”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=”,

  テックデザインセミナー (2019/01/15) 

 

1. 緒言

2. CFRPリサイクル技術の動向

2.1 国内のCFRPリサイクル技術の動向

2.1.1 大学等の動向

 (1) 東京工業大学

 (2) 静岡大学

 (3) 熊本大学

 (4) 八戸工業高等専門学校

 (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

2.1.2 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)

2.2 海外のCFRPリサイクル技術の動向

2.2.1 欧州

 (1) Nottingham 大学 英国

 (2) Cranfield 大学 英国

 (3) Imperial College London 英国

 (4) Alpha Recyclage Composites/Toulouse大学 フランス

 (5) ELG Carbon Fibre Ltd. 英国

 (6) Karborek/ENEA イタリア

 (7) HADEG Recycling ドイツ

 (8) Siemens ドイツ

 (9) Procotex ベルギー

 (10) Sigmatex 英国

 (11) Hexcel Reinforcements UK Ltd. 英国

 (12) CFK Valley (研究開発クラスタ) ドイツ

 (13) SGL ACF/BMW ドイツ

 (14) Fraunhofer ICT ドイツ

 (15) IPC / CReCoF フランス

2.2.2 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

2.2.3 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?大学

 (4)Adesso Advanced Materials Wuhu Co., Ltd. 

3. GFRPリサイクル技術の動向

3.1 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) 石川島播磨重工業

 (4) クボタ

 (5) DIC

 (6) 田村石材

3.2 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

3.3 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

3.4 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 

3.5 その他の方法

 (1) 崇城大

  (2) 信州大

4. 常圧溶解法による熱硬化性樹脂複合材料のリサイクル

4.1 常圧溶解法によるCFRPリサイクル技術

4.1.1 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

4.1.2 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

4.1.3 20L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

4.1.4 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

4.1.5 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

4.1.6 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) リサイクルCFRPシート

 (4) シート装着

 (5) フォーミュラカー

 (6) 大会成績

4.2 常圧溶解法によるGFRPリサイクル技術

4.2.1 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

4.2.2 200L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

4.2.3 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

4.2.4 リサイクルGFRP

 (1) SMCシート作製

 (2) 引張試験結果

4.2.5 鉄道車両部品リサイクル

 (1) 処理結果

 (2) FRP成形

 (3) 実用化

4.2.6 漁船リサイクル

 (1) 溶解処理結果

 (2) 実用化検討

 (3) 3,000L槽での溶解処理

 (4) リサイクルFRP防雪板試作

4.3 常圧溶解法によるプリント配線板リサイクル技術

4.3.1 PWB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

4.3.2 PWB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

4.3.3 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

4.3.4 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

4.4 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

4.4.1 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

4.4.2 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

4.4.3 アルミコイル

 (1) 処理条件並びに評価法

 (2) 処理結果(1)-一次コイル

 (3) 処理結果(2)-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

5. 結言