FRP の新たな強化繊維候補セルロースナノファイバー

2015-09-02

先日、NHKのニュースにて来年度からセルロースナノファイバーの事業化検証が環境省で開始されるというニュースが出ていました。

概算要求で38億円、自動車メーカーなども巻き込みながらエンドユーザー視点加味の事業化を推し進める、とのこと。

環境省としては、

「温暖化対策だけではなく、国内木材・廃棄物の活用などの波及効果も期待できる」

と非常に前向きにとらえているようです。

実はこのセルロースナノファイバーは、FRPの強化繊維となる可能性を秘める、
非常にポテンシャルの高い素材の一つとして考慮すべきと考えます。

その第一の理由は、

「価格競争力が非常に高い」

というところです。
（後述の矢野先生の動画によると、木材で5?10円/kg、パルプで60?80円/kg）

技術の根幹を理解した上でビジネスを軌道に乗せるにあたり、
素材費用というのは極めて重要です。

FRPの主軸を張るガラス繊維と炭素繊維。

両者の事業規模が全く異なっている理由の一つは、ガラス繊維のその価格競争力があります。

そういう観点で行くとセルロースナノファイバーは、

「大量生産素材による利益確保」

という従来型ビジネスモデルにFRPとして期待に応えられる可能性を秘めています。

今日のコラムではセルロースナノファイバーの概論についてご紹介したいと思います。

ここ数年で注目されつつある本技術ですが、
元々は「ナノテク」がもてはやされた2000年代初頭前から研究は進められていました。

私も2002?2004年は白金ナノ粒子の形態制御、という高分子を使った白金結晶成長の制御に関する研究を行っていました。
当時はナノテクがトレンドの主軸の一つを担っていたのです。

話を元に戻して、セルロースナノファイバーの概論をわかりやすく発信しているのは、
京都大学生存圏研究所、生物機能材料分野、矢野先生ではないでしょうか。

上記の動画をご覧になればセルロースナノファイバーの概論は理解できます。

私が矢野先生のお話で非常に共感できた点。

それは、

「生物の進化過程で作られてきた素材に対し、人間の知恵を融合して新しい素材を生み出す」

というコンセプトです。

私の考える技術の根幹となるコンセプトの一つに、

既存技術の組み合わせにより、新規技術を生み出す

というものがありますが、それと類似した部分もあるという印象です。

そして何より矢野先生が強調されているのは、

「あくまで天然素材を我々は使わせていただく立場。人間の知恵を融合するにあたっては最低限の修飾（恐らく、できる限りシンプルにという意味）で実現したい。」

という所。

製造工程をシンプルに完結させようというその姿勢はエンジニアリングの神髄でもあります。

上記の話の中でセルロースナノファイバーの特徴が紹介されています。
概要は以下の通りです。
（The table regarding material properties is referred from "http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/labm/wp-content/uploads/2013/02/d1aae6582cde72b6a423db01071722eb.pdf"）