セルロースナノファイバーの観察と繊維長･繊維幅の計測

はじめに

セルロースは、植物細胞壁の主成分である多糖類です。セルロースをナノメートルサイズまで解繊したナノセルロースの中で、繊維径が 4〜100 nm、繊維⻑数μm 程度、高アスペクト比（100 以上）のものがセルロースナノファイバー（Cellulose Nanofiber : CNF）と呼ばれ、最先端のバイオマス新素材として注目されています。 CNF は、軽量で高強度であることに加え、高いガスバリア性や吸着性、透明性などの優れた機能を持ちます。また、植物繊維由来であることから生産や廃棄に関する環境負荷が小さい素材です。今後は、自動車部材、電子材料、包装材料等への応用が期待されています。 CNF の基礎物性の評価方法が未確立であることは、現在の課題のひとつです。なかでも基礎的な計測として、CNF の繊維⻑や繊維径は CNF 複合材料の機械的強度等にも影響することが考えられ、その計測手法の確立が求められています。一般に、ナノメートルサイズの対象物の観察には走査型プローブ顕微鏡（Scanning Probe Microscope : SPM）や電子顕微鏡が用いられており、CNF の観察にもよく利用されています。 ここでは、当社の走査型プローブ顕微鏡 SPM-9700HTTM（以下、SPM-9700HT）を用いた CNF の観察と、繊維⻑・繊維径の計測手法を紹介します。

2021.06.27