JP2006241442A - 廃プラスチックの処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】廃プラスチックを加熱して溶融後に冷却固化して固化体とし、固化体を粉砕した粉砕物を炉吹込み原料として用いる際に、溶融時に廃プラスチックを充分に混合可能であり、粉砕物の製造を連続的に熱効率良く行ない、大量の廃プラスチックを処理して微粉化できる廃プラスチックの処理方法を提供すること。
【解決手段】廃プラスチックを押出し機により加熱溶融後に冷却固化して固化体とし、該固化体を粉砕することを特徴とする廃プラスチックの処理方法を用いる。押出し機が廃プラスチックから水分を除去する第一の押出し部分と塩化水素を除去する第二の押出し部分とを備えること、廃プラスチックを加熱して水分を除去する第一の押出し機と、第一の押出し機から押出された溶融プラスチックを加熱して塩化水素を除去する第二の押出し機と、第二の押出し機から押出された脱塩素された溶融プラスチックを冷却後に粉砕する粉砕機とを用いることが望ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、一般廃棄物や産業廃棄物としてのプラスチック系廃棄物である廃プラスチックを高炉やスクラップ溶解炉等の竪型炉やセメントキルン炉等への吹き込み原料等に用いるための、廃プラスチックの処理方法に関する。

コークスや微粉炭の代替原料として利用するために、廃プラスチックを高炉等の竪型炉に羽口から吹き込む技術が知られている。使用済みプラスチックの粒状物を空気輸送して羽口から吹込むことで、使用済みプラスチックをコークス代替品として有効にリサイクル利用することが可能である（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１によれば、炉のレースウエイ内における燃焼率を向上させるために、炉に吹き込むプラスチック粒状物の強度や粒径の制御が重要であり、粒径数ｍｍ程度の廃プラスチック粒状物が製造され、炉への吹き込みが行なわれている。

しかし、廃プラスチックの燃焼率をより一層向上させるためには微粉化する必要もあり、粉砕した廃プラスチックを鉱石用還元剤として炉への吹込みに用いる技術が知られている。廃プラスチックをそのまま粉砕することで微粉炭と同程度の微粉化を試みる場合、液体窒素による冷却等の特別な手段が必要であり、高コストであるが、廃プラスチックを加熱処理して、その後冷却固化して粉砕して微粉化し、鉱石用還元剤として用いることが可能である（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２においては、プラスチックを反応容器外壁のヒーターで１５０℃以上に加熱して溶融後攪拌し、減圧蒸留することで脱塩化水素処理を行ない、冷却後通常の粉砕機を用いて所定の粒度に粉砕を行なうことでプラスチックを粉砕している。
特開２００１−２２０５８９号公報 特開平１１−１９２４６９号公報

廃プラスチックを微粉化することで、炉への吹込みが容易となり、廃プラスチックのリサイクル量を増やすことが可能となる。廃プラスチックは複数種類のプラスチックの混合状態であり、異種のプラスチックが溶融され攪拌されて、充分な混合状態となることで、冷却後の粉砕性が向上し、微粉化が容易となるが、特許文献２に記載の方法を用いる場合、混合を充分に行なうことが困難であるという問題がある。すなわち、プラスチックを加熱する容器である反応容器（反応槽）内で廃プラスチックを加熱する際に攪拌翼を用いるが、攪拌翼による攪拌は攪拌動力が充分ではなく、混合が不十分となる。混合が不十分なまま固化された廃プラスチックは微細に粉砕するのが困難であり、微細化に限界がある。

攪拌力を強化するために反応容器下部よりガスを吹込む方法があるが、攪拌効率を向上させるためには微細な気泡を発生させ、しかも液面までその気泡を維持する必要がある。しかし、溶融プラスチックのような高粘度液体中での微細気泡の生成は困難である。また、微細気泡の結合により粗大な気泡が成長し、攪拌率は低下する。加熱により一部のプラスチックは低分子化し、溶融プラスチック内に残存する。処理温度以上の分解生成物は通常、溶融プラスチック内に残存するが、ガス攪拌により気相への脱離が促進され、冷却後の固体収率が低下することが予想される。またガス攪拌は排ガスの処理が大規模となり、設備コストの上昇を招く点でも望ましくない。

廃プラスチックを外部加熱で溶融、脱塩素処理し、高収率で回収する場合には、効率的なプラスチックへの熱供給が重要であり、局部加熱なく内部のプラスチックを均一に加熱する必要がある。そのためには充分な伝熱面積を確保する必要があるが、反応槽を用いる方式では内部に攪拌機構を保持することから、充分な伝熱面積を確保することが困難である。

また、反応容器を用いて、容器内で攪拌処理を行なう場合、粉砕物製造のための設備の連続化が困難であり、バッチ処理となるため、熱効率の向上が困難である。

したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、廃プラスチックを加熱して溶融後に冷却固化して固化体とし、該固化体を粉砕した粉砕物を炉吹込み原料等として用いる際に、溶融時に廃プラスチックを充分に混合可能であり、粉砕物の製造を連続的に熱効率良く行ない、大量の廃プラスチックを処理して微粉化できる、廃プラスチックの処理方法を提供することにある。

このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）、廃プラスチックを押出し機により加熱溶融後に冷却固化して固化体とし、該固化体を粉砕することを特徴とする廃プラスチックの処理方法。
（２）、押出し機が、廃プラスチックから水分を除去する第一の押出し部分と、塩化水素を除去する第二の押出し部分とを備えることを特徴とする（１）に記載の廃プラスチックの処理方法。
（３）、廃プラスチックを加熱して水分を除去する第一の押出し機と、該第一の押出し機から押出された溶融プラスチックを加熱して塩化水素を除去する第二の押出し機と、該第二の押出し機から押出された脱塩素された溶融プラスチックを冷却後に粉砕する粉砕機とを用いることを特徴とする（１）または（２）に記載の廃プラスチックの処理方法。
（４）粉砕機がハンマーを有し、固化体の粉砕が前記ハンマーにより与えられる衝撃力および前記粉砕機内での前記固化体同士の相互衝突により行なわれることを特徴とする（１）ないし（３）のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法。
（５）、（１）ないし（４）のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法により得られた粉砕物の粒度分布が粒径５００μｍ以下が８０ｍａｓｓ％以上であることを特徴とする廃プラスチック粉砕物。

本発明によれば、廃プラスチックを連続操業により熱効率良く微粉に、例えば粒径５００μｍ以下に微粉化して、炉吹込み原料等として利用することができるので、プラスチックの燃焼性が向上し、炉の通気性も安定する。このため廃プラスチックのリサイクル利用を促進できる。

本発明では、廃プラスチックを加熱溶融後に冷却固化して固化体とし、該固化体を粉砕する際に、廃プラスチックの加熱溶融を押出し機を用いて行なうことが特徴である。以下に、反応容器（反応槽）内で廃プラスチックを加熱溶融する方法と比較しながら、本発明方法である押出し機を用いて加熱溶融する方法を説明する。

図１を用いて、反応槽と押出し機内の廃プラスチック中の混合状態を比較して説明する。廃プラスチックは複数種類のプラスチックの混合物であり、融点、分解温度等が異なるプラスチックの集合体である。また、プラスチック相互の相溶性もあり、溶融した状態で相溶しないものも存在する。さらには、無機物を充填材として用いたり、アルミ箔とのラミネートとして存在する場合があるため、無機物も混入している。図１（ａ１）が反応槽１１、（ｂ１）が押出し機１２の概略図である。反応槽１１内と押出し機１２内のレイノズル数（Ｒｅ）分布を、図１（ａ１）のＡ−Ａ’位置におけるものを（ａ２）、図１（ｂ１）のＢ−Ｂ’位置におけるものを（ｂ２）に示す。また、反応槽１１内と押出し機１２内の溶融プラスチック内の異種プラスチックおよび無機物の分散状態を模式的に図１（ａ３）、（ｂ３）に示す。

レイノズル数（Ｒｅ）とは、粘性流体の一様な流れの中に物体があるとき、流速をＵ、物体の代表的長さをＬ、動粘性係数をνとすると、Ｒｅ＝ＵＬ／νで定義される無次元量のことをいう。粘性効果に対する慣性効果の大きさと解釈される。反応槽１１内と押出し機１２内のレイノズル数（Ｒｅ）分布を比較すると、図１（ａ２）の反応槽では不均一であり、（ｂ２）の押出し機では均一かつ値が大きい。反応槽１１は攪拌翼１３で攪拌する方式であるが、円周方向の攪拌であり、反応槽中心−壁間、および反応層上部−下部で流体速度の相違がある。一方、押出し機１２では移送を兼ねた攪拌方式であり、押出し機中心−壁間の流体の速度差はあるが、長手方向の速度はほぼ均一となる。

そのため、溶融プラスチック内の異種プラスチックおよび無機物の分布を考えると、反応槽では図１（ａ３）に示すように低融点で、相溶性の高い溶融プラスチック１４内に、高融点で、相溶性の低い異種プラスチックおよび無機物１５、１６が不均一に分散した状態であり、異種プラスチックおよび無機物１５、１６のサイズも不均一である。一方、押出し機では図１（ｂ３）に示すように異種プラスチックおよび無機物１５、１６は均一分散の状態であり、粒径などもほぼ均一である。また、一般的に押出し機は狭いシリンダー内を移動しながら攪拌されることから、反応槽に比較して小粒径の異種プラスチックおよび無機物１５、１６となる。

従って、上記の溶融プラスチックを冷却後、粉砕した際には、反応槽を用いた場合に比較して、押出し機を用いた場合は粒径分布の狭い粉砕物が得られ、かつ、平均粒子径も小さくなり、粉砕性が向上する。

押出し機とは、シリンダ内に押出しスクリューを有し、プラスチックを加熱しながらシリンダ内移送することで溶融混練する装置である。押出し機のスクリューの動力は大きく、狭いシリンダ内を廃プラスチックが移動しながら溶融混練されるため、充分な攪拌力により、良好な混合状態を得ることができる。また、スクリューの径や回転数を変更することで押出し機内の滞留時間を容易に調整できるので制御性が高く、所定の操業条件を実施しやすい。また、押出し機を複数台配置するなど、製造ライン設計の自由度も大きい。押出し機のスクリューは任意の数のものを用いることができるが、処理効率の点からは２本以上のスクリューを有する押出し機を用いることが望ましい。

また、押出し機を用いることで、攪拌と同時に搬送も行なうことができ、効率的に処理できる。従って、連続プロセスに容易に対応することができ、熱効率が良く、高い生産性を有する廃プラスチックの処理を行なうことができる。

廃プラスチックとは、使用済みプラスチックであり、通常複数種類のプラスチックの混合状態からなるものである。廃プラスチックが充分に混合されることで異種プラスチック界面が増加して冷却時に応力が発生し、粉砕性も向上する。粉砕性をより向上させるためには、廃プラスチックのうち特に塩素含有量の高いものを用いることが望ましい。例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）及びＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）等の塩素含有プラスチックや、これらの割合が高い廃プラスチック等である。産業廃棄物としてのＰＶＣ、ＰＶＤＣ等を用いることが特に望ましい。また、廃プラスチックに比重分離等の処理を行い、高比重分として分離された高塩素濃度のものを用いることも望ましい。

押出し機が、廃プラスチックから水分を除去する第一の押出し部分と、塩化水素を除去する第二の押出し部分とを備えることが望ましい。

廃棄物であることに由来して、廃プラスチックは水分等を含んでおり、また、塩素を含有する場合がある。塩素を含有するプラスチックは加熱処理により塩素ガスが発生して、炉や配管等を腐食させるため、脱塩化水素処理をした後に高炉等に吹込むことが望ましい。したがって、廃プラスチックを押出し機を用いて加熱する際に脱塩素処理を行うことが望ましいが、水分と塩化水素とを同時に除去すると塩酸が生成するため腐食の問題が発生して望ましくないため、水分を除去した後に、脱塩素処理を行うことが望ましい。

第一の押出し部分では、廃プラスチックを加熱して溶融させる際に水分を蒸発させて除去する。加熱温度は高いほど次工程での熱損失が少なくなるが、塩素が発生する温度未満とする必要があり、１６０〜２００℃程度とすることが望ましい。水蒸気を放出する配管に耐腐食性の材質のものを用いれば、より高温での処理も可能である。この処理は脱水と溶融とが目的であり、第二の押出し部分に比較して短時間で処理することが可能である。

第二の押出し部分では、第一の押出し部分で溶融しないで残存したプラスチックを溶融させて、充分に混合し、プラスチックに含有されている塩素成分を除去する。脱塩素処理は３００℃以上で行なうことが効率的であり、高温ほど処理効率が高いが、高温であるほどプラスチックの分解が進み、気化して粉砕物として回収できる割合が低下するため、加熱温度は３５０〜３９０℃程度とすることが望ましい。この処理は脱塩素が目的であり、第一の押出し部分に比較すると長時間を要する。

一台の押出し機で上記のような処理を行う場合には、押出し機の前半部分で水は蒸発するが塩素が発生しない温度で溶融混練を行い（第一の押出し部分）、押出し機の後半部分で塩素発生温度以上に加熱して（第二の押出し部分）、それぞれにおいて発生ガスを除去することで実施できる。

このような脱ガス処理を行なう際には、溶融プラスチックと外気との界面の面積が大きいことが望ましいが、押出し機内で充分に溶融プラスチックの液面が形成されるように廃プラスチックの投入量を調整するか、押出し機のシリンダ上部に凸部を設けて気液界面を形成させることで、反応槽を用いてプラスチックを加熱する場合よりも充分に脱ガスを行なうことが可能となる。また、スクリューの回転により気液界面が随時更新され、発生する塩化水素等の気体の離脱がいっそう容易となる効果もある。

第一の押出し部分と第二の押出し部分との処理は、２台以上の押出し機を用いて行なうこともできる。２台以上の押出し機を用いると、処理条件の設定や変更が容易であり、またメンテナンスも容易である。２台の押出し機を用いる場合は、２台の押出し機を直列に配列して、廃プラスチックを溶融する第一の押出し機と、該第一の押出し機から押出された溶融プラスチックを加熱して塩化水素を除去する第二の押出し機と、該第二の押出し機から押出された脱塩素された溶融プラスチックを冷却後に粉砕する粉砕機とを用いて粉砕物を得ることが望ましい。第一の押出し機において第一の押出し部分を、第二の押出し機において第二の押出し部分を実施するものである。

第二の押出し機は押出し機シリンダの上部に脱ガス空間を有し、該脱ガス空間から廃プラスチックから発生した塩化水素ガスを除去するための配管を有することが望ましい。脱ガス空間の存在により溶融プラスチックと外気との界面を形成して、脱塩素効率を向上させることができる。また、脱ガス空間に窒素等の不活性ガスを供給し、積極的に塩化水素を系外に排出させることも可能である。配管は第二の押出し機の加熱温度と同程度かそれ以上に加熱することが望ましい。

加熱方式は通常は温度の制御性から電気加熱を用いるが、燃料を燃焼させ間接的に加熱する方法でもよく、別途加熱した熱媒により加熱しても良い。また、スクリュー内部に熱媒を通過させ、加熱してもよい。

第二の押出し機からダイス等を用いて押出されたプラスチックは直接水冷等あるいはスチールベルトクーラーのような間接冷却等の公知の方法を用いて冷却すればよい。冷却後の処理プラスチックは適宜切断して、ペレット化してもよく、板状にしてもよい。

上記の方法で処理された冷却後のプラスチック固化体は、未処理の廃プラスチックに比較して容易に粉砕できるため、粉砕は通常の粉砕機を用いて行なえばよいが、微粉化のためには粗破砕後に微粉砕を行なうことが望ましい。粉砕方式としては、ボールミルのような衝撃・摩擦方式、ローラーミルのような摩擦方式、ハンマーミルのような衝撃方式、遠心ミル（ジェットミル）のような気流中での粒子同士の衝撃方式等のいずれも用いることができ、目標の粒径により任意の方法を選択する必要がある。特に、粒径１．０ｍｍ以下に粉砕する場合には、固化体の相互衝突に加えて、ハンマーの衝撃による粉砕を行なうことが好ましく、粉砕機がハンマーを有し、固化体の粉砕がハンマーにより与えられる衝撃力および粉砕機内での固化体同士の相互衝突により行なわれる方式で粉砕することが好ましい。

上記の処理方法を用いることで、通常の粉砕機を用いて廃プラスチックを連続処理して微粉化することが可能となる。粉砕物の粒度分布を粒径５００μｍ以下が８０ｍａｓｓ％以上とすることで、充分な燃焼性を有し、かつ微粉炭の吹込み設備を用いて高炉等への吹込み処理が可能な粉砕物とすることができる。粉砕物の粒度分布が粒径１００μｍ以下８０ｍａｓｓ％以上であれば、より燃焼性の高い粉砕物とすることができる。

押出し機に廃プラスチックを投入する際に溶媒を添加しても良い。溶媒の添加により廃プラスチックが膨潤して、溶融が容易となるとともに溶融プラスチックの粘性が低下し、塩化水素の溶融プラスチック内からの気相への脱離が容易となる。また、プラスチック粉砕物の粉砕性も向上する。溶媒の添加は、廃プラスチックと同時に押出し機に投入しても、予め廃プラスチックと混合してから投入してもよい。溶媒としては、プラスチックを膨潤および／または溶解させる機能を有する必要があり、有機溶媒としては、芳香環に側鎖を有する成分を含有していることが好ましい。具体的にはメチル基、エチル基、それ以上の炭素数のアルキル基を含む多環芳香族炭化水素、例えば、アルキルフェナンスレン、アルキルアンスラセンなど（アルキル：Ｃ１以上の炭化水素で、複数のアルキル基があってもよい）がある。また、芳香環内に酸素、窒素等の成分を含有する有機溶媒でもよく、具体的にはアルキルキノリン、アルキルカルバゾールなど（アルキル：Ｃ１以上の炭化水素で、複数のアルキル基があってもよい）でもよく、溶媒は廃プラスチックが冷却時に固化する程度の適当な量を添加する。また、粉砕機により粉砕性を上げるためには、その軟化点は１００℃以上が好ましい。

特に望ましい溶媒として、石炭系タール、石油系タールを用いることができる。石炭系タールは、石炭系タール常圧蒸留塔底からの重質油（ボトム油）である。具体的には軟ピッチ、軟ピッチを減圧蒸留した塔底から抜き出した減圧ピッチ（軟化点１１０℃）、軟ピッチを減圧蒸留塔中段より抜き出した留分（減圧蒸留塔での蒸留温度１５４℃）、軟ピッチを減圧蒸留塔塔頂より抜き出した留分（ＨＯＢ：減圧蒸留塔での蒸留温度２５５℃）、石炭液化油成分から得られる重質油成分ならびにそれらのブレンド油などがある。石油系タールは、石油系減圧残油、エチレンボトム油、改質油、ＦＣＣオイル等である。

押出し機に廃プラスチックを投入する際に、廃プラスチックに高塩素濃度プラスチックを添加して、押出し機に投入する廃プラスチックの塩素濃度を高めることが望ましい。高塩素濃度プラスチックとは、廃プラスチックのうち特に塩素含有量の高いものであり、例えばＰＶＣ、ＰＶＤＣ等である。産業廃棄物としてのＰＶＣ、ＰＶＤＣ等を用いることが特に望ましい。またこの他に、異種プラスチックの混合状態である廃プラスチックに比重分離等の処理を行い、高塩素濃度分として分離されたものを用いることができる。高塩素濃度プラスチックを添加することで、脱塩素処理を充分に行なう必要はあるが、プラスチック粉砕物の粉砕性が向上し、微粉化が容易となる。高塩素濃度プラスチックの添加は、廃プラスチックと同時に押出し機に投入しても、予め廃プラスチックと混合してから投入してもよい。

また、処理温度以下で分解し、ガスを発生するようなプラスチック（例えば、硬質ウレタン樹脂）を添加しても良い。この場合は、溶融プラスチック内に積極的に気孔を生成させることで、粉砕時の亀裂が生じ易くなり、粉砕性が向上する。

さらに、プラスチックと熱伝導率等の熱的物性の異なるもの、例えば、石炭などを添加することで、冷却時の冷却速度の相違から、粉砕時の亀裂が生じやすくなり、粉砕性が向上する。

次に、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。

図２は廃プラスチックを加熱して溶融後に冷却固化して固化体とし、固化体を粉砕した粉砕物を炉吹込み原料として用いる本発明の一実施形態の説明図である。

図２において、廃プラスチック１は、予め磁選、風選等を用いた異物除去と水による洗浄等を行ない、プラスチック以外の異物を可能な限り除去した後に、第一の押出し機２に投入する。廃プラスチック１は、予め所定の形状に破砕処理することが望ましく、後述するダイス６の異物によるつまりを防止するため、ダイス径以下に破砕することが望ましい。第一の押出し機２により廃プラスチック１を２００℃程度で加熱し、脱水しながら溶融混練する。水分は第一の押出し機２のシリンダに適宜排気口を設けて除去すればよい。第一の押出し機２から押出された溶融廃プラスチックは、引き続いて第二の押出し機３で３７０℃程度で加熱され、脱塩素処理を行いながら溶融混練される。第二の押出し機３内での加熱により発生する塩化水素ガス等の発生ガスは、配管４を通じてガス処理系５に送られて、処理される。ガス処理系５においては、燃焼処理や、塩酸、タール回収等の処理を行うことができる。配管４はタール等の付着を防止するため第二の押し出し機と同程度に加熱する。第二の押出し機３からダイス６を用いて押出されたプラスチックは水冷７等により冷却して固化させ、所定の長さに切断してペレット化する。第二の押出し機３から溶融プラスチックを押出してペレット化する際には、市販のペレット製造装置を用いる等の通常の方法を用いて行なえばよい。製造したペレットを第一の粉砕機８で粗粉砕して、粉砕物をさらに第二の粉砕機９で微粉砕する。このようにして得られた粉砕物を、既設の微粉炭吹込み装置等を用いて高炉１０に吹込み、炉吹込み原料とする。

図２と同様の設備を用いて廃プラスチックの微粉化処理を行った。使用した廃プラスチックは一般家庭からの廃棄物であり、複数種類のプラスチックと異物とが混合された状態で、ポリエチレン３２ｍａｓｓ％、ポリプロピレン３１ｍａｓｓ％、ポリスチレン２２ｍａｓｓ％、その他（紙など）１５ｍａｓｓ％であった。異物を除去して洗浄し、フィルム状のものを選別して粒径約２０ｍｍに破砕して処理に用いた。塩素含有量は異物除去後で２．４ｍａｓｓ％であった。

これを用いて、第一の押出し機での加熱温度を１８０℃、第二の押出し機での加熱温度を３２０、３７０℃と変化させて粉砕物を製造した。それぞれの場合について、上記と同様の成分の廃プラスチックを水を用いて遠心分離して得られた高比重分である高塩素濃度プラスチック（塩素含有量８．１ｍａｓｓ％）を廃プラスチック全体の３３ｍａｓｓ％添加して、塩素含有量を高めた廃プラスチックについても粉砕物を製造した。

また、比較のために反応槽を用いて同様の処理を行った。攪拌翼を有する反応槽内で廃プラスチックを１８０℃に加熱しながら攪拌し、溶融した廃プラスチックを別の反応槽に移送して３２０℃に加熱して脱塩素処理を行なった。その後冷却固化して押出し機を用いた場合と同様にして粉砕物を製造した。反応槽方式の場合にも、廃プラスチックを水を用いて遠心分離して得られた高比重分である高塩素濃度プラスチック（塩素含有量８．１ｍａｓｓ％）を３３ｍａｓｓ％添加したものについても粉砕物を製造した。

粉砕は図３（ａ）に示す、回転ハンマーを有し、ハンマー１７の衝撃による粉砕と、局所的に発生させた渦流による粉砕物の相互衝突による粉砕とを同時に行なう粉砕機（ウルトラローター：株式会社ダブリュ・アイ・ア−ル製：図３（ａ）参照）を用いて行なった。

粉砕物の粒度分布を測定し、粒径５００μｍ以下の粒子の質量割合を図４および図５に示す。

図４は押出し機を用いた場合と反応槽を用いた場合との比較であり、押出し機を用いた方が微粒の粉砕物が多く、粉砕性が向上したことが分かる。また、高塩素濃度プラスチックの添加により粉砕性が飛躍的に向上した。

図５は押出し機を用いた場合に第二の押出し機での加熱温度を３２０、３７０℃と変化させた場合の比較であり、３７０℃で処理した場合の方が、粉砕性が向上した。

なお、粉砕物の塩素濃度は、加熱温度を３２０℃から３７０℃に増加させると、０．７３ｍａｓｓ％であったものが０．３７ｍａｓｓ％に、高塩素濃度プラスチックを添加した場合でも０．８４ｍａｓｓ％であったものが０．３９ｍａｓｓ％に脱塩素されていた。

図6は押出し機を用いた場合と反応槽を用いた場合とに得られた粉砕物の粒度分布を示すグラフである。図６に示すように、押出し機を用いた方が、反応槽を用いた場合に比較して、粉砕物の粒度分布が狭いことが分かる。

次に、高塩素濃度プラスチックを含まない廃プラスチックについて上記と同様にして固化体を形成し、固化体の粉砕を、異なる種類の粉砕機を用いて行なった。粉砕機としては、上記で用いたウルトラローター以外に、ハンマーで衝撃粉砕するハンマーミルや、ハンマー１７の高速回転で衝撃粉砕した原料を、分級ローター１８で分級し、微粉を機外へ排出し、粗粉は粉砕部でハンマー１７および粗粒同士の衝突により再粉砕される構造を有するパルベライザー（マイクロＡＣＭパルベライザーＡ型／ＡＣＭ−１０Ａ：ホソカワミクロン株式会社製：図３（ｂ）参照）、ジェット気流中で粉砕物が相互衝突する衝撃により粉砕し、粗粒は分級作用により、再び粉砕作用を受ける構造を有するジェットミル（シングルトラック・ジェットミル／ＳＴＪ−２００：株式会社セイシン企業製：図３（ｃ）参照）を用いた。各粉砕機で粉砕処理後の粉砕物の粒径０．５ｍｍ以下の割合を図７に示す。ハンマーミル、ジェットミルに比較してウルトラローター、パルベライザーを用いた場合は、粒径０．５ｍｍ以下の割合が８０％以上であり、８０％以上の収率が得られた。従って、回転ハンマーによる衝撃粉砕と、局所的に発生させた渦流による粉砕物の相互衝突による粉砕とを同時に行なう粉砕方式で効率的な微粉砕が達成された。

反応槽と押出し機の比較のための説明図。 本発明の一実施形態の説明図。 粉砕機の概略図。（ａ）ウルトラローター、（ｂ）パルベライザー、（ｃ）ジェットミル 押出し機を用いた場合と反応槽を用いた場合の粉砕性の比較を示すグラフ。 押出し機を用いた場合の加熱温度を変化させた場合の粉砕性の比較を示すグラフ。 粉砕物の粒度分布の比較を示すグラフ。 粉砕物の粒径０．５ｍｍ以下の割合の、粉砕機による変化を示すグラフ。

符号の説明

１ 廃プラスチック
２ 第一の押出し機
３ 第二の押出し機
４ 配管
５ ガス処理系
６ ダイス
７ 水冷
８ 第一の粉砕機
９ 第二の粉砕機
１０ 高炉
１１ 反応槽
１２ 押出し機
１３ 攪拌翼
１４ 低融点で、相溶性の高い溶融プラスチック
１５ 高融点で、相溶性の低い異種プラスチックおよび無機物
１６ 高融点で、相溶性の低い異種プラスチックおよび無機物
１７ ハンマー
１８ 分級ローター

Claims (5)

1. 廃プラスチックを押出し機により加熱溶融後に冷却固化して固化体とし、該固化体を粉砕することを特徴とする廃プラスチックの処理方法。
2. 押出し機が、廃プラスチックから水分を除去する第一の押出し部分と、塩化水素を除去する第二の押出し部分とを備えることを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの処理方法。
3. 廃プラスチックを加熱して水分を除去する第一の押出し機と、該第一の押出し機から押出された溶融プラスチックを加熱して塩化水素を除去する第二の押出し機と、該第二の押出し機から押出された脱塩素された溶融プラスチックを冷却後に粉砕する粉砕機とを用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の廃プラスチックの処理方法。
4. 粉砕機がハンマーを有し、固化体の粉砕が前記ハンマーにより与えられる衝撃力および前記粉砕機内での前記固化体同士の相互衝突により行なわれることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の廃プラスチックの処理方法により得られた粉砕物の粒度分布が粒径５００μｍ以下が８０ｍａｓｓ％以上であることを特徴とする廃プラスチック粉砕物。
   

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