周囲環境の変化が木質ボードの性質に及ぼす影響
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(2) . 北海道教育大学紀要 （自然科学編） 第４ ９巻 第２号. 平 成 １１ 年 ２ 月. Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｏｋｋａｉｄｏ Ｕｎｉｖｅｒｓ ｉ ｉｏｎ （ＮａｔｕｒａＩ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ） Ｖｏｌ ｔｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔ ４９ ２ ． ，Ｎｏ．. Ｆｅｂｒｕａｒｙ，１９９９. 周囲環境の変化が木質ボードの性質に及ぼす影響 智＊・ 矢 永. 大矢. 国良＊＊. ＊ 北海道教育大学札幌校木材加工学研究室 札幌 ００ ２ ８５０２ ‐. ” 北海道大学農学部木材工学研究室 ８５ ８９ 札幌 ０６０ ‐. Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｂｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａ１ Ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ△ ４ＤＦ ａｎｄ ｐａｒｔｉＣ１ｅ Ｂｏａｒｄ. ＊ ｓａｔｏｒｕ ＯＨＹＡ＊ ａｎｄ Ｋｕｎｉｙｏｓｈｉ ＹＡＮＡＧＡ＊ ＊ Ｗｏｏｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ， Ｓａｐｐｏｒｏ ＣａｍＬ ｐｕｓ， Ｈｏｋｋａｉｄｏ Ｕｎｉ ｉ ｉｏｎ， Ｓａｐｐｏｒｏ ｏ０２ ｔｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔ ｖｅｒｓ ‐８５０２ ＊＊ Ｌａｂｏｒａｔｏｒ ｏｆ Ｗｒ ｄ Ｅ ｉ ｉｃｕｌ ｔｙ ｏｆ Ａｇｒ ｏｏ ｎｇ ｎｅｅｒｉｎｇ， Ｆａｃｕｌ ｔｕｒｅ ｙ ， Ｈｏｋｋａｉｄｏ Ｕｎｉ ｔｙ， Ｓａｐｐｏｒｏ ０ ６０ ８５８９ ｖｅｒｓｉ ‐. Ａｂｓｔｒａｃｔ. Ｍｅｄｉｕｍ ｄｅｎｓｉ ｉｂｅｒｂｏａｒｄ Ｑ収ＤＦ） ａｎｄ ｐａｒｔ ｔｙ ｆ ｉｃ ｌｅ ｂｏａｒｄ （ＰＢ） ａｒｅ ｂｅ ｉｎｇ ｕｓｅｄ ｉｎ ｌａｒｇｅｒ ｑｕａｎｔ ｉ － ｉｅｓ ａｎｄ Ｗｉ ｔ ｔｈ ａ Ｗｉｄｅｒｖａｒｉｅｔｙ 。ｆ ｕｓｅｓ ｔｈａｎ ｅｖｅｒ ｂｅｆｏｒｅ‐ Ｌｉ ｌｅ ａｔｔｅｎｔ ｔｔ ｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｇｉ ｖｅｎ， ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔ ｉｅｓ ｏｆ△ ４ＤＦ ａｎｄ ＰＢ ｗｈｉｃｈ ｃｈａｎｇｅ ｗｈｅｎ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｌ ｉ ｌｅ ａｌ ｔ ｉｏｎ 。ｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｔ ｔｅｒａｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｏｓｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄ ｉｎ ｈｏｍｅｓ ， ‐ Ｒｅｌａｔ ｉ ｔｙ ａｎｄ ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ ａｒｅ ｒｅｇａｒｄｅｄ ａｓ ｂａｓｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓ ｖｅ ｈｕｍｉｄｉ ， ｌｎ ｔｈ ｉ ｓ ｓｔｕｄｙ， ｔｗｏ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｔｅｓｔｓ Ｗｅｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ‐ Ｔｈｅ ｏｂ ｔ 。ｆ ｏｎｅ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｔｏ ｃｌａｒｉｆｙ ｔｈｅ ｊ ｅｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ 。ｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔ ｉｅｓ 。ｆ Ａ４ＤＦ ａｎｄ ＰＢ‐ Ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｉ ｆｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｅ ｌａｔ ｉ ｔｙ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｔｏ ｃｌａｒ ｖｅ ｈｕｍｉｄｉ ｉｅｓ ｏｆ Ａ 江ＤＦ ａｎｄ. ＰＢ－工ｎ ｂｏｔｈ ｓｅｒｉｅｓ ｂｅｎｄｉｎｇ ｔｅｓｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ Ｙｏｕｎｇ’ｓ ｍ。ｄｕｌｕｓ ｅｒ ｕｎｉｔ ｗｅ ｉ ， ｐ － ｇｈｔ （丑ノ今）， ｌｅｃｔ ｉｏｎ ａｎｄｌｏａｄ ａｔｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔ ｄｅｆ ｉｏｎａｌｌ ｉｍｉ ｔ ｌｅｃｔ ｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ， ｍａｘｉｍｕｍ ｌｏａｄ， ａｎｄｔｈｅ ｄｅｆ ｌｏａｄ （ｍａｘｉｍｕｍ ｄｅｆ ｌｅｃｔ ｉｏｎ） ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ‐ Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｆａｃｔｏｒｓ Ｗｉ ｔｈ ａｌ ｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒａｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓ Ｗｅｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ． Ｒｅｓｕｌ ｔｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌ ｌｏｗｓ ｉａｌ ｌｙ ＰＢ ． 工ｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｂｅｃａｍｅ ｈｉｇｈｅｒ， △江ＤＦ ａｎｄ ｅｓｐｅｃ ｂｅｇａｎ ｔｏ ｓｈｏｗ ｍｏｒｅ ｂｒ ｉ ｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔ ｔｔ ｉｅｓ ａｆｔｅｒ ｐｒｏｐｏｒｔ ｉｏｎａｌ ｌ ｉｍｉ ｔ ｉ ｔｙ ｂｅｃａｍｅ ｖｅ ｈｕｍｉｄｉ ． 工ｆ ｒｅｌａｔ ｈｉｇｈｅｒ ａｆ ｉｏｎａｌｌ ｉｍｉ ｔ ｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔ ｉｅｓ ｗｈｉ ｌｅ ＰＢ ｂｅｇａｎ ， ｔｅｒ ｐｒｏｐｏｒｔ ，△４ＤＦ ｂｅｇａｎ ｔｏ ｓｈｏｗ ｍｏｒｅ ｄｕｃｔｉ ， ｔｏ ｓｈｏｗ ｍｏｒｅ ｂｒ ｉ ｌ ｔ ｔ ｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ． Ｔｈｅ. 互／γ. ｏｆ ＭＤＦ ａｎｄ ＰＢ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ Ｗｉ ｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ. ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｅ １ａｔ ｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉ ｔｙ． Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｕ１ ｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｄ ｉｎ １ａｒｇｅｒ ｅｆ. 互／γ ｏｆ ＭＤＦ ｔｈａｎ. ｏｎ ｔｈａｔ ｏｆ ＰＢ ｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉ ｔｙ ｒｅｓｕｌ ｔｅｄ ｉｎ ‐ ｏｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｈａｎｄ， ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｒｅｌａｔ. ｌａｒｇｅｒｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎｔｈｅ 互ノア ｏｆ ＰＢ ｔｈａｎ 。ｎ ｔｈａｔ ｏｆ Ｍ ＤＦ ． ‐. （ ２ ５ ）.
(3) . 大矢. １２８. １． 緒. 智・矢永. 国良. 本研究では， 特に以上の点に着目し， ＭＤＦ 並び にパーティク ルボー ドの性質が， 周囲環境の変化に. 言. と も な っ て， どのよう に変 化する の かについ て の基. 木材は， 比強度が高い， 断熱性が大きいな どの性 質を持っ た優 れた材料である が， 反面， ばらつき が大きい， 生物材料であるため工業的に品質をコン. 礎的実験を行なった． ２． 実験方法及 び検討項目. トロー ルする こと がで きな い な どの 欠点 を持 っ てい. ２． １ 試験体 試験体は， 市販のＭＤＦ （輸入品） ， パーティクル. る．. また， 森林資源の枯渇によって， 大径・長材が自 由 に求め られなくな っ て きていることが， 問題になっ. ボー ド （ＰＢ） （イ ワク ラ科 学製） を 使用 した. てき て いる．. （Ｔａｂｌ ｅｌ） ．. そこで， 近年， 木質材料と言われる再構成材料が， 建築物， 家具などを始めとした， さま ざまな分野で. Ｔａｂｌ ｅｌ. ｌ ｉｎｅ ｏｕｔ ｓ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎ‐ Ｎｕｍｂｅ ｒ. 多用 さ れる よう にな っ てきて いる．. ｉｖｅ Ａｄｈｅ ｓ. ｉ － 主要な木質材料 と して は， 合板， ＭＤＦ （Ｍｅｄ. ｏｆｌａｙｅｒ. パ ー ティ ク ル ボー ドが ｉ ｂｅｒｂｏａｒｄ） ｔｙ ｆ ｕｍ ｄｅｎｓｉ ，. ＭＤＦ. ＭＵＦ. Ｉ. ある． ＭＤＦや パー ティ ク ル ボー ドな どは， 合 板 と 対 比 して 木質 ボー ド類 と 呼 ばれる． ヨーロ ッ パ で は. ＰＢ. ＭＵＦ. ３. ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｒｅｓｌｎ． ｌａ Ｌｅｇｅｎｄ： ＭＵＦ：ｍｅ ‐ ‐ｕｒｅａ ］ ｍｉｎｅ. 木質 ボー ド類の使用が盛んであるが， 我が国では合 板 が多用 さ れている． こ れは， 我 が国で は， こ れま. 試験体の寸 法 は， 幅１２ｍｍ， 厚 さ１２ｍｍ，長 さ３００. で東南アジア地域の熱帯雨林より容易に大径材を安 く入手できたためであるが， 近年， 地球環境問題へ の関心の高まりから， 熱帯林の伐採を抑制する動き. ｍ ｍとした （Ｆｉ ｇ ． なお， 試験体の長さ 方向が， ．１） ボー ドの長辺方向と平行になるように採材した． 各条件につき， ５体ずつを供試した‐. が活発化し， 我が国のラワン合板の製造や消費に対 するこの姿勢は見直しを余儀なくされている． このような中， 今後， 木質ボー ド類は， 使用量が 増加する とともに， これまで使用さ れていなかった 用途にも使用されるようになると思われる．. Ｌｏａｄ １２. . 木質材料は， 木材を小さなエレメ ントにして， そ れらのエレメ ントを接着剤 などを用いて， 再構成し. ｕｇｅ ｌ ａ ｇａ ２５０. た材料である． このため， 周囲環境の変化に対する， 木質材料の性質変化の傾向や度合は， 木材のそれと は異 な っ て いる と考 えら れる．. しかし， 木質 ボー ド類の基礎的な性質についての ｝されてきたが 周囲環境変 ７ 多くの 資料が収集１‐ ，. ３００ ｔ：ｍｒ ｎ ｕｎ ｌ Ｆｉｇ．Ｉ ＳｃｈｅｎＱａｔ ｉｃ ｄｉａｇｒａｎｎ ｏｆｂｅｎｄｉｎｇ ｔｅｓ ｔｓ ．. ２． ２. 実験方法 実 験の概 要. 化にともなう木質ボー ド類の性質変化に関する知見. ２． ２‐ １. は多くはない． また， 材料の強度的性質を評価する際には， 荷重. 本研究では， 以下の２つの実験を行なった． 実験１ （一定湿度のもとでの温度変化） ：. だけでなく， エネルギーに関 しても注目する必要が あると思われる が， 既往の研究ではその点について は十分には検討さ れていない． （ ２６ ）. １５℃， ２５℃， ３５℃， ４５℃の各温度条件下で調湿 後， 破壊まで曲 げ荷重をかけ， 得られた荷重－た わみ曲線より， 曲げ強さな どを計算した．.
(4) . 周囲環境の変化が木質ボー ドの性質に及 ぼす影響. 湿 度 はす べ て６５％Ｒ‐Ｈ‐と した‐. ５％ 本実験では， 実験前に， 全試験体を１５℃， ６ Ｒ‐Ｈ‐に調湿し， その とき の比 重及びヤング係数 を測定し， 各温度条件に用いる試験体の材質がほ. １２９. 得られた荷重－たわみ曲線より， ヤング係数 Ｅ， 比例眼たわみ ｙｐ と最大たわみ γ鵬 ‐ ， 曲げ比例 限 度 びｐ と 曲 げ強さ び 鵬Ｌ を求めた． なお， 最大たわ. みは， 最大荷重時のたわみとした．. ぼ一 定 になる よう に グルー プ分 け した．. ３． 結果及び考察. 試験後， 全乾法により， 試験時の含水率を測定. ３． １ 一定湿度条件下での温度の影響 （実験工）. し た．. 実験ロ （一定温度のもとでの湿度変化） ：. ３． １． １. 強度. 一般に， 比重と木質材料の強度との間には， 強い. ２５％Ｒ，日， ， ， ５５％Ｒ‐日‐ ， ３５％Ｒ，日リ ４５％Ｒ‐日‐. ６ ５％Ｒ‐Ｈ．の各湿度条件下で調湿後， 破壊まで曲 げ荷重をかけ， 曲げ強さなどを計算した．. ） まず その 相 関 がある こ と が 認 め ら れ て い る１ ． ，. 点についての確認を行なった． Ｆｉｇ．２ に， 本実験で用いた試験体の比重 とヤン. 温度 はす べ て３５℃ と した．. ５％ 本実験では， 実験前に， 全試験体を３５℃， ２. グ係数の関係を示す （調湿温度と調湿湿度は， それ. Ｒ‐Ｈ．に調 湿 し， そ の と き の 比 重 及 び ヤ ン グ係 数. ぞれ１５℃ と６５％Ｒ．Ｈ．） ‐ ＰＢで は， 両 者 の 間 に 明 ら. を測定し， 各湿度条件に用いる試験体の材質がほ ぼ一定になるようにグループ分けした．. かな相関関係があっ た． 一方， ＭＤＦでは， 相関は 必ずしも明確ではなかっ た．. 試験後， 全乾法により， 試験時の含水率を測定 した．. に」 ｏ ＾ 甫 ｗ. ２． ２． ２. ５０. 調湿. の又 ｏｒ 仁コ０〉ｆ と のｈｗ ）のコーラＵｏ「 の. 所定の温・湿度条件に設定した恒温恒湿槽 （ＳＡＮＰＬＡＴＥＣ 製 ：ＳＴＣ‐１） 中 に， 重 量 が一 定 に なるまで試験体を放置して調湿した． ただし， 試験体内部の含水率傾斜の有無について は， 確 認 しな か っ た．. ２． ２． ３. 寸法及び重量測定. 各 条件 で調湿 後， マイ ク ロメ ー タ ー を用 い て， 試 ，験体 の厚 さや 幅 を１ ／ｌｏｏｍｍの オ ー ダー ま で 測 定 し. ＭＤＦ ｏ. ４０. ０. ① ０. ｌｘ‐８８． ３３ ｙキ１７８． ３０. Ｒ＝０．６００ ， 〃＝２８. ０．７. ５０. ０‐７２５ ０‐７５ ０‐７７５. ＰＢ. ０つ. ４０ ｏｏ ｏ. た． ま た， 電子 天 秤 を用 い て， 重 量 を １ ／ｌｏｏｇ の. ９ｘ‐５９．６８ ー１３７． ｙキ. オーダーまで測定した． それゆえ， 有効数字はいず れも４桁である． ２． ２． ４. 僕 ｏ 。. ３０. Ｒ＝０‐ ８７７ 〃＝２９. ０．７. ０．７２５ ０‐７５ ０‐７７５. Ｓｐｅｃｉ ｆ ｉｃ ｇｒａｖ ｉ ｔｙ. 曲 げ試 験. 曲 げ試 験 は， ス パ ン２５０ｍｍ ， 中 央集 中荷 重方 式 で. 行なった （Ｆｉ ｇ ‐１） ． 荷重面は， 製品時のボー ド表 面 と した‐. 曲げ試験中の荷重点直下の変位をダイヤルゲージ. Ｆｉｇ・ ２ Ｒｅ ｌａｔ ｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅ ｆ ｉ ｉｃ ｇｒａｖｉ ｔｗｅｅｎｓｐｅｃ ｔｙ ａｎｄ Ｙｏｕｎｇ’ ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ． Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅ ｓｐｅｃ ｉｍｅｎｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｉ ｉｏｎｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈａ・ｎｂｅｒ ｔ. で測 定 し， そ の値 を荷 重 とと も に コ ン ピ ュ ー タ ー に 取り 込み， フロ ッ ピ ー ディ ス ク に記 録 した． （２７）. ｌａｔ ｉ ｔｙ ａｒｅ ｗｈｏｓｅ ｔｅ ｌｌｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｅ ｖｅ ｈｕｍｉｄｉ １５℃ ａｎｄ ６５％， ｒｅｓｐｅｃ ｉ ｌｙ． ｔ ｖｅ.
(5) . １３０. 大矢. 智．矢永. この理由は不明だが， 本実験で用いた試験体の比. 国良. その結果， １５℃から４５℃に温度が上昇したとき，. 重の範囲が狭かったことに関係する可能性がある．. ぴｐ／ び 眠 ． は， ＭＤＦで は５６ ．２％ か ら６７ ．４％ に増. すなわち， 今回の試験体ではもともとの材質の ばら つきが非常に小さかっ たため， 相関が明確には出な. 加 した． 一 方， ＰＢで は７５ ‐０％ か ら９２．２％ に 増 加 し. かったと思われる． しかし， より広い比重範囲の試 験体に対しては， 比重とヤング係数の間には相関が. なお， ＭＤＦとＰＢの びＰ／ｒ 並 び に ぴ 岬 ． ／ｒ を. た．. 比較すると， いずれの温度でも， また， どちらの値 もＰＢよりも ＭＤＦの方が大きく， ＭＤＦ の方が強. あると思われる‐ そこで， もともとの試験体の性質のばらつきが実. 度的に優れていることが確 認された‐ また， ＭＤＦ. 験結果に与える影響を軽減するために， 得られた結. の びｐ／ｒ は， い ず れ の 温 度 で もＰＢの びｐ／ｒ の 約. 果を比重 ｒで割ることにする （材料の性質を論ずる. １ ．５倍となり， 両者の比は， 温度にはあまり影響さ. 上で， 「重量当たり」 で評価することは重要であろ う． この点からも比重で割った値について検討する. れな か っ た． 同 様 に， ＭＤＦ と ＰＢ の び 鵬 ／ｒ の ．. 比も， 温度にはあまり影響されなかっ た （ＭＤＦの. ことは， 意味があると思われる） ． ＭＤＦ， ＰＢとも， 調湿温度 （以下， 単に温度とい. び 岬 ．／ｒ は， ＰＢ の約 ２ 倍） ．. う） が上昇すると， びｍ酬． ／ｒ は明らか に低下し. ３． １． ２. た （Ｆｉ ｇ．３） ． 一 方， びｐ／ ｒ は， ＭＤＦで は ほ ぼ－. 定であったが， ＰＢではわずかに増加した． １ ‘ １ ・ １ ． １ １ １. ６００ ′. ．. ． －－－－－ ．トー－ ー －－ －‐ 、 ‐－－ ～ ー、 ” 、ー、ー. た わみ. 強度 を比重 で割 っ て正 規化 したこ と に合 わせ て ，. たわみも比重で割って正規化した （本来， 比重で割 る場合には， それが比重に比例していなくては意味 がない． しかし， たわみが比重と比例するかどうか. ４００. が不明であるため， その意味については若干疑問が 残る． ただし， 本論文では， 「重量当たり」 の性質. ２００. を論ずる目的から， 用いることにする） ． なお， 本節では， 荷重とたわみの結果を総合して， ＭＤＦ. 以下 の点 につ いて順 に， 検討 して いく．. ①温度が上がれば， 物理的性質にどのような影響. １ ｒ １ ， １ ， １ － Ｉ. Ｏ. ｌ０. ｂ. ２０. ３０. ４０. ５０. １ 」 １ １ １ １ １ キ ー. ３００. ｈ－－－ －；＼～ ｒ ‐ ６－. ２００，一馴. ０ｒ. が現 れる のか．. ②その際， ＭＤＦとＰＢ では， どちらの方が影響. － ．－、－、”. が大 きい のか．. ③ＭＤＦとＰＢのどちらが強度的 に優れているの. ０. ｏ. ，. ”. －. か．. 温度 とた わみ の 関係 をＦｉ ｇ ．４ に示 す．. １００ ＰＢ. Ｏ. ＭＤＦ， ＰＢと も， 温 度 の 上 昇 に と も な っ て ，. １ ｒ ｒ ‐ １ １ １ １ １. １０. ２０. ３０. ４０. ｙ脱Ｌ／ｒ はわず か に， γｐ／ｒ は 明 ら か に増 加 した．. ５０. ｏＣ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（ ） ３ Ｅｆ ｆ Ｆｉｇ． ｔ ｅｃｔ ｓ ｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓ ｒｅｓｓ ａｔ. その結果， １ ５℃から４５℃に温度が上昇したとき， “ ／γ岬 ．は， ＭＤＦ で は４２．４％ か ら５５．０％ に 増 加 した． 一 方， ＰＢ では６７ ．０％ か ら８７ ．１％ に増 加 した．. ｉｏｎａｌｌ ｔ ｉｍｉ ｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｔ （ｏｐ） ａｎｄｂｅｎｄ ｐｒｏｐｏｒ. （ぴｍ。Ｊ． Ｎｏｔ ｌａｔ ｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉ ｔｙ ｉ ５％． ｅ： Ｒｅ ｓ６ Ｌｅｇｅｎｄ：○：Ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔ ｉｏｎａｌｌ ｔ ｉｍｉ ｒｅｓｓ ａｔ ｐｒｏｐｏｒ ｔ ，● Ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒ：ｓｐｅｃ ｉ ｆ ｉｃ ｇｒａｖｉ ｔｙ． ，. ぴｐ／ びｍ酬 や γｐ／ γ膿. が 大 き い こ と は， そ の. 材料が脆性的な挙動を示すことを意味するので， ＭＤＦ， ＰＢと も， 温度 の上昇 にと もな っ て 脆 性 的 ， になる こ と がわ かる （特 に， ＰＢで は， ３５℃や４５℃. （ ） ２８.
(6) . 周囲環境の変化が木質ボー ドの性質に及ぼす影響. 験を行い， １つの試験体について， 温度が異なった. ２０. １ ． １ １ １ １ １ １ １. ２ つ の ヤ ン グ係 数の データ を 得た．. － － ー－－輿」－－－－ －－－－－ 苓ーー ÷ －－－－－恩－－→－－● －. （ ＥＥ）ミ ミ 毒 Ｅ 仁ｏＢ ①遍 Ｏ. ー. そこで， 試験体の ばらつきの影響を除去するため （言い換えれ ば， 温度の影響をより明確にするため） ，. －. １０. １５℃での比ヤング係数Ｅ／ｒに対する， 各温度条件. 【】. － －. ；】. ・１. ー. Ｍ ＤＦ. ． ‐. での 互／ｒ の比 （指 数） に つ い て 検 討 す る （Ｆｉ ｇ‐. －. ５） ．. １ １ １ ≠ ， １ ‐ ， ー １ － Ｉ. ０. １０. ２０. ３０. １００. ５０. ４０. １０. ミ 。. ０. ‐. 竪 山. ‐. ｏ. ｏ. ‐. 冊. ー. －. ー. 呉. ・ 、・ 、 、 、 、 、 、. ８０ ８ ０. －. ＰＢ. ９０. Ｏ 心. －. ｏ. ５一. Ｏ. １３１. ７０. １０. ２０. ３０. ４０. ３０. ４０. ５０. ０Ｃ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（ ）. １ １ １・１ １ － １ １ １. １０. ２０. ５０. Ｆｉｇ． ５ ａｆ ｆ ｔｓ ｏｆｔｅｍＬ ｅｃ Ｉ Ｙｏｕｎｇ’ ｓ ｍＬｏｄｕｌｕｓ ｐｅｒ ｐｅｒａ七ｕｒｅ ｏｌ. ｏＣ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（ ）. ｔ ｗｅｉｇｈｔ ｕｎｌ ．. ４ Ｅｆ Ｆｉｇ． ｆｅｃ ｆ ｌ ｉｏｎ ａｔ ｐｒｏｐｏｒ ｔｓ ｏｆｔ ｔ ｅｍＬ ｅｃ － Ｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｄｅ. Ｎｏｔ １ａｔ ｉｖｅ ｈｕｌ ｉｄｉ ５％． ｔｙ ｉ ｅ： Ｒｅ ｌ ． ｓ６ Ｌｅｇｅｎｄ： ０ ： ＭＤＦ，. ｉ。ｎａｌｌ ｉｍｉ ｔ ｔ じら） ａｎｄ ｔｈａｔ ａ ｔ ｍａｘｉｍｕｍ ｌｏａｄ. ０：Ｐａｒｔｉｃｌｅ ｂｏａｒｄ， 互℃ ： Ｙｏｕｎｇ’ｓ. ’ ｔａｒｙｔｅ ｍ Ｌｏｄｕｌｕｓａｔ ａｒｂｉ ｌｎｐｅｒａｔｕｒｅ ５： Ｙｏｕｎｇ ｓ ， 忍，. も一“Ｊ．. ５℃。 ｍｏｄｕｌｕｓ ｗｈｅｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉ ｓ１. Ｎｏｔ ｌａｔ ｉ ｉｄｉ ｔｙ ｉ ｅ： Ｒｅ ー ユ ｖｅ ｈｕエ ｓ ６５％‐ ）ｅｆ ｌ ｉｏｎ ａｔ ｐｒｏｐｏｒｔ ｉｏｎａｌｌ ｉｍｉ ： ）：． ｔ ｔ Ｌｅｇｅｎｄ：（ ｅｃ ， ・ ：１ ）ｅ ｆ ．ｅｃ ｉｏｎ ａｔ ｂｒａｋｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｔ ‐. ＭＤＦ ， ＰＢ とも， 低い温度から温度が上昇した で は， ｏｐ／ 〃 膿． ， γｐ／γｍ鎚 の値 が， い ず れも９０ ．. 際の 亙／ｒの減少は， 高い温度からの温度上昇によ. ％前後となっ ており， 比例限を過ぎた後， す ぐに破. る減少よりも大きく， 温度の影響は相対的に低温域. 壊 している） ．. で大 き い． こ の た め， Ｆｉ ｇ．５ は 曲 線 に な っ た （な. な お， ＭＤＦ と ＰＢ の び Ｐ ／ 〃 臓 ．並 び にｙｐ／. お， ｙ＝ 〆ェＢと いう 指 数曲 線式 で 回帰 する と， デー. γ鯛 ．を比 較 する と， い ず れ の 温 度 で も， ま た， ど. タ と比 較的よく 一 致 した． た だ し， そ の 意 味につ い. ちらの値も ＭＤＦよりもＰＢの方が明らかに大きかっ. ては不明である） ．. た． すなわち， いずれの温度でも， ＰＢの方がより 脆性的と言えるだろう‐ ま た， ＰＢ の方 が温度 変 化 に と も なう びｐ／ 〃 膿． ． や ｙｐ／γｍ酬．の値 の 変化 が 大 き く， ＰＢ の方が温度. 変化の影響を大きく受けることがわかる．. ４５℃ での 指 数の値 は， 約８０％ にな っ てお り， Ｅ／. ｒの値は， 温度に大きく影響されることがわかる． ＭＤＦ と ＰＢ の 指 数 の 値 を 比 較 す る と， ＭＤＦ よ りもＰＢ の方が幾分大きかった． このことから， 温 度変化がβ／ｒに及ぼす影響は， ＰＢ の方が小さい と言える （温度変化が強度やたわみに与える影響は，. ３． １． ３. ヤ ン グ係 数. 逆 にＰＢの方 が大 き か っ た． こ の 点に つ い て は， 今. 後， さらに検討していきたい） ．. ２． ２． １で述 べ たよう に， すべ て の 試験体 を， 一 度１５℃， ６５％Ｒ．Ｈ‐に調湿 し， そ の 時 点 で の ヤ ン. グ係数を測定後， 各温度に調湿し直した後， 曲げ試. なお， 互／ｒ は， １５℃ で は， ＭＤＦ， ＰＢ とも に， ４ 約５ ‐５×１０ （ｋｇｆ／ｃ雌） であ っ た が， 温 度 が 高 く な. （ ９ ２ ）.
(7) . 大矢. １３２. 智・矢永. 国良. ＭＤＦと同様に， 比例眼以後， 脆性的になるこ とが. ると， ＰＢ の方が幾分大きかった．. わかる． ３． １． ４. ま とめ. 一定温度条件下での湿度の影響 （実験ロ）. ３． ２. ＭＤＦで は， 温 度 の 上 昇 に と も な っ て， Ｅ／ｒ が. 小さくなるとともに， 比例限たわみの増加と最大荷 重の減少が起こる （比例限荷重や最大たわみは変化. ３． ２． １. しな い） ．. 験１の結果と同様に， 実験ロの結果も， すべて比重 で割って正規化した．. を示 す． 実 Ｆｉ ｇ．７に， ぴｐ／ｒ と び 岬， ．／ｒ の結 果. すなわち， 温度の上昇にともなって， 比例域にお いて， 荷重－たわみ曲線が少し寝るとともに， 比例. ． ▼ 一ー ‐ ．－－－‐ ▼－－－－ 」 － ・－ －…－－ ・－－ －． 奪 －－－－－ ‐－ ‐－ －－－ ｙ ： . 巨. ．． ．．. １ １ ー １ １ １ １ １ １ １ １. ６００. 限以後， やや脆性的になることがわかる （以上の結 果をＦｉ ｇ ． ．６に模式的に表した） Ｌｏｗｔ ａｍｒｅ ｅｍｐｅｒ. 強度. ４ｏｏ. . ＭＤＦ. －. ０. －. ミ ２００ Ｑ ｂ. ．－－一. 益. ０. Ｅ ｂ. Ｈｉｇｈｔ ｅ ｅｍｐｅ ｒａ加ｒ. 穣. . １ ！ ， ｌ 「 － １ ・ １ ， ｌ ｒ ｌ ｔ ｌ ，. ４０. ６０. １ １ １ ・ １ １ １ １ １ １ １. ３００. の. ．三 . －. ＭＤＦ. ２０. の. . －. ２００. －－．－－栴イ ． －－－－．－－…－ ＝－－－－え－－ ０ 「Ｊ ｛Ｊ 。 ０. . ０. ＰＢ １１ １１ － １１１１ １ ， Ｉ ２０ ４０ ６０. ｉ Ｒｅｌａｔ ｄ ｉ ｔ ｖｅ ｈｕｍｉ ｙ（％） ｌａｔ ｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉ ｔ ｔｙ ｏｎ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓ ７ Ｅｆ ｆ Ｆｉｇ． ｔ ｒｅｓｓ ｅｃ ｓ ｏｆ ｒｅ. ｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｏｎａｌｌ ｉｍｉ ｔ ｔ（ぴｐ）ａｎｄｂｅｎｄ ａｔ ｐｒｏｐｏｒ ） （ぴ闘． ‐ ．. Ｄｅａｅｃｔ ｌｏｎ. ５℃‐ Ｎｏｔｅ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉ ｓ３ ｌａｔ ｉｏｎｓｈｉＰｓｂｅ ｔｗｅｅｎ ６ Ｓｃｈｅｍａｔ ｉｃｄｉａｇｒａｍｓ ｏｆｔｈｅ ｒｅ Ｆｉｇ．. ３． Ｌｅｇｅｎｄ：Ｓａｍｅ ａｓ Ｆｉｇ．. ｆ ｉｏｎ ａｎｄ ｌｏａｄ． ｌｅｃ ｄｅ ｔ ｉｄｉ ｌａｔ ｉ ５％． Ｎｏｔｅ： Ｒｅ ｔｙ ｉｓ ６ 〔 １ ｖｅ ｈｕ刀 ｉ ｉ ． ｉｏｎａｌｌ ｉｍｉ ｔ Ｌｅｇｅｎｄ：○：Ｐｒｏｐｏｒｔ ， ● ：Ｂｒｅａｋ ｎｇ ｐｏ ｎｔ. は ほ ぼ 一 定 で， 調 湿 湿 度 ＰＢ で は， ｏ 膿， ．／ｒ. （以下， 単に湿度という） には影響されなかっ た． 一 方， ＰＢ で は， 温度 の上昇 に と も な っ て， 互／. ｒの減少， 比例限たわみの増加， 最大荷重の減少 だ けでなく， 比例限荷重の増加も生ずる． ただし， 比 例眼荷重の増加割合は， 比例眼たわみの増加割合に 比べ， 小さいので， 仮にこれを無視すれば， 模式的 には ＭＤＦと同様な図 となる （Ｆｉ ｇ．６）． 結局，. 一 方， ぴｐ／ｒ は， 湿 度 が 大 き く な る と， 明 ら か に. 大きくなった． すなわち， 湿度が２５％Ｒ．Ｈ．から６５ ％Ｒ．Ｈ．に上昇 する と， ぴｐ／ ぴ 鵬． ．９％ か ら ．は， ７３. ８９ ．８％に増加し， 湿度の上昇にともなって， 脆性的 な挙動を示すようになった （特に， 湿度４５％Ｒ．Ｈ． ～６５％Ｒ．Ｈ．で は， びｐ／ｒ は ぴｍ鎚 ／ｒ の９０％ 弱 と. ） （ ３０.
(8) . １３３. 周囲環境の変化が木質ボードの性質に及ぼす影響. なっており， 比例眼を越えてすぐに破壊していた） ． 一 方， ＭＤＦで は， ぴｐ／ｒ， ぴ 麟． ．／ｒ と も， 湿. た め， “ ／γｍ． ．１％ に増 加 した． ．８％ から８６ ．は， ６８ 一 方， ＭＤＦで は， 湿 度 の上 昇 と と も に， γ鵬． ．／. 度にはほとんど影響されなかった． このため， 湿度 が上 昇 しても， ぴｐ／ ぴ 鵬 ．は明確には増加しなかっ. ｒはわずかに増加したが， γｐ／“刻まとん ど変化し. た（５０ ．２％～５４ ．８％ の 間を変動 した が， 湿 度 と の 関. ％の間の値をとったが， 湿度との関係は明確ではな. 係は不明確であった） ．. か っ た．. は ３９．４％ ～４５．４ な か っ た． こ のた め， γｐ／ｙｍ ． ． ，. 以上の結果より， 温度の上昇による影響は，ＭＤＦ. は ＰＢ ま た， ｏｐ／ ぴ 闘． と 同 様 に， γｐ／ γ鵬． ． ， ．. の方が大きかった．. で は小 さ い が， ＰＢ で は大き い こ と がわ かる．. 以上の結果からも， ＰＢ の方が湿度の影響 を受け. ま た， ＰＢ の 方 が びｐ／ 〃 鵬． ．が大 きい の で， 実 験. １での実験条件下と同様に， 実験江での実験条件下 で も， ＭＤＦ よりもＰＢ の方が脆性的である ことが わ かる．. や すく， かつ 脆 性 的 である こ と がわ かる．. なお， 以上で述べた， 湿度上昇がＭＤＦやＰＢの機 械的性質に与える影響は， 温度上昇による影響と傾 向 が ほむ藍頃似 している．. たわみ. ３． ２． ２. ３． ２． ３. Ｆｉ ｇ．８ に， た わ みの結 果 を示 す．. ２５％Ｒ．Ｈ．での Ｅ／ｒ に対する， 各設定湿度条件. ＰＢで は， 湿 度の上 昇 と と も に， “ ／ｒ は増 加 し た が， ｙｍ. ／ｒ は ほ と ん ど変 化 しな か っ た． こ の ２０. ヤ ン グ係 数. での 互／ｒ の比 （指 数） を， Ｆｉ ｇ．９ に示 す．. ｌ ｉ １ １ １ １ １ １ １ １ ー. － － ； ’ － － ・〆‐． －－ －－； ニ メーず 〆‐. ．唖 Ｅ （ Ｅ Ｅ）ミ愛 ミ ｘ. ー. －. . . . “ . . － . . ． （ ー. . ５ 琶①忘 ロ. ２０. １０. Ｕ. － － Ｕ. ０. － ）. －. ＭＤＦ. － ２０. ４０. ６０. ４０. ６０. Ｒｅｌ ｉ ｄ ｉ ｔ ａｔ ｖｅｈｕｍｉ ｙ（％）. １ １ １ １ １ １ １ … ー ｉ ｌ. ー. Ｆｉｇ‐９ Ｅｆ ｆ ｉ ｉｄｉ ｌａｔ ｔ ｔｙ ｏｎ Ｙｏｕｎｇ’ｓｍＬｏｄ ｅｃ ｓ ｏｆ ｒｅ ｖｅ ｈｕロ・ ｕｌｕｓ ‐. ． ー 一 ’ －－ ■－． －▼－ ““ Ｊ．“－． －－ ▲★．－－．－ ！－－－－ － －・ ． ｉ”－－. Ｎｏｔｅ：Ｔｅｍｐｒｅａｔｕｒｅ ｉ ５℃‐ ｓ３. ｉｇｈｔ ｔ ｗｅ Ｐｅｒ ｕｎｌ ．. ｏ. 二. ５. 。. 。. ー. ０. … ２０. ｏ. Ｌｅｇｅｎｄ： ○， ● ：Ｓａｍｅａｓ Ｆｉｇ． ５ 日 ．： Ｙｏｕｎｇｓ ｍｏｄｕｌｕｓ ， ＥＲ ．. －. ｌａｔ ｉｖｅｈｕｌｎｉｄｉ ｔａｒｙｒｅ ｔｙ， 五も：Ｙｏｕｎｇ ｓ庄 ａｔａｒｂｌ ーｏｄ－ ＰＢ. １ １ ４０. ｏ. ｌａｔ ｉ ｔｙ ｉ ｕｌｕｓ ｗｈｅｎ ｒｅ ｓ ２５％‐ ｖｅ ｈｕ１ｎｉｄｉ. －. １ ６０. 温度上昇に伴う 互／ｒの低下が曲線的であ っ たの に対して， 湿度上昇に伴う 互／ｒの低下は直線的で. Ｒｅｌａｔ ｉ ｄｉ ｔ ｖｅ ｈｕｍｉ ｙ（％）. あ っ た． ８ Ｅｆ ｆ Ｆｉｇ． 工ａｔ ｉｖｅ ｈｕ ｆ ｌｅｃ ｉｏｎ ａｔｐｒｏ‐ ｔ ｔｙ ｏｎ ｄｅ ｔ ｅｃ ｓ ｏｆ ｒｅ １ｍｉｄｉ ｉｏｎａｌｌ ｉｍｉ ｔ ｔ（“） ａｎｄ ｔｈａｔ ａ ｔ ｍａｘｉｍｕｍ ｌｏａｄ ｐｏｒ. （％。Ｊ．. ＭＤＦ， ＰＢ と も， 指 数 の 値 は， ６５％Ｒ．Ｈ．（大 き. く湿度を変化させた条件） でも９ ０％以上と比較的大. Ｎｏｔｅ：Ｔｅ ５℃‐ ｓ３ １Ｌ ｒｅ ｉ ｐｅｒａｔｕ ‐. きく， 温度変化の影響に比べ， 湿度変化の影響は小. ４． Ｌｅｇｅｎｄ：Ｓａ１ １ ・ｅ ａｓ Ｆｉｇ．. さ か っ た．. （３１ ）.
(9) . １３４. 大矢. 智・矢永. 国良. また， 指数の値は， ＰＢよりもＭＤＦの方が大きく， 湿度変化が Ｅ／ｒ に及 ぼす影響はＭＤＦの方が小さ. このため， 湿度が増加すると， 比例域がより長くな るとともに， 塑性的な挙動を示す期間が短くなり，. か っ た‐. 脆性的な挙動を示すことになる （ＭＤＦのよう に，. なお， ３５℃， ２５％Ｒ．Ｈ．で の 彦／ｒ は， ＭＤＦ， ４ ＰＢ と も， 約４ ．９×１０ （ｋｇｆ／ｃ孟）で あ っ た が， 高 い. 互／ｒの変化を無視すれば， このことはより はっ き りする） ．. 湿度では ＭＤＦ の方が幾分大きかった． ３． ２‐ ４. ４． 結. 論. 周囲湿度や周囲温度の日常的な範囲での変化が， ＭＤＦ並びにＰＢ の性質に及 ぼす影響を検討した．. ま とめ. ０に示す． 以上の結果を模式的にＦｉ ｇ ．１. その結 果， 以 下 のこ と が明 ら か にな っ た．. （ １ ）温度上昇にともなって， 比例眼以後， ＭＤＦ， ＰＢとも脆性的になる． 特に， ＰＢで， それが著し . ２ （ ）湿度上昇にともなって， 比例限以後， ＭＤＦで は延性的に， ＰＢ では脆性的になる． （ ３ ）温度や湿度の上昇にともなって， ＭＤＦ， ＰＢと も比ヤング係数は減少する． なお， 温度上昇の影響 は ＭＤＦ の方が， 湿度上昇の影響はＰＢ の方が大き く受ける． ところで， 木質ボー ドの性質にもっ とも影響を与 温度変化は， えるのは， 含水率だと思われる‐ また，・ 含水率の低下による強度の向上， 熱による軟化が同 時に引き起こされていると考えられる． 今後は， 両. 者の影響を分離し， 木質材料の性質変化を定量的に 予測できるように試みる予定である． Ｄｅａｅｃｔ ｌｏｎ. 参考文献. ｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅ １Ｏ Ｓｃｈｅｍａｔ ｉｃｄｉａｇｒａｍｓｏｆｔｈｅｒｅ ｌａｔ Ｆｉｇ． ｔｗｅｅｎ ｄｅｆ ｌｅｃ ｉｏｎ ａｎｄ ｌｏａｄ． ｔ. ２（ ５ １９７７） １） 斉藤藤市， 橋本誠：木材学会誌， ２３ ‐ ． ， ４５. Ｎｏｔｅ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉ ５℃． ｓ３. ８ ） ５４（ １９７ ２） 斉藤藤市， 深沢正晶： 木材学会誌， ２４ … ． ， ５１. Ｌｅｇｅｎｄ：Ｓａｎ 〔 ｌ ｅ ａｓ Ｆｉｇ．６ ．. ２５９ ３） 大熊幹章， 岩下睦， 佐野弥三郎 ： 木材工業， ３２， ２５７ ‐ １９７７ ） （ ．. ＭＤＦ では， 湿度の増加とともに， 大きく変化す るのは最大たわみだけなので， 比例眼以後， より延. ） ０９ ５１２（１９７７ ４） 大熊幹章， 森泉周：木材学会誌， ２３ ‐ ‐ ，５ ） １３ ５１８（ １９７７ ５） 大熊幹章， 森泉周：木材学会誌， ２３ ‐ ‐ ，５ ３ ６） Ｓｕｚｕｋｉ ｔｏ，Ｆ・： Ｍｏ庵ｕ即Ｚ Ｇαたたりｓ九も ３ ， ２９８－ ，Ｓ．；Ｓａｉ. 性的な挙動を示すこ とがわかる． なお，互／ｒ の変. ３ ０３（１ ９８７） ． ３８（１９９ １） ７） 鈴木滋彦， 斉藤藤市：木材学会誌， ３７ ‐ ． ， ３１. 化 は小さ い の で， Ｆｉ ｇ．１０ではこ れを 無視 した． 一方， ＰＢで は， 湿 度 の増加 と とも に， 互／ｒ が 幾. 分小さくなるとともに， 比例眼の荷重とたわみがと もに増加し， 最大荷重及び最大たわみはほとんど変 わらない． また， より詳細に検討すると， 比例眼荷 重と比例限たわみの増加割合はほぼ同程度であった‐ ） （ ３２.
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