Closed recyle system of transparent paper board by using humidity in the air as a washing water

地球最大のバイオマスであるセルロースを単一素材とする紙は、環境に配慮した汎用資材である。同様のセルロース単一素材のひとつに、セルロースの溶解・凝固により得られる再生セルロースがある。この溶解・凝固は分子レベルで行われるため、原理的には再生セルロースの製造プロセスは、紙やコットンを含むすべてのセルロース単一素材のマテリアルリサイクルを一手に引き受けることができる。しかし、再生セルロースが紙に匹敵する社会への浸透・プラスチックの代替を果たせないのは、製造工程の閉鎖化・使用済み再生セルロースの再利用が達成されないためである。そこで本研究では、研究代表者が近年開発した新規再生セルロースである透明板紙を最終生産物とし、環境に配慮したプロセスで透明板紙を製造・リサイクルする手法を開発することを目指す。2022年度は以下の2点に取り組んだ。① 大気中の水分利用とその濃縮方法大気中の水分を相対湿度50％・室温にてゲル表面に凝結後、再利用するために濃縮する工程は、エバポレーターを使用することが最も効率が良いことがわかった。さらに、濃縮処理後のセルロース溶剤に含まれる不純物を活性炭処理によって除去できることがわかった。これらの発見により、閉鎖型製造プロセスの構築に大きく前進した。② マテリアルリサイクルした透明板紙の物性評価ゲル濾過クロマトグラフィー(GPC)による分子量測定と圧縮試験によ る力学特性の評価を行うことで、マテリアルリサイクルした透明板紙の分子量の低下や透明性の低下などを定量的に評価した。

地球最大のバイオマスであるセルロースを単一素材とする紙は、環境に配慮した汎用資材である。同様のセルロース単一素材のひとつに、セルロースの溶解・凝固により得られる再生セルロースがある。この溶解・凝固は分子レベルで行われるため、原理的には再生セルロースの製造プロセスは、紙やコットンを含むすべてのセルロース単一素材のマテリアルリサイクルを一手に引き受けることができる。しかし、再生セルロースが紙に匹敵する社会への浸透・プラスチックの代替を果たせないのは、製造工程の閉鎖化・使用済み再生セルロースの再利用が達成されないためである。そこで本研究では、研究代表者が近年開発した新規再生セルロースである透明板紙を最終生産物とし、環境に配慮したプロセスで透明板紙を製造・リサイクルする手法を開発することを目指す。2022年度は以下の2点に取り組んだ。① 大気中の水分利用とその濃縮方法大気中の水分を相対湿度50％・室温にてゲル表面に凝結後、再利用するために濃縮する工程は、エバポレーターを使用することが最も効率が良いことがわかった。さらに、濃縮処理後のセルロース溶剤に含まれる不純物を活性炭処理によって除去できることがわかった。これらの発見により、閉鎖型製造プロセスの構築に大きく前進した。② マテリアルリサイクルした透明板紙の物性評価ゲル濾過クロマトグラフィー(GPC)による分子量測定と圧縮試験によ る力学特性の評価を行うことで、マテリアルリサイクルした透明板紙の分子量の低下や透明性の低下などを定量的に評価した。