａｃｔ. 罫１ｇ．３ＲｅｌｉｏｎｓｈｉＰｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｍａｌｃｏｎ‐ ａｔｉｖｉｄｕｃｔｉ云ｃｇｒａｖｉｔｙａｎｄｓＰｅｃｔｙｏｆＴａｎｍａｇｕｂｏａｒｄｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ４７ｔｏｏｏ５１，．．. ０１５．０１４．１３０． . 旦ｏ１２．. . . ０１１，. ヨ０１０．. ー. ９Ｏ錘Ｏ ‐. ｌ. ト. ００８．００７．００６．. 矛. ぬ. 力. ｄ６. 測. 顕“ ・４Ｄｅ。ｅｎｄｅｎｃｅｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｃｏｎ−. 如. ｉｖｉｄｕｃｔｉｓｔｙｏｎｔｈｅ江ｔｕｒーｏｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＴａｎｍａｇｕｂｏａｒｄ．. Ｍｏｉｔｔｔ（％）ｒｓｕｅｃｏｎｅｎ. （２３１）.

(7) . 芝. 謝. 木. 邦. 也. 辞. 本研究は農林水産省林業試験場で行ったものであり，種々御指導・御便宜を賜った林産化学部村山敏博複合化工研究室長に深甚の謝意を表します．. 参考文献ｆｌｌＣａ直ｌｍｅｒ１９７０ｔ）ＨｏｚＲｏｈ −Ｗｅｒｋｓｏｆ，２８，４２０，，Ｖｏ，ｐ，Ｗ，Ｆ．（２２５２ｉｂｉｄＶｌ０９ＫｕｌｍａｎｎＧ１９６）．．．，ｏ．，ｐ，．（. ｌ０）炭酸化反応による有機・無機複合材の研究（１）９芝木邦也（１９７．１，８３頁．３，Ｎｏ．北教大紀要第２部Ａ，Ｖｏ９）木質材料の熱伝導率第１報，第２９回日本木材学会研究発表要旨，３２頁信田聡，大熊幹章（１９７. ）（２３２.

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