レオロジーおよび蛍光顕微鏡法によるセルロースナノファイバーの緩和機構の解明

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本年度は課題①「レオロジー測定によるセルロースナノファイバー（CNF）の緩和挙動の解明」に重点的に取り組んだ。昨年度の結果で、CNFの粘弾性緩和がセルロースナノクリスタル（CNC）と異なり、既存の半屈曲高分子の粘弾性理論だけでは記述できないことが明らかになったため、その原因について検討した。CNFの分散媒を変えて（75~90%グリセリン水溶液、60%スクロース水溶液）粘弾性・複屈折測定を試みたが、現在使用している約100%グリセリン以外ではCNFの粘弾性・複屈折を正確に測定することができなかった。また、コットンなど他の原料由来のCNFや高圧ホモジナイザー処理によるCNFを用いて同様の実験を行っても、CNFの粘弾性緩和は既存の半屈曲高分子の粘弾性理論だけで記述できなかった。従って、CNFの粘弾性緩和はその出発物質や機械処理法によらず、半屈曲高分子とは異なる挙動を示すことが明らかになった。現在これらの結果については論文を執筆中であり、本研究課題の最終年度内での発表を目指す。課題②「蛍光顕微鏡法によるCNFの緩和機構の解明」については、蛍光ラベル化した孤立分散型CNFの観察を試みたものの、サイズが小さすぎるため、研究所が所有する蛍光顕微鏡では観察できなかった。今後はサイズの大きいホヤ由来CNCや、酵素処理法により調製した木材由来CNFを用いて、蛍光顕微鏡観察によるCNFのダイナミクス解析法の確立を目指す。