2021 Fiscal Year Annual Research Report
高強度な材料創製を伴った竹バイオマス粒子からの石炭に匹敵する高位発熱量の燃料創製
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21H03664
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
田之上 健一郎 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (70293892)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
合田 公一 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (10153743)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 半炭化 / 竹 / バンブーセラミックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プラスチックと竹粉の共熱分解を行い，生成物収率や固形生成物の高位発熱量について，以下の知見が得られた．1) TS = 573 Kでは，溶融プラスチックがタール生成を妨げ，チャー収率が増加することが分かった．wp = 10 %において，TS =573K，623Kではプラスチックの熱分解が進まず， wp = 0%の値と変化が見られなかった．しかし，TS =673KではPP，PS，PETの熱分解が進んだため高いHHVが得られたと考えられる．次に，wp = 30 %，50 %，70 %での実験値はTS = 623 K，573 K，673Kの順に高いHHVが得られた．これは，PP，PS，PETがTS = 673Kで熱分解が進み，TS = 573 K，TS = 623Kにおけるチャーと比較し，プラスチック由来の固形物（チャー）の割合が減少したと考えられる．また，プラスチックの割合が大きくなると，竹粉の発熱反応が弱くなり，温度上昇による反応促進が見られなくなるため，設定温度依存性が小さくなっていると示唆される．wp = 100 %では，プラスチック本来のHHVと近い値が得られた．このことから，HHVは共熱分解挙動の生成物収率に依存し，混合率によって，竹のHHVに近い領域，共熱分解挙動に強く依存する領域，プラスチックのHHVに近い領域の3つに分類できることが分かった．
バイオマスの有効活用を目指し，竹繊維/フェノール樹脂複合体を炭化させたバンブーセラミックス特有の脆性を克服するために，SiC繊維を少量加え，その機械的性質の改善を試みた．加えたSiC繊維がき裂の進展を阻止するため，衝撃特性が大きく改善されることを明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の想定に反し，バンブーセラミックスを製造するために必要な竹微粒子の篩による微粒化が市販の超音波振動篩では困難であることが判明した．
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| Strategy for Future Research Activity |
計画を見直し、竹粒子の微粒化工程を外注して実施する．
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