日本京都大学开发出透明纸技术

据日本媒体报道,日本京都大学教授矢野浩之在于2012年8月24日在东京举行的“新技术说明会”上宣布,已成功开发出在纸或者纸的原材料纸浆中添加树脂等材料,使纸张透明化的技术。这种透明片材有望用作透明有机EL基板、有机薄膜太阳能电池基板、电子纸、汽车车窗材料及包装容器等。 


据矢野教授介绍,构成这种纸浆的纤维“纤维素纳米纤维Cellulose Nanofiber”具有宽10至20nm、长1μm以上的细长形状、钢铁7至8倍的强度以及1.5g/cm³的轻量性。矢野教授认为,通过在这种纤维中添加树脂,可制造出膨胀率低的透明片材。 


具体来说,就是在对纸浆做脱水处理的过程中,增加防止纤维素纳米纤维之间凝聚的手段,并使丙烯树脂浸渗在纤维间,从而实现透明化。 


由此制造出的透明片材,其厚度为100μm,光透过率为87.8%。20至150℃下的线热膨胀系数为8.30ppm/K。线性热膨胀系数的数值仅为PET片材的1/3左右,接近玻璃。 


据矢野教授介绍,此前通过在树脂中混入纤维素纳米纤维试制的透明片材,其线性热膨胀系数为12.1ppm/K。此次制成的透明片材的线性热膨胀系数之所以数值更小,“估计是因为在未分解纸浆的情况下进行了透明处理,纤维的配向更为统一”。 


浸渗在脱水后的纸浆中的树脂之所以选用丙烯树脂,是因为丙烯树脂的折射率为1.52至1.60,接近纤维素的折射率1.57。“也可使用其他折射率为同等程度的树脂”。 


树脂一般具有折射率随着温度而变化的特性,而此次将温度提高到90℃时光透过率的变化也很小。矢野教授解释说,这是“因为纸浆抑制了树脂的热膨胀”。 


矢野教授还曾在2011年11月宣布,开发出了利用将螃蟹等甲壳类动物的壳做透明化处理后制成的材料,制造透明片材的技术。 

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