セルロースの構造材料利用に関わる力学知識と研究開発の現状

～セルロース系天然繊維、CNF、強度・剛性、力学視点によるナノ効果の発現～

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概要

本セミナーでは、植物系天然繊維が優れた機械的性質を発現するメカニズム、強度信頼性、ならびに力学的・化学的負荷による改善効果について解説いたします。

開催日

2016年1月28日(木) 13時00分～ 16時30分

修得知識

力学的視点によるセルロース系天然繊維の剛性発現機構とその信頼性に関する知識
力学的視点による短繊維および長繊維強化複合材料の力学知識
力学的視点によるナノ効果
植物系天然繊維およびこれを用いた複合材料の力学的・化学的負荷による特性改善手法

プログラム

　セルロースの構造材料利用において、日本ではセルロースナノファイバー (CNF) が、欧州ではセルロース系天然繊維がそれぞれ注目を浴びている。特に欧州では、セルロース系天然繊維を使った複合材料がすでに自動車の内装材等に使われており、最近ではモビリティ全般への活用が検討されている。
　本セミナーでは、まずセルロース系天然繊維が優れた機械的性質を発現するメカニズム、その信頼性、さらなる特性向上のための力学的・化学的処理効果について解説する。続いて、CNFおよびセルロース系天然繊維を複合化した際の強度・剛性発現メカニズムに関する力学モデルを講述する。
　最終的に、力学的視点からナノサイズ強化材の強度・剛性向上可能な発現メカニズムを考察する。

はじめに
- セルロースの構造材料利用において、日本ではセルロースナノファイバー (CNF) が、欧州ではセルロース系天然繊維がそれぞれ注目を浴びている。第1部では両者が注目を集めた背景を述べるとともに、現在の動向について概観する。
セルロース系天然繊維の組織構造と力学特性の関係および特性改善
- セルロース系天然繊維は素繊維細胞 (シングルセル) が多数集まったマルチセルからなる。セルロースの結晶弾性率は140GPaでありガラス繊維を上回るものの、セルロースが束状に集まったシングルセルではその優れた剛性機能が十分生かされない。第2部では、負荷による回転現象に着目し、マルチセル構造をとることによって剛性 (弾性率) がシングルセルより向上することを、力学モデル (異方性弾性有限要素解析) を通して解説する。さらに、マルチセル化は剛性 (弾性率) のばらつきも減少させる構造であることを信頼性理論によって実証するとともに、さらなる特性向上のための力学的・化学的処理効果について解説する。
短繊維強化複合材料と長繊維強化複合材料～強化メカニズムのちがい～
- セルロース系天然繊維およびCNFは繊維長に限りがあり、人工繊維のような長繊維形態をとらない。このため、ともに短繊維形態のまま強化材として使用されることが多い。一方、これらを長繊維形態にするためには、一般には紡糸・撚糸工程を経る必要があり、これを強化材として利用することもある。第3部では、短繊維強化材の強度、剛性発現機構について触れるとともに、紡糸・撚糸を強化材とする複合材料力学についても解説する。
力学視点によるナノ効果の発現メカニズム
- マイクロサイズ強化材に比べてナノサイズの優れている点を力学的視点から議論し、その本質の解明に迫る。また、母材である樹脂の結晶化にも着目し、強度・剛性のちがいを考察する。

質疑応答・名刺交換

講師

合田公一氏
山口大学

名誉教授

会場

連合会館

5F 502会議室

東京都千代田区神田駿河台三丁目2-11

主催

サイエンス＆テクノロジー株式会社

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お問い合わせ

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受講料

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: 38,000円 (税別) / 41,040円 (税込)

複数名

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