モデルタイヤロード摩耗粒子の準備と特性評価

タイヤトレッド摩耗粒子（TWPS）は、環境内のマイクロプラスチックの主要なソースの1つです。タイヤロード摩耗粒子（TRWP）は、主にTWPとミネラル粒子（MP）で構成されており、多くは長い形状を持っています。現在の研究では、環境で見つかったものと同様のモデルTRWPの準備方法が開発されました。モデルTRWPは、212〜500μMのTWPSおよび20-38μMのMPSで作られていました。モデルTWPは、モデルタイヤトレッドコンパウンドと屋内摩耗テスターを使用して調製し、モデルMPは花崗岩の岩を粉砕することによって準備されました。TWPSとMPSは、ステンレススチールローラーを使用して混合され、圧縮されました。TWPをクロロホルムで処理して、粘着性にしました。モデルTRWPの多くの議員は、TWPSに深く刺されました。MPとTWPの適切な重量比はMP：TWP = 10：1であり、ダブルステップの押す手順はモデルTRWPの調製に適していました。モデルTRWPは、走査型電子顕微鏡（SEM）および熱重量分析（TGA）を使用して特徴付けられました。モデルTRWPの形状は長く、MP含有量は約10％でした。TWPとアスファルト舗装摩耗粒子で作られたモデルTRWPは、TWPに深く刺されたプレート型粒子を示しました。モデルTRWPの特性は、さまざまな種類とサイズのTWPおよびMPを使用することで制御できます。明確に定義されたモデルTRWPは、汚染物質を追跡するための参照TRWPSとして使用できます。

Tire tread wear particles (TWPs) are one of major sources of microplastics in the environment. Tire-road wear particles (TRWPs) are mainly composed of TWPs and mineral particles (MPs), and many have long shapes. In the present work, a preparation method of model TRWPs similar to those found in the environment was developed. The model TRWPs were made of TWPs of 212-500 μm and MPs of 20-38 μm. Model TWPs were prepared using a model tire tread compound and indoor abrasion tester while model MPs were prepared by crushing granite rock. The TWPs and MPs were mixed and compressed using a stainless steel roller. The TWPs were treated with chloroform to make them stickier. Many MPs in the model TRWP were deeply stuck into the TWPs. The proper weight ratio of MP and TWP was MP:TWP = 10:1, and the double step pressing procedure was good for the preparation of model TRWPs. The model TRWPs were characterized using scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetric analysis (TGA). The model TRWPs had long shapes and the MP content was about 10%. The model TRWPs made of TWPs and asphalt pavement wear particles showed plate-type particles deeply stuck into the TWP. Characteristics of model TRWPs can be controlled by employing various kinds and sizes of TWPs and MPs. The well-defined model TRWPs can be used as the reference TRWPs for tracing the pollutants.