JP2013212641A - 積層シート剥離装置、積層シート剥離設備及び積層シート剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層シートの引っ張り状態を安定させ剥離作業を確実にする積層シート剥離装置、積層シート剥離設備及び積層シート剥離方法を提供する。
【解決手段】積層シート剥離設備１００を、積層シートＷを供給する繰り出し装置１０と、積層シートＷを温水Ｈにより加熱処理する加熱処理装置２０と、加熱処理装置２０で蒸気加熱された積層シートＷを剥離する積層シート剥離装置４０と、を備える構成とする。積層シート剥離装置４０を、剥離位置保持ローラ対４１と、第一引っ張りローラ対４２と、第二引っ張りローラ対４３と、張力付与装置４６と、を備える構成とする。剥離位置保持ローラ対４１と第二引っ張りローラ対４３との間に張力付与装置４６を配し、積層シートＷに張力を付与する。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層シート剥離装置、積層シート剥離設備及び積層シート剥離方法に関する。特に端材となり廃棄された積層シート等を剥離処理する際に好適な発明に係る。

建築現場等において端材となり廃棄された積層シート等は、埋め立て処理を行なっている。端材となり廃棄された積層シート等を剥離処理して再利用することが、資源の有効利用及び環境保護の観点から望まれていた。

本出願人が調査（ＩＰＤＬ、特許分類検索、テーマ３Ｆ１０８、検索式ＪＡ０２＊ＡＡ０２、平成２４年１月２０日）したところ、本発明の特許性に影響を与えるものではないが、従来のマイラフィルム剥離装置として、特許文献１に記載されるものがあった。

特開平０４−２９８０４号公報

図１０に示すようなＰＶＣ層８０と余極性高分子層８１としてのＰＥＴ層を有する積層シートを分離回収する際には、引っ張り角度、速度が適切でないと、各層のシートが破損してしまい、破損した各層のシートを再度セッティングして剥離作業を行わなければならず、剥離作業を機械で確実にすることは、困難であり手作業で行わなければならなかった。

本発明は、上記にかんがみて、積層シートの引っ張り状態を安定させ剥離作業を確実にする積層シート剥離装置、積層シート剥離設備及び積層シート剥離方法を提供するものである。

本出願人は、鋭意開発に努力する過程で下記構成の積層シート剥離装置に想到した。

請求項１記載の発明では、駆動装置により同期駆動して一方が駆動ローラとされノンスリップ構造を有し、積層シートを異方向に引っ張り可能に配された第一引っ張りローラ対と、第二引っ張りローラ対を備え、第一引っ張りローラ対及び第二引っ張りローラ対より積層シートの供給側に配される剥離位置保持ローラ対と、剥離位置保持ローラと第一引っ張りローラ対及び第二引っ張りローラ対のいずれか一方との間に配され、積層シートに間欠的に張力を付与する張力付与装置と、を有し、剥離位置保持ローラ対を構成するローラ間に積層シートの剥離部位が位置している。

これにより、積層シートの引っ張り時に、張力付与装置により積層シートに張力を付与するとともに、剥離位置保持ローラ対を構成するローラ間で積層シートの剥離部位が位置を移動させることになるので、第一引っ張りローラ対及び第二引っ張りローラ対の引っ張り量の違いによる、積層シートのたわみ、よれを抑制して積層シートの引っ張り状態を安定させ積層シートの剥離作業を確実にすることができる。

本発明における一実施形態の積層シート剥離設備の右側面図である。 図１における積層シート剥離設備に用いられる積層シート剥離装置の部分拡大図である。 本発明に適用される積層シートの断面図である。

本発明における積層シート剥離設備の第一の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において、図１紙面における上下を上下方向、図１紙面における左方向を後、右方向を前とし、図１紙面における手前側を右、奥側を左方向とする。

積層シート剥離設備１００は、図１に示すように、積層シートＷを供給する繰り出し装置１０と、積層シートＷを温水Ｈを加熱媒体として加熱処理する加熱処理装置（前処理装置）２０と、加熱処理装置２０で前処理された積層シートＷを剥離する積層シート剥離装置（以下、「剥離装置」という。）４０と、を備えている。

繰り出し装置１０は、図１に示すように、架台１２に取り付けられたリール１１が用いられ、リール１１に長尺帯状の積層シートＷが巻き付けられている。

加熱処理装置２０は、図１に示すように、ボイラ２１と、給水タンク２２と、ボイラ２１と給水タンク２２とを接続して温水Ｈを供給する給水管２３と、給水管２３の給水タンク手前の位置に配置され温水Ｈの温度を調節する温度調節器２４と、給水タンク２２から供給される温水Ｈが貯留される貯留槽２５と、貯留槽２５と接続され処理済の温水Ｈを排出する排水管２６と、を有している。

貯留槽２５は、蓋部材の積層シートＷの送り方向（前後方向）に沿った両端部に、積層シートＷが通過可能な開口部を有している。貯留槽２５内には、外周面が滑面に形成された抑えローラ２７が複数配設されている。

剥離装置４０は、図１、２に示すように、剥離位置保持ローラ対４１と、第一引っ張りローラ対４２と、第二引っ張りローラ対４３と、第三引っ張りローラ対４４と、第四引っ張りローラ対４５と、張力付与装置４６と、図示しない駆動装置と、を備え、一部が加熱処理装置２０内に配置されている。

剥離位置保持ローラ対４１は、外周面が滑面に形成され、加熱処理装置２０の貯留槽２５内に前後方向に沿って間隔をあけて配置されている。

第一引っ張りローラ対４２、第二引っ張りローラ対４３、第三引っ張りローラ対４４及び第四引っ張りローラ対４５は、それぞれ平歯車が用いられ、いずれか一方のローラが駆動ローラとされ、他方が従動ローラとされ、それぞれ対をなして構成されている。

第一引っ張りローラ対４２は、剥離位置保持ローラ対４１の前側に配置され、第二引っ張りローラ対４３は、剥離位置保持ローラ対４１の上側に配置されている。第三引っ張りローラ対４４は、第二引っ張りローラ対４３の前側に配置され、第四引っ張りローラ対４５は、第三引っ張りローラ対４４の前側に配置されている。

張力付与装置４６は、エアシリンダ４７が用いられ、上下方向における、剥離位置保持ローラ対４１と第二引っ張りローラ対４３との間に配されている。シリンダロッド４８の先端には、円筒状で外周面が滑面に形成された押圧部材４９が装着されている。

エアシリンダ４７は、図示しないエアコンプレッサに接続され、ソレノイドバルブ等を介して間欠的に後方向にシリンダロッド４８が押し出され、積層シートＷを後方に押圧し張力を付与する構成とされている。

本発明を適用する積層シートＷは、図３に示すような、三層構造である。すなわち、積層シートＷは、表・裏層が可塑剤入りのＰＶＣ層８０で形成され、中間がポリエステル繊維で形成された織布（多孔質層）である余極性高分子層８１で形成されている。そして、ＰＶＣ層８０と余極性高分子層８１とは（熱）溶着で一体化されている。また、ＰＶＣ層８０と余極性高分子層８１とが溶着一体化されている必然性はなく、接着一体化されているものにも、本発明は、後述の如く、適用可能である。

ここで、ＰＶＣ層８０は、軟質化のため、可塑剤が所要量配合されたＰＶＣ材料で形成されている。例えば、ジ２エチルへキシルフタレート（ＤＯＰ）の場合、２０〜６０ｐｈｒ配合されている。なお、他の可塑剤、例えば、ジイソデシル、ジウンデシル等のエステル系可塑剤が配合されたものでもよい。

そして、余極性高分子層８１としての織布は、本実施形態では、ポリエステル（例えば、ＰＥＴ）繊維からなるものであるが、ビニロン、ナイロン（ポリアミド）、アセテート、レーヨン等の他の熱可塑性の極性合成繊維、さらには、木綿、絹、麻等の天然繊維の織布でもよい。

また、余極性高分子層８１は、織布の代わりに不織布であってもよい。さらには、極性合成樹脂シート（多孔・非多孔シートを含む。）としてもよい。極性合成樹脂としては、熱可塑性のアクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロースアセテート樹脂等を挙げることができる。

次に、積層シート剥離設備１００の積層シートＷの剥離方法について説明する。リール１１に巻き付けられた積層シートＷを予備的に繋いで捨て部分を作り、積層シートＷを加熱処理装置２０の貯留槽２５内に導入し、開口部から引き出す。

温水Ｈによる加熱処理後に積層シートＷの捨て部分を外し、積層シートＷの裏面（図１の加熱処理装置２０通過時における上側を表、下側を裏とする）にあるＰＶＣ層８０の端部を手で剥離させて積層シートＷの裏側のＰＶＣ層８０の端部を第一引っ張りローラ対４２に噛み合わせる。

積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０及び余極性高分子層８１と積層シートＷの裏側のＰＶＣ層８０との剥離部位Ｘを剥離位置保持ローラ対４１を構成するローラ間に位置するようにして、積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０及び余極性高分子層８１の端部を第二引っ張りローラ対４３に噛み合わせる。

第二引っ張りローラ対４３に噛み合わせた、積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０及び余極性高分子層８１を第三引っ張りローラ対４４に噛み合わせ、さらに、積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０と余極性高分子層８１とを手で剥離させて、第四引っ張りローラ対４５に積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０を噛み合わせる。

そして、第一引っ張りローラ対４２、第二引っ張りローラ対４３、第三引っ張りローラ対４４及び第四引っ張りローラ対４５を同期駆動させる。

第一引っ張りローラ対４２及び第二引っ張りローラ対４３によって、積層シートＷの裏側のＰＶＣ層８０は前方向に、積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０及び余極性高分子層８１は積層シートＷの裏側のＰＶＣ層８０に対して略直交方向に、剥離されるとともに引っ張られて、加熱処理装置２０の貯留槽２５内を、積層シートＷが前後方向に沿って適度な張力を持って、１〜３ｍ／分の速度で移動する。

この際、積層シートＷは温水Ｈによる加熱処理により、配合されている可塑剤が流動化してＰＶＣ層８０から、ＰＶＣ層８０のＰＶＣと余極性高分子層８１のＰＥＴの界面の溶着又は接着を解除する。このとき、温水Ｈは溶剤と異なり積層シートＷの各層を変質させるようなことはない。

また、積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０と余極性高分子層８１とは、弾性率等の相違から伸び方が違ってくるため、積層状態で引っ張ると第一引っ張りローラ対４２及び第二引っ張りローラ対４３の引っ張り量の違いが生じる。

エアシリンダ４７は、間欠的に後方向にシリンダロッド４８を押し出して、積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０及び余極性高分子層８１を後方に押圧し張力を付与することで、積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０及び余極性高分子層８１と積層シートＷの裏側のＰＶＣ層８０との剥離部位Ｘを、後側に移動させる。また、前方向にシリンダロッド４８を引き戻して、積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０及び余極性高分子層８１への押圧を解除することで、積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０及び余極性高分子層８１と積層シートＷの裏側のＰＶＣ層８０との剥離部位Ｘを、前側に移動させる。

これらの作用により、第一引っ張りローラ対４２及び第二引っ張りローラ対４３の引っ張り量の違いを吸収して、引っ張られる積層シートＷの裏側のＰＶＣ層８０、積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０及び余極性高分子層８１のたわみ、よれ、ねじれ等を抑制する。

本実施形態において、シリンダロッド４８は、５気圧（５．１５ｋｇ／ｃｍ^２）のエア圧で、０．５秒間で５０〜１００ｍｍ後方向に押し出され、０．５秒間で押し出された距離と同じ距離分前側に引き戻される。剥離位置保持ローラ対４１を構成するローラの間隔は、平面視において対向する端縁間が、シリンダロッド４８の押し出し距離に対応した５０〜１００ｍｍとする。

なお、ＰＶＣ層８０のＰＶＣと余極性高分子層８１のＰＥＴの界面の溶着又は接着が温水Ｈによる加熱処理で弱められているので、第四引っ張りローラ対４５が積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０を引っ張るのみで、積層シートＷの表側のＰＶＣ層８０から余極性高分子層８１が自重で剥離される。

剥離作業を継続する場合、加熱処理装置２０の貯留槽２５に進入させる前に先の積層シートＷの終端と後の積層シートＷの始端とを接合して、貯留槽２５を通過した後に、再度、積層シートＷの端部を手で剥離させ、後の積層シートＷの噛み合わせは、上記の手順と同じである。

剥離装置４０では、駆動装置により同期駆動して一方が駆動ローラとされノンスリップ構造を有し、積層シートＷを異方向に引っ張り可能に配された第一引っ張りローラ対４２と、第二引っ張りローラ対４３を備え、第一引っ張りローラ対４２及び第二引っ張りローラ対４３より積層シートＷの供給側に配される剥離位置保持ローラ対４１と、剥離位置保持ローラ対４１と第二引っ張りローラ対４３との間に配され間欠的に張力を付与する張力付与装置４６と、を有し、剥離位置保持ローラ対４１を構成するローラ間に積層シートＷの剥離部位Ｘが位置している。

これにより、積層シートＷの引っ張り時に、張力付与装置４６により張力を付与するとともに、剥離位置保持ローラ対４１を構成するローラ間で積層シートＷの剥離部位Ｘが位置を移動させることになるので、第一引っ張りローラ対４２及び第二引っ張りローラ対４３の引っ張り量の違いによる、積層シートＷのたわみ、よれを抑制して積層シートＷの引っ張り状態を安定させ積層シートＷの剥離作業を確実にすることができる。

積層シート剥離設備１００は、積層シートＷを供給する繰り出し装置１０と、繰り出し装置１０から供給された積層シートＷの二層間における界面間結合力を減少させる前処理を行なう前処理装置としての積層シートＷを温水Ｈを加熱媒体として加熱処理する加熱処理装置２０と、加熱処理装置２０で温水加熱された積層シートＷを剥離する剥離装置４０と、を備えている。

積層シートＷを前処理装置としての加熱処理装置２０で温水Ｈにより加熱処理することで、配合されている可塑剤が流動化し積層シートＷの二層間における界面間結合力（溶着力、接着力）が低減する。これにより、剥離装置４０で積層シートＷの各層の剥離を容易にすることが可能となる。よって、積層シートＷの再生処理乃至廃棄処理の生産性を格段に向上させることができる。

また、本実施形態の積層シート剥離方法では、積層シートＷが、熱可塑性で異種の極性高分子材料からなる高分子積層体で構成され、高分子積層体が、ＰＶＣ層８０と、ＰＶＣを除く余極性高分子層８１との溶着体又は接着体であり、前処理として加熱処理装置２０において、高分子積層体を温水Ｈにより加熱処理してＰＶＣ層８０と余極性高分子層８１との界面の結合力を減少させ、駆動装置により同期駆動して一方が駆動ローラとされノンスリップ構造を有し、積層シートＷを異方向に引っ張り可能に配された第一引っ張りローラ対４２と、第二引っ張りローラ対４３を備え、第一引っ張りローラ対４２及び第二引っ張りローラ対４３より積層シートＷの供給側に配される剥離位置保持ローラ対４１と、剥離位置保持ローラ対４１と第二引っ張りローラ対４３との間に配され間欠的に張力を付与する張力付与装置４６と、を有し、剥離位置保持ローラ対４１を構成するローラ間に積層シートＷの剥離部位Ｘが位置している剥離装置４０により前処理された高分子積層体をＴ型剥離している。

ＰＶＣ層８０とＰＶＣ層８０と溶着乃至接着されている余極性高分子層８１を、短時間（例えば、５分以内）温水Ｈにより加熱処理して、配合されている可塑剤を流動化させ、界面の結合力を減少させて剥離しやすくしてから、剥離装置４０で剥離することにより、積層シートＷの剥離作業を容易にすることができる。したがって、高分子積層体の再生処理乃至廃棄処理の生産性を格段に向上させることができる。

上記構成の積層シート剥離設備１００は、加熱処理装置２０の貯留槽２５の全長：３０００ｍｍとする。

また、剥離装置４０の、抑えローラ２７を構成するローラは、直径：２８ｍｍとする。

また、第一引っ張りローラ対４２、第二引っ張りローラ対４３、第三引っ張りローラ対４４及び第四引っ張りローラ対４５を構成するローラは、それぞれ直径：３７ｍｍとする。

また、積層シートＷは、各層肉厚１０〜３００μｍ、合計肉厚３０〜９００μｍとする。

また、貯留槽２５内の温水Ｈの温度は４５°〜１００°とするが、８０°〜１００°。とするのが望ましい。

なお、前処理装置として温水Ｈにより加熱処理する加熱処理装置２０の代わりに、前処理装置として加圧水蒸気により加熱処理する加熱処理装置を用いることができる。この場合、例えば積層シートＷが、上記ＰＶＣ層８０と余極性高分子層８１としてのＰＥＴ層の場合、加圧水蒸気Ｓの温度は１２０°〜１４０°、圧力２．０２４６〜３．６８５０ｋｇ／ｃｍ^２にして、加熱処理装置内を、積層シートＷが左右方向（軸心方向）に沿って適度な張力を持って、１〜３ｍ／分の速度で移動するよう設定して行なうことができる。

また、積層シートＷの各層の品質低下を考慮しなければ、有機溶剤が貯留された有機溶剤槽内に積層シートＷを浸漬させて、ＰＶＣ層８０のＰＶＣの可塑剤を溶出させて、溶着力又は接着力を低減させることも可能である。

有機溶剤槽は、例えば、上方が開口した長尺な矩形箱状に形成して、開口部分を覆うように、透明な蓋部材を配設する。蓋部材の積層シートＷの送り方向に沿った両端部に、積層シートＷが通過可能なスリットを設ける。有機溶剤槽内には、有機溶剤が常温状態で貯留されている。このときの浸漬時間は、使用有機溶剤の種類（組成）により異なるが、通常、１０分以内、望ましくは、４〜８分とする。長く浸漬すると、ＰＶＣも溶解し、物理的層剥離して各層を分離することが困難となる。

上記構成にすれば、ＰＶＣ層８０とＰＶＣ層８０と溶着乃至接着されている余極性高分子層８１を、短時間（例えば、１０分以内）の浸漬処理後、各層相互の物理的層剥離を容易に行なうことができる。したがって、高分子積層体の再生処理乃至廃棄処理の生産性を格段に向上させることができる。

また、第一引っ張りローラ対４２、第二引っ張りローラ対４３、第三引っ張りローラ対４４及び第四引っ張りローラ対４５は、平歯車が用いられているが、積層シートＷを引っ張れるものであれば、外周面に摩擦力の大きい部材を用いたり、シボ加工が施されたりしたローラを用いることができる。

１００ 積層シート剥離設備
１０ 繰り出し装置
２０ 加熱処理装置
４０ 積層体シート剥離装置
４１ 剥離位置保持ローラ対
４２ 第一引っ張りローラ対
４３ 第二引っ張りローラ対
４６ 張力付与装置
４７ エアシリンダ
８０ ＰＶＣ層
８１ 余極性高分子層
Ｈ 温水
Ｗ 積層シート
Ｘ 剥離部位

Claims (7)

1. 異材質からなり可撓性を有する積層シートを同材質層毎に分離回収する際に使用する積層シート剥離装置であって、
   駆動装置により同期駆動して一方が駆動ローラとされノンスリップ構造を有し、前記積層シートを異方向に引っ張り可能に配された第一引っ張りローラ対と、第二引っ張りローラ対を備え、
   前記第一引っ張りローラ対及び前記第二引っ張りローラ対より前記積層シートの供給側に配される剥離位置保持ローラ対と、
   前記剥離位置保持ローラと前記第一引っ張りローラ対及び前記第二引っ張りローラ対のいずれか一方との間に配され、前記積層シートに間欠的に張力を付与する張力付与装置と、
   を有し、
   前記剥離位置保持ローラ対を構成するローラ間に前記積層シートの剥離部位が位置していることを特徴とする積層シート剥離装置。
2. 積層シートを供給する繰り出し装置と、
   前記繰り出し装置から供給された前記積層シートの二層間における界面間結合力を減少させる前処理を行なう前処理装置と、
   前記前処理装置で前記前処理された前記積層シートを剥離する前記請求項１記載の前記積層シート剥離装置と、
   を備えることを特徴とする積層シート剥離設備。
3. 前記前処理装置が、前記積層シートを温水により加熱処理する加熱処理装置であることを特徴とする請求項２記載の積層シート剥離設備。
4. 前記前処理装置が、前記積層シートを加圧水蒸気により加熱処理する加熱処理装置であることを特徴とする請求項２記載の積層シート剥離設備。
5. 異材質からなり可撓性を有する積層シートを同材質層毎に分離回収する際に使用する積層シート剥離方法であって、
   前記積層シートが、熱可塑性で異種の極性高分子材料からなる高分子積層体で構成され、
   前記高分子積層体が、ＰＶＣ層と、ＰＶＣを除く極性高分子材料で形成される層（以下「余極性高分子層」という。）との溶着体又は接着体であり、
   前記高分子積層体を前記ＰＶＣ層と前記余極性高分子層との界面の結合力を減少させる前処理をし、
   駆動装置により同期駆動して一方が駆動ローラとされノンスリップ構造を有し、前記積層シートを異方向に引っ張り可能に配された第一引っ張りローラ対と、第二引っ張りローラ対を備え、前記第一引っ張りローラ対及び前記第二引っ張りローラ対より前記積層シートの供給側に配される剥離位置保持ローラ対と、前記剥離位置保持ローラと前記第一引っ張りローラ対及び前記第二引っ張りローラ対のいずれか一方との間に配され前記積層シートに間欠的に張力を付与する張力付与装置と、を有し、前記剥離位置保持ローラ対を構成するローラ間に前記積層シートの剥離部位が位置している積層シート剥離装置により前記前処理された前記高分子積層体を剥離することを特徴とする積層シート剥離方法。
6. 前記前処理が、加熱処理装置により前記積層シートを温水で加熱処理して行われることを特徴とする請求項５記載の積層シート剥離方法。
7. 前記前処理が、加熱処理装置により前記積層シートを加圧水蒸気で加熱処理して行われることを特徴とする請求項５記載の積層シート剥離方法。

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