JP4828836B2 - 廃プラスチックのリサイクル時に発生する塩酸の抑制方法 - Google Patents
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Description
次に、実施例における評価試料の作成方法について説明する。まず、CDと受酸剤を混合し、成形機でパージした。成形機のシリンダー温度は200〜220℃、シリンダー内滞留時間は180秒であった。前記受酸剤としては、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸マグネシウムを用いた。酸化マグネシウムについては、マスターバッチについても測定した。マスターバッチのベースレジンには、エチレンアクリル酸エチル共重合体(EEA)を用いた。
パージした樹脂を液体窒素で凍結しこれを粉砕して試料とした。
(発生塩酸の捕集)
捕集液には3ml(1.8mM Na2CO3/1.7mM NaHCO3)を用い、加熱方法は、試料燃焼装置としてQF02(三菱化学社製)を用い、加熱温度240℃、加熱時間3分、雰囲気;酸素/アルゴン;250/100ml/min、試料量は0.3〜0.4gの条件で行った。
(測定)
測定には、正確に測定できるイオンクロマトを使用し、カラム;ASA−SC、流速;1.5m/min、溶離液;1.8mM Na2CO3/1.7mM NaHCO3の条件で行った。分析結果を表2に示す。
まず、ペレット化する前の原材料として、フラフを洗浄・遠心脱水し、50℃の乾燥炉で10分乾燥したものと20分乾燥したもの及び30分乾燥したものを用意した。受酸剤は、酸化マグネシウムのパウダー、ハイドロタルサイトのパウダーのそれぞれ単独とこれらの混合物を用い、ベースレジンに低密度ポリエチレン(LDPE)を用いてマスターバッチとした。
前記乾燥した原材料を二軸押出機(径50mm、同方向二軸型、L/D−28)に投入し、押し出し出口から発生するガスの塩酸濃度を測定した。二軸押出機のシリンダー温度は140〜160℃であった。
測定には、正確に測定できる検知管を用いて、押し出し出口における塩酸の濃度を測定した。測定結果を表3に示す。
上記実施例2において、受酸剤をマスターバッチとすることによって分散性がよくなることは述べたが、さらに、マスターバッチとした受酸剤を添加することによって次のような効果があることが分かった。即ち、一次工程としてフラフから二軸押出機を用いてペレットとした場合、図2、3に示すように受酸剤マスターバッチを添加してペレットとした場合と、受酸剤マスターバッチを添加しないでペレットとした場合では、出来上がったペレットの状態が異なる。
また、受酸剤マスターバッチを添加した場合と添加していない場合のペレットの水分の残留状況について評価した。評価方法は、成形直後のペレットをビニール袋に密閉して、ビニール袋の内部の曇りの程度を目視することによって評価した。図4は、ペレットを密閉したビニール袋の曇りの程度を写真で比較したものである。図4の左側の袋は、受酸剤マスターバッチを添加したペレットの袋であり、図4の右側の袋は、受酸剤マスターバッチを添加しないペレットの袋である。
次に受酸剤の添加方法について詳細に検討した。原料としては、コンテナーの粉砕材を用いた。受酸剤は樹脂マスターバッチとしてから添加した方が、パウダーで直接添加するよりも分散性がよくなることは、既に述べたが、その比較例を図5に示す。
上記実施例から受酸剤を添加した場合に塩酸の発生が抑制され、さらに受酸剤を組み合わせて混合することによって一層抑制効果が得られることが分かった。次に、受酸剤とベースレジンとの混合割合について評価した。受酸剤の混合割合の評価は、発生塩酸の濃度を測定することによって行った。
まず、受酸剤のマスターバッチを作成した。受酸剤マスターバッチは、受酸剤として酸化マグネシウムのパウダー75重量%とハイドロタルサイトのパウダー25重量%を混合したものを用い、ベースレジンには、低密度ポリエチレン(LDPE)とエチレンアクリル酸エチル共重合体(EEA)を用い、ベースレジンに対する受酸剤の添加量を変更して作成した。そして、受酸剤は、添加量が40重量%以下であれば二軸押出機でマスターバッチとして作成し、添加量が40重量%を越えた場合には、スーパーミキサーによって造粒物として作成した。これは、受酸剤の添加量が40重量%を越えると、二軸押出機ではマスターバッチとすることができないからである。一方、原材料としては、リサイクルプラスチック材のフラフを二軸押出機にてペレット形状としたものを使用した。
前記リサイクルプラスチック材のペレットと受酸剤マスターバッチ3PHRを、単軸押出機(径50、L/D=28、シリンダー温度170〜200℃)に投入し、押し出し出口から発生するガス中の塩酸濃度を測定した。
測定には、正確に測定できる検知管を単軸押出機の出口に設置し、押し出し出口における塩酸の濃度を測定した。測定結果を表4に示す。
二軸押出機でマスターバッチ化したものと、スーパーミキサーで造粒物としたものの、受酸剤の分散性の差をCCDカメラで拡大観察した。受酸剤の割合が40重量%以上になると、二軸押出機でのマスターバッチは作成できないので、スーパーミキサーにより造粒物としたが、図6に示すように、充分な分散が得られず凝集塊となっている。スーパーミキサーで作成したものは受酸剤同士が分散しておらず、マスターバッチのものに比べ、約50倍もの大きさの凝集塊が認められた。一方、二軸押出機でマスターバッチとした場合には、図7に示すように、受酸剤の凝集塊はほとんど見られずよく分散していることが分かる。
さらに、臭いについて評価した。臭いについても、受酸剤を添加することにより添加しない場合より臭いが弱くなっていることが分かった。
評価試料として、リサイクルプラスチック材に受酸剤を添加しないものと、受酸剤として酸化マグネシウムを使用したものと、受酸剤として酸化マグネシウムとハイドロタルサイトを75:25の割合で混合したものとそれぞれのテストプレートを作成した。テストプレートの大きさは、100mm×100mm×2mmである。
この発明には全く関与していない第三者、10人が、どのプレートの臭いが強いか官能評価を行った。評価は、3つの中で臭いが強いものを3,中間に臭うものを2,3つの中で最も臭いが弱いものを1,全く臭わないものを0として評価した。評価結果を表5に示す。
2:缶本体
3:サンプル
4:試薬
Claims (2)
- プラスチック製容器包装廃棄物やその他の一般プラスチック製品の廃棄物等の融点が異なる材質が混在している廃プラスチックをリサイクルプラスチック材として使用する際に、前記リサイクルプラスチック材に0.1重量%以上の受酸剤を混合する廃プラスチックのリサイクル時に発生する塩酸の抑制方法であって、前記受酸剤は、受酸剤とベースレジンとを混合してマスターバッチとして製造してなり、前記マスターバッチは、受酸剤として酸化マグネシウムとハイドロタルサイトのパウダーを用い、ベースレジンとしてポリ塩化ビニルよりも融点の低いエチレンアクリル酸エチル共重合体または低密度ポリエチレンのパウダーを用い、ベースレジンに対する受酸剤の割合を40重量%以下に混合してなり、前記マスターバッチとした受酸剤をリサイクルプラスチック材に混合することを特徴とする廃プラスチックのリサイクル時に発生する塩酸の抑制方法。
- 受酸剤の酸化マグネシウムの割合をハイドロタルサイトよりも多く混合することを特徴とする請求項1に記載の廃プラスチックのリサイクル時に発生する塩酸の抑制方法。
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