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Zetta-spinning(Zs)とは

Zetta-spinning(Zs)はこれまでにない新しいナノファイバーの紡糸法です。

ZsにはZs-meltと呼ばれPP、PET、PEなどの熱溶融型ポリマーを紡糸する方式と、Zs-solventと呼ばれPVA、PES、ポリイミドなどの溶媒可溶型ポリマー紡糸する方法があります。

さらにポリマーだけではなく、たんぱく質、無機材料、カーボン、金属に至るまでさまざまな素材に対応可能な非常に優れた方法です。また生産性は非常に高く、Zs-melt でPPを一時間に100Kg、Zs-solventでPESを電界紡糸法の2000倍以上の速度でナノファイバーを製造することができます。

ところで、ナノファイバーとは、ナノテクノロジーの定義から、直径が1nm~100、直径に対する長さの比(アスペクト比)が100以上の物質とされていますが、さまざまな応用を考えると、直径を可視光の波長領域(380~780nm)を含む1000nm(1μm)まで拡張することができます。

工業生産可能なナノファイバーの紡糸法としてZs法の他に、電界紡糸法、複合溶融紡糸法、メルトブロー法、CVD法、生物法(生物からの製造)が上げられます。

しかし、装置コスト、製造コスト、安全性、応用の可能性を考えるとZs法が最も優れていると言えます。

ナノファイバーには次の三つの効果が知られています。

  1. 超比表面積効果(比表面積が著しく大きいこと)
  2. ナノサイズ効果(サイズがナノオーダーであること)
  3. 超分子配列効果(分子が配列していること)

またこれらの効果から様々な特性が生じます。

  1. 官能基を有効に利用する分子認識性
  2. 天然繊維や毛髪に比べて吸着量が100倍以上大きい吸着特性
  3. 流動場でスリップ流起こす流体力学特性
  4. 直径がX線から可視光と同等の波長域にあることから生じる光学特性
  5. CNTに見られるように電流輸送量が銅線に対して1000倍以上大きいという電気的特性
  6. 高分子の高配向により引っ張り強度が著しく大きくなる力学的特性
  7. 高結晶・高配向やハイブリッド化等により耐熱性が向上する熱的特性が考えられます。

以上の特性を有効に利用しますと様々な応用が可能となります。

ナノファイバーの最も知られた応用はエアフィルターです。
本フィルターの特徴は高い捕集効率とスリップフローによる圧力損失の低減と逆洗によるクリナビリティーにあります。

現在、太陽電池、宇宙開発、二次電池、燃料電池、発電、宇宙エレベーター、ホームエレクトロニクス、スマートテキスタイル、防塵・防臭フィルターやマスク、高温エアフィルター、海水淡水化、浸透圧発電、植物害虫駆除、健康・医療、再生医療、抗菌及びウイルス防護服、繊維強化複合材料、コンクリート補強材、耐UV材料、DDS、油処理、アオコ処理、土壌処理、下排水処理、ピンポイント農法、防寒具、断熱材、防音材料等へ様々な応用が図られています。

Zs法はこれらの応用に必要不可欠な紡糸方法です。

米国化学会誌にて公表

米国化学会誌でZetta-Spinning法が世界に向けて公表されました。
Industrial & Engineering Chemistry Research March 18, 2016, 55 (13), pp 3759–3764
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文部科学省のNanotech Japan Bulletinで弊社技術が紹介されました。
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世界最大のナノテクノロジー総合展“ナノテク2015”に出展

世界最大のナノテクノロジー総合展“ナノテク2015(2015年1月28日〜30日、東京ビッグサイト)”に出展し、ナノファイバー・ロボット、遂に完成という世界初の偉業を大々的に発信いたしました。多くの来場者の方にブースにお越しいただき、ナノファイバーの実機デモをご覧いただくことができました。

またナノテク2015において、ナノテク大賞の独創賞を受賞させていただきました。関係者一同、ナノファイバーの工業生産に向けて一層精進して参ります。装置製造メーカー様、ナノファイバー製品開発メーカー様など他のメーカー様との共同事業に積極的に取り組み、ナノファイバー製品を日本初の製品として上市していきます。ご支援のほどよろしくお願いいたします。

ナノテク2015ナノテク2015 弊社ブース

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東工大名誉教授・当社取締役副社長 谷岡明彦博士による講演ハイライト(2014年9月11日イノベーションジャパン) 東工大名誉教授・当社取締役副社長 谷岡明彦博士による講演(全編)(2014年9月11日イノベーションジャパン)
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Zetta Spinning (Melt Demo) 当社 代表取締役 髙橋光弘の決意
~ ナノファイバーで地球を守る ~

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