2015 Fiscal Year Research-status Report
動的直接観察による繊維組織制御法の確立とナノセルロース繊維強化複合材料の高強度化
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15K14148
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
高木 均 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (20171423)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | セルロース / グリーンコンポジット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では機械的な延伸処理によるセルロースナノ繊維複合材料の更なる高強度化の可能性を明らかにすることを目的に取り組んでいる．今年度は染料で着色したセルロース繊維を添加し，これを顕微鏡で追跡調査することによって配向性の変化とそれに伴う機械的性質の改善について実験的に調査した．
１．自作の機械式延伸機による多重延伸処理によって繊維配向の制御が可能であることを顕微鏡観察により明らかにした．
２．一軸方向に延伸したPVA/セルロースナノ繊維複合材料の引張強さに注目すると，延伸方向に平行な０度材と直交する９０度材で比較すると，０度材の引張強さは９０度材よりも大きくなり，配向制御による補強効果を確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画していたPVA/セルロースナノ繊維複合材料の調製に関する実験およびPVA/セルロースナノ繊維複合材料に対する延伸実験を予定通り行った．また，染料で着色したセルロース繊維添加による可視化実験にも成功しているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は以下の２テーマに取り組む．
１．ベース樹脂に対する延伸性改善実験
目的とする延伸処理はベース樹脂の加工性（最大変形量）に強く依存する．この変形能を改善するため，ベース樹脂であるポリビニルアルコール（PVA）のゲル化処理と延伸処理を行って，変形能にさらなる改善に取り組む．
２．多重延伸加工による配向制御実験
一回の延伸加工でナノセルロース繊維の大幅な配向制御を行うことは難しいことが予想される．なぜなら大ひずみの延伸変形を与えても，ナノ繊維強化複合材料中でミクロスケールの損傷（ダメージ）も同時に導入され，このダメージによって高強度化の実現が難しくなるからである．これを避けるために，平成２７年度に見いだした最適延伸条件で延伸加工を施した後，ホットプレス加工を行って，導入されるダメージの修復を行った後，再度延伸加工を行う．この処理を複数回繰り返してナノ繊維に対す均一性の高い配向制御を行う．
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| Causes of Carryover |
次年度に繰り越して国際会議などに参加して研究成果発表を行うため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
9月に福岡で開催される日本機械学会2016年年次大会と同じく9月にイタリアで開催されるThe 2016 International Conference on High Performance and Optimum Design of Structures and Materialsに参加して研究成果発表を行う．
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Research Products
(3 results)
