JP2005029669A - 高分子処理方法及びその装置 - Google Patents
高分子処理方法及びその装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005029669A JP2005029669A JP2003195425A JP2003195425A JP2005029669A JP 2005029669 A JP2005029669 A JP 2005029669A JP 2003195425 A JP2003195425 A JP 2003195425A JP 2003195425 A JP2003195425 A JP 2003195425A JP 2005029669 A JP2005029669 A JP 2005029669A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer
- drug
- separation tank
- chemical
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 94
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 84
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 82
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 67
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 21
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 9
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 claims 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 abstract description 6
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 50
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 14
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 14
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 description 7
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 6
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 2
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 125000000467 secondary amino group Chemical class [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000004018 waxing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
- C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
- C08J11/18—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material
- C08J11/22—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic oxygen-containing compounds
- C08J11/24—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic oxygen-containing compounds containing hydroxyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
- C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明は、高分子と該高分子と反応させる薬剤とを反応用押出機内部において高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する工程と、前記高分子処理物と薬剤とを薬剤分離槽に導入し前記高分子処理物と薬剤とを分離する工程と、該分離された高分子処理物を成形する工程とを有することを特徴とする高分子処理方法にある。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子を変性反応、分解反応、架橋ポリマーの架橋点又は分子鎖を切断して熱可塑性樹脂又はワックスとする高分子処理方法及びその装置に関し、特に押出機を用いて高分子と超臨界状態の薬剤を反応させる新規な高分子処理方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特開平8−300352号公報
【特許文献2】特開2001−253967号公報
【特許文献3】特開2002−249618号公報
【特許文献4】特開2000−198877号公報
廃棄物が重要な環境問題となっている近年、高分子についても再生再利用の気運が高まっている。こうした動きの中で、熱可塑性樹脂については加熱することによって流動性を増し、再度成形可能であることから、マテリアルリサイクルが進んでいる。しかしその一方で、熱硬化性樹脂や架橋ポリマー等の樹脂、エラストマーなどは、加熱した場合、分子の三次元的なネットワークが崩れないために流動化が生じず、形を保持したまま炭化してしまうため、再生が困難である。このため、一部でサーマルリサイクルが行なわれている他には、多くの場合埋立等の廃棄処分に供されているのが現状である。
【0003】
このような熱硬化性樹脂や架橋ポリマーについても、マテリアルリサイクルを実施しようとする動きが高まり、これを可能とする技術も現れて来つつある。例えば、分子中の三次元ネットワーク構造を崩して、熱可塑性とし、これを再利用する方法や、結合主鎖を切って低分子化することでワックス化し、これを樹脂への添加剤として再利用することが考えられている。
【0004】
こうした手法を実用規模の処理量とするには、連続的に処理するプロセスが必須であり、これには押出機の使用が適している。熱硬化性樹脂や架橋ポリマーの分子中の三次元ネットワークを崩して熱可塑化するためには、熱や圧力が必要であるが、押出機を用いると、これに必要な条件を容易に得ることができる。ワックス化の場合も同様である。また、熱可塑化する場合には、熱硬化性樹脂又は架橋ポリマーと共に熱可塑性樹脂や薬剤を添加することが多いが、押出機を用いることによって、こうした添加物を容易に導入することもできる。
【0005】
従来の技術として、特許文献1では、押出機を用いて熱硬化性樹脂塗膜を有する熱可塑性樹脂と、塗膜分解剤である1級又は2級アミンを混合し、温度200〜300℃、圧力10〜100kg/cm2の条件で、熱可塑性樹脂として再生させている。
【0006】
また、特許文献2では、架橋ポリエチレンと水とを押出機に供給し、水が押出機内で超臨界又は亜臨界となる条件即ち、温度200〜1000℃、圧力2〜100MPaで押出し、熱可塑性材料とする方法が示されている。
【0007】
特許文献3では、架橋ポリマを押出機より押出し高温高圧流体と共に反応器に導入して反応物を生成し、その反応物を分離機に導入して反応物と高温流体とに分離し、その反応物を押出機にて外部に排出することが示されている。
【0008】
特許文献4では、熱硬化性樹脂を分解液と共に押出機にて反応させること、又この反応の後に固液分離槽によって分解液と分解液不溶成分の固体とを遠心分離することが示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1では1級又は2級アミンが、特許文献2では水が、化学反応によって熱硬化性樹脂又は架橋ポリマーを熱可塑化する薬剤として作用している。しかしこれらの従来例では、押出機から出た処理物と分解に用いる反応薬剤との分離については記載されていない。
【0010】
又、特許文献3では、押出機による高分子と薬剤との混合攪拌による反応については示されていないし、特許文献4では、樹脂分解物を成形する工程が示されていない。
【0011】
本発明者らは、それらの処理物と薬剤の混合物が押出機内の高温高圧条件から押出機の外部に排出させる場合、粘稠な液体処理物と気体の薬剤とに分離され、これを直接成形手段に導く場合には、気体成分の薬剤が断続的に噴出することとなり、圧力変動が非常に大きく、連続的に均質な成形を行なうことが困難であることを見出した。また、薬剤が高価である場合、これを回収、再利用することが要求されるが、従来では、大がかりな真空ポンプ等を用いた減圧装置を介して薬剤を吸引することが必要であり、またポンプ吸引に際して不純物が混入するという問題があった。
【0012】
本発明の目的は、反応押出機から排出される際の薬剤の気化によって膨張することによる突発的な圧力変動が高分子処理物の成形機に及ぶことが少なく、成型機への材料供給量に対する変動及び成形むらが少ない連続的かつ均質な成形が可能な高分子処理方法とその装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の問題に鑑み、成形機に対して連続した均質な成形を可能とするための技術を種々検討することによってなされたものである。即ち、具体的には、高分子並びにこれと反応させる薬剤を反応用押出機に導入し、高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する工程と、前記高分子処理物と薬剤とを薬剤分離槽に導入し前記高分子処理物と薬剤とを分離する工程と、該分離された高分子処理物を成形する工程とを有することを特徴とする高分子処理方法にある。
【0014】
又、本発明は、前記薬剤分離槽は高温に保持され、その内部が圧力調整手段により圧力調整されていること、前記高分子処理物と薬剤とを前記圧力調整手段によって前記反応用押出機の出口圧力より減圧されて前記薬剤分離槽に導入し、前記分離された高分子処理物を成形用押出機によって前記成形すること、又、前記高分子処理物と薬剤とを前記薬剤分離槽に導入し、前記分離された高分子処理物を前記圧力調整手段によって前記薬剤分離槽から押出し前記成形することが好ましい。
【0015】
更に、本発明は、前記薬剤分離槽において分離された前記薬剤を不純物と分離する不純物分離工程と、該不純物を分離した前記薬剤を貯蔵し前記押出機に導入する薬剤貯蔵工程を有すること、前記成形された前記高分子処理物を冷却する冷却工程と、該冷却された前記高分子処理物を切断する切断工程を有することが好ましい。
【0016】
更に前記反応は、変性反応、分解反応及び架橋ポリマーの架橋点又は分子鎖を切断して熱可塑性樹脂又はワックスとする架橋切断反応のいずれかであることが好ましい。
【0017】
又、本発明の高分子処理装置は、粉砕された高分子と該高分子と反応させる薬剤とを高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する反応用押出機と、前記高分子処理物と薬剤とを分離する薬剤分離槽と、該分離された高分子処理物を成形する成形用押出機とを有することを特徴とする。
【0018】
更に、本発明の高分子処理装置は、粉砕された高分子と該高分子と反応させる薬剤とを高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する反応用押出機と、前記高分子処理物と薬剤とを分離する薬剤分離槽とを有し、該分離された高分子処理物を前記薬剤分離槽に設けられた成形手段によって成形することを特徴とする。
【0019】
前記薬剤分離槽は前記高分子処理物を流動化し得る高温に加熱する加熱手段及び前記薬剤分離槽内の圧力を一定に保持する圧力調整手段を有すること、そしてその加熱手段が、前記薬剤分離槽の前記高分子処理物貯蔵部の外周部に設けられた電熱ヒータであること、又、その加熱手段が、前記薬剤分離槽の前記高分子処理物貯蔵部の外周部に設けられ熱媒体が循環するジャケットと、前記熱媒体を前記ジャケットに供給する熱媒体循環装置とを有することが好ましい。
【0020】
即ち、薬剤分離槽は、樹脂がその部分で冷えて硬化することがないように断熱することや、熱可塑化又はワックス化した高分子処理物を流動化し得る温度以上に保つ加熱手段を有し、150〜200℃に保持することが望ましい。この加熱手段として薬剤分離槽の外壁に熱媒体が流通する機構を有するジャケットを設けることや、薬剤分離槽の外壁に電熱ヒータを配することで可能となる。
【0021】
本発明の高分子処理装置は、前記高分子処理物より分離された前記薬剤中の不純物を分離する不純物分離槽と、前記不純物が分離された前記薬剤を貯蔵し前記反応用押出機に導入する薬剤貯蔵槽とを有すること、又前記成形された前記高分子処理物を冷却する冷却器と、該冷却された前記高分子処理物を切断する切断機とを有することが好ましい。
【0022】
更に、圧力変動を抑制するために、薬剤分離槽の内部圧力を測定する圧力計と、圧力計からの測定値の変動を検出して薬剤分離槽内の圧力を一定に保つように薬剤分離槽外に気体成分を排出させ薬剤分離槽内の圧力を調節する圧力制御装置とを設けることにより一層の連続的で均質な安定した成形が可能となる。圧力制御装置としては電気作動式や空気作動式などのバルブやアクチュエータが使用できる。
【0023】
このような高分子処理は、具体的には、高分子並びに薬剤をそれぞれ導入する導入口を有し、薬剤を加熱する薬剤加熱ヒータ及び薬剤を薬剤加圧ポンプによって導入し、導入された高分子並びに薬剤を混合し昇温、昇圧する反応用押出機と、反応用押出機から吐出された高分子処理物と薬剤との混合物より薬剤を分離する薬剤分離槽と、高分子処理物を成形する成形手段とを有する高分子処理装置によって可能となる。
【0024】
以上のように、本発明は、薬剤分離槽を設置することによって、押出機出口から処理物の粘稠な液体と薬剤の気体が断続的に排出された場合でも、薬剤分離槽が圧力変動に対する緩衝作用を果たし、それ以降の部分における圧力変動が軽減され、連続的で均質な成形が達成される。また、薬剤分離槽を常圧より高く保つようにした場合、薬剤分離槽内の圧力によって高分子処理物を薬剤分離槽外に押出して、成形手段に導くことが容易になる他、薬剤も常圧で回収可能になる。
【0025】
本発明で言う高分子とは、架橋ポリマー、プラスチックやエラストマー等の熱硬化性樹脂の合成高分子に加えて、リグニン、セルロース、タンパク質等の天然高分子、更には合成高分子と天然高分子混合物を含んでいる。また、シュレッダーダストの様に、高分子を主として、これに他の材料が混合したものでもよい。
【0026】
特に、高分子として架橋ポリマー、薬剤としてアルコール類又はアルコール類を含む混合物を用いた場合に、このような装置構成が有効に機能する。また、このような装置構成は、薬剤による反応を容易にするために、超臨界条件のような高圧とする場合において、圧力変動を抑える上で極めて有効である。
【0027】
【発明の実施の形態】
(実施例1)
図1は、本発明にかかる架橋ポリエチレンの架橋切断処理装置の一例を示すフロー図である。ペレット状に粉砕された架橋ポリエチレンはホッパ13を介して反応用押出機1に投入される。一方、反応に要するエタノールは、薬剤タンク18から薬剤タンクバルブ17を通り、薬剤注入ポンプ15で加圧されると共に、薬剤加熱ヒータ14によって加熱されて反応用押出機1に注入される。その注入位置は、架橋ポリエチレンが反応用押出機1内で十分に高密度化された位置が好ましく、それにより薬剤の気化による漏れが防止される。反応用押出機1は、高温高圧の薬剤が逆流しない様に、また混練が充分行なわれるように2本のスクリューを有する二軸押出機を用いるのが望ましい。薬剤注入ポンプ15では反応用押出機1の内部の圧力以上に加圧する事が必要であり、また、薬剤加熱ヒータ14により、反応用押出機1で昇温した高分子温度が下がらない程度に昇温する事が望ましい。反応用押出機1内では、投入した架橋ポリエチレンと注入した薬剤がスクリューにより混合攪拌される。この際、少なくとも反応用押出機1の一部分において、薬剤であるエタノールが超臨界状態となる温度、圧力条件になるようにすると、架橋ポリエチレンとエタノールとの架橋切断反応が急速にかつ充分進み、良好な高分子処理物9が得られる。
【0028】
反応用押出機1で可塑化された架橋ポリエチレンの高分子処理物及び薬剤であるエタノールの混合物は、減圧バルブ11で減圧され、ここにおいて、常圧よりやや高い圧力で薬剤分離槽8に送られる。薬剤分離槽8では粘稠な液体の高分子処理物9と気体の薬剤とに分離される。薬剤分離槽8は電熱ヒータによる薬剤分離槽加熱ヒータ10によって熱せられ、高分子処理物9が流動性を示す温度に保たれる。また薬剤分離槽8内部は常圧より高く維持されており、これによって、高分子処理物9が容易に薬剤分離槽8外に排出される。薬剤分離槽8外に押し出された高分子処理物9は、成形用押出機2に送られ、その先端部のダイ3によって成形される。成形用押出機2は一軸又は二軸の押出機が使用可能である。ここでは糸状のストランド5として成形され、冷却器4によってほぼ常温に冷却固化される。ストランド5はストランドカッタ6によってペレット7となる。
【0029】
一方、薬剤分離槽8で高分子処理物9と分離された薬剤であるエタノールは、槽圧調整バルブ12を介して常圧となり、不純物分離槽16に送られる。不純物分離槽16では、反応中に生成し、薬剤であるエタノール中に混入した不純物を、沸点の違いによりエタノールと分離する。エタノールは薬剤タンク18に戻され、不純物はブロア19で吸引されて燃焼装置20によって焼却無害化される。
【0030】
このような装置構成においては、減圧バルブ11を介して液体の高分子処理物9と気体の薬剤とが連続してではなく、交互に出た場合、気体は圧縮状態から膨張するために、液体である高分子処理物9を巻込んで勢い良く噴出する。この場合でも、薬剤分離槽8が比較的容積が大きいために圧力の変化に対して緩衝作用が働き、薬剤分離槽8以降の圧力変動を抑制する。このことで連続的でスムーズな成形が可能となる。
【0031】
また、高分子処理物9は薬剤分離槽加熱ヒータ10によって一定温度に保たれているために、そこから成型用押出機2に押し出される際に、温度変動が少なく、このため粘度の変動が小さく均質な状態での供給が可能となる。薬剤分離槽8を設けない場合では、気体が膨張することによる圧力変動が大きく、これが直接成形側に及ぶため、成型用押出機2への材料供給量が変動して、成形むらが生じやすくなる。また、気体の薬剤を除くために系を減圧する必要がある。
【0032】
しかし、本実施例のように、反応用押出機1の後段に薬剤分離槽8を設けることにより、高圧で生じせしめる可塑化反応の後においても、成型用押出機2への材料供給量の変動が少なく、そのため成形むらが生じにくく、均質な成形が可能となる。
【0033】
(実施例2)
図2は本発明にかかる架橋ポリエチレンの架橋切断処理装置の別の例を示すフロー図である。ペレット状の熱硬化性樹脂或いは架橋ポリマーを、実施例1と同様にホッパ13から反応用押出機1に投入する。一方で架橋分解の反応薬剤としてエタノールを、薬剤タンク18、薬剤タンクバルブ17、薬剤注入ポンプ15、薬剤加熱ヒータ14を介して反応用押出機1に注入する。
【0034】
反応用押出機1の中で超臨界状態の高温高圧に保持された熱硬化性樹脂或いは架橋ポリマーは、超臨界状態のエタノールと反応して可塑化される。この様にして可塑化された高分子処理物9と薬剤の混合物は、薬剤分離槽8に送られ、ここで高分子処理物9と気体のエタノールに分離される。薬剤分離槽8の外部には熱媒体を通じるジャケット51があり、熱交換によって加熱された熱媒体を熱媒体循環装置50によってジャケット51に流通することにより、薬剤分離槽8の温度を、高分子処理物9が流動化する温度以上に保っている。薬剤分離槽8は槽圧調整バルブ12によって、常圧より高い圧力に保持されている。これによって、高分子処理物9は薬剤分離槽8の下部に押出され、先端に付けられたダイ3を介してストランド5として成形される。ストランド5は冷却器4によって冷却固化された後、ストランドカッタ6によって切断されてペレット7となる。
【0035】
一方で、薬剤分離槽8内で気体として分離された薬剤は、槽圧調整バルブ12を介して不純物分離槽16に送られる。ここで反応中に生成した不純物と薬剤とが分離され、不純物はブロア19によって吸引され、燃焼装置20に送られる。不純物と分離された薬剤は薬剤タンク18に戻されリサイクルされる。
【0036】
本実施例は実施例1と異なり、反応用押出機1と薬剤分離槽8の間に減圧のためのバルブ等は存在しないが、この場合でも反応用押出機1からの処理能力に応じた容積を持った薬剤分離槽8と槽圧調整バルブ12とによって圧力変動は抑制されており、成形に際して連続的で均質なストランド5を得ることができる。
【0037】
また、薬剤分離槽8の加熱は、実施例1の電熱ヒータによる加熱と異なり、熱媒体によるものであるが、高分子処理物9が流動性を維持する温度が保てるならば、この例のように加熱方法に関わらず使用することが出来る。
【0038】
(実施例3)
図3は本発明にかかる反応用押出機の後段に設けられる薬剤分離槽の圧力調整機構を示すシステム図である。実施例1の反応用押出機1から吐出された高分子処理物9と薬剤との混合物は、減圧バルブ11によって反応用押出機8内の圧力から1〜数十気圧に減圧された後、薬剤分離槽8に入って粘稠な液体である高分子処理物9と気体の薬剤に分離される。減圧バルブ11における減圧の際、高圧において圧縮されていた気体の薬剤成分が膨張し、これに伴って薬剤分離槽8内部に噴出する。この際、薬剤分離槽8の容積が噴出する気体体積に比べて大きいことから、ある程度の圧力変動抑制は可能であるが、ここに以下の機構を設けることにより、より一層の圧力の安定化が達成可能となる。
【0039】
即ち、薬剤分離槽8内の圧力を圧力計及び圧力伝送器70で測定し、これを信号伝達線72を介して圧力制御装置71に転送する。圧力制御装置は送られてきた圧力信号に応じて、信号伝達線72を介して槽圧調整バルブ12にバルブ開閉信号を伝送する。槽圧調整バルブ12は空気作動型のバルブであり、信号に応じてバルブの開度を調節する。その際、バルブの開度調節は、薬剤分離槽8の内部圧力が一定になるように調整されている。
【0040】
この他の圧力調整法として、減圧バルブ11と槽圧調整バルブ12の連携によって圧力を調整することもできる。この場合には、上述の圧力計及び圧力伝送器70に加えて、減圧バルブ11の前後の差圧を測定する手段を設置し、前者、後者共に一定になる様な制御を行なう。減圧バルブ11と槽圧調整バルブ12の両方で制御を行なう場合、槽圧の信号のみで両方を制御すると、バルブの動きが干渉して圧力の維持が不安定となるため、上述のように減圧バルブ11の制御にはその前後の差圧を、槽圧調整バルブ12の制御には薬剤分離槽8の圧力そのものを信号として用いることが望ましい。
【0041】
これらの機構によって、薬剤分離槽8内の圧力は常にほぼ一定に保たれ、薬剤分離槽8の後段の成形手段において連続的で均質な成形用押出成形が可能となる。
【0042】
【発明の効果】
本発明によれば、高分子と薬剤とを反応用押出機を使った高分子処理において、得られる高分子処理物の成形機での成形に際してその材料供給の圧力変動の抑制ができるために、薬剤の気化によって膨張することによる圧力変動が高分子処理物の成形機に及ぶことが少なく、成型機への材料供給量に対する変動及び成形むらが少ない連続的かつ均質な成形が可能な高分子処理方法とその装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高分子処理装置の全体構成を示すシステム図である。
【図2】本発明の他の高分子処理装置の全体構成を示すシステム図である。
【図3】本発明にかかる薬剤分離槽及び槽圧調整機構の概要図である。
【符号の説明】
1…反応用押出機、2…成型用押出機、3…ダイ、4…冷却器、5…ストランド、6…ストランドカッタ、7…ペレット、8…薬剤分離槽、9…高分子処理物、10…薬剤分離槽加熱ヒータ、11…減圧バルブ、12…槽圧調整バルブ、13…原料ホッパ、14…薬剤加熱ヒータ、15…薬剤加圧ポンプ、16…不純物分離槽、17…薬剤タンクバルブ、18…薬剤タンク、19…ブロア、20…燃焼装置、50…熱媒体循環装置、51…熱媒体ジャケット、70…圧力計及び圧力伝送器、71…圧力制御装置、72…信号伝送線。
Claims (15)
- 高分子と該高分子と反応させる薬剤とを反応用押出機内部において高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する工程と、前記高分子処理物と薬剤とを薬剤分離槽に導入し前記高分子処理物と薬剤とを分離する工程と、該分離された高分子処理物を成形する工程とを有することを特徴とする高分子処理方法。
- 請求項1において、前記薬剤分離槽は高温に保持され、その内部が圧力調整手段により圧力調整されていることを特徴とする高分子処理方法。
- 請求項2において、前記高分子処理物と薬剤とを前記圧力調整手段によって前記反応用押出機の出口圧力より減圧されて前記薬剤分離槽に導入し、前記分離された高分子処理物を成形用押出機によって前記成形することを特徴とする高分子処理方法。
- 請求項2において、前記高分子処理物と薬剤とを前記薬剤分離槽に導入し、前記分離された高分子処理物を前記圧力調整手段によって前記薬剤分離槽から押出し前記成形することを特徴とする高分子処理方法。
- 請求項1〜4のいずれかにおいて、前記薬剤分離槽において分離された前記薬剤を不純物と分離する不純物分離工程と、該不純物を分離した前記薬剤を貯蔵し前記押出機に導入する薬剤貯蔵工程を有することを特徴とする高分子処理方法。
- 請求項1〜5のいずれかにおいて、前記成形された前記高分子処理物を冷却する冷却工程と、該冷却された前記高分子処理物を切断する切断工程を有することを特徴とする高分子処理方法。
- 請求項1〜6のいずれかにおいて、前記反応は、変性反応、分解反応及び架橋切断反応のいずれかであることを特徴とする高分子処理方法。
- 請求項1〜7のいずれかにおいて、前記高分子が架橋ポリマーであり、前記薬剤がアルコール類又はアルコール類を含む混合物であることを特徴とする高分子処理方法。
- 粉砕された高分子と該高分子と反応させる薬剤とを高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する反応用押出機と、前記高分子処理物と薬剤とを分離する薬剤分離槽と、該分離された高分子処理物を成形する成形用押出機とを有することを特徴とする高分子処理装置。
- 粉砕された高分子と該高分子と反応させる薬剤とを高温高圧で混合攪拌し反応させて高分子処理物を生成する反応用押出機と、前記高分子処理物と薬剤とを分離する薬剤分離槽とを有し、該分離された高分子処理物を前記薬剤分離槽に設けられた成形手段によって成形することを特徴とする高分子処理装置。
- 請求項9又は10において、前記薬剤分離槽は前記高分子処理物を流動化し得る高温に加熱する加熱手段及び前記薬剤分離槽内の圧力を一定に保持する圧力調整手段を有することを特徴とする高分子処理装置。
- 請求項11において、前記加熱手段が、前記薬剤分離槽の前記高分子処理物貯蔵部の外周部に設けられた電熱ヒータであることを特徴とする高分子処理装置。
- 請求項11において、前記加熱手段が、前記薬剤分離槽の前記高分子処理物貯蔵部の外周部に設けられ熱媒体が循環するジャケットと、前記熱媒体を前記ジャケットに供給する熱媒体循環装置とを有することを特徴とする高分子処理装置。
- 請求項9〜13のいずれかにおいて、前記薬剤分離槽によって分離された前記薬剤中の不純物を分離する不純物分離槽と、前記不純物が分離された前記薬剤を貯蔵し前記反応用押出機に導入する薬剤貯蔵槽とを有することを特徴とする高分子処理装置。
- 請求項9〜14のいずれかにおいて、前記成形された前記高分子処理物を冷却する冷却器と、該冷却された前記高分子処理物を切断する切断機とを有することを特徴とする高分子処理装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003195425A JP4114562B2 (ja) | 2003-07-11 | 2003-07-11 | 高分子処理方法及びその装置 |
EP20040016096 EP1496082A1 (en) | 2003-07-11 | 2004-07-08 | Method and apparatus for polymer processing treatment |
US10/886,634 US7569617B2 (en) | 2003-07-11 | 2004-07-09 | Method and instrument of polymer processing treatment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003195425A JP4114562B2 (ja) | 2003-07-11 | 2003-07-11 | 高分子処理方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005029669A true JP2005029669A (ja) | 2005-02-03 |
JP4114562B2 JP4114562B2 (ja) | 2008-07-09 |
Family
ID=33448022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003195425A Expired - Fee Related JP4114562B2 (ja) | 2003-07-11 | 2003-07-11 | 高分子処理方法及びその装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7569617B2 (ja) |
EP (1) | EP1496082A1 (ja) |
JP (1) | JP4114562B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007084748A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Hitachi Cable Ltd | 高分子化合物と薬剤の回収方法及び装置 |
JP2013053260A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Hitachi Ltd | ポリウレタン分解液及びポリウレタン分解液形成方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2435043A (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-15 | Philip Hough | Rubber devulcanisation |
US8057666B2 (en) * | 2008-03-11 | 2011-11-15 | Xtrudx Technologies, Inc. | Biomass and waste plastics to neodiesel and valuable chemicals via supercritical water |
US8980143B2 (en) | 2008-03-11 | 2015-03-17 | Thomas E. Loop | Biomass and waste plastics depolymerization machine and methods via supercritical water |
US7955508B2 (en) * | 2008-03-11 | 2011-06-07 | Xtrudx Technologies, Inc. | Supercritical fluid biomass conversion systems |
CN102030934B (zh) * | 2009-09-30 | 2016-08-03 | 陈汇宏 | 一种废橡胶热再生的方法 |
US10375901B2 (en) | 2014-12-09 | 2019-08-13 | Mtd Products Inc | Blower/vacuum |
US10774193B2 (en) | 2018-04-04 | 2020-09-15 | Nano And Advanced Materials Institute Limited | Method of continuously recycling thermoset plastic waste |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2442387C3 (de) * | 1974-09-04 | 1981-09-10 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur kontinuierlichen hydrolytischen Aufspaltung von hydrolysierbaren Kunststoffabfällen |
US5458829A (en) * | 1992-08-06 | 1995-10-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for continuously recycling waste parts having a coating thereon |
JP3081132B2 (ja) | 1995-04-28 | 2000-08-28 | トヨタ自動車株式会社 | 塗膜付き樹脂の再生処理方法 |
JP3738403B2 (ja) * | 1996-09-12 | 2006-01-25 | 株式会社豊田中央研究所 | ポリオレフィン架橋材またはポリオレフィン発泡材の再生処理方法 |
JP4601740B2 (ja) | 1998-04-27 | 2010-12-22 | パナソニック株式会社 | 熱硬化性樹脂硬化物を含む製品の分解処理方法 |
JP2001253967A (ja) | 2000-03-10 | 2001-09-18 | Chubu Electric Power Co Inc | 架橋高分子材料の再生方法 |
DE60237129D1 (de) * | 2001-01-22 | 2010-09-09 | Kuraray Co | Verfahren zur Herstellung einer EVOH-Zusammensetzung |
JP3864710B2 (ja) * | 2001-02-26 | 2007-01-10 | 日立電線株式会社 | 架橋ポリマのリサイクル方法およびリサイクル装置 |
JP4537614B2 (ja) | 2001-05-09 | 2010-09-01 | 日立電線株式会社 | 架橋ポリマーのリサイクル方法 |
-
2003
- 2003-07-11 JP JP2003195425A patent/JP4114562B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-07-08 EP EP20040016096 patent/EP1496082A1/en not_active Withdrawn
- 2004-07-09 US US10/886,634 patent/US7569617B2/en active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007084748A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Hitachi Cable Ltd | 高分子化合物と薬剤の回収方法及び装置 |
JP4517993B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2010-08-04 | 日立電線株式会社 | 高分子化合物と薬剤の回収方法及び装置 |
JP2013053260A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Hitachi Ltd | ポリウレタン分解液及びポリウレタン分解液形成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7569617B2 (en) | 2009-08-04 |
US20050009935A1 (en) | 2005-01-13 |
EP1496082A1 (en) | 2005-01-12 |
JP4114562B2 (ja) | 2008-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7371808B2 (en) | Polymer treating method and apparatus | |
US7767124B2 (en) | Method of treating polymer compound and treatment system for the same | |
US10465059B2 (en) | Single and twin screw extruders with ultrasound horns for decrosslinking and devulcanization | |
JP4114562B2 (ja) | 高分子処理方法及びその装置 | |
US5490725A (en) | Melt-sealing device for extruders for the processing of thermoplastic polymers or rubber | |
JP4102260B2 (ja) | ポリマーの超臨界処理装置 | |
JP4385853B2 (ja) | 高分子化合物の処理方法及びその装置 | |
JP2010194794A (ja) | 回収ポリエステルから成形品を製造する方法 | |
KR100610289B1 (ko) | 고분자 화합물의 처리 방법 및 처리 장치 | |
JP2002249618A (ja) | 架橋ポリマのリサイクル方法およびリサイクル装置 | |
JP6735885B1 (ja) | 高分子化合物の再生方法 | |
JP2007106827A (ja) | 高分子化合物の処理方法 | |
JP5553370B2 (ja) | 発泡ポリウレタン減容処理装置 | |
JP2002187192A (ja) | 押出成形機 | |
JP5029493B2 (ja) | 高分子化合物とガス状物質の混合物の分離リサイクル方法及び、リサイクル被覆材を備えた電線・ケーブルの製造方法、並びに分離リサイクル装置 | |
JP4244912B2 (ja) | 高分子化合物の処理方法及びその装置 | |
JP5553343B2 (ja) | 発泡ポリウレタンの処理方法及び発泡ポリウレタン減容処理装置 | |
JP2009051868A (ja) | 高分子化合物の処理方法及びその装置 | |
JP2003062854A (ja) | 再生樹脂含有射出成形体及びその成形方法 | |
JP7178909B2 (ja) | コークス原料の製造方法及び製造装置 | |
KR20040007610A (ko) | 실리콘 고무 조성물을 제조하기 위한 일괄 생산방법 | |
JP2009040910A (ja) | 薬剤の液化回収方法及び薬剤の液化回収装置 | |
JP2011162689A (ja) | 高分子化合物の処理方法及びその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060315 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080229 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080325 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080407 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4114562 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120425 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130425 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140425 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |