JP2006000433A - カーペットからカーペット層（繊維層）と裏打ち層とをそれぞれの原型を維持した分離回収方法及び分離回収した原型をそのままの層として再利用するカーペットのリユース方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 産業廃棄物を減らすべく循環型社会の構築
【解決手段】 カーペットのカーペット層（繊維層）と裏打ち層の境界面の張り付き強度（熱可塑性樹脂）を弱めるために４０℃以上に暖める。あるいは、カーペットの角のカーペット層（繊維層）と裏打ち層の境界面に切込みを入れることにより分離回収を容易にする条件を与えて、１対又は、２組の異方向に回転する同速度のロールの回転力を利用してカーペットのカーペット層（繊維層）と裏打ち層の両者ともに、破壊することなく層の原型を維持したまま分離回収する方法と再利用のリユース方法。
【選択図】 なし

Description

本発明はカーペット層（繊維層）と合成樹脂裏打ち層よりなるカーペットからカーペト層（繊維層）と合成樹脂裏打ち層の原型を維持して分離回収し、分離回収した合成樹脂裏打ち層を破砕粉砕することなく、そのままカーペットの裏打ち層として再利用する方法及び、分離回収したカーペット層（繊維層）を洗濯洗浄して再利用するカーペットのリユース方法に関するものである。

合成樹脂を裏打ち材としているカーペット床材はオフィスビル、商業ビル、公共施設、福祉施設、学校、病院、及び、一般住宅にまで広く使われるようになって、この張替え時には使用済みカーペットとして多量の廃棄物となっている。又その廃棄物の処理量も年々増加してきている。特に、裏打ち材の一部又はその大半を塩化ビニルで作られているカーペットは、焼却炉の腐食や燃やすことによって生じるダイオキシンの問題を抱えているので産業廃棄物として埋め立て処分されているのが一般的である。その埋め立て処分場も環境問題や地元住民の同意が得ら難くなって来て、年々減少している為に一層これらの廃棄物の処分が社会的課題となっている。
定型サイズのタイルカーペットの再利用技術としては、回収したタイルカーペットを粗切、微粉砕して再利用する方法などがあるが、これらの方法は一旦、粉砕して分級したり繊維くずを分離したりしてその樹脂分を取り出す必要があるために多大のエネルギーと大掛かりな設備とを必要としているほか、騒音や粉塵等の環境対策を講じる必要があるために再利用処理の費用がコスト高になってしまっていた。

本発明は多大な設備とエネルギーやその処理工程においても粉塵や騒音の発生が無く且つ、カーペットの繊維部分（層）とカーペットの裏打ち層をその原型のままで分離し、回収する分離方法によって、分離回収した各々の構造（層）をそのまま有効に再利用可能とした、合理的なリユース方法を提供することを目的とする。

上記課題は、次の1）〜 5）の発明によって解決される。
カーペットの繊維層と裏打ち層の境界面に切り込みを入れ、カーペットを暖めて合成樹脂裏打ち層の強度又は、裏打ち層の合成繊維層の張り付き強度を弱めた状態において、その切り込みに沿って繊維層と裏打ち層とを分離回収する方法。
カーペットを４０℃以上に暖めた状態で、１対の突起付き同速度ロール間隙中を通過させてカーペット層（繊維層）と裏打ち層を分離回収する方法。
カーペット温度を４０〜１５０℃の条件下で2組の対をなす同速度ロールに挿入することによってカーペット層（繊維層）と裏打ち層とを分離する分離回収方法。
室温〜８０℃の温度でカーペット断面の平行方向に切り込みを入れる方法。
カーペットを加熱することなく繊維層と裏打ち層を分離回収するスライス方法。

以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明に於けるカーペットとはカーペット層（繊維層）と合成樹脂たとえば塩化ビニル樹脂のいわゆる熱可塑性プラスチック製品やプロピレン樹脂製などの合成繊維層を裏打ち材としてカーペット層（繊維層）に張り合わせた二重構造を持ったカーペット床材であって、長尺品のカーペットや定型サイズのカーペットである。裏打ち材に天然の繊維類を張り合わせたものは含まないものとする。定型の使用済みカーペットや長尺品のカーペットに有効なリサイクル方法である。

切り込み用の刃物は、鋭敏な刃先を有する刃物であって、たとえばカッターナイフの刃や剃刀のような刃先である。刃物の取り付けは押えロールに並行であっても角度を付けても良いし、また移動しても良い。この刃物にバンドナイフのようなエンドレス刃を使用し、カーペットに送りをかければカーペット全体をスライスすることも可能である。
カーペットの加熱は、温水、熱湯水や熱風炉または熱板上あるいはＩＨヒター、高周波加熱などの方法が考えられる。

カーペットの断面への切り込みはカーペット層（繊維層）と裏打ち層の界面近傍に平行に切り込みを入れる。またその場所はカーペットの角を切り込むのが効果的であるが、カーペットの辺に平行に切り込んでも可能である。この切り込みはカーペット層（繊維層）と裏打ち層との境界を正確に分離させる様に導く役目と同時に、分離力を効果的に集中させて働かせるものである。この切り込み量は５mm以上、好ましくは１０〜４０mmである。

また、切り込みを入れるタイミングはカーペットの分離条件温度が８０℃以下の場合はカーペットを加熱する以前でも加熱後でも可能であるが、２０〜３０℃程度の室温温度のほうが切り込み易く効率的である。

本発明におけるカーペット層（繊維層）と裏打ち層を有効に分離させる温度は４０℃以上で可能である。温度が高いほうが分離力は小さくなるが１５０℃以上の高温では裏打ち層がつぶれてしまい原型を維持できない品種のカーペットもあるので比較的低い温度で分離処理を行ったほうが合理的であし、ほとんどのメーカー品が可能である。

１対の同速度回転を持った突起付のロールは、針状の突起であって、その突起を喰い込ませて各層をそれぞれ分離させるものである。また、喰い込んだ層を剥離板によって突起付きロールから外してカーペット層（繊維層）と裏打ち層を分離回収するものである。
２組の対となる同速度ロールは、対の一方がフリーロールであっても良く、対の両方を強制駆動ロールとする必要はない。この場合のフリーロールは分離をスムースに働かせる役目でありシワの発生を防ぎ安定した分離状態を維持する分離誘導の働きであるからである。
回転駆動ロールはそのロール面に小突起や凹凸または、ゴム等のような滑り止め効果を持たせた面状が望ましい。

また、フリーロールとフリーロールを対とした状態で、そのロール間隙間を切り込んだカーペットを通過させて、切り込んだ部分のカーペット層（繊維層）と裏打ち層を各々ロボットアームなどで掴んで広げても同様の分離は可能であるが、一部、あるいは部分掴みではその部分に集中応力が働いて変形を与えてしまうので分離回収品は完全な原型を維持することが困難となるし、広げる長さにも限界があり合理性に欠ける。

本発明によって分離回収されたカーペットの裏打ち層にはカーペットの繊維はまったく付着することが無いので再利用が容易であり、カーペットの裏打ち層の原型をそのまま維持しているので、粉砕などの加工処理を必要とすることなく再度カーペットの裏打ち材としてリユースが可能である。また共に、分離回収されたカーペット層（繊維層）もまたカーペット層の原型を維持して回収されるので再度有効利用できる。使用済みカーペットの場合ではカーペットの繊維層が汚れているので洗浄が必要になってくる。もし、床用カーペットをそのまま洗濯機にかけて洗浄しても洗浄効果は悪く、さらに脱水乾燥機にかけて脱水を行った場合はカーペットの構造が破壊されてしまい床用カーペットへのリユースは困難となるが本発明で分離回収したカーペット層（繊維層）は布状になって柔軟性があるために汎用の洗濯機や脱水機でもその効果が高くなって、再度カーペット等としてのリユースが可能である。

本発明は、使用済みカーペットのリサイクル、リユースの処理に多大なエネルギーや大規模な設備を必要としない処理方法であると同時に、分離回収したカーペット層（繊維層）及び裏打ち層がそのままの機能を維持した物として回収されるので、再利用の処理、加工をも経済的に行え得るものである。

以上の方法を、図面を示して説明する。
図１は本発明の第一の原理で、カーペットからカーペット層（繊維層）とカーペットの裏打ち層とを分離回収する方法の原理図を示した断面図である。暖められたカーペット（１）を１対の突起を持った同速度の回転ロール（２）の間隙中を通過するときに突起によってカーペット層（繊維層）と裏打ち層が突起によってそれぞれの層が保持されてカーペット層（繊維層）と裏打ち層が分離され、剥離板（３）によって回収される方法である。
図２は、本発明の第二の分離方法でカーペットからカーペット層（繊維層）とカーペットの裏打ち層を分離する方法の原理図を示した断面図である。

暖められたカーペット1を送りコンベアー７と送りロール８で挟んでフリーロール4-1と5-1間を通過させ導入板６に突き当てて、２組の対となる引き取りロール4-1、4-2及び5-1,5-2の間に導入すると、同速度の駆動ロール4-2、5-2の回転力でカーペット層（繊維層）と裏打ち層が分離される方法である。

図3は、本発明のカーペットの角に切り込みを入れる工程の一例を示した平面図である。
カーペット１の角を押えロール２で固定し、刃物３でカーペットの角の断面方向と平行のカーペット層（繊維層）と裏打ち層の界面の位置に切り込みを入れる。切込みを入れる場合切り込みの深さによって、刃物を移動させて切り込みを入れるか刃物の位置を固定してカーペットを送り込むかの方法をとり次工程の加熱工程をへて図２または図１の分離工程を行えばカーペットはカーペット層（繊維層）と裏打ち層とに容易に分離回収される。

本発明で分離回収されたカーペット層（繊維層）と裏打ち層は粉砕や分級などの処理加工を行うことなく、再度カーペットに利用することが出来る。又、回収されたカーペット層（繊維層）と裏打ち層はそれぞれの構造や機能を利用してカーペット以外の利用も考えられる。

本発明は、分離回収工程に多大のエネルギーや大規模な処理設備を必要としないし、処理工程が簡単でしかも比較的低い温度で分離回収できる。更に、破壊することなく各々の層の原型を維持した状態で分離回収出来るので後処理が単純化され、破砕、粉砕、分級工程を必要としないので粉塵や振動、騒音などの環境問題も少ない。また、分離回収された層は機能層として価値が高いのでカーペットへのリサイクルとして合理的、効率的、経済的に有効である。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例により何ら限定されるものではない。

繊維層の裏打ち層を持つタイルカーペットのカーペット層（繊維層）と裏打ち層の境界にカッターナイフで１０ｍｍ程度切り込みを入れたカーペットを沸騰したお湯に３分間浸けたカーペットを剣山で裏と表からお互いに突き刺して回転するようにカーペットをむくとカーペット層と裏打ち材の繊維層が剣山の針に引っかかってそれぞれが分離できた。

塩化ビニル裏打ち層を持つタイルカーペットを同様の方法で行った場合でも同様に分離できたので、カーペットを５０℃のお湯で３分間浸けて行っても分離できたが、むく力は沸騰水に浸けた場合よりも大きかった。

塩化ビニル裏打ち層を持つタイツカーペットを同様の方法で切り込みを入れ、１５０℃に設定したホットプレート上で5分間加熱して同様の方法でむくと品種（メーカー）によっては綺麗に分離できたものと崩れて綺麗に分離できない物とがあった。しかしむく力は小さくいずれも簡単に行えた。
また、分離比率（重量比）はメーカー間で異なるものの切り込み位置を一定に行えば温度による分離比率は殆ど同じ結果となった。

１対の突起付きロールによるカーペット層（繊維層）と裏打ち層を分離回収する方法を示す原理図である。 異方向に回転する２組の挟み込むロールによってカーペット層（繊維層）と裏打ち層を分離回収する方法を示す原理図である。 カーペットのカーペット層（繊維層）と裏打ち層の境界面に刃物を使って切り込みを入れる方法、及びスライスの例を示した平面図。

符号の説明

（１） カーペット
（２） １対の突起を持った駆動ロール
（３） 剥離板
１ カーペット
２ 押えロール
３ 刃物
４−１ フリーロール
４−２ 駆動ロール
５−１ フリーロール
５−２ 駆動ロール
６ 導入板
７ 送りコンベアー
８ 送りロール

Claims (4)

1. 合成樹脂裏打ち層を持つ床用カーペットのリユース方法において、カーペットを４０℃以上に暖めた状態で、１対の突起を持ったロールを同速度で回転させたロールの間隙に挿入通過させて、カーペット層（繊維層）と裏打ち層とを分離し、カーペット層（繊維層）及び裏打ち層共にその層の構造を破壊することなく回収することを特徴とするカーペットのカーペット層（繊維層）と裏打ち層の分離回収方法と分離回収したカーペット層（繊維層）及び裏打ち層の再利用方法。
2. 合成樹脂裏打ち層を持つ床用カーペットのリユース方法に於いて、カーペットの断面方向の角に切り込みを入れ、４０〜１３０℃に暖めたカーペットを、２組の対となる同速度の回転ロールに挿入して、カーペット層（繊維層）と裏打ち層を破壊することなくその層の原型を維持して、分離回収することを特徴とするカーペットのカーペット層（繊維層）と裏打ち層とを分離回収する方法及び、分離回収したカーペット層（繊維層）と裏打ち層を破砕や粉砕をすることなく再利用することを特徴とする分離回収したカーペット層（繊維層）と裏打ち層のリユース方法。
3. 分離回収したカーペット層（繊維層）を洗濯洗浄して再度カーペットに再利用する方法及びその製品。
4. 分離回収した裏打ち層を粉砕することなく再度カーペットの裏打ち層に再利用する方法及びその製品。
   

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