JP7357916B2 - ポリエステル含有多種混合プラスチックの処理方法 - Google Patents
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Description
そこで、使用済みのプラスチックを回収してリユースしたり、リサイクルしたりして再生利用することが試みられている。
プラスチックの油化も廃プラスチックのリサイクルの一つの手段であり、ポリオレフィンやポリスチレンなどの樹脂を高温で熱分解して炭素鎖を切断し油化を行うものである。
しかしながら、ポリエステルが混入する材料の場合、テレフタル酸の発生による配管の腐食と閉塞により油化することが困難となる。
そして、特許文献1(特開2006-16594号公報)に記載されるように、油化工程前に油化不適合物である金属類、塩ビ系樹脂、およびPETを選別除去し、これらの油化不適合物が選別除去された廃プラスチックを破砕する選別破砕処理工程を設けることで、ポリエステルの混入を防ぐ技術が存在する(特に、請求項1を参照)。
また、特許文献2(特開2002-20535号公報)には、ハロゲン含有プラスチックを含むプラスチック廃棄物からポリエチレンテレフタレートを除去し、ハロゲン残存率を低減させた良質の油化原料等を提供する技術が記載されている(特に、段落0014を参照)。
なお、特許文献3(特開2019-94408号公報)には、油化した際に発生するテレフタル酸を晶析する装置を付属させた油化装置が開示されているが、油化工程が煩雑になるため装置が高価となること、回収したテレフタル酸のリサイクル方法がないことなどの課題があった。
また、ポリエステル成分を選択的に分離した廃プラスチック混合物を原料として分解油を得ることを第2の課題としている。
ポリエステルを含む廃プラスチック混合物をエチルヘキサノールと反応させて可塑剤を合成する可塑剤合成工程と、
前記可塑剤合成工程でエチルヘキサノールと反応させた廃プラスチック混合物を、固体部分と液体部分に分離する固液分離工程と、
前記固液分離工程で分離された可塑剤と過剰エチルヘキサノールを含む液体部分から、過剰エチルヘキサノールを除去する精製工程と、
前記固液分離工程で分離された固体部分を熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解工程と、
前記熱分解工程で発生させた熱分解ガスを凝縮し、分解油として回収する回収工程を有することを特徴とするポリエステル含有多種混合プラスチックの処理方法である。
また、固液分離工程で分離された固体部分を熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解工程と、熱分解工程で発生させた熱分解ガスを凝縮し、分解油として回収する回収工程を有しており、ポリエステルが完全に除去された固体部分を熱分解するのでテレフタル酸が発生せず、簡単な構造の油化装置を用いて熱分解ガスを凝縮することにより容易に分解油を回収することができる。
本発明は図1に示すとおり、ポリエステルを含有する廃プラスチック混合物をエチルヘキサノールと反応させて可塑剤を合成する可塑剤合成工程と、エチルヘキサノールと反応させた廃プラスチック混合物を固体部分と液体部分に分離する固液分離工程と、分離された液体部分から過剰エチルヘキサノールを除去し可塑剤を得る精製工程と、分離された固体部分を熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解工程と、熱分解ガスを凝縮することにより分解油を回収する回収工程とを有している。
以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。
以下、実施例1に係るポリエステル含有多種混合プラスチックの処理方法について、順を追って説明する。
(工程1):可塑剤合成工程
ポリエステルを89%含有する廃プラスチック混合物2.1gに2-エチル-1-ヘキサノール7.98g、炭酸カリウム0.14gを反応容器に入れた後、ディーンスターク装置を取り付け、6時間還流反応を行った。
(工程2):固液分離工程
反応終了後冷却し、ろ過することにより固体部分と液体部分に分離した。
(工程3):精製工程
工程2で得た液体部分を減圧蒸留することにより過剰な2-エチル-1-ヘキサノールを留去し、続いて活性炭による吸着ろ過で精製し、2.62gのジオクチルテレフタレート(可塑剤)を得た。
(工程4):熱分解工程
工程2で得た固体部分20.1gを、アルゴンガス中において400℃で熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させた。
(工程5):回収工程
工程4で得た熱分解ガスを凝縮することにより、14.1gの分解油を回収した。
その後、工程2と同様に固体部分と液体部分に分離し、工程5と同様にして得られた液体部分を精製することにより、35.6gのジオクチルテレフタレート(可塑剤)を得た。
この実験により、廃プラスチック混合物に含まれているポリエステルがアルコール分解されてジオクチルテレフタレートが合成され、精製できることが確認できた。
その結果、ポリエチレンはアルコールと反応せず、固液分離工程を経た後も固相で回収されることが分かった。
その結果、ポリプロピレンはアルコールと反応せず、固液分離工程を経た後も固相で回収されることが分かった。
その結果、ナイロンはアルコールと反応せず、固液分離工程を経た後も固相で回収されることが分かった。
その結果、ポリ塩化ビニルはアルコールと反応せず、固液分離工程を経た後も固相で回収されることが分かった。
そして、表1に示すとおり、各種プラスチック材料のうち、ポリエステルだけがアルコールと反応し、反応後は液相となることから、多種混合プラスチックをアルコール分解し、その後ろ過することによって、ポリエステルを選択的に分離できることが分かる。
(1)実施例1では、工程1においてポリエステル含有廃プラスチック混合物に2-エチル-1-ヘキサノールを反応させて、可塑剤であるジオクチルテレフタレートを合成したが、廃プラスチック混合物に各種エチルヘキサノール(例えば、2-エチル-1-ヘキサノール、3-エチル-1-ヘキサノール、4-エチル-1-ヘキサノール、3-エチル-2-ヘキサノール、4-エチル-2-ヘキサノール、3-エチル-3-ヘキサノール、4-エチル-3-ヘキサノール)を反応させて、適宜の可塑剤を合成しても良い。
(2)実施例1では、工程1においてポリエステルを89%含有する廃プラスチック混合物2.1gを用いたが、ポリエステルの含有量はもっと少なくても良く、廃プラスチック混合物の量はもっと多くても良い。
そして、廃プラスチック混合物の量が多く、また、大きな形状である場合には、可塑剤合成工程の前に、廃プラスチック混合物を切断、裁断又は破砕して使用する反応器に適した大きさとなるように、サイズ縮小工程を追加した方が良い。
また、ポリエステル成分を除去したプラスチックを用いて、分解油を安価に製造することができる。
Claims (1)
- ポリエステルを含む廃プラスチック混合物をエチルヘキサノールと反応させて可塑剤を合成する可塑剤合成工程と、
前記可塑剤合成工程でエチルヘキサノールと反応させた廃プラスチック混合物を、固体部分と液体部分に分離する固液分離工程と、
前記固液分離工程で分離された可塑剤と過剰エチルヘキサノールを含む液体部分から、過剰エチルヘキサノールを除去する精製工程と、
前記固液分離工程で分離された固体部分を熱分解し、熱分解ガスと残渣とを発生させる熱分解工程と、
前記熱分解工程で発生させた熱分解ガスを凝縮し、分解油として回収する回収工程を有する
ことを特徴とするポリエステル含有多種混合プラスチックの処理方法。
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JP2019188894A JP7357916B2 (ja) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | ポリエステル含有多種混合プラスチックの処理方法 |
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JP2019188894A JP7357916B2 (ja) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | ポリエステル含有多種混合プラスチックの処理方法 |
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JP2021063181A JP2021063181A (ja) | 2021-04-22 |
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JP2000256274A (ja) | 1999-03-11 | 2000-09-19 | Hokoku Seiyu Kk | テレフタル酸ジエステルの製造法およびその組成物 |
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JP2018510225A (ja) | 2015-01-30 | 2018-04-12 | レジネート マテリアルズ グループ、インコーポレイテッド | Pet及びpttのリサイクル流の統合処理方法 |
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