プラスチックと酸化鉄のコンポジットの昇温還元挙動を把握することによって、廃プ ラスチックを炭材内装鉄鉱石コンポジットの炭材として利用するための基礎的な条件 取得を目的として実験を行った。本研究を通じて得られた結果を以下に総括する。
1．MDPEを添加したコンポジットPでは還元は約800Rから始まり、graphiteを添 加したコンポジットGに比べ低温から還元が進行した。MDPEとgraphiteを添加
した混合型コンポジットでは、それぞれに起因する還元反応は異なる温度で進行し た。
2．hotpressではcoldpressよりも高い還元率が得られた。しかしながら、還元への MDf，Eの寄与は限られ、さらに過剰量のMI〕PEを添加するとコンポジットに表面 まで達する巨大な亀裂が発生するため、還元率は低下した。この亀裂発生はMDPE 添加量増大の他に昇温速度上昇によっても加速した。一方、MDPEのガス化温度 は還元開始温度よりも100K以上低く、還元へのMDPE高効率利用すなわち発生 ガスの利用率増加のためには、急速昇温によるコンポジット内の温度分布の生成が 有効である。
3．亀裂発生抑制とガス利用率増大は昇温速度に関して相反する傾向を示しており、
MDPEの腑存状態や添加量などを制御しただけの混合型コンポジットでは両者の 同時達成は困難であった。
4．より効果的にMDPEを還元に利用するために外内二層に分かれる二層型コンポジ ットを提案した。外層にMDPEを添加しない場合、外層が緻密化して内圧上昇に 起因すると考えられる亀裂が発生し、MDPEの炭素の利用率が低下した。その結 果、混合型よりも還元率が低下した。一方、内層の直径を14mm以下とした直径
22mmの二層型コンポジットのトータルC／0を0．64、外層部を0．6、内層部を1．15 として、外層のMDPE添加量をC／0換算で0．1とすると、MDPEとgraphlteを 均一に混合した混合型コンポジットよりも高い還元率が得られた。
5．還元率の向上およびMDPEの有効利用を目標とする二層型コンポジットの設計に おいて最も重要な項目はコンポジット外層部におけるガスの流通抵抗である。外層 部の亀裂発生を抑制し、MDPE添加量を増加させることが今後の課題である。
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