TUBBOX

OCSiAlはパートナー企業へ専門家の検証を経たソリューションである「TUBBOX超音波ユニット」を提供しています。64 kW/32 kW/16 kW/8 kWの能力を持つ産業生産ユニットを通じて、様々な規模の製造工場にて素材マトリックス内へSWCNTを導入し分散させることができます。OCSiAlは1 kWの出力である「TUBBOXラボユニット」も開発しており、特に科学研究施設や実験的な産業製造工場を対象としています。小規模かつ低価格であり、TUBALL™をベースとした新たなソリューションの開発をよりお手軽にお試しいただけます。

OCSiAlはパートナー企業の技術専門家に対してTUBBOXユニットの取り扱いに関するトレーニングや、一流のアフターセールサービスを提供します。OCSiAlはまた、設備購入時のリースプランをパートナー専用に設けています。TUBBOXユニットの購入に関するその他の詳細情報に関しては、地域のOCSiAl支社へお問い合わせください。

単層カーボンナノチューブ(SWCNT)を用いて、多種多様な産業にて多くの独特な素材を創造できます。SWCNTの能力は克明に記録されていますが、これまでは応用範囲が限られていました。SWCNTの大量生産を商業的に可能にする技術と、ナノチューブを素材のマトリックスへ効率的に導入する方法が欠如していたためです。


2013年、OCSiAlは世界唯一のSWCNT合成用産業施設である「Graphetron 1.0」を立ち上げました。当社はまた、SWCNTを75%以上含み、多種多様な素材の万能添加剤として用いることが可能なTUBALL™を立ち上げました。この種類として初の製品となるTUBALL™の立ち上げは、ナノチューブ添加材料(ナノ拡張材料とも呼ばれる)の新たな市場を急速に形成しました。

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次のステージとして、技術開発を通してSWCNTを素材マトリックス内に均一に導入し分散する段階となります。OCSiAlは現在多くの産業に対し、対象材料向けに選択された溶媒を含むマスターバッチ形態をそのまま利用可能なソリューションとしてを多数、揃えています。SWCNTをベースにした添加剤を使用することで、既存の生産技術を最大限に保つことが可能になり、素材特性改善をより低コストで行えます。

素材の特性改善効果と、技術工程にマスターバッチを使用する簡便さにより、多くの革新的な企業がTUBALL™に基づいた自社製添加剤を発表しました。産業規模にて液体懸濁液を製造可能な、非常に高効率で低価格な設備が求められています。しかし、現在の市場で入手可能な類似品はOCSiAlのパートナーが求める分散効率、最終製品の品質、あるいは製造設備の収益性を満たせません。これが理由で、OCSiAl次のステップとして、精密に分散された液体懸濁液を生産可能な超音波ユニットで、お客さまがTUBALL™をベースにしたマスターバッチの工業的生産で低コストとスピードアップを助けるTUBBOXを開発しました。

TUBBOX超音波ユニットはTUBALL™単層カーボンナノチューブ(SWCNT)に基づき、以下のマスターバッチ製造を最適化します。

1. 電源用途向けの導電性を向上させるための懸濁液:TUBALL™ BATT H2OおよびTUBALL™ BATT NMP、SWCNTを0.1–0.2%含有。これらはリチウムイオン電池、鉛蓄電池、アルカリ電池、リチウム―二酸化マンガン電池、リチウム―フッ化炭素電池、スーパーキャパシタ、燃料電池においてエネルギー密度、耐久性、容量を向上させるために使用されます。

2. 水系の懸濁液:ラテックス製品の強度と導電性を向上させる添加剤であるTUBALL™ LATEX、静電気防止被膜用の導電性添加剤であるTUBALL™ COAT、透明導電性フィルムであるTUBALL™ INKを揃えています。

3. TUBALL™ SWCNTを含むNANOTUBE SUSPENSIONは汎用工業溶剤を使用し、0.01–0.1%のSWCNTを実現しています。あらゆる物質の機械的特性や導電性、熱伝導性を改善し、TUBALL™に基づくマスターバッチの産業用途範囲をさらに拡大します。

TUBBOX:主な特徴

ユニット寸法(長さ/幅/高さ)
5700/4500/2000 mm 
消費電力 64 kW
生産能力(年間) 300 トン
最大消費電力 75 kW
 水道や衛生面での要求 無し
動作原理

設備メーカーは顧客に対して機械分散または超音波分散の選択肢を提供しています。しかし、どちらの方法にも最終製品に影響を与える大きな欠点があります。機械分散は良好な均質化を達成できますが、ナノチューブの束をナノスケールにて個別のチューブとしてほぐすことはできません。これは超音波装置でうまく処理できますが、その代わりランダムに結合したナノチューブの塊を分散することはうまく処理できません。

高品質で収益性の高い低価格ユニットが市場に存在しないため、OCSiAlパートナーは緻密に分散された懸濁液の供給源を見つけられずにいました。そこで、OCSiAlは機械分散と超音波分散を組み合わせて用いる独自のTUBBOX統合ユニットを作り上げました。さらに、OCSiAlユニットは各産業に特化した他の類似品よりも格段に低価格となっています。

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一旦TUBBOXタンク内に収められた後、高速な勾配と空洞化を通じて粒子をバラバラにすることで材料の粒子は機械分散され、高速回転するディスクにより液状化させます。続いて操作者は超音波分散に必要な操作サイクルをいくつか実行します。この時点においては、機械分散の後に発生する細かな粗さや細孔は、超音波機械分散によって機械分散された媒体による充填がなされます。その後、こうした粒子は衝撃波によって分割され、空洞化の気泡が出現するとともに液状化します。

TUBBOXが用いる統合化された分散手法は、機械分散と超音波分散を段階ごとに組み合わせており、各現場に特化した同等のユニットと比較してより低価格、より効率よく仕上がっています。