ポリビニルアルコール／トウモロコシデンプン／ナノセルロース複合材料の溶融加工による力学特性向上

要約

本研究では、生分解性ポリビニルアルコール（PVA）にトウモロコシデンプン（CS）およびセルロースナノフィブリル（CNF）を配合し、溶融加工法により力学的に優れた複合材料を作製した。水素結合ネットワークの制御により加工ウィンドウが131.46℃まで拡大し、熱可塑性が向上した。CS 10 wt%およびCNF 10 wt%添加時に引張強度28.19 MPa、弾性率1572.54 MPa、破断伸び10.72%が達成された。

メカニズム

溶融加工中にPVA分子内・分子間水素結合が切断され、PVA・CS・CNF間に新たな水素結合ネットワークが形成されることで熱可塑性と力学特性が向上する。