樹脂強化CNF「脫色」研究陸續展開,可望促進CNF用途普及

 

刊登日期:2019/4/18
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近來日本對於樹脂強化纖維素奈米纖維(CNF)的「脫色」,加速展開研究。透過機械將疏水變性紙漿與樹脂予以混練、奈米解纖,製作出CNF顆粒的「京都製程」,因受到熱影響,CNF顆粒會呈現茶色。一直以來CNF著重於其構造補強的物性,外觀未受到注目。近來隨著京都製程的商業化,星光PMC在與亞瑟士(Asics)的慢跑鞋鞋底CNF實用化共同研究過程中,就面臨了CNF影響色調的問題。雖然CNF能為慢跑鞋鞋底帶來強化、輕量化等優點,但從時尚觀點來看,色彩性是慢跑鞋的另一項重點,而茶色的CNF顆粒卻會降低著色的鮮明度。

對此,星光PMC在混練工程中將溶融混練溫度分佈進行了最適化調整,進而實現了聚乙烯(PE)顆粒的白色化,且由於減輕了熱壓力,物性也有隨之改善的傾向。唯在生產性,以及與聚丙烯(PP)的脫色化方面,仍有課題尚待解決。

另一方面,主導京都製程的京都大學亦著手展開CNF混合透明聚碳酸酯(PC)的研究。為提高耐熱性,研究團隊將椰子凝膠(Coconut Gel)由來的微生物CNF予以變性,經過苯甲醯化作用(Benzoylation)的強化樹脂雖然仍留有茶色色調,但具有透明性的特徵。可望應用於微透鏡陣列(Microlens Array)等光學元件,或是小型精密零組件等用途。

雖然克服CNF樹脂顏色的問題,仍難以解決因成本以致在泛用領域使用擴大困難的課題,但可望藉此除去一項阻礙CNF普及的要因。此外,今後在CNF應用較多的汽車領域也可能會出現對白色、透明度的需求,因此,樹脂強化CNF的「脫色」研究將會持續展開。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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