JP3917268B2 - 発泡ポリスチレンの再生処理設備 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、発泡ポリスチレンの再生処理設備に関し、減容剤に溶解させたポリスチレンのゾルから減容剤と再生ポリスチレンとに効率良く連続分離できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
発泡ポリスチレン(いわゆる発泡スチロール)は、軽くて水に強く、保温性や衝撃緩衝性などに優れ、しかも任意の形状に加工が容易であることから、電気製品などの梱包材や魚市場やスパーマーケットでの魚類や食品のトレーなどとして広く使用されている。
【0003】
しかし、使用後これら発泡ポリスチレンを廃棄物として処理しようとする場合には、焼却時に高熱を発生して焼却炉の寿命を縮めることや、投棄されても土壌中で分解されないことなどからその処理が大きな問題となっている。
【0004】
そこで、発泡ポリスチレンをリサイクルして再使用することが考えられ、回収さえしてしまえばその利用価値は高く、壁材料やカセットケースなどに加工して再利用することも行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような発泡ポリスチレンの回収・再利用のためには、発泡ポリスチレンの体積がかさばり、空気を運んでいるような運送効率の悪さが回収コストの大部分を占めるという問題がある。
【0006】
このため発泡ポリスチレンを加熱することで体積を1/50程度に減少させて(熱減容)インゴットにすることが行われているが、このインゴットから再生ポリスチレンを得て再使用することはできず、廃棄処分を行っているのが現状である。
【0007】
また、熱減容に替え、種々の溶剤を用いて発泡ポリスチレンを溶解してポリスチレン溶液とし、この溶液を加熱してポリスチレンと溶剤に分離することも提案されているが、相当の高温まで加熱しないと溶剤を蒸発分離することができず、この高温の加熱によって再生されるポリスチレンの性状が劣下してしまうという問題がある。
【0008】
この発明は、かかる従来技術の有する課題に鑑みてなされたもので、減容剤に溶解させたポリスチレンのゾルから減容剤と再生ポリスチレンとに効率良く連続分離でき、再生されるポリスチレンの劣下が少なく、減容剤の再利用もできる発泡ポリスチレンの再生処理設備を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するこの発明の請求項1記載の発泡ポリスチレンの再生処理設備は、発泡ポリスチレンを減容剤に溶解させてポリスチレンと減容剤のゾルにゾル化させた後、再生ポリスチレンと減容剤に分離する発泡ポリスチレンの再生処理設備であって、前記ゾル化されたポリスチレンと減容剤の濃度を調整する濃度調整槽と、この濃度調整槽で濃度が調整されたポリスチレンのゾルを加熱して水分を蒸発させて脱水する脱水槽と、この脱水槽で脱水されたポリスチレンのゾルを真空吸引しながら加熱して前記減容剤を蒸発分離するとともに、ポリスチレンを分離して再生ポリスチレンとする分離器とでなることを特徴とするものである。
【0010】
この発泡ポリスチレンの再生処理設備によれば、発泡ポリスチレンを減容剤に溶解させてポリスチレンと減容剤のゾルにゾル化させた後、濃度調整槽に送って濃度を調整し、これを脱水槽に送って加熱して水分を蒸発させて脱水し、次いで分離器で真空吸引しながら加熱して減容剤を蒸発分離するとともに、ポリスチレンを分離するようにしており、比較的低温で連続的に分離するようにして再生ポリスチレンの劣下を防止している。
【0011】
また、この発明の請求項2記載の発泡ポリスチレンの再生処理設備は、請求項1記載の構成に加え、前記分離器を薄膜蒸発器で構成したことを特徴とするものである。
【0012】
この発泡ポリスチレンの再生処理設備によれば、薄膜蒸発器で減容剤とポリスチレンとの分離を行うようにしており、例えば厚さが2mm程度の薄膜として効率良く連続した分離ができるようになる。
【0013】
さらに、この発明の請求項3記載の発泡ポリスチレンの再生処理設備は、請求項2記載の構成に加え、前記濃度調整槽における減容剤の濃度を前記薄膜蒸発器で減容剤とポリスチレンに連続分離可能な濃度に調整したことを特徴とするものである。
【0014】
この発泡ポリスチレンの再生処理設備によれば、濃度調整槽で減容剤の濃度を薄膜蒸発器で減容剤とポリスチレンに連続分離可能な濃度に調整するようにしており、減容剤が多すぎて完全に蒸発することができなくなったり、少なすぎて厚膜になって運転ができなくなることがなく、一層効率良く連続した分離ができるようになる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
図1は、この発明の発泡ポリスチレンの再生処理設備の一実施の形態にかかる概略構成図である。
【0016】
この発泡ポリスチレンの再生処理設備10では、エステル系植物油を主成分とする減容剤(商品名:スタイロソルブ)を用いて発泡ポリスチレンを減容してゾル化したものを原料ゾルAとし、この原料ゾルAを減容剤とポリスチレンに分離して再生ポリスチレンを得るとともに、減容剤も繰り返し利用できるようにするための処理を行う。
【0017】
この発泡ポリスチレンの再生処理設備10は、原料ゾルAと減容剤を投入して撹拌機11aで撹拌しながら濃度を調整する濃度調整槽11を備え、原料ゾルAに減容剤を混合して再生処理が可能な濃度まで希釈する。
【0018】
この濃度調整槽11で調整すべき濃度は、後工程の分離器である薄膜蒸発器20において薄膜状態を保持でき、連続的に減容剤の蒸発分離ができる濃度であり、減容剤の濃度が高すぎると、減容剤の蒸発が不十分となって再生ポリスチレンに減容剤が混合したままとなり、逆に減容剤の濃度が低すぎると、薄膜にできずに膜厚さが厚くなって薄膜蒸発器の回転体と接触して運転ができなくなってしまう。
【0019】
濃度が調整された原料ゾルAは原料ゾル供給ポンプ12によって予熱器13を介して原料ゾルフィルター14に送られ、加熱されて流動性を高めた後、フィルターによってごみなどが除去され、脱水槽15に送られる。
【0020】
この脱水槽15では、原料ゾルAを図示しない蒸気や油等の加熱媒体によって100℃程度まで加熱するとともに、撹拌機15aで撹拌しながら原料ゾルAに含まれている水分を蒸発させて除去する。この脱水機15で蒸発された水蒸気は脱水コンデンサー16で冷却されて水に戻され、脱水コンデンサー受器17にためられた後、脱水ポンプ18によって外部に排出される。
【0021】
一方、脱水されたポリスチレンゾルはゾル移送ポンプ19によって分離器である薄膜蒸発器20に送られる。
【0022】
この薄膜蒸発器20は、縦型二重円筒状の本体20aを備え、油などの加熱媒体を二重円筒部に供給して230〜240℃程度に加熱できるとともに、図示しない真空ポンプによって真空吸引し、本体20a内を50〜30torr程度にできるようにしてある。この本体20a内には、回転体20bが設けられ、例えば1200rpm程度で回転駆動されて上部から供給されるポリスチレンゾルを本体20aの内壁に沿って2mm程度の厚さの薄膜を形成しながら落下させ、減容剤を蒸発させるとともに、ポリスチレンを分離する。
【0023】
そして、蒸発分離された減容剤は薄膜蒸発コンデンサー21で冷却凝縮されて液体にされ、薄膜蒸発コンデンサー受器22にためられ、減容剤の回収移送ポンプ23で外部に排出される。
【0024】
この分離された減容剤は、原料ゾルAから蒸溜して得られるため、元の状態に近く、繰り返し減容剤として用いられ、一部が濃度調整槽11での濃度調整のために再使用される。
【0025】
一方、ポリスチレンゾルから減容剤が蒸発分離されたポリスチレンが薄膜蒸発器20の本体20aの底部から取り出されてポリスチレンの排出ポンプ24で外部に排出され、外部の空気や冷却水などの中に連続的に押出されてストランドカッター25でペレット状に切断する。
【0026】
こうしてペレット状に切断された再生ポリスチレンはペレットホッパー26に集められ、必要に応じて回収パッカー27で搬出される。
【0027】
このような発泡ポリスチレンの再生処理設備10によれば、分離器である薄膜蒸発器20でポリスチレンゾルの薄膜を形成して減容剤の蒸発分離ができるように濃度調整槽11で原料ゾルAの濃度を調整するようにしたので、薄膜蒸発器20で本体20aの内壁に2mm程度の厚さのポリスチレンゾルの薄膜を形成することができ、上部から供給されるポリスチレンゾルが底部に至るまでの間に減容剤を完全に蒸発させて分離することができる。
【0028】
これにより、ポリスチレンを高密度のポリスチレン原料として再生することができるとともに、減容剤も繰り返し使用することができる。
【0029】
また、ポリスチレンゾルの分離を薄膜蒸発器20で真空吸引しながら加熱して減容剤を蒸発するようにしたので、加熱温度を大気圧状態の場合に比べて低くすることができ、分離して再生されるポリスチレンの劣下を最少限に抑えることができ、高密度のポリスチレン原料として再使用することができる。
【0030】
さらに、この発泡ポリスチレンの再生処理設備10では、原料ゾルAの処理工程中に脱水槽15を設けて水分を100℃程度に加熱して水蒸気として除去する過程で空気を排出できるとともに、薄膜蒸発器20で真空吸引しているので、ポリスチレンゾルや再生されるポリスチレンの酸化を極力防止することができ、品質の優れたポリスチレン原料を再生することができる。
【0031】
また、薄膜蒸発器20によって減容剤とポリスチレンとを分離するようにしたので、加熱分離のためなどの処理時間が短く、これによっても劣下の少ない再生ポリスチレンを得ることができる。
【0032】
以上のように、この発泡ポリスチレンの再生処理設備10を用いることで、発泡ポリスチレン(いわゆる発泡スチロール)を焼却埋め立てすることなく、高密度のポリスチレン原料に再生することができる。
【0033】
また、減容剤も蒸溜して分離することができるので、高純度であり、繰り返し使用することができる。
【0034】
【発明の効果】
以上、一実施の形態とともに詳細に説明したように、この発明の請求項1記載の発泡ポリスチレンの再生処理設備によれば、発泡ポリスチレンを減容剤に溶解させてポリスチレンと減容剤のゾルにゾル化させた後、濃度調整槽に送って濃度を調整し、これを脱水槽に送って加熱して水分を蒸発させて脱水し、次いで分離器で真空吸引しながら加熱して減容剤を蒸発分離するとともに、ポリスチレンを分離するようにしたので、比較的低温で連続的に減容剤を蒸発分離することができるとともに、残った再生ポリスチレンも劣下が少なく高密度のポリスチレン原料とすることができる。
【0035】
また、この発明の請求項2記載の発泡ポリスチレンの再生処理設備によれば、薄膜蒸発器で減容剤とポリスチレンとの分離を行うようにしたので、例えば厚さが2mm程度の薄膜として効率良く連続した減容剤の分離を行うことができる。
【0036】
さらに、この発明の請求項3記載の発泡ポリスチレンの再生処理設備によれば、濃度調整槽で減容剤の濃度を薄膜蒸発器で減容剤とポリスチレンに連続分離可能な濃度に調整するようにしたので、減容剤が多すぎて完全に蒸発することができなくなったり、少なすぎて厚膜になって運転ができなくなることがなく、一層効率良く連続した減容剤と再生ポリスチレンの分離ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の発泡ポリスチレンの再生処理設備の一実施の形態にかかる概略構成図である。
【符号の説明】
10 発泡ポリスチレンの再生処理設備
11 濃度調整槽
15 脱水槽
20 薄膜蒸発器(分離器)
Claims (3)
- 発泡ポリスチレンを減容剤に溶解させてポリスチレンと減容剤のゾルにゾル化させた後、再生ポリスチレンと減容剤に分離する発泡ポリスチレンの再生処理設備であって、前記ゾル化されたポリスチレンと減容剤の濃度を調整する濃度調整槽と、この濃度調整槽で濃度が調整されたポリスチレンのゾルを加熱して水分を蒸発させて脱水する脱水槽と、この脱水槽で脱水されたポリスチレンのゾルを真空吸引しながら加熱して前記減容剤を蒸発分離するとともに、ポリスチレンを分離して再生ポリスチレンとする分離器とでなることを特徴とする発泡ポリスチレンの再生処理設備。
- 前記分離器を薄膜蒸発器で構成したことを特徴とする請求項1記載の発泡ポリスチレンの再生処理設備。
- 前記濃度調整槽における減容剤の濃度を前記薄膜蒸発器で減容剤とポリスチレンに連続分離可能な濃度に調整したことを特徴とする請求項2記載の発泡ポリスチレンの再生処理設備。
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