(57)【要約】【課題】汚れをアルカリ洗浄により確実に落とすことができ、洗浄効率が向上するペットフレークの洗浄処理方法を提案する。すなわち、ペットフレークの表面の蛋白質汚れを、確実に落とすことができ、長時間にわたり洗浄処理することなく極めて短時間で、ペットフレークのクリーン化を実現する。【解決手段】この洗浄処理方法は、ポリエチレンテレフタレート製品を回収，フレーク化したペットフレークについて、蛋白質汚れを、水酸イオン（ＯＨ−）にてアルカリ洗浄する。すなわち、ペットフレークにアルカリ水溶液を加えると共に、高速で強力な攪拌剪断力を、表面更新マシン１を使用して付与する。もって、ペットフレークのカルボニル基（ＣＯ）について、水酸イオンの付加反応が促進され、配位結合していた蛋白質のアミノ基の窒素原子（Ｎ）が置換されて、蛋白質汚れがペットフレークから離脱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンテレフタレート製品を回収，フレーク化したペットフレークについて、蛋白質汚れを、水酸イオン（ＯＨ−）にてアルカリ洗浄する方法であって、
該ペットフレークにアルカリ水溶液を加えると共に、高速で強力な攪拌剪断力を付与することにより、該ペットフレークのカルボニル基（ＣＯ）について、水酸イオンの付加反応が促進されること、を特徴とするペットフレークの洗浄処理方法。
【請求項２】
請求項１において、該ペットフレークのカルボニル基は、該水酸イオンの付加により、配位結合していた蛋白質のアミノ基の窒素原子（Ｎ）が置換され、
もって、汚れの原因である蛋白質が、該ペットフレークから離脱すること、を特徴とするペットフレークの洗浄処理方法。
【請求項３】
請求項２において、該ペットフレークについて、攪拌剪断力付与に基づき、局部充填密度そして表面エネルギーが過渡的に高められて、カルボニル基への水酸イオンの付加反応が進行し、
もって表面エネルギーが低下すると共に、カルボニル基から窒素原子そして蛋白質が離脱すること、を特徴とするペットフレークの洗浄処理方法。
【請求項４】
請求項３において、表面更新マシンが使用されており、該表面更新マシンは、円筒ドラム内に形成された攪拌室内に、高速回転可能な円板状の攪拌板が設けられると共に、該攪拌板の板面に攪拌翼が凸設されており、
該ペットフレークがアルカリ水溶液と共に、該表面更新マシンの入口から出口へと流れること、を特徴とするペットフレークの洗浄処理方法。
【請求項５】
請求項４において、該表面更新マシンは、該攪拌板の高速強力回転により、まず、該ペットフレークと該アルカリ水溶液との固液共廻りを回避せしめる、共廻り回避機能を発揮し、
もって該表面更新マシンは、水酸イオンと、該ペットフレークのカルボニル基に配位結合している蛋白質の窒素原子とを、近接，接触せしめる攪拌剪断力付与機能を発揮すると共に、
前記表面エネルギーを過渡的に高めるに足る攪拌剪断力付与機能を発揮すること、を特徴とするペットフレークの洗浄処理方法。
【請求項６】
請求項５において、該アルカリ水溶液は、水酸化ナトリウム水溶液よりなること、を特徴とするペットフレークの洗浄処理方法。
【請求項７】
請求項６において、該ペットフレークのカルボニル基の炭素原子（Ｃ）側に、水酸イオンが水酸基（ＯＨ）となって付加されると共に、カルボニル基の酸素原子（Ｏ）側にナトリウムイオン（Ｎａ＋）が付加され、
もって該ペットフレークは、その後、カルボニル基のものではない酸素原子への水素イオンの付加と脱水、および、メチレン基分離と分離したメチレン基への水酸イオンの付加を経由し、
テレフタル酸ナトリウムとエチレングリコールとに加水分解されること、を特徴とするペットフレークの洗浄処理方法。
【請求項８】
ポリエチレンテレフタレート製品を回収，フレーク化したペットフレークについて、蛋白質汚れを洗浄処理する方法であって、
該ペットフレーク側のカルボニル基への蛋白質の窒素原子の結合が、配位結合から共有結合へと進化した、ひどい汚れの場合は、
カルボニル基の酸素原子に水素イオンが付加して生成された水酸基を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて酸化分解することにより、カルボニル基が再生されると共に、窒素原子そして蛋白質の離脱が進行し、もってひどい汚れが解消されること、を特徴とするペットフレークの洗浄処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペットフレークの洗浄処理方法に関する。すなわち、ペットフレークについて蛋白質汚れをクリーン化する、洗浄処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
《技術的背景》
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、エチレングリコールとテレフタル酸とを脱水縮合させた、ポリエステルであり、ボトルその他各種の用途に製品化されている。
ところで、ポリエチレンテレフタレート製品は、使用に伴い、例えば表面の透明度が低下する等、表面汚れつまり蛋白質汚れが進行し易い。
さて、このようなポリエチレンテレフタレート製品は、回収，フレーク化されて、再使用に供されることが多い。そして、このようなリサイクルに際しては、ペットフレークについて、表面の蛋白質汚れを落としクリーン化する必要があり、その洗浄処理が大きなテーマとなっている。
【０００３】
《従来技術》
ペットフレークの洗浄処理は、従来より、水酸イオン過多の加水分解により行われている。
すなわち従来は、パドル方式のミキサーの攪拌槽に、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液とペットフレークを投入して、攪拌することにより、ペットフレーク表面の蛋白質汚れを落としクリーン化する、洗浄処理方法が実施されていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
《従来技術の課題》
従来の洗浄処理方法については、ペットフレークの表面汚れが落ちにくく、洗浄効率が悪い、という問題が指摘されていた。
すなわち、ペットフレークのポリエチレンテレフタレートは、周知のごとく耐薬品性に優れており、酸やアルカリへの耐性にも富んでいる。そして蛋白質汚れは、このようなペットフレークについて、しつこい汚れとなっている。
このような、しつこい蛋白質汚れを落とすためには、後で詳述するように、ペットフレーク側のカルボニル基について、水酸イオンの付加により、蛋白質の窒素原子を置換，離脱させることが必要となる。しかしながら、前述した従来の洗浄処理方法では、攪拌槽内において、このような水酸イオンと窒素原子との近接，接触が大幅に不足していた。
その原因としては、ペットフレークと、水酸イオンつまりアルカリ水溶液とが、攪拌槽内で共廻りしていたことが、まず挙げられる。固液共廻りしていた。
もって従来の洗浄処理方法は、洗浄効率が悪く、ペットフレークの汚れを確実に落とすためには、長時間にわたる洗浄処理を要する等、処理コスト面にも大きな問題があった。
【０００５】
《本発明について》
本発明のペットフレークの洗浄処理方法は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべく成されたものである。
そして本発明は、汚れをアルカリ洗浄により確実に落とすことができ、洗浄効率が向上する、ペットフレークの洗浄処理方法を提案することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
まず、請求項１については、次のとおり。
請求項１のペットフレークの洗浄処理方法は、ポリエチレンテレフタレート製品を回収，フレーク化したペットフレークについて、蛋白質汚れを、水酸イオン（ＯＨ−）にてアルカリ洗浄する。
そして、該ペットフレークにアルカリ水溶液を加えると共に、高速で強力な攪拌剪断力を付与することにより、該ペットフレークのカルボニル基（ＣＯ）について、水酸イオンの付加反応が促進されること、を特徴とする。
【０００７】
請求項２については、次のとおり。
請求項２のペットフレークの洗浄処理方法では、請求項１において、該ペットフレークのカルボニル基は、該水酸イオンの付加により、配位結合していた蛋白質のアミノ基の窒素原子（Ｎ）が置換される。もって、汚れの原因である蛋白質が、ペットフレークから離脱すること、を特徴とする。
請求項３については、次のとおり。
請求項３のペットフレークの洗浄処理方法では、請求項２において、該ペットフレークについて、攪拌剪断力付与に基づき、局部充填密度そして表面エネルギーが過渡的に高められる。そして、カルボニル基への水酸イオンの付加反応が進行し、もって表面エネルギーが低下すると共に、カルボニル基から窒素原子そして蛋白質が離脱すること、を特徴とする。
【０００８】
請求項４については、次のとおり。
請求項４のペットフレークの洗浄処理方法では、請求項３において、表面更新マシンが使用される。該表面更新マシンは、円筒ドラム内に形成された攪拌室内に、高速回転可能な円板状の攪拌板が設けられると共に、該攪拌板の板面に攪拌翼が凸設されている。そして、ペットフレークがアルカリ水溶液と共に、該表面更新マシンの入口から出口へと流れること、を特徴とする。
請求項５については、次のとおり。
請求項５のペットフレークの洗浄処理方法では、請求項４において、該表面更新マシンは、該攪拌板の高速強力回転により、まず、該ペットフレークと該アルカリ水溶液との固液共廻りを回避せしめる、共廻り回避機能を発揮する。
もって該表面更新マシンは、水酸イオンと、該ペットフレークのカルボニル基に配位結合している蛋白質の窒素原子とを、近接，接触せしめる攪拌剪断力付与機能を発揮する。これと共に、前記表面エネルギーを過渡的に高めるに足る攪拌剪断力付与機能を発揮すること、を特徴とする。
【０００９】
請求項６については、次のとおり。
請求項６のペットフレークの洗浄処理方法では、請求項５において、該アルカリ水溶液は、水酸化ナトリウム水溶液よりなること、を特徴とする。
請求項７については、次のとおり。
請求項７のペットフレークの洗浄処理方法では、請求項６において、該ペットフレークのカルボニル基の炭素原子（Ｃ）側に、水酸イオンが水酸基（ＯＨ）となって付加される。これと共に、カルボニル基の酸素原子（Ｏ）側にナトリウムイオン（Ｎａ＋）が付加される。
もって該ペットフレークは、その後、カルボニル基のものではない酸素原子への水素イオンの付加と脱水、および、メチレン基分離と分離したメチレン基への水酸イオンの付加を経由し、テレフタル酸ナトリウムとエチレングリコールとに加水分解されること、を特徴とする。
請求項８については、次のとおり。
請求項８のペットフレークの洗浄処理方法では、ポリエチレンテレフタレート製品を回収，フレーク化したペットフレークについて、蛋白質汚れを洗浄処理する。そして、該ペットフレーク側のカルボニル基への蛋白質の窒素原子の結合が、配位結合から共有結合へと進化した、ひどい汚れの場合に関する。
この場合は、カルボニル基の酸素原子に水素イオンが付加して生成された水酸基を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて酸化分解することにより、カルボニル基が再生されると共に、炭素原子の原子価４が満たされ、相対的に結合力の弱い窒素原子そして蛋白質の離脱が進行して、汚れが解消されること、を特徴とする。
【００１０】
《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
（１）ペットフレークは、ポリエチレンテレフタレート製品を、回収，フレーク化したものよりなる。
（２）ペットフレークの表面汚れは、そのカルボニル基（ＣＯ）のπ結合の空軌道に、蛋白質の窒素原子（Ｎ）のローンペアが配位結合した、蛋白質汚れである。
（３）そして、汚れたペットフレークとアルカリ水溶液は、表面更新マシンに投入される。
（４）表面更新マシンは、高速で強力な攪拌剪断力を付与し、攪拌剪断力付与機能を発揮する。
すなわちまず、ペットフレークとアルカリ水溶液との固液共廻りを、回避せしめる。そして、アルカリ水溶液の水酸イオン（ＯＨ−）と、ペットフレークのカルボニル基に配位結合している蛋白質の窒素原子（Ｎ）とを、近接，接触せしめる。これと共に、ペットフレークの表面エネルギーが、過渡的に高められる。
（５）そこで、ペットフレークのカルボニル基について、水酸イオンの付加反応が促進され、もって蛋白質の窒素原子が置換され、蛋白質が離脱する。
（６）このようなアルカリ洗浄処理により、ペットフレークは、汚れが落とされて回収される。
（７）さて、アルカリ水溶液として水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が使用された場合は、事後、次のようになる。
ペットフレークのカルボニル基の炭素原子（Ｃ）側に、水酸イオン（ＯＨ−）が水酸基（ＯＨ）となって付加され、酸素原子（Ｏ）側に、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）が付加される。その後、カルボニル基ではない酸素原子のローンペアへの水素イオン（アルカリ洗浄で随伴・惹起）の付加と脱水（同一炭素原子に水酸基２モルが付くことによる自然性向）、および、分離したメチレン基への水酸イオンの付加を経由し、テレフタル酸ナトリウムとエチレングリコールに加水分解される。
（８）なお、ペットフレークのカルボニル基への蛋白質の窒素原子の結合が、配位結合から共有結合へと進行したひどい汚れの場合は、カルボニル基の酸素原子に水素イオンが付加して生成された水酸基を、ＯＨラジカルにて酸化分解する。もって、カルボニル基が再生されると共に、炭素原子の原子価４が満たされ、相対的に結合力の弱い窒素原子そして蛋白質が離脱して、汚れが解消される。
（９）そこで、本発明のペットフレークの洗浄処理方法は、次の効果を発揮する。
【発明の効果】
【００１１】
《効果について》
汚れをアルカリ洗浄により確実に落とすことができ、洗浄効率が向上する。すなわち、本発明のペットフレークの洗浄処理方法は、表面更新マシンによる高速で強力な攪拌剪断力付与により、ペットフレークのカルボニル基について、水酸イオンの付加が促進され、汚れの原因である窒素原子，蛋白質が置換，離脱せしめられる。
ひどい汚れの場合は、ＯＨラジカルにて、ペットフレークのカルボニル基に生成された水酸基を酸化分解することにより、窒素原子，蛋白質が離脱せしめられる。
本発明によると、このようにして、ペットフレークの表面汚れ，蛋白質汚れを、確実に落とすことができる。そして、ペットフレークの表面の蛋白質汚れが、このように強力な攪拌剪断力付与による加水分解にて落とされると、ペットフレーク表面の脂肪汚れやその他様々な異物汚れも、これに付随して（分解によらずとも）結果的に、落とされるようになる。
前述したこの種従来技術、すなわちパドル方式のミキサーを使用したバッチ処理による従来技術のように、長時間にわたり洗浄処理を行う必要はなく、洗浄効率が大幅に向上する。従来技術の半分程度以下の時間，極めて短時間で、ペットフレークのクリーン化が実現され、もってペットフレークの連続的処理，大量処理への道が開ける等、処理コスト面にも優れている。
このように、この種従来技術に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るペットフレークの洗浄処理方法について、発明を実施するための形態の説明に供し、工程ブロック図である。
【図２】同発明を実施するための形態の説明に供し、表面更新マシンを示し、（１）図は、一部を切り欠いた側面説明図、（２）図は、（１）図のX−X線に沿った矢視断面図、（３）図は、（１）図のY−Y線に沿った矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。
《ペットフレークについて》
本発明のペットフレークの洗浄処理方法は、ポリエチレンテレフタレート製品を回収，フレーク化したペットフレークについて、蛋白質汚れを水酸イオン（ＯＨ−）にてアルカリ洗浄処理する。そこでまず、ペットフレークについて、説明する。
図１のステップ（１），（２）にも示したように、ペットフレークは、ボトル，その他各種のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製品を、回収してフレーク化したものである。そして、汚れが落とされクリーン化された後、リサイクルされ再使用されることになる。
ポリエチレンテレフタレートは、２価のアルコールであるエチレングリコールと、２価のカルボン酸であるテレフタル酸との脱水縮合体、つまりポリエステルである。その１単位の化学構造は、下記化１の化学構造模式図に示したように、−Ｏ−ＣＯ−ベンゼン環−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−である。
ペットフレークは、ポリエチレンテレフタレート製品を、１辺が８ｍｍ〜１０ｍｍ程度で、肉厚が０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度に破砕，フレーク化したものよりなる。
ペットフレークについては、以上のとおり。
【００１４】
【化１】
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【００１５】
《ペットフレークの汚れについて》
次に、ペットフレークの汚れについて、説明する。本発明のペットフレークの洗浄処理方法の処理対象は、ポリエチレンテレフタレート製品そしてペットフレークの表面汚れ，蛋白質汚れである。
まず、ポリエチレンテレフタレートの上記表１の化学構造において、テレフタル酸側に依拠するカルボニル基（ＣＯ）については、次のとおり。
すなわち、その二重結合のπ結合（π分子軌道）は、π軌道（対電子充足）と、π※軌道（対電子を欠く空軌道）とからなる。そして空軌道は、対電子を欠くが故にルイス酸（対電子受容体）である。（なおこの状態は、部分分極によるカルボカチオンＣ＋化とも説明される。）
これに対し、蛋白質は窒素化合物であり、その化学構造はペプチド結合によるポリアミノ酸である。そして、そのアミノ基について、窒素原子は概ね３価であり、その外殻電子構造の２ｓ電子は、共有結合に関係しない非共有電子対、つまりローンペア（：Ｎ）である。この窒素原子のローンペアは、対電子を有するが故に、ルイス塩基（対電子供与体）である。
そこで、ポリエチレンテレフタレートのカルボニル基（ＣＯ）の空軌道に、蛋白質の窒素原子（Ｎ）のローンペアが近接，接触すると、両者が反応（エレクトロンニュートラル化反応）し、配位結合する。
すなわちカルボニル基について、空軌道への寄与率が高い炭素原子に、窒素原子のローンペアが配位結合する。このように、ペットフレークのカルボニル基の空軌道に対し、窒素原子のローンペアが取り付くことにより、蛋白質が全体的に取り付く。このように、ポリエチレンテレフタレート製品そしてペットフレーク表面が、蛋白質により汚れ易く、汚れの原因となる。
ペットフレークの汚れについては、以上のとおり。
【００１６】
《表面更新マシン１について》
次に、表面更新マシン１について、説明する。本発明ペットフレークの洗浄処理方法では、図１のステップ（３）に示したように、ペットフレークとアルカリ水溶液とが、図２に示した表面更新マシン１に投入される。
そこで、まず表面更新マシン１について、説明する。表面更新マシン１は、円筒ドラム２内に形成された攪拌室３内に、高速回転可能な円板状の攪拌板４が設けられると共に、攪拌板４の板面に攪拌翼５が凸設されている。そして、ペットフレークがアルカリ水溶液と共に、表面更新マシン１の入口６から出口７へと流れる。
【００１７】
このような表面更新マシン１について、更に詳述する。表面更新マシン１の入口６と出口７を備えて横設された円筒ドラム２内には、円板環状のバッフル仕切板８が、水平軸方向に等間隔を存しつつ複数個列設されており、各仕切板８にて分割形成された間隔が、それぞれ攪拌室３となっている。
そして、各仕切板８の中央連通穴９を貫遊して、軸方向にシャフト１０が設けられている。シャフト１０には、各攪拌室３毎に、シャフト穴付の円板リング状の攪拌板４が外嵌密着されており、各攪拌板４の前後両面には、略弧状，帯状の攪拌翼５がそれぞれ凸設されている。シャフト１０は、減速機１１，モータ１２に接続されている。
そこで、上流側の攪拌室３から下流側の攪拌室３へと流れるペットフレークが混入されてスラリー化したアルカリ水溶液は、モータ１２にて、各攪拌板４そして攪拌翼５が高速強力回転されることにより、高速で強力な攪拌剪断力が付与される。
なお、図示の表面更新マシン１は、円筒ドラム２内に複数の攪拌室３が分割形成されているが、これによらず、円筒ドラム２内に攪拌室３そして攪拌翼５付の攪拌板４が、１セットのみ設けられたバッチ式の表面更新マシン１も、勿論可能である。
【００１８】
表面更新マシン１は、攪拌板４そして攪拌翼５に関し、３００ｒｐｍ以上〜９００ｒｐｍ以下程度の攪拌回転数にて、又、ペットフレークが混入されスラリー化したアルカリ水溶液の単位量あたり５０ｋＷ／ｍ３以上〜１５０ｋＷ／ｍ３以下の攪拌剪断力（単位動力）となるように、攪拌が実施される。もって、スラリー化したペットフレークのアルカリ水溶液に対し、高速で強力な攪拌剪断力が付与される。
上記数値については、次のとおり。それぞれ、上記限界値未満の場合は、ペットフレークの汚れ落としが不確実となる（後述する局部充填密度そして表面エネルギーの過渡的高まりが、不足する）。これに対し、上記限界値を越える場合は、動力ロスが過大となりランニングコストが嵩むと共に、機械的性能耐力にも問題が生じる。
代表的には、７００ｒｐｍ〜８００ｒｐｍ程度の攪拌回転数で、８０ｋＷ／ｍ３以上〜９０ｋＷ／ｍ３程度の攪拌剪断力（単位動力）で実施される。
【００１９】
アルカリ水溶液としては、濃度３％程度の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液が、代表的に使用される。
そしてペットフレークは、アルカリ水溶液に対し、５％以上〜３０％以下の重量％（濃度）となるように、表面更新マシン１へと投入，供給されて、スカリー化される。通常は、先にアルカリ水溶液が投入され、後からペットフレークが投入される。
この濃度条件に関し、限界値未満の場合は、ペットフレークの汚れ落としが不確実となり（局部充填密度そして表面エネルギーの過渡的高まりが、不足する）。限界値を超える場合は、ペットフレーク過多にて流動性が不足し、もって機械的性能耐力に問題が生じ、攪拌板４，攪拌翼５，モータ１２等の回転に支障が生じる。代表的には、１０重量％程度の濃度とされる。
図２の（１）図中、１３は、例えばスチーム等を使用した加熱手段である。この加熱手段１３は、円筒ドラム２外表面を覆うように外設されており、内部の攪拌室３を８０℃以上〜９５℃以下の温度条件に加熱維持する。代表的には、９０℃程度に加熱維持する。もって、熱エネルギーを付与し吸熱反応である洗浄処理を促進させる。
表面更新マシン１の構成等については、以上のとおり。
【００２０】
《表面更新マシン１の機能》
次に、表面更新マシン１の機能について、説明する。表面更新マシン１は、本発明のペットフレークの洗浄処理方法において、図１のステップ（４），（５），（６）に示したように、次のａ，ｂ，ｃの機能を発揮する。
表面更新マシン１は、攪拌板４の高速強力回転により、まずａ．ペットフレークとアルカリ水溶液との固液共廻りを回避せしめる、共廻り回避機能，攪拌剪断力付与機能を発揮する。
もって表面更新マシン１は、ｂ．アルカリ水溶液の水酸イオン（ＯＨ−）と、ペットフレークのカルボニル基（ＣＯ）に配位結合している蛋白質の窒素原子（Ｎ）とを、近接，接触せしめる攪拌剪断力付与機能を発揮する。これと共にｃ．ペットフレーク側の表面エネルギーを過渡的に高めるに足る攪拌剪断力付与機能を発揮する。
【００２１】
このような表面更新マシン１のａ，ｂ，ｃ，の各機能について、更に詳述する。表面更新マシン１内では、攪拌翼５付攪拌板４が高速強力回転する。
そこでペットフレークは、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液が加えられて、強アルカリスラリー化されるに止まらず、表面更新マシン１の高速強力攪拌剪断場に晒される。
すなわち、スラリー化されたペットフレークとアルカリ水溶液との懸濁液は、攪拌板４，攪拌翼５，円筒ドラム２内面，仕切板８等に、強制的に接触，衝突せしめられる。
【００２２】
そこで表面更新マシン１は、まずａ．共廻りを回避せしめる攪拌剪断力付与機能を発揮して、ペットフレークとアルカリ水溶液との共廻りは、回避される。ペットフレークとアルカリ水溶液とは、高度に分散，混合される。
もってｂ．表面更新マシン１は、ペットフレークのカルボニル基に配位結合していた蛋白質の窒素原子と、アルカリ水溶液の水酸イオンとを、近接，接触せしめる攪拌剪断力付与機能を発揮する。両者が十分に近接する機会が与えられ、水酸イオンの窒素原子のローンペアに対する攻撃が、十分に可能となる。
これと共にｃ．表面更新マシン１は、ペットフレークについて、局部充填密度そして表面エネルギーを、過渡的に高める攪拌剪断力付与機能を発揮する。ペットフレークは、高速かつ強力な攪拌剪断力が付与されることにより、各フレーク毎に局部充填密度そして表面エネルギーが、過渡的に高められる。
すなわち、瞬間的に発生する高速強力攪拌剪断力場において、ペットフレークはそれぞれ、充填密度が高められて高濃度化，高集合化する。そして、相互間の表面接触摩擦により削り合って、剪断面，活性面が形成されることにより、各ペットフレーク表面が活性化され、その表面エネルギーのレベルが高められる。
ペットフレークつまりポリエチレンテレフタレートは、前述したように脱水縮合体であり、脱水縮合が熱力学的に自然性向であり、その逆反応である加水分解，アルカリ洗浄には、外系からのエネルギーが必要となる。上述した表面エネルギー上昇と共に、前述した加熱手段１３による熱エネルギーの付与も、その一環であり、これらにより加水分解反応，アルカリ洗浄が促進され、もって洗浄時間の短縮が実現される。
表面更新マシン１の機能については、以上のとおり。
【００２３】
《ペットフレークの汚れ落としについて》
次に、ペットフレークの汚れ落としについて、図１のステップ（７），（８）も参照して、説明する。表面更新マシン１内では、高速で強力な攪拌剪断力の付与により、ペットフレークのカルボニル基（ＣＯ）について、水酸イオン（ＯＨ−）の付加反応が促進される。
ペットフレークのカルボニル基は、水酸イオンの付加により、配位結合していた蛋白質のアミノ基の窒素原子（Ｎ）が置換され、もって、汚れの原因である蛋白質がペットフレークから離脱する。
すなわち、攪拌剪断力付与に基づき、ペットフレークの局部充填密度そして表面エネルギーが過渡的に高められて、そのカルボニル基への水酸イオンの付加反応が進行する。その結果、ペットフレークの表面エネルギーが低下すると共に、カルボニル基から窒素原子そして蛋白質の離脱が完了する。
【００２４】
このようなペットフレークの汚れ落としについて、更に詳述する。まず前提として、前述したように、ペットフレークの汚れは蛋白質汚れである。
すなわち、ペットフレーク側のカルボニル基（ＣＯ）の空軌道（ルイス酸，対電子受容体）に、蛋白質の窒素原子（Ｎ）のローンペア（ルイス塩基，対電子供与体）が、配位結合した結果である。蛋白質が、窒素原子のローンペア（：Ｎ）をもって配位結合した状態である。
これに対し、アルカリ水溶液の水酸イオン（ＯＨ−）は、このような窒素原子のローンペアより強力かつ本来的な、ルイス塩基（対電子供与体）である。水酸イオン（ＯＨ−）は、その酸素原子がローンペアを２組有する上に、水酸イオンとしてアニオンになっている。
そこで、蛋白質の窒素原子のローンペアに対し、水酸イオンの近接，接触，干渉が必要十分であれば、水酸イオン（ＯＨ−）は、カルボニル基の炭素原子と窒素原子との間の結合を切って、自身が水酸基（−ＯＨ）となって、窒素原子のローンペアと置換する。
すなわち、ペットフレークのカルボニル基は、その二重結合のπ結合の空軌道に配位されていた蛋白質の窒素原子との結合を切り、代わって水酸イオンと付加するに至る。汚れの原因である蛋白質は、過多にある水酸イオンにて置換され、アルカリ洗浄される。
【００２５】
そして、このような置換反応は、表面更新マシン１を採用したことにより、前述したその機能に基づき、促進される。すなわち洗浄処理に際し、まず、ペットフレークとアルカリ水溶液とが、固液共廻りすることが回避される。もって、ペットフレークのカルボニル基に配位結合している蛋白質の窒素原子に、過多に存するアルカリ水溶液中の水酸イオンが、十分に近接，接触せしめられる。
これと共に、ペットフレークについて局部充填密度が高められ表面接触摩擦により、ペットフレークの表面エネルギーが過渡的高められる。もって、ペットフレーク表面の反応中心つまりカルボニル基の空軌道等に対し、アルカリによる水酸イオン、並びに当該アルカリに惹起される水素イオンが、高効率で付加反応するようになる。
このような反応が進行し終わると、ペットフレークについて、過渡的に高められていた表面エネルギーは低下し、蛋白質の置換，離脱が完了する。
ペットフレークの汚れ落としについては、以上のとおり。
【００２６】
《ペットフレークの回収等》
このように、蛋白質汚れが落とされたペットフレークは、表面更新マシン１の出口７から、アルカリ水溶液と共に排出される。
そして、図１のステップ（９），（１０），（１１）に示したように、クリーン化されたペットフレークは、水洗によりアルカリ水溶液が除去された後、乾燥される。
もって事後、リサイクルに供される。
【００２７】
《ひどい汚れの洗浄》
ここで、更に汚れが進行したひどい汚れのペットフレークについて、そのクリーン化，洗浄方法について、述べておく。
ポリエチレンテレフタレート製品を回収，フレーク化したペットフレークについて、蛋白質汚れを洗浄処理する方法について、ペットフレークのカルボニル基への蛋白質の窒素原子の結合が、配位結合から共有結合へと進化した、極めてひどい汚れの場合については、次のとおり。
この場合は、カルボニル基の酸素原子に水素イオンが付加して生成された水酸基を、ＯＨラジカルにて酸化分解することにより、カルボニル基が再生されると共に、炭素原子の原子価４が満たされ、相対的に結合力の弱い窒素原子そして蛋白質の離脱が進行して、その汚れが解消される。
【００２８】
これらについて、更に詳述する。前述したように、ペットフレークの汚れは、ペットフレークのカルボニル基（ＣＯ）の空軌道に、蛋白質が窒素原子（Ｎ）のローンペアをもって、配位結合した状態である。
ところで配位結合は、より結合力が大で安定した共有結合に、発展する可能がある。ペットフレークのカルボニル基の炭素原子と、蛋白質の窒素原子とが共有結合した場合が、上述したより汚れが進んだ、極めて汚れが落ちにくい、ひどい汚れ状態である。
この状態において、カルボニル基（ＣＯ）は二重結合が解消され（もってπ分子軌道の空軌道およびπ軌道も解消され）、その炭素原子（Ｃ）は酸素原子（Ｏ）と単結合化し、より安定的なσ結合のみとなる。そして、その酸素原子端は、（対電子を有するπ軌道解消により、酸素原子端側に移動した当該対電子により）アニオン化しており、水分子の電離により供給されるプロトン（水素イオン，Ｈ＋）を捉えて、水酸基（−ＯＨ）を生成する。これが、ペットフレークについて、蛋白質汚れが進んだ状態である。
【００２９】
このように、ひどい蛋白質汚れに対しては、たとえばフェントン法にて生成されるＯＨラジカル（ヒドロキシラジカル，・ＯＨ）による、酸化分解法が効果的である。
ＯＨラジカルは、周知のごとく強力な酸化力を備えている。そこでＯＨラジカルが、上記水酸基（−ＯＨ）の水素原子（Ｈ）を奪って酸化し、自身は水に帰すと共に、本体側に残った水酸基の酸素原子（Ｏ）を二重結合化せしめ、もってカルボニル基（ＣＯ）を再生せしめるに至る。
その際、前述により炭素原子（Ｃ）と共有結合していた窒素原子（Ｎ）は、切り離され、蛋白質は分離する。炭素原子（Ｃ）の他の２つの結合との比較上、結合力が弱いことに起因する。因に、分離した蛋白質も、ＯＨラジカルにて酸化分解される。
ひどい汚れの洗浄については、以上のとおり。
【００３０】
《作用等》
本発明のペットフレークの洗浄処理方法は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
（１）まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製品を回収，フレーク化した、ペットフレークが準備される（図１のステップ（１），（２）を参照）。
【００３１】
（２）このペットフレーク表面は汚れており、この表面汚れは蛋白質汚れである。すなわち、ペットフレーク側のカルボニル基（ＣＯ）のπ結合の空軌道に、蛋白質の窒素原子（Ｎ）のローンペアが配位結合した、蛋白質汚れである。
【００３２】
（３）このように汚れたペットフレークと、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液等のアルカリ水溶液が、加熱手段１３付の表面更新マシン１に投入される（図１のステップ（３），図２を参照）。
【００３３】
（４）表面更新マシン１は、高速で強力な攪拌剪断力を付与可能であり、次の攪拌剪断力付与機能を発揮する（図１のステップ（４），（５），（６）を参照）。
すなわち、まずペットフレークとアルカリ水溶液との固液共廻りを回避せしめる。そして、アルカリ水溶液の水酸イオン（ＯＨ−）と、ペットフレークのカルボニル基（ＣＯ）に配位結合している蛋白質の窒素原子（Ｎ）と、を近接，接触せしめる。これと共に、ペットフレークについて、局部充填密度そして表面エネルギーが過渡的に高められる。
【００３４】
（５）そこで表面更新マシン１では、ペットフレークのカルボニル基（ＣＯ）について、水酸イオン（ＯＨ−）の付加反応が促進される。もって、配位結合していた蛋白質の窒素原子が置換され、汚れの原因となっていた蛋白質が、ペットフレークから離脱する（図１のステップ（７），（８）を参照）。
【００３５】
（６）このようなアルカリ洗浄処理により、ペットフレークの蛋白質汚れが落とされ解消される。ペットフレークはクリーン化されて回収され、水洗，乾燥されてリサイクルに供される。
【００３６】
（７）さて、アルカリ水溶液として水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が使用された場合、事後、表面更新マシン１内では次のようになる。
ペットフレークのカルボニル基の炭素原子（Ｃ）側に、水酸イオン（ＯＨ−）が水酸基（ＯＨ）となって付加されると共に、カルボニル基の酸素原子（Ｏ）側にナトリウムイオン（Ｎａ＋）が付加される。
もってペットフレークは、その後、カルボニル基のものではない酸素原子のローンペアへの水素イオン（Ｈ＋）（アルカリ洗浄で随伴・惹起）の付加と脱水（同一炭素原子に水酸基２モルが付くことによる自然性向）、および、メチレン基（ＣＨ２）の分離と、分離したメチレン基への水酸イオンの付加を経由、テレフタル酸ナトリウムとエチレングリコールとに、加水分解されるに至る（後述する実施例２を参照）。
【００３７】
（８）なお、ペットフレークについて、更に汚れが進行したひどい汚れの場合については、ＯＨラジカルによる酸化分解が効果的である。
すなわち、ペットフレークのカルボニル基への蛋白質の窒素原子の結合が、配位結合から共有結合へと進行した、極めてひどい汚れの場合は、カルボニル基の酸素原子に水素イオンが付加して生成された水酸基を、ＯＨラジカルにて酸化分解する。
もって、カルボニル基が再生されると共に、炭素原子の原子価４が満たされ、相対的に結合力の弱い窒素原子そして蛋白質が離脱して、汚れが解消される。
本発明の作用等については、以上のとおり。
【実施例１】
【００３８】
本発明に係るペットフレークの洗浄処理方法に関し、実施例１の実験例について、説明する。この実施例１の実験では、まず次の条件にて、加熱手段１３付の表面更新マシン１にペットフレークを投入した。
・アルカリ水溶液：加温３ｗｔ％水酸化ナトリウム（９０℃温水１Ｌ＋ＮａＯＨ３０ｇ）
・ペットフレーク：１２５ｇ（比重１．１），透明材質
・上記２者の比率（スラリー濃度）：１１ｗｔ％
・表面更新マシンの回転数：７４０ｒｐｍ
・表面更新マシンの攪拌剪断力（単位動力）：８０ｋＷ／ｍ３
・表面更新マシンの内部温度：９０℃
・洗浄時間：３分，５分，１０分
【００３９】
このような条件のもとで、ペットフレークの洗浄処理実験を実施した。実験結果については、次のとおり。
洗浄後のペットフレークは、洗浄時間を問わず洗浄前に比べ、目視上明らかに透明度が増加した。回収したアルカリ水溶液の汚れを比較すると、１０分＞５分＞３分の順となった。
これに対し、従来技術については次のとおり。同条件のもと、本発明の表面更新マシン１を使用せず、従来技術のパドル方式のミキサーを使用して、上述に準じた洗浄処理実験を実施した所、洗浄時間２０分〜３０分で本発明の上記実施例並みの透明度となり、回収液の汚れも同程度となった。すなわち、従来技術では２０分〜３０分程度以上かかっていたものが、本発明では、３分〜１０分程度で可能となった。
このように、本発明の洗浄処理方法では、従来技術のように長時間を要することなく、短時間のうちに、汚れ落とし洗浄が完了した。もって本発明の優れた洗浄効率が、裏付けられた。
実施例１については、以上のとおり。
【実施例２】
【００４０】
以下、本発明に係るペットフレークの洗浄方法に関し、その洗浄過程の１例を実施例２として、詳細に説明する。すなわち実施例２では、本発明の洗浄方法のアルカリ洗浄過程について、加水分解の論理を中心に理論的に検証する。
まず、前述したように、ペットフレークの蛋白質汚れ落としは、ペットフレークのカルボニル基（ＣＯ）に対し、強アルカリ水溶液である水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の水酸イオン（ＯＨ−）が付加反応し、もって、配位結合していた蛋白質の窒素原子（Ｎ）が置換されることにより、進行する。ペットフレーク（ポリエチレンテレフタレート）の１単位の化学構造については、前記化１を参照。
なお、ペットフレークから除去された蛋白質も、更なるアルカリ洗浄によりアミノ酸に加水分解し、更にカルボン酸とアミンとなって液中に分離される。
化２は、このようなアルカリ洗浄に関する化学構造模式図である。
【００４１】
【化２】
2014097441.tif 000004
【００４２】
この化２中の（１）に示したように、アルカリ水溶液の水酸イオン（ＯＨ−）が、ルイス塩基（対電子供与体）として、カルボニル基（−ＣＯ−）の二重結合の内、π分子軌道の実質的にルイス酸（対電子受容体）の空軌道を、攻撃する。そして、当該軌道への寄与率の高い炭素原子（Ｃ）側と、和合する。
もって、化２中の（２）に示したように、このような和合で、カルボニル基は単結合化する。空軌道と同時に消滅するπ分子軌道の被占軌道（π軌道）上の対電子は、瞬時に被占軌道を解消すべく、当該軌道への寄与率の高い酸素原子（Ｏ）端に移動し、当該酸素原子端をアニオン化する。
それに続いて、化２中の（３）に示したように、アニオン化した酸素原子端は、カチオンであるナトリウムイオン（Ｎａ＋）を引き寄せて、イオン結合する。
【００４３】
π分子軌道の消滅、つまり空軌道と被占軌道の消滅で、前記化１中のカルボニル基（ＣＯ）は、下記化３の化学構造式の右辺となる。
又、この化３の変化を踏まえ、変化したペットフレークの全体像は、下記化４の化学構造模式図のとおりとなる。そして、下記化５は、その次のステップの化学構造模式図である。
【００４４】
【化３】
2014097441.tif 000005
【００４５】
【化４】
2014097441.tif 000006
【００４６】
【化５】
2014097441.tif 000007
【００４７】
次に、上記化５中の（１）に示したように、強アルカリ水溶液である水酸化ナトリウムの多量の水酸イオン（ＯＨ−）により、水分子が電離，分解して供給される多量のプロトン（水素イオン，Ｈ＋）は、化１中の（カルボニル基ではない酸素原子−Ｏ−）のローンペアのいずれかに取り付いて、配位する。
当該配位結合は共有結合化し、上記化５中の（２）に示したように、酸素原子は２価を維持するため、相対的に吸引力の弱いメチレン基（−ＣＨ２−）との接合を切る。そして、上記化５中の（３）に示したように、酸素原子は、結合対電子を自己保持して、新たなローンペアとする。
さてそこでステップは、化６，化７のメチレン基に関するステップと、化８以下の残基のステップとに分かれる。まず化６は、メチレン基側の次のステップの化学構造模式図である。
【００４８】
【化６】
2014097441.tif 000008
【００４９】
メチレン基側のステップでは、化６中の（１）に示したように、２モルのメチレン基（−ＣＨ２−ＣＨ２）の炭素原子２当量は、両側の酸素原子から結合対電子を奪われる。もって、化６中の（２）に示したように、カルボカチオン（Ｃ＋）化する。
このように、炭素原子がカルボカチオン化した２モルのメチレン基（Ｃ＋Ｈ２−Ｃ＋＋Ｈ２）は、強アルカリにより多量に存するアニオンの水酸イオン（ＯＨ−）２モルと、和合する。もって、下記化７の化学構造式に示したように、２モルのメチレン基は、エチレングリコールになる。
【００５０】
【化７】
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【００５１】
他方、残基側のステップについては、次のとおり。プロトン（Ｈ＋）に配位されて共有結合化されると共に、２モルのメチレン基との接続を切った酸素原子は、下記化８の化学構造模式図に示したように、隣接の炭素原子に付く水酸基となる。
その結果、化８において、鎖状炭素原子に付く水酸基（−ＯＨ）は、計２モルとなる。
【００５２】
【化８】
2014097441.tif 000010
【００５３】
もって、次の化９の化学構造模式図に示したステップを辿る。すなわち、系のエネルギーを下げる熱力学的自然性向に基づき、まず化９中の（１）に示したように、１モルの水分子を遊離すると共に、化９中の（２）に示したように、新たなカルボニル基を生成，再生する。
このようにしてペットフレークの表面は、前述により蛋白質汚れが落とされると共に、例え表面傷等があっても、カルボニル基の再生により修復される。ペットフレーク表面のカルボニル基の再生は、勿論、カルボニル基の空軌道の再生であり、ペットフレーク表面の再生，修復に他ならない。
そして、化９中の（３）に示したように、全体としては、テレフタル酸ナトリウムを生成する。
【００５４】
【化９】
2014097441.tif 000011
【００５５】
以上のようなステップを辿ることにより、ペットフレークは、表面の蛋白質汚れが落とされると共に、テレフタル酸ナトリウムとエチレングリコールに、加水分解される。
テレフタル酸ナトリウムは、硫酸等の酸を添加し中和することにより、テレフタル酸に復帰する。もってエチレングリコールと共に、ポリエチレンテレフタレートの原料として利用可能となる。
実施例２については、以上のとおり。
【符号の説明】
【００５６】
１  表面更新マシン
２  円筒ドラム
３  攪拌室
４  攪拌板
５  攪拌翼
６  入口
７  出口
８  仕切板
９  中央連通穴
１０  シャフト
１１  減速機
１２  モータ
１３  加熱手段
【図１】
2014097441.tif 000012
【図２】
2014097441.tif 000013