本研究論文の主な目的は、Matlab®画像処理技術を用いて、ポリマー溶融体高速押出成形（EFC）プロセスにおけるネックイン現象と表面流速特性の検出と定量化を行うことである。フィルム押出成形は工業分野で重要な製造プロセスであり、工業的には数千キログラム単位以上のポリマーフィルム/シートおよびフィルム製品の生産に大規模に使用されている。本研究では、EFCプロセスにおけるネックイン現象を実験的に調べ、画像処理法を用いて長鎖分岐（LCB）などの高分子構造効果がネックインの程度に及ぼす影響を測定した。この方法の根拠として、本研究では商用CCDカメラを用いてEFCプロセスの特定のターゲット領域から画像フレームシーケンスを撮影し、解析を行った。その後、Matlab®に基づく画像処理ツールボックスを使用して画像シーケンスを解析し、ここでは、ポリマー溶融体の押出によるフィルムのエッジを決定するために書き込まれたカスタムアルゴリズムを実行し、ネックイン現象を定量化した。ネックイン現象を定量化すると同時に、Matlab®ソフトウェアを用いて粒子追跡法（PTV）を採用し、溶融体の押出によるフィルムの中心線と横方向の速度特性を測定した。本研究では、画像処理技術が溶融体の押出によるフィルムのネックイン現象と関連する速度特性を定量化するための貴重な知見を提供することを示している。

高分子レーザー焼結（LS）は、付加的な支持構造を必要とせずに、高度な機械的性質を持つ複雑な構造部品を製造できるため、最も有望な材料製造技術の1つです。好ましくはLSに用いられる半結晶性熱可塑性プラスチックは、材料が溶融状態と固体状態の両方に存在するようにするために、ある範囲の表面温度で加工する必要があります。最も一般的な処理モードによれば、これらの高温は構築段階を通じて一定に保たれています。従来の技術では、冷却時間が高く、組立品の可用性が遅れていました。

本文は技術適応方法、フィールド試験と数値シミュレーションを通じて、模型の理解を深めた材料適応技術策略がこの欠陥を克服できることを証明します。これらの策略は、ポリアミド12の結晶化および凝固が高温および準等温条件下で、パウダーベッド表面の下の数層に開始されることに基づいています。したがって、等温結晶化とコンソリデーション挙動の分析は、プロセスに適合した材料特性に対応しています。レーザ加工中の温度場の部品の断面、層数およびプロセスパラメータによる変化を分析し、加工した部品の性能と関連付けました。また、部品の冷却を制御することにより、部品の熱履歴を均一にすることが可能であることをシミュレーション手法により強調しました。著者は、材料に関連する凝固挙動が幾何学と層に関連する温度場の関数として考慮されなければならないことを指摘し、材料と部品の性能に大きな影響を与えることを証明しました。これらの発見から、LSプロセスを高速化してより均一な部品特性を有する部品をより早期に得ることを可能にする、レーザ露光プロセスおよびZ方向の成形チャンバの温度制御のための新しい処理戦略が生まれました。

局所的に曲げ可能な固体板は、1回の3Dプリンティング操作で、単一の材料である短い炭素繊維強化プラスチック（CFRP）を用いて製造されます。局所的に曲げ可能なCFRP板は、中実部と折り曲げ可能部とからなり、2段重ね構造でシームレスに接合されています。湾曲部は平行十字構造、ソリッド部は100%充填構造を採用しています。平行断面構造の主桁角度を変更することにより、構造物の曲げ性能を制御することができます。中実板に比べて曲げ剛性が98%近くに低下しています。循環曲げ試験により、局部的に曲げ可能なCFRP板は可逆的な曲げ変形を生じることがわかりました。曲げ剛性は約8～14%低下しました。しかし、100回曲げ変形しても、目に見える損傷が認められていませんでした。

再生ポリエチレンテレフタレート（rPET）の発泡は、超臨界二酸化炭素（sc-CO₂）により補助的に押出されたものである。rPETの固有粘度（IV）を0.62dl/gから0.87dl/gに向上させたエポキシ機能化鎖延長剤を使用することにより、気泡の安定化に十分なレオロジー特性が得られ、それにより、0.15g/cm³未満の見掛け密度を達成することが可能となる。それぞれ示差走査熱量測定法（DSC）と走査電子顕微鏡法（SEM）を用いて、均質とタルクによる不均質結晶とセルの核形成、その後のセルの成長と安定化過程について考察した。タルクを用いると結晶化温度が上昇し、気泡のサイズ分布が小さくなることが分かった。発泡rPET試料の見掛け密度とフーリエ変換近赤外（NIR）スペクトルとの間に強い関係性があり、迅速かつ非破壊的な特性分析が可能であることを示した。その結果、NIR分光法は再生PET押出発泡過程において、特に品質変動が発生した場合に最適なライン内品質モニタリング法であることが明らかになった。

世界中の医療施設から大量の非感染性プラスチック廃棄物が発生する。ただし、その中で再生されるのはごく一部である。従来、廃プラスチックは埋立地に送られて処分されたり、不十分に焼却されたりしていた。このような慣行は、環境に悪影響を及ぼす可能性がある。高い汎用性のため、プラスチックは医療業界に欠かせない存在となっている。新型コロナウイルスによる肺炎の流行は、使い捨てプラスチック製品の需要が高まっていることを明確に示している。そのため、現時点でプラスチックの使用を完全に避けることはハードルが高いかもしれない。プラスチック再生は、間違いなくプラスチック汚染の危機を解決する1つの解決策である。医療用プラスチックの再生は、主に分別や洗浄が困難であるため、限界がある。医療用プラスチック廃棄物の再生は、医療業界と再生業界との適切な調整によってのみ可能である。新しい再生技術は継続可能な方法で活用されることが重要である。また、医療用途で使用されるプラスチックは再生可能な方式で設計されなければならない。この総説では主に医療廃棄物の弊害だけでなく、常用医療用プラスチックの再生潜在力を論述した。

自動車業界の勢いよい発展と各種類の車両の保有台数の増加に伴い、世界的なタイヤ生産需要が形成されていることになる。同時に、タイヤの高性能化は、廃タイヤのさらなる管理と再生に深刻な問題をもたらしている。そのため、環境に優しく、経済的な新しいゴム再生方法を探すことは21世紀最大の環境課題の一つとなっている。

本稿では、廃タイヤ再生技術の継続可能な発展に関する最新の進展を紹介することを目的とし、特に、廃タイヤのゴム研磨技術の最新の進展、廃タイヤのゴム粉の処理方法、廃タイヤのゴム粉と再生ゴムの特徴に注目している。

また、廃タイヤのゴム再生技術の産業応用の今後の発展に影響を与える主要な挑戦について論述した。