表面選択的高密度化木質複合材料の開発

表面选择性致密化木质复合材料的研制

基本信息

批准号：
08F08106
负责人：
矢野浩之
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08106/
关键词：
バイオマス複合材料強度特性ナノファイバーナノフアイバー

项目摘要

木材以外の持続型資源からの高強度材料製造を目的として、バングラディッシュに豊富に存在するマリンバイオマス:キチンの利用に着目した。エビ殻およびカニ殻を原料とし、粉砕粉末を塩酸および水酸化ナトリウムで処理し、炭酸カルシウムおよびタンパク質を除去し、キチン粉末を得た。これを水中でミキサーにより撹拌することで、キチンナノファイバーを得た。ナノファイバーは幅20nm-50nmであった。これをフィルター上でシート化し、乾燥後アクリル樹脂を含浸することで、キチンナノファイバー補強樹脂シートを作製した。得られたシートについて、引張強度、線熱膨張係数、動的粘弾性を評価した。キチンナノファイバーシートは、セルロースナノファイバーシートに匹敵する樹脂補強性能を示し、樹脂含浸スギ単板より透明な材料となった。このことにより、キチンナノファイバー補強アクリル樹脂の透明な高強度保護膜としての応用が考えられる。エビ養殖はバングラディシュの主要産業の一つであり、加工時に大量の排出されるエビ殻は、腐朽が早く悪臭の原因となり、工場周辺の環境を悪化させている。本研究成果は、その様な環境悪化の因子となっているエビ殻から高付加価値の透明ナノ材料が製造できることを世界で初めて示したといえる。

为了利用木材以外的可持续资源制造高强度材料，我们重点关注甲壳素的使用，甲壳素是孟加拉国丰富的海洋生物质。以虾壳、蟹壳为原料，将磨碎的粉末用盐酸和氢氧化钠处理，除去碳酸钙和蛋白质，得到甲壳素粉。将其在水中用搅拌机搅拌，得到甲壳素纳米纤维。纳米纤维的宽度为20nm-50nm。将其在过滤器上成形为片材，干燥后，用丙烯酸树脂含浸，制作甲壳素纳米纤维强化树脂片材。对所获得的片材评价拉伸强度、线性热膨胀系数和动态粘弹性。甲壳素纳米纤维片材显示出与纤维素纳米纤维片材相当的树脂增强性能，并且是比树脂浸渍雪松单板更透明的材料。这表明甲壳素纳米纤维增强丙烯酸树脂可用作透明、高强度的保护膜。虾养殖是孟加拉国的主要产业之一，加工过程中产生的大量虾壳很快腐烂并产生恶臭，使工厂周围的环境恶化。这项研究成果可以说是世界上第一个证明可以从导致环境恶化的虾壳中生产高附加值透明纳米材料的研究成果。