2005 Fiscal Year Annual Research Report
ミクロフィブリル化植物繊維・生分解性プラスチック複合成型物の射出成型
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15380120
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
矢野 浩之 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80192392)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川井 秀一 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (00135609)
杉山 淳司 京都大学, 生存圏研究所, 助教授 (40183842)
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| Keywords | 環境材料 / バイオマス / ナノ材料 / 射出成形 / ナノファイバー |
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| Research Abstract |
研究代表者らは、クラフトパルプをさらに解繊して得られるミクロフィブリル化植物繊維(MFC)を原料にした成型材料の製造を試みてきた。その過程で、ミクロフィブリル化パルプに生全解性樹脂(ポリ乳酸繊維)を30%複合したところ、熱可塑性が発現し加熱成型が容易となると共に270MPaという、高強度を有する成形材料が得られた。この成果を踏まえ、本研究では、MFCと生分解性樹脂との複合による高強度成型物(グリーンコンポジット)を射出成型で製造するための基礎技術を確立する。
昨年度までは、ミクロフィブリル化繊維を生分解性プラスチック内部にナノレベルでより均一に分散させる混練条件について検討した。射出成型性を考慮し、繊維含有率は最大30%とし、ポリ乳酸およびポリサクシネートとの混練コンパウンドについて成型物を作成後、強度特性を評価したところ、弾性率の向上は認められたが、可塑性は低下し、引張強度においては明確な差は認められなかった。しかし、電子顕微鏡(SEM)および走査型プローブ顕微鏡で成型物内でのパルプ繊維のミクロフィブリル化の程度について観察したところ、混練過程での明確なナノファイバー化が認められた。これらの成果を踏まえ、本年度は、MFCをポリ乳酸樹脂中に均一分散させる手法について検討し、MFCを原料とし、これをポリ乳酸樹脂中に均一分散させると、混連により得たコンパウンドの圧縮成形試料において、10%の繊維添加で、ポリ乳酸の引張強度を最大1.4倍にまで増大出来ることを見出した。
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