数種の市販木質ボードの吸湿性能について検討を行った.試験に用いたボードは,中質繊維板(MDF),配向削片板(OSB),硬質繊維板(HB),軟質繊維板(IB),PB,針葉樹合板,南洋材合板およびアカマツ板目板の8種類である.

　木質ボードの平衡含水率(EMC)は,おおむねアカマツ板目板より低くなった.これは,製造時の熱圧による吸着点の減少と,ボードが吸湿量の少ない接着剤を含んでいるためと考えられる.また,湿度が単位量変化した場合に,どれだけの量の水分を吸放湿可能であるかを示す湿気容量値(kg/m3(kg/kg’))を算出した.はOSBがもっとも高く,ついでアカマツ板目板,HB,PBの順となった.また,IBはもっとも低い値を示した.

　各ボードを片側一面を除いて,アルミテープおよびビニールシートで断湿した.この結果,材料は一面からのみ吸放湿を行い、また材内の水分の動きは材厚方向の一次元流と見なせる.材料を20℃,54%RHで十分に養生した後,周囲湿度を75%まで増加させ,吸湿による重量増加を経時的に測定した.吸湿量はIBがもっとも大きく,ついでPB,MDFの順となった.

[湿気伝導率’の概算]

　吸湿実験の結果と湿気容量値から,’(kg/mh(kg/kg’)を次式を用いて算出した.

　ここで,X₀は周囲湿度の変化幅(kg/kg’),Wは吸湿量(kg),tは測定開始からの経過時間(h)である.’はIBがもっとも高く,ついで,PB,MDFとなった.しかしながら,IBはが低いため,長期にわたって吸湿(放湿)状態が続いた場合には容量が不足する事が考えられる.PBはIBに次ぐ’と素材に近い湿気容量性能を持ち,調湿材料として有効であることが考えられた.

　PBの密度が吸湿性能に及ぼす影響を検討するために,密度が0.3〜0.7g/cm³のボードを製造し,その吸湿性能を検討した.

　製造したPBのEMCは原料チップより小さくなった.特に高密度ボードでは,その傾向は顕著であった.これは,高密度であることから熱伝導率が高く,また材厚も高密度の物ほど薄く設定されていたため,製造時に材内部まで熱の影響をうけた結果であると考えられる.また,は密度の影響を受けるため,低密度化によって減少を示した.

　ボード密度の低下によって吸湿量の増加が見られた.吸湿量の経時変化から得られた吸湿速度係数は,密度低下に対して直線的に増加した.

　熱湿気同時移動の基礎式を用いて,吸湿による重量増加のシミュレーションを行った.その際,シミュレーション結果と実測値の適合を繰り返すことにより,試験体の’を決定した.得られた’の対数とボード密度の間には強い回帰関係が見られた.低密度化による吸湿量の増加は,の減少を補ってあまりある’の大幅な増加によることが示唆された.

　シミュレーションの結果から,吸湿時の材内水分分布の経時変化を推定した.その結果,低密度ボードは材内のより深部まで吸湿に寄与していることが示唆された.

　4畳半大の高気密空間内の温度を変化させた場合の,木質材料の調湿性能を測定した.実験は冬季に行い,測定期間は3日とした.試験体には,アカマツ板目板およびPB(密度0.5g/cm³)を用いた.

　木質材料の施工により室内の湿度変動は抑制され,調湿効果が確認された.また,PBはアカマツよりも湿度変化を早期に押さえる効果があった.

　調湿性能の評価指標であるB値を用いて,評価を行った.その結果,内装面積が増加するにつれ調湿性能は増加するものの,アカマツ板目板とPB間の差異は小さくなることが判った.

　木質材料が吸放湿する水分量を算出した.その結果,内装された木質材料は乾燥傾向にあることが判った.これは,外部の乾燥した空気が流入するためと考えられた.そのため,継続的に調湿性能を得るためには,何らかの方法で水分を補給する必要性があることが示唆された.

　以上の結果から,低密度化によってPBの湿気伝導性能を増加させることが可能であることが判った.より調湿性能に優れた材料の開発を目的とした場合,材料の湿気容量を増加させることが考えられる.そこで,PBに無機塩 (硝酸マグネシウム:Mg(NO₃)₂)を含浸させたボードを作成し,吸湿および調湿性能を検討した.

　密度0.5g/cm³のPBを硝酸マグネシウム水溶液中に浸漬し,減圧による注入を行った.その後,全乾状態にして測定に供した.処理により,約18%の重量増加が発生し,塩の含浸が認められた.

　含浸試験体のEMCは無処理の物に比べ全体的に増加した.特に硝酸マグネシウム水溶液の平衡湿度である54%(20℃時)以上の湿度域ではその増加が著しい.また,同湿度以下の湿度域においても,結晶水によるものと思われる増加が確認された.また,湿気容量値も大幅に増加した.

　含浸処理により吸湿量は著しく増大した.また,その効果が吸脱湿を繰り返した場合においても同様に発現され,再現性があることが判った.これは,含浸試験体の吸着等温線にヒステレシスループが見られなかったことからも確認された.

　デシケーター内に試験体を設置し,デシケーター周囲の温度を変化させた場合の内部の湿度変化を経時的に測定した.その結果,含浸試験体は無処理試験体に比べて,温度変化による相対湿度変化幅を小さく押さえることが判った.また,デシケーター内の相対湿度を一定(20℃の場合54%)に保つ作用のあることが判った.

　実大空間内の湿度変動をシミュレーションによって予測したところ,含浸試験体が高い調湿性能を示すことが判った.また,デシケーターでの実験時に見られた一定の湿度に保つ作用が,確認された.