JP3693306B2 - 使用済みポリスチレンの回収方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器や梱包材として多用される発泡ポリスチレン成形体などポリスチレン成形体の体積を減容して回収する回収方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
発泡ポリスチレン(所謂発泡スチロールであり、以下、HPSと記載)の成形体は、空気を多量に内蔵しているので、軽量且つ安価で保温断熱性及び衝撃緩衝性に優れ、任意の形状に加工することが容易で、しかも外観も良い等の特徴を有している。
そのため、このHPS成形体は、食品工業及び生鮮食品の流通段階で容器として大量に使用され、また、家庭電気製品や精密機器など種々の製品の梱包材としても広く利用されている。
【0003】
このように、HPS成形体は極めて広範な用途を有するが、一方では、利用方法が一時的である場合が多いため、使用後は直ちにゴミとなって排出される。
また、HPS成形体は、焼却時に高熱を発生して焼却炉の寿命を縮めたり、投棄されても土壌中で分解されない等の問題を有しており、近年の環境保護の気運が高まる中で、その処理が大きな社会問題になっている。
【0004】
使用済みのHPS成形体を回収する際に問題になるのは、単位重量当たりの容積が非常に大きい(例えば、比重が約0.02)ことであり、これを減容化することがHPS成形体の回収には必須の条件となる。
特開平5−138146号公報及び特開平5−263065号公報には、HPS成形体を減容化する技術が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
後者の公報ではリモネンによりHPS成形体を収縮させているが、このリモネンはかなり高価な物質であるので、分離回収して再利用する必要がある。
ところが、リモネンの沸点は178℃と高温であるので、収縮したHPSに含まれているリモネンの全量を蒸発させて回収するには大量の液体を高温に加熱しなければならない。そのため、リモネンを蒸発させる設備が大型化し且つ複雑になるという課題があった。
【0006】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、使用済みのポリスチレン成形体を減容化して再利用可能な良質のポリスチレンを回収するとともに、コンパクトな装置でリモネンを簡単に回収することができる使用済みポリスチレンの回収方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明に係る使用済みポリスチレンの回収方法は、HPS成形体などポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物にアルコールを接触させて前記ポリスチレン組成物中の残留リモネンを抽出するとともに前記ポリスチレン組成物を破砕して回収し、前記アルコールと前記残留リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともに前記アルコールを循環使用する。
【0008】
また、好ましい方法の一態様として、HPS成形体などポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物にアルコールを接触させて前記ポリスチレン組成物中の残留リモネンを抽出し、前記アルコールと抽出された前記残留リモネンとを抜き出し、前記ポリスチレン組成物を破砕して得られた破砕物を加熱して残留アルコールと前記残留リモネンを蒸発させ、前記抜き出されたアルコール及び前記蒸発アルコールと前記リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともに前記アルコールを循環使用し、加熱された前記破砕物をペレット状にして回収する。
【0009】
また、使用済みのHPS成形体などポリスチレン成形体が異物を含んでいる場合には、ポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物と前記リモネンとを混合して希釈液にしたのちこの希釈液中の異物を除去し、前記異物の除去された前記希釈液にアルコールを加えてポリスチレン沈澱物を沈殿させるとともに前記アルコールと前記リモネンとが混合した混合液を抜き出し、前記ポリスチレン沈澱物を加熱して残留アルコールと残留リモネンを蒸発させ、前記混合液と蒸発液を前記アルコールと前記リモネンとに分離して回収するとともに循環使用し、加熱された前記ポリスチレン沈澱物をペレット状にして回収する。
【0010】
前記方法を実現するための使用済みポリスチレンの回収装置は、使用済みのポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物にアルコールを接触させて前記ポリスチレン組成物中の残留リモネンを抽出するとともに破砕機により前記ポリスチレン組成物を破砕するリモネン抽出装置と、前記破砕機で破砕された破砕物を貯蔵する貯蔵手段と、前記アルコールと前記残留リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともに前記アルコールを循環使用する第1の回収手段とを備えている。
【0011】
また、別の好ましい回収装置は、使用済みのポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物にアルコールを接触させて前記ポリスチレン組成物中の残留リモネンを抽出するとともに破砕機により前記ポリスチレン組成物を破砕するリモネン抽出装置と、前記破砕機で破砕された破砕物を貯蔵する貯蔵手段と、貯蔵された前記破砕物を抜き出して加熱し、アルコールと前記残留リモネンを蒸発させる加熱器と、前記リモネン抽出装置から抜き出された前記アルコール及び前記加熱器で蒸発した前記アルコールと前記リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともに前記アルコールを循環使用する第1の回収手段と、前記加熱器で加熱された前記破砕物をペレット状にするペレット形成手段とを備えている。
【0012】
さらに、上述のように、HPS成形体が異物を含んでいる場合の回収装置は、使用済みのポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物と前記リモネンとを混合して希釈液にする希釈手段と、この希釈手段から抜き出された前記希釈液中の異物を除去する異物除去手段と、前記異物の除去された前記希釈液にアルコールを加えてポリスチレン沈澱物を沈殿させるとともに前記アルコールと前記リモネンとが混合した混合液を抜き出す沈殿分離手段と、前記沈殿したポリスチレン沈澱物を加熱して残留アルコールと残留リモネンを蒸発させる加熱器と、加熱された前記ポリスチレン沈澱物をペレット状にするペレット形成手段と、前記沈殿分離手段で抜き出された前記混合液と前記加熱器で蒸発した蒸発液とを前記アルコールと前記リモネンとに分離して回収するとともに循環使用する第2の回収手段とを備えている。
【0013】
なお、前記アルコールは、エタノール,メタノール及びイソプロピルアルコールからなる群から選択され、回収された前記アルコールと前記リモネンとを分離し且つ循環使用される分離剤は、前記アルコールが溶解可能なエチレングリコール,プロピレングリコール及び水からなる群から選択される物質であるのが好ましい。
また、回収リモネンに若干のポリスチレンの残留が許容される場合には、分離剤による分離工程を省略し、ポリスチレン沈澱物を除去したリモネンとアルコールの混合液,及び加熱器で蒸発した蒸発液を、蒸発器で直接蒸留して、リモネンとアルコールとに分離して別々に回収することも可能である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図1及び図2を参照して説明する。
【0015】
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態に係るHPS成形体の回収装置の工程図である。
本発明ではHPS成形体を収縮させる減容剤としてリモネンを使用している。リモネンは、植物界に広く存在するモノテルペン炭化水素の一つであり、d型,l型,dl型が知られている。
特に、d型の「d−リモネン」は、沸点が178℃の無色液体であり、食品添加物として広く用いられており、以下の実施形態ではd−リモネン(以下、リモネンと記載)を例にとって説明するが、本発明では他の型のリモネンを用いることもできる。
【0016】
使用済みのHPS成形体が大量に出る工場,魚市場及び家庭電気製品販売店などに減容器(図示せず)を設置し、この減容器内にHPS成形体を投入したのちリモネンを噴霧などにより接触させれば、HPS成形体の体積は減容されて、例えば約1/10乃至約1/50に収縮したポリスチレン組成物1になる。
なお、このポリスチレン組成物1は、HPS成形体以外の射出成形された硬質の各種ポリスチレン成形体にリモネンを加えたものであってもよい。
【0017】
ポリスチレン組成物1は、通常、重量比で約30乃至約50%のリモネンを含んでいるので、かなり高粘度のペースト状,ゲル状,又はつきたての餅状になっている。このようにして、HPS成形体にリモネンを接触させて減容されたポリスチレン組成物1が本発明の回収装置に供給される。
ポリスチレン組成物1の塊は、例えばビニール袋又はプラスチック容器等に入れられて、工場などの減容器の場所から本発明の回収装置の設置場所まで自動車等により運搬される。
【0018】
本発明の回収装置は、ポリスチレン組成物1にアルコールを接触させてポリスチレン組成物1中の残留リモネンの大部分を抽出するとともに破砕機3によりポリスチレン組成物1を破砕機3で破砕するリモネン抽出装置2と、破砕機3で破砕された破砕物1aを貯蔵する貯蔵手段としてのホッパ4と、前記アルコールと前記残留リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともに前記アルコールを循環使用する第1の回収手段20とを備えている。
前記アルコールは、エタノール(エチルアルコール),メタノール(メチルアルコール)又はイソプロピルアルコールが用いられるが、沸点が78℃のエタノールを用いるのが好ましいので、この場合について以下に説明する。
【0019】
リモネン抽出装置2の本体2aには、その内部に取付けられた破砕機3の上部に位置し、原料であるポリスチレン組成物1を投入するための投入口5が設けられている。
投入口5から供給されたポリスチレン組成物1の塊は、破砕機3の回転駆動される一対のローラ6により細かく砕かれて破砕物(破砕されたポリスチレン組成物)1aになる。
ローラ6の上部には、アルコールを供給するための噴霧用ノズル8が取付けられており、このノズル8からエタノール9が、破砕中のポリスチレン組成物1に噴射される。
【0020】
破砕機3に供給された時のポリスチレン組成物1は、高粘度のぺースト状又はつきたての餅状になっているが、ノズル8から供給されるエタノール9に接触することにより、ポリスチレン組成物1中の残留リモネンのほとんどが抽出されるので、このポリスチレン組成物1は固化し、ローラ6で容易に破砕できる。
この状態で、ポリスチレン組成物1をローラ6により破砕して細分化すると破砕物1aの内部に残留していたリモネンも殆ど抽出されて、破砕物1aは白色の粒子となり、もはやお互いに付着することなく、取扱いの容易な固体になる。
【0021】
噴霧されたエタノール9は、本体2a内で破砕機3の下方に滞留して滞留液10になっている。滞留液10の組成の大部分はエタノールであるが、ポリスチレン組成物1から抽出されたリモネンも含まれている。この滞留液10は、ポンプ11により抜き出されてエタノール・リモネン分離槽12に送られる。
本体2aの下部とホッパ4の上部との間には搬送用コンベア13が取付けられている。ローラ6で細かく破砕された破砕物1aは、滞留液10内に落下したのちコンベア13により連続的にホッパ4に搬送される。
【0022】
破砕物1aは、コンベア13でホッパ4の上部に搬送される途中で、破砕物1aの表面に付着していた液10の殆どが除去されて、ホッパ4に貯蔵される。
こうして、ホッパ4に貯蔵された破砕物1aには若干のエタノールやリモネンが付着し内部にも含んでいるが、粒子状になっているのでこのままでも再使用可能である。
【0023】
この場合の発泡ポリスチレンの回収方法は、供給されたポリスチレン組成物1にアルコール(エタノール9)を接触させて前記ポリスチレン組成物1中の残留リモネンを抽出するとともに前記ポリスチレン組成物1を破砕して回収し、前記エタノールと前記残留リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともにエタノールを循環使用することになる。
【0024】
好ましい実施形態の回収装置は、ホッパ4で貯蔵された破砕物1aを抜き出して加熱してエタノールと前記残留リモネンを蒸発させる加熱器14と、加熱器14で加熱された破砕物1aをペレット状にするペレット形成手段のペレタイザ15とを、さらに備えている。
この場合の第1の回収手段20は、リモネン抽出装置2から抜き出されたアルコール及び加熱器14で蒸発した前記アルコールと前記リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともに前記アルコールを循環使用している。
ペレット形成手段は、ペレタイザ15の他に、ペレタイザ15で形成された再生ペレットを貯蔵するためのペレット用ホッパ(図示せず)と、このペレット用ホッパから排出された再生ペレットを袋詰めする袋詰機(図示せず)とを有している。
【0025】
この場合のHPSの回収方法は、供給されるポリスチレン組成物1にアルコール(エタノール9)を接触させてポリスチレン組成物1中の残留リモネンを抽出し(例えば、残留リモネンのうちの約95重量%を抽出)、前記アルコールと抽出された前記残留リモネンとを抜き出し、ポリスチレン組成物1を破砕して得られた破砕物1aを加熱して残留アルコールと残りのリモネン(例えば、約5重量%)を蒸発させ、前記抜き出されたアルコール及び前記蒸発アルコールと前記リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともに前記アルコールを循環使用し、加熱された破砕物1aをペレット状にして回収することになる。
【0026】
加熱器14はホッパ4の下方に配設されており、ホッパ4の底部には、加熱器14と接続され破砕物1aを加熱器14に供給するための抜き出しコンベア16が設けられている。
加熱器14はジャケット構造になっており、内部温度を、ポリスチレンの融点である230℃近辺(例えば、約180℃乃至約210℃)に加熱して運転される。
【0027】
加熱器14の内部に取付けられた撹拌機17をモータ18で回転駆動することにより、抜き出しコンベア16から供給された破砕物1aは徐々に加熱されて溶融状態又はそれに近い状態になってペレタイザ15に送られる。
こうして、加熱器14内で破砕物1aが加熱されるので、破砕物1aに付着及び含浸されていたエタノールや残留リモネンは、ここで蒸発して抜き出し配管22に導かれる。
【0028】
抜き出し配管22は真空ポンプ23に接続されている。すなわち、加熱器14の抜き出し配管22とホッパ4の抜き出し配管24は、蒸発したエタノール及びリモネンを凝縮させるコンデンサ25に連通しており、コンデンサ25は真空ポンプ23により真空引きされている。
したがって、ホッパ4及び加熱器14で蒸発した蒸気は、真空ポンプ23により吸引されてコンデンサ25に流れてここで液化する。
【0029】
このように、加熱器14で破砕物1aを加熱して、残存する少量のエタノール及びリモネンを分離除去したのち、加熱されたポリスチレンはペレタイザ15に送られてここで約230℃乃至約250℃に更に加熱されて溶融することによりペレット状に成形されて、再生ペレット26として回収される。
回収された再生ペレット26は、粒子の表面が十分固形化しているため、お互いに固着することがなく保管及び取扱いが容易である。
【0030】
次に、第1の回収手段20について説明する。
回収されたアルコールとリモネンとを分離して循環使用するための分離剤は、極性のない液体であればよく、前記アルコールが溶解可能なエチレングリコール,プロピレングリコール又は水が使用されるが、以下の説明では、沸点が198℃のエチレングリコールを分離剤として使用した場合を示している。
【0031】
リモネン,エタノール及びエチレングリコールをそれぞれ貯蔵するための、リモネンタンク30,エタノールタンク31及び分離剤タンク32が設けられている。
エタノールタンク31及び分離剤タンク32には、内部の液を抜き出して循環使用するための抜き出しポンプ33,34がそれぞれ接続されている。
リモネン抽出装置2のポンプ11の出口の抜き出し配管35と、コンデンサ25の下部の凝縮液抜き出し用の配管36は、エタノール・リモネン分離槽12に接続されている。エタノールタンク31の出口配管37はノズル8に接続され、分離剤タンク32の出口配管38はエタノール・リモネン分離槽12に接続されている。
【0032】
エタノール・リモネン分離槽12では、ポリスチレン組成物1や破砕物1aから抽出したリモネンと混合したエタノールにエチレングリコールを重量比で例えば約10乃至約40%加える。すると、極性の違いによりエタノールはエチレングリコールと混合し、リモネンは上層部に遊離する。
エタノール・リモネン分離槽12で分離されたリモネンは、抜出ポンプ39a及び配管39を介してリモネンタンク30に送られて貯蔵される。
この分離工程は短時間で終了するので、エタノール・リモネン分離槽12の容量は小さいもので十分である。
【0033】
エタノール・リモネン分離槽12で混合したエタノールとエチレングリコールを分離するための蒸留器40が、配管41を介してエタノール・リモネン分離槽12に接続されている。ジャケット構造の蒸留器40はジャケット42により加熱されるようになっている。
蒸留器40の上部の気相43に接続された配管44はエタノールタンク31に接続され、下部の液相45に接続され抜き出しポンプ46が取付けられた配管47は分離剤タンク32に接続されている。
エタノール・リモネン分離槽12から流れ出るエタノールとエチレングリコールとの混合液は、抜き出しポンプ48から配管41を流れて蒸留器40に送られる。
上述のエタノール・リモネン分離槽12,蒸留器40,コンデンサ25,真空ポンプ23及びその他のポンプ類,タンク30,31,32,及び配管類により、第1の回収手段20が構成されている。
【0034】
ポンプ11により抜き出されたリモネン抽出装置2内の滞留液(即ち、エタノール+リモネンの混合液)10は、ポンプ11と配管35を介してエタノール・リモネン分離槽12に送られる。
ホッパ4と加熱器14で蒸発したエタノールとリモネンの混合蒸気は、真空ポンプ23により吸引されて配管24,22を介してコンデンサ25に送られ、ここで凝縮して液状になり、配管36を介してエタノール・リモネン分離槽12に送られる。
分離剤タンク32からは、ポンプ34及び配管38を介してエチレングリコールがエタノール・リモネン分離槽12に供給される。
したがって、エタノール・リモネン分離槽12ではエタノールはエチレングリコールと混合するので、リモネンは重力分離する。すなわち、比重の軽いリモネンは、分離槽12の上層部に遊離してポンプ39a及び配管39を介してリモネンタンク30に流れて回収される。
【0035】
エタノールとエチレングリコールとが混合した混合液は、ポンプ48により分離槽12から抜き出されて配管41を介して蒸留器40に送られる。エタノールとエチレングリコールとの沸点の違いにより、蒸留器40ではエタノールが蒸発し、その蒸気は気相43から配管44を介してエタノールタンク31に送られて回収される。
気相43で蒸発したエタノール中のエチレングリコールの濃度は、約2重量%以下(好ましくは、1重量%以下)が望ましい。これは、エタノール中にエチレングリコールが多く含まれると、リモネン抽出装置2でエタノール9をポリスチレン組成物1に噴霧したときエタノールがリモネンを吸い出し難くなり、リモネンの抽出が不十分になるからである。
こうしてタンク31に回収されたエタノールは、抜き出しポンプ33及び配管37を介してノズル8に流れて再び循環使用される。
【0036】
蒸留器40で液相45に残ったエチレングリコールは、ポンプ46,配管47を介して分離剤タンク32に流れ、再びポンプ34,配管38を介してエタノール・リモネン分離槽12に供給されて循環使用される。
蒸留器40から抜き出されるエチレングリコールには、エタノールが例えば約10乃至約20重量%含まれていても問題はない。これは、エチレングリコールは、エタノール・リモネン分離槽12に再び送られてここでエタノールと混合するので不都合は起こらないからである。
【0037】
このように、本実施形態では、エタノール・リモネン分離槽12で遊離したリモネンはリモネンタンク30に入れて、減容剤として再利用できる。即ち、本回収装置に供給されたポリスチレン組成物1に含まれたリモネンは、その略全量を良質の状態で回収できるので、高価なリモネンを無駄にすることがない。
一方、使用済のエタノール及びエチレングリコールは蒸留器40で蒸留分離してそれぞれを再利用する。このように、本回収装置で使用するエタノール及びエチレングリコールは、循環使用ができるのでその消費量は非常に少量であり、回収装置の連続運転ができる。
【0038】
なお、ポリスチレンを融点近くまで加熱する加熱器14は、温度が下がればポリスチレンが硬化するため間欠的な運転が難しいが、ポリスチレン組成物1中のリモネンの大部分(例えば、約95重量%)を予めエタノールにより抽出分離しているので、加熱器14で蒸発させるべきエタノール及びリモネンの量が極めて少なくなり(例えば、約5重量%)、加熱器14を小型化でき、ここでの熱使用量が少なくてすむ。
これにより、ポリスチレンを加熱する時間が短くなり、加熱によるポリスチレンの劣化を抑制して良質の状態を維持できる。
【0039】
また、リモネン抽出装置2で予めエタノール9によりリモネンの抽出を行っているので、破砕物1aの粒子同士が付着しなくなり、ホッパ4での保管が可能である。
したがって、破砕機3及びホッパ4と、加熱器14及びペレタイザ15とを常に全体として連続運転する必要はなく、それぞれ個別に運転することができるので、装置の運転に柔軟性がある。
【0040】
なお、分離剤としてエチレングリコールの代わりに水を使用することもできるが、水の場合は共沸現象のため、蒸留器40で蒸発するエタノール中の水の含有率が約5重量%程度になるので、分離剤としてはエチレングリコール又はプロピレングリコールの方が好ましい。
沸点の差が大きく蒸留器40で分離しやすい点から、エタノールとエチレングリコールとを使用するのが最も望ましい。
このように、本発明によれば、使用済みポリスチレン成形体を減容化して再利用可能な良質のポリスチレンを回収できるとともに、コンパクトな加熱器14でリモネンを簡単に回収することができる。
【0041】
なお、第1の実施形態において、回収リモネンに若干のポリスチレンの残留が許容される場合には、分離剤による分離工程を省略することができる。即ち、ポンプ11により抜き出された滞留液10と配管36を流れる凝縮液とを、蒸発器40で直接蒸留して、リモネンとアルコールとに分離して別々に回収することも可能である。
このようにすれば、エタノール・リモネン分離槽12や分離剤のための工程等を省略できるので、第1の回収手段20のプロセスを簡略化できる。
【0042】
(第2の実施形態)
図2は本発明の第2の実施形態に係る工程図である。
上述のように、HPS成形体は生鮮食品等の流通段階で容器として使用され、また種々の製品の梱包材として使用される。そのため、使用済みのHPS成形体は、例えば家電製品の梱包材として使用したような場合には殆ど汚れていないが、魚市場などから出る使用済みHPS成形体には、魚の頭や尻尾等の異物が混じっていることが多い。
【0043】
したがって、HPS成形体が汚れていない場合、又は異物が少々含まれていても問題にならない用途に再生ペレット26(図1)を使用する場合には、前記第1の実施形態の回収装置であってもよい。
これに対して、HPS成形体が異物を含んでいるためこれを除去する必要性がある場合には、この第2の実施形態に係る回収方法とその装置を使用するのが好ましい。
なお、第1の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0044】
本実施形態に係る使用済みポリスチレンの回収方法は、ポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物1と前記リモネンとを混合して希釈液60にしたのち希釈液60中の異物を除去し、前記異物の除去された希釈液60にアルコール(例えば、エタノール)を加えてポリスチレン沈澱物76を沈殿させるとともに前記アルコールと前記リモネンとが混合した混合液61を抜き出し、ポリスチレン沈澱物76を加熱して残留アルコールと残留リモネンを蒸発させ、混合液61と蒸発液を前記アルコールと前記リモネンとに分離して回収するとともに循環使用し、加熱されたポリスチレン沈澱物76をペレット状にして回収する。
【0045】
この方法を実現するための回収装置は、ポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物1と前記リモネンとを混合して希釈液60にする希釈手段62と、希釈手段62から抜き出された希釈液60中の異物を除去する異物除去手段としてのストレーナ63と、前記異物の除去された希釈液60にアルコール(例えば、エタノール)を加えてポリスチレン沈澱物76を沈殿させるとともに前記アルコールと前記リモネンとが混合した混合液61を抜き出す沈殿分離手段64と、前記ポリスチレン沈澱物76を加熱して残留アルコールと残留リモネンを蒸発させる加熱器14aと、加熱されたポリスチレン沈澱物76をペレット状にするペレット形成手段のペレタイザ15と、前記沈殿分離手段64で抜き出された混合液61と加熱器14aで蒸発した蒸発液とを前記アルコールと前記リモネンとに分離して回収するとともに循環使用する第2の回収手段65とを備えている。
希釈手段62は、ジャケット構造を有して希釈液60を加熱する加熱槽66と、加熱槽66内の希釈液60を撹拌する撹拌装置67とを有している。
【0046】
リモネン,エタノール,及び分離剤であるエチレングリコールは、リモネンタンク30,エタノールタンク31及び分離剤タンク32にそれぞれ貯蔵されている。
リモネンタンク30から抜き出しポンプ68で抜き出されたリモネンは、配管69を介して加熱槽66に供給される。これにより、同じく加熱槽66に投入された高粘度のポリスチレン組成物1とリモネンとが混合して液状化されて希釈液60になる。
希釈液60の濃度としては、リモネンが1に対してポリスチレンが約0.1乃至約0.3程度が好ましく、この濃度であれば液の粘度が低下して流動性がよくなり、後処理のストレーナ63で異物を容易に除去できることになる。
【0047】
加熱槽66から抜き出しポンプ70で抜き出された希釈液60は、ストレーナ63で異物が取り除かれて清浄な液になって混合器71を流れる。ストレーナ63は、一段乃至四段のフィルタを有しているので、大きいゴミから小さいゴミまでの殆どを取り除くことができる。
なお、ストレーナ63に捕集されたゴミが堆積すると必要に応じて清掃することになる。
【0048】
エタノールタンク31からポンプ33で抜き出されたエタノールは、配管37を介して混合器71に供給され、ここで希釈液60と混合したのち、沈殿分離手段64の沈殿槽72に供給される。
エタノールの添加量としては、リモネンに対して約30乃至約100重量%とするのが好ましい。
【0049】
沈殿槽72では、エタノールとリモネンの混合液61中でポリスチレン沈澱物76が沈澱する。混合液61はポンプ75により抜き出され、配管73を介してエタノール・リモネン分離槽12に送られる。
沈殿槽72の底部に沈殿したポリスチレン沈澱物76は高粘度のペースト状又は餅状の塊になっており、コンベア74で混合液61のほとんどを除去しながら抜き出して加熱器14aに投入される。
なお、加熱器14aに投入されるポリスチレン沈澱物76に含まれる混合液の量はなるべく少ない方が、加熱器14aの負荷が軽くなるので好ましい。
加熱器14aでは、第1の実施形態の加熱器14と同様にして約180乃至約210℃に加熱されて、残留エタノール及び残留リモネンが蒸発して除去される。次いで、ポリスチレン沈澱物76は、ペレタイザ15で約230℃乃至約250℃に加熱されて溶融して再生ペレット26として回収される。
【0050】
エタノール・リモネン分離槽12,蒸留器40及びコンデンサ25では、第1の実施形態と同様の原理のプロセスにより、エタノール,リモネン及びエチレングリコールが回収されるとともに循環使用される。
タンク32からポンプ34,配管38を介してエタノール・リモネン分離槽12に供給されるエチレングリコールの量は、エタノール+リモネンの混合液61の量に対して約20乃至約50重量%が好ましい。
エタノール・リモネン分離槽12,蒸留器40,コンデンサ25,真空ポンプ23及びその他のポンプ類,タンク30,31,32,及び配管類により、第2の回収手段65が構成されている。
【0051】
したがって、第2の実施形態では、第1の実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、さらにHPS成形体に含まれていた異物を除去できるので、汚れたHPS成形体の回収ができるとともに再生ペレット26の品質を向上させることができる。
【0052】
なお、第2の実施形態において、回収リモネンに若干のポリスチレンの残留が許容される場合には、分離剤による分離工程を省略することができる。即ち、ポリスチレン沈澱物76を除去したリモネンとアルコールの混合液61,及び加熱器14aで蒸発した蒸発液を、蒸発器40で直接蒸留して、リモネンとアルコールとに分離して別々に回収することも可能である。
このようにすれば、エタノール・リモネン分離槽12や分離剤のための工程等を省略できるので、第2の回収手段65のプロセスを簡略化できる。
なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
【0053】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので、使用済みポリスチレン成形体を減容化して再利用可能な良質のポリスチレンを回収できるとともに、コンパクトな装置でリモネンを簡単に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る使用済みの発泡ポリスチレンの回収方法及びその装置の工程図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る工程図である。
【符号の説明】
1 ポリスチレン組成物
1a 破砕物
2 リモネン抽出装置
3 破砕機
4 ホッパ(貯蔵手段)
9 エタノール(アルコール)
14,14a 加熱器
15 ペレタイザ(ペレット形成手段)
20 第1の回収手段
60 希釈液
61 混合液
62 希釈手段
63 ストレーナ(異物除去手段)
64 沈殿分離手段
65 第2の回収手段
76 ポリスチレン沈澱物
Claims (8)
- 使用済みのポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物にアルコールを接触させて前記ポリスチレン組成物中の残留リモネンを抽出するとともに前記ポリスチレン組成物を破砕して回収し、
前記アルコールと前記残留リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともに前記アルコールを循環使用することを特徴とする使用済みポリスチレンの回収方法。 - 使用済みのポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物にアルコールを接触させて前記ポリスチレン組成物中の残留リモネンを抽出し、
前記アルコールと抽出された前記残留リモネンとを抜き出し、
前記ポリスチレン組成物を破砕して得られた破砕物を加熱して残留アルコールと前記残留リモネンを蒸発させ、
前記抜き出されたアルコール及び前記蒸発アルコールと前記リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともに前記アルコールを循環使用し、
加熱された前記破砕物をペレット状にして回収することを特徴とする使用済みポリスチレンの回収方法。 - 使用済みのポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物と前記リモネンとを混合して希釈液にしたのちこの希釈液中の異物を除去し、
前記異物の除去された前記希釈液にアルコールを加えてポリスチレン沈澱物を沈殿させるとともに前記アルコールと前記リモネンとが混合した混合液を抜き出し、
前記ポリスチレン沈澱物を加熱して残留アルコールと残留リモネンを蒸発させ、
前記混合液と蒸発液を前記アルコールと前記リモネンとに分離して回収するとともに循環使用し、
加熱された前記ポリスチレン沈澱物をペレット状にして回収することを特徴とする使用済みポリスチレンの回収方法。 - 前記アルコールは、エタノール,メタノール及びイソプロピルアルコールからなる群から選択され、
回収された前記アルコールと前記リモネンとを分離し且つ循環使用される分離剤は、前記アルコールが溶解可能なエチレングリコール,プロピレングリコール及び水からなる群から選択される物質であることを特徴とする請求項1,2又は3に記載の使用済みポリスチレンの回収方法。 - 使用済みのポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物にアルコールを接触させて前記ポリスチレン組成物中の残留リモネンを抽出するとともに破砕機により前記ポリスチレン組成物を破砕するリモネン抽出装置と、
前記破砕機で破砕された破砕物を貯蔵する貯蔵手段と、
前記アルコールと前記残留リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともに前記アルコールを循環使用する第1の回収手段とを備えたことを特徴とする使用済みポリスチレンの回収装置。 - 使用済みのポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物にアルコールを接触させて前記ポリスチレン組成物中の残留リモネンを抽出するとともに破砕機により前記ポリスチレン組成物を破砕するリモネン抽出装置と、
前記破砕機で破砕された破砕物を貯蔵する貯蔵手段と、
貯蔵された前記破砕物を抜き出して加熱し、アルコールと前記残留リモネンを蒸発させる加熱器と、
前記リモネン抽出装置から抜き出された前記アルコール及び前記加熱器で蒸発した前記アルコールと前記リモネンとを分離して前記リモネンを回収するとともに前記アルコールを循環使用する第1の回収手段と、
前記加熱器で加熱された前記破砕物をペレット状にするペレット形成手段とを備えたことを特徴とする使用済みポリスチレンの回収装置。 - 使用済みのポリスチレン成形体にリモネンを接触させることにより減容されて供給されるポリスチレン組成物と前記リモネンとを混合して希釈液にする希釈手段と、
この希釈手段から抜き出された前記希釈液中の異物を除去する異物除去手段と、
前記異物の除去された前記希釈液にアルコールを加えてポリスチレン沈澱物を沈殿させるとともに前記アルコールと前記リモネンとが混合した混合液を抜き出す沈殿分離手段と、
前記沈殿したポリスチレン沈澱物を加熱して残留アルコールと残留リモネンを蒸発させる加熱器と、
加熱された前記ポリスチレン沈澱物をペレット状にするペレット形成手段と、前記沈殿分離手段で抜き出された前記混合液と前記加熱器で蒸発した蒸発液とを前記アルコールと前記リモネンとに分離して回収するとともに循環使用する第2の回収手段とを備えたことを特徴とする使用済みポリスチレンの回収装置。 - 前記アルコールは、エタノール,メタノール及びイソプロピルアルコールからなる群から選択され、
回収された前記アルコールと前記リモネンとを分離し且つ循環使用される分離剤は、前記アルコールが溶解可能なエチレングリコール,プロピレングリコール及び水からなる群から選択される物質であることを特徴とする請求項5,6又は7に記載の使用済みポリスチレンの回収装置。
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