Name: 超臨界二酸化炭素発泡による炭素繊維および竹繊維強化ポリ(アジピン酸ブチレン‐co-テレフタレート)発泡体の調製 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-10T13:35:00.000+00:00
Duration: 7 min 56 s
Description: 学ぶ超臨界二酸化炭素発泡法によるPBAT/炭素繊維/竹繊維複合発泡体の調製。繊維相乗効果により収縮抑制・軽量化・機械的特性向上を実現し、包装材や断熱材など持続可能な応用に適する生分解性材料の製造手法を解説する。

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<ol><li>Xu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Material+performance%2C+manufacturing+methods%2C+and+engineering+applications+in+aviation+of+carbon+fiber+reinforced+polymers%3A+A+comprehensive+review%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Wall+Struct%22%5BJournal%5D)">Material performance, manufacturing methods, and engineering applications in aviation of carbon fiber reinforced polymers: A comprehensive review.</a> Thin Wall Struct. 209, 112899(2025).</li>
<li>Wang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+biodegradable+poly%28butylene+adipate-co-butylene+terephthalate%29+bead+foams+through+solid+utilization+of+chitin+and+controllable+incorporation+of+porous+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+Surf+A+Physicochem+Eng+Asp%22%5BJournal%5D)">Fabrication of biodegradable poly(butylene adipate-co-butylene terephthalate) bead foams through solid utilization of chitin and controllable incorporation of porous structure.</a> Colloids Surf A Physicochem Eng Asp. 693, 134105(2024).</li>
<li>Wang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strong+and+thermally+insulating+polylactic+acid%2Fglass+fiber+composite+foam+fabricated+by+supercritical+carbon+dioxide+foaming%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Biol+Macromol%22%5BJournal%5D)">Strong and thermally insulating polylactic acid/glass fiber composite foam fabricated by supercritical carbon dioxide foaming.</a> Int J Biol Macromol. 138, 144-155 (2019).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmentally-friendly%2C+sustainable+ScCO2-assisted+fabrication+of+poly%28lactic+acid%29%2Framie+fiber+composite+foams%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clean+Prod%22%5BJournal%5D)">Environmentally-friendly, sustainable ScCO2-assisted fabrication of poly(lactic acid)/ramie fiber composite foams.</a> J Clean Prod. 425, 138952(2023).</li>
<li>Li, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Research+progress+on+the+improvement+strategy+of+foaming+behavior+for+biodegradable+polymer+foams+and+their+functional+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Sustain+Mater+Technol%22%5BJournal%5D)">Research progress on the improvement strategy of foaming behavior for biodegradable polymer foams and their functional applications.</a> Sustain Mater Technol. 44, e01354(2025).</li>
<li>Wang, Z., Wang, G., Xu, Z., Zhang, A., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+%26%2334%3Breinforcing-foaming-recovering%26%2334%3B+strategy+for+achieving+thermally+insulating+green+foams+with+ultrafast+degradation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clean+Prod%22%5BJournal%5D)">A novel &#34;reinforcing-foaming-recovering&#34; strategy for achieving thermally insulating green foams with ultrafast degradation.</a> J Clean Prod. 481, 144161(2024).</li>
<li>Wang, Z., Wang, G., Xu, Z., Chai, J., Zhao, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Innovative+crosslinking+and+foaming+strategies+for+advancing+biodegradable+composite+foams%3A+Enhancing+foamability%2C+flexibility%2C+and+thermal+insulation%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Des%22%5BJournal%5D)">Innovative crosslinking and foaming strategies for advancing biodegradable composite foams: Enhancing foamability, flexibility, and thermal insulation.</a> Mater Des. 253, 113895(2025).</li>
<li>Jian, J., Xiangbin, Z., Xianbo, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+on+synthesis%2C+properties+and+applications+of+poly%28butylene-adipate-co-terephthalate%29-PBAT%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Ind+Eng+Polym+Res%22%5BJournal%5D)">An overview on synthesis, properties and applications of poly(butylene-adipate-co-terephthalate)-PBAT.</a> Adv Ind Eng Polym Res. 3 (1), 19-26 (2020).</li>
<li>Wang, Z., Wang, G., Xu, Z., Ma, C., Zhao, G. Pore-gradient, flexible, and fully-degradable foam with outstanding noise absorption and thermal insulation. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWang%2C+Z+%22Adv+Funct+Mater%22">Adv Funct Mater</a>. , (2025).</li>
<li>Wang, Z., Wang, G., Xu, Z., Yang, C., Zhao, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure-tunable+poly%28butylene+adipate-CO-terephthalate%29+foams+with+enhanced+mechanical+performance+derived+by+microcellular+foaming+with+carbon+dioxide+as+blowing+agents%5BTitle%5D)+AND+%22J+CO2+Util%22%5BJournal%5D)">Structure-tunable poly(butylene adipate-CO-terephthalate) foams with enhanced mechanical performance derived by microcellular foaming with carbon dioxide as blowing agents.</a> J CO2 Util. 72, 102495(2023).</li>
<li>Wang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((low-shrinkage+and+high+elastic+poly%28butylene+adipate-co-terephthalate%29+foams+achieved+by+microcellular+foaming+using+N2+%26+CO2+as+co-blowing+agents%5BTitle%5D)+AND+%22J+CO2+Util%22%5BJournal%5D)">low-shrinkage and high elastic poly(butylene adipate-co-terephthalate) foams achieved by microcellular foaming using N2 & CO2 as co-blowing agents.</a> J CO2 Util. 64, 102149(2022).</li>
<li>Ding, Y., Yang, Q., Wang, X., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+compressive+resilience+and+shrinkage+resistance+properties+of+poly%28butylene+adipate-co-terephthalate%29+microcellular+composite+foams+reinforced+by+functionalized+microcrystalline+cellulose%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Biol+Macromol%22%5BJournal%5D)">The compressive resilience and shrinkage resistance properties of poly(butylene adipate-co-terephthalate) microcellular composite foams reinforced by functionalized microcrystalline cellulose.</a> Int J Biol Macromol. 306, 141466(2025).</li>
<li>Pereira Da Silva, J. S., Farias Da Silva, J. M., Soares, B. G., Livi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fully+biodegradable+composites+based+on+poly%28butylene+adipate-co-terephthalate%29%2Fpeach+palm+trees+fiber%5BTitle%5D)+AND+%22Compos+B+Eng%22%5BJournal%5D)">Fully biodegradable composites based on poly(butylene adipate-co-terephthalate)/peach palm trees fiber.</a> Compos B Eng. 129, 117-123 (2017).</li>
<li>Liu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+strength+microcellular+thermoplastic+polyimide%2Fcarbon+fiber+composite+foams+containing+flexible+ether+amine%2C+rigid+diaminodiphenyl+ether%2C+and+triaminopyrimidine+moieties%3A+Synthesis+and+fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">High strength microcellular thermoplastic polyimide/carbon fiber composite foams containing flexible ether amine, rigid diaminodiphenyl ether, and triaminopyrimidine moieties: Synthesis and fabrication.</a> Chem Eng J. 496, 154384(2024).</li>
<li>Li, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-microcellular+poly%28ether-block-amide%29%2Fcarbon+fiber+foams+with+improved+mechanical+property+and+surface+quality+for+high-performance+electromagnetic+interference+shielding+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Res+Technol%22%5BJournal%5D)">Real-microcellular poly(ether-block-amide)/carbon fiber foams with improved mechanical property and surface quality for high-performance electromagnetic interference shielding applications.</a> J Mater Res Technol. 26, 6508-6519 (2023).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Supercritical+N2+induced+sandwich+type+lightweight+and+strong+PP%2FCF+foams+with+excellent+electromagnetic+shielding+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">Supercritical N2 induced sandwich type lightweight and strong PP/CF foams with excellent electromagnetic shielding properties.</a> Chem Eng J. 501, 157532(2024).</li>
<li>Qiao, Y., Hou, J., Tian, D., He, Y., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Poly%28butylene+adipate-co-terephthalate%29%2Fcarbon+fiber+foam+bonded+with+continuous+carbon+fiber+reinforced+polypropylene+prepregs+for+electromagnetic+interference+shielding%5BTitle%5D)+AND+%22Compos+Commun%22%5BJournal%5D)">Poly(butylene adipate-co-terephthalate)/carbon fiber foam bonded with continuous carbon fiber reinforced polypropylene prepregs for electromagnetic interference shielding.</a> Compos Commun. 53, 102217(2025).</li>
<li>Tang, Q., Fang, L., Guo, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+bamboo+fiber+length+and+loading+on+mechanical%2C+thermal+and+pulverization+properties+of+phenolic+foam+composites%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bioresour+Bioprod%22%5BJournal%5D)">Effects of bamboo fiber length and loading on mechanical, thermal and pulverization properties of phenolic foam composites.</a> J Bioresour Bioprod. 4 (1), 51-59 (2019).</li>
<li>Li, X., Zhong, T., Xiao, Y., Cheng, H., Chen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanically+robust%2C+thermal+insulating+sustainable+foams+fully+derived+from+bamboo+fibers+through+high+temperature+drying%5BTitle%5D)+AND+%22Carbohydr+Polym%22%5BJournal%5D)">Mechanically robust, thermal insulating sustainable foams fully derived from bamboo fibers through high temperature drying.</a> Carbohydr Polym. 333, 121966(2024).</li>
<li>Guo, W., Zhao, J., Zhao, F., Feng, T., Liu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+properties+of+bamboo+fiber+and+EPDM+reinforced+polypropylene+microcellular+foam+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer+%28Guildf%29%22%5BJournal%5D)">Assessment of properties of bamboo fiber and EPDM reinforced polypropylene microcellular foam composites.</a> Polymer (Guildf). 304, 127142(2024).</li>
<li>Liu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Green+strategy+based+on+supercritical-fluid+foaming+for+fabricating+rigid+microcellular+thermoplastic+polyimide+foams+with+ultrahigh+compressive+strength%5BTitle%5D)+AND+%22Compos+B+Eng%22%5BJournal%5D)">Green strategy based on supercritical-fluid foaming for fabricating rigid microcellular thermoplastic polyimide foams with ultrahigh compressive strength.</a> Compos B Eng. 273, 111204(2024).</li>
<li>Sarver, J. A., Kiran, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Foaming+of+polymers+with+carbon+dioxide+-+The+year-in-review+2019%5BTitle%5D)+AND+%22J+Supercrit+Fluids%22%5BJournal%5D)">Foaming of polymers with carbon dioxide - The year-in-review 2019.</a> J Supercrit Fluids. 173, 105166(2021).</li>
<li>Dong, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+of+polymer+foaming+assisted+by+supercritical+fluid%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Compos+Hybrid+Mater%22%5BJournal%5D)">An overview of polymer foaming assisted by supercritical fluid.</a> Adv Compos Hybrid Mater. 6 (6), 207(2023).</li>
<li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Green+preparation+of+lightweight+and+elastic+poly%28butylene+adipate-co-terephthalate%29%2Fthermoplastic+polyamide+elastomer+composite+foams%5BTitle%5D)+AND+%22J+Supercrit+Fluids%22%5BJournal%5D)">Green preparation of lightweight and elastic poly(butylene adipate-co-terephthalate)/thermoplastic polyamide elastomer composite foams.</a> J Supercrit Fluids. 223, 106635(2025).</li>
<li>Pang, Y., Cao, Y., Zheng, W., Park, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+review+of+cell+structure+variation+and+general+rules+for+polymer+microcellular+foams%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">A comprehensive review of cell structure variation and general rules for polymer microcellular foams.</a> Chem Eng J. 430, 132662(2022).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>竹繊維</td><td>四川緑珠植物繊維有限公司、中国</td><td>1000メッシュ</td><td>実験作業に供給された原材料</td></tr><tr><td>ブースターポンプ</td><td>中国、東莞太陽センター・フイルドコントロール機器有限公司</td><td>DGA15C</td><td>圧力制御に使われる</td></tr><tr><td>二酸化炭素</td><td>ハルビン清華工業ガス有限公司、中国</td><td>純度99.9%</td><td>発泡剤として使用</td></tr><tr><td>カーボンファイバー&nbsp;</td><td>東良工業株式会社、および日本</td><td>1000メッシュ</td><td>実験作業に供給された原材料</td></tr><tr><td>セアクター</td><td>鄭州澤辰機器有限公司、中国</td><td>0.5L</td><td>泡立て容器として使用</td></tr><tr><td>コンパクター</td><td>浙江開山圧縮機有限公司、中国</td><td>XK06-010-00487</td><td>加圧</td></tr><tr><td>デジタルオイルバス</td><td>ボホ・テンプテック株式会社、中国</td><td>HH-5-12L</td><td>加熱に使われます</td></tr><tr><td>乾燥オーブン</td><td>上海一衡科学機器有限公司、中国</td><td>DGG-9070</td><td>原材料の乾燥に使われます</td></tr><tr><td>電子天秤</td><td>メトラー・トレド(常州)計量機器システム株式会社</td><td>SPN501F</td><td>原材料の計量に使われます</td></tr><tr><td>平板硫化装置</td><td>ボロン精密試験機有限公司、中国</td><td>BL-6170-A</td><td>複合材料の熱い圧縮成形用</td></tr><tr><td>高精度固体密度計</td><td>岳芒インテリジェント機器有限公司、中国</td><td>JHY-120Y</td><td>判定に使われる装置...密度</td></tr><tr><td>画像解析ソフトウェア 国立衛生研究所</td><td>国立衛生研究所</td><td>イメージJ</td><td>フォームの形態的特徴を決定するためのソフトウェア</td></tr><tr><td>ポリ(ブチレンアディファート-コテレフタル酸塩)</td><td>新疆ブルーリッジ屯和科学テック株式会社、中国</td><td>TH801T</td><td>実験作業に供給された原材料</td></tr><tr><td>ポリテトラフルオロエチレンフィルム</td><td>羅慧星プラスチック材料貿易会社、中国</td><td>0.5mm</td><td>デモルドに使われました</td></tr><tr><td>粉砕機</td><td>深圳成中生電気機械技術有限公司、中国</td><td>380ワット、50Hz</td><td>砕いて粒状にするために使われている</td></tr><tr><td>スキャナー</td><td>FEI Inc.、アメリカ</td><td>クアンタ220</td><td>フォームの画像撮影に使われるスキャナー</td></tr><tr><td>ツインスクリューエクストルーダー</td><td>南京建徳機械ポイント有限公司、中国</td><td>SHJ-20</td><td>溶融混合</td></tr><tr><td>ユニバーサル機械式試験機</td><td>ワンス・テクノロジーズ株式会社、中国</td><td>テストパイロット X10A</td><td>圧縮性能の測定に用いられます</td></tr></tbody></table>

超臨界二酸化炭素発泡による炭素繊維および竹繊維強化ポリ(アジピン酸ブチレン‐co-テレフタレート)発泡体の調製

Preparation of Carbon Fiber and Bamboo Fiber Reinforced Poly (butylene Adipate-co-terephthalate) Foams by Supercritical Carbon Dioxide Foaming

Fiber-reinforced polymer foams have found extensive applications across numerous fields. Particularly, poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) has ...

preparation-carbon-fiber-bamboo-fiber-reinforced-poly-butylene

Research

JoVE Journal

Engineering

工学

我々は、製紙プロセスを使用して剛性で堅牢な短天然繊維プリフォームを製造する新規な方法を提示する。バクテリアセルロースは緩い繊維の結合剤として同時に機能し、繊維プリフォームに剛性を提供します。これらのプリフォームは、真緑色階層複合体を生成するために樹脂を注入することができる。...

バインダーとしてのバクテリアセルロースを利用堅牢な天然繊維プリフォームの製造

Replicationは、多孔質金属スポンジの製造に使用される加工技術の一つです。この論文では、オープンセル多孔質アルミニウムの製造方法の1つの実装について詳しく説明します。...

気孔率に複製技術とエフェクトでオープンセルアルミフォームの製造のためのプロトコルのキャスト

このビデオ手法は、高表面積のモノリシック3Dグラフェンベースの材料と、ポリマー前駆体に由来する単層酸化グラフェンの合成について説明しています。...

グラフェンエアロゲルとグラフェンマクロアセンブリ：3Dナノグラフェン材料の合成と機能化

二酸化炭素(CO2)誘起ゲル化による生体高分子ベースのエアロゲルの新しい製造方法が示されています。この技術は、加圧二酸化炭素(5 MPa)をバイオポリマーハイドロゲルの製造に利用し、超臨界CO2(12...

グリーン溶剤を使用したバイオポリマーエアロゲルの調製

ガレージの豊富な領域を排除することによって複合表面にファイバーを公開するためのプロトコルが表示されます。繊維がポストの表面処理ではなく、複合体の製造中にさらされています。公開される炭素複合材料は、板厚方向と高い機械的性質で高い電気伝導度を表わします。...

新しい複合加工法の試作: 軟層法による複合表面にファイバーを公開

本発明者らは、共有有機骨格（COF）の合成のための新規なマイクロ流体ベースの方法を提示する。我々は、このアプローチがどのようにして連続COF繊維を生成し、また表面上に2Dまたは3D COF構造を生成することができるかを実証する。...

コバレント有機骨格（COF）のマイクロ流体ベースの合成：COF繊維の連続生産と表面への直接印刷のためのツール

ここで準備とシリカとアルミナのエアロゲル プラットフォームに金属種を組み込むことによって触媒エアロゲルをテストのためのプロトコルを提案する.メソッドを使用して材料を準備するため銅塩、銅含有ナノ粒子を紹介します。触媒試験プロトコルは、3...

急速な超臨界抽出法によって作製した触媒のエアロゲルの作製と試験

負の複雑な形をした炭化ホウ素の添加剤の製造

この記事は、亜臨界 CO2流体の減圧による 3 次元 (3 D) 足場に伝統的な 2 次元 (2 D) エレクトロスピニング ナノファイバー マットを拡大する方法を示します。これらの拡張の足場は 3 D、厳密に模倣細胞 nanotopographic...

2 次元エレクトロスピニング ナノファイバー マットの 3 次元足場への拡張

本論文では、高圧条件に適した2つのマイクロ流体製作技術、すなわちフォトリソグラフィー/ウェットエッチング/熱結合および選択的レーザー誘導エッチング(SLE)の比較研究と共にプロトコルについて説明する。これらの技術は、リザーバ条件下での代理透過性媒体および破壊されたシステムにおける流体流量を直接観察するためのプラットフォームを可能にするプラットフォームを構成する。...

破壊された非伝統的な貯留層におけるマイクロスケール超臨界CO2 フォーム輸送の高圧試験のためのマイクロ流体製造技術

リグノセルロース系バイオマスに効率的なサーモメカノ化学前処理を提供する汎用的な二軸押出プロセスが開発され、平均繊維アスペクト比の向上につながります。天然バインダーは、繊維精錬後に連続的に添加することもできるので、得られた押出材料の熱圧式の後に機械的特性を向上させたバイオベースのファイバーボードに繋がることができます。...

再生可能なファイバーボードを製造する二軸押出プロセス

学ぶ超臨界二酸化炭素発泡法によるPBAT/炭素繊維/竹繊維複合発泡体の調製。繊維相乗効果により収縮抑制・軽量化・機械的特性向上を実現し、包装材や断熱材など持続可能な応用に適する生分解性材料の製造手法を解説する。

超臨界二酸化炭素発泡による炭素繊維および竹繊維強化ポリ(アジピン酸ブチレン‐co-テレフタレート)発泡体の調製

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