JP3602755B2

JP3602755B2 - 発泡ポリスチレンの処理方法

Info

Publication number: JP3602755B2
Application number: JP28986799A
Authority: JP
Inventors: 則孝酒井
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2019-10-12
Also published as: JP2001106825A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発泡ポリスチレンを減容処理する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、家電製品やＡＶ（オーディオ・ビジュアル）機器等の梱包には、発泡ポリスチレンの成形体が大量に使用されている。発泡ポリスチレンは、衝撃緩衝性に優れ、任意の形状に加工することが容易で、価格が安く、しかも外観も良い等の特長を有している。しかし、その反面、焼却時に高熱を発生して焼却炉の寿命を縮めること、投棄されても土壌中で分解されないこと等の問題点を有している。
【０００３】
このため、発泡ポリスチレン成形体を回収し、リサイクル使用することが試みられ、その際、その成形体を減容することが行われ、そのための種々の技術が提案されている。
【０００４】
その一つの技術として、特開平５−２８５４６７号公報（公報１）には、溶解室と分離室と凝縮室とを備え、その溶解室で発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）を溶剤に溶かして、ＥＰＳ構成物質と溶剤とからなる溶解物を生成し、分離室でその溶解物を減圧することにより、実質的に溶剤のみを気化するとともに、構成物質（再生ポリスチレン）が溶解物から固相として析出し、その再生ポリスチレンは、排出口から取り出し、凝縮室では気化した溶剤を液化して回収・再使用する技術が開示されている。この技術により、ＥＰＳを１／２０〜１／５０に減容することができるとしている。
【０００５】
また、特開平８−８５７３５号公報（公報２）には、上記技術において分離室（脱揮槽）の下部に押出機を備え、再生ポリスチレンを連続的に排出できるとしている。
【０００６】
さらに、特開平９−２０７１３３号公報（公報３）には、混練機に発泡ポリスチレンと溶媒を導入して、溶解減容を行った後、再生ポリスチレンと溶媒に固液分解する技術が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
公報１記載の技術は、バッチ式のため、生産性が悪い。公報２記載の技術は、連続排出するため、生産性は向上するが、分離室と押出機の両方を備えており、装置が大型化する。公報３記載の技術は、減容・押出しを同時に行っているため、生産性は向上するが、固液分離器を用いているため、装置が大型化する。
【０００８】
この発明は、上記実情の下、小型でもって生産性の高い発泡ポリスチレンの減容処理を行い得るようにすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、この発明は、まず、上記公報３記載の技術において、混練機内を真空手段等により減圧して溶媒を気化させながら、再生ポリスチレンを押し出すようにしたのである。押出しは連続で行い得るため、その生産性は向上する。
【００１０】
つぎに、この発明は、その混練機をセルフクリーニング形式としたのである。溶解物中には溶媒が閉じ込められて、その気化が妨げられるため、単なる減圧のみでは、溶媒が円滑に気化されない。再生ポリスチレンに溶剤が残ると、その強度や耐熱性が悪くなり、また、臭気の発生や、食品衛生基準を満足しない等の問題がでる。セルフクリーニング形式の混練機は、ケーシング内上部に空間が形成され、パドルがその外周縁をケーシング内面に接して回転するため、溶解物は薄く引き延ばされながら移送される。その薄く引き延ばされた溶解物は上部空間に至ると、その薄さゆえに、中の溶媒は減圧下で円滑に気化する（実施例参照）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態としては、発泡ポリスチレンを溶媒に溶解させて溶解物とし、その溶解物を、セルフクリーニング形式の混練機により真空手段による減圧下で混練するとともに、その混練機内は加熱ジャケットにより溶解物を加熱し、その減圧・加熱により気化された溶媒を凝縮器により凝縮して回収するとともに、前記混練機から前記溶媒が気化した再生ポリスチレンを連続的に押し出す構成とし得る。
【００１２】
【実施例】
図１は、この発明に係る処理装置の一実施例を示す概略図であって、ＥＰＳを溶媒に溶かしてゲル状の溶解物とする溶解槽１と、溶解物を移送する移送ポンプ２と、溶解物を混練するセルフクリーニング型混練機３と、混練機３内を減圧するとともに、溶解物中の溶媒を気化し排出するための真空ポンプ等の真空手段４と、混練機３と真空手段４との間に設けられ、気化した溶媒を凝縮させる凝縮器５と、凝縮により液化した溶媒を、溶解槽１に戻す返送ポンプ６を備えている。なお、混練機３にはジャケット１０が設けられて、このジャケット１０は熱媒体加熱装置１４に接続されている。
【００１３】
混練機３は、図２に示すように、ケーシング７と、ケーシング７内に設けられた、２本の平行な回転軸８と、回転軸８に外嵌された多数のパドル９を備えている。ケーシング７は、その外面に加熱用の上記ジャケット１０が設けられて、その断面は２重となり、この重なった部分が連通したほぼ８字形状である。
【００１４】
回転軸８に外嵌されたパドル９は、図３に示すように、断面が２つの鋭角部を備えた略小判形であり、この鋭角部が、他方の回転軸に外嵌されたパドル表面並びにケーシング内面に近接して回転する。このパドル９には、送り機能を有するスクリュパドル９ａ（同図（ａ））、混練機能を有する混練パドル９ｂ（同図（ｂ）（ｃ））があり、この混練機３では、入口側に複数個のスクリュパドル９ａが、出口側に１個の逆送り用スクリュパドル９ａが、その間に複数個の混練パドル９ｂが設けられている。なお、入口側と出口側のスクリュパドル９ａは同じもので、取付方向を逆にしたものである。また、混練パドル９ｂには、混練機能を重視したフラットパドル９ｃ（同図（ｂ））と送り機能を少し持っているヘリカルパドル９ｄ（同図（ｃ））がある（特開昭６３−２４２３３４号公報、特開平９−２６２６９８号公報参照）。
【００１５】
上記ケーシング７の一端下部に溶解物の供給ノズル１１が、他端下部に再生ポリスチレンの排出口１２が、上部両端に排気口１３が設けられている。なお、この排気口１３が凝縮器５を介して真空手段４と接続されている。また、排出口１２は、貫通孔１５を有する蓋１６により覆われている。
【００１６】
この実施例は、以上の構成であり、いま、溶媒（リモネン）の入っている溶解槽１に、ＥＰＳを投入し、攪拌機で攪拌することにより、ＥＰＳを溶媒に溶かして、ゲル状の溶解物を得る。この溶解物を、移送ポンプ２によりセルフクリーニング型混練機３に送る。この混練機３は真空手段４によりケーシング７内が減圧されているとともに、ジャケット１０に熱媒体加熱装置１４からの熱媒体が循環され、溶解物を加熱している。
【００１７】
その減圧・加熱により、溶解物中の溶剤は気化して、排気口１３より排出される。そして、スクリュパドル９ａの送り作用と、混練パドル９ｂの混練作用を受けながら、排出口１２に向かって移送される。このとき、ケーシング７の上部は溶剤が気化することにより空間が発生する。特に、供給側排気口１３からは、多くの溶剤が排出されるので、大きな空間が形成される。
【００１８】
このように、溶解物は、溶剤が気化されながら、排出口１２に向かって移送されるが、混練機３がセルフクリーニング形式であるため、パドル９の鋭角部は、ケーシング７内面に接して回転し、溶解物は薄く引き延ばされながら移送されることになる。このケーシング７の上部に空間が形成されていることと、溶解物が薄く引き延ばされることにより、溶解物中の溶剤が気化しやすい。このため、混練機３の排出口１２から排出される溶解物（再生ポリスチレン）には、ほとんど溶剤が含まれないことになる。この再生ポリスチレンは、排出口１２を覆う蓋１６の貫通孔１５により、水中に押し出された後、適当な長さで切断される。
【００１９】
この実施例による再生ポリスチレンの平均分子量は８８，０００であり、廃棄発泡スチレンの平均分子量９２，０００〜９９，０００に較べ、大きな低下は見られなかった。また、再生ポリスチレン中の残留溶剤（リモネン）の量は０．３重量％以下と僅かであった。
【００２０】
このように、この発明は、セルフクリーニング形式の混練機３を用いることにより、溶剤を確実に気化させることができ、このためには、図２（ｂ）に示したように、パドル９の鋭角部とケーシング７との隙間δ１並びにパドル９の鋭角部と他のパドル９との隙間δ２が、それぞれ３ｍｍ以内であればよい。また、パドル９は、略小判型以外に、図４に示した略３角形のものも適用できる。なお、略３角形状のパドル９にも、略小判形と同様に、スクリュパドル、フラットパドル、ヘリカルパドルがある。さらに、図４で示したように、２個の円が重なった８字形状のケーシング７を、一方の円が上部となる様に配置することも可能である。この様にすれば、上方の円形部は、空間が形成されやすく、この空間で、パドル９により溶解物が薄く引き延ばされると、溶剤が、より気化されやすくなる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は、以上のように、混練機内で溶媒の気化とともに再生ポリスチレンを連続的に押し出すようにしたので、生産性がよく、そのとき、セルフクリーニング形式で混練作用を行うため、その再生ポリスチレンは溶媒が殆どなくなったものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の概略図
【図２】同実施例の混練機を示し、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は同切断側面図
【図３】同混練機の各パドルの斜視図
【図４】他の混練機の切断側面図
【符号の説明】
１溶解槽
２移送ポンプ
３混練機
４真空手段
５凝縮器
６返送ポンプ
７ケーシング
８回転軸
９パドル
１０ジャケット
１１供給ノズル
１２排出口
１３排気口
１４熱媒体加熱装置

Claims

発泡ポリスチレンを溶媒に溶解させて溶解物とし、その溶解物を、セルフクリーニング形式の混練機３により減圧下で混練するとともにその混練機３内の溶解物を加熱し、その減圧・加熱により気化された溶媒を凝縮して回収するとともに、前記混練機３から前記溶媒が気化した再生ポリスチレンを連続的に押し出すことを特徴とする発泡ポリスチレンの処理方法。