工業教育へのメカノケミカルポリマーアロイ化法導入による新しい展開

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本研究は授業「課題研究」において、生徒たちが主体的にヨシ・ワラ・廃木材チップ・モミ殻などの様々な植物性バイオマスと発泡スチロールなどの未利用プラスチックの再利用方法を超微粉砕技術であるメカノケミカルポリマーアロイ化法や様々な技術を活用しながら開発する事を通し、ゴミの減量化や石油資源節約、CO_2排出低減などの工業技術及び環境技術の習得と深化、更に創造性の育成を図ったものである。複合材料を製作し、硬さ試験機や走査型電子顕微鏡等で評価したが、大別すると以下のように3種類の方法で行った。方法1:最初に未利用バイオマスと未利用プラスチックを粉砕し反応剤を混合し加熱して圧縮成型した。反応剤は側鎖にカルボキシル基が存在する5種類の変性低分子量ポリオレフィンを使用した。方法2:工業化をみすえた大きいサイズのものを作ることに挑戦した。作業工程は、材料をはかり取り、混合し型に入れ、170℃以上に加熱しながら大型ホットプレスで加圧した。強固できれいなものを作ることに成功した。電子顕微鏡で観察したところ表面が滑らかであり、より大きく強固なものができた。方法3:設備費用の軽減と作業効率改善の為、リモネンという発泡スチロールを減容する薬品を使い製作した。結果は、様々な形を持ちかつ充分な強度を持つ素材の製作とバイオマスの特性を生かし、自然な風合いを持った製品が製作できた。上記の教育活動を実施したところ生徒の意欲向上や上記技術の習得及び育成になり成果が得られた。これは全国の高等学校において上記の方法を活用した場合、同様の成果が得られる可能性もあるものと考えられる。