JPH04100834A - ガラス繊維強化熱硬化性樹脂の廃棄物処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガラス繊維強化熱硬化性樹脂を熱分解酸等の有
用成分を回収する処理方法に関するものである。

従来の技術 ガラス繊維強化熱硬化性樹脂（以下、Ｆ　ＲＩ）と略称
する）は、プラスチ、ツクにガラス繊維等を加えて強化
した樹脂の積層成形品であって、全体的に軽量である上
、耐蝕性、成形性に優れ、強靭性を有しているという特
徴があり、船体その他のＴ集用製品の外、一般家庭の浴
槽等にも広く利用されている。二のＦＲＰは加熱により
樹脂が分解し、油分、炭素、ガスに変化してガラス繊維
はそのまま残存するという性質を持つ。

他方においてＦＲＰの持つ上記耐蝕性１強靭性によって
廃棄処理が困難であるという難点があり、犀に焼却とか
埋め立てによって処理しているのが通常の廃棄手段とな
っている。

上記に関し、特公昭５３−１６０３１号公報には、縦型
流動層乾留装置内に加熱媒体として適当粒径の砂を充填
して流動層を形成し、該装置内の上部の予熱ゾーンの温
度を１５０〜６００℃、該装置内の下部の流動ゾーン（
分解ゾーン）の温度を３００〜６００℃として、窒素等
の不活性ガスもしくは空気を含む熱風廃ガスをガス燃焼
炉から上記乾留装置内に送り込むようにした方法が開示
されている。

このような乾留装置内でフックに懸架されたＦＲＰ廃棄
物が上下方向に循環移動しながら、上部の予熱ゾーン通
過中に予熱され、下部分解ゾーンで乾留されて樹脂成分
は分解し、最終的にガラス繊維のみを残留させて、油分
を含むガラスを分離除去することができるとともに分離
回収した乾留生成物を油状物、可燃ガス、ガラス繊維等
の資源として再利用することが可能となる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来のＦＲＰ廃棄手段の中で
、単にＦＲＰを焼却処理した場合には、煤煙とか炭酸ガ
ス等の公害が発生する惧れがあり、又、埋め立て材とし
て処理する場合には、埋立場所を確保することが困難で
あるという課題がある。

方、特公昭５３−１６０３１号公報に記載された縦型流
動層乾留装置を用いれば、熱分解によってＦＲＰから油
状物、可燃ガス、ガラス繊維等を回収することができて
、未利用資源の有効利用という観点からも望ましい処理
方法が提供されるが、上記流動層乾留装置内の低温部に
結晶物が析出して、炉管を閉塞してしまうことがあると
いう問題点があった。この析出物はフタル酸系の化合物
であるが、これを回収することは技術的に困難であって
、かつ、従来から試みられていない状況にある。

そこで本発明はこのような従来のＦＲＰの廃棄物処理方
法が有している問題点を解消して、結晶物の析出に起因
する炉管の閉塞現象がなく、かつフタル酸系の化合物を
回収することができるＦＲＰ廃棄物の処理方法を提供す
ることを目的とするものである。

課題を解決するだめの手段 本発明は上記目的を達成するために、予め所定の温度分
布を有するように設定された管状炉内に耐熱管を挿入す
るとともに、該耐熱管の内部に、ガラス繊維強化熱硬化
性樹脂を主体とする廃棄物を載置して、該耐熱管の一端
部に連結された入力管から水分を導入し、水蒸気雰囲気
中で上記ガラス繊維強化熱硬化性樹脂を熱分解し、該耐
熱管の他端部から取り出された出力管に連結された分解
槽内に分解生成物を析出させたガラス繊維強化熱硬化性
樹脂の廃棄物処理方法を提供する。

更に上記分解生成物中からフタル酸、スチレン及び油状
物を回収するようにした方法を提供する。

庄里 このようなガラス繊維強化熱硬化性樹脂の廃棄物処理方
法によれば、管状炉を予め所定の温度分布を有するよう
に設定した後、この管状炉内に挿入された耐熱管内にＦ
ＲＰを主体とする廃棄物を載置し、該耐熱管の一端部に
連結された入力管から所定量の水分を導入し、水蒸気雰
囲気中で上記ＦＲＰを所定時間だけ熱分解する。すると
該耐熱管の他端部から取り出された出力管に連結された
分解槽内に分解生成物が析出される。

耐熱管内の温度分布を適宜に設定し、所定の水供給量を
保ちながら一定の時間熱焔理をすることによって上記分
解生成物が析出されるとともに、析出された分解生成物
から油状物、残渣及びフタル酸を回収することができる
。

＃を熱管内に供給された水蒸気はＦＲＰの熱分解時に不
活性雰囲気として働き、従って窒素雰囲気中でＦＲＰの
熱分解を実施した場合と差がなく、しかも該水苓気の洗
浄効果によってフタル酸結晶による炉管内の低温部分で
の閉塞現象がないという作用が得られる。

ス」１匹 以下図面を参照して本発明にかかるガラス繊維強化熱硬
化性樹脂の廃棄物処理方法の一実施例を詳述する。

第１図は本発明を実施する際に用いた装置例の概要図で
あって、図中１は石英等で構成した耐熱管であり、２は
上記耐熱管１が挿入された管状炉である。耐熱管１の内
部に配置された基台３上に廃棄物としてのＦＲＰ４．４
・・・が載置されている。

５は基台３から取り出された熱電灯、６は温度計である
。また、耐熱管１の一端部には水分を導入するための入
力管７が連結されている。

８は耐熱管１の他端部から取り出された出力管であって
、この出力管８は分解槽９内に導入されている。該分解
槽９の上部にはガス抜き管１０が設けられ、かつ、分解
槽９は水１１が充填された水槽１２内に浸漬されている
。１３は分解槽９内に析出されたＦＲＰの分解生成物で
ある。

かかる構成によれば、管状炉２を予め所定の温度分布を
有するように設定した後、耐熱管１内に設けられた基台
３上にＦＲＰを主体とする廃棄物を載置して、該耐熱管
１の一端部に連結された入力管７から所定量の水分を導
入し、水蒸気雰囲気中で上記ＦＲＰを所定時間だけ熱分
解することによって、該耐熱管１の他端部から取り出さ
れた出力管８に連結された分解槽９内に分解生成物１３
が析出される。

本実施例では、廃棄物としてのＦＲＰ４，４・・・とし
て不飽和二塩基酸として無水フタル酸を用いて多価アル
コールと反応させて生成した不飽和ポリエステルと、ス
チレンとを重合した樹脂を用いた。以下に具体的な実施
例を示す。

〔実施例１］ 試料としてのＦＲＰ４，４・・・は、ガラス繊維を１０
層重ね、樹脂含有量が５５％になるように調整し、１ｃ
ｍ角に切断した総量２０ｇの試料を耐熱管１内に設けら
れた基台３上に載置し、入力管７から定量ポンプを用い
て２９　ｍ　ｌ　／　Ｈｒの割合で水分を供給しながら
水蒸気雰囲気中で３２０〜６００℃で熱分解を行った。

管状炉２の温度調整はスライダックを用いて実施した。

このような熱分解により、分解槽９内に得られた生成物
を濾別してフタル酸結晶を分離し、更に液体は油層と水
層とに分離した。熱分解によって生成した固体の組成は
ＫＢｒｋ剤法により赤外分光光度計にコレ−製Ａ７１９
９）で測定した。また、分解オイルはガスクロマトグラ
フ（〈株〉高滓製作所製ＧＣ−１４Ａ）及びガスクロマ
トグラフ質量分析計（〈株〉高滓製作所＊ＧＣＭ−ＱＰ
１０００Ａ）により測定した。

上記熱分解を実施した結果、耐熱管１内の温度が３２０
℃、３５０℃、４００℃、５００℃及び６００℃におけ
る生成物及び残渣の量（％）を表１こ示す。

表１から判るように、耐熱管ｌ内の温度が３５０℃以上
でフタル酸は完全に回収されるが、油状物を完全に回収
するには５００℃以上の温度が必要である。

第２図は５００℃の温度に設定した耐熱管１内に水を供
給した場合と供給しない場合の耐熱管ｌの入口からの長
さと温度との相関、即ち温度分布を示している。

第３図は耐熱管１内の温度を６００’Ｃに設定した場合
の温度分布■と、同温度を５００’Ｃに設定した場合の
１に度分布■と、同温度を４００℃に設定した場合の温
度分布■を示している。第３図によれば、耐熱管１の入
口部分約３ｃｍ付近で水分の蒸発が起こり、温度は約１
００℃であった。試料は耐熱管ｌの中央部分の約１２ｃ
ｍを占めているので、各試料の温度差は前記温度が６０
０℃。

５００℃、４００℃でそれぞれ２０℃、２５℃。

３０℃であった。

次に実施例１の比較のために、従来例と同様に入力管７
から２３０　ｍ　Ｉ　／　ｍ　ｉ　ｎの割合で窒素ガス
を供給しなからＦＲＰを１０分間熱分解した際の生成物
の量（％）と温度との相関を下記の表２に示す。尚、窒
素雰囲気中での熱分解ではフタル酸が石英管の壁に付着
しており、二のフタル酸を掻き取って秤量した。

フタル酸については３２０℃で２４％、３５０℃以上で
水蒸気の場合と同様に約１０％になる。

オイルは３２０℃では生成せず、３５０℃で０．５％、
４００℃で１９．８％、５００℃で２５．１％　６００
℃で２６．１％を回収することができる。

以上の結果、特に表１１表２の比較から従来の窒素雰囲
気に代えて水蒸気を用いても、ＦＲＰの分解性能には同
様な結果が得られる二とが明らかである。即ち、耐熱管
１内の雰囲気が窒素と水蒸気との相違があっても作用上
での差がなく、特に水蒸気を用いた場合には、この水蒸
気が不活性雰囲気として働く。また、窒素を用いた場合
には管壁面にフタル酸結晶が付着して炉管が閉塞される
惧れがあるが、水蒸気を用いた場合には水の洗浄効果に
よって管壁面・＼のフタル酸結晶の付着を防止すること
ができる。

次に水蒸気を用いた場合と窒素を用いた場合の油状物中
のスチレン含有率を表３に示す。

表３　油状物質中のスチレン含有率 表３から判るように、本発明を用いて得られた油状物中
には、従来例による油状物よりもスチレン含有率が３〜
・４％多いことが明らかとなった。

〔実施例２〕 前記ＦＲＰ４．４・・・に使用されている樹脂のみを実
施例１と同様な方法により、５００℃で熱分解した際の
生成物と残渣及び油状物中のスチレン含有率を表４に示
す。

以上の説明から、ＦＲＰの水蒸気雰囲気中での熱分解に
より生成するオイルはスチレンを主成分とし、その外に
ヘンセ／、トルエン等のス千し／山束物　無水フダル酸
、フタル酸／メチル等のフタル酸由来物を含んでいる。

また、熱分解によって生成する固体は、雰囲気が水蒸気
の場合にはフタル酸　窒素の場合には無水フタル酸とな
る。

更にＦＲＰの分解時間を１０分間とすると、フタル酸は
３５０℃の温度で約１０％が回収されろ２更にオイルを
回収するには５００℃以上の温度か妃要であり５回収量
は約２５％である。

しかも耐熱管内に水蒸気を供給する二とによってＦＲＰ
の熱分解時に上記水蒸気が不活性雰囲気として働き、従
って窒素雰囲気中でＦＲＰの熱分解を実施した場合と差
がなく、しかも該水蒸気の洗浄効果によってフタル酸結
晶による炉管内の低温部分での閉塞現象がないという作
用が得られる。

発明の効果 以上詳細に説明した如く、本発明にかかるガラス繊維強
化熱硬化性樹脂の廃棄物処理方法によれば、予め所定の
温度分布を有するように設定された管状炉内に耐熱管を
挿入するとともに、該耐熱管の内部に、ガラス繊維強化
熱硬化性樹脂を主体とする廃棄物を載置して、該耐熱管
の一端部に連結された入力管から水分を導入し、水蒸気
雰囲気中で上記ガラス繊維強化熱硬化性樹脂を熱分解し
、該耐熱管の他端部から取り出された出力管に連結され
た分解槽内に分解生成物を析出させたガラス繊維強化熱
硬化性樹脂の廃棄物処理方法としたので、以下に記す作
用効果がもたらされる。

即ち、予め所定の温度分布を有するように設定された管
状炉内に挿入されたｌ１ｊｆ！Ｐ管内にＦＲＰを主体と
する廃棄物を載置し、該耐熱管の一端部に連結された入
力管から所定量の水分を導入して水蒸気雰囲気中で上記
ＦＲＰを一定の時間熱処理することによってＦＲＰが熱
分解され、該耐熱管の他端部から取り出された出力管に
連結された分解槽内に分解生成物を析出することができ
る。しかも析出された分解生成物から油状物、残渣及び
フタル酸を回収することができる。

耐熱管内に供給された水蒸気はＦＲＰの熱分解時に不活
性雰囲気として働き、従って窒素雰囲気中でＦＲＰの熱
分解を実施した場合と差がなく、しかも該水蒸気の洗浄
効果によってフタル酸結晶による炉管内の低温部分での
閉塞現象がないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する際に用いた装置例の一実施例
を示す概要図、第２図は耐熱管の温度分布例を示すグラ
フ、第３図は耐熱管内の温度設定値を異ならせた場合の
温度分布を示すグラフである。 ・耐熱管 ・基台 ・熱電対 入力管 ・分解槽 ３・分解生成物 ２−・管状炉 ４・ＦＲＰ ６　・温度計 ８　・出力管 １２　水槽

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）予め所定の温度分布を有するように設定された管
   状炉内に耐熱管を挿入するとともに、該耐熱管の内部に
   、ガラス繊維強化熱硬化性樹脂を主体とする廃棄物を載
   置して、該耐熱管の一端部に連結された入力管から水分
   を導入し、水蒸気雰囲気中で上記ガラス繊維強化熱硬化
   性樹脂を熱分解し、該耐熱管の他端部から取り出された
   出力管に連結された分解槽内に分解生成物を析出させた
   ことを特徴とするガラス繊維強化熱硬化性樹脂の廃棄物
   処理方法。
2. （２）上記分解生成物中からフタル酸、スチレン及び油
   状物を回収することを特徴とする請求項１記載のガラス
   繊維強化熱硬化性樹脂の廃棄物処理方法。