(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は農水産品や家電製品の包装に使用された発泡スチロ−ル箱等を含む発泡樹脂成形物の廃棄物を再利用し完全リサイクルするに当たり、再生工場へ運搬するためにコスト削減の必要上、減容化すると共に、リサイクル材としての品質を劣化させない処理方法を提供する。【解決手段】被処理物５をアルミ反射板囲いボックス２の内部に設けたローラーコンベアー１上に載荷し移送させ、遠赤外線放射器３によって被処理物に波長２〜１５μｍの遠赤外線を放射し、溶融又は変質させることなく、７０〜１００℃で被処理物の容積を減少させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡樹脂成形物を、トンネル形状減容室内に設けた、速度制御可能なメッシュベルトコンベア−又はロ−ラ−コンベア−上に載荷し移送させ、該減容室内に設けた遠赤外線放射機構によつて、該発泡樹脂成形物に、波長２〜１５μｍの遠赤外線を放射し、溶融又は変質させることなく、１００〜７０℃で、該発泡樹脂成形物の容積を減少させることを特徴とする発泡樹脂成形物を溶融の容積減少方法。
【請求項２】
細長のトンネル形状に設けた発泡樹脂成形物の減容室の内側、天井及び側壁に金属アルミニウムもしくはステンレス板を内張りした光線反射ボックスと該ボックス内に設置された遠赤外線放射体によって構成された遠赤外線放射機構と、該減容室の内部空間長手方向に無限軌道式かつ速度制御可能なメッシュベルトコンベア−又はロ−ラ−コンベア−と、該コンベア−上に載荷した発泡樹脂成形物を連続移動させる機構と、該発泡樹脂成形物に、波長２〜１５μｍの遠赤外線を直接又は反射により放射する遠赤外線放射機構とにより構成したことを特徴とする発泡樹脂成形物の容積減少装置。
【請求項３】
前記遠赤外線放射機構が遠赤外線放射ボックスと前記コンベアとの間に放射遠赤外線を散乱させる機能を有する金属アルミニウム或はステンレス製の金網を水平又は曲面状に設置した構成を有するものである請求項１又は２に記載の発泡樹脂成形物の容積減少装置。
【請求項４】
前記メッシュベルトコンベア−又はロ−ラ−コンベア−は、それらのコンベア−エンド水冷圧延ロ−ラ−と破砕機を付設して、前記遠赤外線放射機構の末端における、可塑状態の樹脂塊状物を該ロ−ラ−により薄片状とし、続いて該破砕機により小片状として、リサイクル処理を高能率化するものである請求項１〜３のいずれかに記載の発泡樹脂成形物の容積減少装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は農水産品や家電製品の包装に使用された発泡スチロ−ル箱等を含む発泡樹脂成形物の廃棄物を再利用し完全リサイクルするに当たり、再生工場へ運搬するためにコスト削減の必要上、減容化すると共に、リサイクル材としての品質を劣化させない処理方法についての新規かつ進歩性を有する新技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発泡スチロ−ルなどの低融点材料は加熱によって急速に軟化変形するが、溶融点と発火点が近く、溶融すれば変質してしまうし、また発火すれば危険である。そこで従来、１００〜１５０℃の低温度で間接的に加熱する方法や、過熱水蒸気による加熱、或いは熱風によって加熱する方法などがある。
例えば、第１の従来技術として実開平６−４５７１４のような発泡スチロ−ルリサイクル装置がある。その目的は、少量の処理に適合する、安値で、運転操作が容易で、安全性の高い、廃発泡スチレンの熱溶融リサイクル装置を確立するというものである。またその構成は、廃発泡スチレンを熱溶融減容することによりリサイクルの用に供する装置において、可変温度式熱風発生機と、内壁面にセラミック材料から成る遠赤外線放射部を張設し外面に断熱部を張設した減容炉と、自動運転のための操作部と、減容炉内で発生した臭気成分を除去する脱臭装置から構成されるというものである。更に要約すると、熱風雰囲気の空間に遠赤外線放射セラミックス板を張りつけた装置で熱溶融する方法である。
【０００３】
また、第２の従来技術としては特開２００４−１４２２３５に示されるような、発泡スチロ−ルのリサイクルがある。この課題は、ゴミとして回収された発泡スチロ−ルを、圧力を加えて圧縮し、発泡発泡スチロ−ルの体積を凝縮し、発泡スチロ−ルをリサイクルするというものである。
その解決手段は、発泡スチロ−ルを型に入れ圧縮機で圧縮させ体積を凝縮させる。このときに上下に板等をボンド等で張りつけながら圧縮させるとその後加工しやすくなる。また軽く圧縮させた後上下に発泡スチロ−ルの溶ける温度の熱を加えることにより、結合しやすく、さらに板等も接着するので、ボンドを塗る必要がなく、しかも圧縮する時間が短縮できるというものである。
【０００４】
【特許文献１】実願平３−４０４０７；実開平６−４５７１４
【特許文献２】特願２００２−３０９２６７；特開２００４−１４２２３５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術では、発泡樹脂成形物をリサイクルしようとする場合において、夫々以下のような欠点ないし問題点がある。即ち、第１の従来技術では、常に２００℃で加熱するとしているが、被加熱体である発泡成形物は多量の空気を含む多孔質であるから、熱伝導率は極めて低く、熱効率が悪く、長時間の加熱が必要となる。そのため１００〜１５０℃位の融点よりも遙に高い２００℃という温度を加えて溶融し、減容化する方法がとられている。しかしながら、スチレン等は１００℃を超えると揮発し、ガスが揮発されて変質が始まり、更に、溶融状態とすると変質体となり、他の化学工程によらなければ、もとの発泡体にリサイクルすることは不可能となる問題点がある。更にまた、前記の揮発分は空中放出によって大気汚染の原因となる大欠点を有するものである。
【０００６】
次に、前記第２の従来技術では、発泡スチロ−ルを圧縮するとしているが、細かい気泡が材質中に残ることは、第１の従来技術と同様であるから、同じ問題点がある。かつまた発泡スチロ−ルの溶ける温度の熱を加える、としているので、矢張り部分過熱と、ガスの揮発公害を発生するという欠点がある。
【０００７】
本発明は、前記のような、すべての従来技術の問題点、諸欠点を除去し、改良するものであり、まず被処理物を変質させることなく、揮発成分が最も少ない条件で減容化する、画期的方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明においては、上記の課題を解決するため次の手段を創出した。
本発明の手段の第１の特徴は、発泡樹脂成形物を、トンネル形状減容室内に設けた、速度制御可能なメッシュベルトコンベア−又はロ−ラ−コンベア−上に載荷し移送させ、該減容室内に設けた遠赤外線放射機構によつて、該発泡樹脂成形物に、波長２〜１５μｍの遠赤外線を放射し、溶融又は変質させることなく、１００〜７０℃で、該発泡樹脂成形物の容積を減少させる発泡樹脂成形物を溶融の容積減少方法であることである。
次に、手段の第２の特徴は、細長のトンネル形状に設けた発泡樹脂成形物の減容室の内側の、天井及び側壁に金属アルミニウムもしくはステンレス板を内張りした光線反射ボックスと該ボックス内に設置された遠赤外線放射体によって構成された遠赤外線放射機構と、該減容室の内部空間長手方向に無限軌道式かつ速度制御可能なメッシュベルトコンベア−又はロ−ラ−コンベア−と、該コンベア−上に載荷した発泡樹脂成形物を連続移動させる機構と、該発泡樹脂成形物に波長２〜１５μｍの遠赤外線を直接又は反射により放射する遠赤外線放射機構とにより構成した発泡樹脂成形物の容積減少装置であることである。
また、手段の第３の特徴は、前記遠赤外線放射機構が遠赤外線放射ボックスと前記コンベアとの間に放射遠赤外線を散乱させる機能を有する金属アルミニウム或はステンレス製の金網を水平又は曲面状に設置した構成を有するものである発泡樹脂成形物の容積減少装置であることである。
更に、手段の第４の特徴は、前記メッシュベルトコンベア−又はロ−ラ−コンベア−は、それらのコンベア−エンド水冷圧延ロ−ラ−と破砕機を付設して、前記遠赤外線放射機構の末端における、可塑状態の樹脂塊状物を該ロ−ラ−により薄片状とし、続いて該破砕機により小片状として、リサイクル処理を高能率化する発泡樹脂成形物の容積減少装置であることである。
これらの手段の要点は、先ず、赤外吸収波長２〜１５μｍの間にある被処理体に、同じ波長範囲にある遠赤外線を吸収させ、１００℃以下の温度で発熱させて、最短の時間で軟化させ、包含する空気を放出させることである。
次に、被処理物が箱形など不定形のものに、均一に散乱された遠赤外線を照射するという斬新な手段を用いることであり、それらの装置の構造と塊状となった減容物の再利用を有効にするための手段として、その塊状物を小片のフレ−クとすることが必要である。
【発明の効果】
【０００９】
１）発泡樹脂廃棄物の減容方法は、従来技術では、加熱するについても、不均一で部分的  過熱があり、変質、分解揮発、悪臭発生等の弊害があるが、これに対し本発明では特別  な機構の均一軟化脱気方法により、遠赤外線で短時間６０秒処理で、減容率が１／６０  となるほか、揮発ガスも殆どなく、材質の変化も全くないという、従来技術にはない、  画期的顕著な効果を有する。
２）従来技術では、発泡樹脂廃棄物を溶融して処理するため変質して、その後のリサイク  ル工程では発泡しにくくなり、実質上再生産は不能になり、ただ減容して処分場への、  運賃を安くし捨てるだけであるが、本発明では、変質せずに、中間原料としての回収が  出来るから、それを軟化し細片化して、再度発泡剤を加えて発泡させれば、新品の数分  の１のコストで発泡樹脂製品を得ることが出来るという大きな効果を奏する。
３）従来技術では、発泡樹脂廃棄物を単に減容して、処分場への運賃を下げるだけで、埋  め立ての場所をとることは、従来同じで、逼迫している処分場対策には殆どならないが  本発明によれば、発泡樹脂廃棄物の全量をリサイクルして再度新製品同様となし得るの  で、最終処分場を殆ど使用しなくてすむという、公共的に大きな効果をも有するもので  ある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
全長３〜３．５ｍ，高さ２ｍ，幅１．５ｍのトンネル型内部アルミ反射板張り、遠赤外線放射装置；減容室を設け、室内下部に長さ３ｍ幅１．２ｍで、速度制御可能な無限軌道式金属製メッシュベルトコンベア−又はロ−ラ−コンベア−を設け、その上に被処理物を載荷し、入口より出口に向けて移動する。この速度は、被処理物の処理状況により調節制御する。かつ、該コンベヤ−の上方から、遠赤外線バ−ナ−により、波長２〜１５μｍの遠赤外線を放射する。遠赤外線は放射体セラミックスにより放射し、その温度が５５０〜７００℃に調節可能のものを使用し、該遠赤外線を被処理物に、可及的均一に作用させるため、該装置内上方に、真ん中を下方に湾曲させ、全体としては平らな形状のステンレス金網を水平に設ける。このステンレス金網の開口部分の面積は１５ｍｍ×１５ｍｍ程度が最良である。このような構造にすれば、被処理物と放射体セラミックスの間には適宜の距離があり、かつ、遠赤外線の均一散乱機構もあるので、被処理物、例えば発泡スチロ−ルを９０〜１００℃で変質させずに減容させることができ、最良の状態で脱気が行なわれ、該処理物の容積は数１０分の１となる。これらを更に、ベルト終端において、破砕機に投入し、細片として発泡樹脂製品の原料とし最良のリサイクルを達成することができる。尚、実施例において、更に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
上記の課題を解決する為に、次のような実施を行なった。波長４〜１０μｍの主波長を持つガス遠赤外線照射空間を作り、放射帯の温度５５０〜６００℃の放射面からの被処理物の距離と軟化変形及び近似溶融についての実験実施を行なった。この場合、遠赤外線の照射強度は放射体面積１ｃｍ2 当たり５ｋｃａｌであった。放射体と被処理物（被熱物）の距離、揮発変形等の有無の状態については、表１に示す通りであった。
【００１２】
【表１】
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なお、表１において、距離２００ｍｍの空間温度は１５０℃であり、４００ｍｍの空間温度は９０〜１００℃であった。
【実施例２】
【００１３】
図１は本発明の発泡樹脂成形物の減容装置の横断面説明図であり、赤外線照射面積は１ｍ2のものでロ−ラ−コンベア１は入り口から出口方向に載荷物を流し、該載荷物の移動方向の全長は３．０ｍの設備を製作した。２はアルミニウム反射板囲いボックスで、遠赤外線放射器３はガス遠赤外線バ−ナ−で、その下にステンレス金網４を水平に設ける。発泡スチロ−ル製の被処理物５は、使用済の漁箱でサイズ３５０ｍｍ×５５０ｍｍ×１８５（厚さ３０ｍｍ）を被処理物とし、照射時間６０秒・８０秒・１２０秒の３水準で処理し、放射体セラミックスの温度が５５０〜７００℃に調整可能なもので、波長４〜１０ｎｍ、１ユニット５，５００Ｋｃａｌ／ｈｒのものを両サイドに４ケ、天井水平面に３ケ設置し、合計３８，５００〜４２，０００Ｋｃａｌ／ｈｒの遠赤外線放射体をアルミ板で囲った。
図２は該ベルトコンベア−と支持物の縦断面図である。
また、図１中４のステンレス金網は開口部面積１５×１５ｍｍのものを用い中心部を曲面に成形したものを水平に設置した。また、ロ−ラ−コンベア−エンドには減容軟化して可塑状態にある処理物を水冷圧延ロ−ラ−７により厚さ２ｍｍの薄片状とした後、破砕機８で破砕して小片状として回収する。遠赤外線の照射時間と減容率、揮発ガスの有無、材質の変化の関係は表２の通りであり、照射時間６０秒ならば、揮発ガスはなく、材質は変化せずに、減容率は１／６０となることが、確認された。また、以上の実験から、発泡スチロ−ル（かさ密度０．０２）は９０〜１００℃の空間温度となる条件で処理すれば溶融に近くなり、揮発スチレンを放出することなく約２分間で１／５０以下にし減容塊状物６となしうることを確認した。
【００１４】
【表２】
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特に被熱体が箱状のものは、側壁の高さが約２００ｍｍ程度ある為、照射初期には約１５秒で変形して軟化するが、照射時間の経過と共に急速に距離が長くなり、微量の揮発成分の放出でほぼ均等に減容し処理時間僅か６０秒で約１／５０〜１／６０となる事を確認した。
もう１つの課題は、箱形被処理体の内外側壁面と底面に遠赤外線を均等に放射させる方法であるが、遠赤外放射室内は前記請求項２に記載したように、遠赤外線反射率の最も高いアルミニウム板で囲ってあり、また、外側面には約４５度の傾斜角度でそれぞれ放射体を取り付けるが、内側面の受熱面積を広くする為、図１中の４に示すように、ステンレス又はアルミニウムの金網を水平に設置し特に中央部分を断面が曲線状になるようにして、遠赤外線を内側面へ散乱放射させるようにしたものである。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
技術分野のところでほぼ記載した通り、本発明は農水産品や家電製品の包装に使用された発泡スチロ−ル箱等を含む発泡樹脂成形物の廃棄物を再利用し完全リサイクルするに当たり、再生工場へ運搬するためにコスト削減の必要上、減容化すると共に、リサイクル材としての品質を劣化させない処理方法についての新規かつ進歩性を有する新技術に関するものであり、斬新なる方法と装置であるから、その産業上の利用可能性は絶大なものがある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の発泡樹脂成形物の減容装置の横断面説明図
【図２】本発明装置のベルトコンベア−と支持物の縦断面図
【符号の説明】
【００１７】
１；ロ−ラ−コンベア−
２；アルミ反射板囲いボックス
３；遠赤外線放射器
４；ステンレス金網
５；被処理物
６；減容塊状物
７；水冷圧延ロ−ラ−
８；破砕機
【図１】
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【図２】
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