JP2002316140A

JP2002316140A - 簡易カイロの分離回収方法

Info

Publication number: JP2002316140A
Application number: JP2001125654A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kamata; 滋鎌田; Masayuki Ido; 正行井戸; Tsutomu Saito; 力斎藤
Original assignee: Hakugen Co Ltd
Current assignee: Hakugen Co Ltd
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2002-10-29
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: JP4740470B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、簡易カイロを素材ごとに効率良く
分離した後、回収することが可能な、簡易カイロの分離
回収方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の簡易カイロの分離回収方法は、
発熱剤としての金属粉粒物と該金属粉粒物の酸化を促進
する発熱助剤とを含む発熱材と、該発熱材を収納する袋
体とからなる簡易カイロの分離回収方法であって、前記
袋体の中から発熱材を取出す工程と、前記発熱材を金属
粉粒物と発熱助剤とに分離する工程とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使い捨て可能な簡
易カイロの分離回収方法に関する。詳しくは、簡易カイ
ロを素材ごとに分離回収する方法に関する。

【０００２】近年、環境保全の観点から資源のリサイク
ルが促進されており、使い捨て可能な簡易カイロにおい
ても廃材を再利用することが望まれている。しかしなが
ら、簡易カイロは複数の素材からなる複合体である。例
えば、一の種類の簡易カイロは発熱剤と発熱反応を促進
する発熱助剤を主成分とする発熱材と該発熱材を収納す
る通気性内装体と、これらを包装する不通気性外装体か
らなり、他の種類の簡易カイロは上記発熱材と該発熱材
を収納する通気性内装体と、該通気性内装体の片面に塗
布された衣服への装着用粘着材と、該粘着材に貼付され
た剥離シートと、これらを包装する不通気性外装体から
なる。更に、上記発熱剤は金属粉粒物を主成分とし、発
熱助剤は電解質と該電解質を水溶液として保持する保水
材等を含む。

【０００３】このように、簡易カイロは複数の異なる素
材からなる複合体なので、各素材ごとの分離が不充分な
状態で回収すると様々な不都合を生ずる。具体的には、
使用済みのカイロから回収した鉄粉は酸化されているの
で、カイロの原料として再利用するためには、溶鉱炉で
加熱して還元しなければならない。しかし、使用済みの
カイロから回収した鉄粉に食塩等の電解質等が含まれて
いると溶鉱炉の耐火煉瓦を損傷するので、鉄粉を還元し
て再利用するためには電解質を取除く必要がある。また
活性炭等の木質系材料は土壌改良材として好適なもので
あるが、鉄粉や食塩等の電解質が含まれているものは好
ましくない。特に、食塩が含まれていると、植物を枯ら
す虞がある。

【０００４】従って、簡易カイロを各素材ごとに回収す
るためには、まず素材ごとに分離することが要求され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、簡易カ
イロは発熱材と該発熱材を収納する袋体からなる複合体
である。かかる簡易カイロを素材ごとに回収するために
は、まず発熱材と内装体及び外装体等からなる袋体とを
分離し、次に発熱材を金属粉粒物と発熱助剤に分離し、
更に発熱助剤を保水材と電解質に分離しなければならな
い。従って、簡易カイロを素材ごとに回収するには、複
雑で煩雑な工程を必要とすることから、簡易カイロを回
収するのに要求される作業量は過大なものとなる。

【０００６】しかしながら、従来は、簡易カイロを素材
ごとに効率良く分離、回収する方法や装置は存在しなか
ったので、簡易カイロの回収を円滑に行なうことができ
なかった。かかる状況の下、不通気性外装体が取外され
た使用済みの簡易カイロや、不通気性外装体で包装され
たままの未使用の簡易カイロを供給するだけで、素材ご
とに効率良く分離し回収することができる方法や、該方
法を実施できる装置があれば極めて便利である。

【０００７】本発明は、簡易カイロを素材ごとに効率良
く分離した後、回収することが可能な、簡易カイロの分
離回収方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）発熱剤
としての金属粉粒物と該金属粉粒物の酸化を促進する発
熱助剤とを含む発熱材と、該発熱材を収納する袋体とか
らなる簡易カイロの分離回収方法であって、前記袋体の
中から発熱材を取出す工程と、前記発熱材を金属粉粒物
と発熱助剤とに分離する工程とからなることを特徴とす
る簡易カイロの分離回収方法、（２）袋体が、発熱材を
収容すると共に内部の発熱材に酸素を供給可能な通気性
内装体と、該通気性内装体を包装すると共に酸素の供給
を遮断する非通気性外装体とからなることを特徴とする
前記（１）記載の簡易カイロの分離回収方法、（３）発
熱助剤が、金属粉粒物の酸化を促進する電解質溶液と、
該電解質溶液を保持する保水材とからなることを特徴と
する前記（１）記載の簡易カイロの分離回収方法、
（４）袋体の中から発熱材を取出す工程において、一の
破砕刃と他の破砕刃とを噛合うように逆回転させること
により、袋体を破砕して発熱材を取出すことを特徴とす
る前記（１）又は（２）記載の簡易カイロの分離回収方
法、（５）一の破砕刃の回転の周速度と他の破砕刃の回
転の周速度が異なることを特徴とする前記（４）記載の
簡易カイロの分離回収方法、（６）互いに逆回転する低
速回転部と高速回転部とからなり、上記低速回転部及び
高速回転部は共に回転軸と回転軸の軸方向に沿って設け
られた複数の円盤状の破砕刃とからなり、低速回転部の
破砕刃の周面及び高速回転部の破砕刃の周面には共に複
数の凹部と凸部が形成されており、上記低速回転部と高
速回転部とは互いの破砕刃が互いに噛み合うように組み
合わされている破砕装置を用いて袋体の中から発熱材を
取出すことを特徴とする前記（５）記載の簡易カイロの
分離回収方法、（７）低速回転部の破砕刃の周面に形成
された各々の凸部の上端面から隣接する低速回転部の破
砕刃の一の凸部の上端面に引いた線と回転軸の直角方向
との角度がα度であり、高速回転部の破砕刃の周面に形
成された各々の凸部の上端面から隣接する高速回転部の
破砕刃の一の凸部の上端面に引いた線と回転軸の直角方
向との角度がβ度であり、上記角度αと角度βとの差が
０．１〜３０度である破砕装置を用いて袋体の中から発
熱材を取出すことを特徴とする前記（６）記載の簡易カ
イロの分離回収方法、（８）袋体の中から発熱材を取出
す工程において、袋体ごと剪断、袋体ごと穿孔、袋体を
引き千切る、又は袋体を焼却することにより発熱材を取
出すことを特徴とする前記（１）又は（２）記載の簡易
カイロの分離回収方法、（９）発熱材を金属粉粒物と発
熱助剤とに分離する工程において、比重差を利用するこ
とにより、水中において発熱材を金属粉粒物と発熱助剤
とに分離することを特徴とする前記（１）又は（３）記
載の簡易カイロの分離回収方法、（１０）発熱材を金属
粉粒物と発熱助剤とに分離する工程において、発熱材を
粉砕してから遠心分離機を用いて発熱材を金属粉粒物と
発熱助剤とに分離することを特徴とする前記（１）又は
（３）記載の簡易カイロの分離回収方法、（１１）発熱
材を金属粉粒物と発熱助剤とに分離する工程で分離され
た発熱助剤を、電解質溶液と保水材とに分離する工程を
含むことを特徴とする前記（３）、（８）、（９）、又
は（１０）のいずれかに記載の簡易カイロの分離回収方
法、（１２）電解質溶液と保水材とに分離する工程にお
いて、水を加えた発熱助剤を圧搾機に入れて絞ることに
より保水材と電解質溶液を分離することを特徴とする前
記（１１）記載の簡易カイロの分離回収方法、（１３）
電解質溶液と保水材とに分離する工程において、水を加
えた発熱助剤を遠心分離機を用いて電解質溶液を脱水す
ることにより、保水材と電解質溶液を分離することを特
徴とする前記（１１）記載の簡易カイロの分離回収方法
を要旨とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は簡易カイロを素材ごとに
分離し、回収することを目的とする。該簡易カイロは発
熱材と、該発熱材を収納する袋体とからなり、発熱材は
発熱剤としての金属粉粒物と該金属粉粒物の酸化を促進
する発熱助剤とを含む。

【００１０】前記袋体は、発熱材を収容すると共に内部
の発熱材に酸素を供給可能な通気性内装体と、該通気性
内装体を包装すると共に酸素の供給を遮断する非通気性
外装体とからなることが好ましいが、前記通気性内装体
はその片面に衣服への装着用粘着材が塗布され、該粘着
材には剥離シートが貼付されたもの（以下、衣服貼着用
簡易カイロという。）でもよい。発熱材が通気性内装体
に収納されていると、発熱材の飛散を防ぐことができる
と共に酸化反応に必要な空気中の酸素を供給することが
できる。又、発熱材を収容する通気性内装体が非通気性
外装体で包装されていると、発熱材が酸化反応を起こす
とを防いで、簡易カイロを長期間保存することができ
る。また、簡易カイロの使用者が非通気性外装体を破る
だけで、酸化反応を起こすことにより簡単に簡易カイロ
を発熱させることができる。尚、使用済みの簡易カイロ
においては、非通気性外装体は既に取外されているので
存在しない。更に、使用済みの衣服貼着用簡易カイロに
おいては、剥離シートと非通気性外装体は既に取外され
ているので存在しない。

【００１１】上記通気性内装体としては、通気性フィル
ム、紙、不織布、化繊紙、有孔プラスチックフィルム等
からなるものが挙げられる。又、上記非通気性外袋体と
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱融着性合
成樹脂フィルム、または、ポリ塩化ビニリデン、ポリア
ミド、ナイロン、金属蒸着フィルム、金属酸化物の蒸着
フィルム、金属箔ラミネートフィルム、ＥＶＯＨ（エチ
レン・ビニルアルコール共重合物、エチレン・酢酸ビニ
ル共重合体鹸化物）系フィルムなどのフィルムと熱融着
性フィルムを貼り合せた多層フィルム等からなるものが
挙げられる。

【００１２】又、簡易カイロの種類によっては前記袋体
に加えて、形状保持用の素材として、植物性繊維、再生
繊維等の綿、紙、濾紙、クラフトパルプやレーヨン等を
主成分とするティッシュ又は化学繊維等で構成される不
織布、パルプ、綿、ビスコースレーヨン、吸水性化学繊
維等や、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン
等からなる熱融着性繊維等も使用される。

【００１３】又、衣服貼着用簡易カイロにおいては、合
成接着剤、天然接着剤の中から適宜選択して用いられ、
好ましくはアクリル系接着剤、ビニル系接着剤、セルロ
ース系接着剤が通気性内装体に塗布される粘着剤として
使用される。

【００１４】前記発熱材は発熱剤としての金属粉粒物と
該金属粉粒物の酸化を促進する発熱助剤とを含む。該金
属粉粒物としては、鉄粉、アルミニウム粉等が挙げら
れ、上記鉄粉としては、還元鉄粉、アトマイズ鉄粉、い
もの鉄粉等が挙げられる。

【００１５】前記発熱助剤は、金属粉粒物の酸化を促進
する電解質溶液と、該電解質溶液を保持する保水材とか
らなることが好ましく、発熱助剤には、さらに酸化促進
剤として機能する四三酸化鉄、四三酸化鉛、四三酸化マ
ンガン、酸化第二銅を添加してもよい。

【００１６】前記電解質としては、塩化ナトリウム、塩
化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等が挙
げられるが、通常は入手しやすく取扱が簡便な塩化ナト
リウムが使用される。

【００１７】前記保水材としては、ヤシガラ活性炭、木
粉炭、石炭、コークス炭、瀝青炭、泥炭、シリカ、バー
ミキュライト、吸水性ポリマー、木粉等が挙げられ、上
記吸水性ポリマーとしては、ポリアクリル酸ソーダ、ポ
リアクリル酸塩架橋物等が挙げられる。

【００１８】本発明の簡易カイロの分離回収方法は、前
記袋体の中から発熱材を取出す工程（以下、発熱材取出
工程という。）と、前記発熱材を金属粉粒物と発熱助剤
とに分離する工程（以下、金属粉粒物分離工程とい
う。）とからなる。即ち、発熱材取出工程において袋体
の中から発熱材を取出すことにより袋体と発熱材を分離
して回収し、次に金属粉粒物分離工程において、発熱材
を金属粉粒物と発熱助剤とに分離して別々に回収する。
本発明においては、このように簡易カイロを構成する素
材ごとに分離して回収するので、各素材のリサイクルが
可能になる。

【００１９】前記発熱材取出工程においては、一の破砕
刃と他の破砕刃とを噛合うように逆回転させて袋体を破
砕することにより、発熱材を取出すことが好ましい。こ
のように一の破砕刃と他の破砕刃とを噛合うように逆回
転させると、袋体は破砕されて破砕片になると共に、発
熱材は破砕されて破砕粉となる。発熱材と袋体がこのよ
うに破砕されていると発熱材を取出すことにより、両者
を分離して別々に回収し、袋体は再度ペレット化するこ
とにより再利用できる。また、発熱材が破砕されて、細
かな破砕粉になっていると、後述する金属粉粒物分離工
程において発熱材を金属粉粒物と発熱助剤に分離するこ
とが容易になる。

【００２０】前記一の破砕刃の回転の周速度と他の破砕
刃の回転の周速度は異なることが好ましい。両破砕刃の
回転の周速度が異なっていると破砕力が強くなるので、
発熱材や袋体、特に袋体を効果的に引き千切って、均一
に且つ効率良く破砕することができる。具体的には、両
破砕刃の回転の周速度の比は、１．３〜１０であること
が好ましく、１．５〜７であることがより好ましく、２
〜４であることが特に好ましい。尚、上記回転の周速度
とは、破砕刃の周縁が回転する速度をいう。

【００２１】前記発熱材取出工程における破砕は、図１
に示す破砕装置１を用いることが好ましい。該破砕装置
１は、互いに逆回転する低速回転部２と高速回転部６と
からなり、上記低速回転部２及び高速回転部６は共に回
転軸３，７と回転軸３，７の軸方向に沿って設けられた
複数の円盤状の破砕刃４，破砕刃８とからなり、低速回
転部２の破砕刃４の周面及び高速回転部６の破砕刃８の
周面には共に複数の凹部と凸部５，９が形成されてお
り、上記低速回転部２と高速回転部６とは互いの破砕刃
４，破砕刃８が互いに噛み合うように組み合わされてい
る。かかる装置を使用すると、発熱材と袋体を効率良く
連続して破砕することができ、後述する篩い機と組み合
わせることにより発熱材を容易に取出すことができ、袋
体も分離回収することができる。

【００２２】上記図１に示す態様の装置においては、図
３に示すように、低速回転部２の破砕刃４の周面に形成
された各々の凸部５の上端面から隣接する低速回転部２
の破砕刃４の一の凸部５の上端面に引いた線と回転軸３
の直角方向との角度が角度αであり、図４に示すよう
に、高速回転部６の破砕刃８の周面に形成された各々の
凸部９の上端面から隣接する高速回転部６の破砕刃８の
一の凸部９の上端面に引いた線と回転軸７の直角方向と
の角度が角度βであり、上記角度αと角度βとの差が
０．１〜３０度であることが好ましい。角度αと角度β
との差がかかる範囲外の場合は、袋体を効率的に破砕で
きなくなる虞がある。

【００２３】前記破砕刃４の周面に形成された各々の凸
部５の上端面から隣接する破砕刃の一の凸部５の上端面
に引いた線とは、破砕刃４の周面に形成された各々の凸
部５の上端面に接すると共に隣接する破砕刃の一の凸部
５の上端面に接する線をいう。このように引かれた線
は、図３に示すように、速回転軸３の軸方向を中心とす
る螺旋Ｈ_Ｌとなり、螺旋Ｈ_Ｌの本数は破砕刃４の周面に
形成された凸部５の数と同じになり、各々の凸部５は螺
旋Ｈ_Ｌに接するように配置されることとなる。但し、角
度αが９０度の場合は、螺旋Ｈ_Ｌは回転軸３の軸方向に
平行な直線となる。

【００２４】又、前記破砕刃８の周面に形成された各々
の凸部９の上端面から隣接する破砕刃の一の凸部９の上
端面に引いた線とは、破砕刃８の周面に形成された各々
の凸部９の上端面に接すると共に隣接する破砕刃の一の
凸部９の上端面に接する線をいう。このように引かれた
線は、図４に示すように、速回転軸７の軸方向を中心と
する螺旋Ｈ_Ｈとなり、螺旋Ｈ_Ｈの本数は破砕刃８の周面
に形成された凸部９の数と同じになり、各々の凸部９は
螺旋Ｈ_Ｈに接するように配置されることとなる。但し、
角度βが９０度の場合は、螺旋Ｈ_Ｈはそれぞれ回転軸７
の軸方向に平行な直線となる。

【００２５】角度α、角度βは、発熱材等を効率良く破
砕することができるという点から、それぞれが好ましく
は３０度〜１５０度、より好ましくは６０度〜１２０
度、更に好ましくは８５度〜９０度の範囲内で定めるこ
とが好ましく、特に角度αは９０度であることが好まし
い。

【００２６】回転軸３，７を構成する材料は、スチール
鋼、ステンレス鋼等が用いられる。回転軸３，７の直径
は、十分な強度を有すると共に装置の製作が容易である
という点から、１０〜３００ｍｍが好ましく、１０〜２
００ｍｍがより好ましく、２０〜１００ｍｍが更に好ま
しい。また低速回転軸３の長さは１０〜５０００ｍｍが
好ましく、３０〜４０００ｍｍがより好ましく、５０〜
２０００ｍｍが更に好ましい。

【００２７】破砕刃４，破砕刃８を構成する材料は、耐
摩耗性に優れるヘルテン鋼等を使用することが好まし
い。

【００２８】破砕刃４，破砕刃８の直径は、破砕装置１
の製作、維持が容易であると共に複合体を効率良く破砕
できるという点から、５０〜５００ｍｍが好ましく、１
００〜４００ｍｍがより好ましく、１５０〜３５０ｍｍ
が更に好ましい。破砕刃４，破砕刃８の厚さは、十分な
強度を有すると共に発熱材等を効率良く破砕できるとい
う点から、５〜３０ｍｍが好ましく、１０〜２０ｍｍが
より好ましく、１２〜１６ｍｍが更に好ましい。尚、破
砕刃８と破砕刃４は同じ材料を用いて、直径及び厚さを
同一に構成することが、破砕装置１の製作が容易である
ことから好ましい。

【００２９】破砕刃４，破砕刃８の枚数は、破砕装置１
の製作、維持が容易であると共に、発熱材等を効率良く
破砕することができるという点から、２〜１００枚が好
ましく、３〜９０枚がより好ましく、５〜５０が更に好
ましい。尚、破砕刃８と破砕刃４の枚数は同一であるこ
とが好ましいが、どちらかの枚数が１枚多く構成されて
いても良い。

【００３０】凹部と凸部５，９は、複合体を均一に破砕
できると共に製作が容易であるということから、破砕刃
４，破砕刃８の周面に沿って同一形状のものを等間隔に
形成することが好ましい。

【００３１】凸部５，９の寸法は、発熱材等を効率良く
破砕できるという観点から、長さは通常５〜５０ｍｍ、
好ましくは１０〜４０ｍｍであり、高さは通常５〜５０
ｍｍ、好ましくは１０〜４０ｍｍである。

【００３２】破砕刃４，破砕刃８の少なくとも一方の円
盤面には、図２（ａ）（ｂ）に示すように、破砕片除去
用凹部１０が設けられていることが好ましい。かかる破
砕片除去用凹部１０が設けられていると、破砕粉や破砕
片が破砕刃４と破砕刃８との間に挟まることを防いで、
破砕刃４，破砕刃８を円滑に回転させることができるの
で、袋体や発熱材を効率的に破砕することができる。

【００３３】破砕片除去用凹部１０は製作が容易である
ことから、円形であることが好ましく、該円形の直径は
破砕刃４，破砕刃８の直径より３ｍｍ〜１００ｍｍ小さ
いことが好ましく、５ｍｍ〜６０ｍｍ小さいことがより
好ましい。又、破砕片除去用凹部１０の深さは、３〜５
０ｍｍが好ましく、５〜３０ｍｍがより好ましい。

【００３４】低速回転軸３の周面と破砕刃８の凸部５の
上端面との間隙Ｇ１、回転軸７の周面と破砕刃４の凸部
９との間隙Ｇ２、破砕刃４の円盤面と破砕転刃８の円盤
面との間隙Ｇ３は、発熱材等を均一に破砕することがで
きるという点から、共に０．５〜１０ｍｍであることが
好ましく、１〜５ｍｍであることがより好ましく、１．
５〜３ｍｍであることが更に好ましい。

【００３５】高速回転部６の破砕刃８の凸部９の上端面
における回転の周速度は、発熱材や袋体、特に袋体を効
果的に引き千切って、均一に且つ効率良く破砕するとい
う観点から、低速回転部２の破砕刃４の凸部５の上端面
における回転の周速度の１．３〜１０倍であることが好
ましく、１．５〜７倍であることがより好ましく、２〜
４倍であることが特に好ましい。

【００３６】破砕装置１は、図５に示すように、上部が
開放が開放されたケーシング２１の中に設けられている
ことが好ましい。このように構成されていると、簡易カ
イロを上方から落下させることによって簡易カイロを効
率良く破砕することができるので、作業性が優れた装置
となる。

【００３７】前記ケーシング２１においては、図５に示
すように、破砕装置１の下方部に篩い２２を設けること
により、発熱材の破砕粉と袋体の破砕片を分離すること
が好ましく、該篩い２２は篩いを上下左右に振動する振
動篩い機として構成されているものがより好ましい。篩
い２２が設けられていると、発熱材と袋体を容易に分離
し、別々に回収することができる。尚、上記篩い２２は
１〜１０ｍｍの網目のものを使用することが好ましい。

【００３８】本発明においては、前記発熱材取出工程
が、袋体ごと剪断、袋体に穿孔、袋体を引き千切る、又
は袋体を焼却することにより発熱材を取出す工程であっ
てもよい。即ち、発熱材を収容した袋体ごと剪断した
後、発熱材と袋体を分離することにより発熱材を取出す
ことができ、発熱材を収容した袋体を穿孔した後、その
孔から発熱材を取出すことができ、袋体を引き千切るこ
とにより発熱材を取出すことができ、又発熱材を収容す
る袋体を燃やすことにより発熱材を取出すことができ
る。

【００３９】袋体を剪断により発熱材を取出す方法とし
ては、例えば、図９に示すように、簡易カイロ５１をベ
ルトコンベヤー５２で搬送しながら、一乃至複数の剪断
刃５３を用いて袋体ごと剪断する方法が挙げられる。袋
体を穿孔することにより発熱材を取出す方法としては、
例えば、図１０に示すように、簡易カイロ５１をベルト
コンベヤー５２で搬送しながら、先の鋭い穿孔刃５４が
多数設けられた治具を用いて袋体ごと穿孔する方法が挙
げられる。袋体を引き千切ることにより発熱材を取出す
方法としては、例えば、図１１に示すように、簡易カイ
ロ５１をベルトコンベヤー５２で搬送しながら、マジッ
クハンド５５を用いて袋体を引張って引き千切る方法が
挙げられる。袋体を焼却することにより発熱材を取出す
方法としては、例えば、簡易カイロ５１をベルトコンベ
ヤー５２で搬送しながら、図１２に示すようにオーブン
５６を用いて加熱して袋体を焼却する方法が挙げられ
る。

【００４０】前記金属粉粒物分離工程においては、比重
差を利用することにより、水中において発熱材を金属粉
粒物と発熱助剤とに分離することが好ましい。例えば、
発熱助剤が電解質と保水材からなる場合、発熱材を水中
において攪拌することによって金属粉粒物と発熱助剤と
を分離させた後、電解質を水に溶解させ、更に金属粉粒
物を沈殿させると共に保水材を浮遊させることによっ
て、発熱材を金属粉粒物と発熱助剤に分離することが好
ましい。かかる方法によれば、金属粉粒物と発熱助剤と
を確実に分離することができる。このようにして分離さ
れ、回収された金属粉粒物は食塩等の電解質等が完全に
取除かれており、加熱されても溶鉱炉の耐火煉瓦を損傷
することなく還元することができるので、簡易カイロの
製造に再度使用することができる。

【００４１】金属粉粒物分離工程において、水中におい
て比重差を利用することにより、金属粉粒物と発熱助剤
とに分離するに際しては、発熱材を前述したように破砕
して破砕粉としたものを用いることが、発熱材を効率的
に金属粉粒物と発熱助剤とに分離することができるので
好ましい。

【００４２】前記金属粉粒物分離工程における比重差の
利用による分離は、図６に示す計量攪拌装置３１を用い
ることが好ましい。該計量攪拌装置３１は、攪拌羽根３
２が設けられた水槽３３と分離タンク３６を備え、水槽
３３と分離タンク３６を連結する排出弁３５を有する装
置である。

【００４３】次に、計量攪拌装置３１を用いて発熱材の
破砕粉を金属粉粒物と発熱助剤とを分離する方法につい
て、発熱助剤が、金属粉粒物の酸化を促進する電解質溶
液と、該電解質溶液を保持する保水材とからなる場合を
例にとって説明する。

【００４４】まず、発熱材の破砕粉と水を計量して水槽
３３に投入する。次に、攪拌羽根３２を回転させると、
破砕片を構成する金属粉粒物や、発熱助剤中を構成する
活性炭等の保水材は、細かい固体粒子が水中に懸濁して
いるデイ状のスラリーとなって水中に分散する。このと
き金属粉粒物と保水材とは分離した状態となり、電解質
は水に溶解する。次に、排出弁３５を開いて水槽３３中
の分散液を分離タンク３６に排出して放置すると、分離
タンク３６中において金属粉粒物は下方に沈殿し、活性
炭等の保水材は上方に浮遊する。次に、沈殿した金属粉
粒物を金属粉粒物搬送用のスクリューフィーダー３７を
用いて金属粉粒物回収タンク３８に搬送し、回収タンク
３６内の発熱助剤の分散液（保水材が電解質の水溶液に
分散したもの）に水を加えてオーバーフローさせて、浮
遊した保水材を分散液に溶解した電解質と共に分散液の
貯槽４０に排出する。このように計量攪拌装置３１を用
いれば、金属粉粒物と発熱助剤とを容易に分離して別々
に回収できると共に、装置の維持、清掃も容易である。
尚、図６において、３４は攪拌羽根３２の駆動装置を、
３９は架台をそれぞれ示す。

【００４５】計量攪拌装置３１を用いて破砕粉を水中に
おいて攪拌する場合、破砕粉の重量と水の重量の配合に
制限はないが、水の重量は破砕粉の重量の１〜１０倍で
あることが好ましく、１〜３倍であることがより好まし
い。水の重量が破砕粉の重量と同量未満の場合は、破砕
粉と水の攪拌が不十分で金属粉粒物と発熱助剤を分離で
きない虞がある。一方、１０倍を超える場合は金属粉粒
物を沈殿させるのに長時間を要すると共に浮遊物の回収
にも長時間を要するので、分離効率が悪くなる虞があ
る。

【００４６】破砕粉を水中において攪拌する速度は、制
限はないが、１０〜９０ｒｍｐであることが好ましい。
該速度が１０ｒｐｍ未満の場合は、攪拌が不十分になる
虞があり、該速度が９０ｒｐｍを超えると、装置に負担
がかかりすぎる割には効率よく分離できない虞がある上
に、水や破砕粉が飛散する虞がある。

【００４７】本発明の金属粉粒物分離工程においては、
発熱材を粉砕してから遠心分離機を用いて発熱材を金属
粉粒物と発熱助剤とに分離することもできる。図１３に
金属粉粒物分離工程において用いる遠心分離機の一例を
示す。該遠心分離機６１は、実験室において使用される
遠心分離機と同様な構造を有し、中心軸６２と中心軸６
２の回りに回転可能に設けられた複数の容器６３を備
え、容器６３は遠心分離機６１が静止している間は開口
部６４を上に向けて直立し（図１３(a)）、遠心分離機
６１が回転している間は遠心力により開口部６４を中心
軸６２側に向けて水平になって回転する（図１３
(b)）。

【００４８】上記遠心分離機６１を用いて、細かく粉砕
された発熱材を水と共に容器６３に入れて、容器を回転
させると金属粉粒物分離は容器６３の底に沈殿し、発熱
助剤は水に浮遊した状態となるので、金属粉粒物分離と
発熱助剤を容易に分離することができる。

【００４９】本発明の簡易カイロの分離回収方法におい
ては、発熱助剤が前述したように電解質溶液と、保水材
とからなる場合は、前記金属粉粒物分離工程において回
収された発熱助剤を電解質溶液と保水材とに分離する工
程（以下、電解質溶液分離工程という。）が設けられて
いることが好ましい。このようにして分離され、回収さ
れた電解質溶液は簡易カイロの製造に再利用することが
できる。

【００５０】前記電解質溶液分離工程においては、水を
加えた発熱助剤を圧搾機に入れて絞ることにより保水材
と電解質溶液を分離することが好ましい。具体的には、
図７に示すような圧搾装置４１を用いて、水が加えられ
た発熱助剤をポンプ（図示はしない。）を用いて濾布製
の袋体４２に入れ、次に濾布製の袋体４２を圧搾し、電
解質水溶液を絞り出すことにより、電解質と保水材とを
分離し、別々に回収することが好ましい。かかる方法に
よれば、発熱助剤を電解質と保水材に容易に分離するこ
とができる。又、活性炭や木粉等を主成分とする保水材
は、電解質がほぼ完全に取除かれているので土壌改良剤
として使用できる。尚、図７において、４２は濾布製の
袋体を、４３は圧縮機を、４５は架台をそれぞれ示す。

【００５１】前記濾布製の袋体４２の大きさに制限はな
いが５００〜２０００リットル程度のものが製作が容易
である上に、扱い易いので好ましい。圧搾能力も制限は
ないが、５００〜２００００Ｌ／日が効率良く脱水で
き、装置に過度の負担がかからないという点で好まし
い。

【００５２】又、電解質溶液分離工程においては、水を
加えた発熱助剤を遠心分離機を用いて電解質溶液を脱水
することにより、保水材と電解質溶液を分離することも
できる。図１４に電解質溶液分離工程において用いる遠
心分離機の一例を示す。該遠心分離機７１は、洗濯機の
脱水槽と同様な構造を有し、回転軸７２を中心として回
転可能な内側槽７３と外側槽７４とを備え、内側槽７３
の周囲には微少穴７５が形成されている。尚、電解質と
保水材を完全に分離するためには、内側槽６３の内側に
は濾布製の袋体７６を設けておくことが好ましい。

【００５３】上記遠心分離機７１を用いて、水が加えら
れた発熱助剤を内側槽７３に入れて内側槽７３を回転さ
せれば、電解質の水溶液は微少穴７５を通って内側槽７
３と外側槽の間に放出され、保水材は内側槽７３の内部
に残るので、保水材と電解質を容易に分離することがで
きる。尚、７７は排水口である。

【００５４】本発明においては、以上説明した図５に示
すケーシング２１の中に破砕装置１と篩い２２が設けら
れた装置と、図６に示す計量攪拌装置３１及び貯槽４０
と、図７に示す圧搾装置４１を用いて、前述した各工程
が連続して行われるように構成することが好ましく、そ
の好ましい一例を図８に示す。各装置が図８のように構
成されていると、簡易カイロを包装されたままの状態で
供給するだけで、素材ごとに効率良く完全に分離し回収
することができるので極めて便利である。尚、図８にお
いて、２５は篩い２２を通過した破砕粉を次の工程に搬
送するスクリューフィーダを、２３は篩い２２を通過せ
ずに落ちてきた袋体の破砕片を回収する回収箱をそれぞ
れ示す。

【００５５】本発明の方法は、既に非通気性の袋体が取
外されている使用済みの簡易カイロを、各素材ごとに回
収する場合に使用することもできれば、非通気性の袋体
で包装されたままの簡易カイロ、例えば、品質保証期限
が過ぎたために販売店より返品されたものを各素材ごと
に回収する場合に使用することもできる。又、酸化鉄を
利用した脱酸素剤を分離回収する場合にも使用できる。

【００５６】

【実施例】以下、実施例を挙げてさらに詳細に説明す
る。

【００５７】発熱材取出工程においては、図５に示す、
ケーシングの中に破砕装置と篩い機が設けられた装置を
用いて発熱材を取出した。即ち、破砕処理を行なって発
熱材を破砕粉とし袋体を破砕片とした後、破砕粉と破砕
片を分離した。破砕装置の低速回転部、高速回転部は共
に、直径６０ｍｍ、長さ９００ｍｍの回転軸と、等間隔
に設けられた直径５００ｍｍ、厚さ１２ｍｍの２０枚の
破砕刃とからなり、該低砕刃の周面には長さ３０ｍｍ、
高さ２０ｍｍの凸部を等間隔で１６個所形成した。尚、
前記角度αは９０度、角度βは８５度に設定した。

【００５８】上記低速破砕刃の両方の円盤面、高速破砕
刃の両方の円盤面には共に、直径２６０ｍｍ、深さ２０
ｍｍ（？破砕刃の厚さが１２ｍｍです。）の破砕片除去
用凹部を設けた。

【００５９】上記低速回転軸の周面と高速破砕刃の周面
との間隙Ｇ１、高速回転軸の周面と低速破砕刃の周面と
の間隙Ｇ２、低速破砕刃の円盤面と高速回転刃の円盤面
との間隙はＧ３は、共に２ｍｍとなるように低速回転部
と高速回転部を組み立てた。

【００６０】低速回転部は減速機付電動機を用いて回転
させ、高速回転部は可変速機付電動機を用いて回転させ
た。

【００６１】破砕装置は、図５に示すように、上部が開
放された縦９００ｍｍ、横９００ｍｍ、高さ５００ｍｍ
のケーシングの中に取付けた。

【００６２】篩いは、網目１０ｍｍのものが低速回転部
と高速回転部の下方に５度の傾きをもって設けられてお
り、上下左右に振動する機能を有するものを用いた。

【００６３】金属粉粒物分離工程においては、図６に示
す態様の計量攪拌装置及び貯槽を用いた。該攪拌装置の
水槽の直径は１２００ｍｍ、深さは１０００ｍｍであ
る。

【００６４】電解質溶液分離工程においては、図７に示
す圧搾装置を用いた。該圧搾装置の濾布製の袋体の容量
は２０００リットルである。

【００６５】実施例簡易カイロは、発熱剤としての鉄粉と、塩化ナトリウム
水溶液と活性炭を主成分とする発熱助剤とからなる発熱
材（重量５０ｇ）と、大きさ９３ｍｍ×５５ｍｍの不織
布の通気性内装体（重量２．４ｇ）とからなるものを用
いた。

【００６６】発熱材取出工程において、５２４ｋｇの上
記簡易カイロを１０００ｋｇ／ｈｒで前記破砕機に供給
し、低速回転部の破砕刃の回転の周速度を３．１ｍｍ／
ｓｅｃ、高速回転部の破砕刃の回転の周速度を６．２ｍ
ｍ／ｓｅｃに設定して、簡易カイロを破砕した。尚、上
記破砕刃の回転の周速度は、低速回転部及び高速回転部
共に破砕刃の凸部の上端面における回転速度である。

【００６７】発熱材取出工程において、発熱材を破砕し
て得られた破砕粉と袋体を破砕して得られた破砕片を、
前記篩いを用いて分離し別々に回収した。尚、発熱材取
出工程が終了した時点での回収率は、破砕粉については
９９％、破砕片については９９％であった。

【００６８】金属粉粒物分離工程において、発熱材取出
工程で得られた破砕粉約５００ｋｇと水５００ｋｇとを
計量して前記計量攪拌装置に供給し、攪拌速度４０ｒｐ
ｍで３分攪拌し、鉄粉と保水材が塩化ナトリウム水溶液
に分散した分散液としてから、該分散液を分離タンクに
排出した。分散液を分離タンクの中で放置して鉄粉を沈
殿させた後、該鉄粉をスクリューフィーダーで取出して
回収し、分離タンクに水を加えてオーバーフローさせる
ことにより、保水材が分散した塩化ナトリウム水溶液を
貯槽に回収した。金属粉粒物分離工程において、合計１
９０ｋｇの鉄粉（乾燥後）を回収することができた。鉄
粉の回収率は９９％であった。

【００６９】電解質溶液分離工程において、前記金属粉
粒物分離工程において回収した分散液を２０００Ｌの濾
布製の袋体に入れて圧搾し、塩化ナトリウム水溶液を分
離回収した。電解質溶液分離工程において得られた保水
材は３０ｋｇ（乾燥後）で、回収率は９０％であった。

【００７０】

【発明の効果】本発明の簡易カイロ方法は、前述したよ
うに、袋体の中から発熱材を取出す工程と、発熱材を金
属粉粒物と発熱助剤とに分離する工程からなるので、簡
易カイロから、金属粉粒物と発熱助剤を分離して回収す
ることができる。

【００７１】本発明方法においては、低速の破砕刃と高
速の破砕刃とを噛合うように逆回転させて袋体を破砕す
るという構成を採用すると、袋体を破砕することにより
発熱材を容易に取出すことができる。同時に、発熱材も
破砕することができるので、後工程において発熱材を金
属粉粒物と発熱助剤に分離することが容易になる。

【００７２】前記発熱材を金属粉粒物と発熱助剤とに分
離する工程において、比重差を利用することにより、水
中において発熱材を金属粉粒物と発熱助剤とに分離する
という構成を採用すると、金属粉粒物と発熱助剤とを確
実に分離することができる。このとき、発熱材として前
記破砕粉を用いると金属粉粒物と発熱助剤とを分離する
ことが容易になると共に、分離された金属粉粒物は食塩
等の電解質等が完全に取除かれたものとなる。このよう
に回収された鉄粉は、溶鉱炉の耐火煉瓦を損傷すること
なく還元することができるので、簡易カイロの製造に再
度使用することができる。

【００７３】本発明方法においては、前記分離された発
熱助剤を電解質溶液と保水材とに分離する工程を設ける
と、回収された電解質溶液を簡易カイロの製造に再利用
することができる。該工程において、水を加えた発熱助
剤を圧搾機に入れて絞るという方法を採用すると、発熱
助剤を電解質と保水材に容易に分離することができる上
に、保水材から電解質を完全に取除くことができるの
で、保水材を土壌改良剤として使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、発熱材取出工程において使用される破
砕装置の一例を示す平面図である。

【図２】図２（ａ）は破砕刃の正面図である。図２
（ｂ）は図２（ａ）のIIｂ−IIｂ線に沿う断面図であ
る。

【図３】図３は破砕装置の低速回転部の正面図である。

【図４】図４は破砕装置の高速回転部の正面図である。

【図５】図５はケーシングの中に破砕装置と篩いが設け
られた一例を示す図面である。

【図６】図６は、金属粉粒物分離工程において用いられ
る計量攪拌装置の一例を示す図面である。

【図７】図７は、電解質溶液分離工程において用いられ
る圧搾装置の一例を示す図面である。

【図８】図８は、本発明における好ましい工程の流れの
一例を示す図面である。

【図９】図９は、簡易カイロを剪断刃を用いて袋体ごと
剪断する方法の説明図である。

【図１０】図１０は、簡易カイロを穿孔刃を用いて袋体
ごと剪断する方法の説明図である。

【図１１】図１１は、簡易カイロの袋体を引張って引き
千切る方法の説明図である。

【図１２】図１２は、簡易カイロの袋体を加熱して焼却
する方法の説明図である。

【図１３】図１３(a)は、金属粉粒物分離工程において
用いる遠心分離機が静止した状態の一例を示す平面図で
ある。図１３(ｂ)は、金属粉粒物分離工程において用い
る遠心分離機が回転している状態の一例を示す平面図で
ある。

【図１４】図１４は、電解質溶液分離工程において用い
る遠心分離機の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１破砕装置２低速回転部３低速回転軸４破砕刃５凸部６高速回転部７回転軸８破砕刃９凸部１０破砕片除去用凹部２２篩い３１計量攪拌装置３２攪拌羽根３３水槽３６分離槽４１圧搾装置４２濾布製の袋体５１簡易カイロ５３剪断刃５４穿孔刃５５マジックハンド５６オーブン６１金属粉粒物分離工程において用いる遠心分離機７１電解質溶液分離工程において用いる遠心分離機

フロントページの続きＦターム(参考） 4D004 AA50 AB06 BA05 CA04 CA08 CA10 CA13 CA28 CA40 CA42 CB13 CB34 CB50 4D065 CA12 CB01 CC01 DD05 EB20 ED21 ED29 EE19 4D067 EE12 GA20 GB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱剤としての金属粉粒物と該金属粉粒
物の酸化を促進する発熱助剤とを含む発熱材と、該発熱
材を収納する袋体とからなる簡易カイロの分離回収方法
であって、前記袋体の中から発熱材を取出す工程と、前
記発熱材を金属粉粒物と発熱助剤とに分離する工程とか
らなることを特徴とする簡易カイロの分離回収方法。
【請求項２】袋体が、発熱材を収容すると共に内部の
発熱材に酸素を供給可能な通気性袋体と、該通気性袋体
を包装すると共に酸素の供給を遮断する非通気性袋体と
からなることを特徴とする請求項１記載の簡易カイロの
分離回収方法。
【請求項３】発熱助剤が、金属粉粒物の酸化を促進す
る電解質溶液と、該電解質溶液を保持する保水材とから
なることを特徴とする請求項１記載の簡易カイロの分離
回収方法。
【請求項４】袋体の中から発熱材を取出す工程におい
て、一の破砕刃と他の破砕刃とを噛合うように逆回転さ
せることにより、袋体を破砕して発熱材を取出すことを
特徴とする請求項１又は２記載の簡易カイロの分離回収
方法。
【請求項５】一の破砕刃の回転の周速度と他の破砕刃
の回転の周速度が異なることを特徴とする請求項４記載
の簡易カイロの分離回収方法。
【請求項６】互いに逆回転する低速回転部と高速回転
部とからなり、上記低速回転部及び高速回転部は共に回
転軸と回転軸の軸方向に沿って設けられた複数の円盤状
の破砕刃とからなり、低速回転部の破砕刃の周面及び高
速回転部の破砕刃の周面には共に複数の凹部と凸部が形
成されており、上記低速回転部と高速回転部とは互いの
破砕刃が互いに噛み合うように組み合わされている破砕
装置を用いて袋体の中から発熱材を取出すことを特徴と
する請求項５記載の簡易カイロの分離回収方法。
【請求項７】低速回転部の破砕刃の周面に形成された
各々の凸部の上端面から隣接する低速回転部の破砕刃の
一の凸部の上端面に引いた線と回転軸の直角方向との角
度がα度であり、高速回転部の破砕刃の周面に形成され
た各々の凸部の上端面から隣接する高速回転部の破砕刃
の一の凸部の上端面に引いた線と回転軸の直角方向との
角度がβ度であり、上記角度αと角度βとの差が０．１
〜３０度である破砕装置を用いて袋体の中から発熱材を
取出すことを特徴とする請求項６記載の簡易カイロの分
離回収方法。
【請求項８】袋体の中から発熱材を取出す工程におい
て、袋体ごと剪断、袋体ごと穿孔、袋体を引き千切る、
又は袋体を焼却することにより発熱材を取出すことを特
徴とする請求項１又は２記載の簡易カイロの分離回収方
法。
【請求項９】発熱材を金属粉粒物と発熱助剤とに分離
する工程において、比重差を利用することにより、水中
において発熱材を金属粉粒物と発熱助剤とに分離するこ
とを特徴とする請求項１又は３記載の簡易カイロの分離
回収方法。
【請求項１０】発熱材を金属粉粒物と発熱助剤とに分離
する工程において、発熱材を粉砕してから遠心分離機を
用いて発熱材を金属粉粒物と発熱助剤とに分離すること
を特徴とする請求項１又は３記載の簡易カイロの分離回
収方法。
【請求項１１】発熱材を金属粉粒物と発熱助剤とに分離
する工程で分離された発熱助剤を、電解質溶液と保水材
とに分離する工程を含むことを特徴とする請求項３、
８、９、又は１０のいずれかに記載の簡易カイロの分離
回収方法。
【請求項１２】電解質溶液と保水材とに分離する工程に
おいて、水を加えた発熱助剤を圧搾機に入れて絞ること
により保水材と電解質溶液を分離することを特徴とする
請求項１１記載の簡易カイロの分離回収方法。
【請求項１３】電解質溶液と保水材とに分離する工程に
おいて、水を加えた発熱助剤を遠心分離機を用いて電解
質溶液を脱水することにより、保水材と電解質溶液を分
離することを特徴とする請求項１１記載の簡易カイロの
分離回収方法。