このサイトではJavaScriptを使用しています。ブラウザの設定でJavaScriptを有効にしてからお使いください。 熱硬化性樹脂・繊維強化複合材のリサイクル [講習会詳細] | テックデザイン
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熱硬化性樹脂を用いたCFRP・GFRPは耐久性や耐熱性に優れた素材である一方、補修や廃棄の難しさから環境負荷やライフサイクルコストの問題が発生します。本講座はこれらの再資源化手法について、具体事例や研究動向を交えて解説します。

熱硬化性樹脂・繊維強化複合材のリサイクル

=CFRP・GFRP再利用の具体的手法から最新動向まで=

【日 程】

2019年1月15日(火) 10:00~17:00 (休憩: 約1時間)

【会 場】

リファレンス西新宿 会議室(東京 新宿駅/西新宿駅)

【受講料】

29,980円(税込/テキスト付)

講師: 溶解技術株式会社 代表取締役 柴田 勝司

経歴: 1980年 京都大学工学部合成化学科卒業、日立化成工業株式会社に入社。同社在職中、プリント配線板用エポキシ樹脂、エポキシ樹脂接着フィルム、熱硬化性樹脂複合材料リサイクル技術の研究に従事。2015年 日立化成株式会社を定年退職。2016年 溶解技術株式会社を設立し、現在に至る。熊本大学 工学博士。高分子学会、日本化学会、日本複合材料学会、プラスチックリサイクル化学研究会に所属。プラスチック化学リサイクル研究会 2006年度技術功績賞、日立環境財団第34回「環境賞」受賞。 

Ⅰ. 緒言


Ⅱ. CFRPリサイクル技術の動向

1.国内のCFRPリサイクル技術の動向
①大学等の動向
 (1) 東京工業大学
 (2) 静岡大学
 (3) 熊本大学
 (4) 八戸工高専
 (5) 信州大学
 (6) ファインセラミックスセンター
 (7) 埼玉県産業技術総合センター
 (8) JAXA
②民間企業等の動向
 (1) 炭素繊維協会
 (2) 東レ(株)
 (3) 三菱ケミカル(株)
 (4) 高安(株)
 (5) カーボンファイバーリサイクル工業(株)
 (6) 阿波製紙(株)
 (7) ACA(株)

2.海外のCFRPリサイクル技術の動向
①欧州
 (1) Nottingham 大学 英
 (2) Cranfield 大学 英
 (3) Imperial College London 英
 (4) Alpha Recyclage Composites/Toulouse大学 仏
 (5) ELG Carbon Fibre Ltd. 英
 (6) Karborek/ENEA 伊
 (7) HADEG Recycling 独
 (8) Siemens 独
 (9) Procotex 白
 (10) Sigmatex 英
 (11) Hexcel Reinforcements UK Ltd. 英
 (12) CFK Valley (研究開発クラスタ) 独
 (13) SGL ACF/BMW 独
 (14) Fraunhofer ICT 独
 (15) IPC / CReCoF 仏
②米国
 (1) North Carolina 州立大学
 (2) Washington State University
 (3) Mallinda LLC/the University of Colorado Boulder
 (4) Adherent Technologies, Inc.
 (5) Carbon Conversions Inc.
 (6) Carbon Fiber Remanufacturing LLC
 (7) Dell Inc./SABIC
 (8) Composite Recycling Technology Center
 (9) Steelhead/Vartega/ Michelman
③中国
 (1) 寧波材料技術與工程研究所
 (2) 中国科学院大学
 (3) 深圳大学
 (4)Adesso Advanced Materials Wuhu Co., Ltd.


Ⅲ. GFRPリサイクル技術の動向

1.マテリアルリサイクル
 (1) アサオカ,群馬高専
 (2) いすゞ自動車
 (3) IHI
 (4) クボタ
 (5) DIC
 (6) 田村石材

2.熱分解法
 (1) 北海道工試
 (2) 東芝
 (3) 日本化学繊維検査協会
 (4) 静岡県立大,日清オイリオ,神奈川産技セ
 (5) 福岡リ研セ,大分産技セ,他
 (6) 四国工試,高知工技セ
 (7) 信州大
 (8) 強プラ協,富士田商事

3.超臨界流体法
 (1) モダー社
 (2) 神戸製鋼所
 (3) 物質研,熊本工技セ
 (4) 工学院大
 (5) 静岡大
 (6) 大阪府立大,松下電工
 (7) 山口県産技セ,山口大

4.加溶媒分解法
 (1) 松下電器産業
 (2) 三菱電機
 (3) 和歌山県工技セ
 (4) アースリサイクル

5.その他の方法
 (1) 崇城大
 (2) 信州大


Ⅳ. 常圧溶解法による熱硬化性樹脂複合材料のリサイクル

1.常圧溶解法によるCFRPリサイクル技術
①常圧溶解法の概要
 (1) エポキシ樹脂解重合の概念
 (2) 試験管溶解試験
 (3) 評価方法
 (4) 供試材料
 (5) 触媒種類
 (6) 溶媒種類
②試験管によるゴルフシャフトの溶解処理
 (1) 処理結果
 (2) 温度
 (3) 経時変化
③20L溶解槽によるラケットの溶解処理
 (1) 20L溶解槽
 (2) ラケット処理条件
 (3) バドミントンラケット
 (4) テニスラケット
 (5) ラケット回収素材
④リサイクルCF不織布
 (1) 湿式不織布工程 (手漉き紙方式)
 (2) 回収CF湿式不織布
 (3) 乾式不織布工程 (ふとん綿方式)
 (4) カード機による不織布化
⑤リサイクルCFRP
 (1) 作製条件
 (2) 評価条件
 (3) 引張試験(対量産品)
 (4) CF繊維長と機械的性質
⑥豊橋技科大による試作
 (1) 学生フォーミュラ大会
 (2) リサイクルCFRPシート
 (3) シート装着
 (4) フォーミュラカー
 (5) 大会成績

2.常圧溶解法によるGFRPリサイクル技術
①試験管溶解試験
 (1) 不飽和ポリエステル樹脂解重合の概念
 (2) 溶解処理結果
②200Lパイロットプラントによる溶解処理
 (1) 工程
 (2) 仕様
 (3) 外観
 (4) 溶解処理結果
③リサイクルGF不織布
 (1) 湿式不織布工程 (手漉き紙方式)
 (2) 回収GF湿式不織布
 (3) 乾式不織布工程 (ふとん綿方式)
 (4) カード機の構造
 (5) カード機による不織布化
④リサイクルGFRP
 (1) SMCシート作製
 (2) 引張試験結果
⑤鉄道車両部品リサイクル
 (1) 処理結果
 (2) FRP成形
 (3) 実用化
⑥漁船リサイクル
 (1) 溶解処理結果
 (2) 実用化検討
 (3) 3000L槽での溶解処理
 (4) リサイクルFRP防雪板試作

3.常圧溶解法によるプリント配線板リサイクル技術
①PWBリサイクルの現状
 (1) 銅製品の製造工程
 (2) 電子機器の解体工程
 (3) PWBリサイクルの処理工程
②PWBの常圧溶解処理
 (1) 臭素化エポキシ樹脂溶解機構
 (2) 臭素含有率,温度
 (3) 溶解率(触媒)
 (4) 溶解率(溶媒)
 (5) 溶解率(温度)
 (6) 溶解率(触媒量)
 (7) 溶解処理結果
 (8) 寸法
 (9) 銅箔の有無
 (10) 1回の処理量
 (11) 処理回数
 (12) 処理液可使時間
 (13) 水分量と温度
 (14) 水分量と触媒量
 (15) 水分量を最適化した処理結果
③溶解処理のスケールアップ
 (1) 溶解処理工程
 (2) 20L溶解設備
 (3) 200L溶解設備全景
 (4) 200L溶解設備仕様
④回収した樹脂分解物の電解による脱臭素
 (1) 処理方法
 (2) 水分量
 (3) 支持塩量
 (4) 臭素化エポキシ樹脂
 (5) 脱臭素化率の評価
 (6) 溶媒種類
 (7) 電極種類
 (8) スケール違い

4.常圧溶解法による変圧器用モールドコイルリサイクル技術
①モールドコイルリサイクルの概要
 (1) 変圧器の種類
 (2) 処理の現状
 (3) リサイクルの概念
 (4) リサイクル技術の比較
②銅コイル
 (1) 溶解処理条件
 (2) 処理結果
 (3) 回収シリカ粉末の評価
③アルミコイル
 (1) 処理条件並びに評価法
 (2) 処理結果α:一次コイル
 (3) 処理結果β:二次コイル
 (4) 回収シリカ粒度分布
 (5) 回収シリカ加熱減量


Ⅴ. 結言

<本講座での習得事項>

・CFRPリサイクル技術の動向

 ・GFRPリサイクル技術の動向

・CFRP、GFRP、プリント配線板、変圧器用モールドコイルのリサイクル技術の具体的手法(常圧溶解法)

 

<講義概要>

 炭素繊維強化プラスチック(CFRP)並びにガラス繊維強化プラスチック(GFRP)は軽量で比強度が大きいことから、自動車や建材、スポーツ用品やプリント基板、輸送用機器など物品の大小を問わず幅広く利用されている。一方で、CFRPにはエポキシ樹脂、GFRPには不飽和ポリエステル樹脂が使用されることが多く、いずれも熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂は加熱すると不溶不融になり、リサイクルが著しく困難になる。この樹脂と強化繊維を分離する方法がリサイクルの中心技術となる。
 本講座の前半では、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)並びにガラス繊維強化プラスチック(GFRP)のリサイクルについて、熱分解法、超臨界流体法、加溶媒分解法などの技術動向を国内外、大学・民間問わず広く解説する。
 後半ではリサイクル技術の中でも常圧溶解法に焦点を当てて、実際の事例(CFRP、GFRP、プリント配線板、変圧器用モールドコイル)を踏まえた具体的手法を学習できる。常圧溶解法は触媒にりん酸三カリウム、溶媒にベンジルアルコールを用い、常圧下、約200℃で熱硬化性樹脂複合材料を処理する方法である。触媒はいずれも食品添加物であり、人体への安全性も高い。また、常圧下で200℃という穏やかな処理条件であり、回収した強化繊維、銅、アルミなどの金属類への損傷もないため、回収材の再利用用途の範囲が広いリサイクル手法である。


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