JPH0323909A - 複合材廃棄物の分離回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、複数の材料が接着した複合材の廃棄物（スク
ラップ、不良品等）から、１種又はそれ以上の材料を分
離回収する方法に関する。

〈従来の技術〉 最近では資源の有限性、原材料価格の高騰又は公害防止
の観点から、廃棄物の再生利用が一段と強く要請される
ようになってきている。単一の材料からなる廃棄物であ
ればその再生利用は容易である。しかし複数の材料が接
着した複合材につぃては、それを構成する各材料を採算
性よく分離回収することが不可能であることが多く、再
生利用が殆どの場合行なわれていない。

そのような複合材の廃棄物の一例として、ポリウレタン
とＰＶＣ　（ポリ塩化ビニル）が積層した廃棄物（以下
、ウレタン付着ＰＶｃ廃棄物という）がある。これは自
動車内装部品等の製造工場で多量に発生するものである
が、通常焼却又は埋立処分されている。しかしウレタン
付着ＰＶｃ廃棄物を焼却処分すると、ＰＶｃ中に含まれ
ている塩素が塩化水素となり、それが焼却炉やその付帯
設備を腐食させるので設備の寿命が短くなるうえに公害
問題を引き起こし易い。

そのため一部でウレタン付着ＰＶｃ廃棄物の分離回収が
試みられている。その方法はウレタン付着ＰＶＣ廃棄物
をカッターミル等で破砕することによりＰＶＣからウレ
タンを剥離させ、その破砕集合物を多段の分級装置で分
級ずることにょりＰＶＣとウレタンを分離回収する方法
である。

く発明が解決しようとする課題〉 上記のウレタン付着ＰＶＣ廃棄物の分離回収方法には次
のような問題点がある： ■カッターミルによる粉砕はマクロ的にはＰＶＣからウ
レタンを剥離することであるが、ミクロ的にはカッター
によりウレタン付着Ｉ）　Ｖ　Ｃ廃棄物を純ウレタン片
、幾らかのウレタンが付着したＰＶＣ片、及び純ＰＶＣ
片の３種に切断することであり、ＰＶＣ層の薄い廃棄物
では前２片の生成が主であるから、回収されたＰＶＣに
はその物性低下の主因となるウレタンの混入が避けられ
なり＼：■カッターミルによる粉砕ではウレタンとＰＶ
Ｃがほぼ同等の大きさで粉砕されるため、フルイによる
分級が行なえず、比重差による分級が必要となるが、そ
の場合、気流中での飛散距離の差を利用する簡便な乾式
分級方法では各粉砕片がどの方向を向くかで受ける風力
が左右されるのでウレタンとＰＶＣを十分に分級できず
、湿式分級方法では操作が非常に面倒となる。

以上のように、複数の異なる材料が接着した複合材から
分離回収された材料は、一般的に不純物を含むために新
品の材料に比較して物性的に劣るという問題があり、一
方高純度に分離回収しＪ：つとすれば極めて低収率で企
業の採算ベースに乗りにくいという問題がある。これら
の問題が複合材廃棄物の分離回収・再生利用を困難にし
ている。

本発明は上記諸問題を解決する目的でなされたものであ
り、その解決しようとする課題は、複数の材料が接着し
た複合材の廃棄物から、その構成材料を簡便なる手段を
以って高純度且っ高収率に分離回収する方法を提供する
ことである。

く課題を解決するための手段〉 上記課題を解決できる本発明の複合材廃棄物の分離回収
方法は、硬さの異なる複数の材料が接着した複合材の廃
棄物を粗粉砕し、次いでそれを高速撹拌機で撹拌するこ
とにより各材料毎に異なる平均粒度に粉砕した後、分級
することを特徴とする。

本発明方法において、廃棄物はその各材料の硬さが互い
に異なる必要があり、ウレタン付着Ｐ■Ｃのように硬さ
の差が大きいほど良好に分離回収できるが、通常複合材
の廃棄物は互いに硬さの異なる材料でできているから、
本発明方法は殆どの廃棄物に対して適用できる。なお゜
゜複数の材料が接着した複合材゜゜というのは、その各
材料が相互に溶融したり、均一に分散したりしていない
材料、例えば各材料が積層した又は組み合わさった材料
を意味する。複合材の構成材料としては熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂、軟質及び硬質ゴム等が挙げられる。

本発明方法はいわば、廃棄物を粗粉砕する第ｌ工程、高
速撹拌機で粉砕する第２工程及び粉砕集合物を分級ずる
第３工程からなっている。以下各工程ごとに説明する。

第１工程での粗粉砕は、工場等から発生する廃棄物がト
リミング屑のように細長いものであるから、第２工程で
の作業性を向上させるために行なうものである。よって
粗粉砕といえどもなるべく細かくした方がよいが、細か
くするほど粉砕コス１・がアップし、再生利用のメリッ
トが無くなる。

方、大きく粗粉砕するほど次工程での作業性が悪化する
。そのため第１工程の粗粉砕工程では適当な破砕機もし
くは切断機等を用いて、外寸約２０ｍｍ〜５０ｍｍ程度
の塊状物に粗粉砕するのが好ましい。

第２工程はいわば高速撹拌機による廃棄物の粉砕工程で
ある。従来のカッターミルによる粉砕は複合材の各材料
とも同程度に粉砕しているのに対して、本発明において
は材料毎に異なる平均粒度に即ち各材料が互いに離れた
粒度分布を持つこととなるように粉砕する。

従来、撹拌機は２種以上の材料を均一に混合するのに利
用されていたのに対して、本発明では２種以上の材料を
分離するのに利用するため、従来とは全く正反対の作用
を働かせることにな−る。またその効果として上記の選
択的粉砕が可能となる。

高速撹拌機の回転数、回転羽根形状、撹拌時間、温度等
の条件は処理する複合材廃棄物の各材料が異なる粒度で
粉砕されるように選択すればよい。

第３工程では、第２工程で得られた粉砕集合体を適当に
分級ずるが、粒度差を利用してフルイ分けずるのが簡便
であり、傾斜式、振動式、回転式等のフルイ分け機で十
分である。もし各材料にかなりの比重差がある場合には
従来通り比重を利用して分離するこどもできる。

くイ乍用〉 硬さの異なる材料が接着した複合材の廃棄物を高速撹拌
機で撹拌すると、廃棄物は高速で回転する撹拌羽根から
剪断力を受ける。それに対ずる応力は硬さの異なる材料
毎に異なることから、一材料のみが粉砕されるか又は各
材料が離れた粒度分布を持つように粉砕される。粉砕集
合体を粒度の揃ったいくつかの級別に分けると各材料の
単離されたものが得られる。

〈実施例〉 自動車用インストルメントパネルパッド（内層材：軟質
ウレタンフォーム、表皮材：ＰＶＣ）の製造工程で生じ
るトリミング屑（約１４０Ｘ　５０ｃｍの枠形、周囲肉
部の幅１０〜１５ｃｍ、同厚さ１０〜ｌ５ｍｍ）を入手
し、外寸３０ｍｍ程度の大きさに粗粉砕した。この粉砕
は通常の一軸式のカッターミルを利用し、φ３０のカッ
タースクリーンを通過した粗粉砕物を集め、それを次ぎ
のように高速撹拌処理した。

ここで使用する高速撹拌機は、三井三池化工機■製の三
井ヘンシェルミキサーＦＭｌ５０Ｊであり、図に示すよ
うな構造をしている。混合槽１の容量は１５０℃であり
、幣度調節できるジャケット２を備えている。排出弁３
の開閉はエアシリンダ４で行なわれる。上羽根５及び下
羽根６は三相誘導電動機７により回転する。図中の８は
ベル１〜が掛け渡された各Ｖプーりを表わしている。

エアー抜き９及びデフレクタｉｏが取り付けられている
蓋ｌ１を開け、ウレタン付着Ｐｖｃ廃棄物の粗粉砕物を
投入し蓋ｌ１を閉めてから高速撹拌機を作動させると、
混合槽１内の処理物は下羽根６によって上方向の回転力
を与えられ流動し、上羽根５によって強力な剪断カを受
ける。この剪断カによって極めて短時間でウレタンがＰ
Ｖｃから剥脱されると共に微粉砕される。ＰＶＣはほぼ
粗粉砕時の寸法のままである。

この処理では室温常圧下、上記高速撹拌機を７０００ｒ
ｐｍで５分間回転させた。取り出した処理物を次いで８
メッシュのフルイによって粒径１〜２ｍｍの粉末状ウレ
タンと外寸３０ｍｍ程度のシート片状ＰＶＣを分離した
。こうして回収されたＰＶＣは理論回収率の約９５％で
あった。

上記の様に分離回収されたＰＶＣを２本ロール機にて１
５分間練ることによって試験片を作り、比重、硬さ、引
張強さ、伸び、及び引裂強さについて調べた。なお比重
はＪＩＳ−Ｋ−７１１２試験法６．２水中置換法によっ
て測定し、硬さはＪＩＳ−Ｋ−６０３１試験法：スプリ
ング硬度（２０℃）法で測定した。また引張強さ、伸び
及び引裂強さはいづれもＪＩＳ−Ｋ６３０１試験法に基
づいて測定した。

得られた試験結果を下記表に示す。対照試験として従来
方法により分離回収されたｐｖｃ，新品のＰＶＣ及び未
処理の廃棄物について行なわれた試験の結果も示す。

この結果から従来方法よりも本発明方法で分離回収され
たＰＶｃの方が再生利用に適する物性を備えていること
が分かる。

上記のように回収されたＰＶｃは単体でＰＶｃシー！〜
として利用したり、炭酸カルシウム等を加えて防振シー
１・等として利用できる。また回収されたウレタンは微
粉化しているため高付加価値製品として幅広く利用でき
る。その利用先としては、サンバイザー基材、クッショ
ン材等がある。

９ ｛　０ この実施例では２層構造の廃棄物を用いたが、３層以上
の廃棄物でも本実施例と同様にあるいは高速撹拌とフル
イ分けを繰り返して材料の分離回収を行なえることは今
までの説明から容易に理解されよう。

〈発明の効果〉 本発明の複合材廃棄物の分離回収方法は以下のような効
果を奏する。

まず高速撹拌機の回転羽根により複合材廃棄物に剪断力
を与えて各材料をほぼ完全に分離できるので回収率が一
段と向上し、省資源に寄与できる。

また上記のほぼ完全な分離によって、回収された材料の
純度が高まる。このことは物性的に新品材料に尚更近い
ものが得られることを意味しており、再利用範囲の拡大
を図ることができる。

そのうえ各材料を互いに粒度の異なる粉砕物として回収
できるため、分級方法が容易であり、フルイでも十分分
級できる。したがって分離回収費の低コスト化を実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法の一実施例で使用された高速撹拌機を示
す概要図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 硬さの異なる複数の材料が接着した複合材の廃棄物を粗
   粉砕し、次いでそれを高速撹拌機で撹拌することにより
   各材料毎に異なる平均粒度に粉砕した後、分級すること
   を特徴とする複合材廃棄物の分離回収方法。