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夢の素材といわれるセルロースナノファイバー

2016-08-03 07:35:19 | 理系オタク
夢の素材といわれるセルロースナノファイバー(CNF)の実用化が進んでいるでつ。

植物から作られるCNFは、環境負荷が少ないうえ、鉄よりも軽くて強いといった、さまざまな特長を備え、幅広い分野で利用が見込まれているでつ。




森林資源の豊富な日本の企業にとって、原料調達が容易というメリットがあるでつ。
2030年には関連市場が1兆円に達するとの予測もある中、製紙会社などが研究開発や用途開拓を加速しているでつ。
                 ◇
CNFは植物繊維を化学的、機械的に解きほぐしたもの。
繊維1本の直径は数ナノ~数十ナノ(1ナノは10億分の1)メートルしかないでつが、鉄の5分の1の軽さで強度が5倍と、炭素繊維に迫る性能を備えるでつ。
しかも透明で、熱を加えても膨張しにくいほか、化粧品などに加えると粘りを出すこともできるでつ。
 
このため化粧品以外にも、ソフトクリームの形を保ったり、ガラスの代わりに利用するといった、さまざまな利用法が考えられているでつ。
中でも樹脂と混ぜて自動車部品に使えば、1台あたり20キロの軽量化につながるといわれるでつ。
この分野の研究で世界をリードしているのが日本。

9月29日には、森林分野のノーベル賞といわれる「マルクス・バーレンベリ賞」を東大教授ら日本人研究者3人が受賞。
特定の酸化反応を使い、木材繊維を20分の1以下のエネルギーでナノレベルまでほぐす方法を発見したことが評価されたでつ。
 
こうした中、とりわけ実用化に熱心なのが製紙会社。
 
日本製紙は、傘下の日本製紙クレシアからCNFのシートを挟み込んだ大人用紙おむつを1日に発売。

CNFに含ませた銀などの金属イオンが、不快な臭いを吸着する仕組みで、消臭機能を従来の3倍に高めたでつ。

CNFを使った商品の発売は世界で初めて。
 
販売開始に伴い、生産体制も強化。
これまで山口県岩国市の工場に年間30トンの試験生産ラインはあったでつが、2016年度に初の量産ラインを設け、生産能力を10倍程度に拡大する方向で検討。

CNFは紙の原料である木材パルプから作れるため、関連ノウハウのある製紙会社は有利な立場にあるでつ。

早くから研究に取り組み、商品化で一番乗りを目指してきた同社は「まずは消臭機能を活用したが、今後は他の特長も生かしつつ、さまざまな分野に広めたい」と意欲。
王子ホールディングスは2013年3月、CNFを使った透明なシートを三菱化学と共同開発。

高温状態でも縮みにくく、薄くて折りたためるため、曲げられる次世代のディスプレーや太陽電池に使えるとして、16年以降に実用化する計画。

さらに今年8月には、化粧品の原料を手がける日光ケミカルズと、CNFを使った新たな原料の開発で合意。
製紙大手では、九大と研究を進めてきた中越パルプ工業も生産増強を計画しているほか、大王製紙も愛媛大と包装材料などへの応用を探っており、一気に普及しそうな気配。
もっとも、CNFは夢の素材といわれる分、技術的課題が少なくないでつ。

たとえば、樹脂とCNFをなじませることは、水と油を混ぜるようなもので、高度な技術が求められるでつ。
また、現在の製造コストは1キロあたり数千~1万円と、炭素繊維の3000円程度より高い。
 ただし、価格については量産効果で一気に下がる可能性がある。実際、20年ごろには1000円程度まで下がるとの予測があるほか、潜在的には500円以下に抑えられるともいわれるでつ。
日本は国土の7割を森林が占めているにもかかわらず、ほとんど活用されず、眠ったまま。
CNFの普及は、森林資源の有効活用や過疎化の防止に道を開くでつ。
 
一方、製紙各社は人口減やIT普及によるペーパーレス化を背景にした紙需要の減少に苦しんでいるでつ。

日本製紙連合会によると、紙と段ボール原紙の板紙を合わせた国内需要は、00年の3196トンをピークに減少を続け、14年は2743万トンまでになってるでつ。

安価な輸入紙の流入や、円安による原材料費の上昇にも苦しむなか、海外進出や低コスト化を進めつつ、新たな事業の柱を育てて「紙頼み」から脱却することが不可欠。
 
政府が昨年打ち出した日本再興戦略で研究促進が明記されるなど、CNFの重要性は広く認識され始めているでつ。

ペーパレスもなかなか進まないけど、こういう新素材の開発がまた新たなことを生み出すでつなぁ~


大雨降ると靴がびしょびしょになるけど、足のニオイが
気になるタケスィがHP更新したでつ! 
http://eritakecy1029.jimdo.com/
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