CN1678440A - 发泡苯乙烯树脂的回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发泡苯乙烯树脂的回收方法，可以进行发泡苯乙烯树脂的回收，其可以将以往的热熔融法的除去异物的困难性以及挤压成形工序的加热导致的分子量的降低；伴随使用溶剂溶解法的减容工序中排出气体的气化的溶剂的排出；和与此相伴的损失降低至最小限度，包括对发泡苯乙烯树脂进行减容的减容工序(110)；将经过减容的发泡苯乙烯树脂溶解于溶剂中的溶解工序(130)；和将溶解的发泡苯乙烯树脂挤压成形的工序(160)。此外，提供一种使用于将溶解的发泡苯乙烯树脂挤压成形的工序的苯乙烯树脂溶液分离回收装置。

Description

发泡苯乙烯树脂的回收方法
技术领域
本发明涉及一种发泡苯乙烯树脂的回收方法。具体地，本发明涉及一种从发泡苯乙烯树脂成型品的废料中回收发泡苯乙烯用再生树脂的方法。此外，本发明涉及一种用于发泡苯乙烯树脂的回收，从使发泡苯乙烯溶解在溶剂中的聚苯乙烯溶液中分离回收溶剂的聚苯乙烯溶液分离回收装置。
背景技术
发泡苯乙烯树脂，除了作为家电产品等的各种包装材料而大量使用之外，还用于建筑材料等。这样的发泡苯乙烯树脂的碎片以及用过的成型品的再生利用，从环保和经济的观点来看，已成为重大的课题。
作为发泡苯乙烯回收的问题点，一般可举出以下两点。第一，由于发泡苯乙烯体积大，如果原样运输会花费运输成本，因此在运输前需要对发泡苯乙烯树脂进行减容。第二，以在发泡苯乙烯树脂的再生过程中混入的垃圾和异物导致质量降低为主，伴随处理过程中的加热产生的分子量的降低，而产生的质量的降低。
迄今提出的发泡苯乙烯树脂的再生方法中，大致可分为热熔融法和溶剂溶解法两种，但是未必能解决这些问题点。
热熔融法，使发泡苯乙烯树脂的废料加热熔融，使发泡导致膨松的废料减容(减小体积)，使之成为密度较高的树脂块，接着，将此减容树脂粉碎成适当大小后投入挤压机，边加热边挤压形成丸状。在通过热熔融进行减容的情况下，减容后的树脂的表观密度大约为1.0g/cm3。也有根据需要将发泡苯乙烯树脂的废料粉碎后，在挤压机中，在加热下连续进行从基于加热熔融的减容到丸化。
在热熔融法中，虽然可以在最终工序的挤压成丸状的阶段设置滤网除去异物，但是由于对半固体状的树脂进行过滤，因此除去异物的性能存有界限。因此，虽然需要在原料阶段除去异物，但是由于除去作为原料的发泡苯乙烯树脂的废料中混有的异物需要人手，因而总的来说，通过热熔融法除去异物很困难。
此外，容易产生过热引起的树脂的分子量降低，再生发泡苯乙烯树脂成型品的拉伸强度以及冲击强度等降低等，质量大幅降低。
另一方面，溶剂溶解法，通过将发泡苯乙烯树脂溶解在有机溶剂中而进行减容，接着，将此溶液注入挤压机中后，边加热搅拌蒸发除去溶剂，边使树脂成为熔融状态，制成丸状的挤压成形品。作为溶剂，提出有氯化碳氢化合物、苎烯、THF等。作为溶剂溶解法的一个例子，有在特开平10-330530号公报以及特开2000-334738号公报中公开的方法。
溶剂溶解法，可以在将树脂溶解成液状的状态下进行过滤，适合除去异物。此外，由于还可以抑制加热的程度，因此分子量降低这样的再生品的质量劣化变少。然而，需要有从溶解树脂的溶液中高效除去溶剂的工序，而且，由于使用溶剂，在发泡苯乙烯树脂再生的全部工序中，需要有处理溶剂的设备和管理者。特别是在通过有机溶剂进行减容后，向其他工厂输送，以挤压成形时，由于要同时输送溶剂，因此输送成本增高。
此外，发泡苯乙烯树脂，在树脂中以气泡的形式含有大量的气体，但是溶解时排出此气体，伴随排出的气体，气化的溶剂也向系统外逸出。因此，如果在发泡苯乙烯树脂的减容工序中使用溶剂，由于溶剂也与大量的气体一起向系统外逸出，在使用低沸点溶剂的情况下，溶剂的损失多，也不利于环保的。必须防止这样的气化溶剂向系统外排出，但这需要有达到此目的的溶剂回收装置。因此，发泡苯乙烯的溶解，如果以过小的规模进行，在设备方面和管理方面是不经济的，难于实施。
另一方面，由于发泡苯乙烯树脂体积大，输送效率低，因此也提出了在废料产生场所进行溶解的方案(特开平11-181144号公报、特开2000-154275号公报)。在此情况下，规模变小，在设备方面以及管理方面不实用，并且由于不得不同时输送溶剂，存在输送成本变高的问题点。
此外，即使不将特定的再生法作为前提，为了输送以及保存，一般也要求减少发泡苯乙烯树脂的体积。如果长距离输送使用的包装材料、或者成型品制造时产生的碎片等发泡苯乙烯树脂的废料，则再生的成本变高。本发明目的在于解决这些现有技术存在的问题。
此外，作为在溶剂溶解法中使用的从聚苯乙烯溶液中分离聚苯乙烯和溶剂，进行回收的装置，有在特开2000-7822号公报中公开的装置。此分离回收装置，如图9的主视图所示，在安装有加热器的桶41内形成内藏有主轴螺杆42的挤压部，在主轴螺杆42的基端部，安装有使主轴螺杆42转动的驱动机构43，构成为通过调整主轴螺杆42的形状以及间距，构成为通过使其转动，对树脂溶液进行加压、加热、搅拌，使溶剂气化而从基端部向前端侧移动，并且在主轴螺杆42的基端部附近，设置树脂溶液流入口44，在前端部，安装挤压熔融的树脂而使之成形的挤压成形部45，在上述挤压部上，设置气化溶剂回收部46，其构成为收集气化分离的溶剂，对其进行脱气回收，并在气化溶剂回收部46前方，装备通过热交换机冷却气化溶剂，使之液化的液化溶剂回收部47。
然而，在上述特开2000-7822号公报中公开的从聚苯乙烯溶液中分离回收聚苯乙烯和溶剂的装置中，存在如下的问题点。
(1)聚苯乙烯溶液虽然被螺杆搅拌而在桶(圆筒)内前进，但是进入螺杆的槽中的聚苯乙烯溶液只能沿螺旋轴前进，聚苯乙烯溶液不被搅拌。因此，来自安装在桶的壁面的加热器的热量就不能有效地向聚苯乙烯溶液传递，难以促进溶剂的气化。
(2)随着溶液靠近前端，圆筒内壁和螺杆之间的间隙变小。因此，由于加热溶剂而产生的气体，只是边沿着螺旋轴描绘出螺旋状的轨迹，边向流出口前进，因此气体难以排出，在聚苯乙烯和溶剂并未充分分离的状态下，从圆筒的流出口流出。本发明还是为解决现有技术的上述问题点而做出的，目的在于提供一种容易促进溶剂的气化，并且有效排出气化的气体的聚苯乙烯溶液分离回收装置。
发明内容
本发明提供一种发泡苯乙烯树脂的回收方法，其包括：使发泡苯乙烯树脂减容的减容工序；将减容的发泡苯乙烯树脂溶解在溶剂中的溶解工序；对溶解的发泡苯乙烯树脂进行挤压成形的挤压成形工序；和使用上述挤压成形品制造发泡苯乙烯的再生工序。而且，根据本发明，在此发泡苯乙烯树脂的回收方法中，优选上述减容工序含有机械压缩的工序或者在200℃以下温度部分地进行熔融的压缩减容工序中的任何一者，或者同时包括两者。此外，溶解工序中的溶剂优选为具有150℃以下沸点的溶剂，特别是适用二氯甲烷。上述溶剂还优选含有环氧化物或者碳原子数为5～7的不饱和碳氢化合物，或者还含有此两者。
而且，根据本发明，可以在减容工序后，搬运减容的发泡苯乙烯树脂，在其他的工厂进行其后的溶解工序等的数道工序，而且还可以搬运挤压成形的树脂，在别的工厂将其制成发泡苯乙烯的再生成型品。
本发明的方法，在发泡苯乙烯树脂的回收工序中，将挤压成形工序的前工序大致分为减容工序和溶解工序，弥补了热熔融法以及溶剂溶解法各自的缺点。即，在热熔融法中，分子量降低的原因是因为在挤压工序中容易产生局部加热以及卷入空气而产生氧化。为了解决此问题，认为应该优选热传递良好，不卷入空气的溶剂溶解法，而且由于可以通过过滤除去异物，总的来说在质量方面溶剂溶解法是优良的。
另一方面，作为溶剂溶解法的缺点，举出需要有用于溶剂的处理或者管理的专门的技术和知识，以及需要防止在溶解工序时伴随排出的发泡气体的溶剂的损失，以及需要有用于此的设备。因此，小规模的作业不经济，需要以一定程度规模而实施。此外，为了抑制发泡苯乙烯树脂的搬运成本，必须进行减容，但是在现有的热熔融法中，难以避免再生品的质量的降低，另一方面，如果搬运溶剂，在废料产生的场所进行减容，就不能降低输送溶剂的成本，在搬运中的溶剂的处理以及管理方面也有问题。
由上所述，认为对于发泡苯乙烯树脂的减容，不产生分子量降低，也不使用溶剂的本发明的方法是最为合适的，而且接着将其溶解于溶剂中的处理方法，是发泡苯乙烯树脂废料有效的回收方法。
此外，本发明的第一聚苯乙烯溶液分离回收装置，是一种使将发泡苯乙烯溶解于溶剂中的聚苯乙烯溶液在圆筒内前进，同时对其进行加热，使溶剂气化而与聚苯乙烯分离，回收溶剂的聚苯乙烯溶液分离回收装置，在上述圆筒内设置搅拌轴，在轴方向上邻接的搅拌叶片在周方向上错开位置而安装在此搅拌轴上。
本发明的第二聚苯乙烯溶液分离回收装置，是一种使将发泡苯乙烯溶解于溶剂中的聚苯乙烯溶液在圆筒内前进，同时对其进行加热，使溶剂气化而与聚苯乙烯分离，回收溶剂的聚苯乙烯溶液分离回收装置，上述圆筒由两个圆筒构成，在第一节圆筒内设置搅拌轴，在轴方向上邻接的搅拌叶片在周方向上错开位置而安装在此搅拌轴上，设置有螺旋轴的第二节圆筒与第一节圆筒垂直而配置。
本发明的第三聚苯乙烯溶液分离回收装置，是一种使将发泡苯乙烯溶解于溶剂中的聚苯乙烯溶液在圆筒内前进，同时对其进行加热，使溶剂气化而与聚苯乙烯分离，回收溶剂的聚苯乙烯溶液分离回收装置，上述圆筒由三个圆筒构成，在第一节圆筒内设置搅拌轴，在轴方向上邻接的搅拌叶片在周方向上错开位置而安装在此搅拌轴上，设置有螺旋轴的第二节圆筒与第一节圆筒垂直而配置，设置有螺旋轴的第三节圆筒与第二节圆筒垂直而配置。
在本发明的第一聚苯乙烯溶液分离回收装置中，由于将搅拌轴设置于圆筒内，其中，在轴方向上邻接的搅拌叶片在周方向上错开位置而安装在此搅拌轴上，因而可以有效地搅拌聚苯乙烯溶液，促进来自加热装置的热量的传递。因此，可以加速来自聚苯乙烯溶液的溶剂的气化。
此外，由于气化的气体可以沿圆筒的轴方向大致直线地移动，因此在聚苯乙烯与溶剂没有充分分离的状态下，不会从圆筒的流出口流出。
此外，在本发明的第二聚苯乙烯溶液分离回收装置中，由于设置有螺旋轴的第二节圆筒与第一节圆筒垂直而配置，因而可以使用第二节圆筒的螺杆，切断挤压从第一节圆筒流入的熔融聚苯乙烯，因而可以促进残存的溶剂的气化。
此外，在本发明的第三聚苯乙烯溶液分离回收装置中，由于设置有螺旋轴的第三节圆筒与第二节圆筒垂直而配置，因而可以使用第三节圆筒的螺杆，切断挤压从第二节圆筒流入的熔融聚苯乙烯，因而可以促进残存的溶剂的气化。
附图说明
图1是表示用于实施本发明的发泡苯乙烯的回收方法的工序的流程和回收系统的图解。
图2是表示本发明的聚苯乙烯溶液分离回收装置的第一实施方式的纵向剖视图。
图3是表示本发明的第二实施方式的聚苯乙烯溶液分离回收装置的纵向剖视图。
图4是表示本发明的第二实施方式的聚苯乙烯溶液分离回收装置的俯视剖视图。
图5是图4的A-A向视图。
图6是表示通过螺旋状的搅拌叶片依次削掉熔融聚苯乙烯的状态的图。
图7是本发明的第三实施方式的聚苯乙烯溶液分离回收装置的第二节和第三节的部分俯视剖视图。
图8是图7的B-B向视图。
图9是表示以往的聚苯乙烯分离回收装置的主视图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。
本发明的减容工序，可以含有机械压缩的工序或者在200℃以下温度部分地进行熔融的压缩减容工序中的任何一个，或者同时含有两个。
其中，机械压缩减容是指，根据需要对发泡苯乙烯树脂废料进行粉碎，使之成为可以导入后续工序程度的大小后，通过压力机或者挤压机等进行压缩，而部分熔融。此外，在200℃以下的温度部分地进行熔融的压缩减容是指，在进行上述机械压缩减容时，在来自外部的200℃以下的温度下部分熔融。由此，可以从一般发泡苯乙烯树脂密度的0.02g/cm3，减容至表观密度0.1～0.5g/cm3，优选减容至0.2～0.4g/cm3左右。
在通过本发明的机械压缩而进行减容时，虽然也存在由于粉碎以及压缩时产生的摩擦热等的内部热量，使发泡苯乙烯树脂部分熔融的情况，但是像使用热熔融法时那样的温度上升变小，可以将分子量的降低抑制在最小的界限。
一般如果使发泡苯乙烯树脂熔融，则其表观密度增大相应程度，减容的程度也发生进展，如果在高温度下进行熔融，由于分子量进一步降低，导致质量下降，因此像本发明这样以摩擦热等的内部热量为主体的机械压缩减容，在质量方面是有利的。
另一方面，在允许一定程度的分子量降低的情况下，也可以通过伴随来自外部的加热而部分熔融的压缩减容来进行本发明的减容工序，但是为了防止此情况下的分子量的大幅降低，要在200℃以下，优选在180℃以下的温度进行。一般地，在从外部进行加热的情况下，会产生热量的分布，局部产生高温部分，但在本发明中，将温度最高部分的温度作为基准。
通过这样的减容工序，可以得到压缩状态的树脂块，而由于不使用溶剂，对处理装置的操作和处理工序本身比较容易，在作为原料的发泡苯乙烯树脂废料的产生地，即使是小规模，也容易进行减容。
接着，使用溶剂将这样进行减容的发泡苯乙烯树脂溶解。这可以在进行减容的同一工厂进行，由于减容使发泡苯乙烯树脂的输送效率提高，可以在进行减容后，输送到其他工厂，一并对较多的发泡苯乙烯树脂进行处理，由此可以高效地进行处理。这是因为需要使用溶剂这样的特殊的管理和操作设备的工序，在较少的场所一并进行是高效的。
在此溶解工序中，由于已经减容，因而在溶解时向系统外排出的溶剂的量，与没有进行减容而溶解于溶剂中的情况相比，可以从十分之一减至五十分之一。因此，相对从排出的气体中回收溶剂的回收装置的负荷以及伴随溶剂排出的损失也可以减少。
在本发明的溶解工序中，可以通过将减容的发泡苯乙烯树脂投入溶剂并搅拌，而将其溶解，此外也可以使用搅拌装置，将溶剂和粉碎成适当大小的发泡苯乙烯树脂装入挤压机而进行溶解。通过这样导入溶解发泡苯乙烯树脂的溶解工序，可以通过过滤除去树脂中含有的异物，与热熔融法相比，容易除去异物。
其中，作为上述溶解工序使用的溶剂只要是可以溶解发泡苯乙烯的溶剂都可以使用，例如可以使用二氯甲烷，三氯乙烯等氯烃化合物的溶剂，或者苎烯、THF等。然而，如果考虑可以在低温进行后续的蒸发除去溶剂的工序，则优选沸点比较低的溶剂，特别是沸点在150℃以下的溶剂，沸点为40℃左右的二氯甲烷溶解力也很强，是最适合的。
作为溶剂使用二氯甲烷时，通过进而添加环氧化物、碳原子数为5～7的不饱和碳氢化合物、或者通过同时添加这两者，即使重复进行溶剂的蒸发、冷凝的操作，也不易产生溶剂质量降低。特别是由于后述的挤压工序在比较高的温度条件下进行，因而溶剂容易产生热分解。
在本发明中使用的环氧化物，优选为沸点为30～90℃的环氧化物。具体地，例如可举出氧化丙烯、氧化丁烯、四氧呋喃等。环氧化物，可以将这些其中的一种或两种以上组合而进行添加，其添加量，相对混合二氯甲烷和这些添加物的溶剂的整体重量，为0.1～1.0重量％、优选为0.2～0.5重量％。环氧化物的添加量如果过少，则不能保持二氯甲烷的稳定性，如果过多则不经济。
而且，碳原子数为5～7的不饱和碳氢化合物例如可举出2-戊烯、2-甲基-2-丁烯、2-己烯、2-庚烯等。碳原子数为5～7的不饱和碳氢化合物，可以将这些其中的一种或者二种以上组合而进行添加，其添加量，相对混合二氯甲烷和这些添加物的溶剂的整体重量，为10～200ppm，优选为50～100ppm。如果碳原子数为5～7的不饱和碳氢化合物的添加量不足10ppm，则没有抑制二氯甲烷的分解的效果，即使超过200ppm，也不能过于期待提高抑制分解的效果，但不经济上的缺点变大。
溶剂的蒸发除去以及丸的制造，通过边向加热的挤压机等中供给发泡苯乙烯树脂溶解所得的溶液，边进行搅拌，使溶剂蒸发，接着使树脂成形，形成为丸状、珠状、针状而进行。在此情况下，由于蒸发除去溶剂而加以来自外部的热量，但为了防止树脂的分子量的降低，优选200℃以下，特别是180℃以下的温度。
通过这样使用溶解于溶剂中的发泡苯乙烯树脂而进行挤压成形，与热熔融法相比，不会引起树脂分子量的降低，而可以将再生品的强度维持为较高。
此外，蒸发除去溶剂可以使用后述的聚苯乙烯溶液分离回收装置。本发明的聚苯乙烯溶液分离回收装置，特别是由于能够促进残留的溶剂的气化，因而优选用于蒸发除去溶剂。此外，通过使用此装置，可以将树脂挤压形成为线状。
其后，在对溶解的发泡苯乙烯树脂进行挤压成形的工序中，通过使发泡苯乙烯树脂的溶液加热蒸发，使其蒸气冷却凝结，进行回收，可以进行再利用。
其后，可以根据需要将此挤压成形品移送至其他的工厂，可以使发泡气体浸含于其中，而再生发泡苯乙烯树脂。其后，优选在离消费地近的工厂，通过使再生的浸含有发泡气体的发泡苯乙烯树脂发泡成形，可以得到再生品的发泡苯乙烯树脂成型品。所使用的发泡气体以及成型方法，与使用非再生品的苯乙烯树脂的情况相同。
如图1所示，根据本发明的第一实施方式，由于可以在不同的场所进行减容工序和溶剂溶解工序，因而可以将不使用溶剂，容易管理的减容工序的场所110设置于产生作为原料的发泡苯乙烯树脂废料的地点100的附近。减容工序场所110，例如也可以设置在工厂、商店、批发店、流通点等产生废料的场所200处，具备发泡苯乙烯树脂废料减容所需要的粉碎机、挤压机、压缩装置等。其结果，可以以较短距离完成从产生发泡苯乙烯树脂废料的地点100到减容工序场所110的输送。现在可以将进行减容而变得便于输送和保管的发泡苯乙烯树脂向进行溶剂溶解工序130的工厂250集中。需要管理溶剂的溶剂溶解工序，通过集中处理减容的大量发泡苯乙烯树脂，容易得到规模指标。由于在此溶剂溶解工序后可以得到液状的树脂组成物，因此容易进行对其过滤而除去杂质等的处理140。经过溶剂蒸发处理150，使树脂挤压成形(160)。
其后，可以在同一工厂250或者其他的工厂300进行使发泡气体浸含在丸中的处理。通过优选在离消费地近的其他的工厂350使这样得到的丸或者珠发泡而成形，可以得到新的成型品170。当然也可以在一个场所进行从溶剂溶解工序130到发泡成形350的工序，
接着，对经过溶解工序，从溶解发泡苯乙烯的丸的聚苯乙烯溶液中，提出聚苯乙烯，并除去溶剂的聚苯乙烯溶液分离回收装置，举出
实施方式而进行说明。
图2是表示本发明的聚苯乙烯溶液分离回收装置的第一实施方式的纵向剖视图。
此聚苯乙烯溶液分离回收装置1，主要构成部件为：圆筒2、具有插入圆筒2内的多个搅拌叶片3的搅拌轴4、沿长度方向安装于圆筒2的外周面上的多个加热器5，以及搅拌轴4的驱动装置。
对此聚苯乙烯溶液分离回收装置1进行详述，搅拌轴4，其一个端部通过轴承7可转动地支撑于设置在圆筒2外的支撑部6上，另一端部成为未被支撑的自由端4a。在搅拌轴4的支撑部6的外侧的部分，安装有搅拌轴4转动用的链轮8。在此链轮8和与搅拌轴4平行而设置的电动机9的转动轴上安装的链轮10之间，挂有驱动用链条11，通过使电动机9驱动而使搅拌轴4转动。
在圆筒2的支撑部6侧的端部，为了不使注入圆筒2内部的聚苯乙烯溶液从搅拌轴4和圆筒2之间泄漏出，而安装有压盖密封12，而且，在圆筒2的靠近压盖密封12的位置，设置有聚苯乙烯溶液的注入口13，在注入口13上连接注入用配管14，通过与注入用配管14连接的莫诺泵15，将贮藏在聚苯乙烯溶液箱16中的聚苯乙烯溶液(将发泡苯乙烯溶解于二氯甲烷等溶剂中的溶液)注入圆筒2内。
此外，在圆筒2的靠近安装压盖密封12的一侧的相反一侧的端部的位置上，安装用于排出气体的排气管17，将聚苯乙烯溶液中的溶剂气化的气体排出。
而且，在圆筒2的搅拌轴4的自由端4a侧的端部，设置用于挤压出聚苯乙烯溶液中的溶剂气化后的熔融聚苯乙烯的模具18。
注入圆筒2的聚苯乙烯溶液，通过莫诺泵15而被施加一定的压力，并通过多个加热器5而被加热，并被搅拌叶片3搅拌，而在圆筒中被运送至模具18一侧。
聚苯乙烯溶液，通过加热器5而被加热，溶剂气化而变成气体，从聚苯乙烯溶液中分离，而被冷却回收。另一方面，分离了溶剂的聚苯乙烯被加热而成为熔融状态。
设置在搅拌轴4上的多个搅拌叶片3，在轴方向上邻接的搅拌叶片3，设置为其安装位置在搅拌轴4的周方向上分别错开1/4圆周。搅拌叶片3，由于可以在搅拌轴4的周方向上错开适当的间隔而设置，因此不局限于各1/4圆周，也可以是各1/6圆周、1/8圆周等。
此外，搅拌叶片3，相对穿过搅拌轴4的轴的平面倾斜而安装。而且，搅拌叶片3，优选安装成在轴方向上具有一定程度的重叠。
由于将搅拌叶片3如上所述安装于搅拌轴上，圆筒2中的聚苯乙烯溶液，不产生未搅拌部分而在圆筒2中前进。因此，从加热器5向聚苯乙烯溶液的热传递有效地进行，促进聚苯乙烯溶液中的溶剂的气化。
此外，在使本发明的设置有上述这样的搅拌叶片的搅拌轴转动而进行搅拌的机构中，由于在搅拌叶片和搅拌叶片之间存在适当大小的间隔，因此与使用以往的螺旋轴那样情况下的气化的气体通过沿螺杆的螺旋状的路径，到达气体排出口的情况相比，可以很容易到达气体排出口。
由于溶剂的气化而产生的气体，沿伴随搅拌叶片3的转动而产生的聚苯乙烯溶液中的空隙，沿搅拌轴4大致直线地向气体排出口的排气管17移动，因此可以使溶剂的气化活跃地进行，使残留的溶剂的比率变得很小。
溶剂从聚苯乙烯溶液中气化而分离后的熔融聚苯乙烯，到达模具18，由于施加于聚苯乙烯溶液的压力，而从设置于模具18上的多个通孔变成线状而被挤压出圆筒2的外部。
接着，根据图3对本发明的聚苯乙烯溶液分离回收装置的第二实施方式进行说明。
图3是本发明的第二实施方式的聚苯乙烯溶液分离回收装置的纵向剖视图，图4是本发明的第二实施方式的聚苯乙烯溶液分离回收装置的俯视剖视图，图5是图4的A-A向视图。
此聚苯乙烯溶液分离回收装置，在上述本发明的聚苯乙烯溶液分流回收装置的第一实施方式所说明的聚苯乙烯溶液分离回收装置1上，安装第二节聚苯乙烯溶液分离回收机构，因而对涉及第一节的聚苯乙烯溶液分离回收装置1的构成部件，标以与图2所示标号相同的标号，省略它们的详细说明。
此聚苯乙烯溶液分离回收装置，在上述第一节的圆筒2的排出一侧的端部，取代模具18，而垂直连接第二节的聚苯乙烯溶液分离回收装置21的圆筒22，使从第一节的圆筒2排出的熔融聚苯乙烯从第二节的圆筒22的长度方向上游部分流入圆筒22内。
第二节的聚苯乙烯溶液分离回收装置21，其主要构成部件为：圆筒22；具有插入圆筒22内的螺旋状的搅拌叶片23的搅拌轴(螺旋轴)24；沿长度方向在圆筒22的外周面安装的多个加热器25；以及搅拌轴24的驱动装置。
由于搅拌轴24的驱动装置，是与第一节的聚苯乙烯溶液分离回收装置1的搅拌轴4的驱动装置相同的构成，因而没有图示。
此聚苯乙烯溶液分离回收装置，是相对第一实施方式的聚苯乙烯溶液分离回收装置，进而提高溶剂的分离用的装置。因此，搅拌叶片23形成为螺旋状，如图6所示，从第一节的圆筒2向第二节的圆筒22流入的熔融聚苯乙烯，被螺旋状的搅拌叶片23顺次削掉，削掉的部分101延伸成线状。
通过增大圆筒的内径，使从第一节圆筒2向第二节圆筒22流入的熔融聚苯乙烯的量不会充满第二节圆筒22内，由此削掉的部分101延伸成线状，熔融聚苯乙烯的表面积增大，促进溶剂的气化。
溶剂气化产生的气体，通过设置在第二节圆筒22与第一节圆筒2的连接部的上游侧的排气管26，通过气体自身的压力而被送出，或者被真空泵吸引。
另一方面，溶剂气化而分离后的熔融聚苯乙烯，在第二节圆筒22内前进，从设置于圆筒22前端的模具27的多个通孔，成线状而挤压出外部。
接着，根据图7对本发明的聚苯乙烯溶液分离回收装置的第三实施方式进行说明。
图7是本发明的第三实施方式的聚苯乙烯溶液分离回收装置的第二节和第三节的部分俯视剖视图，图8是图7的B-B向视图。
此聚苯乙烯溶液分离回收装置，在上述本发明的聚苯乙烯溶液分流回收装置的第二实施方式所说明的聚苯乙烯溶液分离回收装置21上，安装第三节聚苯乙烯溶液分离回收机构，因而对涉及第二节的聚苯乙烯溶液分离回收装置21的构成部件，标以图3～图5所示标号相同的标号，省略对它们的详细说明。
此聚苯乙烯溶液分离回收装置，在上述第二节的聚苯乙烯溶液分离回收机构21的圆筒22的排出一侧的端部，取代模具27，而垂直连接第三节的聚苯乙烯溶液分离回收装置31的圆筒32，使从第二节圆筒22排出的熔融聚苯乙烯从第三节圆筒32的长度方向上游部分流入圆筒32内。
第三节的聚苯乙烯溶液分离回收装置31，与第二节的聚苯乙烯溶液分离回收装置21相同，主要构成部件为：圆筒32；具有插入圆筒32内的螺旋状的搅拌叶片33的搅拌轴(螺旋轴)34；沿长度方向在圆筒32的外周面安装的多个加热器35；以及搅拌轴34的驱动装置。
其中，由于搅拌轴34的驱动装置，是与第一节以及第二节的聚苯乙烯溶液分离回收装置1以及21的搅拌轴4以及24的驱动装置相同的构成，因而不图示。
此聚苯乙烯溶液分离回收装置，是相对第二实施方式的聚苯乙烯溶液分离回收装置，进而提高溶剂的分离用的装置。因此，搅拌叶片33形成为螺旋状，从第二节圆筒22向第三节圆筒32流入的熔融聚苯乙烯，被螺旋状的搅拌叶片33顺次削掉。
通过增大圆筒内径，使得从第二节圆筒22流入第三圆筒32的熔融聚苯乙烯的量不能充满第三节圆筒32内部，使削掉部分的熔融聚苯乙烯的表面积变大，促进溶剂的气化。
溶剂气化产生的气体，通过设置在第三节圆筒32与第二节圆筒22的连接部的上游侧的排气管36，由于气体自身的压力而被送出，或者被真空泵吸引。
另一方面，溶剂气化后的熔融聚苯乙烯，在第三节圆筒32内前进，从设置于圆筒32前端的模具37的多个通孔，成线状而挤压出外部。
在本实施方式中，说明了在包括对发泡苯乙烯树脂进行减容的减容工序；将减容后的发泡苯乙烯树脂溶解于溶剂的溶解工序；和从溶解得到的发泡苯乙烯树脂溶液中分离除去溶剂，将发泡苯乙烯树脂挤压成形的工序的本发明的发泡苯乙烯树脂的回收方法中，使用聚苯乙烯溶液分离回收装置的情况。所述装置，并不限定于本发明的回收方法，可以用于将聚苯乙烯溶液分离成聚苯乙烯和溶剂，对聚苯乙烯进行挤压成形。
实施例
以下，表示实施例以及比较例，对本发明具体进行说明，但是本发明不局限于下述实施例。
实施例1(机械压缩减容+溶剂溶解法)
将发泡苯乙烯树脂成型品粉碎成鸡蛋大小后，使用安装有前端直径为2.5cm的圆锥状的筒的螺旋式挤压机，对发泡苯乙烯树脂成型品进行压缩减容。从挤压机前端挤压出的树脂，由于挤压机内的摩擦热，外侧的一部分熔融，但是大部分是未熔融的状态，压缩减容后的树脂的表观密度为0.2g/cm3。将此减容树脂投入填充于容器中的二氯甲烷中(温度为15℃)，所述容器具备搅拌机，在大气压下进行溶解。树脂在容器内边产生气泡边溶解，最终得到树脂浓度为40重量％的溶液。在溶解过程中产生的气泡，从容器的管口向大气排出，通过测定溶解前后的重量，测定伴随向大气排出的气体而损失的二氯甲烷的量。向在途中设置有用于排出气化的二氯甲烷的排气口的第一实施方式的聚苯乙烯溶液分离回收装置提供得到的溶液，通过设置在挤压机外筒的加热器进行加热，蒸发除去二氯甲烷。从设置于第一实施方式的聚苯乙烯溶液回收装置的模具挤压出变成熔融状态的粘度高的树脂，制造再生丸。挤压机的温度，在前端附近最高为180℃。
实施例2(伴随部分熔融的压缩减容+溶剂溶解法)
边以180℃温度进行外部加热，边使用与实施例1相同的挤压机，将发泡苯乙烯挤压出，而使其部分熔融。从前端得到相当多的部分在未熔融的状态下压缩减容而成的内部含有很多气泡的树脂块。此树脂块的表观密度为0.4g/cm3。
接着，将此树脂块溶解在二氯甲烷中。二氯甲烷溶液中的树脂的浓度大约为40重量％。与实施例1相同对此溶液进行处理，制得再生丸。
比较例1(热熔融法)
向螺旋式挤压机提供发泡苯乙烯，通过设置于外筒的加热器进行加热而使其熔融，从设置在挤压机的前端的多孔板的模具挤压成直径为2mm的绳状，在造粒机切断，制造再生丸。为了使之成为苯乙烯树脂大致完全溶解，不残留气泡的状态，在挤压机中需要有足够的加热时间。再生的丸的密度大约为1.0g/cm3。
比较例2(溶剂溶解法)
将发泡苯乙烯树脂成型品适当粉碎，与实施例1同样地溶解于二氯甲烷中。在溶解的初期，发泡苯乙烯，与实施例1相比，边防出大量的气泡，边迅速溶解，但是随着树脂浓度变大，溶解速度渐渐降低，最终得到树脂浓度大约为40重量％的溶液。对此溶液与实施例1同样进行处理，制造再生丸。
使用GPC法，对通过以上的方法得到的二氯甲烷的损失量和再生丸的重均分子量进行测定的结果如下。对二氯甲烷的损失量，表示每1kg溶解树脂对应的的损失量。
例                                              重均分子量    二氯甲烷的损失
实施例1    机械压缩减容+溶剂溶解                  28.7万           5g
实施例2    伴随部分熔融的压缩减容+溶剂溶解法      25.0万           3g
比较例1    热熔融法                               18.5万           -
比较例2    溶剂溶解法                             29.3万           50g
比较       原料发泡苯乙烯树脂                     30.5万           -
由以上的结果，在比较例1中，低于与再生丸一般要求的强度相对应的重均分子量(20万～50万)，在再利用发泡苯乙烯树脂所需的质量方面存在问题，而在将溶剂溶解组合入机械压缩减容的实施例1、以及将溶剂溶解组合入伴随部分熔融的压缩减容的实施例2中，可以得到表现了足够耐受实用的强度的高重均分子量的树脂。这样，可知使用把减容和溶解于溶剂相结合的方法，可以得到足够耐受使用，重均分子量高的再生发泡苯乙烯树脂。
另一方面，在比较例2中，虽然再生丸质量没有问题，但是在减容工序中，伴随发泡气体而气化的溶剂的向系统外的排出，与实施例1相比要多，存在溶剂的消耗量或者从此排出气体中捕集溶剂的装置大型化的缺点。
实施例3
除了向作为溶解发泡苯乙烯树脂的溶剂的二氯甲烷中，作为添加剂而添加0.5重量％的氧化丙烯，0.01重量％的2-戊烯以外，其他与实施例1同样进行。此时，使用第一实施方式的聚苯乙烯溶液分离回收装置，使蒸发除去的溶剂蒸气冷却凝结，测定其中存在的氯化氢的浓度。作为对照，也同样进行只有二氯甲烷的情况。其结果，只有二氯甲烷的情况下的氯化氢浓度为0.012重量％，与此相对，添加氧化丙烯以及2-戊烯的情况下的氯化氢浓度为0.0003重量％。由此，可知通过添加添加剂，可以防止二氯甲烷的劣化分解。
产业上利用的可能性
如上所述，根据本发明，可以减轻除去异物的困难性以及挤压成形工序的加热导致的分子量的降低；伴随在溶解于溶剂而进行减容的工序中排出气体的气化的溶剂的排出；和与此相伴的损失的问题，并可以对发泡苯乙烯树脂废料进行高效回收。
本发明，通过向优选用作溶解发泡苯乙烯的溶剂的二氯甲烷中添加添加剂，可以防止溶剂的热量导致的劣化分解，可以促进再利用。通过再利用溶剂，可以抑制作为回收方法整体的成本，可以实现经济的回收。
此外，由于可以在不同的场所进行减容工序和溶剂溶解工序，因此可以将不使用溶剂，容易管理的减容工序的场所设置在产生作为原料的发泡苯乙烯树脂废料的地点的附近。可以从减容工序场所，将经过减容变成便于输送的发泡苯乙烯树脂不与溶剂一同进行搬运而向进行溶解工序的工厂集中。需要溶剂的管理的溶液工序，通过集中处理大量的发泡苯乙烯树脂，容易得到规模指标。因此，可以大幅提高发泡苯乙烯树脂废料的回收处理的效率。
此外，使用本发明的聚苯乙烯溶液分离回收装置，可以高效地使溶剂从聚苯乙烯溶液中气化，可以使苯乙烯树脂中的溶剂的残留量为最小限度，将聚苯乙烯挤压成形而将其取出。

Claims (12)

1.一种发泡苯乙烯树脂的回收方法，其中包括：
对发泡苯乙烯树脂进行减容的减容工序；
将减容的发泡苯乙烯树脂溶解在溶剂中的溶解工序；
将溶解的发泡苯乙烯树脂挤压成形的工序。
2.如权利要求1所述的发泡苯乙烯树脂的回收方法，其中，还包括使用所述挤压成形品制造发泡苯乙烯的再生工序。
3.如权利要求1或2所述的发泡苯乙烯树脂的回收方法，所述减容工序包括机械压缩的工序或者在200℃以下温度部分地进行熔融的压缩减容工序中的任何一个，或者同时包括两个。
4.如权利要求1至3中任一项所述的发泡苯乙烯树脂的回收方法，其特征在于，所述溶解工序中的溶剂优选为具有150℃以下沸点的溶剂。
5.如权利要求1至4中任一项所述的发泡苯乙烯树脂的回收方法，其特征在于，所述溶解工序的溶剂为二氯甲烷。
6.如权利要求5所述的发泡苯乙烯树脂的回收方法，其特征在于，所述溶剂还含有环氧化物或者碳原子数为5～7的不饱和碳氢化合物，或者同时含有此两者。
7.如权利要求1至6中任一项所述的发泡苯乙烯树脂的回收方法，其特征在于，包括为了在其他的工厂进行减容工序后的溶解工序，而对减容的发泡苯乙烯树脂进行搬运的第一搬运工序。
8.如权利要求1至7中任一项所述的发泡苯乙烯树脂的回收方法，其特征在于，为了制造发泡苯乙烯，而在挤压成形工序后，将挤压成形品搬运至其他场所的第二搬运工序。
9.如权利要求8所述的发泡苯乙烯树脂的回收方法，其特征在于，在所述第二搬运工序后，所述再生工序前，还包括使发泡气体浸含在所述挤压成形品中的浸含工序；和再次进行搬运的第三搬运工序。
10.一种聚苯乙烯溶液分离回收装置，使将发泡苯乙烯溶解于溶剂中的聚苯乙烯溶液在圆筒内前进，同时对其进行加热，使溶剂气化而与聚苯乙烯分离，并对溶剂进行回收，其特征在于，
在所述圆筒内设置搅拌轴，在轴方向上邻接的搅拌叶片在周方向上错开位置而安装在此搅拌轴上。
11.一种聚苯乙烯溶液分离回收装置，使将发泡苯乙烯溶解于溶剂中的聚苯乙烯溶液在圆筒内前进，同时对其进行加热，使溶剂气化而与聚苯乙烯分离，并对溶剂进行回收，其特征在于，
所述圆筒由两个圆筒构成，在第一节圆筒内设置搅拌轴，在轴方向上邻接的搅拌叶片在周方向上错开位置而安装在此搅拌轴上，设置有螺旋轴的第二节圆筒与第一节圆筒垂直而配置。
12.一种聚苯乙烯溶液分离回收装置，使将发泡苯乙烯溶解于溶剂中的聚苯乙烯溶液在圆筒内前进，同时对其进行加热，使溶剂气化而与聚苯乙烯分离，并对溶剂进行回收，其特征在于，
所述圆筒由三个圆筒构成，在第一节圆筒内设置搅拌轴，在轴方向上邻接的搅拌叶片在周方向上错开位置而安装在此搅拌轴上，设置有螺旋轴的第二节圆筒与第一节圆筒垂直而配置，设置有螺旋轴的第三节圆筒与第二节圆筒垂直而配置。
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