木質素材をさらに一歩進める形で研究されているのが、次世代素材として注目されるCNFや改質リグニンです。木材を加工成形するCLTなどとは異なり、木材の成分であるセルロースやリグニンといった成分を木材から取り出して利用することで新しい素材を生みだそうとしています。



木材から主成分をとりだして新しい素材をつくる



木材をつくっている主要成分は、セルロース、ヘミセルロース、リグニンという3つの高分子です。セルロースは木材の成分のおよそ50パーセントを占め、骨格として細胞壁を構成しています。ヘミセルロースは、セルロースとともに細胞壁を構成する成分で20〜30パーセントを占めています。リグニンは、いわば接着剤のような役割を果たす成分で、セルロースとヘミセルロースの分子をつなぎとめる役割を担っています。これらの成分は、樹種によってその量にちがいがあります。



セルロースをナノサイズに分解したCNF



CNFは、セルロースナノファイバー（Cellulose nanofibers）の略です。木材の主成分であるセルロースをナノサイズ（100万分の1ミリの大きさ）にまで化学的、物理的に破砕・分解し、新しい木質新素材を生みだしました。ナノサイズの繊維を含んだ懸濁液を、用途によってさまざまに利用することができます。たとえば、塗料や繊維、地盤改良材などです。いうなれば、パルプの繊維をミクロサイズをさらに超えてナノサイズにまで小さくすることで、木質素材としての新たな地平を切り拓く新素材として期待されています。自然由来の素材ですから、合成樹脂とちがい、温室効果ガスの固定に寄与し、さらに環境汚染の心配もありません。



プラスチックの代替となる改質リグニン



木材の主成分にはセルロースのほかにリグニンがあります。しかし、リグニンは樹種によって性質が不安定であったり、とりだすと変質しやすいことから、素材として利用しにくいものでした。改質リグニンは、おもに国産のスギに含まれているリグニンの質を均質で安定したものとして改質してとりだすことで、新素材として使えるようにしたものです。たとえば、石油から作られることで温室効果ガスの増加につながるプラスチックの代替マテリアルとして、改質リグニンを使うことで、炭素の固定となり温暖化の抑制に貢献することができます。

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質問: 木質素材をさらに一歩進める形で研究されている素材はなにですか。
回答: 木質素材をさらに一歩進める形で研究されているのが、次世代素材として注目されるCNFや改質リグニンです。

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質問: 木材をつくっている主要成分の３つは、なにですか。
回答: 木材をつくっている主要成分は、セルロース、ヘミセルロース、リグニンという3つの高分子です。

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質問: CNFは、なんという言葉の略語ですか。
回答: CNFは、セルロースナノファイバー（Cellulose nanofibers）の略です。