エアロゾルフローリアクターを用いたリグニン粒子のハイスループット合成：サイズ分画とピッカリングエマルションへの応用

抄録

エアロゾルフロー法を用いて，様々な種類のリグニンを前駆体とする，真球状リグニン粒子を高収率かつ高生産的に合成することに成功した。バーナー型のインパクターによって，粒径が約30nmから2μmの範囲で分画された粒子が乾燥状態で得られた。得られたリグニン粒子は，鉱物油または水中における高剪断処理をした後も，形態に変化はなく優れた機械的特性を有しており，様々なアプリケーションにおいて望ましい特性であると言える。また本系のリグニン粒子を水中油滴型（O/W）ピッカリングエマルションの安定化に応用した結果を示す。クラフトリグニン由来のリグニン粒子を用いた場合，粒子濃度がわずか0.1％でも十分に高いエマルション安定化効果を発揮し，オストワルド熟成，合一による相分離の変化は2か月以上の期間，ほとんど観察されなかった。以上の結果は，エアロゾルフロー法によるリグニン粒子は，優れた乳化作用を有し，高いコロイド安定性を与えることを示している。

本報告では，乾燥状態の真球状リグニン粒子を，粒子径を制御しながら高い生産性で合成する，新しいナノマテリアル調製法を提案する。本提案の有機性ナノ粒子を用いた新たな用途展開が想定されるが，ここでは，その一例として，界面活性剤を含まない乳化システムへの応用について報告する。