ポリ乳酸修飾鎖の導入による高強度オールバイオマス複合材料の創製

引入改性聚乳酸​​链创建高强度全生物质复合材料

• 批准号: 18J13281
• 负责人: 黒川 成貴
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J13281/
• 关键词: ポリ乳酸; セルロース; エレクトロスピニング; ナノファイバー; 力学物性; 複合材料

本研究は，石油由来の汎用性プラスチックの代替材料として期待されているポリ乳酸 (PLA) の力学物性向上のため，PLAとセルロースナノファイバー（CNF）の複合材料を開発し，その力学物性を解析することを目的としている．このとき，複合化する強化材のアスペクト比が高いほうが，得られる複合材料の弾性率を効率的に向上できることに着目し，CNFをエレクトロスピニング法を用いて作製できるか検討した．始めに，Acetone/Dimethylformamide (6/4 wt/wt) を混合溶媒として，溶質濃度20 wt%のCellulose acetate溶液を調整した．これをシリンジに封入し，エレクトロスピニング法によりナノファイバー化した．得られたCellulose acetateナノファイバー (CA-NF) をNaOH/ethanol溶液に24 h浸漬することで鹸化処理を行い，平均直径が430 nm程度のCNFを得ることができた．化学構造の変化はフーリエ変換赤外分光法により評価し，鹸化処理によりアセチル基由来のピークが消失し，水酸基由来のピークが発現する様子が見られた．作製したCA-NF，CNFを用いてPLAとの複合材料を作製し，その力学物性を静的引張試験により評価した．CA-NF/PLA複合材料について，ナノファイバー含有率の増加にともない，複合材料の弾性率は線形に向上する様子が見られ，ナノファイバー含有率15 wt%のときに弾性率は1840 MPaとなった． PLAに対してCA-NFが良い補強効果を示した要因としては，CA-NFがPLAと親和性が良かったことが挙げられる．CNFはCA-NFより高強度であるが，親和性がPLAと良くないためにCA-NFのように線形に弾性率が向上する様子は見られないが，その高強度のためCA-NF/PLAより高弾性率を示していた．

In this study, we expect that the mechanical properties of lactic acid (PLA) will improve the mechanical properties of lactic acid (PLA), the mechanical properties of lactic acid (CNF), the mechanical properties of composite materials (CNF), and the mechanical properties of composite materials. The results show that the composite material has a high sexual rate, and the CNF composite material has a high temperature response rate, and the CNF composite material has a high temperature response, and the Cellulose acetate solution has been sealed with a mixture of solvents of 20 wt%. The average diameter is 430 nm. The average diameter is 430 nm, and the average diameter is 430 nm. The reason for this is that the origin of the compound is lost, and that of the water-acid base is disappeared. the CA-NF,CNF is made of the composite material of PLA, and the mechanical properties of the composite material is used as an introduction to the mechanical properties of the composite material. The CA-NF/PLA composite material is characterized by the content of the composite material and the content of the compound. The results show that the composite material contains 15 wt%, 15 MPa and 1840 MPa. The results show that the strength of the composite material is due to the high strength of the composite material, which is due to the high strength of the composite material. The results show that the strength of the composite material is due to the high strength of the composite material. The results show that the high strength of the composite material is due to the high strength of the composite material. The results show that the strength of the composite material is mainly due to the high strength of the composite material. The results show that the strength of the composite material is very high because of the high strength of the composite material. The results show that the strength of the composite material is very high because of the high strength of the composite material. The results show that the quality of the composite material is due to the high strength of the composite material, which is not only due to the high strength of the composite material, but also because of the high strength of the composite material, the content of the composite material is 15 wt%, the content is 15 wt%, The PLA is good, the CA-NF is good, the sex rate is up, the strength is high, the CA-NF/PLA is high, the sex rate is high.

项目成果

セルロースナノファイバーの表面修飾とポリカプロラクトンへの複合化

纤维素纳米纤维的表面改性及其与聚己内酯的缀合

• 发表时间: 2018
• 作者: Hiroki Ichimura;Naruki Kurokawa;Atsushi Hotta;堀田篤，黒川成貴，市村弘毅，犬飼駿也，谷口穂鷹;谷口穂鷹，黒川成貴，堀田篤;市村弘毅，黒川成貴，堀田篤
• 通讯作者: 市村弘毅，黒川成貴，堀田篤

Thermomechanical properties of highly transparent self-reinforced polylactide composites with electrospun stereocomplex polylactide nanofibers

• DOI: 10.1016/j.polymer.2018.08.018
• 发表时间: 2018-09-26
• 期刊: POLYMER
• 影响因子: 4.6
• 作者: Kurokawa, Naruki;Hotta, Atsushi
• 通讯作者: Hotta, Atsushi

表面修飾をしたセルロースナノファイバーとポリカプロラクトンの複合材料の力学物性

表面改性纤维素纳米纤维与聚己内酯复合材料的力学性能

• 发表时间: 2018
• 作者: Hiroki Ichimura;Naruki Kurokawa;Atsushi Hotta;堀田篤，黒川成貴，市村弘毅，犬飼駿也，谷口穂鷹;谷口穂鷹，黒川成貴，堀田篤;市村弘毅，黒川成貴，堀田篤;市村弘毅，黒川成貴，堀田篤
• 通讯作者: 市村弘毅，黒川成貴，堀田篤

Annealing and saponification of electrospun cellulose-acetate nanofibers used as reinforcement materials for composites

• DOI: 10.1016/j.compositesa.2018.07.028
• 发表时间: 2018-10
• 期刊: Composites Part A: Applied Science and Manufacturing
• 作者: Shunya Inukai;Naruki Kurokawa;A. Hotta

エレクトロスピニングによるナノファイバとその複合化

静电纺丝纳米纤维及其复合材料

• 发表时间: 2018
• 作者: Hiroki Ichimura;Naruki Kurokawa;Atsushi Hotta;堀田篤，黒川成貴，市村弘毅，犬飼駿也，谷口穂鷹
• 通讯作者: 堀田篤，黒川成貴，市村弘毅，犬飼駿也，谷口穂鷹