JP2013154323A

JP2013154323A - 塩化ビニル樹脂系壁紙からの塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分の分離システムおよび分離方法

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Publication number: JP2013154323A
Application number: JP2012018652A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Tooyama; 一弥遠山; Noriyuki Yokobori; 範行横堀
Original assignee: TOOYAMA SHIGYO KK
Current assignee: TOOYAMA SHIGYO KK
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-08-15
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: JP5871264B2

Abstract

【課題】塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分を分離するに際して、床材としての再生資源として実用化に耐える塩化ビニル樹脂成分を得ることができる分離システムの提供。
【解決手段】パンチング直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるパンチングスクリーンと、回転刃と回転刃と協働して被粉砕物をせん断する固定刃とを備えた粉砕装置で塩化ビニル樹脂系壁紙を塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分からなる混合粉に粉砕する。傾斜を徐々に強めた傾斜板を備えた4基の筒状の粉体分離装置を粉砕装置の後に直列に接続する。一基目の粉体分離装置で混合粉から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分を分離し、二基目以降の粉体分離装置で塩化ビニル樹脂成分からパルプ成分を繰り返し分離除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、建築物の内装などに用いられる塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分を分離するシステムおよび分離する方法に関する。

塩化ビニル樹脂系壁紙は、基材としての裏打紙の表面に塩化ビニル樹脂がコーティング法あるいはカレンダー法などで被覆した構造となっている。製造工程から発生する不具合品、デザイン等の変更品、長期在庫の処分品などの事情により発生する廃壁紙は、再資源化することが望ましい。しかしながら、裏打紙と塩化ビニル樹脂が強固に接着され、それぞれが柔らかく薄いことなどにより、紙と塩化ビニル樹脂層の分離が非常に難しいため、これらの廃壁紙は再資源化できず、大部分が埋め立て処理、焼却処理等で処理されている。埋め立て処理の場合、基材が紙であるため管理型処分場でなくてはならないので埋め立て処理スペースが限られるなどの問題がある。また、塩化ビニル樹脂系壁紙は、塩化ビニル樹脂、可塑剤、炭酸カルシウム等の樹脂成分（以下、本発明においては塩化ビニル樹脂成分という。）と紙パルプ（以下、本発明においてはパルプ成分という。）の積層複合材であり、樹脂成分が塩化ビニル樹脂であることから焼却処理は回避される傾向にある。

このような問題を解決するために、様々な壁紙の再利用方法、塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分の分離回収方法が検討、開発されてきた。例えば、特許文献１には、長期在庫品の廃壁紙を、再生材料としてパルプ成分と塩化ビニル樹脂成分を低コスト且つ高精度に分離回収することを課題として、その解決手段として次のような技術を開示している。廃壁紙をストレーナー設置の衝撃粉砕機を用い、基材の切断を抑え綿状の紙繊維に解し被覆ＰＶＣ層と剥離、粉砕して縦円筒形で中心部に円形板を配した風力分離装置の分離塔内を流れる上昇気流に乗せて上部排出口から紙成分を排出回収する、被覆ＰＶＣ成分は、円形板周囲から落下せしめ下部空気補給口から排出回収する方法において、粉砕と分離を一回以上繰り返し行いパルプ成分と塩化ビニル樹脂成分を回収する。また、特許文献２には特許文献１の改良技術として、特許文献１の技術で分離した塩化ビニル樹脂成分を攪拌機にて攪拌する工程を付加した技術が開示されている。

特許文献３は、塩化ビニル樹脂壁紙、石膏ボードなどの紙と樹脂または無機素材との積層物、タイルカーペット、防音シート、防水シート、工事用安全ネット、フレキシブルコンテナー等の樹脂層と繊維層との積層物または繊維層に樹脂層を含有した積層物等の複合材料の粉体化物を分離する粉体分離装置とこの粉体分離装置を用いた粉体分離システムに関する技術を開示している。粉体分離装置は、上下方向に延びる筒状体と、筒状体の下部側壁に開口し混合粉体がガスと一緒に流入する流入開口と、筒状体内に流入開口と対向する位置に設けられ、上部よりも下部が流入開口に近づくように傾斜された傾斜板と、筒状体の上部に開口し一部の粉体をガスと一緒に流出させる流出開口と、筒状体における流入開口よりも下部に設けられた、粉体を選択的に排出する弁と、を備えるものである。傾斜板の傾斜度としては、傾斜板が水平方向となす角が４５〜６０°が好ましいと記載されている。また、この粉体分離装置を直列に複数接続することにより、多段の分離がなされるため、より精度よく粉体の分離が可能となることも開示されている。

特許文献４は、特許文献３に開示される粉体分離装置を用いた粉体分離システムに好ましく用いられる粉体化装置を開示する文献である。この粉体化装置は、中心軸回りに回転される内筒と、前記内筒と略同軸に配置されて前記内筒を取り囲む外筒と、前記内筒の外周面上に設けられた打撃部材と、外周面に突起が形成されると共に前記内筒の中心軸と平行な軸周りを回転されるロールと、を備え、前記外筒における前記内筒の外周面と対向する位置に、前記外筒の軸方向に伸びるように開口部が設けられ、前記ロールは、前記ロールの外周面の一部が前記開口部を通って前記内筒の外周面と向き合うように前記外筒の外に配置され、前記内筒と前記ロールとは互いに向かい合う外周面同士が互いに異なる方向に移動するようにそれぞれ回転される、というものである。

特開２００５−２６２０９３号公報特開２００６−２７２２４１号公報特開２０１０−１４２７３１号公報特開２００９−１０１３１５号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示された技術では、回収された塩化ビニル樹脂成分にはパルプ成分が含まれており、床材などの再生資源として実用化するには十分ではないという問題がある。再生された塩化ビニル樹脂成分を床材などの再資源として実用化するためには、再生された塩化ビニル樹脂成分の嵩比重（粉体の質量（ｇ）÷粉体の体積（ｃｃ））は０．５以上が必要であるが、特許文献２に開示された技術のベストモードでも嵩比重は０．４２程度である。

特許文献４に記載の粉体化装置により得られる粉体は、特許文献３の段落番号００９２〜００９５に記載されているように、２，０００μｍを境界として粒径の相対的に小さい粉体と粒径の相対的に大きい粉体とが混在している。

本発明者等は、特許文献３の図３に示される粉体分離システムを参考にして、特許文献４に記載されるような粉体化装置を用いて略１０ｍｍ角に粗破砕した塩化ビニル樹脂系壁紙を粉体化し、次いで、粉体化装置の後段に直列に接続した４基の粉体分離装置により塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分とを分離したが、床材などの再生資源として実用化に耐えるような塩化ビニル樹脂成分を得ることができなかった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分を分離するに際して、床材などの再生資源として実用化に耐える塩化ビニル樹脂成分を得ることができる塩化ビニル樹脂系壁紙からの塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分の分離システムおよび分離方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、鋭意検討した結果、床材などの再生資源として実用化に耐える塩化ビニル樹脂成分を得るためには、粗破砕された塩化ビニル樹脂系壁紙を塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分からなる混合粉に粉砕するに際して、粒度の相対的に小さい粉体と粒度の相対的に大きい粉体とが混在している状態をなくすことが重要であること、また、分離された塩化ビニル樹脂成分にはパルプ成分が可能な限り含まれないようにすることが必要ではないかと考え、本発明を想起するに至った。

本発明に係る塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分とを分離するシステムは、粗破砕された塩化ビニル樹脂系壁紙を塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分からなる混合粉に粉砕する粉砕装置と、前記粉砕装置にて粉砕された混合粉を塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分に分離する分離装置と、を備えてなる塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分とを分離するシステムであって、
Ａ）前記粉砕装置は、前記粗破砕された塩化ビニル樹脂系壁紙を投入する投入口と、前記混合粉を排出する排出口を有するケーシングと、前記ケーシングにより粉砕室が形成され、前記粉砕室内に前記ケーシングに回転自在に支持された回転刃と、前記ケーシング側に固定され前記回転刃と協働して前記粗破砕された塩化ビニル樹脂系壁紙をせん断する固定刃と、前記回転刃の先端軌跡に沿うように円弧状に前記ケーシングに設けられたパンチング直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるパンチングスクリーンを備えてなるせん断式粉砕装置であり、
Ｂ）前記分離装置は、下記の4基の分離装置を直列に接続したものであり、
Ｂ）−１上下方向に伸びる筒状体と、前記筒状体の下部側壁に開口し前記混合粉が空気と共に流入する流入開口と、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が６５〜５６°である前記流入開口から空気と共に流入する混合粉が衝突する傾斜板と、前記筒状体の上部に開口し前記傾斜板に衝突した混合粉から分離したパルプ成分を流出させる流出開口と、前記傾斜板に衝突した混合粉から分離し前記筒状体の下方に落下する塩化ビニル樹脂成分（１）を排出する排出開口を備える第一分離装置、
Ｂ）−２上下方向に伸びる筒状体と、前記筒状体の下部側壁に開口し前記第一分離装置から排出された塩化ビニル樹脂成分（１）が空気と共に流入する流入開口と、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が５５〜４６°である前記流入開口から空気と共に流入する塩化ビニル樹脂成分（１）が衝突する傾斜板と、前記筒状体の上部に開口し前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（１）から分離したパルプ成分を流出させる流出開口と、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（１）から前記パルプ成分が分離し前記筒状体の下方に落下する塩化ビニル樹脂成分（２）を排出する排出開口を備える第二分離装置、Ｂ）−３上下方向に伸びる筒状体と、前記筒状体の下部側壁に開口し前記第二分離装置から排出された塩化ビニル樹脂成分（２）が空気と共に流入する流入開口と、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が４５〜３６°である前記流入開口から空気と共に流入する塩化ビニル樹脂成分（２）が衝突する傾斜板と、前記筒状体の上部に開口し前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（２）から分離したパルプ成分を流出させる流出開口と、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（２）から前記パルプ成分が分離し前記筒状体の下方に落下する塩化ビニル樹脂成分（３）を排出する排出開口を備える第三分離装置、Ｂ）−４上下方向に伸びる筒状体と、前記筒状体の下部側壁に開口し前記第三分離装置から排出された塩化ビニル樹脂成分（３）が空気と共に流入する流入開口と、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が３０〜２０°である前記流入開口から空気と共に流入する塩化ビニル樹脂成分（３）が衝突する傾斜板と、前記筒状体の上部に開口し前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（３）から分離したパルプ成分を流出させる流出開口と、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（３）から前記パルプ成分が分離し前記筒状体の下方に落下する塩化ビニル樹脂成分（４）を排出する排出開口を備える第四分離装置、Ｃ）前記粉砕装置の排出口と前記第一分離装置の流入開口は前記混合粉を吸引するラインを介して接続され、前記第一分離装置の排出開口と前記第二分離装置の流入開口は前記塩化ビニル樹脂成分（１）を吸引するラインを介して接続され、前記第二分離装置の排出開口と前記第三分離装置の流入開口は前記塩化ビニル樹脂成分（２）を吸引するラインを介して接続され、前記第三分離装置の排出開口と前記第四分離装置の流入開口は前記塩化ビニル樹脂成分（３）を吸引するラインを介して接続されている、ことを特徴とするものである。

本発明に係る塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分とを分離する方法は、一）ケーシングに回転自在に支持された回転刃と、前記ケーシング側に固定され前記回転刃と協働して被粉砕物をせん断する固定刃と、前記回転刃の先端軌跡に沿うように円弧状に前記ケーシングに設けられたパンチング直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるパンチングスクリーンを備えてなるせん断式粉砕装置を用いて、前記被粉砕物である最大長さが１０〜２０ｍｍに粗破砕された塩化ビニル樹脂系壁紙を前記回転刃と前記固定刃間に作用するせん断力によって粉砕し直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲の所定の粒度を有する塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分の混合粉とする工程、
二）上下方向に伸びる筒状体の下部側壁に開口する流入開口から、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が６５〜５６°である傾斜板に対して前記混合粉を空気と共に供給して衝突させ、前記筒状体の上部に開口する流出開口から衝突により分離したパルプ成分を空気と共に流出し、衝突により分離した塩化ビニル樹脂成分（１）を自重により前記筒状体の下方に落下させる第一分離工程と、
三）上下方向に伸びる筒状体の下部側壁に開口する流入開口から、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が５５〜４６°である傾斜板に対して前記塩化ビニル樹脂成分（１）を空気と共に供給して衝突させ、前記筒状体の上部に開口する流出開口から衝突により分離したパルプ成分を空気と共に流出し、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（１）から前記パルプ成分が分離した塩化ビニル樹脂成分（２）を自重により前記筒状体の下方に落下させる第二分離工程と、
四）上下方向に伸びる筒状体の下部側壁に開口する流入開口から、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が４５〜３６°である傾斜板に対して前記塩化ビニル樹脂成分（２）を空気と共に供給して衝突させ、前記筒状体の上部に開口する流出開口から衝突により分離したパルプ成分を空気と共に流出し、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（２）から前記パルプ成分が分離した塩化ビニル樹脂成分（３）を自重により前記筒状体の下方に落下させる第三分離工程と、
五）上下方向に伸びる筒状体の下部側壁に開口する流入開口から、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が３０〜２０°である傾斜板に対して前記塩化ビニル樹脂成分（３）を空気と共に供給して衝突させ、前記筒状体の上部に開口する流出開口から衝突により分離したパルプ成分を空気と共に流出し、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（３）から前記パルプ成分が分離した塩化ビニル樹脂成分（４）を自重により前記筒状体の下方に落下させる第四分離工程と、を有することを特徴とするものである。

本発明において、塩化ビニル樹脂成分（１）とは、直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲の所定の粒度を有する塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分の混合粉から第一分離装置を用いてパルプ成分を分離した塩化ビニル樹脂成分をいう。塩化ビニル樹脂成分（２）とは、塩化ビニル樹脂成分（１）から第二分離装置を用いて塩化ビニル樹脂成分（１）に付着しているパルプ成分を分離した塩化ビニル樹脂成分をいう。塩化ビニル樹脂成分（３）とは、塩化ビニル樹脂成分（２）から第三分離装置を用いて塩化ビニル樹脂成分（２）に付着しているパルプ成分を分離した塩化ビニル樹脂成分をいう。塩化ビニル樹脂成分（４）とは、塩化ビニル樹脂成分（３）から第四分離装置を用いて塩化ビニル樹脂成分（３）に付着しているパルプ成分を分離した塩化ビニル樹脂成分をいう。

本発明によれば、塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分を効率よく分離することができ、床材などの再生資源として実用化に耐える塩化ビニル樹脂成分を得ることができた。

実施の形態に係る塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分とを分離するシステムを説明する概略図である。図１に示すシステムに組み込まれたせん断式粉砕装置の概念図である。実施の形態に係るせん断式粉砕装置の要部断面図である。図１に示すシステムに組み込まれた直列に接続した4基の分離装置の断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、実施の形態に係る塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分とを分離するシステム（以下、本発明に係る分離システムともいう。）を説明する概略図である。図１を参照しながら、本発明に係る分離システムの概略を説明する。本発明に係る分離システムは、供給装置１、せん断式粉砕装置２０、第一分離装置３１、第二分離装置３２、第三分離装置３３、第四分離装置３４、塩化ビニル樹脂成分回収タンク４、パルプ成分回収タンク５、バグフィルター６とそれぞれの間に配設したラインを備えている。

供給装置１は、粗破砕された塩化ビニル樹脂系壁紙（以下、壁紙チップともいう。）をストックし、壁紙チップをせん断式粉砕装置２０に供給するものである。供給装置１とせん断式粉砕装置２０の間に配設したラインＬ０を通って吸引ファンＦ０の吸引力により空気と共に壁紙チップがせん断式粉砕装置２０に供給される。壁紙チップは、最大長さが１０〜２０ｍｍ程度の大きさに粗破砕されていることが好ましい。壁紙チップは、ロール状あるいはシート状の壁紙を、例えば１軸破砕機を搭載した破砕装置を利用して細片化することにより得られる。本発明に係る分離システムにおいては、破砕装置は前段の処理として供給装置１の前段に接続することができる。また、破砕装置は、本発明に係る分離システムが設置されている敷地内とは異なる場所に、独立に設置されていてもよい。

最大長さが１０〜２０ｍｍ程度の大きさに粗破砕されている壁紙チップは、せん断式粉砕装置２０により直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲の所定の粒度を有する塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分の混合粉に粉砕される。所定の粒度に粉砕された混合粉は、せん断式粉砕装置２０と第一分離装置３１の間に配設したラインＬ１を通って吸引ファンＦ１の吸引力により第一分離装置３１に空気と共に供給される。第一分離装置３１に供給された混合粉は、パルプ成分と塩化ビニル樹脂成分（１）に分離される。分離されたパルプ成分は、空気の流れにより第一分離装置３１の上方に舞い上がり、4基の分離装置３１、３２、３３、３４とバグフィルター６の間に配設したラインLを通ってパルプ成分回収タンク５に回収される。一方、混合粉から分離された塩化ビニル樹脂成分（１）は、自重により第一分離装置３１の下方に落下し、第一分離装置３１と第二分離装置３２の間に配設したラインL２を通って吸引ファンＦ２の吸引力により第二分離装置３２に空気と共に供給される。

第二分離装置３２に空気と共に供給される塩化ビニル樹脂成分（１）は、パルプ成分と塩化ビニル樹脂成分（２）に分離される。分離されたパルプ成分は、空気の流れにより第二分離装置３２の上方に舞い上がり、ラインLを通ってパルプ成分回収タンク５に回収される。一方、塩化ビニル樹脂成分（２）は、自重により第二分離装置３２の下方に落下し、第二分離装置３２と第三分離装置３３の間に配設したラインL３を通って吸引ファンＦ３の吸引力により第三分離装置３３に空気と共に供給される。

第三分離装置３３に空気と共に供給される塩化ビニル樹脂成分（２）は、パルプ成分と塩化ビニル樹脂成分（３）に分離される。分離されたパルプ成分は、空気の流れにより第三分離装置３３の上方に舞い上がり、ラインLを通ってパルプ成分回収タンク５に回収される。一方、塩化ビニル樹脂成分（３）は、自重により第三分離装置３３の下方に落下し、第三分離装置３３と第四分離装置３４の間に配設したラインL４を通って吸引ファンＦ４の吸引力により第四分離装置３４に空気と共に供給される。

第四分離装置３４に空気と共に供給された塩化ビニル樹脂成分（３）は、パルプ成分と塩化ビニル樹脂成分（４）に分離される。分離されたパルプ成分は、空気の流れにより第四分離装置３４の上方に舞い上がり、ラインLを通ってパルプ成分回収タンク５に回収される。一方、塩化ビニル樹脂成分（４）は、自重により第四分離装置３４の下方に落下する。塩化ビニル樹脂成分（４）は、第四分離装置３４と塩化ビニル樹脂成分回収タンク４の間に配設したラインL５を通って塩化ビニル樹脂成分回収タンク４に回収される。

図２は、図１に示す本発明に係る分離システムに組み込まれたせん断式粉砕装置２０の概念図であり、図３は、実施の形態に係るせん断式粉砕装置２０の要部断面図である。図面を参照しながら、せん断式粉砕装置２０により最大長さが１０〜２０ｍｍ程度の大きさに粗破砕されている壁紙チップが、直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲の所定の粒度を有する塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分の混合粉になる工程について説明する。本発明に係るせん断式粉砕装置２０は、壁紙チップを投入する投入口２０１と、粉砕されて得られた塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分からなる混合粉を排出する排出口２０２を有するケーシング２０８により粉砕室２０９が形成される。粉砕室２０９内にローター２０３とブレード２０４から構成される回転刃２０５がケーシング２０８に回転自在に支持されている。固定刃２０６は、回転刃２０５と協働して壁紙チップをせん断するようにケーシング２０８側に固定配置されている。回転刃２０５の先端軌跡に沿うように円弧状にパンチングスクリーン２０７がケーシング２０８に設けられている。このようなせん断粉砕装置としては、市販のものを利用することができる。

本発明においては、パンチングスクリーン２０７のパンチング直径は１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。パンチング直径が２．０ｍｍを超えると、本発明のように4基の分離装置３１、３２、３３、３４を直列に接続した分離工程を経ても、床材などの再生資源として実用化に耐える塩化ビニル樹脂成分を得るに適した塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分からなる混合粉とすることができない。また、パンチング直径が１．０ｍｍより小さいと粉砕処理能力が落ちるので好ましくない。

投入口２０１から投入される壁紙チップは、粉砕室２０９内で回転刃２０５と固定刃２０６に作用するせん断力が粉砕力となって粉砕され、パンチング直径以下に粉砕された混合粉はパンチングスクリーン２０７の穴を通過して排出口２０２に排出される。パンチング直径を超える粉砕物は、パンチングスクリーン２０７に沿って回転刃２０５により連れ回され繰り返し回転刃２０５と固定刃２０６に作用するせん断力によって粉砕され、最終的に粒度のそろった混合粉の全量が排出される。混合粉の粒度はパンチング直径の大きさに規制される。したがって、パンチングスクリーン２０７のパンチング直径を１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の所定の直径とした場合、本発明の塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分からなる混合粉は、直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲の所定の粒度を有することになる。パンチング穴を通過した混合粉は、直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲の所定の粒度の塩化ビニル樹脂成分と、所定の粒度の塩化ビニル樹脂成分にふわふわとした綿状のパルプ成分が纏わりついている状態となっている。本発明においては、パンチングスクリーン２０７のパンチング直径を１．５ｍｍとした場合、最も好ましい結果が得られている。

本発明に係るせん断式粉砕装置２０は、最大長さが１０〜２０ｍｍに粗破砕されている壁紙チップを投入口２０１から投入し、モーターＭにより回転する回転刃２０５の回転数を１，５００〜２，５００ｒｐｍ程度とし、パンチング直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるパンチングスクリーン２０７とした場合、１５０〜２７０ｋｇ／時程度の粉砕処理能力がある。排出口２０２から排出される塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分からなる混合粉は、空気通路２１０からラインＬ１を通って吸引ファンＦ１の吸引力により第一分離装置３１に空気と共に供給される。吸引ファンＦ１の吸引力は３５〜４５ｍ^３／秒程度である。

図４は、図１に示す本発明に係る分離システムに組み込まれた直列に接続した4基の分離装置３１、３２、３３、３４の断面図である。図面を参照しながら、本発明の塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分からなる混合粉が塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分に分離する工程について説明する。なお、説明の便宜上、図４を参照するに際しては、本発明の塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分からなる混合粉は符号ＶＰＭを付し、塩化ビニル樹脂成分（１）〜塩化ビニル樹脂成分（４）はそれぞれ符号ＶＣ１〜符号ＶＣ４を付し、パルプ成分は符号Ｐを付す。

本実施形態に係る第一分離装置３１は、主として筒状体３１０、流入開口３１１、傾斜板３１２、流出開口３１３、排出開口３１４を備えている。第一分離装置３１と同様に、第二分離装置３２、第三分離装置３３および第四分離装置３４についても、筒状体３２０、３３０および３４０を、流入開口３２１、３３１および３４１を、傾斜板３２２、３３２および３４２を、流出開口３２３、３３３および３４３を、排出開口３２４、３３４および３４４を、それぞれ備えている。本発明に係る4基の分離装置３１、３２、３３、３４は、傾斜板３１２、３２２、３３２、３４２が筒状体３１０の内側壁とのなす角θを除いては、同じ構造をしているので、第一分離装置３１を例にとってその構造を説明する。

筒状体３１０は、その軸が上下方向に伸びており断面形状は円形が好ましいが、楕円や正方形であってもよい。流入開口３１１から流入する空気が傾斜板３１２に衝突し安定した上昇気流となるためには、筒状体３１０の縦横比は５以上が好ましい。例えば、内径が３００〜１２００ｍｍとすれば高さは１５００〜８０００ｍｍ程度とすることができる。筒状体３１０の下部には、内径が５０〜２００ｍｍ程度の流入開口３１１が設けられている。流入開口３１１には流入管３１１ａが接続されている。流入管３１１ａはその先端がラインＬ１に接続している。また、流入管３１１ａには風量を調整するダンパＤ１が設けられている。筒状体３１０の底部は排出開口３１４となっている。排出開口３１４の下には、落下してくる塩化ビニル樹脂成分を受ける受け皿３１５が据えられている。排出開口３１４と受け皿３１５の間には、後工程である第二分離装置３２に接続するラインＬ２が嵌め込まれている。筒状体３１０の上部には内径が５０〜２００ｍｍ程度の流出開口３１３が設けられている。流出開口３１３には流出管３１３ａが接続されている。流出管３１３ａはその先端がラインＬに接続している。流入開口３１１と対向する筒状体３１０の内側壁には、上部よりも下部が流入開口３１１に近づくように傾斜した傾斜板３１２が設けられている。

次に、せん断式粉砕装置２０で粉砕された直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲の所定の粒度を有する塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分の混合粉が、第一分離装置３１から第４分離装置３４の４基の分離装置による分離工程を経て、塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分に分離する工程について説明する。

せん断式粉砕装置２０から供給される塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分の混合粉ＶＰＭ（以下、混合粉ＶＰＭということもある）は、直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲の所定の粒度の塩化ビニル樹脂成分と、塩化ビニル樹脂成分にふわふわとした綿状のパルプ成分が纏わりついている状態となっている。混合粉ＶＰＭは、せん断式粉砕装置２０からラインＬ１を通って空気と共に第一分離装置３１に供給される。混合粉ＶＰＭは、空気通路２１０からは吸引ファンＦ１により３５〜４５ｍ^３／秒程度の流量でラインＬ１を通過するが、流入管３１１ａに設けられたダンパＤ１により３０〜４０ｍ^３／秒程度の流量に調整されて流入開口３１１から筒状体３１０内に流入する。

空気と共に筒状体３１０内に流入する混合粉ＶＭＰは、傾斜板３１２に衝突しパルプ成分Ｐと塩化ビニル樹脂成分（１）ＶＣ１に分離する。傾斜板３１２が筒状体３１０の内側壁となす角θ１は、パルプ成分Ｐと塩化ビニル樹脂成分（１）ＶＣ１が最も効率よく分離されるように調整して決める。第一分離装置３１にて傾斜板３１２が筒状体３１０の内側壁となす角θ１を４５〜３０°（傾斜板３１２が水平方向とのなす角は４５〜６０°）とした場合、塩化ビニル樹脂成分（１）ＶＣ１の一部が流出開口３１３から流出し、塩化ビニル樹脂成分（１）ＶＣ１の回収率が低下する。角θ１を６５〜５６°（傾斜板３１２が水平方向とのなす角は２５〜３４°）とした場合、流出開口３１３から塩化ビニル樹脂成分（１）ＶＣ１の流出がない。好ましくは、θ１は６２〜５８°である。

ふわふわとした綿状のパルプ成分Ｐは、空気と共に上昇し流出開口３１３から流出し、流出管３１３ａに接続しているラインＬを通ってバグフィルター６を経てパルプ成分回収タンク５に回収される。バグフィルター６の吸引力は６０〜１２０ｍ^３／秒程度である。塩化ビニル樹脂成分（１）ＶＣ１は、自重により排出開口３１４の下に据えつけられた受け皿３１５に落下する。第一分離工程で８５〜９５重量％の塩化ビニル樹脂成分（１）ＶＣ１が回収できる。パルプ成分が塩化ビニル樹脂成分（１）の周囲に付着していることを目視で観察することができる。

排出開口３１４の下に据えつけた受け皿３１５に落下した塩化ビニル樹脂成分（１）ＶＣ１は、ラインＬ２を通って第二分離装置３２に供給される。空気と共に吸引ファンＦ２により吸引される塩化ビニル樹脂成分（１）ＶＣ１は、流入管３２１ａに設けられたダンパＤ２により３０〜４０ｍ^３／秒程度の流量に調整される。空気と共に筒状体３２０内に流入する塩化ビニル樹脂成分（１）ＶＣ１は、傾斜板３２２に衝突しパルプ成分Ｐと塩化ビニル樹脂成分（２）ＶＣ２に分離する。

塩化ビニル樹脂成分（２）ＶＣ２が流出開口３２３から流出しないような傾斜板３２２の傾斜の程度は、傾斜板３２２が筒状体３２０の内側壁となす角θ２は５５〜４６°（傾斜板３２２が水平方向とのなす角は３５〜４４°）である。好ましくは、θ２は５２〜４８°である。分離したパルプ成分Ｐは、空気と共に上昇し流出開口３２３から流出し流出管３２３ａに接続しているラインＬを通ってバグフィルター６を経てパルプ成分回収タンク５に回収される。塩化ビニル樹脂成分（２）ＶＣ２は、自重により排出開口３２４の下に据えつけられた受け皿３２５に落下する。第二分離工程で７５〜９０重量％の塩化ビニル樹脂成分（２）ＶＣ２が回収できる。塩化ビニル樹脂成分（２）ＶＣ２には、倍率が２００倍の顕微鏡で観察すると、体積で２０〜３０％程度のパルプ成分が塩化ビニル樹脂成分（２）の周囲に付着していることがわかる。

排出開口３２４の下に据えつけられた受け皿３２５に落下した塩化ビニル樹脂成分（２）ＶＣ２は、第二分離装置３２の下流に接続する第三分離装置３３を用いて、第二分離装置３２における第二分離工程と同様にして、塩化ビニル樹脂成分（２）ＶＣ２に付着しているパルプ成分Ｐを分離する。パルプ成分Ｐは、空気と共に上昇し流出開口３３３から流出し流出管３３３ａに接続しているラインＬを通ってバグフィルター経てパルプ成分回収タンク５に回収される。塩化ビニル樹脂成分（３）ＶＣ３は、自重により排出開口３３４の下に据えつけられた受け皿３３５に落下する。

第二分離装置３２から第三分離装置３３に空気と共に供給される塩化ビニル樹脂成分（２）ＶＣ２の供給量は、ダンパＤ３により３０〜４０ｍ^３／秒程度の流量に調製する。また、傾斜板３３２が筒状体３３０の内側壁となす角θ３は４５〜３６°（傾斜板３３２が水平方向とのなす角は４５〜５４°）とする。好ましくは、θ３は４２〜３８°である。第三分離工程で回収できる塩化ビニル樹脂成分（３）ＶＣ３は７０〜８５重量％である。塩化ビニル樹脂成分（３）ＶＣ３を倍率が２００倍の顕微鏡で観察すると、塩化ビニル樹脂成分の表面にパルプが突き刺さっていることが認められる。嵩比重は０．４〜０．４５であり床材などの再資源としては不適である。

排出開口３３４の下に据えつけられた受け皿３３５に落下した塩化ビニル樹脂成分（３）ＶＣ３は、第三分離装置３３の下流に接続する第四分離装置３４を用いて、第三分離装置３３における分離工程と同様にして、塩化ビニル樹脂成分（４）とパルプ成分に分離する。パルプ成分Ｐは、空気と共に上昇し流出開口３４３から流出し流出管３４３ａに接続するラインＬを通ってバグフィルター６を経てパルプ成分回収タンク５に回収される。塩化ビニル樹脂成分（４）ＶＣ４は、自重により排出開口３４４の下に据えつけられた受け皿３４５に落下する。第三分離装置３３から第四分離装置３４に空気と共に供給される塩化ビニル樹脂成分（３）ＶＣ３の供給量は、ダンパＤ４により３０〜４０ｍ^３／秒程度の流量に調製する。また、傾斜板３４２が筒状体３４０の内側壁となす角θ４は３０〜２０°（傾斜板３４２が水平方向とのなす角は６０〜７０°）である。好ましくは、θ４は２７〜２３°である。

排出開口３４４の下に据えつけられた受け皿３４５に落下した塩化ビニル樹脂成分（４）ＶＣ４は、ラインL５を通って塩化ビニル樹脂成分回収タンク４に回収される。最終的な塩化ビニル樹脂成分の回収率、すなわち塩化ビニル樹脂成分（４）ＶＣ４の回収率は６５〜７５重量％、パルプ成分の回収率、すなわち第一分離工程から第四分離工程を経て得られるパルプ成分Ｐの回収率は２５〜３５重量％である。

本発明では、例えばせん断式粉砕装置の粉砕処理能力を１５０〜２７０ｋｇ／時とした場合、本発明に係る分離システムの処理能力は１５０〜２２０ｋｇ／時である。また、塩化ビニル樹脂成分（４）とパルプ成分を合わせた回収率は９９重量％以上を見込むことができる。

塩化ビニル樹脂成分（４）の嵩比重は０．５〜０．７である。この嵩比重の範囲であれば、床材などの再資源として問題なく利用することができる。本発明においては、嵩比重は、ＪＩＳＫ−６７２１に準じて測定する値である。塩化ビニル樹脂成分（４）に酸化カルシウムなどの充填材を添加調整して床材などに利用することができる。また、回収したパルプ成分は猫砂として利用することができる。

本発明は、製造工程から発生する不具合品、デザイン等の変更品、長期在庫の処分品などの事情により発生する塩化ビニル樹脂系壁紙を床材などの再資源化に利用することができる。

２０・・・せん断式粉砕装置、２０１・・・投入口、２０２・・・排出口、２０５・・・回転刃、２０６・・・固定刃、２０７・・・パンチングスクリーン、２０８・・・ケーシング、２０９・・・粉砕室、３１・・・第一分離装置、３２・・・第二分離装置・・・３３・・・第三分離装置、３４・・・第四分離装置、３１０、３２０、３３０、３４０・・・筒状体、３１１、３２１、３３１、３４１・・・流入開口、３１２、３２２、３３２、３４２・・・傾斜板、３１３、３２３、３３３、３４３・・・流出開口、３１４、３２４、３３４、３４４・・・排出開口

Claims

粗破砕された塩化ビニル樹脂系壁紙を塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分からなる混合粉に粉砕する粉砕装置と、前記粉砕装置にて粉砕された混合粉を塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分に分離する分離装置と、を備えてなる塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分とを分離するシステムであって、
Ａ）前記粉砕装置は、前記粗破砕された塩化ビニル樹脂系壁紙を投入する投入口と、前記混合粉を排出する排出口を有するケーシングと、前記ケーシングにより粉砕室が形成され、前記粉砕室内に前記ケーシングに回転自在に支持された回転刃と、前記ケーシング側に固定され前記回転刃と協働して前記粗破砕された塩化ビニル樹脂系壁紙をせん断する固定刃と、前記回転刃の先端軌跡に沿うように円弧状に前記ケーシングに設けられたパンチング直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるパンチングスクリーンを備えてなるせん断式粉砕装置であり、
Ｂ）前記分離装置は、下記の4基の分離装置を直列に接続したものであり、
Ｂ）−１上下方向に伸びる筒状体と、前記筒状体の下部側壁に開口し前記混合粉が空気と共に流入する流入開口と、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が６５〜５６°である前記流入開口から空気と共に流入する混合粉が衝突する傾斜板と、前記筒状体の上部に開口し前記傾斜板に衝突した混合粉から分離したパルプ成分を流出させる流出開口と、前記傾斜板に衝突した混合粉から分離し前記筒状体の下方に落下する塩化ビニル樹脂成分（１）を排出する排出開口を備える第一分離装置、
Ｂ）−２上下方向に伸びる筒状体と、前記筒状体の下部側壁に開口し前記第一分離装置から排出された塩化ビニル樹脂成分（１）が空気と共に流入する流入開口と、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が５５〜４６°である前記流入開口から空気と共に流入する塩化ビニル樹脂成分（１）が衝突する傾斜板と、前記筒状体の上部に開口し前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（１）から分離したパルプ成分を流出させる流出開口と、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（１）から前記パルプ成分が分離し前記筒状体の下方に落下する塩化ビニル樹脂成分（２）を排出する排出開口を備える第二分離装置、
Ｂ）−３上下方向に伸びる筒状体と、前記筒状体の下部側壁に開口し前記第二分離装置から排出された塩化ビニル樹脂成分（２）が空気と共に流入する流入開口と、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が４５〜３６°である前記流入開口から空気と共に流入する塩化ビニル樹脂成分（２）が衝突する傾斜板と、前記筒状体の上部に開口し前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（２）から分離したパルプ成分を流出させる流出開口と、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（２）から前記パルプ成分が分離し前記筒状体の下方に落下する塩化ビニル樹脂成分（３）を排出する排出開口を備える第三分離装置、
Ｂ）−４上下方向に伸びる筒状体と、前記筒状体の下部側壁に開口し前記第三分離装置から排出された塩化ビニル樹脂成分（３）が空気と共に流入する流入開口と、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が３０〜２０°である前記流入開口から空気と共に流入する塩化ビニル樹脂成分（３）が衝突する傾斜板と、前記筒状体の上部に開口し前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（３）から分離したパルプ成分を流出させる流出開口と、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（３）から前記パルプ成分が分離し前記筒状体の下方に落下する塩化ビニル樹脂成分（４）を排出する排出開口を備える第四分離装置、
Ｃ）前記粉砕装置の排出口と前記第一分離装置の流入開口は前記混合粉を吸引するラインを介して接続され、前記第一分離装置の排出開口と前記第二分離装置の流入開口は前記塩化ビニル樹脂成分（１）を吸引するラインを介して接続され、前記第二分離装置の排出開口と前記第三分離装置の流入開口は前記塩化ビニル樹脂成分（２）を吸引するラインを介して接続され、前記第三分離装置の排出開口と前記第四分離装置の流入開口は前記塩化ビニル樹脂成分（３）を吸引するラインを介して接続されている、
ことを特徴とする塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分とを分離するシステム。
塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分とを分離する方法であって
一）ケーシングに回転自在に支持された回転刃と、前記ケーシング側に固定され前記回転刃と協働して被粉砕物をせん断する固定刃と、前記回転刃の先端軌跡に沿うように円弧状に前記ケーシングに設けられたパンチング直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるパンチングスクリーンを備えてなるせん断式粉砕装置を用いて、前記被粉砕物である最大長さが１０〜２０ｍｍに粗破砕された塩化ビニル樹脂系壁紙を前記回転刃と前記固定刃間に作用するせん断力によって粉砕し直径が１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲の所定の粒度を有する塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分の混合粉とする工程、
二）上下方向に伸びる筒状体の下部側壁に開口する流入開口から、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が６５〜５６°である傾斜板に対して前記混合粉を空気と共に供給して衝突させ、前記筒状体の上部に開口する流出開口から衝突により分離したパルプ成分を空気と共に流出し、衝突により分離した塩化ビニル樹脂成分（１）を自重により前記筒状体の下方に落下させる第一分離工程と、
三）上下方向に伸びる筒状体の下部側壁に開口する流入開口から、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が５５〜４６°である傾斜板に対して前記塩化ビニル樹脂成分（１）を空気と共に供給して衝突させ、前記筒状体の上部に開口する流出開口から衝突により分離したパルプ成分を空気と共に流出し、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（１）から前記パルプ成分が分離した塩化ビニル樹脂成分（２）を自重により前記筒状体の下方に落下させる第二分離工程と、
四）上下方向に伸びる筒状体の下部側壁に開口する流入開口から、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が４５〜３６°である傾斜板に対して前記塩化ビニル樹脂成分（２）を空気と共に供給して衝突させ、前記筒状体の上部に開口する流出開口から衝突により分離したパルプ成分を空気と共に流出し、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（２）から前記パルプ成分が分離した塩化ビニル樹脂成分（３）を自重により前記筒状体の下方に落下させる第三分離工程と、
五）上下方向に伸びる筒状体の下部側壁に開口する流入開口から、前記流入開口と対向する前記筒状体の内側壁に上部よりも下部が前記流入開口に近づくように傾斜して設けられ前記内側壁とのなす角が３０〜２０°である傾斜板に対して前記塩化ビニル樹脂成分（３）を空気と共に供給して衝突させ、前記筒状体の上部に開口する流出開口から衝突により分離したパルプ成分を空気と共に流出し、前記傾斜板に衝突した塩化ビニル樹脂成分（３）から前記パルプ成分が分離した塩化ビニル樹脂成分（４）を自重により前記筒状体の下方に落下させる第四分離工程と、
を有することを特徴とする塩化ビニル樹脂系壁紙から塩化ビニル樹脂成分とパルプ成分とを分離する方法。