JPH10324769A - 樹脂廃材の脱塩素処理方法 - Google Patents
樹脂廃材の脱塩素処理方法Info
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- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 塩素を含む廃材から塩化水素ガスを発生させ
ることなく塩素を除去することができる，実用性に優れ
た，樹脂廃材の脱塩素処理方法を提供する。 【解決手段】 塩素を含む樹脂廃材に塩基性化合物を添
加し，溶融混練する工程と，該混練物を亜臨界状態又は
臨界状態の水中で処理する工程とよりなる。
ることなく塩素を除去することができる，実用性に優れ
た，樹脂廃材の脱塩素処理方法を提供する。 【解決手段】 塩素を含む樹脂廃材に塩基性化合物を添
加し，溶融混練する工程と，該混練物を亜臨界状態又は
臨界状態の水中で処理する工程とよりなる。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，塩化ビニル等の塩素を含む樹脂
廃材の脱塩素処理方法に関する。
廃材の脱塩素処理方法に関する。
【０００２】
【従来技術】廃プラスチック中に含まれる塩化ビニル
は，２５０℃以上で急激に分解し，塩化水素ガスを発生
させるため，燃焼炉を腐食等の問題を発生させる。その
ため，塩化ビニルを含む混合樹脂廃材を固形燃料として
利用する際には，塩化水素ガスの処理設備が必要とな
る。そこで，煙道あるいは炉内で，苛性ソーダ，消石灰
の吹き込み等による，発生した塩化水素ガスの中和除去
が提案されている。
は，２５０℃以上で急激に分解し，塩化水素ガスを発生
させるため，燃焼炉を腐食等の問題を発生させる。その
ため，塩化ビニルを含む混合樹脂廃材を固形燃料として
利用する際には，塩化水素ガスの処理設備が必要とな
る。そこで，煙道あるいは炉内で，苛性ソーダ，消石灰
の吹き込み等による，発生した塩化水素ガスの中和除去
が提案されている。
【０００３】しかし，煙道での処理では炉体の腐食を防
ぐことは困難であり，また炉内処理では一旦生成した塩
化カルシウム等が，炉内の高温度，共存するＣＯ2 ，Ｈ
2 Ｏ等の影響により分解し，再度塩化水素ガスを発生さ
せるため，処理効率が低いといった問題がある。さら
に，これらの処理設備は多量の燃焼排ガスを処理するた
め，大規模のものが必要となり，燃焼コストを増加させ
る原因となる。そのため，塩化ビニルを含む混合樹脂廃
材を固形燃料として利用する際には，含有塩素を事前に
除去することが必要である。
ぐことは困難であり，また炉内処理では一旦生成した塩
化カルシウム等が，炉内の高温度，共存するＣＯ2 ，Ｈ
2 Ｏ等の影響により分解し，再度塩化水素ガスを発生さ
せるため，処理効率が低いといった問題がある。さら
に，これらの処理設備は多量の燃焼排ガスを処理するた
め，大規模のものが必要となり，燃焼コストを増加させ
る原因となる。そのため，塩化ビニルを含む混合樹脂廃
材を固形燃料として利用する際には，含有塩素を事前に
除去することが必要である。
【０００４】そこで，塩素を除去する方法として，従
来，塩化ビニル廃材をアルカリ水溶液中で３００℃にて
１時間処理し，脱塩素化する方法が開示されている（資
源・素材学会主催 公開シンポジウム「有機資源・エネ
ルギー循環プロセスへの水熱化学の展開」予稿集 ｐ．
１５６〜ｐ．１７１）。この方法は，塩化ビニル廃材を
アルカリ水溶液中に３００℃で１時間処理し，脱塩素化
するものである。
来，塩化ビニル廃材をアルカリ水溶液中で３００℃にて
１時間処理し，脱塩素化する方法が開示されている（資
源・素材学会主催 公開シンポジウム「有機資源・エネ
ルギー循環プロセスへの水熱化学の展開」予稿集 ｐ．
１５６〜ｐ．１７１）。この方法は，塩化ビニル廃材を
アルカリ水溶液中に３００℃で１時間処理し，脱塩素化
するものである。
【０００５】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の方
法では，処理時間が長く連続処理には適さないため，実
用性に乏しい。更に，アルカリ水溶液を用いるため，塩
素除去後の廃液は中和処理した後，排出する必要があ
る。
法では，処理時間が長く連続処理には適さないため，実
用性に乏しい。更に，アルカリ水溶液を用いるため，塩
素除去後の廃液は中和処理した後，排出する必要があ
る。
【０００６】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，塩素
を含む廃材から塩化水素ガスを発生させることなく塩素
を除去することができる，実用性に優れた，樹脂廃材の
脱塩素処理方法を提供しようとするものである。
を含む廃材から塩化水素ガスを発生させることなく塩素
を除去することができる，実用性に優れた，樹脂廃材の
脱塩素処理方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，塩素を含む樹脂
廃材に塩基性化合物を添加し，溶融混練する工程と，該
混練物を亜臨界状態又は臨界状態の水中で処理する工程
とよりなることを特徴とする樹脂廃材の脱塩素処理方法
である。
廃材に塩基性化合物を添加し，溶融混練する工程と，該
混練物を亜臨界状態又は臨界状態の水中で処理する工程
とよりなることを特徴とする樹脂廃材の脱塩素処理方法
である。
【０００８】本発明において，亜臨界状態の水とは，温
度３００℃以上３７４℃未満，圧力９０ａｔｍ以上２２
０ａｔｍ未満の環境下における水をいう。また，臨界状
態の水とは，温度３７４℃以上，圧力２２０ａｔｍ以上
の環境下における水をいう。以下，亜臨界状態又は臨界
状態の双方を表現する場合には，（亜）臨界状態と示
す。
度３００℃以上３７４℃未満，圧力９０ａｔｍ以上２２
０ａｔｍ未満の環境下における水をいう。また，臨界状
態の水とは，温度３７４℃以上，圧力２２０ａｔｍ以上
の環境下における水をいう。以下，亜臨界状態又は臨界
状態の双方を表現する場合には，（亜）臨界状態と示
す。
【０００９】本発明の作用及び効果について説明する。
本発明は，塩基性化合物を添加した樹脂廃材を，（亜）
臨界状態の水の中で処理している。この水は，水酸化ナ
トリウム等のアルカリを含まない。そのため，樹脂廃材
への水の拡散速度が速くなり，樹脂廃材中の塩素を水に
よってすばやく除去できる。
本発明は，塩基性化合物を添加した樹脂廃材を，（亜）
臨界状態の水の中で処理している。この水は，水酸化ナ
トリウム等のアルカリを含まない。そのため，樹脂廃材
への水の拡散速度が速くなり，樹脂廃材中の塩素を水に
よってすばやく除去できる。
【００１０】具体的に説明すると，塩化ビニルの脱塩素
化は高温高圧の亜臨界水により促進されることが知られ
ている。（資源・素材学会主催 公開シンポジウム「有
機資源・エネルギー循環プロセスへの水熱化学の展開」
予稿集 ｐ．４４〜ｐ．５６）即ち，塩化ビニルを脱塩
素化するに当たっては，塩化ビニルと亜臨界水ができる
だけ速く接触することが重要であり，混合樹脂廃材中の
塩化ビニルに対しては固体中への水の拡散速度が速いほ
ど促進される。
化は高温高圧の亜臨界水により促進されることが知られ
ている。（資源・素材学会主催 公開シンポジウム「有
機資源・エネルギー循環プロセスへの水熱化学の展開」
予稿集 ｐ．４４〜ｐ．５６）即ち，塩化ビニルを脱塩
素化するに当たっては，塩化ビニルと亜臨界水ができる
だけ速く接触することが重要であり，混合樹脂廃材中の
塩化ビニルに対しては固体中への水の拡散速度が速いほ
ど促進される。
【００１１】即ち，（亜）臨界状態の水中で，樹脂廃材
と塩基性化合物との混練物を処理すると，混練物の中に
水が拡散，浸透する。そして，この樹脂廃材中への水の
移動速度（拡散速度）が，脱塩素速度を律速する。
と塩基性化合物との混練物を処理すると，混練物の中に
水が拡散，浸透する。そして，この樹脂廃材中への水の
移動速度（拡散速度）が，脱塩素速度を律速する。
【００１２】水に水酸化ナトリウム等を溶解させると，
水の臨界状態に達する温度および圧力（即ち臨界温度お
よび臨界圧力）が上昇する。また，水の拡散速度は，臨
界点に近づくほど上昇することが知られている（文献；
超臨界流体の科学と技術，三共ビジネス，斎藤正三郎監
修）。そのため，同じ温度での水の拡散速度は，水酸化
ナトリウム等が溶解していると低下すると予想される。
本発明では水だけを用いているため，従来技術のような
アルカリ水溶液を用いた処理に比べて，水の拡散速度は
本発明の方が速いと考えられる。
水の臨界状態に達する温度および圧力（即ち臨界温度お
よび臨界圧力）が上昇する。また，水の拡散速度は，臨
界点に近づくほど上昇することが知られている（文献；
超臨界流体の科学と技術，三共ビジネス，斎藤正三郎監
修）。そのため，同じ温度での水の拡散速度は，水酸化
ナトリウム等が溶解していると低下すると予想される。
本発明では水だけを用いているため，従来技術のような
アルカリ水溶液を用いた処理に比べて，水の拡散速度は
本発明の方が速いと考えられる。
【００１３】また，本発明では，樹脂廃材に塩基性化合
物を添加するため，発生した塩化水素ガスの大部分は，
塩基性化合物と反応してアルカリ塩として樹脂廃材中に
存在している。このアルカリ塩は，上記のように樹脂廃
材中に拡散，浸透してきた水に容易に溶解し，（亜）臨
界水の抽出作用により樹脂廃材の外に排出される。
物を添加するため，発生した塩化水素ガスの大部分は，
塩基性化合物と反応してアルカリ塩として樹脂廃材中に
存在している。このアルカリ塩は，上記のように樹脂廃
材中に拡散，浸透してきた水に容易に溶解し，（亜）臨
界水の抽出作用により樹脂廃材の外に排出される。
【００１４】それゆえ，本発明は，従来技術に比べて同
じ温度でも短時間で脱塩素処理が可能となる。また，短
時間処理が可能になることにより，連続処理が可能とな
り，処理コストの低減を実現できる。従って，本発明の
脱塩素処理方法は，実用性に優れている。
じ温度でも短時間で脱塩素処理が可能となる。また，短
時間処理が可能になることにより，連続処理が可能とな
り，処理コストの低減を実現できる。従って，本発明の
脱塩素処理方法は，実用性に優れている。
【００１５】塩基性化合物は，弱アルカリ，強アルカリ
等，特に限定されないが，取り扱い易さの点から，弱ア
ルカリが好ましい。塩基性化合物としては，例えば，水
酸化カルシウム，炭酸カルシウム等を用いることができ
る。塩基性化合物の添加量は，樹脂廃材中の塩素の含有
量により異なるが，含有塩素量と化学等量以上であるこ
とが好ましい。
等，特に限定されないが，取り扱い易さの点から，弱ア
ルカリが好ましい。塩基性化合物としては，例えば，水
酸化カルシウム，炭酸カルシウム等を用いることができ
る。塩基性化合物の添加量は，樹脂廃材中の塩素の含有
量により異なるが，含有塩素量と化学等量以上であるこ
とが好ましい。
【００１６】また，溶融混練の温度は高すぎると押出し
成形時に塩化ビニル等の含塩素化合物が熱分解されて，
多量のガスが発生するため，３００℃以下の温度が望ま
しい。
成形時に塩化ビニル等の含塩素化合物が熱分解されて，
多量のガスが発生するため，３００℃以下の温度が望ま
しい。
【００１７】（亜）臨界状態の水の中での処理温度は，
３００℃よりも高く，かつ４００℃以下であることが好
ましい。３００℃未満の温度では脱塩素化が低下し，ま
た４００℃を越える温度では樹脂廃材中のオレフィン系
樹脂（ポリプロピレン樹脂，ポリエチレン樹脂等）が熱
分解されて，液状化してくるおそれがある。
３００℃よりも高く，かつ４００℃以下であることが好
ましい。３００℃未満の温度では脱塩素化が低下し，ま
た４００℃を越える温度では樹脂廃材中のオレフィン系
樹脂（ポリプロピレン樹脂，ポリエチレン樹脂等）が熱
分解されて，液状化してくるおそれがある。
【００１８】本発明の脱塩素処理方法は，塩素を含むあ
らゆる樹脂の廃材に用いることができる。具体的には，
カーシュレッターダスト，廃家電シュレッダーダスト，
塩化ビニル製品等の樹脂廃材の脱塩素処理に用いること
ができるが，これらに限定されない。
らゆる樹脂の廃材に用いることができる。具体的には，
カーシュレッターダスト，廃家電シュレッダーダスト，
塩化ビニル製品等の樹脂廃材の脱塩素処理に用いること
ができるが，これらに限定されない。
【００１９】
実施形態例 本発明の実施形態例にかかる樹脂廃材の脱塩素処理方法
について，図１を用いて説明する。本例は，図１に示す
ごとく，塩化ビニル等を含む塩素含有樹脂廃材（例え
ば，カーシュレッダーダスト）に，あらかじめ水酸化カ
ルシウム等の塩基性化合物を添加し，これらを２００℃
の温度で溶融混練して押出し，成形体を得る。次に，成
形体を水とともに撹拌付きオートクレーブ内に入れ，９
０ａｔｍの圧力下で，３００℃より高く４００℃以下の
温度で加熱する。これにより，成形体を（亜）臨界状態
の水で処理する。その後，成形体を洗浄し，熱風乾燥機
等により乾燥させる。以上により，脱塩素化した樹脂廃
材を得る。
について，図１を用いて説明する。本例は，図１に示す
ごとく，塩化ビニル等を含む塩素含有樹脂廃材（例え
ば，カーシュレッダーダスト）に，あらかじめ水酸化カ
ルシウム等の塩基性化合物を添加し，これらを２００℃
の温度で溶融混練して押出し，成形体を得る。次に，成
形体を水とともに撹拌付きオートクレーブ内に入れ，９
０ａｔｍの圧力下で，３００℃より高く４００℃以下の
温度で加熱する。これにより，成形体を（亜）臨界状態
の水で処理する。その後，成形体を洗浄し，熱風乾燥機
等により乾燥させる。以上により，脱塩素化した樹脂廃
材を得る。
【００２０】実施例１ カーシュレッダーダストから金属成分，発泡ウレタン，
繊維成分を除去した分別ダストに炭酸ソーダを１０重量
％添加し，２軸押出機（樹脂温度２００℃）で溶融混練
し，押出し，成形体を得た。成形体を冷却し，粉砕し
て，粉砕物を得た。
繊維成分を除去した分別ダストに炭酸ソーダを１０重量
％添加し，２軸押出機（樹脂温度２００℃）で溶融混練
し，押出し，成形体を得た。成形体を冷却し，粉砕し
て，粉砕物を得た。
【００２１】粉砕物５ｇを水２５ｇとともに撹拌付きオ
ートクレーブ（５０ｍｌ容量）に入れ，１６５ａｔｍの
圧力下で３５０℃で所定時間（５〜４０分）加熱を行う
ことにより，粉砕物を亜臨界状態の水の中での処理を行
った。
ートクレーブ（５０ｍｌ容量）に入れ，１６５ａｔｍの
圧力下で３５０℃で所定時間（５〜４０分）加熱を行う
ことにより，粉砕物を亜臨界状態の水の中での処理を行
った。
【００２２】実施例２ 本例においては，塩基性化合物として消石灰を用いて，
樹脂廃材を処理した。消石灰の分別ダストへの添加量は
１０重量％とした。その他は，実施例１と同様である。
樹脂廃材を処理した。消石灰の分別ダストへの添加量は
１０重量％とした。その他は，実施例１と同様である。
【００２３】比較例 本例においては，亜臨界状態のアルカリ水溶液の中で，
樹脂廃材を処理した。即ち，カーシュレッダーダストか
ら金属成分，発泡ウレタン，繊維成分を除去した分別ダ
ストを，２軸押出機（樹脂温度２００℃）で溶融混練
し，押出し，成形体を得た。成形体を冷却し，粉砕し
て，粉砕物を得た。
樹脂廃材を処理した。即ち，カーシュレッダーダストか
ら金属成分，発泡ウレタン，繊維成分を除去した分別ダ
ストを，２軸押出機（樹脂温度２００℃）で溶融混練
し，押出し，成形体を得た。成形体を冷却し，粉砕し
て，粉砕物を得た。
【００２４】粉砕物５ｇを５％水酸化ナトリウム水溶液
２５ｇとともに攪拌付きオートクレーブ（５０ｍｌ容
量）に入れ，１６５ａｔｍの圧力下において，３５０℃
で所定時間（５〜４０分）加熱を行うことにより，粉砕
物を亜臨界状態のアルカリ水溶液の中での処理を行っ
た。
２５ｇとともに攪拌付きオートクレーブ（５０ｍｌ容
量）に入れ，１６５ａｔｍの圧力下において，３５０℃
で所定時間（５〜４０分）加熱を行うことにより，粉砕
物を亜臨界状態のアルカリ水溶液の中での処理を行っ
た。
【００２５】（実験例）本例は，上記の実施例１，２及
び比較例において処理された処理物について，塩素含有
量を測定した。各処理物をろ過し，その固体を酸素中で
燃焼し，その後発生したガスを蒸留水に溶解させ，硝酸
銀水溶液で滴定し，塩素量を定量した。この定量方法
は，ＪＩＳＫ６７２２による方法である。その結果を図
２，図３に示した。図２には実施例１と比較例との処理
物の塩素含有量を，図３には実施例２と比較例との処理
物の塩素含有量を示した。
び比較例において処理された処理物について，塩素含有
量を測定した。各処理物をろ過し，その固体を酸素中で
燃焼し，その後発生したガスを蒸留水に溶解させ，硝酸
銀水溶液で滴定し，塩素量を定量した。この定量方法
は，ＪＩＳＫ６７２２による方法である。その結果を図
２，図３に示した。図２には実施例１と比較例との処理
物の塩素含有量を，図３には実施例２と比較例との処理
物の塩素含有量を示した。
【００２６】図２，図３より知られるように，実施例
１，２と比較例１とでは，亜臨界処理後の塩素含有量
は，処理時間が短いときに顕著に差が認められた。一
方，処理時間が長くなると，顕著な差は認められなくな
った。このことから，実施例１，２の方法によれば，短
時間で脱塩素化が実現できることがわかる。
１，２と比較例１とでは，亜臨界処理後の塩素含有量
は，処理時間が短いときに顕著に差が認められた。一
方，処理時間が長くなると，顕著な差は認められなくな
った。このことから，実施例１，２の方法によれば，短
時間で脱塩素化が実現できることがわかる。
【００２７】実施例１，２では，水を用いて処理を行っ
ている。一方，比較例では，アルカリ水溶液を用いて処
理を行っている。水の樹脂廃材中への拡散速度は，アル
カリ水溶液よりも速い。そのため，実施例１，２によれ
ば，樹脂廃材中の塩素と塩基性化合物とが反応して生成
したアルカリ塩を，短時間で樹脂廃材外に排除でき，処
理時間の短縮化を実現できるものと考えられる。
ている。一方，比較例では，アルカリ水溶液を用いて処
理を行っている。水の樹脂廃材中への拡散速度は，アル
カリ水溶液よりも速い。そのため，実施例１，２によれ
ば，樹脂廃材中の塩素と塩基性化合物とが反応して生成
したアルカリ塩を，短時間で樹脂廃材外に排除でき，処
理時間の短縮化を実現できるものと考えられる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば，塩素を含む廃材から塩
化水素ガスを発生させることなく塩素を除去することが
できる，実用性に優れた，樹脂廃材の脱塩素処理方法を
提供することができる。
化水素ガスを発生させることなく塩素を除去することが
できる，実用性に優れた，樹脂廃材の脱塩素処理方法を
提供することができる。
【図１】実施形態例における樹脂廃材の脱塩素処理方法
の説明図。
の説明図。
【図２】実施例１と比較例との処理物の塩素含有量を示
す線図。
す線図。
【図３】実施例２と比較例との処理物の塩素含有量を示
す線図。
す線図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 105:26 (72)発明者 龍田 成人 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 福森 健三 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 佐野 和也 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 梶原 拓治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 今橋 邦彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 木村 勝利 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 塩素を含む樹脂廃材に塩基性化合物を添
加し，溶融混練する工程と，該混練物を亜臨界状態又は
臨界状態の水中で処理する工程とよりなることを特徴と
する樹脂廃材の脱塩素処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15021997A JPH10324769A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 樹脂廃材の脱塩素処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15021997A JPH10324769A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 樹脂廃材の脱塩素処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10324769A true JPH10324769A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15492147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15021997A Pending JPH10324769A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 樹脂廃材の脱塩素処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10324769A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005054082A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Matsushita Electric Works Ltd | プラスチックの分解・回収方法 |
| US7696378B2 (en) | 2002-11-07 | 2010-04-13 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Depolymerization process |
| WO2022124015A1 (ja) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | プラスチックから不純物質を除去する方法 |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP15021997A patent/JPH10324769A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7696378B2 (en) | 2002-11-07 | 2010-04-13 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Depolymerization process |
| JP2005054082A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Matsushita Electric Works Ltd | プラスチックの分解・回収方法 |
| WO2022124015A1 (ja) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | プラスチックから不純物質を除去する方法 |
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