化石始原保全を目指したエミッションレスなプラスチックの化学的リサイクルシステム

旨在保护化石原始的无排放塑料化学回收系统

• 批准号: 11128233
• 负责人: 奥 彬
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11128233/
• 关键词: ポリカーボネート; ポリエチレンテレフタレート; モノマーリサイクル; プラスチックリサイクル; 石油資源枯渇防止; テレフタル酸; ビスフェノールA

環境中に投棄され焼却されるプラスチックは、環境破壊のみならず貴重な有機資源の枯渇や地球温暖化につながる世界規模の問題である。この問題解決には、廃棄プラスチックを設置容易な簡便装置を使って原料モノマーへ戻すサイクルを効率よく編成することが重要である。本研究では、重縮合系高分子の代表としてポリエチレンテレフタレート(PET)とポリカーボネート(PC)を主たる研究対象にとりあげ、原料モノマーへ解重合しバージン同等樹脂へ重合し再利用するケミカルリサイクル法の開発を行った。(1)穏和な条件下、PETは無水エチレングリコール(EG)中150〜180℃で短時間にアルカリ分解して、テレフタル酸ナトリウムとEGに解重合する。テレフタル酸ナトリウムは固体粉末として析出するのでろ過によって容易に分離でき、これを少量の水に溶解し、濃硫酸を加えてテレフタル酸(TPA)を晶析させる。反応溶媒でモノマーでもあるEGは、適当量用いれば定量的に回収でき、繰り返し利用が可能である。また回収試料に含まれる不純物や色素などは精製の過程で除かれ、高純度のTPAが高い回収率で分離できた。本法をスケールアップして技術的実験も進めており、実用化の可能性が得られている。(2)(1)の方法についてライフサイクル評価(LCA)を行い、廃PETからPET樹脂を製造するプロセスは原油から製造する場合と比較すると、エネルギー消費量、排ガス消費量などが少なく環境負荷は小さいが、経済コストは安価とは言えないという結果が得られた。原料モノマーのみでなく副生成物の硫酸ナトリウムの資源化や簡便な解重合装置を回収現場に設置することによりコストの削減は可能と考えられる。(3)CD等に大量に使用されているポリカーボネート(PC)樹脂について、同様にアルカリ系触媒を用いた解重合反応により、定量的にビスフェノールAと炭酸ジメチルを得るケミカルリサイクル法を開発した。実際の廃PCに適用し、高収率を得た。

Environmental degradation, depletion of valuable organic resources, and global warming This problem is solved by simple and easy installation of raw materials. This study is aimed at the development of a new method for the re-use of polycondensated polymers, which are representative of polycondensated polymers (PET) and polycondensated polymers (PC). (1)Under the condition of heat preservation, PET is decomposed in a short time at 150 ~ 180℃ in the absence of water. TPA is a solid powder, easy to separate, soluble in a small amount of water, and crystallized with concentrated sulfuric acid. The appropriate amount of solvent can be used to recover the solvent. The recovery sample contains impurities and pigments, and the purification process removes impurities, high purity TPA and high recovery rate. This law is applicable to the development of technology and the possibility of application. (2) The method of (1) includes the following steps: (1) production of PET resin,(2) production of PET resin,(3) production of crude oil,(4) consumption of PET resin, and (5) environmental load. It is possible and feasible to reduce costs by recycling and installing a simple recloser device for sulfuric acid, a by-product of raw material waste, back to the site. (3)CD A large amount of resin is used in the production of PC resin, and the same kind of catalyst is used in the production of PC resin. In practice, PC is applicable, and high yield is achieved.

项目成果

奥彬: "廃プラスチックの正しいケミカルリサイクル"ケミカルエンジニアリング誌. 44(10). 812-816 (1999)

Akira Oku：“废塑料的正确化学回收”《化学工程杂志》44(10)。