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超臨界流体を抽出・反応媒体とした複合プロセスによる廃プラスチックの総合リサイクル

研究課題

研究課題/領域番号 14350420
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 反応・分離工学
研究機関熊本大学

研究代表者

後藤 元信  熊本大学, 工学部, 教授 (80170471)

研究分担者 佐々木 満  熊本大学, 工学部, 助教授 (40363519)
広瀬 勉  熊本大学, 工学部, 教授 (40037841)
坂田 眞砂代  熊本大学, 工学部, 助手 (60187391)
永岡 昭二  熊本県工業技術センター, 材料開発部, 研究者
源田 稔  三菱重工業(株), 神戸造船所・環境プラント部, 研究者
児玉 昭雄  熊本大学, 自然科学研究科, 助手 (30274690)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2003年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
2002年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
キーワード超臨界流体 / ケミカルリサイクル / モノマー化反応 / 加水分解 / メタノリシス / 抽出 / 難燃化剤 / 超臨界水 / 超臨界メタノール / PET / モノマー化 / FRP / 超臨界二酸化炭素
研究概要

超臨界流体を利用する廃プラスチックのリサイクルプロセスの構築のための基盤技術を構築した。超臨界メタノールによるPETのモノマー化の反応機構を解明ならびに速度論的解析を行い、ポリマーからモノマーに至る反応過程においてポリマーの低分子化は比較的迅速に進行し、低分子からモノマーへの反応が律速であり、反応初期においては物質移動の影響があり、撹拌が有効なことを示した。また、逐次反応モデルにより解析し速度定数を求めた。さらに、企業との共同研究によりパイロットスケールでのモノマー化が実証され、廃PETボトルをモノマー化・精製した原料を用いて重合したPETからバージン原料からのものと変らないPETボトルが作製できることを示した。超臨界水によるナイロン6およびナイロン12のモノマー化を行い、加水分解ならびに脱水環化反応によりモノマー化が可能であることを見出し、操作温度の最適化を行い、反応機構を明らかにした。ガラス繊維強化プラスチック(FRP)の超臨界水ならびに亜・超臨界DGMM中での分解を検討し、プラスチック部分である不飽和ポリエステルが液化できること、ならびにガラス繊維が回収できることが分かった。電子基板などに用いられるフェノール樹脂の超臨界水による分解を検討し、フェノールやクレゾールなどのモノマー成分を含む低分子成分への液化ならびにガス化が可能であることを示し、操作温度の最適化を行った。また、電子基板材料中の難燃化剤の超臨界二酸化炭素による抽出を検討したところ、難燃化剤であるトリフェニルリンが容易に抽出されることが分かり、抽出挙動を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Depolymerization Mechanism of Polyethylene Terephthalate in Supercritical Methanol2005

    • 著者名/発表者名
      M.Genta, T.Iwaya, M.Sasaki, M.Goto, T.Hirose
    • 雑誌名

      Industrial and Engineering Chemistry Research 44

      ページ: 3894-3900

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Depolymerization Mechanism of Polyethylene Terephthalate in Supercritical Methanol2005

    • 著者名/発表者名
      M.Genta, T.Iwaya, M.Sasaki, M.Goto, T.Hirose
    • 雑誌名

      Industrial and Engineering Chemistry Research (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 超臨界流体を用いる機能物質の分離・抽出-天然物およびポリマーへの適用-2004

    • 著者名/発表者名
      後藤元信
    • 雑誌名

      日本ゴム協会誌 77

      ページ: 272-277

    • NAID

      10012803270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extraction of flame retardants from electronic printed circuit board by supercritical carbon dioxide2004

    • 著者名/発表者名
      H.Wang, M.Hirahara, M.Goto, T.Hirose
    • 雑誌名

      Journal of Supercritical Fluids 29

      ページ: 251-256

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis of 2-amino-e-caprolactam by cyclodehydration of lysine in subcritical water2004

    • 著者名/発表者名
      M.Goto, M.Umeda, Megumi, A.Kodama, T.Hirose et al.
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan 37

      ページ: 353-356

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Separation and Extraction of Functional Materials by Using Supercritical Fluids-Application to Natural Materials and Polymers2004

    • 著者名/発表者名
      M.Goto
    • 雑誌名

      Journal of the Society of Rubber Industry, Japan 77

      ページ: 272-277

    • NAID

      10012803270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 超臨界流体を用いる機能物質の分離・抽出-天然物およびポリマーへの適用-2004

    • 著者名/発表者名
      後藤元信
    • 雑誌名

      日本ゴム協会誌 77・8

      ページ: 272-277

    • NAID

      10012803270

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Extraction of flame retardants from electronic printed circuit board by supercritical carbon dioxide2004

    • 著者名/発表者名
      W.Hongtao, M.Hirahara, M.Goto, T.Hirose
    • 雑誌名

      Journal of Supercritical Fluids 29・3

      ページ: 251-256

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of 2-amino-e-caprolactam by cyclodehydration of lysine in subcritical water2004

    • 著者名/発表者名
      M.Goto, M.Umeda, Megumi, A.Kodama, T.Hirose et al.
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan 37・2

      ページ: 353-356

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] M.Goto, M.Umeda, A.Kodama, T.Hirose.S.Nagaoka et al.: "Synthesis of 2-Amino-ε-caprolactam by Cyclodehydration of Lysine in Subcritical Water"Journal of Chemical Engineering of Japan. 37・2. 353-356 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Wang, M.Hirahara, M.Goto, T.Hirose: "Extraction of Flame Retardants from Electronic Printed Circuit Board by Supercritical Carbon Dioxide"Journal of Supercritical Fluids. 印刷中.

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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