セルロースナノファイバー

セルロースナノファイバー

セルロースナノファイバー

セルロースナノファイバー(CNF)は、数百分の1ミクロン以下のナノレベルに微細化された木材由来の繊維(パルプ)から作られています。セルロースナノファイバーは、世界で最も先進的なバイオマス材料です。
木は木質繊維で構成されており、木質繊維はセルロース分子の集合体であるセルロースナノファイバーで構成されています。

CNFの利点

以下のような利点を有しています。

  • CNFは植物繊維に由来するため、生産と廃棄による環境への影響は小さい。
  • 軽量の特性により、弾性率はアラミド繊維と同じレベルの強度を有する(アラミド繊維は高強度繊維として知られています)。
  • ガラスと同等の熱膨張を有する。
  • CNFは、酸素に対する優れたガスバリア性も備える。

これらの特徴をまとめると

  1. 軽くて強い
  2. 極細繊維(繊維幅:約3 nm)
  3. 大きな比表面積
  4. 低熱膨張
  5. 高いガスバリア性
  6. 水中の固有粘度を示します
  7. 環境に優しいバイオマス素材

セルロースナノファイバー製造技術と応用開発

再生可能資源である木材の新たな可能性を切り開くために、CNFの開発を追求し、パルプ化技術からナノテクノロジーへと分野を拡大しています。
TEMPO触媒酸化法で化学処理された木材パルプから、3〜4 nmの均一な繊維幅で完全にナノ分散されたCNFを生産することができます。
TEMPO酸化CNFは、その透明性に特徴があり、さまざまな機能を追加できる可能性があります(しかも、水素結合を切るために、熱可塑性樹脂にもなります)。

TEMPO触媒作用に基づくセルロースの化学変性

この方法は、東京大学大学院農学生命科学研究科生物材料科学専攻の磯貝教授によって開発されました。 この方法を使用すると、パルプは簡単に解繊され、均一な幅のナノファイバーを作成できます。
磯貝教授は、セルロースを材料として使用するための研究において、世界的なリードサイエンティストです。

セルロースナノファイバーの特性と用途

その形態と特徴的な物理的特性により、CNFは、フィルター材料、高ガスバリア包装材料、電子デバイス、食品、医薬品、化粧品、ヘルスケアなどの豊富な分野での使用に有望な材料と見なされています。
特別、セルロースナノファイバーでしか成し遂げられないという材料ではないですが、既存材料と比べて高い機能性を有していたり、何より、バイオマス材料ということで、世界的なプラスチック使用量の1%でも入れ替えられることができるだけでも、世界的なインパクトは非常に大きい分野となります。

 

ブログカテゴリの最新記事