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リサイクル材・バイオマス複合プラスチックの技術と仕組

リサイクル材・バイオマス複合プラスチックの技術と仕組

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ご案内

プラスチックのマテリアルリサイクル、リサイクル材料・バイオマス素材を中心にその利活用技術と取組を専門の方々にご執筆いただきました。資源循環型社会実現のためにどのような仕組や技術が必要か、課題はどこか、その現実解やヒントを本書で見出していただければ幸いです。

目次

第1章 リサイクル材・バイオマス活用のための仕組

第1節 マテリアルリサイクルとバイオマス素材活用の仕組と技術展望
  • 1. はじめに
  • 2. プラスチックの環境問題とリサイクルの動向
    • 2.1 プラスチック廃棄物の規制動向
    • 2.2 プラスチックのリサイクルの動向
      • 2.2.1 廃プラスチックのリサイクル方法
      • 2.2.2 世界や日本のプラスチックのリサイクルの動向
    • 2.3 マテリアルリサイクルの技術動向
      • 2.3.1 選別・分離技術
      • 2.3.2 水平リサイクルでの物性保持
      • 2.3.3 カスケードリサイクルの用途開発
    • 2.4 今後の展望:包括的なマテリアルリサイクルシステムの構築
  • 3. バイオマスフィラーを利用したプラスチック複合材の動向
    • 3.1 バイオマスフィラーの種類と構造
    • 3.2 バイオマスフィラーのプラスチックへの添加効果と改良処方
    • 3.3 バイオマスフィラーの利用動向
      • 3.3.1 木粉/プラスチック複合材
      • 3.3.2 植物繊維/プラスチック複合材
      • 3.3.3 他のバイオマスフィラーの利用
    • 3.4 開発事例の紹介:ケナフ繊維/ポリ乳酸複合材の開発
  • 4. まとめ
第2節 リサイクルプラスチック材料の安全評価・認証と検証プログラム
  • 1. はじめに
    • 1.1 リサイクル材に対してのリスク
    • 1.2 懸念物質の混在のリスク
  • 2. リサイクルプラスチックスの認証プログラム
  • 3. リサイクルプラスチックスの検証プログラム
  • 4. リグラインドを含むプラスチックス材料の評価要求
  • 5. おわりに
第3節 家電破砕混合プラスチックの高度選別技術と自己循環リサイクルの進展
  • 1. はじめに
  • 2. 家電破砕混合プラスチック
    • 2.1 家電リサイクル処理の基本構成
    • 2.2 微破砕処理
  • 3. 混合プラスチック高度選別技術
    • 3.1 代表組成
    • 3.2 選別プロセス
      • 3.2.1 湿式比重選別
      • 3.2.2 静電選別
        • (1) 静電選別の原理
        • (2) 静電選別の特長
        • (3) 選別条件の最適化
      • 3.2.3 X線選別
        • (1) 臭素系難燃剤含有プラスチック除去
        • (2) グラスファイバー含有プラスチック除去
      • 3.2.4 選別副生成物の付加価値向上
      • 3.2.5 高度選別量産プラント
  • 4. 選別における品質管理
    • 4.1 選別純度
    • 4.2 改正RoHSへの適合検査
  • 5. 自己循環リサイクル
    • 5.1 製品適用の課題
    • 5.2 微少異物除去による物性改善
    • 5.3 長期耐熱性の向上
    • 5.4 色彩選別による白色系部品への適用展開
    • 5.5 シボ金型による意匠性改善
    • 5.6 製品適用の拡大
  • 6. むすび
第4節 PETボトルのリサイクルシステム
  • 1. はじめに
  • 2. 容器包装リサイクル法に基づく既存のPETボトルリサイクルシステム
    • 2.1 容リフローにおける物理的・財務的負担の分担構造
    • 2.2 個別最適化とシステムのダイナミズム
    • 2.3 東京ルールIIIの導入を巡る自治体と排出事業者の対立
    • 2.4 「改正リサイクル法」での財務的負担を巡る自治体と排出事業者らの対立
    • 2.5 使用済みPETボトルの輸出増加と使用済みPETボトル取引の「市場」化
  • 3. 飲料・小売事業者によるクローズドループ構築戦略
    • 3.1 循環戦略とその背景
    • 3.2 クローズドループ構築
    • 3.3 循環戦略の諸結果
  • 4. 展望と課題

第2章 リサイクル材・バイオマス活用のための分析技術

第1節 リサイクルにおけるプラスチック光学識別技術
  • 1. 廃プラスチック選別回収での光学識別の必要性
  • 2. 分光測定とは
    • 2.1 光の波長による分類
    • 2.2 分光測定方法
  • 3. 各種の光学識別技術
    • 3.1 光学識別の実施形態
    • 3.2 近赤外吸収
    • 3.3 中赤外吸収
    • 3.4 ラマン散乱
    • 3.5 テラヘルツ
    • 3.6 X線・その他の光学識別技術
  • 4. 識別のためのデータ解析法
  • 5. 今後の展望と課題
第2節 テラヘルツ波を用いた廃プラスチックの識別
  • 1. はじめに
  • 2. テラヘルツ分光測定装置
  • 3. プラスチックのテラヘルツスペクトル例
  • 4. プラスチック中に含まれる添加剤のテラヘルツスペクトル例
  • 5. テラヘルツ波を用いた廃プラスチック識別技術の今後
第3節 樹脂判別ハンディセンサー
  • 1. はじめに
  • 2. 樹脂判別センサーの開発
  • 3. 樹脂判別センサーの特徴
  • 4. センサー活用シーン
    • 4.1 事例1:製造工程での端材の有効利用
    • 4.2 事例2:包装材料の有効利用
    • 4.3 事例3:樹脂受入・樹脂管理簡易検査
    • 4.4 その他活用事例
第4節 FTIRによるリサイクルプラスチックの定量分析
  • 1. はじめに
  • 2. FTIRの原理
    • 2.1 測定原理
    • 2.2 ATR法
  • 3. リサイクルプラスチックの成分分析 個別算出法
    • 3.1 分析方法
    • 3.2 分析試料
    • 3.3 「個別算出法」による定量分析結果
  • 4. リサイクルプラスチックの成分分析 混合比算出法
    • 4.1 分析方法
    • 4.2 測定試料
    • 4.3 「混合比算出法」による定性分析結果
  • 5. まとめ
第5節 熱分析によるリサイクルプラスチックの評価
  • 1. はじめに
  • 2. 熱分析の概要
    • 2.1 熱分析の定義と種類
    • 2.2 DSCの原理
  • 3. リサイクル材の熱分析
    • 3.1 リサイクル材含有率の推定
    • 3.2 リサイクル材を含むプラスチックの物性評価
  • 4. おわりに

第3章 リサイクル材・バイオマス活用のための要素技術

第1節 廃プラスチックの物性低下の要因と高度物性再生マテリアルリサイクル
  • 1. 緒言
  • 2. プラスチックの物性低下の要因
  • 3. 高度物性再生プロセス
  • 4. メソ内部構造評価手法
  • 5. 今後のプラスチック製品の循環について
第2節 再生プラスチックの物性評価
  • 1. はじめに
  • 2. プラスチックの物性および再生プラスチックにおける問題点
  • 3. 再生プラスチック材料での物性試験の実例
  • 4. 再生プラスチック材料の物性の特徴1 引張挙動
  • 5. 再生プラスチック材料物性評価での特徴2 溶融粘弾性
  • 5. 再生プラスチック材料物性評価での注意点
  • 6. まとめ
第3節 あきらめていたリサイクル成形を可能にする「粒断機」
  • 1. はじめに リサイクル成形が加速する背景
    • 1.1 カーボンニュートラルに対応するためのリサイクル
    • 1.2 樹脂価格の高騰に対応するためのリサイクル
  • 2. カーボンニュートラル、樹脂価格高騰対応に貢献する粒断機
  • 3. 今までリサイクル成形ができなかった方へ
    • 3.1 粉砕機の種類とその機能
    • 3.2 成形における粉の影響
    • 3.3 粒断機とはどういうものか
    • 3.4 ソフト材のカットに関して
  • 4. どのくらい材料原価を減らせるか検証する
  • 5. 粒径を小さくしたい
  • 6. リペレットとの違い
  • 7. 成形現場での導入事例・導入効果
  • 8. 最後に
第4節 非相溶なブレンドの構造制御
  • 1. ポリマーブレンドの相溶性
  • 2. 流動場での構造形成
  • 3. 相容化剤の効果
  • 4. 固化条件の影響
  • 5. 三成分系ブレンドの構造
第5節 添加剤によるリサイクル材料の高機能化・長寿命化
  • 1. はじめに
  • 2. リサイクルについて
    • 2.1 リサイクルの種類
    • 2.2 マテリアルリサイクルの課題
  • 3. マテリアルリサイクルに効果を発揮する添加剤
    • 3.1 リサイクルプラスチックの熱劣化と酸化防止剤
    • 3.2 酸化防止剤
    • 3.3 核剤
    • 3.4 その他の添加剤
  • 4. マテリアルリサイクルプラスチック向け添加剤の開発
    • 4.1 リサイクルプラスチックの分析
    • 4.2 アデカシクロエイドUPRシリーズの概要
    • 4.3 アデカシクロエイドUPRシリーズの性能
  • 5. 今後の展望
第6節 木質バイオマス/樹脂複合化における相溶化剤の活用技術
  • 1. はじめに
  • 2. 無水マレイン酸変性ポリプロピレン (MAPP) とは
    • 2.1 MAPPの構造
    • 2.2 MAPPのグラフト量と分子量
  • 3. 無水マレイン酸変性ポリプロピレン (MAPP) が複合材料の物性に与える影響
    • 3.1 MAPPの調製および分析
    • 3.2 単繊維とPP界面との接着性の検証 (マイクロドロップレット法)
    • 3.3 ガラス繊維強化ポリプロピレン (GFRPP) での検証
    • 3.4 ウッドプラスチック (WPC) での検証
  • 4. 無水マレイン酸変性ポリプロピレン (MAPP) 添加によるフィラー分散性向上効果
    • 4.1 フィラー分散性へのMAPPの寄与
    • 4.2 CNF/PP複合材料での検証
  • 5. おわりに
第7節 天然物繊維を強化材とする複合材料
  • 1. はじめに
  • 2. 天然繊維の性能
  • 3. 天然繊維の表面処理
  • 4. 天然繊維を強化材として使ったFRP,FRTP
    • 4.1 天然繊維を使った複合材料の特性データ
    • 4.2 天然繊維を使った複合材料,注意すべきこと
  • 5. おわりに
    • 5.1 竹繊維の取り出し
    • 5.2 竹繊維 (ランダム配向) マット
    • 5.3 竹繊維強化FRP製小型ボート
    • 5.4 (ホット) プレス用不織布/スタンパブルシート
    • 5.5 自動車用内装材 (リアパーティション)
    • 5.6 竹繊維強化TPペレットと応用試作品
第8節 ウッドプラスチックと成形加工技術
  • 1. はじめに
  • 2. WPCの歴史
  • 3. WPCの特性
    • 3.1 WPCの原材料
    • 3.2 WPCの製造方法と製品
      • 3.2.1 木粉とプラスチックの溶融混練
      • 3.2.2 成形方法と製品
        • (1) 押出成形
        • (2) 射出成形
    • 3.3 WPCの機械的物性
      • 3.3.1 曲げ物性、引張物性
      • 3.3.2 各種フィラー充填プラスチックとの比較
  • 4. おわりに

第4章 リサイクル材・バイオマス複合プラスチックの技術展開

第1節 欧州における熱可塑性コンポジットのリサイクル
  • 1. はじめに
  • 2. PMMA: 時代に適応した特性を持つ古くて新しい樹脂
  • 3. EUにおけるPMMAケミカルリサイクルの取り組み: MMATwo
  • 4. リサイクル可能なFRPコンポジット樹脂: EliumR (エリウム)
  • 5. 100%リサイクル可能なコンポジット風力ブレード: ZEBRAプロジェクト
  • 6. おわりに
第2節 CFRPのリサイクル技術とリサイクルカーボン繊維の活用展望
  • 1. 炭素繊維、リサイクルの必要性
  • 2. 炭素繊維RP等をめぐる最近の話題
  • 3. 待ったなしの炭素繊維リサイクル
  • 4. CFRPを燃やす
  • 5. 廃棄CFRPからの種々の炭素繊維回収法
    • 5.1 熱分解法
    • 5.2 溶解法
    • 5.3 新しい溶解 (溶媒) 法
  • 6. 炭素繊維は少々では燃えない
    • 6.1 それなら廃棄CFRP,燃やして炭素繊維を取る.その繊維の性能は?
    • 6.2 過熱水蒸気で樹脂を分解
  • 7. RCFについて知っておくべきこと
  • 8. RCFの活用
    • 8.1 射出成形品への応用
    • 8.2 不織布への応用
  • 9. バラエティーなRCF原料
  • 10. おわりに (SDGs時代の炭素繊維リサイクル)
第3節 マイクロ波を利用するガラス繊維強化プラスチックの水平リサイクル
  • 1. はじめに
  • 2. 熊本地震で発生した震災瓦礫中のGFRP製のバスタブのMD法分解
  • 3. 廃棄バスタブの分解反応におけるEGMAのオリゴマーの生成抑制および除去の試み
  • 4. 樹脂分解物を用いた硬化物の作製および熱重量測定による架橋度合の評価並びに再生GFRPの作製
  • 5. 総括および展望
第4節 ダウのプラスチックのサーキュラーエコノミー実現に向けたソリューション
  • 1. リサイクル性を改善したパッケージの設計
    • 1.1 オールポリエチレン (PE) パウチ
    • 1.2 RETAIN ™ 相溶化材
  • 2. マテリアルリサイクルとアプリケーション開発
  • 3. その他の取り組み
第5節 ケナフ発泡技術の自動車部品への適用
  • 1. はじめに
  • 2. ケナフについて
  • 3. ケナフ基材について
  • 4. ケナフ基材軽量化の方法
  • 5. 工法の検討
    • 5.1 従来工法
    • 5.2 乾式分散工法
  • 6. まとめ
第6節 麻繊維/樹脂複合技術と自動車内装への応用
  • 1. はじめに
  • 2. ヘンプが注目されたわけ
  • 3. ヘンプ繊維の特徴
    • 3.1 ヘンプ繊維の構造
    • 3.2 ヘンプ繊維の分離方法
    • 3.3 複合材料としてのヘンプ繊維
  • 4. 自動車内装材の採用事例
    • 4.1 ベンツやBMW等の熱硬化性樹脂の採用事例
    • 4.2 熱可塑性樹脂の採用事例
  • 5. 国産バイオ複合素材「INASO樹脂」
    • 5.1 INASO樹脂の特徴
    • 5.2 INASO樹脂の成形法
  • 6. 国産原料の調達の可能性と再び植物利用の時代へ
第7節 セルロースナノファイバー強化プラスチック
  • 1. はじめに
  • 2. 背景と目的
    • 2.1 背景
    • 2.2 セルロース材料
    • 2.3 目的
  • 3. PP樹脂コンパウンドの取組み
    • 3.1 CNF-PP試作結果
    • 3.2 CO2低減量の試算
  • 3. 社会実装へ向けた梱包資材への材料適用
    • 4.1 サプライチェーンの変換
    • 4.2 通箱のセルロース材料適用効果
  • 5. まとめ
第8節 セルロースファイバー成形材料

- 循環型社会を目指した開発・事業展開 –

  • 1. はじめに
  • 2. セルロースファイバー成形材料の製造プロセスの開発
    • 2.1 全乾式プロセスの概要
    • 2.2 セルロースファイバー樹脂の機械的特性について
  • 3. リサイクル技術の開発
    • 3.1 選別技術の開発
    • 3.2 再生技術の開発
  • 4. セルロースファイバー成形材料の商品展開
    • 4.1 スティック掃除機への展開
    • 4.2 リユースカップへの展開
    • 4.3 材料販売の開始
    • 4.4 循環型事業
    • 4.5 高バイオマス度の材料開発
  • 5. まとめ

執筆者

  • 位地 正年 / 環境・バイオ・プラスチックリサーチ
  • 有森 奏 / 株式会社 UL Japan
  • 井関 康人 / 三菱電機 株式会社
  • 中村 真悟 / 立命館大学
  • 河済 博文 / 財団法人 九州先端科学技術研究所、近畿大学名誉教授
  • 佐々木 哲朗 / 静岡大学
  • 田邉 匡生 / 芝浦工業大学
  • 劉 庭秀 / 東北大学
  • 眞子 岳 / 東北大学
  • 大窪 和明 / 東北大学
  • 野口 英剛 / 株式会社 リコー
  • 釜谷 智彦 / 株式会社 リコー
  • 丸山 かれん / 株式会社 島津製作所
  • 下田 瑛太 / 株式会社 日立ハイテクサイエンス
  • 八尾 滋 / 福岡大学
  • 高取 永一 / 株式会社 東ソー分析センター
  • 河口 尚久 / 株式会社 ハーモ
  • 山口 政之 / 北陸先端科学技術大学院大学
  • 三觜 優司 / 株式会社 ADEKA
  • 青木 憲治 / 静岡大学
  • 藤井 透 / 同志社大学名誉教授、神奈川大学客員教授
  • 田中 達也 / 同志社大学
  • 竹村 兼一 / 神奈川大学
  • YU Wei-peng / 浙江農林大学
  • 大峠 慎二 / マナック 株式会社
  • 有浦 芙美 / アルケマ 株式会社
  • 大窪 和也 / 同志社大学
  • 池永 和敏 / 崇城大学
  • 杜 暁黎 / ダウ・ケミカル日本 株式会社
  • 羽柴 正典 / トヨタ紡織 株式会社
  • 赤星 栄志 / 三重大学
  • 内田 均 / 豊田合成 株式会社
  • 浜辺 理史 / パナソニック ホールディングス 株式会社
  • 名木野 俊文 / パナソニック ホールディングス 株式会社
  • 山本 英郎 / パナソニック ホールディングス 株式会社
  • 松田 源一郎 / パナソニック ホールディングス 株式会社

出版社

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体裁・ページ数

A4判 並製本 226ページ

ISBNコード

978-4-907002-98-5

発行年月

2023年7月

販売元

tech-seminar.jp

価格

66,000円 (税別) / 72,600円 (税込)

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