昨年稼働した世界最大規模のＣＮＦ量産設備（日本製紙・石巻工場）

写真拡大

　次世代バイオマス素材のセルロースナノファイバー（ＣＮＦ）は、紙原料のパルプをナノメートルサイズ（ナノは１０億分の１）まで細かく細かく解きほぐしたもの。いわば紙の〈兄弟〉だ。この兄弟が軽量で高い強度を持つ最先端素材として、実用化が近づいている。製紙会社の成長の道となれるか。

　製紙原料に使われるパルプは、ＣＮＦが同士が強力な水素結合で結びついて束になっている。化学薬品を加えて結合をゆるめて束をほぐしやすくし、砥石などで押しつぶす機械的な力を加えると、最も細い繊維になる。その直径は髪の毛の１万分の１、３ナノ―４ナノメートルしかない。同じ体積の時の重さは鉄鋼の５分の１。それでいて、曲げたときに鉄鋼と同等の強さがある。

　プラスチックに練り込んで強度を高めたり、シート状にして酸素を遮断するガスバリアー性を持たせたりもできる。消臭機能などを持たせる添加剤として使われてきたが、今注目を集めるのは強度などの新たな機能。いよいよ研究・開発フェーズから、量産体制の整備へと踏み出した。

　どうやってCNFを作るかは、メーカーによって違う。王子ホールディングスや日本製紙、第一工業製薬は、化学薬品で処理した後に機械的な力を加える手法。

　大王製紙や中越パルプ工業、スギノマシンなどは化学薬品を使わない、機械的な処理だけの手法で事業化を進める。化学薬品を使うと究極に細い繊維に、使わなければそれより少し太めの繊維径数十ナノ―数百ナノメートルの微細な束になる。

　王子ＨＤは２０１６年末に、年産能力４０トンの生産設備を稼働させ、１４０社にサンプル提供している。薄膜ガラスの代替を狙った透明シートの量産設備も立ち上げた。

　日本製紙は年産３０トンの実証生産設備では足りず、１７年４月には石巻工場（宮城県石巻市）で世界最大級となる同５００トンのＣＮＦ量産設備を稼働した。さらに用途開発を進めるため、用途別の生産設備も立ち上げた。その他の企業も中規模の設備を立ち上げ、事業拡大をにらむ。

　産学官コンソーシアム「ナノセルロースフォーラム」（事務局＝産業技術総合研究所）設立を主導した経済産業省は、ＣＮＦで２０３０年までに１兆円規模の新市場創成を目指す。官民をあげて事業化を加速させる。