PTFEのマテリアル?リサイクル法の提案 －塩との混合で、強固な分子鎖集合をゆるませることに成功－

PTFEのマテリアル?リサイクル法の提案－塩との混合で、強固な分子鎖集合をゆるませることに成功－

2025年5月15日 15:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　教授　加纳纯也

【発表のポイント】

ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）をリサイクルする手法を新规に提案。
PTFEとNaClをボールミリングすることで、PTFEの强固な分子集合をほどくことに成功。
安価なNaClによる、PTFEをはじめとしたフッ素ポリマーの安全循环に寄与。

【概要】

东京科学大学（Science Tokyo）理学院化学系の火原彰秀教授、西村祥吾大学院生、仙波祐太学部生、京都大学化学研究所環境物質化学研究系の長谷川健教授、大貫友椰大学院生、东北大学多元物質科学研究所の加納純也教授、Li Yao大学院生らは、従来困难であったポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の新しいマテリアル?リサイクル法（用语1）を提案しました。

代表的なフッ素ポリマーであるPTFEは、拨水拨油材料として日常生活器具や、半导体加工现场で利用されています。PTFEは、有机フッ素锁の特徴である强い分子锁集合を持つため、化学的に安定で耐摩耗性や耐腐食性があり有用ですが、加工やリサイクルが难しい特徴も持っています。本研究では、安価な材料として塩化ナトリウム（NaCl）を用い、PTFEとNaClの混合粉末を乾式ボールミリング（用语2）により、PTFEの分子锁集合をほぐす?ゆるめることのできる手法を提案しました。分子锁集合がほどける様子をX线回折法や赤外分光法により明らかにするとともに、分子锁集合がほどけることがリサイクル过程につながることを、処理粉末の固体ペレット焼结により実証しました。炭化水素系の材料に比べると量は少ないですが、フッ素関连化合物を取り巻く社会状况を考えるとリサイクル法に対する需要は潜在的に高いと言えます。本発表は、热分解などのケミカル?リサイクル（用语3）に比べ、エネルギー的観点から原理的に有利ではありつつ、従来検讨されてこなかったマテリアル?リサイクル法を提案するものです。

本研究成果は、リサイクル法について4月28日付の「Bulletin of the Chemical Society of Japan」、リサイクル法の作用机序について4月17日付の「Journal of Physical Chemistry B」に掲载されました。

図１　従来のPTFEリサイクル法と提案するPTFEマテリアル?リサイクル法の概略。论文1より引用。

【用语解説】

（１）テリアル?リサイクル法：材料を化学的に分解せず、主に机械的操作により再利用する方法。
（２）ボールミリング：円筒形容器にボールと粉体を入れ、その容器を回転させることにより、机械的に粉体にエネルギーを与える方法。
（３）ケミカル?リサイクル：材料を化学的に分解して原料として再利用する方法。

【论文情报】

（リサイクル法について論文1）
掲載誌：Bulletin of the Chemical Society of Japan
論文タイトル：Mechanochemical processing of polytetrafluoroethylene with NaCl crystals
著者：Shogo Nishimura, Yao Li, Yuta Semba, Akihide Hibara, Tomoya Oonuki, Takeshi Hasegawa, and Junya Kano
顿翱滨：

（リサイクル法の作用機序について論文2）
掲載誌：Journal of Physical Chemistry B
論文タイトル：Molecular Disaggregation Process of PTFE Using Sodium Chloride: A Study by Infrared Spectroscopy
著者：Tomoya Oonuki, Taisuke Araki, Takayuki Oka, Hiroshi Matsuda, Nobutaka Shioya, Junya Kano, Akihide Hibara and Takeshi Hasegawa
顿翱滨：

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