セルロースナノファイバー : 材料設計・評価および応用展開

セルロースナノファイバー研究がより一層の加速を見せている。演者らは、TEMPO酸化と呼ばれる化学反応を用いて、直径約3ナノメートルのセルロースナノファイバーを孤立分散させることに世界で初めて成功している。 　本講演では、セルロースナノファイバーの調製法と構造について概説した後、分散性や強度、固有粘度等のナノファイバー1本の基本特性から、フィルムや多孔質等のナノファイバー集積体の物性へと進み、他素材との複合化及び界面制御、現状の課題とその対策案も交えて、セルロースナノファイバー研究の要点を紹介していく。

1. セルロースの構造と特性、TEMPO酸化の適用
   1. セルロースの構造
   2. セルロースミクロフィブリルの特性
   3. TEMPO酸化によるセルロースの改質、反応条件と改質物の構造
2. ナノセルロースへの展開
   1. セルロースナノファイバーの調製と分散メカニズム
   2. 分散性、表面電荷、長さの制御
   3. キチンへの応用、キチンナノファイバーの調製
3. ナノセルロースの基礎物性
   1. セルロースナノファイバーの強度解析
   2. セルロースナノファイバーの粘度解析
   3. セルロースナノファイバーの配列及び集積制御、分散液から各種固体へ
      • フィルム
      • エアロゲル
      • フォーム
4. ナノセルロースの複合化
   1. プラスチックとの複合化、界面設計、補強性フィラーとしてのポテンシャル
   2. 無機ナノ粒子との複合化、各種機能性の発現、担体としてのポテンシャル
   3. その他の複合化事例
5. ナノセルロースの課題と対策
   1. 熱分解
   2. 成形性
   3. 耐水性