産総研、PET樹脂の常温原料化に成功
発表日:2021.11.08
(国研)産業技術総合研究所は、PET樹脂を従来よりも大幅に低い温度で分解し、原料である「テレフタル酸ジメチル」を高収率かつ高純度で回収する触媒技術を開発した。使用済みPET樹脂の循環利用に向けて様々なリサイクル技術が導入・実用化されているが、不純物の影響により原料の品質が確保できない(マテリアルリサイクルの場合)、分解するために200 ℃以上の高温処理が必要となる(ケミカルリサイクルの場合)、といった課題が残されていた。同研究所は、メタノールを用いてPET樹脂を分解する化学反応(①)と、副生されたエチレングリコールに「炭酸ジメチル」を添加してメタノールと炭酸エチレンを得る化学反応(②)を足し合わせ、エチレングリコールの捕捉により①の平衡反応をコントロールする独自のアイデアによって、反応温度の大幅な低温化を実現した。市販の飲料用PETボトルをフレーク状にした試料に、メタノールと炭酸ジメチル、さらにアルカリ触媒である「リチウムメトキシド」を適切な比率で混合することにより、室温3時間程度で90 %以上のPETが分解できる(50 ℃に設定すると試料は全て分解)。また、反応後に単純な精製操作を行うことで、PET原料として再利用可能な高純度(>99%)のテレフタル酸ジメチルを単離できることが確認された。同時に合成された炭酸エチレン(収率:>80%)は汎用性が高い物質であることから、PET由来エチレングリコールのアップサイクリング法としても有望なプロセスであるという。
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