シーケンシャルユースを考慮した低環境負荷型プラスチックの作製

生产低环境影响塑料并考虑顺序使用

基本信息

批准号：
16760623
负责人：
牧泰輔
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)の表面に大気圧プラズマを照射して表面処理を施すことにより、化学物質の溶出量を低減することを目的とした。また、プラスチック廃棄後の2次利用を考慮し、油化プロセスにおけるプラスチックの混合の影響についても検討した。プラスチック表面に大気圧プラズマ処理を施すことにより、表面の元素組成が変化し、酸素量が増加した。これはプラズマ内の高いエネルギーを有する原子がポリマー表面に衝突することでポリマーの結合が切断されてラジカルが生成し、処理後にはほとんどのラジカルが再結合して架橋を形成し、一部が空気中の酸素と反応したためと考えられる。処理後のプラスチックを熱水中で放置し、溶出するモノマー、添加剤などの化学物質の量を測定した。その結果、PVCについては可塑剤であるフタル酸エステル、安定剤であるスズ化合物の溶出量が減少した。したがって、プラズマ処理は、表面に架橋が形成し、化学物質を内部に閉じこめる効果があると考えられる。また、PSについてはモノマーであるスチレンの溶出量が減少した。しかし、PCについてはモノマーであるビスフェノールAの溶出量に変化はなかった。これより、PCのような"硬い"プラスチックについては、より高い出力のプラズマで処理する必要があると考えられる。プラスチック廃棄後の油化プロセスにおける混合の影響を代表的な汎用プラスチックであるポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、PSについて検討した。高圧下ではPEとPSを混合して熱分解すると、単独で熱分解した時に比べ約2倍のガス収量が得られた。これより、混合プラスチックの高圧熱分解では液相での溶解促進及びラジカル供与により最も高温で分解するポリエチレンの分解を低温から促進できることが示唆された。

这项研究旨在通过辐照聚氯乙烯（PVC），聚苯乙烯（PS）和聚碳酸酯（PC）的表面来减少化学物质洗脱的量，并使用大气压力等离子体和施加表面处理。此外，考虑到塑料处置后的二次用途，我们还研究了在油转化过程中混合塑料的影响。通过将大气压力等离子体处理到塑料表面，表面的元素组成发生了变化，氧气量增加。这被认为是因为血浆中的高能原子与聚合物表面碰撞，导致聚合物分解键，并产生自由基，在处理后，大多数自由基重新组合形成交联，并且其中一些与空气中的氧气反应。处理的塑料留在热水中，测量了要洗脱的化学物质（例如单体和添加剂）。结果，邻苯二甲酸酯的洗脱量，即增塑剂，而PVC中的锡化合物（是稳定剂）的含量减少了。因此，人们认为血浆处理的作用是在表面上形成交联，将化学物质限制在内部。此外，对于PS，苯乙烯的量（单体）被洗脱。但是，对于PC而言，单体双酚A的洗脱量没有变化。从此，人们认为“硬”塑料（例如PC）需要用较高的输出等离子体处理。研究了典型的通用塑料，聚乙烯（PE），聚丙烯（PP）和PS的混合对塑料处置后加油过程的影响。在高压下，当将PE和PS混合并加热时，气体产量大约是单独毒液时的两倍。这表明混合塑料的高压热分解可以促进聚乙烯的分解，聚乙烯通过在液相和提供自由基的液相中促进溶解，在最高温度，低温下分解。