(57)【要約】  【課題】  廃光ファイバーケーブルの破砕物から分別回収した光ファイバー心線テープなどを原材料とすることにより、変質や汚れ、破損が無く被覆材分解率が高い心線を高回収率で得ることのできる光ファイバー心線の回収方法を提供すること。  【解決手段】  廃光ファイバーケーブルから分別された光ファイバー心線と該心線の被覆材とから構成される材料を加熱し、８００℃以上かつ該心線の軟化点未満の温度で、該光ファイバー心線の被覆材を燃焼除去した後、光ファイバー心線を回収する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃光ファイバーケーブルから分別された光ファイバー心線と該心線の被覆材とから構成される材料を加熱し、８００℃以上かつ該心線の軟化点未満の温度で、該光ファイバー心線の被覆材を燃焼除去した後、心線を回収することを特徴とする光ファイバー心線の回収方法。
【請求項２】
燃焼温度が８００℃以上１４００℃以下である、請求項１に記載の光ファイバー心線の回収方法。
【請求項３】
前記材料が光ファイバー心線テープである、請求項１または２に記載の光ファイバー心線の回収方法。
【請求項４】
前記被覆材が主に紫外線硬化性樹脂であり、前記光ファイバー心線が石英ガラスである、請求項１〜３のいずれかに記載の光ファイバー心線の回収方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法により回収した光ファイバー心線を、超音波を加振しながら洗浄し、該心線に付着している付着物を除去することを特徴とする光ファイバー心線の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃光ファイバーケーブルから分別回収した光ファイバー心線テープなどの原材料より、付着物の少ない心線を高回収率で回収することのできる光ファイバー心線の回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバーは通信での利用拡大のため使用量が急増しており、今後の廃光ファイバーの量も増大すると予測されているが、そのリサイクル技術は確立されていない。リサイクルには、マテリアルリサイクル、ケミカルリサイクル、サーマルリサイクルがあるが、最も環境負荷が少ない循環型社会の構築に相応しいリサイクルは、マテリアルリサイクルであると考えられている。
【０００３】
マテリアルリサイクルを行う際には分別が必要であるが、光ファイバーケーブルは光ファイバー心線（石英ガラス）の他、プラスチック被覆材及び金属材から構成されており、各構成材料は強固に固定されているため、構成材料を簡単に分離回収することは難しいという問題がある。また、光ファイバー心線は直径が約１２５μｍと細く、これを束ねた光ファイバー心線テープの長径も１ｍｍ程度であるため、簡便な方法で光ファイバー心線のみを効率よく分別するのが極めて難しいという問題もある。したがって、リサイクル技術の確立と並行してリサイクルに適した光ファイバーケーブルの開発も行われている。
【０００４】
図１は光ファイバーケーブルの主流となるスロット型ケーブルの断面図の一例である。ケーブル１はその中心に単鋼線や鋼撚線等からなるテンションメンバ２を備えた熱可塑性樹脂から構成されたスロット本体３の外周面に、光ファイバー収納溝４が５条設けられ、この５条の収納溝４内に光ファイバー心線テープ５が収納され、この光ファイバー心線テープ５が収納されたスロット本体３の外周に押え巻き不織布６が巻かれ、更にその外周がポリエチレン樹脂等から構成されたシース７で被覆されている。但し、図１は光ファイバーケーブルの一例を示すものであって、実際には、光ファイバー収納溝の形態、収納溝の数、収納テープ数などが異なる多種多様の光ファイバーケーブルが存在する。
【０００５】
図２は収納溝４に収容された光ファイバー心線テープ５の断面図である。透明な光硬化性樹脂（テープ層）５ｃによって、心線５ａとそのコーティング層５ｂから構成された光ファイバー着色素線を、複数本束ねた構造を有している。５ｄは水走防止用として使用されたジェリーがテープ表面に付着した状態を示しているが、光ファイバーケーブルによってはケーブル内にジェリーが充填されているものもあるため、心線の回収をより一層複雑化している。
【０００６】
心線をマテリアルリサイクルする場合は、回収した心線の用途展開を考慮すると、出来るだけ夾雑物の少ないものを回収することが望ましい。そのためには、被覆材を化学分解処理により除去する方法があるが、この方法では被覆材の分解物が心線に付着するおそれがある。また、被覆材を機械的手段を用いて物理的に剥離する方法も考えられるが、この方法では心線が汚れたり破損したりするおそれがある。
【０００７】
そこで本発明者等は、光ファイバーケーブルのマテリアルリサイクル方法として、心線を被覆している被覆材（樹脂）を、溶剤や湿式選別装置を用いて除去する方法を提案した（特許文献１）。しかしながら、光ファイバー心線テープから被覆材を完全に除去しようとすると、多量の溶剤が必要となる。一方、心線と除去した被覆材は複雑に絡んでおり、両者を機械的に分離するには被覆材の除去工程を多工程設ける必要が生じるため、心線回収コストが大幅にアップしてしまう。
【０００８】
特許文献２には、光ファイバー心線の被覆材除去方法として、心線の長手方向に対する一部を酸素雰囲気中で非接触状態で加熱し、被覆材を燃焼除去する方法が提案されている。しかしながら、この方法は、光ファイバー切替接続時の融着接続において、光ファイバー表面の不純物の付着に起因する融着接続の失敗を防止するために、被覆材を部分的に除去することを目的とするものであり、本発明とは目的が明らかに異なる。また、心線に付着した灰は酸素噴射で除去しているが、その効果は明示されておらず、実際には付着灰の除去は容易でない。さらに、加熱手段としては、赤外線ランプ、炭酸ガスレーザ、セラミックヒータ、白金ヒータなどを使用しているため、燃焼温度も５００〜６５０℃程度と低く、このような低温では、心線の被覆材の除去に長時間を要することとなる。
【０００９】
【特許文献１】特願２００４−３５７９９６
【特許文献２】特開平１−２３２３０３号公報（第２頁右下欄５行〜末行、第３頁左上欄１行〜４行、同右下欄９行〜１６行、第４頁左下欄等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、光ファイバーケーブルをマテリアルリサイクルするに際し、変質や汚れ、破損が無く、被覆材が除去された心線を高回収率で得ることのできる光ファイバー心線の回収方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、廃光ファイバーケーブルより分別回収した光ファイバー心線テープを８００℃以上で常圧燃焼させることによって、光ファイバー心線の回収率が高く、かつ、被覆材の分解率も高くなることを見出し、本発明に到達した。
【００１２】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
１）廃光ファイバーケーブルから分別された光ファイバー心線と該心線の被覆材とから構成される材料を加熱し、８００℃以上かつ該心線の軟化点未満の温度で、該光ファイバー心線の被覆材を燃焼除去した後、心線を回収することを特徴とする光ファイバー心線の回収方法、
２）燃焼温度が８００℃以上１４００℃以下である、前記１）に記載の光ファイバー心線の回収方法、
３）前記材料が光ファイバー心線テープである、前記１）または２）に記載の光ファイバー心線の回収方法。
４）前記被覆材が主に紫外線硬化性樹脂であり、前記光ファイバー心線が石英ガラスである、前記１）〜３）のいずれかに記載の光ファイバー心線の回収方法、および、
５）前記１）〜４）のいずれかに記載の方法により回収した光ファイバー心線を、超音波を加振しながら洗浄し、該心線に付着している付着物を除去することを特徴とする光ファイバー心線の回収方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、廃光ファイバーケーブルから分別された光ファイバー心線と該心線の被覆材とから構成される材料を８００℃以上かつ心線の軟化点未満の温度で加熱し、該光ファイバー心線の被覆材を燃焼除去した後、心線を回収するため、変質や汚れ、破損が無く、被覆材分解率が高く、付着量の少ない心線を高回収率で得ることができる。
【００１４】
さらに、回収した光ファイバー心線を、超音波を加振しながら溶媒で洗浄することにより、心線に付着している未分解被覆材や灰などの付着物を容易に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明による光ファイバー心線の回収方法は、廃光ファイバーケーブルから分別された光ファイバー心線と該心線の被覆材とから構成される材料に対して、広く適用することができる。適用対象としては、例えば、廃光ファイバーケーブルから分別された光ファイバー心線テープ、特開平９−５７６８６号公報に開示されているような光ファイバーケーブルのスロットから分離されたスロットの外周凹部などの光ファイバー心線と被覆樹脂とから構成されている材料等を挙げることができる。
【００１６】
被覆材（樹脂）としては、例えば、上記したテープ層およびコーティング層を構成するウレタンアクリレート、エポキシアクリレートなどの紫外線硬化性樹脂や、スロットを構成する熱可塑性樹脂等が挙げられる。材料が光ファイバー心線テープの場合は、被覆材（樹脂）は主に紫外線硬化性樹脂から構成される。
【００１７】
図３は、廃光ファイバーケーブルから分別した光ファイバー心線テープを燃焼させ、燃焼残渣として光ファイバー心線を回収する一例を示すフローチャートである。図４は、廃光ファイバーケーブルを破砕して得られた破砕物から光ファイバー心線テープを分別回収し、この分別回収した光ファイバー心線テープを燃焼させ、燃焼残渣として光ファイバー心線を回収する一例を示すフローチャートである。
【００１８】
図３に示す方法では、光ファイバー心線テープは、廃光ファイバーケーブルに物理的手段を施すことによって分別することができ、その手段は特に限定されない。
【００１９】
図４に示す方法では、廃光ファイバーケーブルを破砕した破砕物を、篩い分け処理により分別回収したもの、あるいは、廃光ファイバーケーブルを破砕した破砕物を洗浄剤で洗浄し、破砕物表面のジェリーを除去した後、篩い分け処理により分別回収したものであっても良い。かかる方法で分別回収した光ファイバー心線テープは、変質、破損、汚れが無いことから、材料として好適である。
【００２０】
具体的に説明すると、先ず、光ファイバーケーブルを切断した後、破砕機等により略２５ｍｍ以下、好ましくは略５〜１０ｍｍに破砕する。光ファイバーケーブルを細かく破砕する程、光ファイバーケーブルを構成する材料が物理的作用によって互いに分離されるため、光ファイバー、金属及びプラスチックの各回収率は向上するが、細かく破砕し過ぎた場合は光ファイバーが微細化されることでその回収自体が難しくなる。破砕機は１軸型及び２軸型の剪断式破砕機等を何れも使用することができ、１軸型破砕機としてはレッチェ社製パワーカッティングミル等、２軸型破砕機としては氏家製作所社製グッドカッター等が挙げられる。
【００２１】
水走防止用のジェリーがケーブル内に充填されている光ファイバーケーブルを処理する場合は、破砕された破砕物を分別処理に供給する前に、洗浄剤で洗浄し、破砕物表面のジェリーを除去するのが良い。この洗浄処理を行うことにより、後流の分別処理における光ファイバー心線テープと金属或いはプラスチックとの分離が容易になる。洗浄は具体的には、ケーブル破砕物を洗浄剤溶液に浸漬する、または洗浄剤溶液をケーブル破砕物にスプレーする等の手段により、ケーブル破砕物に付着したジェリーを除去する。洗浄剤としては、パラフィン系、溶剤系、非イオン活性剤系の洗浄剤等を使用することができる。洗浄後のケーブル破砕物を乾燥後、後流の分別処理に導入する。なお、この洗浄工程は、任意の工程であり、破砕物を洗浄すること無く、分別処理に供してもよい。
【００２２】
次に、破砕した破砕物を分別処理に供給する。分別処理方法は特に限定されないが、篩い分け装置により金属やプラスチック等の夾雑物と光ファイバー心線テープとに篩い分け処理するのが、変質や汚れ、破損の無い光ファイバー心線テープが得られる点より、好ましい。篩い分け装置としては、複数段に配置した篩い分け装置などは好適である。具体的には、破砕物を複数段に配置した篩い分け装置の第１段（最上段）に供給した後、装置を振動させることにより最下段の篩い上に光ファイバー心線テープを分別する。篩い分け装置の最下段に配置した篩い目は、幅約１ｍｍの光ファイバー心線テープのみを可能な限り多く集積できるように、略０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとするのが良い。篩い目を上記の範囲に設定することにより、光ファイバー心線テープが篩い目から通過するのを防止するとともに、不要な金属やプラスチック屑等の夾雑物を篩い下に通過させることが可能となる。最下段に配置した篩い目を通過した少量の細粒は金属、プラスチック等の混合物であり、産業廃棄物等として廃棄処理する。
【００２３】
最下段の篩い上に配置する篩（下から２段目の篩）の篩い目は、上記の光ファイバー心線テープが通過可能で、かつ金属やプラスチックが通過し難い大きさ（略１．０〜２．０ｍｍ）に設定するのが良い。但し、篩い分け装置に使用する篩の段数は特に限定されるものではなく、上段の篩い目が下段の篩い目よりも大きくなるように各段に篩いを配置することにより、篩い分け時の目詰まりを防止して、光ファイバーの回収率をアップすることができる。かくして、光ファイバー心線テープが最下段の篩い網上に分別されることで、金属やプラスチック材料から効率的に分離される。
【００２４】
本発明の方法では、分別された光ファイバー心線と該心線の被覆材とから構成される材料を加熱し、８００℃以上かつ心線の軟化点未満の温度で燃焼させる。燃焼温度を８００℃以上にすることにより、被覆材を短時間で高分解率にて分解することができる。また、心線の軟化点未満の温度で燃焼させることにより、心線の変質を防止することができる。具体的には、光ファイバー心線を構成している石英ガラスの溶融温度（１６００℃）を考慮すると、８００℃以上１４００℃以下の範囲で燃焼させるのが好ましい。
【００２５】
加熱手段としては、火炎、燃焼炉などを採用すれば良い。燃焼条件は特に限定されず、常圧で燃焼させることができる。被覆材の未燃分をできるだけ少なくするためには、燃焼時における空気過剰率を１．０５以上とするのが好ましい。ここで、「空気過剰率」とは、実際の燃焼空気量／理論燃焼空気量により表される値である。燃焼後は、残った心線を回収する。
【００２６】
かくして、被覆材が燃焼除去されるため、光ファイバー心線のみを回収することができるとともに、夾雑金属、夾雑プラスチックおよび硬化性樹脂から効率的に分離することができる。なお、回収した光ファイバー心線には少量の被覆樹脂等が付着していることもあるが、本発明によれば、夾雑物含有量が１質量％以下の光ファイバー心線を分離回収することができる。これにより、回収した光ファイバー心線は、石英ガラス製品の原料等としてリサイクルすることができる。
【００２７】
また、分離された光ファイバー心線に少量の被覆樹脂が夾雑物として付着している場合は、必要に応じて、この夾雑物を除去する操作、例えば湿式選別処理、溶媒による洗浄処理等を施すこともできる。このような後処理を施し、心線に付着している未分解被覆樹脂や灰などの付着物を除去した後、リサイクル材として使用しても良い。洗浄処理方法としては例えば、水等の溶媒を用いた洗浄処理を挙げることができるが、洗浄時には超音波を加振しながら洗浄するのが好ましい。これにより、心線に付着している付着物を、処理前の１０分の１程度まで減少させることができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００２９】
（試験例１）
予め３０ｃｍ程度に切断した光ファイバーケーブルを（株）氏家製作所製のグッドカッター（型式：ＵＧ１６５−１０−２４０）を用いて１０ｍｍ以下に破砕した。光ファイバー心線テープの表面に付着したＪｅｌｌｙを除去するために、ガラス容器に光ファイバー破砕物とパラフィン系の洗浄液（横浜ゴム社製ＣＦＧケーブル洗浄剤ＮＹ）を加え、Ｊｅｌｌｙを除去後、洗浄液を排出し、粉砕物に付着している洗浄液を中性洗剤と純水で洗い流した。７０℃の乾燥機内で乾燥後、これを篩い目が上から８ｍｍ、５．６ｍｍ、４ｍｍ、１．４ｍｍ、０．５ｍｍの５段篩の最上段に入れ、篩をレッチェ電磁式篩振とう器（型式：ＡＳ２００）に取り付け、篩い分けを行い、篩い目０．５ｍｍの篩い網の上に光ファイバー心線テープを分別した。
【００３０】
（実施例１）
試験例１で分別回収した光ファイバー心線テープ１２．５ｇを、火炎を保炎した金網上に載せ、約９００℃で４時間燃焼させた（常圧、空気過剰率１．２）。その後、残った心線を回収してその質量を計測した。なお、各心線の被覆材量は、最初に被覆材付き心線の質量を計測しておき、トルエンで被覆材を剥離させた後に心線の質量を計測して、差分により求めた。下記式により求めた被覆材の分解率、心線の回収率および夾雑物の割合を、表１に示す。
【００３１】
被覆材分解率（％）＝［１−（燃焼後の被覆材量／燃焼前の被覆材量）］×１００
心線回収率（％）＝（燃焼後の心線量／燃焼前の心線量）×１００
夾雑物割合（％）＝燃焼後の被覆材量／（燃焼後の心線量＋燃焼後の被覆材量）×１００
【００３２】
（実施例２）
実施例１にて回収した光ファイバー心線３．１１４ｇに水５００ｍｌを添加し、 (株)国際電気エルテック製の超音波発振装置ＵＡ２００（出力３６ｋＨｚ）を用いて１時間超音波洗浄処理を行った。洗浄後、心線を分離してその質量を計測した。その結果、心線に付着していた夾雑物の割合は、超音波洗浄処理後は０．０７％に減少していた。
【００３３】
（比較例１）
試験例１で分別回収した光ファイバー心線テープ１．０ｇに、トルエン３ｍｌを添加し、超音波で加振しながら６０分間浸漬した後、溶剤を除去し、乾燥させた。これを篩い目が上から１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．１５ｍｍの５段篩の最上段に入れ、篩をレッチェ電磁式篩振とう器（型式：ＡＳ２００）に取り付け、篩い分けを行い、０．２５ｍｍの篩い網の上に光ファイバー心線を分離、回収した。回収した心線の質量を計測し、実施例１と同様の方法にて、心線の回収率および夾雑物割合を求めた。その結果を表１に併せて示す。
【００３４】
【表１】
2006255544.tif 000003
【００３５】
実施例および比較例の結果から、被覆材を燃焼させることにより高分解率で被覆材を除去でき、かつ、高回収率で光ファイバー心線を回収できることがわかる。さらに回収した心線を超音波洗浄することにより、夾雑物割合が著しく低減することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】光ファーバーケーブルの断面図の一例である。
【図２】光ファーバーテープの断面図の一例である。
【図３】光ファイバーケーブルから光ファイバー心線を回収する一例を示すフローチャートである。
【図４】光ファイバーケーブルから光ファイバー心線を回収する他の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１  光ファイバーケーブル
２  テンションメンバ
３  スロット本体
４  収納溝
５  光ファイバー心線テープ
５ａ  心線
５ｂ  コーティング層
５ｃ  テープ層
５ｄ  ジェリー
６  押さえ巻き布
７  シース（樹脂）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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