(57)【要約】【課題】生分解性樹脂を含んで構成される検知対象物の生分解進行度を容易に検知できるようにする。【解決手段】生分解性を有しない光透過性材料にて形成された検知部１１と、前記生分解性樹脂を含む材料にて形成され、前記検知部１１の外周面を覆っている生分解部１９とを備えてなる検知対象物１０の生分解進行度を検知する方法であって、前記検知対象物１０を、前記生分解性樹脂を生分解する培地２１内に投入し、その状態で検知部１１に対して検知光を投光し、前記検知部１１より出射する出射光の強度を測定することにより前記検知対象物１０の生分解進行状況を検出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性を有しない光透過性材料にて形成された検知部と、
前記生分解性樹脂を含む材料にて形成され、前記検知部の外周面を覆っている生分解部とを備えてなる検知対象物の生分解進行度を検知する方法であって、
前記検知対象物を、前記生分解性樹脂を生分解する培地内に投入し、その状態で前記検知部に対して検知光を投光し、前記検知部より出射する出射光の強度を測定することにより前記検知対象物の生分解進行状況を検出することを特徴とする生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法。
【請求項２】
前記検知対象物を前記培地内に投入して、その両端部を前記培地の外に導出した上で、前記検知部の一端側に前記検知光の投光部を設ける一方、前記検知部の他端側に前記出射光の受光部が設けることを特徴とする請求項１に記載の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法。
【請求項３】
前記検知対象物は長尺に形成されたものであり、前記検知部と前記生分解部とは同軸をなしていることを特徴とする請求項１に記載の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法。
【請求項４】
前記生分解部は、前記検知部よりも屈折率が小さい材料にて構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法。
【請求項５】
前記検知部は光ファイバーであり、石英もしくは透過性樹脂を主材質とした光透過性材料にて構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法。
【請求項６】
前記検知対象物が前記検知部と電線とを含む複合ケーブルであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法。
【請求項７】
前記検知光が可視光であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生分解性樹脂からなる絶縁体材料によって被覆された電線の線材(導体)を再利用するために、生分解性樹脂を分解し得る培地内に電線を埋めて、微生物によって絶縁体被覆材料を生分解し、線材と分離させる方法が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１１５３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、生分解性樹脂から成る検知対象物の培地中における生分解速度は、培地の温度、湿度や培地中に含まれる微生物やバクテリアの数によっても変動する為、その制御は極めて困難である。よって、従来はその生分解進行度を検知するために一定時間毎に培地から検知対象物を取り出しては目視で確認して、分解が終わっていない場合は培地に戻すというような手間のかかる作業と時間を必要とした。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、生分解性樹脂から成る検知対象物の生分解進行度を、検知対象物を培地に埋めたままの状態で容易に検知できるようにすることを目的とする。
【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の手段として、本発明の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法は、
生分解性を有しない光透過性材料にて形成された検知部と、
前記生分解性樹脂を含む材料にて形成され、前記検知部の外周面を覆っている生分解部とを備えてなる検知対象物の生分解進行度を検知する方法であって、
前記検知対象物を、前記生分解性樹脂を生分解する培地内に投入し、その状態で前記検知部に対して検知光を投光し、前記検知部より出射する出射光の強度を測定することにより前記検知対象物の生分解進行状況を検出するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、検知部とその外周面を覆う生分解部を備えてなる検知対象物を培地内に投入して生分解を行うと、検知部に対して投光された検知光は生分解部の生分解による薄肉化に伴って、その伝搬途中で検知部外へ散乱して減衰する。よって、検知部内を伝搬する出射光の減衰量を受光検出することにより、培地中に埋めたままの状態で検知対象物の生分解進行度を容易に検知できるようになる。よって、生分解進行状況を確認するために検知対象物をいちいち取り出す必要がなくなり、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１に係る複合ケーブルの断面図
【図２】実施例１に係る生分解処理方法と検知作業を示す図
【図３】出射光強度と生分解時間の関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明における好ましい実施の形態を説明する。
（１） 本発明の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法は、
前記検知対象物を前記培地内に投入して、その両端部を前記培地の外に導出した上で、前記検知部の一端側に前記検知光の投光部を設ける一方、前記検知部の他端側に前記出射光の受光部が設ける構成とすることが好ましい。
この構成によれば、培地外に導出された検知対象物の検知部の両端側に投光部及び受光部を設けることができ、これによって、検知光による投受光作業を培地外にて行うことができる為、作業性が高められる。
【００１０】
（２） 本発明の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法は、
前記検知対象物は長尺に形成されたものであり、前記検知部と前記生分解部とは同軸をなしている構成とすることが好ましい。
この構成によれば、検知部から検知対象物の外周部までの距離は検知対象物の全周に亘ってほぼ均一となる。この均一性は検知対象物の生分解進行過程でも維持される。よって、生分解完了検出時に、未分解のまま残り得る検知対象物の残渣を低減することができる。
【００１１】
（３） 本発明の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法は、
前記生分解部は、前記検知部よりも屈折率が小さい材料にて構成されていることが好ましい。
この構成によれば、投光された検知光は検知部と生分解部の界面にて全反射条件を満たし、検知部内を伝搬する。よって、屈折などの生分解部の生分解以外に起因する検知光の伝搬ロスを抑制できる為、検知精度を高めることができる。
【００１２】
（４） 本発明の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法は、
前記検知部は光ファイバーであり、石英もしくは透過性樹脂を主材質とした光透過性材料にて構成されていることが好ましい。
この構成によれば、石英製ファイバー及び、樹脂ファイバーを検知部として用いることが可能となる。
【００１３】
（５） 本発明の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法は、
前記検知対象物が前記検知部と電線とを含む複合ケーブルであることが好ましい。
この構成によれば、複合ケーブルを用いて生分解進行度の検知を行うことができる。そして、生分解を完了後に、電線の線材を取り出して分別リサイクルすることが可能となる。
【００１４】
（６） 本発明の生分解性樹脂の生分解進行度の検知方法は、
前記検知光が可視光であることが好ましい。
この構成によれば、受光する検知光の減衰程度を目視にて確認できる。よって、検知作業に特別な検査機器を必要とせず、作業が簡便である。
次に、本発明の生分解性樹脂の生分解進行度を検知する方法を具体化した実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
＜実施例１＞
図１は本実施例に係る複合ケーブル１０（検知対象物）を示した断面図である。図１に示すように、複合ケーブル１０は中心軸上に単心ファイバー１１を配し、その周りに同心円状に３本の電線１４を配し、更にこれらを絶縁被覆層１５によって束ねられている。
【００１６】
電線１４は線材１２と線材１２を被覆する電線被覆層１３からなっている。線材１２には銅合金が用いられ、電線被覆層１３は生分解性を有するポリ乳酸を主成分とした生分解性樹脂が用いられる。単心ファイバー１１は石英製である。単心ファイバー１１単体は電線１４とは異なり、被覆を有していないが、それらを束ねる絶縁被覆層１５により被覆されている。絶縁被覆層１５も生分解性を有するポリ乳酸を主成分とした生分解性樹脂が用いられる。電線被覆層１３と絶縁被覆層１５が本発明の生分解部１９を構成する。
【００１７】
次に本実施例の複合ケーブル１０の生分解処理方法について説明する。
【００１８】
図２には、培地２１中に投入された複合ケーブル１０の生分解処理方法と検知作業を示している。処理槽２０中に培地２１が設けられ、その培地２１中に不要となった複合ケーブル１０が複数本埋設されている。図２に示すように、そのうちの１本の複合ケーブル１０の両端部を培地２１の外へ出す。そして、培地の外に出ている一端側の複合ケーブル１０の単心ファイバー１１端面を投光面（投光部）１６とし、他端側の複合ケーブル１０の単心ファイバー１１端面を受光面（受光部）１７とする。図２に示すように、投光面１６の上方には赤色半導体レーザ素子２２が配置されており、受光面１７の上方には受光センサ２３が配置されている。
【００１９】
培地２１は通常の堆肥でも良いが、微生物の成育や活性化を促進するために、無機塩、ビタミン、アミノ酸、酵母エキス等を含む液体を堆肥に混ぜ込み、寒天等で硬化させる。処理槽２０中の温度や湿度についても高温多湿な環境が望ましい。この状態で長時間保持することで、複合ケーブル１０の生分解部１９が微生物により生分解される。
【００２０】
次に生分解進行度の検知作業について説明する。
【００２１】
複合ケーブル１０の投光面１６に対して赤色半導体レーザ素子２２よりレーザ光（検知光）を投光し、受光面１７より出射したレーザ光の減衰量を受光センサ２３にて検出することで生分解進行度を検知する。単心ファイバー１１の屈折率は約１．４７である。また、生分解部１９の屈折率は約１．４６である。単心ファイバー１１の屈折率の方が絶縁被覆層１５及び電線被覆層１３の屈折率よりも高い為、レーザ光を投光面１６に対して入射させた場合、レーザ光は単心ファイバー１１と絶縁被覆層１５との界面で全反射を繰り返して受光面１７まで減衰することなく伝搬する。尚、このレーザ光の投受光作業は常に行う必要はなく、例えば１週間に１回など、定期的に行えばよい。
【００２２】
生分解が始まっていない時には単心ファイバー１１内での光の減衰はないので、レーザ光の投受光を行った際には、入射光強度と受光センサ２３にて検出される出射光強度は同じである。また、微生物による生分解が始まっても、絶縁被覆層１５がすべて分解され、単心ファイバー１１の一部が露出するまでは出射光強度はほとんど低下しない。
【００２３】
しかし、絶縁被覆層１５の一部が完全に生分解されて、単心ファイバー１１の一部が露出した際には、単心ファイバー１１の露出領域よりレーザ光が培地２１へと漏れ出す為、受光センサ２３にて検出される出射光強度が低下する。そして、絶縁被覆層１５が更に分解されて単心ファイバー１１の露出面積が大きくなると、レーザ光の漏れ量も多くなる為、出射光強度は更に低下する。出射光強度の低下と生分解時間の関係をグラフにしたものが図３である。そして、基準値を設けておき、出射光強度が基準値を下回ったら生分解処理を完了する。このように、受光センサ２３にて出射光強度をモニタすることにより、生分解部１９の生分解進行度を検知することができる（微生物は単心ファイバー１１の周りに配された電線１４の電線被覆層１３を生分解した後に、略中心軸上に配された単心ファイバー１１に向けて侵攻していく。よって、出射光強度が基準値まで低下した時点で、電線被覆層１３の生分解はすべて完了しているはずである）。
【００２４】
なお、培地２１内の微生物が生息する環境は均一だとみなすことができる。出射光強度が基準値まで低下した時点で、光の投受光を行った複合ケーブル１０に限らず、培地２１内に投入したすべての複合ケーブル１０の生分解部１９の生分解はほぼ完了していると考えることができる。
【００２５】
以上のように、すべての複合ケーブル１０にて生分解進行度検知作業をせずとも、特定の複合ケーブル１０の単心ファイバー１１に対して投受光の作業を行うことですべての複合ケーブル１０の生分解の進行を把握することができる。
【００２６】
生分解処理が完了したら、培地２１内に投入したすべての複合ケーブル１０を取り出す。残っているのは線材１２と単心ファイバー１１のみであるからそれらを簡単に分離して、分別することで、再利用が可能となる。尚、生分解部１９が部分的に残っていても、手で揉み解せば線材１２と生分解部１９を容易に分離できる。
【００２７】
また、受光面１７の上方に受光センサ２３を設けずに、出射光の輝度の低下を目視にて確認することで生分解の完了を検出しても良い。この場合、受光センサ２３による出射光強度のモニタを必要としない為、検知作業がより簡便になる。
【００２８】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、３本の電線と１本の単心ファイバーにて複合ケーブルを構成したが、複合ケーブルを構成する電線及び単心ファイバーの数に制限はされない。
（２）上記実施例では、検知部に石英製光ファイバーをもちいたが、これに限らず、完全フッ素化ポリマー、ポリカーボネート、ポリスチレン等の樹脂ファイバーを用いても良い。
（３）上記実施例では、単心ファイバーは単層で形成したが、コア層とクラッド層を有する多層で形成しても良い。
（４）上記実施例では、電線を電線被覆層で導体を包囲した単芯線としたが、シールド電線やツイストペア線、多芯ケーブル、フレキシブルフラットケーブル等にも適用でき、電線やケーブルの種類や形状は制限されるものではない。
（５）上記実施例では、導体を銅合金としたが、アルミニウム合金等の他の金属材料にも適用できる。
（６）上記実施例では、検知対象物として複合ケーブルを用いたが、複合ケーブル以外に電気材料樹脂成型物である、電源プラグ、コネクタ、スリーブ、ボックス、テープ剤、チューブ、シート等にも適用でき、生分解性樹脂を用いて作製されていれば、成形物品の種類や形状は制限されるものではない。
（７）上記実施例では、生分解部は生分解性樹脂を用いて作製しているが、これに制限されることなく、生分解性樹脂との混合物を用いて作製しても良い。この場合、培地内で線材と生分解部は完全に分離されないが、光の漏出は可能であり、取り出した複合ケーブルの生分解部自体は非常にもろくなる為、手で揉み解すことで容易に線材と被覆を分離することができる。
（８）上記実施例では、生分解性樹脂としてポリ乳酸を用いたが、他にもポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリグリコール酸、変性ポリビニルアルコール、カゼイン、変性澱粉等を用いることができる。
（９）上記実施例では、検知光として赤色半導体レーザ素子を使用したが、赤色以外の赤外光、可視光、紫外光に対応するレーザや発光ダイオードを含む発光素子を用いることができ、また、それらの混合色の発光素子を用いても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１０…複合ケーブル（検知対象物）
１１…単心ファイバー（検知部）
１３…電線被覆層
１４…電線
１５…絶縁被覆層
１６…投光面（投光部）
１７…受光面（受光部）
１９…生分解部
２１…培地
【図１】
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【図２】
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【図３】
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