(57)【要約】【課題】ウレタンフォーム等の発泡プラスチックの処理を連続的に効率よく行い、処理生成物の品質が安定し、大量処理が可能な発泡プラスチックの処理装置を提供する。【解決手段】発泡プラスチックを加熱して処理する発泡プラスチックの処理装置１は、スクリュ孔を有する軸性のシリンダ５と、周部に螺旋状の溝を有するスクリュ９と、シリンダを加熱する加熱手段とを有し、発泡プラスチックは投入口からスクリュの溝に供給され、被処理物はシリンダの排出口から排出される。スクリュはシリンダに内接するようにスクリュ孔内に回転可能に支持され、スクリュ溝の少なくとも一部において、スクリュ溝の容積は投入口側から排出口側に向かって減少する。【選択図】　　　図２
2004115631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡プラスチックを投入するための投入口、及び投入された前記発泡プラスチックの処理生成物を排出するための排出口とを有するシリンダと、
前記投入口側から前記排出口側に向かって容積が減少するように形成され前記投入された前記発泡プラスチックを前記排出口に搬送するための螺旋状の溝を有し、前記シリンダに内接するように回転可能に支持されたスクリュと、
前記シリンダ内の前記発泡プラスチックを加熱するための加熱手段とを具備することを特徴とするプラスチックの処理装置。
【請求項２】
前記溝の少なくとも一部において、前記溝の深さ又は幅が前記投入口側から前記排出口側に向かって連続的に減少することを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記シリンダ及び前記スクリュを加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡プラスチックの処理装置に関し、詳しくは、発泡プラスチックを混練しながら加熱する発泡プラスチックの処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発泡プラスチックは、断熱材、建材、構造材、緩衝材、遮音材その他の工業用材料として使用することができる材料で、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム等がその材質に応じて適宜用いられている。特に、ウレタン樹脂の発泡材は、その応用技術開発が進められることにより、冷蔵庫の断熱材、建材の断熱材、シートやマットのクッション材など様々な分野で使用されるようになっている。また、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォームは断熱材の他、容器などとして広く使用されている。
【０００３】
近年、工業製品のリサイクルに関する法律の制定が進められ、冷蔵庫、車、包装容器などのリサイクルが必要となり、これに伴って、これらの製品に用いられているウレタンフォームやポリスチレンフォームのリサイクル技術の確立が急務となっている。
【０００４】
プラスチックには、主に、マテリアルリサイクル、ケミカルリサイクル、サーマルリサイクルなどのリサイクル方法があり、その材料や再生手段によって様々な方法が用いられている。例えば、ウレタン樹脂のリサイクル方法の一つとしてケミカルリサイクルがあり、これは、ウレタン樹脂を低分子量化合物もしくは原料化合物にまで分解する方法であり、これに関連しては古くから様々な方法が報告されている。例えば、モノエタノールアミンで軟質ポリウレタンフォームを分解し、その後、分解生成物から芳香族アミン及びモノエタノールアミンを蒸留して分離回収する方法が記載されている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、ウレタン樹脂の製造原料であるポリオールを分離回収することを目的としており、モノエタノールアミンなどの分解処理剤を多量に使用しているため、得られる分解生成物は蒸留により精製しなければならないので、再利用するための処理工程が繁雑である。さらに、分解反応をバッチ式で行うため、処理に時間がかかる。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭４２−１０６３４号公報
【０００６】
他方、ウレタン樹脂に分解剤を添加して液状物に分解する方法が記載されており（例えば、特許文献２参照）、得られる液状物をそのまま再生樹脂原料として用いれば、処理工程は簡素になる。
【０００７】
【特許文献２】
特開昭５１−７９１９８号公報
【０００８】
また、ポリスチレンフォームの処理方法としては、リモネン等の減容化剤を用いて溶解し減容化する方法や、そのまま加熱して減容化し、ペレットにして再生する方法などがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
これらのリサイクル方法においては、プラスチックまたは処理剤とプラスチックとの混合物を加熱する工程が含まれているが、発泡プラスチックは、内部の気泡により極めて熱伝導性が低い材料であるため、処理を促進するために加熱を行っても発泡プラスチック内部に熱を効率よく供給できないので、前述のような処理方法を利用してウレタンフォームを処理する場合、処理効率を向上させるための改善が必用となる。
【００１０】
また、ケミカルリサイクルの場合には固体状の樹脂に分解剤を十分に反応させるには時間を必用とするので、反応時間を短縮するためには、樹脂及び処理剤の混合及び樹脂の処理を促進するための装置構成上の工夫が必用である。
【００１１】
また、混合を含む処理を連続的に効率よく行うために用いる処理装置として、混練機能を有する押出機があるが、前述のような処理方法を利用してプラスチックの処理を押出機によって行うと、プラスチック、特に発泡プラスチックは嵩高く、処理されるに従って減容化されるため、処理が進むと押出機の加熱部との接触が不十分になり熱供給が不足するため、処理上での化学的反応が進み難くなる。更に、発泡プラスチックの熱伝導性が低いために反応に必要な熱が十分に伝わらず、処理生成物の品質が安定しないという問題点がある。この問題は、処理装置が大型になるほど顕著に現われるので、実施上の障害となる。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、発泡プラスチックの処理を連続的に効率よく行うことができ、処理生成物の品質が安定し、大量処理が可能な発泡プラスチックの処理装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、プラスチックの処理装置は、発泡プラスチックを投入するための投入口、及び投入された前記発泡プラスチックの処理生成物を排出するための排出口とを有するシリンダと、前記投入口側から前記排出口側に向かって容積が減少するように形成され前記投入された前記発泡プラスチックを前記排出口に搬送するための螺旋状の溝を有し、前記シリンダに内接するように回転可能に支持されたスクリュと、前記シリンダ内の前記発泡プラスチックを加熱するための加熱する加熱手段とを具備することを要旨とする。
【００１４】
なお、「前記投入口側から前記排出口側に向かって容積が減少するように」形成された溝とは、投入口から排出口までの少なくとも一部において減少する部分があればよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
プラスチックと分解剤または減容化剤とを混合し加熱すると、プラスチックの分解減容化が進行するが、発泡プラスチックの場合、樹脂が処理されるに従って気泡が壊れて減容化するため、処理装置の壁部と発泡プラスチックとの間に隙間ができ、壁部からの直接的な熱供給が低下する。しかも、発泡材は内部気泡の存在により熱伝導性が極めて低いので、発泡材表面からの直接的な熱供給の低下は処理効率に大きく影響する。従って、発泡プラスチックの処理を進行させるためには、処理装置壁部と発泡プラスチックとの接触が常に維持されるように、発泡プラスチックの処理による容積減少に従って被処理物が収容される容積が減少するような装置構成が必要となる。なお、被処理物とは、発泡プラスチック、発泡プラスチックの処理生成物、あるいは両者の混合物のいずれかの状態のものを指し、投入口では発泡プラスチック、搬送中に一部が処理生成物となり、排出口に進に従って処理生成物の比率が高まっていく。
【００１６】
また、押出機型の処理装置を用いた発泡プラスチックの連続処理においては、処理装置に連続的に投入すると、熱が処理装置壁部から内部の未処理物に伝わりにくいため、未処理物が通過している部分では処理装置内部のスクリュが徐々に冷却されるので、処理効率が低下し、投入可能な量が減少する。更に、反応に必要な熱が均一に伝わらず、処理生成物の品質が安定しない。
【００１７】
本発明では、押出機型の処理装置を用いて、装置壁部と被処理物との接触が常に維持されるように、被処理物が収容される容積が投入側よりも排出側において狭小化されるように装置構造を構成することにより、上記の問題を解決して発泡プラスチックを連続的に効率よく処理して、安定した品質の処理生成物を得ることが可能となる。
【００１８】
以下に、ウレタンフォームの分解装置を例として本発明の実施形態を説明する。尚、前述した課題は、ウレタンフォームに限らず各種発泡プラスチックの処理に共通の事項であるので、以下に説明する処理装置は、処理により減容化する種々のプラスチック材の処理に適用可能である。
【００１９】
図１は、処理装置の構造を大まかに示す概略構成図で、処理装置１は、一軸押出機型の反応部２を有する。図２（ａ）〜（ｃ）は、図１の処理装置１の反応部２の内部を説明するための図である。
【００２０】
分解処理するウレタンフォーム及び分解剤を混合機３を用いて混合した混合材料４は、被処理物として、反応部２のシリンダ５の一端に設けられる投入口へフィーダー８を介して供給される。シリンダ５は、金属などの熱導伝性のよい材料で形成される壁部と、これを加熱する加熱手段と、これらを被覆する断熱性の外周部とから構成され（図示は省略する）、シリンダ５内で被処理物を加熱することによりウレタンフォームの分解処理が進行する。ウレタンフォームの分解物を含む被処理物は他端の排出口７から排出される。反応部２は、複数の区画、この例ではＣ１〜Ｃ７の７つの区画に分けられており、各々について個別に温度を設定・変更することができる。シリンダ５の加熱手段は、一般的に用いられているものから適宜選択すればよく、例えば、鋳込みヒータを設ける方法や、熱媒体として油又は水蒸気を循環させて加熱する方法などが挙げられる。
【００２１】
図２に示すように、シリンダ５の内壁は円筒状のスクリュ孔を構成し、スクリュ孔内において、スクリュ９がシリンダ５と同軸状且つ回転可能に支持される。スクリュ９は周部に螺旋状の溝を有し、スクリュ９の周縁部つまりネジ山はシリンダ５内壁と内接する。駆動部６によってスクリュ９を回転駆動することにより、投入口から供給された混合材料４は、スクリュ９の溝に沿って排出口７へ向かってスクリュ孔内を移動しながら加熱され、排出口７から押し出される。この例では、ウレタンフォームは予め分解剤と混合された状態で反応部２に投入されるが、ウレタンフォーム及び分解剤を同時に直接反応部２に投入して反応させてもよい。
【００２２】
スクリュ９の溝は、螺旋のピッチは一定であるが、溝の深さが投入口側から排出口側へ向かうに従って徐々に浅くなるように形成されている。換言すれば、スクリュ９の軸部分は排出口側から投入口側へ向かってテーパーになっている。従って、スクリュ９の軸方向に垂直な断面における溝の断面積は投入口側から排出口側へ向かって次第に減少するので、スクリュ９の溝の容積は、投入口側から排出口側へ向かって次第に減少する。故に、投入口から混合材料４がシリンダ５内に投入されて被処理物が溝に沿ってシリンダ５内を進行する間に、スクリュ９の溝の占める比率も減少するため、被処理物の容積がウレタンフォームの分解によって徐々に減少しても、被処理物とシリンダ内壁との間に隙間ができるのを防止し、両者の接触を維持することができ、シリンダ５から被処理物への熱供給が確保される。
【００２３】
スクリュ９の溝の寸法は下記に従って設定することができる。
【００２４】
スクリュ９の投入口下におけるスクリュ谷径（軸部の径）をＤｉとし、投入口下部におけるピッチの長さをｌｉとし、スクリュ９の投入口側から見て最初の容積減少が終わる排出口側部分のスクリュ谷径をＤｆとし、その排出口側部分のピッチの長さをｌｆとし、シリンダ内径（スクリュ径）をＤとすると、投入口下における螺旋一巻き当りの溝の容積Ｖｉは、
Ｖｉ＝［（Ｄ／２）２×π−（Ｄｉ／２）２×π］×ｌｉ
と近似され、排出口側部分の溝の容積Ｖｆは、
Ｖｆ＝［（Ｄ／２）２×π−（Ｄｆ／２）２×π］×ｌｆ
と近似できるので、溝の容積の縮小比は、Ｖｆ／Ｖｉで表される。故に、ウレタンフォームはこの縮小比に従って体積が減容される。一般的に、ウレタンフォームの発泡倍率は１００倍程度までのものが多いため、溝の容積の縮小比Ｖｆ／Ｖｉは１／１００〜１／１０の範囲内が好ましい。
【００２５】
実際のスクリュのサイズ表示においては溝の深さ、つまりねじ山の高さを表示することも多く、この場合には、投入口下における溝の深さ、つまりねじ山の高さをｈｉ、排出口側部分の溝の深さ、つまりねじ山の高さをｈｆとすると、
ｈｉ＝（Ｄ−Ｄｉ）／２
ｈｆ＝（Ｄ−Ｄｆ）／２
と表すことができるので、ｈｉ、ｈｆを用いて縮小比が表される。
【００２６】
スクリュ９に形成された溝の単位長さ当りの容積は、投入公から排出口にかけて一様に減少しても、あるいは局所的に減少するようにしてもよい。つまり、少なくとも溝の一部において減少する構成とすることができる。樹脂の分解の進行による被処理物の容積変化のプロファイルを勘案して決定するのが好ましい。反応が進んでいない時点での急激な溝の容積の減少は材料詰まりの原因となるので、投入口からスクリュ長（又はシリンダ長）Ｌに対して約１／２０までの部分での急激な溝の狭小化は避けるのが望ましい。好ましくは、スクリュ長（又はシリンダ長）Ｌに対して１／２０の地点での容積をＶａとすると、容積の縮小比Ｖａ／Ｖｉと表され、Ｖａ／Ｖｉが０．４以上であることが望ましい。また、溝の容積の縮小は連続的である方が、被処理物が滑らかに押し出され、目詰まり防止の点で好ましい。被処理物の分解装置内での滞在時間はスクリュの回転速度によって調節することができ、フォームの分解に必用な処理時間に応じて適宜設定することができる。これは、シリンダ長Ｌの設計の際に併せて考慮するとよい。
【００２７】
上記の分解装置は、スクリュ９を加熱する手段を設けて被処理物を外側（シリンダ側）及び内側（スクリュ側）の両方から加熱するように構成することにより、ウレタンフォームと接触して熱を直接供給する面積が増加し熱供給効率が上がるので、ウレタンフォームを更に効率よく分解することができ、ウレタンフォームの処理量を増加させることができる。これは、例えば、スクリュ９の内部にヒーターや高温の水蒸気又は油を導入できる管を埋め込んで加熱することによって可能である。
【００２８】
図３は、処理装置１の他の実施形態を示す図で、この装置では、反応部２ａのスクリュ９ａの溝は、溝の深さは一定である（ｈｉ＝ｈｆ）が、螺旋のピッチが徐々に短縮され、溝の軸方向の幅が投入口側から排出口側へ向かって徐々に短くなる（ｌｉ＞ｌｆ）ように形成されている。従って、スクリュ９ａの軸方向に垂直な断面における溝の断面積は一定であるが、スクリュ９ａの溝の単位長さ当りの溝の容積は投入口側から排出口側へ向かって次第に減少する。故に、投入口から混合材料４がシリンダ５ａ内に投入されて被処理物が溝に沿ってシリンダ５ａ内を進行する間に、スクリュ９ａの軸方向の溝の占める容積が減少するため、被処理物とシリンダ内壁との接触を維持することができ、シリンダ５ａから被処理物への熱供給が確保される。この処理装置は、装置の軸方向の長さの短縮が行い易い。
【００２９】
あるいは、処理装置の反応部を図４のように構成してもよい。図４における反応部２ｂでは、螺旋のピッチは一定である（ｌｉ＝ｌｆ）が、シリンダ５ｂの内部及びスクリュ９ｂが排出口側から投入口側へ向かってテーパーになっている。つまり、スクリュ９ｂの溝は、シリンダ５ｂの内径Ｄ及びスクリュ９ｂの外径が徐々に小さくなる円錐台形状にすることによって、溝の深さが投入口側から排出口側へ向かって徐々に浅くなる（ｈｉ＞ｈｆ）。従って、スクリュ９ｂの軸方向に垂直な断面における溝の断面積は投入口側から排出口側へ向かって次第に減少するので、スクリュ９ｂの溝の容積も投入口側から排出口側へ向かって次第に減少する。故に、投入口から混合材料４がシリンダ５ｂ内に投入されて被処理物が溝に沿ってシリンダ５ｂ内を進行する間に、スクリュ９ｂの軸方向の溝の占める容積が減少するため、被処理物とシリンダ内壁との接触が維持され、シリンダ５ｂから被処理物への熱供給が確保される。この処理装置は、スクリュの軸部の径を一定にすることができるので、スクリュの強度が比較的均一になる。
【００３０】
上述から理解されるように、本発明の処理装置のシリンダ及びこれに内接するスクリュは、スクリュ孔及びスクリュの形状が円筒形又は円錐台形つまり回転体形状であり、スクリュ周部の螺旋状の溝の容積が投入口側より排出口側の方が小さくなるように溝の深さ（径方向）及び／又は幅（軸方向）を減少させる。
【００３１】
本発明における処理装置は、上記のように押出し機型に構成することにより、ウレタンフォームの分解が連続的に行われる。処理装置は、シリンダーの内部にスクリュを複数有するように構成することも可能である。また、図２〜図４の処理装置の特徴を組み合わせて用いてもよい。例えば、図５のように、図２〜図４のシリンダ及びスクリュから複数種選択して連続的に接続した１組のシリンダ及びスクリュを構成したり、スクリュの溝の深さ及び幅が同時に減少するように構成することができる。図５では、スクリュの軸方向長さＬ１、Ｌ３及びＬ５の部分では溝の容積は一定で、軸方向長さＬ２及びＬ４の部分において軸部の径の増大によって溝の容積が縮小する。このように、ピッチ当りの溝の容積を減少させる方法は様々あるが、図２のようにスクリュの溝の深さを減少させる方法、つまりスクリュの山の高さを増加させる方法が、図３のようなスクリュピッチ幅を減少させる方法よりもシリンダとの接触面積が大きくなるので、シリンダからの熱供給効率が上がり、被処理物の処理効率をより大きく増加させることができる。
【００３２】
本発明の処理装置は、ウレタン樹脂、特にウレタンフォームの連続分解処理に効果的に適用することができ、ウレタン樹脂は、ウレタン結合や尿素結合を有するポリマーであればいかなるものでも良く、冷蔵庫断熱材のような硬質ウレタンフォームやシートのクッション材のような軟質ウレタンフォームその他半硬質ウレタンフォーム、建材の断熱材のようなイソシアヌレートフォームなど発泡しているものであればなお好ましい。但し、処理する材料はこれに限定されるものではなく、処理により減容化する他の発泡プラスチック、つまり、プラスチック製の多孔質材料の分解処理に用いてもよい。
【００３３】
本発明の処理装置を用いたウレタンフォームの分解処理は、例えば、以下のように行われる。
【００３４】
まず、ウレタンフォームは、前述の分解装置を用いて処理する前に適宜破砕することが望ましい。破砕方法はいかなる方法でもよく、例えば、カッター式、ボールミル粉砕法、ピン型ミル、ロッドミル、ハンマーミル、コーンクラッシャー等を用いて行うことができる。破砕形状は、分解装置に投入できる程度の大きさであればよく、特に限定されない。
【００３５】
破砕したウレタンフォームは、分解剤及び必用に応じて添加される触媒と混合される。分解剤は、分解方法によって異なり、アミン化合物、ポリオール、水などがある。使用するアミン化合物には、直鎖状脂肪族アミン、環状脂肪族アミン、芳香族アミン、および複素環式アミン等がある。直鎖状脂肪族アミンとしては、例えば、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、プロパンジアミン、２−エチルヘキシルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン、２−（２−アミノエチルアミノ）エタノール、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、エチルアミノエタノール、アミノブタノール、ｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、ｎ−アミルアミン、イソブチルアミン、あるいはメチルジエチルアミン等が挙げられる。環状脂肪族アミンとしては、シクロヘキシルアミン、ピペラジン、ピペリジン等がある。芳香族アミンとしては、アニリン、トルイジン、ベンジルアミン、フェニレンジアミン、キシリレンジアミンあるいはクロロアニリンなどを挙げることができる。複素環式アミンとしては、ピリジン、ピコリン、Ｎ−メチルモルフォリン、エチルモルフォリン、ピラゾール等が挙げられる。これらのアミン類は単独又は２種以上を混合して使用することができる。
【００３６】
ポリオールは特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール等の二価のアルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、１，２，６−ヘキサントリオール等の三価のアルコール、ポリエチレングリコール等の重合体及びこれにエポキサイド付加したポリエーテルポリオール、及びポリエステルポリオール等が挙げられる。
【００３７】
水を用いる加水分解では、触媒として特に限定されるものではないが、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属またそれらの化合物及びアミン化合物などが用いられる。
【００３８】
上記のような分解剤を混合したウレタンフォームを処理装置に投入して分解する。ウレタンフォームは、分解処理により、液状又は固体状の分解物となり、様々な再生品を製造する資源となる。例えば、分解物にエポキシ樹脂を混合させて硬化させると、ウレタン変性エポキシ樹脂になる。この際に使用するエポキシ樹脂は汎用のエポキシ樹脂などでよい。また、分解物をウレタン樹脂の原料として使用することもできる。
【００３９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００４０】
（実施例１）
＜ウレタンフォームの準備＞
使用済み冷蔵庫の断熱材部分の硬質ウレタンフォーム（密度２５ｋｇ／ｍ３）を取り出し、５ｍｍ程度に粉砕した。
【００４１】
＜ウレタン樹脂の分解＞
ジエタノールアミン５００ｇ及びウレタンフォーム１５００ｇを容器混合型攪拌器に投入し、１０分間混合し、ジエタノールアミン／ウレタンフォーム混合比＝１／３の混合材料を得た。
【００４２】
図６に示すような、スクリュ孔径Ｄが６５ｍｍでＬ／Ｄが３０．５のシリンダ５ｄと、フィーダ（ホッパー）８下部における谷径Ｄｉが４５ｍｍであり、上流側Ｌ１’までの部分（軸方向長さＬ＝０〜Ｌ１’の部分、Ｌ１’／Ｄ＝４．４）では谷径Ｄｉは一定であり、これに続く下流側のＬ２’までの部分（Ｌ＝Ｌ１’〜（Ｌ１’＋Ｌ２’）の部分、Ｌ２’／Ｄ＝５．０）において谷径が排出口側の谷径Ｄｆ＝５９ｍｍまで直線的に増加するように溝が設けられたスクリュー９ｄ（溝の縮小比Ｖｆ／Ｖｉ＝０．３３）とを有する一軸押出機型の処理装置を用いて下記の分解処理を行った。
【００４３】
シリンダ５ｄを加熱装置によって２５０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部６によりスクリュ９ｄを作動し、上述したウレタンフォーム混合材料を７．７ｋｇ／ｈの割合で投入口に投入して混合材料をシリンダ５ｄ内で加熱混練した。この結果、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、茶色の粘長な液体であった。
【００４４】
（実施例２）
＜ウレタン樹脂の分解＞
スクリュー９ｄのフィーダ（ホッパー）８下部における谷径Ｄｉが２５ｍｍであり、上流側Ｌ１’までの部分（軸方向長さＬ＝０〜Ｌ１’の部分、Ｌ１’／Ｄ＝６．５）では谷径Ｄｉは一定であり、これに続く下流側のＬ２’までの部分（Ｌ＝Ｌ１’〜（Ｌ１’＋Ｌ２’）の部分、Ｌ２’／Ｄ＝５．０）において谷径が排出口側の谷径Ｄｆ＝５６．５ｍｍまで直線的に増加するように溝が設けられた（溝の縮小比Ｖｆ／Ｖｉ＝０．２９）こと以外は実施例１と同様の図６に示すような構造の一軸押出機型の処理装置を用いて、下記の分解処理を行った。
【００４５】
シリンダ５ｄを加熱装置によって２５０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部６によりスクリュを作動し、実施例１と同じウレタンフォーム混合材料を投入口に投入して混合材料をシリンダ内で加熱混練した。この結果、ウレタンフォーム混合材料は１７．５ｋｇ／ｈの割合で投入でき、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、茶色の粘長な液体であった。
【００４６】
（実施例３）
図２に示すような、スクリュ孔径Ｄが６５ｍｍでＬ／Ｄが３０．５のシリンダ５と、フィーダ（ホッパー）８下部におけるスクリュ９の谷径Ｄｉが２５ｍｍで投入口から排出口に向かって谷径がＤｉ（２５ｍｍ）からＤｆ（５６．６ｍｍ）まで直線的に増加するように溝が設けられたスクリュー９（溝の縮小比Ｖｆ／Ｖｉ＝０．２９）とを有する一軸押出機型の処理装置を用いて下記の分解処理を行った。
【００４７】
シリンダ５を加熱装置によって２５０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部６によりスクリュを作動し、実施例１と同じウレタンフォーム混合材料を投入口に投入して混合材料をシリンダ内で加熱混練した。この結果、ウレタンフォーム混合材料を１５．８ｋｇ／ｈの割合で投入でき、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、茶色の粘長な液体であった。
【００４８】
（実施例４）
＜ウレタン樹脂の分解＞
図５に示すようなスクリュ谷径の増加部分が２箇所にあるスクリュ９ｃを有する一軸押出機型の処理装置を準備した。この処理装置において、シリンダ５ｃのスクリュ孔径Ｄが６５ｍｍでＬ／Ｄが３０．５であり、スクリュー９ｃの上流側からＬ１までの部分（Ｌ１／Ｄ＝６．５）は谷径は変化せず、これに続くＬ２の部分（Ｌ２／Ｄ＝２．５）で谷径がＤｉ（＝２５ｍｍ）から４０．８ｍｍまで直線的に増加し、その後のＬ３の部分（Ｌ３／Ｄ＝６．５）において谷径は４０．８ｍｍに維持され、更にＬ４の部分（Ｌ４／Ｄ＝２．５）で谷径が４０．８ｍｍからＤｆ（＝５６．５ｍｍ）まで直線的に増加し、下流のＬ５（Ｌ５／Ｄ＝１２．５）において一定であるように溝が設けられ（溝の縮小比Ｖｆ／Ｖｉ＝０．７１×２）、この装置を用いて下記の分解処理を行った。
【００４９】
シリンダ５ｃを加熱装置によって２５０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部６によりスクリュを作動し、実施例１と同じウレタンフォーム混合材料を投入口に投入して混合材料をシリンダ内で加熱混練した。この結果、ウレタンフォーム混合材料は１３．７ｋｇ／ｈの割合で投入でき、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、茶色の粘長な液体であった。
【００５０】
（実施例５）
ジエタノールアミン１５０ｇとウレタンフォーム１５００ｇを容器混合型攪拌器に投入し、１０分間混合し、ジエタノールアミン／ウレタンフォーム混合比が１／１０の混合材料を得た。
【００５１】
実施例２と同じ分解装置を用い、下記の分解処理を行った。
【００５２】
シリンダを加熱装置によって２５０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部６によりスクリュを作動し、上述したウレタンフォーム混合材料を投入口に投入して混合材料をシリンダ内で加熱混練した。この結果、２０．５ｋｇ／ｈの割合でウレタンフォーム混合材料を投入でき、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、茶色の粘長な液体であった。
【００５３】
（実施例６）
＜ウレタンフォームの準備＞
使用済み建材の断熱材のウレタンフォーム（密度２８．０ｋｇ／ｍ３）を取り出し、５ｍｍ程度に粉砕した。
【００５４】
＜ウレタン樹脂の分解＞
ジエタノールアミン１５０ｇとウレタンフォーム１５００ｇを容器混合型攪拌器に投入し、１０分間混合して、ジエタノールアミン／ウレタンフォーム混合比が１／１０の混合材料を得た。
【００５５】
実施例２と同じ分解装置を用いて以下の分解処理を行った。
【００５６】
シリンダを加熱装置によって２５０℃に温調し、スクリュ回転数を３００ｒｐｍに設定して駆動部によりスクリュを作動し、上述したウレタンフォーム混合材料を投入口に投入して混合材料をシリンダ内で加熱混練した。この結果、１８．８ｋｇ／ｈの割合でウレタンフォーム混合物を投入でき、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、茶色の粘長な液体であった。この分解物は室温になると固化した。
【００５７】
（実施例７）
＜ウレタンフォームの準備＞
自動車のシートのクッション加工工程の軟質ウレタンフォーム廃材（３２．５ｋｇ／ｍ３）を回収し、５ｍｍ程度に粉砕した。
【００５８】
＜ウレタン樹脂の分解＞
モノエタノールアミン３００ｇとウレタンフォーム１５００ｇを容器混合型攪拌器に投入し、１０分間混合して、モノエタノールアミン／ウレタンフォーム混合比が１／５の混合材料を得た。
【００５９】
実施例２と同じ処理装置を用いて以下の分解処理を行った。
【００６０】
シリンダを加熱装置によって２１０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部６によりスクリュを作動し、上述したウレタンフォーム混合材料を投入口に投入してシリンダ内で混合材料を加熱混練した。この結果、２３．２ｋｇ／ｈの割合でウレタンフォーム混合材料を投入でき、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、オレンジ色のペースト状であった。
【００６１】
（実施例８）
スクリュ孔径Ｄが６５ｍｍでＬ／Ｄが３０．５のシリンダ５ａと、谷径が投入口から排出口まで一定（Ｄｉ＝Ｄｆ＝２５ｍｍ）でスクリュピッチが７０ｍｍから３２ｍｍまで連続的に減少するように溝が設けられた（溝の縮小比Ｖｆ／Ｖｉ＝０．４６）スクリュー９ａとを有する図３に示すような処理装置を用いて下記の分解処理を行った。
【００６２】
シリンダを加熱装置によって２５０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部６によりスクリュを作動し、実施例１と同じウレタンフォーム混合材料を投入口に投入してシリンダ内で混合材料を加熱混練した。この結果、１２．０ｋｇ／ｈの割合でウレタンフォーム混合材料を投入でき、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、茶色の粘調な液体であった。
【００６３】
（実施例９）
スクリュピッチが５９ｍｍから３２ｍｍに連続的に変化し溝の縮小比Ｖｆ／Ｖｉが０．１６であること以外は実施例２と同じ図６に示すような構造の一軸押出機型の処理装置を用いて下記の分解処理を行った。
【００６４】
シリンダを加熱装置によって２５０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部６によりスクリュを作動し、実施例１と同じウレタンフォーム混合材料を投入口に投入してシリンダ内で混合材料を加熱混練した。この結果、１８．１ｋｇ／ｈの割合でウレタンフォーム混合材料を投入でき、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、茶色の粘調な液体であった。
【００６５】
（実施例１０）
図４に示すような、スクリュ孔径Ｄが６５ｍｍから４５ｍｍまで連続的に変化しＬ／Ｄが３０．５のシリンダ５ｂと、スクリュ口径の変化に伴ってスクリュ径は変化するがスクリュ谷径は２５ｍｍのまま一定であるスクリュ９ｂ（溝の縮小比Ｖｆ／Ｖｉ＝０．３４）とを有する一軸押出機型の処理装置を用いて下記の分解処理を行った。
【００６６】
シリンダを加熱装置によって２５０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部６によりスクリュを作動し、実施例１と同じウレタンフォーム混合材料を投入口に投入してシリンダ内で混合材料を加熱混練した。この結果、１２．８ｋｇ／ｈの割合でウレタンフォーム混合材料を投入でき、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、茶色の粘調な液体であった。
【００６７】
（参考例１）
＜ウレタン樹脂の分解＞
Ｌ／Ｄが３０．５でスクリュ孔径Ｄが６５ｍｍのシリンダと、フィーダ（ホッパー）下部における谷径Ｄｉ及び排出口側の谷径Ｄｆが２５ｍｍの均一な溝が設けられたスクリュー（溝の縮小比Ｖｆ／Ｖｉ＝１）とを有し、スクリュ内部にヒーターが埋め込まれ温調可能な一軸押出機型の分解装置を用いて下記の分解処理を行った。
【００６８】
シリンダ及びスクリュを加熱装置及び内部のヒータによって２１０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部によりスクリュを作動し、実施例７で使用したものと同様のウレタンフォーム混合材料を投入口に投入してシリンダ内で加熱混練した。この結果、ウレタンフォーム混合材料を１５．０ｋｇ／ｈの割合で投入でき、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、オレンジ色のペースト状であった。
【００６９】
（実施例１１）
＜ウレタン樹脂の分解＞
実施例７と同じウレタンフォーム混合材料を用い、スクリュ内部にヒーターが埋め込まれて温調可能に構成されたこと以外は実施例２と同じスクリュ及びシリンダを有する一軸押出機型の分解装置を用いて下記の分解処理を行った。
【００７０】
シリンダ及びスクリュを加熱装置及び内部のヒータによって２１０℃に温調し、
スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部によりスクリュを作動し、ウレタンフォーム混合材料を投入口に投入してシリンダ内で加熱混練した。この結果、ウレタンフォーム混合物は３５．２ｋｇ／ｈの割合で投入でき、ウレタンフォームの分解物が連続的に得られ、分解物は、オレンジ色のペースト状であった。
【００７１】
（比較例１）
＜ウレタン樹脂の分解＞
Ｌ／Ｄが３０．５でスクリュ孔径Ｄが６５ｍｍのシリンダと、フィーダ（ホッパー）下部における谷径Ｄｉ及び排出口側の谷径Ｄｆが２５ｍｍの均一な溝が設けられたスクリュー（溝の縮小比Ｖｆ／Ｖｉ＝１）とを有する一軸押出機型の分解装置を用いて下記の分解処理を行った。
【００７２】
シリンダを加熱装置によって２１０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部によりスクリュを作動し、実施例１と同じウレタンフォーム混合材料を投入口に投入してシリンダ内で混合材料を加熱混練した。この結果、投入量の割合が少ない５．０ｋｇ／ｈでは液状の分解物が生成したが、投入量の割合が８．０ｋｇ／ｈでは材料の目詰まり現象が生じ、投入量を増加させることができなかった。
【００７３】
（実施例１２）
＜ポリスチレンフォームの準備＞
断熱材に使用しているポリスチレンフォーム廃材（発泡スチロール、密度：２０．０ｋｇ／ｍ３）を回収し、５ｍｍ程度に粉砕した。
【００７４】
＜ポリスチレンフォームの減容化＞
実施例１１と同じ処理装置を用いて以下の減容化処理を行った。
【００７５】
シリンダ及びスクリュを加熱装置によって１８０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部６によりスクリュを作動し、上述したポリスチレンフォームを投入口に投入してシリンダ内で加熱混練した。この結果、３８．２ｋｇ／ｈの割合で投入でき、ポリスチレンフォームの減容化物が連続的に得られた。減容化物は、冷却により白色のペレットに再成形できた。
【００７６】
（実施例１３）
実施例１１と同じ処理装置を用いて以下の減容化処理を行った。
【００７７】
シリンダ及びスクリュを加熱装置によって６０℃に温調し、スクリュの回転数を４５０ｒｐｍに設定して駆動部６によりスクリュを作動し、実施例１２と同じポリスチレンフォームを定量フィーダから４０．０ｋｇ／ｈの割合で投入し、続いてリモネンをシリンダにあるベントから０．８ｋｇ／ｈの割合で送液ポンプを用いて投入した。全体の投入量は４０．８ｋｇ／ｈであった。ポリスチレンフォーム及びリモネンの混合物はシリンダ内で加熱混練され、この結果、ポリスチレンフォームの減容化物連続的に得られ、減容化物は、リモネンを回収した後に白色のゲル状ペレットに再成形できた。
【００７８】
以上の実施例１〜実施例１３、参考例１及び比較例１をまとめると、表１のようになる。
【００７９】
【表１】
2004115631.tif 000003
実施例２及び比較例１の結果から、スクリュの溝の容積が上流から下流に向かって減少するように構成すると、ウレタンフォームの分解効率が向上し処理能力が増加することがわかる。更に、投入口側の溝が大きいと効果が増すことがわかる（実施例１と実施例２との比較）。これは、スクリュ内部に加熱手段を有する場合でも同様で、実施例７と実施例１１との比較から分解装置の処理能力が増加することが明らかである。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は、発泡プラスチックの処理方法において、処理生成物の定量的な処理効率の向上を図った発泡プラスチックの処理方法及びその処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理装置の第１の実施形態を示す概略構成図。
【図２】図１の実施形態における反応部の内部構成を示す図で、（ａ）は処理装置の軸方向に沿った説明図、（ｂ）は、（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は、（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図。
【図３】本発明の処理装置の第２の実施形態を示す処理装置の軸方向に沿った説明図（ａ）、（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図（ｂ）、及び、（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図（ｃ）。
【図４】本発明の処理装置の第３の実施形態を示す処理装置の軸方向に沿った説明図（ａ）、（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図（ｂ）、及び、（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図（ｃ）。
【図５】本発明の処理装置の第４の実施形態を示す処理装置の軸方向に沿った説明図（ａ）、（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図（ｂ）、及び、（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図（ｃ）。
【図６】本発明の処理装置の第５の実施形態を示す処理装置の軸方向に沿った説明図（ａ）、（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図（ｂ）、及び、（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図（ｃ）。
【符号の説明】
１　処理装置、　２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ　反応部、
５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ　シリンダ、　６　駆動部、
７　排出口、　８　フィーダ、
９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ　スクリュ、
【図１】
2004115631.tif 000004
【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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