(57)【要約】【課題】  環境負荷が低減された、混合繊維の分離方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の混合繊維の分離方法は、有機酸の存在下、第１の繊維、第２の繊維および第３の繊維からなる群から選択された少なくとも２つを含む混合繊維を加熱処理することにより、前記第２の繊維および前記第３の繊維の少なくとも一方を分解する分解工程を含み、前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、炭素−酸素結合（Ｃ−Ｏ）、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機酸の存在下、第１の繊維、第２の繊維および第３の繊維からなる群から選択された少なくとも２つを含む混合繊維を加熱処理することにより、前記第２の繊維および前記第３の繊維の少なくとも一方を分解する分解工程を含み、
前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、
前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、
前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする、混合繊維の分離方法。
【請求項２】
前記有機酸は、二価以上のカルボン酸である、請求項１記載の分離方法。
【請求項３】
前記有機酸は、クエン酸およびシュウ酸の少なくとも一方である、請求項１または２記載の分離方法。
【請求項４】
ｐＨ２以下の条件下で、前記分解工程を実施する、請求項１から３のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項５】
前記分解工程に先立ち、前記混合繊維を溶媒で洗浄する洗浄工程を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項６】
前記有機酸と前記混合繊維とを含む反応系において、前記有機酸の濃度は、０．１ｗｔ％以上である、請求項１から５のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項７】
前記加熱処理における加熱温度は、８０℃以上である、請求項１から６のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項８】
前記加熱処理における加熱温度は、１００〜１５０℃である、請求項１から７のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項９】
前記分解工程で得られた処理物における繊維状の処理物、粒状の処理物、または溶液状の処理物を分離する分離工程を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項１０】
前記第１の繊維は、ポリプロピレン系繊維、ポリエチレン系繊維、アクリル系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリクラール系繊維、フッ素系繊維、フェノール系繊維、ポリエーテルエステル系繊維、ポリ乳酸系繊維からなる群から選択された少なくとも一つである、請求項１から９のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項１１】
前記第２の繊維は、綿繊維、麻繊維、レーヨン、リヨセル、キュプラ、アセテート、およびトリアセテートからなる群から選択された少なくとも一つである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項１２】
前記第３の繊維は、ナイロン系繊維、タンパク質系繊維、およびアラミド系繊維からなる群から選択された少なくとも一つである、請求項１から１１のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項１３】
第１の繊維と、第２の繊維および第３の繊維の少なくとも一方とを含む混合繊維において、前記第２の繊維および前記第３の繊維の少なくとも一方を分解する分解工程と、
前記分解工程で得られた処理物における繊維状の処理物を回収する繊維状処理物回収工程とを含み、
前記分解工程は、請求項１から１２のいずれか一項に記載の混合繊維の分離方法により実施され、
前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、
前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、
前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする、第１の繊維の製造方法。
【請求項１４】
第２の繊維と、第１の繊維および第３の繊維の少なくとも一方とを含む混合繊維において、前記第２の繊維、または前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解する分解工程と、
前記分解工程で得られた処理物における粒状および溶液状の処理物の少なくとも一方を回収する処理物回収工程とを含み、
前記分解工程は、請求項１から１２のいずれか一項に記載の混合繊維の分離方法により実施され、
前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、
前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、
前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする、第２の繊維の分解物の製造方法。
【請求項１５】
第３の繊維と、第１の繊維および第２の繊維の少なくとも一方とを含む混合繊維において、前記第３の繊維、または前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解する分解工程と、
前記分解工程で得られた処理物における粒状および溶液状の処理物の少なくとも一方を回収する処理物回収工程とを含み、
前記分解工程は、請求項１から１２のいずれか一項に記載の混合繊維の分離方法により実施され、
前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、
前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、
前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする、第３の繊維の分解物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合繊維の分離方法、第１の繊維の製造方法、第２の繊維の分解物の製造方法、および第３の繊維の分解物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維製品の廃棄物総排出量の大部分がリサイクルされておらず、そのほとんどが焼却処分されている。特に繊維製品全体の約半数を占める綿繊維等のセルロース系繊維、ポリエステル系（ＰＥＴ）繊維等の複数の繊維を含む混合繊維は、綿繊維とＰＥＴ繊維との分離の困難性からそのほとんどが焼却処分される。また、前記混合繊維の焼却に多くのエネルギーを要し二酸化炭素を排出するため、環境負荷が高いという問題がある（非特許文献１）。
【０００３】
また、この問題を解決するために、前記混合繊維から前記綿繊維を分離する方法としては、亜臨界水で処理する方法が試みられているが、焼却と同様に多くのエネルギーを要するため、環境負荷が高いという問題がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５５５５４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】経済産業省製造産業局繊維課、旭化成せんい株式会社、“廃棄衣料のリサイクル技術及び高付加価値商品の開発の概要について”、[online]、平成２１年１１月１９日、経済産業省、［平成２９年８月１５日］、インターネット＜URL:http://www.meti.go.jp/policy/tech_evaluation/c00/C0000000H21/091119_seni/seni09-1_5-2.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、例えば、前記特許文献１の混合繊維の分離方法と比較して、環境負荷が低減された、前記混合繊維の分離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】
【０００７】
本発明の混合繊維の分離方法は（以下、「分離方法」ともいう）、有機酸の存在下、第１の繊維、第２の繊維および第３の繊維からなる群から選択された少なくとも２つを含む混合繊維を加熱処理することにより、前記第２の繊維および前記第３の繊維の少なくとも一方を分解する分解工程を含み、
前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、
前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、
前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第１の繊維の製造方法（以下、「第１の製造方法」ともいう）は、第１の繊維と、第２の繊維および第３の繊維の少なくとも一方とを含む混合繊維において、前記第２の繊維および前記第３の繊維の少なくとも一方を分解する分解工程と、
前記分解工程で得られた処理物における繊維状の処理物を回収する繊維状処理物回収工程とを含み、
前記分解工程は、前記本発明の混合繊維の分離方法により実施され、
前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、
前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、
前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の繊維の分解物の製造方法（以下、「第２の製造方法」ともいう）は、第２の繊維と、第１の繊維および第３の繊維の少なくとも一方とを含む混合繊維において、前記第２の繊維、または前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解する分解工程と、
前記分解工程で得られた処理物における粒状および溶液状の処理物の少なくとも一方を回収する処理物回収工程とを含み、
前記分解工程は、前記本発明の混合繊維の分離方法により実施され、
前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、
前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、
前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の繊維の分解物の製造方法（以下、「第３の製造方法」ともいう）は、第３の繊維と、第１の繊維および第２の繊維の少なくとも一方とを含む混合繊維において、前記第３の繊維、または前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解する分解工程と、
前記分解工程で得られた処理物における粒状および溶液状の処理物の少なくとも一方を回収する処理物回収工程とを含み、
前記分解工程は、前記本発明の混合繊維の分離方法により実施され、
前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、
前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、
前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、例えば、前記特許文献１のセルロース系繊維の分離方法と比較して、前記混合繊維を分離する際の環境負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例５における分解物および未分解物の電子顕微鏡写真である。
【図２】図２は、実施例６における処理物およびポリエステル布の応力−ひずみ曲線を示すグラフである。
【図３】図３は、実施例９における反応液のｐＨとセルロース系繊維の分解の程度との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、実施例１１における未分解物の電子顕微鏡写真である。
【図５】図５は、実施例１１における分解物の電子顕微鏡写真である。
【図６】図６は、実施例１２における分解物および未分解物の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
【図７】図７は、実施例１２における分解物の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
【図８】図８は、実施例１２における未分解物の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
【図９】図９は、実施例１２における分解物の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の分離方法において、前記有機酸は、例えば、二価以上のカルボン酸である。
【００１４】
本発明の分離方法において、前記有機酸は、例えば、クエン酸およびシュウ酸の少なくとも一方である。
【００１５】
本発明の分離方法は、例えば、ｐＨ２以下の条件下で、前記分解工程を実施する。
【００１６】
本発明の分離方法は、例えば、前記分解工程に先立ち、前記混合繊維を溶媒で洗浄する洗浄工程を含む。
【００１７】
本発明の分離方法は、例えば、前記有機酸と前記混合繊維とを含む反応系において、前記有機酸の濃度が、０．１ｗｔ％以上である。
【００１８】
本発明の分離方法において、前記加熱処理における加熱温度は、例えば、８０℃以上である。
【００１９】
本発明の分離方法において、前記加熱処理における加熱温度は、例えば、１００〜１５０℃である。
【００２０】
本発明の分離方法は、例えば、前記分解工程で得られた処理物における繊維状の処理物、粒状の処理物、または溶液状の処理物を分離する分離工程を含む。
【００２１】
本発明の分離方法において、前記第１の繊維は、例えば、ポリプロピレン系繊維、ポリエチレン系繊維、アクリル系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリクラール系繊維、フッ素系繊維、フェノール系繊維、ポリエーテルエステル系繊維、ポリ乳酸系繊維からなる群から選択された少なくとも一つである。
【００２２】
本発明の分離方法において、前記第２の繊維は、例えば、綿繊維、麻繊維、レーヨン、リヨセル、キュプラ、アセテート、およびトリアセテートからなる群から選択された少なくとも一つである。
【００２３】
本発明の分離方法において、前記第３の繊維は、例えば、ナイロン系繊維、タンパク質系繊維、およびアラミド系繊維からなる群から選択された少なくとも一つである。
【００２４】
＜混合繊維の分離方法＞
本発明の混合繊維の分離方法は、前述のように、有機酸の存在下、第１の繊維、第２の繊維および第３の繊維からなる群から選択された少なくとも２つを含む混合繊維を加熱処理することにより、前記第２の繊維および前記第３の繊維の少なくとも一方を分解する分解工程を含み、前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする。本発明の分離方法は、前記有機酸の存在下、前記混合繊維を加熱処理することが特徴であり、その他の工程および条件は、特に制限されない。本発明の分離方法は、例えば、前記分解工程において、前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解可能である。このため、本発明の分離方法は、例えば、第２の繊維の分解方法、第３の繊維の分解方法等ということもできる。
【００２５】
本発明者らは、鋭意研究の結果、前記有機酸の存在下、前記混合繊維を加熱処理することにより、前記混合繊維に含まれる各繊維が、前記分解工程後に形状を維持すること、または異なる形態に分解されることを見出した。すなわち、前記分解工程後において、例えば、前記第１の繊維は、繊維状で維持され、前記第２の繊維および前記第３の繊維は、粒状に分解される、または後述の反応系に分散していることを見出した。このため、本発明によれば、前記第１の繊維、前記第２の繊維、および前記第３の繊維を前記分解工程後に異なる形態に分解できるため、例えば、フィルター等の公知の分離手段を用いることにより、それぞれを容易に分離できる。また、前記有機酸の存在下では、前記特許文献１の亜臨界水で処理する方法のように、高温高圧条件下でなくとも、前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解可能である。このため、本発明によれば、前記混合繊維を分解する際の環境負荷を低減できる。さらに、本発明の分離方法は、有機酸を用いるため、例えば、微生物処理等により廃液を処理できる。このため、本発明によれば、例えば、無機酸等の他の酸を用いる場合と比較して、分解後の廃液を効率よく処理できるため、前記混合繊維を分解する際の環境負荷を低減できる。また、本発明の分離方法により得られる処理物における未分解の前記第１の繊維、前記第２の繊維の分解物および前記第３の繊維の分解物は、例えば、さらなる処理を行なわずに、リサイクルに用いることができる。また、本発明の分離方法により得られた前記第１の繊維は、例えば、前記混合繊維における前記第１の繊維の繊維形状や特性を維持している。このため、本発明によれば、例えば、リサイクル性の高い処理物を得ることができる。
【００２６】
本発明において、「混合繊維の分離」は、例えば、前記混合繊維を構成する１以上の繊維の一部または全部を、他の成分から分離することを意味する。
【００２７】
本発明において、「繊維の分解」は、例えば、前記繊維を、未分解の繊維の長さと比較して短縮化することを意味し、前記繊維の断片への分解、および前記繊維のオリゴマー、モノマーまたはモノマーの分解物への分解のいずれの意味でもよい。
【００２８】
本発明において、前記有機酸は、例えば、有機化合物を含む酸を意味する。前記有機酸は、特に制限されず、例えば、水等の溶媒において、均一に分散する有機酸（均一系の有機酸）でもよいし、不均一に分散する有機酸（不均一系の有機酸）でもよい。前記有機酸は、特に制限されず、例えば、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基(スルホン酸基、−ＳＯ３Ｈ)、フェノール性水酸基、エノール基、アルコール基、またはチオール基等の官能基を有する有機酸があげられる。前記有機酸は、例えば、得られた処理物における繊維状の未分解物、すなわち、前記第１の繊維の処理物の耐熱性等の特性の変化を抑制でき、且つ前記第２の繊維および前記第３の繊維の分解効率を向上できることから、好ましくは、前記カルボキシル基を有する有機酸である。前記有機酸は、例えば、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００２９】
前記均一系の有機酸は、例えば、酢酸、クエン酸、マレイン酸、シュウ酸、酒石酸、レプリン酸、乳酸、アスコルビン酸、ギ酸、コハク酸、マロン酸、リンゴ酸、アコニット酸、グルタル酸、アジピン酸、モノクロル酢酸、オキソカルボン酸；グルタミン酸、アスパラギン酸等のアミノ酸；高級脂肪酸、短鎖脂肪酸、中鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸等の脂肪酸；フェニル酢酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフトエ酸等の芳香族カルボン酸等があげられる。
【００３０】
前記不均一系の有機酸は、例えば、前述の官能基を有する樹脂があげられる。前記不均一系の有機酸は、例えば、前記分解工程後に回収が可能となり、再利用できることから、後述する反応系の溶媒に不溶性であることが好ましい。前記不均一系の有機酸は、例えば、酸性イオン交換樹脂（酸性陽イオン交換樹脂）があげられ、前記第２の繊維および前記第３の繊維の分解効率をより向上できることから、好ましくは、強酸性陽イオン交換樹脂であり、より好ましくは、イオン交換基として、スルホ基を有するイオン交換樹脂である。前記酸性イオン交換樹脂は、例えば、市販品を使用できる。具体例として、前記酸性イオン交換樹脂は、例えば、アンバーライト（商標）ＩＲ１２０Ｂ（オルガノ株式会社製）、ダイヤイオン（商標）SK1B（三菱ケミカル社製）、ダウエックス（商標）マラソン（商標）C（ダウケミカル社製）、Muromac（登録商標） C1002（室町ケミカル社製）等があげられる。前記有機酸として前記酸性イオン交換樹脂を用いることにより、例えば、前記分解工程後、前記酸性イオン交換樹脂を回収することができ、有機酸として再利用できる。また、前記酸性イオン交換樹脂は、例えば、再生することにより、有機酸として再利用できる。このため、本発明の分離方法は、例えば、前記酸性イオン交換樹脂を用いることにより、環境負荷をより抑制できる。
【００３１】
前記有機酸は、例えば、１つのカルボキシル基を有する有機酸と比較して、より低い濃度で前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解できることから、より好ましくは、２つ以上のカルボキシル基を有する有機酸、すなわち、二価以上のカルボン酸である。また、前記有機酸は、例えば、後述する反応系において、他の有機酸より相対的に低い濃度でも、さらに効率よく各繊維を分離でき、分解後の廃液をより効率よく処理でき、前記混合繊維を常圧で分解可能であることから、さらに好ましくは、シュウ酸である。前記有機酸は、例えば、安全性が高く、且つ分解後の廃液をより効率よく処理できることから、さらに好ましくは、クエン酸である。
【００３２】
本発明において、前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維である。前記構造単位は、例えば、各繊維における反復する化学構造を意味する（以下、同様）。前記炭素−炭素結合を有する繊維は、例えば、ポリプロピレン等のポリプロピレン系繊維、ポリエチレン等のポリエチレン系繊維、アクリル等のアクリル系繊維、ポリ塩化ビニリデン等のポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル等のポリ塩化ビニル系繊維、ポリビニルアルコール、ビニロン等のポリビニルアルコール系繊維、コーデラン（商標）等のポリクラール系繊維、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系繊維、フェノール系繊維、ポリエーテルエステル系繊維、ポリ乳酸系繊維等があげられる。前記ウレタン結合を有する繊維は、例えば、ポリウレタン等のポリウレタン系繊維があげられる。前記エステル結合を有する繊維は、例えば、ポリエステル等のポリエステル系繊維があげられる。
【００３３】
前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維である。前記β−グリコシド結合で結合する繊維は、例えば、セルロース系繊維があげられる。前記セルロース系繊維は、特に制限されず、例えば、綿繊維、麻繊維、パルプ等の天然セルロース系繊維；キュプラ、レーヨン、アセテート、トリアセテート等の再生セルロース系繊維、リヨセル（テンセル（登録商標））等の半合成セルロース系繊維があげられる。前記天然セルロース系繊維は、例えば、綿花等の植物から採取されたセルロース系繊維を意味する。前記再生セルロース系繊維は、例えば、セルロース系繊維を溶媒に溶解し、繊維に成形加工したものを意味する。前記半合成セルロース系繊維は、例えば、セルロース系繊維におけるセルロースの水酸基を置換基により置換した繊維を意味する。前記セルロース系繊維は、例えば、キチン、キトサン等のセルロースの一部の水酸基が、他の置換基に置換された分子、セルロース以外の分子を、その構成に含んでもよい。前記セルロース系繊維は、例えば、前記セルロース系繊維を含む繊維製品、紙製品等のセルロース系繊維の加工品でもよい。
【００３４】
前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合（ペプチド結合）で結合する繊維である。前記アミド結合で結合する繊維は、例えば、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６，１２等のナイロン系繊維；ウール、シルク（絹）等のタンパク質系繊維；ケブラー（登録商標）、トワロン（登録商標）、ノーメックス（登録商標）、コーネックス（登録商標）等のアラミド系繊維等があげられる。
【００３５】
前記混合繊維は、前述のように、前記第１の繊維、前記第２の繊維および前記第３の繊維からなる群から選択された少なくとも２つを含む。前記混合繊維は、例えば、２種類の繊維を含んでもよいし、３種類の繊維を含んでもよい。前記混合繊維は、例えば、本発明の分離方法により容易に分離できることから、前記第１の繊維と前記第２の繊維との混合繊維および前記第１の繊維と前記第３の繊維との少なくとも一方であることが好ましい。前記混合繊維は、例えば、前述の繊維の複合繊維であり、具体例として、前述の２種類の繊維または３種類の繊維を混紡、混繊、または交繊した繊維である。前記混合繊維における各繊維の割合は、特に制限されない。また、前記混合繊維の大きさも特に制限されない。前記混合繊維は、例えば、前記混合繊維を含む繊維製品等の混合繊維の加工品でもよい。前記混合繊維は、例えば、他の成分から構成される繊維、他の成分等を含んでもよい。前記他の成分は、例えば、顔料、染料、プリント素材、糊、汚れ等があげられる。前記混合繊維が前記混合繊維の加工品である場合、前記加工品は、例えば、前記顔料および前記染料の少なくとも一方で染色されてもよいし、プリント素材によりプリントされてもよい。
【００３６】
本発明において、前記分解工程は、前記有機酸および前記混合繊維の存在下で実施される。このため、本発明の分離方法は、例えば、前記有機酸および前記混合繊維を含む反応系に対し、前記分解工程を実施するということもできる。前記反応系は、例えば、液体系であることが好ましく、前記有機酸および前記混合繊維を含む反応液ということもできる。前記液体系が含む溶媒は、特に制限されず、水、または水以外のプロトン性溶媒、非プロトン性極性溶媒、および非プロトン性無極性溶媒からなる群から選択された少なくとも一つと水との混合溶媒等があげられる。前記水は、例えば、実質的に水であればよい。前記「実質的に水である」とは、例えば、完全な水（例えば、純水）の他に、微量の有機溶媒を含む水でもよいことを意味する。前記微量の有機溶媒は、例えば、検出限界以下である。前記溶媒は、例えば、さらに、塩化ナトリウム等の塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリエチレングリコール等の界面活性剤を含んでもよい。
【００３７】
一般的に、リサイクル等で処理する混合繊維は、例えば、前記他の成分を含む。このため、本発明の分離方法は、例えば、前記分解工程に先立ち、前記混合繊維を溶媒で洗浄する洗浄工程を含むことが好ましい。本発明の分離方法は、前記洗浄工程を含むことにより、例えば、前記混合繊維に含まれる他の成分を低減することができ、後述の分解工程において、より効率よく前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解することができる。前記溶媒は、例えば、前述の液体系における溶媒の説明を援用できる。前記溶媒による前記混合繊維の洗浄方法は、特に制限されず、前記溶媒と前記混合繊維とを接触させることにより実施でき、より具体的には、前記溶媒と前記混合繊維とを含む混合液を撹拌することにより実施でき、例えば、市販の洗濯機を用いて洗濯することにより実施してもよい。具体例として、前記混合繊維に付着した洗濯糊（例えば、ポリビニルアルコール）を除去する場合、例えば、市販の洗濯機で水洗いまたは湯通しをすることにより実施できる。また、前記混合繊維に付着した洗濯糊を除去する場合、例えば、前記混合繊維を約８０℃の水と混合した後、約３０秒撹拌後、前記水を除去する操作を１セットとし、３セット実施することにより、実施できる。前記洗浄温度は、例えば、前記溶媒の温度である。
【００３８】
前記洗浄工程後、前記混合液の溶媒を除去してもよい。この場合、前記溶媒除去後の混合繊維に対して、例えば、前記有機酸を含む溶媒を添加し、前記分解工程を実施する。前記溶媒の除去方法は、特に制限されず、公知の固液分離方法により実施できる。また、前記洗浄工程後、前記混合液を前記反応液とし、前記混合液に対して前記分解工程を実施してもよい。この場合、前記混合液は、前記洗浄工程において、前記有機酸を含む反応液としてもよいし、前記洗浄工程後に、前記有機酸を前記混合液に添加することにより、前記反応液としてもよい。前記反応液における有機酸の濃度、前記反応液のｐＨ等については、後述する。
【００３９】
つぎに、前記分解工程では、前記有機酸の存在下、前記混合繊維を加熱処理することにより、前記第２の繊維および前記第３の繊維の少なくとも一方を分解する。前記分解工程では、例えば、前記加熱処理により前記第２の繊維および前記第３の繊維における構造単位間の結合の切断が主に生じる。具体例として、前記第２の繊維では、例えば、β−グリコシド結合（アセタール結合）の加水分解等が生起され、前記第２の繊維が断片化および／または可溶化する。また、前記第３の繊維では、例えば、アミド結合の加水分解が生起され、前記第３の繊維が断片化および／または可溶化する。このため、例えば、前記混合繊維の処理物において、前記第２の繊維の分解物である第２の繊維の粒状（例えば、粉状または微粉末状）の断片化物と、可溶化物（溶液状の処理物）とが生じ、また、前記第３の繊維の分解物である第３の繊維の粒状（粉状または微粉末状）の断片化物と、可溶化物（溶液状の処理物）とが生じる。他方、前記第１の繊維では、例えば、前記第１の繊維の構造単位間の結合の切断がほとんど生起されない。このため、例えば、前記混合繊維の処理物において、前記未分解物として、前記第１の繊維が残存すると推定される。このような、前記分解工程後の第１の繊維、第２の繊維、および第３の繊維の状態の違いは、例えば、前記第１の繊維、前記第２の繊維、および前記第３の繊維における構造単位間の結合の強さの違いによると推定される。具体的には、前記第１の繊維、前記第２の繊維、および前記第３の繊維は、例えば、前記有機酸存在下では、この順序で各繊維の構造単位間の結合が弱くなっていくと考えられる。このため、前記混合繊維を分解した際に、例えば、前記第１の繊維と比較して、前記第２の繊維は、分解されやすく、前記第３の繊維は、より分解されやすいため、前述の分解工程後の状態の違いが生じると推定される。また、前述のように、前記第２の繊維と前記第３の繊維とは、例えば、有機酸存在下での結合力が異なると推定されるため、前記第２の繊維と前記第３の繊維とは、例えば、条件を適切に設定することで、一方の繊維を選択的に可溶化し、他方の繊維を粒状に分解することができる。なお、本発明は、前記推定に何ら制限されない。前記処理物における未分解物は、例えば、前記第２の繊維の未分解物および前記第３の繊維の未分解物のいずれか一つ以上を含んでもよい。
【００４０】
前記分解工程において、前記加熱処理は、例えば、前記反応系に対して、ヒータ等の公知の加熱手段により加熱することにより実施できる。前記反応系は、例えば、前記有機酸を含む溶媒と、前記混合繊維とを接触させることにより、調製できる。前記加熱手段による加熱方式は、特に制限されず、例えば、バッチ式でもよいし、連続式でもよい。前記分解工程では、例えば、前記加熱処理中または加熱処理後に、前記混合系を撹拌することが好ましい。これにより、例えば、より効率よく前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解できる。このようにして、前記第２の繊維および前記第３の繊維の一部または全部が分解した、前記混合繊維の処理物を得ることができる。
【００４１】
前記加熱処理における加熱条件は、特に制限されず、例えば、前記分解工程後の分解物に含まれる第２の繊維および第３の繊維の少なくとも一方の断片化および／または可溶化の程度に応じて、適宜設定できる。前記加熱処理時の加熱温度を高くする、および／または加熱時間を長くすることで、例えば、前記第２の繊維および前記第３の繊維の少なくとも一方の断片化および／または可溶化を促進できる。また、前記加熱処理時の加熱温度を低くする、および／または加熱時間を短くすることで、例えば、前記第２の繊維および前記第３の繊維の少なくとも一方の断片化および／または可溶化を抑制できる。具体例として、１ｗｔ％シュウ酸水溶液と、前記セルロース系繊維を含む混合繊維との反応液を１５０℃の条件で２時間加熱処理した場合、得られた処理物におけるセルロース系繊維の断片の長さは、例えば、約１０〜１００μｍである。前記加熱温度は、例えば、前記加熱処理実施時の圧力における前記液体系の溶媒の凝固点以上沸点以下の温度であればよい。前記加熱温度の下限は、特に制限されず、例えば、０℃、８０℃、１００℃、１３０℃である。前記加熱温度の上限は、特に制限されず、例えば、３００℃、２５０℃、２００℃、１５０℃である。前記加熱温度の範囲は、特に制限されず、例えば、０〜３００℃であり、前記処理物の変色を抑制でき、前記第１の繊維の分解を抑制できることから、好ましくは、８０〜１５０℃、１００〜１５０℃、１３０〜１５０℃である。前記加熱温度は、前記反応系（例えば、反応液）の温度である。また、前記加熱時間は、例えば、０．５〜６時間、０．５〜２時間、１〜２時間である。前記分解工程では、前記加熱処理時に、前記反応系に対し、加圧してもよい。前記反応系に対し加圧する場合、例えば、前記反応系を密閉可能な容器に導入し、加圧することにより実施できる。前記加圧時の圧力は、特に制限されず、例えば、前記容器の最高使用圧力以下である。
【００４２】
前記分解工程において、前記有機酸の濃度は、特に制限されず、例えば、前記有機酸の種類に応じて適宜設定できる。具体例として、前記反応系（例えば、反応液）における前記有機酸の濃度の下限は、特に制限されず、例えば、０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ％、２ｗｔ％である。また、前記有機酸の濃度の上限は、特に制限されず、例えば、飽和溶液の濃度、７０ｗｔ％、２８ｗｔ％、１０ｗｔ％、５ｗｔ％である。前記有機酸の濃度の範囲は、例えば、０．１〜７０ｗｔ％、０．１〜２８ｗｔ％、０．５〜５ｗｔ％、２〜１０ｗｔ％、５〜１０ｗｔ％である。前記有機酸の濃度は、例えば、１種類の有機酸の濃度でもよいし、２種類以上の有機酸の濃度の合計の濃度でもよい。前記有機酸がシュウ酸の場合、前記反応系におけるシュウ酸の濃度は、例えば、０．１〜１０ｗｔ％、２〜５ｗｔ％である。また、前記有機酸がクエン酸の場合、前記反応系におけるクエン酸の濃度は、例えば、０．１〜７０ｗｔ％、５〜１０ｗｔ％である。前記有機酸の濃度は、例えば、前記分解工程の開始時の濃度である。前記有機酸がマレイン酸の場合、前記反応系におけるマレイン酸の濃度は、例えば、０．１〜２８ｗｔ％、０．５〜５ｗｔ％である。前記有機酸の濃度は、例えば、前記分解工程の開始時、すなわち、加熱処理の開始時の濃度である。
【００４３】
前記分解工程は、例えば、より低いｐＨ条件で実施することにより、前記第２の繊維および前記第３の繊維をより効率よく分解できる。このため、本発明の分離方法は、ｐＨ２以下の条件下で、より具体的には、前記反応系（例えば、反応液）のｐＨが、例えば、ｐＨ２以下、ｐＨ２未満の条件下で前記分解工程を実施することが好ましい。前記反応系のｐＨは、例えば、前記分解工程開始時のｐＨである。前記反応系のｐＨは、例えば、前記有機酸のみで調整してもよいし、他の酸を用いて調整してもよい。前記反応系のｐＨは、例えば、下記ｐＨ測定条件で測定した際のｐＨである。
【００４４】
（ｐＨ測定条件）
使用機器： SevenEasy（METTLER TOLEDO社製）
電極：InLab Expert Pro
温度：２０℃
【００４５】
前記分解工程において、前記有機酸と、前記加熱条件との組合せは、特に制限されず、例えば、下記（１）、（２）または（３）の組合せがあげられる。
（１）シュウ酸
シュウ酸の濃度：  ０．１〜１０ｗｔ％、２〜５ｗｔ％
加熱温度：        ８０〜１５０℃、８０〜１５０℃、１３０〜１４０℃
加熱時間：        ０．１〜６時間、０．５〜１時間
（２）クエン酸
クエン酸の濃度：  ０．１〜７０ｗｔ％、５〜１０ｗｔ％
加熱温度：        ８０〜１５０℃、８０〜１５０℃、１４０〜１５０℃
加熱時間：        ０．１〜６時間、０．５〜２時間
（３）マレイン酸
マレイン酸の濃度：０．１〜２８ｗｔ％、０．５〜５ｗｔ％
加熱温度：        ８０〜１５０℃、８０〜１５０℃、１３０〜１５０℃
加熱時間：        ０．１〜６時間、１〜２時間
【００４６】
前記分解工程で得られた処理物に含まれる、未分解の第１の繊維、第２の繊維の断片化物および可溶化物、ならびに第３の繊維の断片化物および可溶化物は、例えば、他の用途に用いることができる。このため、本発明の分離方法は、例えば、前記分解工程で得られた処理物における繊維状の処理物、粒状の処理物、および／または溶液状の処理物を分離する分離工程を含む。
【００４７】
前述のように、前記第１の繊維は、例えば、前記分解工程では分解されないため、前記分解工程後、未分解の状態、すなわち、繊維状で存在する。また、前記第２の繊維は、例えば、前記分解工程において、β−グリコシド結合の加水分解等が生起し、前記第２の繊維が断片化および／または可溶化するため、前記分解工程後、断片化および／または可溶化した状態、すなわち、粒状および／または溶液状（前記反応系または前記反応液に分散した状態）で存在する。さらに、前記第３の繊維は、例えば、前記分解工程において、アミド結合の加水分解が生起し、前記第３の繊維が断片化および／または可溶化するため、前記分解工程後、断片化および／または可溶化した状態、すなわち、粒状および／または溶液状で存在する。このため、前記分離工程において、前記繊維状の処理物、前記粒状の処理物、および前記溶液状の処理物は、例えば、それぞれ、公知の分離手段を用いて、前記分解工程で得られた処理物から分離することができる。前記処理物における溶液状の処理物を分離する場合、例えば、前記繊維状の処理物が通過できず、前記粒状の処理物および前記溶液状の処理物の断片が通過可能なフィルター等のろ材により、前記処理物をろ過することにより、前記繊維状の処理物を残渣として、前記粒状の処理物および前記溶液状の処理物をろ液として分離できる。さらに、前記繊維状の処理物の分離後のろ液について、例えば、前記粒状の処理物が通過できないフィルター等のろ材により、ろ過することにより、前記粒状の処理物をろ材上の残渣として、前記溶液状の処理物をろ液として分離できる。前記ろ材の目開きは前記繊維状の処理物および前記粒状の処理物の大きさに応じて、適宜設定できる。具体例として、前記分解工程後の処理物の常圧における沸点以下まで温度を下げた後に、前記処理物を目開き１ｍｍのふるいにかけ、前記未分解物（前記繊維状の処理物）と、前記分解物の懸濁液とに分け、さらに、前記懸濁液を５μｍメッシュの親水化フッ化樹脂（例えば、テフロン（登録商標））製のメンブランを通過させ、前記粒状の処理物および前記溶液状の処理物を濾別する方法があげられる。前記繊維状の処理物、前記粒状の処理物、および前記溶液状の処理物は、上記分離手段を用いた方法以外に、例えば、前記処理物における前記繊維状の処理物を回収し、さらに回収後の処理物について、遠心分離により、前記粒状の処理物を沈降させることによっても、分離できる。本発明の分離方法は、例えば、前記分離工程後の前記繊維状の処理物、前記粒状の処理物、および前記溶液状の処理物のいずれか一つ以上を回収してもよく、２つを回収してもよく、全てを回収してもよい。また、回収した前記繊維状の処理物および前記粒状の処理物について、例えば、前記溶媒を用いて、洗浄してもよい。
【００４８】
このようにして、前記混合繊維における前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解し、さらに、例えば、前記混合繊維の処理物における前記繊維状の処理物、前記粒状の処理物、および前記溶液状の処理物の１つ以上を回収できる。本発明の分離方法では、例えば、いずれか１つ、２つ、または３つを回収してもよい。
【００４９】
＜第１の繊維の製造方法＞
本発明の第１の繊維の製造方法は、前述のように、第１の繊維と、第２の繊維および第３の繊維の少なくとも一方とを含む混合繊維において、前記第２の繊維および前記第３の繊維の少なくとも一方を分解する分解工程と、前記分解工程で得られた処理物における繊維状の処理物を回収する繊維状処理物回収工程とを含み、前記分解工程は、前記本発明の混合繊維の分離方法により実施され、前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする。本発明の第１の製造方法は、前記分解工程が、前記本発明の混合繊維の分離方法により実施されることが特徴であり、その他の工程および条件は、特に制限されない。本発明の第１の製造方法によれば、例えば、前記混合繊維から、リサイクル性の高い第１の繊維を製造することができる。本発明の第１の製造方法は、例えば、前記本発明の分離方法の説明を援用できる。
【００５０】
本発明の第１の製造方法は、前記分解工程に先立ち、前記混合繊維を溶媒で洗浄する洗浄工程を含んでもよい。前記洗浄工程は、例えば、前記本発明の分離方法における洗浄工程の説明を援用できる。
【００５１】
前記分解工程は、前記本発明の分離方法と同様に実施できる。
【００５２】
つぎに、前記繊維状処理物回収工程は、前記分解工程で得られた処理物について、前記処理物における繊維状の処理物を回収する。前記繊維状処理物回収工程は、前記本発明の分離方法の分離工程の説明において、前記繊維状の処理物を回収する場合の説明を援用できる。前述のように、前記未分解物の大半または全部は、前記第１の繊維である。このため、前記未分解物を回収することにより、前記混合繊維から前記第１の繊維を製造することができる。
【００５３】
＜第１の繊維＞
本発明の第１の繊維は、前記本発明の第１の繊維の製造方法により得られたことを特徴とする。本発明の第１の繊維は、前記本発明の第１の繊維の製造方法により得られたことが特徴であり、その他の構成および条件は、特に制限されない。本発明の第１の繊維は、例えば、前記本発明の第１の繊維の製造方法の説明を援用できる。本発明の第１の繊維は、前述のように、例えば、さらなる処理を行なわずに、リサイクルに用いることができる。また、本発明の第１の繊維は、前述のように、例えば、前記第１の繊維の繊維形状や特性を維持している。このため、本発明の第１の繊維は、例えば、リサイクル性が高い。
【００５４】
本発明の第１の繊維は、例えば、前記第２の繊維および前記第３の繊維を含んでもよい。
【００５５】
本発明の第１の繊維の用途は、特に制限されず、例えば、再生繊維またはコンポジット材料としてマテリアルリサイクルに用いてもよいし、解重合を行ってモノマーに変化させるケミカルリサイクルに用いてもよい。
【００５６】
＜第２の繊維の分解物の製造方法＞
本発明の第２の繊維の分解物の製造方法は、前述のように、第２の繊維と、第１の繊維および第３の繊維の少なくとも一方とを含む混合繊維において、前記第２の繊維、または前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解する分解工程と、前記分解工程で得られた処理物における粒状および溶液状の処理物の少なくとも一方を回収する処理物回収工程とを含み、前記分解工程は、前記本発明の混合繊維の分離方法により実施され、前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする。本発明の第２の製造方法は、前記分解工程が、前記本発明の混合繊維の分離方法により実施されることが特徴であり、その他の工程および条件は、特に制限されない。本発明の第２の製造方法によれば、例えば、前記混合繊維から、前記第２の繊維の断片化物（粒状の処理物）および／または可溶化物（溶液状の処理物）を製造することができるため、リサイクルが容易であり、またリサイクル性が高い。本発明の第２の製造方法は、例えば、前記本発明の分離方法の説明を援用できる。
【００５７】
本発明の第２の製造方法は、前記分解工程に先立ち、前記混合繊維を溶媒で洗浄する洗浄工程を含んでもよい。前記洗浄工程は、例えば、前記本発明の分離方法における洗浄工程の説明を援用できる。
【００５８】
前記分解工程は、前記本発明の分離方法と同様に実施できる。
【００５９】
つぎに、前記処理物回収工程は、前記分解工程で得られた処理物について、前記処理物における粒状および溶液状の処理物の少なくとも一方を回収する。前記処理物回収工程は、前記本発明の分離方法の分離工程の説明において、前記粒状および溶液状の処理物を回収する場合の説明を援用できる。前述のように、前記粒状および溶液状の処理物は、例えば、前記第２の繊維の断片化物および可溶化物である。このため、前記粒状および溶液状の処理物を回収することにより、前記混合繊維から前記第２の繊維の分解物を製造することができる。
【００６０】
＜第２の繊維の分解物＞
本発明の第２の繊維の分解物は、前記本発明の第２の繊維の分解物の製造方法により得られたことを特徴とする。本発明の第２の繊維の分解物は、前記本発明の第２の繊維の分解物の製造方法により得られたことが特徴であり、その他の構成および条件は、特に制限されない。本発明の第２の繊維の分解物は、例えば、前記本発明の第２の繊維の分解物の製造方法の説明を援用できる。本発明の第２の繊維の分解物は、例えば、さらなる処理を行なわずに、リサイクルに用いることができる。このため、本発明の第２の繊維の分解物は、例えば、リサイクル性が高い。
【００６１】
本発明の第２の繊維の分解物は、例えば、粒状および／または溶液状である。本発明の第２の繊維の分解物の用途は、特に制限されず、例えば、補強用繊維として用いてもよい。また、前記第２の繊維がセルロース系繊維の場合、本発明の第２の繊維の分解物は、例えば、溶媒に溶解させ、再生セルロース繊維原料として用いてもよく、粉末セルロースと同様に用いることもできる。
【００６２】
＜第３の繊維の分解物の製造方法＞
本発明の第３の繊維の分解物の製造方法は、前述のように第３の繊維と、第１の繊維および第２の繊維の少なくとも一方とを含む混合繊維において、前記第３の繊維、または前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解する分解工程と、前記分解工程で得られた処理物における粒状および溶液状の処理物の少なくとも一方を回収する処理物回収工程とを含み、前記分解工程は、前記本発明の混合繊維の分離方法により実施され、前記第１の繊維は、その構造単位が、炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合、ウレタン結合、またはエステル結合で結合する繊維であり、前記第２の繊維は、その構造単位が、β−グリコシド結合で結合する繊維であり、前記第３の繊維は、その構造単位が、アミド結合で結合する繊維であることを特徴とする。本発明の第３の製造方法は、前記分解工程が、前記本発明の混合繊維の分離方法により実施されることが特徴であり、その他の工程および条件は、特に制限されない。本発明の第３の製造方法によれば、例えば、前記混合繊維から、前記第３の繊維の断片化物（粒状の処理物）および／または可溶化物（溶液状の処理物）を製造することができるため、リサイクルが容易であり、またリサイクル性が高い。本発明の第３の製造方法は、例えば、前記本発明の分離方法の説明を援用できる。
【００６３】
本発明の第３の製造方法は、前記分解工程に先立ち、前記混合繊維を溶媒で洗浄する洗浄工程を含んでもよい。前記洗浄工程は、例えば、前記本発明の分離方法における洗浄工程の説明を援用できる。
【００６４】
前記分解工程は、前記本発明の分離方法と同様に実施できる。
【００６５】
つぎに、前記処理物回収工程は、前記分解工程で得られた処理物について、前記処理物における粒状および溶液状の処理物の少なくとも一方を回収する。前記処理物回収工程は、前記本発明の分離方法の分離工程の説明において、前記粒状および溶液状の処理物を回収する場合の説明を援用できる。前述のように、前記粒状および溶液状の処理物は、例えば、前記第２の繊維の断片化物および可溶化物である。このため、前記粒状および溶液状の処理物を回収することにより、前記混合繊維から前記第３の繊維の分解物を製造することができる。
【００６６】
＜第３の繊維の分解物＞
本発明の第３の繊維の分解物は、前記本発明の第３の繊維の分解物の製造方法により得られたことを特徴とする。本発明の第３の繊維の分解物は、前記本発明の第３の繊維の分解物の製造方法により得られたことが特徴であり、その他の構成および条件は、特に制限されない。本発明の第３の繊維の分解物は、例えば、前記本発明の第３の繊維の分解物の製造方法の説明を援用できる。本発明の第３の繊維の分解物は、例えば、さらなる処理を行なわずに、リサイクルに用いることができる。このため、本発明の第３の繊維の分解物は、例えば、リサイクルが容易であり、またリサイクル性が高い。
【００６７】
本発明の第３の繊維の分解物は、例えば、粒状および／または溶液状である。本発明の第３の繊維の分解物の用途は、特に制限されず、例えば、粉末造形用材料、化粧品、塗料用添加剤等に用いることができる。
【実施例】
【００６８】
つぎに、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は、下記の実施例により制限されない。
【００６９】
［実施例１］
公知の混合繊維におけるセルロース系繊維の分離方法に基づき、評価基準を策定した。
【００７０】
第１の繊維であるポリエステル（Ｐ）および第２の繊維である綿（Ｃ）との重量比（Ｐ：Ｃ）が６５：３５である混合繊維から製造された布帛（松山市内で購入）１００ｍｇと、０．４ｗｔ％塩酸１０ｍＬとを耐圧容器（耐圧チューブ、アズワン社製）に入れ、１３０〜１５０℃、０．５〜２時間の条件で、マグネティックスターラーで撹拌しながら加熱処理した。この結果、粉末状（粒状）の分解物と繊維状の未分解物が得られた。前記分解物と前記未分解物とを含む処理物を、目開き１ｍｍのふるいを用い、前記未分解物（繊維状）を回収した後、さらに５μｍメッシュのメンブランフィルターで前記分解物（粉状）と溶液（溶液状、溶解）とを分離し、それぞれを回収した。回収した前記未分解物および前記分解物について、重量を測定し、それぞれについて、前記布帛の重量に対する前記未分解物の重量および分解物の重量（収率）を算出した。
【００７１】
その結果、処理温度が１４０℃以上では、前記未分解物が、前記混合繊維に対して収率７０％で得られた。回収した分解物（綿成分）の収率は混合繊維に対して１８〜２３％であり、前記布帛中の綿成分としての収率は５０％以上であった。この結果から、前記布帛の重量（１００％）に対する前記未分解物の重量が、６０〜７０％であり、且つ前記回収した分解物（綿成分）の重量が、２５〜３５％である場合を、前述の布帛を用いた際の特に良好な結果として、これ以降、評価した（以下、表中では、太字で示す）。
【００７２】
［実施例２］
前記有機酸として酢酸を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できることを確認した。
【００７３】
前記布帛１００ｍｇと、所定濃度（５、１０、２０、４０、または１００ｗｔ％）の酢酸水溶液１０ｍＬとを耐圧容器に入れ、１５０℃、２時間の条件で、マグネティックスターラーで撹拌しながら加熱処理した。得られた処理物について、前記実施例１と同様にして、前記未分解物と前記分解物の収率を算出した。また、比較例として、前記布帛に代えて、綿１００％の綿布（松山市内で購入）またはポリエステル１００％のポリエステル布（松山市内で購入）を用いた以外は、同様にして、収率を算出した。これらの結果を下記表１に示す。なお、表中の理論値は、前記布帛における綿成分が分解物としてポリエステル成分から完全に分離された場合の値を示す（以下、同様）。
【００７４】
【表１】
2019035022.tif 000003
【００７５】
前記表１に示すように、実施例では、いずれの酢酸濃度においても、前記未分解物および分解物が得られた。また、酢酸濃度が２０〜４０ｗｔ％では、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。他方、比較例では、綿布を用いた場合、酢酸濃度が５ｗｔ％の場合、前記分解物とともに未分解物が残ったが、酢酸濃度が１０〜１００ｗｔ％の場合、綿布が完全に分解物に変化した。また、ポリエステル布を用いた場合、いずれの酢酸濃度においても、ポリエステル布は、未分解物のままであった。
【００７６】
これらの結果から、前記有機酸として酢酸を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できることがわかった。
【００７７】
［実施例３］
前記有機酸としてクエン酸を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できることを確認した。
【００７８】
前記酢酸水溶液に代えて、所定濃度（０．５、１、５、３０、または４０ｗｔ％）のクエン酸水溶液を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、収率を算出した。また、前記布帛に代えて、前記綿布または前記ポリエステル布を用いた以外は、同様にして収率を算出した。これらの結果を下記表２に示す。
【００７９】
【表２】
2019035022.tif 000004
【００８０】
前記表２に示すように、実施例では、いずれのクエン酸濃度においても、前記未分解物および分解物が得られた。また、クエン酸の濃度が５〜４０ｗｔ％では、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。他方、比較例では、綿布を用いた場合、いずれのクエン酸濃度においても、綿布が完全に分解物に変化した。また、ポリエステル布を用いた場合、いずれのクエン酸濃度においても、ポリエステル布は、未分解物のままであった。
【００８１】
つぎに、前記布帛について、クエン酸濃度を５ｗｔ％に固定し、温度を１３０〜１５０℃、加熱時間を０．５〜２時間で処理した際の経時的な収率を算出した。また、前記布帛に代えて、前記綿布を用いた以外は、同様にして経時的な収率を算出した。これらの結果を、下記表３に示す。
【００８２】
【表３】
2019035022.tif 000005
【００８３】
前記表３に示すように、実施例では、いずれの加熱温度においても、経時的に前記分解物が増加し、前記混合繊維における綿成分が分解した。また、加熱温度が１５０℃の場合、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。他方、比較例では、いずれの加熱温度においても、経時的に前記分解物が増加し、前記綿布における綿成分が分解した。また、加熱温度が１５０℃で、加熱時間が１時間以上の場合、得られた分解物で着色が観察された。この結果から、セルロース系繊維の含有率が高い前記混合繊維について、加熱温度を１５０℃とし、加熱処理する場合、加熱時間は１時間未満に調整することが好ましいことが示唆された。
【００８４】
これらの結果から、前記有機酸としてクエン酸を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できることがわかった。
【００８５】
［実施例４］
前記有機酸としてマレイン酸を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できることを確認した。
【００８６】
前記酢酸水溶液に代えて、所定濃度（０．１、０．５、または１．０ｗｔ％）のマレイン酸水溶液を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、収率を算出した。また、前記布帛に代えて、前記綿布または前記ポリエステル布を用いた以外は、同様にして収率を算出した。これらの結果を下記表４に示す。
【００８７】
【表４】
2019035022.tif 000006
【００８８】
前記表４に示すように、実施例では、いずれのマレイン酸濃度においても、前記未分解物および分解物が得られた。また、マレイン酸の濃度が０．５〜１ｗｔ％では、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。他方、比較例では、綿布を用いた場合、いずれのマレイン酸濃度においても、綿布が完全に分解物に変化した。また、ポリエステル布を用いた場合、いずれのマレイン酸濃度においても、ポリエステル布は、未分解物のままであった。
【００８９】
つぎに、前記布帛について、マレイン酸濃度を１ｗｔ％に固定し、温度を１３０〜１５０℃、加熱時間を０．５〜２時間で処理した際の経時的な収率を算出した。また、前記布帛に代えて、前記綿布を用いた以外は、同様にして経時的な収率を算出した。これらの結果を、下記表５に示す。
【００９０】
【表５】
2019035022.tif 000007
【００９１】
前記表５に示すように、実施例では、いずれの加熱温度においても、経時的に前記分解物が増加し、前記混合繊維における綿成分が分解した。また、加熱温度が１５０℃であり、加熱時間が２時間の場合、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。また、この際に、前記分解物に着色が見られたことから、綿成分が分子レベルで分解したことが示唆された。他方、比較例では、いずれの加熱温度においても、経時的に前記分解物が増加し、前記綿布における綿成分が分解した。
【００９２】
これらの結果から、前記有機酸としてマレイン酸を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できることがわかった。
【００９３】
［実施例５］
前記有機酸としてシュウ酸を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離でき、且つ得られた処理物における分解物がセルロース系繊維の断片であり、未分解物がポリエステル系繊維であることを確認した。
【００９４】
前記酢酸水溶液に代えて、所定濃度（０．５、１．０、または２０ｗｔ％）のシュウ酸水溶液を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、収率を算出した。また、前記布帛に代えて、前記綿布または前記ポリエステル布を用いた以外は、同様にして収率を算出した。これらの結果を下記表６に示す。
【００９５】
【表６】
2019035022.tif 000008
【００９６】
前記表６に示すように、実施例では、いずれのシュウ酸濃度においても、前記未分解物および分解物が得られた。また、シュウ酸の濃度が１〜５ｗｔ％では、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。他方、比較例では、綿布を用いた場合、いずれのシュウ酸濃度においても、綿布が完全に分解物に変化した。また、ポリエステル布を用いた場合、いずれのシュウ酸濃度においても、ポリエステル布は、未分解物のままであった。
【００９７】
つぎに、前記布帛について、シュウ酸濃度を５ｗｔ％とし、温度を１３０〜１５０℃、加熱時間を０．５〜２時間で処理した際の経時的な収率を算出した。また、前記布帛に代えて、前記綿布を用いた以外は、同様にして経時的な収率を算出した。これらの結果を、下記表７に示す。
【００９８】
【表７】
2019035022.tif 000009
【００９９】
前記表７に示すように、実施例では、いずれの加熱温度においても、経時的に前記分解物が増加し、前記混合繊維における綿成分が分解した。また、前記表７に示すように、シュウ酸濃度が５ｗｔ％であり、加熱温度が１４０℃であり、加熱時間が２時間の場合および加熱温度が１５０℃の場合、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。他方、比較例では、いずれの加熱温度においても、経時的に前記分解物が増加し、前記綿布における綿成分が分解した。
【０１００】
つぎに、１ｗｔ％シュウ酸水溶液で分解することで得られた処理物の分解物および未分解物について、走査型電子顕微鏡（ＪＳＭ−５３１０、日本電子社製）で観察した。前記電子顕微鏡観察時の加速電圧は、１５ｋＶとした。これらの結果を図１に示す。
【０１０１】
図１は、前記分解物および前記未分解物の電子顕微鏡写真である。図１において、左列は、未分解物の写真を示し、右列は分解物の写真を示し、各列において、上段は、倍率５００倍の写真を示し、下段は、倍率５０００倍の写真を示す。図１に示すように、前記未分解物に含まれる繊維の表面は滑らかで断面形状が円い形態を有していたことから、前記未分解物はポリエステル繊維であることがわかった。また、前記分解物は、異型断面を有していたことから、綿繊維が崩壊したもの、すなわち、綿繊維の断片であることが分かった。また、前記綿繊維の断片の長さは、１０〜１００μｍ程度であった。
【０１０２】
これらの結果から、前記有機酸としてシュウ酸を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離でき、且つ得られた処理物における分解物がセルロース系繊維の断片であり、未分解物がポリエステル系繊維であることがわかった。
【０１０３】
［実施例６］
本発明の分離方法により得られる未分解物におけるポリエステル系繊維が、未処理のポリエステル系繊維と同等の物性を有することを確認した。
【０１０４】
前記ポリエステル布１００ｍｇと、５ｗｔ％シュウ酸水溶液、１ｗｔ％マレイン酸水溶液、または５ｗｔ％クエン酸水溶液１０ｍＬとを耐圧容器に入れ、１４０℃で２時間加熱撹拌し、加熱処理した。得られた処理物について、ＧＰＣ（Gel Permeation Chromatography）法により分子量を測定した。また、比較例として、未処理のポリエステル布について、同様にして、分子量を測定した。これらの結果を下記表８に示す。
【０１０５】
【表８】
2019035022.tif 000010
【０１０６】
前記表８に示すように、数平均分子量、重量平均分子量、および分子量分布のいずれも前記加熱処理前後で同等であった。
【０１０７】
つぎに、前記処理物および未処理のポリエステル布について、下記測定条件を用い、引張試験により応力−ひずみ曲線を測定した。この結果を図２に示す。
【０１０８】
測定機器：  テンシロン万能試験機RTC-1250A（オリエンテック株式会社製）
繊維の長さ：１０ｍｍ
繊維の幅：  １０ｍｍ
引張り速度：１０ｍｍ／分
引張り力：  ５００Ｎ
【０１０９】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は、前記処理物およびポリエステル布の応力−ひずみ曲線を示すグラフである。図２において、（Ａ）は、ポリエステル布の結果を示し、（Ｂ）は、シュウ酸で加熱処理した処理物の結果を示し、（Ｃ）は、マレイン酸で加熱処理した処理物の結果を示し、（Ｄ）は、クエン酸で加熱処理した処理物の結果を示す。また、図２（Ａ）〜（Ｄ）において、横軸は、ひずみを示し、縦軸は、応力を示す。図２に示すように、いずれの有機酸で処理した処理物も、ポリエステル布と同様の応力−ひずみ曲線を示した。
【０１１０】
これらの結果から、本発明の分離方法で得られる未分解物におけるポリエステル系繊維が、未処理のポリエステル系繊維と同等の物性を有することがわかった。
【０１１１】
［実施例７］
本発明の分離方法により、着色された混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できることを確認した。
【０１１２】
ポリエステル（Ｐ）および綿（Ｃ）との重量比（Ｐ：Ｃ）が６５：３５である混合繊維から製造され、黒色に染色された布帛（松山市内で購入）１００ｍｇと、５ｗｔ％シュウ酸水溶液、１ｗｔ％マレイン酸水溶液、または５ｗｔ％クエン酸水溶液１０ｍＬとを耐圧容器に入れ、１４０℃２時間または１５０℃１時間の条件で、マグネティックスターラーで撹拌しながら加熱処理した。得られた処理物について、前記実施例１と同様にして、前記未分解物と前記分解物の収率を算出した。また、比較例は、黒色に染色された布帛に代えて、綿１００％の黒い色に染色された綿布（松山市内で購入）を用いた以外は、同様にして、収率を算出した。これらの結果を下記表９に示す。
【０１１３】
【表９】
2019035022.tif 000011
【０１１４】
前記表９に示すように、実施例では、いずれの有機酸および加熱条件においても、前記未分解物および分解物が得られ、且つ前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。
【０１１５】
これらの結果から、本発明の分離方法により、着色された混合繊維、すなわち、他の成分を含む混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できることがわかった。
【０１１６】
［実施例８］
本発明の分離方法において、加熱処理による分解工程に先立ち、混合繊維を溶媒で洗浄することで、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とをより効率よく分離できることを確認した。
【０１１７】
前記布帛について、布帛１〜２ｇに対して８０℃の水３００ｍＬと混合し、ガラス棒でかき混ぜた後、デカンデーションにより水を除去することで洗浄した。この洗浄処理をさらに２回実施した。つぎに、洗浄後の布帛１００ｍｇと、所定濃度（０．１、０．５、１、または２ｗｔ％）のシュウ酸１０ｍＬとを耐圧容器に入れ、様々な温度（１３０〜１５０℃）および時間（１０〜９０分）で、マグネティックスターラーで撹拌しながら加熱処理した。得られた処理物について、前記実施例１と同様にして、前記未分解物と前記分解物の収率を算出した。これらの結果を、下記表１０Ａ〜Ｄに示す。
【０１１８】
【表１０Ａ】
2019035022.tif 000012
【０１１９】
【表１０Ｂ】
2019035022.tif 000013
【０１２０】
【表１０Ｃ】
2019035022.tif 000014
【０１２１】
【表１０Ｄ】
2019035022.tif 000015
【０１２２】
前記表１０Ａ〜Ｄは、シュウ酸濃度が、それぞれ、０．１、０．５、１、または２ｗｔ％の結果を示す。前記表１０Ａ〜Ｄに示すように、実施例では、いずれのシュウ酸濃度および加熱温度においても、経時的に前記分解物が増加し、前記混合繊維における綿成分が分解した。前記表１０Ａに示すように、シュウ酸濃度が０．１ｗｔ％であり、加熱温度が１４０℃の場合、加熱時間が４０分以降において、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。前記表１０Ｂに示すように、シュウ酸濃度が、０．５ｗｔ％であり、加熱温度が１３０または１４０℃の場合、それぞれ、加熱時間が３０または２０分以降において、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。前記表１０Ｃに示すように、シュウ酸濃度が、１ｗｔ％であり、加熱温度が１３０または１４０℃の場合、それぞれ、加熱時間が３０または２０分以降において、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。前記表１０Ｄに示すように、シュウ酸濃度が、２ｗｔ％であり、加熱温度が１２０、１３０、または１４０℃の場合、それぞれ、加熱時間が３０、２０、または１０分以降において、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。また、前記表１０Ａ〜Ｄの収率を、洗浄を行なっていない布帛を加熱処理した前記表７の収率と比較した場合、いずれのシュウ酸濃度および加熱条件においても、より早い時間において、前記未分解物の収率が６５％程度となり、綿成分が完全に分離できた。
【０１２３】
これらの結果から、本発明の分離方法において、加熱処理による分解工程に先立ち、混合繊維を溶媒で洗浄することで、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とをより効率よく分離できることがわかった。
【０１２４】
［実施例９］
本発明の分離方法において、分解工程をｐＨ２以下の条件で実施することで、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とをより効率よく分離できること、および有機酸として、二価以上のカルボン酸を用いることで、一価のカルボン酸と比較して、より低い濃度で前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できることを確認した。
【０１２５】
前記実施例２〜５における前記布帛と各種有機酸との反応液のｐＨを、前述のｐＨ測定条件で測定した。そして、前記反応液のｐＨと、前記布帛における前記綿成分の分解の程度とを比較した。この結果を図３に示す。
【０１２６】
図３は、前記反応液のｐＨと前記セルロース系繊維の分解の程度との関係を示すグラフである。図３において、横軸は、各種有機酸の濃度を示し、縦軸は、ｐＨを示し、図中の白丸（良好）は、前記布帛における前記綿成分が分解されたことを示し、黒丸（特に良好）は、前記布帛における前記綿成分が完全に分離できたことを示す。図３に示すように、いずれの有機酸においても、前記反応液がｐＨ２以下の場合、前記布帛における前記綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。また、各種有機酸において、良好な結果が得られる濃度の最小値を比較した場合、二価以上のカルボン酸であるクエン酸、マレイン酸およびシュウ酸は、一価のカルボン酸である酢酸と比較して、より低濃度であった。
【０１２７】
これらの結果から、本発明の分離方法において、分解工程をｐＨ２以下の条件で実施することで、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とをより効率よく分離できること、および有機酸として、二価以上のカルボン酸を用いることで、一価のカルボン酸と比較して、より低い濃度で前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できることがわかった。
【０１２８】
［実施例１０］
前記有機酸としてシュウ酸を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを常圧で分離できることを確認した。
【０１２９】
前記酢酸水溶液に代えて、所定濃度（５または８ｗｔ％）のシュウ酸水溶液を用い、様々な温度（８０〜１００℃）および時間（１５０〜９６０分）で加熱処理した以外は、前記実施例２と同様にして、収率を算出した。また、前記布帛に代えて、前記綿布を用いた以外は、同様にして収率を算出した。これらの結果を下記表１１ＡおよびＢに示す。
【０１３０】
【表１１Ａ】
2019035022.tif 000016
【０１３１】
【表１１Ｂ】
2019035022.tif 000017
【０１３２】
前記表１１Ａは、前記綿布の結果を示し、前記表１１Ｂは、実施例（混合繊維）の結果を示す。前記表１１Ａに示すように、いずれの加熱温度においても綿布は完全に分解し、１００℃以下の温度、すなわち、常圧で綿成分を分解できることが示唆された。つぎに、前記表１１Ｂに示すように、実施例においても、いずれの加熱温度においても、経時的に前記分解物が増加し、前記混合繊維における綿成分が分解し、綿成分を分離できたことを示した。
【０１３３】
これらの結果から、前記有機酸としてシュウ酸を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを常圧で分離できることがわかった。
【０１３４】
［実施例１１］
不均一系の有機酸である酸性イオン交換樹脂を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できること、前記酸性イオン交換樹脂を再利用できること、得られた処理物における分解物がセルロース系繊維の断片であり、未分解物がポリエステル系繊維であること、および未分解物におけるポリエステル系繊維が、未処理のポリエステル系繊維と同等の物性を有することを確認した。
【０１３５】
（１）酸性イオン交換樹脂による分解
前記布帛１００ｍｇについて、前記実施例８と同様にして洗浄処理を実施した。また、イオン交換樹脂（アンバーライト（商標）ＩＲ１２０Ｂ（Ｈ＋）、オルガノ株式会社製）は、予めカラムに充填し、イオン交換水で十分に洗浄したものを使用した。なお、前記イオン交換樹脂は、官能基としてスルホ基を有する架橋ポリスチレン粒子である。つぎに、前記洗浄後の布帛、イオン交換水９ｍＬ、および洗浄後の１ｇを耐圧チューブに導入し、オイルバス中で様々な温度（１３０〜１５０℃）および時間（４０〜２４０分）で、マグネティックスターラーで撹拌しながら加熱処理した。得られた処理物について、前記実施例１と同様にして、前記未分解物と前記分解物の収率を算出した。この結果を下記表１２に示す。
【０１３６】
【表１２】
2019035022.tif 000018
【０１３７】
前記表１２に示すように、実施例では、いずれの加熱温度においても、経時的に前記分解物が増加し、前記混合繊維における綿成分が分解した。また、加熱時間が１４０℃であり、加熱時間が１２０〜１８０分の場合、および加熱温度が１５０℃であり、加熱時間が６０〜１２０分の場合、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、特に良好な結果が得られた。
【０１３８】
（２）酸性イオン交換樹脂の再利用
前記布帛１００ｍｇ、イオン交換水１０ｍＬおよび洗浄後のイオン交換樹脂２ｇを用い、１５０℃、２時間の条件で加熱処理した以外は、前記実施例１１（１）と同様にして、収率を算出した（１回目）。
【０１３９】
つぎに、加熱処理後の処理物について、１ｍｍメッシュの茶こしで分解物と、未分解物とを分離した。さらに、前記未分解物において、イオン交換樹脂は、綿菓子状のポリエステルに絡まった状態で得られる。そこで、前記未分解物をさらに水流に晒して濯ぐことでイオン交換樹脂を分離した。さらに、前記洗浄後のイオン交換樹脂に代えて、前記分離後のイオン交換樹脂を用いた以外は、同様にして収率を算出した（２回目）。同様のイオン交換樹脂の分離および加熱処理を２回繰り返し、収率を算出した（３〜４回目）。また、前記布帛に代えて、綿布を用いた以外は、同様にして収率を算出した。これらの結果を下記表１３に示す。
【０１４０】
【表１３】
2019035022.tif 000019
【０１４１】
前記表１３に示すように、実施例では、いずれの利用回数においても、前記未分解物の収率が６５％程度であり、綿成分が完全に分離できたことを示し、複数回の再利用においても特に良好な結果が得られた。また、この際に、１回目および２回目の分解物に着色が見られたことから、綿成分が分子レベルで分解したことが示唆された。他方、比較例（綿布）では、いずれの利用回数においても、前記綿布における綿成分が完全に分解した。
【０１４２】
（３）分解物および未分解物の確認
１〜４回目の加熱処理で得られた処理物の分解物および未分解物について、電子顕微鏡観察時の加速電圧を、２０ｋＶとした以外は、前記実施例５と同様にして、電子顕微鏡写真を得た。これらの結果を図４および５に示す。
【０１４３】
図４は、１〜４回目の加熱処理で得られた未分解物の電子顕微鏡写真であり、図５は、１〜４回目の加熱処理で得られた分解物の電子顕微鏡写真である。また、各写真は、倍率５００倍の写真である。図４および５において、（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、１〜４回目の処理物の未分解物または分解物の結果を示す。図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、前記未分解物に含まれる繊維の表面は滑らかで断面形状が円い形態を有していたことから、前記未分解物はポリエステル繊維であることがわかった。また、前記分解物は、異型断面を有していたことから、綿繊維が崩壊したもの、すなわち、綿繊維の断片であることが分かった。また、１〜４回目の分解物を比較した場合、１〜４回目にかけて綿繊維の断片が大型化していることが分かった。
【０１４４】
（４）ポリエステル系繊維の物性
前記布帛に代えて、前記ポリエステル布を用い、温度を１４０℃、時間を２時間とした以外は、前記実施例１１（１）と同様にして、加熱処理を実施した。得られた処理物および未処理のポリエステル布について、前記実施例６と同様にして、分子量を測定した。これらの結果を下記表１４に示す。
【０１４５】
【表１４】
2019035022.tif 000020
【０１４６】
前記表１４に示すように、数平均分子量、重量平均分子量、および分子量分布のいずれも前記加熱処理前後で同等であり、前記酸性イオン交換樹脂を用いた場合も、前記均一系の有機酸と同様に、未分解物の物性に影響を与えないことが示唆された。
【０１４７】
以上の結果から、不均一系の有機酸である酸性イオン交換樹脂を用い、本発明の分離方法により、前記混合繊維におけるポリエステル系繊維とセルロース系繊維とを分離できること、前記酸性イオン交換樹脂を再利用できること、得られた処理物における分解物がセルロース系繊維の断片であり、未分解物がポリエステル系繊維であること、および未分解物におけるポリエステル系繊維が、未処理のポリエステル系繊維と同等の物性を有することがわかった。
【０１４８】
［実施例１２］
本発明の分離方法により、前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解できること、および様々な混合繊維を分離できることを確認した。
【０１４９】
（１）第１の繊維
前記布帛に代えて、アクリル繊維、ポリプロピレン布、またはポリウレタン布（ライクラ布）（いずれもＨ＆Ｍ社より入手）を用い、前記酢酸水溶液に代えて、５ｗｔ％シュウ酸水溶液を用い、様々な温度（１１０〜１４０℃）で１時間加熱処理した以外は、前記実施例２と同様にして、収率を算出した。また、反応系に分散（溶解）した繊維の収率は、全収率（１００％）から、未分解物および分解物の収率を引くことで算出した（以下、同様。）これらの結果を下記表１５に示す。
【０１５０】
【表１５】
2019035022.tif 000021
【０１５１】
前記表１５に示すように、前記第１の繊維は、いずれの加熱温度においても、ほとんど分解しなかった。この結果から、本発明の分離方法において、前記第１の繊維は未分解の状態で維持されることが示唆された。
【０１５２】
（２）第２の繊維
前記布帛に代えて、アセテート布、麻繊維、レーヨン布、キュプラ布、またはテンセル／キュプラ布（テンセル８０ｗｔ％、キュプラ２０ｗｔ％）（いずれも松山市内で購入）を用い、前記酢酸水溶液に代えて、５ｗｔ％シュウ酸水溶液を用い、様々な温度（９０〜１４０℃）で１時間加熱処理した以外は、前記実施例１２（１）と同様にして、収率を算出した。これらの結果を下記表１６に示す。
【０１５３】
【表１６】
2019035022.tif 000022
【０１５４】
前記表１６に示すように、いずれの加熱温度においても、前記第２の繊維は分解した。また、前記加熱温度が上昇するにつれて、第２の繊維の分解が促進され、その一部が、可溶化した。この結果から、本発明の分離方法において、前記第２の繊維の多くが断片化し、さらに、一部が可溶化することが示唆された。
【０１５５】
（３）第３の繊維
前記布帛に代えて、絹布、ウール布、またはナイロン布（いずれも松山市内で購入）を用い、前記酢酸水溶液に代えて、５ｗｔ％シュウ酸水溶液を用い、様々な温度（１１０〜１４０℃）で１時間加熱処理した以外は、前記実施例１２（１）と同様にして、収率を算出した。これらの結果を下記表１７に示す。
【０１５６】
【表１７】
2019035022.tif 000023
【０１５７】
前記表１７に示すように、いずれの加熱温度においても、前記第３の繊維は分解した。また、前記加熱温度が上昇するにつれて、第３の繊維の分解が促進され、その大半が、可溶化した。この結果から、本発明の分離方法において、前記第３の繊維が断片化し、さらにその多くが可溶化することが分かった。
【０１５８】
（４）第１の繊維と第２の繊維との混合繊維
前記布帛に代えて、テンセル／ポリエステル布（テンセル：ポリエステル＝６７ｗｔ％：３３ｗｔ％）、綿／麻／ポリエステル布（綿：麻：ポリエステル＝１４ｗｔ％：６ｗｔ％：８０ｗｔ％）、レーヨン／ポリエステル／ポリウレタン布（レーヨン：ポリエステル：ポリウレタン＝２１ｗｔ％：７３ｗｔ％：６ｗｔ％）、レーヨン／ポリトリメチレンテレフタレート（ポリエステル）（レーヨン：ポリトリメチレンテレフタレート＝６８ｗｔ％：３２ｗｔ％）、またはビスコース／ポリウレタン布（ビスコース：ポリウレタン＝９６ｗｔ％：４ｗｔ％）（いずれも松山市内で購入）を用い、前記酢酸水溶液に代えて、５ｗｔ％シュウ酸水溶液を用い、様々な温度（１００〜１３０℃）で１時間加熱処理した以外は、前記実施例２と同様にして加熱処理した。そして、得られた処理物について、前記実施例１と同様にして、未分解物（繊維状）と分解物（粉状）と溶液（液体状、溶解）を分離した。そして、各分離物について前記実施例１２（１）と同様にして、収率を算出した。これらの結果を下記表１８に示す。
【０１５９】
【表１８】
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【０１６０】
前記表１８に示すように、加熱温度が上昇すると共に前記未分解物が減少し、前記混合繊維における第２の繊維が分解した。また、テンセル／ポリエステル布および綿／麻／ポリエステル布では、１２０℃および１３０℃、レーヨン／ポリエステル／ポリウレタン布およびレーヨン／ポリトリメチレンテレフタレート布では、１３０℃において、ビスコース／ポリウレタン布では、１１０〜１３０℃において、前記未分解物の収率が、理論値の未分解物の収率とほぼ同じであり、前記混合繊維における各繊維を特に良好に分離できた。
【０１６１】
つぎに、テンセル／ポリエステル布を１３０℃で１時間加熱処理した際の未分解物および分解物について、ＫＢｒ錠剤法により、赤外吸収スペクトルを測定した。具体的には、前記分解物と臭化カリウム（ＫＢｒ）とを混合後、プレスし錠剤化し、得られた錠剤について、測定機器（Spectrum Two、PerkinElmer社製）を用いて、赤外吸収スペクトルを測定した。また、綿／麻／ポリエステル布、レーヨン／ポリエステル／ポリウレタン布およびレーヨン／ポリトリメチレンテレフタレート布を同条件で分解した際の分解物についても、同様にして赤外吸収スペクトルを測定した。また、コントロールとして、未処理の各布を用いた以外は、同様にして赤外吸収スペクトルを測定した。これらの結果を図６および７に示す。
【０１６２】
図６および７は、赤外吸収スペクトルを示すグラフである。図６において、（Ａ）は、テンセル／ポリエステル布の処理物の未分解物の結果を示し、（Ｂ）は、テンセル／ポリエステル布の処理物の分解物の結果を示し、（Ｃ）は、コントロールの結果を示す。図７において、（Ａ）は、綿／麻／ポリエステル布の処理物の分解物の結果を示し、（Ｂ）は、レーヨン／ポリエステル／ポリウレタン布の処理物の分解物の結果を示し、（Ｃ）は、レーヨン／ポリトリメチレンテレフタレート布の処理物の分解物の結果を示す。また、図６および７において、横軸は、波数を示し、縦軸は、透過率を示す。図６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、テンセル／ポリエステル布の処理物の未分解物は、ポリエステルに、テンセル／ポリエステル布の処理物の分解物は、セルロースに帰属する赤外吸収スペクトルを示したことから、テンセルとポリエステルとを分離できたことが分かった。また、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、綿／麻／ポリエステル布、レーヨン／ポリエステル／ポリウレタン布およびレーヨン／ポリトリメチレンテレフタレート布の処理物の分解物は、ポリエステルに特徴的な１７２０ｃｍ−１付近のＣ＝Ｏ伸縮が全く見られず、セルロースと同じスペクトルを示した。このことから、本発明の分離方法によれば、各第１の繊維と各第２の繊維とを分離できたことが分かった。
【０１６３】
（５）第１の繊維と第３の繊維との混合繊維
前記布帛に代えて、ウール／アクリル布（ウール：アクリル＝２０ｗｔ％：８０ｗｔ％）、ウール／ポリエステル布（ウール：ポリエステル＝５０ｗｔ％：５０ｗｔ％）、またはナイロン／ポリエステル布（ナイロン：ポリエステル＝４５ｗｔ％：５５ｗｔ％）（いずれも松山市内で購入）を用い、前記酢酸水溶液に代えて、５ｗｔ％シュウ酸水溶液を用い、様々な温度（１２０〜１３０℃）で１時間加熱処理した以外は、前記実施例２と同様にして加熱処理した。そして、得られた処理物について、前記実施例１２（１）と同様にして、収率を算出した。これらの結果を下記表１９に示す。
【０１６４】
【表１９】
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【０１６５】
前記表１９に示すように、加熱温度が上昇すると共に前記未分解物が減少し、前記混合繊維における第３の繊維が分解した。また、ウール／アクリル布、ウール／ポリエステル布、およびナイロン／ポリエステル布では、１３０℃において、前記未分解物の収率が、理論値の未分解物の収率とほぼ同じであり、前記混合繊維における各繊維を特に良好に分離できた。
【０１６６】
つぎに、ウール／アクリル布を１３０℃１時間で加熱処理した際の未分解物について、前述の赤外吸収スペクトルの測定条件により、赤外吸収スペクトルを測定した。また、コントロールとして、未処理のウール／アクリル布を用いた以外は、同様にして赤外吸収スペクトルを測定した。これらの結果を図８に示す。
【０１６７】
図８は、赤外吸収スペクトルを示すグラフである。図８において、（Ａ）は、ウール／アクリル布の処理物の未分解物の結果を示し、（Ｂ）は、コントロールの結果を示す。図８において、横軸は、波数を示し、縦軸は、透過率を示す。図８（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ウール／アクリル布の処理物の未分解物では、コントロールで見られるアミドIIに由来する１５００ｃｍ−１付近の吸収が、完全に消失し、アクリル単体のスペクトルが得られた。このことから、本発明の分離方法によれば、前記第１の繊維と、前記第３の繊維とを分離できたことが分かった。
【０１６８】
（６）第２の繊維と第３の繊維との混合繊維
前記布帛に代えて、綿／ウール布（綿：ウール＝７７ｗｔ％：２３ｗｔ％）（松山市内で購入）を用い、前記酢酸水溶液に代えて、５ｗｔ％シュウ酸水溶液を用い、様々な温度（１１０〜１４０℃）で、１時間加熱処理した以外は、前記実施例２と同様にして加熱処理した。そして、得られた処理物について、前記実施例１２（１）と同様にして、収率を算出した。これらの結果を下記表２０に示す。
【０１６９】
【表２０】
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【０１７０】
前記表２０に示すように、加熱温度が上昇すると共に前記未分解物が減少し、前記混合繊維における第２の繊維および第３の繊維が分解すると共に、前記第３の繊維の可溶化が促進された。また、１３０℃または１４０℃で１時間加熱処理した場合、前記未分解物および溶解の収率が、理論値の未分解物および溶解の収率とほぼ同じであり、前記混合繊維における綿成分とウールとを特に良好に分離できた。
【０１７１】
つぎに、綿／ウール布を１３０℃１時間で加熱処理した際の分解物について、前述の赤外吸収スペクトルの測定条件により、赤外吸収スペクトルを測定した。また、コントロールとして、未処理の綿／ウール布を用いた以外は、同様にして赤外吸収スペクトルを測定した。これらの結果を図９に示す。
【０１７２】
図９は、赤外吸収スペクトルを示すグラフである。図９において、（Ａ）は、綿／ウール布の処理物の分解物の結果を示し、（Ｂ）は、コントロールの結果を示す。図９において、横軸は、波数を示し、縦軸は、透過率を示す。図９（Ａ）および（Ｂ）に示すように、綿／ウール布の処理物の分解物では、コントロールで見られるアミドIIに由来する１５１４ｃｍ−１付近の吸収が、完全に消失し、セルロース由来のスペクトルが得られた。このことから、本発明の分離方法によれば、前記第２の繊維と、前記第３の繊維とを分離できたことが分かった。
【０１７３】
以上の結果から、本発明の分離方法により、前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解できること、および様々な混合繊維を分離できることがわかった。
【０１７４】
以上、実施形態および実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をできる。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
以上のように、本発明によれば、前記第１の繊維、前記第２の繊維、および前記第３の繊維を前記分解工程後に異なる形態に分解できるため、例えば、フィルター等の公知の分離手段を用いることにより、それぞれを容易に分離できる。また、前記有機酸の存在下では、前記特許文献１の亜臨界水で処理する方法のように、高温高圧条件下でなくとも、前記第２の繊維および前記第３の繊維を分解可能である。このため、本発明によれば、前記混合繊維を分解する際の環境負荷を低減できる。さらに、本発明の分離方法は、有機酸を用いるため、例えば、微生物処理等により廃液を処理できる。このため、本発明によれば、例えば、無機酸等の他の酸を用いる場合と比較して、分解後の廃液を効率よく処理できるため、前記混合繊維を分解する際の環境負荷を低減できる。また、本発明の分離方法により得られる処理物における未分解の前記第１の繊維、前記第２の繊維の分解物および前記第３の繊維の分解物は、例えば、さらなる処理を行なわずに、リサイクルに用いることができる。また、本発明の分離方法により得られた前記第１の繊維は、例えば、前記混合繊維における前記第１の繊維の繊維形状や特性を維持している。このため、本発明によれば、例えば、リサイクル性の高い処理物を得ることができる。したがって、本発明は、例えば、省資源、省エネルギーの地球温暖化防止技術として、環境分野等で利用でき、持続可能な社会発展に大いに寄与するものである。
【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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【図９】
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