セルロース誘導体を用いたセルロース繊維の押出成形

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  • セルロース ユウドウタイ オ モチイタ セルロース センイ ノ オシダシ セイケイ

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<p>パリ協定の採択に伴い，石油系プラスチックを代替しうる100%植物由来の材料開発がますます重要になる。セルロース繊維は，地球上に豊富に存在し，耐久性と生分解性を兼ね備えた優れた素材であるが，一般に製品形状がシート状に限定されることが欠点である。本研究では，様々な成形方法，特に押出成形が可能なオールセルロース素材を開発することを目的として，試験的に紙袋の把手材料を模した押出成形品も製作した。</p><p>セルロース繊維に，押出時の流動性と押出後の保形性を付与する物質として，セメントやセラミック押出成形品に利用される粉末状セルロース誘導体：ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）を選択した。セルロース繊維である紙粉にHPMCを混合し，水を使って混練することにより，可塑性ある粘土状のオールセルロース素材を調製することに成功した。素材の含水率が，素材の粘性と保形性に大きな影響を与え，50%程度が適当だった。素材は手動のクレイエクストルーダーを用いて平紐状に押し出し，60℃で乾燥させ，成形品を得た。HPMCの混練率を変化させた結果，紙粉：HPMC＝8：2～7：3にかけて，素材の可塑性が向上し，乾燥成形品の強度が最も大きくなった。市販紙袋の把手と同等以上の引張強度を示し，プラスチック素材に比べ伸びが小さく，紙紐や紙平紐に近い特性を示した。成形品を過剰の水中で撹拌すると，繊維は離解し，HPMCが水に溶出する性質があり，紙同様にパルパーを用いたリサイクルができる素材であることが確認された。これらの結果は，パルプモールドや既往のパルプ射出成形とは異なる，セルロース繊維の新しい三次元成形の可能性を示すものである。</p>

Journal

  • JAPAN TAPPI JOURNAL

    JAPAN TAPPI JOURNAL 72 (3), 315-320, 2018

    JAPAN TECHNICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY

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