2016 No.18

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日本的纸

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生活中的纸技术

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支撑其他产业的发展

纸的技术,也被运用于作为日本的基础产业的汽车业。在自动挡汽车的离合器中,引擎的驱动力传至变速机内的数块薄铁硬盘上,然后依靠摩擦力进行自动变速。覆盖在这些硬盘表面的是“纸摩擦材”,其开发设想以及材料使用都借鉴了造纸技术。使油充分渗透并容易散热,通过这些技术方法,打破了半永久性摩耗的限度,开发出了具有比车身更长寿命的摩擦材料。

纸,也在农业领域发挥着重要作用。在日本的果树园,收获前的一段时期,可以看见水果被小心地包在纸袋里。现在从事这种特殊纸袋生产的,是一家从100多年前开始使用渗有柿油的和纸制做水果袋的老字号厂商,其生产的特殊纸袋具有出色的拒水性与适度的透气性,使纸袋内不易出现闷热,保护水果不受风雨及虫子的伤害。并且,不同的水果有不同的专用袋,例如苹果专用袋,用于将苹果罩住挂起并遮光,直到收获前一个月,这样就能抑制叶绿素,使苹果颜色鲜艳;再例如芒果专用袋,是糨糊底部的双重纸袋,以防止芒果成熟后掉落下来而受伤。

自动变速器内部,通过钢铁硬盘的摩擦与分离来变速。

株式会社DYNAX开发的纸摩擦材料(下)被粘贴在硬盘上,有助离合器的功能发挥。

日本的水果被一只一只地用纸袋裹住精心培育。(摄影:amanaimages Inc.)

柴田屋加工纸株式会社开发的遮阳袋被用于罩在苹果上,以使苹果色泽鲜艳。

备受期待的新纸材

摄影:名取和久

东京大学农学部矶贝明教授,因研究出一种颠覆了纸的概念的最新材料而在2015年获得瑞典的马库斯· 瓦伦堡奖(Marcus Wallenberg Prize),这个奖项被称为是森林产业的诺贝尔奖。对于将木材纤维细微化了的原材“纤维素纳米纤维”(Cellulose Nanofiber),很多企业与大学都在进行各种各样的研究。矶贝明教授的研究室通过特殊的化学反应对在纤维素的细胞壁中也能牢固结合且不易剥落的“微纤丝”(microfibril)这一结构单位进行分解,并在世界上首次获得成功,从而制造出了全新的纤维素纳米纤维。

矶贝明教授介绍说:“纤维素纳米纤维的强度是铁的5倍,重量是铁的五分之一,并具有能够大量掺入金属离子的特性。我们正在开始将这些特征综合起来,并推动其在‘不易飞白的圆珠笔’、‘消臭力超3 倍的纸尿片’等产品中的实用化。”

纤维素纳米纤维,是可与碳素纤维媲美的原材,具有在飞机及汽车产业发挥作用的可行性,同时,它的成功也有望使占日本森林面积50%的杉树、扁柏得到利用,从而有助于资材再生利用的循环型社会的建设。

矶贝明教授充满自信地说:“造纸技术人员所积累的智慧如今将转换成一种新的产业形态,这也是世界最先进的日本纸技术的产物。”

1000多年来,纸技术在日本人的生活与产业关联中发挥着重要的作用,今后,它将以各种各样的形式流传后世、造福万代。

对取自树木中的纤维素细胞壁的“微纤丝”(Microfibril)进行分解后制做出的纤维素纳米纤维,其多样化前途受到期待。

三菱铅笔株式会社生产的圆珠笔“uniballsigno UMN-307”,通过纤维素纳米纤维使墨水含量适当,书写时不易出现字迹飞白。

矶贝明教授手持亲自开发的纤维素纳米纤维的原材以及马库斯·瓦伦堡奖的奖状。(摄影:名取和久)