The reuse and recycling of biomass materials would be useful for minimizing the environmental impact of society, and would help address the strong demand for a safe and sustainable community. Although woody biomass from demolished buildings could be a promising resource for recycling, contaminants are found in recycled wood dust, such as wood preservatives that likely contain metal oxides. These oxides might act as catalysts for the oxidation of organic materials, resulting in the spontaneous ignition of large piles of recycled wood dust.
In order to better understand the influence of a typical wood preservative, CuO, on the oxidation and thermal ignition behaviour of cellulose, a main component of recycled wood dust, we conducted thermal analysis and spontaneous ignition tests of recycled wood dust.
Differential scanning calorimetry (DSC) was used to investigate the influence of the type of metal oxide, and the amount of CuO, on the thermal behaviour of cellulose, and showed that the onset temperature for the exothermic reaction decreased with increasing amount of CuO. Spontaneous ignition tests of various cellulose/CuO samples were used to measure the induction time to ignition, and showed that the induction time decreased as the amount of CuO increased, demonstrating that CuO has a catalytic effect on the thermal behaviour of cellulose.
バイオマス物質の再利用およびリサイクルは社会への環境負荷を低減する有効は手段であり，安全で持続的社会の構築に大きく貢献する。建築廃材は有望なバイオマス資源であるが，リサイクル木粉には金属酸化物を含む木材保存剤等が不純物として混入されている。これらの金属酸化物は有機物の酸化における触媒として作用し，大量に堆積した木粉の自然発火の原因となる懸念がある。そこで本研究では，代表的な木材保存剤中の酸化銅が木材の主成分であるセルロースの酸化および熱発火現象に及ぼす影響を検討するため，熱分析ならびに自然発火試験を実施した。
金属酸化物の種類，酸化銅の量がセルロースの熱挙動に及ぼす影響を検討するため，示差走査熱量測定（DSC）を実施したところ，酸化銅の量の増加に伴い，発熱開始温度が低下した。組成の異なるセルロース／酸化銅に対して自然発火試験（SIT）を実施したところ，酸化銅の量の増加に伴い，発熱誘導時間は短くなり，セルロースの熱挙動に及ぼす酸化銅の触媒効果が明らかとなった。
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