JP2013538117A - 家具、特にベッド用ボトムをリサイクルする方法と、その方法により得られるシートと、関連するリサイクル設備 - Google Patents

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Abstract

本発明は、木製部品を含む家具、特にベッド用ボトムをリサイクルする方法に関する。本発明の方法は、木製部品を粉砕して粉砕された木にする粉砕ステップ(20)と、所定量の粉砕された木と所定量の二成分繊維を含む混合物を用意する混合ステップ(22)と、混合物から圧密化されていないシートを形成するステップ(24)と、圧密化されていないシートを熱で圧密化するステップ(26)と、圧密化されたシートをカレンダ加工するステップ(27)と、を含む。

Description

本発明は、全体として家具の分野に関する。
より詳細には、本発明は、第1の態様によれば、木製部品(特にベッド用ボトム)を含む家具をリサイクルする方法に関する。
ベッド用ボトムは、現在のところ寿命が来ると廃棄されるか焼却される。こうした解決法はエコロジーの観点からして満足のゆくものではない。寿命が来るベッド用ボトムは毎年かなりの量にのぼる。ベッド用ボトムは、鋼鉄、木、テキスタイル、ポリウレタン発泡材など、互いに異なる多彩な材料で構成されている。こうした材料を燃やすとガスが発生し、その中には有毒なものもある。ベッド用ボトムを廃棄する場合には、大きな体積を占めるため、既存の処理ルートには合っていない。それに加え、材料の中には最終的に有機材料に変換されないものがある。
こうした流れの中で、本発明は、エコロジーの観点からして廃棄したり焼却したりするよりも満足のゆく家具リサイクル方法を提案することを目標とする。
その目的で、本発明は、木製部品を含む家具、特にベッド用ボトムをリサイクルする方法に関し、この方法は、
木製部品を粉砕して粉砕された木にする粉砕ステップと、
所定量の粉砕された木と所定量の二成分繊維を含む混合物を用意する混合ステップと、
その混合物から圧密化されていないシートを形成するステップと、
圧密化されていないそのシートを熱で圧密化するステップと、
圧密化されたそのシートをカレンダ加工するステップと、を含む。
この方法は、以下に示す特徴のうちの1つ以上を個別に、又は許容可能な任意の組み合わせでさらに含んでもよい。
家具を解体して基本材料を得る解体ステップ、
木製部品を基本材料から分離する仕分けステップ、
粉砕ステップにおいて、あらかじめ解体せずに前記家具全体を粉砕すること、
粉砕ステップの前に家具を消毒するステップ、
家具は、その家具の外面に消毒剤を散布する化学的方法により、又はその家具をマイクロ波放射に晒すことにより消毒されること、
圧密化されていないシートを形成するステップにおいて、エアレイ法に従ってチェンバーの中で混合物を空気流によって運んで分散させること、
粉砕ステップの前に、家具の中で所定の複数の化合物を検出するステップ、
混合物が、50重量%〜95重量%の粉砕された木と、5重量%〜50重量%の二成分繊維を含むこと、
木製部品が、長さ10〜20mm、幅2〜5mmの木屑に粉砕されること。
第2の態様によれば、本発明は、上記の特徴を有する方法によって得られるシートに関し、このシートは、二成分繊維と粉砕された木の混合物を含む。
好ましくは、この混合物は、50重量%〜95重量%の粉砕された木と、5重量%〜50重量%の二成分繊維を含みうる。
第3の態様によれば、本発明は、木製部品を含む家具、特にベッド用ボトムをリサイクルするための設備に関し、この設備は、
木製部品を粉砕する装置と、
所定量の粉砕された木と所定量の二成分繊維を含む混合物を用意する混合装置と、
その混合物から圧密化されていないシートを形成する装置と、
圧密化されていないそのシートを熱で圧密化する装置と、
圧密化されたそのシートをカレンダ加工する装置と、を備える。
本発明の他の特徴と利点は、添付の図面を参照した以下の詳細な説明から明らかになろう。なおその説明は例示であり、本発明がその説明に限定されることは決してない。
本発明の方法を示すフローチャートである。 粉砕するステップと、混合するステップと、圧密化されていないシートを形成するステップと、圧密化するステップのための製造ラインの模式図である。 圧密化されていないシートを圧密化するステップの模式図である。
以下に記載する方法は、主要なステップが図1に図示されている。この方法は、寿命が来た家具をリサイクルするためのものである。
家具は、特に、ベッド用ボトム、衣装棚、クローゼット、衣装だんす、食器棚や、木製部品を含む他のあらゆるタイプの家具である。本明細書では、家具とは、すべての要素(扉、側部と後部のパネル、底板、棚板など)を含む完全な家具と、家具から分離されていて単独では完全な家具にならない要素(扉、パネルなど)を意味する。さらに、本発明の方法は、家具や家具の要素のほか、製造時の木屑(例えばベッド用ボトムや家具を製造するときの木屑)のリサイクルに適している。
以下の説明では、“処理すべき要素”という表現により、完全な家具、家具の要素、製造時の木屑をすべて表わす。
リサイクルされるあらゆる家具は木製部品を含んでいる。家具は、全体が木製部品でできているか、木製部品と、別の材料(布地、プラスチック、金属など)からなる部品を含んでいてよい。木製部品は、むき出しであるか、塗装されているか、染められているか、プラスチックや布地などの材料からなる装飾物で覆われていてよい。
木製部品は、マツ、オーク、サクラ、セイヨウナシなどの頑丈な木でできていても構わない。
さらに、木製部品は、圧縮木材でできていてよい。圧縮木材とは、糊などの結合剤を用いて木の小片(繊維、木屑、断片)を集成した部材を意味する。これらの小片は圧力下で高温にて集成される。圧縮木材の例として、グルーラム、中密度繊維板、カウンターベニヤ、配向性ストランドボードが挙げられるが、すべてを列挙したわけではない。
図1に示すように、本発明の方法は、
処理すべき要素を受け取って荷降ろしするステップ10と、
処理すべき要素を消毒するステップ14と、
処理すべき要素を解体して基本材料を得る解体ステップ16と、
基本材料から木製部品を分離する仕分けステップ18と、
木製部品の中で所定の複数の化合物を検出することを目的とした検査ステップ19と、
木製部品を粉砕して粉砕された木にする粉砕ステップ20と、
所定量の粉砕された木と所定量の二成分繊維を含む混合物を用意する混合ステップ22と、
その混合物から圧密化されていないシートを形成するステップ24と、
圧密化されていないそのシートを圧密化するステップ26と、
圧密化されたそのシートをカレンダ加工するステップ27と、
圧密化されたそのシートを包装するステップ28と、
圧密化されたそのシートを荷積みして発送するステップ30と、を含む。
これらのステップについてこれから順番に詳しく説明する。
ステップ10では、処理すべき要素を輸送手段から受け取って荷降ろしする。
次に、寿命が来て処理すべきいくつかの要素(例えば古くなったベッド用ボトム)は、消毒ステップ14に送られる。他の要素は、消毒ステップ14を経ることなく、解体ステップ16及び仕分けステップ18に、又は、検査ステップ19に直接送られる。
消毒ステップの目的は、処理すべき要素の中に存在している可能性のある細菌を殺すことである。健康の観点から消毒を十分に行なうことで、この方法のさまざまなステップで作業する作業者を保護するとともに、リサイクルされる最終製品がまったく衛生的であることを保証する必要がある。
消毒ステップは殺菌ステップではなく、処理すべき要素の中に存在している細菌をすべて殺すことを目的とはしていない。
消毒ステップは、細菌を少なくとも99%、好ましくは99.9%、さらに好ましくは99.99%排除することを目的としている。
消毒ステップは、化学的に、又は電磁波によって行なう。
化学的消毒は、処理すべき要素の外面に消毒剤を散布することからなる。この作業は気密室の中で実施される。散布後、処理すべき要素を2時間30分間にわたって気密室に放置する。
消毒剤は、例えばLaboratoire ANIOS社がANIOS DVA HPHという商品名で販売している製品である。使用量は、普通サイズのベッド用ボトムで約8mlである。
電磁波による消毒は、処理すべき要素をマイクロ波トンネルの中に入れて実施する。
解体ステップ16では、処理すべき要素を作業者が解体する。
仕分けステップでは、木製部品を、処理すべき要素の解体によって得られた他の材料から分離する。
例えばベッド用ボトムは、概して木又は金属からなる堅固なフレームを備え、また、木製の床板、布地からなる外装、金属製のバネなどを備えていてよい。
ベッド用ボトムの木製構造体(フレーム、床板)は、布地からなる外装及び金属製のバネから分離される。
木製部品を互いに分離し、木の性質(圧縮木材であるか、それとも頑丈な木であるか)、木の種類(頑丈な木の場合)、圧縮のタイプに応じて異なるファミリーに仕分けることも可能である。
ステップ19では、いくつかの材料の組成を検査する。対象となる材料は、最終製品中に含まれることが許されていない化合物を含んでいる可能性のある材料である。そのような化合物は、例えば、ホルムアルデヒドなどのVOC(揮発性有機化合物)である。そのような化合物を含んでいる可能性のある材料は、例えば、圧縮木材からなるパネル、ポリウレタン発泡材、接着剤残留物などである。
検査は、検査すべきそれぞれの材料を少量採取して自動検出装置でそのサンプルの組成を分析することによって実施し、そのサンプルが所定のリストに掲載されている化合物を含んでいるかどうかを確認する。その装置として、例えば、FID(フレームイオン化検出器)に接続した気相クロマトグラフィ装置が可能である。
材料がリストにある化合物を所定の閾値よりも少ない量で含んでいる場合には、その材料は本発明のリサイクル法によって処理される。なぜなら粉砕ステップ20と圧密化ステップ26によってその化合物の大半を除去し、圧密化されたシートに含まれるその化合物の濃度を許容基準内にできるからである。圧密化ステップでは、あとで説明するように熱処理がなされる。この圧密化ステップは、規制されている化合物の除去に特に有効である。所定の閾値は個々の化合物に特有の値である。閾値は、特に、粉砕ステップと圧密化ステップにおける化合物の除去率と、不織材料からなるシートの組成(そのシートの中でその化合物を含んでいる材料の割合)に依存する。
材料が上記の化合物を所定の閾値よりも多い量で含んでいる場合には、その材料は本発明のリサイクル法によって処理されず、例えば検出された化合物を含む材料を受け入れるために設けた管理されたゴミ捨て場に送られる。
ステップ20では、木製部品を粉砕されて、長さ10〜20mm、幅2〜5mmの木屑にされる。粉砕作業は2段階で実施される。材料は、最初に、30〜50mmのホッパを備えるローター付きプレフォーム形成シュレッダで処理される。このプレフォーム形成シュレッダから出た材料は次に、4mm〜10mmのホッパを備える二次シュレッダに送られる。木屑は袋の中に回収される。
磁気ローラを備える振動式分離装置が各シュレッダのすぐ下流に配置されていて、金属片を粉砕された他の材料から分離することができる。
あるいは、処理すべき要素をあらかじめ解体することなく粉砕することができる。その場合には、磁気ローラを用いて金属を他の材料から分離する。しかしシュレッダから出る粉砕された木には、木だけでなく、他の材料(ベッド用ボトムに被せる布地など)も含まれている。
異なるファミリーの木製部品は別々に分離することができる。
粉砕された木は、粉砕ステップ20の終了後、例えば袋の中に保管される。異なるファミリーの木製部品は、別々の袋の中に保管することができる。
粉砕ステップによってある種の化合物(例えばVOCやホルムアルデヒド)が一部除去されることに注意されたい。これらの化合物は例えばガスの形態で放出される。
ステップ22では、粉砕された木から混合物を用意する。所定量の粉砕された木を所定量の二成分繊維と混合する。これらの量は、取得する最終製品に合わせて選択する。
二成分繊維は、あとで説明するように、加熱後にシートを圧密化するためのものである。
あるいは、家具のリサイクルから出るのではない別の材料を混合物に添加してよい。さらに、最終製品の性質に合わせて選択した添加剤を混合物に添加することが可能である。例えばその添加剤は、不燃剤を含んでよい。
一実施態様によれば、最終製品は、木をベースとした熱成形材料からなるシートであり、厚さが5〜50mm(例えば10mm)である。
このような最終製品では、混合物として、重量%で、
50%〜95%の粉砕された木、好ましくは65%〜90%の第4のファミリーの粉砕された木、さらに好ましくは75%〜85%の粉砕された木と、
5%〜50%の二成分繊維、好ましくは10%〜35%の二成分繊維、さらに好ましくは15%〜25%の二成分繊維と、
を含む混合物を選択する。
二成分繊維は、繊維の全長に分布する2種類の成分からなる。各成分は、異なる物理的又は化学的な特性を有してよい。さらに、それらの成分として、同じタイプのポリマーのバリエーション、又はまったく異なる2つのタイプのポリマーであってよい。このような繊維の一例が、MAX MODEL社から“ポリエステル・ステープル繊維、低融点4/51mm、110℃遅燃性、参照番号4140”という名称で市販されている。別の熱融解性成分を使用することも考えられる。
ステップ24では、圧密化されていないシートが、典型的な“エアレイ法”に従って混合物から形成される。この方法は、混合物を高速の空気流の中に分散させ、その空気流によって運ばれる混合物をチェンバーの中に堆積させることにより、不織材料と同様のシートを形成することからなる。空気流は、チェンバーの上流を大きな圧力にするか、チェンバーの下流を小さな圧力にすることによって作り出される。
シートを形成するステップ24に移る前に、混合物に1つ又は複数のオープナーを通過させることができる。オープナーは、それぞれ、突起を有する1つ以上の回転ローラを備えている。これらローラの主な機能は、混合物に布地部品が含まれている場合にその部品を配向させて布地をほぐし、繊維を開かせることである。ローラにより、混合物のさまざまな材料をこねて均一にすることもできる。
ステップ24が終わったとき、シートを構成する混合物はまだ互いに結合しておらず、ベルト上に塊となって配置されている。
ステップ26では、材料のシートが圧密化される。この圧密化作業は熱処理によってなされる。圧密化されていないシートは炉の中で例えば約180℃の温度に加熱される。熱処理によって二成分繊維は部分的に融解し、混合物のさまざまな成分(木屑、二成分繊維)を互いに結合させるのに貢献する。この熱処理によってある種の化合物(例えばVOC)を除去することもできる。これらの化合物は、熱によって分解すること、又はガスの形態で放出させることができる。
熱処理作業と同時に、シートの表面にコーティング層を堆積させることができる。ファブリック層、皮革層、プラスチック材料からなる装飾層など、あらゆる種類の層を付着させることができる。シートの2つの面をこのようにして覆うことができる。好ましいのは、一方の面は熱処理ステップの前に覆い、他方の面は熱処理ステップの直後に覆うことである。
熱処理ステップ26の後、シートを切断ステップに移し、最終用途に合ったサイズの部材を形成することができる。あるいはシートを切断せず、巻き取ってロールの形態で保管することもできる(包装ステップ28)。
最後に、シートは、ロールの形態、又はすでに切断された部材の形態で荷積みされて発送される(ステップ30)。
リサイクル設備についてこれから説明する。リサイクル設備は上記の方法を実施するために設ける。
木製部品の粉砕作業は2段階で実行される。木製部品は最初に、30〜50mmのホッパを備えるローター付きプレフォーム・シュレッダ61(Wagner商標のWS70型)の中で処理される。プレフォーム・シュレッダから出てくる材料は次に、4〜104mmのホッパを備える二次的シュレッダ62(例えばWagner商標のWS30型)に送られる。木屑は袋63の中に回収される。
磁気ローラを備える振動式分離装置が各粉砕装置のすぐ下流に位置しているが、図示していない。
処理すべき要素の全体を解体せずに粉砕するとき、同じ粉砕装置と同じ分離装置を利用する。
粉砕された木は袋63の中に、木から分離された金属部材は、移動可能な箱又は容器67の中に保管される。
混合装置68が図式的に図3に示されている。この装置68は、
例えば3つの定量供給装置69、70、71(それぞれが例えば異なる木製部品専用となっている)と、
二成分繊維を分析する装置72と、
定量供給装置69、70、71、72から供給を受けるコンベア73と、
そのコンベア73によって運ばれてきた材料を混合するために設けられた少なくとも1つのオープナー74と、
添加剤の添加装置75と、を備えている。
定量供給装置69、70、71はサイロであり、それぞれ、所定量の粉砕された木を受け入れる内部体積を有する。各サイロ69、70、71には、内部体積に収容されている粉砕された木の重量を測定するのに適したセンサーが取り付けられている。
混合装置68は、各サイロのための吸引ユニット118を備えている。それは、袋63から粉砕された木の屑を吸引して対応するサイロに移すためである。
各サイロ69、70、71の下部には、コンベア73に垂直な位置に出口が設けられている。各サイロには、出口を選択的に開閉することのできる制御弁が設けられている。
二成分繊維は、繊維材料がブロックになった形態である。二成分繊維を分析するための装置72は、二成分繊維のブロックを少しずつ崩して木屑にする道具と、木屑の計量セルと、その木屑を計量セルからコンベア73に移す装置と、を備える。
崩す道具は、適切なあらゆるタイプのものが可能であり、例えば複数の刃先を備えている。
崩す道具によって崩された木屑は、例えばベルトコンベアによって計量セルに移される。木屑は、落下によって、又は別のベルトコンベアによって、計量セルからコンベア73に移される。
図3に示した実施態様では、混合装置68は、直列に配置された3つのオープナー74を備えている。コンベア73に載せられた材料は、そのコンベアの端部で第1のオープナー74の中に排出される。
3つのオープナー74は同じタイプである。
装置75が、例えば第1と第2のオープナー74の間に配置されている。この装置は、最終製品の性質に合わせて選択した添加剤を混合物に添加するために設置されている。例えば添加剤は、不燃剤、殺虫剤を含むことができる。
オープナー74と装置75は接続導管によって互いに接続されている。混合物はパルス状の空気によって接続導管に沿って移される。
圧密化されていないシートを形成する装置と熱処理装置が図3に模式的に示されている。シート形成装置80は、イタリア国特許出願第PO2007/A000021号に記載されているタイプのものである。この装置は2つの減圧室を備えていて、木屑の割合が大きい混合物の処理に特に適している。
最後のオープナー74は導管によってシート形成装置80に接続されている。混合物は例えばパルス状の空気によってこの導管に沿って移される。
装置80を出たシート82はコンベアに載せられて運ばれて炉84の中に入り、そこで熱処理される。炉は例えば全長が5mであり、互いに直列に配置された2つのチェンバーに分かれている。炉はガス・バーナー85によって加熱される。炉にはファンが取り付けられているため、バーナーによって加熱された空気を2つのチェンバーの中で循環させることができる。図4からわかるように、この装置には、炉84の内部に配置された2本のコンベアが取り付けられている。下方のコンベア86は、シート形成装置80から炉84までシートを運ぶコンベア88の延長線上に位置している。コンベア86は、シートを炉84の入口90から出口92まで運ぶ。上方のコンベア94は、コンベア86の上方に位置する。コンベア86に対するコンベア94の鉛直方向の距離は調節可能であるため、炉の入口でコンベア94によってシート82の厚さが決まる。コンベア94は、炉の入口90から出口92までほぼ全長にわたって延びている。
シート82は、炉84を出ると、まずノズル96から冷たい空気を放出されて冷却され、次いで冷却されたローラ98を用いてカレンダ加工される。カレンダ加工用ローラ98の下流には装置100が配置されていて(図3)、シート82を切断ユニット102に向けること、又は保管ローラ104に向けることができる。
図4に示すように、熱処理装置はさらに、シート82の一方の面にコーティング層108を貼り合わせることのできる装置106をさらに備えることができる。この装置106は、炉84のすぐ上流に配置されている。同様の装置110がカレンダ加工用ローラ98の下流に配置されていて、別のコーティング層112がシート82の他方の面(ここでは下面)に貼り合わされる。
この装置により、シートの冷間カレンダ加工も可能になる。冷間カレンダ加工とは、得られるシートの望ましい厚さを安定化させて固定する機械的作業であり、その厚さは、シートがカレンダ加工によって熱刺激を受ける程度(冷却の圧力と温度)によって決まる。この装置は、この方法の上流から来る空気及び/又は揮発性材料にとっての流量調節器と脱ガス装置として機能する。
図3からわかるように、シート形成装置80から来た材料の屑は回収され、ライン114を通じてコンベア73に戻される。その材料は、粉砕装置116の中で粉砕された後、コンベア73にリサイクルされる。
このリサイクル設備は、この設備の主要な装置であるシュレッダ61、62、サイロ69〜71、オープナー74、シート形成装置80の中の空気を吸引できる排気装置が取り付けられた中央換気装置105をさらに備えている。粉塵はフィルタ(例えばバッグ・フィルタ)に捕捉される。粉塵は、例えば道路の舗装材料の中で再利用される。
最終製品は、木をベースとした熱成形可能なシートであり。厚さは5〜15mm(例えば厚さ10mm)である。
最終製品は、重量%で、
50%〜95%の粉砕された木、好ましくは65%〜90%の粉砕された木、さらに好ましくは75%〜85%の粉砕された木と、
5%〜50%の二成分繊維、好ましくは10%〜35%の二成分繊維、さらに好ましくは15%〜25%の二成分繊維と、
を備える。
例えば圧密化されていないこのシートは、80重量%の木と20重量%の二成分繊維を含んでいる。
上記の方法によって得られたシートにはさまざまな用途がある。特に家具に利用でき、熱成形作業に特に適している。
上記のシートは、さらに、家具又はベッドの要素をリサイクルして生じるのではない材料から製造してよい。その材料は、特にシートの製造者から直接入手した原料であってよい。

Claims (12)

  1. 木製部品を含む家具、特にベッド用ボトムをリサイクルする方法であって、
    木製部品を粉砕して粉砕された木にする粉砕ステップ(20)と、
    所定量の粉砕された木と所定量の二成分繊維を含む混合物を用意する混合ステップ(22)と、
    前記混合物から圧密化されていないシートを形成するステップ(24)と、
    圧密化されていない前記シートを熱で圧密化するステップ(26)と、
    圧密化された前記シートをカレンダ加工するステップ(27)と、を含む方法。
  2. 前記家具を解体して基本材料を得る解体ステップ(16)と、
    前記木製部品を前記基本材料から分離する仕分けステップ(18)と、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記粉砕ステップ(20)において、あらかじめ解体せずに前記家具全体を粉砕することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  4. 前記粉砕ステップ(20)の前に前記家具を消毒するステップ(14)を含むことを特徴とする、請求項1から3の何れか一項に記載の方法。
  5. 前記家具は、前記家具の外面に消毒剤を散布する化学的方法により、又は前記家具をマイクロ波放射に晒すことにより、消毒されることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
  6. 圧密化されていないシートを形成する前記ステップ(24)において、エアレイ法に従ってチェンバーの中で前記混合物を空気流によって運んで分散させることを特徴とする、請求項1から5の何れか一項に記載の方法。
  7. 前記粉砕ステップ(20)の前に、前記家具の中で所定の複数の化合物を検出するステップを含むことを特徴とする、請求項1から6の何れか一項に記載の方法。
  8. 前記混合物が、50重量%〜95重量%の粉砕された木と、5重量%〜50重量%の二成分繊維を含むことを特徴とする、請求項1から7の何れか一項に記載の方法。
  9. 前記木製部品が、長さ10〜20mm、幅2〜5mmの木屑に粉砕されることを特徴とする、請求項1から8の何れか一項に記載の方法。
  10. 請求項1から9の何れか一項に記載の方法によって得られるシートであって、前記シートが、二成分繊維と粉砕された木の混合物を含んでいるシート。
  11. 前記混合物が、50重量%〜95重量%の粉砕された木と、5重量%〜50重量%の二成分繊維を含むことを特徴とする、請求項10に記載のシート。
  12. 木製部品を含む家具、特にベッド用ボトムをリサイクルするための設備であって、
    木製部品を粉砕する装置(58、59、60)と、
    所定量の粉砕された木と所定量の二成分繊維とを含む混合物を用意する混合装置(68)と、
    前記混合物から圧密化されていないシートを形成する装置(80)と、
    圧密化されていない前記シートを熱で圧密化する装置(84)と、
    圧密化された前記シートをカレンダ加工する装置と、を備える、設備。
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