JP2005082664A - 塩化ビニル重合体組成物の回収方法 - Google Patents

塩化ビニル重合体組成物の回収方法 Download PDF

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Abstract

【課題】発火や引火,爆発等の危険性が少なく安全性に優れ、回収されるPVC組成物中に充填材等の無機物を残存させることにより、再利用の経済性に優れ、また使用した溶剤を分離して再利用することが可能であり、PVC含有廃棄物を溶剤で溶解分散する温度及び溶解分散した混合物の粘性が低く、PVC組成物回収の経済性,省エネルギー性,作業性に優れるPVC含有廃棄物中のPVC組成物の回収方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ジクロロメタンに塩化ビニル重合体含有廃棄物を添加して撹拌しながら膨潤させ溶解分散させる溶解分散工程と、前記溶解分散工程における溶解分散物をジクロロメタンの可溶分と不溶分に分離する分離工程と、を備えている構成を有している。
【選択図】なし

Description

本発明は、塩化ビニル重合体(以下PVCと略す)含有廃棄物中のPVC組成物の回収方法に関するものである。
従来、プラスチック製品の材料として、ポリエチレンやポリプロピレン,PVC等が使用され、それらの製品の廃棄物は主に燃料の代替品として再利用されてきた。しかし、PVCは塩素を含有しているため再利用方法として燃料化して燃焼するとダイオキシン等の有害物質を発生し環境を汚染するため燃料の代替品として再利用されることは少なく、廃棄物処理方法として主に埋め立てにより処理されていた。そこで、近年ではPVCを再利用するために、溶剤に溶解し回収する方法等の研究開発がなされている。
(特許文献1)には「PVC含有廃棄物をテトラヒドロフランやシクロへキサノン等の良溶剤に溶解し、液相部分と固相部分を分離し、その液相部分にメタノール等の貧溶剤を添加し、分離することでPVC含有廃棄物に含まれるPVC,無機物,可塑剤をそれぞれ回収するPVC含有廃棄物の再生方法」が開示されている。
(特許文献2)には「プラスチック混合物にジメチルスルホキシドを溶剤として添加し75〜90℃の温度域でプラスチック混合物中に含まれるPVCを溶解した後、貧溶剤を添加して回収することによりプラスチック混合物からPVCのみを分離するプラスチック混合物からのPVCの分離方法」が開示されている。
特開平11−255951号公報 特開2000−44723号公報
(1)(特許文献1)に記載のPVC含有廃棄物の再生方法では、良溶剤として使用されるテトラヒドロフランや2−ブタノン等は引火点が低く、特に、テトラヒドロフランは空気中の酸素により爆発性の過酸化物を形成するため、引火や爆発等の危険性が高く安全性に欠けるという課題を有していた。また、PVC含有廃棄物に含まれるPVC,無機物,可塑剤をそれぞれ回収するため回収したPVCを再利用により加工物を製造する際、充填材等の無機物をPVCに再度混入する必要があり、再利用性及び経済性に欠けるという課題を有していた。さらに、使用した良溶剤と貧溶剤の沸点に差が無く、蒸留等による分離回収が困難であるため溶剤の再利用性に欠けるという課題を有していた。
(2)(特許文献2)に記載のPVCの分離方法では、PVCをジメチルスルホキシドを溶剤として溶解させる工程において、75〜90℃の高い温度で溶解するため省エネルギー性に欠け、またジメチルスルホキシドは、吸湿性が強く、加熱すると悪臭物質である硫化メチルやメチルメルカプタンが生成するので取扱性が困難であり、また、沸点が高いため、再利用のために蒸留により分離する際、蒸留温度が高くなり省エネルギー性に欠けるという課題を有していた。
(3)上記で述べた方法の共通点はPVCを溶解する良溶剤に溶解させた後、溶解し難い貧溶剤を加えてPVCを析出させる溶剤法であり、良溶剤と貧溶剤の組み合わせにそれぞれ工夫が見られる。これらの溶剤法によってPVCを回収することは可能であるが、用いた有機溶剤は回収し再利用しなければコストが高くなり経済性が低くなるので、回収した溶剤は良溶剤と貧溶剤に分離することが必須の条件である。しかしながら実際にこのような混合溶剤を調製し分離を行ってみると、中には分離が極めて困難な組み合わせがあることが解った。例えばテトラヒドロフランを良溶剤にメタノールを貧溶剤にしたときには、両者の沸点差による分離は極めて困難である。また特開平11−310660においてはここで提示されている溶剤の中には水とかなり混和するものがある。有機溶剤と水との分離は可能ではあるが困難を伴うことは周知のとおりであり、実用性に欠ける。更に良溶剤を溶解した溶液に貧溶剤を加えてPVCを析出させるには、大量の貧溶剤を必要とすることがある。例えば良溶剤にシクロへキサノンを用いてPVC溶液を調製し、この中にメタノールを添加してPVCを析出させるには、PVCの濃度にもよるが等量以上のメタノールを加えないと十分満足する結果が得られないことが解った。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、発火や引火,爆発等の危険性が少なく安全性に優れ、PVC組成物中の回収率に優れるとともに、回収したPVC組成物中のPVCが高品質で再利用性に優れるとともに、また使用した溶剤を低温度で高収率で分離でき再利用することが可能であり、PVC含有廃棄物の処理温度が低く、溶解分散物の粘性が極めて低いので、省エネルギー性,作業性に優れるPVC含有廃棄物中のPVC組成物の回収方法を提供することを目的とする。
上記従来の課題を解決するために本発明のPVC含有廃棄物中の塩化ビニル重合体組成物の回収方法は以下の構成を有している。
本発明の請求項1に記載の塩化ビニル重合体組成物の回収方法は、ジクロロメタンに塩化ビニル重合体含有廃棄物を添加して撹拌しながら膨潤させ溶解分散させる溶解分散工程と、前記溶解分散工程における溶解分散物をジクロロメタン可溶分と不溶分に分離する分離工程と、を備えている構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
(1)塩化ビニル含有廃棄物中のPVCとジクロロメタンは相溶性がよいので、塩化ビニル含有廃棄物からPVC及びジクロロメタン可溶分を溶出させることができる。
(2)ジクロロメタン不溶分はロ別等の分離により容易にPVCから分離できる。
(3)PVC及びジクロロメタン可溶分は貧溶剤を添加することにより、高純度で劣化分の少ないPVCを高収率で回収できる。
(4)ジクロロメタンの沸点は40℃なので、低温蒸留でかつ高純度で回収でき回収物を再度PVC等の溶解分散溶剤として用いることができる。
(5)ジクロロメタンは不燃性で過酸化物を形成しないので、火災や爆発等の危険性がなく安全性に優れるとともに取扱性に優れる。
(6)PVC含有廃棄物をジクロロメタン中で加熱するとPVC含有廃棄物はジクロロメタンを吸収しながら微粒子状に砕けてしまう。従って、PVC含有廃棄物をあまり小さく粉砕せずに投入しても強い撹拌を行わずとも処理中に小さく粉砕されてしまうので、操作性に優れる。
(7)ジクロロメタンにPVC含有廃棄物を添加して撹拌しながら溶解分散させる溶解分散工程を有するので、膨潤し溶解分散したPVC含有廃棄物を微粒子状に粉砕され、回収後に再利用し易い形状にすることができる。また、例えばPVC被覆電線等を添加すると、PVC被覆材を銅線から剥離させ易くすることができるのでPVC含有廃棄物中のPVC組成物を分離する作業性に優れる。
(8)PVC含有廃棄物が微粒子化されるので、PVC含有廃棄物が含有する可塑剤を効率よく抽出することができる。また、抽出された可塑剤はPVC組成物を分離回収した後の溶剤を蒸留することで分離することができる。
(9)PVC含有廃棄物が溶解分散する際、溶解分散物の粘性を低く維持することができるので、溶解分散工程及び分離工程において作業性に優れる。
ここで、溶解分散とは、PVC含有廃棄物中のPVC及びジクロロメタン可溶分がジクロロメタン中に溶出し、無機物等の不溶分が沈殿し、溶液が透明もしくは均質な半透明の状態をいう。溶解分散で得られたジクロロメタン可溶分を含有する溶液をロ別し、1−プロパノール等の貧溶剤を加えることにより、PVCを析出し、可塑剤等を含まないヴァージンにほぼ近いPVCを70%以上の高収率で得ることができる。
PVC含有廃棄物としては、軟質製品として農業用フィルム・シート,一般フィルム・シート,レザー,ガスケット,ホース・チューブ,テープ類,マット類等、硬質製品としてパイプ・継手,波板・平板,硬質フィルム・シート等、その他の製品として電線の被覆材や床材,塗料等の廃棄物が挙げられる。また、PVC含有廃棄物には、実用的な物性を得るために、ジブチルフタレート,ジヘキシルフタレート,ジオクチルフタレート,ジドデシルフタレート等の可塑剤や三塩基性硫酸鉛,ステアリン酸鉛,ジアルキルスズラウレート等の安定剤等の配合剤や炭酸カルシウム,炭酸マグネシウム,酸化ケイ素,酸化アルミニウム等の無機系の充填材等が配合されている。
ジクロロメタンに添加するPVC含有廃棄物の大きさは、溶解分散工程におけるPVC含有廃棄物の溶解膨潤速度に応じて適宜選定される。
撹拌方法としては、撹拌槽内において、剪断力を有する撹拌翼を用いた中心撹拌又は偏心傾斜撹拌もしくはバッファーを用いるのが好ましい。また、撹拌槽が大型の場合や低速運転の場合は撹拌槽内に邪魔板等を取り付けてもよい。撹拌翼としては、ディスクタービン型,パドル型,ファウドラー型,ブルマージン型等が挙げられ、特にパドル型のマックスブレンド翼は高い剪断力を有するので好適に用いられる。また、撹拌の回転数は、200〜800rpmが好適に用いられる。200rpmより小さくなるにつれ、剪断力が小さくなるため、溶解及び/又は溶解分散したPVC含有廃棄物が粉砕されにくくなる傾向があり、800rpmより大きくなるにつれ、PVC含有廃棄物の粉砕状態に変化が見られず省エネルギー性に欠ける傾向があるのでいずれも好ましくない。
分離工程では、板枠型ろ過器,多室円筒型真空ろ過器,回転円板型ろ過器等のろ過装置が好適に用いられる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の塩化ビニル重合体組成物の回収方法であって、前記溶解分散工程における溶解分散物に貧溶剤を添加し塩化ビニル重合体組成物を析出させる析出工程と、前記析出工程で得られた前記塩化ビニル重合体組成物を分離して回収する回収工程と、を備えている構成を有している。
この構成により、請求項1の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)PVC含有廃棄物が溶解分散する際、溶解分散物の粘性を低く維持することができるので、析出工程及び回収工程において作業性に優れる。
(2)PVCの溶解度の低い貧溶剤を添加するので、溶解分散したPVC含有廃棄物中の充填材等の無機物が含有されたPVC組成物が粒状又は綿状で効率良く析出,沈降され、また、回収されたPVC組成物の再利用の際、不足した充填材等の無機物を添加するだけでよいので、経済性に優れる。
(3)析出工程で得られたPVC組成物を分離して回収する回収工程を有するので、PVC組成物を粒状又は綿状で溶剤と容易に分離され、効率良く回収することができる。
ここで、析出工程における貧溶剤としては、PVCの溶解度が低く、かつ沸点がジクロロメタンよりも10℃好ましくは20℃以上の有機溶剤が用いられる。具体的には、メタノール,エタノール,1−プロパノール,2−プロパノール,1−ブタノール,2−ブタノール,アセトニトリル,エチレングリコール,グリセリン,プロピレングリコール等が挙げられる。特に1−プロパノールは、PVC組成物が析出し易く、PVC組成物回収後の溶剤を再利用するために蒸留によって分離する際、ジクロロメタンとの沸点差が大きく、溶解度も小さいため分離が容易であり好適に用いられる。
析出工程における温度としては、常温が好ましい。これは、溶解分散物の粘性の温度依存性が少ないので、常温で行うことにより省エネルギー性を確保できるからである。
回収工程における回収方法としては、分離板型遠心沈降機,デカンター型遠心沈降機等の遠心分離装置、板枠型ろ過器,多室円筒型真空ろ過器,回転円板型ろ過器等のろ過装置が好適に用いられる。
回収されたPVC組成物は、他の必要な無機物や可塑剤が添加され成形することで、新たな製品として再利用される。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の塩化ビニル重合体組成物の回収方法であって、前記ジクロロメタン100重量部に対して、前記廃棄物が5〜25重量部添加される構成を有している。
この構成により、請求項1又は2の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)ジクロロメタン100重量部に対して、前記廃棄物が5〜25重量部添加されるので、溶解分散の効率を最適にすることができる。
ここで、PVC含有廃棄物の添加量は、ジクロロメタン100重量部に対して、PVC含有廃棄物5〜25重量部,より好ましくは11〜17重量部が好ましい。PVC含有廃棄物の添加量が11重量部より少なくなるにつれ、溶解分散のためのジクロロメタンの使用量が多く、PVC組成物回収のための経済性が低下する傾向があり、5重量部より少なくなるとその傾向が著しくなるので好ましくない。17重量部より多くなるにつれ、PVC含有廃棄物中の充填材等の無機物量にもよるが、撹拌が困難になり溶解分散に要する時間が長くなり作業性が低下する傾向があり、25重量部より多くなるとその傾向が著しくなるので好ましくない。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の内いずれか1項に記載の塩化ビニル重合体組成物の回収方法であって、前記溶解分散工程が30〜45℃の温度域で撹拌する構成を有している。
この構成により、請求項1乃至3の内いずれか1項の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)溶解分散工程が30〜45℃の温度域で撹拌するので、PVC含有廃棄物を低い温度で溶解分散することができ省エネルギー性に優れる。
ここで、溶解分散工程における温度域としては、30〜45℃、より好ましくは35〜40℃が好適に用いられる。35℃より低くなるにつれ、溶解分散に時間を要し作業性が低下する傾向があり、30℃より低くなるとその傾向が著しくなるので好ましくない。40℃より高くなると、溶解分散に要する時間に大きな変化が見られず、溶解分散において必要以上の温度であるので省エネルギー性に欠ける傾向がみられるとともにジクロロメタンの沸点を越えるので耐圧容器等を必要とし経済性に欠ける傾向がみられ、45℃より大きくなると、その傾向が著しくなるので好ましくない。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の塩化ビニル重合体組成物の回収方法であって、前記析出工程における前記貧溶剤の沸点が60〜200℃の温度域である構成を有している。
この構成により、請求項1乃至4のいずれか1項の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)貧溶剤の沸点が60〜200℃の温度域であるので、PVC組成物回収後のろ液であるジクロロメタンと貧溶剤を蒸留により分離することができ、ジクロロメタンと貧溶剤の再利用ができる。
ここで、貧溶剤の沸点が60〜200℃、より好ましくは80〜140℃の温度域が好ましい。80℃より低くなるにつれ、ジクロロメタンと貧溶剤の沸点の差が小さくなり蒸留による分離がし難くなる傾向があり、60℃より低くなると、その傾向が著しくなるので好ましくない。140℃より高くなると蒸留による分離の省エネルギー性に欠ける傾向がみられ、200℃より大きくなると、その傾向が著しくなるので好ましくない。また、分離方法としては分留が好ましい。分留後、ジクロロメタンに含まれる貧溶剤が5%以下であると、再利用が可能となる。
本発明の請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の塩化ビニル重合体組成物の回収方法であって、前記析出工程における前記貧溶剤が前記ジクロロメタン100重量部に対して3〜35重量部添加される構成を有している。
この構成により、請求項1乃至5のいずれか1項の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)貧溶剤が3〜35重量部添加されるので、溶解分散した充填材等無機物を含有したPVC組成物を粒状又は綿状で最適に析出することができる。
ここで、貧溶剤の添加量としては、ジクロロメタン100重量部に対して、3〜35重量部、より好ましくは12〜25重量部が好ましい。12重量部より少なくなるにつれ、PVC組成物の析出が不十分となり回収率が低下する傾向がみられ、3重量部より小さくなるとその傾向が著しくなるので好ましくない。25重量部より多くなるにつれ、25重量部のときと回収率に変化が少なく、貧溶剤の添加量が必要以上に多くなりPVC組成物回収のための経済性が低下する傾向がみられ、35重量部より多くなるとその傾向が著しくなるので好ましくない。
以上のように、本発明によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項1に記載の発明によれば、
(1)塩化ビニル含有廃棄物中のPVCとジクロロメタンは相溶性がよいので、塩化ビニル含有廃棄物からPVC及びジクロロメタン可溶分を溶出させることができる塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
(2)ジクロロメタン不溶分はロ別等の分離により容易にPVCから分離できる塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
(3)PVC及びジクロロメタン可溶分は貧溶剤を添加することにより、高純度で劣化分の少ないPVCを高収率で回収できる塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
(4)ジクロロメタンの沸点は40℃なので、低温蒸留でかつ高純度で回収でき回収物を再度PVC等の溶解分散溶剤として用いることができる塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
(5)ジクロロメタンは不燃性で過酸化物を形成しないので、火災や爆発等の危険性がなく安全性に優れるとともに取扱性に優れた塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
(6)PVC含有廃棄物をジクロロメタン中で加熱するとPVC含有廃棄物はジクロロメタンを吸収しながら微粒子状に砕けてしまう。従って、PVC含有廃棄物をあまり小さく粉砕せずに投入しても強い撹拌を行わずとも処理中に小さく粉砕されてしまうので、操作性に優れた塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
(7)ジクロロメタンにPVC含有廃棄物を添加して撹拌しながら溶解分散させる溶解分散工程を有するので、膨潤し溶解分散したPVC含有廃棄物を微粒子状に粉砕され、回収後に再利用し易い形状にすることができる。また、例えばPVC被覆電線等を添加すると、PVC被覆材を銅線から剥離させ易くすることができるのでPVC含有廃棄物中のPVC組成物を分離する作業性に優れた塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
(8)PVC含有廃棄物が微粒子化されるので、PVC含有廃棄物が含有する可塑剤を効率よく抽出することができる。また、抽出された可塑剤はPVC組成物を分離回収した後の溶剤を蒸留することで分離することができる塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
(9)PVC含有廃棄物が溶解分散する際、溶解分散物の粘性を低く維持することができるので、溶解分散工程及び分離工程において作業性に優れた塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加え、
(1)PVC含有廃棄物が溶解分散する際、溶解分散物の粘性を低く維持することができるので、析出工程及び回収工程において作業性に優れた塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
(2)PVCの溶解度の低い貧溶剤を添加するので、溶解分散したPVC含有廃棄物中の充填材等の無機物が含有されたPVC組成物が粒状又は綿状で効率良く析出,沈降され、また、回収されたPVC組成物の再利用の際、不足した充填材等の無機物を添加するだけでよいので、経済性に優れた塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
(3)析出工程で得られたPVC組成物を分離して回収する回収工程を有するので、PVC組成物を粒状又は綿状で溶剤と容易に分離され、効率良く回収することができる塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2の効果に加え、
(1)ジクロロメタン100重量部に対して、前記廃棄物が5〜25重量部添加されるので、溶解分散効率に優れた塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項1乃至3のいずれか1項の効果に加え、
(1)溶解分散工程が30〜45℃の温度域で還流しながら撹拌するので、PVC含有廃棄物を低い温度で溶解分散することができ省エネルギー性に優れた塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
請求項5に記載の発明によれば、請求項1乃至4のいずれか1項の効果に加え、
(1)貧溶剤の沸点が60〜200℃の温度域であるので、PVC組成物回収後のろ液であるジクロロメタンと貧溶剤を蒸留により分離することができ、ジクロロメタンと貧溶剤の再利用性に優れた塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
請求項6に記載の発明によれば、請求項1乃至5の内いずれか1項の効果に加え、
(1)貧溶剤が3〜35重量部添加されるので、溶解分散した充填材等無機物を含有したPVC組成物を粒状又は綿状で最適に析出することができる塩化ビニル重合体組成物の回収方法を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<PVCの溶解試験>
(実施例1)
2つのフラスコA,Bを用意しそれぞれにジクロロメタンを100g入れた。フラスコAには数平均分子量22,000(ALDRICH、Mw:43,000、極限粘度0.51、製品番号38,929−3。計算による重合度は352)試薬PVC30.0gを、フラスコBには数平均分子量99,000(ALDRICH、Mw:233,000、極限粘度1.40、製品番号34,676−4。計算による重合度は1584)試薬PVC40.0gを入れて両者とも還流下加熱撹拌した。1時間後フラスコAの方は無色透明であるのに対し、フラスコBの方はやや白濁しているが目視によると不溶物は認められなかった。しかし両者とも流動性はあるものの粘稠であった。このことはPVCが分子量がかなり高くてもジクロロメタンに溶解することを示している(ここで溶解とは目視により不溶物が認められないことを意味する)。
<撹拌効果の確認>
(実施例2)
2つのフラスコA,Bを用意しそれぞれにジクロロメタンを100g入れ、この中に小さく刻んだほぼ同じ大きさの赤色PVC系電線被覆材をそれぞれ10.0g入れた。(試料の平均重量:フラスコA;0.141g、フラスコB;0.164g)。Aには沸石を入れて還流し、Bはモータに接続した半月形羽根のついた撹拌棒を用い300rpmで撹拌した。2時間後温度を室温まで下げて内容物を観察すると、Aの中の被覆材は膨潤しているがまだ原形をそのまま残していた。しかしBの中の被覆材は原形を止めない位に粉々に粉砕されていた。両者ともに貧溶剤である1−プロパノール30gを添加し、加熱しながらジクロロメタンを留去し、約80%以上のジクロロメタンが留去されたならば、内容物を室温まで冷却後ろ過しAからは0.6g(大きな塊は除く)、Bからは7.7gの粉末を得た。また可塑剤の量はそれぞれ2.5gと2.3gであった。これにより撹拌の効果が確認された。
<他の貧溶剤の確認試験>
(実施例3)
硬質PVC(理研ビニル工業製、TM−1451、5mm立方体)を実施例2の電線被覆材の代わりに用いて同様の条件下フラスコBの方法で試験を行った。反応中PVCは粉々に粉砕されていた。還流停止後ろ過を行ない粉末4.4g、ろ液にはメタノールを過剰量加え、ろ過により3.6gの粉末を得た。
<PVC被覆電線廃棄物によるPVC組成物回収試験>
(実施例4)
ジクロロメタン100gを投入した撹拌槽にPVC被覆電線から銅線を除いたPVC廃棄物14.0gを添加し、パドル型の撹拌翼を有する撹拌棒により40℃還流下500rpmで撹拌を行ない、3時間後25℃で1−プロパノール20.0gを0.5時間かけて滴下添加し0.5時間撹拌を続けた。次に、ジクロロメタン中に析出した析出物をろ過器を用いて回収し、乾燥後、回収物の重量測定を行った。さらに、ほとんど無色透明のろ液を100℃で減圧蒸留し残留物である可塑剤の重量測定を行った。
実施例4によると、回収物は粉状で重量は10.5gであった。また可塑剤の重量は3.26gであった。これにより、PVC被覆電線から銅線を除いたPVC廃棄物はジクロロメタンによって溶解分散しながら撹拌により粉砕し、無機物を含有したPVC組成物を73.6%の回収率で回収することができた。また、可塑剤はジクロロメタンに抽出されることも確認された。また、無機着色剤はPVC組成物に含有されるため、得られたPVC組成物を電線被覆材としてさらに再利用し易いことがわかった。
(実施例5)
ジクロロメタン100gを投入した撹拌槽にPVC被覆電線から銅線を除いたPVC廃棄物25.0gを添加し、パドル型の撹拌翼を有する撹拌棒により40℃還流下500rpmで撹拌を行ない、4時間後25℃で1−プロパノール20gを0.5時間かけて滴下添加し0.5時間撹拌を続けた。次に、ジクロロメタン中に析出した析出物をろ過器を用いて回収し、乾燥後、回収物の重量測定を行った。さらに、ろ液を100℃で減圧蒸留し残留物である可塑剤の重量測定を行った。
実施例5によると、回収物は粉状で重量は18.3gであった。また可塑剤の重量は6.30gであった。これにより、PVC被覆電線から銅線を除いたPVC廃棄物はジクロロメタンによって溶解分散しながら撹拌により粉砕し、無機物を含有したPVC組成物を73.2%の回収率で回収することができた。また、可塑剤はジクロロメタンに抽出されることも確認された。
また、実施例4と比べると溶解分散時間を長くしてもジクロロメタンが不足する傾向が有り、PVC廃棄物は均一に粉砕され難く、また1−プロパノールを添加した際、均一な粉状になり難い傾向がみられた。従って、PVC廃棄物の添加量は、ジクロロメタン100gに対し11〜17gが好ましいことが分かった。
<農業用PVCフィルム廃棄物のPVC組成物回収試験>
(実施例6)
ジクロロメタン100gを投入した撹拌槽に農業用PVCフィルム5.50gを添加し、パドル型の撹拌翼を有する撹拌棒により40℃還流下400rpmで撹拌を行ない、3時間後25℃で1−プロパノール30gを0.5時間かけて滴下添加し0.5時間撹拌を続けた。次に、ジクロロメタン中に析出した析出物をろ過器を用いてろ過回収し、乾燥後、回収物の重量測定を行った。さらに、ほとんど無色透明のろ液を100℃で減圧蒸留し残留物である可塑剤の重量測定を行った。
実施例6によると、回収物は粉状で重量は4.89gであった。また可塑剤の重量は0.55gであった。これにより、農業用PVCフィルムはジクロロメタンによって溶解分散し、無機物を含有したPVC組成物を89%の回収率で回収することができた。また可塑剤はジクロロメタンに抽出されることも確認された。
<硬質PVC廃棄物のPVC組成物回収試験>
(実施例7)
ジクロロメタン100gを投入した撹拌槽にPVC管廃棄物10gを添加し、パドル型の撹拌翼を有する撹拌棒により40℃還流下500rpmで撹拌を行ない、3時間後25℃で1−プロパノール20gを0.5時間かけて滴下添加し0.5時間撹拌を続けた。次に、ジクロロメタン中に析出した析出物をろ過器を用いてろ過回収し、乾燥後、回収物の重量測定を行った。さらに、ろ液を100℃で減圧蒸留し残留物である可塑剤の重量測定を行った。
実施例7によると、回収物は粉状で重量は7.55gであった。また可塑剤の重量は2.4gであった。これにより、PVC管はジクロロメタンによって溶解分散し、無機物を含有したPVC組成物を75.5%の回収率で回収することができた。また可塑剤はジクロロメタンに抽出されることも確認された。
<回収したPVC組成物の比較試験>
(実施例8)
実施例4,6,7におけるPVC組成物中の組成比を分析し、PVC組成物から無機物等を除去後のPVCの極限粘度をシクロへキサノン溶媒中25℃で測定し粘度平均分子量を求めた。
その結果を表1に示す。
Figure 2005082664
表1を見て明らかなように、本発明のPVC組成物の回収方法によると、回収されたPVC組成物が無機物を含有し、また回収されたPVCの分子量はヴァージンとほとんど同一であり再利用可能な値を維持しているので、回収されたPVC組成物は再利用可能であることが明らかとなった。
<溶剤の分離試験>
(実施例9)
実施例4におけるPVC被覆電線のPVC回収後のろ液から可塑剤除去後の溶剤をビグリュー型分留管を用いて40.5℃で分留し、分留後残留物の比重を測定した。ジクロロメタンと1−プロパノールの比重により残留物の成分組成を求めた。その結果、残留分は98%が1−プロパノールであることがわかった。これにより、PVC組成物回収後の溶剤は、分留により分離を簡単に行うことができ、再利用が可能であることがわかった。
以上説明したように、本発明によれば、PVC含有廃棄物の溶剤としてジクロロメタンを使用するため火災や爆発等の危険性が少なく安全性に優れ、回収されるPVC組成物及び使用した溶剤も再利用が可能であり経済性に優れるとともにPVC含有廃棄物を溶解分散する温度が低いため省エネルギー性に優れるPVC組成物の回収方法を提供することができる。本発明のPVC組成物の回収方法を利用することにより、PVC含有廃棄物の焼却処理等の必要が無いため、環境を汚染することなく、回収したPVC組成物の汎用性が大きく、回収率が高いことから、PVC含有廃棄物のリサイクルに大きく貢献することが可能となる。

Claims (6)

  1. ジクロロメタンに塩化ビニル重合体含有廃棄物を添加して撹拌しながら膨潤させ溶解分散させる溶解分散工程と、前記溶解分散工程における溶解分散物をジクロロメタンの可溶分と不溶分に分離する分離工程と、を備えていることを特徴とする塩化ビニル重合体組成物の回収方法。
  2. 前記溶解分散工程における溶解分散物に貧溶剤を添加し塩化ビニル重合体組成物を析出させる析出工程と、前記析出工程で得られた前記塩化ビニル重合体組成物を分離して回収する回収工程と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の塩化ビニル重合体組成物の回収方法。
  3. 前記ジクロロメタン100重量部に対して、前記廃棄物が5〜25重量部添加されることを特徴とする請求項1又は2に記載の塩化ビニル重合体組成物の回収方法。
  4. 前記溶解分散工程が30〜45℃の温度域で撹拌することを特徴とする請求項1乃至3の内いずれか1項に記載の塩化ビニル重合体組成物の回収方法。
  5. 前記析出工程における前記貧溶剤の沸点が60〜200℃の温度域であることを特徴とする請求項1乃至4の内いずれか1項に記載の塩化ビニル重合体組成物の回収方法。
  6. 前記析出工程における前記貧溶剤が前記ジクロロメタン100重量部に対して3〜35重量部添加されることを特徴とする請求項1乃至5の内いずれか1項に記載の塩化ビニル重合体組成物の回収方法。
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