JP2003112314A - 材料の製造方法及びカーペット材のリサイクル方法 - Google Patents
材料の製造方法及びカーペット材のリサイクル方法Info
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Classifications
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- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/0026—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting
- B29B17/0042—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting for shaping parts, e.g. multilayered parts with at least one layer containing regenerated plastic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/285—Feeding the extrusion material to the extruder
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- B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＥＴ繊維層とＥＶＡ裏打ち層で構成される
カーペット廃材を再利用することができるカーペットの
リサイクル方法を提供すること。 【解決手段】 ＰＥＴからなる起毛繊維表皮層とＥＶＡ
を含む裏打ち層とで形成されるカーペットの廃材を破砕
する（工程Ａ）。次いで、廃材及び相溶化剤を押出し成
形機に投入する（工程Ｂ）。廃材及び相溶化剤を１６０
〜１８０℃で予備加熱し（工程Ｃ）、さらに廃材及び相
溶化剤を２３０〜２５０℃で加熱して混練相溶化する
（工程Ｄ）。そして、押出し成形機のノズル部では、そ
れらの溶融物の温度を１６０〜１８０℃とする。
カーペット廃材を再利用することができるカーペットの
リサイクル方法を提供すること。 【解決手段】 ＰＥＴからなる起毛繊維表皮層とＥＶＡ
を含む裏打ち層とで形成されるカーペットの廃材を破砕
する（工程Ａ）。次いで、廃材及び相溶化剤を押出し成
形機に投入する（工程Ｂ）。廃材及び相溶化剤を１６０
〜１８０℃で予備加熱し（工程Ｃ）、さらに廃材及び相
溶化剤を２３０〜２５０℃で加熱して混練相溶化する
（工程Ｄ）。そして、押出し成形機のノズル部では、そ
れらの溶融物の温度を１６０〜１８０℃とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のフロアカ
ーペット等の廃材を用いたカーペットのリサイクル方法
に関する。
ーペット等の廃材を用いたカーペットのリサイクル方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用のフロアカーペットは、ＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアミ
ド）、ＰＰ（ポリプロピレン）繊維などの起毛繊維表皮
層と、ＰＥ（ポリエチレン）、ＥＶＡ（エチレン−酢酸
ビニル共重合体）等の低融点熱可塑性樹脂をベースとし
た裏打ち層から形成されている。カーペットはその製造
工程において、所定の寸法、形状に裁断加工される。そ
の際、製造加工時に発生するトリミング端材を再利用す
る方法としてＰＥＴ、ＰＡ、ＰＰ等の起毛繊維表皮層
と、ＰＥ、ＥＶＡ等の低融点樹脂を使用した裏打ち層と
を分離し、それぞれを再利用する方法や、トリミング端
材を粉砕し、裏打ち層のみを溶融する温度で溶融混練し
裏打ち層原料として利用する方法などがある（特開平５
−３１７２２号公報参照）。
（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアミ
ド）、ＰＰ（ポリプロピレン）繊維などの起毛繊維表皮
層と、ＰＥ（ポリエチレン）、ＥＶＡ（エチレン−酢酸
ビニル共重合体）等の低融点熱可塑性樹脂をベースとし
た裏打ち層から形成されている。カーペットはその製造
工程において、所定の寸法、形状に裁断加工される。そ
の際、製造加工時に発生するトリミング端材を再利用す
る方法としてＰＥＴ、ＰＡ、ＰＰ等の起毛繊維表皮層
と、ＰＥ、ＥＶＡ等の低融点樹脂を使用した裏打ち層と
を分離し、それぞれを再利用する方法や、トリミング端
材を粉砕し、裏打ち層のみを溶融する温度で溶融混練し
裏打ち層原料として利用する方法などがある（特開平５
−３１７２２号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】それらのうち、ＰＥＴ
繊維層とＥＶＡ裏打ち層で構成されるカーペット廃材の
再利用処理は、ＰＥＴ繊維が完全溶融する条件で溶融混
練を行うと、ＥＶＡの熱分解による劣化が著しく、再生
材としての使用が難しい。ＥＶＡ裏打ち層のみ溶融する
条件で混練を行うとＰＥＴ繊維が長い状態で残り、繊維
がＥＶＡ中に異物として働くため、物性低下が生じるな
ど不具合が生じる。また、表皮がＰＥＴ繊維、裏打ち材
がＰＥ樹脂のみからなるフロアカーペットのリサイクル
方法については、両者の相溶化処理が困難であり、従来
では提案されている事例がなかった。
繊維層とＥＶＡ裏打ち層で構成されるカーペット廃材の
再利用処理は、ＰＥＴ繊維が完全溶融する条件で溶融混
練を行うと、ＥＶＡの熱分解による劣化が著しく、再生
材としての使用が難しい。ＥＶＡ裏打ち層のみ溶融する
条件で混練を行うとＰＥＴ繊維が長い状態で残り、繊維
がＥＶＡ中に異物として働くため、物性低下が生じるな
ど不具合が生じる。また、表皮がＰＥＴ繊維、裏打ち材
がＰＥ樹脂のみからなるフロアカーペットのリサイクル
方法については、両者の相溶化処理が困難であり、従来
では提案されている事例がなかった。
【０００４】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、ＰＥＴ繊維層とＥＶＡ裏打ち層で構成されるカーペ
ット廃材を再利用することができるカーペットのリサイ
クル方法や、表皮がＰＥＴ繊維、裏打ち材がＰＥ樹脂の
構成のみからなるフロアカーペットのリサイクル方法等
を提供することを目的とする。
で、ＰＥＴ繊維層とＥＶＡ裏打ち層で構成されるカーペ
ット廃材を再利用することができるカーペットのリサイ
クル方法や、表皮がＰＥＴ繊維、裏打ち材がＰＥ樹脂の
構成のみからなるフロアカーペットのリサイクル方法等
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の材料の製造方法は、融点よりも高い温度で熱
劣化する低融点熱可塑化材料と、この材料の熱劣化する
温度よりも高い融点をもつ高融点熱可塑化材料とを、可
塑化スクリュを用いて新たな材料を製造する方法におい
て、前記両熱可塑化材料を前記可塑化スクリュに投入す
る工程と、前記低融点熱可塑化材料の熱劣化しない温度
の範囲で前記両熱可塑化材料を１次加熱する工程と、前
記両熱可塑化材料を前記高融点熱可塑化材料が溶融する
温度で２次加熱して、前記両熱可塑化材料を混練相溶化
する工程とを含むことにある。
に本発明の材料の製造方法は、融点よりも高い温度で熱
劣化する低融点熱可塑化材料と、この材料の熱劣化する
温度よりも高い融点をもつ高融点熱可塑化材料とを、可
塑化スクリュを用いて新たな材料を製造する方法におい
て、前記両熱可塑化材料を前記可塑化スクリュに投入す
る工程と、前記低融点熱可塑化材料の熱劣化しない温度
の範囲で前記両熱可塑化材料を１次加熱する工程と、前
記両熱可塑化材料を前記高融点熱可塑化材料が溶融する
温度で２次加熱して、前記両熱可塑化材料を混練相溶化
する工程とを含むことにある。
【０００６】上記目的を達成するために本発明のカーペ
ットのリサイクル方法は、融点以上の温度で熱劣化する
材料を含む２種以上の熱可塑性材料からなるカーペット
の廃材を、可塑化スクリュを用いて新たな材料とするカ
ーペットのリサイクル方法において、前記廃材及び相溶
化剤を前記可塑化スクリュに投入する工程と、前記熱劣
化する材料の融点付近の熱劣化しない温度の範囲で前記
廃材及び相溶化剤を１次加熱する工程と、前記廃材及び
相溶化剤を前記熱劣化する材料の熱劣化する温度を越え
る温度で２次加熱して混練相溶化する工程とを含むこと
にある。
ットのリサイクル方法は、融点以上の温度で熱劣化する
材料を含む２種以上の熱可塑性材料からなるカーペット
の廃材を、可塑化スクリュを用いて新たな材料とするカ
ーペットのリサイクル方法において、前記廃材及び相溶
化剤を前記可塑化スクリュに投入する工程と、前記熱劣
化する材料の融点付近の熱劣化しない温度の範囲で前記
廃材及び相溶化剤を１次加熱する工程と、前記廃材及び
相溶化剤を前記熱劣化する材料の熱劣化する温度を越え
る温度で２次加熱して混練相溶化する工程とを含むこと
にある。
【０００７】また、上記目的を達成するために、本発明
のカーペットのリサイクル方法は、ポリエチレンテレフ
タレートからなる起毛繊維表皮材とエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体を含む裏打ち材とで形成されるカーペットの
廃材を、可塑化スクリュを用いて新たなカーペットを再
生するカーペットのリサイクル方法において、前記廃材
及び相溶化剤を前記可塑化スクリュに投入する工程と、
前記廃材及び相溶化剤を１６０〜１８０℃で加熱する工
程と、前記廃材及び相溶化剤を２３０〜２５０℃で加熱
して混練相溶化する工程とを含むことにある。
のカーペットのリサイクル方法は、ポリエチレンテレフ
タレートからなる起毛繊維表皮材とエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体を含む裏打ち材とで形成されるカーペットの
廃材を、可塑化スクリュを用いて新たなカーペットを再
生するカーペットのリサイクル方法において、前記廃材
及び相溶化剤を前記可塑化スクリュに投入する工程と、
前記廃材及び相溶化剤を１６０〜１８０℃で加熱する工
程と、前記廃材及び相溶化剤を２３０〜２５０℃で加熱
して混練相溶化する工程とを含むことにある。
【０００８】上記目的を達成するために、本発明のカー
ペットのリサイクル方法は、ポリエチレンテレフタレー
ト繊維表皮材と低密度ポリエチレン裏打ち材とで形成さ
れるカーペットの廃材を、低密度ポリエチレンの裏打ち
材が溶融する温度以上でポリエチレンテレフタレートが
溶融しない温度により減容固化機で粒状化処理し、該粒
状化処理した粒状物をエチレン−酢酸ビニル共重合体及
び相溶化剤とともに可塑化スクリュに投入し、上記粒状
物とエチレン−酢酸ビニル共重合体とを溶融してカーペ
ットの材料とした。上記粒状物の重量比率は、該粒状物
とエチレン−酢酸ビニル共重合体と相溶化剤とを併せた
全重量の３０％以下とすることが好ましく、上記可塑化
スクリュにより、上記粒状物とエチレン−酢酸ビニル共
重合体と相溶化剤とを２５０℃〜２８０℃で加熱して混
連相溶化することが好ましい。
ペットのリサイクル方法は、ポリエチレンテレフタレー
ト繊維表皮材と低密度ポリエチレン裏打ち材とで形成さ
れるカーペットの廃材を、低密度ポリエチレンの裏打ち
材が溶融する温度以上でポリエチレンテレフタレートが
溶融しない温度により減容固化機で粒状化処理し、該粒
状化処理した粒状物をエチレン−酢酸ビニル共重合体及
び相溶化剤とともに可塑化スクリュに投入し、上記粒状
物とエチレン−酢酸ビニル共重合体とを溶融してカーペ
ットの材料とした。上記粒状物の重量比率は、該粒状物
とエチレン−酢酸ビニル共重合体と相溶化剤とを併せた
全重量の３０％以下とすることが好ましく、上記可塑化
スクリュにより、上記粒状物とエチレン−酢酸ビニル共
重合体と相溶化剤とを２５０℃〜２８０℃で加熱して混
連相溶化することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明のカーペットのリサ
イクル方法の第１の実施の形態について、図１のフロー
図に沿って説明する。自動車のフロアに敷設されるカー
ペットで、ＰＥＴからなる起毛繊維表皮層とＥＶＡから
なる裏打ち層とで形成されるものがある。このようなカ
ーペットは、その製造工程において、車両の形状に適合
するように、所定の寸法、形状に裁断加工される。そし
て、それらの余り布であるカーペットの端材を集めてそ
のリサイクルを行う。
イクル方法の第１の実施の形態について、図１のフロー
図に沿って説明する。自動車のフロアに敷設されるカー
ペットで、ＰＥＴからなる起毛繊維表皮層とＥＶＡから
なる裏打ち層とで形成されるものがある。このようなカ
ーペットは、その製造工程において、車両の形状に適合
するように、所定の寸法、形状に裁断加工される。そし
て、それらの余り布であるカーペットの端材を集めてそ
のリサイクルを行う。
【００１０】［工程Ａ］カーペットの端材は、ＰＥＴか
らなる繊維表皮層が２５〜３５ｗｔ％であり、ＥＶＡを
含む裏打ち層が６５〜７５ｗｔ％であるものを再生材と
して用いた。また、ＥＶＡを含む裏打ち層は、ＥＶＡが
２０〜３０ｗｔ％であり、炭酸カルシウム７０〜８０ｗ
ｔ％の構成からなる材料である。カーペットの端材は、
４〜６ｍｍ片に破砕した。 ［工程Ｂ］破砕したカーペットの端材は９６〜９８ｗｔ
％とし、これに相溶化剤を２〜４ｗｔ％の割合で添加し
た。そして、これらの混合物を図２に示す押出し成形機
１のホッパ２に投入した。
らなる繊維表皮層が２５〜３５ｗｔ％であり、ＥＶＡを
含む裏打ち層が６５〜７５ｗｔ％であるものを再生材と
して用いた。また、ＥＶＡを含む裏打ち層は、ＥＶＡが
２０〜３０ｗｔ％であり、炭酸カルシウム７０〜８０ｗ
ｔ％の構成からなる材料である。カーペットの端材は、
４〜６ｍｍ片に破砕した。 ［工程Ｂ］破砕したカーペットの端材は９６〜９８ｗｔ
％とし、これに相溶化剤を２〜４ｗｔ％の割合で添加し
た。そして、これらの混合物を図２に示す押出し成形機
１のホッパ２に投入した。
【００１１】［工程Ｃ］ここで、本実施の形態のカーペ
ットのリサイクル方法に用いる押出し成形機１の構成に
ついて説明する。図２に示す熱可塑化スクリュとしての
押出し成形機１は、図示しない基台にシリンダ３が支持
されている。断面が円形で中空のシリンダ３は、その内
部の軸方向にスクリュ４が設けられ、スクリュ４はスク
リュ軸５とその周囲に螺旋状若しくはねじ状に形成され
る１条のフライト６とが設けられ、フライト６はスクリ
ュ軸５の基端部から先端部に亘って設けられている。ス
クリュ軸５の基端部は、スクリュ４を回動させる駆動モ
ータ７が取付けられている。
ットのリサイクル方法に用いる押出し成形機１の構成に
ついて説明する。図２に示す熱可塑化スクリュとしての
押出し成形機１は、図示しない基台にシリンダ３が支持
されている。断面が円形で中空のシリンダ３は、その内
部の軸方向にスクリュ４が設けられ、スクリュ４はスク
リュ軸５とその周囲に螺旋状若しくはねじ状に形成され
る１条のフライト６とが設けられ、フライト６はスクリ
ュ軸５の基端部から先端部に亘って設けられている。ス
クリュ軸５の基端部は、スクリュ４を回動させる駆動モ
ータ７が取付けられている。
【００１２】シリンダ３の基端側の上部には、カーペッ
トの端材等を投入するためのホッパ２が設けられ、ホッ
パ２はシリンダ３の内部と連通し、スクリュ４のフライ
ト６，６間に端材を供給する。シリンダ３の先端部に
は、溶融物の押出し口であるノズル８が設けられてい
る。そして、シリンダ３の周囲には、その基端側から先
端側へ向かって順に、１次、２次、３次加熱ヒータ９，
１０，１１が取付けられ、これらの加熱ヒータ９〜１１
はシリンダ３の内部を、各々が所定の温度になるように
加熱することができる。
トの端材等を投入するためのホッパ２が設けられ、ホッ
パ２はシリンダ３の内部と連通し、スクリュ４のフライ
ト６，６間に端材を供給する。シリンダ３の先端部に
は、溶融物の押出し口であるノズル８が設けられてい
る。そして、シリンダ３の周囲には、その基端側から先
端側へ向かって順に、１次、２次、３次加熱ヒータ９，
１０，１１が取付けられ、これらの加熱ヒータ９〜１１
はシリンダ３の内部を、各々が所定の温度になるように
加熱することができる。
【００１３】こうした押出し成形機１を用いて、ホッパ
２に投入されたカーペットの端材等は、スクリュ４の回
転推進力により、フライト６間を通路として先端側に徐
々に搬送される。そして、予備溶融ゾーン１４では、１
次加熱ヒータ９がシリンダ３内の端材等を１６０〜１８
０℃で１次加熱して、ＥＶＡが溶融状態になり、かつＥ
ＶＡが熱分解により劣化しないようにしている。この１
次加熱では、ＰＥＴは未（半）溶融状態である。
２に投入されたカーペットの端材等は、スクリュ４の回
転推進力により、フライト６間を通路として先端側に徐
々に搬送される。そして、予備溶融ゾーン１４では、１
次加熱ヒータ９がシリンダ３内の端材等を１６０〜１８
０℃で１次加熱して、ＥＶＡが溶融状態になり、かつＥ
ＶＡが熱分解により劣化しないようにしている。この１
次加熱では、ＰＥＴは未（半）溶融状態である。
【００１４】［工程Ｄ］スクリュ４の推進力によりカー
ペット端材がシリンダ３の中間部に位置する下流側の溶
融ゾーン１５に搬送されると、２次加熱ヒータ１０によ
り２３０〜２５０℃に２次加熱される。この溶融ゾーン
１５では、ＥＶＡ及びＰＥＴの両者ともに溶融状態とな
り相溶化される。ＰＥＴ及びＥＶＡは、予備溶融ゾーン
１４で予備加熱してあるので、この溶融ゾーン１５で
は、迅速にＰＥＴとＥＶＡの混練化が進展し、本格的に
溶融・混練する時間の短縮化を図ることができる。よっ
て、短時間で加熱溶融処理ができるので、ＥＶＡが長時
間、高熱により加熱されて劣化することを極力抑えるこ
とができ、ＥＶＡが劣化しない時間の範囲で、それらを
溶融・混練することができる。
ペット端材がシリンダ３の中間部に位置する下流側の溶
融ゾーン１５に搬送されると、２次加熱ヒータ１０によ
り２３０〜２５０℃に２次加熱される。この溶融ゾーン
１５では、ＥＶＡ及びＰＥＴの両者ともに溶融状態とな
り相溶化される。ＰＥＴ及びＥＶＡは、予備溶融ゾーン
１４で予備加熱してあるので、この溶融ゾーン１５で
は、迅速にＰＥＴとＥＶＡの混練化が進展し、本格的に
溶融・混練する時間の短縮化を図ることができる。よっ
て、短時間で加熱溶融処理ができるので、ＥＶＡが長時
間、高熱により加熱されて劣化することを極力抑えるこ
とができ、ＥＶＡが劣化しない時間の範囲で、それらを
溶融・混練することができる。
【００１５】［工程Ｅ］溶融ゾーン１５からシリンダ３
の先端側では、３次加熱ヒータ１１によりシリンダ３内
の溶融されているカーペットの端材等がノズル８の押出
し口で１６０〜１８０℃になるように加熱される。そし
て、ノズル８の先端部では、溶融物が連続的に良好なス
トランド状に押出され、ＰＥＴ繊維が細分化され、分散
性が良好な、ＰＥＴとＥＶＡとの相溶性の優れた再生材
が得られる。なお、押出し成形機１のスクリュ４の回転
数は、３５０〜４００ｒｐｍとしている。
の先端側では、３次加熱ヒータ１１によりシリンダ３内
の溶融されているカーペットの端材等がノズル８の押出
し口で１６０〜１８０℃になるように加熱される。そし
て、ノズル８の先端部では、溶融物が連続的に良好なス
トランド状に押出され、ＰＥＴ繊維が細分化され、分散
性が良好な、ＰＥＴとＥＶＡとの相溶性の優れた再生材
が得られる。なお、押出し成形機１のスクリュ４の回転
数は、３５０〜４００ｒｐｍとしている。
【００１６】［実施例１］次に、本発明のカーペットの
リサイクル方法の実施例について説明する。以下の条件
の下で、カーペットの端材を用いて、上記実施の形態の
手順により再生材を作製した。 カーペット端材 ＰＥＴ繊維層 ： ３００ｇ／ｍ2 ＥＶＡの裏打ち層 ： １４００ｇ／ｍ2 破砕片の大きさ ＰＥＴ繊維層 ： ６ｍｍ ＥＶＡの裏打ち層 ： ６ｍｍ 相溶化剤 Ｅ（エチレン）／ＧＭＡ（グリジシルメタクリレート）
／ＭＡ（アクリル酸メチル）三元重合体（４ｗｔ％）
： 住友化学（株）「ボンドファースト７Ｍ」（登録
商標） 加熱条件（シリンダ内における端材の加熱温度） １次加熱 ： １６０℃ ２次加熱 ： ２５０℃ ３次加熱 ： １６０℃ 押出し成形機１のスクリュ４の回転数 ： ４００
ｒｐｍ この結果、引張り強度が６．５ＭＰａで引張り伸びが６
０％のストランドの良好な再生材が製作できた。表１に
これと、その他の条件の下で再生した再生材の物性の試
験結果を示す。
リサイクル方法の実施例について説明する。以下の条件
の下で、カーペットの端材を用いて、上記実施の形態の
手順により再生材を作製した。 カーペット端材 ＰＥＴ繊維層 ： ３００ｇ／ｍ2 ＥＶＡの裏打ち層 ： １４００ｇ／ｍ2 破砕片の大きさ ＰＥＴ繊維層 ： ６ｍｍ ＥＶＡの裏打ち層 ： ６ｍｍ 相溶化剤 Ｅ（エチレン）／ＧＭＡ（グリジシルメタクリレート）
／ＭＡ（アクリル酸メチル）三元重合体（４ｗｔ％）
： 住友化学（株）「ボンドファースト７Ｍ」（登録
商標） 加熱条件（シリンダ内における端材の加熱温度） １次加熱 ： １６０℃ ２次加熱 ： ２５０℃ ３次加熱 ： １６０℃ 押出し成形機１のスクリュ４の回転数 ： ４００
ｒｐｍ この結果、引張り強度が６．５ＭＰａで引張り伸びが６
０％のストランドの良好な再生材が製作できた。表１に
これと、その他の条件の下で再生した再生材の物性の試
験結果を示す。
【００１７】
【表１】
表１中の試験結果欄の○印は、ストランドの状態および
引張試験の総合評価で好適な結果を示す。この試験結果
及びその他試験から、材料劣化を押え、連続的なストラ
ンドを得るための加熱条件は、予備溶融ゾーン（１次加
熱）では、１６０〜１８０℃の範囲が好ましく、溶融ゾ
ーン（２次加熱）では、２３０〜２５０℃の範囲が好ま
しく、ノズル８の押出し時では１６０〜１８０℃の範囲
が望ましい。相溶化剤の添加量は、２〜４ｗｔ％の範囲
が好ましい。それ以上添加しても効果は上がらないので
前記範囲がこのましい。押出し成形機１のスクリュ４の
回転数は、３５０〜４００ｒｐｍの範囲が分散性、相溶
性を高めるので好ましい。
引張試験の総合評価で好適な結果を示す。この試験結果
及びその他試験から、材料劣化を押え、連続的なストラ
ンドを得るための加熱条件は、予備溶融ゾーン（１次加
熱）では、１６０〜１８０℃の範囲が好ましく、溶融ゾ
ーン（２次加熱）では、２３０〜２５０℃の範囲が好ま
しく、ノズル８の押出し時では１６０〜１８０℃の範囲
が望ましい。相溶化剤の添加量は、２〜４ｗｔ％の範囲
が好ましい。それ以上添加しても効果は上がらないので
前記範囲がこのましい。押出し成形機１のスクリュ４の
回転数は、３５０〜４００ｒｐｍの範囲が分散性、相溶
性を高めるので好ましい。
【００１８】次に、本発明のカーペットのリサイクル方
法の第２の実施の形態について、図３を参照しながら説
明する。図３は、ＰＥＴ繊維表皮及び低密度ポリエチレ
ン（ＬＤＰＥ）樹脂裏打ち材からなる自動車のフロアカ
ーペットのリサイクル手順を示す概略図である。ＰＥＴ
繊維及びＬＤＰＥ樹脂のフロアカーペットの製造工程か
ら生じる原反シート端材２１を集め、減容固化機２２の
ホッパ２３に投入する。減溶固化機２２は本実施の形態
では、スクリュ式の押し出し減容器であって、スクリュ
の回転による剪断応力と剪断発熱により減容物を加熱す
る。加熱条件は減容固化機２２のシリンダ内を１６０℃
〜ＰＥＴ繊維の融点以下になるように、スクリュ回転用
モータの回転速度を調整する。こうして、ＰＥＴ繊維の
裁断とＬＤＰＥ樹脂の溶融化により、端材２１が粒状化
した粒状物２４が形成される。このように、端材を粒状
化することにより、カーペットの粉砕片では安定した定
量的な配合が困難であったのを是正し、均等な配合処理
が可能になった。
法の第２の実施の形態について、図３を参照しながら説
明する。図３は、ＰＥＴ繊維表皮及び低密度ポリエチレ
ン（ＬＤＰＥ）樹脂裏打ち材からなる自動車のフロアカ
ーペットのリサイクル手順を示す概略図である。ＰＥＴ
繊維及びＬＤＰＥ樹脂のフロアカーペットの製造工程か
ら生じる原反シート端材２１を集め、減容固化機２２の
ホッパ２３に投入する。減溶固化機２２は本実施の形態
では、スクリュ式の押し出し減容器であって、スクリュ
の回転による剪断応力と剪断発熱により減容物を加熱す
る。加熱条件は減容固化機２２のシリンダ内を１６０℃
〜ＰＥＴ繊維の融点以下になるように、スクリュ回転用
モータの回転速度を調整する。こうして、ＰＥＴ繊維の
裁断とＬＤＰＥ樹脂の溶融化により、端材２１が粒状化
した粒状物２４が形成される。このように、端材を粒状
化することにより、カーペットの粉砕片では安定した定
量的な配合が困難であったのを是正し、均等な配合処理
が可能になった。
【００１９】前工程で生成した粒状物２４は、ＥＶＡ樹
脂２５と相溶化剤２６を所定量の割合で配合し、押出成
形機２７の投入口であるホッパ２８に投入する。本実施
の形態では、押出成形機２７は、一対のスクリュ２９が
同軸方向に平行して配置される２軸スクリュ２９を用い
た。なお、この押出成形機２７についても、図３中に省
略されているが、予備溶融ゾーンや溶融ゾーンにおける
加熱ヒータが配設されている。また、押出成形機２７
は、シリンダの長さＬとシリンダの直径Ｄの比が、Ｌ／
Ｄ≦４０となるものが好適であった。なお、押出成形機
２７は上記第１の実施の形態と同様に、１軸のものも使
用可能であるが、分散力の大きい２軸のものが、好適な
リサイクル材を得ることができた。相溶化剤２６は、Ｅ
（エチレン）、ＧＭＡ（グリジシルメタクリレート）、
ＭＡ（アクリル酸メチル）の三元重合体を所定の割合で
配合したものを用いた。
脂２５と相溶化剤２６を所定量の割合で配合し、押出成
形機２７の投入口であるホッパ２８に投入する。本実施
の形態では、押出成形機２７は、一対のスクリュ２９が
同軸方向に平行して配置される２軸スクリュ２９を用い
た。なお、この押出成形機２７についても、図３中に省
略されているが、予備溶融ゾーンや溶融ゾーンにおける
加熱ヒータが配設されている。また、押出成形機２７
は、シリンダの長さＬとシリンダの直径Ｄの比が、Ｌ／
Ｄ≦４０となるものが好適であった。なお、押出成形機
２７は上記第１の実施の形態と同様に、１軸のものも使
用可能であるが、分散力の大きい２軸のものが、好適な
リサイクル材を得ることができた。相溶化剤２６は、Ｅ
（エチレン）、ＧＭＡ（グリジシルメタクリレート）、
ＭＡ（アクリル酸メチル）の三元重合体を所定の割合で
配合したものを用いた。
【００２０】各素材の配合比は、使用できる範囲では、
カーペット端材：ＥＶＡ樹脂：相溶化剤に対して、０〜
５０ｗｔ％：３５〜９８ｗｔ％：２〜２０ｗｔ％であっ
た。また、好適な配合比は、カーペット端材：ＥＶＡ樹
脂：相溶化剤に対して、０〜３０ｗｔ％：６０〜９５ｗ
ｔ％：５〜１０ｗｔ％である。カーペット端材２１の分
量が、３０ｗｔ％を越えると相溶化が困難になる傾向が
あり、リサイクルの物性が低下する傾向となるからであ
る。押出成形機２７のシリンダ温度は、予備溶融ゾーン
では１６０℃（図１の予備溶融ゾーン１４参照）以上を
必要とするが、１６０〜１８０℃の範囲が好ましい。溶
融ゾーン（図２の溶融ゾーン１５参照）では、２５０℃
以上を必要とするが、ＰＥＴ樹脂が溶融する温度である
２５０〜２８０℃の範囲が好ましい。２５０℃以上とす
るのは、ＰＥＴ繊維が溶融することが相溶化処理に必要
であり、２８０℃を越えるとＰＥ樹脂とＥＶＡ樹脂の熱
分解が生じるからである。また、押出成形機２７の押出
し口では、１６０℃以上を必要とするが、１６０〜１８
０℃の範囲が好ましい。
カーペット端材：ＥＶＡ樹脂：相溶化剤に対して、０〜
５０ｗｔ％：３５〜９８ｗｔ％：２〜２０ｗｔ％であっ
た。また、好適な配合比は、カーペット端材：ＥＶＡ樹
脂：相溶化剤に対して、０〜３０ｗｔ％：６０〜９５ｗ
ｔ％：５〜１０ｗｔ％である。カーペット端材２１の分
量が、３０ｗｔ％を越えると相溶化が困難になる傾向が
あり、リサイクルの物性が低下する傾向となるからであ
る。押出成形機２７のシリンダ温度は、予備溶融ゾーン
では１６０℃（図１の予備溶融ゾーン１４参照）以上を
必要とするが、１６０〜１８０℃の範囲が好ましい。溶
融ゾーン（図２の溶融ゾーン１５参照）では、２５０℃
以上を必要とするが、ＰＥＴ樹脂が溶融する温度である
２５０〜２８０℃の範囲が好ましい。２５０℃以上とす
るのは、ＰＥＴ繊維が溶融することが相溶化処理に必要
であり、２８０℃を越えるとＰＥ樹脂とＥＶＡ樹脂の熱
分解が生じるからである。また、押出成形機２７の押出
し口では、１６０℃以上を必要とするが、１６０〜１８
０℃の範囲が好ましい。
【００２１】こうして、カーペットの表皮層として用い
られるＰＥＴ繊維は、相溶化剤によりＥＶＡ樹脂に相溶
し、裏打ち材のＬＤＰＥ樹脂は、同じエチレン系のＥＶ
Ａ樹脂に取り込まれて、これらの両者が相溶するリサイ
クル材３０が得られる。このリサイクル素材は、カーペ
ット裏打ち材としてのＥＶＡ樹脂に使用することが可能
であり、その他ＥＶＡ樹脂製部品の原材料に配合して再
利用することも可能である。
られるＰＥＴ繊維は、相溶化剤によりＥＶＡ樹脂に相溶
し、裏打ち材のＬＤＰＥ樹脂は、同じエチレン系のＥＶ
Ａ樹脂に取り込まれて、これらの両者が相溶するリサイ
クル材３０が得られる。このリサイクル素材は、カーペ
ット裏打ち材としてのＥＶＡ樹脂に使用することが可能
であり、その他ＥＶＡ樹脂製部品の原材料に配合して再
利用することも可能である。
【００２２】［実施例２］以下の条件の下で、カーペッ
トの端材を用いて、上記実施の形態の手順により再生材
を作製した。 カーペット端材のＰＥＴ繊維層とＥＶＡ裏打ち層の配
合比は、ＰＥＴ繊維層：ＥＶＡ裏打ち層＝５０ｗｔ％：
５０ｗｔ％とした。 相溶化剤は、Ｅ（エチレン）／ＧＭＡ（グリジシルメ
タクリレート）／ＭＡ（アクリル酸メチル）三元重合体
（４ｗｔ％）（住友化学（株）「ボンドファースト７
Ｍ」（登録商標）＝を用いた。 スクリュ式減容固化機（住倉工業製） モータ電流値は、１５０Ａに設定した。 ２軸押出成形機 ＬＤ比はＬ／Ｄ＝４４ Ｌは、シリンダ長さで、Ｄはシリンダ径である。押出し
成形機のスクリュ回転数は４００ｒｐｍである。このよ
うな設定条件のもと、溶融ゾーン（２次加熱）の温度
と、カーペット端材、ＥＶＡ樹脂、相溶化剤の配合比を
変えて、生成したリサイクル材の引っ張り強度（ＭＰ
ａ）と、伸び（％）を測定してみた、その結果を表２に
示す。
トの端材を用いて、上記実施の形態の手順により再生材
を作製した。 カーペット端材のＰＥＴ繊維層とＥＶＡ裏打ち層の配
合比は、ＰＥＴ繊維層：ＥＶＡ裏打ち層＝５０ｗｔ％：
５０ｗｔ％とした。 相溶化剤は、Ｅ（エチレン）／ＧＭＡ（グリジシルメ
タクリレート）／ＭＡ（アクリル酸メチル）三元重合体
（４ｗｔ％）（住友化学（株）「ボンドファースト７
Ｍ」（登録商標）＝を用いた。 スクリュ式減容固化機（住倉工業製） モータ電流値は、１５０Ａに設定した。 ２軸押出成形機 ＬＤ比はＬ／Ｄ＝４４ Ｌは、シリンダ長さで、Ｄはシリンダ径である。押出し
成形機のスクリュ回転数は４００ｒｐｍである。このよ
うな設定条件のもと、溶融ゾーン（２次加熱）の温度
と、カーペット端材、ＥＶＡ樹脂、相溶化剤の配合比を
変えて、生成したリサイクル材の引っ張り強度（ＭＰ
ａ）と、伸び（％）を測定してみた、その結果を表２に
示す。
【００２３】
【表２】
表２の結果から、上記第１の実施の形態における実施例
１の表１に示すリサイクル再生材よりも、大きな引っ張
り強度を持った再生材を得ることができた。なお、カー
ペット端材の５０ｗｔ％のものは、引っ張り強度は大き
いが、引張伸びが小さく用途が限定される。
１の表１に示すリサイクル再生材よりも、大きな引っ張
り強度を持った再生材を得ることができた。なお、カー
ペット端材の５０ｗｔ％のものは、引っ張り強度は大き
いが、引張伸びが小さく用途が限定される。
【００２４】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく本
発明の技術的思想に基いて種々の変形及び変更が可能で
ある。例えば、上記各実施の形態では、押出し成形機
１，２７を例として端材を再生したが、押出し成形機１
と同様に他の種類の熱可塑化スクリュである射出成形機
にも適用することができる。また、上記第１の実施の形
態では、ＰＥＴとＥＶＡで形成されるカーペットを例に
あげたが、ＥＶＡのように融点以上の温度で熱劣化する
材料を含む２種以上の熱可塑性材料からなる部材でも本
発明は適用することができる。さらには、カーペット以
外の廃材、若しくは廃材に限らず、新規の２種以上の材
料の製造方法にも適用が可能である。
したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく本
発明の技術的思想に基いて種々の変形及び変更が可能で
ある。例えば、上記各実施の形態では、押出し成形機
１，２７を例として端材を再生したが、押出し成形機１
と同様に他の種類の熱可塑化スクリュである射出成形機
にも適用することができる。また、上記第１の実施の形
態では、ＰＥＴとＥＶＡで形成されるカーペットを例に
あげたが、ＥＶＡのように融点以上の温度で熱劣化する
材料を含む２種以上の熱可塑性材料からなる部材でも本
発明は適用することができる。さらには、カーペット以
外の廃材、若しくは廃材に限らず、新規の２種以上の材
料の製造方法にも適用が可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のカーペット
のリサイクル方法は、ＰＥＴからなる起毛繊維表皮層と
ＥＶＡを含む裏打ち層とで形成されるカーペットの廃材
を、可塑化スクリュを用いて新たなカーペットを再生す
るカーペットのリサイクル方法において、前記廃材及び
相溶化剤を前記可塑化スクリュに投入する工程と、前記
廃材及び相溶化剤を１６０〜１８０℃で加熱する工程
と、前記廃材及び相溶化剤を２３０〜２５０℃で加熱し
て混練相溶化する工程とを含むようにした。よって、Ｐ
ＥＴ及びＥＶＡをＥＶＡが熱劣化しない温度で予備加熱
することにより、高熱で両者を本溶融若しくは本混練す
る時間を短くすることができ、ＥＶＡの熱劣化を抑える
ことができる。よって、好適なカーペットの再生材料を
得ることができる。上記発明は、融点よりも高い温度で
熱劣化する低融点熱可塑化材料と、この材料の熱劣化す
る温度よりも高い融点をもつ高融点熱可塑化材料とを、
可塑化スクリュを用いて新たな材料を製造する方法にお
いても同様な効果を奏する。本発明のカーペットのリサ
イクル方法は、ポリエチレンテレフタレート繊維表皮材
と低密度ポリエチレン裏打ち材とで形成されるカーペッ
トの廃材を、低密度ポリエチレンの裏打ち材が溶融する
温度以上でポリエチレンテレフタレートが溶融しない温
度により減容固化機で粒状化処理し、該粒状化処理した
粒状物をエチレン−酢酸ビニル共重合体及び相溶化剤と
ともに可塑化スクリュに投入し、上記粒状物とエチレン
−酢酸ビニル共重合体とを溶融してカーペットの材料と
したので、より引っ張り強度の大きなカーペットのリサ
イクル材を得ることができる。
のリサイクル方法は、ＰＥＴからなる起毛繊維表皮層と
ＥＶＡを含む裏打ち層とで形成されるカーペットの廃材
を、可塑化スクリュを用いて新たなカーペットを再生す
るカーペットのリサイクル方法において、前記廃材及び
相溶化剤を前記可塑化スクリュに投入する工程と、前記
廃材及び相溶化剤を１６０〜１８０℃で加熱する工程
と、前記廃材及び相溶化剤を２３０〜２５０℃で加熱し
て混練相溶化する工程とを含むようにした。よって、Ｐ
ＥＴ及びＥＶＡをＥＶＡが熱劣化しない温度で予備加熱
することにより、高熱で両者を本溶融若しくは本混練す
る時間を短くすることができ、ＥＶＡの熱劣化を抑える
ことができる。よって、好適なカーペットの再生材料を
得ることができる。上記発明は、融点よりも高い温度で
熱劣化する低融点熱可塑化材料と、この材料の熱劣化す
る温度よりも高い融点をもつ高融点熱可塑化材料とを、
可塑化スクリュを用いて新たな材料を製造する方法にお
いても同様な効果を奏する。本発明のカーペットのリサ
イクル方法は、ポリエチレンテレフタレート繊維表皮材
と低密度ポリエチレン裏打ち材とで形成されるカーペッ
トの廃材を、低密度ポリエチレンの裏打ち材が溶融する
温度以上でポリエチレンテレフタレートが溶融しない温
度により減容固化機で粒状化処理し、該粒状化処理した
粒状物をエチレン−酢酸ビニル共重合体及び相溶化剤と
ともに可塑化スクリュに投入し、上記粒状物とエチレン
−酢酸ビニル共重合体とを溶融してカーペットの材料と
したので、より引っ張り強度の大きなカーペットのリサ
イクル材を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるカーペット
のリサイクル方法を示すフロー図である。
のリサイクル方法を示すフロー図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるカーペット
のリサイクル方法に用いられる押出し成形機の断面図で
ある。
のリサイクル方法に用いられる押出し成形機の断面図で
ある。
【図３】本発明の第２の実施の形態における、カーペッ
トのリサイクル方法の概略図である。
トのリサイクル方法の概略図である。
１ 押出し成形機
２ ホッパ
９〜１１ 加熱ヒータ
２１ シート端材
２２ 減容固化機
２５ ＥＶＡ樹脂
２６ 相溶化剤
２７ ２軸押出成形機
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4F201 AA07 AA10 AA24 AA50 AD16
AH26 AP05 BA01 BC19 BC25
BD05 BK13 BN01 BN18 BN30
4F301 CA10 CA12 CA51 CA71 CA72
Claims (6)
- 【請求項１】 融点よりも高い温度で熱劣化する低融点
熱可塑化材料と、この材料の熱劣化する温度よりも高い
融点をもつ高融点熱可塑化材料とを、可塑化スクリュを
用いて新たな材料を製造する方法において、 前記両熱可塑化材料を前記可塑化スクリュに投入する工
程と、前記低融点熱可塑化材料の熱劣化しない温度の範
囲で前記両熱可塑化材料を１次加熱する工程と、前記両
熱可塑化材料を前記高融点熱可塑化材料が溶融する温度
で２次加熱して、前記両熱可塑化材料を混練相溶化する
工程とを含むことを特徴とする材料の製造方法。 - 【請求項２】 融点以上の温度で熱劣化する材料を含む
２種以上の熱可塑性材料からなるカーペットの廃材を、
可塑化スクリュを用いて新たな材料とするカーペットの
リサイクル方法において、 前記廃材及び相溶化剤を前記可塑化スクリュに投入する
工程と、前記熱劣化する材料の融点付近の熱劣化しない
温度の範囲で前記廃材及び相溶化剤を１次加熱する工程
と、前記廃材及び相溶化剤を前記熱劣化する材料の熱劣
化する温度を越える温度で２次加熱して混練相溶化する
工程とを含むことを特徴とするカーペットのリサイクル
方法。 - 【請求項３】 ポリエチレンテレフタレートからなる起
毛繊維表皮材とエチレン−酢酸ビニル共重合体を含む裏
打ち材とで形成されるカーペットの廃材を、可塑化スク
リュを用いて新たなカーペットを再生するカーペットの
リサイクル方法において、 前記廃材及び相溶化剤を前記可塑化スクリュに投入する
工程と、前記廃材及び相溶化剤を１６０〜１８０℃で加
熱する工程と、前記廃材及び相溶化剤を２３０〜２５０
℃で加熱して混練相溶化する工程とを含むことを特徴と
するカーペットのリサイクル方法。 - 【請求項４】 ポリエチレンテレフタレート繊維表皮材
と低密度ポリエチレン裏打ち材とで形成されるカーペッ
トの廃材を、低密度ポリエチレンの裏打ち材が溶融する
温度以上でポリエチレンテレフタレートが溶融しない温
度により減容固化機で粒状化処理し、該粒状化処理した
粒状物をエチレン−酢酸ビニル共重合体及び相溶化剤と
ともに可塑化スクリュに投入し、上記粒状物とエチレン
−酢酸ビニル共重合体とを溶融してカーペットの材料と
したことを特徴とするカーペットのリサイクル方法。 - 【請求項５】 上記粒状物の重量比率が、該粒状物とエ
チレン−酢酸ビニル共重合体と相溶化剤とを併せた全重
量の３０％以下であることを特徴とする請求項４に記載
のカーペットのリサイクル方法。 - 【請求項６】 上記過疎化スクリュにより、上記粒状物
とエチレン−酢酸ビニル共重合体と相溶化剤とを２５０
℃〜２８０℃で加熱して混連相溶化したことを特徴とす
る請求項４または５に記載のカーペットのリサイクル方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002156792A JP2003112314A (ja) | 2001-08-03 | 2002-05-30 | 材料の製造方法及びカーペット材のリサイクル方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001235903 | 2001-08-03 | ||
| JP2001-235903 | 2001-08-03 | ||
| JP2002156792A JP2003112314A (ja) | 2001-08-03 | 2002-05-30 | 材料の製造方法及びカーペット材のリサイクル方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003112314A true JP2003112314A (ja) | 2003-04-15 |
Family
ID=26619893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002156792A Pending JP2003112314A (ja) | 2001-08-03 | 2002-05-30 | 材料の製造方法及びカーペット材のリサイクル方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003112314A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7524364B2 (ja) | 2020-07-14 | 2024-07-29 | 馳▲緑▼國際股▲ふん▼有限公司 | ペットボトルをリサイクルしてｐｅｔ複合材料マスターバッチを再製造し、その製造方法及び発泡靴材料の応用 |
-
2002
- 2002-05-30 JP JP2002156792A patent/JP2003112314A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7524364B2 (ja) | 2020-07-14 | 2024-07-29 | 馳▲緑▼國際股▲ふん▼有限公司 | ペットボトルをリサイクルしてｐｅｔ複合材料マスターバッチを再製造し、その製造方法及び発泡靴材料の応用 |
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