JP2000044808A - アスファルト混合物の骨材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大量に発生するポリエステル繊維系の複合素
材よりなる繊維構造物の廃棄物を、溶融さらに造粒し
て、道路等の路面舗装に用いるアスファルト混合物の骨
材として有効に利用しようとする。 【構成】 ポリエステル繊維と天然繊維よりなるポリエ
ステル繊維系の複合素材よりなる繊維構造物の廃棄物
を、ポリエステル繊維のポリエステル樹脂の溶融点以上
の温度に加熱して混練し、溶融したポリエステル樹脂中
に天然繊維が分解分散した状態で押出して造粒する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリエステル繊維系の
複合素材よりなる繊維構造物の廃棄物を、溶融さらに造
粒して、道路等の路面舗装に用いるアスファルト混合物
の骨材として利用しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】道路等の路面舗装に用いるアスファルト
舗装は、アスファルトに骨材とフィラーとを混合したも
のであり、通常の骨材は砂や砕石であり、フィラーには
石粉を用いる。これらに加えて粒状の合成樹脂材を混入
することも行われており、その合成樹脂材として、廃棄
合成樹脂を用いることも試みられている。また、衣服な
どの繊維構造物を回収して再利用することも古くから行
われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ポリエステル繊維と他
の繊維とからなる複合素材は、混紡糸を布にするか、混
織して布を構成し、衣服などの繊維構造物として大量に
用いられているが、その廃棄物は個別素材に分離しにく
いので十分には利用されていない。ポリエステル繊維系
の複合素材は、ポリエステル繊維と木綿繊維または羊毛
繊維と組み合わされることが多く、その優れた特質によ
り衣服素材としての使用量は膨大なものであり、その再
利用の実現が強く求められている。

【０００４】廃棄合成樹脂を、道路等の路面舗装に用い
るアスファルト混合物への配合材、特に骨材として用い
ることも各種試みられている。廃棄合成樹脂成形品を粉
砕して用いたり、廃棄合成樹脂成形品を溶融後粒状化し
て用いたり、さらに廃棄合成樹脂繊維構造物の場合には
細片切断して用いることが試みられている。

【０００５】廃棄合成樹脂は均質な物を大量に集めるの
が困難で、複数素材が混ざりあうことが多く、成形品を
粉砕して均等な大きさにすることも非常に手間がかか
り、等質なアスファルト骨材として多量に供給するのに
は問題が多い。同一素材の廃棄合成樹脂を溶融後粒状化
してペレット化した場合は均質な物となるので、アスフ
ァルト骨材として有効に利用できるが、やはり同一素材
のものを大量に集めるのは難しく、さらに合成樹脂ペレ
ットの表面性状は平滑なので、アスファルトとの物理的
密着性に問題がある。特にポリエステル樹脂のように軟
化点、溶融点がアスファルトの溶融温度や、骨材のドラ
イミキシング温度より高い場合には、アスファルト混合
物製造時やアスファルト舗装時での溶融変形を期待でき
ないので表面性状は重要であり、表面性状が平滑なまま
では剥離現象が起こりやすくアスファルト舗装の表面よ
りポリエステル樹脂骨材が分離してしまう可能性があ
る。アスファルトとの物理的密着性を向上するためには
粒状の合成樹脂ペレットを異形断面形状にしたり、表面
粗面加工を施したりする必要がある。

【０００６】ポリエステル繊維系の複合素材よりなる繊
維構造物の廃棄物を溶融して回収再利用することも試み
られているが、木綿等の組み合わせ素材を不純物として
分離して、ポリエステル樹脂のみとして回収再利用しよ
うとしているので、分離に非常に手間がかかるものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】ポリエステル繊維と天然
繊維よりなるポリエステル繊維系の複合素材よりなる繊
維構造物の廃棄物を、ポリエステル樹脂の溶融点以上の
温度に加熱して、溶融したポリエステル樹脂中に天然繊
維が分解分散した状態で、骨材のサイズに溶融造粒して
アスファルト混合物の骨材とする。

【０００８】複合素材とは、２種以上の繊維素材を組み
合わせてつくる糸や織編物で、複合素材の布により衣服
などの繊維構造物がつくられる。ポリエステル繊維系の
複合素材としてはポリエステル繊維と、木綿繊維または
羊毛繊維の天然繊維と組み合わされることが多い。天然
繊維は一般に熱で溶融することはないが、分解温度は木
綿繊維が１５０度（摂氏以下同様）位で、羊毛繊維は１
３０度位で、分解温度以上に加熱した場合に炭化するだ
けでなく、繊維布を構成する糸、さらに糸を構成するス
テープルやヤーンが分解分離され、力を加えると粉状に
細分化され小さな粒子となる。

【０００９】ポリエステル繊維のポリエステル樹脂の軟
化点は２３８から２４０度で、溶融点は２５５から２６
０度であり、ポリエステル樹脂の成型温度は当然溶融点
以上で２７０から２８０度位が用いられる。アスファル
ト混合物製造方法において、通常のアスファルトプラン
トでは、ドライミキシング時のフィラーと骨材の温度は
１６０から２００度位で、そこに１５０度位で液状に溶
融したアスファルトを噴射し、ウェットミキシングして
アスファルト混合物とする。すなわち通常のアスファル
ト混合物の製造方法において用いられる温度では、ポリ
エステル樹脂の軟化点や溶融点を超えることはない。

【００１０】ポリエステル繊維と天然繊維よりなるポリ
エステル繊維系の複合素材よりなる繊維構造物の廃棄物
を、そのままか、あるいは細片化するか帯条化して、加
熱混練造粒機に導入する。加熱混練造粒機はペレタイザ
ーとして、各種のものが広く用いられていて、スクリュ
ー押出機によるもの、ニーダーとカレンダーロールを用
いるもの等があり、所定形状に押出された条片を直後に
寸断して所定長さのペレットすなわち粒状体にする。

【００１１】ポリエステル繊維系の複合素材よりなる繊
維構造物の廃棄物を、ポリエステル樹脂の溶融点以上に
加熱して混練するので、ポリエステル樹脂は溶融し、天
然繊維は温度により分解し、さらに混練力が加えられる
ので粉状に細分化する。溶融したポリエステル樹脂中に
天然繊維が分解分散した状態で押出すので、溶融造粒し
てアスファルト混合物の骨材とした時には、ペレット形
状ではあるが、ポリエステル樹脂の内部に天然繊維が分
解した小さな粒子を含み、表面はポリエステル樹脂に天
然繊維が分解した小さな粒子をまぶしたような状態にな
る。すなわちポリエステル樹脂部の表面は粗面となるだ
けでなく、天然繊維が分解した炭状の小さな粒子が絡み
付いた状態になる。

【００１２】溶融造粒したアスファルト混合物の骨材
は、ポリエステル樹脂中に天然繊維が分解分散した状態
であるので、天然繊維があまり多くてはポリエステル樹
脂部の強度が不足し、天然繊維があまり少なくてはポリ
エステル樹脂部の表面に絡み付く天然繊維の粒子が不足
するので、ポリエステル繊維系の複合素材中の天然繊維
の重量比は５から４０パーセント位が適当である。

【００１３】

【作用】ポリエステル繊維系の複合素材よりなる繊維構
造物の廃棄物を、ポリエステル樹脂の溶融点以上に加熱
するので、ポリエステル樹脂は溶融し、天然繊維は炭化
するだけでなく温度により分解する。混練時に天然繊維
はどんどん粉状に細分化し、押出しによる溶融造粒時に
天然繊維が抵抗になることはない。溶融したポリエステ
ル樹脂に分解分散した天然繊維が含まれたまま押出すの
で、溶融造粒時スクリーンやフィルター装置の必要性は
なく、脱気も厳密に行う必要はない。

【００１４】ポリエステル繊維系の複合素材よりなる繊
維構造物の廃棄物は大量に存在するので、必要量を回収
するのは容易である。複合素材の種類分けも衣服などで
は材料表記が行われているので簡単で、さらに布の風合
いによって区分けすることも簡単なので同一素材の廃棄
物を多量に得ることができ、大量に必要とするアスファ
ルト混合物の骨材として適当である。アスファルト混合
物の骨材として砕石等による他の骨材と組み合わせて用
いるのが実際的であり、そのサイズも通常のアスファル
ト混合物の骨材と同程度でよいが、７号砕石程度の２か
ら５ミリメートル位の直径と長さが適当で、通常のペレ
タイジング機の流用にも都合がよい。

【００１５】

【実施例】図１は本発明のアスファルト混合物の骨材の
製造に用いる加熱混練造粒機の側面図で、ポリエステル
繊維系の複合素材よりなる繊維構造物の廃棄物である使
用済みの衣服１は、ホッパー２に投入され、スクリュー
式加熱押出機３に送り出される。スクリュー式加熱押出
機３によりポリエステル樹脂の溶融点以上で加熱混練さ
れて、ポリエステル樹脂は溶融し、天然繊維は炭化さら
に分解して粉状に細分化され、溶融したポリエステル樹
脂中に分解分散した天然繊維が含まれた状態になる。そ
の状態のまま骨材サイズの径で押出され切断機４により
骨材サイズに切断して粒状化し、アスファルト混合物の
骨材５となる。

【００１６】ポリエステル繊維系の複合素材よりなる繊
維構造物の廃棄物である使用済みの衣服は区分した等質
なもので、例えばポリエステル繊維と木綿繊維とからな
る。ホッパーで分量や形状が調整されて加熱押出機に送
り出すが、事前に細片化や帯条化しておいてもよい。加
熱押出機はスクリュー式のものが同時に混練できて具合
が良いが、混練を確実にするため押出機の前に加熱混練
機を設けてもよい。押出直後に切断するよう切断機を設
けたが、切断の前に冷却区間を設けてもよい。

【００１７】図２は本発明のアスファルト混合物の骨材
を示す斜視図で、主要部であるポリエステル樹脂６中
に、分解分散した炭状の天然繊維の小さな粒子７が含ま
れた状態である。すなわちポリエステル樹脂部の表面は
粗面となるだけでなく、天然繊維が分解した炭状の小さ
な粒子が絡み付いた状態になる。

【００１８】木綿繊維や羊毛繊維の天然繊維は、ポリエ
ステル樹脂の溶融点以下で分解するので混練すればする
ほど、布形状から糸形状、さらに小さな粒子となるが、
極端に微粉化する必要はなく、微細な粒子がバラバラに
分散する必要もない。分解した糸を細かく寸断した程度
の小さな粒子になればよく、ポリエステル樹脂の表面で
は個々の粒子が埋設して絡み付いた状態になるのがよ
い。

【００１９】

【発明の効果】ポリエチレンなどに比べて溶融点が高
く、アスファルト混合物の骨材として使いにくかったポ
リエステル樹脂を、天然繊維と同時に溶融混練して造粒
する簡便な方法により、軽量で弾性を有する良好な骨材
とする。ポリエステル樹脂中に天然繊維が分解分散した
粒子状の骨材となり、特に粒子の表面は粗面化してアス
ファルトとの物理的な密着性が向上し、さらに天然繊維
の小さな粒子は炭化しているのでアスファルトとのなじ
みが良く、アスファルト混合物の骨材としての使用時に
剥離現象が起こりにくい。ポリエステル繊維系の複合素
材よりなる繊維構造物の廃棄物は大量に発生するので、
等質なアスファルト混合物の骨材を安定して得ることが
でき、再利用の難しかったポリエステル繊維系の複合素
材の廃棄物を有効に活用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】加熱混練造粒機の側面図。

【図２】アスファルト混合物の骨材を示す斜視図。

【符号の説明】

１使用済みの衣服、２ホッパー、３スクリュー式加熱押
出機、４切断機、５アスファルト混合物の骨材、６ポリ
エステル樹脂、７天然繊維の小さな粒子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステル繊維と天然繊維よりなるポ
   リエステル繊維系の複合素材よりなる繊維構造物の廃棄
   物を、ポリエステル繊維のポリエステル樹脂の溶融点以
   上の温度に加熱して混練し、溶融したポリエステル樹脂
   中に天然繊維が分解分散した状態で押出して、骨材のサ
   イズに造粒したアスファルト混合物の骨材
2. 【請求項２】 ポリエステル繊維系の複合素材がポリエ
   ステル繊維と木綿繊維を組み合せたものである請求項１
   記載のアスファルト混合物の骨材
3. 【請求項３】 ポリエステル繊維系の複合素材がポリエ
   ステル繊維と羊毛繊維を組み合せたものである請求項１
   記載のアスファルト混合物の骨材
4. 【請求項４】 ポリエステル繊維と天然繊維よりなるポ
   リエステル繊維系の複合素材中の天然繊維が重量比で５
   から４０パーセントである請求項１記載のアスファルト
   混合物の骨材