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2015/2/9 月曜日

セルロースナノファイバーとは 

カテゴリー: K-BETS知恵袋(Q&A)   by k-bets 編集長 @ 17:54:08

セルロースとは植物細胞の細胞壁や繊維の主成分で繊維素とも呼ばれています。炭水化物(C6H10O5)nの構造式で表される。

cel11.jpg

ファイバーは繊維のことなのでナノファイバーとは繊維を構成している最小物質を指します。木や草の細胞は蜂の巣のような壁層構造を成しています。
組織を砕いたパルプ繊維の状態では太さ数10μm(ミクロンメーター=千分の1ミリ)の大きさです。これを更に砕いて極限の状態まで細かくした状態がセルロースナノファイバーです。直径が100nm(ナノメーター=千分の1μm)以下で長さが直系の100倍程度の極細繊維です。

ナノファイバーの特徴
ここまで砕くと緻密な構造になり表面積が1000倍にも大きくなる。その結果物質の特性値が大きく変化する。
(1)軽量化・・・・比重が1/5となる
(2)強度が大きくなる・・・鉄鋼の5倍
(3)熱膨張係数が低くなる・・・ガラスの1/50
(4)透明性が高くなる・・細胞の方向が揃い乱反射が無くなる
(5)成膜性に優れる・・・親水性と疎水性の両方の特徴を持つため
応用
少量の添加で特性値が改善されるためプラスチックの強度アップや軽量化を狙った部品の開発といった分野で効果が期待されている。木材と竹では特性値に差が出ている。
竹材の利用に期待がかかっている。その他多くの研究が進んでいる。