(57)【要約】【課題】衣服の破砕を安定的かつ容易に行うと共に、有価金属の回収も可能な衣服のリサイクル装置及び方法を提供する。【解決手段】衣服Ｗを脆化させるために加熱する加熱装置２と、脆化した衣服を破砕する破砕装置３と、破砕物Ｃを燃料として利用する低比重物Ｌと、金属を含む高比重物Ｈとに選別する第１選別装置４とを備える衣服のリサイクル装置１。第１選別装置により選別された高比重物をさらに金属種毎に選別する第２選別装置５を備えることができる。加熱装置はセメントキルン又は焙焼炉とすることができる。破砕装置はロールクラッシャー又はジョークラッシャーとすることができる。選別装置は風力選別装置とすることができる。加熱装置による衣服の加熱は２５０℃以上３５０℃以下で行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣服を脆化させるために加熱する加熱装置と、
脆化した衣服を破砕する破砕装置と、
破砕物を燃料として利用する低比重物と、金属を含む高比重物とに選別する選別装置とを備えることを特徴とする衣服のリサイクル装置。
【請求項２】
前記選別装置により選別された前記高比重物を、さらに金属種毎に選別する第２選別装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の衣服のリサイクル装置。
【請求項３】
前記加熱装置は、セメントキルンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の衣服のリサイクル装置。
【請求項４】
前記加熱装置は、焙焼炉であることを特徴とする請求項１又は２に記載の衣服のリサイクル装置。
【請求項５】
前記破砕装置は、ロールクラッシャー又はジョークラッシャーであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の衣服のリサイクル装置。
【請求項６】
前記選別装置は、風力選別装置であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の衣服のリサイクル装置。
【請求項７】
衣服を脆化させるために加熱する加熱工程と、
脆化した衣服を破砕する破砕工程と、
破砕物を燃料として利用する低比重物と、金属を含む高比重物とに選別する選別工程とを備えることを特徴とする衣服のリサイクル方法。
【請求項８】
前記選別工程において選別された前記高比重物を、さらに金属種毎に選別する第２選別工程を備えることを特徴とする請求項７に記載の衣服のリサイクル方法。
【請求項９】
前記加熱工程による前記衣服の加熱を、２５０℃以上３５０℃以下で行うことを特徴とする請求項７又は８に記載の衣服のリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルリサイクルによって衣服をリサイクルするための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、日本では不要となった衣服が年間９４万トン程度排出されており、そのうちの約７５％が焼却や埋め立てにより処分されている。
【０００３】
こうした衣服の処分量を削減すべく、各種のリサイクルが行われている。例えば、衣服は工場等で用いられるウエスとして再利用されている。また、衣服は古着として国内で再利用したり、海外に輸出されている。
【０００４】
しかし、近年、工場の海外移転によりウエスの国内需要が減少している。また、衣服の価格低下により国内外で古着の需要も減少している。そのため、今後ウエスや古着としての衣服のリサイクルを拡大していくことは難しいと考えられている。
【０００５】
そこで、衣服のサーマルリサイクルが注目されている。サーマルリサイクルとは、廃棄物を単に焼却処理せず、焼却の際に発生する熱エネルギーを回収して有効活用することであり、様々な廃棄物について推進されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
衣服のサーマルリサイクルに際しては、燃焼性を向上させるため、衣服を破砕して燃焼することが行われている。
【０００７】
しかし、破砕装置により衣服を破砕する際、衣服の繊維が毛羽立ち膨張したり、衣類の繊維が破砕装置の内部に絡まったりして、破砕装置を安定して運転することが困難になる場合がある。
【０００８】
また、衣服をそのまま破砕して燃料化した場合には、ファスナー等の装飾部品と繊維とが絡まった状態となっているため、装飾部品に含まれる銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の有価金属を回収することも難しい。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、衣服を安定的かつ容易に破砕し、有価金属の回収も容易に行うことができる衣服のリサイクル装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、衣服のリサイクル装置であって、衣服を脆化させるために加熱する加熱装置と、脆化した衣服を破砕する破砕装置と、破砕物を燃料として利用する低比重物と、金属を含む高比重物とに選別する選別装置とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、加熱装置により衣服を加熱して脆化させることで、衣服を破砕する際に衣服が膨張したり、繊維が破砕装置の内部に絡まったりすることなく、容易に衣服を破砕することが可能となる。また、繊維が脆化するため、繊維と装飾部品との分離を容易に行うことが可能となる。さらに、選別装置により破砕物を低比重物と高比重物とに選別することにより、低比重物を燃料としてサーマルリサイクルすることが可能になると共に、高比重物中に含まれる有価金属もリサイクルすることが可能となる。
【００１２】
前記衣服のリサイクル装置は、前記選別装置により選別された前記高比重物を、さらに金属種毎に選別する第２選別装置を備えてもよい。第２選別装置を備えることにより、回収された有価金属を金属種毎に選別し、有価金属のリサイクルを容易に行うことが可能となる。
【００１３】
前記衣服のリサイクル装置において、前記加熱装置はセメントキルンであってもよい。これにより、既存のセメント製造装置を衣服のリサイクルに有効活用することが可能となる。
【００１４】
前記衣服のリサイクル装置において、前記加熱装置は焙焼炉であってもよい。これにより、既存の金属精錬設備を衣服のリサイクルに有効活用することが可能となる。
【００１５】
前記衣服のリサイクル装置において、前記破砕装置は、ロールクラッシャー又はジョークラッシャーであってもよい。破砕装置としてロールクラッシャーやジョークラッシャーを用いることにより、衣服に金属製の装飾部品がある場合でも破砕装置が破損することなく、衣服を破砕することが可能となる。
【００１６】
前記衣服のリサイクル装置において、前記選別装置は、風力選別装置であってもよい。選別装置として風力選別装置を用いることにより、簡易な構成で効率よく繊維と金属との分別を行うことが可能となり、装置の製造コスト及び運転コストを低減することが可能となる。
【００１７】
また、本発明は、衣服のリサイクル方法であって、衣服を脆化させるために加熱する加熱工程と、脆化した衣服を破砕する破砕工程と、破砕物を燃料として利用する低比重物と、金属を含む高比重物とに選別する選別工程とを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、衣服を加熱して脆化させることで、破砕時の繊維の絡まりや破砕された衣服の膨張を防止し、衣服を容易に破砕することが可能となる。また、繊維が脆化するため、繊維と装飾部品との分離を容易に行うことが可能となる。さらに、破砕物を低比重物と高比重物とに選別することにより、低比重物を燃料としてサーマルリサイクルすると共に、高比重物中の有価金属もリサイクルすることが可能となる。
【００１９】
前記衣服のリサイクル方法は、前記選別工程において選別された前記高比重物をさらに金属種毎に選別する第２選別工程を有してもよい。第２選別工程によって回収された有価金属を金属種毎に選別し、有価金属のリサイクルを容易に行うことが可能となる。
【００２０】
前記衣服のリサイクル方法において、加熱工程による前記衣服の加熱を、２５０℃以上３５０℃以下で行うことができる。これにより、燃料となる繊維の熱量を十分に残しながら衣服を脆化することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、衣服の破砕を安定的かつ容易に行うことができ、繊維をサーマルリサイクルすると共に、有価金属のリサイクルも行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る衣服のリサイクル装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明に係る衣服のリサイクル方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る衣服のリサイクル装置の一実施形態を示し、このリサイクル装置１は、加熱装置２と、破砕装置３と、第１選別装置４と、第２選別装置５等で構成される。リサイクルの対象となる衣服Ｗは、布地部分を構成する繊維の他、ファスナー等の装飾部品を構成する金属を含むものである。
【００２５】
加熱装置２は、投入される衣服Ｗを加熱して繊維を脆化させる装置である。繊維を脆化させることにより、破砕の際に衣服Ｗの繊維が膨張したり、繊維が破砕装置の内部に絡まったりすることなく、容易に破砕することが可能となる。また、繊維が装飾部品に絡まることが防止され、繊維と装飾部品との分離も容易に行うことが可能となる。
【００２６】
上記加熱装置２として、セメント製造装置を構成するセメントキルンや、金属の精錬設備に設けられている焙焼炉等、既存の設備の加熱手段を用いることができる。これにより、既存のセメント製造装置や精錬設備を衣服のリサイクルに有効活用することが可能となる。
【００２７】
破砕装置３は、加熱により脆化した衣服Ｗを破砕するために設けられる。この破砕装置３として、ロールクラッシャーやジョークラッシャー等を用いることができ、これらを単独で用いてもよく、あるいは組み合わせて用いてもよい。これらの破砕装置３を用いることで、衣服Ｗに金属製の装飾部品が存在する場合でも、破砕装置３が破損することなく衣服Ｗを破砕することが可能となる。
【００２８】
第１選別装置４は、破砕装置３により破砕された衣服Ｗの破砕物Ｃを、燃料となる繊維を含む低比重物Ｌと金属を含む高比重物Ｈとに選別する装置である。第１選別装置４として、風力選別装置を用いることができる。風力選別装置を用いることにより、簡易な構成で効率よく繊維と金属との分別を行うことが可能となり、リサイクル装置１の製造コスト及び運転コストを低減することが可能となる。
【００２９】
第２選別装置５は、第１選別装置４により選別された高比重物Ｈに含まれる金属をさらに金属種毎に選別する装置である。第２選別装置５として、磁力選別装置や渦電流を用いた選別装置、エアーテーブル等を用いることができる。第２選別装置５を備えることにより、回収された有価金属を銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）等の金属種毎に選別し、有価金属のリサイクルを容易に行うことが可能となる。尚、第１選別装置４で回収した高比重物Ｈをそのまま有効利用する場合には、第２選別装置５を省略することができる。また、第１選別装置４の風力選別装置と第２選別装置５の順序は、金属回収が可能であれば特に問わない。また、含まれる金属種や回収したい金属種に応じて選別装置の種類や組合せ、工程の増減を適宜設計すればよい。
【００３０】
次に、上記構成を有するリサイクル装置１を用いた衣服のリサイクル方法について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００３１】
まず、衣服Ｗを加熱装置２に投入して加熱する（ステップＳ１）。この衣服Ｗの加熱は、２５０℃以上３５０℃以下の温度で、１０分間以上１００分間以下まで行う。衣服Ｗを加熱する前の重量から加熱後の重量の減少率が１０％以上５０％以下となるように加熱温度と加熱時間を設定すればよい。加熱温度が２５０℃未満、あるいは重量減少率が１０％未満であると、次の破砕工程において、衣服Ｗの繊維と装飾部品とを十分に分離できない場合がある。加熱温度が３５０℃、あるいは重量減少率が５０％を超えると、燃料となる繊維の回収率が低下する場合がある。
【００３２】
次に、加熱により脆化した衣服Ｗを破砕装置３に投入して破砕する（ステップＳ２）。これにより、衣服Ｗの繊維と装飾部品とが共に破砕される。
【００３３】
次に、衣服Ｗの破砕物Ｃを第１選別装置４に投入し、燃料となる繊維を含む低比重物Ｌと金属を含む高比重物Ｈとに選別する（ステップＳ３）。本実施形態において第１選別装置４は風力選別装置であり、風力を用いた選別が行われる。
【００３４】
次に、選別された低比重物Ｌと高比重物Ｈとを別個に回収する（ステップＳ４）。回収された低比重物Ｌには燃料となる繊維が含まれていて、サーマルリサイクルに供される。
【００３５】
一方、高比重物Ｈには、リサイクル対象となり売買可能な金属（有価金属）が含まれている。そこで、回収された高比重物Ｈについて、第２選別装置５により金属種毎に選別する（ステップＳ５）。これにより、選別された銅やアルミニウム等が各々別個に回収され（ステップＳ６）、一連の動作が終了する。
【００３６】
次に、本発明に係る衣服のリサイクル方法の試験例について説明する。
【００３７】
この試験では、金属製の装飾部品を含まない綿製のシャツを供試体（衣服Ｗ）として用い、破砕装置３としてカッティングミル（レッチェ社製ＳＭ２０００）を、加熱装置２として電気炉を用いた。そして、加熱前後の重量を測定し、重量減少率を求めた。
【００３８】
まず、未処理の布地と、電気炉において２００〜３５０℃で３０分間加熱した布地とを各々３０ｇずつ用意し、カッティングミルによる破砕物が各々１０ｍｍ四方のメッシュ状のスクリーンを通過し終えるまでに要する時間を測定した。
【００３９】
次に、１０ｍｍのスクリーンを通過した破砕物を、さらにカッティングミルによって破砕し、破砕物が２ｍｍ四方のメッシュ状のスクリーンを通過し終えるまでに要する時間を測定した。試験結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2018140329.tif 000003
【００４１】
表１に示す結果から、２５０℃以上の加熱処理により布地が脆化し、１０ｍｍ以下に破砕する時間を３０％以上短縮することができると共に、２ｍｍ以下の微粉に破砕する時間を４０％以上短縮することができることが判る。
【符号の説明】
【００４２】
１  衣服のリサイクル装置
２  加熱装置
３  破砕装置
４  第１選別装置
５  第２選別装置
Ｃ  破砕物
Ｈ  高比重物
Ｌ  低比重物
Ｗ  衣服
【図１】
2018140329.tif 000004
【図２】
2018140329.tif 000005