2012 Fiscal Year Annual Research Report
複合材料からの無機・有機原料の同時フィードストックリサイクル
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21241018
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
吉岡 敏明 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30241532)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀田 知人 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60333895)
GRAUSE Guido 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (60570017)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | リサイクル / フィードストック / 複合材料 / 無機・有機原料 / ポリエチレンテレフタレート |
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| Research Abstract |
今年度は、ポリエチレンテレフタレート（PET）の加水分解解析および金属を含有する廃PET製品からの有機・無機原料回収試験を行った。また、同じ縮合系樹脂としてポリカーボネート（PC）からの有機原料回収試験を行った。
PETを水蒸気雰囲気下で加水分解する際に、熱分解および加水分解の２つの反応が同時に進行することが予想されていたため、18O同位体標識水を用いた解析手法を提案・実施した。加水分解により生成したテレフタル酸は同位体標識されており、熱分解により生成したテレフタル酸は同位体標識されない。生成したしたテレフタル酸の分子量の違いをGC-MSにより測定し、加水分解と熱分解の寄与を算出した。また、TGを用いて反応速度解析も行い、水蒸気濃度の増加に伴い活性化エネルギーが低下することを確認した。
金属含有PETとして、PETボトル、X線フィルム、磁気テープおよびプリペイドカードを採用した。原料回収試験により、含有金属の90%以上を炭素残渣と供に残留・回収できることが明らかとなった。また、金属含有PETのPET分からベンゼンを回収するために酸化カルシウム（CaO）の添加効果も同時に検討した。その結果、いずれの試料へもCaOが触媒として効果的に働き、CaO未添加時のベンゼン収率が全ての試料に対し平均0.9%であったのに対し、CaOを添加することにより平均33.8%まで向上した。また、得られた液体生成物のベンゼン純度も平均15%から77%まで向上した。
PCは流動媒体に酸化マグネシウム（MgO）を用い、水蒸気雰囲気下、400 ℃で分解することにより、ビスフェノールA（BPA）が48wt%、フェノールが8wt%が回収された。流動床反応装置を用いることで、MgO、PCおよび水蒸気相互の接触効率が高くなり、効率よく有機原料を回収することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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