【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.07.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23YG0060
利用課題名 / Title
独自粉砕により低結晶化したセルロースがポリエチレングリコール/セルロースの物性に与える影響
利用した実施機関 / Support Institute
山形大学 / Yamagata Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials
キーワード / Keywords
セルロース, PEG, 粉砕,成形/ Molding,コンポジット材料/ Composite material,高強度・生分解性プラスチック/ High-strength, biodegradable plastic,バイオアダプティブ材料/ Bioadaptive materials,X線回折/ X-ray diffraction,コンポジット材料/ Composite material
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
永田 航平
所属名 / Affiliation
山形大学大学院 有機材料システム研究科 有機材料システム専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
宮田剣,小林修士
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
セルロースは高強度、安価といった特徴を持つ。しかし、セルロースは汎用樹脂のような熱可塑性を持たないため材料としての汎用性に乏しい。知見としてポリエチレングリコール(以下PEG)とセルロースを複合化することでセルロースに熱成形性を与えることが報告されている。また、セルロースは低結晶化させることにより分子内の水素結合を切断し、分子内の水酸基が増加することが知られている。低結晶性セルロース(以下ACL)を用いることでPEGとの親和性が向上し、複合材料の物性が向上することが考えられる。しかし、従来のACLの作製方法は環境への負荷が大きく時間やコストもかかるという課題がある。そこで、本研究室が独自に開発した温度制御型臼式粉砕(以下独自粉砕)を用いたACLの作製方法を提案する。本装置は冷却せん断を加えることによりセルロースを瞬時に低結晶化させる。本装置で作製したACLとPEGを複合化させることで複合材料の親和性、分散性が向上することが考えられる。本研究は独自粉砕により低結晶化したセルロースがPEG/セルロースの物性に与える影響の解明とする。
実験 / Experimental
X線非破壊検査装置（装置ID：YG-602）を用いてPEG中のセルロースの分散性を評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
セルロースとPEGは分子式、構造が似ていることからコントラストが付かなかった。また、密度が近かったこともコントラストが付かなかった原因だと考えられる。以上のことからセルロースとPEGはコントラストが付きにくく観察することができなかった。（Fig.1）
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 CT-X ray images of PEG and PEG/cellulose
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件