JP2005290295A - 高分子化合物の処理方法及びその処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 連続的に処理が可能で、かつ、高収量の高分子化合物の処理方法及びその処理装置を提供するものである。
【解決手段】 本発明に係る高分子化合物の処理装置は、高分子化合物２１と薬剤２２とを高温高圧状態に保持して処理する装置であって、
高分子化合物２１と薬剤２２とを混合、攪拌する押出機１と、
その押出機１と一体に設けた高圧容器３０と、
高圧容器３０の後段に接続され、高分子化合物２１と薬剤２２との反応物を、高分子処理物９と薬剤２２とに分離する薬剤分離槽８と、
薬剤分離槽８に接続され、分離された高分子処理物９を成形する成形手段２と、
高圧容器３０と薬剤分離槽８との間に設けた圧力調整手段１１とで構成されるものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高分子化合物と薬剤とを高温高圧状態に保持して、熱可塑性樹脂又はワックスに処理する方法及びその処理装置に関するものである。

廃棄物の再生、再利用が重要な環境問題となっている近年、高分子化合物についても、再生、再利用の気運が高まっている。こうした動きの中で、高分子化合物の内、熱可塑性樹脂については加熱することによって流動性を増し、再度成形可能であることから、マテリアルリサイクル（材料としての再利用）が進んでいる。

一方、熱硬化性樹脂や架橋ポリマー等の樹脂、エラストマーなどは、加熱した場合、分子の三次元的なネットワークが崩れないために流動化が生じないので、再生が困難である。よって、熱硬化性樹脂や架橋ポリマー等については、一部でサーマルリサイクル（燃料としての再利用）が行われている他は、多くの場合、埋立等の廃棄処分に供されているのが現状である。

このような熱硬化性樹脂や架橋ポリマーについても、マテリアルリサイクルを実施しようとする動きが高まり、これを可能とする技術も現れて来つつある。

例えば、熱硬化性樹脂の分子中における三次元ネットワーク構造を崩して、熱可塑性とし、これを再利用する方法や、ポリマーの主鎖を切って低分子化することでワックス化し、これを樹脂への添加剤として再利用する方法が考えられている。

こうした手法を工業的に行うには、ポリマーを連続的に処理するプロセスが必須であり、これには押出機の使用が適している。熱硬化性樹脂や架橋ポリマーの分子中における安定な三次元ネットワークを崩して熱可塑化するためには、熱や圧力が必要であるが、押出機を用いると、熱可塑化に必要な条件を容易に得ることができる。ワックス化の場合も同様である。また、熱可塑化する場合には、熱硬化性樹脂又は架橋ポリマーと共に、熱可塑性樹脂や薬剤を添加することが多いが、押出機を用いることによって、こうした添加物を容易に導入することもできる。

従来の技術として、押出機を用いて熱硬化性樹脂塗膜を有する熱可塑性樹脂と、塗膜分解剤である１級又は２級アミンとを混合し、温度２００〜３００℃、圧力１０〜１００ｋｇ／ｃｍ²の条件で、熱可塑性樹脂として再生させる方法がある（例えば、特許文献１参照）。

また、架橋ポリエチレンと水とを押出機に供給し、水が押出機内で超臨界又は亜臨界となる条件即ち、温度２００〜１０００℃、圧力２〜１００ＭＰａで押出し、熱可塑性材料とする方法がある（例えば、特許文献２参照）。

また、架橋ポリマーを押出機から反応器に押出し、高温高圧流体（薬剤）を送液ポンプで反応器に供給し、両者を反応させて反応物を生成させ、その反応物を分離機に導入して反応物と高温高圧流体とに分離し、その反応物を押出機にて外部に排出する方法がある（例えば、特許文献３参照）。

特開平８−３００３５２号公報 特開２００１−２５３９６７号公報 特開２００２−２４９６１８号公報

特許文献１記載の方法では１級又は２級アミンが、特許文献２記載の方法では水が、化学反応によって熱硬化性樹脂又は架橋ポリマーを熱可塑化する薬剤として作用している。しかしながら、これらの方法では、押出機内において、反応薬剤と熱硬化性樹脂との化学反応に必要な時間を十分に確保することができないという問題があった。

また、特許文献３記載の方法では、反応容器内における高分子化合物と高温高圧流体との反応を十分に進行させることができず、処理能力の向上に限界があった。

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、連続的に処理が可能で、かつ、高収量の高分子化合物の処理方法及びその処理装置を提供することにある。

上記目的を達成すべく本発明に係る高分子化合物の処理方法は、
高分子化合物と薬剤とを高温高圧状態に保持して処理する方法において、
押出機内部で上記高分子化合物と上記薬剤とを十分に混合、攪拌し、押出機内部を高温高圧状態に調整して高分子化合物と薬剤とを反応させ、
それらの反応物を押出機の後段に設けた高圧容器内部に連続的に送給して、反応物を高温高圧状態に保ったまま一定時間保持し、
その後、反応物を薬剤分離槽に連続的に送給して、高分子処理物と薬剤とに分離し、
分離した高分子処理物を成形手段に連続的に送給して、高分子処理物を用いた成形物を成形するものである。

一方、本発明に係る高分子化合物の処理装置は、
高分子化合物と薬剤とを高温高圧状態に保持して処理する装置において、
上記高分子化合物と上記薬剤とを混合、攪拌する押出機と、
その押出機と一体に設けた高圧容器と、
高圧容器の後段に接続され、高分子化合物と薬剤との反応物を、高分子処理物と薬剤とに分離する薬剤分離槽と、
薬剤分離槽に接続され、分離された高分子処理物を成形する成形手段と、
高圧容器と薬剤分離槽との間に設けた圧力調整手段とで構成されるものである。

本発明によれば、押出機を用いて高分子化合物と薬剤との混合、攪拌を行いながらも、十分な反応時間を確保でき、連続的に、かつ、均質に高分子化合物の処理を行うことができるという優れた効果を発揮する。

以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

本発明者らが種々検討した結果、高分子化合物（例えば、架橋ポリマー）と薬剤との混合物を反応（例えば、架橋切断反応）させる場合、所定の温度、圧力を保った状態を一定時間以上保持する必要があるということを見出した。この一定時間を、連続的な処理装置、例えば押出機で実現するには、混合物が押出機のシリンダー内に滞留している時間だけでは不十分であった。他方、押出機内における高分子化合物及び薬剤の混合、攪拌は、反応を十分に進めるために必要である。

本発明の好適一実施の形態に係る高分子化合物の処理装置は、
処理に供する高分子化合物とその高分子化合物と反応する薬剤とを混合、攪拌し、内部で高分子化合物と薬剤とを反応させる押出機と、
その押出機の後段に一体に設けられ、高分子化合物と薬剤との反応物を、反応を進行させる温度、圧力に保持した状態で流通させながら一定時間保持する流通式反応管（高圧容器）と、
高圧容器の後段に接続され、反応物（液体である高分子処理物と気体である薬剤との混合物）を、高分子処理物と薬剤とに分離する薬剤分離槽と、
薬剤分離槽の後段に接続され、分離した高分子処理物を成形物に成形する成形手段と、 流通式反応管と薬剤分離槽との間に設けられ、押出機及び流通式反応管の内圧を調整する圧力調整手段とを備えたものである。

本実施の形態で言う高分子化合物とは、架橋ポリマー、プラスチックやエラストマー等の熱硬化性樹脂の合成高分子化合物、リグニン、セルロース、タンパク質等の天然高分子化合物、又は合成高分子化合物と天然高分子化合物の混合物を含んでいる。また、シュレッダーダストのように、高分子化合物を主成分とし、これに他の材料を混合したものであってもよい。また、押出機に供給する際の高分子化合物の形状は、ペレット状であることが好ましく、高分子化合物を粉砕することによって得られる。

高分子化合物と薬剤とを高温高圧状態に保持して処理する反応としては、変性反応、分解反応、又は架橋ポリマーの架橋点或いは分子鎖を切断する架橋切断反応が挙げられる。

薬剤としては、高分子化合物と上述した反応を生じるものであれば特に限定するものではなく、例えば、アルコール類や、アルコール類を含む混合物などが挙げられる。

本発明の好適一実施の形態に係る処理装置の一例である架橋ポリエチレンの架橋切断処理装置のシステム図を図１に示す。

本実施の形態に係る処理装置を、より具体的に説明すると、図１に示すように、押出機１は、架橋ポリエチレン（高分子化合物）２１とエタノール（薬剤）２２との混練を行う押出機本体５０と、押出機本体５０におけるバレル５１の上流部に接続され、バレル５１の内部にペレット状に粉砕された架橋ポリエチレン２１を投入するホッパ１３と、バレル５１におけるホッパ１３よりも流れ方向下流側（図１中では右側）の位置に接続され、バレル５１の内部にエタノール２２を注入する注入手段とで構成される。

押出機本体５０は、バレル５１の内部に、モータ等の駆動手段で回転駆動されるスクリュー５２を設けてなる。また、バレル５１の周りには、架橋ポリエチレン２１を加熱するためのバレル加熱ヒータ（図示せず）が設けられる。押出機本体５０としては、架橋ポリエチレン２１とエタノール２２とを十分に混練できるものであれば特に限定するものではなく、例えば、スクリュー５２が同方向又は異方向に回転する二軸押出機や、単軸押出機などが挙げられ、好ましくは高温高圧のエタノール２２が逆流せず、架橋ポリエチレン２１とエタノール２２との混練を十分に行うことができる二軸押出機が挙げられる。

注入手段は、エタノール２２を貯蔵する薬剤タンク１８と、薬剤タンク１８とバレル５１とを接続する薬剤ライン５３と、薬剤ライン５３の途中に設けられる薬剤タンクバルブ１７及び薬剤注入ポンプ１５と、薬剤ライン５３の下流部に、薬剤ライン５３を囲繞して設けられる薬剤加熱ヒータ１４とを備える。

押出機本体５０の後段には、バレル５１と同径（又はほぼ同径）で、長尺の流通式反応管３０が一体に設けられる。また、流通式反応管３０の周りには、反応管加熱ヒータ（図示せず）が設けられる。流通式反応管３０の長さは、例えば、押出機本体５０の処理能力（処理流量）と、架橋ポリエチレン２１とエタノール２２との反応物（高分子処理物９とエタノール２２の気体との混合物）を完全に反応させるのに要する時間との積によって決定される体積（容積）を、管の断面積で除することによって求めることができる。流通式反応管３０は、反応に要する温度、圧力に備えうる（耐えうる）構造を有している。

流通式反応管３０の後段には、ライン５４を介して薬剤分離槽８が接続される。ライン５４には、圧力調整手段（流量調整バルブ）が設けられ、例えば、流れ方向上流側から、減圧バルブ１１（ディスチャージ弁）及び複数の穴の空いた抵抗体であるブレーカプレート３１が順に設けられる。

薬剤分離槽８は、架橋ポリエチレン２１とエタノール２２との反応物の単位時間当たりの流量（体積）に対して、十分に大きな容積を有した槽体である。この薬剤分離槽８の上方部に、前述のライン５４が接続される。また、薬剤分離槽８の下方部には、槽体を囲繞して薬剤分離槽加熱ヒータ（加熱手段）１０が設けられる。さらに、薬剤分離槽８の底部及び上部には排出ライン５５ａ，５５ｂが接続される。この排出ライン５５ａ，５５ｂを介して、薬剤分離槽８に、成形手段及び不純物分離槽１６がそれぞれ接続される。排出ライン５５ｂの途中には、圧力制御手段である槽圧制御バルブ１２が設けられる。加熱手段である薬剤分離槽加熱ヒータ１０の代わりに、薬剤分離槽８の槽体を囲繞するジャケットを設け、そのジャケットに熱媒体循環装置を設け、ジャケット内に熱媒体を循環させるようにしてもよい。また、薬剤分離槽８の槽体自体を断熱材で構成すれば、加熱手段は必ずしも必要とはしない。

成形手段は、成形用押出機２と、成形用押出機２の先端に設けたダイ３から押し出された押出成形物（糸状のストランド）５を冷却、固化する冷却器４と、冷却固化されたストランド５を所定の長さに切断してペレット（成形物）７を形成するストランドカッタ６とで構成される。成形用押出機２としては、一軸又は二軸の押出機が使用可能である。ここで、成形用押出機２において、高分子処理物９からエタノール２２を完全に除去するために、成形用押出機２の途中にベント口を設けてもよい。

不純物分離槽１６には、ライン５６，５７が接続される。ライン５６を介して、不純物分離槽１６と薬剤タンク１８とが接続される。また、ライン５７には、流れ方向上流側から、ブロア１９、及び燃焼装置２０が設けられる。

圧力制御手段は、図３に示すように、薬剤分離槽８の内部圧力を測定する圧力計４０と、圧力計４０からの測定値の変動を検出し、薬剤分離槽８内の圧力を一定に制御するためにライン５５ｂからエタノール２２の気体を排出する圧力制御装置４１とで構成される。圧力制御装置４１としては、電気作動式や空気作動式などのバルブやアクチュエータ、複数の穴が開いたブレーカプレートなどの抵抗体、或いはこれらの組み合わせが使用できる。

次に、本実施の形態に係る処理装置を用いた処理方法を、図１に基づいて説明する。

本発明の好適一実施の形態に係る高分子化合物の処理方法は、先ず、ホッパ１３から高分子化合物である架橋ポリエチレン２１を投入し、薬剤ライン５３から薬剤であるエタノール２２を注入する。この時、エタノール２２を、薬剤注入ポンプ１５により、バレル５１の内部圧力以上に加圧することが望ましい。また、エタノール２２を、薬剤加熱ヒータ１４により、バレル加熱ヒータで昇温された架橋ポリエチレン２１の温度が下がらない程度に、より好ましくは反応に要する温度まで昇温することが望ましい。エタノール２２の注入位置は、架橋ポリエチレン２１がバレル５１内で十分に高密度化された位置よりも下流側であることが好ましく、これにより、気化したエタノール２２が、押出機本体５０の上流側に逆流して漏れることを防止することができる。

次に、バレル５１内部で、投入した架橋ポリエチレン２１と注入したエタノール２２とを、スクリュー５２により混合攪拌し、混練する。この際、少なくともバレル５１の内部の少なくとも一部が、エタノール２２が高温高圧状態（例えば、超臨界状態、亜臨界状態、又は亜臨界近傍の高温高圧状態）となる温度、圧力となるように調整することで、架橋ポリエチレン２１とエタノール２２との架橋切断反応が開始される。温度、圧力の調整は、バレル加熱ヒータ及び薬剤加熱ヒータ１４による加熱温度、薬剤注入ポンプ１５による注入圧、及びスクリュー５２の回転数などを調整することでなされる。これによって、架橋ポリエチレン２１とエタノール２２とが反応し、反応物（高分子処理物９とエタノール２２の気体との混合物）が生成する（反応開始工程）。

押出機本体５０だけでは、反応が十分に進行した反応物を得ることができないため（反応を十分に進行させるだけの時間を確保することができないため）、反応物を、押出機本体５０の後段に一体に設けた流通式反応管３０に送給し、引き続いて反応を進行させる（反応進行工程）。この時、流通式反応管３０は、押出機本体５０のバレル５１と同径又はほぼ同径であるため、流通式反応管３０に送給された反応物の圧力損失は殆どない。また、流通式反応管３０は、反応物の温度が変化しないように、反応管加熱ヒータによって加熱される。つまり、流通式反応管３０は、反応の進行に必要な温度、圧力（高温高圧状態）に保持される。その結果、反応物を流通式反応管３０内を連続的に流通（送給）させながら、反応を完全に進行させるのに十分な時間を確保することができ、良好な反応物を連続的に得ることができる。

次に、押出機本体５０及び流通式反応管３０で可塑化された反応物は、減圧バルブ１１により減圧され、かつ、ブレーカプレート３１によって段階的に減圧される。その結果、反応物は、押出機本体５０の出口近傍の内圧及び流通式反応管３０の内圧よりも減圧された状態で、かつ、常圧よりもやや高い圧力で、薬剤分離槽８に連続的に送給される。例えば、反応物は、１気圧〜数十気圧に減圧されて薬剤分離槽８に送給される。

この薬剤分離槽８において、粘稠な液体である高分子処理物９と気体であるエタノール２２とに分離され、軽いガス（エタノール２２）は槽の上方に分離し、薬剤分離槽８の下方には液体の高分子処理物９が溜まる（分離工程）。高分子処理物９は、薬剤分離槽加熱ヒータ１０によって流動性を示す温度、例えば１５０〜２００℃に保たれる。また、薬剤分離槽８内部は、圧力制御手段である槽圧制御バルブ１２により、常圧より高い圧力に保持される。薬剤分離槽８の下方に溜まった高分子処理物９は、自重及び薬剤分離槽８の内圧と外圧との差圧によって、容易に薬剤分離槽８の下部に接続された排出ライン５５ａから薬剤分離槽８外に排出される。

排出された高分子処理物９は、成形手段の成形用押出機２に連続的に送給される（成形工程）。高分子処理物９は、押出機２の先端に設けたダイ３から、糸状のストランド５として押し出される。押し出されたストランド５は冷却器４により冷却固化されてほぼ常温とされ、その後、ストランドカッタ６によって所定の長さに切断され、ペレット（成形物）７が形成される。

一方、薬剤分離槽８において、高分子処理物９と分離されたエタノール２２の気体は、薬剤分離槽８の内圧と外圧（常圧）との差圧によって、薬剤分離槽８の上部に接続された排出ライン５５ｂを介して排出され、不純物分離槽１６に送給される。不純物分離槽１６では、反応中に生成し、エタノール２２中に混入した不純物２３を、沸点の違いを利用してエタノール２２から分離する。分離された純粋なエタノール２２はライン５６を介して薬剤タンク１８にフィードバックされる。また、分離された不純物２３は、ライン５７を介してブロア１９で吸引され、燃焼装置２０において焼却され、無害化される。その後、無害化された不純物２３は、適宜、廃棄又は再利用される。

ここで、エタノール２２の気体を薬剤分離槽８外に排出する際、槽圧制御バルブ１２を含む圧力制御手段により、薬剤分離槽８の内圧が一定となるように制御する。具体的には、図３に示したように、薬剤分離槽８の内圧を圧力計４０で測定した後、その測定値を図示しない圧力伝送器により、圧力信号として信号伝送線４２を介して圧力制御装置４１に伝送する。その圧力信号に応じて、圧力制御装置４１は、信号伝送線４３を介して槽圧制御バルブ１２にバルブ開閉信号を伝送する。そのバルブ開閉信号に応じて、槽圧制御バルブ１２はバルブの開度を制御し、結果的に、薬剤分離槽８の内圧が一定となるように制御する。

また、他の圧力制御方法として、減圧バルブ１１と槽圧制御バルブ１２とを連携させてもよい。この場合、上述の圧力計４０及び圧力伝送器に加えて、減圧バルブ１１の前後の差圧を測定する差圧測定手段を設け、薬剤分離槽８の内圧、減圧バルブ１１の前後の差圧が共に一定になるように制御を行う。減圧バルブ１１及び槽圧制御バルブ１２の両方を用いて圧力制御を行う場合、薬剤分離槽８の内圧の信号のみで両方の制御を行うと、各バルブ１１，１２の動きが干渉して圧力の制御、維持が不安定となる。このため、減圧バルブ１１の制御には差圧測定手段で測定された差圧を、槽圧制御バルブ１２の制御には薬剤分離槽８の内圧を用いることが望ましい。

以上、本実施の形態に係る処理方法によれば、押出機本体５０において、架橋ポリエチレン２１とエタノール２２とを十分に混合、攪拌し、反応物を生成させた後、押出機本体５０の後段に一体に設けた流通式反応管３０において、反応を進行させる条件を満足した状態で、かつ、流通させながら反応物が長時間保持される。このため、十分に反応が進行した反応物を、連続的に、かつ、従来と比較して高い収量で得ることができる。

流通式反応管３０を設けず、押出機本体５０の後段に直接、薬剤分離槽８を設けた場合、架橋ポリエチレン２１とエタノール２２との反応は、押出機本体５０におけるバレル５１の内部だけで行われる。このため、押出機本体５０だけを用いて架橋ポリエチレン２１とエタノール２２との反応を十分に進行させるには、押出機本体５０を長尺化する必要があるが、長尺化には自ずと限界がある。このため、一定サイズの押出機本体５０を用いる限り、押出機本体５０における単位時間当たりの処理量には限界がある。これに対して、本実施の形態に係る処理装置のように、押出機本体５０の後段に、任意の長さ（容積）の流通式反応管３０を設け、その長さ（容積）を調整することで、必要とされる任意の反応時間を確保することができ、押出機本体５０における単位時間当たりの処理量を増加させることができる。本実施の形態に係る処理装置は、高分子化合物として架橋ポリマー、薬剤としてアルコール類又はアルコール類を含む混合物を用いる反応、具体的には、３０分間以上の反応時間を必要とする反応（例えば、シラン架橋ポリエチレンとアルコールとによるシラン架橋切断反応）において特に有効である。また、本実施の形態に係る処理装置は、薬剤による反応を容易に生じさせるべく、薬剤を超臨界条件のような高圧とする場合においても、反応時間を十分に確保しつつ圧力変動を抑える上で極めて有効である。

また、流通式反応管３０の後段に薬剤分離槽８を設けない場合、高温、高圧で行う可塑化反応の後において、気体の膨張による圧力変動が大きく、この圧力変動が、直接、成形用押出機２に及ぶため、成形用押出機２に対する材料供給量（高分子処理物９の供給量）が変動して、成形むらが生じやすくなる。それに加えて、反応物中に含まれる気体を除去するために、減圧する必要がある。

これに対して、本実施の形態に係る処理装置のように、流通式反応管３０の後段に薬剤分離槽８を設けることにより、気体の膨張に伴う圧力変動を緩和することができるため、成形用押出機２に対する高分子処理物９の供給量の変動が小さくなる。例えば、流通式反応管３０内で一定時間保持された反応物が、連続的にではなく、断続的に薬剤分離槽８に送給された場合、エタノール２２の気体は圧縮状態から急激に膨張するため、粘稠な液体である高分子処理物９を巻込んで勢いよく噴出する。この場合においても、薬剤分離槽８が、反応物の流量と比較して大きな容積を有しているために、薬剤分離槽８の内圧の変動を緩和し、薬剤分離槽８よりも後段の装置における圧力変動を抑制することができる。このため、成形用押出機２において、成形むらが生じにくく、連続的で均質な成形が可能となり、品質良好なペレット７を、良好な生産性で得ることができる。さらに、薬剤分離槽８に圧力制御手段を設けることで、薬剤分離槽８の内圧を常にほぼ一定に保つことができ、より安定して圧力変動の抑制が可能となり、圧力の安定を図ることができる。

また、薬剤分離槽８の周りに薬剤分離槽加熱ヒータ１０を設けることで、薬剤分離槽８内の高分子処理物９を、１５０〜２００℃の範囲で一定温度に保つことができる。このため、高分子処理物９を薬剤分離槽８から成形用押出機２に供給する際に、温度変動が少なくなる。よって、薬剤分離槽８と成形用押出機２との間で、高分子処理物９における粘度の変動が小さくなり、成形用押出機２に均質な状態の高分子処理物９を供給することが可能となる。

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。

次に、本発明について、実施例に基づいて説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

（実施例）
図１に示した架橋ポリエチレンの架橋切断処理装置を用いて、架橋ポリエチレン２１の架橋切断処理を行った。

押出機１における押出機本体５０としては、２本のスクリューを有する二軸押出機を用い、バレル５１の内径（Ｄ）は３３ｍｍ、バレル５１の長さ（Ｌ）と内径との比（Ｌ／Ｄ）は５０とした。また、押出機本体５０の後段に設ける流通式反応管３０としては、容積が５０Ｌのものを用いた。

（比較例）
図２に示した架橋ポリエチレンの架橋切断処理装置を用いて、架橋ポリエチレン２１の架橋切断処理を行った。

図２の架橋切断処理装置における図１の架橋切断処理装置との違いは、押出機本体５０の後段に流通式反応管３０を設けていないことである。

図１に示した架橋切断処理装置を用いた場合、架橋ポリエチレン２１の処理能力は、押出機本体５０の吐出能力（処理能力）によって左右、決定され、単位時間当たり２〜１００ｋｇ／ｈの処理が可能であった。

これに対して、図２に示した架橋切断処理装置を用いた場合、押出機本体５０内部に、反応物を滞留させて３０分以上の反応時間を確保する必要があるため、押出機本体５０の吐出能力は、そのポテンシャルに比して大きく制限され、架橋ポリエチレン２１の処理能力は、単位時間当たり５ｋｇ／ｈ未満であった。

つまり、図１に示した架橋切断処理装置を用いることで、図２に示した比較例の架橋切断処理装置と比較して、架橋ポリエチレン２１の処理能力が最大で２０倍以上に向上した。その結果、架橋切断した架橋ポリエチレン２１の収量も飛躍的に上昇するため、処理コストの低減を図ることができ、高分子化合物の再生率、再利用率の大幅な向上が期待できる。

本発明の好適一実施の形態に係る高分子化合物の処理装置の一例を示すシステム図である。 本発明の好適一実施の形態に係る高分子化合物の処理装置の比較例を示すシステム図である。 図１の薬剤分離槽における圧力制御手段の概要図である。

符号の説明

１ 押出機
２ 成形用押出機（成形手段）
３ ダイ（成形手段）
４ 冷却器（成形手段）
６ ストランドカッタ（成形手段）
８ 薬剤分離槽
９ 高分子処理物
１１ 減圧バルブ（圧力調整手段）
２１ 高分子化合物
２２ 薬剤
３０ 流通式反応管（高圧容器）
３１ ブレーカプレート（圧力調整手段）

Claims (15)

1. 高分子化合物と薬剤とを高温高圧状態に保持して処理する方法において、
   押出機内部で上記高分子化合物と上記薬剤とを十分に混合、攪拌し、押出機内部を高温高圧状態に調整して高分子化合物と薬剤とを反応させ、
   それらの反応物を押出機の後段に設けた高圧容器内部に連続的に送給して、反応物を高温高圧状態に保ったまま一定時間保持し、
   その後、反応物を薬剤分離槽に連続的に送給して、高分子処理物と薬剤とに分離し、
   分離した高分子処理物を成形手段に連続的に送給して、高分子処理物を用いた成形物を成形することを特徴とする高分子化合物の処理方法。
2. 上記高圧容器内部で一定時間保持した反応物を、高圧容器の内圧よりも減圧した状態で薬剤分離槽に連続的に送給し、高分子処理物と薬剤とに分離する請求項１記載の高分子化合物の処理方法。
3. 上記分離した薬剤を不純物分離槽に送給して不純物を分離、除去し、その薬剤を上記押出機に再供給する請求項１又は２記載の高分子化合物の処理方法。
4. 上記成形手段に送給した高分子処理物を押出成形した後、その押出成形物を冷却し、所定形状に切断する請求項１から３いずれかに記載の高分子化合物の処理方法。
5. 上記高分子化合物と薬剤とを反応させ、変性反応、分解反応、又は架橋ポリマーの架橋点或いは分子鎖を切断する架橋切断反応を生じさせる請求項１から４いずれかに記載の高分子化合物の処理方法。
6. 上記高分子化合物が架橋ポリマーであり、上記薬剤がアルコール類又はアルコール類を含む混合物である請求項１から５いずれかに記載の高分子化合物の処理方法。
7. 高分子化合物と薬剤とを高温高圧状態に保持して処理する装置において、
   上記高分子化合物と上記薬剤とを混合、攪拌する押出機と、
   その押出機と一体に設けた高圧容器と、
   高圧容器の後段に接続され、高分子化合物と薬剤との反応物を、高分子処理物と薬剤とに分離する薬剤分離槽と、
   薬剤分離槽に接続され、分離された高分子処理物を成形する成形手段と、
   高圧容器と薬剤分離槽との間に設けた圧力調整手段とで構成されることを特徴とする高分子化合物の処理装置。
8. 上記高圧容器が流通式反応管である請求項７記載の高分子化合物の処理装置。
9. 上記押出機及び上記高圧容器を高温に加熱する加熱手段と、上記薬剤分離槽内の圧力を一定に保持する圧力制御手段とを更に備えた請求項７又は８記載の高分子化合物の処理装置。
10. 上記加熱手段が、上記薬剤分離槽の外周部に設けられた電熱ヒータである請求項９記載の高分子化合物の処理装置。
11. 上記加熱手段が、上記薬剤分離槽の外周部に設けられ、熱媒体が循環するジャケットと熱媒体をジャケットに供給する熱媒体循環装置とを有する請求項９記載の高分子化合物の処理装置。
12. 上記成形手段が、高分子処理物を押出成形する成形用押出機と、押出成形物を冷却する冷却装置と、冷却した押出成形物を切断する切断装置とを有する請求項７記載の高分子化合物の処理装置。
13. 上記圧力調整手段がディスチャージ弁である請求項７記載の高分子化合物の処理装置。
14. 上記圧力調整手段が、ディスチャージ弁と複数の穴を持つ抵抗体とを組み合わせたものである請求項７記載の高分子化合物の処理装置。
15. 上記圧力制御手段が、複数の穴を持つ抵抗体、流量調整バルブ、又はこれらを組み合わせたものである請求項９記載の高分子化合物の処理装置。
    

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