使用「全乾式」製造時的耗能不到原來的4分之1
濱邊等人於2015年開始全面推進纖維素纖維複合樹脂的開發工作。後來他們又接受環境省的委託進行「旨在減少纖維素/奈米纖維產品製造過程中二氧化碳排放的技術開發」,加速了這一技術的開發。其研發目標瞄準了被視為核心技術的「全乾式」。
——纖維素纖維是如何研發出來的?
2014年左右,在日本國內開始出現一種名為「纖維素奈米纖維」的新材料。這是將源自纖維素的紙漿纖維使用水和添加劑進行鬆解後,產生的直徑為奈米級的纖維。然後將其烘乾並與樹脂混合,形成複合材料。
我們關注纖維素奈米纖維已經有一段時間了。與此同時,我們還肩負著開發製造工程的使命,一直在尋找一種創新的方法來製造出更好的產品。於是,想出的製造方法就是「全乾式」。
——「全乾式」的特點是什麼?
它的特點是自始至終不使用水。將作為原材料的紙漿在乾燥狀態下粉碎,然後將其置於含有塑膠樹脂和添加劑的樹脂熔體中散開,然後被分解,在樹脂熔體中被轉化為纖維素纖維。就這樣,由紙漿纖維和塑膠樹脂製造出纖維素纖維複合樹脂。製造過程中的能源消耗不到原來的4分之1。
——「全乾式」的想法是如何產生的?
這是在一次公司內部討論中產生的。我們曾經從事過電池材料的開發工作。在當時有一項倡議,是將液體電池材料施加在基底上的工程轉變為乾式工程。如果使用不含液體的乾式工程,可以避免結塊,保全電池性能。雖然工作的重點已從電池轉向了纖維素纖維,但我們相信,在電池研發時期對「乾式工程」的研究積累也能應用於「全乾式」。
——也就是說Panasonic的優勢被發揮出來了?
我想是的。我們在電池材料開發方面的專業知識在其他方面也很有用。例如,當我們在研發一種電池材料的研磨技術時獲得了某些研磨原理,我們也可以利用這些原理來思考如何研磨含有纖維的紙漿。
——我們還在努力提高纖維素纖維的濃度
我們在2019年確認可以在55%的濃度下成型、在2021年則可以在70%的濃度下成型。在高濃度下成型是全乾式的另一個優勢。在全乾式中,纖維的主要部分保持厚實,而尖端部分則被鬆散開,變得更薄。由於纖維的主要部分不至過於鬆散,因此易於進入熔融樹脂中。