セルロースナノファイバー製造・利用の最新動向《普及版》

【第1編　製造と評価】
第1章　TEMPO酸化セルロースナノファイバーの開発と応用展開
1　はじめに
2　セルロースの新たな利用方法,セルロースナノファイバー
　2.1　CNFの調製方法
　2.2　TEMPO酸化によるCNFの調製
3　増粘剤としてのTEMPO酸化CNFの特徴
　3.1　ネットワーク構造の形成
　　3.1.1　高い増粘性
　　3.1.2　乳化安定性
　　3.1.3　分散安定性
　3.2　ネットワーク構造のせん断による破壊と再構築
　　3.2.1　スプレー可能でタレないゲル
　3.3　皮膜形成能
　　3.3.1　微粒子の乾燥時の凝集抑制
　　3.3.2　ゲル状皮膜の形成
4　開発状況と応用事例
　4.1　水性ゲルインクボールペンのインクとしての実用化
5　おわりに

第2章　リン酸エステル化法を用いたセルロースナノファイバーの製造とその特性
1　はじめに
2　CNF製造技術
3　リン酸化CNFの発見とその特長
　3.1　微細化エネルギーの低減
　3.2　環境調和型の原材料利用
　3.3　シンプルな製造プロセス
　3.4　セルロースへのダメージを抑制
　3.5　リン酸基の官能基としての特徴
4　リン酸化CNFの物性と用途
　4.1　CNFスラリー(CNF水分散液)
　4.2　透明CNFシート
　4.3　CNFパウダー
　4.4　その他複合体
5　おわりに

第3章　ザンテート化セルロースナノファイバーの開発
1　はじめに
2　セロファン
3　セロファン製造技術を応用した新しいCNF
　3.1　XCNFの調製
　3.2　RCNFの調製
　3.3　粘度特性
　3.4　RCNFの沈降安定性
　3.5　分散安定性・乳化安定性
　3.6　熱安定性
4　おわりに

第4章　高圧ジェットミル処理技術の開発と応用
1　はじめに
2　セルロースナノ加工品の分類と機械加工
3　高圧ジェットミルによるセルロースナノファイバー加工と特徴
　3.1　高圧ジェットミル
　3.2　高圧ジェットミルによるセルロースナノファイバー加工
　3.3　セルロースナノファイバーの粘度特性および分散安定性の向上について
4　セルロースナノファイバー透明膜および複合膜への応用
　4.1　セルロースナノファイバー透明膜
　4.2　透明複合膜
5　セルロースナノファイバーの表面処理およびフィルタへの応用
　5.1　表面処理(撥水化)
　5.2　表面処理(表面電位変化)セルロースナノファイバーを用いた花粉除去フィルタ
6　結び

第5章　ミドリムシナノファイバー
1　はじめに
2　素材としてのパラミロン
3　ナノファイバーの開発
　3.1　ミドリムシナノファイバー
　3.2　化学修飾ミドリムシナノファイバー
　　3.2.1　パラミロンサクシネートナノファイバー
　　3.2.2　カルボキシメチルパラミロンナノファイバー
　　3.2.3　パラミロンアシレートサクシネートナノファイバー
　　3.2.4　カチオン化パラミロンナノファイバー
4　おわりに

第6章　発酵ナノセルロースの大量生産とその応用
1　はじめに
2　バクテリアセルロース(BC)
3　酢酸菌におけるセルロース合成
4　発酵ナノセルロース(NFBC)の創製
5　発酵ナノセルロース(NFBC)の大量生産
6　NFBCにおける医療応用の試み
7　まとめ

第7章　セルロースナノクリスタル
1　はじめに
2　CNC/ChNCとは
3　コロイド分散系のメカニズム
4　CNCおよびChNCの荷電基導入・制御による静電安定化
5　CNCおよびChNCの立体安定化
6　CNC/ChNCの材料応用
7　新規なCNC乾燥粉末の製造
8　おわりに

第8章　ナタデココナノファイバー
1　はじめに
2　マイクロビアルセルロース(=微生物セルロース)の生合成
　2.1　セルロース合成酵素複合体
　2.2　TCの集合状態とバクテリアセルロースナノファイバー(=ナタデココナノファイバー)の形状
3　ナタデココナノファイバー中の結晶構造
4　セルロースナノファイバーネットワーク体(ペリクル=ナタデココ)の機能発現
　4.1　医療材料
　4.2　酢酸菌をナノビルダーとして用いたナタデココナノファイバーの配向制御とパターン化セルロース三次元構造体の構築への展開
5　水中カウンターコリジョン(ACC)法によるシングルナタデココナノファイバーの創製
6　おわりに

第9章　ナノセルロースの分析・評価法
1　はじめに
2　ナノセルロースの分類
3　分析項目と測定法
4　個別事例
　4.1　分光法によるナノセルロースの計測
　4.2　ナノセルロースの形態
　4.3　ナノセルロースの結晶性
　4.4　ナノセルロースの組成分析
　4.5　ナノセルロースの熱分析
　4.6　受託分析
5　最後に

【第2編　利用と応用展開】
第1章　複合材料
1　セルロースナノファイバーの複合化技術
　1.1　はじめに
　1.2　ナノフィラーの働き
　1.3　TEMPO酸化ナノセルロースの登場
　1.4　弾性混練法によるTOCNゴム複合材料の開発
　　1.4.1　二段階弾性混練法によるTOCNゴム複合材料の調整
　　1.4.2　二段階弾性混練法によるTOCNゴム複合材料の特性
　　1.4.3　TOCNゴム複合材料の物性バランスと大きな特長
　　1.4.4　TOCNセルレーションの一考察
　1.5　CWSolid法によるTOCN複合材料作製
　　1.5.1　CWSolidの考え方
　　1.5.2　CWSolid法によるゴム系複合材料の調整
　　1.5.3　CWSolid法による樹脂系複合材料の調整
　1.6　おわりに
2　セルロースナノファイバー強化プラスチック―セルロースの変性と複合化技術―
　2.1　セルロース強化プラスチック複合材料―ウッドプラスチックからCNFコンポジットへ―
　2.2　熱劣化抑制のためのCNF化学変性
　2.3　プラスチックとの相容性の向上
　2.4　プラスチックとの複合化技術
　2.5　パルプ直接混練法により作製した変性CNF強化プラスチックの特性
　2.6　まとめ
3　Cellulose Nano Fiber(CNF)の活用
　3.1　CNFとは
　3.2　CNFブーム
　　3.2.1　CNFの製造と形態
　　3.2.2　全く新しい素材?
　3.3　改質材としてのCNF
　　3.3.1　山椒は小粒でピリリと辛い
　　3.3.2　エポキシ母材のCNF(物理的)変性によるCFRPの疲労寿命の向上
　　3.3.3　エポキシ母材のCNF(物理的)変性により,なぜCFRPの疲労寿命が向上するのか?
　　3.3.4　CNFの適量添加により,エポキシ樹脂とカーボン繊維界面の接着強度が増す?
　3.4　CNFの活用
4　木質からのリグノセルロースナノファイバーの直接的製造と樹脂複合化技術
　4.1　はじめに
　4.2　ナノファイバー製造装置
　4.3　ナノファイバー製造メカニズム
　4.4　木質からの直接的ナノファイバー製造
　4.5　リグノセルロースナノファイバーの製造効率化
　4.6　ナノファイバーの樹脂複合化技術
　4.7　おわりに
5　セルロースナノファイバー強化ゴム材料の開発
　5.1　はじめに
　5.2　CNFの作製方法と特徴
　5.3　CNF強化ゴム材料
　　5.3.1　CNFとゴムとの混練技術に関する動向
　　5.3.2　CNF強化ゴム材料の作製
　　5.3.3　CNF強化ゴム材料の引張物性
　5.4　CNF強化スポンジゴム材料
　　5.4.1　CNF強化スポンジゴム材料の作製及び評価方法
　　5.4.2　CNF強化スポンジゴム材料の寸法安定性
　　5.4.3　CNF強化スポンジゴム材料の内部構造
　5.5　CNF強化ゴムブレンド材料
　5.6　おわりに

第2章　その他の利用と応用展開
1　セルロースナノファイバーの用途展開の動向―環境省NCV(Nano Cellulose Vehicle)プロジェクトについて―
　1.1　はじめに
　1.2　NCVプロジェクトの構成(2017年度,2018年度成果を中心にして)
　　1.2.1　全体構成
　　1.2.2　各グループの役割分担
　1.3　CNFに期待すること
　1.4　今後の展望
2　セルロースナノファイバーを利用した木質材料の開発
　2.1　はじめに
　2.2　木質ボード類におけるCNFの利用技術開発
　　2.2.1　木質ボードとは
　　2.2.2　木粉ボードへのCNF添加による補強効果の実証
　　2.2.3　ファイバーボードへのCNF添加による補強効果の実証
　　2.2.4　その他の木質ボード類へのCNF添加による補強効果の実証
　2.3　混練型木材プラスチック複合材料におけるCNFの利用技術開発
　　2.3.1　混練型WPCとは
　2.4　総括
3　セルロースナノファイバーの炭化による新規炭素材料の調製と特性解析
　3.1　はじめに
　3.2　ナノセルロースを炭素源とする機能性炭素材料
　3.3　おわりに
4　セルロースナノファイバーをベースとした高伸縮・温度応答ハイドロゲル
　4.1　はじめに
　4.2　セルロース系高分子材料の分子レベルでの構造設計と機能化
　4.3　CNFからの高伸縮材料
　　4.3.1　シランカップリングによる修飾CNF
　　4.3.2　無水マレイン酸修飾CNF:重合能・良分散性の両立と複合ゲルの物性制御
　4.4　おわりに
5　CNFを用いた自己修復性防食コーティング
　5.1　はじめに
　5.2　金属の腐食と防食コーティング
　5.3　自己修復性防食コーティングの構造
　5.4　コーティングの評価方法
　5.5　自己修復性防食コーティングの開発
　　5.5.1　セルロースナノファイバーを用いた自己修復性防食コーティング
　　5.5.2　セルロースナノファイバーを用いた自己修復性防食コーティングにおける各種腐食抑制剤の影響
　　5.5.3　セルロースナノファイバーを用いた自己修復性防食コーティングにおけるコーティング内pHの影響
　5.6　まとめ