JP4468077B2 - ポリ塩化ビニル回収方法 - Google Patents

Description

この発明は、ポリ塩化ビニル回収方法に関し、さらに詳しくは、例えばポリ塩化ビニル回収物から不純物含有量の少ないポリ塩化ビニルを分離回収することができるポリ塩化ビニル回収方法に関する。

ポリ塩化ビニル製品は、ポリ塩化ビニルと各種の添加剤例えば可塑剤等とを含有する樹脂組成物を成形してなる。

近年の環境対策の動きとして、各種プラスチックの回収を指摘することができる。プラスチック製品の回収の目的は、回収したプラスチック製品を無害な物質に変換すること、及び回収したプラスチック製品を元の原料に分解してプラスチック製品の原料として再利用することに大別される。現状においては、回収されたプラスチック製品を焼却することにより無害な物質に変換することが行われているが、プラスチック製廃棄物を焼却処分すると環境ホルモンの発生という新たな問題を生じている。このような問題を回避することができ、しかも資源の有効利用を図ることができるという視点から、回収したプラスチック製品を原料に分解し、得られた原料を再びプラスチックに合成するといった資源のリサイクルがより注目されるに至っている。

特に、回収されたポリ塩化ビニル製品には塩素及び可塑剤等が含有されているので、ポリ塩化ビニル製品廃棄物を単純に焼却処分すると、焼却炉を傷めるばかりか、塩素系ダイオキシンが発生する。したがって、ポリ塩化ビニル製品廃棄物の焼却処理よりも、ポリ塩化ビニル製品から不純物を含まないポリ塩化ビニルを回収することができると、回収したポリ塩化ビニルをポリ塩化ビニル樹脂組成物の原料に再利用することができて環境に対する悪影響が少ないと、考えられる。

この発明の目的は、ポリ塩化ビニル製品から可塑剤等の不純物を含有しないポリ塩化ビニルを回収する方法を提供することにある。

前記課題を解決するための手段として
請求項１は、ポリ塩化ビニル回収物を含有するアルカリ性水分散液を１００〜１４０℃に加熱することにより再使用可能なポリ塩化ビニルを回収することを特徴とするポリ塩化ビニル回収方法であり、
請求項２は、前記アルカリ性水分散液は、アルカリ水溶液１リットル当たりポリ塩化ビニル回収物が１０〜５００ｇの割合に調製されてなることを特徴とする請求項１に記載のポリ塩化ビニル回収方法である。

この発明によると、ポリ塩化ビニル回収物からポリ塩化ビニルを高純度で回収することのできるポリ塩化ビニル回収方法を提供することができる。この発明の方法によると、焼却処理ではないからダイオキシンの発生がなくて環境に悪影響を与えることがない。また、この発明の方法は、湿式であるから、反応操作を容易に行うことができる。

この発明の方法により処理される対象物は、ポリ塩化ビニル回収物である。このポリ塩化ビニル回収物としては、ポリ塩化ビニルと各種の添加剤例えば可塑剤等とを配合してなる成形用のポリ塩化ビニル組成物であって、製品として使用されずに回収されたもの、前記ポリ塩化ビニル又は前記ポリ塩化ビニル組成物を用いて成形加工した際に副生するバリ及び打ち抜き残渣等の半端物を回収したもの、前記ポリ塩化ビニル又は前記ポリ塩化ビニル組成物を用いて成形加工して得られるポリ塩化ビニル製品であって、廃棄されるに至って回収されたもの、前記ポリ塩化ビニル製品と他の樹脂を用いて得られる樹脂製品とを組み合わせてなる組み立て製品であって廃棄されるに至り、その組み立て製品の回収物から分離されたポリ塩化ビニル製品回収物等を挙げることができる。

また、前記ポリ塩化ビニル回収物は、回収されたときのそのままの形状でこの発明の方法に提供することができ、また、ポリ塩化ビニル回収物から短時間でポリ塩化ビニルを単離することを目的とするのであればポリ塩化ビニル回収物を粉砕状態にしてこの発明の方法に供するのがよい。このポリ塩化ビニル回収物の粉砕物は、その平均粒径が１００〜６００μｍ、特に２００〜３００μｍであるのが好ましい。ポリ塩化ビニル回収物の粉砕物の平均粒径が前記下限値よりも小さくても小さくするに見合った技術的効果が期待できず、また平均粒径が前記上限値よりも大きいとポリ塩化ビニルの回収効率が低下することがある。

この発明の方法においては、ポリ塩化ビニル回収物を含有するアルカリ性水分散液を１００〜１６０℃に加熱する。

この発明の方法においては、先ず、所定量のプラスチック廃棄物を加熱処理槽に投入する。加熱処理槽は、所定量のプラスチック廃棄物及びアルカリ性溶液を収容することのできる充分な内容積を有し、加熱装置及び撹拌装置が付帯されている。

この加熱処理槽に投入されるアルカリ性溶液としては、例えば苛性ソーダ、苛性カリ等の強アルカリを溶解する水溶液を挙げることができる。強アルカリの濃度としては、通常、水１リットル当たり４０〜７００ｇ、好ましくは８０〜５００ｇである。アルカリ性溶液の濃度が前記上限値を超えると、反応時間が長くなるという不都合を生じることがあり、前記下限値を下回ると、分解されないポリ塩化ビニル回収物がそのまま残留するという不都合を生じることがある。

またアルカリ性溶液とポリ塩化ビニル回収物との比率は、例えばアルカリ性溶液１リットル当たりポリ塩化ビニル回収物は１０〜５００ｇ、好ましくは１００〜３００ｇである。前記アルカリ性溶液１リットルに対するプラスチック廃棄物の重量が前記上限値を超えると、分解されないポリ塩化ビニル回収物が発生するという不都合を生じ、前記下限値を下回ると、処理能力が低下するという不都合を生じる。

アルカリ性溶液にポリ塩化ビニル回収物を浸漬した状態で、アルカリ性溶液を常圧〜３０気圧の圧力下に１００〜１６０℃、好ましくは１３０〜１５０℃に加熱する。加熱時間は、通常０．５〜２．５時間、好ましくは０．５〜１時間が好ましい。加熱温度が上記のように常圧で水の沸点を超えるので、加熱処理槽は、耐圧密閉容器であることが好ましい。

アルカリ性溶液とポリ塩化ビニル回収物との混合物を加熱処理する加熱手段としては、特に制限がなく、電気ヒータ、熱水等も可能であるが、短時間に効率の良い加熱処理を行うにはマイクロ波加熱手段例えば高周波加熱装置が好ましい。

加熱処理槽で上記加熱条件で加熱処理を行うと、アルカリ性溶液中に、ポリ塩化ビニル回収物中の例えばハロゲン含有物、ＳＯ_２等の硫黄含有物、ポリ塩化ビニル回収物に含まれていた添加剤例えばテレフタル酸エステル、フタル酸ジオクチル等の可塑剤その他の低分子有機化合物等が抽出される。そして所定時間の加熱処理後には、アルカリ性溶液とポリ塩化ビニル回収物との混合物が抽出液と固形分とからなる処理混合物に変化する。

この処理混合物は、固液分離手段により固形分と抽出液とに分離される。固液分離手段としては、濾過手段、遠心分離手段等の公知の手段を挙げることができる。

分離された固形分は、水洗等の洗浄操作を行い、乾燥される。こうして可塑剤等の添加剤を含有していないポリ塩化ビニルが分離取得される。

次に、この発明に係るポリ塩化ビニル回収装置について図を参照しながら説明する。

図１に示されるように、ポリ塩化ビニル回収装置１は、アルカリ性溶液貯留槽２と、加熱処理槽３と、中和槽５とを備える。

アルカリ性溶液貯留槽２には、例えば苛性ソーダ溶液が貯留される。このアルカリ性溶液貯留槽２と加熱処理槽３とは、液体移送手段例えば配管６を介して結合される。この配管６の途中には、開閉弁７が設けられて、この開閉弁７の開閉によりアルカリ性溶液貯留槽２から加熱処理槽３へとアルカリ性溶液が流れ込むように成っている。なお、この開閉弁７の開閉によりアルカリ性溶液貯留槽２からアルカリ性溶液の供給を達成するためには、このアルカリ性溶液貯留槽２の設置位置を加熱処理槽３よりも高くしておくのがよい。また設置の状況によりアルカリ性溶液貯留槽２から重力にしたがってアルカリ性溶液を加熱処理槽３に移送することが期待できないときには、前記配管６の途中にポンプ（図示せず）を介装してアルカリ性溶液を強制的に移送するようにしてもよい。

加熱処理槽３は、既に述べたように、所定量のアルカリ性溶液及び所定量のポリ塩化ビニル回収物を収容することができるに充分な内容積を有するタンクを採用することができる。また、アルカリ性溶液の溶媒である水の沸点よりも高い温度に加熱することができるように、この加熱処理槽３は耐圧製であり、かつ密閉可能に形成される。さらに、内容物を撹拌することができるように、撹拌手段例えば撹拌棒が設置される。この加熱処理槽３には、加熱手段としてマイクロ波加熱装置が設置される。

前記加熱処理槽３の底部の別の部位には、中和槽５に連通する配管１３が結合される。この配管１３には、開閉弁１４，１５及びポンプ１６が配設される。

このポリ塩化ビニル回収装置は、以下のように動作する。

所定量のポリ塩化ビニル回収物Ｐ例えば集積された使用済みのポリ塩化ビニル製品が粉砕されることなく加熱処理槽３に収容される。この発明における一つの利点は、ポリ塩化ビニル回収物を粉砕処理せずにそのまま処理することができることである。もっとも、短時間でポリ塩化ビニル回収物からポリ塩化ビニルを回収するときには、前記したように、ポリ塩化ビニル回収物を粉砕しておくのが好ましい。

次いで、アルカリ性溶液貯留槽２から加熱処理槽３にアルカリ性溶液を供給する。所定量のアルカリ性溶液とポリ塩化ビニル回収物Ｐとを収容する加熱処理槽３内を所定時間、撹拌下に所定温度に加熱する。

所定時間の加熱処理を行うと、加熱処理槽３から固形残渣を取り出し、要すればこれを乾燥する。この固形残渣は、不純物含有量の低減したポリ塩化ビニルであるから、ポリ塩化ビニル製品製造の原料として使用される。

固形残渣を取り除いた後の加熱処理槽３内の液状物は、中和槽５に移送されて中和される。

以上、このポリ塩化ビニル回収装置の一例を図面を参照しながら説明したが、この発明に係るポリ塩化ビニル回収装置は図に示される装置に限定されることはなく、この発明の要旨の範囲内で適宜に設計変更されることができる。

図１に示されるポリ塩化ビニル回収装置はバッチ方式の装置であるが、微粉砕して水に分散することによりスラリー状に形成されたポリ塩化ビニル含有水分散液を連続的にアルカリ性条件下で加熱することによりポリ塩化ビニルを回収する連続方式の装置であってもよい。

以下の実施例は、この発明の実験例である。

（実施例１）
内容量１００ｍｌのテフロン製のビーカーに、軟質ポリ塩化ビニル試料０．５ｇと８Ｍの苛性ソーダを水に溶解してなるアルカリ水溶液５０ｍｌとを装入した。

高周波加熱装置（マイクロ波加熱装置）内に、軟質ポリ塩化ビニルとアルカリ水溶液とを入れたテフロン製のビーカーを、配置し、高周波を照射することにより、ビーカーの内容物を１００〜１５０℃の所定温度に３０分間加熱した。

所定時間の加熱後に前記高周波加熱装置からビーカーを取り出し、軟質ポリ塩化ビニル試料を水洗して苛性ソーダを除去した。

加熱処理後の軟質ポリ塩化ビニル試料中のフタル酸ジオクチルの含有量をイオンクロマトグラフ装置により測定した。測定結果を図２に示した。

また、加熱処理前の軟質ポリ塩化ビニル試料の分子量、加熱処理後の軟質ポリ塩化ビニル試料の分子量を、表１に示した。分子量の測定はゲルパーミエーションクロマトグラフ法によった。

なお、表１において、左端の列に記載された数字（例えば、５０、７０等）は、加熱温度を示す。

図１は、本発明の方法を実施することのできる一例としてのポリ塩化ビニル回収装置を示す概略説明図である。 図２は、本発明の一実施例の結果を示すグラフである。

符号の説明

１ ポリ塩化ビニル回収装置
２ アルカリ性溶液貯留槽
３ 加熱処理槽
５ 中和槽
６ 配管
７ 開閉弁
１３ 配管
１４,１５ 開閉弁
１６ ポンプ

Claims (2)

1. ポリ塩化ビニル回収物を含有するアルカリ性水分散液を１００〜１４０℃に加熱することにより再使用可能なポリ塩化ビニルを回収することを特徴とするポリ塩化ビニル回収方法。
2. 前記アルカリ性水分散液は、アルカリ水溶液１リットル当たりポリ塩化ビニル回収物が１０〜５００ｇの割合に調製されてなることを特徴とする請求項１に記載のポリ塩化ビニル回収方法。

Images