図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(1994年8月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

目的

プラスチックス分別回収方法及びそれに使用する装置に関し、さらに詳しくは各種プラスチックスが混在している系から特定のプラスチックスを分別、回収する方法及びそれに使用する装置を提供する。

構成

各種プラスチックスが混在している系から特定のプラスチックスを分別、回収する方法において、前記分別、回収工程が、主に無機塩高濃度水溶液を介してなることを特徴とする分別、回収方法。

概要

背景

従来より、プラスチックス分別回収する方法は、種々の技術を使用していた。例えば、風力磁気、滑電流静電気、磁場、溶剤及び弾性等の技術を1種もしくは2種以上組合せて使用していたのである。

しかしながら、例えば、施設園芸ハウスにおいて、使用済みのプラスチックス製被覆資材を分別、回収する際、塩化ビニル樹脂ポリエチレン酢酸ビニル樹脂含フッ素樹脂及びポリエチレン等のプラスチックス類、被覆資材を固定するボルトナットビス及び固定部材等の金属類、さらに被覆資材に付着している土砂蘚苔類、鉄サビ及び油脂分等異物類の中から特定のプラスチックスを効率良く分別、回収することは、ほとんどできなかったのである。

概要

プラスチックスの分別、回収方法及びそれに使用する装置に関し、さらに詳しくは各種プラスチックスが混在している系から特定のプラスチックスを分別、回収する方法及びそれに使用する装置を提供する。

各種プラスチックスが混在している系から特定のプラスチックスを分別、回収する方法において、前記分別、回収工程が、主に無機塩高濃度水溶液を介してなることを特徴とする分別、回収方法。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

各種プラスチックスが混在している系から特定のプラスチックスを分別回収する方法において、前記分別、回収工程が、主に無機塩高濃度水溶液を介してなることを特徴とする分別、回収方法

請求項2

該無機塩が硫酸鉄〔Fe2(SO4)3〕、塩化亜鉛(ZnCl2)及び塩化錫(SnCl2)から選ばれた1種及び2種以上である請求項1記載の分別、回収方法。

請求項3

該無機塩の水溶液濃度が5重量%以上である請求項1〜2いずれか記載の分別、回収方法。

請求項4

該プラスチックスが含フッ素樹脂である請求項1記載の分別、回収方法。

請求項5

該含フッ素樹脂がエチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)である請求項4記載の分別、回収方法。

請求項6

水溶液低発泡性界面活性剤包含しているものである請求項1及び3記載の分別、回収方法。

請求項7

各種プラスチックスが混在している系から特定のプラスチックスを分別、回収する方法において、前記分別、回収工程が、主に無機塩の高濃度水溶液を介してなることを特徴とする分別、回収装置

請求項8

該水溶液中に超音波洗浄機具備しているものである請求項7記載の分別、回収装置。

技術分野

0001

本発明は、プラスチックス分別回収方法及びそれに使用する装置に関し、さらに詳しくは各種プラスチックスが混在している系から特定のプラスチックスを分別、回収する方法及びそれに使用する装置に関する。

背景技術

0002

従来より、プラスチックスを分別、回収する方法は、種々の技術を使用していた。例えば、風力磁気、滑電流静電気、磁場、溶剤及び弾性等の技術を1種もしくは2種以上組合せて使用していたのである。

0003

しかしながら、例えば、施設園芸ハウスにおいて、使用済みのプラスチックス製被覆資材を分別、回収する際、塩化ビニル樹脂ポリエチレン酢酸ビニル樹脂含フッ素樹脂及びポリエチレン等のプラスチックス類、被覆資材を固定するボルトナットビス及び固定部材等の金属類、さらに被覆資材に付着している土砂蘚苔類、鉄サビ及び油脂分等異物類の中から特定のプラスチックスを効率良く分別、回収することは、ほとんどできなかったのである。

0004

本発明の目的は、従来技術が有していた前述の問題点を解決すべくなされたものであり、各種プラスチックスが混在している系から特定のプラスチックスを分別、回収する方法において、前記分別、回収工程が、主に無機塩高濃度水溶液を介してなることを特徴とする分別、回収方法を提供するものである。

0005

しかして、本発明によれば、例えば塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、酢酸ビニル樹脂、含フッ素樹脂及びポリエチレン等のプラスチックス類、被覆資材を固定するボルト、ナット、ビス及び固定部材等の金属類、さらに被覆資材に付着している土砂、蘚苔類、鉄サビ等の異物類の中から特定のプラスチックスを効率良く分別、回収することができるのである。以下本発明の構成要因について、さらに詳しく説明する。

0006

本発明において、「プラスチックス」とは、特に限定するものではなく、いずれのプラスチックスフィルムでも良く、例えば、ビニル系樹脂スチレン系樹脂ポリエチレン系樹脂ポリアセタール系樹脂アクリル系樹脂ポリアミド系樹脂セルロース系樹脂ポリカーボネート系樹脂ポリエステル系樹脂ポリウレタン系樹脂含フッ素系樹脂及びエンジニアリングプラスチックスエンプラ)等であり、中でも、ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、含フッ素系樹脂及びエンプラが好ましく、さらに含フッ素系樹脂及びエンプラが好ましく、特に含フッ素系樹脂が好ましい。

0007

ここで、ビニル系樹脂とは、例えば、塩化ビニルPVC)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ塩化ビニリデン(PVdC)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリビニルホルマール及びポリ2塩化ビニル等があり、中でも、PVC及びPVAcが好ましい。

0008

また、スチレン系樹脂としては、例えばポリスチレンスチレンアクリロニトリル共重合体(AS)及びABS樹脂等があり、ポリエチレン系樹脂としては、例えばポリエチレン(PE)、エチレン酢酸ビニル共重合体EVA)及びポリプロピレン等である。

0009

さらに、アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレートPMMA)及びポリアクリレート(PMA)等であり、ポリアミド系樹脂ナイロン6ナイロン66、ナイロン610及びナイロン11等である。セルロース系樹脂としては、例えば、エチルセルロース(EC)、酢酸セルロース(CA)、プロピルセルロース(CP)、酢酸酪酸セルロース(CAB)及び硝酸セルロース(CN)等があり、中でもCABが好ましい。

0010

ポリエステル系樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリブチレンテレフタレート(PBT)等であり、中でもPETが好ましい。

0011

含フッ素系樹脂とは、フッ素を含むオレフィン重合によって得られる合成樹脂を総称するものであり、具体的には、例えばポリテトラフルオロエチレンPTFE)、エチレンテトラフルオロエチレン系共重合体(ETFE)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン系共重合体(PCTFE)、ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系共重合体(FEP)、パーフルオロアルキルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン系共重合体(PFA)、パーフルオロアルキルビニルエーテル−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体(EPE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリフッ化ビニル(PVF)等が挙げられ、本発明では、これらのいずれでも使用可能であるが、中でもETFE、PVdF、PVF及びPFAが好ましく、さらにETFEが好適に使用される。

0012

ここで、ETFEをさらに詳しく説明すると、ETFEは、エチレン及びテトラフルオロエチレン主体とし(エチレン/テトラフルオロエチレンのモル比は一般に40/60〜60/40にある)、そして必要により、これに少量(通常10モル%以下)の第3のコモノマー成分を共重合させたものであり、本発明では殊に、エチレン/テトラフルオロエチレンの含有モル比が40/60〜60/40、好ましくは45/55〜55/45の範囲内にあり、且つ式CH2=CH-CnF2n+1(ここで、nは2〜10の整数である)で示されるパーフルオロアルキルビニルモノマー単位(例えば、CH2=CH-C4H9またはCH2=CH-C6H13から誘導される単位)の含有量が0.1〜10モル%、好ましくは0.3〜5モル%の範囲内にあるエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体が好適に使用される。このエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体はそれ自体既知のものであり、例えば特公昭59−50163号公報に記載の方法で製造することができ、また、市販品として旭硝子(株)より(アフロンCOP)なる商品名で市販されているものを使用することもできる。

0013

さらにエンプラとは、機械部品電気電子部品など機械的性質が強く要求される所に使用されるプラスチックスの総称するものであり、具体的にはポリサルフォン(PS)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアラミドポリアリレート(PAR)、ポリメチルペンテル(PMP)及びポリエチレンナフタレート(PEN)、等があり、中でもPI、PES、PEEK及びポリアラミドが好ましい。

0014

本発明においては、上記各種プラスチックスが2種以上混在している系から特定のプラスチックスを効率的に分別、回収することができるのである。また、本発明において、「無機塩」とは、特に規定するものではなく、水溶液中への濃度を調節することにより水溶液の比重を設定できるものであれば、いずれの無機塩でも良いが、一般的には(社)日本化学会編、「化学便覧基礎改訂版」〔昭和56年6月25日、丸善(株)発行〕第II−7〜11頁記載の無機塩を使用することができ、中でもハロゲン化物硫酸炭酸塩及び硝酸塩が好ましく、特にハロゲン化物及び硫酸塩が好ましい。

0015

ハロゲン化物としては、塩素臭素及びヨウ素等があり、中でも塩素が好ましい。

0016

また無機塩に使用される金属元素としては、例えばLi、Na、K及びAg等の第I族、Mg、Ca、Ba及びZn等の第II族、Ge及びSn等の第IV族さらにはFe、Co、Ni等の第VIII族があり、中でも第II族、第IV族及び第VIII族が好ましく、特に第IV族及び第VIII族が好ましい。

0017

ここで、第II族の元素の中でもCa及びZnが好ましく、第IV族としてはSnが好ましく、第VIII族元素としてはFeが好適に使用される。以上の塩化物の具体例としては、CaCl2、CdCl2、CuCl2、BaCl2、FeCl3、MgCl2、MgCl2、SrCl2、SnCl2、SnCl4、及びZnCl2等があり、中でもSnCl2及びZnCl2が好ましい。

0018

また硫酸塩の具体例としては、CuSO4、MgSO4、Fe2(SO4)3、Na2SO4、(NH4)2SO4、Rb2SO4、及びZnSO4等があり中でもFe2(SO4)3が好ましく、炭酸塩としては、K2CO3、KHCO3、Na2CO3、NaHCO3等があり中でもK2CO3が好ましい。

0019

これら水溶液の密度(g/cm3)は分別、回収するプラスチックスの比重及び、系内に存在するプラスチックスの種類によって、適宜選定することができる。例えば、プラスチックスがETFEであり、これを軟質PVC(P−PVC)、PE、PVAc、砂、鉄粉(片)等からなる系から分別、回収する場合、Fe2(SO4)3水溶液中のFe2(SO4)3の濃度を14wt%以上にすると水溶液の密度は1.14g/cm2以上となるため、P−PVC、PE、PVAcは容易に浮上し、砂及び鉄粉は、直ちに沈澱してしまい、目的とするETFEは比重が1.73であり、ゆるやかな速度で沈澱するため、この系に僅かな流れを与えることにより、ETFEを選択的に分別、回収することができる(図1)。

0020

このように、混在しているプラスチックス及び分別、回収するプラスチックスにより、無機塩及びその濃度を適宜決定することができる。表1には水溶液の無機塩組成と水溶液の比重との関係を示した。

0021

0022

また、単一工程で分別、回収できない場合には、無機塩の種類もしくは添加量を変えることにより、さらに分別工程を追加することができる。さらに、上記水溶液中には、発泡し難い界面活性剤を添加しておくことが望ましい。この界面活性剤により、プラスチックスに付着している土、砂、蘚苔類、鉄サビ及び油脂分等の異物類を除去・洗浄することができる。

0023

これら界面活性剤は、上記無機塩と反応することなく、洗浄力を有しているものであれば、特に制限するものではないが、陰イオン性界面活性剤陽イオン性界面活性剤非イオン性界面活性剤を使用することができる。

0025

中でもアルキルアリールスルホン塩酸類、アルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類、ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩類等の硫酸金属塩基あるいはスルホン酸金属塩基を含有する乳化剤が好ましく、さらに金属がナトリウム、カリウム等のアルカリ金属である硫酸金属塩基あるいはスルホン酸金属塩基を含有する乳化剤が好ましく、特に、例えば、ラウリルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩等の一分子中に硫酸アルカリ金属塩基及び/又はスルホン酸アルカリ金属塩基複数個含有する乳化剤が好ましい。

0026

陽イオン界面活性剤類として、例えば、ラウリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩;例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライド等の第4級アンモニウム塩;例えば、ポリオキシエチルアルキルアミン;等を、また両性界面活性剤類の例として、例えば、ラウリルベタインなどのアルキルベタイン等を挙げることができる。また、これらの界面活性剤のアルキル基水素の一部をフッ素で置換したものも使用可能である。

0027

非イオン界面活性剤類として、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル類;例えばポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル類;例えば、ソルビタンモノラウレートソルビタンモノステアレートソルビタントリオレエート等のソルビタン脂肪酸エステル類;例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等のポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類;例えば、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート等のポリオキシアルキレン脂肪酸エステル類;例えば、オレイン酸モノグリセライドステアリン酸モノグリセライド等のグリセリン脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレン・ポリプロピレン・ブロックコポリマー;等を挙げることができる。

0028

さらに、上記界面活性剤の洗浄力を向上させること、及び上記水溶液中に気泡をできるだけ発生させない目的で、適宜洗浄機を使用できる。この目的のために例えば超音波洗浄機を使用することができる。

0029

本発明による分別、回収方法を実施し、目的とするプラスチックスを再生するには、例えば次の工程を採用することができる(図2)。

0030

第1工程:異物除去
鉄片木片、石、ひも等のきょう雑物を除去する。
第2工程:粉砕
混在するプラスチックスを小片に粉砕する。
第3工程:洗浄
本発明による洗浄工程であり、プラスチックスを洗浄する他、混在している小鉄片、小石等、水溶液より比重が大きい物質を沈澱せしめ、比重の小さいPVC、PE等プラスチックスを浮上分別する。
第4工程:分別
本発明による分別工程で目的とするプラスチックスをきょう雑物の混入を防止しつつ効果的に分別、回収する。洗浄工程で完全に分別できなかった、微細鉄片、微細石等を沈澱せしめ、微細なPVC、PE等の混在物を浮上せしめる。
第5工程:水洗
分別されたプラスチックスを水洗する。
第6工程:乾燥
水洗されたプラスチックスを乾燥する。

0031

以後必要に応じ、分別されたプラスチックスをペレット化し、これを成形材料として使用することができる。このようにして、得られた分別、回収方法により、効率良くプラスチックスを分別、回収することが可能となり、業界に寄与するところ極めて大である。以下、実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、実施例にのみ限定されるものではないことはいうまでもない。

0032

8年間展張した施設園芸ハウス(300)のETFEフィルム〔日本カーバイド(株)製、エフクリーンフィルム60μ〕を除去し、図2に示した工程に従って、ETFEの分別、回収を行なった。以下各工程順に説明する。

0033

1.異物除去工程
ETFEフィルムに付着もしくは、混在している石、クギネジ、ボルト、ナット等の鉄片、マイカー線等のヒモ、木片等を人手により除去した。
2.粉砕工程
次いで、ETFEフィルムをフィルム粉砕機(朋来鉄工所製BO−210)にて大略10m/m×10m/mの大きさに粉砕した。

0034

3.洗浄工程
粉砕したETFEフィルムをFe2(SO4)330wt%及び界面活性剤〔花王(株)製ペレックスSS−H〕0.2wt%からなる水溶液(密度、1.33g/cm3、25℃)中に投入し、超音波洗浄機〔金田理化工業(株)製PS−5〕により起泡を防ぎつつ、ETFEを洗浄した(図1)。

0035

ここで、異物除去工程で除去できなかった微細な鉄片、小石、砂、等水溶液より密度の大きい異物は、洗浄槽の底に沈降、除去され、密度の小さい、PVC、PE、ヒモ等は、水溶液面に浮上除去された。ETFEは、超音波洗浄機による対流により、水溶液の中間槽に対流する様、洗浄機の強度を調節した。

0036

4.分別工程
洗浄槽中のETFEが多量に存在する中間槽部より、水溶液を起泡を防ぎつつ、分別槽に導入した。分別槽では、洗浄工程で除去できなかった微細な鉄片、石粉等を沈澱、除去し、PVC、PE、ヒモ等を浮上、除去せしめ、高純度のETFEを得ることを目的とした工程である。

0037

槽内は、15〜20cm/分の流速が保持されており、高密度の異物は、急速に沈降、除去され、低密度異物は浮上、流出され、ETFEは徐々に沈降するため、高密度異物より下流に堆積される。結果的に高純度なETFEが分別、回収された(図1)。

0038

5.水洗、乾燥工程
分別されたETFEを水洗し、乾燥せしめた。
6.ペレット化工程
乾燥したETFEをペレタイザーで約260℃で溶融押出し、ペレット化した。

0039

以上の工程により得られたETFEペレットはほとんど無色に近い状態で鉄、砂等の異物がほとんど見られず、PVC、PE等、他プラスチックスによる焼け等は見られないものであり、極めて純度の高いETFEであることが判った。

図面の簡単な説明

0040

図1ETFEを軟質PVC(P−PVC)、PE、PVAc、砂、鉄粉(片)等からなる系から洗浄、分別、回収する工程を概略的に示した説明図である。
図2目的とするプラスチックスを分別、回収し、再生する工程を概略的に示した説明図である。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ