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研究開発・技術

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三形態のCNF

イントロダクション

セルロースナノファイバー(Cellulose Nanofiber:以下CNF)は、木質繊維(パルプ)をナノオーダー(1mmの百万分の一)にまで微細化(以下ナノ化)したもので、髪の毛の2万分の1程度の太さになります。
CNFは、透明で、軽くて丈夫、変形に強く、また、高い増粘効果を有する優れた材料として、多くの分野での活躍が期待できます。

CNFスライダー
CNFイメージ01
CNFイメージ02
CNFイメージ03
CNFイメージ04
世界初!三形態のCNF

三形態のCNF

独自のナノ化技術により、世界最高レベルの透明性を実現

CNF製造技術 ― 王子独自の完全ナノ化技術 ―CNF製造技術王子独自の完全ナノ化技術

スラリー状スラリー状極めて高い透明度と増粘性

パウダー状パウダー状優れた分散性とハンドリング性

シート状シート状ガラス並の透明度

CNF製造技術【ナノ化技術】

CNF製造技術【ナノ化技術】

■ 王子独自のナノ化技術

CNFは、パルプをナノ化することによって製造されます。当社が確立したリン酸エステル化法は、CNF表面にイオン性官能基であるリン酸基を導入し、CNF同士の静電反発性を高めることでナノ化が容易になります。この技術により、高品質(高透明度、高粘度)のCNF製造が可能となります。

― 王子のリン酸エステル化法による解繊(ナノ化)促進メカニズム ―

ナノ化促進メカニズム

ナノ化促進メカニズム

スラリー状

スラリー状

■ アウロ・ヴィスコ

世界最高レベルの透明度、極めて高い増粘・分散効果。

当社のCNFは、完全にナノ化された繊維であり、優れた透明性、極めて高い増粘・分散性を示します。

スラリー状イメージ

他の増粘剤よりも高い増粘効果を発揮

水よりも重いガラスビーズの分散も可能な高い粒子分散効果
1ヶ月以上経っても分散性保持

徳島県阿南市の王子製紙株式会社 富岡工場の実証設備(能力:40t/年)が稼働し、事業化に向けたサンプルワークを実施しております。

ウェットパウダー状

パウダー状

■ ウェットパウダー状CNF

当社が開発したウェットパウダー状CNFは、固形分含有量が20%以上であり、添加物を一切含みません。容易に水に分散させることができ、その性能はスラリー状CNFと同等です。

【特長】
・含有水分量の大幅減
・ハンドリング性の向上
・輸送エネルギーの面で環境負荷の低減

ウェットパウダー状のCNF
ウェットパウダー状のCNF(固形分濃度20%)

優れた分散性 と高い粘性(増粘効果)

ウェットパウダー状のCNFは、軽微な撹拌により通常のスラリー状に分散可能です。

スラリー状CNFと同様に、他の増粘剤よりも高い増粘効果を発揮

軽微な攪拌で容易に分散が可能
撹拌イメージ
ウェットパウダー状:流動性向上

■ 疎水性の高いパウダー状CNF

親水性のウェットパウダーに続き、多様な有機溶剤に分散可能なパウダー(疎水性)の開発に成功しました。高粘度・高透明を維持したまま分散可能です。

分散可能な有機溶剤
・炭化水素系
・アルコール系
・ケトン系
・グリコール系
・非プロトン性極性溶媒


疎水性の高いパウダー状のCNF(固形分濃度90%)


疎水性の高いパウダー状CNFを
有機溶剤に再分散させた様子

透明連続シート

シート状

■ アウロ・ヴェール

ガラス並みの透明度


当社では高品質なCNFの透明連続シートを製造する技術を開発しました。

【特長】
・ガラス並みの高い透明度
・プラスチックフィルムよりも高強度、かつ高温下での優れた寸法安定性
・高いフレキシブル性

透明連続シート使用イメージ


■ アウロ・ヴェール 3D

『アウロ・ヴェール』に加え、自由に成形加工できる新しい特徴を持った画期的なシート『アウロ・ヴェール3D』を開発しました。


■ アウロ・ヴェール WP

連続シート『アウロ・ヴェール』、『アウロ・ヴェール3D』の特長に加え、耐水性を有する新しい機能を持ったシート『アウロ・ヴェールWP』を開発しました。


アウロ・ヴェールWPへの水の滴下前後の様子 (水が付着しても跡が残らない)


用途の可能性
CNF関連リリース
当社CNF学会発表資料

当社CNF学会発表資料

  • 2018年6月

    • リン酸化セルロースナノファイバーの製造と用途開発
  • 2018年6月

    • リン酸エステル化セルロースナノファイバーの調製と物性
  • 2018年5月

    • Phosphorylated cellulose nanofiber: Preparation and its applications
  • 2018年2月

    • リン酸エステル化反応を用いたセルロースナノファイバーシートの開発と情報メディアとしての応用可能性
  • 2018年1月

    • リン酸化CNFの増粘剤および透明連続シートとしての利用
  • 2017年9月

    • PREPARATION AND UTILIZATION OF HIGHLY TRANSPARENT AND VISCOUS DISPERSION OF PHOSPHORYLATED CELLULOSE NANOFIBERS
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