JPH05124040A - 紙片の分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】紙片が異物として混在しているプラスチック材
料からその紙片を除去し、プラスチック材料を回収し、
再利用すること。 【構成】紙片が異物として混在しているプラスチック材
料より該紙片を分離除去する方法であって、紙片とプラ
スチック材料との混合物を回転剪断式粉砕機に導入せし
めると同時に粉砕機内部に水を注入し、該紙片を微細紙
片状または微細繊維状に粉砕することを特徴とする紙片
の分離方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は紙片の混在した廃プラス
チック類からプラスチックを回収し再資源化する技術に
関するものであって、特に紙製ラベルが貼付けられた使
用済みのプラスチック製ボトルから実質的に異物として
の紙を含まないプラスチックをフレーク状として得る技
術に係わる。

【０００２】

【発明の背景】現在、プラスチックには数多くの種類が
あり、それぞれの特質に応じて多方面に使われ、日常生
活には不可欠なものとなっている。また、その使用量は
我国だけでも年間千数百万トンと言われ、一度廃棄物と
なった場合には、地球規模での環境問題とも関連し、そ
の処理方法が最近とくに話題となってきた。

【０００３】即ち、プラスチック廃棄物を焼却する場
合、時として有害ガスや高温ガスの発生が起こり、対応
の遅れている炉については耐用性が低下してしまう。ま
た、一旦埋立て処分される場合には、嵩高のため処分場
の寿命が短くなるばかりか、処分場跡地の利用方法が著
しく制限される。

【０００４】従って、廃プラスチックス類を回収し、再
生利用することは、省資源の面から有効であるばかりで
なく、廃棄物の減量化や焼却炉負荷低減の面からも是非
行わなければならない施策である。

【０００５】そこで本発明者は、消費量が急激に伸びて
いるプラスチック製ボトルに注目し、使用済みボトルか
らのプラスチックスの回収と再生利用の技術開発に着手
した。

【０００６】

【従来技術の問題点】代表的なプラスチック製ボトルに
はポリエステル製ボトルとポリ塩化ビニル製ボトルとが
ある。

【０００７】ポリエステル製ボトルは、種々の型式のも
のがあるが、一例として、アルミニウム製の栓、ボトル
の口部を密着できるように栓内側に貼合されたポリエチ
レンのシール部、ボトル全体を形成するポリエステル、
ボトル底部に嵌合してボトルを自立させるためのポリエ
チレン製の袴、ボトルの外表面に貼付けした接着剤等か
ら構成されるものである。

【０００８】ポリ塩化ビニル製ボトルにも種々の型式の
ものがあるが、醤油やソース用のボトルに見られるよう
にポリエチレン製の栓が使用され、ボトル本体に紙製ま
たは合成紙製のラベルが貼付けられているものが多い。

【０００９】これらのプラスチック製ボトルからその構
成組成物である各種プラスチックを回収するには、第一
の工程として望ましくはアルミニウム栓を手作業で取り
除き、その後例えば回転剪断式粉砕機にて粉砕する。場
合に因っては、ボトル本体に貼付けられた紙製もしくは
合成紙製のラベルを手作業で取り除くこともあるが、人
手が掛かり過ぎ経済面で満足すべき成果が得られず、ラ
ベルを貼付けたまま粉砕するケースが一般的である。

【００１０】次いで粉砕されたプラスチックを磁界内に
導いて、交番磁界中を走行させることにより、その中に
残留している金属片があれば取り除き、最後に風力選
別、または比重差を利用した液体による浮游・沈澱選
別、更にはハイドロサイクロンを用いてプラスチックス
を分別する方法が採られる。

【００１１】この時、異種プラスチックスを分別するこ
とは比較的易しいが、不要な紙成分を分離除去すること
は容易ではない。

【００１２】なぜなら、風力選別により紙成分を分離し
ようとする場合、紙製ラベルの粉砕物とプラスチック材
料粉砕物の形状とが似通っており、両者の分離精度は十
分とはいえない。浮游・沈澱選別を用いる場合には、紙
成分が乾燥している時は見掛け比重が小さく、液体が内
部に浸透するにつれ比重が大きくなることから選別操作
中において紙成分の比重が安定しない。

【００１３】それ故、ポリエチレン、紙、ポリエステル
またはポリ塩化ビニルの粉砕品の混合物から、浮游・沈
澱選別を用いて精度良く紙成分だけを分離除去すること
は、技術面のみならず経済性の面から考えて非常に難し
い。ハイドロサイクロンを用いて分別する場合も、紙成
分の比重が一定しないことから適切な運転条件を見出す
ことが困難である。粉砕物の中に、紙片の付着したプラ
スチック材料が混入している場合も同様のことがいえ
る。

【００１４】従って、いずれの方法を採用するとして
も、プラスチック材料混合物の中からそれぞれのプラス
チックス単位を分別するためには、前もって紙製ラベル
とプラスチック材料とを完全に剥離し、かつ紙成分を分
離除去しておく必要がある。

【００１５】本発明者は、廃プラスチックス回収プロセ
ス全体を考える上で、簡便且つ経済性の優れたプロセス
を構築することを念頭に置き、紙成分を分離する方法に
付いて鋭意研究した結果、本発明に到達したものであ
る。

【００１６】

【発明の目的】本発明は紙片が異物として混在している
プラスチック材料からその紙片を除去する新しい技術を
提供することを目的とする。

【００１７】

【発明の構成】本発明は、紙片とプラスチック材料の混
合物を回転剪断式粉砕機に導入せしめると同時に粉砕機
内部に水を注入し、該紙片を微細紙片状または微細繊維
状に粉砕することを特徴とするが、その後、好ましく
は、得られた粉砕物を洗浄し、濾過することにより該紙
成分を分離するものである。

【００１８】本発明を使用済みのポリ塩化ビニル製ボト
ルに適用した場合について説明する。ポリエチレン製の
栓を具備し、紙製ラベルを貼付つけられた使用済みのポ
リ塩化ビニル製ボトルが回転剪断式粉砕機に順次投入さ
れる。粉砕機のホッパーにはノズルが具備されていて一
定量の水が連続して粉砕機の中に注入される。

【００１９】使用済みボトルは粉砕機の回転刃による衝
撃力と、回転刃及び固定刃による剪断力を受け粉砕され
るが、この時、紙製ラベルだけが水を含んで湿潤し強度
が弱くなるため、粉砕物同士の衝突や摩擦により選択的
に微粉化されてボトル本体から実質的に剥離される。

【００２０】また、ラベルの接着剤が水溶性である場合
には、ラベルの剥離効果が助長されるとともに接着剤が
水に溶解し除去される。水に不溶な接着剤を使用してい
る場合でも、紙製ラベルが微粉化され微細紙片または微
細繊維状物となる過程に於いて、接着剤は紙成分の方に
実質的に移動する。

【００２１】かくして得られた粉砕生成物は、ポリエチ
レンとポリ塩化ビニルの粒状物（フレーク）、紙成分で
ある微細紙片または微細繊維状物、及び接着剤やボトル
の汚染物等を溶解した少量の水からなるが、更にプラス
チックのフレークのみを単独に取り出すには、この粉砕
生成物に必要に応じて水を添加してフレークを洗浄し、
振動式篩または遠心式脱水機等を用いて濾過し、濾液と
共に紙成分を分離除去する。

【００２２】紙成分と汚染物質が分離除去されたフレー
クは、比重差を利用した液体による浮游・沈殿選別、ま
たはハイドロサイクロンを用いてその構成組成であるポ
リエチレンとポリ塩化ビニルのフレークとして分別され
回収される。

【００２３】本発明における湿式粉砕の副次的効果とし
て粉砕機内部の発熱が押さえられ、ポリ塩化ビニルのよ
うな軟化点の比較的低い樹脂の局部的溶融や融着を防止
できるから、強いては粉砕機の能力向上が可能となる。

【００２４】また、注水量にも因るが、ボトル粉砕物の
予備洗浄としての効果も発揮する。その上、湿式粉砕を
行うことにより、粉砕機運転時の騒音と静電気の発生が
緩和され塵埃の飛散も少なく作業環境面でも有利とな
る。

【００２５】なお、粉砕機に注入するものとしては、特
に水に限定されるものでなく、プラスチック材料のガラ
ス転移点以下の温度を持つ温水、界面活性剤又は剥離剤
を溶解した水、有機溶剤等、紙成分に浸透し紙の微粉化
を促進する液体であれば使用できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、紙片が異物として混在
しているプラスチック材料から、プラスチックス本来の
物性を損なうことなく経済的且つ環境面で優れた条件で
異物の紙片を分離除去できるから、後工程のプラスチッ
クスの分別において純度の高いプラスチックス単体が回
収できる。

【００２７】

【実施例】紙製ラベルが貼付けられた使用済みポリ塩化
ビニル製ボトルを、口径１０mmφのスクリーンを具備し
た設備能力５．５kwの回転剪断式粉砕機に毎時１５０kg
の速度で投入すると同時に、毎分２０リットルの水道水
を注入しボトルを粉砕したところ、実質上、微細繊維状
となった紙成分と、少量のポリエチレンフレーク及び多
量のポリ塩化ビニルフレークからなる混合物を得た。

【００２８】この混合物に少量の水を加えながら口径２
mmのスクリーンを持つ遠心式脱水機で処理したところ、
平均径４．２mmのフレークと、微細な紙成分を含んだ汚
水を得たが、このフレークには、実質上、紙成分が付着
していなかった。

【００２９】このフレークをハイドロサイクロンを用い
て分別し、純度９９．９％のポリエチレンフレークと純
度１００％のポリ塩化ビニルフレークを得た。

【００３０】

【比較例】実施例で用いたものと同種のボトルを、同一
の粉砕機で注水することなく処理したところ、粉砕生成
物として少量のラベルの粉砕物とポリエチレンのフレー
ク及び多量のポリ塩化ビニルのフレークからなる混合物
を得たが、ラベルは微細繊維状とはならなかった。ま
た、ポリ塩化ビニルフレークの中にはラベルの小片が貼
付いたままのものが一部あったほか、フレークが融着
し、その中に紙の小片が練り込まれた状態のものが一部
混在していた。

【００３１】この混合物を実施例と同様の方法で洗浄
し、脱水したが紙成分は分離除去できず、それ故、ハイ
ドロサイクロンでプラスチックス単体を分別回収するに
値する材料を得ることができなかった。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙片が異物として混在しているプラスチッ
   ク材料より該紙片を分離除去する方法であって、紙片と
   プラスチック材料との混合物を回転剪断式粉砕機に導入
   せしめると同時に粉砕機内部に水を注入し、該紙片を微
   細紙片状または微細繊維状に粉砕することを特徴とする
   紙片の分離方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の分離方法において、紙片
   を微細紙片状または微細繊維状に粉砕したのち、洗浄
   し、濾過することからなる紙片の分離方法。
3. 【請求項３】異物として混在している紙片がプラスチッ
   クに貼付けされているものである請求項１に記載の紙片
   の分離方法。
4. 【請求項４】粉砕機内部に注入する水が、界面活性剤ま
   たは剥離剤を溶解した水もしくは温水である請求項１に
   記載の紙片の分離方法。