樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法
【課題】ウレタン樹脂とポリプロピレン樹脂とを含む樹脂複合体からウレタン樹脂を溶解して除去し、ウレタン樹脂を含まないポリプロピレン樹脂を低コストで効率良く回収し、経済性や生産性などを向上させる。
【解決手段】溶解処理装置１は、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体を投入する投入手段２、投入された樹脂複合体のウレタン樹脂を溶解する処理液１１が貯留される溶解槽３、及び、この溶解槽３から排出されるウレタン樹脂が溶解した処理液１１と溶解されないポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する分離回収手段４を備えた構成としてある。
【解決手段】溶解処理装置１は、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体を投入する投入手段２、投入された樹脂複合体のウレタン樹脂を溶解する処理液１１が貯留される溶解槽３、及び、この溶解槽３から排出されるウレタン樹脂が溶解した処理液１１と溶解されないポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する分離回収手段４を備えた構成としてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法に関する。さらに詳しくは、ウレタン樹脂とポリプロピレン樹脂とを含む樹脂複合体からウレタン樹脂を溶解して除去し、ウレタン樹脂を含まないポリプロピレン樹脂を効率良く回収できる樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球資源の有効活用等を促進する上で、樹脂製の廃材等を再生利用することは極めて重要である。
また、樹脂製の廃材が複数の樹脂（例えば、下地としてのポリプロピレン樹脂と表面保護膜としてのウレタン樹脂）を含んでいる場合、複数の樹脂を含む樹脂複合体から再利用する樹脂（例えば、ポリプロピレン樹脂）を回収することが要望されており、様々な技術が研究開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、押出機中で、溶融したウレタン塗膜付樹脂と、高温・高圧のベンジルアルコールおよび／またはベンジルアルコール蒸気とを接触させ、ウレタン塗膜を溶融樹脂中に微細分散させて、ウレタン塗膜付樹脂を再生するに際し、ベンジルアルコールが０．１〜２．０質量％のアルカリ触媒を含有すること、および、ウレタン塗膜付樹脂と、高温・高圧のベンジルアルコールおよび／またはベンジルアルコール蒸気との接触ゾーンに、圧力調整機構を設け、ウレタン塗膜を一定の温度・圧力条件で分解し、溶融樹脂中に微細分散させることを特徴とするウレタン塗膜付樹脂の連続再生処理法の技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ベンジルアルコール及びカールフィッシャー滴定法により測定した水分量が２％以下のリン酸三カリウムを含む処理液を２００℃以下で、熱硬化性樹脂に作用させる樹脂の処理方法が開示されている。
【０００５】
（従来例）
次に、従来例にかかる樹脂複合体の溶解処理装置について、図面を参照して説明する。
図３は、従来例にかかる樹脂複合体の溶解処理装置を説明するための要部の概略図を示している。
図３において、従来例にかかる樹脂複合体の溶解処理装置１０１（適宜、溶解処理装置１０１と略称する。）は、バッチ式の処理装置であり、樹脂複合体（図示せず）を収納する容器１１１、溶解槽１０２、加温手段１０３、冷却手段１０４、冷却還流手段１０５、処理液受槽１０６、及び、容器１１１を移送する移送手段（図示せず）などを備えている。
なお、樹脂複合体は、ウレタン樹脂とポリプロピレン樹脂とを含んでいる。
【０００６】
容器１１１は、フレームにパンチングメタル、エキスパンドメタル又は金網などが取り付けられた直方体状であり、予め樹脂複合体が収納されている。
また、移送手段は、コンベアなどの移動手段及びクレーンなどの昇降手段を有しており、容器１１１を溶解槽１０２に投入したり、溶解槽１０２から容器１１１を取り出したりする。
また、溶解槽１０２は、上部に蓋及び蓋開閉手段（図示せず）を有しており、容器１１１を出し入れする際、蓋開閉手段によって蓋が開けられる。
また、冷却手段１０４及び冷却還流手段１０５は、それぞれ冷却用熱交換器を有しており、処理液１１及び処理液１１の蒸気を冷却する。
【０００７】
上記の溶解処理装置１０１は、樹脂複合体の収納された容器１１１が溶解槽１０２に投入され、溶解槽１０２の蓋を閉じた後、新しい処理液１１が溶解槽１０２に供給される。次に、加温手段１０３が処理液１１を所定の温度に加温し、この状態で所定の時間を経過させることによって、樹脂複合体の中のウレタン樹脂が処理液１１に溶解し、ポリプロピレン樹脂が容器１１１に残る。なお、処理液１１については、後述する。
【０００８】
次に、溶解処理装置１０１は、冷却手段１０４が溶解槽１０２内の処理液１１を安全な温度まで冷却した後に、処理液１１が処理液受槽１０６に排出される。続いて、溶解槽１０２の蓋が開かれ、容器１１１が溶解槽１０２から取り出される。容器１１１に残されたポリプロピレン樹脂は、取り出された後、洗浄及び乾燥工程を経て回収される。また、処理液受槽１０６に排出された処理液１１は、処理能力が大幅に低下するまで、新しい処理液１１の代わりに用いられる。
なお、上記の工程が繰り返し行われ、処理液１１の処理能力がなくなると、繰り返し使用されてきた処理液１１は、別の処理液再生工程で再生される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２９０４５６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３８４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１の技術は、ウレタン樹脂を分解し微細化しているものの、下地となるポリプロピレン樹脂等に練り込んでいるため、例えば、ポリプロピレン樹脂だけを回収したいといった要望に全く応えることができなかった。すなわち、下地としてのポリプロピレン樹脂と塗料としてのウレタン樹脂を含んでいる樹脂複合体から、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを分離し、ウレタン樹脂を含まないポリプロピレン樹脂を回収する技術を確立することが要望されていた。
また、上記の樹脂複合体を処理する際、低コストで効率良く処理することが要望されていた。すなわち、地球資源の有効活用等を積極的に促進するためには、経済性や生産性などに優れた実用的な技術を確立し、その実用的な技術を広く普及させる必要があるからである。
【００１１】
また、上述した従来例のバッチ式の溶解処理装置１０１は、溶解処理後に固液分離及び洗浄を行う際に、蓋を開けるといった開放系での動作を有するため、溶解槽１０２内の処理液１１の液温を、処理液１１に含まれる溶剤蒸気の引火点以下まで下げる必要があった。それゆえ、冷却時間を要したり、次の溶解処理の際に、再度処理液１１を加温する時間やエネルギーを要したりしていた。すなわち、従来例のバッチ式の溶解処理装置１０１は、エネルギー効率や作業効率が低く、経済性や生産性などを向上させることができないといった欠点があった。
なお、上述した特許文献２の技術は、熱硬化性樹脂の溶解処理方法の説明はなされているものの、溶解処理装置などについては言及しておらず、上記の要望に応えることはできない。
【００１２】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ウレタン樹脂とポリプロピレン樹脂とを含む樹脂複合体からウレタン樹脂を溶解して除去し、ウレタン樹脂を含まないポリプロピレン樹脂を低コストで効率良く回収することにより、経済性や生産性などを向上させることができる樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の樹脂複合体の溶解処理装置は、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体からポリプロピレン樹脂を回収する溶解処理装置であり、樹脂複合体を投入する投入手段と、投入された樹脂複合体のウレタン樹脂を溶解する処理液が貯留される溶解槽と、溶解槽から排出されるウレタン樹脂が溶解した処理液と溶解されないポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する分離回収手段とを備えた構成としてある。
【００１４】
また、本発明の樹脂複合体の溶解処理方法は、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体からポリプロピレン樹脂を回収する溶解処理方法であり、樹脂複合体を投入する投入工程と、投入された樹脂複合体のウレタン樹脂を、溶解槽に貯留された処理液によって溶解する溶解工程と、溶解槽から排出されるウレタン樹脂が溶解した処理液と溶解されないポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する分離回収工程とを有する方法としてある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法によれば、ウレタン樹脂とポリプロピレン樹脂とを含む樹脂複合体からウレタン樹脂を溶解して除去し、ウレタン樹脂を含まないポリプロピレン樹脂を低コストで効率良く回収することができ、経済性や生産性などを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる樹脂複合体の溶解処理装置を説明するための要部の概略図を示している。
【図２】図２は、本発明の実施形態にかかる樹脂複合体の溶解処理方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
【図３】図３は、従来例にかかる樹脂複合体の溶解処理装置を説明するための要部の概略図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法の実施形態］
図１は、本発明の実施形態にかかる樹脂複合体の溶解処理装置を説明するための要部の概略図を示している。
図１において、本実施形態の樹脂複合体の溶解処理装置１（適宜、溶解処理装置１と略称する。）は、投入手段２、溶解槽３、及び、分離回収手段４などを備えた構成としてあり、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体（図示せず）からポリプロピレン樹脂を回収する。
【００１８】
（樹脂複合体）
樹脂複合体は、通常、下地としてのポリプロピレン樹脂及び塗料としてのウレタン樹脂などを含んでいる。
ここで、好ましくは、本実施形態の樹脂複合体は、粉砕手段（図示せず）により、あらかじめ、粒径が約１ｍｍ〜約２０ｍｍの粒状に粉砕されているとよく、より好ましくは、約２ｍｍ〜約１０ｍｍの粒状に粉砕されているとよい。
一般的に、ポリプロピレン樹脂を再利用するときは、ポリプロピレン樹脂を所定の大きさにペレット化してから、成型される。したがって、溶解処理する樹脂複合体を、あらかじめ、上記のサイズに粉砕すると、溶解処理後に得られるポリプロピレン樹脂を再利用する際に、ペレット化する必要がなくそのまま成型できるため、低コスト化を図ることができる。
【００１９】
（処理液）
処理液１１は、溶剤としてのベンジルアルコールと、触媒成分としてのリン酸三カリウムとを含んでおり、樹脂複合体のウレタン樹脂を溶解する。
また、溶解槽３内の処理液１１は、後述する加温手段３２によって、液温が約１４５℃に制御される。これは、樹脂複合体に含まれるポリプロピレン樹脂の軟化温度より１０℃程度低く、ポリプロピレン樹脂が溶融することを防ぎ、かつ、樹脂複合体に含まれるウレタン樹脂の溶解に要する温度範囲を満たすことによる。
【００２０】
なお、処理液１１は、上記に限定されるものではなく、例えば、溶媒として、アルコール類、ケトン類又はエーテル類を含んでいればよく、また、触媒成分として、アルカリ金属の水酸化物、リン酸塩又は炭酸塩を含んでいればよい。このようにすると、大気圧下であっても、短時間でウレタン樹脂を溶解することができる。したがって、耐圧構造などを必要としないので、設備費用のコストダウンを図ることができ、また、溶解するまでの時間が短縮でき、ランニング費用のコストダウンを図ることができる。
【００２１】
ここで、アルコール類、ケトン類又はエーテル類として、例えば、ベンジルアルコール、エチレングリコール、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、又は、エチレングリコールモノエチルエーテルが挙げられる。
また、アルカリ金属の水酸化物、リン酸塩、又は炭酸塩として、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、又は、炭酸カリウムが挙げられる。
なお、処理液１１によるウレタン樹脂の溶解には、処理液１１によるウレタン樹脂の膨潤、ウレタン樹脂の分解、ウレタン樹脂の樹脂複合体からの剥離、樹脂分解物の処理液１１への溶解などが含まれる。
【００２２】
（投入手段）
投入手段２は、溶解槽３と連結されたホッパーなどを有しており、樹脂複合体を溶解槽３に投入する。
ここで、好ましくは、予熱された樹脂複合体を溶解槽３に投入してもよい。このようにすると、溶解槽３内で加温された処理液１１の液温を保った状態で溶解処理が行われるので、処理液１１の加温時間を短縮できたり、ランニング費用のコストダウンを図ることができる。
なお、樹脂複合体の予熱温度は、通常、１００℃〜１５０℃であり、好ましくは、１２０℃〜１５０℃であり、より好ましくは１４０〜１５０℃である。このようにすると、樹脂複合体のポリプロピレン樹脂の軟化温度より低いので、樹脂複合体がホッパーに付着するといった不具合を防止でき、また、溶解槽３内の処理液１１の液温に近いので、液温の低下を抑制することができる。
【００２３】
（溶解槽）
溶解槽３は、撹拌手段３１、加温手段３２、冷却手段３３、弁３４、及び、配管３５などを有しており、投入された樹脂複合体のウレタン樹脂を溶解する処理液１１が貯留される。また、溶解槽３内の圧力は、常圧としてあるので、耐圧構造とする必要がなくなり、設備費用のコストダウンを図ることができる。さらに、貯留される処理液１１の量は、投入される樹脂複合体に対して、通常、２倍〜２０倍程度、好ましくは３倍〜６倍（容積比）である。
なお、溶解槽３は、縦型のほぼ円筒状の槽としてあり、両端に鏡板を有しているが、この構造に限定されるものではない。
また、溶解処理時間は、ウレタン樹脂の溶解速度や必要な溶解度などに応じて設定されるが、通常、１０数分〜１０時間程度である。
【００２４】
上記の撹拌手段３１は、撹拌翼、シャフト及びモータなどを有しており、溶解槽３内の処理液１１及び投入手段２から投入された樹脂複合体を撹拌する。ここで、撹拌翼の形状は、樹脂複合体を処理液１１中により均一に分散させるため、上下循環運動をもたらす形状が好ましい。
【００２５】
また、加温手段３２は、伝熱ジャケット３２１及び加温用熱交換器３２２などを有しており、処理液１１の温度を所定の温度（例えば、約１４５℃）に保持する。
伝熱ジャケット３２１は、溶解槽３の中段部及び下部の周囲に設けられており、熱媒油を循環させることにより、溶解槽３内の処理液１１を加温する。また、加温用熱交換器３２２は、配管、弁及びポンプなどを介して溶解槽３と連通しており、溶解槽３の下部から供給された処理液１１を加温し、溶解槽３の上部から放出する。この加温用熱交換器３２２は、熱媒油を循環させることにより、ポンプによって循環される溶解槽３内の処理液１１を加温する。このように、加温手段３２は、伝熱ジャケット３２１及び加温用熱交換器３２２を併用することにより、処理液１１の加温効率を高めることができる。
なお、加温用熱交換器３２２と溶解槽３とを接続する配管の溶解槽３側の両端部に、樹脂複合体の粒径よりも目の細かいフィルタ（図示せず）を設置してもよく、これにより、溶解槽３内の処理液１１中の樹脂複合体が、加温用熱交換器３２２の配管内に閉塞するのを防ぐことができる。
【００２６】
また、冷却手段３３は、冷却水を循環させた冷却用熱交換器などを有しており、溶解槽３の上部と接続されている。この冷却手段３３は、溶解槽３内の上部の気体を冷却し、気体に含まれる処理液１１の蒸気を凝縮させて溶解槽３内に戻すので、処理液１１の濃度をほぼ一定に保つことができる。
【００２７】
さらに、溶解槽３は、弁３４及び配管３５を介して、分離回収手段４と連通している。すなわち、弁３４は、溶解槽３の底部と接続しており、また、配管３５の下流側の端部は、分離回収手段４の処理液回収槽４２上に位置している。これにより、弁３４が開かれると、位置エネルギーにより、溶解槽３内の処理液１１（溶解されたウレタン樹脂を含む処理液１１）及びポリプロピレン樹脂などが、分離回収手段４の処理液回収槽４２上に排出される。
【００２８】
（分離回収手段）
分離回収手段４は、固液分離槽４１、処理液回収槽４２、ネットコンベア４３、洗浄液回収槽４５、及び、処理液供給手段４６などを有している。また、固液分離槽４１と洗浄装置４４は並べて設置され、ネットコンベア４３は、上流側の部分が固液分離槽４１内に収められ、中央側の部分が洗浄装置４４内に収められ、下流側の部分が洗浄装置４４の外に突き出た状態で設置される。さらに、処理液回収槽４２は固液分離槽４１の下方に設置され、洗浄液回収槽４５は洗浄装置４４の下方に設置される。
この分離回収手段４は、溶解槽３から排出されるウレタン樹脂が溶解した処理液１１と溶解されないポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する。
【００２９】
上記の固液分離槽４１は、ほぼ直方体状の槽であり、下部が処理液回収槽４２と連通している。また、内部に収められたネットコンベア４３の上方に、配管３５の下流側の端部が位置しており、溶解槽３の弁３４が開かれると、位置エネルギーにより、溶解槽３内の処理液１１（溶解されたウレタン樹脂を含む処理液１１）及びポリプロピレン樹脂などが、固液分離槽４１内のネットコンベア４３上に排出される。そして、排出された処理液１１は、ネットコンベア４３のワイヤーネットを通過し、処理液回収槽４２に貯留され、かつ、ポリプロピレン樹脂は、ワイヤーネット上に載置され、ネットコンベア４３によって洗浄装置４４へと搬送される。
【００３０】
なお、本実施形態では、処理液１１及びポロプロピレン樹脂を溶解槽３から固液分離槽４１へ搬送するのに、位置エネルギーを利用しているが、これに限定されるものではない。例えば、図示してないが、固液混送が可能であるスラリーポンプを用いてもよく、このようにすると、溶解槽３と分離回収手段４との高低差を低減できるので、省スペース化を図ることができ、装置を容易に管理できるとともに操作性を向上させることができる。
【００３１】
ネットコンベア４３は、粒状のポリプロピレン樹脂の粒径より細かいメッシュのワイヤーネットを有しており、載置されたポリプロピレン樹脂を搬送する。このようにすると、ポリプロピレン樹脂を連続的に回収することができる。
【００３２】
洗浄装置４４は、二段式としてあり、第一洗浄装置４４１及び第二洗浄装置４４２を有している。なお、段数は、特に限定されるものではなく、例えば、一段、あるいは、三段以上としてもよい。
第一洗浄装置４４１及び第二洗浄装置４４２は、それぞれシャワー槽、ポンプ、フィルタ、シャワーノズル、圧力計、バルブなどを有しており、第一洗浄装置４４１は、さらに、ポンプとシャワーノズルの間に冷却用熱交換器４４３を有している。
この洗浄装置４４は、ネットコンベア４３によって搬送されるポリプロピレン樹脂に洗浄液１２を吹き付け、ポリプロピレン樹脂を洗浄する。この洗浄液１２は、処理液１１とほぼ同じ成分の液体であり、ほぼ常温で使用される。このようにすると、ポリプロピレン樹脂に付着している微小な異物（フィラや塗膜固形物などの残渣）を洗い流すことができるので、再利用されるポリプロピレン樹脂の純度（品質）を向上させることができる。
【００３３】
ここで、上記の処理液１１とほぼ同じ成分の液体とは、通常、触媒成分を含まない処理液１１をいい、洗浄液１２によって、ポリプロピレン樹脂に悪影響を与えるといった不具合を防止することができる。
また、溶解槽３から排出されたポリプロピレン樹脂は、加温された状態のまま洗浄装置４４まで搬送されているため、洗浄液１２の吹き付けにより、ポリプロピレン樹脂を冷却することができる。すなわち、洗浄装置４４は、ポリプロピレン樹脂を冷却するので、分離回収手段４は、ポリプロピレン樹脂を安全に回収することができる。
【００３４】
洗浄液回収槽４５は、第一洗浄液回収槽４５１及び第二洗浄液回収槽４５２を有しており、これらは、それぞれ第一洗浄装置４４１及び第二洗浄装置４４２の下部と連通している。
第二洗浄液回収槽４５２は、新しい洗浄液１２又は再生された洗浄液１２が供給され、第二洗浄液回収槽４５２に貯留された洗浄液１２は、第二洗浄装置４４２に用いられる。また、第二洗浄液回収槽４５２と第一洗浄液回収槽４５１とは、オーバーフロー用の配管で接続されており、第二洗浄液回収槽４５２から第一洗浄液回収槽４５１に洗浄液１２がオーバーフローすることによって、第一洗浄液回収槽４５１は、洗浄液１２が供給される。また、第一洗浄液回収槽４５１に貯留された洗浄液１２は、第一洗浄装置４４１に用いられる。この際、第一洗浄装置４４１は、冷却用熱交換器４４３によって冷却された洗浄液１２を、ポリプロピレン樹脂に吹き付けることができる。
【００３５】
また、新しい洗浄液１２又は再生された洗浄液１２は、所定のタイミングで第二洗浄液回収槽４５２に供給される。この供給によって、第二洗浄液回収槽４５２から第一洗浄液回収槽４５１に、洗浄液１２がオーバーフローし、続いて、第一洗浄液回収槽４５１からオーバーフローした洗浄液１２は、蒸留装置（図示せず）において再生され、洗浄液１２として再利用される。これにより、原料費のコストダウンが可能になる。
【００３６】
ここで、固液分離槽４１及び分離回収手段４の各シャワー槽などは、ほぼ密閉構造（ネットコンベア４３の下流側の部分と対応する開口部、及び、排気ダクト（図示せず）用の開口部を有している。）を有しており、処理液１１に含まれる溶剤蒸気が外部に漏れない構造としてある。また、洗浄装置４４は、スプレー状に吹き出る洗浄液１２が溶剤蒸気を吸収し回収するので、外部への溶剤蒸気の放出を防ぐことができる。
これにより、溶解処理装置１は、溶解槽３内の処理液１１及びポリプロピレン樹脂などを、加温された状態のまま固液分離槽４１に排出することが可能となり、処理時間などを低減することができる。
【００３７】
すなわち、従来例の溶解処理装置１０１は、上述したように、溶解処理後に固液分離及び洗浄を行う際に、溶解槽１０２内の処理液１１の液温を、処理液１１に含まれる溶剤蒸気の引火点以下まで下げる必要があった。これに対し、溶解処理装置１は、溶解槽３内の処理液１１及びポリプロピレン樹脂などを、加温された状態のまま固液分離槽４１に排出することができるので、処理液１１の冷却時間、及び、次の溶解処理のための、処理液１１の加温時間や加温のためのエネルギーを必要としない。したがって、溶解処理装置１は、従来例の溶解処理装置１０１と比べると、エネルギー効率及び作業効率を高めることができ、経済性や生産性などを向上させることができる。
【００３８】
ここで、好ましくは、分離回収手段４が、処理液回収槽４２に回収された処理液１１を溶解槽３に供給する処理液供給手段４６を有するとよい。この処理液供給手段４６は、オートストレーナ４６１、並びに、上述した加温用熱交換器３２２の配管、弁及びポンプなど（これらは、加温手段３２と共用している。）を有しており、弁３４が閉じられた後に、処理液回収槽４２内の処理液１１を溶解槽３に供給（戻す）する。
【００３９】
すなわち、溶解処理後の溶解槽３の処理液１１及びポリプロピレン樹脂などは、加温された状態のまま固液分離槽４１に排出され、分離された処理液１１は、加温された状態のまま、処理液回収槽４２に貯留され、オートストレーナ４６１へ送られる。
ここで、処理液回収槽４１に貯留された処理液１１には、フィラや塗膜固形物（ポリプロピレン樹脂から剥離したが、完全に溶解していない微小な（約１ｍｍ未満の）塗膜固形物）などが含まれている。そして、オートストレーナ４６１は、この処理液１１に含まれるフィラや塗膜固形物などを除去し、処理液１１の再利用を可能とする。
【００４０】
次に、オートストレーナ４６１を通過した処理液１１は、加温された状態のまま（すなわち、積極的に冷却されることなく）、ポンプにより溶解槽３に戻る。このことによって、次の溶解処理の際に、処理液１１を短時間で所定の温度まで加温することができ、処理時間の短縮及びランニング費用のコストダウンを図ることができる。
このように、分離回収手段４は、ポリプロピレン樹脂を処理液１１から分離し、処理液１１を容易に回収し溶解槽３に戻すことができ、また、分離したポリプロピレン樹脂だけを安全に回収することができる。
【００４１】
次に、上記構成の溶解処理装置１の動作、及び、本実施形態の樹脂複合体の溶解処理方法などについて、図面を参照して説明する。また、本発明は、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体から前記ポリプロピレン樹脂を回収する樹脂複合体の溶解処理方法の発明としても有効であり、本実施形態の樹脂複合体の溶解処理方法は、上述した溶解処理装置１を用いる方法としてある。
図２は、本発明の実施形態にかかる樹脂複合体の溶解処理方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
図２に示すように、まず、溶解処理装置１は、投入手段２が、樹脂複合体を溶解槽３に投入する（ステップＳ１）。
【００４２】
（投入工程）
この投入工程において、投入手段２は、予熱した樹脂複合体を溶解槽３に投入する（ステップＳ１）。このようにすると、溶解槽３内の加温された処理液１１の液温をほぼ保った状態で、溶解処理が行われるため、処理液１１の加温時間が短縮でき、また、ランニング費用のコストダウンを図ることができる。
【００４３】
（溶解工程）
次に、溶解処理装置１は、溶解槽３に貯留された処理液１１によって、投入された樹脂複合体のウレタン樹脂を溶解する（ステップＳ２）。なお、上記の処理液１１は、新処理液供給手段（図示せず）によって、溶解槽３に供給される。
この際、処理液１１は、加温手段３２や冷却手段３３によって、約１４５℃に制御されており、また、撹拌手段３１は、溶解槽３に投入された樹脂複合体を、処理液１１中で撹拌している。
また、加温手段３２は、溶解槽３の周囲に設けた伝熱ジャケット３２１による加温と、加温用熱交換器３２２によって処理液１１を循環させることによる加温とを併用しているので、処理液１１の加温効率を高めることができる。
【００４４】
（分離回収工程）
次に、溶解処理装置１は、分離回収手段４が、溶解槽３から排出されるウレタン樹脂が溶解した処理液１１と溶解されないポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する（ステップＳ３）。
なお、分離回収工程（ステップＳ３）は、複数の工程を有しているので、次に、これらの工程について説明する。
【００４５】
まず、溶解処理装置１は、溶解槽３において溶解処理が行われた後に、弁３４を開放し溶解槽３内の処理液１１及びポリプロピレン樹脂などを、加温された状態のまま、分離回収手段４の固液分離槽４１内のネットコンベア４３上に排出する。この排出によって、ネットコンベア４３のワイヤーネットを通過した処理液１１は、処理液回収槽４２に貯留し、ポリプロピレン樹脂は、ワイヤーネットの目開きよりも粒径が大きいため、ワイヤーネット上に残る。このようにして、処理液１１とポリプロピレン樹脂とは、固液分離槽４１において分離する（ステップＳ３１）。
【００４６】
次に、ネットコンベア４３は、ワイヤーネット上に載置されたポリプロピレン樹脂を洗浄装置４４に搬送する（ステップＳ３２）。
続いて、洗浄装置４４は、ネットコンベア４３によって搬送されるポリプロピレン樹脂に、洗浄液１２を吹き付け、ポリプロピレン樹脂を洗浄するとともに冷却する（ステップＳ３３）。このようにすると、ポリプロピレン樹脂に付着している微小な異物（フィラや塗膜固形物などの残渣）を洗い流すことができるので、再利用されるポリプロピレン樹脂の純度（品質）を向上させることができる。また、溶解槽３から排出されたポリプロピレン樹脂は、加温された状態のまま洗浄装置４４に搬送されているため、洗浄液１２の吹き付けにより、ポリプロピレン樹脂を冷却することができる。
【００４７】
次に、ネットコンベア４３は、載置されたポリプロピレン樹脂を分離回収手段４の外に搬送し、搬送されたポリプロピレン樹脂は、系外の回収容器等（図示せず）に収納され回収される（ステップＳ３４）。このように、分離回収手段４は、ポリプロピレン樹脂を連続的に回収することができる。
なお、回収されたポリプロピレン樹脂は、通常、後の別工程（例えば、水洗浄工程や乾燥工程）を経て、ポリプロピレン樹脂として再利用される。
【００４８】
また、処理液供給手段４６は、ネットコンベア４３のワイヤーネットを通過して処理液回収槽４２に貯留された処理液１１を、オートストレーナ４６１にて固形残渣（フィラや塗膜固形物など）を除去した後、ポンプなどを介して溶解槽３に供給する（ステップＳ３５）。この際、処理液１１は、加温された状態のまま、溶解槽３に戻ることができ、次の溶解処理の際に、処理液１１を短時間で所定の温度まで加温することができ、処理時間の短縮及びランニング費用のコストダウンを図ることができる。
なお、上記の工程が繰り返し行われ、処理液１１の処理能力がなくなると、繰り返し使用されてきた処理液１１は、別の処理液再生工程で再生され、新しい処理液１１として使用される。
【００４９】
さらに、ポリプロピレン樹脂を洗浄した後の洗浄液１２は、洗浄液回収槽４５に貯留され、上述したように、第一洗浄液回収槽４５１からオーバーフローした洗浄液１２は、蒸留装置（図示せず）において再生され、洗浄液１２として再利用される（ステップＳ３６）。これにより、原料費のコストダウンを図ることができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態の溶解処理装置１及び樹脂複合体の溶解処理方法によれば、ウレタン樹脂とポリプロピレン樹脂とを含む複合物のウレタン樹脂を溶解させ、ウレタン樹脂を含まないポリプロピレン樹脂のみを低コストで効率良く回収することができ、経済性や生産性などを向上させることができる。
【００５１】
以上、本発明の樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、溶解処理装置１は、予熱された樹脂複合体１０が供給される構成としてあるが、これに限定されるものではなく、投入手段２が予熱手段（図示せず）を有する構成としてもよい。このようにすると、溶解処理装置１の付加価値を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１、１０１ 溶解処理装置
２ 投入手段
３、１０２ 溶解槽
４ 分離回収手段
１１ 処理液
１２ 洗浄液
３１ 撹拌手段
３２、１０３ 加温手段
３３、１０４ 冷却手段
３４ 弁
３５ 配管
４１ 固液分離槽
４２ 処理液回収槽
４３ ネットコンベア
４４ 洗浄装置
４５ 洗浄液回収槽
４６ 処理液供給手段
１０５ 冷却還流手段
１０６ 処理液受槽
１１１ 容器
３２１ 伝熱ジャケット
３２２ 加温用熱交換器
４４１ 第一洗浄装置
４４２ 第二洗浄装置
４４３ 冷却用熱交換器
４５１ 第一洗浄液回収槽
４５２ 第二洗浄液回収槽
４６１ オートストレーナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法に関する。さらに詳しくは、ウレタン樹脂とポリプロピレン樹脂とを含む樹脂複合体からウレタン樹脂を溶解して除去し、ウレタン樹脂を含まないポリプロピレン樹脂を効率良く回収できる樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球資源の有効活用等を促進する上で、樹脂製の廃材等を再生利用することは極めて重要である。
また、樹脂製の廃材が複数の樹脂（例えば、下地としてのポリプロピレン樹脂と表面保護膜としてのウレタン樹脂）を含んでいる場合、複数の樹脂を含む樹脂複合体から再利用する樹脂（例えば、ポリプロピレン樹脂）を回収することが要望されており、様々な技術が研究開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、押出機中で、溶融したウレタン塗膜付樹脂と、高温・高圧のベンジルアルコールおよび／またはベンジルアルコール蒸気とを接触させ、ウレタン塗膜を溶融樹脂中に微細分散させて、ウレタン塗膜付樹脂を再生するに際し、ベンジルアルコールが０．１〜２．０質量％のアルカリ触媒を含有すること、および、ウレタン塗膜付樹脂と、高温・高圧のベンジルアルコールおよび／またはベンジルアルコール蒸気との接触ゾーンに、圧力調整機構を設け、ウレタン塗膜を一定の温度・圧力条件で分解し、溶融樹脂中に微細分散させることを特徴とするウレタン塗膜付樹脂の連続再生処理法の技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ベンジルアルコール及びカールフィッシャー滴定法により測定した水分量が２％以下のリン酸三カリウムを含む処理液を２００℃以下で、熱硬化性樹脂に作用させる樹脂の処理方法が開示されている。
【０００５】
（従来例）
次に、従来例にかかる樹脂複合体の溶解処理装置について、図面を参照して説明する。
図３は、従来例にかかる樹脂複合体の溶解処理装置を説明するための要部の概略図を示している。
図３において、従来例にかかる樹脂複合体の溶解処理装置１０１（適宜、溶解処理装置１０１と略称する。）は、バッチ式の処理装置であり、樹脂複合体（図示せず）を収納する容器１１１、溶解槽１０２、加温手段１０３、冷却手段１０４、冷却還流手段１０５、処理液受槽１０６、及び、容器１１１を移送する移送手段（図示せず）などを備えている。
なお、樹脂複合体は、ウレタン樹脂とポリプロピレン樹脂とを含んでいる。
【０００６】
容器１１１は、フレームにパンチングメタル、エキスパンドメタル又は金網などが取り付けられた直方体状であり、予め樹脂複合体が収納されている。
また、移送手段は、コンベアなどの移動手段及びクレーンなどの昇降手段を有しており、容器１１１を溶解槽１０２に投入したり、溶解槽１０２から容器１１１を取り出したりする。
また、溶解槽１０２は、上部に蓋及び蓋開閉手段（図示せず）を有しており、容器１１１を出し入れする際、蓋開閉手段によって蓋が開けられる。
また、冷却手段１０４及び冷却還流手段１０５は、それぞれ冷却用熱交換器を有しており、処理液１１及び処理液１１の蒸気を冷却する。
【０００７】
上記の溶解処理装置１０１は、樹脂複合体の収納された容器１１１が溶解槽１０２に投入され、溶解槽１０２の蓋を閉じた後、新しい処理液１１が溶解槽１０２に供給される。次に、加温手段１０３が処理液１１を所定の温度に加温し、この状態で所定の時間を経過させることによって、樹脂複合体の中のウレタン樹脂が処理液１１に溶解し、ポリプロピレン樹脂が容器１１１に残る。なお、処理液１１については、後述する。
【０００８】
次に、溶解処理装置１０１は、冷却手段１０４が溶解槽１０２内の処理液１１を安全な温度まで冷却した後に、処理液１１が処理液受槽１０６に排出される。続いて、溶解槽１０２の蓋が開かれ、容器１１１が溶解槽１０２から取り出される。容器１１１に残されたポリプロピレン樹脂は、取り出された後、洗浄及び乾燥工程を経て回収される。また、処理液受槽１０６に排出された処理液１１は、処理能力が大幅に低下するまで、新しい処理液１１の代わりに用いられる。
なお、上記の工程が繰り返し行われ、処理液１１の処理能力がなくなると、繰り返し使用されてきた処理液１１は、別の処理液再生工程で再生される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２９０４５６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３８４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１の技術は、ウレタン樹脂を分解し微細化しているものの、下地となるポリプロピレン樹脂等に練り込んでいるため、例えば、ポリプロピレン樹脂だけを回収したいといった要望に全く応えることができなかった。すなわち、下地としてのポリプロピレン樹脂と塗料としてのウレタン樹脂を含んでいる樹脂複合体から、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを分離し、ウレタン樹脂を含まないポリプロピレン樹脂を回収する技術を確立することが要望されていた。
また、上記の樹脂複合体を処理する際、低コストで効率良く処理することが要望されていた。すなわち、地球資源の有効活用等を積極的に促進するためには、経済性や生産性などに優れた実用的な技術を確立し、その実用的な技術を広く普及させる必要があるからである。
【００１１】
また、上述した従来例のバッチ式の溶解処理装置１０１は、溶解処理後に固液分離及び洗浄を行う際に、蓋を開けるといった開放系での動作を有するため、溶解槽１０２内の処理液１１の液温を、処理液１１に含まれる溶剤蒸気の引火点以下まで下げる必要があった。それゆえ、冷却時間を要したり、次の溶解処理の際に、再度処理液１１を加温する時間やエネルギーを要したりしていた。すなわち、従来例のバッチ式の溶解処理装置１０１は、エネルギー効率や作業効率が低く、経済性や生産性などを向上させることができないといった欠点があった。
なお、上述した特許文献２の技術は、熱硬化性樹脂の溶解処理方法の説明はなされているものの、溶解処理装置などについては言及しておらず、上記の要望に応えることはできない。
【００１２】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ウレタン樹脂とポリプロピレン樹脂とを含む樹脂複合体からウレタン樹脂を溶解して除去し、ウレタン樹脂を含まないポリプロピレン樹脂を低コストで効率良く回収することにより、経済性や生産性などを向上させることができる樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の樹脂複合体の溶解処理装置は、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体からポリプロピレン樹脂を回収する溶解処理装置であり、樹脂複合体を投入する投入手段と、投入された樹脂複合体のウレタン樹脂を溶解する処理液が貯留される溶解槽と、溶解槽から排出されるウレタン樹脂が溶解した処理液と溶解されないポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する分離回収手段とを備えた構成としてある。
【００１４】
また、本発明の樹脂複合体の溶解処理方法は、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体からポリプロピレン樹脂を回収する溶解処理方法であり、樹脂複合体を投入する投入工程と、投入された樹脂複合体のウレタン樹脂を、溶解槽に貯留された処理液によって溶解する溶解工程と、溶解槽から排出されるウレタン樹脂が溶解した処理液と溶解されないポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する分離回収工程とを有する方法としてある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法によれば、ウレタン樹脂とポリプロピレン樹脂とを含む樹脂複合体からウレタン樹脂を溶解して除去し、ウレタン樹脂を含まないポリプロピレン樹脂を低コストで効率良く回収することができ、経済性や生産性などを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる樹脂複合体の溶解処理装置を説明するための要部の概略図を示している。
【図２】図２は、本発明の実施形態にかかる樹脂複合体の溶解処理方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
【図３】図３は、従来例にかかる樹脂複合体の溶解処理装置を説明するための要部の概略図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法の実施形態］
図１は、本発明の実施形態にかかる樹脂複合体の溶解処理装置を説明するための要部の概略図を示している。
図１において、本実施形態の樹脂複合体の溶解処理装置１（適宜、溶解処理装置１と略称する。）は、投入手段２、溶解槽３、及び、分離回収手段４などを備えた構成としてあり、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体（図示せず）からポリプロピレン樹脂を回収する。
【００１８】
（樹脂複合体）
樹脂複合体は、通常、下地としてのポリプロピレン樹脂及び塗料としてのウレタン樹脂などを含んでいる。
ここで、好ましくは、本実施形態の樹脂複合体は、粉砕手段（図示せず）により、あらかじめ、粒径が約１ｍｍ〜約２０ｍｍの粒状に粉砕されているとよく、より好ましくは、約２ｍｍ〜約１０ｍｍの粒状に粉砕されているとよい。
一般的に、ポリプロピレン樹脂を再利用するときは、ポリプロピレン樹脂を所定の大きさにペレット化してから、成型される。したがって、溶解処理する樹脂複合体を、あらかじめ、上記のサイズに粉砕すると、溶解処理後に得られるポリプロピレン樹脂を再利用する際に、ペレット化する必要がなくそのまま成型できるため、低コスト化を図ることができる。
【００１９】
（処理液）
処理液１１は、溶剤としてのベンジルアルコールと、触媒成分としてのリン酸三カリウムとを含んでおり、樹脂複合体のウレタン樹脂を溶解する。
また、溶解槽３内の処理液１１は、後述する加温手段３２によって、液温が約１４５℃に制御される。これは、樹脂複合体に含まれるポリプロピレン樹脂の軟化温度より１０℃程度低く、ポリプロピレン樹脂が溶融することを防ぎ、かつ、樹脂複合体に含まれるウレタン樹脂の溶解に要する温度範囲を満たすことによる。
【００２０】
なお、処理液１１は、上記に限定されるものではなく、例えば、溶媒として、アルコール類、ケトン類又はエーテル類を含んでいればよく、また、触媒成分として、アルカリ金属の水酸化物、リン酸塩又は炭酸塩を含んでいればよい。このようにすると、大気圧下であっても、短時間でウレタン樹脂を溶解することができる。したがって、耐圧構造などを必要としないので、設備費用のコストダウンを図ることができ、また、溶解するまでの時間が短縮でき、ランニング費用のコストダウンを図ることができる。
【００２１】
ここで、アルコール類、ケトン類又はエーテル類として、例えば、ベンジルアルコール、エチレングリコール、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、又は、エチレングリコールモノエチルエーテルが挙げられる。
また、アルカリ金属の水酸化物、リン酸塩、又は炭酸塩として、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、又は、炭酸カリウムが挙げられる。
なお、処理液１１によるウレタン樹脂の溶解には、処理液１１によるウレタン樹脂の膨潤、ウレタン樹脂の分解、ウレタン樹脂の樹脂複合体からの剥離、樹脂分解物の処理液１１への溶解などが含まれる。
【００２２】
（投入手段）
投入手段２は、溶解槽３と連結されたホッパーなどを有しており、樹脂複合体を溶解槽３に投入する。
ここで、好ましくは、予熱された樹脂複合体を溶解槽３に投入してもよい。このようにすると、溶解槽３内で加温された処理液１１の液温を保った状態で溶解処理が行われるので、処理液１１の加温時間を短縮できたり、ランニング費用のコストダウンを図ることができる。
なお、樹脂複合体の予熱温度は、通常、１００℃〜１５０℃であり、好ましくは、１２０℃〜１５０℃であり、より好ましくは１４０〜１５０℃である。このようにすると、樹脂複合体のポリプロピレン樹脂の軟化温度より低いので、樹脂複合体がホッパーに付着するといった不具合を防止でき、また、溶解槽３内の処理液１１の液温に近いので、液温の低下を抑制することができる。
【００２３】
（溶解槽）
溶解槽３は、撹拌手段３１、加温手段３２、冷却手段３３、弁３４、及び、配管３５などを有しており、投入された樹脂複合体のウレタン樹脂を溶解する処理液１１が貯留される。また、溶解槽３内の圧力は、常圧としてあるので、耐圧構造とする必要がなくなり、設備費用のコストダウンを図ることができる。さらに、貯留される処理液１１の量は、投入される樹脂複合体に対して、通常、２倍〜２０倍程度、好ましくは３倍〜６倍（容積比）である。
なお、溶解槽３は、縦型のほぼ円筒状の槽としてあり、両端に鏡板を有しているが、この構造に限定されるものではない。
また、溶解処理時間は、ウレタン樹脂の溶解速度や必要な溶解度などに応じて設定されるが、通常、１０数分〜１０時間程度である。
【００２４】
上記の撹拌手段３１は、撹拌翼、シャフト及びモータなどを有しており、溶解槽３内の処理液１１及び投入手段２から投入された樹脂複合体を撹拌する。ここで、撹拌翼の形状は、樹脂複合体を処理液１１中により均一に分散させるため、上下循環運動をもたらす形状が好ましい。
【００２５】
また、加温手段３２は、伝熱ジャケット３２１及び加温用熱交換器３２２などを有しており、処理液１１の温度を所定の温度（例えば、約１４５℃）に保持する。
伝熱ジャケット３２１は、溶解槽３の中段部及び下部の周囲に設けられており、熱媒油を循環させることにより、溶解槽３内の処理液１１を加温する。また、加温用熱交換器３２２は、配管、弁及びポンプなどを介して溶解槽３と連通しており、溶解槽３の下部から供給された処理液１１を加温し、溶解槽３の上部から放出する。この加温用熱交換器３２２は、熱媒油を循環させることにより、ポンプによって循環される溶解槽３内の処理液１１を加温する。このように、加温手段３２は、伝熱ジャケット３２１及び加温用熱交換器３２２を併用することにより、処理液１１の加温効率を高めることができる。
なお、加温用熱交換器３２２と溶解槽３とを接続する配管の溶解槽３側の両端部に、樹脂複合体の粒径よりも目の細かいフィルタ（図示せず）を設置してもよく、これにより、溶解槽３内の処理液１１中の樹脂複合体が、加温用熱交換器３２２の配管内に閉塞するのを防ぐことができる。
【００２６】
また、冷却手段３３は、冷却水を循環させた冷却用熱交換器などを有しており、溶解槽３の上部と接続されている。この冷却手段３３は、溶解槽３内の上部の気体を冷却し、気体に含まれる処理液１１の蒸気を凝縮させて溶解槽３内に戻すので、処理液１１の濃度をほぼ一定に保つことができる。
【００２７】
さらに、溶解槽３は、弁３４及び配管３５を介して、分離回収手段４と連通している。すなわち、弁３４は、溶解槽３の底部と接続しており、また、配管３５の下流側の端部は、分離回収手段４の処理液回収槽４２上に位置している。これにより、弁３４が開かれると、位置エネルギーにより、溶解槽３内の処理液１１（溶解されたウレタン樹脂を含む処理液１１）及びポリプロピレン樹脂などが、分離回収手段４の処理液回収槽４２上に排出される。
【００２８】
（分離回収手段）
分離回収手段４は、固液分離槽４１、処理液回収槽４２、ネットコンベア４３、洗浄液回収槽４５、及び、処理液供給手段４６などを有している。また、固液分離槽４１と洗浄装置４４は並べて設置され、ネットコンベア４３は、上流側の部分が固液分離槽４１内に収められ、中央側の部分が洗浄装置４４内に収められ、下流側の部分が洗浄装置４４の外に突き出た状態で設置される。さらに、処理液回収槽４２は固液分離槽４１の下方に設置され、洗浄液回収槽４５は洗浄装置４４の下方に設置される。
この分離回収手段４は、溶解槽３から排出されるウレタン樹脂が溶解した処理液１１と溶解されないポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する。
【００２９】
上記の固液分離槽４１は、ほぼ直方体状の槽であり、下部が処理液回収槽４２と連通している。また、内部に収められたネットコンベア４３の上方に、配管３５の下流側の端部が位置しており、溶解槽３の弁３４が開かれると、位置エネルギーにより、溶解槽３内の処理液１１（溶解されたウレタン樹脂を含む処理液１１）及びポリプロピレン樹脂などが、固液分離槽４１内のネットコンベア４３上に排出される。そして、排出された処理液１１は、ネットコンベア４３のワイヤーネットを通過し、処理液回収槽４２に貯留され、かつ、ポリプロピレン樹脂は、ワイヤーネット上に載置され、ネットコンベア４３によって洗浄装置４４へと搬送される。
【００３０】
なお、本実施形態では、処理液１１及びポロプロピレン樹脂を溶解槽３から固液分離槽４１へ搬送するのに、位置エネルギーを利用しているが、これに限定されるものではない。例えば、図示してないが、固液混送が可能であるスラリーポンプを用いてもよく、このようにすると、溶解槽３と分離回収手段４との高低差を低減できるので、省スペース化を図ることができ、装置を容易に管理できるとともに操作性を向上させることができる。
【００３１】
ネットコンベア４３は、粒状のポリプロピレン樹脂の粒径より細かいメッシュのワイヤーネットを有しており、載置されたポリプロピレン樹脂を搬送する。このようにすると、ポリプロピレン樹脂を連続的に回収することができる。
【００３２】
洗浄装置４４は、二段式としてあり、第一洗浄装置４４１及び第二洗浄装置４４２を有している。なお、段数は、特に限定されるものではなく、例えば、一段、あるいは、三段以上としてもよい。
第一洗浄装置４４１及び第二洗浄装置４４２は、それぞれシャワー槽、ポンプ、フィルタ、シャワーノズル、圧力計、バルブなどを有しており、第一洗浄装置４４１は、さらに、ポンプとシャワーノズルの間に冷却用熱交換器４４３を有している。
この洗浄装置４４は、ネットコンベア４３によって搬送されるポリプロピレン樹脂に洗浄液１２を吹き付け、ポリプロピレン樹脂を洗浄する。この洗浄液１２は、処理液１１とほぼ同じ成分の液体であり、ほぼ常温で使用される。このようにすると、ポリプロピレン樹脂に付着している微小な異物（フィラや塗膜固形物などの残渣）を洗い流すことができるので、再利用されるポリプロピレン樹脂の純度（品質）を向上させることができる。
【００３３】
ここで、上記の処理液１１とほぼ同じ成分の液体とは、通常、触媒成分を含まない処理液１１をいい、洗浄液１２によって、ポリプロピレン樹脂に悪影響を与えるといった不具合を防止することができる。
また、溶解槽３から排出されたポリプロピレン樹脂は、加温された状態のまま洗浄装置４４まで搬送されているため、洗浄液１２の吹き付けにより、ポリプロピレン樹脂を冷却することができる。すなわち、洗浄装置４４は、ポリプロピレン樹脂を冷却するので、分離回収手段４は、ポリプロピレン樹脂を安全に回収することができる。
【００３４】
洗浄液回収槽４５は、第一洗浄液回収槽４５１及び第二洗浄液回収槽４５２を有しており、これらは、それぞれ第一洗浄装置４４１及び第二洗浄装置４４２の下部と連通している。
第二洗浄液回収槽４５２は、新しい洗浄液１２又は再生された洗浄液１２が供給され、第二洗浄液回収槽４５２に貯留された洗浄液１２は、第二洗浄装置４４２に用いられる。また、第二洗浄液回収槽４５２と第一洗浄液回収槽４５１とは、オーバーフロー用の配管で接続されており、第二洗浄液回収槽４５２から第一洗浄液回収槽４５１に洗浄液１２がオーバーフローすることによって、第一洗浄液回収槽４５１は、洗浄液１２が供給される。また、第一洗浄液回収槽４５１に貯留された洗浄液１２は、第一洗浄装置４４１に用いられる。この際、第一洗浄装置４４１は、冷却用熱交換器４４３によって冷却された洗浄液１２を、ポリプロピレン樹脂に吹き付けることができる。
【００３５】
また、新しい洗浄液１２又は再生された洗浄液１２は、所定のタイミングで第二洗浄液回収槽４５２に供給される。この供給によって、第二洗浄液回収槽４５２から第一洗浄液回収槽４５１に、洗浄液１２がオーバーフローし、続いて、第一洗浄液回収槽４５１からオーバーフローした洗浄液１２は、蒸留装置（図示せず）において再生され、洗浄液１２として再利用される。これにより、原料費のコストダウンが可能になる。
【００３６】
ここで、固液分離槽４１及び分離回収手段４の各シャワー槽などは、ほぼ密閉構造（ネットコンベア４３の下流側の部分と対応する開口部、及び、排気ダクト（図示せず）用の開口部を有している。）を有しており、処理液１１に含まれる溶剤蒸気が外部に漏れない構造としてある。また、洗浄装置４４は、スプレー状に吹き出る洗浄液１２が溶剤蒸気を吸収し回収するので、外部への溶剤蒸気の放出を防ぐことができる。
これにより、溶解処理装置１は、溶解槽３内の処理液１１及びポリプロピレン樹脂などを、加温された状態のまま固液分離槽４１に排出することが可能となり、処理時間などを低減することができる。
【００３７】
すなわち、従来例の溶解処理装置１０１は、上述したように、溶解処理後に固液分離及び洗浄を行う際に、溶解槽１０２内の処理液１１の液温を、処理液１１に含まれる溶剤蒸気の引火点以下まで下げる必要があった。これに対し、溶解処理装置１は、溶解槽３内の処理液１１及びポリプロピレン樹脂などを、加温された状態のまま固液分離槽４１に排出することができるので、処理液１１の冷却時間、及び、次の溶解処理のための、処理液１１の加温時間や加温のためのエネルギーを必要としない。したがって、溶解処理装置１は、従来例の溶解処理装置１０１と比べると、エネルギー効率及び作業効率を高めることができ、経済性や生産性などを向上させることができる。
【００３８】
ここで、好ましくは、分離回収手段４が、処理液回収槽４２に回収された処理液１１を溶解槽３に供給する処理液供給手段４６を有するとよい。この処理液供給手段４６は、オートストレーナ４６１、並びに、上述した加温用熱交換器３２２の配管、弁及びポンプなど（これらは、加温手段３２と共用している。）を有しており、弁３４が閉じられた後に、処理液回収槽４２内の処理液１１を溶解槽３に供給（戻す）する。
【００３９】
すなわち、溶解処理後の溶解槽３の処理液１１及びポリプロピレン樹脂などは、加温された状態のまま固液分離槽４１に排出され、分離された処理液１１は、加温された状態のまま、処理液回収槽４２に貯留され、オートストレーナ４６１へ送られる。
ここで、処理液回収槽４１に貯留された処理液１１には、フィラや塗膜固形物（ポリプロピレン樹脂から剥離したが、完全に溶解していない微小な（約１ｍｍ未満の）塗膜固形物）などが含まれている。そして、オートストレーナ４６１は、この処理液１１に含まれるフィラや塗膜固形物などを除去し、処理液１１の再利用を可能とする。
【００４０】
次に、オートストレーナ４６１を通過した処理液１１は、加温された状態のまま（すなわち、積極的に冷却されることなく）、ポンプにより溶解槽３に戻る。このことによって、次の溶解処理の際に、処理液１１を短時間で所定の温度まで加温することができ、処理時間の短縮及びランニング費用のコストダウンを図ることができる。
このように、分離回収手段４は、ポリプロピレン樹脂を処理液１１から分離し、処理液１１を容易に回収し溶解槽３に戻すことができ、また、分離したポリプロピレン樹脂だけを安全に回収することができる。
【００４１】
次に、上記構成の溶解処理装置１の動作、及び、本実施形態の樹脂複合体の溶解処理方法などについて、図面を参照して説明する。また、本発明は、ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体から前記ポリプロピレン樹脂を回収する樹脂複合体の溶解処理方法の発明としても有効であり、本実施形態の樹脂複合体の溶解処理方法は、上述した溶解処理装置１を用いる方法としてある。
図２は、本発明の実施形態にかかる樹脂複合体の溶解処理方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
図２に示すように、まず、溶解処理装置１は、投入手段２が、樹脂複合体を溶解槽３に投入する（ステップＳ１）。
【００４２】
（投入工程）
この投入工程において、投入手段２は、予熱した樹脂複合体を溶解槽３に投入する（ステップＳ１）。このようにすると、溶解槽３内の加温された処理液１１の液温をほぼ保った状態で、溶解処理が行われるため、処理液１１の加温時間が短縮でき、また、ランニング費用のコストダウンを図ることができる。
【００４３】
（溶解工程）
次に、溶解処理装置１は、溶解槽３に貯留された処理液１１によって、投入された樹脂複合体のウレタン樹脂を溶解する（ステップＳ２）。なお、上記の処理液１１は、新処理液供給手段（図示せず）によって、溶解槽３に供給される。
この際、処理液１１は、加温手段３２や冷却手段３３によって、約１４５℃に制御されており、また、撹拌手段３１は、溶解槽３に投入された樹脂複合体を、処理液１１中で撹拌している。
また、加温手段３２は、溶解槽３の周囲に設けた伝熱ジャケット３２１による加温と、加温用熱交換器３２２によって処理液１１を循環させることによる加温とを併用しているので、処理液１１の加温効率を高めることができる。
【００４４】
（分離回収工程）
次に、溶解処理装置１は、分離回収手段４が、溶解槽３から排出されるウレタン樹脂が溶解した処理液１１と溶解されないポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する（ステップＳ３）。
なお、分離回収工程（ステップＳ３）は、複数の工程を有しているので、次に、これらの工程について説明する。
【００４５】
まず、溶解処理装置１は、溶解槽３において溶解処理が行われた後に、弁３４を開放し溶解槽３内の処理液１１及びポリプロピレン樹脂などを、加温された状態のまま、分離回収手段４の固液分離槽４１内のネットコンベア４３上に排出する。この排出によって、ネットコンベア４３のワイヤーネットを通過した処理液１１は、処理液回収槽４２に貯留し、ポリプロピレン樹脂は、ワイヤーネットの目開きよりも粒径が大きいため、ワイヤーネット上に残る。このようにして、処理液１１とポリプロピレン樹脂とは、固液分離槽４１において分離する（ステップＳ３１）。
【００４６】
次に、ネットコンベア４３は、ワイヤーネット上に載置されたポリプロピレン樹脂を洗浄装置４４に搬送する（ステップＳ３２）。
続いて、洗浄装置４４は、ネットコンベア４３によって搬送されるポリプロピレン樹脂に、洗浄液１２を吹き付け、ポリプロピレン樹脂を洗浄するとともに冷却する（ステップＳ３３）。このようにすると、ポリプロピレン樹脂に付着している微小な異物（フィラや塗膜固形物などの残渣）を洗い流すことができるので、再利用されるポリプロピレン樹脂の純度（品質）を向上させることができる。また、溶解槽３から排出されたポリプロピレン樹脂は、加温された状態のまま洗浄装置４４に搬送されているため、洗浄液１２の吹き付けにより、ポリプロピレン樹脂を冷却することができる。
【００４７】
次に、ネットコンベア４３は、載置されたポリプロピレン樹脂を分離回収手段４の外に搬送し、搬送されたポリプロピレン樹脂は、系外の回収容器等（図示せず）に収納され回収される（ステップＳ３４）。このように、分離回収手段４は、ポリプロピレン樹脂を連続的に回収することができる。
なお、回収されたポリプロピレン樹脂は、通常、後の別工程（例えば、水洗浄工程や乾燥工程）を経て、ポリプロピレン樹脂として再利用される。
【００４８】
また、処理液供給手段４６は、ネットコンベア４３のワイヤーネットを通過して処理液回収槽４２に貯留された処理液１１を、オートストレーナ４６１にて固形残渣（フィラや塗膜固形物など）を除去した後、ポンプなどを介して溶解槽３に供給する（ステップＳ３５）。この際、処理液１１は、加温された状態のまま、溶解槽３に戻ることができ、次の溶解処理の際に、処理液１１を短時間で所定の温度まで加温することができ、処理時間の短縮及びランニング費用のコストダウンを図ることができる。
なお、上記の工程が繰り返し行われ、処理液１１の処理能力がなくなると、繰り返し使用されてきた処理液１１は、別の処理液再生工程で再生され、新しい処理液１１として使用される。
【００４９】
さらに、ポリプロピレン樹脂を洗浄した後の洗浄液１２は、洗浄液回収槽４５に貯留され、上述したように、第一洗浄液回収槽４５１からオーバーフローした洗浄液１２は、蒸留装置（図示せず）において再生され、洗浄液１２として再利用される（ステップＳ３６）。これにより、原料費のコストダウンを図ることができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態の溶解処理装置１及び樹脂複合体の溶解処理方法によれば、ウレタン樹脂とポリプロピレン樹脂とを含む複合物のウレタン樹脂を溶解させ、ウレタン樹脂を含まないポリプロピレン樹脂のみを低コストで効率良く回収することができ、経済性や生産性などを向上させることができる。
【００５１】
以上、本発明の樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る樹脂複合体の溶解処理装置、及び、樹脂複合体の溶解処理方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、溶解処理装置１は、予熱された樹脂複合体１０が供給される構成としてあるが、これに限定されるものではなく、投入手段２が予熱手段（図示せず）を有する構成としてもよい。このようにすると、溶解処理装置１の付加価値を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１、１０１ 溶解処理装置
２ 投入手段
３、１０２ 溶解槽
４ 分離回収手段
１１ 処理液
１２ 洗浄液
３１ 撹拌手段
３２、１０３ 加温手段
３３、１０４ 冷却手段
３４ 弁
３５ 配管
４１ 固液分離槽
４２ 処理液回収槽
４３ ネットコンベア
４４ 洗浄装置
４５ 洗浄液回収槽
４６ 処理液供給手段
１０５ 冷却還流手段
１０６ 処理液受槽
１１１ 容器
３２１ 伝熱ジャケット
３２２ 加温用熱交換器
４４１ 第一洗浄装置
４４２ 第二洗浄装置
４４３ 冷却用熱交換器
４５１ 第一洗浄液回収槽
４５２ 第二洗浄液回収槽
４６１ オートストレーナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体から前記ポリプロピレン樹脂を回収する樹脂複合体の溶解処理装置において、
前記樹脂複合体を投入する投入手段と、
投入された前記樹脂複合体の前記ウレタン樹脂を溶解する処理液が貯留される溶解槽と、
前記溶解槽から排出される前記ウレタン樹脂が溶解した前記処理液と溶解されない前記ポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する分離回収手段と
を備えたことを特徴とする樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項２】
前記溶解槽が、撹拌手段、加温手段及び冷却手段を有することを特徴とする請求項１に記載の樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項３】
前記加温手段が、伝熱ジャケット及び加温用熱交換器を有することを特徴とする請求項２に記載の樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項４】
前記分離回収手段が、固液分離槽、処理液回収槽、ネットコンベア、洗浄装置、及び、洗浄液回収槽を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項５】
前記分離回収手段が、前記処理液回収槽に回収された前記処理液を前記溶解槽に供給する処理液供給手段を有することを特徴とする請求項４に記載の樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項６】
前記樹脂複合体が、あらかじめ、粒径が１ｍｍ〜２０ｍｍの粒状に粉砕されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項７】
ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体から前記ポリプロピレン樹脂を回収する樹脂複合体の溶解処理方法において、
前記樹脂複合体を投入する投入工程と、
投入された前記樹脂複合体の前記ウレタン樹脂を、溶解槽に貯留された処理液によって溶解する溶解工程と、
前記溶解槽から排出される前記ウレタン樹脂が溶解した前記処理液と溶解されない前記ポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する分離回収工程と
を有することを特徴とする樹脂複合体の溶解処理方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂複合体の溶解処理装置が用いられることを特徴とする請求項７に記載の樹脂複合体の溶解処理方法。
【請求項９】
前記投入工程において、予熱した前記樹脂複合体を前記溶解槽に投入することを特徴とする請求項７又は８に記載の樹脂複合体の溶解処理方法。
【請求項１０】
前記溶解工程において、加温された前記処理液が用いられ、前記分離回収工程において、加温された状態で排出された前記処理液を回収し、該処理液を前記溶解槽に供給することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の樹脂複合体の溶解処理方法。
【請求項１】
ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体から前記ポリプロピレン樹脂を回収する樹脂複合体の溶解処理装置において、
前記樹脂複合体を投入する投入手段と、
投入された前記樹脂複合体の前記ウレタン樹脂を溶解する処理液が貯留される溶解槽と、
前記溶解槽から排出される前記ウレタン樹脂が溶解した前記処理液と溶解されない前記ポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する分離回収手段と
を備えたことを特徴とする樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項２】
前記溶解槽が、撹拌手段、加温手段及び冷却手段を有することを特徴とする請求項１に記載の樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項３】
前記加温手段が、伝熱ジャケット及び加温用熱交換器を有することを特徴とする請求項２に記載の樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項４】
前記分離回収手段が、固液分離槽、処理液回収槽、ネットコンベア、洗浄装置、及び、洗浄液回収槽を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項５】
前記分離回収手段が、前記処理液回収槽に回収された前記処理液を前記溶解槽に供給する処理液供給手段を有することを特徴とする請求項４に記載の樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項６】
前記樹脂複合体が、あらかじめ、粒径が１ｍｍ〜２０ｍｍの粒状に粉砕されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の樹脂複合体の溶解処理装置。
【請求項７】
ポリプロピレン樹脂とウレタン樹脂とを含む樹脂複合体から前記ポリプロピレン樹脂を回収する樹脂複合体の溶解処理方法において、
前記樹脂複合体を投入する投入工程と、
投入された前記樹脂複合体の前記ウレタン樹脂を、溶解槽に貯留された処理液によって溶解する溶解工程と、
前記溶解槽から排出される前記ウレタン樹脂が溶解した前記処理液と溶解されない前記ポリプロピレン樹脂とを分離し、該ポリプロピレン樹脂を回収する分離回収工程と
を有することを特徴とする樹脂複合体の溶解処理方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂複合体の溶解処理装置が用いられることを特徴とする請求項７に記載の樹脂複合体の溶解処理方法。
【請求項９】
前記投入工程において、予熱した前記樹脂複合体を前記溶解槽に投入することを特徴とする請求項７又は８に記載の樹脂複合体の溶解処理方法。
【請求項１０】
前記溶解工程において、加温された前記処理液が用いられ、前記分離回収工程において、加温された状態で排出された前記処理液を回収し、該処理液を前記溶解槽に供給することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の樹脂複合体の溶解処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−８２８５１（Ｐ２０１３−８２８５１Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５２１０（Ｐ２０１１−２２５２１０）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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