JPH0871527A

JPH0871527A - 被覆光ファイバの廃棄処理方法及び廃棄処理装置

Info

Publication number: JPH0871527A
Application number: JP6215679A
Authority: JP
Inventors: Mikio Takeshima; 幹夫竹島; Fumio Yamamoto; 二三男山本; Shiro Nishi; 史郎西
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1996-03-19
Anticipated expiration: 2016-10-15
Also published as: JP3219356B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、処理方法が簡単でコストが安く、し
かも安全で、地球環境に貢献できる被覆光ファイバの廃
棄処理方法及び廃棄処理装置を提供することを目的とす
る。【構成】本発明は、加熱炉１８と、該加熱炉１８内に設
置され、被覆光ファイバ９と水あるいは水とアルカリの
混合液よりなる処理液８を封入した耐圧容器７と、該耐
圧容器７の開放端Ａに、第１の連結用耐圧ロック１０を
介してその一方の口を連結させた、耐圧二方コック１１
と、第２の連結用耐圧ロック１２と、耐圧三方コック１
３と、圧力計１５を有する耐圧スエジロック１４と、該
耐圧スエジロック１４の他方の口に連結された加圧ポン
プ１６とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、処理方法が簡単でコス
トが安く、しかも安全で、地球環境に貢献できる被覆光
ファイバの廃棄処理方法及び廃棄処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ケイ素を主成分とするガラス素材
は、ケイ素が地球上に無尽蔵に存在するため安価であ
り、またその加工が極めて容易で種々の形状に賦形可能
なため、古くからビン用、窓用、照明用など様々な分野
にガラス加工物として適用されてきた。

【０００３】また、最近では、水分や不純物を取り除い
た屈折率分布を有するガラス素材を１００〜１５０μｍ
の細径に引き伸ばしてファイバ状のガラス加工物とし、
その中心部に光を閉じ込めて長距離伝送させる、いわゆ
る情報通信用の光ファイバとしての適用分野が開け、将
来的なマルチメディア社会の構築には、なくてはならな
い媒体としての地位を築きつつある。

【０００４】また、この光ファイバを実用に供する場合
には、通常、光ファイバを保護する目的で、光ファイバ
の周りにプラスチック被覆層を設け、図２あるいは図３
に示すような構造の心線とする。

【０００５】図２は単心線であり、１は光ファイバ、２
は厚さ数μｍほどの１次被覆層（ウレタン系、エポキシ
系などの熱硬化性樹脂）、３はシリコン樹脂緩衝層、４
は２次被覆層（ポリアミド樹脂、ＰＶＣ樹脂などの熱可
塑性樹脂）である。

【０００６】また図３はテープ心線であり、１は光ファ
イバ、５及び６はそれぞれウレタンアクリレートなどの
紫外線硬化性樹脂からなる保護層である。このような構
造の心線は、テンションメンバーを介して集合しケーブ
ル化され、光ケーブルとして布設する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】光ケーブルは、今後、
全国的なネットワークとして広範囲に布設されることが
予測されるが、地球環境問題を考えた場合、次のような
大きな問題点を抱えている。

【０００８】情報通信用光ケーブルの利用はこれからの
状況であり、光ケーブルの撤去・回収・廃棄処理はかな
り先の問題であるが、光ケーブルを敷設する際にでるケ
ーブル余長（敷設時に余るケーブル端）、撤去実験ケー
ブル、方式外の光ケーブル及び故障による撤去ケーブル
などは現在でもかなりの量にのぼっている。しかも、今
後、光ケーブルの敷設が進むにつれ、この状況はますま
す深刻化することが予想される。

【０００９】このような撤去光ケーブルは、現在、光ケ
ーブルごと細かく粉砕して埋め立てるか、あるいは委託
された処理業者の工場に山積みの状態にされており、銅
ケーブルのように積極的なリサイクルがされていない。

【００１０】その第１の理由は、光ケーブルの構成要素
がほとんどプラスチックとガラスにより占められている
ため、銅ケーブルと異なり廃棄処理費用に見合うだけの
有価的要素がほとんどないことである。したがって、現
在は処理業者による廃棄処理は積極的になされていない
が、光ケーブルの主体を占めるプラスチック類は、マテ
リアルリサイクル、ケミカルリサイクル、サーマルリサ
イクルなどにより再利用の道が開けているため、将来的
には政策的な後押しもあって経済的な問題は解決するも
のと思われる。

【００１１】第２の理由は、光ファイバが剛直で、その
破壊断面が極めて鋭いため、廃棄処理時に作業者の手に
突き刺さったり、埋め立てられたガラスが地面に露出し
て安全上極めて危険なことである。

【００１２】この安全上の問題は、光ケーブルの廃棄処
理を考える上で是非とも解決せねばならず、安全に処理
できる光ファイバの廃棄処理方法の実現が強く望まれて
いた。

【００１３】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、処理方法が簡単でコストが安く、しかも安全で、地
球環境に貢献できる被覆光ファイバの廃棄処理方法及び
廃棄処理装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、発明者らは、被覆光ファイバに関する種々の廃棄処
理方法及び廃棄処理装置について鋭意研究努力を重ねた
結果、ガラスが、水の高温高圧下における超臨界状態で
短時間の内に分解して無害な粉末状となることを見出し
た。

【００１５】その結果、以下に示すような手段を講じ、
処理方法が簡単でコストが安く、しかも安全で、地球環
境に貢献できる被覆光ファイバの廃棄処理方法及び廃棄
処理装置を実現した。

【００１６】本発明の被覆光ファイバの廃棄処理方法
は、加熱炉内に設置された耐圧容器中に所定量の処理液
と共に被覆光ファイバを封入する第１の工程と、該耐圧
容器内を水の超臨界状態とするため、該耐圧容器内の圧
力を２２．１ＭＰａ以上に加圧処理する第２の工程と、
該耐圧容器の温度を３７４℃以上に加熱処理する第３の
工程と、所定時間加圧加熱処理後、該耐圧容器内を減圧
・冷却し分解処理物を取り出す第４の工程と、該分解処
理物から固形分解物を仕分けする第５の工程とからなる
ことを特徴とする。

【００１７】また、本発明の被覆光ファイバの廃棄処理
方法は、処理液が、水、あるいは水とアルカリの混合液
であることを特徴とする。また、本発明の被覆光ファイ
バの廃棄処理装置は、加熱炉と、該加熱炉内に設置さ
れ、被覆光ファイバと水あるいは水とアルカリの混合液
を封入した耐圧容器と、該耐圧容器の開放端に、第１の
連結用耐圧ロックを介してその一方の口を連結させた、
耐圧二方コックと、第２の連結用耐圧ロックと、耐圧三
方コックと、圧力計を有する耐圧管と、該耐圧管の他方
の口に連結された加圧ポンプとからなることを特徴とす
るものである。

【００１８】光ファイバは素材がガラスであるため、水
による浸食劣化を受けてＳｉ結合が破壊され、光ファイ
バ表面に微細な傷が発生し、これが光ファイバ破断の原
因になることが知られている。そのため、この水による
浸食劣化作用を利用して光ファイバを廃棄処理する方法
が考えられるが、このような浸食劣化作用は、たとえ水
が煮沸状態であった場合でも、微細な傷を発生するのに
何日も何週間もかかる。したがって、このような方法は
光ファイバを微細な状態まで廃棄処理するのに時間がか
かり過ぎ採用することはできない。

【００１９】一方、水は３７４℃以上、２２．１ＭＰａ
以上の高温高圧下で臨界点に達し、超臨界状態となって
液体とも気体とも異なる状態になる。このような水の超
臨界状態下では、常圧下とは比べものにならないほどの
速度で加水分解反応が進行し、特にアルカリの存在下で
は容易に反応が進行する。今まで、このような水の超臨
界状態の利用については、プラスチックについて僅かに
見られる程度であり、ガラスに対して適用されたことは
ない。

【００２０】

【作用】上記手段により本発明は、被覆光ファイバを水
の超臨界状態において処理するため、極めて速度の速い
加水分解反応を受け、被覆材および光ファイバ共に、短
時間で無害な粉末状の処理物とすることができる。

【００２１】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。本発明の被覆光ファイバの廃棄処理装置の一
実施例を図１に示す。該廃棄処理装置は、加熱炉１８
と、該加熱炉１８内に設置され、所定量の処理液８と被
覆光ファイバ９の混合物を封入した金属製の耐圧容器７
と、その一方の口を耐圧容器７の開放端Ａと連結し、他
方の口を加熱炉１８の外部に設置した加圧ポンプ１６と
連結した耐圧スエジロック１４からなっている。耐圧ス
エジロック１４には、耐圧容器７側からみて連結用の耐
圧ロック１０、耐圧二方コック１１、連結用の耐圧ロッ
ク１２、耐圧三方コック１３、圧力計１５が順に設けて
ある。このような構成となっているため、耐圧スエジロ
ック１４を介して耐圧容器７内の圧力は、加圧ポンプ１
６により任意の圧力に調節することができる。

【００２２】尚、耐圧ロック１２及び耐圧三方コック１
３の設置箇所は、加熱炉７の外部でも内部でもかまわな
いが、外部に設置した方が、最後に高温の耐圧容器７を
取り外す場合に作業し易い。

【００２３】ここで、１７は加圧ポンプ１６を操作する
ためのハンドルレバー、１９は加熱炉１８の温度制御装
置である。この場合、耐圧容器７としては、３０ＭＰａ
程度の内圧に耐えうるものであればよく、加熱炉１８と
しては５００℃程度まで制御できるものであればよい。

【００２４】図１を用いて、本発明の被覆光ファイバの
廃棄処理方法を説明する。まず、本発明の第１の工程で
は、耐圧容器７中に、所定量の処理液８を被覆光ファイ
バ９と共に封入する。ここで、被覆光ファイバ９として
は、光ケーブルから分離した図２に示す構造の単心被覆
光ファイバあるいは図３に示す構造のテープ状被覆光フ
ァイバを適用することができるが、もちろんこれらの被
覆心線に限定するものではなく、光ファイバ自体であっ
てもよいし、光ファイバを心線化した他の構造の被覆光
ファイバであってもよい。

【００２５】更に、光ファイバとしては、石英系光ファ
イバあるいは多成分系光ファイバを、被覆材としてはポ
リアミド系樹脂、シリコン系樹脂、シリコン系樹脂とポ
リアミド系樹脂の積層物、ウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、エポキシアクリレート樹脂などを適用することがで
きる。

【００２６】尚、被覆材としてはこれらに限定されるも
のではなく、光ファイバの被覆材として使用できるもの
であれば限定しない。上記処理液８としては、水に限ら
ず、水とアルカリの混合液を適用することができる。

【００２７】アルカリとしては、ＮＨ₄ ＯＨ，ＮａＯ
Ｈ，ＮＨ₃ Ｎａ₃ ＰＯ₄ ，ＫＯＨ，Ｎａ₂ ＣＯ₃ などが
好適であり、これらのアルカリの水に対する濃度は１Ｎ
もあれば十分である。

【００２８】本発明の第２の工程では、耐圧容器７の解
放端Ａを、耐圧ロック１０を介して、耐圧二方コック１
１、耐圧ロック１２、耐圧三方コック１３、圧力計１５
を設けてある耐圧スエジロック１４の一方の口と連結
し、耐圧スエジロック１４の他方の口を加圧ポンプ１６
と連結し、外界と圧力的に遮断する。

【００２９】次いで、圧力切り換え用の耐圧二方コック
１１及び耐圧三方コック１３を開き、加圧ポンプ１６の
ハンドルレバー１７を操作して耐圧容器７内に水の超臨
界圧力である２２．１ＭＰａ以上の圧力を加える。

【００３０】本発明の第３の工程では、第２の工程にお
いて超臨界圧力に加圧した耐圧容器７を、水の超臨界温
度である３７４℃以上の温度で所定時間処理する。前述
したように、ガラスは大気圧の状態下では殆ど強度的な
劣化を生じないため、分解までに非常に長い時間を要す
るが、本発明のように高温高圧下における水の超臨界状
態では、ガラスの加水分解による浸食が加速されるた
め、数十分オーダという短時間で劣化し粉末状の処理物
となる。また、被覆光ファイバを処理する場合には、光
ファイバと共に被覆材も同時に容易に加水分解を受けて
粉末状となり、処理液に懸濁した状態となる。

【００３１】もちろん、被覆光ファイバの廃棄処理を、
水の超臨界状態（２２．１ＭＰａ以上、３７４℃以上）
を作り出す条件以下で行ってもよいが、水の超臨界状態
での処理よりもかなり長い時間を要する。

【００３２】本発明の第４の工程では、水の超臨界状態
における加水分解処理終了後、耐圧二方コック１１を閉
じ、耐圧三方コック１３をリークして耐圧スエジロック
１４内の圧力を大気圧に戻す。次いで耐圧ロック１２を
外し、耐圧二方コック１１の付いた耐圧容器７を加熱炉
１８の外に取り出し、流水にて全体を室温になるまで冷
却する。その後、耐圧二方コック１１を開いて耐圧容器
７内の圧力を大気圧とし、耐圧ロック１０を外して耐圧
容器７内の分解処理液を取り出す。

【００３３】ここで、耐圧二方コック１１を開いて高圧
の耐圧容器７内を大気圧に戻す作業は、水の中において
行えばより安全である。本発明の第５の工程では、分解
処理液を、例えば遠心分離機にかけて固液分離させ、被
覆光ファイバ９の加水分解処理物を取り出す。この場
合、分離方法としては特に遠心分離法に限定するもので
はなく、効率よく固液分離できる方法であれば特に限定
しない。

【００３４】このようにして分離した加水分解処理物
は、粉末状であるため極めて取り扱いに安全であり、埋
め立てたり、樹脂などで固めることにより廃棄物として
処理することができ、しかもこの加水分解処理物の内、
ガラスの処理物は、主成分がケイ素であるため、地球環
境に対して悪影響を与えることがない。

【００３５】以下に本発明の具体的実施例を詳細に説明
する。［具体的実施例１］ステンレス製耐圧容器（内径５０ｍ
ｍ，深さ２００ｍｍ）７の解放端Ａより、長さ１５０ｍ
ｍ程度の被覆光ファイバ９を複数本挿入した後、被覆光
ファイバ９が隠れる程度まで蒸留水を処理液８として注
入した。この場合、用いた被覆光ファイバ９は、図２に
示すようなシリコン樹脂／ポリアミド樹脂系２層構造の
単心線である。

【００３６】次いでこの耐圧容器７を加熱炉１８内に入
れ、解放端Ａを耐圧ロック１０と連結した。ここで耐圧
ロック１０は、予め耐圧二方コック１１、耐圧ロック１
２、耐圧三方コック１３を介して耐圧スエジロック１４
と連結してある。

【００３７】このようにして加圧ポンプ１６と耐圧スエ
ジロック１４と耐圧容器７からなる閉鎖系を形成した
後、加圧ポンプ１６のハンドルレバー１７を操作して耐
圧容器７内を水の超臨界圧力以上である２５ＭＰａに加
圧した。

【００３８】更に、この圧力に保った状態で、加熱炉１
８の温度を水の超臨界温度以上である３８０℃とし、１
時間ほどの間処理を行った。なお、処理中、耐圧容器７
内の圧力は、耐圧スエジロック１４に設置した圧力計１
５をモニターしながら常に一定となるよう加圧ポンプ１
６により調節した。

【００３９】加水分解処理終了後、耐圧二方コック１１
を閉じ、耐圧三方コック１３をリークして耐圧スエジロ
ック１４内の圧力を大気圧に戻した。その後、耐圧ロッ
ク１２を外して耐圧二方コック１１の付いた耐圧容器７
を加熱炉１８の外に取り出し、全体を流水中に浸漬し室
温になるまで十分に冷却した。

【００４０】次いで、水中において耐圧二方コック１１
を開き、耐圧容器７内の圧力を大気圧に戻した後、加水
分解処理液を取り出した。このようにして水の超臨界状
態において処理された加水分解処理液内には、被覆材の
固まりや細長い光ファイバのような固形物はなく、加水
分解により粉状化された処理物が水中に懸濁した状態と
なっていた。

【００４１】最後に、この加水分解処理液を超遠心分離
機にかけ、水と粉末状の処理物に分離することができ
た。［具体的実施例２］耐圧容器７の解放端Ａより、長さ１
５０ｍｍ程度の具体的実施例１と同様のシリコン樹脂／
ポリアミド樹脂系２層構造単心線被覆光ファイバ９を複
数本挿入した後、被覆光ファイバ９が隠れる程度まで、
蒸留水とカセイソーダの混合液を処理液８として注入し
た。

【００４２】後は具体的実施例１と同様にして加圧加熱
処理を行った結果、４０分程度で具体的実施例１と同様
の状態まで加水分解を行うことができ、アルカリの存在
が加水分解処理をより促進することがわかった。［具体的実施例３］耐圧容器７の解放端Ａより、図３に
示すような長さ１５０ｍｍ程度のテープ状心線を被覆光
ファイバ９として複数本挿入した後、被覆光ファイバ９
が隠れる程度まで、蒸留水とカセイソーダの混合液を処
理液８として注入した。

【００４３】後は具体的実施例１と同様にして加圧加熱
処理を行った結果、具体的実施例２と同様、４０分程度
で具体的実施例１と同様の状態まで加水分解を行うこと
ができた。［具体的実施例４］耐圧容器７の解放端Ａより、図３に
示すような長さ１５０ｍｍ程度のテープ状心線を被覆光
ファイバ９として複数本挿入した後、被覆光ファイバ９
が隠れる程度まで、蒸留水とカセイソーダの混合液を処
理液８として注入した。

【００４４】後は具体的実施例１と同様にして加圧加熱
処理を行ったが、本実施例においては、処理温度を４５
０℃、処理圧力を３０ＭＰａとした。その結果、３０分
程度で具体的実施例１と同様の状態まで加水分解を行う
ことができた。［比較例１］耐圧容器７の解放端Ａより、図３に示すよ
うな長さ１５０ｍｍ程度のテープ状心線を被覆光ファイ
バ９として複数本挿入した後、被覆光ファイバ９が隠れ
る程度まで、蒸留水とカセイソーダの混合液を処理液８
として注入した。

【００４５】後は具体的実施例１と同様にして加圧加熱
処理を行ったが、本実施例においては、処理温度を３０
０℃、処理圧力を２０ＭＰａとし、水の超臨界状態以下
とした。その結果、具体的実施例１と同様の状態まで加
水分解を行うのに２時間以上の時間を要した。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、被覆
光ファイバを水の超臨界状態において処理するため、極
めて速度の速い加水分解反応を受け、被覆材および光フ
ァイバ共に、短時間で無害な粉末状の処理物とすること
ができる。しかも本発明は、処理方法が簡単でコストが
安く、安全で、処理物は地球環境に悪影響を与えること
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る被覆光ファイバの廃棄処理装置の
一実施例を示す構成説明図である。

【図２】単心線被覆光ファイバの一例を示す断面図であ
る。

【図３】テープ状被覆光ファイバの一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１…光ファイバ、２…１次被覆層、３…シリコン樹脂緩衝層、４…２次被覆層、５，６…保護層、７…耐圧容器、８…処理液、９…被覆光ファイバ、１０，１２…耐圧ロック、１１…耐圧二方コック、１３…耐圧三方コック、１４…耐圧スエジロック、１５…圧力計、１６…加圧ポンプ、１７…ハンドルレバー、１８…加熱炉、１９…温度制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱炉内に設置された耐圧容器中に所定
量の処理液と共に被覆光ファイバを封入する第１の工程
と、該耐圧容器内を水の超臨界状態とするため、該耐圧容器
内の圧力を２２．１ＭＰａ以上に加圧処理する第２の工
程と、該耐圧容器の温度を３７４℃以上に加熱処理する第３の
工程と、所定時間加圧加熱処理後、該耐圧容器内を減圧・冷却し
分解処理物を取り出す第４の工程と、該分解処理物から固形分解物を仕分けする第５の工程と
からなることを特徴とする被覆光ファイバの廃棄処理方
法。
【請求項２】処理液が、水、あるいは水とアルカリの
混合液であることを特徴とする請求項１記載の被覆光フ
ァイバの廃棄処理方法。
【請求項３】加熱炉と、該加熱炉内に設置され、被覆光ファイバと水あるいは水
とアルカリの混合液を封入した耐圧容器と、該耐圧容器の開放端に、第１の連結用耐圧ロックを介し
てその一方の口を連結させた、耐圧二方コックと、第２
の連結用耐圧ロックと、耐圧三方コックと、圧力計を有
する耐圧管と、該耐圧管の他方の口に連結された加圧ポンプとからなる
ことを特徴とする被覆光ファイバの廃棄処理装置。