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カテゴリタイトルCNF

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セルロースナノファイバー(CNF)高機能な次世代バイオマス素材

CNFコンテンツ1

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、プラスチックやカーボンブラック、その他、従来素材に対しての置換や、新機能付与等多くの分野での活躍が期待できます。

CNFスライダー2
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CNFイメージ04
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王子のセルロースナノファイバー

セルロースナノファイバー(CNF) は、紙の原料である木質繊維をナノ単位(nm) にまで微細化したバイオマス素材です。


王子のリン酸エステル化CNF

王子グループでは、製造時の微細化エネルギーを低減する有効な手法として「リン酸エステル化法」を採用しています。この方法により従来に比べ高い生産効率で高品質(高透明・高粘度・チキソ性)なCNFの製造が可能になりました。2017年に王子製紙富岡工場内においてCNF実証製造設備の稼動を開始しています。
現在は、透明CNFスラリー「AUROVISCO(アウロ・ヴィスコ)」、粗大CNFスラリーなどの多彩なCNF製造を行い、積極的なサンプル提供と事業化のための用途開発をすすめています。

■解繊メカニズム



王子のリン酸エステル化CNFのカタログダウンロード[PDF:847KB]

CNFお問い合わせフォーム
CNFコンテンツ3

セルロース製品ラインナップ

 社会の変化や顧客の要望に応じ、CNF からパルプまで、セルロース素材を効果的に活用する開発を進めています。

  
          

機能を強化するために、適切な用途に使用できるセルロース素材の提案が可能です。




CNF スラリー『AUROVISCO(アウロ・ヴィスコ)』

「AUROVISCO(アウロ・ヴィスコ)」は繊維幅約3nm の超微細化木質繊維セルロースナノファイバー(CNF)の水分散体です。非常に高粘度で、チキソトロピー性を有するなどの特徴的な物性があり、様々な分野での活用が期待されています。また、透明度が高いため意匠性や透明性が求められる材料に添加することができます。

高透明
高粘度
高チキソ
pH安定/耐塩性

●高粘度品(固形分 ~ 2wt%、pH8-10※)
一般的な天然の増粘剤と比較して高い粘度を有するため、少量の添加で高い増粘効果を付与できます。
●低粘度品・高濃度品のカスタマイズも検討可能です。お問い合わせください。




特長・用途例
少量高粘度・成分均質化、高いチキソ性による液だれ防止 … 塗料・インク・化成品
高粘度だがべたつかない、天然由来 … 化粧品 ビューティケア




CNFスラリーのカタログダウンロード

CNFお問い合わせフォーム2
CNFコンテンツ4

疎水性CNF(パウダー/水分散体)… 開発品

CNF は極めて親水性が強いため、有機溶剤や樹脂と馴染みにくい性質があります。
王子グループでは、独自技術によってCNF の水分量を低減し、固形分を最大90wt% にまで高めた「疎水性CNF パウダー」を開発しました。
これにより、従来困難であった様々な有機溶剤へのCNF 分散に成功しました。この分散液は水分散液と同様に、高透明かつ高粘度ですので、樹脂との複合による弾性率向上や、塗料、インキのレオロジー改善のほか、各種有機溶剤合成などへの応用が期待されます。



疎水性
有機溶剤適正
高透明
高粘度
高強度


特長・用途例
有機溶剤に分散/弾性率向上・高粘度化 … 電子基板向け、エレクトロニクス向けの溶媒など


パウダーのカタログダウンロード

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CNFコンテンツ5

CNF シート『AUROVEIL(アウロ・ヴェール)』

繊維幅3nmの完全ナノ化されたCNFを用いた透明連続シートを製造する技術を王子グループは世界で初めて確立しました。
CNF透明シート「AUROVEIL(アウロ・ヴェール)」は、バイオマス、木質原料でありながらガラス並みの透明度・寸法安定性を誇ります。さらに、高強度、高弾性率、良好なフレキシブル性が特長です。



高透明
低膨張
高強度
柔軟性
ガスバリア


特長・用途例
透明なサステナブルマテリアル、高強度、高機能 … ライフスタイル関連製品
サステナブルマテリアル、高耐熱、寸法安定性 … エレクトロニクス関連製品
透明部材の軽量化、環境対応 … 自動車部品、デジタルサイネージ

他材料との複合化により、CNFシートの持つ特性を付与し、更なる機能化が可能です。


■ 複合例①:CNF複合樹脂ガラス

<コンセプト>
セルロースナノファイバーシート(アウロ・ヴェール)と「ポリカーボネート」「アクリル」等の樹脂を複合させる技術を確立しました。それぞれの材料の特長を生かしつつ石化材料・プラスチック材料を減らす環境配慮型複合材です。

【検討】
CNF と透明樹脂を溶融混錬する場合、熱によるCNF の劣化や分散不良といった課題があります。そこで、透明性、機械強度、寸法安定性のあるCNF シートを貼合することで、透明樹脂と複合化しました。

【結果】

CNF シートを貼合するだけで、透明樹脂の透明性を保持したまま、弾性率向上と熱膨張率低減を実現、耐久品質評価(90℃×720 h)の結果、色差は⊿E を3 以下に抑えることができました。また、デュポン衝撃試験(1kg*50cm 高さ、常温)で割れることもありませんでした。




■ 複合例②:木材とCNFの複合化

“新たな打感”の卓球ラケット

ラケットのベース素材である木材と、当社CNF シートを複合化することにより、新しい領域の“反発力と弾力” を備えた卓 球ラケットが誕生しました。

ユーザーの要望に合わせた最適なシート設計

厚みがコントロールできる当社独自のCNF シート化技術で、軽量化と打感(反発力・弾力・強度など)を兼ね揃えたスポー ツギアのデザインが可能になりました。


CNFシートのカタログダウンロード
CNFお問い合わせフォーム5
承認:エディタ

天然ゴム×CNF:ゴム複合マスターバッチ

独自のリン酸エステル化CNF と天然ゴムを複合化したゴム複合マスターバッチです。少量添加でも弾性率を向上させ、優れた強度、伸びを付与できることから、石油由来であるカーボンブラック(以下:CB)使用量の低減が期待できる環境配慮型材料です。

バイオマス素材
機能性向上
省エネ・耐久性
デザイン性





特長・用途例
ALL 天然素材 … 環境配慮型に転換するため、既存のゴム製品全般を改良できます。
機能性向上 … 強度・伸びの両立
省エネ・耐久性 … 長寿命化
デザイン性 … ナチュラル色マスターバッチ、カラーゴム展開可能
カスタマイズ可能 … 合成ゴム(NBR、HNBR 等)対応可能、繊維形状の最適化



天然ゴム×CNF:ゴム複合マスターバッチのカタログダウンロード
承認:エディタ

セルロース樹脂ペレット「タフセルペレット」

■ 熱加工により、剛性と耐衝撃性を両立したプラスチック代替素材へ
当社独自の技術で植物原料由来のセルロース繊維とポリオレフィン系樹脂が均一に分散されているため、射出成形加工により、剛性と耐衝撃性の両立したセルロース樹脂成形体となります。
高い白色度からわかるとおり、セルロースの熱によるダメージも少ないため、セルロースの特性を十分に生かした機能を付与することが可能になりました。




プラ削減
 セルロース比率の調整が可能 
強くて軽い
 高い弾性率と耐衝撃性 
VOC低減
 においが少ない 

セルロースと樹脂の比率を変えることにより、それぞれの特性を調整することができます。






特長・用途例
自動車部品
プラスチック製品全般




セルロース樹脂ペレット「タフセルペレット」のカタログダウンロード
CNF関連リリース
CNF関連リリース
  • 2013年3月18日

    世界初・セルロースナノファイバーの透明連続シート化に成功
当社CNF学会発表資料
当社CNFの学会等発表状況

  • 2019年10月

    • リン酸化CNFの調製と用途開発
      (19年度 紙パルプ技術協会年次大会)
  • 2019年5月

    • リン酸化セルロースナノファイバーの特性評価
      (第9回ICFPA国際CEO円卓会議)
  • 2019年3月

    • Characterization of phosphorylated CNF dispersion
      (TAPPI Nano2019(日本))
  • 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
      (H30年度繊維学会年次大会)
  • 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2月

    • リン酸エステル化CNFの製造とその応用展開
      (ナノテク展2018シンポジウム)
  • 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
      (第112回有機デバイス研究会)
  • 2017年9月

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