客观日本

纤维素纳米纤维研究开发项目:以实际应用为目标

2017年06月02日 化学材料

作为可以取代石油的新一代化工材料,纤维素纳米纤维(CNF)备受瞩目,日前,新能源产业技术综合开发机构(NEDO)启动了以将其实际应用为目标的两项研究开发项目。为了将纤维素纳米纤维(CNF)作为一项产业稳定下来,无论是其安全性评价方法的研发,还是最适合制造高性能CNF产品的原料的特性评价及解析方法的研发,都是不可或缺的研究开发课题。此次国立研究开发法人、大学和企业汇聚一堂,将加快(这项)在日本诞生的新技术实现产业化的步伐。

纤维素纳米纤维(CNF)是将植物纤维分解到纳米级的极细纤维后得到的产物,其具备卓越的性能,即将其作为原材料加工后,重量仅相当于钢铁的五分之一而强度却可以达到钢铁的5倍以上。此外,由于可以代替石油,利用日本国内大量出产的木材资源作为原料,因此在削减二氧化碳排放量及激活森林产业方面也备受期待。东京大学大学院农学生命科学研究科的矶贝明教授以及京都大学生存圈研究所的矢野浩之教授这两位日本学者的研究成果,已经使得纤维素纳米纤维(CNF)一跃成为了国际关注的焦点。两位教授也因此获得了去年的本田奖。

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本田奖颁奖仪式上的东京大学教授矶贝明(左二)和京都大学教授矢野浩之(左三)=图片由本田财团提供=

目前,由矶贝教授发明的、采用新的催化剂而不需要消耗大量能源的制备方法,以及由矢野教授发明的、能够同时进行纸浆纤维纳米化和树脂成型的划时代的制备方法都已经研发完毕。日本国内的大型造纸公司也已启动了量产计划。此次由NEDO启动的研究开发项目,其目标在于确立将CNF制品投入实际社会应用时所需的、关于其安全和特性的评价方法。

在《CNF安全性评价方法开发》中指出:要开发出一种有害性试验及其评价方法,以便在制造、使用及废弃由纳米级极细纤维制造而成的CNF制品的各个阶段,确认其对于生物体不存在危险,并以操作指南的形式以向公众普及。参与该项目的机构和企业包括:国立研究开发法人产业技术综合研究所(简称:产综研)以及日本制纸株式会社、王子控股株式会社、第一工业制药株式会社、大王制纸株式会社等4家企业。在2017~2019年度的3年时间里,预计投入的预算金额为30亿日元。

在《关于有效利用木质类生物量的特性评价》中指出:要确立一种特性评价及解析方法,使得企业能够根据用途高效地选择木质类生物量,其特性根据树种和部位等的不同而不同。参与该项目的机构和企业包括:国立研究开发法人森林研究及整备机构、产综研、京都工艺纤维大学、京都大学、大阪大学、东京大学、东京工业大学等5所大学,以及第一工业制药株式会社、杉野机械有限公司SuginoMachineLtd.、三菱铅笔株式会社等3家企业。在2017~2019年度的3年时间里,预计投入的项目预算金额为63亿日元。

据NEDO称,日本的化学制品大部分以石油为原料,使用量约为国内石油消耗量的23%。其导致日本的整体二氧化碳排放量中,化学制品制造过程中所产生的二氧化碳占比约达5%。NEDO强调推动能够成为石油替代品的CNF的实际应用意义重大。

文/客观日本编辑

相关链接(日本语)

NEDO新闻稿《着手启动关于纤维素纳米纤维实际应用的2项研究开发》

本田财团新闻稿《2016年本田奖》

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2016年12月21日「引领纤维素纳米纤维实现实际应用 两位主任教授荣获本田奖」

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