きこりの森林・林業の教科書


⑩木材を使おう

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改質リグニン セルロースナノファイバー CLT
【改質リグニン】
 樹木の細胞や細胞壁を結合させ、木材の強靱さを生み出す天然の高分子化合物リグニンは、木材の25~35%を占めるが、これまで有効な利用はされてこなかった。
 リグニンは、ベンゼン環を持つ化学構造から耐熱性や難燃性などを発揮する優れた材料になることが判っていた。維管束植物の道管、仮道管などの木部に多量に存在している。
 
 140℃に保ったポリエチレングリコール(PEG)にスギ木材を加え、少量の酸と共に攪拌すると、木材中のリグニンが分解する。加圧式では無いため、また高温でも無いため、安全な作業工程となっている。
 この分離したリグニンが改質リグニンと呼び、木材から分離したままの状態となるため、回収も容易となっている。リグニンの持つ高い耐熱性はそのまま持っているので、工業用素材として応用できる。

 リグニンは、針葉樹、広葉樹で多様な構造を持っているが、スギで見た場合、全国各地に品種もあるが、構造が同じであることで、C材等の端材から製造できる。端材としては、林内放置や、ボイラーの燃料であった。また、製材工場ではおが屑なども、燃料や家畜の敷き藁など、付加価値を高める活用はしていない。

 改質リグニンでは、電子基板から自動車内外装部品まで、幅広く利用することが出来る。

 ポリエチレングリコール(身近な薬剤)で、薬の添加物に利用さています。例えば、化粧水の保水成分や、皮膚クリームなどに使われていて、安全性も高い薬品です。
<メリット>
製造過程で有害な揮発性有機化合物を使用しない。
生分解性を持ち、環境中に蓄積されない。
カーボンニュートラルな材料で環境影響評価で有利。
生分解性があるため、マイクロプラスチックのような海洋汚染問題は起きない。

製材工場は、従来の製材に追加で端材や鋸屑などを換金できる。
製造設備が簡単なため、林業地で材料化できる。
スギを使うことで、ほぼ均等な素材が手に入る。
国内資源を持続的(無限)に利用出来る。




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