(57)【要約】【課題】複数の内装用廃床材を利用して、板状、シート状の複合リサイクル製品及びリサイクル床材を効率的に製造する。【解決手段】あらかじめ微細化された複数の廃床材等を用いて、それらを組み合わせ、万遍なく均等に混合の上、ゲル化させ、さらにダブルベルト熱プレス等によりシート状、板状等に成形する。【選択図】　　図４
2004114663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業廃棄物として排出される廃タイルカーペットのＰＶＣバッキング層、廃塩ビ長尺シート、廃ホモジニアスタイル等の塩ビ系廃内装材やオレフィン系廃内装材、あるいは熱可塑性樹脂系廃内装材を、粒径１ｍｍ以下望ましくは５００ミクロン以下に粉体化し、そのいずれかひとつを用いて、加熱、溶融、加圧し、シート状、その他所定の形状に成形することにより、各種廃内装材のリサイクルを可能にしたことを特長とするリサイクル製品。
【請求項２】
産業廃棄物として排出される廃タイルカーペットのＰＶＣバッキング層、廃塩ビ長尺シート、廃ホモジニアスタイル等の塩ビ系廃内装材やオレフィン系廃内装材、あるいは熱可塑性樹脂系廃内装材を、粒径１ｍｍ以下望ましくは５００ミクロン以下に粉体化し、そのいずれかひとつを用いて、重量比５０％以内のそれぞれのバージン原料もしくは、バインダー用樹脂を添加した粉体混合物を加熱、溶融、加圧し、シート状、その他所定の形状に成形することにより、各種廃内装材のリサイクルを可能にしたことを特長とするリサイクル製品。
【請求項３】
産業廃棄物として排出される繊維系内装廃材、すなわち、廃タイルカーペットの繊維部分、廃ロールカーペット、廃フェルト、廃パンチカーペット、廃カーテン等を、あらかじめ繊維長２０ｍｍ以下、望ましくは５ｍｍ以下に短繊維化し、各廃繊維を構成するナイロン、ポリプロピレン、ポリエステル、アクリル、毛、綿、麻等の各種繊維を単一もしくは複数用いて、その短繊維よりも低融点の樹脂または繊維を、重量比５０％以内でバインダーとして添加した粉体混合物を加熱、溶融、加圧し、シート状、板状、その他所定の形状に成形することにより、各種繊維系廃内装材のリサイクルを可能にしたことを特長とするリサイクル製品。
【請求項４】
請求項３において、繊維系廃内装材より得られるナイロン等高融点繊維とポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等の低融点繊維を短繊維化し、前者を５０〜８０％、後者を２０〜５０％の比率で混合し、加熱、溶融、加圧して低融点繊維のみを溶融させることにより、これら短繊維混合物を接着固化し、シート状、板状、その他所定の形状に成形することにより、繊維系廃内装材のリサイクルを可能にしたことを特長とするリサイクル製品。
【請求項５】
請求項１、２、３、４において、必要に応じて可塑剤、充填剤、安定剤、発泡剤、帯電防止剤等添加したことを特長とするリサイクル製品。
【請求項６】
産業廃棄物として排出される廃タイルカーペットのＰＶＣバッキング層、廃塩ビ長尺シート、廃ホモジニアスタイルの粒径１ｍｍ以下望ましくは５００ミクロン以下の粉体を、所定の比率により混合し、可塑剤、安定剤等を加えた該粉体混合物を加熱溶融、加圧し、シート状、板状、その他所定の形状に成形することにより、塩ビ系廃床材のリサイクルを可能にしたことを特長とする複合リサイクル製品。
【請求項７】
産業廃棄物として排出される廃タイルカーペットの繊維仕上げ材及び廃ロールカーペット等の繊維部分をあらかじめ繊維長２０ｍｍ以下、望ましくは５ｍｍ以下に短繊維化し、該短繊維材を請求項１に記載した各種粉体品とともに所定の配合比率により混合し、可塑剤、安定剤等を加えた該粉体混合物を加熱溶融、加圧し、シート状、板状、その他所定の形状に成形することにより、塩ビ樹脂及び短繊維より構成される廃床材のリサイクルを可能にしたことを特長とする複合リサイクル製品。
【請求項８】
請求項６及び７に記載する複合リサイクル製品を構成する粉体品及び短繊維のうち少なくとも二種類以上で構成されていることを特長とする複合リサイクル製品。
【請求項９】
請求項６、７及び８に記載する複合リサイクル製品において、あらかじめ１ｍｍ以下望ましくは５００ミクロン以下に微粉化した産業廃棄物として排出される廃塩ビ壁紙の粉体品を混入したことを特長とする複合リサイクル製品。
【請求項１０】
請求項５、６、７及び９に記載する複合リサイクル製品において、あらかじめ１ｍｍ以下望ましくは５００ミクロン以下に微粉化した産業廃棄物として排出される廃床材及び自動車用廃床マット等の裏面に用いられているＳＢＲ、ＮＢＲ等のゴム製材料の粉体品を混入したことを特長とする複合リサイクル製品。
【請求項１１】
産業廃棄物として排出される廃タイルカーペットのオレフィン系バッキング層、廃オレフィン系長尺シート、廃オレフィン系床タイル、廃オレフィン系壁紙等の廃オレフィン系内装材を１ｍｍ以下望ましくは５００ミクロン以下に粉体化し、あらかじめ繊維長２０ｍｍ以下、望ましくは５ｍｍ以下に短繊維化した産業廃棄物として排出される廃タイルカーペットの繊維仕上げ材あるいは廃ロールカーペット等の繊維部分の短繊維を前記粉体品の少なくとも一種類以上と組み合わせ、所定の比率により混合し、該粉体混合物を加熱溶融、加圧し、シート状、板状、その他所定の形状に成形することにより、オレフィン系廃内装材のリサイクルを可能にしたことを特長とする複合リサイクル製品。
【請求項１２】
請求項６〜１１に記載する複合リサイクル製品において、廃材を構成する樹脂成分が、熱可塑性樹脂であることを特長とする複合リサイクル床材。
【請求項１３】
請求項６〜１２において、バインダーの調整用素材として、９０℃〜１７０℃の熱可塑性樹脂あるいは低融点繊維を混合して成形することを特長とする複合リサイクル製品。
【請求項１４】
産業廃棄物として排出されるロールカーペット、フェルト、タイルカーペットの繊維部分、その他繊維系廃床材の短繊維に９０℃〜１７０℃の熱可塑性樹脂あるいは低融点繊維を重量比５０％以内の範囲で加熱混合し、さらに加圧成形することにより、シート状、板状、その他所定の形状を形成したことを特長とする廃繊維リサイクル製品。
【請求項１５】
請求項１〜１４に記載するシート状リサイクル製品において、そのいずれかの部位にガラス不織布を配し、寸法安定性を増大させたことを特長とするシート状複合リサイクル製品。
【請求項１６】
請求項１〜１５に記載するシート状リサイクル製品の上面にタフテッドカーペット等の繊維系仕上げ材、あるいは合成樹脂印刷シートまたはリノリウム、コルク、木質等の天然素材を接着剤等を用いて積層したことを特長とする複合リサイクル床材。
【請求項１７】
請求項１６に記載する複合リサイクル床材において、その裏面にポリエステルシート、あるいは不織布シートを接着等の方法で積層し、寸歩安定化を図るとともに、床用接着剤のくいつきを容易としたことを特長とする複合リサイクル床材。
【請求項１８】
請求項１６〜１７に記載する複合リサイクル床材において、その仕上げ材とシート状リサイクル製品の間にガラス不織布を配し、寸法安定性を増大させたことを特長とする複合リサイクル床材。
【請求項１９】
前述のシート状、板状の複合リサイクル製品の製造において、複数以上の異素材から構成される廃床材の微粉化により得られる各種樹脂等の粉体及び短繊維等を均等に混合するため、多軸の攪拌・混合用ブレードを有する加熱型粉体混合装置と、シートあるいは板状製品の均厚化が可能な充填量、加熱温度、加圧力を制御できる熱プレス装置を組み合わせ、重量、形状、材質の異なる多数種の粉体を均等に混合配列させた上で、均厚性、平坦性に優れたシート状、板状の複合リサイクル製品を得ることを特長とする製造方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載する製造方法において、平坦性、均厚化が容易なダブルベルト熱プレス装置を用いて連続的あるいは間欠的にシート状、板状の複合リサイクル製品を得ることを特長とする製造方法。
【請求項２１】
請求項１８〜２０に記載する製造方法において、シート状、板状の複合リサイクル製品の上面に繊維系素材、樹脂系素材、リノリウム、コルク、木質等の天然素材等の仕上げ材を配し、同時に圧着して積層し、複合リサイクル床材を製造することを特長とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設廃材として廃棄される内装廃材のうち、とくにダイオキシン等の発生により焼却が困難な塩ビ系廃材およびその他産業廃棄物について、低コストで微粉化し、マテリアルリサイクルする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設廃材のうち内装廃材は、「廃プラスチック類」に分類され、従来は最大径１５０ｍｍ以内に破砕して、埋め立てなどの方法で処分されている。建設廃材リサイクル法の施行に伴い建設現場での分別が義務付けられるとともに、埋め立て以外の手法でリサイクルすることの必要に迫られてきている。
【０００３】
例えば、塩ビ系床材である塩ビホモジニアスタイルやコンポジションタイルあるいは塩ビ長尺シートなどは、年間６６４０万ｍ２が国内生産され、使用に供せられている（平成１１年度実績・インテリア産業センター編統計年鑑２０００）。また、主として塩ビ材をバックアップ材として複層化したタイルカーペットも約２０４０万ｍ２（平成１１年度同上資料）生産されている。
【０００４】
このように塩ビ系床材は、新規生産着工部分のみでも約８６８０万ｍ２あり、その他に既設の床材はその１０倍以上はあると推定され、順次改装に際し、廃棄物（約１０億ｍ２＝４００万トン）となり、その量は年間４０〜５０万トンに達するものと推定される。
【０００５】
タイルカーペットを除く繊維系床材も、ロールカーペット、ニードルフェルト、パンチカーペットなど、年間３００万ｍ２以上施工され、廃棄物の量も年々増大している。
【０００６】
その他床材では、オレフィン系床材、ゴム系床材、リノリウム、コルク、木質系床材など多岐に渡る床材が使用され、ある一定の使用年数後、廃棄物として排出されている。
【０００７】
現在こうした廃床材のうち、木質系の一部がマテリアルリサイクルやサーマルリサイクルに供せられているが、他の素材、特に塩ビ系使用済み廃材については、裏面のモルタル、接着剤の除去困難性や、そのほとんどが複合製品であることから分離が困難のため、最大径１５ｃｍ以内に粗破砕され、埋立処分に付されている。
【０００８】
その他では、タイルカーペットを粗破砕したのち、エクストルーダ等の混練装置などで溶融し、再度タイルカーペットのバッキング層の一部として再利用する技術も開示されているが、リサイクル率が１０％程度ときわめて低く増大する廃棄量にとても追いつかないのが現状である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、増大する廃床材のうち、特にリサイクルが困難な塩ビ系床材、繊維系床材を中心に、それらの微細化された廃床材や廃繊維材などの異種の粉体等を効率よく混合し、シート状、板状、球状その他の形状に成形して、５０％以上のリサイクル率を達成し、リサイクル製品及びその応用製品を得ることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
出願人等は「特願２００１−２４８９５６」、「特願２００１−３２４２００」、「特願２００１−２１７３２４」及び「特願２００１−２６８０１０」等において、提言したように、廃床材における裏面附着物の除去や融着の生じやすい熱可塑性樹脂床材や繊維系床材を氷温・氷結させた上で高速に効率よく微粉化する手法をすでに実用化している。本発明では、上記手法によって実現された廃床材の微粉体や短繊維材をそれぞれの物性に応じた配合割合で効率よく均等に混合する手段と熱圧着等の手段を組み合わせて、これら廃材原料からシート状、板状、球状の有用なリサイクル製品を製造することとした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態の一例をとして、廃タイルカーペットと廃塩ビ長尺シートそれぞれの微粉体及び廃タイルカーペットの仕上げ材であるナイロン繊維と少量のポリエステル繊維を含んだ短繊維材を使用して複合リサイクルシートを製造する工程フロー図である。
【００１２】
タイルカーペットバッキング材の粉体（Ａ）は、その成分として、重量比で、ＰＶＣポリマー分約１５〜２０％、可塑剤１０〜１５％、炭酸カルシウム６５〜７０％で構成されている。また、塩ビ長尺シートの粉体（Ｂ）は、重量比で、ＰＶＣポリマー分約４０〜５０％、可塑剤３０〜４０％、その他は炭酸カルシウムであり、タイルカーペットの仕上げ短繊維材（Ｃ）はナイロン９５％、ポリエステル５％である。
【００１３】
あらかじめ５００ミクロン程度に微粉化された（Ａ）４０部と（Ｂ）４０部及び短繊維材（Ｃ）２０部（いずれも重量比）を多軸の加熱式攪拌混練装置内に投入し、約１６０〜１７０℃にて、主としてＰＶＣポリマーからなる熱可塑性樹脂及びＤＯＰ等の可塑剤を溶融させ、炭酸カルシウムや短繊維材などの不溶成分との混合体をつくる。
【００１４】
多軸の加熱式攪拌混練装置は、例えば、「Ｔ．Ｋ．ハイビスディスパーミックス」（＝商品名、特殊機化工業（株）製）に槽内を２００℃まで昇温可能とする熱媒循環型の加熱装置や、不要な発生ガスや空気を除去するための真空引き可能な真空ポンプを具備したものを使用しても良く、また、公知のエクストルーダやバンバリーミキサーなどを用いても良い。
【００１５】
比重、形状、物性の異なる粉体及び短繊維を万遍なく均等に混合する場合、それぞれが同等程度に微細化されていることは、大きな利点となる。微細化された素材は、熱溶融の際にも、大きな熱量や攪拌力を必要とせず、省エネや装置のコンパクト化に寄与する。
【００１６】
（Ａ）あるいは（Ｂ）と異なり、（Ｃ）はそのままでは、「ダマ」状になりやすく、特に多量の短繊維を使用する場合、例えば重量比で５０％以上混入する場合などでは、あらかじめ少量の界面活性剤などの分散剤を用いて解繊し、（Ａ）（Ｂ）等の溶融体に、（Ｃ）の適量を連続的に投入する。
【００１７】
万遍なく均等に混合、混練りされ、溶融ゲル化された（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）の混合体は、次工程の熱圧装置により、シート状、板状に成形される。
【００１８】
通常これらの成形には、公知のカレンダー成形機を用いても良い。ただし、カレンダー成形法では、シート厚みあるいは板厚みの上限が３ｍｍ程度であり、それ以上の厚みの場合、図２に示すように線圧力のみの圧延成形であるため均厚性や平坦性において問題が生じる。カレンダー成形時においては、ロールギャップ（ロール入口部、ロール中心部、ロール出口部のそれぞれの厚みの変化量）が必ず生じ、ロール出口部で弾性回復のため、中心部より増厚される。このため、複数のロールによって均厚性や平坦性を図ることが必要である。
【００１９】
廃材から得られる粉体は、バージン粉体と比べると、一度成形されているため、塩ビポリマーへの可塑剤等の吸収が良くなく一般的に溶解性が悪く、「ママコ」等を生じやすい。このため、粉体の微細化が必要であるとともに、成形時においても高圧力のプレスが必要である。カレンダー成形における圧着ローラーの線圧力は、５００ｋｇ／ｃｍ（約５０ｔ／１ｍ）程度といわれているが、廃棄物から得られる粉体の成形の場合それより２０％程度の高圧が望ましい。
【００２０】
これに対し、図３に示すダブルベルト型熱プレス成形機の場合、面全体でのプレスであり、プレス時間やベルト速度の調整が可能であり、被成形物が弾性回復できないレベルまで均厚化や平坦化が図れる。とくに３ｍｍ以上の肉厚タイプの成形には好適である。ダブルベルト型熱プレス成形機の面圧力は２〜５ｋｇ／１ｃｍ２（約３０ｔ／１ｍ２）でよく、プレスに要する動力もカレンダー成形に比べて減ずることができる。
【００２１】
また間欠的に成形する場合には、平板型熱プレス装置を使用しても良い。
【００２２】
以上、ＰＶＣバッキング粉体、塩ビ長尺シート粉体、ナイロン短繊維を例に説明したが、微細化した廃床材原料や短繊維原料を、加熱しながら混合攪拌混練して、カレンダー成形機あるいは、ダブルベルト型熱プレス成形機を用いて、シート状、板状に成形する手法は、オレフィン系樹脂、あるいはその他の熱可塑性樹脂等とナイロン繊維以外の各種短繊維との複合リサイクル製品の製造に応用できることは言うまでもない。さらに、発泡剤、帯電防止材等を付与することにより、高機能リサイクル製品の製造も可能である。
【００２３】
また、本発明による手法においては、使用済み廃材に替えて、生産工程で排出される工場端材、流通廃材、施工残材等を微粉体化あるいは短繊維化してリサイクルできることは言うまでもない。
【００２４】
繊維系内装廃床材の繊維部分、特に、タイルカーペットや仕上げ繊維部分は、裏面のバッキング層と強固に接着されているため、従来の繊維リサイクル手法である反毛が不可能であり、廃ロールカーペットも最近ではＳＢＲなどゴム系のバッキング層との強固な接着のため、同様に反毛が容易でない。
【００２５】
出願人がすでに考案したように、繊維部分を加湿した上で氷結させ、切削粉砕機を用いて短繊維化してリサイクル原料化する手法は、従来の長繊維（約５０ｍｍ長）でなければリサイクルできない反毛手法に比べてリサイクル化できる廃材の範囲を拡大することができ、極めて合理的である。
【００２６】
繊維リサイクルにおいては、多くは燃料として用いられているが、例えば、臭素系難燃剤により防炎処理が施されているカーテン類等は、焼却処理が困難であり、できるだけマテリアルリサイクルすることが求められている。
【００２７】
実施例の２として、図４は、廃繊維のリサイクルフローを示している。実施例においては、ナイロン繊維とポリプロピレンの複合繊維を例としている。
【００２８】
氷結後、切削粉砕装置により５ｍｍ以下の繊維長に短繊維化繊維は、気流熱乾燥分級装置を経て、該繊維に含まれる水分及び塵埃等の挟雑物が取除かれ、攪拌混合装置に投入される。この場合ポリプロピレン繊維は、１６５〜１７０℃程度の融点を持つため、該混合攪拌装置に具備された熱源によって溶融し、２６０℃の融点を持つナイロン繊維と絡み合いバインディングする。この際、発砲ポリウレタン樹脂や発泡剤などを配しておけば弾力性を付与することができる。短繊維化された廃繊維において、各繊維が持つ融点の違いを利用した組み合わせにより、シート状、板状、球状の成形品が得られる。
【００２９】
前述の繊維混合体を、プレス成形装置例えばダブルベルト式熱プレス装置にて、連続的あるいは間欠的に成形することにより、均厚性・平坦性に優れたシート状、板状の成形品を得ることができる。この成形手法は、従来のニードルパンチング法と違い、厚みを自在に設定できる。
【００３０】
ニードルパンチング法による不織布は、反毛によって得られた長繊維をカード成形機によって整列させニードルによって絡合させる手法であるが、１０ｍｍ厚みで１ｋｇ／１ｍ２程度の圧縮品しか生産できない。
【００３１】
したがって、高圧縮品は、前述の長繊維に樹脂を混入して熱ロール方式によって成形を行っているが、均厚性・平坦性を保つことが極めて難しく、通常５ｍｍ厚みの製品において、±０．５ｍｍ程度のばらつきはやむをえないとされている。
【００３２】
それに対し、本発明で使用するダブルベルト式熱プレス装置を使用した例では、±０．１ｍｍ程度の厚み誤差まで減少させることができ、各種床材のバッキング層としての利用が可能となる。
【００３３】
また、５ｍｍ以下の短繊維材を利用することによって、長繊維を利用する場合に比べ高圧縮化が容易であり、先に述べたダブルベルト式熱プレス装置との併用で、熱ロールによる長繊維を利用した不織布に比べ多様な製品群を創出しうる。
【００３４】
このようにして得られるシート状、板状の成形品は、単に床材等のバッキング材としての利用だけでなく、高強度のガラス繊維シート例えば「プレグロン」（＝商品名、三井化学製）あるいは他のＭＤＦや板状樹脂を上下あるいは中間に配することによって、畳心材として供することができるし（図５）、また、ユニット畳などの半畳タイプの畳心材としてならばそのままの利用も可能である。さらに発泡樹脂体との複合繊維体は、断熱材などに利用することが可能である。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明によれば、樹脂成分の多い廃材と樹脂成分の少ない廃材や繊維成分を巧みに組み合わせて再生化することにより、従来再生が困難視されていた廃床材のほとんどすべてがリサイクル原料となり、循環型社会の形成に寄与することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を示す工程をフロー図である。
【図２】カレンダー熱成形機の各ロール間の入口、中央、出口部分のギャップを示す図である。
【図３】ダブルベルト式熱圧着成形機の概念図である。
【図４】繊維系廃材のリサイクル処理の全体を示す概念図である。
【図５】繊維系廃材を畳心材に利用した場合の断面図である。
【符号の説明】
１．カレンダー熱プレス成形機の入口側ロールギャップ
２．カレンダー熱プレス成形機の中央部（最小）ロールギャップ
３．カレンダー熱プレス成形機の出口側ロールギャップ
４．加熱型攪拌混合装置
５．混練りされた粉体
６．ベルトプレス本体
７．加熱装置
８．冷却装置
９．切断装置
１０．廃繊維塊
１１．加湿装置
１２．氷温氷結装置
１３．駆動ベルト
１４．切削粉砕工具部
１５．気流乾燥分級機
１６．低融点樹脂及び繊維の貯蔵タンク
１７．廃繊維の短繊維体
１８．低融点樹脂及び低融点繊維材
１９．圧着されたリサイクル繊維材
２０．寸法安定部材
【図１】
2004114663.tif 000003
【図２】
2004114663.tif 000004
【図３】
2004114663.tif 000005
【図４】
2004114663.tif 000006
【図５】
2004114663.tif 000007