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

以空气中的湿气作为洗涤水的透明纸板封闭式回收系统

• 批准号: 22H03786
• 负责人: 磯部 紀之
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03786/
• 关键词: セルロース; リサイクル; 環境材料; 透明; 代替プラスチック

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。

由纤维素制成的纸是世界上最大的生物质，是一种环保友好的通用材料。一种相似的单纤维素材料是再生的纤维素，这是通过溶解和凝固纤维素获得的。由于这种溶解和凝固是在分子水平上发生的，因此，重生纤维素的制造过程可以采用所有单纤维素材料（包括纸和棉花）的回收。但是，再生纤维素无法渗透到与纸张和替代塑料相媲美的社会中的原因是，无法关闭制造过程并重复使用了使用的再生纤维素。因此，在这项研究中，我们旨在开发一种使用环保工艺来制造和回收透明纸板的方法，使用透明纸板，这是一种近年来开发的新的再生纤维素，作为最终产品。在2022财政年度，我们解决了以下两个点：1。在大气中使用水及其浓度的方法，已经发现，使用蒸发剂是在大气中以50％的相对湿度和室温和凝固其重复使用的最有效的大气中凝固水的步骤。此外，发现可以通过激活碳处理来去除浓度后纤维素溶剂中包含的杂质。这些发现导致了封闭制造过程的建设方面的重大进步。 2。通过凝胶过滤色谱法（GPC）测量分子量的材料回收透明纸板的物理特性，并通过压缩测试评估机械性能，我们定量评估了分子量的减少以及材料再生式透明纸板透明度的降低。

项目成果

University Grenoble Alps(フランス)

格勒诺布尔阿尔卑斯大学（法国）

Fully Wood-Based Transparent Plates with High Strength, Flame Self-Extinction, and Anisotropic Thermal Conduction

• DOI: 10.1021/acssuschemeng.2c06344
• 发表时间: 2023-01
• 期刊: ACS Sustainable Chemistry & Engineering
• 作者: S. Ishioka;Noriyuki Isobe;Takayuki Hirano;N. Matoba;Shuji Fujisawa;Tsuguyuki Saito

肉厚な再生セルロースからなる透明板紙の成形加工・リサイクル・深海分解性

厚再生纤维素透明纸板的成型、回收和深海降解性

• 发表时间: 2022
• 作者: 磯部紀之;田中圭子;石井俊一;齋藤継之;野牧秀隆
• 通讯作者: 野牧秀隆