図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(1999年5月11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 (9)

課題

廃棄されるポリ塩化ビニル成形品を非加熱で脱塩素化して再利用する。

解決手段

粉末状にしたポリ塩化ビニル成分酸化カルシウム水酸化カルシウム酸化亜鉛水酸化ナトリウムのいずれか粉末の存在下、常温で所定時間メカノケミカル処理したのち、水洗濾過し、固体残査ならびに水溶性塩化物を再利用する。

効果

廃棄ポリ塩化ビニル成形品を処理して、水溶性塩化物はそれ自身無機塩化物として、また、固体残査は炭化水素源として燃料等にそれぞれ再利用が可能である。したがって、本発明は廃棄ポリ塩化ビニル成形品の環境調和型リサイクル処理法を提供する。

概要

背景

ポリ塩化ビニル樹脂耐蝕性成形加工性軽量性等にすぐれることから、各種方面で広く使用されている成形素材である。しかしながら、年々増大する需要と相まって、廃棄されるポリ塩化ビニル成形品の量も増え,その処理方法が問題になっている。すなわち、燃焼処理では有害ガスの発生をともなうので問題があり、他に有効な処理技術がないので、埋め立て処分に依存しているのが現状である。

概要

廃棄されるポリ塩化ビニル成形品を非加熱で脱塩素化して再利用する。

粉末状にしたポリ塩化ビニル成分酸化カルシウム水酸化カルシウム酸化亜鉛水酸化ナトリウムのいずれか粉末の存在下、常温で所定時間メカノケミカル処理したのち、水洗濾過し、固体残査ならびに水溶性塩化物を再利用する。

廃棄ポリ塩化ビニル成形品を処理して、水溶性塩化物はそれ自身無機塩化物として、また、固体残査は炭化水素源として燃料等にそれぞれ再利用が可能である。したがって、本発明は廃棄ポリ塩化ビニル成形品の環境調和型リサイクル処理法を提供する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
5件

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請求項1

粉末状にしたポリ塩化ビニル成分酸化カルシウム水酸化カルシウム酸化亜鉛水酸化ナトリウムのいずれか粉末の存在下、常温で所定時間メカノケミカル処理したのち、水洗濾過することを特徴とするポリ塩化ビニルの非加熱脱塩素化法

請求項2

ポリ塩化ビニル成分が廃棄ポリ塩化ビニル成形品中のものである請求項1記載のポリ塩化ビニルの非加熱脱塩素化法。

技術分野

0001

本発明はポリ塩化ビニルの非加熱脱塩素化に関し、とくに、廃棄されるポリ塩化ビニル成形品環境問題を解消することに関する。

背景技術

0002

ポリ塩化ビニル樹脂耐蝕性成形加工性軽量性等にすぐれることから、各種方面で広く使用されている成形素材である。しかしながら、年々増大する需要と相まって、廃棄されるポリ塩化ビニル成形品の量も増え,その処理方法が問題になっている。すなわち、燃焼処理では有害ガスの発生をともなうので問題があり、他に有効な処理技術がないので、埋め立て処分に依存しているのが現状である。

発明が解決しようとする課題

0003

本発明は廃棄されるポリ塩化ビニル成形品を非加熱脱塩素化して環境問題を解消し、かつ生成物を有効利用し得る方法を提供せんとするものである。

課題を解決するための手段

0004

ここにおいて本発明者は、粉末状のポリ塩化ビニル成分酸化カルシウム水酸化カルシウム酸化亜鉛水酸化ナトリウムのいずれか粉末の存在下、常温で所定時間メカノケミカル処理したのち、水洗濾過することによりポリ塩化ビニルの脱塩素化ができることを見出し、とくに、ポリ塩化ビニル成分が廃棄ポリ塩化ビニル成形品中のものについて適用し得ることを見出すにいたった。

発明を実施するための最良の形態

0005

本発明で用いるメカノケミカルとは、一般に固体物質に加えた機械的エネルギ−、たとえば、せん断圧縮、衝撃、粉砕曲げ延伸などによって、固体表面が物理化学的変化をきたし、その周囲に存在する気体液体、固体物質に化学的変化をもたらすか、あるいはそれらと固体表面との化学的変化を直接誘起し、または促進するなどして、化学的状態に影響をおよぼす現象として知られている。

0006

廃棄ポリ塩化ビニル成形品の場合は、予めこれを粉砕したものを用いる。ポリ塩化ビニルの場合、これに酸化カルシウムや水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムの粉末を少なくとも当量相当を混合して、これらを常温で8時間程度メカノケミカル処理し、水洗濾過により水溶性物質固体残渣と分離し、それぞれを利用性があるので、廃棄ポリ塩化ビニル成形品の場合も、固体残渣は不飽和炭化水素樹脂状物として燃料等に、水溶物質は安定な無機塩化物としてそれぞれ再利用し得る。なお、固体残渣中に酸化カルシウム等の脱塩素化剤が残存する場合は、灰分を適宜処理すればよい。

0007

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。ポリ塩化ビニルとして平均重合度1100で、60ないし400μmの粒径粉末化されたものを用いた。このものはポリ塩化ビニル樹脂として実用されているものと殆ど同程度のものである。このポリ塩化ビニルはX線回折により無定形であることが確認されている。これに酸化カルシウム(CaO)粉体モル比で1:1、すなわち重量比で62.5:56添加し、出発混合物質とした。

0008

出発物質のメカノケミカル処理には遊星ミル(Fritsch、Pulverizete−7)を用いた。この粉砕機は2個のステンレス製ポット(容量50cm3 )が水平に時計方向に回転するデスクに設置され、かつ,個々のポットはデスクと同一回転速度で反時計方向に回転できるようになっている。ポットの公転半径は70mm、回転速度は700rpmである。ポット内には直径15mmのステンレス製ボ−ル7個と上記混合物3gを装填し、室温にてミル処理した。処理時間は8時間までとし、15分運転後30分間休止して、ミル内温度の過度な上昇を防止した。ミル処理品は回収後水洗し、可溶性物質を濾過により取り除いた後、固体残渣を回収した。ミル処理品については粒度分布測定、X線回折(生成相組成評価)、SEM−EDX(形態と組成分析)、FT−IR(表面分析)、GPC(分子量測定)等によってそれぞれ評価した。

0009

〔メカノケミカル処理〕図1メカノケミカル処理後の混合物の形態を示す。未処理混合物(0.0H)(Hは時間の略、以下同様)ではポリ塩化ビニル粗大粒子とCaO微粉末の状態となっているが、ミル処理時間の増大とともにポリ塩化ビニルとCaOが混合し、凝集体を形成しながら微粒化される様子がわかる。

0010

図2にメカノケミカル処理後の混合物のミル処理時間による粒子径とその分布の関係を示す。これは図1数字で示したものである。

0011

図3にはミル処理時間による混合物のX線回折(XRD)パタ−ンを示す(hは時間の略、以下同様)。これよりミル処理時間5時間でCaOHClの生成を示す明瞭なピ−クが観察でき、それが時間とともに増大し、逆にCaOの回折ピ−クが低下してくることがわかる。このXRDパタ−ンの変化はポリ塩化ビニル中の塩素基がCaOとメカノケミカル反応していることを示している。

0012

図4にはミル処理時間5時間における混合物のX線回折(XRD)パタ−ンを示す(hsは時間の略、PVCはポリ塩化ビニルの略、以下同様)。CaOのほか、NaOH、Ca(OH)2 、ZnOについてもCaOの場合に準じて処理をおこない、X線回折(XRD)パタ−ンを示してあり、それぞれ塩素の結合した水溶性塩化物の生成が認められ、ポリ塩化ビニルの脱塩素化がおこなわれていることを示す。

0013

図5には図3に示すミル処理品のFT−IRパタ−ンを示す。これより3500cm-1付近の−OHの赤外吸収ピ−クがミル処理時間の増大とともに増加していることがわかる。また、1410cm-1付近のCaOHClのピ−クはミル処理0.5時間で現れ、5時間処理で急激に増大しており、図3の結果とよく対応する。

0014

〔ミル処理品の洗浄図6にはミル処理後の混合物を水洗した残渣のXRDパタ−ンを示す。図6図3(ミル処理のみ)を比較すると、たとえば、メカノケミカル処理5時間の場合では、生成したCaOHClが水洗によって固体残渣から除去され、残渣には僅かにCaCO3 のピ−クが認められる。これは未反応のCaOが水中でのCO3 -2イオンと反応して生成したものであり、ミル処理5時間でもメカノケミカル反応は完全には達成していないことを意味する。

0015

図7洗浄水中塩素濃度測定結果より、ミル処理時間による脱塩素化率を求めたものである。これより脱塩素化はミル処理時間とともに増加し、CaOやNaOHを用いた場合は、8時間で90%近くに達する。Ca(OH)2 の場合は55%位で劣る。

0016

一方、図8には固体残渣の平均分子量のミル処理時間による変化を示す。これより残渣の平均分子量はミル処理時間の増大とともに低下しており、ミル処理によって高分子量物質低分子量物質へと変化している様子がわかる。

発明の効果

0017

本発明においてポリ塩化ビニルのメカノケミカルミル処理によって水溶性塩化物が生成し、それを水洗濾過することによって固体から分離することができるので、それ自身無機塩化物として各種利用が可能である。また、固体残渣は塩素基のない炭化水素であるから燃料等にして再利用可能である。したがって、本発明は廃棄ポリ塩化ビニル成形品の非加熱による環境調和型リサイクル処理法として利用することができる。

図面の簡単な説明

0018

図1メカノケミカル処理後の混合物の形態を示す。
図2メカノケミカル処理後の混合物のミル処理時間による粒子径とその分布の関係を示す。
図3ミル処理時間による混合物のX線回折(XRD)パタ−ンを示す。
図4ミル処理時間5時間における混合物のX線回折(XRD)パタ−ンを示す。
図5図3に示すミル処理品のFT−IRパタ−ンを示す。
図6ミル処理後の混合物を水洗した残渣のXRDパタ−ンを示す。
図7ミル処理時間による脱塩素化率を示す。
図8固体残渣の平均分子量のミル処理時間による変化を示す。

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