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2013年

纖維素納米纖維透明薄膜連續化生產獲得成功
發布時間:2013-04-11 15:22:51

王子控股和三菱化學自2009年開始共同致力于纖維素納米纖維的研發。目前,在王子控股公司東云研究所,纖維素納米纖維薄膜連續化生產首獲成功。3月18日,王子控股和三菱化學就此聯合舉辦了新聞發布會。

1、纖維素納米纖維的特點

作為薄膜材料的纖維素納米纖維是將植物纖維(木漿)分解成納米級纖維(1毫米的百萬分之一),粗細僅為頭發的兩萬分之一。其優良性能在于線熱膨脹系數(隨溫度變化而伸縮的程度)比玻璃纖維小,但彈性率卻比玻璃纖維高,這樣薄膜就結實且具有足夠的強度。另外,由于纖維素納米纖維是以植物為原料,還具有和紙張一樣的出色環保性,是一種可回收再利用的優質材料。

2、使用4納米超細纖維素納米纖維制成透明連續薄膜

纖維素納米纖維由于其十分細小,用現有的造紙機械進行薄膜化生產是極為困難的。這次研發過程中融合了化學處理技術、造紙技術和薄膜加工技術,開發出新的制造方法,在世界上首次使用4納米超細纖維素納米纖維成功生產出透明連續薄膜(*)。

生產出的透明薄膜,因為質量輕、并且可以像紙一樣折疊,所以,今后在可折疊大型顯示器以及太陽能電池等產品上的應用令人期待。

3、8.0至85.0g/㎡各種克重規格的多孔薄膜

使用平均纖維直徑約為幾十納米的纖維素納米纖維制成的連續薄膜,在自由調節能夠決定多孔材料性能的比表面積、細孔直徑、空隙率的技術方面也取得了成功。其成果就是成功制造出8.0g/㎡的超薄薄膜,并且使85.0g/㎡以下各種克重規格的多孔薄膜材料的制造和供給成為可能。

 這種多孔薄膜材料在更多領域的實用化也令人期待。例如,增加比表面積實現高吸附性的吸附性材料;通過縮小細孔直徑提高空隙率,使過濾器能夠更有效地過濾超細物質;擁有良好通透性的分離機等。另外,通過在薄膜中加入納米粒子,可以使薄膜具有觸媒、抗菌、除臭等各種性能。

4、纖維素納米纖維的樹脂復合材料

透明薄膜以及多孔薄膜,通過與樹脂復合,不僅保持了樹脂的透明性,隨溫度變化的伸縮量也很小,這就使得材質結實而又具有柔韌性,因此也可廣泛應用于電子學、物流設備、建材、醫學等領域。

今后,兩家公司將會使用開發出的薄膜連續化生產設備,著眼于纖維素納米纖維薄膜的廣泛應用,提供各種樣品,并加速實用產品的開發。

(*)根據王子控股和三菱化學公司的調查研究。

纖維素納米纖維的物理性質:

?纖維直徑----4至80納米

?克重----8至8.5 g/㎡

?比表面積----39至148㎡ /g(復印紙的40--150倍)

?平均細孔直徑----8至46納米(復印紙的1/100--1/500)

?空隙率----35至62%

纖維素納米纖維薄膜、樹脂復合材料的照片


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    透明薄膜                           多孔薄膜                          樹脂復合化薄膜

                                                                                  (多空薄膜與樹脂復合)


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  比表面積40㎡ /g              比表面積140㎡ /g              比表面積148㎡ /g

(平均細孔直徑8nm)     (平均細孔直徑23nm)        (平均細孔直徑46nm)


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