WO2014098229A1

WO2014098229A1 - プラスチック系複合廃棄物の分別回収方法

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Publication number: WO2014098229A1
Application number: PCT/JP2013/084286
Authority: WO
Inventors: 孝立花
Original assignee: アースリサイクル株式会社
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2014-06-26
Also published as: JPWO2014098229A1; JP6050834B2

Abstract

【課題】多種多様なプラスチック系複合廃棄物に対し広く適用でき、プラスチック成分と非プラスチック成分とを分別するだけでなく、プラスチック成分から油化適正成分を分別して回収する方法の提供すること。【解決手段】プラスチック系複合廃棄物、特に各種熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチックおよび非プラスチック成分とが複合化してなるプラスチック系複合廃棄物を処理して各成分を分別回収するにあたり、エチレングリコール類を反応開始剤とし溶解系樹脂を溶融して反応融液を得、該反応融液を分離溶剤としてプラスチック系成分と非プラスチック系成分と溶融分離する一方、プラスチック系成分を浮上系成分、溶解系成分、沈降系成分に分別し回収するプラスチック系複合廃棄物の分別回収方法を提供する。

Description

プラスチック系複合廃棄物の分別回収方法

　本発明はプラスチック系複合廃棄物、特に各種プラスチック系複合廃棄物、金属とプラスチックとの複合系電気製品および自動車製品、医療廃棄物、合成繊維と天然繊維との混紡品、ＦＲＰ等の複合系プラスチック廃棄物の分別回収方法に関する。

　廃プラスチックの種類としては熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とがあり、これらを比重分離する方法は古くから行われている。ただ、熱可塑性樹脂は広くリサイクルが行われている。ＰＶＣは熱焼却処理すると塩素ガスを排出するのでこの塩素ガスを回収する必要があり（特許文献１）、これらを油化処理すると、設備腐食の原因となり、処理コストが高額となるという難点がある。他方、ＰＥＴ樹脂は触媒として苛性ソーダを用いないとジエチレングリコールでの分解反応が難しい（特許文献２）が、苛性ソーダを用いると解重合してテレフタール酸塩等を生じ、再利用には水洗して再生する必要があり、後処理が面倒である。他方、熱硬化性樹脂のリサイクルは難しい。例えば、エポキシ樹脂硬化物は、電気特性、耐熱性、接着性に優れているため、絶縁材、接着剤、塗料などの広い分野で利用されているが、熱分解が難しいため、リサイクルは難しい。他方、繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰという）は一般に強化繊維としてガラス繊維を使用するものが軽量性や耐久性という点で優れていることから、自動車、航空機、スポーツ用品、その他の分野で広く採用されているが、強化繊維に起因してリサイクルが困難となっている。そこで、不飽和ポリエステルをマトリックス樹脂とし、ガラス繊維以外の有機繊維を強化繊維とするＦＲＰ製品についてはグリコールを用いてこれを分解し、得られた分解生成物を二塩基酸と縮合反応させてリサイクルする方法が提案されている（特許文献３）。他方、ＦＲＰのリサイクルする方法としてジエチレングリコールモノメチルエーテルを溶剤とし、触媒としてリン酸三カリウム水和物を用いて常圧溶解法が提案されている（非特許文献１及び２）。

　また、医療廃棄物では腎透析セット、点滴セットの廃棄物は、血液等の体液、注射針を含むために感染性である可能性が高い上、材質中に塩化ビニル樹脂、金属を多く含むため、最も処理が困難な廃棄物の一つである。そのため、従来から、腎透析セットの廃棄物は塩化水素ガスやダイオキシンの発生という問題がありながら熱殺菌処理の関係上焼却処分されてきたのが実情である。

　さらに、金属材料等を備えたプラスチック製品、例えばＯＡ機器、携帯端末、携帯電話、テレビ、掃除機、冷蔵庫などの各種電気製品、特にこれらの制御部に用いられているプリント配線基板、更には溶融管継手、樹脂被覆電線、光ケーブル、繊維強化プラスチックなど、金属材料と一体に形成される。これら金属含有プラスチック製品においては、廃棄処理、或いは製造過程において成形不良となった製品の再利用処理においては、金属材料とプラスチック材料とをきれいに、しかも効率良く分離することが求められる。そこで従来、処理方法として、金属含有プラスチック製品のプラスチック材料を加熱溶解させて金属材料等と分離させる処理方法が各種提案されてきた。例えば、特許文献４は、食用廃油を１７０～１７５℃に加温し、この食用廃油中に金属含有プラスチック製品を投入すると共に食用廃油を攪拌してプラスチックを溶融させ、金属素材が剥き出しになったところで食用廃油の加熱を中止して自然冷却させ、その後、食用廃油中から金属素材を取り出すというプラスチック廃棄物の金属素材選別方法を提案している。また、特許文献５は、プラスチック材が軟化溶融する温度に加熱されたてんぷら油などの植物性油内に、ＯＡ機器や家電製品などの電気製品の廃棄物を投入し、軟化溶融して植物性油の上部に浮上した溶解プラスチック材を取り出し、その後、油槽内に残留する金属材を取り出す電気製品の廃棄物の処理方法を提案している。しかしながら、加熱媒体としての油中に金属含有プラスチック製品、例えば携帯電話などを投入すると、食品を油で揚げる如くプラスチック材料が加熱溶解して塊となって油上に浮上する一方、その他の金属材料等は油底に沈降するが、同時に、油中にプラスチック材料を投入すると、プラスチック材料が溶融した際に発火する場合があり、危険である。そこで、金属含有プラスチック製品の処理において、プラスチック材料を油層中で安全かつ効率良く加熱溶解させることができる金属含有プラスチック製品の処理方法が提案されている（特許文献６）。しかしながら、近年電気部品ではエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂基板上に半導体回路等の電気回路を形成する場合が多いにも拘わらず、かかる熱硬化性樹脂の場合に、油加熱処理を適用しても金属材料および樹脂材料を有効に分別回収することは困難であり、エポキシ樹脂など熱硬化性樹脂を使用する多くの電気製品には適用できないという難点がある。

　その他、現状では各種の複合系プラスチック廃棄物がリサイクル困難な廃棄物として出現しているが、製品として、アルミ／ＰＰ／ＰＥＴ三層シート、ＰＥ／ＰＥＴカーペット、銀層／ＰＥＴシート積層Ｘ線フィルム、ナイロン／ＰＥＴボトル、ＰＥＴ／綿／ナイロン／アクリル混紡衣料、ＦＲＰ製ボートおよび浴槽、炭素繊維系配管および部品、鉛付き漁網、電線、ＰＶＣ用紙など各種各様で焼却が困難なもの、焼却可能であるが材料を再利用できるように分離回収したい材料が多いが分離回収が困難なため、焼却されているのが現状である。

特開２００１－５５５８３号公報特開２００６－１１０５３１号公報特許第４０９６０００号公報特開平５－１４７０４１号公報特開昭１０－１３７７３４号公報特開２００８－２１３４８０号公報

日立化成テクニカルレポートＮｏ．４２（２００４．１）常圧溶解法によるエポキシＣＦＲＰリサイクル

　医療廃棄物、ＦＲＰを含め、かかる複合系プラスチック廃棄物を焼却処理することなく、プラスチック及び金属などの有効成分を分離回収して有効利用できる方法および装置を提供すべく鋭意研究の結果、本発明者は溶剤としてトリエチレングリコール（ＴＥＧ）を用い、沸点(２８６℃)近傍に加熱すると、医療廃棄物に必要な殺菌、熱可塑性樹脂の溶融に十分な温度処理が可能である一方、熱硬化性樹脂に対して解重合等の反応溶剤として機能するので、これを分離溶剤として各種被処理物を投入し、多種多様な複合系廃棄物に対し広く適用できる万能型分離回収方法を提供した。しかしながら、トリエチレングリコールを用いる方法は、塩ビ処理における塩素関連腐食から解放され、種々の複合系プラスチックを処理できる利点はあるものの、溶剤コストが高く、ランニングコストが高くなるという問題点がある。そこで、本発明は多種多様なプラスチック廃棄物、特に複合系廃棄物に対し広く適用できる万能型分離回収方法であって、トリエチレングリコールのみを使用する方法に代替する極めて実用的な方法を提供することを目的とする。

　本発明者は、エチレングリコール類に対しＰＥＴ、ＰＵ、ＰＣ等の溶解系樹脂を溶融処理していると、エチレングリコール類の分率が低下しているにも拘らずエチレングリコール類と反応した融液中ではプラスチック成分と金属等の非プラスチック成分との分離効率が低下しないことを見出し、これに着目し、エチレングリコール類を用いて形成したエステル系樹脂融液を分離溶剤として鋭意研究の結果、本発明を完成した。すなわち、本発明はプラスチック系複合廃棄物を処理して浮上系成分、溶解系成分及び沈降系成分とに分別して回収する方法であって、
　エチレングリコール類を反応開始剤とし、溶解系樹脂を加熱溶融して反応融液を形成する工程と、
　該反応融液を分離溶剤Ａとしてプラスチック系複合廃棄物をプラスチック系成分と非プラスチック系成分とに分離する工程と、
　分離したプラスチック系成分を該反応融液で浮上系成分、溶解系成分、沈降系成分に分別する工程とを備え、
　非プラスチック系成分、沈降プラスチック成分、溶解プラスチック成分及び浮上プラスチック成分を分別し、回収することを特徴とするプラスチック系複合廃棄物の分別回収方法にある。

　したがって、本発明によれば、非プラスチック成分とプラスチック成分とを分離するだけでなく、分離溶剤Ａに浮上する成分としてＰＰ，ＰＥ，ＰＳ系樹脂と、分離溶剤Ａに溶解する成分としてＰＥＴ，ＰＵ，ＰＣ及びＰＡ系樹脂と、分離溶剤Ａから沈降する成分としてＰＶＣとに、プラスチック成分は三種に分別回収することができる。
　また、本発明によれば、エチレングリコール類と反応して形成されるエステル系樹脂融液は分解開始剤として使用されるエチレングリコール類より高い沸点を有することになり、プラスチック成分と金属等の非プラスチック成分との分離性能が維持されるだけでなく、油化に適する、ＰＰ，ＰＥ，ＰＳ等の浮上系成分を浮上分別させる一方、その他のプラスチック成分を溶解させ、真空蒸留して分離することができ、ＰＶＣ、エポキシ樹脂等は沈降回収することができることになる。すなわち、例えば、エチレングリコールの沸点は１８６℃であるが、エチレングリコールとＰＥＴの５０対５０配合での溶融液は沸点２２０℃となり、５対９５配合では２８８℃となり、以下の通りである。また、トリエチレングリコール（ＴＥＧ）とエステル系樹脂との溶融液は以下の通りである。
配合量（対ＥＧ）　　　　５０％　　　　　　　　　　　　９５％
ＰＥＴ　　　　　　　　　２２１℃　　　　　　　　　　　２８８℃
ＰＣ　　　　　　　　　　３５０　　　　　　　　　　　　３７２
ＰＵ　　　　　　　　　　３６０　　　　　　　　　　　　３７０

配合量（対ＴＥＧ）　　　５０％　　　　７５％　　　　　９５％
ＰＥＴ　　　　　　　　　３７２　　　　３７３　　　　　３９０
ＰＣ　　　　　　　　　　３５２　　　　３５８　　　　　３８４
ＰＵ　　　　　　　　　　３７０　　　　３７２　　　　　３７８
　ここで、沸点とは常圧蒸留時の出口から一滴落ちた時の液温を沸点とした。
したがって、溶剤の高沸点化により処理効率は向上するだけでなく、エチレングリコール類の使用量を低減させ,回収することができるので極めて実用的である。
　したがって、本発明において、前記分離溶剤Ａをエチレングリコール類がエチレングリコール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコールからなる群から選ばれる1種以上と、該エチレングリコール類に溶解して反応融液を形成する樹脂分がＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ樹脂（ポリカーボネイト）、ＰＵ樹脂（ポリウレタン）、ＰＡ樹脂（ナイロン）から選ばれる１種以上とから選択すれば、エチレングリコール類と溶解系樹脂類の成分選択及び両者の配合率で使用する分離溶剤Ａの沸点を決定することができる。３００℃以上の高い沸点を有する分解溶剤は処理時間を短縮することができ、ＦＲＰや基板処理に適する。

　プラスチック系複合廃棄物として、医療用廃棄物、自動車用廃棄物、漁網、ソーラセル、携帯電話、家電製品、ＦＲＰ等のプラスチックと非プラスチックの複合材であって、非プラスチック成分としては金属、非金属、半導体、ガラス繊維、炭素繊維等の無機物を含む。

　分離溶剤Ａ中で加熱分別する工程の前に、シクロヘキサノン（又はシクロヘキサン）或はメチルイソブチルケトン、要すればそれらのキシレン混合液からなる分離溶剤Ｂの加温浴中に前記プラスチック系複合廃棄物を浸漬し、プラスチック成分を溶解又は膨潤させ、その他の非プラスチック成分と予め分別する予備処理を行うことができる。
ＰＶＣの溶解にはシクロヘキサノン（シクロヘキサン）又はそれとキシレンとの混合液（キシレン８０％以下）を常圧下９０～１００℃に加温した浴に浸漬し、壁紙及び自動車窓枠の予備処理に使用することができる。ＰＶＣの膨潤にはメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）又はそれとキシレンとの混合液（ＭＩＢＫ２０～８０％）を常圧下常温～７０℃に加温した浴に浸漬し、膨潤させて携帯、ソーラパネルから回路基を取り出す予備処理に使用することができる。

　本発明においては、エポキシ樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等のＦＲＰを強化繊維と分離して分別回収することができる。炭素繊維製品においても炭素繊維とマトリックス樹脂とを分離して回収することができる。

　プラスチック系複合廃棄物がＰＶＣを含み、該ＰＶＣ成分を分離溶剤Ａに溶解させず、その他の浮上及び溶解系成分と分別して沈降させるか分離溶剤Ａ中でにアルカリ剤の添加の下に加熱して脱塩処理するとともにその他の浮上及び溶解系成分と分別して沈降させて、分別回収することができる。２２０から３１０℃の範囲で脱塩処理するとともに沈降させ、分別することができる。この場合、アルカリ剤の投入により反応系を中性となし、ジオキサンの形成を防止するのがよい。また、２２０℃以下では脱塩処理することなく、ＰＶＣを沈降させ分別回収することもできる。

　本発明方法は廃プラスチック製品が医療廃棄物である場合は、複合材分離槽内を２２０℃以下となし、ＰＶＣが分解しない温度で殺菌処理とともにプラスチック成分と金属成分と分別して回収するのが好ましい。

　ＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＵ樹脂、ＰＡ樹脂からなる群から選ばれる溶解系成分を加圧又は常圧下沸点近くに加熱したエチレングリコール類と反応させ、得られる融液またはその凝固粉末を主成分とすることを特徴とするプラスチック系複合廃棄物の分別回収用分離溶剤、特に、ＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＵ樹脂からなる群から選ばれるポリエステル樹脂成分５０重量部にエチレングリコール類を少なくとも５重量部添加して反応させ、得られる融液またはその凝固粉末である分離溶剤が好ましい。

　本発明においては、反応したプラスチック系成分を含む融液は減圧蒸留して未反応揮発成分としてエチレングリコール類を回収し、再利用することができる。

　本発明において、廃プラスチックがＰＶＣを含むときは、加圧又は常圧下２２０℃以上３５０℃に加熱可能なエステル系樹脂融液中で溶融することにより触媒を使用することなく脱塩処理することができ、従来の油化装置と異なり、低温腐食が起こりにくくなるだけでなく、脱塩素効果に優れ、熱分解油の残留塩素濃度は国の制限値１００ppmを大きく下回ることになる。

　本発明において、エチレングリコール類を反応開始剤とし、反応させて得られる沸点２２０℃から３９０℃であるエステル系樹脂融液は複合系プラスチックを処理する分離溶剤として利用することができる。

　エチレングリコールの沸点は１８６℃であるが、エチレングリコールとＰＥＴの５０対５０での溶融液は沸点２２０℃となり、エチレングリコールとＰＥＴの５対９５での溶融液は沸点２８８℃となる。トリエチレングリコールとエステル系樹脂との溶融液はエチレングリコールの沸点は２８６℃であるが、ＰＣ(ポリカーボネイト)との５０対５０配分率で３５０℃、５対９５の配分率で３８４、PET（ポリエチレンテレフタレート）との５０対５０配分率で３７２０℃、５対９５の配分率で３９０℃に至る。したがって、トリエチレングリコールに代替しうる分離溶剤の高沸点化を図ることができ、処理効率を向上させることができる。

　よって、本発明にかかる分離溶剤はプラスチック系複合廃棄物の処理方法における処理効率は向上するだけでなく、トリエチレングリコールの使用量を低減させることができるので極めて実用的である。

　　さらに、本発明によれば、医療廃棄物においても、熱焼却法でなく、融液中で高温加熱処理することにより排ガス処理の問題もなく、殺菌処理が可能な上、プラスチック成分と金属成分とが分別され、回収できる。すなわち、本発明によれば、塩素含有、金属含有プラスチックを含む医療廃棄物を殺菌（無害化）とともにプラスチック等を分別回収できる。

　さらにまた、本発明によれば、熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂として使用したＦＲＰ製品を解体処理するに当たり、廃ＦＲＰ製品を分別せずそのまま又は粉砕してアルカリ金属水酸化物を使用せず、マトリックス樹脂と強化繊維とを分別することができる。

本発明の複合系プラスチックの処理プロセスを示す概要図である。アルミ/ＰＥＴ/ＰＥ/ＰＶＣ複合廃棄物の処理設備の概要図である。ＣＦＲＰの処理設備の概要図である。壁紙（ＰＶＣ/紙）の処理設備の概要図である。携帯電話の処理設備の概要図である。アルミ/ＰＥＴ/ＰＥ/ＰＶＣ複合廃棄物の連続処理設備の概要図である。携帯電話の連続処理設備の概要図である。

　以下、実施例に基づき、本発明の実施形態について説明する。本発明のプラスチック系複合廃棄物としては、医療用廃棄物、自動車用廃棄物、漁網、ソーラセル、携帯電話、家電製品、ＦＲＰ等のプラスチックと非プラスチックの複合材であって、非プラスチック成分としては金属、非金属、半導体、ガラス繊維、炭素繊維等の無機物を含む。廃棄物の種類によっては予め分離溶剤Ｂを用いて予備処理を行うのが好ましい。壁紙、自動車窓枠ではシクロヘキサノン又はそれとキシレンとの混合液（第２石：灯油相当）とし、常圧、９０ないし１００℃の温度でＰＶＣを溶解処理するのが好ましい場合がある。また、携帯電話との基板部品を含む電気製品や半導体、金属枠等を含む太陽光パネルではメチルイソブチルケトン又はそれとキシレンとの混合液（第２石：灯油相当）とし、常圧、常温～７０℃の温度でＰＶＣ膨潤させ、基板と金属枠、半導体等を分別しておくのがよい。

（実施例１）
　本発明で用いる分離回収装置は、溶剤としてエチレングリコール類を含む複合材分離装置１０を備える。ここに投入できる廃棄物Ａには溶リプラ、溶リ残渣、Al/PET/PE系複合材、カーペット、Ｘ線フィルム、医療感染性プラ、GFRP（ガラス繊維FRP）、CFRP（カーボン繊維FRP）、基板、自動車プラ、古着を含む。廃棄物Ａは分離装置１０内で浮上物プラスチックＰ１（PE：ポリエチレン、PP：ポリプロピレン、PS：ポリスチレン）と、沈降物（金属、ガラス繊維、炭素繊維）と、反応プラスチックＰ２（PET：ポリエチレンテレフタレート,PC：ポリカーボネート,PU：ポリウレタン、PA:ポリアミド）及び熱硬化性プラスチックＰ３（PVC：ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の熱硬化性プラスチック）とに分離することができる。ＰＶＣは２２０℃以下で分解させず回収するのがよいが、２７０～２８０℃に上げて脱塩素し、ガス洗浄装置８０を介してＴＥＧ等エチレングリコール類と反応させ、酸類（ジオキサン）として回収してもよい。

　上記分離装置１０の底部には受槽２０が接続し、分離溶剤Ａ（S）とともに溶解プラスチックＰ２及びＰ３を回収する。受槽２０には図示しないフィルタを介して蒸発槽３０が接続し、未反応固形物を減圧下に溶剤を沸点以上に加熱してエチレングリコール類を蒸発させ、分離装置１０に循環させる一方、残渣を反応物として回収する。溶解樹脂がPET樹脂である場合はそのまま、PET樹脂の増量剤として使用し、その他の樹脂を含む場合は混合樹脂として利用する。

　他方、反応分離槽１０から溶融浮上プラスチック（PE,PP,PS等）Ｐ１は熱分解装置４０に送られ、要すれば廃棄物Ｂ（廃食用油、廃タイヤ、廃潤滑油）とともに熱分解され、蒸留装置５０で分解ガス（自家燃料）、軽質油（自家燃料）、重質油（自家燃料）に分留されるとともに、一部は高品質化装置６０（例えば、特許第５１４４０２０号に記載のアルコールを使用する高品質化装置）を介してボイラー燃料として回収され、発電機７０で発電に利用される。また、一部残渣として回収される。

　他方、沈降物（金属、非金属、ガラス繊維、炭素繊維（解糸）、フィラー、綿、麻、アクリル等）は、例えば加熱したエチレングリコール類、スチーム洗浄及び熱風乾燥後再生品として回収される。洗浄水は水を蒸発させて溶剤を回収し、分解装置１０に循環させて使用することができる。

　　（分離溶剤の調整）
　本発明においては分離装置内の溶剤組成をＴＥＧに対するＰＥＴ、ＰＣ、ＰＵ等のポリエステル系樹脂の組成比を９５重量％以下、５０重量％以上に調整しておくことが肝要であり、ＰＥＴ５０、７５、９５重量部に対しＴＥＧ（トリエチレングリコール）５０、２５、５重量部を加えて加熱して溶融させると、それぞれ、沸点３７２℃、３７３℃及び３９０℃の分離溶剤Iが得られる。溶剤組成をＥＧに対するＰＥＴ、ＰＣ、ＰＵ等のポリエステル系樹脂の組成比をＰＥＴ５０、９５重量部に対しＥＧ（エチレングリコール）５０、５重量部を加えて加熱して溶融させると、それぞれ、沸点２２１℃、２８８℃の分離溶剤Iが得られる。
　他方、ＰＣ９５、７５、５０重量部にＴＥＧ（トリエチレングリコール）５、２５、５０重量部を加えて加熱して溶融させると、沸点３５２℃、３５８℃及び３８４℃の分離溶剤IIが得られる。ＰＣ５０、９５重量部にＥＧ（エチレングリコール）５０、５重量部を加えて加熱して溶融させると、沸点３５０℃、３７２℃の分離溶剤IIが得られる。
　更に、ＰＵ５０、７５、９５重量部にＴＥＧ（トリエチレングリコール）５０、５重量部を加えて加熱して溶融させると、沸点３５０℃、３７２℃の分離溶剤IIIが得られる。ＰＵ５０、９５重量部にＥＧ（エチレングリコール）５０、５重量部を加えて加熱して溶融させると、沸点３６０℃、３７０℃の分離溶剤IIIが得られる。

　（実施例２）
　図２の設備によりプラスチック系複合廃棄物を次のように処理する。ＰＥＴ５０重量部にＴＥＧ（トリエチレングリコール）５０重量部を添加してバッチ式溶解槽１００で加熱溶融させて調整した分離溶剤Ａにアルミ/ＰＥＴ/ＰＥ/ＰＶＣ複合廃棄物を投入、攪拌しながら２２０～２５０℃で０．５～１時間加熱保持し、樹脂分とアルミ分を分離する。ついで、浮上する樹脂分ＰＥは油化に適するため、一旦洗浄槽に取り出し、２２０℃のＴＥＧで洗浄し、熱分解装置に送られ、油を回収する。洗浄に使ったＴＥＧは分離剤受槽１０１に回収される。他方、溶解系樹脂分を含む分離溶剤は分離剤受槽１０１に移送され、減圧蒸留器１０２に送られ、ＴＥＧとＰＥＴ混合樹脂を分離し、ＴＥＧは凝縮器１０３を介して回収し、分離剤受槽１０２に戻す。溶解槽中には未溶解のアルミと沈降したＰＶＣが残留するので、これらを取り出し、乾燥後アルミとＰＶＣに分別する。溶解槽１００の上部には気化する溶剤を凝縮器１０４で凝集し、回収して溶解槽に戻すようになっている。
　本実施例では１）ＰＥ，ＰＰ，ＰＳは分離溶剤中で反応せず、上方に浮上してその他の樹脂と分離される。
２）ＰＶＣに分離溶剤に溶解せず、金属等と一緒に分離されるので、ＰＶＣを事前に分別しておく必要がなくなる。
３）ＰＥ樹脂は油化原料に、アルミはマテリアルとして回収し、ＰＥＴ樹脂は増量剤に、ＰＶＣ樹脂は素材として再利用することができる。したがって、カーペット（ＰＥＴ／ＰＥ），溶離残渣（ＰＥＴ／アルミ／その他の樹脂）、漁網、医療系廃棄物、自動車廃材、古着等の分別回収に適する。

（実施例３）
　図３に示す設備によりプラスチック系複合廃棄物であるＣＦＲＰを処理する。ＰＥＴ７５重量部にＴＥＧ（トリエチレングリコール）２５重量部を添加してバッチ式溶解槽１００で加熱溶融させて調整した分離溶剤Ａに厚み７mmのＣＦＲＰ管を投入、攪拌しながら常圧で２７０℃６時間保持し、解糸ＦＲＰ（６８重量％）と樹脂分（３２％）を分離する。解糸はＴＥＧ等で洗浄後取り出し、乾燥して再利用する一方、樹脂分は分離溶剤とともに溶剤受槽１０１に回収され、減圧蒸留器１０２に送られ、ＴＥＧとエポキシ等の樹脂分を分離し、ＴＥＧは凝縮器１０３を介して回収し、分離剤受槽１０１に戻す。エポキシ等の樹脂分はバインダーとして再利用する。その他は実施例２と同様である。
　本実施例はその他、ＧＦＲＰ，基板等の処理に適する。
・　基板は分離溶剤でエポキシ樹脂と金属とに分離され、分別される。
５）ＦＲＰはガラス繊維と樹脂分に分かれ、ガラス繊維は溶解槽に残り、樹脂分は分離溶剤中に溶解し、回収される。

（実施例４）
　図４はプラスチック系複合廃棄物である壁紙（ＰＶＣ／紙）を処理する設備を示す。シクロヘキサノン７０重量部にキシレン３０重量部を混合してバッチ式溶解槽１００で８０～１００℃に加熱させて調整した分離溶剤Ｂに壁紙を投入し、攪拌しながら常圧で２０分保持し、ＰＶＣ（７０重量％）と紙分（３０％）を分離する。紙は乾燥させて回収する。樹脂分は分離溶剤Ｂとともに溶剤受槽１０１に回収され、冷却器１１０で冷却後メタノール分理槽１１１に送られ、シクロヘキサンノン及びメタノール分とシクロヘキサンノン及びＰＶＣ樹脂分とを分離し、シクロヘキサンノン及びメタノール分はメタノール蒸発器１１２でシクロヘキサノンとメタノールを分離し、メタノールはメタノール蒸発器１１２に戻すとともにシクロヘキサノンは溶剤受槽１０１に戻す一方、シクロヘキサノンとＰＶＣ樹脂分はシクロヘキサノン蒸発器１１３で両者を分離し、ＰＶＣ樹脂を回収する。
　本実施例はその他、鉄とＰＶＣからなる自動車窓枠、銅とＰＶＣからなる配電線等の処理に適する。

（実施例５）
　図５はプラスチック系複合廃棄物である携帯電話（ＰＶＣ／基板）を処理する設備を示す。メチルイソブチルケトン８０重量部にキシレン２０重量部を混合して予備溶解槽１２０で７０℃に加熱させて調整した分離溶剤Ｂに携帯電話を投入し、攪拌しながら常圧で２０分保持し、ＰＶＣ（７０重量％）を膨潤させ、基板（３０％）と分離する。分離溶剤Ｂは予備溶剤受槽１２１で回収し、循環される。基板は分離溶剤Ａとともに図３の処理設備に投入される。同一部材に同一番号を付して説明を省略する。その後は実施例３と同様に処理され、基板は分離溶剤Ａに溶解しないガラス繊維及び貴金属と、分離溶剤Ａに溶解するエポキシ等の樹脂に分別される。分離溶剤Ｂとしてはシクロヘキサノンの代わりにメチルイソブチルケトン又はメチルエチルケトンを使用しても良い。
　本実施例はその他、基板を含む電気機器の等の処理に適する。

（実施例６）
　実施例２のアルミ/ＰＥＴ/ＰＥ/ＰＶＣ複合廃棄物及び実施例３のＣＦＲＰ
の処理を連続的に行う処理設備は、図６及び図７の通りとなる。連続処理設備は原料であるアルミ/ＰＥＴ/ＰＥ/ＰＶＣ複合廃棄物及びＣＦＲＰを投入する連続式溶解槽２００が縦型槽２０１とそれに続く水平槽２０２とでＬ字形となし、その外周をジャケット２０３で包囲され、加温できるようになっており、その終端から斜め上方に延びる傾斜排出槽２０４とその上方終端から水平に乾燥器２０５が設けられる。上記水平槽２０２には始端から終端に渡って水平ロータリー移送機２０６が内装され、上記排出槽２０３には斜めロータリー移送機２０７が内装され、原料は溶解されつつ前方及び斜め上方に送られる。上記縦型槽２０１と傾斜排出槽２０３の溶解液レベルＬを同一とし、傾斜排出槽２０３からレベルＬを越えると、溶解液がオーバーフローし、減圧蒸留機２０８に排出され、そこで、分解溶剤Ａの溶解液ＴＥＧとＰＥＴ等の溶解液に溶解した溶解系樹脂を分別する。蒸留されたＴＥＧは凝集器２０９を介して分解剤として縦型槽２０１に戻される。傾斜排出槽２０４を登ってアルミ、ＰＥ樹脂及びＰＶＣは排出されるが、傾斜排出槽２０４中で上方からＴＥＧ洗浄され、乾燥機２０５で乾燥させて排出する。その他の条件は実施例１と同様であり、説明を省略する。

　図７では縦型槽２０１への投入原料がＣＦＲＰであるので，乾燥器２０５からの分別材料が解糸ＣＦＲＰとなり、減圧蒸留機２０８からの分別樹脂がエポキシ等樹脂となる。その他の条件は実施例３と同様であるので説明を省略する。

　特に、本発明を利用する時の利点は次点が挙げられる。
　１）本発明のＰＶＣ処理　
　本発明ではＰＶＣ樹脂は分解温度を２２０℃以下において処理することによりＰＶＣを分離溶剤Ａから沈降させて分別回収することができる。温度２７０～２８０℃で脱塩素処理することもでき、塩素ガスの影響で酸性になる場合はアルカリ剤を添加して中和するのが好ましい。
　２）従来のプラスチック廃棄物は分別回収して処理する必要があったが、本発明によれば、高価なトリエチレングリコール（ＴＥＧ）を大量に使用することなく、３００℃以上の沸点溶剤を得ることができ、これを用いることにより、処理効率を向上させることができる。３００℃以上の高温での分解はガラス繊維又はグラファイト繊維で強化したＣＦＲＰ，ＧＦＲＰ並びに炭素樹脂成形品中の強化繊維とマトリックス樹脂との分離回収に適する。したがって、分離溶剤Ａの組成及びその配合率で２２０℃以下、２２０～２８０℃、３００℃以上と分解処理の温度に合うように分離溶剤を選択形成することができる。
　３）また、樹脂分は溶剤に反応せず浮上する樹脂分と溶剤に反応するＰＥＴ樹脂等を分別することなく、分離回収することができる。溶剤に浮上するＰＥ，ＰＰ，ＰＳは有効な油化成分として回収できる一方、溶剤に溶解反応する樹脂分は反応物として回収され、有益な材料として利用可能である。
　４）従来多くが焼却されていた金属を含む医療廃棄物及び基板から貴重な金属を有効に分離回収できるので、実用性が高い。
　５）ソーラパネル、携帯電話等では予め、ＰＶＣ樹脂を膨潤させるメチルイソブチルケトンまたはそれとキシレンとの混合物（メチルイソブチルケトン２０～８０％が好ましい）からなる分離溶剤Ｂの加温浴に浸漬して処理し、半導体、基板等を取り出して分離溶剤Ａでの分解処理に委ねるのが効率的である。壁紙、自動車窓枠などはＰＶＣ樹脂を溶解するシクロヘキサノン又はそれとキシレンの混合物（シクロヘキサノン２０～８０％が好ましい）分離溶剤Ｂの加温浴に浸漬して処理し、予め樹脂類と紙、金属等を分離しておくのが好ましい。
　したがって、本発明では予備処理と複合材分離処理の二段階工程からなる複合プラスチック系廃棄物の分別処理を含む。
　６）特に、バッチ式溶解槽を図６及び図７に示すように連続処理設備とすると、複合廃棄物の連続処理が可能で効率に優れる。

１０　分離装置
２０　溶剤受槽
３０　溶剤蒸発槽
４０　熱分解装置
５０　蒸留装置
６０　高品質化装置
７０　発電機
８０　ガス洗浄装置
１００　バッチ式溶解槽
１０１　分離剤受槽
１０２　減圧蒸発器
２００　連続式溶解槽
２０８　減圧蒸発器

Claims

　プラスチック系複合廃棄物を処理して浮上系成分、溶解系成分及び沈降系成分とに分別して回収する方法であって、
　エチレングリコール類を反応開始剤とし、溶解系樹脂を加熱溶融して反応融液を形成する工程と、
　該反応融液を分離溶剤Ａとしてプラスチック系複合廃棄物をプラスチック系成分と非プラスチック系成分とに分離する工程と、
　該反応融液で分離したプラスチック系成分を浮上系成分、溶解系成分、沈降系成分に分別する工程とを備え、
　非プラスチック系成分、沈降プラスチック成分、溶解プラスチック成分及び浮上プラスチック成分に分別し、回収することを特徴とするプラスチック系複合廃棄物の分離分別回収方法。
分離溶剤Ａに浮上する成分としてＰＰ，ＰＥ，ＰＳ系樹脂を含み、分離溶剤Ａに溶解する成分としてＰＥＴ，ＰＵ，ＰＣ及びＰＡ系樹脂を含み、分離溶剤Ａから沈降する成分としてＰＶＣ系樹脂を含み、請求項１記載の方法。
　エチレングリコール類としてエチレングリコール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコールからなる群から選ばれる1種以上と、該エチレングリコール類に溶解して反応融液を形成する樹脂分がＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＵ樹脂、ＰＡ樹脂位から選ばれる１種以上とから前記分離溶剤Ａを構成し、エチレングリコール類とエステル樹脂類の成分選択及び両者の配合率で使用する分離溶剤Ａの沸点を決定する請求項１記載の方法。
　プラスチック系複合廃棄物が医療用廃棄物、自動車用廃棄物、漁網、ソーラセル、携帯電話、家電製品、ＦＲＰ、溶離残渣等のプラスチックと非プラスチックの複合材であって、非プラスチック成分が金属、非金属、半導体、ガラス繊維、炭素繊維等の無機物を含む請求項１記載の方法。
分離溶剤Ａ中で加熱分別する工程の前に、シクロヘキサノン、シロヘキサン又はメチルイソブチルケトン或いはそれらのキシレン混合液からなる分離溶剤Ｂの加温浴中に前記プラスチック系複合廃棄物を浸漬し、プラスチック成分を溶解又は膨潤させ、その他の非プラスチック成分と予め分別する予備処理を行う請求項１記載の方法。　　
　プラスチック系複合廃棄物がエポキシ樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等ＦＲＰ又は炭素繊維製品であって、マトリックス樹脂と強化繊維と分離する工程を含む請求項１に記載の方法。
　プラスチック系複合廃棄物がＰＶＣを含み、該ＰＶＣ成分を分離溶剤Ａから沈降させ、その他の浮上及び溶解系成分と分別する請求項１に記載の方法。
　廃プラスチック製品が医療廃棄物であって、殺菌処理とともに金属成分と樹脂成分を分離する請求項１に記載の方法。
　ＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＵ樹脂、ＰＡ樹脂からなる群から選ばれる溶解系成分を加圧又は常圧下沸点近くに加熱したエチレングリコール類と反応させ、得られる融液またはその凝固粉末を主成分とすることを特徴とするプラスチック系複合廃棄物の分別回収用分離溶剤。
　ＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＵ樹脂、ＰＡ樹脂からなる群から選ばれる溶解系樹脂成分５０重量部にエチレングリコール類を少なくとも５重量部添加して反応させ、得られる融液またはその凝固粉末であって、沸点２２０℃～３９０℃の範囲にある請求項９記載の分離溶剤。