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生物の構造を模倣した強くしなやかな繊維複合材料の調製

制备模拟生物结构的坚固且柔韧的纤维复合材料

基本信息

批准号：
03J10669
负责人：
堀律子
金额：
$ 1.86万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

結晶性多糖類の特性として約300度で熱分解が始まるまでは熱的に安定であることが挙げられる。今まで結晶性多糖類の熱膨張を測ってきたが、全て一次元のプロファイルから単位格子の算出をしてきた。これは十分な強度を持った二次元の繊維回折図を記録するためには、実験室レベルのX線発生装置を使用すると1-2時間必要であり、熱による変化を追うために5ポイント以上は必要な実験では現実的でなかったためである。しかし繊維回折図から多くの回折点を利用し単位格子の変化を算出することは特に変化の少ない方向(熱膨張では繊維軸方向、引張りでは横断方向)において精度が格段にあがることが期待される。また最終目的として各段階での結晶構造を決定することが出来る。そこでは強力なX線源である放射光を用い、αキチンを50℃から250℃までの間を50℃ステップで測定し、単位格子の熱膨張における変化を算出した。強度比の変化や異なる回折点などが観察されなかったため、相転移などは起こっていないことが確認された。今までの結果と同様に横断面方向では熱膨張が大きいが繊維軸方向では熱膨張は小さく、熱膨張挙動は結晶構造に深く関係していると考えられた。結晶性多糖類の熱膨張については水素結合などの結晶構造と密接に関わっていることが明らかにされてきたが、結晶化度による熱膨張挙動の違いについてはいまだ詳細なデータがない。ここではシオグサ、グロコシスティス(以上セルロースIα)、アニーリングしたシオグサ、ホヤ、ラミー(以上セルロースIβ)についての熱膨張挙動を比較した。測定はSpring8、BL40B2において行い、繊維回折図を得た。セルロースIαは220度以上でセルロースIβへの変体が起こることが知られているが、昇温実験後のX線回折図より、シオグサ、グロコシスティスでセルロースIβのパターンは観察されなかった。またIR測定においてもIα-richであることが確認され、この実験条件ではセルロースIβへの変体がほとんど進んでいないことが示唆された。繊維軸方向ではどの試料も変化は少なく、既報と一致した。200面についてはもっとも結晶性の低いラミーで、特に180度以降で急激な膨張が観察された。

Characteristics of crystalline polysaccharides: about 300 degrees C., thermal decomposition, thermal stability The thermal expansion of crystalline polysaccharides was measured and calculated in the first order. For example, if you want to use the X-ray generator, you can use it for 1-2 hours. If you want to use the X-ray generator, you can use it for 5 hours. The number of inflection points is calculated by using the transformation of the unit lattice. The direction of transformation is different (thermal expansion is opposite to the direction of the dimensional axis, and extension is opposite to the direction of the transverse axis). The accuracy of the lattice is different. The final goal is to determine the crystalline structure of each stage. The radiation from the X-ray source is measured at 50 ℃ and calculated at 250℃. The intensity ratio is different. The reflection point is different. The phase shift is different. The results are as follows: thermal expansion in the same direction of cross section, thermal expansion in the same direction of cross section, The thermal expansion of crystalline polysaccharides is related to the crystallization structure and close contact of water elements. The thermal expansion of the heat exchanger is relatively high. Determination of Spring8, BL40B2, etc. When the temperature rises above 220 degrees C, the X-ray reflection is detected. The IR measurement was carried out on the basis of the following conditions: The direction of the axis is opposite to that of the sample. 200 ° C, especially 180 ° C.