連続混合体速度論を利用したプラスチックの超臨界ケミカルリサイクルシステムの構築

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11694170
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 後藤 元信 熊本大学, 工学部, 教授 (80170471)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 広瀬 勉 熊本大学, 工学部, 教授 (40037841) ; 児玉 昭雄 熊本大学, 工学部, 助手 (30274690)
• Keywords: 超臨界流体 / ケミカルリサイクル / 連続混合体速度論 / 分子量分布 / モノマー化 / 速度解析 / 超臨界メタノール / 超臨界水

Research Abstract

本年度は超臨界メタノール中でのポリエチレンテレフタレート(PET)の分解反応を前年度に続いて検討した。特に、物質移動の影響を解明するための実験をおこなった。その結果、超臨界メタノール中でのPETと超臨界メタノール間の界面での反応が重要な役割を果たしていることを明らかにした。現在、連続混合体速度論に物質移動を考慮したモデルを構築中である。
また、亜臨界・超臨界水中でのナイロン6の分解を検討した。ナイロン6は超臨界水中で効率的にモノマー加水分解されることがわかり、その分解に対する温度、反応時間の影響を調べた。高速液体クロマトグラフ分析の結果、分解後の生成物にはε-カプロラクタムとその加水分解物であるε-アミノカプロン酸が検出された。収率は573Kで60分と603Kで30分のときに最大となり、2成分合計収率はほぼ100%となった。しかし、長時間の反応ではε-アミノカプロン酸の収率は急激に減少した。現在、分子量分布の測定を含めた実験データから連続混合体速度論による速度解析を進行中である。
一方、連続混合体速度論によるクロマトグラフ分離システムへの応用として、多環芳香族類の分離に対して、理論モデルを構築し、論文に報告されている実験データを解析した。多環芳香族類の分子形状の違いによるクロマトグラフ分離過程を良好に解析することができた。これは従来からの複雑な理論による解析を簡略化し、汎用性のある解析法の構築につながるものである。

Research Products

• [Publications] M.Goto et al.: "Degradation kinetics of polyethylene terephthalate in supercritical methanol"AlChE Journal. 48・1. 136-144 (2002)
• [Publications] 後藤元信 他: "亜臨界・超臨界水によるナイロン6の単量体化"高分子論文集. 58・10. 548-551 (2001)