JP3711794B2

JP3711794B2 - 再生ポリエステル樹脂シートの製造法。

Info

Publication number: JP3711794B2
Application number: JP19385399A
Authority: JP
Inventors: 正顕内海
Original assignee: ウツミリサイクルシステムズ株式会社
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2019-07-08
Also published as: JP2001018223A

Description

【０００１】
【発明の背景】
本発明は回収ポリエステル樹脂からポリエステルシートを製造する方法に関する。本発明の製造法によれば、成形品として一旦使用されたポリエステル樹脂を回収して、再度、これを原料として用いてポリエステルシートを製造することができる。
【０００２】
石油化学の急速な発展をみた１９６０年代より、家庭、産業界など我々の周囲のあらゆる分野にプラスチック製品が用いられるようになった。使用後のこれらプラスチック製品の処理は、近年、いよいよ困難な問題となっている。
【０００３】
プラスチックは、例えば、食品、衣料、雑貨などの包装材、飲料ボトルとして大量に用いられているが、内容物である製品を取り出し、使用した後は通常廃棄されている。このため大量の包装材料が家庭や企業から廃棄物として排出されている。このようなプラスチック廃棄物は、主に、焼却、埋め立てにより処理されているが、処理に適した場所は急速になくなりつつある。
【０００４】
また、このようなプラスチック廃棄物については、その処理技術、処理方法の行き詰まりはもとより、資源保護、環境保全の面からも社会的関心が急速に高まり、自然環境全体への影響を充分に考慮した抜本的な対策が焦眉の課題となっている。このため使用済みのプラスチック容器を回収し、原料として再び使用することが強く望まれている。
【０００５】
しかしながら、スーパーマーケットで多量に販売されている卵容器を例にとっても、その材質は、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリエステルなどと異なり、また、形状に至っては全く個々に異なるため、これらのうち、同一のものを効率よく一般の消費者より誤りなく回収することは甚だ困難である。
【０００６】
ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)は、清涼飲料、洗剤、化粧品、医薬品などの容器として広く用いられている。このうち飲料を充填したいわゆるペットボトルは、その使用量も多く廃棄量も膨大であるところから回収、再利用の必要性が極めて大きい。しかしながら、例えばペットボトルの場合、本体のポリエチレンテレフタレート以外に、キャップ、キャップリング、ラベルが各々別の材質であり、これを再度処理して原料として使用することは極めて困難である。
【０００７】
回収された使用済みのペットボトルを洗浄したものは、通常、０.５〜３.０重量％程度の水分を含有あるいは付着している。このような回収ペットを一軸熔融押出機で押し出すとＩＶ（固有粘度）が大きく低下し、樹脂成形が困難であることが知られている。また、未乾燥のペット原料を二軸熔融押出機を用いて押出成形することも行われているが、かかる従来法では水分によるペットの加水分解のため０.５重量％未満の低水分量に原料を規制する必要がある。
【０００８】
【発明の目的及び概要】
本発明の目的は、消費者より回収した使用済みペットボトルなどのポリエステル樹脂を主体とする成形品を原料にして確実かつ効率的に再生ポリエステルシートを製造する方法を提供することにある。
【０００９】
すなわち、本発明は消費者より回収された回収ポリエステル成形品を原料とし二軸押出機を用いて熔融押出成形を行うシートの製造法において、水分率０.５〜４.０重量％の回収ポリエステル樹脂原料を複数の真空ベントを有する二軸押出機に供給する工程、該原料を減圧下に固体状態を維持しつつ加熱する工程、これに続き該原料を減圧下に加熱熔融して熔融ポリエステルを得る工程、及び複数のスクリーンを備え、所定の運転時間、又は透過抵抗の発生により自動的にスクリーンの洗浄、交換を行うスクリーンチェンジャーにより連続的に該熔融ポリエステルを濾過し、ギヤポンプを介して押出成形を行う工程を含んでなる再生ポリエステル樹脂シートの製造法を提供するものである。
【００１０】
また、本発明の製造法では、前記の原料として、あらかじめ使用済みの未粉砕のままのポリエステル成形品からキャップ、キャップリング及び／又はラベルを取り去った原料を用いる。このような分別工程は、回収ポリエステル成形品原料を、その寸法よりも小さい間隙に強制通過させ、成形品からキャップ、キャップリング及び／又はラベルを除去するのが好ましい。なお、本明細書においてシートとは、通常の厚さ１３０〜８００μｍものだけでなく、これよりも薄いフィルムと呼ばれるものも含む。
【００１１】
【発明の詳細な開示】
つぎに図面を用いて本発明を詳細に説明する。図１は本発明の再生ポリエステルシートの製造法を示すフロー図であり、プラスチック(ペット樹脂)のリサイクル方法を示す。本発明の製造法で用いられる原料は一般の消費者などから「回収」されたポリエステルを含むプラスチック成形品である。このような成形品としては各種飲料ボトル、卵容器などの食品包材、あるいは洗剤や化粧品の容器、衣料品の包材、文房具用品などが挙げられる。これらはポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの材質のものであってよい。かかる成形品は輸送効率のため「プレス」された圧縮ブロックとして輸送され処理工場に「工場搬入」するのが好ましい。
【００１２】
（分別工程）
処理工場に搬入された圧縮ブロックは再度、個別の成形品に「解体」された後、「分別」工程においてグリーンボトル、キャップ付きペットボトル、塩ビボトルなど、その材質ごとに分別され、各々別の処理ラインに導かれる。この「分別」にあたっては、Ｘ線や赤外線を使った公知のプラスチック分別装置を用いることができる。
【００１３】
分別されたプラスチックのうち、キャップ付きペットボトルは、未粉砕のまま、つぎの「分解」工程においてペットからなる本体ボトルから、スチレン製など材質の異なるキャップ、キャップリング及び／又はラベルが取り外される。かかる分解操作は、ポリエステル成形品に外部より圧力を加えて該被処理成形品よりも小さな間隙を通過させ、成形品よりキャップ、キャップリング及び／又はラベルを除去するのが好ましい。
【００１４】
つぎに、分解されたペットボトル本体は「粉砕」工程に付され、「洗浄」される。洗浄された原料は、液体サイクロンを用いて一部混入したオレフィン系プラスチックが除去される。選別されたペット原料をさらに「遠心脱水」し、水分率０.５〜４.０重量％のペット原料が得られる。この粉砕ペット原料を、二軸押出機に供給し、減圧しながら熔融しシートに成形する。本発明にて供給される原料は水分率０．７〜３．８％、より好ましくは１．０〜３．５％であってよい。
【００１５】
（押出成形工程）
この原料を、複数の真空ベントを有する二軸押出機に供給して「熔融押出」する。かかる二軸押出機としては、特に三つ以上の真空ベントを有する押出機が好ましい。
【００１６】
供給された粉砕原料は、押出機中、第一の処理ゾーンで熔融されない状態、すなわち固体状態にて減圧下に加熱される。かかる加熱温度は、４０〜２５０℃、好ましくは１５０〜２２０℃である。また、減圧は６００torr以下、好ましくは１００〜３００torrである。
【００１７】
つぎに第一処理ゾーンにつづく第二処理ゾーンで、ペット原料を減圧下にさらに加熱して熔融ポリエステルとする。かかる熔融の加熱、減圧条件は、２６０〜４００℃、２０torr以下、好ましくは２６０〜２７５℃、５torr以下である。
【００１８】
また、二軸押出機には熔融した樹脂を濾過し、残存するアルミなどの微量の異物を除去するため濾過装置を設けるのが好ましい。濾過装置としては、スクリーンを連続的に切り替えて濾過するスクリーンチェンジャーユニットを設けるのが特に好ましい。かかるスクリーンチェンジャーは複数のスクリーンを備え、所定の運転時間、又は透過抵抗の発生により自動的にスクリーンの洗浄、交換を行い、熔融樹脂を連続的に濾過する。熔融樹脂は、スクリーンユニットの後方に設けられたギヤポンプにより吸引されてスクリーンユニットを通過し、ギヤポンプから押し出されてシート成形ダイスに供給されシートが成形される。シートの成形は、Ｔダイ法など従来公知の製膜法がいずれも用いられてよい。
【００１９】
【実施例】
つぎに本発明を実施例、比較例によりさらに具体的に説明する。
［実施例１］
後記のＡ〜Ｈの近畿各地より回収したペットボトルのキャップを取り去り、ボトル本体を粉砕して洗浄し脱水した。これを原料とし表１の条件によりペットの熔融押出しを行った。結果を表１にあわせ示す。なお、押出機は前半１／４を第１ゾーンとした。
押出機：日立造船(株)製、同方向二軸押出機HMT100(真空ベント３基付き)、
軸径１００ｍｍ、軸長３６００ｍｍ、吐出量４００ｋｇ／時間
試料：粉砕品２５〜１００％
【００２０】

【００２１】
［比較例１］
実施例１において、押出機の真空ベントを２つとし、すべてを熔融ゾーンとし充分な減圧を行った以外は実施例１と同様にして熔融押出しを行った。結果を表２に示す。
【００２２】

原料の水分率が１％を越すと固有粘度が１０％程度低下し、ポリエステルの品質が低下する。
【００２３】
［比較例２］
参考のためペレット(水分率０.５０％未満)を比較例１と同様にして熔融押出し成形した。結果を下記の表３に示す。
【００２４】

水分率が０．５％未満の場合は容易に二軸押出機によりポリエステルの品質を低下させることなく熔融が可能である。
【００２５】
このように水分率が１％を越える原料は、減圧装置を付設した従来の二軸押出機で処理しても固有粘度の低下を防止することができず、回収洗浄粉砕品を再生原料として使用することはできない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば消費者より回収した使用済みペットボトルなどのポリエステル樹脂を主体とする成形品を原料にして確実かつ効率的に再生ポリエステルシートを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の工程を示すフロー図である。

Claims

消費者より回収された回収ポリエステル成形品を原料とし二軸押出機を用いて熔融押出成形を行うシートの製造法において、水分率０.５〜４.０重量％の回収ポリエステル樹脂原料を複数の真空ベントを有する二軸押出機に供給する工程、該原料を減圧下に固体状態を維持しつつ加熱する工程、これに続き該原料を減圧下に加熱熔融して熔融ポリエステルを得る工程、及び複数のスクリーンを備え、所定の運転時間、又は透過抵抗の発生により自動的にスクリーンの洗浄、交換を行うスクリーンチェンジャーにより連続的に該熔融ポリエステルを濾過し、ギヤポンプを介して押出成形を行う工程を含んでなる再生ポリエステル樹脂シートの製造法。
原料が、使用済みの未粉砕ポリエステル成形品からキャップ、キャップリング及び／又はラベルを取り去る分別工程に付された原料である請求項１の製造法。
分別工程が、回収ポリエステル成形品原料を、該被処理成形品の寸法よりも小さい間隙に強制通過させ、成形品よりキャップ、キャップリング及び／又はラベルを除去するものである請求項２の製造法。