JPH09157435A - 発泡スチロール廃材の減容処理方法、回収スチロール樹脂の製造方法および発泡スチロール廃材の減容処理剤 - Google Patents
発泡スチロール廃材の減容処理方法、回収スチロール樹脂の製造方法および発泡スチロール廃材の減容処理剤Info
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Abstract
容し、かつ、減容後の樹脂の回収・再生が容易で、経済
性に優れる処理方法を提供することにある。 【解決手段】 発泡スチロール樹脂が易溶解性の溶剤
と、発泡スチロール樹脂の溶解度が低い溶剤との混合溶
剤に対して発泡スチロール廃材を接触させ、発泡スチロ
ール廃材の体積を減少させると共に、溶剤を含んだスチ
ロール樹脂相を溶剤相から分離させる。
Description
材の減容化処理方法に関し、特に発泡スチロール廃材の
回収・再資源化が容易で、回収に要するエネルギーが少
ない発泡スチロール廃材の処理方法、およびこの方法の
実施に適した減容処理剤に関する。
温、保湿、断熱性に優れた資材として、断熱材や包装容
器として広範囲に用いられている。しかし、資源ゴミと
なると嵩高く、自然には分解し難い性質を有する。この
ため、最近では発泡スチロール廃材の処理が大きな問題
になっている。
却、燃料化、回収再資源化があるが、埋立は、その他の
プラスチック廃棄物と同様に、公害の発生や埋立て地不
足等の問題を抱え、維持継続することが困難な状況にあ
る。また、焼却処理では、発泡スチロール廃材の発熱量
が高過ぎて、焼却炉の炉内温度が高くなりがちであり、
炉の寿命を短くするばかりでなく、燃焼が不十分になり
がちであり、一酸化炭素、炭化水素等の有害ガス成分の
排出が問題となる。また、資源保護の立場から好ましく
ない。同様に、燃料としての利用も資源保護の立場から
好ましくない。
当たりの容積が非常に大きいことが問題となるので、廃
材の減容化無しには回収が困難である。発泡スチロール
廃材の回収にあたっては、廃材を細かく裁断し、これを
加熱溶融して減容固化し、ペレット状にして搬送する方
法が多く採用されており、特開平5−92428号公
報、特開平5−92429号公報等に記載がある。ま
た、廃材を加熱して圧縮する方法としては特開平4−1
98516号公報、特開平6−238688号公報等
に、加熱廃油或いは加熱オイルを利用する方法としては
特開平3−214号公報、特開平4−219186号公
報、特開平6−91647号公報等に、摩擦発熱を利用
する方法としては、特開平5−268832号公報、特
開平5−271655号公報等に記載がある。しかし、
これらのいずれの方法も、発泡スチロール廃材の分解ガ
スの発生や、廃油の悪臭等の問題がある。
は、発泡スチロール廃材を溶解する芳香族溶剤、ケトン
類溶剤等で液化回収した後、溶剤を蒸発分離させる方法
が用いられている。このうち、芳香族溶剤を用いる方法
が特開平5−59212号公報、特開平6−14328
4号公報、特開平6−143285号公報、特開平6−
23753号公報、特開平6−316646号公報、特
開平7−97475号公報、特開平7−113089号
公報等に記載がある。また、塩素系有機溶剤を用いる方
法が特開平7−26057号公報等に、溶剤を用いる処
理装置及び方法の例が特開平5−285467号公報等
に、O/W型エマルジョンに浸漬する方法が特開平5−
138146号公報等に記載がある。
て溶融させ、固化させる方法は、多大のエネルギー消費
を伴い、経済的な方法とはいえない。また、廃材を溶剤
中に溶解させて溶液を得、この溶液中の溶剤を蒸発させ
て分離し、回収発泡スチロール樹脂を分離・固化させる
方法は、特に溶剤を留去する工程で多大な熱エネルギー
を必要とし、かつ処理に長時間を必要とする。
間に発泡スチロール廃材を減容することができ、かつ、
減容後の樹脂の回収・再生が容易であって、経済性に優
れる処理方法を提供することである。
ール廃材の減容処理方法は、発泡スチロール樹脂が易溶
解性の第一の溶剤と、発泡スチロール樹脂の溶解度が低
い第二の溶剤との混合溶剤に対して発泡スチロール廃材
を接触させ、発泡スチロール廃材の体積を減少させると
共に溶剤を含んだスチロール樹脂相を溶剤相から分離さ
せることを特徴とする。ここで回収を行う際には、発泡
スチロール樹脂相を混合溶剤から回収し、この発泡スチ
ロール樹脂相中に含まれる溶剤を除去することによっ
て、発泡スチロール樹脂を固化させる。
積を減少させるための減容処理剤であって、発泡スチロ
ール樹脂が易溶解性の溶剤20〜90質量%と、鎖状の
飽和脂肪族炭化水素とアルコールとからなる群より選ば
れた一種以上の溶剤とが均一に混合している混合溶剤か
らなることを特徴とする、発泡スチロール廃材の減容処
理剤に係るものである。ここで、鎖状の飽和脂肪族炭化
水素とアルコールとからなる群より選ばれた一種以上の
溶剤の組成比率を、前記の易溶解性の溶剤の比率と合計
すると、100質量%になるようにする。むろん他の添
加剤を本発明の減容処理剤に対して添加することは可能
である。
鋭意研究を行なっていたが、この過程で、キシレンとト
リデカンとの混合溶剤中に発泡スチロール廃材を投入し
た結果、この混合溶剤中で発泡スチロール廃材が膨潤
し、固形相として分離できることを発見した。そして、
この固形の発泡スチロール樹脂相を混合溶剤から分離し
たところ、若干の溶剤を内部に含有してはいるが、この
溶剤の量は極めて少なく、短時間で少ないエネルギーで
容易に留去して発泡スチロールを回収できることを見い
だし、本発明に到達した。
とも常温で発泡スチロール樹脂が易溶解性の溶剤と、常
温での発泡スチロール樹脂の溶解度が低い溶剤とが互い
に均一に混合した混合溶剤を減溶剤として使用すること
により、発泡スチロールを減容剤中に膨潤した固形物と
して分離できることを見い出し、本発明に至った。
く実施することができるので、多量の熱エネルギーの浪
費を不要とし、従来法と比して格別の省エネルギー効果
が達せられる。更に、溶剤を含んだ状態で回収される廃
スチロール樹脂相は、完全に溶解した溶液と比較して、
含有する溶剤の量が圧倒的に少ない。このため、回収発
泡スチロール樹脂を溶剤から分離する工程が極めて容易
であり、短時間で遂行できる。従って、樹脂を回収する
ときに溶剤を蒸発させるために要するエネルギーが、圧
倒的に少ない。しかも、この段階で留去するべき溶剤の
量が少ないことから、従来方法のように熱エネルギーを
必要とはせず、あるいは最低限の加熱を伴うだけで、減
圧乾燥処理方法で溶剤を十分に留去でき、樹脂を容易に
回収できる。従って、回収スチロール樹脂の変色、異臭
の発生などの問題も防ぐことができる。
が易溶解性の第一の溶剤は、少なくとも常温で発泡ポリ
スチレンを溶解できるものであれば、いずれでもよい。
この溶剤は、常温で溶剤1kg当たり50g以上の発泡
スチロール樹脂を溶解しうるものが好ましく、100g
以上溶解しうるものが更に好ましく、500g以上溶解
しうるものが一層好ましい。これが50g未満である
と、発泡スチロール廃材を本発明の減容処理剤中に浸漬
したときに、泡が破れるまでの時間(破泡時間)が長く
なるために、実用的ではない。
ステル類、エーテル類、不飽和脂肪族炭化水素、環状脂
肪族炭化水素等の各種化合物からなる溶剤を例示できる
が、これらには限定されない。芳香族溶剤としては、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、スチレン、エチルベンゼ
ン、テトラリン、その他石油原料由来の芳香族留分を例
示できる。ケトン類からなる溶剤としては、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンを例示で
きる。エステル類からなる溶剤としては、酢酸エチル、
酢酸メチルを例示できる。不飽和脂肪族炭化水素溶剤と
しては、ペンテン、ヘキセン等の不飽和炭化水素化合
物、ジペンテン等の天然に得られる針葉油、デカリン、
リモネンを例示できる。エーテル類としては、ジイソプ
ロピルエーテル、テトラヒドロフラン等を例示できる。
ただし、エーテル類を使用した場合には、引火点の低さ
による発火や、過酸化物の生成を防止するために、添加
剤の使用に気を配る必要がある。これらの溶剤は、単独
で使用でき、二種類以上の溶剤からなる混合溶剤として
も使用できる。
る、発泡スチロール樹脂の溶解度が低い第二の溶剤は、
溶解度が、溶媒1kg当たり20g以下のものとするこ
とが好ましく、10g以下のものとすることが更に好ま
しく、5g以下のものとすることがより一層好ましい。
これによって、本発明の減容処理剤中で発泡スチロール
廃材の膨潤が一層生じやすくなり、また回収の際に溶媒
の除去が一層容易になる。
チレンが易溶解性の溶剤と混合したときに、実際の操業
条件下で均一に混じり合うものであることが要求され、
室温で任意の組成で相互溶解できるものが特に好まし
い。
ン系、イソパラフィン系溶剤等を例示できるが、鎖状の
(または環式化合物を除く)飽和脂肪族炭化水素および
アルコールからなる群より選ばれた一種以上の溶剤が好
ましい。この飽和脂肪族炭化水素の炭素数は、8〜15
とすることが好ましく、10〜14とすることが更に好
ましく、12〜13とすることが一層好ましい。この炭
素数を8以上とすることによって、溶解後に分離される
発泡スチロール樹脂の流動性の上昇を防止することがで
きるので、回収発泡スチロール樹脂の溶剤からの分離が
容易になる。また、この炭素数を15以下とすることに
よって、この飽和脂肪族炭化水素の沸点を低下させ、回
収発泡スチロール樹脂からの溶剤の留去を一層容易にす
ることができる。
飽和脂肪族炭化水素基を有するものが好ましい。このア
ルコールが有する飽和脂肪族炭化水素基の炭素数は、2
〜13とすることが好ましく、2〜10とすることが更
に好ましく、3〜9とすることが一層好ましい。この炭
素数を2以上とすることによって、溶解後に分離される
発泡スチロール樹脂の流動性の上昇を防止することがで
きるので、回収発泡スチロール樹脂の溶剤からの分離が
容易になる。また、この炭素数を13以下とすることに
よって、この飽和脂肪族炭化水素の沸点を低下させ、回
収発泡スチロール樹脂からの溶剤の留去を一層容易にす
ることができる。
リコール、プロピレングリコール、トリプロピレングリ
コール等の多価アルコールも使用できるが、この場合は
常温で発泡ポリスチレンを溶解できる溶剤と室温で任意
の組成で相互溶解できるものが好ましいが、少なくとも
実際の操業条件下で均一に混じり合うものであれば、問
題なく使用できる。
には、環式の飽和炭化水素化合物や不飽和の炭化水素化
合物が含有されている場合もある。しかし、この場合に
は、これらの混合成分は発泡スチロール廃材を溶解し易
い溶剤として作用するので、これらの含有比率を算出
し、この含有比率に基づいて、前記した易溶解性の溶剤
の添加量を減少させることによって、本発明の減容処理
剤の組成比率を満足するようにする。
製品である灯油、軽油も使用できるが、この場合は、灯
油、軽油に芳香族炭化水素化合物および環状脂肪族炭化
水素化合物が含有されている。従って、これらの発泡ス
チロール廃材が易溶解性の成分の含有比率を算出し、こ
の含有比率に基づいて、易溶解性の成分の添加量を減少
させることによって、本発明の減容処理剤の組成比率を
満足するようにする。
成は、減容後に得られる膨潤した半固体状物質の所望さ
れる硬さ、粘度、溶剤含有量等に応じて適宜調整して使
用すればよい。
芳香族化合物、ケトン類およびエステル類からなる群よ
り選ばれた一種以上の溶剤を使用した場合には、これら
の溶剤の発泡スチロール樹脂の溶解度が比較的に大きい
ことから、20質量%以上とすることが好ましく、25
質量%以上とすることが更に好ましく、30質量%以上
とすることが一層好ましく、35質量%以上とすること
が特に好ましい。
容処理剤中における発泡スチロール廃材の破泡が促進さ
れるので、実用的である。これを25質量%以上、更に
は35質量%以上とすることによって、この破泡に必要
な時間が一層短縮される。しかし、処理時間に余裕があ
る場合には、35質量%以下の範囲でも、十分に作業が
可能である。また、こうした濃度範囲の減容処理剤で
も、若干加熱することによって、破泡速度を向上させる
ことが可能であるので、本発明の前記作用効果を得るこ
とができる。
スチロール廃材が完全に溶解してしまい、本特許の方法
によるスチロール樹脂の回収が困難になり易い。従っ
て、この上限値は60質量%とすることが好ましい。
族炭化水素類や、ジペンテンを含む環状脂肪族炭化水素
類の溶剤を使用した場合には、この組成比率は、50質
量%以上とすることが好ましく、60質量%以上とする
ことが更に好ましく、70質量%以上とすることが、よ
り一層好ましい。また、90質量%以下とすることが好
ましく、85質量%以下とすることが更に好ましい。
て、減容処理剤中における発泡スチロール廃材の破泡が
促進されるので、実用的である。これを60質量%以
上、更には70質量%以上とすることによって、この破
泡に必要な時間が一層短縮される。しかし、処理時間に
余裕がある場合には、70質量%以下の範囲でも、十分
に作業が可能である。また、こうした濃度範囲の減容処
理剤でも、若干加熱することによって、破泡速度を向上
させることが可能であるので、本発明の前記作用効果を
得ることができる。
スチロール廃材が完全に溶解してしまい、本特許の方法
によるスチロール樹脂の回収は困難になり易い。
って、使用する装置に特に限定はない。発泡スチロール
廃材は、それ自体の発泡比率に逆比例して減少されるの
で、溶剤の添加量を勘案しても、全体としてかなり大き
な減容化が達せられることになる。作業性の観点からい
えば、機械力を併用し、発泡スチロール廃材の投入時に
加重を加えれば、作業性は向上する。
囲は下記の実施例に限定されるものではない。
カン25gとを混合し、減容処理剤を製造した。この溶
剤50gを、プラスチックキャップ付きの耐熱ガラスビ
ンに採り、この溶剤中に、密度0.0156g/cm3
(64cm3 /g)の発泡スチロール樹脂を5g加え
て、減容処理実験を行った。この減容処理時の溶剤中の
状態を観察した。この結果、発泡スチロール樹脂から空
気が抜けて(破泡して)、ほぼ一定の大きさになり、溶
剤相とスチロール樹脂相とに分離したことを確認した。
この分離までに要した時間は約1分間であった。
取出し、水を入れたメスシリンダーに入れ、減容処理後
の体積が当初の何分の一になったのかを確認したとこ
ろ、1/32であった。この膨潤したスチロール樹脂相
からは、減圧法によって容易に溶剤を留去することがで
きた。
容処理を行った。ただし、キシレンとn−トリデカンと
の組成比率は表1に示すように変更し、また発泡スチロ
ール樹脂の重量も、表1に示すように変更した。この結
果、いずれの実施例においても、発泡スチロール樹脂か
ら空気が抜けて(破泡して)、ほぼ一定の大きさにな
り、溶剤相とスチロール樹脂相とに分離したことを確認
した。この分離までに要した時間は約1分間であった。
また、減容処理後の体積を表1に示す。
−ウンデカンに変え、減容後の体積を測定しなかったこ
と以外は、実施例1〜9と同様にして試験した。その結
果、実施例1〜9と同様に、発泡スチロール樹脂は効率
よく破泡し、溶媒により膨潤したやや硬い減容化ポリス
チレンが得られた。また、目視による観察では、減容後
の体積は実施例1〜9とほぼ同様であった。
−テトラデカンに変え、減容後の体積を測定しなかった
こと以外は、実施例1〜9と同様にして試験した。その
結果、実施例1〜9と同様に発泡スチロール樹脂は効率
よく破泡し、溶媒により膨潤したやや硬い減容化ポリス
チレンが得られた。また、目視による観察では、減容後
の体積は実施例1〜9とほぼ同様であった。
に変え、減容後の体積を測定しなかったこと以外は、実
施例1〜9と同様にして試験した。その結果、実施例1
〜9と同様に発泡スチロール樹脂は効率よく破泡し、溶
媒により膨潤したやや硬い減容化ポリスチレンが得られ
た。また、目視による観察では、減容後の体積は実施例
1〜9とほぼ同様であった。
実施例1〜9において、発泡スチロール樹脂の重量を5
gに固定し、表2に示すように、発泡スチロールの溶解
度が低い溶剤の種類と量とを種々変更した。前記の易溶
解性の溶剤としてはキシレンを使用し、その量を変更し
た。この結果を表2に示す。
ように、キシレンの組成比率が35質量%以上では実施
例1〜9と同様の実験結果が得られ、キシレンの組成比
率が30質量%,25質量%に低下するのに従って破泡
時間が若干上昇した。また、キシレンの組成比率が20
質量%になると、破泡時間が1時間になった。これが2
0質量%未満になると、膨潤が極めて遅くなり、発泡ス
チロールの減容処理が常温では困難になってきた。実施
例41、42、43においては、樹脂の溶解度が低い溶
剤を種々変更したが、いずれも実施例1〜9と同様の結
果が得られた。比較例1、2では、キシレンの組成比率
が65、70質量%であるが、いずれも樹脂がほぼ溶解
してしまい、膨潤した樹脂相が得られなかった。比較例
3では、樹脂が流動状態になったために、膨潤した樹脂
相が得られなかった。これは、鎖状飽和脂肪族炭化水素
の炭素数が6個と少なかったために、樹脂が溶解し易く
なったためと考えられる。このように減容後の発泡スチ
ロール樹脂が流動状態になると、減容処理用の混合溶剤
との分離が難しくなる。
例1〜9において、発泡スチロール樹脂の重量を5gに
固定し、表3に示すように、各溶剤の種類と量とを種々
変更した。この結果を表3に示す。
に、キシレン、トルエン等の芳香族系溶剤に代えてケト
ン系の溶剤を使用した場合にも、極めて良好な結果が得
られた。また、実施例47から分かるように、エステル
類を使用した場合にも同様であった。更に、テトラリン
を使用した場合も良好な結果が得られた。しかし、テト
ラリンの組成比率が60質量%になると、樹脂が溶解し
た。
実施例1〜9において、発泡スチロール樹脂の重量を5
gに固定し、表3に示すように、各溶剤の種類と量とを
種々変更した。この結果を表4に示す。
組成比率が90質量%であるが、極めて良好な結果が得
られた。実施例49、50からわかるように、シクロヘ
キサンの組成比率を50または70質量%とすると、破
泡時間が長くなったが、樹脂の膨潤は生じた。実施例5
2、53、54からわかるように、デカリンやリモネン
を使用した場合にも同様の結果が得られた。
成比率が90質量%であるが、樹脂が流動状態となっ
た。比較例6、7においては、シクロヘキサンまたはデ
カリンを単独で使用したが、樹脂が溶解した。比較例8
においても、樹脂が溶解した。
を加熱することなしに、常温でも処理できるばかりでな
く、溶剤を含んだ膨潤状態の樹脂として減容化されるた
め、減容処理溶剤との分離が極めて容易である。また、
樹脂を回収する場合に溶剤の蒸散処理に要するエネルギ
ーが少なく、この蒸発処理による樹脂の変色も防止でき
る。従って、本発明は、発泡スチロール廃材の処理に極
めて大きな効果を有する。
Claims (8)
- 【請求項1】 発泡スチロール樹脂が易溶解性の第一の
溶剤と、発泡スチロール樹脂の溶解度が低い第二の溶剤
との混合溶剤に対して発泡スチロール廃材を接触させ、
発泡スチロール廃材の体積を減少させると共に溶剤を含
んだスチロール樹脂相を溶剤相から分離させることを特
徴とする、発泡スチロール廃材の減容処理方法。 - 【請求項2】 発泡スチロール樹脂が易溶解性の第一の
溶剤と、発泡スチロール樹脂の溶解度が低い第二の溶剤
との混合溶剤に対して発泡スチロール廃材を接触させ、
発泡スチロール廃材の体積を減少させると共に溶剤を含
んだスチロール樹脂相を溶剤相から分離させ、前記スチ
ロール樹脂相を前記混合溶剤から回収し、このスチロー
ル樹脂相中に含まれる溶剤を除去することを特徴とす
る、回収スチロール樹脂の製造方法。 - 【請求項3】 発泡スチロール廃材の体積を減少させる
ための減容処理剤であって、発泡スチロール樹脂が易溶
解性の溶剤20〜90質量%と、鎖状の飽和脂肪族炭化
水素とアルコールとからなる群より選ばれた一種以上の
溶剤とが均一に混合している混合溶剤からなることを特
徴とする、発泡スチロール廃材の減容処理剤。 - 【請求項4】 前記の易溶解性の溶剤が、芳香族化合
物、ケトン類およびエステル類からなる群より選ばれた
一種以上の溶剤であり、かつこの易溶解性の溶剤の割合
が20〜60質量%であることを特徴とする、請求項3
記載の発泡スチロール廃材の減容処理剤。 - 【請求項5】 前記の易溶解性の溶剤が、不飽和脂肪族
炭化水素類および環状脂肪族炭化水素類からなる群より
選ばれた一種以上の溶剤であり、かつこの易溶解性の溶
剤の割合が50〜90質量%であることを特徴とする、
請求項3記載の発泡スチロール廃材の減容処理剤。 - 【請求項6】 前記の易溶解性の溶剤が、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、リモネン、エチルベンゼン、スチレ
ン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、酢酸エチル、酢酸メチル、ペンテン、ジペンテ
ン、テトラリン、デカリンおよびシクロヘキサンから選
ばれる一種以上の溶剤であることを特徴とする、請求項
3記載の発泡スチロール廃材の減容処理剤。 - 【請求項7】 前記鎖状の飽和脂肪族炭化水素が、炭素
数8〜15の飽和脂肪族炭化水素であることを特徴とす
る、請求項3〜6のいずれか一つの請求項に記載の発泡
スチロール廃材の減容処理剤。 - 【請求項8】 前記アルコールが、炭素数2〜13の飽
和脂肪族炭化水素基を有するアルコールであることを特
徴とする、請求項3〜6のいずれか一つの請求項に記載
の発泡スチロール廃材の減容処理剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31806095A JPH09157435A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 発泡スチロール廃材の減容処理方法、回収スチロール樹脂の製造方法および発泡スチロール廃材の減容処理剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31806095A JPH09157435A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 発泡スチロール廃材の減容処理方法、回収スチロール樹脂の製造方法および発泡スチロール廃材の減容処理剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09157435A true JPH09157435A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18095038
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31806095A Pending JPH09157435A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 発泡スチロール廃材の減容処理方法、回収スチロール樹脂の製造方法および発泡スチロール廃材の減容処理剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09157435A (ja) |
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