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Development of thermal resistance technology of cellulose nanofibers focusing on the reducing ends

Research Project

Project/Area Number 16K07809
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Wood science
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

Hideno Akihiro  愛媛大学, 紙産業イノベーションセンター, 講師 (30535711)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsセルロース / ヘミセルロース / ナノファイバー / 還元性末端 / 酵素処理 / 熱分解 / 耐熱化 / セルロースナノファイバー / 易熱分解物の除去 / ヘミセルラーゼ / 熱分析 / 還元性 / セルラーゼ / パルプ / グリコシル化 / DTG / 酵素 / コットン / アセチル化 / セルロース・ヘミセルロース / バイオマス
Outline of Final Research Achievements

This study aims to expand the basic knowledge of thermal analysis of CNFs and to improve the heat resistance of CNFs by utilizing the accumulated knowledge on thermal degradation of cellulose and CNFs. In this study, it was found that hemicellulose in CNF has a significant influence on the thermal decomposition of CNF in addition to the reducing end of cellulose. Moreover, thermal stabilizing CNF was succeeded by removing hemicellulose in the enzymatic treatment resulted in increasing the thermal decomposition temperature while maintaining its shape without fragmentation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

CNFは、植物繊維から調製可能な高機能バイオマス素材であるが、高温時の着色や強度低下など熱安定性に問題を抱えていた。多くのCNFには、純度100%のセルロースはなく、ヘミセルロースが含まれている事に着目し、CNFの熱安定性に、セルロースの還元性末端だけでなく、ヘミセルロースが関与している事を明らかにした。さらにへミセルラーゼによる選択的な除去によって、CNFの形態を維持したまま熱安定性を向上させる事に成功した。また、CNFの熱安定性が向上する事で、これまで着色する事によって制限されていた意匠用途に発展させる事が可能と考えられる。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2020 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results) Book (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Report on the Biomass Summer Seminar 20192020

    • Author(s)
      秀野晃大
    • Journal Title

      Nihon Enerugii Gakkai Kikanshi Enermix

      Volume: 99 Issue: 1 Pages: 77-82

    • DOI

      10.20550/jieenermix.99.1_77

    • NAID

      130007793244

    • ISSN
      2432-3586, 2432-3594
    • Year and Date
      2020-01-20
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    • Author(s)
      Hideno, A.*, Abe, K., Yano, H., and Uchimura, H.
    • Journal Title

      Journal of the Japan Institute of Energy

      Volume: 98 Issue: 5 Pages: 85-89

    • DOI

      10.3775/jie.98.85

    • NAID

      130007655927

    • ISSN
      0916-8753, 1882-6121
    • Year and Date
      2019-05-20
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      西村慎祐, 福田直大, 秀野晃大
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      フレグランスジャーナル

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    • Author(s)
      Akihiro Hideno*, Kentaro Abe, Hiroyuki Yano, Hiromi Uchimura
    • Journal Title

      日本エネルギー学会誌

      Volume: 印刷中

    • NAID

      130007655927

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      秀野晃大
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      Volume: 2 Pages: 72-75

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      40021797822

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      Volume: 230 Pages: 140-142

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      10.1016/j.biortech.2017.01.058

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      Hideno, A.*
    • Journal Title

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      Volume: 11 Issue: 3 Pages: 6309-6319

    • DOI

      10.15376/biores.11.3.6309-6319

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      Hideno, A.*, Abe, K., Uchimura, H. and Yano, H.
    • Journal Title

      Cellulose

      Volume: 23 Issue: 6 Pages: 3639-3651

    • DOI

      10.1007/s10570-016-1075-y

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      秀野晃大
    • Journal Title

      Cellulose Communications

      Volume: 23 Pages: 34-36

    • NAID

      40020751699

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      Hideno, A., Sugiyama, T., Takahashi, M., Ohashi, S., Nishida, N., Yabutani, T., Uchimura, H.
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      東京大学 弥生講堂・一条ホール(東京都文京区弥生1-1-1 東京大学農学部内)
    • Year and Date
      2017-01-18
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    • ISBN
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    • Total Pages
      245
    • Publisher
      株式会社シーエムシー・リサーチ
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    • Inventor(s)
      内村 浩美, 薮谷 智規, 秀野 晃大 他6名
    • Industrial Property Rights Holder
      内村 浩美, 薮谷 智規, 秀野 晃大 他6名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Acquisition Date
      2020
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URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2021-03-11  

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