(57)【要約】【課題】樹脂フィルムが互いに密着して積層された複合材料を、樹脂フィルムの種類別に効率良く分別回収する複合材料の分別回収方法およびこれに用いる分別回収装置を提供する。【解決手段】溶媒を貯留した溶解槽の内部で、溶媒を第１の温度に維持して可溶層を溶解させ、可溶層が溶解した溶質と不溶層を含有する溶液を生成する溶解工程及び溶液から不溶層を分離する分離工程を、ｍ回（ｍ＝３）繰り返すステップＳ３の繰り返し工程と、分離された不溶層を乾燥させるステップ４の乾燥工程と、ステップＳ２（１）の分離工程の後に、不溶層が分離された後の溶液、及びこの溶液を冷却することで析出した溶質を蒸留し、溶質を回収するとともに溶媒を精製するステップＳ５の蒸留工程と、精製された溶媒を、溶解槽に戻すステップ６の戻し工程を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層される複数種類の樹脂フィルムを有する複合材料の分別回収方法であって、
前記複合材料は、その表面のうち、少なくとも一方に形成され溶媒に選択的に溶解する可溶層と、この可溶層に密着し前記溶媒に不溶の不溶層を備え、
前記溶媒を貯留した溶解槽の内部で、前記溶媒を第１の温度に維持して前記可溶層を溶解させ、前記可溶層が溶解した溶質と前記不溶層を含有する溶液を生成する溶解工程及び前記溶液から前記不溶層を分離する分離工程を、ｍ回（ｍは所望に定めた自然数）繰り返す繰り返し工程と、
１回目の前記分離工程の後に、前記不溶層が分離された後の前記溶液、及び／又はこの溶液を冷却することで析出した前記溶質を蒸留し、前記溶質を回収するとともに前記溶媒を精製する蒸留工程を備え、
前記溶解槽は、前記ｍ回と同数の個数が設置されることを特徴とする複合材料の分別回収方法。
【請求項２】
前記蒸留工程の後に、精製された前記溶媒を、前記ｍ個の前記溶解槽のうちの少なくともいずれか１個の前記溶解槽に戻す戻し工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の複合材料の分別回収方法。
【請求項３】
前記可溶層は、ポリエチレン又はポリプロピレンからなり、
前記溶媒は、キシレン、トルエン又はこれらの混合物であり、
前記第１の温度は、９０℃以上、かつ前記溶媒の沸点以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合材料の分別回収方法。
【請求項４】
前記可溶層は、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂からなり、
前記不溶層は、ポリエチレン又はポリプロピレンからなり、
前記溶媒は、シクロヘキサンであり、
前記第１の温度は、４０℃以上、かつ前記溶媒の沸点以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合材料の分別回収方法。
【請求項５】
前記可溶層は、アクリル樹脂からなり、
前記不溶層は、ポリカーボネートからなり、
前記溶媒は、メタノールと酢酸エチルの混合物、又はケトン系溶剤からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
前記第１の温度は、２０℃以上、かつ前記溶媒の沸点以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合材料の分別回収方法。
【請求項６】
前記複合材料がアルミニウム層を備える場合に、このアルミニウム層を選択的に溶解するアルミニウム層用溶媒を貯留したアルミニウム層溶解槽の内部で、前記アルミニウム層用溶媒を第２の温度に維持して前記アルミニウム層を溶解させるアルミニウム層溶解工程を備え、
このアルミニウム層溶解工程は、前記アルミニウム層が前記可溶層を被覆する場合に、１回目の前記溶解工程の前に設けられる一方、前記アルミニウム層が前記可溶層と前記不溶層の間に設けられる場合に、前記繰り返し工程の後に設けられ、
前記アルミニウム層用溶媒は、アルカリ又は酸であり、
前記第２の温度は、３０℃以上、かつ９０℃以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複合材料の分別回収方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の複合材料の分別回収方法に用いる分別回収装置であって、
前記ｍ個の前記溶解槽と、
前記ｍ個の前記溶解槽にそれぞれ設置され、前記溶媒を前記第１の温度にそれぞれ維持する前記ｍ個のヒーターと、
前記複合材料又は前記不溶層を収容するとともに、前記不溶層を濾過して前記溶液から分離する少なくとも１個の濾過容器と、
前記ｍ個の前記溶解槽にそれぞれ設けられ、前記濾過容器に収容された前記複合材料又は前記不溶層をそれぞれ攪拌する前記ｍ個の攪拌部材と、
前記ｍ個の前記攪拌部材をそれぞれ駆動する前記ｍ個のモーターと、
１個目の前記溶解槽に貯留した前記溶液が移送されて貯留される貯留槽と、
１個目の前記溶解槽に貯留した前記溶液、及び／又は前記貯留槽に貯留された前記溶液を冷却することで析出した前記溶質を蒸留する蒸留装置を備え、
前記ｍが２以上の自然数の場合に、ｎ個目（ｎ＝ｍ，ｍ−１・・２，ｎは２以上の自然数）の前記溶解槽は、それぞれの上縁の高さが、（ｎ−１）個目の前記溶解槽の上縁の高さ以上になるようにそれぞれ配列されるとともに、前記ｎ個目の前記溶解槽から前記（ｎ−１）個目の前記溶解槽へ、前記溶液が流出する流路がそれぞれ設けられることを特徴とする分別回収装置。
【請求項８】
前記攪拌部材は、前記モーターの回動軸と同軸的に接続される軸体と、この軸体から分岐する複数の攪拌棒を備え、
複数の前記攪拌棒は、その先端同士が前記軸体を挟んで互いに間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項７に記載の分別回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の樹脂材からなる複合材料の分別回収方法およびこれに用いる分別回収装置に係り、特に、複数種類の樹脂フィルムが分離困難に積層されてなる複合材料を、効率的に分別回収するための分別回収方法およびこれに用いる分別回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数種類のプラスチックが混合された混合廃プラスチックの分別方法としては、比重や光学特性等を利用した物理的に分離する分別方法が各種提案されている。
一方で、酸素バリア性、溶着性等の様々な機能性を持たせる目的で、アルミ箔や複数種類の樹脂フィルム等が積層されてなる多種の複合材料が開発されてきた。具体的には、この複合材料は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、セロファンといった樹脂フィルムが、接着剤を介して、又は接着剤を介することなく互いに分離困難に密着したものである。
これに対し、前述した従来の分別方法は、複数種類のプラスチックが単純に混合されただけの混合廃プラスチックを分別することは可能であるが、樹脂フィルムが互いに密着して積層された複合材料を、その種類別に分別してリサイクルすることは困難である。そのため、一部の複合材料は、カスケードリサイクルされているものの、マテリアルリサイクルされている例は少ない。
そこで、近年、複合材料を分別回収するための技術が開発されており、それに関して既にいくつかの発明が開示されている。
【０００３】
まず、特許文献１乃至特許文献３には、それぞれ「プラスチック廃棄物の処理方法」という名称で、プラスチック廃棄物を分別溶剤を用いて分別する処理方法に関する発明が開示されている。
特許文献１乃至特許文献３に開示された発明は、いずれも（１）プラスチック廃棄物に分別溶剤を接触させてプラスチックを含む分別溶剤溶液と未溶解プラスチックからなる固形物を生成させる溶解工程、（２）別溶剤溶液と固形物とを分離する固液分離工程、（３）分別溶液を濃縮後、加熱分解させる分解工程、（４）固形物に加熱した非凝縮性ガスを接触させて、固形物中に含まれる分別溶剤を蒸発させて、分別溶剤含有量の低減した固形物と分別溶剤蒸気と非凝縮性ガスとのガス状混合物とを生成させる分別溶剤蒸発工程、（５）液状分別溶剤と非凝縮性ガスとを生成させる凝縮工程、（６）非凝縮性ガスを加熱する加熱工程、（７）加熱非凝縮性ガスを分別溶剤蒸発工程に循環する循環工程を包含することを特徴とする。
このような特徴を有するプラスチック廃棄物の処理方法によれば、分別溶剤に対する可溶性成分と非可溶性成分とに効率良く分離することができる。また、固形物に含まれる分別溶剤を効率良く分離回収して、その固形物を低分別溶剤含有量の固形物として回収することができる。したがって、プラスチック廃棄物から、燃料や反応原料として有用な分解生成油を収率良く得ることが可能である。
【０００４】
次に、特許文献４には「複合材料の分別回収方法」という名称で、金属箔のラミネートフィルムなどの複合材料を分別回収する分別回収方法に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、少なくとも、複合材料を小片に破砕して破砕物を得る破砕工程と、破砕物に、浸透性の剥離剤溶液を接触させて、複合材料を構成している各薄膜材料に剥離させて、薄膜材料の破砕混合物を得る薄膜材料の剥離工程と、薄膜材料の破砕混合物を、比重の異なる複数の比重選別液を用いて、複数回の比重選別による分別処理によって、複数の薄膜材料に分別して回収する分別回収工程と、を有することを特徴とする。
このような特徴を有する複合材料の分別回収方法によれば、比重選別による分別処理を、分別回収する薄膜材料の種類に応じて、異なる比重選別液を用いて適宜の回数行うことで、ラミネートフィルムを構成している各薄膜材料の破砕混合物から分離された合成樹脂フィルムやアルミ箔などの薄膜材料を個別に分別回収し、再利用することができる。
【０００５】
さらに、特許文献５には「樹脂メッキ廃材の金属成分回収方法」という名称で、樹脂メッキ廃材から銅とニッケルを回収する回収方法に関する発明が開示されている。
特許文献５に開示された発明は、樹脂基材表面に一体的に形成された銅メッキ膜と、ニッケルメッキ膜とを有する樹脂メッキ廃材の金属成分回収方法において、メッキ膜成分の存在割合を高める金属成分富化混合物形成工程と、その後に混合物を加熱溶解して銅とニッケルとを含む合金を得る金属成分回収工程と、を有することを特徴とする。
このような特徴を有する樹脂メッキ廃材の金属成分回収方法によれば、銅成分を分離除去することなく大量にかつ安価に銅とニッケルとを回収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２１３７３号公報
【特許文献２】特開平１１−１１６７２８号公報
【特許文献３】特開平１１−２２８７３０号公報
【特許文献４】特開２０１４−１９００３号公報
【特許文献５】特開２００３−２９３０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１乃至特許文献３に開示された発明においては、（１）の溶解工程において、プラスチックを含む分別溶剤溶液を加熱すると、例えばＰＥ、ＰＰ、ＰＳ等の油化に適したプラスチックのみが溶解する。そのため、（３）の濃縮工程において、上記のようなプラスチックが溶解した分別溶剤溶液を濃縮し、さらに特許文献１の図１に記載の蒸留工程で蒸留すると、回収された重質油、中質油及び軽質油は、前述のプラスチックの溶解成分に加え、分別溶剤の高沸点成分を含有するため、プラスチックの溶解成分のみを回収することが困難である。すなわち、プラスチックの水平リサイクルが困難であるという課題がある。
また、（１）の溶解工程においては、炭化水素系プラスチックを５０〜２００℃の分別溶剤に５分以上、好ましくは１０〜６０分接触させるが、これと同様の条件下では、互いに密着して積層された樹脂フィルムの内層の樹脂を十分に溶解させることができず、ラミネートフィルムのような複合材料を分別回収することができない可能性がある。
さらに、特許文献１乃至特許文献３に開示された発明は、一般廃棄物を対象としており、ラミネートフィルムに多用されているＰＡ、ＥＶＡ、ＥＶＯＨ、ＰＣ、ＰＭＭＡ等をその対象としていない。そのため、特許文献１乃至特許文献３に開示された発明によって、このような複合材料を分別回収することは困難であるものと考えられる。
【０００８】
次に、特許文献４に開示された発明においては、剥離剤溶液は、具体的にはアルカリ性水溶液である。これに対し、通常のラミネートフィルムは、樹脂フィルム同士が、直接、又は両親和性の樹脂薄膜を介して熱融着されているため、アルカリ性水溶液の剥離剤溶液では樹脂フィルム同士を剥離できず、ラミネートフィルムを分別回収できないという課題がある。
【０００９】
そして、特許文献５に開示された発明においては、樹脂基材から金属成分を高効率に回収することを課題としており、金属成分と樹脂基材のいずれをも再生することを課題としていない。そのため、特許文献５に開示された発明を、ラミネートフィルムのような複合材料を分別回収する方法として適用することはできない。
【００１０】
本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、接着剤の有無に関わらず、樹脂フィルムが互いに密着して積層された複合材料を、樹脂フィルムの種類別に効率良く分別回収し、水平リサイクルを可能とする複合材料の分別回収方法およびこれに用いる分別回収装置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】
【００１１】
上記目的を達成するため、第１の発明は、積層される複数種類の樹脂フィルムを有する複合材料の分別回収方法であって、複合材料は、その表面のうち、少なくとも一方に形成され溶媒に選択的に溶解する可溶層と、この可溶層に密着し前記溶媒に不溶の不溶層を備え、溶媒を貯留した溶解槽の内部で、溶媒を第１の温度に維持して前記可溶層を溶解させ、可溶層が溶解した溶質と不溶層を含有する溶液を生成する溶解工程及び溶液から不溶層を分離する分離工程を、ｍ回（ｍは所望に定めた自然数）繰り返す繰り返し工程と、１回目の分離工程の後に、不溶層が分離された後の溶液、及び／又はこの溶液を冷却することで析出した溶質を蒸留し、溶質を回収するとともに溶媒を精製する蒸留工程を備え、溶解槽は、ｍ回と同数の個数が設置されることを特徴とする。
【００１２】
このような構成の発明において、複合材料を構成する可溶層及び不溶層は、それぞれ異なる種類の樹脂フィルムであって、接着剤を介して、又は、接着剤を介することなく互いに密着して分離困難とされる。
さらに、複合材料は、例えば、可溶層と不溶層の２層が積層されたものや、可溶層と可溶層の間に不溶層が挟まれた状態で積層されたものである。
また、第１の温度とは、溶媒が可溶層を溶解可能な温度範囲をいう。
【００１３】
上記構成の発明においては、１回目（ｍ＝１）の溶解工程において、複合材料が溶媒を貯留した溶解槽の内部に投入される。この溶媒は、第１の温度に維持されていることから、可溶層が溶媒によって溶解され溶質となる。不溶層は、このような溶媒によって溶解されないため、溶質と不溶層を含有する溶液が生成される。
【００１４】
そして、１回目の溶解工程に続いて実施される１回目（ｍ＝１）の分離工程においては、不溶層のみを、例えば濾過することによって溶液から分離する。
なお、分離された不溶層には、溶質が吸着していることが考えられる。しかし、例えば、不溶層をサンプリングして溶質の吸着量を求めた結果、溶質の吸着量が許容量以下であると判断される場合には、２回目以降の繰り返し工程は実施されなくても良い。これに対し、そうでない場合は、溶解工程及び分離工程を追加する。
【００１５】
１回目の分離工程に続いて実施される２回目（ｍ＝２）の溶解工程においては、第１の温度に維持された新規の溶媒が貯留された溶解槽が新しく設置される。そこで、１回目の分離工程において、溶液から分離した不溶層を、新しく設置された溶解槽の内部に投入する。これにより、１回目の分離工程で分離された不溶層に吸着した溶液が洗浄されて、新たに溶液が生成される。
続いて、２回目の溶解工程に続いて実施される２回目（ｍ＝２）の分離工程においては、１回目の分離工程と同様に不溶層のみを新たに生成された溶液から分離する。
２回目の分離工程で分離された不溶層において、上記と同様に溶質の吸着量が許容量以下であると判断される場合は、３回目（ｍ＝３）の溶解工程以降は実施されない。これに対し、そうでない場合は、３回目の溶解工程及び分離工程がそれぞれ実施される。これ以降、適切な回数（最大ｍ回）溶解工程及び分離工程が完了した時点で、繰り返し工程が完了し、分離された不溶層が、最終的に分別された回収物のうちの一方となる。
【００１６】
なお、１回目の分離工程の後には、溶質を高濃度に含有した溶液が残されている。この溶質を回収するため、蒸留工程を実施する。
蒸留工程においては、不溶層が分離された後の溶液、及び／又はこの溶液を放置又は冷却装置によって冷却することで析出した溶質を蒸留する。前者の溶液は、すでに説明したように、溶質を高濃度に含有する。また、後者の析出した溶質には、溶液が吸着していることが考えられる。したがって、本工程で蒸留によって蒸留される対象物は、前者の溶液、及び／又は後者の析出した溶質に吸着した溶液である。この蒸留により、前者の溶液を溶質と溶媒へ分離するとともに、後者の析出した溶質に吸着した溶液を溶質と溶媒へ分離する。すなわち、溶質を回収するとともに溶媒を精製可能である。この回収された溶質が、最終的に分別された回収物のうちの他方となる。ただし、蒸留工程は、１回目の分離工程の後に実施される限り、繰り返し工程の中のいずれのタイミングで実施されても良い。
【００１７】
次に、第２の発明は、第１の発明において、蒸留工程の後に、精製された溶媒を、ｍ個の溶解槽のうちの少なくともいずれか１個の溶解槽に戻す戻し工程を備えることを特徴とする。
このような構成においては、第１の発明の作用に加えて、戻し工程において、精製された溶媒はｍ個の溶解槽のうちの少なくともいずれか１個の溶解槽に戻されるため、溶解工程で使用される溶媒の純度が向上する。したがって、溶解工程における不溶層の洗浄が促進される。
【００１８】
さらに、第３の発明は、第１又は第２の発明において、可溶層は、ポリエチレン又はポリプロピレンからなり、溶媒は、キシレン、トルエン又はこれらの混合物であり、第１の温度は、９０℃以上、かつ溶媒の沸点以下であることを特徴とする。
このような構成の発明においては、不溶層は、例えば、ＰＡ、ＰＥＴ、ＰＶＡ、ＥＶＯＨ、ＰＤＶＣ等のキシレンやトルエンに溶解しない樹脂である。また、溶媒がキシレンとトルエンの混合物である場合には、その混合比率（重量比）に対応して、第１の温度の上限値が設定される。
上記構成の発明においては、第１又は第２の発明の作用に加えて、ポリエチレン又はポリプロピレンと、上記ＰＡ等のキシレンやトルエンに溶解しない樹脂が最終的な回収物となる。そして、蒸留工程が実施されると、高純度のキシレン又はトルエンが回収される。
【００１９】
そして、第４の発明は、第１又は第２の発明において、可溶層は、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂からなり、不溶層は、ポリエチレン又はポリプロピレンからなり、溶媒は、シクロヘキサンであり、第１の温度は、４０℃以上、かつ溶媒の沸点以下であることを特徴とする。
このような構成の発明においては、第１又は第２の発明の作用に加えて、ポリエチレン又はポリプロピレンと、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂が最終的な回収物となる。そして、蒸留工程が実施されると、高純度のシクロヘキサンが回収される。
【００２０】
続いて、第５の発明は、第１又は第２の発明において、可溶層は、アクリル樹脂からなり、不溶層は、ポリカーボネートからなり、溶媒は、メタノールと酢酸エチルの混合物、又はケトン系溶剤からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、第１の温度は、２０℃以上、かつ溶媒の沸点以下であることを特徴とする。
このような構成の発明において、ケトン系溶剤は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等である。また、溶媒がメタノールと酢酸エチルの混合物である場合には、その混合比率（重量比）に対応して、第１の温度の上限値が設定される。
上記構成の発明においては、第１又は第２の発明の作用に加えて、ポリカーボネートと、アクリル樹脂が最終的な回収物となる。そして、蒸留工程が実施されると、高純度のメタノールと酢酸エチルの混合物、又は上記ケトン系溶剤が回収される。
【００２１】
続いて、第６の発明は、第１乃至第５のいずれかの発明において、複合材料がアルミニウム層を備える場合に、このアルミニウム層を選択的に溶解するアルミニウム層用溶媒を貯留したアルミニウム層溶解槽の内部で、アルミニウム層用溶媒を第２の温度に維持してアルミニウム層を溶解させるアルミニウム層溶解工程を備え、このアルミニウム層溶解工程は、アルミニウム層が可溶層を被覆する場合に、１回目の溶解工程の前に設けられる一方、アルミニウム層が可溶層と不溶層の間に設けられる場合に、繰り返し工程の後に設けられ、アルミニウム層用溶媒は、アルカリ又は酸であり、第２の温度は、３０℃以上、かつ９０℃以下であることを特徴とする。
【００２２】
このような構成の発明において、アルミニウム層は、例えば、可溶層又は不溶層に蒸着されたものである。このうち、アルミニウム層が可溶層を被覆する場合は、最初にアルミニウム層を除去しなければ、溶媒が可溶層に到達せず、これを溶解できないことから、１回目の溶解工程の前にアルミニウム層溶解工程を実施する。
一方、アルミニウム層が可溶層と不溶層の間に設けられる場合には、繰り返し工程の後、すなわち、不溶層が最終的に回収された後に、この不溶層に対してアルミニウム層溶解工程を実施する。
【００２３】
上記構成の発明においては、第１乃至第５のいずれかの発明の作用に加えて、複合材料又は最終的に回収された不溶層が、アルミニウム層用溶媒を貯留したアルミニウム層溶解槽の内部に投入される。アルミニウム層用溶媒は、第２の温度に維持されていることから、アルミニウム層がアルミニウム層用溶媒に溶解しアルミニウム溶質に変化する。これに対し、可溶層と不溶層は、アルミニウム層用溶媒に溶解しない。
そのため、１回目の溶解工程の前にアルミニウム層溶解工程を実施した場合には、アルミニウム層溶解槽の内部で、アルミニウム溶質とアルミニウム層が除去された複合材料を含有する溶液が生成する。さらに、このアルミニウム層が除去された複合材料を１回目の溶解工程で設置される溶解槽に投入し、引き続き可溶層と不溶層を分別して回収する。
【００２４】
また、ｍ回目の繰り返し工程の後に、アルミニウム層溶解工程を実施した場合には、アルミニウム層溶解槽の内部で、アルミニウム溶質と可溶層が除去された不溶層を含有する溶液が生成する。そこで、この不溶層と、すでに除去された可溶層を分別して回収する。
このように、可溶層と、不溶層が最終的な回収物となる。
【００２５】
さらに、第７の発明は、第１乃至第６のいずれかの発明に記載の複合材料の分別回収方法に用いる分別回収装置であって、ｍ個の前記溶解槽と、ｍ個の溶解槽にそれぞれ設置され、溶媒を第１の温度にそれぞれ維持するｍ個のヒーターと、複合材料又は不溶層を収容するとともに、不溶層を濾過して溶液から分離する少なくとも１個の濾過容器と、ｍ個の溶解槽にそれぞれ設けられ、濾過容器に収容された複合材料又は不溶層をそれぞれ攪拌するｍ個の攪拌部材と、ｍ個の攪拌部材をそれぞれ駆動するｍ個のモーターと、１個目の溶解槽に貯留した溶液が移送されて貯留される貯留槽と、１個目の溶解槽に貯留した溶液、及び／又は貯留槽に貯留された溶液を冷却することで析出した溶質を蒸留する蒸留装置を備え、ｍが２以上の自然数の場合に、ｎ個目（ｎ＝ｍ，ｍ−１・・２，ｎは２以上の自然数）の溶解槽は、それぞれの上縁の高さが、（ｎ−１）個目の溶解槽の上縁の高さ以上になるようにそれぞれ配列されるとともに、ｎ個目の溶解槽から（ｎ−１）個目の溶解槽へ、溶液が流出する流路がそれぞれ設けられることを特徴とする。
つまり、溶解槽が互いに隣り合って配置されている場合に、上流側に配置されている溶解槽の上縁の高さは、常にその下流側に配置されている溶解槽の上縁の高さ以上に配置されていることになる。
【００２６】
このような構成の発明においては、例えば、ｍが３の場合、３個の溶解槽のうち、１回目の溶解工程で設置される１個目の溶解槽には、濾過容器に収容された複合材料が投入される。２回目から３回目までの溶解工程でそれぞれ設置される２個目から３個目までの溶解槽には、濾過容器に収容された不溶層が投入される。なお、１個の濾過容器を備える場合は、この濾過容器を１個目から３個目の溶解槽に、この濾過容器を順次移動させて使用する。一方、３個の濾過容器を備える場合は、これらを移動させることなく３個の溶解槽にそれぞれ浸漬して使用する。
【００２７】
また、複合材料が１個目の溶解槽に投入されると、１個目のヒーターによって溶媒が第１の温度に維持されているとともに、１個目のモーターによって１個目の攪拌部材が駆動されるので、溶液が攪拌されて可溶層の溶解が促進される。また、不溶層が２個目から３個目の溶解槽にそれぞれ投入されると、同様にそれぞれ攪拌部材によって溶液が攪拌されて不溶層の洗浄及び可溶層の溶解が促進される。
【００２８】
さらに、例えば、ｍが３の場合、３個目の溶解槽はその上縁の高さが２個目の溶解槽の上縁の高さ以上になり、かつ２個目の溶解槽はその上縁の高さが１個目の溶解槽の上縁の高さ以上になるようにそれぞれ配列される。
加えて、３個目の溶解槽から２個目の溶解槽へ溶液が流出する流路が設けられ、かつ２個目の溶解槽から１個目の溶解槽へ溶液が流出する流路が設けられることから、３個目の溶解槽に貯留した溶液の一部は２個目の溶解槽に貯留した溶液に混入し、さらに３個目の溶液が混入した２個目の溶解槽に貯留した溶液の一部は、１個目の溶解槽に混入する。すなわち、１個目の溶解槽の上流に設置されたすべての溶解槽に貯留した各溶液の一部が、１個目の溶解槽に流下する。
また、ｍが４の場合においては、上記に加えて、４個目の溶解槽はその上縁の高さが３個目の溶解槽の上縁の高さ以上になるように配列されるとともに、４個目の溶解槽から３個目の溶解槽へ溶液が流出する流路が設けられる。
そして、例えば、ｍが２の場合、２個目の溶解槽はその上縁の高さが１個目の溶解槽の上縁の高さ以上になるように配列されるとともに、２個目の溶解槽から１個目の溶解槽へ溶液が流出する流路が設けられる。
なお、例えば、ｍが１の場合は、上記のような溶解槽の上縁の高さの規定はなく、かつ流路も存在しない。
さらに、貯留槽には、１個目の溶解槽に貯留した溶液、すなわち、１回目の溶解工程で生成された溶液と、上流の溶解槽から１個目の溶解槽に流下した各溶液の一部が合流した溶液が、例えば、移送管によって移送されて貯留される。
また、蒸留装置では、１個目の溶解槽に貯留した溶質を高濃度に含有する溶液、及び／又はこの溶液を冷却することで析出した溶質を蒸留する。この蒸留装置により、すでに説明したように、溶液が溶質と溶媒に分離され、溶質が回収されるとともに溶媒が精製される。
【００２９】
そして、第８の発明は、第７の発明において、攪拌部材は、モーターの回動軸と同軸的に接続される軸体と、この軸体から分岐する複数の攪拌棒を備え、
複数の攪拌棒は、その先端同士が軸体を挟んで互いに間隔を空けて配置されることを特徴とする。
このような構成の発明においては、第７の発明の作用に加えて、複数の攪拌棒は、その先端同士が軸体を挟んで互いに間隔を空けて配置されるため、溶解槽に投入された複合材料や不溶層から、可溶層が分離することが促進される。
【発明の効果】
【００３０】
第１の発明によれば、溶解工程において、可溶層を選択的に溶解する溶媒を使用するため、可溶層が不溶層と接着剤を介して接着されているか否かに関わらず、溶液中に、可溶層を液体として存在させると同時に不溶層を固体として存在させることができる。そのため、この後の分離工程により、不溶層を可溶層から容易に分離可能である。さらに、溶解工程と分離工程からなる繰り返し工程を繰り返す毎に不溶層が溶媒によって洗浄されるので、不溶層を高純度で回収することができる。
【００３１】
また、蒸留工程により、不溶層が分離された後の溶液等から、溶質を分離することができるため、可溶層をも高純度で回収することができる。
したがって、第１の発明によれば、樹脂フィルムが互いに密着して積層された複合材料を、樹脂フィルムの種類別に効率良く分別して回収できる。
【００３２】
第２の発明によれば、第１の発明の効果に加えて、蒸留工程において精製された高純度の溶媒により、溶解工程における不溶層の洗浄が促進されるため、最終的に回収された不溶層の純度をより向上させることができる。また、溶媒を効率的に再利用できる。
【００３３】
第３の発明によれば、第１又は第２の発明の効果に加えて、ポリエチレン又はポリプロピレンと、キシレンやトルエンに溶解しない樹脂が最終的な回収物となるため、ラミネートフィルムに多用されている樹脂を効率的に回収することができる。
【００３４】
第４の発明によれば、第１又は第２の発明の効果に加えて、ポリエチレン又はポリプロピレンと、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂が最終的な回収物となるため、第３の発明と同様に、ラミネートフィルムに多用されている樹脂を効率的に回収することができる。
【００３５】
第５の発明によれば、第１又は第２の発明の効果に加えて、ポリカーボネートと、アクリル樹脂が最終的な回収物となるため、第３の発明と同様に、ラミネートフィルムに多用されている樹脂を効率的に回収することができる。
【００３６】
第６の発明によれば、第１乃至第５のいずれかの発明の効果に加えて、複合材料がアルミニウム層を備える場合であっても、このアルミニウム層を除去することができるため、従来、埋立、焼却処分されてきたアルミ蒸着フィルム廃棄物の樹脂部分を分別回収することが可能である。
【００３７】
第７の発明によれば、ｍ個の溶解槽が備えられ、これらの溶解槽には当初新規の溶媒が貯留されるため、複合材料の溶解効率と、分離された不溶層の洗浄効率を向上させることができる。また、ｍ個の溶解槽には、それぞれヒーターと、攪拌部材が設けられるため、可溶層の溶解と不溶層の洗浄を一層促進させることができる。
さらに、１個目の溶解槽の上流に設置されたすべての溶解槽に貯留した各溶液の一部が、１個目の溶解槽に流下することから、貯留槽及び／又は蒸留装置において、溶質を効率良く回収することができる。
【００３８】
第８の発明によれば、第７の発明の効果に加えて、複数の攪拌棒によって、溶解槽に投入された複合材料や不溶層から、可溶層が分離することが促進されるため、この可溶層の分離効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１に係る分別回収装置の構成図である。
【図２】実施例１に係る分別回収装置を構成する攪拌部材の平面図である。
【図３】実施例２に係る複合材料の分別回収方法の工程図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例２に係る複合材料の分別回収方法の実施例である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例２に係る複合材料の分別回収方法の実施例である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例２に係る複合材料の分別回収方法の実施例である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例２の第１及び第２の変形例に係る複合材料の分別回収方法の工程図である。
【図８】（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ複合材料の構造を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００４０】
まず、本実施例の分別回収対象である複合材料５０の構成について、図８（ａ）を用いて説明する。図８（ａ）は、複合材料の構造を示す縦断面図である。
図８（ａ）に示すように、複合材料５０は、例えば、２種類の樹脂フィルムが、互いに接着剤を介することなく積層されたものであって、その両面にそれぞれ形成され溶媒に選択的に溶解する可溶層５０ａ，５０ｂと、可溶層５０ａと可溶層５０ｂの間に挟まれてこの可溶層５０ａ，５０ｂに密着し溶媒に不溶の不溶層５０ｃを備える。
また、可溶層５０ａ，５０ｂは、それぞれ同種の１種類の樹脂フィルムから形成される。さらに、不溶層５０ｃは、１種類の樹脂フィルムから形成されるほか、複数種類の樹脂フィルムが互いに密着して分離困難に積層されたものでも良い。
【００４１】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る分別回収装置について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施例１に係る分別回収装置の構成図である。
図１に示すように、実施例１に係る分別回収装置１は、後述する実施例２に係る複合材料の分別回収方法の実施に用いる分別回収装置である。
分別回収装置１は、３個の溶解槽２〜４と、溶解槽２〜４にそれぞれ設置される３個のヒーター５〜７と、複合材料又は不溶層を収容する３個の濾過容器８〜１０を備える。
このうち、溶解槽２〜４は、それぞれステップＳ１（１），Ｓ１（２），Ｓ１（３）の溶解工程（図３参照）で使用するために設置される。ヒーター５〜７は、溶媒を第１の温度Ｔ１（℃）にそれぞれ維持するために設けられる。また、濾過容器８〜１０は、いずれも底面及び周面にメッシュ状の板状部材が用いられた円筒容器であって、収容した不溶層を濾過して溶液から容易に分離することを可能とする。
【００４２】
さらに、分別回収装置１は、３個の溶解槽２〜４にそれぞれ設けられる３個の攪拌部材１１〜１３と、３個の攪拌部材１１〜１３をそれぞれ駆動する３個のモーター１４〜１６を備える。このうち、攪拌部材１１〜１３は、濾過容器８〜１０に収容された状態で溶解槽２〜４に投入された複合材料又は不溶層を、それぞれ攪拌するために設けられる。また、モーター１４〜１６は、それぞれ支持棒１７を介して溶解槽２〜４の蓋体２ａ〜４ａによって支持される。
【００４３】
また、分別回収装置１は、１個目の溶解槽２に貯留した溶液が移送管１８ａを介して移送されて貯留される貯留槽１８と、この貯留槽１８に備えられ、移送されて貯留された溶液を冷却する冷却装置１９を備える。なお、移送管１８ａには、図示しない開閉バルブが取り付けられている。
さらに、分別回収装置１は、１個目の溶解槽２に貯留した溶液、及び貯留槽１８に貯留される溶液を冷却装置１９で冷却することで析出した溶質を蒸留する蒸留装置２０と、溶解槽２に貯留した溶液を蒸留装置２０に移送する移送管２０ａと、蒸留装置２０で精製された溶媒を、３個目の溶解槽４の中に戻す戻し配管２１と、析出した溶質を回収した後の、貯留槽１８に残った溶液を、貯留槽１８から１個目の溶解槽２の中に戻す戻し配管１８ｂを備える。また、戻し配管２１の途中には、精製された溶媒を一時貯留するコンデンサー２１ａが設置され、この溶媒の戻り量を調節可能である。
【００４４】
そして、３個目の溶解槽４は、その上縁４ｂの高さが、２個目の溶解槽３の上縁３ｂの高さ以上になり、２個目の溶解槽３は、その上縁３ｂの高さが、１個目の溶解槽２の上縁２ｂの高さ以上になるようにそれぞれ１列に配列される。
また、３個目の溶解槽４から２個目の溶解槽３へ、溶液が流出する流路２２が、上縁４ｂから２個目の溶解槽３の液面までの間の高さに設けられる。さらに、２個目の溶解槽３から１個目の溶解槽２へ、溶液が流出する流路２３が、上縁３ｂのから１個目の溶解槽２の液面までの間の高さに設けられる。
これにより、３個目の溶解槽４に貯留された溶液の液面が、２個目の溶解槽３に貯留された溶液の液面よりも低い場合であり、かつ２個目の溶解槽３に貯留された溶液の液面が、１個目の溶解槽２に貯留される溶液の液面よりも低い場合に、溶解槽４に貯留された溶液が流路２２と流路２３を通過して、溶解槽２に流下する。したがって、溶解槽２の上流側に設置される溶解槽３，４に貯留された溶液の一部が溶解槽２へ集められ、溶解槽２の溶液となって貯留槽１８へ移送され、貯留される。
【００４５】
次に、実施例１に係る分別回収装置を構成する攪拌部材の構成について、図２を用いて詳細に説明する。図２は、実施例１に係る分別回収装置を構成する攪拌部材の平面図である。なお、図１で示した構成要素については、図２においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図２に示すように、攪拌部材１１は、モーター１４（図１参照）の回動軸と継手（図示せず）を介して同軸的に接続される軸体１１ａと、この軸体１１ａから横棒１１ｂを介して二股に分岐する一対の攪拌棒１１ｃ，１１ｃを備える。また、軸体１１ａと横棒１１ｂは、クロスクランプ１１ｄにより、互いに直交するように連結されている。さらに、一対の攪拌棒１１ｃ，１１ｃは、その先端同士が軸体１１ａを挟んで互いに間隔を空けて配置される。この一対の攪拌棒１１ｃ，１１ｃは、先端に向かって先細りとなるテーパー状に形成されても良いが、太さの変化しない円柱状に形成されても良い。なお、攪拌部材１２，１３も、攪拌部材１１と同様の構成を有している。
また、攪拌棒１１ｃ，１１ｃの形態は図示されるものに特定される必要は特になく、処理対象物の形態に応じて適宜変更されてよい。
【００４６】
このような構成の分別回収装置１においては、ステップＳ１（１）の溶解工程で使用される１個目の溶解槽２には、予め濾過容器８のメッシュ状の板状部材を通過しない程度の小片状に破砕された複合材料５０（図８参照）が、濾過容器８に収容された状態で投入される。ステップＳ１（２），Ｓ１（３）の溶解工程でそれぞれ使用される２個目から３個目までの溶解槽３，４には、不溶層が濾過容器９，１０にそれぞれ収容された状態で投入される。これらの不溶層は、それぞれ、すでにステップＳ１（１）の溶解工程を経た不溶層と、ステップＳ１（１），Ｓ１（２）の溶解工程を経た不溶層である。ただし、分別回収装置１が１個の濾過容器８のみを備える場合は、濾過容器８を１個目から３個目の溶解槽２〜４に順次移動させて使用する。
【００４７】
１個目の溶解槽２においては、ヒーター５によって溶媒が第１の温度Ｔ１（℃）に維持されているとともに、モーター１４によって攪拌棒１１ｃ，１１ｃが軸体１１ａを中心として回動駆動されるので、溶液が攪拌されて可溶層５０ａ，５０ｂ（図８参照）の溶解が促進される。
また、２個目から３個目までの溶解槽３，４においては、溶解槽２と同様にそれぞれ攪拌部材１２，１３によって溶液が攪拌されて不溶層５０ｃ（図８参照）の洗浄及び可溶層５０ａ，５０ｂの溶解が促進される。
【００４８】
複合材料５０及び不溶層をそれぞれ溶解槽２〜４へ投入後に、予め設定された溶解時間ｔが経過すると、濾過容器８〜１０を溶解槽２〜４からそれぞれ取り出す。次に、濾過容器８〜１０のうち、濾過容器８，９を溶解槽３，４へ投入する。また、濾過容器１０を遠心濾過機（図示せず）にセットして、不溶層に吸着した溶液を除去し、不溶層を乾燥機（図示せず）で乾燥させる。これにより、濾過容器１０に収容されていた不溶層が、最終的な回収物のうちの一方となる。
これ以降、濾過容器９を溶解槽４へ投入後に、溶解時間ｔが経過すると、濾過容器９を溶解槽４から取り出して遠心濾過機へセットし、濾過容器１０の場合と同様に、濾過容器９に収容された不溶層を、最終的な回収物のうちの一方とする。濾過容器８に収容された不溶層も同様に最終的な回収物のうちの一方とする。  
【００４９】
以上、説明したように、分別回収装置１によれば、３個の溶解槽２〜４が備えられ、これらの溶解槽２〜４には、ステップＳ１(１)の溶解工程の前に新規の溶媒が貯留されるため、複合材料５０の溶解効率と、分離された不溶層の洗浄効率を向上させることができる。さらに、溶解槽２〜４には、それぞれヒーター５〜７と、攪拌部材１１〜１３が設けられるため、可溶層５０ａ，５０ｂの溶解と不溶層５０ｃの洗浄を一層促進させることができる。したがって、最終的な回収物のうちの一方である不溶層を高純度で回収することができる。
また、不溶層は、濾過容器８〜１０に収容されることで、溶解槽２〜４から容易に取り出して溶液から分離することができるので、使い勝手も良好である。
さらに、溶解槽３，４に貯留された溶液の一部が、溶解槽２を介して貯留槽１８へ移送されて貯留されて冷却されることから、最終的な回収物のうちの他方である溶質を効率良く回収することができる。
加えて、特に図２に示すように攪拌棒１１ｃ，１１ｃの先端同士が軸体１１ａを挟んで互いに間隔を空けて配置されるため、モーター１４〜１６の各回動軸の回動により溶解槽中４〜６に貯留された溶媒及び溶液が渦となり易く、溶解槽４〜６に投入された複合材料５０や不溶層から、可溶層が分離することが促進される。よって、この可溶層の分離効率を高めることができるとともに、分別回収した不溶層及び溶質の純度をそれぞれ向上させることができる。
この他、蒸留装置２０によって精製された溶媒は、３個目の溶解槽４に戻されることから、溶媒を効率的に再利用することが可能である。
【実施例２】
【００５０】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る複合材料の分別回収方法について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、実施例２に係る複合材料の分別回収方法の工程図である。なお、図１及び図２で示した構成要素については、図３においても同一の符号を付して、その説明を省略する。また、各段落に記載の符号は、図１、図２及び図８で示した構成要素の符号と一致するため、その説明を省略する。
実施例２に係る複合材料の分別回収方法（以下、分別回収方法という。）３０は、実施例１に係る分別回収装置１を使用して、複合材料５０を分別回収するものである。
【００５１】
図３に示すように、実施例２に係る分別回収方法３０は、溶媒をそれぞれ貯留した溶解槽２〜４の内部で、溶媒を第１の温度Ｔ１（℃）に維持して可溶層５０ａ，５０ｂを溶解させ、可溶層５０ａ，５０ｂが溶解した溶質と不溶層５０ｃを含有する溶液を生成する溶解工程及びこの溶液から不溶層５０ｃを分離する分離工程を、それぞれ３回繰り返すステップＳ３の繰り返し工程を備える。なお、１回目乃至３回目の溶解工程を、それぞれステップＳ１（１），Ｓ１（２），Ｓ１（３）の溶解工程といい、同様に繰り返される分離工程を、それぞれステップＳ２（１），Ｓ２（２），Ｓ２（３）の分離工程という。また、ステップＳ２（１），Ｓ２（２），Ｓ２（３）の分離工程は、それぞれステップＳ１（１），Ｓ１（２），Ｓ１（３）の溶解工程の直後に実施される。
さらに、分別回収方法３０は、ステップＳ２（３）の分離工程の後に、分離された不溶層５０ｃを、遠心濾過機（図示せず）を使用して不溶層５０ｃに吸着した溶液を除去した後、乾燥機（図示せず）で乾燥させるステップ４の乾燥工程を備える。ただし、ステップ４の乾燥工程は、省略されても良い。
【００５２】
また、分別回収方法３０は、ステップＳ２（１）の分離工程の後に、不溶層５０ｃが分離された後の溶液、及びこの溶液を冷却装置１９で冷却することで析出した溶質を蒸留装置２０で蒸留し、溶質を回収するとともに溶媒を精製するステップＳ５の蒸留工程を備える。なお、不溶層５０ｃが分離された後の溶液の蒸留及び析出した溶質の蒸留のうち、いずれか一方は実施されない場合があるが、
いずれが実施されないかは、主に、可溶層５０ａ，５０ｂと不溶層５０ｃの材質と溶媒の種類によって決定される。
なお、溶解槽２に貯留されている不溶層５０ｃが分離された後の溶液は、移送管２０ａを介して溶解槽２から蒸留装置２０へ移送される。また、貯留槽１８の内部で析出した溶質は、図示しない濾過容器に収容されて貯留槽１８から蒸留装置２０に移送される。
【００５３】
加えて、分別回収方法３０は、ステップＳ５の蒸留工程の後に、精製された溶媒を、溶解槽４に戻すステップ６の戻し工程を備える。ただし、ステップＳ６の戻し工程は、省略されても良い。また、精製された溶媒は、溶解槽４でなく溶解槽２又は溶解槽３、あるいは溶解槽２と溶解槽３に戻されても良い。
また、分別回収方法３０は、ステップＳ１(１)の溶解工程の後に、析出した溶質が蒸留装置２０に移送された後で貯留槽１８に残った溶液を、戻し配管１８ｂを介して溶解槽２に戻す貯留槽溶液戻し工程（図示せず）が備えられる。なお、この貯留槽溶液戻し工程も省略することができる。また、この貯留槽１８に残った溶液は、溶解槽３又は溶解槽４、あるいは溶解槽３と溶解槽４に戻されても良い。
【００５４】
次に、具体的な実施例Ａ乃至Ｃについて、表１乃至表３、及び図４乃至図６を用いながら説明する。ただし、本例示により本願発明が制限されるものではない。なお、図１乃至図３で示した構成要素については、図４乃至図６においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
まず、実施例Ａの方法について、表１及び図４を用いながら説明する。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、それぞれ実施例２に係る分別回収方法の実施例である。
実施例Ａで使用した試料は、可溶層５０ａ，５０ｂであるＰＥ及び不溶層５０ｃであるＰＡが、接着剤を介することなく互いに密着して積層されたラミネートフィルムであって、ステップＳ１（１）の溶解工程の前に、予め３０ｍｍφのスクリーンで選別し、さらに破砕機で不定形状に破砕されたものである。
この試料を、約４０ｇずつ３回採取して、ステップＳ１(１)の溶解工程乃至ステップ４の乾燥工程を、採取した試料（試料番号１乃至３）毎に実施し、回収されたＰＡの残渣の重量（ｇ）をそれぞれ測定した。
また、ステップＳ５の蒸留工程を、採取した試料毎に実施し、回収されたＰＥの残渣の合計重量（ｇ）を測定した。なお、本実施例においては、１個の濾過容器８のみを使用している。
【００５５】
より詳細には、ステップＳ１（１）乃至Ｓ１（３）の溶解工程においては、いずれも容量が２（Ｌ）の溶解槽２〜４にそれぞれＰＥの溶媒としてキシレンを１．４（Ｌ）ずつ貯留し、このキシレンを加熱して第１の温度Ｔ１＝１００〜１２０（℃）に維持した。
このうち、ステップＳ１(１)，Ｓ１(２)の溶解工程においては、試料が収容された濾過容器８の内部をそれぞれ攪拌部材１１，１２で１０分間攪拌した。しかし、３回目のステップＳ１(３)の溶解工程においては、濾過容器８の内部を攪拌部材１３で３分間攪拌した。
さらに、ステップ４の乾燥工程においては、回収されたＰＡの残渣を、遠心濾過機でキシレンを主に含有する溶液を除去し、乾燥機で乾燥させた。
また、ステップＳ５の蒸留工程においては、ステップＳ１(１)の溶解工程後の第１の温度Ｔ１に維持された溶液を、冷却装置１９で常温に冷却することで析出したＰＥの残渣を、遠心濾過機で分離し、減圧蒸留装置でキシレンを回収しながら乾燥させた。
以上の方法で行った実施例Ａの結果を、表１及び図４に示す。
【００５６】
【表１】
2018187808.tif 000003
【００５７】
表１は、ＰＥの残渣の回収量と、ＰＥの残渣の回収量を示したものである。その結果、ＰＥの残渣の合計重量である回収量ＣＡ（ＰＥ）は７２．８３（ｇ）となり、ＰＡの残渣の合計重量である回収量ＣＡ（ＰＡ）は４７．８９（ｇ）となった。したがって、ＣＡ（ＰＥ）とＣＡ（ＰＡ）の重量比は、６０．２（％）：３９．６（％）となった。また、回収量ＣＡ（ＰＥ）とＣＡ（ＰＡ）の合計量は１２０．７２（ｇ）となり、試料採取量の合計１２１．０１（ｇ）に対し、重量比で９９．８（％）となった。よって、良好な効率でＰＥとＰＡが回収されていることが分かった。
なお、１個目乃至３個目の溶解槽２〜４に貯留された溶液中のＰＥ濃度（重量％）は、それぞれ５．７、０．６、０．０４であった。したがって、３個目の溶解槽４において、ＰＥはキシレンによって十分に洗浄されていることが理解できる。
【００５８】
次に、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、それぞれ回収されたＰＥの残渣及びＰＡの残渣についてのＩＲ（赤外吸収分光）スペクトルである。これらのＩＲスペクトルから、回収されたＰＥの残渣及びＰＡの残渣が、完全に分離され、それぞれ高純度のＰＥ及びＰＡが再生されていることが確認された。
以上、表１及び図４の結果から、分別回収方法３０によれば、ＰＥ及びＰＡが互いに密着して積層されたラミネートフィルムを、その種類別に効率良く分別回収可能であることが分かった。
【００５９】
続いて、実施例Ｂの方法について、表２及び図５を用いながら説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ実施例２に係る分別回収方法の実施例である。
実施例Ｂで使用した試料は、可溶層５０ａ，５０ｂであるＥＶＡ及び不溶層５０ｃであるＰＯ（ＰＰとＰＥの混合物）が、接着剤を介することなく互いに密着して積層されたラップフィルムであって、ステップＳ１（１）の溶解工程の前に、予め最大長さが５０〜７０ｍｍの小片に切断されたものである。
この試料を、約３０ｇずつ５回採取し、実施例Ａの場合と同様に、回収されたＥＶＡの残渣及びＰＥの残渣についての合計重量（ｇ）を測定した。
また、溶解槽２〜４には、それぞれＥＶＡの溶媒としてシクロヘキサンを１．４（Ｌ）ずつ貯留し、このシクロヘキサンを加熱して第１の温度Ｔ１＝５０（℃）に維持した。これ以外の実施例Ｂの方法は、実施例Ａの方法と同様である。以上の方法で行った実施例Ｂの結果を、表２及び図５に示す。
【００６０】
【表２】
2018187808.tif 000004
【００６１】
表２は、ＥＶＡの残渣の回収量と、ＰＯの残渣の回収量を示したものである。その結果、ＥＶＡの残渣の合計重量である回収量ＣＢ（ＥＶＡ）は５８．１０（ｇ）となり、ＰＥの残渣の合計重量である回収量ＣＢ（ＰＥ）は９１．３２（ｇ）となった。したがって、ＣＢ（ＥＶＡ）とＣＢ（ＰＯ）の重量比は、３８．６（％）：６０．６（％）となった。また、回収量ＣＡ（ＥＶＡ）とＣＡ（ＰＯ）の合計量は１４９．４２（ｇ）、試料採取量の合計１５０．５８（ｇ）に対し、重量比で９９．２（％）となった。よって、良好な効率でＥＶＡとＰＯが回収されていることが分かった。
なお、１個目乃至３個目の溶解槽２〜４に貯留された溶液のＥＶＡ濃度（重量％）は、それぞれ３．４、１．５、０．６であった。したがって、３個目の溶解槽４において、ＥＶＡはシクロヘキサンによって十分に洗浄されていることが理解できる。
【００６２】
次に、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ回収されたＥＶＡの残渣及びＰＯの残渣についてのＩＲスペクトルである。これらのＩＲスペクトルから、回収されたＥＶＡの残渣及びＰＯの残渣が、完全に分離され、それぞれ高純度のＥＶＡ及びＰＯが再生されていることが確認された。
以上、表２及び図５の結果から、分別回収方法３０によれば、ＥＶＡ及びＰＯが互いに密着して積層されたラップフィルムを、その種類別に効率良く分別回収可能であることが分かった。
【００６３】
最後に、実施例Ｃの方法について、表３及び図６を用いながら説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ実施例２に係る分別回収方法の実施例である。
実施例Ｃで使用した試料は、可溶層５０ａ，５０ｂであるＰＭＭＡ及び不溶層５０ｃであるＰＣが、接着剤を介することなく互いに密着して積層されたラミネートフィルムであって、ステップＳ１（１）の溶解工程の前に、予め最大長さが５〜２０ｍｍの小片に切断されたものである。
この試料を、３ｇ採取し、容量１００（ｍＬ）のビーカーに投入後、ＰＭＭＡの溶媒として６０（ｍＬ）の常温のアセトンをビーカーに注入し、スターラーで２０分間攪拌した。その後、ＰＣの残渣をビーカーから取り出し、乾燥機で乾燥して回収した。すなわち、ステップＳ１(１)の溶解工程、ステップＳ２(１)の分離工程及びステップ４の乾燥工程を実施した。
また、ビーカーに残った溶液を、減圧蒸留装置でアセトンを回収しながら乾燥させ、ＰＭＭＡの残渣を回収した。すなわち、ステップＳ５の蒸留工程を実施した。以上の方法で行った実施例Ｃの結果を、表３及び図６に示す。
【００６４】
【表３】
2018187808.tif 000005
【００６５】
表３は、ＰＭＭＡの残渣の回収量と、ＰＣの残渣の回収量を示したものである。その結果、ＰＭＭＡの残渣の重量である回収量ＣＣ（ＰＭＭＡ）は２．５（ｇ）となり、ＰＣの残渣の重量である回収量ＣＣ（ＰＣ）は０．７２（ｇ）となった。したがって、ＣＣ（ＰＭＭＡ）とＣＣ（ＰＣ）の重量比は、８３．３（％）：２４．０（％）となった。また、回収量ＣＣ（ＰＭＭＡ）とＣＣ（ＰＣ）の合計量は３．２２（ｇ）となり、試料採取量の合計３（ｇ）に対し、重量比で１０７．３（％）となった。この結果から、乾燥不足により、ＰＭＭＡとＰＣのうち、少なくともいずれかに溶媒が残っている可能性が考えられる。そこで、これらについてＩＲスペクトルを測定した。
【００６６】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれ回収されたＰＭＭＡの残渣及びＰＣの残渣についてのＩＲスペクトルである。これらのＩＲスペクトルから、回収されたＰＭＭＡの残渣及びＰＣの残渣が、完全に分離され、それぞれ許容可能な程度に純度の良好なＰＭＭＡ及びＰＣが再生されていることが確認された。
以上、表３及び図６の結果から、ＰＭＭＡ及びＰＣが互いに密着して積層されたラミネートフィルムを、その種類別に効率良く分別回収可能であることが分かった。
【００６７】
以上説明したように、分別回収方法３０によれば、実施例Ａ乃至実施例Ｃの結果から、複数種類の樹脂フィルムが互いに密着して積層された複合材料５０を、溶媒の種類や、不溶層５０ｃを洗浄する回数を適切に選択することにより、樹脂フィルムの種類別に効率良く分別して回収できる。そのため、例えば、ラミネートフィルムのような従来分別不能であった複合材料５０の水平リサイクルを実現することが可能である。
【００６８】
次に、実施例２の分別回収方法の第１及び第２の変形例に係る分別回収方法について、図７を用いて説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ実施例２の第１及び第２の変形例に係る複合材料の分別回収方法の工程図である。なお、図１乃至図６で示した構成要素については、図７においても同一の符号を付して、その説明を省略する。また、各段落に記載の符号は、図１乃至図６、図８で示した構成要素の符号と一致するため、その説明を省略する。
【００６９】
まず、本実施例の分別回収対象である複合材料５０Ａ，５０Ｂの構成について、それぞれ図８（ｂ）及び図８（ｂ）を用いて説明する。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれ複合材料の構造を示す縦断面図である。
図８（ａ）に示すように、複合材料５０Ａは、アルミニウムが複合材料５０の両表面に蒸着されることで、アルミニウム層５０ｄ，５０ｄが可溶層５０ａ，５０ｂをそれぞれ被覆してなる。したがって、複合材料５０Ａを、可溶層５０ａ，５０ｂを選択的に溶解する溶媒中に浸漬させても、アルミニウム層５０ｄ，５０ｄによって溶媒が可溶層５０ａ，５０ｂに到達することが阻害される。その結果、可溶層５０ａ，５０ｂと不溶層５０ｃを分別回収することができない。なお、アルミニウム層５０ｄは、可溶層５０ａ，５０ｂのうちのいずれか一方のみを被覆していても良い。この場合、溶媒が可溶層５０ａ，５０ｂのいずれか一方と不溶層５０ｃを分別回収することができない。
【００７０】
また、図８（ｂ）に示すように、複合材料５０Ｂは、アルミニウムが不溶層５０ｃの一方の表面に蒸着されることで、アルミニウム層５０ｄが可溶層５０ａと不溶層５０ｃの間に設けられる。この場合、可溶層５０ａ，５０ｂはこれを選択的に溶解する溶媒によって溶解されるため回収可能であるが、不溶層５０ｃにはアルミニウム層５０ｄが密着したままであり不溶層５０ｃを分別回収することができない。
そこで、本実施例の第１及び第２の変形例に係る分別回収方法を実施することにより、複合材料５０Ａ，５０Ｂの可溶層５０ａ，５０ｂ及び不溶層５０ｃを分別回収することとした。
【００７１】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、実施例２の第１及び第２の変形例に係る分別回収方法３０ａ，３０ｂは、それぞれ、複合材料５０Ａ，５０Ｂがアルミニウム層５０ｄを備える場合に、このアルミニウム層５０ｄを選択的に溶解するアルミニウム層用溶媒を貯留したアルミニウム層溶解槽（図示せず）の内部で、アルミニウム層用溶媒をヒーター（図示せず）によって第２の温度Ｔ２に維持してアルミニウム層５０ｄを溶解させるステップＳ７のアルミニウム層溶解工程を備える。
このとき、アルミニウム層用溶媒は、アルカリ又は酸である。具体的には、例えば、１〜２０（重量％）の水酸化ナトリウムや、２〜１０（重量％）の希塩酸や希硫酸が使用される。また、第２の温度Ｔ２は、３０℃以上、かつ９０℃以下である。なお、ステップＳ５の蒸留工程及びステップＳ６の戻し工程については、分別回収方法３０と同様であるので、これらの工程の図示を省略する。
【００７２】
図７（ａ）に示すように、実施例２の第１の変形例に係る分別回収方法３０ａにおいて、ステップＳ７のアルミニウム層溶解工程は、ステップＳ１(１)の溶解工程の前に設けられる。
ステップＳ７のアルミニウム層溶解工程においては、アルミニウム層用溶媒は、第２の温度Ｔ２に維持されていることから、アルミニウム層５０ｄがアルミニウム層用溶媒に溶解しアルミニウム溶質に変化する。そのため、アルミニウム層溶解槽の内部で、アルミニウム溶質とアルミニウム層５０ｄが除去された複合材料５０Ａを含有する溶液が生成する。
そして、アルミニウム溶質とアルミニウム層５０ｄが除去された複合材料５０Ａは、複合材料５０と同一の構成を有する複合材料に変化していることから、この複合材料に対して分別回収方法３０を実施すると、可溶層５０ａ，５０ｂと不溶層５０ｃが分別回収される。
なお、アルミニウム層５０ｄが、多層の不溶層５０ｃの間に設けられる場合には、それぞれ異なる種類の溶媒を選択した複数回の分別回収方法３０を組み合わせることでアルミニウム層５０ｄを表面に露出させた後、新たに分別回収方法３０ａを実施すると良い。すなわち、アルミニウム層５０ｄが、多層の不溶層５０ｃの間に設けられる場合には、分別回収方法３０ａが適用される。
【００７３】
また、実施例２の第２の変形例に係る分別回収方法３０ｂにおいては、ステップＳ７のアルミニウム層溶解工程は、アルミニウム層５０ｄが可溶層５０ａと不溶層５０ｃの間に設けられる場合に、ステップＳ３の繰り返し工程の後であり、かつステップ４の乾燥工程の前に設けられる。
ステップＳ３の繰り返し工程の後、３個目の溶解槽４の内部では、複合材料５０Ｂの可溶層５０ａ，５０ｂが溶解し、不溶層５０ｃの一方の表面にアルミニウム層５０ｄが密着した複合材料が生成されている。そこで、この複合材料をアルミニウム層溶解槽に投入し、ステップＳ７のアルミニウム層溶解工程を実施すると、不溶層５０ｃが分別回収される。
【００７４】
以上、説明したように、分別回収方法３０ａ，３０ｂによれば、複合材料５０Ａ，５０Ｂのように、複合材料がアルミニウム層５０ｄを備える場合であっても、このアルミニウム層５０ｄを除去することができる。より詳細には、複合材料を構成する複数種類の樹脂フィルムのうち、アルミニウム層５０ｄが積層される位置に関わらず、アルミニウム層５０ｄを除去することができる。そのため、従来、埋立、焼却処分されてきたアルミ蒸着フィルム廃棄物の樹脂部分を分別回収することが可能である。
【００７５】
なお、本発明に係る分別回収方法３０，３０ａ，３０ｂ及びこれに用いる分別回収装置１は、本実施例に示すものに限定されない。例えば、ステップＳ３の繰り返し工程は、溶解工程と分離工程がそれぞれ１回のみ実施される他、これらの工程がそれぞれ２回、又は４回以上繰り返されるものでも良い。
また、ステップ４の乾燥工程と、ステップ６の戻し工程と、貯留槽溶液戻し工程は、それぞれ省略されても良い。さらに、貯留槽１８においては、冷却装置１９が省略されて、放置によって溶液が冷却されても良い。
そして、攪拌棒１１ｃは、２本以上設けられても良い。この他、不溶層５０ｃが、複数種類の樹脂フィルムが互いに密着して分離困難に積層されたものである場合には、この不溶層５０ｃに対し、異なる種類の溶媒を選択した分別回収方法３０が、再度実施されても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、複数種類の樹脂フィルムが分離困難に積層されてなる複合材料を、効率的に分別回収するための分別回収方法およびこれに用いる分別回収装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１…分別回収装置  ２〜４…溶解槽  ２ａ〜４ａ…蓋体  ２ｂ〜４ｂ…上縁  ５〜７…ヒーター  ８〜１０…濾過容器  １１〜１３…攪拌部材  １１ａ…軸体  １１ｂ…横棒  １１ｃ…攪拌棒  １１ｄ…クロスクランプ  １４〜１６…モーター  １７…支持棒  １８…貯留槽  １８ａ…移送管  １８ｂ…戻し配管  １９…冷却装置  ２０…蒸留装置  ２０ａ…移送管  ２１…戻し配管  ２１ａ…コンデンサー  ２２，２３…流路  ３０，３０ａ，３０ｂ…分別回収方法  ５０…複合材料  ５０Ａ…複合材料  ５０Ｂ…複合材料  ５０ａ，５０ｂ…可溶層  ５０ｃ…不溶層  ５０ｄ…アルミニウム層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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