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。

纸张由地球上最大的生物质纤维素制成，是一种多功能且环保的材料。一种类似的纤维素单一材料是通过溶解和凝固纤维素获得的再生纤维素。由于这种溶解和凝固发生在分子水平，原则上，再生纤维素生产工艺可以处理所有单一纤维素材料的材料回收，包括纸张和棉花。然而，再生纤维素之所以未能像纸张那样渗透到社会或取代塑料，是因为它无法封闭制造过程或重新利用使用过的再生纤维素。因此，本研究的最终产品是透明纸板，它是课题负责人近年来开发的一种新型再生纤维素，目的是开发一种采用环保工艺制造和回收透明纸板的方法。 2022财年，我们做了以下两点工作。 ① 大气中水分的利用及其浓缩方法 据了解，最有效的工艺是利用蒸发器将大气中的水分在50%相对湿度和室温下凝结在凝胶表面后进行再利用。此外，发现浓缩处理后的纤维素溶剂中含有的杂质可以通过用活性炭处理来除去。这些发现标志着在创建封闭制造工艺方面向前迈出了重要一步。 ② 回收材料透明纸板的物理性能评价通过使用凝胶过滤色谱（GPC）测量分子量并使用压缩试验评价机械性能，我们可以检测回收材料透明纸板的分子量和透明度的降低。对其进行了定量评价。

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