着色剥離方法
【課題】被処理物の表面から着色物を効率よく確実に剥離除去することができる着色剥離方法を提供する。
【解決手段】小片状に破砕した合成樹脂よりなる被処理物Ｗに洗浄水Ｌを付加し、その被処理物Ｗにニーディングを施すことにより、被処理物Ｗの表面から着色物を剥離する。この場合、洗浄水Ｌとしてアルカリ水溶液を用いるとよい。また、被処理物Ｗに洗浄水Ｌを付加する際に、研磨材Ａを添加するとよい。
【解決手段】小片状に破砕した合成樹脂よりなる被処理物Ｗに洗浄水Ｌを付加し、その被処理物Ｗにニーディングを施すことにより、被処理物Ｗの表面から着色物を剥離する。この場合、洗浄水Ｌとしてアルカリ水溶液を用いるとよい。また、被処理物Ｗに洗浄水Ｌを付加する際に、研磨材Ａを添加するとよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばペットボトル等の無色透明な合成樹脂よりなる容器類を回収し、その材料を原料として再利用する際に、回収物の表面に施された着色物を剥離除去するための着色剥離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の着色剥離方法としては、例えば特許文献１に開示されるような方法が提案されている。この従来方法においては、樹脂片を水とともに洗浄槽内に投入し、樹脂片を洗浄槽内に設けられた粗面に衝突させて、その樹脂片の表面を削りながら同樹脂片を進行させることにより、樹脂片の表面に施された着色物を剥離除去するようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１６１７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、この従来の着色剥離方法においては、樹脂片と洗浄槽内の粗面との衝突による樹脂片の表面の削り取り作用のみでは、樹脂片の表面から着色物を効果的に剥離することができないという問題があった。
【０００４】
すなわち、ペットボトル等の回収物の表面には、複層皮膜紫外線重合、熱圧着、熱転写、ラミネート等の種々の方法により着色が施されている。また、昨今では食品安全等の観点から、着色物が簡単に剥離しないようにするための着色定着方法が採用されている。そのため、樹脂片を洗浄槽内の粗面に衝突させるという単純な作用のみでは、樹脂片の表面から着色物を完全に剥離することが困難であった。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、被処理物の表面から着色物を効率よくかつ有効に剥離除去することができる着色剥離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は、小片状に破砕した合成樹脂よりなる被処理物に洗浄水を付加し、その被処理物にニーディングを施すことにより、被処理物の表面から着色物を剥離することを特徴としている。
【０００７】
従って、この着色剥離方法によれば、小片状の被処理物にニーディングが施されることにより、各被処理物の面が洗浄水を介して擦り合わされて、被処理物の表面から着色物を短時間に効率よく、かつ確実に剥離除去することができる。
【０００８】
さらに、前記の方法において、洗浄水としてアルカリ水溶液を加えるとよい。このようにした場合には、ニーディング効果とアルカリ水溶液の洗浄効果とにより着色物の剥離効果を一層向上させることができる。
【０００９】
さらに、前記の方法において、被処理物に洗浄水を付加する際に、研磨材を添加するとよい。このようにした場合には、研磨材により着色物の剥離効率をアップさせることができる。
【００１０】
研磨材は、研磨粒が好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、この発明によれば、被処理物の表面から着色物を効率よく有効に剥離除去することができるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態の着色剥離方法においては、ニーディング装置１１が用いられ、そのニーディング装置１１内にペットボトル等の無色透明な合成樹脂よりなる容器類等の回収物が小片状（１０数ｍｍ程度）に破砕した状態で、被処理物Ｗとして投入される。この場合、被処理物Ｗには洗浄水Ｌとして所定量の上水及び研磨材Ａが混合されて付加される。洗浄効果を向上させるためには、カセイソーダ等のアルカリ水溶液Ｌａが用いられ、前記洗浄水Ｌがニーディング装置１１内において弱アルカリ水溶液となる。また、研磨材Ａとしては、ホワイトアランダム等の研磨粒で、粒度が＃５４〜＃１２０のもの、（例えば、（株）不二精機製造所製、商品名：フジホワイト、粒度：＃１００）が用いられる。この研磨粒の材質や粒度は、前記のものに限定されるものではなく、各種条件に応じて適宜に選択される。そして、このニーディング装置１１内で、被処理物Ｗが研磨材Ａを混合した洗浄水Ｌとともにニーディングされることにより、被処理物Ｗの表面から着色物が剥離除去される。洗浄水Ｌにカセイソーダ等のアルカリ水溶液Ｌａを添加することにより、洗浄効果はさらに向上することが認められているが、これは、被処理物Ｗがニーディングによる摩擦熱により摂氏６０度〜７０度程度に発熱するため、加水分解等の反応作用や、酸性分の反応除去が促進すると考えられる。
【００１３】
次に、着色剥離処理後の被処理物Ｗは比重選別機能を有する水洗処理装置１２に投入され、その水洗処理装置１２により水洗いされる。これにより、被処理物Ｗの表面から、研磨材Ａ及び浮遊脱色物Ｄ１が分離除去される。その後、水洗処理装置１２において沈殿した脱色物は遠心分離装置１４に投入され、研磨材Ａを含む処理水と、残滓となる脱色物（沈殿物）Ｄ２とに分離される。
【００１４】
そして、研磨材Ａを含む処理水中の研磨材Ａは補充研磨材Ａａとともにニーディング装置１１に供給されて再利用される。また、処理水は補充のアルカリ水溶液Ｌａとともに洗浄水Ｌとしてニーディング装置１１に供給されて再利用される。
【００１５】
次に、前記ニーディング装置１１の構成について説明する。
図２に示すように、ニーディング装置１１には管路としての横方向に延びる円筒状の処理管１７が装備されている。処理管１７の一端上壁には投入口１８が形成され、その投入口１８上にはホッパ１９が取り付けられている。そして、小片状に破砕した被処理物Ｗに対して適量の研磨材混合水と、アルカリ水溶液Ｌａを付加した状態で、このホッパ１９を介して投入口１８から処理管１７の内部に投入されるようになっている。
【００１６】
図２に示すように、前記処理管１７内には回転軸２０が回転可能に貫通支持され、処理管１７外において回転軸２０の一端には、同回転軸２０を一方向へ回転させるための駆動用モータ２１が接続されている。処理管１７内において、回転軸２０の一端側の外周には、送り手段としての送りスクリュー２２が固定されている。そして、この送りスクリュー２２の回転により、投入口１８から投入された被処理物Ｗが処理管１７の一端側から他端側（図２の右端側から左端側）に圧送されるようになっている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、前記送りスクリュー２２の下流側において回転軸２０の他端側の外周には、複数のニーディング部材２３が並設されている。各ニーディング部材２３は、回転軸２０の角柱部２０ａに外嵌される角筒部２３ａと、その角筒部２３ａの外周に異なったピッチ及び位相で突設された１〜４枚の第１または第２ニーディングブレイド２３ｂ，２３ｃとから構成されている。この第１、第２ニーディングブレイド２３ｂ，２３ｃは、回転軸２０の回転方向に対して所定角度で相反する方向、つまり被処理物送り方向及びその反対方向に傾斜して配置されている。そして、回転軸２０の回転時には、各ニーディング部材２３の第１ニーディングブレイド２３ｂにより被処理物Ｗに対して送り込み作用を伴うニーディングが行われるとともに、第２ニーディングブレイド２３ｃにより被処理物Ｗに対して送り返し作用を伴うニーディングが行われるようになっている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、前記各ニーディング部材２３のニーディングブレイド２３ｂ，２３ｃ間に位置するように、処理管１７の上部内面には阻止手段を構成する複数の阻止金具２４が所定間隔おきに突設されている。そして、ニーディング部材２３の回転に伴って、被処理物Ｗが複数のニーディングブレイド２３ｂ，２３ｃにより回転軸２０の軸線に沿う送り方向及びそれと反対方向に往復動されながらニーディングされるとき、阻止金具２４により被処理物Ｗの回動が阻止されて、被処理物Ｗに対するニーディング作用が増強されるようになっている。
【００１９】
図２及び図４に示すように、前記ニーディング部材２３の下流側において、回転軸２０の端部のネジ部２０ｂには戻し部材２５が螺着され、その外周には前記第２ニーディングブレイド２３ｃと同様に、原材料の送り方向と反対方向に傾斜した３枚の戻しブレード２５ａが１２０度おきに突設されている。ニーディング部材２３の下流側において、処理管１７の下部には排出口２６が形成され、図示しないが、この排出口２６にはエアダンパにより開放圧力が調整される蓋体が取り付けられている。そして、処理管１７内で被処理物Ｗがニーディング部材２３及び戻し部材２５の回転により排出口２６に導かれるとともに、処理管１７の内部圧力が所定値以上に高くなったときに、その被処理物Ｗがエアダンパの圧力に抗して閉鎖状態の蓋体を開放させながら排出されるようになっている。
【００２０】
従って、このニーディング装置１１により小片状の被処理物Ｗにニーディングが施され、各被処理物Ｗの表面が相互に擦り合わされて、その被処理物Ｗの表面から着色物が短時間に効率よく有効に剥離除去される。この場合、被処理物Ｗに付加する洗浄水Ｌとしてアルカリ水溶液を用いると、そのアルカリ水溶液の洗浄効果により、被処理物Ｗの表面が滑らかになって、着色物のみが剥離対象となり、着色物の剥離効果が一層向上する。また、被処理物Ｗに洗浄水Ｌを付加する際に、研磨材Ａを添加すると、その研磨材Ａの研磨作用により着色物の剥離効率が一層アップする。
【００２１】
以上のように、実施形態においては、次の効果がある。
（１） ニーディングにより被処理物Ｗの表面が相互に擦り合わされて、その被処理物Ｗの表面から着色物が効率よく除去される。
【００２２】
（２） 洗浄水Ｌとしてアルカリ水溶液を用いているため、洗浄効果により、着色物の剥離作用が一層向上する。
（３） 洗浄水Ｌに研磨材Ａを添加されているため、研磨作用により着色物の剥離効率が一層アップする。
【００２３】
（４） 研磨材Ａや処理水が再利用されるため、ランニングコストを低減できる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００２４】
・ 前記実施形態とは異なった構成のニーディング装置を用いて、被処理物Ｗにニーディングを施すようにすること。
・ 前記実施形態とは異なった洗浄水Ｌ及び研磨材Ａを被処理物Ｗに付加すること。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態の着色剥離方法を示すフローチャート。
【図２】図１のフローチャートにおけるシーディング装置を示す断面図。
【図３】図２の３−３線における拡大断面図。
【図４】図２の４−４線における拡大断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１１…ニーディング装置、Ｗ…被処理物、Ｌ…洗浄水、Ｌａ…アルカリ水溶液、Ａ…研磨材。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばペットボトル等の無色透明な合成樹脂よりなる容器類を回収し、その材料を原料として再利用する際に、回収物の表面に施された着色物を剥離除去するための着色剥離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の着色剥離方法としては、例えば特許文献１に開示されるような方法が提案されている。この従来方法においては、樹脂片を水とともに洗浄槽内に投入し、樹脂片を洗浄槽内に設けられた粗面に衝突させて、その樹脂片の表面を削りながら同樹脂片を進行させることにより、樹脂片の表面に施された着色物を剥離除去するようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１６１７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、この従来の着色剥離方法においては、樹脂片と洗浄槽内の粗面との衝突による樹脂片の表面の削り取り作用のみでは、樹脂片の表面から着色物を効果的に剥離することができないという問題があった。
【０００４】
すなわち、ペットボトル等の回収物の表面には、複層皮膜紫外線重合、熱圧着、熱転写、ラミネート等の種々の方法により着色が施されている。また、昨今では食品安全等の観点から、着色物が簡単に剥離しないようにするための着色定着方法が採用されている。そのため、樹脂片を洗浄槽内の粗面に衝突させるという単純な作用のみでは、樹脂片の表面から着色物を完全に剥離することが困難であった。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、被処理物の表面から着色物を効率よくかつ有効に剥離除去することができる着色剥離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は、小片状に破砕した合成樹脂よりなる被処理物に洗浄水を付加し、その被処理物にニーディングを施すことにより、被処理物の表面から着色物を剥離することを特徴としている。
【０００７】
従って、この着色剥離方法によれば、小片状の被処理物にニーディングが施されることにより、各被処理物の面が洗浄水を介して擦り合わされて、被処理物の表面から着色物を短時間に効率よく、かつ確実に剥離除去することができる。
【０００８】
さらに、前記の方法において、洗浄水としてアルカリ水溶液を加えるとよい。このようにした場合には、ニーディング効果とアルカリ水溶液の洗浄効果とにより着色物の剥離効果を一層向上させることができる。
【０００９】
さらに、前記の方法において、被処理物に洗浄水を付加する際に、研磨材を添加するとよい。このようにした場合には、研磨材により着色物の剥離効率をアップさせることができる。
【００１０】
研磨材は、研磨粒が好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、この発明によれば、被処理物の表面から着色物を効率よく有効に剥離除去することができるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態の着色剥離方法においては、ニーディング装置１１が用いられ、そのニーディング装置１１内にペットボトル等の無色透明な合成樹脂よりなる容器類等の回収物が小片状（１０数ｍｍ程度）に破砕した状態で、被処理物Ｗとして投入される。この場合、被処理物Ｗには洗浄水Ｌとして所定量の上水及び研磨材Ａが混合されて付加される。洗浄効果を向上させるためには、カセイソーダ等のアルカリ水溶液Ｌａが用いられ、前記洗浄水Ｌがニーディング装置１１内において弱アルカリ水溶液となる。また、研磨材Ａとしては、ホワイトアランダム等の研磨粒で、粒度が＃５４〜＃１２０のもの、（例えば、（株）不二精機製造所製、商品名：フジホワイト、粒度：＃１００）が用いられる。この研磨粒の材質や粒度は、前記のものに限定されるものではなく、各種条件に応じて適宜に選択される。そして、このニーディング装置１１内で、被処理物Ｗが研磨材Ａを混合した洗浄水Ｌとともにニーディングされることにより、被処理物Ｗの表面から着色物が剥離除去される。洗浄水Ｌにカセイソーダ等のアルカリ水溶液Ｌａを添加することにより、洗浄効果はさらに向上することが認められているが、これは、被処理物Ｗがニーディングによる摩擦熱により摂氏６０度〜７０度程度に発熱するため、加水分解等の反応作用や、酸性分の反応除去が促進すると考えられる。
【００１３】
次に、着色剥離処理後の被処理物Ｗは比重選別機能を有する水洗処理装置１２に投入され、その水洗処理装置１２により水洗いされる。これにより、被処理物Ｗの表面から、研磨材Ａ及び浮遊脱色物Ｄ１が分離除去される。その後、水洗処理装置１２において沈殿した脱色物は遠心分離装置１４に投入され、研磨材Ａを含む処理水と、残滓となる脱色物（沈殿物）Ｄ２とに分離される。
【００１４】
そして、研磨材Ａを含む処理水中の研磨材Ａは補充研磨材Ａａとともにニーディング装置１１に供給されて再利用される。また、処理水は補充のアルカリ水溶液Ｌａとともに洗浄水Ｌとしてニーディング装置１１に供給されて再利用される。
【００１５】
次に、前記ニーディング装置１１の構成について説明する。
図２に示すように、ニーディング装置１１には管路としての横方向に延びる円筒状の処理管１７が装備されている。処理管１７の一端上壁には投入口１８が形成され、その投入口１８上にはホッパ１９が取り付けられている。そして、小片状に破砕した被処理物Ｗに対して適量の研磨材混合水と、アルカリ水溶液Ｌａを付加した状態で、このホッパ１９を介して投入口１８から処理管１７の内部に投入されるようになっている。
【００１６】
図２に示すように、前記処理管１７内には回転軸２０が回転可能に貫通支持され、処理管１７外において回転軸２０の一端には、同回転軸２０を一方向へ回転させるための駆動用モータ２１が接続されている。処理管１７内において、回転軸２０の一端側の外周には、送り手段としての送りスクリュー２２が固定されている。そして、この送りスクリュー２２の回転により、投入口１８から投入された被処理物Ｗが処理管１７の一端側から他端側（図２の右端側から左端側）に圧送されるようになっている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、前記送りスクリュー２２の下流側において回転軸２０の他端側の外周には、複数のニーディング部材２３が並設されている。各ニーディング部材２３は、回転軸２０の角柱部２０ａに外嵌される角筒部２３ａと、その角筒部２３ａの外周に異なったピッチ及び位相で突設された１〜４枚の第１または第２ニーディングブレイド２３ｂ，２３ｃとから構成されている。この第１、第２ニーディングブレイド２３ｂ，２３ｃは、回転軸２０の回転方向に対して所定角度で相反する方向、つまり被処理物送り方向及びその反対方向に傾斜して配置されている。そして、回転軸２０の回転時には、各ニーディング部材２３の第１ニーディングブレイド２３ｂにより被処理物Ｗに対して送り込み作用を伴うニーディングが行われるとともに、第２ニーディングブレイド２３ｃにより被処理物Ｗに対して送り返し作用を伴うニーディングが行われるようになっている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、前記各ニーディング部材２３のニーディングブレイド２３ｂ，２３ｃ間に位置するように、処理管１７の上部内面には阻止手段を構成する複数の阻止金具２４が所定間隔おきに突設されている。そして、ニーディング部材２３の回転に伴って、被処理物Ｗが複数のニーディングブレイド２３ｂ，２３ｃにより回転軸２０の軸線に沿う送り方向及びそれと反対方向に往復動されながらニーディングされるとき、阻止金具２４により被処理物Ｗの回動が阻止されて、被処理物Ｗに対するニーディング作用が増強されるようになっている。
【００１９】
図２及び図４に示すように、前記ニーディング部材２３の下流側において、回転軸２０の端部のネジ部２０ｂには戻し部材２５が螺着され、その外周には前記第２ニーディングブレイド２３ｃと同様に、原材料の送り方向と反対方向に傾斜した３枚の戻しブレード２５ａが１２０度おきに突設されている。ニーディング部材２３の下流側において、処理管１７の下部には排出口２６が形成され、図示しないが、この排出口２６にはエアダンパにより開放圧力が調整される蓋体が取り付けられている。そして、処理管１７内で被処理物Ｗがニーディング部材２３及び戻し部材２５の回転により排出口２６に導かれるとともに、処理管１７の内部圧力が所定値以上に高くなったときに、その被処理物Ｗがエアダンパの圧力に抗して閉鎖状態の蓋体を開放させながら排出されるようになっている。
【００２０】
従って、このニーディング装置１１により小片状の被処理物Ｗにニーディングが施され、各被処理物Ｗの表面が相互に擦り合わされて、その被処理物Ｗの表面から着色物が短時間に効率よく有効に剥離除去される。この場合、被処理物Ｗに付加する洗浄水Ｌとしてアルカリ水溶液を用いると、そのアルカリ水溶液の洗浄効果により、被処理物Ｗの表面が滑らかになって、着色物のみが剥離対象となり、着色物の剥離効果が一層向上する。また、被処理物Ｗに洗浄水Ｌを付加する際に、研磨材Ａを添加すると、その研磨材Ａの研磨作用により着色物の剥離効率が一層アップする。
【００２１】
以上のように、実施形態においては、次の効果がある。
（１） ニーディングにより被処理物Ｗの表面が相互に擦り合わされて、その被処理物Ｗの表面から着色物が効率よく除去される。
【００２２】
（２） 洗浄水Ｌとしてアルカリ水溶液を用いているため、洗浄効果により、着色物の剥離作用が一層向上する。
（３） 洗浄水Ｌに研磨材Ａを添加されているため、研磨作用により着色物の剥離効率が一層アップする。
【００２３】
（４） 研磨材Ａや処理水が再利用されるため、ランニングコストを低減できる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００２４】
・ 前記実施形態とは異なった構成のニーディング装置を用いて、被処理物Ｗにニーディングを施すようにすること。
・ 前記実施形態とは異なった洗浄水Ｌ及び研磨材Ａを被処理物Ｗに付加すること。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態の着色剥離方法を示すフローチャート。
【図２】図１のフローチャートにおけるシーディング装置を示す断面図。
【図３】図２の３−３線における拡大断面図。
【図４】図２の４−４線における拡大断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１１…ニーディング装置、Ｗ…被処理物、Ｌ…洗浄水、Ｌａ…アルカリ水溶液、Ａ…研磨材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小片状に破砕した合成樹脂よりなる被処理物に洗浄水を付加し、その被処理物にニーディングを施すことにより、被処理物の表面から着色物を剥離することを特徴とした着色剥離方法。
【請求項２】
前記洗浄水としてアルカリ水溶液を用いることを特徴とした請求項１に記載の着色剥離方法。
【請求項３】
前記被処理物に洗浄水を付加する際に、研磨材を添加することを特徴とした請求項１または請求項２に記載の着色剥離方法。
【請求項４】
前記研磨材は研磨粒である請求項３に記載の着色剥離方法。
【請求項１】
小片状に破砕した合成樹脂よりなる被処理物に洗浄水を付加し、その被処理物にニーディングを施すことにより、被処理物の表面から着色物を剥離することを特徴とした着色剥離方法。
【請求項２】
前記洗浄水としてアルカリ水溶液を用いることを特徴とした請求項１に記載の着色剥離方法。
【請求項３】
前記被処理物に洗浄水を付加する際に、研磨材を添加することを特徴とした請求項１または請求項２に記載の着色剥離方法。
【請求項４】
前記研磨材は研磨粒である請求項３に記載の着色剥離方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２２９９３０（Ｐ２００７−２２９９３０Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０５２６（Ｐ２００６−５０５２６）
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（３９１０１１８１４）株式会社大善 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（３９１０１１８１４）株式会社大善 (9)
【Ｆターム（参考）】
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