(57)【要約】【課題】廃ゴム材を経済性が高い環境燃料に変換するゴムからなる環境燃料及びその製造方法を提供する。【解決手段】ゴム材（１）を粉砕して細かく砕いてから、ゴム材（１）に対して重量％で５〜３５％の除害物質（２）を添加して十分に混合し、除害物質（２）は、ノンハロゲン系難燃剤（２１）及び脱硫剤（２２）を含み、ノンハロゲン系難燃剤（２１）と脱硫剤（２２）との割合は、ノンハロゲン系難燃剤（２１）：３０〜５０％、脱硫剤（２２）：５０〜７０％に制御され、ノンハロゲン系難燃剤（２１）と脱硫剤（２２）との化学反応によりゴム材（１）中の有害な塩素、イオウ物質をそれぞれ除去し、無害で燃焼可能な粉状の環境燃料（３）を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム材（１）を粉砕して細かく砕いてから、前記ゴム材（１）に対して重量％で５〜３５％の除害物質（２）を添加して十分に混合し、
前記除害物質（２）は、ノンハロゲン系難燃剤（２１）及び脱硫剤（２２）を含み、
前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）と前記脱硫剤（２２）との割合は、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）：３０〜５０％、前記脱硫剤（２２）：５０〜７０％に制御され、
前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）と前記脱硫剤（２２）との化学反応により前記ゴム材（１）中の有害な塩素、イオウ物質をそれぞれ除去し、無害で燃焼可能な粉状の環境燃料（３）を得ることを特徴とする、
環境燃料。
【請求項２】
（ａ）粉砕：ゴム材（１）を粉砕装置により粉砕するステップと、
（ｂ）混合：粉砕した前記ゴム材を攪拌装置に投入し、前記ゴム材（１）に対して重量％で５〜３５％の除害物質（２）を添加するステップと、を含み、
前記除害物質（２）は、ノンハロゲン系難燃剤（２１）と脱硫剤（２２）とから構成され、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）と前記脱硫剤（２２）との割合は、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）：３０〜５０％、前記脱硫剤（２２）：５０〜７０％に制御され、前記攪拌装置により十分に混合して混合物を得て、前記混合物は粉状の環境燃料（３）であることを特徴とする、
環境燃料の製造方法。
【請求項３】
（ａ）粉砕：ゴム材（１）を粉砕装置により粉砕するステップと、
（ｂ）混合：粉砕した前記ゴム材（１）を攪拌装置に投入し、前記ゴム材（１）に対して重量％で５〜３５％の除害物質（２）を添加し、前記除害物質（２）は、ノンハロゲン系難燃剤（２１）と脱硫剤（２２）とから構成され、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）と前記脱硫剤（２２）との割合は、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）：３０〜５０％、前記脱硫剤（２２）：５０〜７０％に制御され、前記攪拌装置で十分に混合して混合物を得るステップと、
（ｃ）型締：混合物を型締装置内に投入し、加熱・圧縮して型締し、成形物を得るステップと、
（ｄ）射出：前記成形物を造粒装置へ投入して加熱し、環境燃料（３）を射出成形するステップと、
（ｅ）切断：前記環境燃料（３）を切断するステップと、を含むことを特徴とする、
環境燃料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムからなる環境燃料（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ｆｕｅｌ）及びその製造方法に関し、特に、廃ゴム材を経済性が高い環境燃料に変換するゴムからなる環境燃料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物は一般廃棄物と産業廃棄物の２種類に分けられる。廃棄物が大量に積み上げられて土地が占拠されることを防ぐために、廃棄物は一般に焼却されるか埋め立てられていた。そのため、その他の処理を行って廃棄物を再利用可能な物質に変換させることができる場合、環境保護の理念に沿い、経済発展を促進させることができる。
【０００３】
本発明者は、環境保護に強い関心があり、廃プラスチック容器の再利用について研究を行っており、特許文献１の環境燃料及びその製造方法において、廃プラスチックにより環境燃料を製造する技術を開発し、特許権が付与されている。
【０００４】
本発明者は廃ゴム材の再利用について研究を行い、その廃ゴム材は、主にタイヤ製造業から供給され、次に多い供給元はゴム工場であり、ゴム工場の製造工程で発生する廃ゴム、不良品、端材や自動車の使用済み廃タイヤなどが含まれる。
【０００５】
タイヤは消耗品であり、全世界で毎年、数千万台又は数千万台以上の様々な自動車が走行しているため、毎年、大量の廃タイヤが発生し、これら廃タイヤは、汚染源の一つとなっている。
一般にタイヤは、組成が複雑であり、天然ゴム、合成ゴム、ブラックカーボン、ナイロン巻線、ワイヤ、イオウ、石油、樹脂などを含み、製造過程で混合して高温成形されると、一般に変質して元の材料に戻ることはない。また、廃タイヤは、発熱量が大きいため（１キロ当たり３７００万ジュール）、切断加工し、セメントキルン、発電所、製紙工場の燃料として使用されることがあるが、排出される排気ガスには、発がん性物質を含むダイオキシン及び酸窒化物などの浮遊粒子及び悪臭の空気汚染物質が含まれ、スラグにも大量の灰が含まれることがあり、資源全体の利用効率は理想的でなかった。
【０００６】
また、廃タイヤ、プラスチック、ゴムを解砕方式で処理して原料を採取し、解砕工程の際、カーボンブラックも発生するが、カーボンブラックを再利用する方法はまだ開発されていなかった。カーボンブラックにはカーボンが含まれ、メーカーは発生したカーボンブラックを他の工場へ販売して石炭として使用するが、解砕処理作業のコストが高いため、単純な量り売りの場合、カーボンブラックを生産するメーカーにとっては割に合わなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】台湾特許第Ｉ６３５１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、廃ゴム材を経済性が高い環境燃料に変換するゴムからなる環境燃料及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、ゴム材（１）を粉砕して細かく砕いてから、前記ゴム材（１）に対して重量％で５〜３５％の除害物質（２）を添加して十分に混合し、前記除害物質（２）は、ノンハロゲン系難燃剤（２１）及び脱硫剤（２２）を含み、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）と前記脱硫剤（２２）との割合は、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）：３０〜５０％、前記脱硫剤（２２）：５０〜７０％に制御され、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）と前記脱硫剤（２２）との化学反応により前記ゴム材（１）中の有害な塩素、イオウ物質をそれぞれ除去し、無害で燃焼可能な粉状の環境燃料（３）を得ることを特徴とする環境燃料を提供する。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第２の形態によれば、（ａ）粉砕：ゴム材（１）を粉砕装置により粉砕するステップと、（ｂ）混合：粉砕した前記ゴム材を攪拌装置に投入し、前記ゴム材（１）に対して重量％で５〜３５％の除害物質（２）を添加するステップと、を含み、前記除害物質（２）は、ノンハロゲン系難燃剤（２１）と脱硫剤（２２）とから構成され、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）と前記脱硫剤（２２）との割合は、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）：３０〜５０％、前記脱硫剤（２２）：５０〜７０％に制御され、前記攪拌装置により十分に混合して混合物を得て、前記混合物は粉状の環境燃料（３）であることを特徴とする環境燃料の製造方法を提供する。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の第３の形態によれば、（ａ）粉砕：ゴム材（１）を粉砕装置により粉砕するステップと、（ｂ）混合：粉砕した前記ゴム材（１）を攪拌装置に投入し、前記ゴム材（１）に対して重量％で５〜３５％の除害物質（２）を添加し、前記除害物質（２）は、ノンハロゲン系難燃剤（２１）と脱硫剤（２２）とから構成され、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）と前記脱硫剤（２２）との割合は、前記ノンハロゲン系難燃剤（２１）：３０〜５０％、前記脱硫剤（２２）：５０〜７０％に制御され、前記攪拌装置で十分に混合して混合物を得るステップと、（ｃ）型締：混合物を型締装置内に投入し、加熱・圧縮して型締し、成形物を得るステップと、（ｄ）射出：前記成形物を造粒装置へ投入して加熱し、環境燃料（３）を射出成形するステップと、（ｅ）切断：前記環境燃料（３）を切断するステップと、を含むことを特徴とする環境燃料の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のゴムからなる環境燃料及びその製造方法は、廃ゴム材を経済性が高い環境燃料に変換する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る環境燃料の基材を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る環境燃料の製造方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る環境燃料（円棒状）を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る環境燃料（立方体）を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る環境燃料（プレート状）を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の技術手段、目的及びそれにより達成可能な効果を、より完全かつ明白に開示するために、開示した添付の図面及び符号と併せて本発明を以下に詳説する。
【００１５】
まず、図１を参照する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係るゴムからなる環境燃料及びその製造方法は、廃棄のゴム材１を使用する。
ゴム材１を粉砕して細かく砕いた後、特定割合の除害物質２を添加して十分に混合し、除害物質２により化学反応を起こしてゴム材１中の有害な塩素、イオウ物質を除去し、燃焼可能で無害な環境燃料３を得る。
【００１６】
一般にゴム材は、発熱量が高すぎて、約７９００ｋｃａｌ／ｋｇを超えるとボイラを損壊させて有害な塩素ガスを発生させることがある。ゴム材１中に一定割合の除害物質２を加える。除害物質２には、ノンハロゲン系難燃剤（ｈａｌｏｇｅｎ−ｆｒｅｅ  ｆｌａｍｅ  ｒｅｔａｒｄａｎｔ）２１及び脱硫剤２２が含まれる。
ノンハロゲン系難燃剤２１（難燃剤）を加えると、ゴム材１を燃焼させたときの外部の気体との結合が減り、発熱量を約６０００〜６８００ｋｃａｌ／ｋｇに制御することができ、有害な塩素ガスの発生を減らすことができる。脱硫剤２２を加えると、主に廃ゴム分子中のイオウは、化学反応方式で抽出され、別の物質により捕捉して沈殿し、不燃、無汚染の物質に成形され、ゴム材１を燃焼しても硫黄酸化物は放出されず、優れて無害な環境燃料が成形される。
以下、脱硫剤の実施例について説明する。
【００１７】
（実施例）
ベンゾキノン（１、４−Ｂｅｎｚｏｑｕｉｎｏｎｅ）と安息香酸（Ｂｅｎｚｏｉｃ  ａｃｉｄ）との反応によりフェニル基（ｐｈｅｎｙｌ  ｒａｄｉｃａｌ）を発生させ、フェニル基の反応によりゴム分子中のイオウを捕捉してから、ＣａＯ、ＣａＣＯ３、ＣａＣなどのカルシウム系物質によりイオウＳ分子を捕捉し、無害で不燃のＣａＳ、ＣａＳＯ４などの沈殿物を形成する。
【００１８】
ここで難燃剤とは、燃料の可燃性を下げるか燃焼を遅らせる物質のことであり、例えば、交通、電子、電気機器、家具建材など、日常生活に利用され、既に長い歴史があり、一部の難燃剤は、特定の用途には非常に適するが、他の分野には適しない。すなわち、どの難燃剤にも万能な物はなく、応用分野毎に異なる手段を選択する必要がある。本発明は、ノンハロゲン系の難燃剤を利用し、プラスチック材料類の製品に適用し、燃焼する際、揮発せずに腐食性ガスも発生させない、無公害型の難燃剤である。
【００１９】
しかし、ノンハロゲン系難燃剤２１の添加割合が高すぎる場合、ゴム材１を燃焼することができないため、添加割合を適宜調整する必要がある。
本発明では実験により最適な添加割合を得た。その除害物質２をゴム材１中に添加する量は、重量％で５〜３５％である。ノンハロゲン系難燃剤２１と脱硫剤２２との割合は、ノンハロゲン系難燃剤２１：３０〜５０％、脱硫剤２２：５０〜７０％に制御される。ゴム材１に対して、ノンハロゲン系難燃剤２１の特定割合は、重量％で１．５〜１７．５％である。脱硫剤２２の特定割合は、重量％で２．５〜２４．５％である。
【００２０】
上述した環境燃料は、加熱・加圧されて固体型の環境燃料に成形される。ゴム同士の粘着性が好ましくない場合、砕いたゴム材料中に除害物質を添加し、重量％で２〜６％の粘着剤（この粘着剤には水性樹脂が用いられる）を添加した後、加熱・加圧して型締し、無害燃焼の固体型環境燃料を得る。
【００２１】
しかし、図２〜図５に示すように、上述した環境燃料は、好適な実施形態で本発明の環境燃料の製造方法について以下のステップ（ａ）〜（ｅ）により説明する。
【００２２】
本発明の一実施形態に係る環境燃料の製造方法は、以下のステップを含む。
（ａ）粉砕：ゴム材１を粉砕装置により粉砕するステップ
（ｂ）混合：粉砕したゴム材１を攪拌装置に投入し、一定割合の除害物質２を添加し、除害物質２がノンハロゲン系難燃剤２１と脱硫剤２２とから構成され、攪拌装置で十分に混合して混合物を得るステップ
（ｃ）型締：混合物を型締装置内に投入し、加熱・圧縮して型締し、成形物を得るステップ
（ｄ）射出：上述した成形物を造粒装置へ投入して加熱し、環境燃料３を射出成形するステップ
（ｅ）切断：上述した環境燃料３を切断するステップ
【００２３】
図２を参照する。図２に示すように、（ａ）粉砕ステップは、廃棄回収のゴム材１を粉砕装置（例えば、ダイサー、粉砕機など）に投入して粉砕処理を行うが、その最適な粉砕状態を微細粉粒にした後、粉砕したゴム材１を攪拌装置中へ投入して（ｂ）混合ステップを行うとともに、攪拌装置中で特定割合の除害物質２をゴム材１へ添加する。
除害物質２は、ゴム材１中に重量％で５〜３５％添加される。ノンハロゲン系難燃剤２１と脱硫剤２２との割合は、ノンハロゲン系難燃剤２１：３０〜５０％、脱硫剤２２：５０〜７０％であり、ゴム材１にとって、ノンハロゲン系難燃剤２１の特定割合は、重量％で１．５〜１７．５％であり、脱硫剤２２の特定割合は、重量％で２．５〜２４．５％である。攪拌装置により十分に混合して混合物を得る。上述した攪拌装置には、球型の混合装置などが用いられてもよい。しかし、得られた混合物は粉状の環境燃料３でもよい。
【００２４】
固体型の環境燃料３が必要な場合、混合物を二本ロール、練り機などの型締装置で加熱・圧縮して成形し、（ｃ）型締ステップを行い、高密度の成形物を得る。続いて、（ｄ）射出ステップを行い、上述した成形物を造粒装置（造粒機）に投入して加熱射出させる。そのため、様々な形状（例えば、球状、棒状、ブロック状、プレート状、粒状など）の環境燃料３が得られる（図３〜図５に示す）。また、上述した環境燃料３は、必要な長さに応じて（ｅ）切断ステップを行い、環境燃料３を燃焼に適した長さに切断する。
【００２５】
混合した成形物の密度を高めるために、定型効果が好ましい環境燃料３を射出し、（ｄ）射出ステップにおいて成形物を造粒装置に投入する際、特定割合の接着剤も一緒に投入し、接着剤を成形物に混入させ、加熱して環境燃料を射出する。上述した接着剤の特定割合は、重量％で２〜６％であり、上述した接着剤には水性樹脂が用いられるため完全に成形され、バラバラになることがない。
【００２６】
上述したことから分かるように、本発明のゴムからなる環境燃料及びその製造方法は、以下（１）〜（４）の長所を有する。
（１）ゴム材にノンハロゲン系難燃剤を加えることにより、燃焼する際、有毒塩素ガス及び有毒塩素物質が発生することを抑えることができる
（２）ゴム材に脱硫剤を加えることにより、廃棄ゴム分子中のイオウを化学反応方式により抽出し、別の物質により捕捉して沈殿し、不燃、無汚染の物質を生成し、ゴム材を燃焼しても硫黄酸化物が放出されず、優れて無害の環境燃料が成形される。
（３）難燃剤は、低発煙、低毒ガスの技術を有し、燃焼し易いか可燃物の難燃性を高め、ゴム材が引火することを防いで、炎が蔓延することを抑制する重要な添加剤であり、ゴム材が燃焼する際、外部の気体と結合し、有害ガスの発生を減らし、燃焼が無害な効果が得られる。
（４）接着剤を添加することにより、混合した成形物の密度を高め、結合定型効果を高め、接着性が好ましい環境燃料を作ることができる。  
【符号の説明】
【００２７】
１    ゴム材
２    除害物質
３    環境燃料
２１  ノンハロゲン系難燃剤
２２  脱硫剤
ａ    粉砕ステップ
ｂ    混合ステップ
ｃ    型締ステップ
ｄ    射出ステップ
ｅ    切断ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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