植物バイオマス資源からの均一ナノファイバー製造に関する基盤技術の構築

• 研究課題/領域番号: 20380101
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 木質科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 矢野 浩之 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80192392)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円); 2010年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2009年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2008年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
• キーワード: セルロース / ナノ材料 / バイオマス / ナノファイバー / セルロースナノファイバー / ビーズミル / 比表面積 / グラインダー / パルプ / バイオマス資源

研究概要

様々なバイオマス資源から均質で機械的?化の少ない構造用ナノファイバーを効率的に製造するための基盤技術の構築を目指した。グラインダー処理により木材、稲ワラ、ジャガイモ柔細胞か12-55nm程度のナノファイバーが得られた。また、その弾性率や結晶性には大きな差異が無かった。さらに、高速ブレンダーおよびビーズミルによりグラインダー処理と同等のナノファイバーが得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Nanofibrillation of Wood Pulp Using a High-Speed Blender, (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Uetani, H.Yano
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of the characteristics of cellulose microfibril aggregates isolated from fiber and parenchyma cells of Moso bamboo (Phyllostachys pubescens) (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Abe, H.Yano
  • 雑誌名: Cellulose 17(2) ページ: 271-277
• [雑誌論文] Nanofibrillation of Wood Pulp Using a High-Speed Blender (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Uetani, H.Yano
  • 雑誌名: Biomacromolecules 2011(12) ページ: 348-353
• [雑誌論文] Fabrication of optically transparent chitin nanocomposites (2010)
  • 著者名/発表者名: M.I.Shams, S.Ifuku, M.Nogi, T.Oku, H.Yano
  • 雑誌名: Applied Physics A : Material and processing 102(2) ページ: 325-331
• [雑誌論文] Comparison of the characteristics of cellulose microfibril aggregates isolated from fiber and (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Abe K, H. Yano
  • 雑誌名: Cellulose 17 ページ: 271-277
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of the characteristics of cellulose microfibril aggregates of wood (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Abe, H.Yano
  • 雑誌名: rice straw and potato tuber, Cellulose 16(6) ページ: 1017-1023
• [雑誌論文] Comparison of the characteristics of cellulose microfibril aggregates of wood, rice straw and potato (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Abe K, H. Yano
  • 雑誌名: CELLULOSE 16 ページ: 1017-1023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optically transparent nanofiber paper (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nogi, S. Iwamoto, A. N. Nakagaito, H. Yano
  • 雑誌名: Advanced Materials
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of hemicelluloses on wood pulp nano-fibrillation and nanofiber network characteristics (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Iwamoto, K. Abe, H. Yano
  • 雑誌名: Biomacromolecules 9 ページ: 1022-1026
  • 査読あり
• [雑誌論文] An estimation of the Young's Modulus of bacterial cellulose filaments (2008)
  • 著者名/発表者名: Hsieh, Y. -C., H. Yano, M. Nogi, S. J. Eichhorn
  • 雑誌名: Cellulose 15 ページ: 507-513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of delignification in the production of plant-based cellulose nanofibers for optically transparent nanocomposites
  • 著者名/発表者名: Y.Okahisa, K.Abe, H.Yano
  • 雑誌名: Composites Sci.&Technol. (in press.)
• [学会発表] ビーズミルによるセルロースナノファイバーの製造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金谷太池、矢野浩之
  • 学会等名: 日本木材学会年次大会
  • 発表場所: 京都大学、京都
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] ζ電位から得られるセルロースナノファイバーの表面情報 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上谷幸治郎、矢野浩之
  • 学会等名: 日本木材学会年次大会
  • 発表場所: 京都大学、京都
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] ビーズミルによるセルロースナノファイバーの製造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金谷太地、矢野浩之
  • 学会等名: 日本木材学会年次大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] 高速ブレンダーを用いたパルプのナノ解繊過程の観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上谷幸治郎、矢野浩之
  • 学会等名: 日本木材学会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 高速ブレンダーを用いたパルプのナノ解繊過程の観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上谷幸次郎, 矢野浩之
  • 学会等名: 第60回日本木材学会大会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 竹の繊維および柔細胞壁中のセルロースミクロフィブリルの性質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部賢太郎、矢野浩之
  • 学会等名: 日本木材学会年次大会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2009-03-15
• [学会発表] 竹の繊維および柔細胞壁中のセルロースミクロフィブリルの性質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部賢太郎, 矢野浩之
  • 学会等名: 日本木材学会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2009-03-15
• [図書] セルロースナノファイバーの製造と利用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢野浩之、アントニオ・ノリオ・ナカガイト、阿部賢太郎、能木雅也
  • 出版者: 木質系有機資源の新展開II、舩岡正光監修、シーエムシー出版、東京
• [図書] バイオナノファイバーの製造と利用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢野浩之、アントニオ・ノリオ・ナカガイト、阿部賢太郎、能木雅也
  • 出版者: Plastic Age Encyclopedia 進歩編2010,(Plastic Age Encyclopedia進歩編編集委員会2010,プラスチックス・エージ、東京)
• [産業財産権] セルロースナノファイバーの製造方法 (2009)
  • 発明者名: 矢野浩之、上谷幸治郎
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権番号: 2009-034191
  • 出願年月日: 2009-02-17