ナノセルロースの用途は何ですか?

「ナノ」という言葉を聞くと、たいていはハイテク技術や製品を思い浮かべます。ナノセルロースは、直径がナノメートルレベルと非常に小さい線状物質ですが、長さが非常に短いため、ナノファイバーと呼ばれています。ナノファイバーは、特に化学および製薬業界で広く使用されています。ナノセルロースは重要な役割を果たしており、次のような多くの用途があります。

ナノセルロースの用途:

ナノファイバーの用途は多岐にわたります。例えば、ナノファイバーを布地の表面に埋め込むと、安定したガス膜を形成し、防水、防油、防汚性を備えた両親媒性インターフェース布地を作ることができます。ナノファイバー製の先進防護服は、膜を備えた多孔質布地で、空気を通し、通気性があるだけでなく、風を遮断し、微粒子を濾過し、エアロゾルに対するバリア性があり、生物化学兵器や有毒物質から身を守ることができます。さらに、ナノファイバーは化学製品や医薬品の精製やろ過にも使用できます。

製造

ナノファイバーの製造は、大きく分けて3つのカテゴリーに分けられます。

1. 分子技術の製造方法：単管または多管カーボンナノチューブ束の製造方法が頻繁に報告されています。主な製造方法は、アーク放電法、レーザーアブレーション法、固定床接触分解法の3つです。最初の 2 つの方法は、さまざまな形態の炭素製品が共存するため、分離および精製が困難です。アーク放電法では、水素で満たされた容器内にグラファイト棒を配置し、高電圧アーク放電を使用してカソードにカーボンナノチューブを堆積させます。固定床接触分解法は、天然ガスからカーボンナノチューブを製造する方法です。ガスを分配板上の活性触媒に吹き付け沸騰させ、触媒の表面にカーボンナノチューブを成長させます。この方法は、プロセスが簡単で、コストが低く、カーボンナノチューブのスケールの制御が容易で、長さが長く、収率が高いなどの利点がありますが、この方法の触媒は薄膜の形でしか展開できません。

2. 紡糸調製法 この方法は、ポリマージェット静電延伸紡糸法、島型多成分紡糸法、単軸混合紡糸法に分けられます。単軸混合方式により、0.001dtex（約10nm）の太さの繊維を生産できます。

3. 生物学的調製法：この方法は、バクテリアを使用してより細かいセルロースを培養します。アメリカの科学者がアセトバクター・キシリナムから合成したナノスケールのセルロースは、リグニンを含まず、結晶度、重合度が高く、分子配向が良好で、機械的特性に優れています。