天然繊維からのナノ・ブレンド超薄膜の構造と物性

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13460075
• Research Institution: NIIGATA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 谷口 髞 新潟大学, 教育人間科学部, 教授 (20126428)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩田 忠久 理化学研究所, 高分子研究室, 副主任研究員 (30281661)
• Keywords: 天然繊維 / ナノ・フィブリル / ナノ・ブレンド / 超薄膜 / 生分解性膜 / セルロース / コラーゲン

Research Abstract

当該年度において、下記の項目について検討し、いくつかあ成果を得た。
1.3種の天然有機繊維(セルロース系、キチン・キトサン系、コラーゲン系)から得られたナノ・フィブリル(以下NFと略記)を、単独またはブレンドした水けんだく液を用いて超薄膜の成膜を試み、その薄膜の厚さを計測し、超薄膜作成の条件を検討した結果、膜厚数10nm〜数100nmの超薄膜が得られた。さらに、走査電子顕微鏡により超薄膜の表面構造を解析した結果、膜を構成する個々のNFは、膜中では強固に水素結合していることが分かった。
2.得ちれた超薄膜の物性について、その引張り強さを測定し、同膜の力学的強さを検討した結果、NFから得られる超薄膜は、市販の中質紙(コピー角紙)の2倍強の、低密度ポリエチレンの4倍強の引っ張り強さを有すことが分かった。
3.得られたキトサンのNFのけんだく液から、および供試試料を酢酸に溶解した溶液を用いたキャスト法から、それぞれ得られた超薄膜を、X線回折法による解析と走査電子顕微鏡による観察とを用いて比較した結果、NFの水けんだく液から得られる超薄膜では、膜を構成する個々のNFは、その分子の長軸方向を、膜表面に平行な面に配列しており、個々の分子に付属する官能基が、分子の表面に存在することが示唆された。
4.これらの成果は、広く国内・外に発表すべく、UPAC World Polymer Conference (Beijing, China、2002月7月)に発表した。また第52回高分子学会年次大会(名古屋、2003年5月)で発表する。

Research Products

• [Publications] T.Taniguchi et al.: "BIODEGRADABLE ULTRATHIN FIIJMS PRODUCED FROM NANOFIBRILS OF THE NATURAL FIBERS AND THEIR STRUCTURE"UPAC World Polymer Congress 2002, 12, Beijing, China, Priprints. Pt2. 967 (2002)
• [Publications] T.Taniguchi et al.: "Micro-and Nano-Fibrils from Cellulosic Fibers and its Application"1st International Cellulose Conference, Nov., 6-8, Kyoto Japan, Priprint. 85 (2002)