JP5955966B2 - 繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法 - Google Patents
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Description
一般的な人工芝101は、図1に示すように、カーペット形態の基材110と、人工毛として基材110上に植毛される、多数の原糸によって形成された芝層120と、芝層120内に充填される充填材130で構成されている。
ここで、基材110は原糸が植毛されるものであって、気包紙と、植毛された原糸が抜けないように固定させるバックコーティングで構成することができる。
このような人工芝は、施工後に数年が経過すれば寿命を迎えるため、交換が不可避となる。
これにより、人工芝を構成する材料は再利用が可能であるにも係わらず、寿命を迎えた人工芝はすべて収去後に焼却廃棄されている実情にある。これにより、資源の浪費と環境汚染を招来するという問題点があった。
または、前記充填材は珪砂であり、前記分離段階は、前記珪砂を前記人工芝から分離する珪砂分離段階を有することが効果的である。
または、前記充填材は弾性体と珪砂であり、前記分離段階は、前記弾性体を前記人工芝から分離する弾性体分離段階と、前記珪砂を前記人工芝から分離する珪砂分離段階を有することが好ましい。
そして、前記破砕段階の後、破砕した人工芝原糸および基材に含まれている残余充填材を除去する残余充填材除去段階を含むことがより好ましい。
また、前記残余充填材除去段階で除去した充填材から弾性体と珪砂を分離する追加分離段階をさらに含むことが好ましい。
一方、破砕段階は、前記人工芝原糸および基材を切断する切断段階と、前記切断した原糸および基材を粒子状に破砕する粒子状破砕段階を有することが好ましい。
また、粒子状に破砕した前記人工芝原糸と基材に含まれている微粒子状の残余充填材粒子を分離する微粒子分離段階をさらに含むことが効果的である。
ここで、前記比重分離は、風篩、乾式サイクロン、または 湿式サイクロン方式のうちから選択された一つまたはこれらの組み合わせであり、前記粒度分離は、トロンメルまたは篩分離方式のうちから選択された一つまたはこれらの組み合わせであることがより効果的である。
ここで、前記洗滌段階は、破砕した人工芝原糸および基材を洗浄する洗浄段階と、前記洗浄段階で破砕した人工芝原糸および基材から分離される異物を除去する異物除去段階を含むことが効果的である。
そして、前記乾燥段階は、遠心力脱水乾燥、圧搾脱水乾燥、エア噴射乾燥、熱風乾燥のうちから選択された少なくとも一つの方法によって乾燥させる段階であることがより効果的である。
また、分離した充填材をリサイクル素材として形成する充填材再生段階を含むことが効果的である。
図2は、本発明の第1実施形態に係る繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法のフローチャートである。この図面に示すように、本発明の第1実施形態に係る繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法は、基材と充填材と原糸で構成された人工芝を供給する供給段階(S01)と、人工芝に含まれている充填材を分離して人工芝原糸および基材を回収する分離段階(S02)と、充填材を分離した人工芝原糸および基材を破砕する破砕段階(S03)と、破砕した人工芝原糸および基材に含まれている残余充填材を除去する残余充填材除去段階(S04)と、残余充填材を除去した人工芝原糸および基材をリサイクル素材として形成する再生段階(S05)を含む。
分離段階(S02)は、人工芝の芝層に含まれている、充填材である弾性体と珪砂を分離して人工芝原糸および基材を回収する段階であって、人工芝から弾性体を分離する弾性体分離段階(S02a)と、人工芝から珪砂を分離する珪砂分離段階(S02b)と、弾性体と珪砂を分離した人工芝原料を回収する回収段階(S02c)で成すことができる。
珪砂分離段階(S02b)は、弾性体を分離した人工芝の芝層の下部領域に残っている珪砂を分離する過程であって、珪砂の分離も、ブラッシング(brushing)、スクレイピング(scraping)、打撃(beating)、エア噴射(air blowing)、エア吸入(air suction)などの方法のうちの少なくともいずれか一つの方法によって成すことができる。人工芝から分離された珪砂も別途で収集され、後述する充填材再生段階(S06)で再生して再利用することができる。
回収段階(S02c)は、弾性体と珪砂を分離した人工芝原糸および基材を原料回収ロールで巻き取ったり一定の大きさに裁断したりして回収する過程で成すことができる。
ここで、分離段階(S02)は、人工芝に含まれている充填材が弾性体のみで成されている場合には弾性体分離段階(S02a)と回収段階(S02c)のみで構成することができ、人工芝に含まれた充填材が珪砂のみで成されている場合には珪砂分離段階(S02b)と回収段階(S02c)のみで構成することもできる。
切断段階(S03a)は、人工芝原糸と基材を、鋸を備えたドラム式破砕機で切断する過程で成すことができる。これは、人工芝原糸と基材の切断過程において原糸の損傷および物性低下を最小化するためのものであって、原糸の原型をそのまま維持した状態で基材を細かく切断することにより、微粒子分離段階(S03c)で原糸と残余充填材および基材の分離効率を高めることができる。
粒子状破砕段階(S03b)は、切断した人工芝原糸と基材を、破砕装置を利用して粒子形態に破砕する過程である。この過程において、人工芝原糸と基材および残余充填材は微粒子として破砕される。
ここで、比重分離は、風篩、乾式サイクロン、または湿式サイクロン方式のうちから選択された一つまたはこれらの組み合わせであることができ、粒度分離は、トロンメルまたは篩分離方式のうちから選択された一つまたはこれらの組み合わせであることができる。また、静電選別は静電気を利用する方法であることができる。
一方、残余充填材除去段階(S04)は、破砕した人工芝原糸および基材に含まれている残余充填材を、粒度分離と比重分離と静電選別のうちから選択されたいずれか一つの方法やこれらを組み合わせた方法によって分離する過程で成すことができる。
また、この残余充填材除去段階(S04)は、分離した残余充填材は別途に収集され、後述する充填材再生段階(S06)で再生して再利用することができる。
ここで、破砕した人工芝原糸および基材をkneader(練ったもの)加工した後、kneader加工された素材を圧出または射出方法によって固形体の再生素材として形成すれば、より効果的に固形体の再生素材を得ることができる。
一方、第1実施形態に係る繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法では、上述した分離段階(S02)および残余充填材除去段階(S04)で分離収集した充填材を再利用するための充填材再生段階(S06)をさらに含むこともできる。
この充填材再生段階(S06)は、充填材である珪砂または弾性体を乾燥する過程と、充填材に含まれている異物を除去する過程などで成すことができる。
洗浄段階(P05a)は、残余充填材を除去した、破砕した人工芝原糸および基材を、洗滌水が収容された洗滌槽内で洗浄する形態で成すことができる。このとき、洗滌槽内に収容された洗滌水は、持続的に循環したり、所定時間の間隔で循環したりすることができる。循環する洗滌水は、別途の浄化過程を経ることが好ましい。
異物除去段階(P05b)は、破砕した人工芝原糸および基材が洗滌槽内に滞留する間に、破砕した人工芝原糸および基材から分離された異物を除去する過程であって、異物除去段階(P05b)は、異物の比重に応じて洗滌槽内に浮遊している浮遊異物を除去する過程と、沈澱している沈澱異物を除去する過程とに区分することができる。異物除去段階(P05b)は、洗滌槽の水面や水中および水中底部に備えられた別途の異物除去装置によって実行することができる。
このように、本実施形態に係る繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法は、洗滌段階(P05)と乾燥段階(P06)を含むことにより、人工芝に含まれている充填材と異物を完全に分離し、純度の高い破砕した形態の人工芝原糸および基材として確保することができる。
このとき、人工芝から分離した充填材は、その純度に応じて分離した状態そのままで再利用することもできるし、別途の再生過程を経て再利用することもできる。
これにより、繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法を簡素化して費用と設備の節減を図ると同時に、資源の節約と環境汚染の防止に寄与することができる。
Claims (10)
- 繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法であって、
基材と充填材と原糸で構成された人工芝を供給する供給段階、
前記人工芝原糸および基材から充填材を分離する分離段階、
前記人工芝原糸および基材を切断する切断段階と、前記切断した原糸および基材を粒子状に破砕する粒子状破砕段階を有する破砕段階、
前記破砕段階で破砕した人工芝原糸および基材に含まれている残余充填材を除去する残余充填材除去段階、および
前記破砕した人工芝原糸および基材をリサイクル素材として形成する再生段階を含み、
前記充填材は弾性体と珪砂であり、前記分離段階は、前記弾性体を前記人工芝から分離する弾性体分離段階と、前記珪砂を前記人工芝から分離する珪砂分離段階を有し、
前記残余充填材除去段階の後、人工芝原糸および基材を洗滌する洗滌段階と、
前記洗滌した人工芝原糸および基材を乾燥する乾燥段階をさらに含み、
前記洗滌段階は、破砕した人工芝原糸および基材を洗浄する洗浄段階と、前記洗浄段階で破砕した人工芝原糸および基材から分離される異物を除去する異物除去段階を含み、
前記洗浄段階は、洗滌水が収容された洗滌槽内で前記破砕した人工芝原糸および基材を洗浄する段階であり、
前記異物除去段階は、前記洗滌槽内に浮遊している浮遊異物と沈澱している沈澱異物を除去する段階であることを特徴とする、繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法。 - 前記充填材を分離した人工芝を回収する回収段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法。
- 前記残余充填材除去段階で除去した充填材のうち、弾性体と珪砂を分離する追加分離段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法。
- 前記追加分離段階は、粒度分離、比重分離、静電分離方法のうちから選択された一つまたはこれらの組み合わせであることを特徴とする、請求項3に記載の繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法。
- 前記破砕段階で破砕した前記人工芝原糸と前記基材に含まれる残余充填材を分離する微粒子分離段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法。
- 前記微粒子分離段階は、比重分離、粒度分離、静電分離のうちから選択された一つまたはこれらの組み合わせであることを特徴とする、請求項5に記載の繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法。
- 前記比重分離は、風篩、乾式サイクロン、または湿式サイクロン方式のうちから選択された一つまたはこれらの組み合わせであり、
前記粒度分離は、トロンメルまたは篩分離方式のうちから選択された一つまたはこれらの組み合わせであることを特徴とする、請求項4または6に記載の繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法。 - 前記乾燥段階は
遠心力脱水乾燥、圧搾脱水乾燥、エア噴射乾燥、熱風乾燥のうちから選択された少なくとも一つの方法によって乾燥させる段階であることを特徴とする、請求項1に記載の繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法。 - 再生段階は、破砕した人工芝原糸および基材を圧出または射出して固形体の再生素材として形成する段階であることを特徴とする、請求項1に記載の繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法。
- 分離した充填材をリサイクル素材として形成する充填材再生段階を含むことを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の繊維構造体を含む人工芝のリサイクル方法。
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