| 研究課題/領域番号 |
16350118
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
吉田 孝 北見工業大学, 工学部, 教授 (40166955)
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| 研究分担者 |
服部 和幸 北見工業大学, 工学部, 助手 (20333669)
瓜生 敏之 帝京科学大学, 理工学部, 教授 (80011005)
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| キーワード | 再生産可能 / 針葉樹 / 広葉樹 / バイオマス / 木タール / 導電性炭素材料 |
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| 研究概要 |
本研究では、これまで検討されていないカラマツ由来タールのピッチ化を検討した。針葉樹タールからもピッチ化できれば北海道や中国東北地方に大量に存在する針葉樹人工林の高度有効活用の要素技術になる。次にピッチ繊維の紡糸性向上と炭素結晶化促進のため、PP、PET、PEOなどのポリマー添加、ポリビニルピリジンなど高温焼成したとき炭素6員環構造を構築できると考えられる含窒素ポリマーの共添加、Niなどの金属触媒添加による炭素結晶化も検討した。元素分析、X線分析、熱分析、固体NMRなどにより構造解析を行った。細孔生成過程をTGによる分解ガスをGC-MSに直接取り込み定量し解析した。800℃までは当研究室設置の管状電気炉で焼成し、温度可変FT-IRにより炭化物構造解析を行った。三菱化学産資(株)坂出工場に設置されている2500℃の高温炉を用い炭素繊維化を図り、温度と木タールの炭素結晶化過程との関係をX線、FT-IRなどを用いて明らかにした。
(エゾハンノキ)由来木タールからピッチ系炭素繊維を製造するため、その技術的課題のうち、(1)木タールのピッチ化、(2)ピッチ繊維化は、オートクレーブを用いて減圧下、200℃で木タールピッチを製造し溶融紡糸装置を用いることでピッチ繊維化を行った。(3)硝酸酸化後にピッチ繊維を除々に加熱する方法で不融化できることを示し、(4)800℃、続いて2000℃で焼成した繊維はX線測定により2θ=26°に炭素結晶に由来する吸収を示し炭素繊維製造可能であることを明らかにした。,さらにピッチ粉を800℃で焼成すると高い導電性(1.2x10^<-4>Ωcm)を示すことが分かりX線測定から表面の結晶化によると推定し、新しい導電性炭素材料として有望であると考えた。
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