| 研究課題/領域番号 |
10556036
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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 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
林産学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
飯塚 尭介 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30012074)
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| 研究分担者 |
鈴木 磨 (株)日本吸収体研究所, 代表取締役社長(研究職)
新谷 博幸 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30282693)
松本 雄二 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30183619)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | 紙 / 古紙 / セルロース / 吸水性 / 保水材 / 砂漠緑化 / 架橋剤 / 生分解性 |
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| 研究概要 |
我々は日々の生活の中で膨大な量の紙類を使用し、その結果として古紙類を排出している。紙類が樹木を中心とした植物資源から生産されていることを考えると、古紙類を再び紙として再生させることは地球環境にとって極めて有益であるといえる。しかし、低質古紙類については徒に紙に再生するのではなく、セルロースス資源としての特質に注目して、新たな材料に変換・利用することが必要である。本研究では広葉樹材由来の晒クラフトパルプを古紙のモデルとして、その化学的変換によって高性能吸水材の開発を試みている。パルプのカルボキシメチル化によって水溶性のカルボキシメチルセルロースを調製したのち、ポリエチレングリコール・ジ・グリシジルエーテル(PEGDGE)を用いた架橋によって、十分な吸水性能を有する吸水材の開発を意図した。初年度および2年度での検討によって、カルボキシメチル化段の反応終了後、直接架橋剤を添加する一段法によって、1gの自重に対し400gの水を保持する吸水材の開発に成功している。従来のセルロース系吸水材の保水値が100g程度であることを考えると、極めて高性能の吸水材であるといえる。
最終年度においては、更に高吸水性能を有する吸水材の開発を目的として、カルボキシメチル化の後に反応生成物を一旦単離したのち、改めて架橋剤による反応を行う二段法を試みた結果、保水値が700gに近い吸水材が得られることを見出した。このような高い吸水性能が、架橋剤として使用したPEGDGEの鎖長と架橋密度に密接に関係していること、すなわちルースでフレキシブルな架橋構造の形成が重要であることを結論した。古紙類等の低質セルロース資源から高性能吸水材が得られることが明らかとなったが、今後、これが乾燥地、低質土壌地域の緑化等に実用化されるには、本研究で得られた知見を基づいて一層安価な架橋剤の開発を計ることが極めて重要であるといえる。
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