(57)【要約】【課題】木材に付着した腐朽菌を早期に発見し、腐朽の進行に伴う木材の強度の劣化を客観的に評価し、腐朽菌による木材被害を未然に防ぐ事のできる技術を提供する事【解決手段】評価対象木材の一部を試料木片１として採取し、培地１０とともに密封容器２に収容し、所定期間経過後に前記密封容器２内から発生する水素の濃度に基づき木材の腐朽度を評価する【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象木材の一部を試料木片として採取し、培地とともに密封容器に収容し、所定期間経過後に前記密封容器内から発生する水素の濃度に基づき木材の腐朽度を評価する木材腐朽評価方法。
【請求項２】
評価対象木材の一部を試料木片として採取し、培地とともに密封容器に収容し、前記密封容器内の水素濃度の変化度に基づき木材の腐朽度を評価する木材腐朽評価方法。
【請求項３】
試料木片を培地とともに収容して密閉可能な培養部を設け、前記培養部内のガスを取り入れて、そのガス中の水素ガスを検出する検出部を備えた木材腐朽評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材の腐朽度を評価する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
日本経済が低成長から安定成長への軌道をたどる中、製造業においては「規格品の大量生産、大量消費と大量廃棄型の生産構造」からの脱却が迫られている。住宅供給においても、短寿命の新築住宅の製造販売を繰り返すのではなく、維持管理サービスを介して、住宅の寿命を伸ばし、高品質で低廉な住宅ストックを形成しながら住宅市場を活性化することが望まれている。国土交通省は平成１４年８月から、既存住宅（中古住宅）の性能表示と品質保証の制度をスタートさせ既存住宅の流通活発化を促しているが、腐朽や虫害などをはじめとする劣化状態を評価する技術が未確立で、現行の制度では、性能表示の精度や信頼性に不安が残るのが現状である。特に阪神大震災における木造家屋の多数倒壊の事例を踏まえ、本格的な地震対策が求められる中、住宅の劣化と安全性を正確に評価する手法の確立が望まれている。そのためには、住宅の性能を評価する技術や維持管理技術を低コストで包括的に市場に提供することが望まれている。
【０００３】
しかし、木材の腐朽の初期段階は、外観上は変化が認められないわりには、菌によっては著しく木材の強度を低下させるものもある。このような現状の中にあって、腐朽菌を早期に発見する手法は、見出されていなかった。
腐朽菌による被害は、早期に腐朽が進行しつつある部位を発見して換気状態を改善したり、薬剤散布などの処置を施すことで木材の強度劣化などの被害が深刻化するのを未然に防ぐことができる。そのため、従来、木材の腐朽度を評価するには、特許文献１に示すように木材の水分を検知することによって、その腐朽度を推定することが考えられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２４２１１２号公報
【０００５】
しかし、腐朽の進行は風呂場や台所のような水周りや床下、壁内、屋根裏のように日常目に付きにくい場所で発生するので木材被害が深刻化するまで発見できないのが現状である。また、腐朽菌は、カビとの区別がつきにくいことも有効な予防措置を施すのが難しい一因となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように水分をもって木材の腐朽度を評価すると、前記木材の置かれている環境湿度の影響が大きいことが問題となりやすい上に、前記水分の測定を行うのに木材そのものに電極を設けるなど、初期的に、木材の評価箇所毎に種々の要素を組み込む必要があり、簡便に木材の腐朽度を調べることは困難であった。
【０００７】
そこで、本件発明の目的は、木材に付着した腐朽菌を早期に発見し、腐朽の進行に伴う木材の強度の劣化を客観的に評価し、腐朽菌による木材被害を未然に防ぐ事のできる技術を提供する事にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、木材の腐朽が主に白色腐朽菌等の腐朽菌の増殖に基づく木材組織の構造破壊によるものであることから、前記腐朽菌の活動状況を調べることにより木材の腐朽度を評価することができるのではないかと考え、鋭意研究の結果、前記白色腐朽菌はその増殖の際に、代謝生産物として水素を生産している事を見出し、その水素の濃度に基づき前記白色腐朽菌の活動状況を評価することによって、木材の腐朽を評価できるという新知見を得た。
【０００９】
そこで、この目的を達成するための本発明の木材腐朽評価方法の特徴構成は、評価対象木材の一部を試料木片として採取し、培地とともに密封容器に収容し、所定期間経過後に前記密封容器内から発生する水素の濃度に基づき木材の腐朽度を評価する点にある。
【００１０】
また、評価対象木材の一部を試料木片として採取し、培地とともに密封容器に収容し、前記密封容器内の水素濃度の変化度に基づき木材の腐朽度を評価してもよい。
【００１１】
また、本発明の木材腐朽評価装置の特徴構成は、
試料木片を培地とともに収容して密閉可能な培養部を設け、前記培養部内のガスを取り入れて、そのガス中の水素ガスを検出する検出部を備えた点にある。
【００１２】
〔作用効果〕
つまり、評価対象木材の一部を試料木片として採取し、培地とともに密封容器に収容し、所定期間培養すると、その試料木片に付着していた腐朽菌が培養されて増殖する。このとき、前記腐朽菌は、前記試料木片を食害している場合には活性が高く、食害していないときには活性が低いため、同じ培養条件であっても、その腐朽菌の活動量に大きな違いが現れる事がわかった。具体的には、試料木片を食害している腐朽菌は活性が高く、培地に接触した時点で急激に増殖を始めるために、その活動とともに急激に水素を生産し始める。一方試料木片を食害していない腐朽菌は活性が低いため、培地に接触しても急には増殖を始めず、徐々に水素生産を始める。そのため、このように培養を行った際の水素生産量を調べることにより、その木片に付着していた腐朽菌が、評価対象木材を食害するものであるのか否かを知ることができるのである。
尚、腐朽菌の絶対量が少ない場合、腐朽菌の活性は低く、先の場合に比べてさらに低い水素生産量しか示さない。
【００１３】
従って、所定量の試料木片を所定期間、所定環境で培養し、所定期間経過後にその腐朽菌の水素生産能力がどのようになっているかを知ればよいから、たとえば、培養７日目の菌体から発生したガス中の水素濃度を求めたり、その菌体により発生した水素発生総量（容器内の水素濃度）の変化を調べたりすることによって、水素生産量を知ることができるものと考えられる。
ここで、具体的には、容積５００ｍＬの容器内において１ｇの試料木片をグルコース４０ｇ、ペプトン３ｇ、モルトエキス１５ｇ、水１０００ｍｌをそれぞれ混ぜ合わせた培地で培養した際に、培養１日目における水素発生量（後述の実施の形態参照）が１０ｐｐｍ以上であるときは、食害が明らかに無い試料木片と比べて有意に水素ガス発生量が多いと判断することができ、評価対象木材に腐朽菌による食害が発生し始めていると判断できる。
尚、実際には、従来の評価方法において、培養を始めて、菌の生育が目視確認できた際に、菌の種類を顕微鏡観察等により特定しているのに代えて、その菌からの生産される水素濃度測定すれば、有意にその菌からの水素生産が認められた場合に、評価対象木材に腐朽菌による食害が発生し始めていると判断できる。
【００１４】
また、試料木片を培地とともに収容して密閉可能な培養部を設け、前記培養部内のガスを取り入れて、そのガス中の水素ガスを検出する検出部を備えて木材腐朽評価装置を構成してあると、採取した試料木片を培地とともに培養部に収容して培養し、その培養部内のガスを検出部によりモニタできるため、試料木片に付着していた腐朽菌に基づく水素発生を簡便かつ確実に捉え、評価対象木材の腐食を客観的に評価できるものと考えられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の木材腐朽評価装置は、試料木片１を培地１０とともに収容して密閉可能な密封容器からなる培養部２を設け、前記培養部２には、活性炭フィルタ３を介して新鮮な空気を取り入れる空気導入部４と、培養部２内のガスを排出する空気排出部５とを設ける。また、水素ガスを検出する検出部６を前記空気排出部５に接続して備える。
【００１６】
前記検出部６には、図２に示すように、白金等の貴金属線コイル７ａに、酸化スズ等の金属酸化物半導体を主成分とする感応層７ｂを設けた熱線型半導体式ガス検知素子７を設け、前記培養部２内のガスと接触自在に配置してある。このガス検知素子７としては、１〜１０ｐｐｍの水素ガスを高感度に検知可能なものが好適に用いられる。
【００１７】
前記腐朽菌の増殖培地１０として、たとえば、グルコース４０ｇ、ペプトン３ｇ、モルトエキス１５ｇ、水１０００ｍｌの割合でそれぞれ混ぜ合わせたものを用意する。前記培養部として、５００ｍｌ培養ビンの底に石英砂（使用前に十分水洗し、風乾したもの）２５０ｇとともに８０ｍｌの増殖培地を入れる。腐朽菌以外のカビ類の発生を抑制するために、抗カビ剤（２．６−ジニトロアニリンなど）、抗生物質（塩酸テトラサイクリンなど）などを培地に添加する。前記培地の上に評価対象の木材を削りだした試料木片１を１ｇ入れ前記空気導入部４を開放した状態で２６℃±２℃の環境下で培養する。
【００１８】
前記検出部ではガス検知出力をモニタすることができ、前記増殖培地を用いた場合には、培養開始後１日以内に水素濃度１０ｐｐｍ以上に対応するガス検知出力が得られたときには、前記評価対象木材は腐朽し始めているものと評価することができる。
【００１９】
【実施例】
前記増殖培地を収容した培養ビンＡ〜Ｄを用意し、
Ａには、培地のみ、
Ｂには、培地と、腐朽菌が付着していない試料木片、
Ｃには、培地と、活性の見られない腐朽菌が付着しているが腐朽はしていない試料木片、
Ｄには、培地と、活性の高い腐朽菌が付着して腐朽し始めている試料木片、
を収容し、蓋で密封して経時的に培養した。
尚、前記蓋には孔部を設け、適度に培養ビン内のガスが出入り自在になるよう構成してある。また、前記腐朽菌としては、カワラタケ（白色腐朽菌）を用い、木材には杉を用いた。
【００２０】
前記培養ビンの前記孔部を閉塞した状態で１時間静置した後、容器内のガスを十分撹拌した後、注射器で２．５ｍｌ採取して、前記ガス検知素子を備えたガス検知装置でそのガス中の水素濃度の変化を調べたところ、図３に示すようになった。
【００２１】
図３より、ＣとＤの培養ビンから水素が検出されていることがわかり、しかもより菌の活性が高いＤのサンプルで短期間に高濃度の水素が検出されていることから、木材への腐朽菌付着の有無及び菌の活性を評価することができ、これにより腐朽菌による被害が進行しつつあることを発見できる事がわかった。なお、Ｄの試料木片でも２日後では見た目には増殖が進行していることを判断するのが困難であるが、容器中のガス濃度は明らかに高くなっていることから、腐朽菌に基づく水素の生産を迅速に計測することができる。尚、ここで、培養１日目における単位時間あたりの水素発生量が１０ｐｐｍ以上であると、Ｃの試料木片とＤの試料木片とを有意に区別することができる。
【００２２】
つぎに、同様に、前記増殖培地を収容した培養ビンＥ，Ｆを用意し、
Ｅ：活性の高い白色腐朽菌の付着した試料木片
Ｆ：活性の低い褐色腐朽菌の付着した試料木片
を収容し、上述と同様に蓋で密封して経時的に培養した。ただし、前記蓋の孔部には、ゴム栓を設け、注射器等によりガスの出し入れが可能なものの、容易にはガスが出入りできない構成とした。尚、木材に対する腐朽菌による水素生産性には、菌種によっては大差なく、その活性によって水素生産性が大きく異なることが知られている。
【００２３】
容器中の空気を注射器で５０ｍｌ採取して、前記ガス検知素子を備えたガス検知装置でそのガス中の水素濃度の変化を調べたところ、図４に示すようになった。
【００２４】
図４より、活性の高い腐朽菌（Ｅ）による水素生産量は活性の低い腐朽菌（Ｆ）による水素生産量よりも多く、実験に供した腐朽菌の条件の相違に基づき、図３のものの場合よりも水素ガス濃度の増加度が低く観測されてはいるものの、長期にわたって培養を行えば、活性の高い腐朽菌が培養されているのか否かを明確に区別可能なグラフ形状が観察されることがわかる。また、水素生産量が急激に増え始める時期についても活性の高い腐朽菌では早く、活性の低い腐朽菌では遅いという特徴がみられ、このような特徴を捉えて木材腐朽を評価することもできる。
【００２５】
〔別実施の形態〕
上述の実施の形態では熱線型半導体式ガス検知素子を用いたが、これに限らず基盤型ガス検知素子等種々の形態のものを採用することができる。また、ガス検知素子から出力を得るには、培養部のガスをガスクロマトグラフ等により分離して水素成分のみを定量可能に構成することもできる。このようにすると、種々の夾雑ガスの影響を排除して水素ガスのみを正確に定量できるので好ましい。また、ガス検知素子の水素検知精度は、１ｐｐｍ程度の濃度の水素ガスを精度良く識別できる事が好ましく、その意味で半導体式ガス検知素子を採用することが好ましい。
また、前記水素ガス濃度をモニタした場合に、評価対象木材がが食害されているか否かを判断するに、培養部の容器の大きさや試料木片の量などにより、水素発生量の予測値が変化するので、判断基準を何ｐｐｍにするかなど、具体的基準は、培養条件に合わせて適宜設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】木材腐朽評価装置の概略図
【図２】ガス検知素子の概略図
【図３】試料木片に対する腐朽菌の有無と水素発生量との関係を示すグラフ
【図４】腐朽菌の活性の違いによる水素生産性の違いを示すグラフ
【符号の説明】
１    試料木片１
２    密封容器（培養部）
１０  培地
【図１】
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【図２】
2004286590.tif 000004
【図３】
2004286590.tif 000005
【図４】
2004286590.tif 000006