粉末状セルロースナノクリスタル について
背景・課題
セルロースナノファイバー（CNF）やセルロースナノクリスタル（CNC）は、軽量かつ高強度という特性から、次世代の樹脂フィラーとして注目されています。
しかし従来法では、乾燥過程で凝集や角質化が起こりやすく、水や樹脂中での再分散が困難でした。そのため、CNCは主に水分散液として流通しており、輸送コストや保存安定性の面で課題を抱えていました。
技術概要
本技術は、低誘電率有機溶媒中で微結晶セルロースを粉砕し、乾燥させるだけというシンプルなプロセスにより、粉末状CNCを得る方法です。
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粉砕 → 乾燥 → 粉末化
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特別な表面処理なし
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高濃度条件下でも効率的に粉砕可能
実証データ
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溶媒処理別の比較で、トルエンやシクロヘキサン処理では良好な粉末が得られ、再分散性にも優れることを確認。
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SEM観察により、角質化や凝集を抑制した微細粉末であることを確認。
特長
- 簡便でスケール性が高い：量産に適したプロセス
- 凝集や角質化を抑制：乾燥後も粉末状態を維持
- 水への再分散性が高い：追加処理なしで容易に再分散
- 生分解性・生体適合性に優れる：環境調和型材料に適用可能
- 保存・輸送が容易：従来の水分散液に比べてコスト低減
想定される用途／実績例
- 樹脂・材料業界：高強度複合材、軽量構造材
- エネルギー業界：燃料電池膜、グリーン水素製造
- 化学・紙パルプ業界：塗料、紙添加剤
基本情報
- 研究者
- 信州大学 繊維学部 化学・材料学科 教授 荒木潤
- 発明の名称
- バイオナノウイスカー含有粉末の製造方法及びバイオナノウイスカー 水分散液の製造方法
- 出願番号
- 特願2015-107801
- J-PlatPat
- https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-2015-107801/10/ja
- J-GLOBAL
- https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=201001007712045497
- 論文
- https://doi.org/10.1246/cl.170588
