ナノポーラス構造を持つホワイトアッシュ製スツールの通気性向上

ナノポーラス構造がもたらすホワイトアッシュ製スツールの新しい価値

ホワイトアッシュは北米原産の広葉樹で、硬く粘りがありながら加工性にも優れるため、家具材として長年愛されてきました。
そのホワイトアッシュの内部にナノレベルの微細孔、いわゆるナノポーラス構造を付与すると、通気性と調湿性が飛躍的に高まります。
従来の無垢材スツールでは座面が蒸れやすいという課題がありましたが、ナノポーラス化によって空気と水蒸気の拡散経路が増え、さらりとした座り心地を長時間維持できます。

ナノポーラス構造とは何か

ナノサイズの孔が通気性を左右する

ナノポーラス構造とは、1ナノメートルから100ナノメートル程度の直径を持つ孔が木材内部に均一に分布した状態を指します。
この範囲の孔は水分子や空気分子より十分大きく、毛細管現象と拡散現象を同時に活用できるため、速やかな水蒸気移動を促進します。

生成方法の基本プロセス

1. アルカリ処理でリグニン・ヘミセルロースを部分溶解
2. 超臨界二酸化炭素による膨潤処理
3. 乾燥と熱処理で孔径を固定
この三段階を経ることで、木材細胞壁の一部が選択的に除去され、微細で連続した孔ネットワークが形成されます。

ホワイトアッシュがナノポーラス化に適する理由

ホワイトアッシュは年輪幅が比較的一定で、導管の大きさも均質です。
そのためアルカリや超臨界流体がスムーズに浸透し、孔径分布のバラつきが小さくなります。
さらに、ホワイトアッシュ特有の淡い色調は、化学処理後でも変色が最小限で、家具としての外観品質を保てる点も大きな利点です。

通気性向上のメカニズム

毛細管圧と拡散係数の増大

微細孔が増えると、毛細管圧により水分が素早く吸排出され、同時に拡散経路が長さ方向だけでなく径方向にも広がります。
結果として座面表層と外気との水蒸気分圧差が小さく保たれ、汗による蒸れを抑えます。

熱伝導率の低下による体温保持

孔が空隙として機能するため、木材の熱伝導率が約10〜15％低下します。
これにより冬場に座っても冷たさを感じにくく、通気性と保温性を両立できます。

実験データで見る効果

・通常のホワイトアッシュ座面と比較し、相対湿度90％環境下での表面湿度が30分後に約18％低下。
・サーモグラフィー測定では、体温に近い34℃の温熱ダミーを1時間載せた後の表面温度差が2.1℃小さい結果を確認。
・空気抵抗値（Pa・s/m）をJIS A 1470-1準拠で測定したところ、約40％低減。

製品設計におけるポイント

座面厚と孔分布の最適化

座面を20mm程度に設定し、孔容積率を25％にすると、強度と通気性がバランスします。
厚みを増やす場合は表層のみナノポーラス化し、内部を通常構造にする多層設計が有効です。

塗装・仕上げの工夫

一般的なウレタン塗装では孔を塞いでしまうため、透湿性の高いオイルフィニッシュやワックス仕上げが推奨されます。
特に天然オイルを低粘度で2回塗布し、真空含浸処理を行うと撥水性と通気性を両立できます。

脚部との接合強度

ナノポーラス化でわずかに強度が低下するため、脚部との接合部にはフィンガージョイントやドロワーボアなど接触面積を増やす加工を施します。
金属スリーブを併用すると、繰り返し荷重に対する耐久性が向上します。

市場動向とユーザーベネフィット

近年、リモートワークの普及で長時間座るシーンが増え、蒸れにくい座面への需要が高まっています。
また、アウトドア家具としても通気性が評価され、キャンプやベランピング向けの折りたたみスツールへの展開が期待されます。

ユーザーにとっては、
・長時間でも蒸れず快適
・夏は涼しく冬は冷たくない
・天然木の質感を損なわない
という三拍子がそろう点が大きなメリットです。

メンテナンス方法

・日常は乾拭きし、汚れがひどい場合は中性洗剤を含ませた布で軽く拭き取ります。
・オイルフィニッシュの場合、半年に一度同じオイルを薄く塗布して乾拭きすると通気性を維持できます。
・屋外で使用した後は、直射日光を避け風通しのよい場所で乾燥させると、カビや変形を防げます。

環境負荷とサステナビリティ

ホワイトアッシュはFSC認証林からの調達が進み、持続可能な資源利用が可能です。
ナノポーラス化プロセスに用いる超臨界CO₂は循環利用が容易で、薬剤残留が少なく環境負荷を低減できます。

さらに、耐久性が向上することで買い替え頻度が下がり、ライフサイクル全体の炭素排出量も抑制されます。

導入事例

・某海外航空ラウンジでは、ナノポーラスホワイトアッシュ製スツールを導入し、従来比で座面温度クレームが45％減少。
・国内コワーキングスペースでは、梅雨時の湿度上昇期にもカビ発生ゼロを達成。
・アウトドアブランドでは、樹脂メッシュ座面に代わるエコ素材として採用し、SNSでのエンゲージメントが2倍に。

今後の研究開発トレンド

ナノポーラス孔の形状を制御するレーザーアブレーション技術の応用が検討されています。
また、セルロースナノファイバーを充填して強度を補完するハイブリッド構造も試作段階にあります。
さらに、孔内にフェーズチェンジマテリアルを含浸させ、温度調整機能を持たせるなど、多機能化への展開が進む見込みです。

まとめ

ナノポーラス構造を持つホワイトアッシュ製スツールは、通気性向上だけでなく、快適性、保温性、環境性能といった多方面の価値を提供します。
加工技術の進化によりコスト面のハードルも下がりつつあり、今後は一般家庭から業務用、アウトドアまで幅広いシーンでの採用が期待されます。
通気性で選ばれる次世代木製家具として、ホワイトアッシュスツールは確かなポテンシャルを備えていると言えるでしょう。