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セルロースの非晶質化を計算で予測! 身近な製品の製造・開発コストの大幅削減に期待/東北大

(発表内容)

[ 本学研究者情報 ]
多元物質科学研究所 助教 石原真吾
研究室ウェブサイト http://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kano/

[ 発表のポイント ]
・シャンプーやボディウォッシュの原料となるセルロース注1)の粉砕工程をコンピュータシミュレーションで解析する技術を開発。
・粉砕時の消費電力、非晶質化度注2)を計算で予測することが可能に。
・製品開発における時間、コスト、労力を大幅に削減し、より良い製品を速やかに製造する技術への貢献に期待。

[ 概要 ]
セルロース繊維は非常に強固な結晶構造を有しており、この結晶構造を壊す(非晶質化)ことで反応性が向上します。セルロースを加工し利用するためには、効率的に非晶質化させることが重要であり、製品の開発コスト削減や製造技術の向上が期待されています。セルロースを部分的に変性したセルロース誘導体はシャンプーやボディウォッシュなど、身近な製品の原料の一つであり、良好な泡立ちや手触り感をもたらすなどの効果があります。セルロースを適切に粉砕加工することにより、セルロース誘導体を低環境負荷で製造することが可能となります。

東北大学多元物質科学研究所 加納純也教授、石原真吾助教、花王株式会社加工・プロセス開発研究所の共同研究グループは、振動ロッドミルにおけるセルロースの粉砕工程をコンピュータシミュレーションで解析および予測する技術の開発に成功しました(図1)。

本研究で開発した手法は、他の粉砕機や他の材料にも適用できるものであり、様々な製品を開発・製造する技術の向上に貢献するものと期待されます。

本研究成果は、Advanced Powder Technologyにて9月10日付けで公開されました。

図1 本研究の概要 振動ロッドミルによるセルロースの非晶質化
(東北大学多元物質科学研究所 YouTube)https://www.youtube.com/watch?v=W0YED6mHagY&feature=youtu.be

【用語解説】
注1.セルロース:植物細胞壁の主要構成成分。自然界に多く存在する有機化合物。
注2.非晶質化度:規則的な結晶構造と、それが破壊された非晶質な部分との割合。

【詳細は下記URLをご参照ください】
東北大学 2021年9月14日発表
東北大学 2021年9月14日【PDF/詳細】発表
東北大学 公式サイト

2021年09月15日 17:55

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