| 研究課題/領域番号 |
17360053
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
藤井 透 同志社大学, 工学部, 教授 (20156821)
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| 研究分担者 |
大窪 和也 同志社大学, 工学部, 准教授 (60319465)
田中 達也 同志社大学, 工学部, 教授 (70434678)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
10,560千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 360千円)
2007年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2006年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2005年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
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| キーワード | グリーンコンポジット / 竹繊維 / 射出成形 / ポリ乳酸(PLA) / 環境 / 持続的再生産可能天然資源 / セルロースミクロフィブリル / ポリプロピレン(PP) / コンパウンド / ポリプロピレン |
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| 研究概要 |
本研究では、(1)竹繊維を高含有率でTPに混入した高品質ペレット(GC)の汎用押出機を用いた効率的製造法、(2)強化効率の高い竹繊維の条件と高品位竹繊維の低コスト抽出法、(3)竹繊維と樹脂との接着性を改善するための適切な竹繊維表面処理および樹脂の改質方法の確立、(4)(1)により製造されたペレットを用いたBRTPの機械的特性の評価、(5)GC以外への竹繊維の有効利用を行った。研究の結果、(a)爆砕法および(b)アルカリ処理+機械解繊法による竹繊維を高品位に取り出す方法を見出した。孟宗竹の場合、爆砕法では平均強度が400MPaの竹繊維(束)を分離し、取り出せた。この繊維束から、アスペクト比100以上の、より微細化したパルプ状繊維が取り出せることもわかった。アルカリ処理では、竹短冊を1%NaOH水溶液(温度6〜70℃)に10時間浸漬することにより、安価に竹繊維(束)が取り出せることがわかった。さらに、これから高圧ホモジナイザー(科研費で購入)により、ナノサイズまで解繊、フィブリル化した竹繊維(MFC)が得られた。このMFCはUV硬化エポキシ樹脂を用いたナノコンポジットに利用できる。これにより、じん性は2倍向上する。また、竹繊維を高含有する竹繊維/PPペレットを安定的に製造できる方法を確立した。このGCによる強度はPPの2.5倍まで高くなった。剛性も3倍以上向上させることができた。成形性に問題はない。熱硬化性樹脂を母材とするFRPでは,竹繊維強化FRPの強度特性と耐水性、成形性について調べ,実用上の問題点を明らかにした.また,爆砕により取り出した竹繊維を用いてMFCを取り出し、これをPLAと高含有する技術を開発した。そのため、水溶性PLAを用いて竹MFCを均一に分散させ、同MFCを50%以上含有するPLAペレットが製造できた。また,MFCによる低線膨張係数のディスクの試作を行った.線膨張係数を下げるため,高度フィブリル化竹繊維にナノ・シリカ粒子を添加して高圧成形により厚さ5mmの円盤を製造した。その線膨張係数は〜7ppm/℃程度であった。曲げ強度も150MPaを得た。これにより、ディスク材料としての可能性を示せた。
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