JP6752469B2 - 繊維強化プラスチックの分解方法 - Google Patents
繊維強化プラスチックの分解方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6752469B2 JP6752469B2 JP2016143722A JP2016143722A JP6752469B2 JP 6752469 B2 JP6752469 B2 JP 6752469B2 JP 2016143722 A JP2016143722 A JP 2016143722A JP 2016143722 A JP2016143722 A JP 2016143722A JP 6752469 B2 JP6752469 B2 JP 6752469B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reinforced plastic
- fiber reinforced
- bacterial cells
- decomposition
- decomposing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Description
その一方で、CFRPは自然に分解される材料ではなく、使用後の分解処理が、一般的なプラスチックよりも困難であり、効率の良い分解処理方法やリサイクル方法が模索されている。具体的な処理方法としては、例えば、(a)常圧にて、500〜700℃程度の高熱で処理する熱分解法、(b)メタノール等のアルコール系溶媒を用い、10MPaにて、250〜350℃程度で処理する超臨界流体法、(c)アルカリ金属塩触媒とベンジルアルコール等のアルコール系溶媒を用い、1〜4MPaにて、300〜400℃程度で処理する亜臨界流体法、及び(d)アルカリ金属塩触媒とベンジルアルコール等のアルコール系溶媒を用い、常圧にて、200℃程度で処理する常圧溶解法等が提案されている(例えば、特許文献1及び非特許文献1を参照)。
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記繊維強化プラスチックが、炭素繊維強化プラスチック又はガラス繊維強化プラスチックであることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記繊維強化プラスチックにおけるマトリックス樹脂が、熱可塑性樹脂であることを要旨とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3において、前記熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂であることを要旨とする。
本発明の繊維強化プラスチックの分解方法は、バシラス(Bacillus)属菌、及びアクロモバクター(Achromobacter)属菌のうちの少なくとも一方の菌体の存在下において、繊維強化プラスチックを分解することを特徴とする。
生育培養の際に用いる生育培地としては、窒素源(例えば、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、燐酸アンモニウム、炭酸アンモニウム等)、無機塩(例えば、硫酸マグネシウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム等)、及び、エキス類(例えば、酵母エキス等)等を含む基本培地等が挙げられる。
この生育培地のpHは、4〜9が好ましい。培養温度は、20〜70℃が好ましく、より好ましくは25〜37℃である。また、培養時間は、20〜90日であることが好ましく、より好ましくは30〜40日である。
また、上記繊維強化プラスチックとしては、マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂(例えば、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン、メチルメタアクリレート等)であるものとすることができる。特に、本発明においては、このマトリックス樹脂がポリアミド樹脂であるものとすることができる。
また、生育培地に対する繊維強化プラスチックの配合割合は、特に限定されないが、生育培地を100質量部とした場合に、2質量部以下(特に0.01〜0.2質量部、更には0.02〜0.1質量部)とすることができる。
更に、菌体の添加割合は、特に限定されないが、生育培地を100体積部とした場合に、1体積部以下(特に0.01〜0.8質量部、更には0.1〜0.5質量部)とすることができる。
(1)繊維強化プラスチック分解能の評価試験
<実施例1〜15>
表1に示すpHに調整された液体培地[NH4NO3(0.2g)、K2HPO4(0.1g)、NaH2PO4(0.1g)、MgSO4・7H2O(0.02g)、酵母エキス(0.01g)、水(100mL)]に、表1に示す繊維強化プラスチック(FRP)フィルム(1×1cm、0.02g)を入れ、その後、表1に示す菌体(100μL)を接種し、常圧下、常温(30℃)にて、30日間静置培養した。
(フィルムの作製及び滅菌処理方法)
下記のCFRPペレット又はGFRPペレットを1.0g秤量し、蓋付き試験管に入れた。その後、ギ酸を10mL程度加え、ペレットが溶解するまで撹拌した。溶解後、シャーレに注ぎ込み、ドラフト内において3時間、70℃の条件で乾燥させた。次いで、得られたフィルム状物を1×1cmの寸法に切断した。そして、そのフィルムを試験管に入れた後、上記液体培地を5mL分注し、121℃で15分間の加圧滅菌処理を行い、評価試験に用いた。
(各ペレットの詳細)
CFRPペレット;炭素繊維強化プラスチックペレット(東レ株式会社製、「トレカ 3101T−20V」、マトリックス樹脂;ポリアミド66、炭素繊維の含有割合;20質量%)
GFRPペレット;ガラス繊維強化プラスチックペレット(Dupont社製、「ザイテル 70G33HSIL」、マトリックス樹脂;ポリアミド66、ガラス繊維の含有割合;33質量%)
菌体の接種を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして、30日間静置した。
実施例1〜15及び比較例1〜4において、評価試験後のFRPフィルムを取り出して重量を測定し、下記式より繊維強化プラスチックの分解率を算出した。その結果を表1に併記する。
分解率=[(試験前のフィルム重量−試験後のフィルム重量)/試験前のフィルム重量]×100(%)
<実施例16>
pH7に調整された液体培地[NH4NO3(0.2g)、K2HPO4(0.1g)、NaH2PO4(0.1g)、MgSO4・7H2O(0.02g)、酵母エキス(0.01g)、水(100mL)]に、CFRPペレット[東レ株式会社製、「トレカ 3101T−20V」](0.2g)を入れ、その後、バシラス属菌(100μL)を接種し、常圧下、常温(30℃)にて、30日間静置培養した。
その後、実施例16のCFRPペレットを液体窒素により凍結させた。その後、カッターで切断し、断面を形成した。次いで、表面及び断面を、グルタルアルデヒド及びオスミウムで固定し、アルコールで脱水した後、白金でコーティングした。そして、実施例16のペレット表面及び断面をSEM観察し、その結果を図1〜図4に示した。
尚、図1、図2は実施例16のペレット表面[倍率;500倍(図1)、2500倍(図2)]、図3、図4は実施例16のペレット断面[倍率;500倍(図3)、2500倍(図4)]を示す。
菌体の接種を行わなかったこと以外は、実施例16と同様にして、30日間静置した。
その後、実施例16と同様にして、SEM観察し、その結果を図5及び図6に示した。 尚、図5、図6は比較例5のペレット断面[倍率;500倍(図5)、2500倍(図6)]を示す。
表1によれば、バシラス属菌を接種した実施例1及び実施例3〜7(分解対象物;CFRPフィルム)では、分解率が4.45〜6.95%であった。また、アクロモバクター属菌を接種した実施例2(分解対象物;CFRPフィルム)では、分解率が3.35%であった。更に、バシラス属菌を接種した実施例8〜15(分解対象物;GFRPフィルム)では、分解率が2.60〜5.55%であった。
これに対し、菌体を接種していない比較例1〜4(コントロール)では、それぞれ、分解率は0%であった。
これに対し、菌体の接種を行っていない比較例5におけるCFRPペレットの断面においては、図5及び図6に示すように、網目構造は形成されていなかった。
これらの画像結果から、網目構造部位は、微生物(菌体)が内部まで浸食した痕跡であると推測することができる。
そのため、本発明の分解方法によれば、常温・常圧にて、微生物(特定の菌体)により繊維強化プラスチックを分解処理することができ、高温雰囲気や高圧雰囲気が必要な従来の処理方法と比較して、環境負荷を大幅に低減化することができる。
Claims (1)
- バシラス(Bacillus)属菌の存在下において、マトリックス樹脂がポリアミド66である繊維強化プラスチックを分解する繊維強化プラスチックの分解方法において、
前記分解を行う生育培地がpH9の液体培地であり、
前記繊維強化プラスチックが炭素繊維強化プラスチックであり、
前記生育培地を100質量部とした場合の前記繊維強化プラスチックの配合割合が0.01〜0.2質量部であり、
前記生育培地を100体積部とした場合の菌体の添加割合が1体積部以下であり、
分解率が5.20〜6.50%であることを特徴とする繊維強化プラスチックの分解方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016143722A JP6752469B2 (ja) | 2016-07-21 | 2016-07-21 | 繊維強化プラスチックの分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016143722A JP6752469B2 (ja) | 2016-07-21 | 2016-07-21 | 繊維強化プラスチックの分解方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018012793A JP2018012793A (ja) | 2018-01-25 |
JP6752469B2 true JP6752469B2 (ja) | 2020-09-09 |
Family
ID=61019206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016143722A Active JP6752469B2 (ja) | 2016-07-21 | 2016-07-21 | 繊維強化プラスチックの分解方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6752469B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020132781A (ja) * | 2019-02-21 | 2020-08-31 | トヨタ紡織株式会社 | 繊維強化プラスチックの分解方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19706023A1 (de) * | 1997-02-17 | 1998-08-20 | Bayer Ag | Abbau von biologisch abbaubaren Polymeren mit Enzymen |
JPH11158318A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-15 | Hagiwara Kogyo Kk | 低密度ポリエチレン分解能力を有する微生物を用いた低密度ポリエチレンの分解方法 |
JP4581181B2 (ja) * | 2000-05-23 | 2010-11-17 | 東レ株式会社 | 炭素繊維強化樹脂複合体および成形品、ならびに炭素繊維の回収方法 |
JP4441639B2 (ja) * | 2004-04-22 | 2010-03-31 | 株式会社 東北テクノアーチ | 新規なプラスチック分解酵素及びその利用 |
JP2016060096A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 熱可塑性樹脂材料を含んで構成された部品の製造方法及び熱可塑性樹脂材料を含んで構成された部品の製造装置。 |
-
2016
- 2016-07-21 JP JP2016143722A patent/JP6752469B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018012793A (ja) | 2018-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108753662B (zh) | 一株低温邻苯二甲酸二甲酯高效降解菌及其发酵方法 | |
CN106748328A (zh) | 一种土壤污染修复剂 | |
CN105779356B (zh) | 一种微生物自组装纳米材料及其制备方法和应用 | |
Falah et al. | Polyethylene terephthalate degradation by microalga Chlorella vulgaris along with pretreatment | |
CN103667240B (zh) | 一种农药降解菌制剂及其制备方法和应用 | |
WO2018082266A1 (zh) | 一种水溶性纳米有机碳肥及其制备方法以及有机复合肥 | |
CN105062919A (zh) | 一种处理污水及污泥的微生物菌剂 | |
Siddiquee et al. | Investigation of an optimum method of biodegradation process for jute polymer composites | |
JP6752469B2 (ja) | 繊維強化プラスチックの分解方法 | |
Nayaka et al. | Development of eco-friendly bio-fertilizer using feather compost | |
Altun et al. | Tailoring the microbial community for improving the biodegradation of chitosan films in composting environment | |
CN105272395A (zh) | 一种用于木薯渣快速降解的复合微生物制剂及其制备方法与应用 | |
Kaushik et al. | Enrichment of vermicomposts prepared from cow dung spiked solid textile mill sludge using nitrogen fixing and phosphate solubilizing bacteria | |
CN104086292A (zh) | 一种有机肥料 | |
White et al. | Comparative study of the biological degradation of poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) microbeads in municipal wastewater in environmental and controlled laboratory conditions | |
CN106512713B (zh) | 一种除臭剂及其制备方法和应用 | |
Geed et al. | Removal of Atrazine by coupling Fenton reaction with bioreactor in series | |
CN106145382A (zh) | 一种用于渔业养殖水体的微生物净水剂的制备方法 | |
CN109182223A (zh) | 一种高效环保的垃圾除臭用微生物复合菌剂 | |
CN109280631A (zh) | 一株磺胺二甲基嘧啶降解菌s-2及其应用 | |
JP2007191612A (ja) | 微生物を用いたポリウレタンフォームの粉砕方法 | |
JP5390125B2 (ja) | 生物反応槽の維持管理方法 | |
MX347762B (es) | Compuesto de microorganismos adaptados para biodegradar la fraccion organica contenida en residuos solidos y proceso para su preparacion. | |
CN104386885A (zh) | 一种城市生活垃圾渗滤液的处理方法 | |
Vanotti et al. | Removal and recovery of ammonia from liquid manure using gas-permeable membranes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190418 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200323 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200512 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200623 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200714 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200812 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6752469 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |