高知県日高市の日高和紙工場で、和紙の製造工程中に、蒸した楮を水槽に入れる作業員。 (野木和弘/AFP、ゲッティイメージズ経由)
この伝統的な和紙は、和紙と呼ばれる紙の一種で、キャベツ、楮、楮の木の内皮の繊維を使って手作りされています。 繊維が長いため、パルプ材から作られたものよりも一般的です。
日本は何百年もの間、製本、美術、家具、建築に和紙を使用してきました。 神職の袈裟や祭具、仏像などにも使用されています。 彼女の姿は、折り紙や書道、浮世絵などの伝統芸術にも見られます。
和紙自体は薄くてしなやかで不純物が少ないため、千年以上の保存が可能です。 高い操作性と湿気で繊維を分離する能力も相まって、世界中の美術館や図書館(例:フランスのルーブル美術館、バチカン美術館)で歴史的に貴重な絵画、書籍、絵画の修復に使用されています。 その他の芸術作品。
日本の東北大学の研究チームが和紙に着目した。 彼らは、ポリブチレンサクシネート (PBS) プラスチックと和紙を合成して、より強力で生分解性の高い素材を作成しました。の検索結果5月9日付けのジャーナル「Composites Part A: Applied Science and Manufacturing」に掲載されました。
東北大学大学院環境学研究科の栗田裕樹准教授らのチームが選んだPBSは、機械的性質や加工性に優れ、生分解性も高い半結晶性の熱可塑性プラスチックです。 さらに、彼らが和紙を選んだ理由は、その強靭さだけでなく、その生産量や使用量が減少し続けていることにもありました。 彼らは和紙のさらなる応用を期待している。
まずは宮城県の和紙工房の職人に制作を依頼した。 和紙を3層、PBSプラスチックフィルムを2層重ね、150℃で加熱プレスして紙を成形しました。 。 余分な PBS プラスチックを絞り出します。 この積み方は、サンドイッチの真ん中に詰め物を包むようなものです。
実験を重ねた結果、この素材は純和紙や純PBSプラスチックよりも機械的強度と引張強度が高いことが判明しました。 その極限引張強さは純和紙(36.85MPa)より60%以上も高く、59.85MPaという驚異的な値に達します。
実験者が走査型電子顕微鏡や光学顕微鏡を使って観察したところ、和紙の繊維間にはもともと大きな隙間があったが、PBSプラスチックがその隙間を接着剤のように埋め、繊維との間に強い内部摩擦を発生させ、効果的に繊維をしっかりと固定していることが判明した。ズレや破損を防ぎます。
さらに、彼らは複合材料を堆肥に入れて 57 日間の実験を行いました。 その結果、純粋な PBS プラスチックよりも早く分解し、堆肥の中に 35 日間放置した後の生分解率は、驚くべき 82% に達したことがわかりました。 2 週間放置すると、新しい材料は非常に脆くなり、6 週間放置すると、基本的に堆肥の内容物と混合しました。
論文の共著者で東北大学大学院環境学研究科准教授の栗田裕樹氏は同校編集チームに次のように語った。クラシックな美しさを保ちながらパフォーマンスを実現します。」
実験者らは、この和紙ベースの複合材料は生分解が早く、機械的強度が優れているため、包装、家具、農業用途に使用されるべきだと述べた。 さらに、栗田准教授は、この実験が生分解試験の基準を向上させ、将来の生分解性複合材料の研究にモデルを提供できると信じています。 ◇
責任編集者:リアン・シュファ