京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

■研究の概要

電界紡糸は、電場を利用して高分子ジェットを引き伸ばし、マイクロ～ナノサイズの繊維を作製する代表的な手法です（図1）。本研究室では、この確立された技術を基盤として、繊維への機能性付与に注力し、持続可能性と実用性を重視したナノファイバー材料の開発を進めています。

■研究の概要

軽量かつ高機能な多孔質材料としてセルロース系スポンジが注目されています。特にセルロースナノクリスタルやセルロースナノファイバーを用いた材料は、生分解性、軽量性、高比表面積を併せ持ち、環境負荷の低い代替材料として期待されています。しかし、従来のエアロゲルやスポンジは構造的連続性や構成単位間の相互作用が弱く、化学架橋剤を用いないと構造安定性に欠けるという課題がありました。この問題を解決するため、ナノフィルムという2次元構造体に着目し、非溶媒誘起相分離（NIPS）とジェット紡糸（JS）を組み合わせた独自のNIPS-JS法（図１）を開発しました。

■研究の概要

遠心紡糸は、高電圧を用いずに遠心力によって高分子ジェットを引き伸ばし、マイクロ～ナノサイズの繊維を大量に作製できる手法です（図１）。
本研究では、溶媒蒸発と蒸気誘起相分離（VIPS）を組み合わせることで、均一な形状をもつ高アスペクト比の多孔質ファイバーの形成に成功しました。得られた繊維は、高い撥水性・親油性と大きな比表面積を示し、環境浄化、エネルギー変換、センサー、生体関連材料などへの応用が期待されます。