2019 Fiscal Year Annual Research Report
Application of ceramics recycling waste GFRP
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16K00614
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
木之下 広幸 宮崎大学, 工学部, 准教授 (80295196)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ガラス繊維強化プラスチック / リサイクル / 多孔質セラミックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ガラス繊維強化プラスチック（GFRP）の再利用を目的に，粘土と粉砕したGFRPを混合焼成することによりガラス繊維強化多孔質セラミックスを作製し、その高い吸水性と透水性を利用して、ヒートアイランド現象対策としての保水性舗装ブロックおよびゲリラ豪雨対策としての透水性舗装ブロックの開発を行った。まず様々な条件で作製した多孔質セラミックスの密度、気孔率、吸水率、曲げ強度および熱伝導率などの材料特性を明らかにした。特に、マトリックスがガラス繊維により強化されるため、極めて高い気孔率を有するセラミックスを作製できることを明らかにした。次に、高い吸水率を有し、舗装ブロックの強度の条件を満足するセラミックスについて、水分の蒸発熱による温度低減効果を実験と有限要素解析により定量的に明らかにした。また、透水性舗装ブロックの規格（透水係数、曲げ強度および圧縮強度）を満足するセラミックスの製造条件を明らかにした。
次に、セラミックスの高い透水性と強度を活かして、水中の懸濁物質を除去できる濁水ろ過材の開発を行った．0.01 cm/s以上の透水係数を持つセラミックス試験片について、カオリン或いはシリカ粉末を混合した模擬濁水及び河川水のろ過試験を行い、同セラミックスは数ミクロン以上の懸濁物質に対して、高いろ過能力を有することを明らかにした。
最後に、還元雰囲気で焼成したGFRP/clayセラミックスが、高い比表面積を持つこと、及び粘土がイオン交換機能を有することに着目して、還元焼成したGFRP/clayセラミックスを、染色排水を浄化するための染料吸着材として利用することを目指し、粒状セラミックス試料について、メチレンブルー（MB）染料の吸着試験を行った。その結果、40%或いは60%GFRP/clayセラミックスは粘土のみから作製したセラミックスよりも著しく高いMB染料吸着能力を有することを明らかにした。
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