2021 Fiscal Year Research-status Report
New high-speed spinning process for preparing regenerated cellulose fiber
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20K12238
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
後藤 康夫 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (60262698)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | セルロース / 溶液紡糸 / イオン液体 / 高速化 / エアギャップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、イオン液体 (IL) をセルロース溶媒としたリヨセル法に採用し、凝固液からの抵抗を低減することで、再生セルロース繊維の高速紡糸、具体的には紡糸速度を1000m/minに引き上げることを目的としている。溶媒として従来使用してきた1-butyl-3-methylimidazolium chloride (BmimCl) の他に、1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate (EmimDEP) を新たに溶媒として追加した。BmimClおよびEmimDEPのいずれの溶媒の場合においても、数マイクロメートルの微細な水霧を凝固に利用し、種々の紡糸条件（水霧噴霧位置、ノズル形状、セルロースの分子量や濃度、紡糸液温度など）を最適化することで、紡糸速度1000m/minを超える高速紡糸を達成できた。またセルロース分子の剛直性を反映し紡糸中に結晶配向が進行すること、得られた繊維は数マイクロメートル程度の極細径と高い結晶配向度 (0.9以上)を有していること、を確認した。さらに一軸配向状態で取得した極細繊維束の引張強度は400MPa程度と市販の衣料用再生セルロース繊維の強度を超えること、リヨセル法再生セルロース繊維で問題となる“フィブリル化”が起こりにくくなることも明らかにした。以上、再生セルロース繊維の高速紡糸を実現において極めて有用な知見が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本課題の目標値として掲げた1000m/minの紡糸速度を達成できたためである。
また紡糸繊維の構造・物性評価についても、種々の紡糸条件で作製した繊維の物性を明らかにしており、予定通り進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
紡糸安定性を高めることに一層注力していく。また昨年度に引き続き、物性評価および構造解析を一層進めていくことで、学術的観点より繊維構造形成過程に関する有用な知見を収集していく。さらに本紡糸法により作製される繊維がどのような用途に適するか実用化へ向けた指針を得ていく。
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