深浸潤処理木材中における薬剤の分布可視化

青木 弾, 岡田 真広, 茂山 知己,　須貝 与志明, 福島 和彦
深浸潤処理木材中における亜鉛および有効成分の飛行時間形二次イオン質量分析による分布可視化
Distribution of Zn and active ingredients in deep penetration treated wood samples as observed by time-of-flight secondary ion mass spectrometry
木材保存, 46, 30–39 (2020)
DOI:10.5990/jwpa.46.30

木材を長期間安定的に利用するために、
様々な防腐剤・防蟻剤が利用されています。

性能評価のためには、これらの薬品が必要十分な量、
かつ必要十分な深さまで浸透したかどうかを確認する必要があります。

薬剤である有機物の木材中での実際の濃度は低く、
おおまかな分布はわかっても、
どのように浸透していくのか、その詳細には不明な点が残されていました。

またこれまで、浸透を簡易的に評価するために、
薬剤中に亜鉛を混合し、その亜鉛の呈色反応を利用していましたが、
亜鉛と薬剤とが本当に同じように浸透するのかは不明でした。

そこで本研究では有機物と無機物とを同時に可視化できる
二次イオン質量分析計（TOF-SIMS）を用いて、分布可視化を試みました。

結果より、亜鉛と薬剤とのおおよその浸透深さは同等であるものの、
木材内部での拡散状況は異なっている可能性が示されました。
得られた結果より、木材への液体浸透に関して以下の仮説を提案しました。

まず初期段階として一部の細胞経路により，浸潤薬剤が内部まで浸透する。
続く養生段階において，内部での浸透・拡散が起こる。
この養生過程において，亜鉛化合物と有効成分との浸透・拡散特性が異なれば，
亜鉛化合物が初期に浸透した細胞に留まる一方で，
有効成分は徐々に周囲細胞へと拡散した可能性が考えられる。