JP2000281831A - 発泡樹脂の分解装置及び発泡樹脂の分解方法 - Google Patents

発泡樹脂の分解装置及び発泡樹脂の分解方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】一つの押出機内で冷蔵庫の発泡ウレタン樹脂の
発泡剤の回収を行うことができると同時に、化学的な発
泡ウレタン樹脂の分解により、発泡ウレタン樹脂をウレ
タン樹脂の原料に再生させることができる発泡剤の回収
方法及び装置を提供する。 【解決手段】一つの二軸押出機に、冷蔵庫発泡ウレタン
樹脂から発泡剤を除去・回収するベント口を有し、上記
発泡ウレタン樹脂と分解剤とを混合し混練して、ウレタ
ン樹脂原料のポリオールに分解する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃冷蔵庫の処理方
法に係り、特に断熱材に使用されている発泡ウレタン樹
脂中の有機ハロゲン化物などを含有する発泡樹脂の分解
装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】廃家電製品の中の特に廃冷蔵庫には、断
熱材として発泡ウレタン樹脂が用いられており、この発
泡樹脂の発泡剤としては、従来からCFC-11やCFC-12など
のフロン(有機ハロゲン化物)が主として用いられてき
た。その結果、このようなフロンを含む発泡ウレタン樹
脂を構成材とする廃家電製品を埋め立て処理すると、時
間の経過と共にフロンが大気中に放出される危険性があ
った。
【0003】よって、このようなフロンや代替フロンを
含む発泡ウレタン樹脂を構成材とする冷蔵庫の処理では
発泡ウレタンを熱分解したり、細かく粉砕して発泡剤を
回収するという技術が主として取られてきた。
【0004】このような処理方法では、発泡剤は回収さ
れるものの、発泡ウレタン樹脂は熱分解などにより劣化
してしまい、リサイクルできずにシュレッダーダストな
どとして埋め立て処分されたり、回収されたとしても油
として回収するため、直接、元のウレタン樹脂の原料に
は再生できなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のウレタン樹脂の
回収装置は、油等の再生品として回収するためウレタン
樹脂の原料には直接再生できなかった。本発明は、上記
問題に鑑みてなされたもので、廃棄発泡樹脂からポリオ
ール等の発泡樹脂原料にして資源を効率よく回収する発
泡樹脂の分解装置及び方法を提供する事を課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発泡樹脂の分解装置は、発泡樹脂が供給
される原料供給部と、前記発泡樹脂の分解反応を促進さ
せる分解剤を注入する分解剤注入部と、前記発泡樹脂と
前記分解剤とを混練して前記発泡樹脂の分解反応を促進
させる反応促進部と、この反応促進部の下流側に配置さ
れ前記発泡樹脂の発泡剤を除去・回収するための脱揮部
と、前記発泡樹脂を前記下流側に輸送する押出手段を具
備することを特徴とする。
【0007】請求項2の発泡樹脂の分解装置は、請求項
1において、前記押出手段はシリンダーの内部に2本の
スクリュが回転自在に挿入された二軸押出機であること
を特徴とする。
【0008】請求項3の発泡樹脂の分解装置は、請求項
1において、前記脱揮部は前記反応促進部で発泡樹脂の
分解が進んで生じる過剰分解剤を吸引除去するベント口
を備えていることを特徴とする。
【0009】請求項4の発泡樹脂の分解方法は、発泡剤
を含有する発泡樹脂と分解剤とを密閉容器内で混練する
工程と、前記密閉容器を加熱して前記発泡樹脂の分解反
応を促進させる工程と、前記密閉容器から前記発泡剤を
脱揮して分離する工程とを具備する事を特徴とする。
【0010】請求項5の発泡樹脂の分解方法は、請求項
4において、前記分解剤が少なくとも2個のイソシアネ
ート反応性水素原子を有する化合物、アミン類、有機金
属化合物類、及びアルカリ類から選択される少なくとも
一種以上の物質であることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明は冷蔵庫の発泡ウレタン樹
脂から発泡剤を回収する方法及び装置であって、一つの
二軸押出機に、前記発泡ウレタン樹脂から発泡剤を除去
・回収するためのベント口を有し、発泡ウレタン樹脂と
分解剤とを混合し混練して、ウレタン樹脂原料のポリオ
ールに分解する反応促進部を持つことを特徴とする。
【0012】本発明の装置を示したのが図1である。1
は廃棄樹脂の投入口、3は原料供給部としての原料投入
口である。また、分解剤注入部として分解剤用タンク
4、液体注入ポンプ5、分解剤注入口6を備える。反応
促進部としての密閉容器2は、押出手段としての2軸押
出機と一体の構成となっている。また、脱揮部は、ベン
ト口7、コンデンサー8、真空ポンプ9から構成されて
いる。10は吐出ノズルである。
【0013】本発明の装置は、冷蔵庫の発泡ウレタン樹
脂からフロンなどの発泡剤を回収することと、発泡ウレ
タン樹脂からの化学分解物を、ウレタン樹脂原料として
再生可能なポリオールにすることを一つの装置で一段階
で行うことが可能になる。
【0014】本発明の対象となる冷蔵庫の発泡ウレタン
樹脂としては、発泡剤の構成材としては、炭化水素系化
合物の水素の一部または全部が塩素やフッ素のようなハ
ロゲン元素で置換された化合物、特に脂肪族有機ハロゲ
ン化物(特定フロン、代替フロンなど)が挙げられる
が、近年使用されている炭化水素系化合物(ブタン、ペ
ンタンなど)や水処方からの二酸化炭素など、得に限定
されるものではない。
【0015】また、少なくとも2 個のイソシアネート反
応性水素原子を有する化合物としては、例えば多価アル
コールがあげられ、この種のアルコールの任意の混合物
を使用することが出来る。たとえば、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ト
リメチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペン
タンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ポリオキシエチ
レングリコール、ポリオキシプロピレングリコール等の
二価アルコール、グリセリン等の三価アルコール、及び
ポリエチレングリコール等の重合体が挙げられる。
【0016】分解剤のうち、添加物としては、アミン
類、有機金属化合物類、アルカリ化合物類が挙げられ、
これらを単独または2 種以上の混合物として用いること
が出来る。例えば、エチレンジアミン、トリブチルアミ
ン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ペンタメチ
ルジエチレントリアミン、トリエチレンジアミン、イミ
ダゾール、ピリジン、ピペラジンなどのアミン類、ジラ
ウリル酸ジブチルスズ、ジアセチル酸ジブチルスズ、ジ
メチルスズメルカプタイドなどの有機金属化合物、水酸
化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ化合物類
が挙げられる。
【0017】上記分解反応では、密閉容器である押出機
を加熱して内部の反応温度を120℃〜250℃、好ま
しくは140℃〜200℃にすることによって発泡ウレ
タン樹脂のグリコール分解を促し、発泡剤を排出させや
すくすることができ、発泡剤を効率よく回収することが
出来る。
【0018】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 (実施例1) <発泡ウレタン樹脂の分解>密閉容器である押出機2の
シリンダー温度を160℃に設定し、冷蔵庫回収発泡ウ
レタン樹脂の破砕物を1kg/hで原料投入口1に入
れ、分解剤ポリエチレングリコール400/グリセリン
(混合比7/3)とジラウリル酸ジブチルスズとの混合
物(混合比100/5)を10kg/hで液体注入口6
からポンプ5で供給する。この様にして形成した処理物
からベント口7に接続している真空ポンプ9で発泡剤を
除去し、凝縮しコンデンサー8から回収したところ、取
出し口10から分解生成物を得た。分解生成物は残渣率
14%、OH価630KOHmg/gのポリオールであ
った。
【0019】<分解生成物の再生> A液:分解生成物ポリオール 20g 整泡剤 0.4g 水 0.4g B液:MDI 36g A液をよく攪拌混合し、それにB液を入れさらに攪拌
し、型に入れ発泡硬化させる。室温で1日放置すると密
度100kg/m3、発泡倍率10倍の発泡ウレタンが
生成した。本実施例によって、上記構成によって、発泡
樹脂を化学的に分解した際に処理物から発泡剤を脱機し
て分離する事により、ポリオール等の発泡樹脂原料を残
留・分離・回収する事ができる。また、従来発泡剤の回
収については発泡樹脂を物理的に粉砕して発泡剤を回収
していたので取り残しが生じていたが、化学的に分解し
て回収するので発泡剤の回収率を高くすることができ
た。
【0020】(実施例2) <発泡ウレタン樹脂の分解>以下の実施例の説明では、
実施例1と同一部分・同一工程については説明を省略す
る。
【0021】先ず、押出機2のシリンダー温度を160
℃に設定し、冷蔵庫回収発泡ウレタン樹脂の破砕物を3
kg/hで原料投入口1に入れ、分解剤ポリエチレング
リコール400/グリセリン(混合比7/3)とテトラ
メチルエチレンジアミンとの混合物(混合比100/
5)を10kg/hで液体注入口6からポンプ5で供給
し、発泡ウレタン樹脂を分解する過程で、ベント口7に
接続している真空ポンプ9で発泡剤を除去し、凝縮し
(8)回収したところ、取出し口10から分解生成物を
得た。分解生成物は残渣率20%、OH価450KOH
mg/gのポリオールであった。
【0022】<分解生成物の再生> A液:分解生成物ポリオール 20g 触媒 0.2g 整泡剤 0.4g 水 0.6g B液:MDI 30g A液をよく攪拌混合し、それにB液を入れさらに攪拌
し、型に入れ発泡硬化させる。室温で1日放置すると密
度67kg/m3、発泡倍率15倍の発泡ウレタンが生
成した。
【0023】(実施例3) <発泡ウレタン樹脂の分解>押出機2のシリンダー温度
を160℃に設定し、冷蔵庫回収発泡ウレタン樹脂の破
砕物を5kg/hで原料投入口1に入れ、分解剤ポリエ
チレングリコール400/グリセリン(混合比7/3)
とジラウリル酸ジブチルスズとの混合物(混合比100
/5)を10kg/hで液体注入口6からポンプ5で供
給し、発泡ウレタン樹脂を分解する過程で、ベント口7
に接続している真空ポンプ9で発泡剤を除去し、凝縮し
(8)回収したところ、取出し口10から分解生成物を
得た。分解生成物は残渣率20%、OH価410KOH
mg/gのポリオールであった。
【0024】<分解生成物の再生> A液:分解生成物ポリオール 20g 整泡剤 0.4g 水 0.4g B液:MDI 32g A液をよく攪拌混合し、それにB液を入れさらに攪拌
し、型に入れ発泡硬化させる。室温で1日放置すると密
度83kg/m3、発泡倍率12倍の発泡ウレタンが生
成した。
【0025】
【発明の効果】上記構成によって、発泡樹脂を化学的に
分解した際に生じる処理物から発泡剤を脱揮して分離す
る事により、ポリオール等の発泡樹脂原料を残留させて
回収する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態における回収装置全体を
示す概略構成図。
【符号の説明】
1 投入口 2 押出機 3 原料投入口 4 分解剤用タンク 5 液体注入ポンプ 6 分解剤注入口 7 ベント口 8 コンデンサー 9 真空ポンプ 10 吐出ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古屋 富明 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 4F301 AA29 CA02 CA09 CA23 CA35 CA51 CA63

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発泡樹脂が供給される原料供給部と、前記
    発泡樹脂の分解反応を促進させる分解剤を注入する分解
    剤注入部と、前記発泡樹脂と前記分解剤とを混練して前
    記発泡樹脂の分解反応を促進させる反応促進部と、この
    反応促進部の下流側に配置され前記発泡樹脂の発泡剤を
    除去・回収するための脱揮部と、前記発泡樹脂を前記下
    流側に輸送する押出手段を具備することを特徴とする発
    泡樹脂の分解装置。
  2. 【請求項2】前記押出手段はシリンダーの内部に2本の
    スクリュが回転自在に挿入された二軸押出機であること
    を特徴とする請求項1に記載の発泡樹脂の分解装置。
  3. 【請求項3】前記脱揮部は、前記反応促進部で発泡樹脂
    の分解が進んで生じる過剰分解剤を吸引除去するベント
    口を備えていることを特徴とする請求項1に記載の発泡
    樹脂の分解装置。
  4. 【請求項4】発泡剤を含有する発泡樹脂と分解剤とを密
    閉容器内で混練する工程と、前記密閉容器を加熱して前
    記発泡樹脂の分解反応を促進させる工程と、前記密閉容
    器から前記発泡剤を脱揮して分離する工程とを具備する
    事を特徴とする発泡樹脂の分解方法。
  5. 【請求項5】前記分解剤が少なくとも2個のイソシアネ
    ート反応性水素原子を有する化合物、アミン類、有機金
    属化合物類、及びアルカリ類から選択される少なくとも
    一種以上の物質であることを特徴とする請求項4に記載
    の発泡樹脂の分解方法。
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