Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
表6：東芝製多結晶パネルによるガラスの剥離率

9,951kg

破碎1回目	分别重量	割合
1.2～2.5	1,240	12%
2.5～5	1,330	13%
风力遅別	48	0%
セル屑	7,228	73%
集塵	0%
合計	9,846	99%
ロス	105kg	1%

7,228kg

破碎2回目	分别重量	割合
1.2～2.5	620	6%
2.5～5	620	6%
風力選別	12	0%
セル屑	5966	60%
集塵	0%
合計	7128	72%
ロス	100kg	1%

5,966kg

破碎3回目	分別重量	割合
1.2～2.5	389	4%
2.5～5	353	4%
風力選別	5	0%
セル屑	5173	52%
集塵	0%
合計	5920	59%
ロス	46kg	1%

表 7：シャープ製 薄膜系パネルによるガラスの剥離率

151,062kg

破碎1回目	分別重量	割合
1.2～2.5	48,339	32%
2.5～5	84,594	56%
風力選別	755	0%
バックシート	15,106	10%
集塵	1,510	1%
合計	150,304	99%
ロス	758kg	1%

15,106kg

破碎2回目	分別重量	割合
1.2～2.5	1510	1%
2.5～5	1510	1%
風力選別	75	0%
バックシート	10272	7%
集塵	1510	1%
合計	14877	10%
ロス	229kg	2%

10,272kg

破碎3回目	分別重量	割合
1.2～2.5	1027	1%
2.5～5	1027	1%
風力選別	51	0%
バックシート	6163	4%
集塵	1027	1%	ガラス剥離率
合計	9295	6%	94%
ロス	977kg	10%
（５）綱入りガラスと自動車ガラスの分離・洗浄等の研究開発

株式会社ホンジョー(HNJ)の研究開発

## ① 背景

ELV（使用済み自動車）の WS（ウィンドシールド）の合わせガラスと GMA の合わせガラスには PVB（ポリビニールブチラール）中間膜が付着しており完全分離が難しいため、長年産業廃棄物として埋め立て処分されている。

ELV の BL（バックライト）の熱線にはガラス表面に銀がプリントされているが、完全分離が難しいため産業廃棄物として埋め立て処分されている。

建材用網入りガラスの網とガラスの完全分離技術が確立されていない。

## ② 目的·目標

ELV の WS（ウィンドシールド）や GMA の合わせガラスを一次破碎装置で破碎した後で、剝離液を使用した湿式法によりガラスと中間膜を完全分離する。

剥離液の最適温度や濃度を実証試験により確立する。

ELV の BL からの銀の回収には、薬品による湿式法を導入し分離後のカレットの活用やリサイクルも可能にする。

建材網入りガラスについてハンマー型破碎機を使用してガラスとワイヤーの完全分離方法を確立する。

## ③ 実績

③－1－1、自動車用合わせガラス（GMV-WS）の破砕

合わせガラス専用破碎機（FDS650型破碎機）＜図1＞により、自動車用合わせガラスをガラスと中間膜に分離することにより双方を再資源化する方法を検証した。

可能な限り中間膜を傷つけず、またガラスカレットの粒度を細かくなり過ぎない二軸ロールの最適クリアランスを検証した。7 mm の合わせガラスに対し、2.0～2.5 mm（室温23～25℃）のクリアランスが最適である（図2）。ただし、作業環境（主に気温）によって中間膜の固さが変化するので、作業環境を安定させる必要がある。

破砕は標準の1．2m／分の2倍の速度でも良い結果が得られるた。再生中間膜の基準を満たすためには重要な工程であるので、更なる効率化と最適化を検証する必要がある。スピードを早くすることができたので剥離工程の効率化が進むことにつながる。
図 1：FDS650 型破碎機

図2：破碎後ガラスカレット

③−1−2、自動車用合わせガラス（GMV−WS）の中間膜剥離

破砕後にガラスが付着した中間膜を、専用バレルく図3＞を用いた湿式法により、付着したガラスカレットとPVB中間膜に完全に分離し回収する方法を検証した。結果として洗浄剝離液の最適温度は40℃～50℃である。最適な条件は検証できたが、最適な洗浄液を検証する必要がある。
図3：中間膜専用バレル

図4：洗净前中間膜
図 5：洗净後中間膜

図6：乾燥後中間膜（折りたたんだ状態）
## ③−2−1、自動車用強化ガラス（GMV−BL）の熱線回収

破砕された GMV-BL から、湿式法により熱線部分の銀を回収する方法を検証した。ビーカー実験により薬品、その濃度および温度の組み合わせ条件を検証した結果、フッ化水素酸による剥離が最も効率がよかった。濃度は1％前後、薬品温度は約40℃が最適であった。

図7は熱線剥離の写真で表1はガラスと銀の分離結果である。

図7：GMV-BLの湿式処理による熱線剥離

表 1：GMV-BL の湿式剥離による実験結果

粒度選別	風力選別
名称	GMV-BL（※1）	GMV-BL	AGV（※2）
画像
重量	5.16kg	0.027kg (27.45g)	0.009kg (8.88g)
重量比（w%）	99.2%	0.05%	0.02%
銀純度	7.1%（0.63g）※3
価格	¥32（¥6/kg）	¥0.16（¥6/kg）	¥63（¥7,029/kg） (2013/1/24 相場)

※1 GMV-BL : Glass Material from Vehicle Back Light

※2 AGV : Ag（銀）from Vehicle

※3 三井金属鉱業(株)分析データによる
図8：熱線の銀

## ③−3−1、液晶パネルガラス（GML）のリサイクル

液晶パネルからの偏光板剥離と湿式洗浄によるガラス洗浄とレアメタルの回収を研究した。電気炉にてある温度で約3～5分程度加熱すると接着剤が軟化し偏光板が剥がれやすくなる。偏光板を剥がした後フッ化水素酸で洗浄し剥離した固体を回収した。液晶ガラス洗浄後固体からのインジウムの存在が確認できたが、回収量が極めて少ないため処理コストと比較して効率的な回収方法ではないと判断した。湿式以外の方法を検証する必要がある。

## ③−4−1、建築用網入りガラス（GMA−W）のリサイクル

ハンマー型破碎機による網入りガラスからの網（ワイヤー）とガラスの分離方法を検証した。手破砕により網入りガラスをある程度粗破砕後、ハンマー型破砕機に投入し、ガラスとワイヤーの分離実験を行った。ハンマー型破砕機で比較的分離可能であるが、網が少し残るガラスがある。ある程度の粒度（2ミリ以上）を残しながら、網を分離できないとグラスウールの原材料としての受入基準を満たさないので、粒度を保ちながら分離することが課題である。5mm以上のガラスには網が残存している率が高いため、篩をかけて5mm以上のガラスを再破砕する。5mm以下のガラスカレットは磁選機により、網単体及び網付きガラスカレットを分離し再度破砕する。ハンマー型破砕機で破砕し、ある程度の粒度にすることができる（図9）。これをふるいにかけて、5mm以上のガラスカレット（図10）は再破砕し、5mm下のガラスカレット（図11）は磁選することによって、比較的大きな粒度のガラスカレットを回収することができた（図13）。ガラスと網を多く分離することができた。1mmのふるいで選別しても、網単体がふるい下に混入する（図14）。
ある程度の粒度を残しながら、網を分離できないとグラスウールの原材料としての受入基準を満たさないので、磁選機による網とガラスの分離精度を上げる必要がある。また1 mm下でも網単体が混入するため、5 mm下のガラスカレットを磁選し、できるだけ大きな粒度でガラスカレトの回収をすることが課題である。

図9：ハンマー型破碎機外観

図10：破砕後網入りガラスカレット
図11：ふるい後5mm上網ガラスカレット

図12：ふるい後5mm下網ガラスカレット

図 1 3：磁選によりワイヤーを除去後の 5mm 下ガラスカレット
図１４：ふるい後１ｍｍ下ガラスカレット

## (6) 自動車用合わせガラスから中間膜とガラスカレットの完全分離技術の研究開発

## （６）－Ａ：株式会社啓愛社（KEI）の研究

## ① 背景

ELV の WS ガラスに使用されている合わせガラスの中間膜とガラスカレットの完全分離を自動車解体業者の立場にたって取り組む。

中間膜、ガラスカレットともに水平リサイクルが世界的に始まっていないので WS ガラスからそれぞれの完全分離を達成して水平リサイクルの推進を目指して平成 25 年 9 月から研究を行った。

## ② 目的·目標

中間膜の剝離に有効な剝離液を開発し最適使用条件まで実証する。

## ③−1、剥離液の開発

ガラスと付着した中間膜を完全分離するための剥離液の開発に取り組んだ。開発した中間膜剥離液による剥離効率に関する実証試験を行った。

開発予算	概要
剥離液開発費	合わせガラスのガラスと中間膜の剥離液
実証用剥離液	実証検証用(加温・共擦りによる剥離促進)の購入
実証用剥離装置	上記共擦りの検証用実験設備

剥離液の成分と特徴は以下の通りである。

主成分：官報公示整理番号 化審法 : （1）-369 相当
水酸化カリウム水溶液

pH : pH > 1.1

物質：強アルカリ性

安全性：通常の取扱条件において安定である。（ゴム手の使用）

比重 : 1.49 (20℃)

剥離液の液温の変化による剥離速度の実証を行った。

剥離液を一定の温度に加温・保温する事で、剥離促進の確認が出来た。

比較結果は以下の通りとなった。

表 1：液温常温(未加温)

時間(H)	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5	5.5	6	6.5
1	評価	0	0	1	1	1	1	1	1	2	2	2	3
水温	5.5	5.5	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6
2	評価	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1
水温	5.5	5.5	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6
3	評価	0	0	1	2	2	2	2	2	2	2	2	2
水温	7.5	7.5	7	6.5	6.5	6.5	7.3	7.8	7.6	7.5	7.5	7.4
4	評価	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1
水温	7.5	7.5	7	6.5	6.5	6.5	7.3	7.2	7.3	7.4	7.5	7.4

表 2：液温 (加温 $ 25^{\circ}C \sim 35^{\circ}C $ )

時間(H)	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5	5.5
5	評価	0	1	1	1	2	2	3	3	4	5
水温	26	28.7	29.5	31.8	35.1	33.4	33.1	32.5	31.5	31.5
剥離促進狀況確認

図7：剥離時間と液温の関係

サンプル 1、2 については当該液を常温（外気温）のまま使用した、1～2 時間半ほどで剥離は進行するが 6 時間まで大きな変化は見られない。その後 24 時間以内には剥離完了を確認した。

サンプル7、8では当該液を加温(設定値25℃～35℃)して使用した、1時間経過時で常温と比較しても剥離状態に大きく違いが確認出来た。その後3時間半で剥離完了した。

結果として、剥離状況については、当該液を加温する事で剥離時間を短縮する事が実証できた。
更に、上記内容からガラス同士の共擦りを発生させる事で更なる促進が得られる可能性を見出した。

剥離効果を促進させる事、共擦り効果の検証を目的とした為、簡易的な剥離機を試作して、上記可能性の検証を実施した。

構造は、装置下部に剥離液の槽を設置しドラム缶を横にして、1/3程が剥離液に浸かる様に設置し、ドラム缶が回転する事で剥離促進と、複数枚投入する事でガラス同士の共擦り効果を狙った。

実証中にドラム缶内部でガラス同士が絡まり作業性が著しく落ちたので、ドラム缶内に絡まり防止と共擦り促進の為の、突起物を追加した。

図8：簡易剥離機

図 9 ：剥離槽
図１０：絡まり防止対策（突起）

剥離液溫度 40℃(±5℃)

時間(分)	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5	5.5	6	6.5	7	8	8.5	9	9.5	10	投入 枚数
1	評価	0	0	2	2	2	3	3	3	3	4	4	4	4	4	4	4	5	5	5
2	評価	0	0	1	1	2	2	3	3	4	4	5	5	5	10
3	評価	0	0	1	2	2	2	2	2	3	3	4	4	4	4	4	4	4	4	15
4	評価	0	0	1	1	2	2	2	2	3	3	3	3	3	3	3	3	4	4	20

図１１：剥離時間による剥離状況変化

本試作機では液量を100Lとし、剥離時間を10分と設定したが、以上の結果より枚数を多くして共擦り効果を促進させる事にも上限があり等試作機（ドラム缶200L）では、10枚程度の投入量が最適だった。

更に効率 (処理枚数) を上げるのであれば、剥離機全体の容量を上げれば 1 稼動当たりの処理枚数の増加は見込めると考えられる。

また、剝離液槽に溜まった、ガラスカレットの取出しがしやすい様に、ドラム缶に剝離槽底部からかきだし用にヘラを設置(写真下)した。ヘラを設置する事で剝離槽に落
下したガラスカレットを剥離槽の前部に掻き集めてガラスカレットを回収し易くした。

図12：ヘラ部分

表 3：剥離液の濃度による、剥離状態の確認

時間(分)	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5	5.5	6	6.5	濃度(%)
1	評価	0	0	0	1	1	2	2	3	3	4	4	5	5
2	評価	0	0	0	1	2	2	2	3	3	4	5	10
3	評価	0	0	0	1	2	2	2	2	3	5	15
4	評価	0	0	0	1	1	2	2	3	4	5	20

投入枚数は1枚

剥離液の濃度の状態を変える事による、剥離促進は濃度を上げることで若干の促進は見られた。
剥離液の濃度による、剥離状態の確認

時間(分)	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5	5.5	6	6.5	濃度(%)
1	評価	0	0	0	1	1	2	2	3	3	4	4	5	5
2	評価	0	0	0	1	2	2	2	3	3	4	5	10
3	評価	0	0	0	1	2	2	2	2	3	5	15
4	評価	0	0	0	1	1	2	2	3	4	5	20

投入枚数は1枚

剥離液の濃度の状態を変える事による、剥離促進は濃度を上げることで若干の促進は見られた。

図13：剥離液濃度と剥離時間の関係
表4：ガラスの採取量

車種/クラス	型式	①切出したガラス	②破碎時に発生したカレット量	③破碎終了後のガラス(中間膜含)	④合計重量(②+③)	差(④-①)	破碎工程後のカレット発生量(②/①×100)
軽自動車	8.20	3.80	3.60	7.40	-0.80	46.3%
小型車	K11	6.60	3.30	3.26	6.56	-0.04	50.0%
普通車	M12	10.20	4.50	5.20	9.70	-0.50	44.1%
ミニバン	C24	7.50	3.50	3.84	7.34	-0.16	46.7%
セダン	F31A	9.00	4.20	4.20	8.40	-0.60	46.7%
ミニバン	RA6	11.00	5.40	4.30	9.70	-1.30	49.1%
外車	M350	10.00	4.80	4.50	9.30	-0.70	48.0%
車種/クラス	型式	⑤剥離工程時からの発生したガラス	⑥剥離工程終了後の中間膜	⑦合計②+⑤+⑥	⑧ガラス取出し量⑦-⑥	差(⑦-①)
軽自動車	3.62	0.67	8.09	7.42	-0.11
小型車	K11	2.38	0.79	6.47	5.68	-0.13
普通車	M12	4.68	0.8	9.98	9.18	-0.22
ミニバン	C24	3.01	0.79	7.30	6.51	-0.20
セダン	F31A	3.98	0.81	8.99	8.18	-0.01
ミニバン	RA6	4.51	0.83	10.74	9.91	-0.26
外車	M350	3.81	0.83	9.44	8.61	-0.56
表 5：作業フローイラスト

切出したフロントガラスを粗破砕する。

水洗い後、乾燥させる。

③

剥離機

剥離機に投入する。

回收

図１４：剝離状況

左図：合わせ WS の 1 次破砕直後、右図：剝離液でガラス剝離後の中間膜
(7) 廃太陽光パネルの破砕選別による、リサイクルスキムの構築

（7）—A、ハリタ金属株式会社（HRK）の研究開発

## ① 背景

廃太陽光パネルからのガラス、希少金属、ベースメタルの分離回収は今後必要な分野である。

現有社内設備にて分離方法を確立するため基礎実験を実施して必要と判断した設備の追加導入を図り研究開発を行う。

## ② 目的·目標

太陽光パネルを分離回収するための各種実証試験を実施して最適な分離方法を確立する。

破砕・選別による素材の分離が可能なリサイクルスキムを確立する。

方式は、ミルによる粉砕、回転炉による燃焼、シュレッダーによる破碎を比較した。

## ③ 分離実験結果

アルミフレーム分離は手作業では時間がかかるので機械化が必要になる。

パネルの切断はカッターで容易であるが、切粉が大量に発生するので対策が必要になる。

図1：ダイヤモンドカッターによる細分化

ボールミル設備による粉砕、分離テストを実施するがガラスカレットが少々分離できただけでほぼ投入状態と変化がなかった。

各種実証試験の結果からボールミル設備による分離回収は、EVA 膜の柔軟性とガラスと EVA 膜の強固な接着により不適と判断した。

表1：ボールミル破砕実験結果と重量バランス
•	重量 [kg]
ボールミル投入重量	75.0
ガラス分離回收重量	2.5

図2：ボールミルによる粉砕分離

次に回転炉による可燃部材の EVA 膜、BS（バックシート）の燃焼方式は燃焼時間 2 時間で温度が 300℃ で 7 トンが限界であり投入量と燃焼時間の関係から処理量が増産できず経済性で優位性が乏しい。

表 2：回転炉での焼成によるマテリアルバランス

重量[kg]	備考
溶解炉投入重量	75
溶解炉烧成後重量	48	リフトで移送時ドロップあり。

表 3：篩選別によるマテリアルバランス

重量[kg]	備考
篩選別重量[kg]	12
6mmオーバー	6.25	電極0.25kg含む
6mmアンダー	5.50
図3：回転炉による焼却試験

図4：焼却後のスクリーン選別（粒度選別では素材単位の選別ができない）

最後にシュレッダープラントによる破碎実験を実施した結果、アルミ枠付きで一瞬で20枚の太陽光パネルが破碎され、アルミが回収可能であることが判明できた。

図5：シュレッダープラントによる破碎

シュレッダーのみの粉砕では、セル屑、ガラス、電極等がシュレッダーダストに混在されたままとなり、緻密な選別が難しいので、専用の選別機を導入した。選別回収装置として、ジグ式湿式比重選別機を導入しガラスとEVAと非鉄金属の分級の可能性を実験した。

選別回収装置として、ジグ式湿式比重選別機を導入しガラスと EVA と非鉄金属の分級の可能性を実験した。
図6：比重選別裝置
表 4：太陽光パネル実験に用いた破砕・選別設備の比較

ボールミル	回転炉	シュレッダー	ジグ式湿式比重選別機
分離状況	ガラス	×	△	△	○
セル屑	×	△	△	○
EVA	×	×(焼失)	△	×
バックシート	×	×(焼失)	△	×
電極	×	△	△	△
アルミフレーム	-	-	○	-
メリット	密閉破碎のため、粉塵の飛散や目切れが少ない。	EVA やバックシートが焼失するため、リサイクルマテリアルで主要なガラス・セル屑・電極のみを回収できる。	・処理速度が速く、大量処理に向く(20t～/h)。・太陽光パネルの事前加工が一切不要。	・選別液が水だけ。・理論的には緻密な比重選別が可能。・大量処理可能。
デメリット	・30cm四方に収まるように加工しなくてはいけない。・鉄球の破碎力がEVAとガラスの粘着力に勝てず、太陽光パネルのガラスマテリアルリサイクルには不向き。	・バックシートやEVAの焼失に時間がかかるため、経済効率が悪く大量処理には不向き。・素材選別は不可。別の選別装置で選別する必要性あり。	・異物混入が起こりやすい(ライナー等の内部磨耗より、鉄粉の混入リスクがある)。・粉塵が舞いやすく、目切れが大きい。・ガラス・セルはシュレッダーダストにまとめて回収されるため、分離には別の選別装置の併用が必要。	・長尺の金属線の混入に弱い。・緻密な比重選別をするには、投入前処理の粒度選別範囲を考慮する必要がある。・鉄粉の混入があると回収産物に鋳が着色しやすい。・3種類以上の素材を比重選別する場合、選別数に応じて本体の増設が必要。

(〇：分離可能、△：混在、または品種毎に異なる、×：分離不能)
図7：太陽光パネルリサイクルにおける全体の工程フロー

比重選別による結果のマテリアルバランスシートを表5に示す。

表5：ジグ式湿式比重選別におけるマテリアルバランス単位は全てkg。

投入重量	99,636
オーバー品	25,384	25.5%
アンダー品	11,804	11.8%
オーバーフロー産物	8,041	8.1%
アンダーテイル産物	37,995	38.1%
未選別品	13,719	13.8%
目切れ	2,796	2.8%

## (1) 品位について

ガラスは完全とは行かないまでもアンダーテイル産物としての濃縮は可能だった。選別する際に、選別時間と排出量を制御することで、オーバーフロー産物にも粒度で分けて排出することが可能だった。
EVA・バックシートも完全とはいえないが、オーバーフローでの回収が可能だった。ただし、EVA・バックシートを分離することは選別機での選別数が限られているため、現時点では不可能だった。

セル屑は、分析の結果、セル由来の Ag ペーストが 0.5 mm アンダー品と 8 mm オーバー品へ分散・濃縮されていた。なお、セル由来の Ag ペーストはオーバーフロー・アンダーテイルへ回収されなかった。この結果、精錬業から足切りされ、有価売却ではなく逆有償になってしまう産物があることが判明した。

電極は太陽光パネルの品種によって単結晶・多結晶系 GMPV においては回収可能であったが、薄膜系・CIS 化合物系 GMPV では回収不可能であった。ただ、電極を回収した場合はジグ式湿式比重選別機における選別能力を低下することが解ってきた。その原因と詳細は後述する。

なお、シュレッダーにおいて破碎が出来なかった GMPV が 8 mm オーバー品にすべて集まっており、セル・ガラス・EVA・バックシート・電極の残渣が確認された。

太陽光パネルの種類によって、シュレッダー破碎残渣である8mmオーバー品の様相が違うため、ガラスの回収率やジグ式湿式比重選別機における選別のしやすさが変わってくることも解った。

表6：ジグ式湿式比重選別産物のAg含有量単位はg/t。

メーカー・品種	8mm オーバー品	0.5mm アンダー品	オーバーフロー	アンダーテイル
SHP 薄膜(片面ガラス)	858	52	~0.01	~0.01
SHP 薄膜(両面ガラス)	184	267	~0.01	~0.01
SHP単結晶	1,350	2,350	~0.01	~0.01
SHP多結晶	2,620	2,780	~0.01	~0.01
SOF CIS化合物	187	56	~0.01	~0.01

## (２) ジグ選別のマテリアルバランスについて（表５の考察）

ガラスをアンダーテイルに狙って排出を試みたが、アンダーテイルの収率は平均40％であった。どのサンプルにおいても、コンベアからのこぼれの他に、ガラスなどの細かい粒子が水と一緒に流出し、循環水タンクや回収ボックスへ投入量全体の約10％が排出された。

特に、CIS 化合物系 GMPV においては、上記の傾向が顕著であり、未選別品の 70％ 近くが回収ボックスに流れており、結果投入量全体の 17％ のガラスが回収された。

一部計量できなかったサンプルの未選別品もあるため、目切れは実質5％程度と見積もっている。
## （３）ジグ式湿式比重選別機における課題について

太陽光パネルのメーカーやセルの種類によって、ジグ式湿式比重選別における処理トラブルや選別のしやすさ・しにくさが異なることが解ってきた。

## ① 鉄系素材の混入問題

どの製品においても解決することができなかった。

原因は４つあると考える。

1 つ目が、シュレッダー磁選機で回収されずに混入した異物が、選別機の中に入り、選別機本体水槽内で長期滞留したことで錆びが付着したこと。

2つ目は、シュレッダー破砕時、ガラスによってシュレッダー本体内のライナーとハンマーが磨耗し、鉄粉が混入した。

3つ目は、選別機水槽が防錆塗料処理を施した鉄籠になっており、長期間および大量に処理・選別していくにつれ、鉄籠表面の塗料が削れ、そこから鉄が腐食したこと。鉄籠の底はパンチングメタルや折網が幾重にも重なっており、そこに目詰まりしたガラスはすべて鋳びていたことも確認された（図9）。4つ目は、選別終了後に排出される製品において、十分に水切りがされておらず、製品内に含有している水分が混入した鉄粉に反応し、そこから鉄鋳が発生したことである。

ジグ式湿式選別起因の２つの問題についての解決策は下記の通り、

・鉄籠の腐食問題…定期的な鉄籠交換、材質の変更（ステンレス製）

・水切り不足の問題…水切り用のスクリーンを定期的に交換・メンテナンスすることにより解消は可能と考えている。

シュレッダ一起因の問題の解決策の問題については下記の通り。

・設備仕様の問題のため、ジグ式湿式選別機前に磁選機を追加して鉄粉を除去する。

## ② 電極の混入問題

電極（巾1 mm×長さ~200 mm）の回収については、単結晶・多結晶系GMPVにおいて選別槽最下層で沈殿して絡み合あうことで選別槽の排出口が詰りやすくなり、選別能力が低下する一因となってしまった（図9）。無理をしてジグ式湿式比重選別で回収すると、アンダーテイル（ガラス）に混入してしまうこともあり、選別機に入る前に電極の大部分を回収すべきと考える。

暫定的な対策としては、現在粒度選別で用いている網を折網から櫛状の網、もしくはパンチングメタルに変更して、長尺の電極が選別槽に入るのを抑制することで、選別における負担を軽減することを検討している。
選別機排出口 （ファーストゲート）

図8：サンプル C の GMPV ジグ式湿式比重選別における電極の詰り上記は 10 t 中 4 t 選別終了した時点で選別槽排出口近傍を掘ったときの写真。

今回のシュレッダー破砕・ジグ式湿式比重選別の2段階処理工程におけるマテリアルバランスを表7に示した。表7において、2段階工程トータルの目切れは約10％という結果になったが、シュレッダー破砕における目切れの改善ができれば全体の目切れは解消できると考える。また、太陽光パネルに使用されているガラスが、パネル全体の80％近い重量比であるのに対し、シュレッダー破砕とジグ式湿式比重選別機の選別の2段階処理工程におけるガラス（アンダーテイル品）の回収率が40％弱とリサイクル率が低いように見えるが、0．5mmアンダー品や8mmオーバー品、オーバーフロー品を精錬副資材等で利用可能となれば、リサイクル率は約70％へと上昇する。

今回のシュレッダー破砕・ジグ式湿式比重選別の2段階処理工程におけるマテリアルバランスを表7に示した。表7において、2段階工程トータルの目切れは約10％という結果になったが、シュレッダー破砕における目切れの改善ができれば全体の目切れは解消できると考える。また、太陽光パネルに使用されているガラスが、パネル全体の80％近い重量比であるのに対し、シュレッダー破砕とジグ式湿式比重選別機の選別の2段階処理工程におけるガラス（アンダーテイル品）の回収率が約40％とリサイクル率が低いように見えるが、0.5mmアンダー品や8mmオーバー品、オーバーフロー品を精錬副資材等で利用可能となれば、
リサイクル率は約70％へと上昇する。

表 7：本活動で行った破砕選別における2段階工程のマテリアルバランス（シュレッダーダストの各項目がジグ式湿式比重選別によって得られた産物を表す）

処理重量(kg)	111,847
処理枚数	6,856
総重量[kg]	マテリアルバランス	主要材料
ダスト	8mm オーバー	25,384	22.7%	シュレッダー破碎残渣
0.5mm アンダー	11,804	10.6%	セル屑・ガラス
オーバーフロー	8,041	7.2%	EVA・バックシート
アンダーテイル	37,995	34.0%	ガラス
ジグ未選別品	13,719	12.3%	ガラス
ジグ選別目切れ	2,796	2.5%	ガラス・セル屑
鉄	0	0	-
アルミ	3,941	3.5%	アルミフレーム・バックシート
シュレッダー目切れ	8,332	7.4%
## （7） -B、東芝環境ソリューション株式会社

## ① 背景

太陽電池モジュールの大量廃棄時代に向けて、使用済み太陽電池モジュールの適正処理を実施するプロセスを提案している。使用済み太陽電池モジュールは、性能の違いにより再利用（リュース）するものと、有価値性、有害性を把握したうえでの資源化（リサイクル）するものとに分類される。

## ② 目的·目標

使用済み太陽電池モジュールの適正処理の一環として、太陽電池モジュールの性能評価を実施することにより、再利用（リュース）の検討を進めている。太陽電池モジュールの性能評価を実施するソーラーシミュレータを導入し、測定値の信頼性（絶対性）、反復性、再現性の確認試験を実施する。

## ③ 実績

日清紡メカトロニクス株式会社のPVS1222i-Lを東芝環境ソリューション（株）の入弁事業所に導入し確認試験を実施した。

1：ソーラシミュレータ本体
## ④−1、仕様

本装置は全天日射基準太陽電池モジュール測定装置（日清紡メカトロニクス株式会社製、型式：PVS1222iⅡ-L）である。詳細な仕様について以下に記述する。

また、装置の校正証明書を(7)資料に添付する。

・最大モジュール寸法

モジュール長さ 2200 mm

モジュール幅 1200 mm

·光源

ランプ 長アークパルス1.3 m キセノンランプ

1本

ランプ寿命 約300000フラッシュ

ランプ電圧 2400 ~ 3000 V

・パルス幅 100 msec

スペクトル IEC60904-9 Ed. 2 スペクトル合致度等

フィルタによりAM-1.5 IEC60904-9

Ed. 2 の基準太陽光に対して±20％以

内(波長範囲400 ~ 1100 nm)

· 測定照度

200 ~ 1100 W/m²

·照度变動率

±0.2%以内(1000 W/m²)

・照度むら

±2.0％以内

· 測定レンジ

測定許容誤差0.2級（フルスケールの±0.2%）相当

電圧レンジ（測定用）	電流レンジ（測定用）
0 -2 V	0 -0.2 A
0 -50 V	0 -2 A
0 -200 V	0 -10 A
0 -300 V	0 -20 A

・本体の寸法・重量（各盤、PCラック）

本体	制御盤	高電圧盤
本体長さ	2860 mm	1500 mm	2300 mm
本体奥行	1860 mm	600 mm	600 mm
本体高さ	1612 mm	1450 mm	1450 mm
重量	1050 kg	360 kg	740 kg
④-2、ユーティリティ

項目

·本体電源

· 压缩空気

④-3、設置環境

## 項目

- 使用周囲温度

- 保存周囲温度

- 使用周囲湿度

- 保存周囲湿度

- 腐食性ガス

- 室内クリーン度

④-4、光学系

項目

·光源

・光パルス幅

・スペクトル

·照度変動率

・照度むら

④−5、测定系

項目

・モジュール温度

・電圧測定レンジ

仕様

三相AC 200 V ±10 %, 50 / 60 Hz, 50A

0.4 Mpa, 210NL/min 以上（ドライエア一）

## 仕様

15 ~ 35 °C

-15 ~ 60 °C

30 ~ 60 %RH（結露なきこと）

10 ~ 90 %RH（結露なきこと）

腐食性ガスのないこと

クリーンルーム非対応

## 仕様

キセノンランプ1本高電圧トリガ

ワイヤー付

平均寿命300000 フラッシュ

約100 msec

AM-1.5G の基準太陽光に対して

±20 %以内

STI：±0.2 %以内、LTI：±0.2 %

以内

±2.0 %以内

仕様

非接触温度計測定精度：±1℃

0 ~ 2 V、0 ~ 50 V、0 ~ 200 V、

0 ~ 300 V
・電流測定レンジ

確度はフルスケールの±0.2％

0 ~ 0.2 A、0 ~ 2 A、0 ~ 10 A、

0 ~ 20 A

確度はフルスケールの±0.2%

・繰り返し測定誤差

10回繰り返し測定にてPmax,

Isc, Vocともに±0.25%以内

· 測定時間 · 休止時間

測定時間：10秒休止時間（インタ

一バル)：30秒

## ⑤ 校正

本装置における測定データは、光量×W/m²と温度y℃の測定条件における、発電量ZWとして表示される。そのため測定対象を正しく評価するために、性能バラツキが許容できる単セルからモジュールを製作し、光量・温度など測定環境が認証されている条件でモジュールの測定を実施した。この測定結果（測定値）に基づき、本装置を校正することで本装置による測定値の信頼性（絶対性）を保証する。この様に認定機関によって測定値が保証されているモジュールを“基準モジュール”と呼んでいる。

装置の校正・確認作業についての手順を以下に記述する。

⑤─1、日清紡メカトロニクス株式会社にて単一セルモジュール、及び基準モジュールを作製する。

⑤– 2、TÜVRheinland Japan株式会社にて単一セルを基に基準モジュールの性能を測定頂き、基準モジュールの値付けを実施する。

⑤– 3、本装置にて基準モジュールを測定しTÜV Rheinland Japan株式会社の測定値を基に装置を校正する。

表1. 決定された基準モジュールの値

Isc	8.4318 A
Voc	36.775 V
Pmax	236.767 W
Ipm	8.0256 A
Vpm	29.502 V

表 1 に示す基準モジュールの各測定値はTUV Rheinland Japan株式会社によって測定された基準モジュールに基づき、再度測定（値付け）した基準モジュールの値を示している。
## （6） 確認試験結果

## ① I - V 特性評価結果

図2：モジュールのI-V特性

本装置によるモジュールの一般的なI-V特性（1000W，25℃±1℃）を図2に示す。測定されたI，V値より算出したP-V曲線も同時に示す。本装置による測定点は、約5000点程度であり、I-V特性は連続曲線として得られる。（本装置の特長）

この時、 $ V = 0\ \Omega $ を短絡電流 $ I_{sc} $ 、 $ I = 0\ \Omega $ を解放電圧 $ V_{oc} $ 、 $ I \times V $ の最大値を最大出力 $ P_{max} $ 、 $ P_{max} $ の電流を最大出力電流 $ I_{pm} $ 、電圧を最大出力電圧 $ V_{pm} $ と呼ぶ。
図3：10回繰り返し測定結果

本装置による、測定データの反復性を確認するため、基準モジュールを用いて繰返し測定を実施した。その結果を図3に示す。測定は、照度1000W/m²、25℃±1℃の条件において、それぞれ30秒間隔で10回実施し、平均値、及び誤差を求めた。平均値は、237.138Wであり、最大誤差は0.13%であった。この値は、基準値（±0.25%以内）を満足している。

## ③ 再現性測定結果
図4：照度1000W/m² 25℃繰り返し測定結果

本装置による、測定データ再現性を確認するため、基準モジュールを用いて繰返測定を実施した。測定は照度1000 W/m²、25℃±1℃の条件において、異なる測定日において再現性測定を12回（異なる12日間）実施した。測定結果を図4に示す。測定は、反復性試験と同様にそれぞれ30秒間隔で10回ずつ実施し、測定値の平均値をその測定日の値とした。基準値から最も離れた値（2月23日の最大値237.727W）における誤差は、0.202%である。この値は、本装置の基準値（±2％以内）を満足する。

同様に照度を800 W/m²、及び200 W/m²に設定した条件での測定結果をそれぞれ図5、図6に示す。同時に測定点の平均値も示す。繰返し測定における最大誤差はそれぞれ800 W/m²で0.142%、200 W/m²で0.175%と小さく、本装置が異なった照度条件下による測定においても基準値（±2％以内）を満足する測定精度を有していることが分かる。
図 5：照度 800W/m² 25℃ 繰り返し測定結果

図6：照度200W/m² 25℃繰り返し測定結果

## (7) まとめ

測定環境（光量・温度など）がISO/IEC17025:2005に適合している認証機関
（TÜV Rheinland Japan株式会社）においてモジュール（基準モジュール）の評価を実施した。この測定結果（測定値）に基づき、本装置の校正を行った。これにより、本装置による測定値の信頼性（絶対性）が保証できた。

基準モジュールを用いて、30秒間隔で連続10回線返し測定を実施した。最大誤差は0.131%であり、基準値（±0.25%以内）を確認できた。さらに、30秒間隔で連続10回線返し測定を12回（異なる12日間）実施し、最大誤差は0.202%であった。この値は、基準値（±2%以内）であることが示している。これにより、本装置による測定値の反復性、再現性が確認できた。

## （８）　使用済携帯電話、パソコン、モニタなどのガラスリサイクル方法の研究開発

株式会社ムーバブルトレードネットワークス（MTN）の研究開発

## ① 背景

パソコンを回収して解体することにより、部品をできるだけ破壊しないような解体を行う事で、部品の分別が可能となる。

液晶デイスプレイとしてのガラスを再資源化する可能性を研究する。

## ② 目的·目標

GML のガラスを分別回収することにより再資源化に向けた回収・運搬の仕組みを確立する。

## ③ 実績

パソコンの HDD は有価物としての価値が高いので基盤を傷つけないような破壊により有価の販売価格が倍近くまで価値をあげることができた。

しかしながら廃棄ガラスのリサイクルには量が集まらず回収に目処が立たず途中で活動を中断せざるを得なかった。
図1：2.5インチサイズのHDD

図2：3.5インチサイズのHDD

## （9） 廃ガラスのセラミック原料化等の研究開発

## 丸美陶料株式会社（MTK）の研究開発

## ① 背景

廃ガラスをタイルなどの建材品や食器の原料に添加すると製品製造時の歩留まりや物性への悪影響があるため、1％未満に抑えて使用していた。

特にソーダガラスを入れると従来タイルの焼成温度（1250℃）では形状の不安定さが増すことが分かった。

## ② 目的·目標

廃ガラスを30％～60％配合設計し安定した原料を製造する。

これで製造されたタイルは細かな気泡を持ち、通常タイルの比重2.2-2.4に対し1.3-1.4と小さく軽量化でき、かつ断熱性に優れるため運搬から施工までのコスト削減を含め取り扱いが容易となり機能も付加される。

クリスタルクレイ社と共同で原料の成形・焼成を繰り返し配合の決定と製品化を目指す。期間内の品質確認と製品化を目指す。

低温焼成食器用原料としてセントクレイプラスを開発する。
廃ガラス材料を利用したリサイクル粘土の顆粒粉を作成し、これを各産地の

工業用食器原料及び陶芸土に混練することで低温焼成を可能とする。

さらに配合割合に応じて焼成温度を変化させることもできる。

また顆粒にすることで生産の配合時に粉じんも少なく、計量も容易となる。

基礎試験を社内で行い、出来上がった顆粒粉を各社各人へサンプル出荷し、工業用及び陶芸用としてのハンドリングの評価を得る。

上記の２つの開発により年間１２，０００トンの廃ガラスの使用を可能にする。

## ③ 実績

## ③−1、低温焼成軽量タイル材料の開発

初年度は丸美陶料株式会社がタイル原料としての開発を行いクリスタルクレイ（株）がタイルの製品化及び評価を行った。GML, GMV, GME と手持ちの粘土や長石との組み合わせの試験を行った（配合比は非公開）。具体的には GML と GMV・GME を組み合わせで 30～60％の配合率範囲で最適化を図り、また環境負荷低減のために焼成を 1100℃程度で行い軽量かつタイル建材として寸法精度、吸水率、曲げ強度、凍害試験等 JIS 規格を満たす製品が出来る様試験室におけるポットミル少量試験、成形焼成試験を繰り返した。

また 1 つの配合について数種類の温度で電気炉焼成を行い比重、色、形状、曲げ強度の物性を評価した。それに伴い曲げ強度測定器を購入した。

各ガラスの受け入れに対応できるよう既存のストックヤードに屋根を設置した。

(株)島津製作所オートグラフ AGX-5kNX

図1：曲げ強度測定器
図2：原料受け入れヤード（屋根付き）

原料の製造の工程に関しては基本的には従来と同じ設備（ボールミル、スプレードライヤー）にて製造できる。ただし GML が扁平である為にボールミルへの投入時にカサが増える事、また従来原料よりやや固い為粉砕効率が落ちた。また生産時に発生する原料の廃棄物は従来であればそのままリサイクルが可能であるが、この製品は発泡・低温という特性上容易にリサイクルはしにくい。

平成 25 年度は、前年度の各種配合の内、吸水率その他タイルとしての物性に長けていた配合に絞りタイル化中量試験及び量産試験を繰り返した。クリスタルクレイと共同で原料の配合見直し、原料の含水率、プレスの設定、焼成温度等変化させ適切な設定を行うと共に白色だけでなく着色した素地も使用し展開を行った。

またこの原料は通常タイル原料より150℃程度低温で焼成される為、通常原料と混入することでお互いに害を与える事となってしまう。製品タンクや汚水を完全に区別することが必要となるため社内の製品タンクの移設改良を行った。
図3：製品タンクの移設

平成26年度はクリスタルクレイ社と共に原料試験を続けてきたが、タイルの性能・品質（寸法、吸水、耐久性、耐摩耗性、耐薬品性、凍害、比重等）のうち一部の物性について時々不安があった。何度も再現試験をし検証した（組成、粒度、成形条件、焼成条件を変え岐阜県セラミック試験場の協力も得て分析、結晶、SEMによる目視等で確認）が決定的な原因が分からず、急遽配合変更を行った。

具体的には吸水率の規格を緩和し不具合の発生しにくい配合の試験を行っている。

またセントクレイプラスと同様の液晶ガラスを使用していた為同液晶ガラスの供給に不安が残る。代替え液晶ガラスを使用しても問題は無いか、配合ばらつきがあっても製品品質の範囲内に収まるかの確認試験を実施している。

現在までの達成状況は、95％まで達成できておりほぼ製品化の目途が出来た。不足の5％について、GMLの種類が変わると再度初めからの試験が必要となる。つまり原料の配合～焼成温度の変化が必要な為、容易なGMの切り替えが出来ないため廃ガラスの材料については常に排出、受け入れ状況を確認し、他の廃ガラス材の配合試験もしておかなくてはならない。
## ③─2、セントクレイプラスの開発

初年度は岐阜県多治見市の山善陶料所より食器用の粘土原料を分けて頂き、丸美陶料株式会社にてGML, GMVを添加、配合試験を行った。これを茨城県窯業指導所へ送付し製造のしやすさ、釉薬との相性、製品化後の物性評価を実施した。

食器は機械及び陶芸家の手によって作られる。これはわれわれだけでは判断が難しい為、茨城県工業技術センター窯業指導所より関係企業、陶芸家の方々に評価して頂いた。アンケートの評価結果をみると「ろくろでひきにくい、粘性がない。吸水率も高く出ており磁器質ではなくせっき質となっている。」と目的に達しない評価であった。H25年度から低温焼成用食器原料を製造しセントクレイと命名していたが、日本国内では食器工場であっても地域ごとに特有の原料配合がある事、陶芸家の方々はなおさら固有の土を使用することから全てに対応することは厳しいという判断を行い、原料その物を製造するのではなく添加材としての開発に切り替える事とした。セントクレイプラスと命名。

この添加材を各工場、各陶芸家の方々が自由な割合で配合することで焼成温度を自由に変化させられることを目指した。またこの添加材を顆粒状とすることで粘土粉末と比較して粉じんも少なく、流動性も良い事から計量も容易であるという長所もある。年度末には試験室での配合試験を終え、500kgの顆粒粉を作成し、この割合と焼成温度の関係を変化させデータを作成した（K-1750CC）参照

図4：セントクレイプラス K-1750CC

平成26年は昨年度試験室内で作成した試作品番K-1750CCのセントクレイプラスを各食器素地に何%で配合すると何度で焼成できるか、というデータを作成した。このデータとセントクレイプラスのサンプルを各社へ送った。

(株)向山窯 増淵氏、(株)TOTA 林氏、藤原陶房藤原氏へ送付し感想を頂いた。

アイトー矢下氏からは食器素地を京陶窯業から頂き丸美陶料にてセントクレイプラスを配合するよう指示を頂いた。

丸美陶料にて食器素地に25％のK-1750CCを混練後、岐阜県土岐市の陶磁器試験場の土練機をお借りして抜き出し、京陶窯業にて試作して頂いた。
図5：土練機で抜き出し

図6：京陶窯業樣試作品
図7：ベースがセントクレイ、ガラス部分が蛍光灯ガラスリサイクル

今後の課題として各人言われるのが可塑性（粘性）不足。ただ単純に粘性を上げると焼成温度も上がってしまいセントクレイプラスの“低温焼成”の意義が薄れてしまうので配合で解決を探ることが肝要。

また、2年以上使用してきた液晶廃ガラスの入手が困難になり、代替え品の模索中である。

最近は液晶ガラスであっても若干のソーダ分等を含み、食器にはアルカリ反応（釉薬面にソーダの赤色の反応が出てしまう）が起こってしまう為材料の入荷が課題である。回収して原料化の実績は、2012年が138トン、2013年が426トンであったが、2014年は58トンとなり回収量に大きなばらつきが発生することも安定供給にとって大きなリスクと言える。

焼成温度の低減というテーマに対して1250℃以上であった物に対し1200℃までは低減が確認された。しかし1150℃を目標としていたことや陶芸家や工場でのハンドリングの面で可塑性不足が課題となっている。

収縮率の関係を半磁器材と磁器材で実験した時のグラフを示す。
収縮率(%)結果

温度( $ ^{\circ} $ C)	A-0	A-1	A-2	A-3
1050	8.22	9.33	10.31	10.55
1100	13.32	12.96	12.71	12.09
1150	14.26	13.75	13.16	12.54
1200	14.55	13.92	13.28	12.71
1250	15.27	14.21	13.53	12.78

図7：半磁器素地の配合比による収縮率の差
収縮率(%)結果

温度( $ ^{\circ} $ C)	B-0	B-1	B-2	B-3
1100	3.56	4.50	5.36	5.99
1150	5.88	7.73	8.43	8.72
1175	7.41	8.72	9.19	9.02
1200	8.48	9.33	9.31	8.66
1250	9.68	8.86	7.55	5.51

図8：磁器素地の配合比による収縮率の差

今回の実験を通して GML（廃液晶ガラス）と GMV（廃自動車ガラス）の組成による優位性が明確化された。

従来のタイル原料は物を形作る“粘土”とこれを溶融しガラス化する為の“長石”で成り立っているが、この長石の融点は産地によっても異なるが一般的に1100～1200℃である。低温で焼成する為にタイル原料自体の軟化点、融点を下げれば下げるほど効果はでる。焼成温度だけで判断すると軟化点の低いGMV（720～740℃）を添加していけばよいのだが組み合わされる粘土は非常に耐火度の高い物質である
為、両極端の耐火度の配合は焼成温度等条件に対して不安定な原料となってしまう。そこで長石と GMV の間を埋める耐火度の GML（850℃）を加える事でより安定な焼成幅を持つ原料を作成する事が出来た。

表 1：ソーダ石灰系とアルミノホウケイ酸系ガラスの一般的な組成

成分値	原料	ソーダ石灰ガラス	アルミノホウケイ酸ガラス
NaO-CaO-SiO2	RO-Al2O3-B2O3-SiO2
フロートガラス	びんガラス	長繊維用Eガラス	液晶テレビ用ガラス
SiO2	珪砂	72.60	72.50	55.00	57.00
Na2O	ソーダ灰	12.70	13.30
CaO	石灰、消石灰	7.90	11.20	21.00	4.00
MgO	酸化マグネシウム	3.80	0.10	1.00	1.50
Al2O3	アルミナ	1.80	1.80	14.00	16.00
Fe2O3	酸化鉄	0.10	0.03
K2O	酸化カリ	0.80	0.80
SO3	酸化硫黄	0.20	0.20
PbO	酸化鉛
Sb2O3	三酸化アンチモン
B2O3	ホウ酸	8.00	12.00
SrO	過酸化ストロンチューム	0.20	3.50
BaO	酸化バリウム	0.40	6.00
LIO	酸化リチウム
## （１０）原料化された廃ガラスを使った新建材の研究開発

クリスタルクレイ株式会社(CC)の商品開発

## ① 背景

GML、GME、GMV の廃ガラス原料を使用した高品質なセラミック建材は、ガラスの廃棄物削減効果以外に低温焼成ができるため製品製造にかかる CO₂ の削減にも貢献できる。特に GML、GME は廃ガラスの出口商品が未商品化の分野であり新商品に対する期待が高い。

## ② 目的·目標

年間２，４００トンの廃ガラス（GML、GME、GMV）を重量比で３０％から５０％使用した住宅用軽量セラミックタイルを商品化する。

## ③ 実績

GML、GME を 30％から 50％使用し粘土などと組み合わせてタイル原料を調合した。ここまでは丸美陶料（株）が担当した。

試験金型に装着した乾式のプレス機でタイルの形状に成形し電気炉で焼成後タイル製品の物性と機能評価を実施した。

軽量タイルの製造工程図を図1に示す。

試作品の素材サンプルを５０ミリ金型で原料と電気炉の焼成温度を変更してタイルの形状サンプルを試作した。

焼成温度とかさ比重、辺寸法の結果を図2に示す。
図1：軽量タイルの製造工程図
MX1 1000℃	MX1 1010℃	MX1 1020℃	MX1 1030℃	MX1 1040℃

MX2 1000℃	MX2 1010℃	MX2 1020℃	MX2 1030℃	MX2 1040℃

MX4 1000℃	MX4 1010℃	MX4 1020℃	MX4 1030℃	MX4 1040℃

MX5 1000℃	MX5 1010℃	MX5 1020℃	MX5 1030℃	MX5 1040℃

No	項目	1000℃	1010℃	1020℃	1030℃	1040℃
MX1	かさ比重	2.0	1.9	1.7	1.6	1.4
辺寸法mm	48	49	50	50	52
MX2	かさ比重	1.9	1.6	1.4	1.2	1.0
辺寸法mm	48	50	51	53	55
MX4	かさ比重	1.7	1.5	1.3	1.1	0.9
辺寸法mm	51	51	52	54	55
MX5	かさ比重	1.6	1.5	1.3	1.0	0.8
辺寸法mm	51	52	53	55	57

図２：焼成温度によるかさ比重と辺寸法の関係

焼成温度が高くなると辺寸法が大きくなり、かさ比重が小さくなる。

試作品の物性を確認するため、SEM 観察、細孔径分布、X線回析を行った。

２５年度になって、生産実機を使用した中量実証試験を繰り返した。
表 1：試験仕様

項目	仕様	内訳
目的	量産想定	中量実機
原料	GML、GME 使用 SP はい土	0.5～10 t （試験毎製作）
成形	800 t 高圧成形機	自動連続運転 10～50 m²
施釉	手動および自動施釉装置	一部連続運転
焼成	75m ローラーハースキルン	1,100℃焼成
評価	外観、品質、物性	自社及び外部研究機関

試験項目としては、

1）原料別の焼成昇温速度、最高温度と吸水率、かさ比重の関係

2）焼成最高温度保持時間と吸水率、かさ比重の関係

3）成形圧力・焼成最高温度とかさ比重、吸水率、曲げ破壊荷重、辺寸法・形状の関係を実験した。

試験原料としては、丸美陶料(株)製顆粒はい土(A, B, C, D)を用いた。

表 2：品質目標

品質項目	目標値
辺寸法：長辺・短辺寸法	CP値1.0以上
形状：短辺ばち・長辺ばち・長辺そり	CP値1.0以上
曲げ破壊荷重	1000N以上
吸水率	3%以内
嵩比重	1.4～1.3

自動成形機は図3の800トン高压プレスで実験した。
図 3：800 t 乾式高压成形機

図4：ローラー及びスプレー釉薬加飾

図5：75mローラーハースキルンによる焼成
図6：試験タイルの寸法確認

図7：タイルのサンプル

実験の結果、軽量タイルに求められる基本的品質であるかさ比重、吸水率、強度などが一般的な磁器質タイルと比較して良好であることが実証できた。

面形状、及び加飾意匠性などの外観面でも良好な結果が得られた。
焼成昇温速度4.0～6.0℃/分、最高温度と吸水率の関係

原料毎に、ある温度域以降に吸水率は高くなる

図8：原料別の焼成昇温速度と吸水率の関係

焼成昇温速度4．0～6．0℃/分、最高温度とかさ比重の関係

吸水率・原料Dは1060～1080℃域の間で1%以下を維持し、のちに反転して吸水率は上昇を始める

反して原料B・Cは最高温度の上昇にともない吸水率は低下し1%を下回った時点から直ちに反転して吸水率は高くなる

• 原料Aは吸水率が12%以下にならなかった

・焼成昇温速度と吸水率について顕著な関係性は見られなかった

かさ比重・原料Dは原料A・B・Cに比べ直線的にかさ比重が減少しており、原料Aは他3種に比べ最高温度にたいしてかさ比重の挙動が安定している結果となった

• 焼成昇温速度とかさ比重について顕著な関係性は見られなかった

## 図9：焼成昇温速度4～6℃/分の最高温度とかさ比重の関係
原料A かさ比重1.5前後でも吸水率は15.0%を超え目標値に到達しない

原料B かさ比重1.3前後でも吸水率は20.0%を超え目標値に到達しない

図10：吸水率とかさ比重の関係
原料C かさ比重1.3前後で吸水率は5.0%を超え目標値に到達しない

原料D かさ比重1.3前後で吸水率は3%以下であった

また、焼成昇温速度5.0℃/分の条件では、1.0%以下

であった

図１１：吸水率とかさ比重の関係

焼成最高温度保持時間と吸水率、かさ比重の関係

最高温度：最高温度が高くなるに従い かさ比重は低くなり、吸水率は高くなった

かさ比重：焼成最高温度保持時間に比例しかさ比重は低くなった

吸水率：焼成最高温度保持時間に反比例し吸水率は高くなった

焼成最高温度保持時間の0～20分の間では吸水率が1.0%以下であった

そして更に、焼成最高温度保持時間が長くなると吸水率は高くなった

図 1 2：焼成最高温度保持時間と吸水率、かさ比重の関係
図 1 3：成形面圧とかさ比重、吸水率、曲げ破壊の関係

成形圧力に関わらず $ 1070^{\circ}C $ の焼成によりかさ比重は目標値の $ 1.4 \sim 1.3 $ を達成した。

試験条件に関わらず吸水率は3％以内の目標値を達成した。高压成形、1070℃の焼成では2％以下であった。

高压成形。1070℃の焼成で破壊荷重は目標値の1000N以上を達成した。

図 1 4 ：成形面圧と CP 値の関係

短辺に比べて長辺は圧力との関係性が認められ高圧成形、1070℃の焼成により目
標値を達成した。

同一の焼成温度焼成では高压成形から中圧成形・低压成形と CP 値は高くなる。

短辺ばちに比べ長辺ばち・長辺側ソリは圧力との関係性が認められ、高圧成形で1070℃により目標値を達成した。

上記の基礎試験結果より品質規格はクリアできたので事業化のための釉薬塗装、搬送装置を設置し本格的な量産段階に入ることができた。

図 1 5 ：釉薬塗裝裝置