平成9年度 研究報告 大分県産業科学技術センタ仙衝質素構造尉瀞藍BS監き苗こ関する研究大内 戎司。中原 恵
材料開発部∫こミ！三iき）−こ：・王！ニ抽rさご・t，ごi∴、ミ‥ニ！ぎ、！．！‡■、：（：・いミさ−トJohjiOUCH王クFIegt皿iN逓A丑ほÅか‡aterialDe㌔アelopment Di＼▼ision

要旨
哀別軍資源である県産のマダケを僅罵Lてラ 汀質系構造材料（以下うBSLと略記，）の開発を行った．マダケを繊姥
方動二細割りにしたストランドに接着剤を噴霧してシート状に配句しタ それを一方から巻き込みロール状に成型するn
そのロール材料をカコ熱圧締し角柱のBSLを製造した．BSLの諸性能について検討した結果を以下に示す，

MORはPSL，スギの約1．5倍，ベイマツの約1。3倍の値を示し，MOEはPSLぅベイマ

曲げ性能に関しては，ヅを下回ったが）スギの約1。3倍の値を示した暮木ネジ保持力は，PSL，PBタスギに比べ最も高い値を示しク P王…，スギの約2倍の値であった勺 またク 吸水膨張率に関してはき PSLの1／2以下の値であり，優れた寸法安定性を示した。
1．緒言

2．実験

近い将来，住宅，建築産業においては，柱材や梁材等

2．1ストランドの製造

建築構造材料のため刀高強度，高耐久材料としての高品●

質な木材の確保が困難になりぅ 端材や廃材等を利鞘したに細割りにしてストランドを製造した鶴形状は）幅2m町

集成材や耐力パネル材料の仕様を余儀なくされることが

長さ800汀皿とした．厚さは竹材の肉寧のままでありク5m予想される。木材関連産業や住宅関連産業ではタ 未別宅程度であるE 含水率はク ストランドの状態で天日乾燥を材・廃材の有効利相接術や低質木材の高品質化技術の開行い10％である．

発が近年極めて重要視されてきた．

2．2 BS」の製造

そのような中で，汀材は非常に短期間で生長する生産性の良い身近な資源でありラ 木材資源の代替材としての今回製造したBSLの寸法は）40×40×800mmである．

利用が期待される雪 一方，竹材は通直で長さ方向の寸法

Fig≠1に示すようにタ 粍割りしたストランドにエマル

安定性に優れぅ 圧縮や出げなどの強度が高いことき

ジョンタイプのイソシアネート系接着剤（大鹿振興またぅ

割裂性に富んでいるために鋸屑を排出しないで材料（ヒ（楳）PB1605）をスプレ岬・塗布した白 塗布量さま，全乾ゴ）取りができるなどク 建築構造岡村料として高い潜在ストランド重量に対して樹脂固形分12％としたゎ そのス的可能性を持つと推定されるi

トランドをシート上（今回は巻き段ボールを使用した）にフォーミングし，→端から巻き込みロール状に成型しそこで今［亘はき マダケを繊椎方「句に細割りにしてストランド状にしブたiその後5高さ40m（BSLの厚さとなる）のデイス

それらを集成箋著して建築構造材箪としての可能性を模索した．

タンスピースでBSLの暗が40mmになるように側面を固加 熱三締／ 一＼

痙割り加ニ

ローノン不才料の成形

フォーミング

Flg．1B S Lの製造工程

43 m八／

竹買系ランバト【平成9年度 研究報告 大分県産業科学妓欄センタ】

足し， ホットプレスで加熱圧締した．圧締条件は5加熱倍の値である。この様な結果になったのはタ 表安部分を温度1600C，ココ熱時間10分とした。

除去せずにストランドを作成したためだと推察される．

2．3 試験方法

なぜならば，表皮に近い外層部は〉 細胞が密になっておBSL及び比較対象材を200C，65％RHの恒温憧湿室

り竹材の材料強度を支配しているからである．

MOEに関しては，10，1Gpaであり，PSL，ベイマツにて調湿して各種試験を行った．
2。3．1曲げ試験

よりは低い値を示したが，スギの約1．3倍の値を示した．

JIS−Z2101に準拠して曲げ試験を行った．曲げ試験の試

そもそも汀材は，しなり易く折れにくい性質を持ってお験体寸法は，幅40mmx厚さ40mx長さ640mmとし，スパンりク BSLも同様の性質を有している一560一皿で中央集中荷重の3点曲げにより行った．試験体数
丁able．1曲げ性能結果は5体とした。
2．3．2 木ネジ保持力試験

名JIS−A5908のパーティクルボード（以下，PBと略記）

重称 比MOR（MPa）の規格を参考にして試験を行った。試験休寸法は，幅B S L40mmx厚さ40mmx長さ120mmとした．両端から40m町 幅方

p s L＊

向の中心の位置に呼び径3．8mの木ネジを深さ20mmまでね

ギ＊＊ス

じ込み，2mm／minの速度で，引き抜き試験を行った．試験ベイマツ

体数は1試験体2点の2体とした．

＊＊（GPa）

0．67

10】10．66

16．7

0．38

7．5

I．5き76

12．7

女ParallelStraロゴL］mber：トラスシ、＼］イストマックミラン社製（ハ〇ララム）

比較対象材として，PSL，スギ）PBの試験も行っデータは私信によるもの

1．

＊＊出典：日本木材加工技術協会「木材工業」

2．3．3 吸水膨張率言式験
2。3．2と同様にPBの規格を参考にして試験を行い，寸3。3 木ネジ保持力性能

法変化を測定した．試験体寸法は，幅40mx厚さ40mx

Table2にBSL及び比較対象材（PSL，PB，スギ）

長ざ15mmとした．20±lOCの水中に2朝寺間浸せきした後）取り出し幅及び厚さ方向の寸法を測定した．試験体数はの木ネジ保持力を示す．4種類の中で，B S Lが3徳とした，100．1kgf／cmと最も高く，順にP SL：87。6kgf／cm，ス
ギ：54。6kgぞ／cm，PB：50，6kgf／cmとなった。

土ヒ較対象材として，PSLr，スギの試験も行った．

BSLを建築構造用材料として使用する場合，継手部分をプレカット工法で加工すると′汀材の性質上欠け等の3．結果および考察

披損が生じると思われる．強度的な面からみても）金属

3．1 B S」の製造部材を使用した接合方法が好蓋しいと思われるので，木汀材の表皮はタ 蝋質で覆われているため接着性が非常

ネジ保持力がP SLよりも高い値を示したことはj 建築に悪い．そこで，ストランドの形状を繊維方向に細割りにして表受部分を少なくし，柾目面の接着を主にしたこ

構造用材料としての可能性を見いだせたものと考えられとにより，接着性を向上させることができた．

▲†．

予備実験として，シートを使用せずにストランドだけ
Table．2 木ネジ保持力及び吸水膨張率性能結果

で集成接着してみたがク 圧締するときに圧力の方向に対吸水膨張率（％）

してストランドが寝てしまい，強度面において垂直，水平方向〇強度さが現れた．しかし，シートに敷き詰めて巻き込むことによりラ ストランドが拘束されるため多方和二向いた状態（渦巻き状）で集成することができた◆

P S 」

3．2 曲げ性能

Table．1にBSLの比重及び曲げ強さ（MOR），曲げ87．6
さナ、さPBス

ギ 54．6ヤング係数（ト′‡OE）を示す．マダケヨ身の比重は，0．75〜0．80であるが5 BSLの比重はPSLとほぼ同一3。3 吸水膨張率試額の0．67である．しかし，MORに関しては）BS L：

同様にTable．2にBSL及び比感対象材（PSL，スギ）

9針桓a）PSL：69晦aと約1。5倍C値を示した。麦た，近○暇水腫髄率を示す．B S Lの唄水膨張率は，写さ方

年）在来木造に宅で染によく使弓されるベノマリプニ約1．3

向：4．2％，帳方向：3．9％とほぼ同じであり）スギの幅

44 一

平成9年度 研究報告 大分県産業科学技術センタ】

方向：4．2％（接線方向）と同程変であった。PSLは，
厚ざ方向：10，1％）幅方向：8．7％とBSLの2倍強の値を示した．P S Lの原料であるダグラスファーは，気乾比重が0．50程度であるが，P SLは0．66と高くなっている．これは，P SLの製造段階で，加熱圧締の際にダグラスファーが圧密されているため，吸水した隙にスプリングバックが起こり，この様な結果になったと思われる．
汀材の比重は0．75程度であるが，BSLは0．67と逆に低くなっておりク 竹材自身が圧密されていないため，竹材自身の膨張車に相当する結果となり，優れた寸法安定性を示した．
4，緒言
県産のマダケを使用して，建築構造用材料への可能性を模索した結果，以下のようなことが得られた．
（1）難接着性の汀材表皮を絹割にして表皮部分を少なくすることにより，接着性を向上させることができた．
（2）ストランドをシート上に敷き詰め渦巻き状に巻き込むことにより，ストランドが多方向に向き垂直，水平方向の強度差が見られなかった。
（3）BSLは曲げ性能においてPSL等と比較した場合，たわみやすいが破壊しにくい性能を有している．
（4）BSLはPSLとほぼ同→比重であるが仁木ネジ保持力はBSLの方が強く，PB，スギの約2倍の値を示した．
（5）24時間吸水による膨張率は，スギとほぼ同一であり，PSLの1／2以下という優れた寸法安定性を示した．

45