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 古河電気工業は2023年5月19日、製造工程の工夫で低コスト化を図ったセルロース繊維強化プラスチック「CELRe(セルレ)」を開発したと発表した。プラスチックの混練技術により、セルロース繊維を約300~700μmまで細かくして、熱可塑性プラスチック中に高分散させる。セルロースを51質量%含むグレードの他、強度と耐衝撃性を両立したグレードも設けた。

 同社が光ファイバーケーブルや電力ケーブルの製造などに用いていた樹脂混練技術を発展させ、パルプと熱可塑性樹脂を二軸押出機で混練する。セルロース繊維は、セルロースナノファイバーとは異なりnm級まで細かくしないものの、熱可塑性プラスチック中に良く分散し、化学処理による疎水化のプロセスも必要ないという。製造時の投入エネルギーが少なく、低コストで製造が可能という特長を備える(図1)。 

図1 セルロース繊維強化プラスチック「CELRe」の製造工程
図1 セルロース繊維強化プラスチック「CELRe」の製造工程
押し出し機での混錬でセルロース繊維を熱可塑性プラスチックに分散させる。(出所:古河電気工業)
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 ベースとする熱可塑性プラスチック〔ポリプロピレン(PP)〕よりも弾性率が向上し、熱膨張率が低下する(変形が少ない)。加工には通常のプラスチック射出成形機と金型を利用可能(図2)。粉砕・成形を4回繰り返しても強度低下が10%未満で、マテリアルリサイクルに向くセルロースの特徴を生かした。

図2 CELReによる成形品
図2 CELReによる成形品
加工には通常の射出成形用設備を利用できる。(出所:古河電気工業)
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 材料として1kg製造するときの二酸化炭素(CO2)の排出量は、100%のPPでは1.85kgなのに対し、セルロース繊維を51質量%含むCELReの場合は1.06kg削減して0.79kgにできるという。セルロース繊維が空気中のCO2を固定しているとみなせる分が大きい。セルロース繊維の製造段階と混練工程での排出もPPよりは少ない(図3)。

図3 CELReのCO<sub>2</sub>排出量
図3 CELReのCO2排出量
セルロース1kgのうち410gが炭素の質量であり、CO2に換算すると1.5kgになる。その約半分(51%分)の0.77kgをセルロースのCO2貯蔵量として計算している。(出所:古河電気工業)
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 同社はCELReを「人とくるまのテクノロジー展 2023 YOKOHAMA」(2023年5月24~26日、パシフィコ横浜)に出展する予定。2022年の同展には参考出展していた。