JP2001131334A - Recycling process for polystyrene resin waste - Google Patents

Recycling process for polystyrene resin waste

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JP2001131334A
JP2001131334A JP31040499A JP31040499A JP2001131334A JP 2001131334 A JP2001131334 A JP 2001131334A JP 31040499 A JP31040499 A JP 31040499A JP 31040499 A JP31040499 A JP 31040499A JP 2001131334 A JP2001131334 A JP 2001131334A
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JP
Japan
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styrene resin
flame retardant
recycling
resin waste
styrene
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JP31040499A
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Japanese (ja)
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Tsutomu Noguchi
勉 野口
Mayumi Miyashita
真由美 宮下
Noritaka Sato
則孝 佐藤
Hiroyuki Nagasawa
博幸 長沢
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a process enabling high quality polystyrene resin to be recycled from flame retardant-containing polystyrene resin wastes. SOLUTION: The flame retardant-containing polystyrene resin wastes are dissolved in an organic solvent, the resultant solution is added with at least one kind selected from the group consisting of a lower alkoxide, a magnesium oxide and/or aluminum oxide-containing adsorbent and activated carbon in order for the above flame retardant to be adsorbed and removed, and polystyrene resin is separated and collected. A residual flame retardant quantity in the separated and collected polystyrene resin is set being <=1 wt.%. The solution from which the flame retardant has been adsorbed and removed is subjected to vacuum heating and devolatilization to remove and collect the residual organic solvent, and the polystyrene resin is separated and collected. The adsorbed and removed flame retardant is decomposed with treated water at >=270 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、廃発泡スチロール
等のスチロール樹脂廃材から効率的にスチロール樹脂を
回収し、再生スチロールとして再利用するためのスチロ
ール樹脂廃材のリサイクル方法に関するものであり、特
に、難燃剤を含むスチロール樹脂廃材のリサイクル方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for efficiently recovering styrene resin from waste styrene resin such as waste foamed styrene and recycling the recycled styrene resin as recycled styrene. The present invention relates to a method for recycling styrene resin waste containing a combusting agent.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば建材等に使われる難燃剤入りの発
泡スチロール、あるいはTVキャビネット等のスチロー
ル系廃材には、1〜10重量%程度のハロゲン系難燃剤
が含まれており、リサイクル方法として、これまで有効
な方法がなく、大部分が埋め立て、高炉原料へのリサイ
クル、あるいは焼却処理されているのが現状である。
2. Description of the Related Art Styrofoam containing flame retardants used in building materials or styrene-based waste materials such as TV cabinets contain about 1 to 10% by weight of halogen-based flame retardants. At present, there is no effective method, and most are landfilled, recycled to blast furnace raw materials, or incinerated.

【0003】その理由としては、難燃剤を数重量%含む
スチロール樹脂を空気中、あるいは押し出し機中で20
0℃以上に加熱してリサイクルしようとすると、難燃剤
が熱分解して酸が発生し、スチロールの物性が大幅に低
下、あるいは発生する酸により処理装置が錆びてしまう
ためである。また、難燃剤としては一般にハロゲン系難
燃剤が使われており、焼却処理を行う過程で1000℃
以下の燃焼条件では、ダイオキシン類の発生も危惧され
る。
[0003] The reason for this is that a styrene resin containing several wt% of a flame retardant is exposed to air or an extruder.
This is because, when the material is recycled at a temperature of 0 ° C. or higher, the flame retardant is thermally decomposed to generate an acid, and the physical properties of styrene are significantly reduced, or the generated acid rusts the processing apparatus. In general, a halogen-based flame retardant is used as the flame retardant.
Under the following combustion conditions, generation of dioxins is also a concern.

【0004】以上のことから、建材やTVキャビネット
等の廃材のリサイクル率を高めていくことが要望されて
いるが、その場合プラスチック部品のリサイクル率向上
が必要不可欠である。
[0004] From the above, it is desired to increase the recycling rate of waste materials such as building materials and TV cabinets. In this case, it is essential to increase the recycling rate of plastic parts.

【0005】ただし、先にも述べたように、例えば回収
されたTVキャビネット材には、デカブロムジフェニル
エーテル等の臭素系難燃剤が含まれており、これを如何
にして分離するかがスチロール部品のリサイクル率を向
上するための鍵となる。
However, as described above, for example, the recovered TV cabinet material contains a brominated flame retardant such as decabrom diphenyl ether, and how to separate the brominated flame retardant from the styrene component is determined. It is the key to improving the recycling rate.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、例えば
回収したTVキャビネットをリサイクルして再びTVキ
ャビネットとして使用する場合に、臭素系難燃剤を除去
することが必要である。
As described above, for example, when a collected TV cabinet is recycled and used again as a TV cabinet, it is necessary to remove the brominated flame retardant.

【0007】スチロール樹脂廃材等、樹脂中の難燃剤等
の低分子量成分を分離する方法として、有機溶剤で溶解
して溶液にし、その溶解液をエタノール、ヘキサン等の
貧溶媒に混合して沈殿したスチロール樹脂を回収する方
法が知られている。例えば、特開平7−214028号
公報には、難燃剤入り発泡スチロールをリモネンで溶解
し、溶解物を低級アルコールまたはその水溶液と混合し
て、生じた沈殿物を回収する方法が開示されている。
[0007] As a method for separating low molecular weight components such as flame retardants in resin such as waste styrene resin, the resin is dissolved in an organic solvent to form a solution, and the solution is mixed with a poor solvent such as ethanol or hexane to precipitate. A method for recovering a styrene resin is known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-214028 discloses a method in which styrofoam containing a flame retardant is dissolved with limonene, and the dissolved product is mixed with a lower alcohol or an aqueous solution thereof to collect a generated precipitate.

【0008】しかしながら、この方法では、再生スチロ
ールとしてリサイクルすることは難しい。沈殿した樹脂
中には溶剤、あるいは除去しきれない難燃剤が残留する
ため、樹脂中の残留溶剤、残留難燃剤を所定量以下にし
なければ、再生材として利用できないことは明らかであ
る。
However, in this method, it is difficult to recycle as recycled styrene. Since a solvent or a flame retardant which cannot be completely removed remains in the precipitated resin, it is apparent that the resin cannot be used as a recycled material unless the residual solvent and the residual flame retardant in the resin are reduced to a predetermined amount or less.

【0009】通常、残留溶剤を含む樹脂沈殿物から溶剤
を除去する方法として真空加熱脱揮が一般的である。し
かし、温度、真空度などの分離条件によっては、回収さ
れたスチロール樹脂に溶剤が残留し、耐熱性、引っ張り
強度などを大幅に低下させてしまうことがある。また、
低級アルコールを用いて樹脂を沈澱させる方法では、発
泡スチロール溶解液に通常アルコールを20〜30%添
加するか、溶解液に数倍量の低級アルコールに樹脂溶解
液を投入して再沈澱することになり、低級アルコールが
大量に必要になり、またアルコールを分離精製すること
も必要となる等プロセスが煩雑になるという問題があ
る。
Usually, vacuum heating and devolatilization are generally used as a method for removing a solvent from a resin precipitate containing a residual solvent. However, depending on the separation conditions such as the temperature and the degree of vacuum, the solvent may remain in the recovered styrene resin, and the heat resistance and the tensile strength may be significantly reduced. Also,
In the method of precipitating a resin using a lower alcohol, usually 20 to 30% of alcohol is added to the styrene foam solution, or a several-fold amount of the lower alcohol is added to the solution to reprecipitate the resin. In addition, there is a problem that the process becomes complicated, for example, a large amount of lower alcohol is required, and it is also necessary to separate and purify the alcohol.

【0010】したがって、難燃剤を含むスチロール廃材
を特定の有機溶剤で溶解し、難燃剤を除去してリサイク
ルする場合、難燃剤の除去方法として、より簡便な方法
が好ましい。また、難燃剤の除去率、溶剤を分離した後
のスチロール樹脂中の残留溶剤量を力学物性を低下させ
ない範囲に制御することが、上記難燃剤を含むスチロー
ル樹脂廃材の高品質なリサイクルを行う上で必要であ
る。
Therefore, when the styrene waste containing the flame retardant is dissolved in a specific organic solvent and the flame retardant is removed and recycled, a simpler method is preferred as a method for removing the flame retardant. Further, controlling the removal rate of the flame retardant and the amount of the residual solvent in the styrene resin after separating the solvent within a range that does not reduce the mechanical properties is important in performing high-quality recycling of the styrene resin waste material containing the flame retardant. Is necessary.

【0011】一方、除去した難燃剤は、種類が限定され
れば再利用が可能であるが、通常、廃棄された各種家電
製品に使用されている難燃剤は多品種であり、難燃剤の
混合物では再利用の用途が限定、あるいは商品価値がな
くなることがあり、回収された難燃剤は産業廃棄物とし
て廃棄されるか、無害化処理することが必要になる。近
年、産業廃棄物、特にハロゲンを含む廃棄物の処理コス
トが高く、処分場が逼迫していることを考慮すると、無
害化処理する技術が今後必要となる。
On the other hand, the removed flame retardant can be reused as long as the type is limited. Usually, however, there are many types of flame retardants used in various kinds of discarded home appliances, and a mixture of flame retardants is used. In such cases, the applications of reuse may be limited, or the commercial value may be lost, and the recovered flame retardant must be disposed of as industrial waste or must be detoxified. In recent years, in view of the fact that the disposal cost of industrial waste, particularly waste containing halogen, is high and the disposal site is tight, a technology for detoxification is required in the future.

【0012】そこで本発明は、このような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、難燃剤を効率的に除去す
ることが可能で、難燃剤を含むスチロール樹脂廃材の高
品質なリサイクルを行い得るスチロール樹脂廃材のリサ
イクル方法を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and it is possible to efficiently remove a flame retardant and to recycle high-quality styrene resin waste material containing a flame retardant. An object of the present invention is to provide a method for recycling styrene resin waste material that can be performed.

【0013】さらに、本発明は、除去した難燃剤を無害
化するまでの一連のリサイクルプロセスを提供すること
を目的とする。
Another object of the present invention is to provide a series of recycling processes until the removed flame retardant is rendered harmless.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明のリサイクル方法は、難燃剤を含有するス
チロール樹脂廃材を有機溶剤に溶解し、溶解液に低級ア
ルコキシド、酸化マグネシウム及び/又は酸化アルミニ
ウムを含有する吸着剤、活性炭から選ばれる少なくとも
1種を添加することにより上記難燃剤を吸着除去した
後、スチロール樹脂を分離回収することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a recycling method of the present invention comprises dissolving a styrene resin waste containing a flame retardant in an organic solvent, and adding a lower alkoxide, magnesium oxide and / or magnesium oxide to the solution. Alternatively, a styrene resin is separated and recovered after the flame retardant is adsorbed and removed by adding at least one selected from an adsorbent containing aluminum oxide and activated carbon.

【0015】さらには、吸着除去した難燃剤を270℃
以上の処理水で分解することを特徴とする。
Further, the adsorbed and removed flame retardant is heated at 270 ° C.
It is characterized by being decomposed with the above treated water.

【0016】難燃剤を含むスチロール廃材から難燃剤を
特定の吸着剤添加により効率的に除去し、残量難燃剤、
残留溶剤量を規定値以下に制御することにより、高品質
な再生スチロール系樹脂がリサイクルされる。
The flame retardant is efficiently removed from the styrene waste material containing the flame retardant by adding a specific adsorbent, and the residual flame retardant,
By controlling the amount of the residual solvent to a specified value or less, a high-quality recycled styrene resin is recycled.

【0017】また、分離したハロゲン系難燃剤は、高温
の水(超臨界水)により無害化(ハロゲンを無機塩とし
て回収)される。
The separated halogen-based flame retardant is rendered harmless (recovers halogens as inorganic salts) with high-temperature water (supercritical water).

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したスチロー
ル樹脂廃材のリサイクル方法について、詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a method for recycling styrene resin waste material to which the present invention is applied will be described in detail.

【0019】本発明は、発泡スチロールやスチロールキ
ャビネット等のスチロール樹脂廃材を有機溶剤に溶解減
容化して、その溶液をリサイクルプラントへ輸送し、真
空加熱脱揮して有機溶剤を除去回収するとともに、再生
スチロールとしてリサイクルするスチロール樹脂廃材の
リサイクルシステムにおいて、難燃剤を効率的に除去
し、高品質な再生スチロールをリサイクルするというも
のである。
According to the present invention, a styrene resin waste material such as styrene foam or a styrene cabinet is dissolved and reduced in volume in an organic solvent, the solution is transported to a recycling plant, and the organic solvent is removed and recovered by vacuum heating and devolatilization. In a styrene resin waste material recycling system to be recycled as styrene, a flame retardant is efficiently removed and high-quality recycled styrene is recycled.

【0020】処理対象は、スチロール樹脂廃材全般であ
り、難燃剤入り発泡スチロール廃材や難燃剤入りハイイ
ンパクトスチロールキャビネット廃材等、その形態や性
状は問わない。
The object to be treated is styrene resin waste material in general, and its form and properties are not limited, such as styrene foam waste material containing a flame retardant and high impact styrene cabinet waste material containing a flame retardant.

【0021】これらスチロール樹脂廃材を、先ず、有機
溶剤により溶解するが、有機溶剤としては、常温におい
て15重量%以上の溶解力を有し、かつ沸点が200℃
未満である有機溶剤を使用することが好ましい。
These styrene resin waste materials are first dissolved in an organic solvent. The organic solvent has a dissolving power of 15% by weight or more at room temperature and a boiling point of 200 ° C.
It is preferred to use an organic solvent that is less than.

【0022】スチロール樹脂廃材を溶解する有機溶剤と
して、常温において15重量%以上の溶解力を有する有
機溶剤を使用することにより、使用する有機溶剤の量を
少なくすることができ、また、真空加熱脱揮工程におけ
る作業効率を向上させることができる。
By using an organic solvent having a dissolving power of 15% by weight or more at room temperature as an organic solvent for dissolving the styrene resin waste material, the amount of the organic solvent used can be reduced, Work efficiency in the volatile process can be improved.

【0023】また、スチロール樹脂廃材を溶解する有機
溶剤として、沸点が200℃未満である有機溶剤を使用
することにより、真空加熱脱揮工程における作業効率を
向上させることができ、更に、スチロール樹脂中の残留
溶剤量を確実に低減することができる。
Further, by using an organic solvent having a boiling point of less than 200 ° C. as an organic solvent for dissolving the styrene resin waste material, the working efficiency in the vacuum heating and devolatilization step can be improved. Can be reliably reduced.

【0024】使用する有機溶剤としては、芳香族系有機
溶媒、ケトン系有機溶媒、モノテルペン系有機溶媒等を
挙げることができる。そして、環境保全の観点からは、
ハロゲンを含まない有機溶媒を使用することが好まし
く、具体的にはトルエン、d−リモネン、エチルベンゼ
ン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、モノテ
ルペン系溶媒等を挙げることができる。その中でも、d
−リモネンは、この用途に好適な有機溶剤である。d−
リモネンは、柑橘類の皮から抽出される植物製油であ
り、食品添加物にも使用されており、安全性、発泡スチ
ロールの溶解性が高く、本発明に用いられる溶剤として
は最適である。
Examples of the organic solvent used include aromatic organic solvents, ketone organic solvents, and monoterpene organic solvents. And from the viewpoint of environmental conservation,
It is preferable to use an organic solvent containing no halogen, and specific examples include toluene, d-limonene, ethylbenzene, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, and monoterpene solvents. Among them, d
Limonene is an organic solvent suitable for this application. d-
Limonene is a vegetable oil extracted from citrus peels, is also used as a food additive, has high safety and high styrene foam solubility, and is optimal as a solvent used in the present invention.

【0025】有機溶剤に難燃剤入りスチロール樹脂廃材
が溶解された溶解液は、予め、遠心分離、デカンテーシ
ョン、濾過等の手法を用いて不溶解成分を除去しておく
ことが望ましい。
It is desirable to remove insoluble components from the solution in which the styrene resin waste material containing the flame retardant is dissolved in the organic solvent by using a method such as centrifugation, decantation, or filtration in advance.

【0026】次いで、難燃剤の除去を行う。Next, the flame retardant is removed.

【0027】難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイク
ルを行う際、難燃剤を数重量%含んだ状態のスチロール
樹脂を200℃以上に加熱すると、難燃剤が熱分解して
酸が発生する。その結果、再生スチロール樹脂の耐熱
性、引っ張り強度などの材料特性を大幅に低下し、品質
が大きく低下してしまう。また、難燃剤が熱分解して発
生する酸により処理設備が腐食してしまう。したがっ
て、難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクルを行う
際は、加熱工程の前に、スチロール樹脂中に含まれる難
燃剤を少なくすることが重要となり、スチロール樹脂中
の残留難燃剤量は、1重量%以下とすることが好まし
い。スチロール樹脂中の残留難燃剤量が1重量%よりも
多い場合、上述した酸により再生スチロール樹脂の耐熱
性、引っ張り強度などの材料特性が大幅に低下し、品質
が大きく低下してしまうからである。また、上述した酸
により処理設備が腐食してしまうからである。したがっ
て、スチロール樹脂中の残留難燃剤量を1重量%以下に
規定することにより、再生スチロール樹脂の材料特性を
良好に維持することができ、また、処理設備の腐食を防
止することができるからである。
When recycling the styrene resin waste material containing the flame retardant, if the styrene resin containing several weight% of the flame retardant is heated to 200 ° C. or more, the flame retardant is thermally decomposed to generate an acid. As a result, material properties such as heat resistance and tensile strength of the recycled styrene resin are significantly reduced, and the quality is greatly reduced. Further, the treatment equipment is corroded by the acid generated by the thermal decomposition of the flame retardant. Therefore, when recycling the styrene resin waste material containing the flame retardant, it is important to reduce the flame retardant contained in the styrene resin before the heating step, and the amount of the residual flame retardant in the styrene resin is 1% by weight. It is preferable to set the following. If the amount of the residual flame retardant in the styrene resin is more than 1% by weight, the above-mentioned acid significantly lowers the material properties such as heat resistance and tensile strength of the regenerated styrene resin, and the quality is greatly reduced. . Further, the treatment equipment is corroded by the above-mentioned acid. Therefore, by regulating the amount of the residual flame retardant in the styrene resin to 1% by weight or less, the material characteristics of the recycled styrene resin can be favorably maintained, and the corrosion of the processing equipment can be prevented. is there.

【0028】本発明においては、難燃剤の除去に特定の
吸着剤を用いる。具体的には、低級アルコキシド、酸化
マグネシウムや酸化アルミニウムを含有する吸着剤、活
性炭を挙げることができる。
In the present invention, a specific adsorbent is used for removing the flame retardant. Specific examples include lower alkoxides, adsorbents containing magnesium oxide and aluminum oxide, and activated carbon.

【0029】上記低級アルコキシドとしては、炭素数が
5以下のアルコールのアルコキシドが好ましく、例えば
ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリ
ウムブトキシド、カリウムブトキシド、マグネシウムエ
トキシド、アルミニウムプロポキシド等が使用可能であ
る。
As the lower alkoxide, an alkoxide of an alcohol having 5 or less carbon atoms is preferable. For example, sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium butoxide, potassium butoxide, magnesium ethoxide, aluminum propoxide and the like can be used.

【0030】酸化マグネシウムや酸化アルミニウムを含
有する吸着剤としては、酸化マグネシウム系ハイドロタ
ルサイト吸着剤を挙げることができる。
Examples of the adsorbent containing magnesium oxide or aluminum oxide include a magnesium oxide-based hydrotalcite adsorbent.

【0031】また、これら吸着剤の溶解液への添加量と
しては、0.5〜5重量%とすることが好ましい。添加
量が少なすぎると、難燃剤を十分に除去することができ
ず、あまり多すぎると、無駄になるばかりでなく後の工
程の妨げになる。
The amount of the adsorbent added to the solution is preferably 0.5 to 5% by weight. If the amount is too small, the flame retardant cannot be sufficiently removed. If the amount is too large, not only will it be wasted, but it will hinder subsequent processes.

【0032】難燃剤を吸着した吸着剤は、遠心分離、デ
カンテーション、濾過等の手法を用いて簡単に分離除去
することができる。
The adsorbent having adsorbed the flame retardant can be easily separated and removed by using a technique such as centrifugation, decantation, or filtration.

【0033】難燃剤が上記吸着剤により吸着除去された
溶解液は、例えば真空加熱脱揮して残留有機溶剤を除去
回収し、スチロール樹脂を分離回収する。
The solution in which the flame retardant has been adsorbed and removed by the adsorbent is subjected to, for example, vacuum heating and devolatilization to remove and recover the residual organic solvent, and to separate and recover the styrene resin.

【0034】スチロール樹脂中の残留溶剤は、再生スチ
ロール樹脂の耐熱性、引っ張り強度などの材料特性を大
幅に低下させ、品質を大きく低下させる原因となる。リ
サイクルされたスチロール樹脂は、例えば直径3mm、
長さ3mm程度の再生スチロールペレットにされる。そ
して、再生スチロールペレット中の残留溶剤は、ペレッ
トにより製造される製品中にそのまま残留してしまう。
そのため、再生スチロールペレットに残留溶剤が多量に
存在すると、これを使用して作製した製品の材料特性が
低下し、品質が低下してしまう。
The residual solvent in the styrene resin significantly reduces the material properties such as heat resistance and tensile strength of the regenerated styrene resin, and causes the quality to largely deteriorate. The recycled styrene resin has a diameter of, for example, 3 mm,
It is made into a regenerated styrene pellet having a length of about 3 mm. Then, the residual solvent in the recycled styrene pellets remains as it is in a product manufactured from the pellets.
Therefore, if a large amount of the residual solvent is present in the recycled styrene pellets, the material properties of a product manufactured using the same are reduced, and the quality is reduced.

【0035】そこで、スチロール樹脂中の残留溶剤量を
規定することが重要となり、スチロール樹脂中の残留溶
剤量は、0.4重量%以下とすることが好ましい。スチ
ロール樹脂中の残留溶剤量が0.4重量%よりも多い場
合、再生スチロール樹脂の耐熱性、引っ張り強度などの
材料特性が大幅に低下し、品質が大きく低下してしまう
からである。したがって、スチロール樹脂中の残留溶剤
量を0.4重量%以下に規定することにより、良好な材
料特性を有する高品質な再生スチロールをリサイクルす
ることができる。
Therefore, it is important to define the amount of the residual solvent in the styrene resin, and it is preferable that the amount of the residual solvent in the styrene resin is 0.4% by weight or less. When the amount of the residual solvent in the styrene resin is more than 0.4% by weight, material properties such as heat resistance and tensile strength of the recycled styrene resin are significantly reduced, and the quality is greatly reduced. Therefore, by regulating the amount of the residual solvent in the styrene resin to 0.4% by weight or less, high-quality recycled styrene having good material properties can be recycled.

【0036】スチロール樹脂のリサイクル工程において
は、熱間工程が含まれおり、たとえ真空中において行わ
れてもリサイクルを繰り返すとスチロール樹脂は残存酸
素の影響で酸化され、再生スチロール樹脂の分子量が減
少してしまう。分子量が減少すると、引っ張り強度、衝
撃強度等が低下するため、品質を大きく低下させる原因
となる。したがって、再生スチロール樹脂の酸化を防止
するために、熱間工程を実施する前に酸化防止剤をスチ
ロール樹脂を溶解した溶液に添加することが好ましい。
これにより、熱間工程においてスチロール樹脂に熱が加
わった際、スチロール樹脂が酸化され、分子量が減少す
ることを防止できる。
In the styrene resin recycling process, a hot process is included. Even if the process is performed in a vacuum, if the recycling is repeated, the styrene resin is oxidized under the influence of residual oxygen, and the molecular weight of the regenerated styrene resin decreases. Would. When the molecular weight decreases, the tensile strength, impact strength, and the like decrease, which causes a great decrease in quality. Therefore, in order to prevent oxidation of the recycled styrene resin, it is preferable to add an antioxidant to the solution in which the styrene resin is dissolved before performing the hot step.
Thereby, when heat is applied to the styrene resin in the hot step, it is possible to prevent the styrene resin from being oxidized and the molecular weight from decreasing.

【0037】酸化防止剤としては、リン系、フェノール
系及び硫黄系の酸化物が広く用いられているが、真空加
熱工程を実施する場合においては、蒸気圧の低い酸化防
止剤を使用することが好ましい。具体的にはヒンダード
フェノール系酸化防止剤を好適に用いることができる。
そして、ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、スチロ
ール樹脂廃材重量に対して0.01〜0.5重量%添加
することが好ましい。更に、ヒンダードフェノール系酸
化防止剤は、20℃における蒸気圧が10-7Pa以下で
あることが好ましい。これにより、熱間工程が施された
場合においてもスチロール樹脂の酸化を防止すること、
すなわち、スチロール樹脂分子量の減少を防止すること
ができる。そして、ヒンダードフェノール系酸化防止剤
を0.01〜0.5重量%添加した場合でも、スチロー
ル樹脂の耐熱性は、低下することなく良好な特性が維持
され、高品質なスチロール樹脂をリサイクルすることが
できる。
As antioxidants, phosphorus-based, phenol-based, and sulfur-based oxides are widely used. However, when a vacuum heating step is performed, an antioxidant having a low vapor pressure may be used. preferable. Specifically, hindered phenolic antioxidants can be suitably used.
The hindered phenolic antioxidant is preferably added in an amount of 0.01 to 0.5% by weight based on the weight of the styrene resin waste material. Further, the hindered phenolic antioxidant preferably has a vapor pressure at 20 ° C. of 10 −7 Pa or less. This prevents oxidation of the styrene resin even when a hot step is performed,
That is, a decrease in the molecular weight of the styrene resin can be prevented. Then, even when the hindered phenolic antioxidant is added in an amount of 0.01 to 0.5% by weight, the heat resistance of the styrene resin maintains good characteristics without lowering, and the high-quality styrene resin is recycled. be able to.

【0038】さらに、ヒンダードフェノール系酸化防止
剤の中でも蒸気圧の低い酸化防止剤は、特に、スチロー
ル樹脂の酸化防止効果が高く、これらを用いることによ
り更にリサイクル回数を増やすことができる。
Further, among the hindered phenol-based antioxidants, antioxidants having a low vapor pressure have a particularly high antioxidant effect on the styrene resin, and the use thereof can further increase the number of recycles.

【0039】上記真空加熱脱揮を実施する際の加熱温度
は、260℃未満とすることが好ましい。加熱温度を2
60℃以上とすると、スチロール樹脂の熱分解が生じる
ため、再生スチロール樹脂の耐熱性、引っ張り強度など
の材料特性が大幅に低下し、また、再生スチロール樹脂
分子量の減少が激しくなり、品質が大きく低下してしま
うからである。したがって、真空加熱脱揮を実施する際
の加熱温度を260℃未満とすることで、良好な材料特
性が維持され、高品質なスチロール樹脂をリサイクルす
ることができる。
The heating temperature at the time of performing the above-mentioned vacuum heating devolatilization is preferably lower than 260 ° C. Heating temperature 2
When the temperature is 60 ° C. or higher, thermal decomposition of the styrene resin occurs, so that the material properties such as heat resistance and tensile strength of the regenerated styrene resin are significantly reduced, and the molecular weight of the regenerated styrene resin is greatly reduced, and the quality is greatly reduced. Because it will. Therefore, by setting the heating temperature at the time of performing the vacuum heating devolatilization to less than 260 ° C., good material characteristics are maintained, and high-quality styrene resin can be recycled.

【0040】一方、吸着除去した難燃剤は、270℃以
上の処理水(いわゆる超臨界水)で分解する。ハロゲン
系難燃剤は、温度270℃以上の水で処理することによ
り、無機酸として回収することができる。
On the other hand, the adsorbed and removed flame retardant is decomposed with treated water (so-called supercritical water) at 270 ° C. or higher. The halogen-based flame retardant can be recovered as an inorganic acid by treating with water at a temperature of 270 ° C. or higher.

【0041】このとき、使用する処理水は、過酸化水素
水を0.1〜5体積%含むことが好ましい。これにより
ハロゲン系難燃剤を効率的に分解することができる。
At this time, the treated water used preferably contains 0.1 to 5% by volume of hydrogen peroxide solution. Thereby, the halogen-based flame retardant can be efficiently decomposed.

【0042】また、処理装置の腐食等を考慮して、処理
水にアンモニアを添加する等して、常温での水素イオン
濃度pHを4以上、10以下としておくことが好まし
い。
In consideration of the corrosion of the processing apparatus, it is preferable to set the hydrogen ion concentration pH at normal temperature to 4 to 10 by adding ammonia to the treated water.

【0043】ハロゲンを含む有機物の分解、無害化方法
としては、アルカリ分解法と超臨界水酸化法があげられ
る。前者の方法は、アルカリを加えて加熱分解(常圧)
する方法であるが、反応時間が長い(数時間以上)、残
さ発生、排ガス処理等の課題があり、完全に分解できる
かどうか疑問が残る。超臨界水酸化法は、PCB(ポリ
クロロビフェニル)の場合、数分で99.9999%以
上分解できることが報告されており、分解後の残さは無
機塩の水溶液だけにできる。従って、TVキャビネッ
ト、建材用発泡スチロール、プリント配線板等に一般的
に含まれているハロゲン系難燃焼剤(例えばデカブロモ
ジフェニルエーテル)の分解無害化技術として有効であ
る。
Examples of methods for decomposing and detoxifying organic substances containing halogen include an alkali decomposition method and a supercritical water oxidation method. The former method is to add alkali and decompose by heating (normal pressure)
However, there are problems such as a long reaction time (several hours or more), residue generation, exhaust gas treatment, and the like, and there remains a question as to whether it can be completely decomposed. It is reported that the supercritical water oxidation method can decompose 99.9999% or more in a few minutes in the case of PCB (polychlorobiphenyl), and the residue after the decomposition can be made only from an aqueous solution of an inorganic salt. Therefore, it is effective as a technique for decomposing and detoxifying halogen-based flame retardants (for example, decabromodiphenyl ether) generally contained in TV cabinets, styrofoam for building materials, printed wiring boards and the like.

【0044】[0044]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について、実験
結果に基づいて説明する。
EXAMPLES Hereinafter, specific examples of the present invention will be described based on experimental results.

【0045】なお、各実施例においては、難燃剤入りス
チロール廃材として、TV等のキャビネット材として用
いられているハイインパクトポリスチレン(HIPS、
難燃剤:10重量%)を用いた。また、スチロールを溶
解する有機溶剤としては、純度約95%のd−リモネン
(ヤスハラケミカル社製)を用いた。d−リモネンは、
柑橘類の皮から抽出される植物精油であり、食品添加物
にも使用されており、安全性、スチロールの溶解性が高
く、本発明に用いられる溶剤としては最適である。
In each of the embodiments, as high-impact polystyrene (HIPS,
Flame retardant: 10% by weight). As an organic solvent for dissolving styrene, d-limonene having a purity of about 95% (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) was used. d-limonene is
It is a vegetable essential oil extracted from citrus peel and is also used as a food additive, has high safety and high styrene solubility, and is optimal as a solvent used in the present invention.

【0046】残留溶剤、難燃剤の定量は、分子量と残留
溶剤量、難燃剤量が同時に測定できるGPC(ゲルパー
ミエーションクロマトグラフィー)により、残留溶剤、
残量難燃剤のピーク面積(検出器:屈折計)より算出し
た。また、再生樹脂中の難燃剤量(ハロゲン量)は、樹
脂を燃焼させ生成したハロゲンをイオンクロマトグラフ
ィーにより定量した。高温水によるハロゲン系難燃剤の
分解については、分解後の水溶液に含まれるハロゲンイ
オンをイオンクロマトグラフィーにより検出した。検出
感度は、約0.01ppmである。
The amounts of the residual solvent and the flame retardant were determined by GPC (gel permeation chromatography), which can simultaneously measure the molecular weight, the residual solvent amount and the flame retardant amount.
It was calculated from the peak area of the remaining flame retardant (detector: refractometer). The flame retardant amount (halogen amount) in the regenerated resin was determined by ion chromatography using halogen generated by burning the resin. Regarding the decomposition of the halogen-based flame retardant by high-temperature water, halogen ions contained in the decomposed aqueous solution were detected by ion chromatography. The detection sensitivity is about 0.01 ppm.

【0047】実施例1 先ず、各種有機溶剤の溶解性テストを行った。臭素系難
燃剤(デカブロモジフェニルエーテル)10重量%入り
TVキャビネット廃材をトルエン(沸点:101℃)、
メチルエチルケトン(沸点:80℃)、テトラヒドロフ
ラン(沸点:65℃)、d−リモネン(沸点:175
℃)、ジペンテン(170〜180℃)に室温で30重
量%溶解した。いずれの溶媒も良好な溶解性を示し、ト
ルエン、d−リモネン、ジペンテンは室温で30重量%
以上の溶解能力を有する。
Example 1 First, solubility tests of various organic solvents were performed. Waste TV cabinet containing 10% by weight of bromine-based flame retardant (decabromodiphenyl ether) is toluene (boiling point: 101 ° C.)
Methyl ethyl ketone (boiling point: 80 ° C), tetrahydrofuran (boiling point: 65 ° C), d-limonene (boiling point: 175)
C)) and 30% by weight in dipentene (170-180 ° C) at room temperature. All solvents show good solubility, and toluene, d-limonene and dipentene are 30% by weight at room temperature.
It has the above dissolving ability.

【0048】d−リモネンに10重量%臭素系難燃剤
(デカブロモジフェニルエーテル)入りTVキャビネッ
ト材を15重量%溶解した液を室温で遠心分離(遠心
力:10000G)し、不溶解成分である臭素系難燃剤
を除去した。樹脂中の残留難燃剤量は1.5重量%であ
った。次に、その溶解液に表1に示す低級アルコキシド
を吸着剤として添加した。溶液を60℃、1時間攪拌し
た後、再度遠心分離(10000G)を行い、吸着剤を
除去した。真空乾燥により溶剤であるd−リモネンを除
去して、残留難燃剤をGPCにより測定した。結果を表
1に示す。
A solution obtained by dissolving 15% by weight of a TV cabinet material containing 10% by weight of a brominated flame retardant (decabromodiphenyl ether) in d-limonene is centrifuged (centrifugal force: 10,000 G) at room temperature to obtain a bromine-based insoluble component. The flame retardant was removed. The amount of residual flame retardant in the resin was 1.5% by weight. Next, a lower alkoxide shown in Table 1 was added to the solution as an adsorbent. After the solution was stirred at 60 ° C. for 1 hour, the solution was centrifuged again (10000 G) to remove the adsorbent. The solvent d-limonene was removed by vacuum drying, and the residual flame retardant was measured by GPC. Table 1 shows the results.

【0049】なお、表1において残留難燃剤が〜0%と
表記されている場合、GPCの検出限界である0.05
%以下であることを表す。
In Table 1, when the residual flame retardant is indicated as 〜0%, the detection limit of GPC is 0.05.
% Or less.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】表1より、低級アルコキシド添加により、
溶液中の残留難燃剤量を10%からほぼ100%除去で
きることが確認できた。特に、ナトリウムエトキシド、
カリウム−t−ブトキシドは残留難燃剤除去効果が高
い。ナトリウムエトキシド、カリウム−t−ブトキシド
をそれぞれ3%溶液に添加して残留難燃剤を0.1%以
下にした。次に、難燃剤を除去した溶液をバッグフィル
ター(孔径:約100μm)を通した後、真空加熱分離
装置で真空脱揮した。真空チャンバー内の気相温度は2
20℃(熱媒体温度:230〜240℃)、真空度30
トールである。溶液を毎時50リットル導入した。分離
された溶剤は、コンデンサーを通って液化し、再生溶剤
として再利用される。一方、真空加熱装置下部から、溶
融したスチロール樹脂がギアーポンプで糸状に押し出さ
れ、冷却槽で冷やされて、ペレタイザーでカットされ再
生スチロールペレットとなる。再生材の分子量低下は、
5%以内であり、機械的性質として、引っ張り強度、曲
げ強度、軟化点等を測定したが、新品材料とほぼ同等で
あった。
From Table 1, it can be seen that addition of lower alkoxide
It was confirmed that the residual flame retardant amount in the solution could be removed from 10% to almost 100%. In particular, sodium ethoxide,
Potassium-t-butoxide has a high effect of removing residual flame retardants. Sodium ethoxide and potassium-t-butoxide were each added to a 3% solution to reduce residual flame retardant to 0.1% or less. Next, the solution from which the flame retardant had been removed was passed through a bag filter (pore size: about 100 μm), and then subjected to vacuum devolatilization with a vacuum heating separation device. The gas phase temperature in the vacuum chamber is 2
20 ° C (heat medium temperature: 230-240 ° C), degree of vacuum 30
Thor. 50 liters of solution were introduced per hour. The separated solvent is liquefied through a condenser and reused as a regeneration solvent. On the other hand, the molten styrene resin is extruded into a thread form from the lower part of the vacuum heating device by a gear pump, cooled in a cooling bath, and cut by a pelletizer to form regenerated styrene pellets. The decrease in the molecular weight of the recycled material
It was within 5%, and the mechanical properties, such as tensile strength, bending strength, and softening point, were measured.

【0052】実施例2 実施例1と同様に、d−リモネンに10重量%臭素系難
燃剤(デカブロモジフェニルエーテル)入りTVキャビ
ネット材を15重量%溶解した液を室温で遠心分離(遠
心力:10000G)し、不溶解成分である臭素系難燃
剤を除去した。樹脂中の残留難燃剤量は1.5重量%で
あった。次に、その溶解液に表2に示す合成酸化マグネ
シウム系吸着剤(商品名:キョーワード500、100
0、2000、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト
DHT−4A,協和化学工業株式会社製)、および合成
酸化アルミニウム系吸着剤(商品名:キョーワード70
0、協和化学工業株式会社製)を添加した。また、表面
塩基性の天然粘土化合物として、商品名:ミズカエース
#300(水澤化学工業株式会社製)を検討した。遠心
分離した溶液に5重量%吸着剤を添加して、溶液を60
℃、1時間攪拌した後、再度遠心分離(10000G)
を行い、吸着剤を除去した。真空乾燥により溶剤である
d−リモネンを除去して、残留難燃剤をGPCにより測
定した。結果を表2にまとめた。
Example 2 As in Example 1, a solution prepared by dissolving 15% by weight of a TV cabinet material containing 10% by weight of a brominated flame retardant (decabromodiphenyl ether) in d-limonene was centrifuged at room temperature (centrifugal force: 10,000 G). ) To remove the insoluble bromine-based flame retardant. The amount of residual flame retardant in the resin was 1.5% by weight. Next, a synthetic magnesium oxide-based adsorbent shown in Table 2 (trade names: Kyoward 500, 100
0, 2000, magnesium oxide, hydrotalcite DHT-4A, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) and a synthetic aluminum oxide-based adsorbent (trade name: Kyoward 70)
0, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.). Further, as a surface-basic natural clay compound, Mizuka Ace # 300 (manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.) was examined. 5% by weight adsorbent is added to the centrifuged solution, and the solution is
After stirring at ℃ for 1 hour, centrifugation again (10000G)
And the adsorbent was removed. The solvent d-limonene was removed by vacuum drying, and the residual flame retardant was measured by GPC. The results are summarized in Table 2.

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】表2の結果より、酸化マグネシウム系、或
いは酸化アルミニウム系、白土などの表面塩基性酸化物
吸着剤を添加することにより、約50%程度難燃剤を除
去できることがわかった。また、表1に示したアルコキ
シド系吸着剤とのブレンドによりさらに除去率を上げら
れることを確認した。例えば、ナトリウムエトキシドと
キョーワード1000との1:1ブレンドにより、除去
率は90%に向上できた。また、活性炭とのブレンドも
可能である。例えば、活性炭(エバダイヤ5AP2,A
G400X、荏原製作所製)を5%添加することに、約
30〜50%難燃剤を除去できた。難燃剤除去率、添加
した吸着剤の除去の容易性、溶液の着色の問題などを考
慮して、上記吸着剤は適宜ブレンドして使用可能であ
る。これらの無機系吸着剤の使用方法としては、溶液に
直接添加する方法以外に、吸着剤を充填したカラムなど
に何回か溶液を通して除去する方法も可能である。
From the results shown in Table 2, it was found that about 50% of the flame retardant can be removed by adding a surface basic oxide adsorbent such as magnesium oxide, aluminum oxide, or clay. It was also confirmed that the removal rate could be further increased by blending with the alkoxide-based adsorbent shown in Table 1. For example, with a 1: 1 blend of sodium ethoxide and Kyoward 1000, the removal rate could be increased to 90%. Also, blending with activated carbon is possible. For example, activated carbon (Evadia 5AP2, A
By adding 5% of G400X (manufactured by Ebara Corporation), about 30 to 50% of the flame retardant could be removed. The adsorbents can be appropriately blended and used in consideration of the flame retardant removal rate, the easiness of removal of the added adsorbent, the coloring of the solution, and the like. As a method of using these inorganic adsorbents, besides a method of directly adding them to a solution, a method of removing the inorganic adsorbent through a solution several times through a column filled with the adsorbent is possible.

【0055】実施例3 次に、除去した難燃剤(樹脂を含む)の高温高圧水によ
る分解実験を行った。図1に分解実験装置の概略構成を
示す。
Example 3 Next, an experiment was conducted to decompose the removed flame retardant (including the resin) using high-temperature and high-pressure water. FIG. 1 shows a schematic configuration of the decomposition experiment apparatus.

【0056】この分解実験装置においては、原料液タン
ク1から水、あるいは水と過酸化水素等からなる水溶液
が処理水としてポンプ2により送り出され、予熱部3に
おいて予熱器4を通過して所定温度に制御され、温度制
御手段6を有する反応器5へ一定流量で供給される。
In this decomposition experiment apparatus, water or an aqueous solution composed of water and hydrogen peroxide is sent out from the raw material liquid tank 1 as treated water by the pump 2, passes through the preheater 4 in the preheating unit 3, and has a predetermined temperature. And supplied to the reactor 5 having the temperature control means 6 at a constant flow rate.

【0057】分解したいサンプルは、反応器5(容積:
100cm3 、材質:インコネル)へ充填されるか、ス
ラリー状態で原料液タンクからも供給できる。分解物
は、水溶液とともに冷却器で冷やされ、回収される。回
収された水溶液中の有機物量、ハロゲンの量を定量し、
分解特性を検討した。
The sample to be decomposed is placed in the reactor 5 (volume:
100 cm 3 , material: Inconel), or can be supplied from a raw material liquid tank in a slurry state. The decomposed product is cooled in a cooler together with the aqueous solution and collected. Quantify the amount of organic matter and the amount of halogen in the recovered aqueous solution,
The decomposition characteristics were studied.

【0058】除去した難燃剤(樹脂を含む固体、難燃剤
量:10重量%)194mgを反応器5に充填し、過酸
化水素濃度1.25%の水溶液を20ml/分で反応器
5へ供給した。水溶液の温度は、予熱器4のヒータでコ
ントロールし、ヒータオンしてから約50分で238℃
に、114分で398℃に反応器5内の温度が上昇し
た。
194 mg of the removed flame retardant (solid containing resin, flame retardant amount: 10% by weight) is charged into the reactor 5, and an aqueous solution having a hydrogen peroxide concentration of 1.25% is supplied to the reactor 5 at a rate of 20 ml / min. did. The temperature of the aqueous solution is controlled by the heater of the preheater 4 and 238 ° C. in about 50 minutes after the heater is turned on.
Then, the temperature in the reactor 5 increased to 398 ° C. in 114 minutes.

【0059】化1に難燃剤及び樹脂の分子構造を示す。
図2に反応器からサンプリングされた分解物を含む水溶
液について、水溶液中の炭素量(炭酸ガスを含む)及び
ハロゲン量と反応温度の関係を示す。
Formula 1 shows the molecular structures of the flame retardant and the resin.
FIG. 2 shows the relationship between the amount of carbon (including carbon dioxide) and the amount of halogen in the aqueous solution and the reaction temperature for the aqueous solution containing the decomposition product sampled from the reactor.

【0060】[0060]

【化1】 Embedded image

【0061】図2より、上記難燃剤サンプルは、約27
0℃付近から炭素量(TOC,ppm)が増加してお
り、サンプルの分解が起こり始めることがわかる。ハロ
ゲン(臭素)の分解については、300℃付近から起こ
り始めている。このことは、樹脂成分の分解は先に起こ
りやすいことを示している。化1に示すように、ハロゲ
ンはベンゼン環に結合しており、ベンゼン環の分解が樹
脂より起こりにくいことを示している。ハロゲンの分解
は、370℃付近がピークであり、全無機ハロゲン(こ
こでは臭素イオン)は、仕込み組成の90%であった。
すなわち、難燃剤に含まれるハロゲンの約90%が分解
されて、無機物として回収できたことになる。炭素成分
についても、炭酸ガス(約20%)、残りは、カルボン
酸、安息香酸まで分解していた。従って、270℃以上
で過酸化水素を含む水で、ハロゲン系難燃剤は分解でき
ることが分かった。
As shown in FIG. 2, the flame retardant sample was about 27
From around 0 ° C., the carbon content (TOC, ppm) increases, and it can be seen that the decomposition of the sample starts to occur. The decomposition of halogen (bromine) starts to occur at around 300 ° C. This indicates that the decomposition of the resin component is likely to occur first. As shown in Chemical formula 1, the halogen is bonded to the benzene ring, which indicates that the decomposition of the benzene ring is less likely to occur than the resin. The decomposition of halogen peaked at around 370 ° C., and the total inorganic halogen (here, bromide ion) was 90% of the charged composition.
That is, about 90% of the halogen contained in the flame retardant was decomposed and could be recovered as an inorganic substance. The carbon component was also decomposed into carbon dioxide (about 20%) and the rest to carboxylic acid and benzoic acid. Therefore, it was found that the halogen-based flame retardant can be decomposed with water containing hydrogen peroxide at 270 ° C. or higher.

【0062】ここでは、水を20ml/分で流したが、
水の流量を落とせば有機物の分解率は向上することは明
らかである。例えば、1mlで流した場合、有機物は約
80%が炭酸ガスに分解した。
Here, water was flowed at 20 ml / min.
It is clear that reducing the flow rate of water improves the decomposition rate of organic matter. For example, when flowing at 1 ml, about 80% of organic matter was decomposed into carbon dioxide.

【0063】過酸化水素濃度は、反応器に充填されるサ
ンプル量に依存するが、サンプルの炭素量と同じモル数
以上であれば、分解が可能である。今回、過酸化水素濃
度1.25%で行ったが、モル数は約10倍モルであ
る。従って、過酸化水素濃度は0.1%程度から効果が
表れる。また、濃度を5%以上にしても、モル数として
は大過剰であり、反応性の向上などの効果は見られな
い。また、大過剰に過酸化水素を入れると、もちろんコ
スト面でも不利であるが、反応器の腐食、過酸化水素の
分解に伴う発熱などにより、反応器内の温度制御、圧力
制御がコントロールできなくなることがある。従って、
過酸化水素濃度は、0.1から5%が好ましい。酸素源
としては、加圧空気等も適宜使用可能である。
The concentration of hydrogen peroxide depends on the amount of the sample to be charged into the reactor, but decomposition is possible if it is at least the same mole number as the amount of carbon in the sample. This time, the hydrogen peroxide concentration was 1.25%, but the number of moles was about 10 times the mole. Therefore, the effect appears when the concentration of hydrogen peroxide is about 0.1%. Even when the concentration is 5% or more, the molar number is excessively large, and no effect such as improvement in reactivity is observed. In addition, if hydrogen peroxide is added in a large excess, it is of course disadvantageous in terms of cost, but the temperature control and pressure control in the reactor cannot be controlled due to the corrosion of the reactor and the heat generated by the decomposition of hydrogen peroxide. Sometimes. Therefore,
The concentration of hydrogen peroxide is preferably from 0.1 to 5%. As the oxygen source, pressurized air or the like can be used as appropriate.

【0064】実施例4 実施例3と同様に、サンプル184mgを反応器に仕込
み、過酸化水素濃度1.25%、アンモニア濃度0.0
3%の水溶液で分解を行った。ハロゲンは、75%回収
され、有機物は実施例3と同様に分解した。アンモニア
を添加することにより、水溶液のpH(水素イオン濃
度)がアルカリ性になり、分解後のpHが中性に近くな
るため、反応器の腐食の問題が軽減される。但し、反応
器の腐食のことを考慮すると、水溶液のpHの範囲は、
3〜10、好ましくは、4〜9がよい。
Example 4 In the same manner as in Example 3, 184 mg of a sample was charged into a reactor, and a hydrogen peroxide concentration of 1.25% and an ammonia concentration of 0.0
Decomposition was performed with a 3% aqueous solution. 75% of the halogen was recovered, and the organic matter was decomposed in the same manner as in Example 3. By adding ammonia, the pH (hydrogen ion concentration) of the aqueous solution becomes alkaline, and the pH after decomposition becomes close to neutral, so that the problem of reactor corrosion is reduced. However, considering the corrosion of the reactor, the pH range of the aqueous solution is
3 to 10, preferably 4 to 9 is good.

【0065】この範囲であれば、添加するアルカリ成分
に特に規制はなく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化テトラメチルアンモニウムなどが使用可能で
ある。
[0065] Within this range, there is no particular restriction on the alkali component to be added, and sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide and the like can be used.

【0066】実施例5 実施例1で分離された難燃剤、樹脂等を含む溶液は、濃
度30%に調整し、真空加熱できる一軸スクリュー押し
出し機(設定温度:250℃、KRCニーダー、栗本鉄
工所製)に毎時20kgのフィード量で導入した。上記
押し出し機は、2ヶ所真空引きできるベントがあり、真
空度は30トールである。蒸発分離された溶剤成分は、
コンデンサーで凝縮して再生溶剤として回収した。再生
溶剤中には若干吸着剤の分解した低級アルコールが混入
するため、必要に応じてアルコールとリモネン等の溶剤
を蒸留分離した。押し出し機内で溶融したスチロール樹
脂と難燃剤の複合物は、糸状に押し出され、冷却槽で冷
やされて、ペレタイザーでカットされ再生難燃剤ペレッ
トとなる。再生難燃剤ペレットは、適宜新品のスチロー
ル樹脂等とブレンドされ、再度成形材料として再利用可
能である。再生難燃剤ペレットを20%(難燃剤量:1
0%)含むスチロール系成形材料は、難燃性はV−0グ
レードであり、機械的性質として、引っ張り強度、曲げ
強度、衝撃強度、軟化点などを測定したが、いずれの特
性も新品材料とほぼ同等であった。比較例1 臭素系難燃剤(ヘキサブロモシクロドデカン)2重量%
入りの建材用発泡スチロール廃材を約220℃に加熱さ
れた一軸押し出し機でペレット化した。加熱時に、酸
素、及び臭素系難燃剤の分解物に起因する分解が起こ
り、分子量低下が約40%あり、耐熱性が約10℃、引
っ張り強度が20%、衝撃強度が約30%低下した。
Example 5 The solution containing the flame retardant, resin and the like separated in Example 1 was adjusted to a concentration of 30%, and a single screw extruder capable of vacuum heating (set temperature: 250 ° C., KRC kneader, Kurimoto Iron Works) Was introduced at a feed rate of 20 kg per hour. The extruder has two vents that can be evacuated, and the degree of vacuum is 30 Torr. The solvent component separated by evaporation is
It was condensed by a condenser and recovered as a regenerated solvent. Since a lower alcohol slightly decomposed by the adsorbent is mixed in the regenerated solvent, the alcohol and a solvent such as limonene were separated by distillation as necessary. The composite of the styrene resin and the flame retardant melted in the extruder is extruded in the form of a thread, cooled in a cooling bath, and cut by a pelletizer into regenerated flame retardant pellets. The regenerated flame retardant pellet is appropriately blended with a new styrene resin or the like, and can be reused as a molding material again. 20% recycled flame retardant pellets (amount of flame retardant: 1
Styrene-based molding material containing 0%) has flame retardancy of V-0 grade, and measured mechanical properties such as tensile strength, bending strength, impact strength, and softening point. It was almost equivalent. Comparative Example 1 2% by weight of brominated flame retardant (hexabromocyclododecane)
The waste Styrofoam for building materials contained therein was pelletized by a single-screw extruder heated to about 220 ° C. At the time of heating, decomposition caused by the decomposition products of oxygen and the brominated flame retardant occurred, and the molecular weight was reduced by about 40%, heat resistance was reduced by about 10 ° C., tensile strength was reduced by 20%, and impact strength was reduced by about 30%.

【0067】比較例2 実施例1と同様に臭素系難燃剤(デカブロモジフェニル
エーテル)10重量%入りTVキャビネット廃材をDB
Eエステル(沸点:210〜225℃)に20重量%溶
解した。難燃剤を分離せずそのまま実施例1と同様なプ
ロセス条件で真空加熱脱揮させてペレットを作製した。
再生ペレット中には、残留溶剤が0.6%残留し、耐熱
性が約30℃低下した。加熱温度を260℃に上げて脱
揮したが、残留溶剤は0.5%以下にならない。加熱温
度が260℃になると、難燃剤の分解、樹脂の熱劣化が
ひどくなり、分子量低下が約30%生じ、また濃黄色に
着色する。従って、再生ポリスチレンの特性を維持する
ためには、加熱温度は260℃以下、溶剤の沸点は20
0℃以下、残留難燃剤量は1重量%以下にすることが好
ましいことがわかった。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 In the same manner as in Example 1, a waste TV cabinet containing 10% by weight of a brominated flame retardant (decabromodiphenyl ether) was added to a DB.
20% by weight was dissolved in E ester (boiling point: 210-225 ° C). The pellet was produced by vacuum heating and devolatilization under the same process conditions as in Example 1 without separating the flame retardant.
0.6% of the residual solvent remained in the regenerated pellets, and the heat resistance was reduced by about 30 ° C. The heating temperature was raised to 260 ° C., and devolatilization was performed, but the residual solvent was not reduced to 0.5% or less. When the heating temperature is 260 ° C., the decomposition of the flame retardant and the thermal deterioration of the resin become severe, the molecular weight is reduced by about 30%, and the yellow color is obtained. Therefore, in order to maintain the properties of the regenerated polystyrene, the heating temperature is 260 ° C. or less, and the boiling point of the solvent is 20 ° C.
It has been found that it is preferable that the temperature is 0 ° C. or less and the amount of the residual flame retardant is 1% by weight or less.

【0068】比較例3 臭素系難燃剤(ヘキサブロモシクロドデカン)5重量%
入りの建材用発泡スチロール廃材をd−リモネンに30
重量%溶解した液をそのまま、実施例1と同様な真空加
熱条件で分離した。残留溶剤は、0.1%以下である
が、臭素系難燃剤の分解物に起因する分子量低下が約2
0%あり、樹脂中の不純物が約2%生成して、耐熱性が
約10℃、衝撃強度が約30%低下した。
Comparative Example 3 Bromine flame retardant (hexabromocyclododecane) 5% by weight
Styrofoam waste for building materials containing 30 pieces of d-limonene
The liquid in which the weight% was dissolved was separated as it was under the same vacuum heating conditions as in Example 1. The residual solvent is 0.1% or less, but the molecular weight reduction caused by the decomposition product of the brominated flame retardant is about 2%.
0%, and about 2% of impurities in the resin were generated, so that the heat resistance was reduced by about 10 ° C. and the impact strength was reduced by about 30%.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、難燃
剤を含有するスチロール廃材を有機溶剤で溶解してリサ
イクルするプロセスにおいて、特定の吸着剤を用いるこ
とにより、溶解液中に残留するハロゲンを容易に除去す
ることができる(除去率>99%)。したがって、難燃
剤を除去した後、例えば260℃以下の温度で真空加熱
脱揮することで、樹脂の熱劣化を起すことなく、高品質
な再生材がリサイクルできる。
As is apparent from the above description, in the process of dissolving and recycling styrene waste containing a flame retardant with an organic solvent, by using a specific adsorbent, the halogen remaining in the solution can be reduced. Can be easily removed (removal rate> 99%). Therefore, after removing the flame retardant, high-quality recycled material can be recycled without causing thermal deterioration of the resin by performing vacuum heating and devolatilization at a temperature of, for example, 260 ° C. or less.

【0070】また、除去したハロゲン系難燃剤の分解方
法として、高温の水が有効であり、約90%以上ハロゲ
ンを無機物として回収できる。
As a method for decomposing the removed halogen-based flame retardant, high-temperature water is effective, and about 90% or more of the halogen can be recovered as an inorganic substance.

【0071】これらにより、難燃剤含有スチロール廃材
のリサイクル率を大幅に向上することができ、資源の有
効利用が可能である。
Thus, the recycling rate of the styrene waste material containing the flame retardant can be greatly improved, and the resources can be effectively used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】高温高圧水による分解実験装置の一構成例を示
す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing one configuration example of a decomposition experiment apparatus using high-temperature and high-pressure water.

【図2】水溶液中の炭素量TOC及びハロゲン量と反応
温度の関係を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the reaction temperature and the amount of carbon TOC and the amount of halogen in an aqueous solution.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 原料液タンク、4 予熱器、5 反応容器 1 raw material liquid tank, 4 preheater, 5 reaction vessel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 則孝 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 長沢 博幸 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 4F301 AA15 AB01 CA09 CA12 CA65 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Noritaka Sato, Inventor 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Hiroyuki Nagasawa 7-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation F term (reference) 4F301 AA15 AB01 CA09 CA12 CA65

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 難燃剤を含有するスチロール樹脂廃材を
有機溶剤に溶解し、溶解液に低級アルコキシド、酸化マ
グネシウム及び/又は酸化アルミニウムを含有する吸着
剤、活性炭から選ばれる少なくとも1種を添加すること
により上記難燃剤を吸着除去した後、スチロール樹脂を
分離回収することを特徴とするスチロール樹脂廃材のリ
サイクル方法。
1. A styrene resin waste containing a flame retardant is dissolved in an organic solvent, and at least one selected from an adsorbent containing lower alkoxide, magnesium oxide and / or aluminum oxide and activated carbon is added to the solution. A method for recycling styrene resin waste material, comprising separating and collecting a styrene resin after adsorbing and removing the flame retardant.
【請求項2】 上記分離回収されたスチロール樹脂中の
残留難燃剤量を1重量%以下とすることを特徴とする請
求項1記載のスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
2. The method according to claim 1, wherein the amount of the residual flame retardant in the separated and recovered styrene resin is 1% by weight or less.
【請求項3】 上記有機溶剤は、スチロール樹脂に対し
常温で濃度15重量%以上の溶解力を有し、ハロゲンを
含まず、沸点が200℃以下の有機溶剤であることを特
徴とする請求項1記載のスチロール樹脂廃材のリサイク
ル方法。
3. The organic solvent according to claim 1, wherein the organic solvent has a dissolving power of 15% by weight or more at room temperature in styrene resin, contains no halogen, and has a boiling point of 200 ° C. or less. 2. The method for recycling styrene resin waste according to 1.
【請求項4】 上記有機溶剤は、d−リモネンを成分と
して含むことを特徴とする請求項1記載のスチロール樹
脂廃材のリサイクル方法。
4. The method for recycling styrene resin waste material according to claim 1, wherein the organic solvent contains d-limonene as a component.
【請求項5】 上記低級アルコキシドは、ナトリウムメ
トキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムブトキシ
ド、カリウムブトキシド、マグネシウムエトキシド、ア
ルミニウムプロポキシドから選ばれる少なくとも1種で
あることを特徴とする請求項1記載のスチロール樹脂廃
材のリサイクル方法。
5. The styrene according to claim 1, wherein the lower alkoxide is at least one selected from sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium butoxide, potassium butoxide, magnesium ethoxide, and aluminum propoxide. How to recycle resin waste.
【請求項6】 上記吸着剤は、酸化マグネシウム系ハイ
ドロタルサイト吸着剤であることを特徴とする請求項1
記載のスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
6. The adsorbent according to claim 1, wherein the adsorbent is a magnesium oxide-based hydrotalcite adsorbent.
The recycling method of the styrene resin waste material described in the above.
【請求項7】 上記低級アルコキシド、酸化マグネシウ
ム及び/又は酸化アルミニウムを含有する吸着剤、活性
炭から選ばれる少なくとも1種の添加量は、0.5〜5
重量%であることを特徴とする請求項1記載のスチロー
ル樹脂廃材のリサイクル方法。
7. The addition amount of at least one selected from the group consisting of the lower alkoxide, the adsorbent containing magnesium oxide and / or aluminum oxide, and activated carbon is 0.5 to 5;
2. The method for recycling styrene resin waste material according to claim 1, wherein the amount is by weight.
【請求項8】 予め上記溶解液から不溶解成分を除去し
ておくことを特徴とする請求項1記載のスチロール樹脂
廃材のリサイクル方法。
8. The method for recycling styrene resin waste material according to claim 1, wherein insoluble components are removed from said solution in advance.
【請求項9】 難燃剤を吸着除去した溶解液を真空加熱
脱揮して残留有機溶剤を除去回収し、スチロール樹脂を
分離回収することを特徴とする請求項1記載のスチロー
ル樹脂廃材のリサイクル方法。
9. The method for recycling styrene resin waste material according to claim 1, wherein the solution from which the flame retardant has been adsorbed and removed is subjected to vacuum heating and devolatilization to remove and recover the residual organic solvent and separate and recover the styrene resin. .
【請求項10】 吸着除去した難燃剤を270℃以上の
処理水で分解することを特徴とする請求項1記載のスチ
ロール樹脂廃材のリサイクル方法。
10. The method for recycling styrene resin waste material according to claim 1, wherein the adsorbed and removed flame retardant is decomposed with treated water at 270 ° C. or higher.
【請求項11】 上記処理水は、過酸化水素水を0.1
〜5体積%含むことを特徴とする請求項10記載のスチ
ロール樹脂廃材のリサイクル方法。
11. The treated water may be a hydrogen peroxide solution of 0.1%.
The method for recycling styrene resin waste material according to claim 10, wherein the content of styrene resin is from 5 to 5% by volume.
【請求項12】 上記処理水は、常温での水素イオン濃
度pHが4以上、10以下であることを特徴とする請求
項10記載のスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
12. The method for recycling styrene resin waste according to claim 10, wherein the treated water has a hydrogen ion concentration pH at normal temperature of 4 or more and 10 or less.
【請求項13】 上記スチロール樹脂廃材が難燃剤入り
発泡スチロール廃材であることを特徴とする請求項1記
載のスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
13. The method for recycling styrene resin waste according to claim 1, wherein the styrene resin waste is foamed styrene waste containing a flame retardant.
【請求項14】 上記スチロール樹脂廃材が、難燃剤入
りハイインパクトスチロールキャビネット廃材であるこ
とを特徴とする請求項1記載のスチロール樹脂廃材のリ
サイクル方法。
14. The method for recycling styrene resin waste according to claim 1, wherein the styrene resin waste is a high impact styrene cabinet waste containing a flame retardant.
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