日前，在京都大學(xué)于東京舉行的“新技術(shù)說明會”上，該大學(xué)教授矢野浩之宣布，開發(fā)出了在紙或者紙的原材料即紙漿中添加樹脂等材料，使紙張變得透明的技術(shù)。這種透明片材有望用作透明有機EL基板、有機薄膜太陽能電池基板、電子紙、汽車車窗材料及包裝容器等用途。
據(jù)矢野教授介紹，構(gòu)成這種紙漿的纖維“纖維素納米纖維(CelluloseNanofiber)”同時具有寬10～20nm、長1μm以上的細長形狀、鋼鐵7～8倍的強度以及1.5g/cm3的輕量性。矢野教授認為，通過在這種纖維中添加樹脂，可制造出膨脹率低的透明片材。
具體而言，就是在對紙漿做脫水處理的過程中，增加防止纖維素納米纖維之間凝聚的手段，并使丙烯樹脂浸滲在纖維間，從而實現(xiàn)透明化。
由此制造出的透明片材，其厚度為100μm，光透過率為87.8%。20～150℃下的線熱膨脹系數(shù)為8.30ppm/K。線性熱膨脹系數(shù)的數(shù)值僅為PET片材的約1/3，接近玻璃。
據(jù)矢野教授介紹，此前通過在樹脂中混入纖維素納米纖維試制的透明片材，其線性熱膨脹系數(shù)為12.1ppm/K。此次制成的透明片材的線性熱膨脹系數(shù)之所以數(shù)值更小，“估計是因為在未分解紙漿的情況下進行了透明處理，纖維的配向更為統(tǒng)一”。過去的纖維素納米纖維是通過分解紙漿等方法獲得的。
浸滲在脫水后的紙漿中的樹脂之所以選用丙烯樹脂，是因為丙烯樹脂的折射率為1.52～1.60，接近纖維素的折射率1.57。“也可使用其他折射率為同等程度的樹脂”。
紙（左）變成透明片材（右）
新技術(shù)的要點在于紙漿脫水和樹脂浸滲處理上
即使溫度上升，透明度的變化也很小
與其他透明片材的比較
樹脂一般具有折射率隨著溫度而變化的性質(zhì)，而此次將溫度提高到90℃時光透過率的變化也很小。矢野教授解釋說，這是“因為紙漿抑制了樹脂的熱膨脹”。
矢野教授還曾在2011年11月宣布，開發(fā)出了利用將螃蟹等甲殼類動物的殼做透明化處理后制成的材料，制造透明片材的技術(shù)。
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