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セルロースナノファイバー技術資料集    
Technical Data of Cellulose Nanofibers
[コードNo.2016S810]

※ 本書籍はご試読頂けません ※

■体裁/ B5判 約250ページ
■発行/ 2016年5月下旬予定 (株)シーエムシー出版
■定価/ 71,280円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-7813-1164-7

 
★成長産業として大きな期待が寄せられるセルロースナノファイバー!
★製造技術、複合化・フィルム化技術、応用展開の3編構成で国内第一線の専門家が解説!
★シーエムシー出版が発行した雑誌、書籍への掲載論文を再編集し待望の書籍化!

キーワード

セルロース/ナノファイバー/ミクロフィブリル/バイオマス/プラスチック/酢酸菌/竹繊維/ポリ乳酸/ナノコンポジット/リグノセルロース/熱可塑性樹脂/ゴム/ゲル/プリンテッド・エレクトロニクス

刊行にあたって

 セルロースナノファイバーはその製造技術、コンポジット、応用展開が多くの研究者、技術者の皆様の並々ならぬご努力で、やっと実用化にこぎつけ、今後日本の成長産業として大きな期待が寄せられております。
 弊社といたしましても、以前からこのテーマに注目し、雑誌、書籍などに掲載、発表させていただいております。弊社に蓄積された多くの文献、資料をこの機会に『セルロースナノファイバー技術資料集』としてまとめ、出版物の形で広くご紹介をしていきたいと考えまして、今回書籍の発行を企画いたしました。
 本レポートは弊社の出版物に以前ご執筆いただいた文献を、製造技術、複合化・フィルム化技術、応用展開の3編構成で再編集いたしました。国内第一線の執筆陣による現時点での研究の集大成となっています。是非、セルロースナノファイバーの研究者の皆様、関連業界の皆様にご一読をお勧めいたします。
シーエムシー出版編集部

著者一覧

磯貝明東京大学
河崎雅行日本製紙(株)
佐藤明弘星光PMC(株)
矢野浩之京都大学
合田公一山口大学
吉岡まり子京都大学
西田治男九州工業大学大学院
附木貴行金沢工業大学
藤井透同志社大学
大窪和也同志社大学
盤指豪王子ホールディングス(株)
伏見速雄王子ホールディングス(株)
田島健次北海道大学
小瀬亮太東京農工大学
櫻井博章日本甜菜製糖(株)
河井貴彦群馬大学
黒田真一群馬大学
林寿人日産化学工業(株)
長濱宅磨日産化学工業(株)
河西容督日産化学工業(株)
遠藤貴士(国研)産業技術総合研究所
熊本吉晃花王(株)
向井健太花王(株)
河尻浩宣花王(株)
仙波健(地独)京都市産業技術研究所
長谷朝博兵庫県立工業技術センター
熊谷明夫(国研)産業技術総合研究所
古賀大尚大阪大学
能木雅也大阪大学
神野和人第一工業製薬(株)

目 次

【第I編 製造技術】
第1章セルロースナノファイバーの国内外の開発動向と応用事例 (磯貝明)
1はじめに
2ナノセルロース類の分類と研究開発動向
3セルロースナノフィブリル分散液からの成形と複合化等の材料化
4今後の展望
第2章TEMPO酸化セルロースナノファイバーの製造法 (河崎雅行)
1はじめに
2CNFの製造方法
2.1樹木の階層構造
3TEMPO触媒酸化によるCNF製造方法
3.1セルロースのTEMPO触媒酸化
3.2TOCNの調製方法
4TOCN製造の実用化に向けた取り組み
4.1樹種によるTOCNおよびCNF化のメカニズム
4.2TOCN改質技術
4.2.1機能性の付与
4.2.2アスペクト比の制御
5TOCNの特性について
5.1TOCNと他の製法によるCNFとの形態比較
5.2TOCNの特性と考えられる用途
6おわりに
第3章セルロースナノファイバーの変性・改質と機能化 (佐藤明弘)
1はじめに
2セルロースナノファイバー(CNF)の種類と特徴
3耐水性フィルム(吸着によるCNFの疎水化)
4変性セルロースナノファイバー強化樹脂材料(化学変性による疎水化)
5おわりに
【第II編 複合化・フィルム化技術】
第4章セルロースナノファイバー (矢野浩之)
1はじめに
2木材の構造とセルロースナノファイバー
3セルロースナノファイバーの製造
4構造用途への展開
4.1CNFシート成形体
4.2CNF強化ポリ乳酸樹脂
4.3CNF強化ポリオレフィン樹脂
4.4CNF強化樹脂の発泡
4.5透明ナノコンポジット
4.6セルロースナノファイバー強化天然ゴム
4.7セルロースナノファイバーの染色
4.8CNF強化樹脂材料の製造プロセス開発
4.9リグノセルロースナノファイバー
5セルロースナノファイバーに関する最近の動向
第5章セルロース・ミクロフィブリルを骨格とする天然繊維の力学的挙動と強度評価 (合田公一)
1はじめに
2天然繊維の構造と強度特性
3天然繊維の断面形状と断面積変動
4天然繊維の力学的挙動
5天然繊維の強度分布モデルとヤング率変動
5.1天然繊維の強度分布モデル
5.2天然繊維のヤング率変動に関する一考察
6結言
第6章植物バイオマス―プラスチック複合材料の開発 (吉岡まり子)
1はじめに
2木粉以外のバイオマスの混練複合材料化検討
3セルロースナノファイバー/ポリエチレン複合体のリチウムイオン電池用セパレータへの応用
3.1セルロースの化学修飾と微細化・ナノファイバー化
3.1.1セルロースの化学修飾と微細化・ナノファイバー化の方法
3.1.2セルロースの化学修飾と微細化・ナノファイバー化の検討結果
3.2CeNF複合ペレット製造
3.2.1CeNF複合ペレット製造方法
3.2.2CeNF複合ペレットの分散状態
3.3CeNF複合セパレータの製造
3.3.1CeNF複合セパレータ製造方法
3.4セパレータの特性
3.4.1セパレータ特性の評価方法
3.4.2CeNF複合セパレータ特性および電池評価結果
3.5CeNFのリチウムイオン電池用セパレータへの応用に関する上記取扱いおよびデータの考察
3.6CeNFのリチウムイオン電池用セパレータへの応用に関する小節の結論
4おわりに
第7章竹繊維利用強化プラスチックの開発 (西田治男、附木貴行)
1はじめに
2竹の構造
3竹の解繊によるファイバー化とコンポジットの物性
4マイクロファイバーへの解繊とコンポジットの物性
4.1リグノセルロースマイクロファイバーへの解繊
4.2BP/プラスチックコンポジット(BPC)の溶融成形性
4.3BP/PPコンポジットのモルフォロジーと熱的性質
4.4BPC押出成形体の吸水性
4.5BP/PPコンポジットの機械的性質
4.6BPC成形体の帯電防止特性
5ナノファイバーへの解繊とワンポットコンポジット合成
5.1リグノセルロースナノファイバーへの解繊
5.2二軸押出機を用いたナノファイバーへの解繊
5.3BLCNF/プラスチックコンポジット
5.4BLCNF/プラスチックコンポジットの力学物性
6まとめ
第8章非木材セルロースナノファイバーコンポジットの開発 (藤井透、大窪和也)
1はじめに
2竹CNFコンポジットの開発
2.1材料および試験方法
3PLA(ポリ乳酸)の強化材としての竹CNFの可能性
4間違いだらけのCNFの活用と、炭素繊維/エポキシ複合材料の強化助材としての活用例
第9章セルロースナノファイバーフィルムの物性評価  (盤指豪、伏見速雄)
1はじめに
2CNFの製造技術(リン酸化前処理)
3CNFフィルムの物性評価
3.1透明性および機械物性
3.2熱物性
4おわりに
第10章酢酸菌によるセルロース合成と発酵ナノセルロース(NFBC)の大量生産 (田島健次、小瀬亮太、櫻井博章)
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
3.1ターミナルコンプレックス(TC)に含まれる各サブユニットの機能
3.2セルロース合成におけるAxCeSDの機能
3.3セルロース合成におけるCellulose complementing factor(CcpAx)の機能
4廃グリセリンを原料としてBCを合成可能な菌のスクリーニング
5NFBC(発酵ナノセルロース)の創製
6発酵ナノセルロース(NFBC)の大量生産
7まとめ
第11章ポリ乳酸/セルロースナノコンポジットの結晶化 (河井貴彦、黒田真一、林寿人、長濱宅磨、河西容督)
1緒言
2実験
3結果および考察
4結論
第12章リグノセルロースナノファイバーの製造と複合材料への応用 (遠藤貴士)
1はじめに
2木質構造とナノファイバー製造原理
3ナノファイバー製造方法
4水熱・メカノケミカル処理技術
4.1木質組織の効率的解繊プロセス
4.2水熱・メカノケミカル処理プロセスの実際
5リグノセルロースナノファイバーの乾燥方法
6リグノセルロースナノファイバーの樹脂複合化技術
6.1木粉系複合材料
6.2ナノファイバーの樹脂への複合化のポイント
6.3凍結乾燥法によるナノファイバー複合化
6.4マスターバッチ法によるナノファイバー複合化
6.5固相せん断法によるナノファイバー複合化
7おわりに
第13章TEMPO酸化セルロースナノファイバーの応用研究 (熊本吉晃、向井健太、河尻浩宣)
1はじめに
2TOCN/無機粒子ナノコンポジットの酸素バリア機能
3TOCN/樹脂ナノコンポジットの諸物性
4さいごに
【第III編 応用展開】
第14章セルロースナノファイバーの構造用途への利用 (矢野浩之)
1はじめに
2経済産業省地域新生コンソーシアム:2005-2006年度
3NEDO大学発事業創出実用化研究:2007-2009年度
4グリーン・サステイナブルケミカルプロセス基盤技術開発:2010-2012年度
5おわりに ナノ繊維からナノ構造繊維体へ
第15章セルロースナノファイバー樹脂材料の分散化技術と自動車用部材への応用 (矢野浩之)
1はじめに
2セルロースナノファイバーの構造と物性
3セルロースナノファイバーおよびウィスカーの製造
4セルロースナノファイバーおよびウィスカーによるラテックス補強
5構造用セルロースナノファイバー強化材料
6自動車部材への応用
7透明ナノコンポジット
8将来展望
第16章セルロースナノファイバーによる熱可塑性樹脂の高強度化、高機能化 (仙波健)
1はじめに
2構造材料としての特性と可能性―CNFのカチオン化処理とPA11マトリックスにおけるCNF分散性の向上―
2.1CNFの表面処理
2.2CNF/PA11オールバイオコンポジットの物性
2.3まとめ:CNF/PA11コンポジットとエンジニアリングプラスチックアロイとの比較
3摺動材料としての特性と可能性―ポリアセタールの強化と摺動性向上―
3.1CNF/ポリアセタールの力学的特性と耐熱性
3.2CNF/ポリアセタールの摺動性
3.3まとめ:出発原料をパルプとした複合材料の物性発現、CNF/POM複合材料の特性
4総括
第17章分散化・界面制御によるセルロースナノファイバー強化ゴム材料の作製 (長谷朝博)
1はじめに
2CNFの作製方法と特徴
3CNF強化ゴム材料
3.1CNF強化ゴム材料の作製
3.2CNF強化ゴム材料の引張物性
3.2.1相容化剤の添加効果
3.2.2カップリング剤の添加効果
3.2.3CNFの表面処理効果
4おわりに
第18章リグノセルロースナノファイバーによるプラスチックの補強 (熊谷明夫)
1はじめに
2植物由来のナノ繊維素材「リグノセルロースナノファイバー(LCNF)」
2.1水熱・メカノケミカル処理によるLCNFの製造
2.2化学処理によるLCNFの製造
3LCNFの表面組成と特性解析
3.1水晶振動子マイクロバランス(QCM)法
3.2QCMによるLCNF表面組成の解析
3.3QCMを用いたLCNFと親和性を示す物質の探索
4LCNFによるプラスチックの補強
4.1CNFとLCNFの補強効果の比較
4.2マスターバッチ法を用いたLCNFによるPPの補強
4.3固相せん断処理法を用いたLCNFによるPPの補強
5おわりに
第19章ナノセルロースを用いた透明導電紙の開発 (古賀大尚、能木雅也)
1はじめに
2透明導電フィルムの研究開発動向
3抄紙プロセスの応用による透明導電紙の開発
4おわりに
第20章セルロースナノファイバーのプリンテッド・エレクトロニクスへの応用事例 (能木雅也)
1はじめに
2プリンテッド・エレクトロニクスにおける紙基板の現状と課題
3ナノペーパーの特徴
3.1白い紙と透明な紙
3.2透明性
3.3機械的特性
4プリンテッド・エレクトロニクスの観点から見たナノペーパーの特徴
5プリンテッド・エレクトロニクスへの応用
5.1金属ナノインクを印刷した高導電性ラインの開発
5.2折り畳み可能な高導電性配線の開発
5.3高感度ペーパーアンテナの開発
5.4太陽光発電する紙
5.5カーボンナノチューブ/セルロースナノファイバーインクの開発
6まとめ
第21章セルロースシングルナノファイバーからなる増粘・ゲル化剤「レオクリスタ」 (神野和人)
1はじめに
2セルロース由来の増粘・ゲル化剤
3CSNFの粘度挙動
3.1CSNFの調製および試験方法
3.2濃度と粘度の関係
3.3せん断速度と粘度の関係
3.4濃度と降伏値の関係
4CSNF水分散物の応用特性
4.1スプレー可能なゲル
4.2曳糸性、塗布感
4.3乳化安定性
4.4分散安定性
5おわりに



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