| 研究課題/領域番号 |
20K12240
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
高橋 武彦 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (50315636)
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| 研究分担者 |
小笠原 正剛 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (40431613)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | バイオマス / 乾式粉砕 / 解きほぐし / ファイバー / バイオリファイナリー / 地球温暖化 / リング媒体利用粉砕 / オゾン処理 / リグノセルロース / ファイバー化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物由来の新材料であるセルロースナノファイバー（CNF）の利用が「脱炭素社会を引き寄せるイノベーションの加速化」として期待されている．本研究では，リング媒体を利用した乾式粉砕をキーとしたセルロースの結晶性を保った粉砕により，セルロースミクロフィブリルを解きほぐしとファイバー化を行う手法の確立を切り口として，従来湿式粉砕により水との混合状態で調製され高コストとされていたCNF製造に代わるセルロースナノファイバーの新規製造基盤技術の創出を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，乾式粉砕をキーとしたセルロースミクロフィブリルを解きほぐしとファイバー化を行う手法を確立するため，解きほぐしをアシストするオゾンの効果，解きほぐしを促進する粉砕力の二つについて調査した。その結果，オゾン付加によるファイバー解きほぐし効果を確認できたものの，オゾンを安定的に作用させる装置構成の実現が困難であった．しかし，アセチル化を用いた凝集抑制効果を付与するとオゾン同等以上の効果が得られた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
持続可能な社会の実現に向けて，森林に代表されるバイオマス資源を石油由来の材料と代替えするバイオリファイナリーの確立は重要な課題である．本研究は，「遍在するバイオマス資源を地域の小規模設備で材料に転換する」ことを目指している．本研究成果は，森林資源を石油由来樹脂と部分代替えするための森林由来のファイバー材料の分散型生産に資するものである．
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