(57)【要約】【課題】廃棄されたポリエステル繊維製品の再生利用に関し、染料や無機粒子の微細な粒子が分散して含まれるポリエステル繊維再生ペレットの新たな用途を得る。【解決手段】ポリエステル繊維再生ペレットと超臨界状態の二酸化炭素を接触混合処理し、該ペレットの表面より染料と無機粒子を除去して、表面多孔体のポリエステル樹脂ペレットを得る。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄されたポリエステル繊維を溶融して得られたポリエステル繊維再生ペレットを処理槽内に収容し、該処理槽内に超臨界状態の二酸化炭素を圧入して、該ペレットと超臨界状態の二酸化炭素を接触混合処理し、該ペレットの表面より染料と無機粒子を除去して、表面多孔体のポリエステル樹脂ペレットを得るポリエステル繊維再生ペレットの表面処理方法
【請求項２】
ポリエステル樹脂のガラス転移温度以下で処理する請求項１記載のポリエステル繊維再生ペレットの表面処理方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は廃棄されたポリエステル繊維製品の再生利用に関するものであり、またその場合に行う超臨界の二酸化炭素による処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】廃棄されたポリエステル樹脂を溶融して再生することが行われている。またポリエステル樹脂を用いたポリエステル繊維の廃棄物を溶融して再生することも行われている。これらの場合に溶融した樹脂を押出してペレット化することも行われている。また樹脂ペレットを精製するために超臨界流体を用いて処理することも行われている。【０００３】従来の技術として、廃ポリエステル材を溶融してペレット化するものがある（例えば、特許文献１参照）。ポリエステル繊維の廃棄物を溶融成形して再生利用するものがある（例えば、特許文献２参照）。また、樹脂ペレットを超臨界の二酸化炭素で処理して精製するものがある（例えば、特許文献３参照）。新規に製造したポリエステル樹脂ペレットを超臨界流体で処理して精製するものもある（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００１−０３８７２８号公報
【特許文献２】特開２００２−３３８７００号公報
【特許文献３】特開２０００−３０２８１３号公報
【特許文献４】特開平１０−２５１３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】通常のポリエステル繊維には着色のための染料として分散染料が用いられ、さらに艶消、隠蔽性、紫外線遮蔽性、織物ドレープ性、耐光性などの付加的効果を付与する為に、二酸化チタンなどの無機粒子が含まれている。これらの染料や無機粒子は平均粒径が１μｍ程度あるいはそれ以下の微細な粒子であり、繊維のポリエステル樹脂中に分散して機械的に定着している。この微細な粒子の存在がポリエステル繊維の再生利用を困難にしている。すなわちポリエステル繊維の廃棄物を溶融してポリエステル繊維再生ペレットとして再生利用しようとしても、微細な粒子を全て除去することができず、再生ペレットのポリエステル樹脂中に染料や無機粒子が分散して含まれ、着色ペレットとなり、さらに無機粒子が強固に定着して含まれたペレットとなってしまう。【０００５】廃棄されたポリエステル繊維を溶融して得られたポリエステル繊維再生ペレットは径および長さが数ｍｍ程度の粒子状のもので、樹脂成形用などに用いられるものであるが、着色ペレットであり、さらに無機粒子が含まれているので、新規なペレットに比べ物性が劣りポリエステル繊維再生ペレットの用途が限定される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明者はポリエステル繊維再生ペレットが超臨界の二酸化炭素による処理で脱色して色が薄くなることを見出した。これはポリエステル樹脂中に分散して機械的に定着されている染料が該ペレットの表面から離脱したものであり、微細な無機粒子も同様に離脱することを見出した。【０００７】超臨界の二酸化炭素をポリエステル繊維の処理に用いた場合、ポリエステル繊維構造物に多量に吸尽されて、繊維構造物を膨潤させる効果が大きいことが知られており、ポリエステル繊維の染色に用いられている。【０００８】二酸化炭素の臨界温度は３１．１℃、臨界圧力は７．３８ＭＰａであるため、超臨界二酸化炭素は、この臨界温度および臨界圧力以上の温度および圧力とすることにより得ることができ、超臨界の二酸化炭素は比較的簡便に得られるものである。【０００９】本発明は、廃棄されたポリエステル繊維製品の再生利用を目的とし、廃棄されたポリエステル繊維を溶融して得られたポリエステル繊維再生ペレットを処理槽内に収容し、該処理槽内に超臨界状態の二酸化炭素を圧入して、該ペレットと超臨界状態の二酸化炭素を接触混合処理し、該ペレットの表面より染料と無機粒子を除去して、表面多孔体のポリエステル樹脂ペレットを得るポリエステル繊維再生ペレットの表面処理方法である。【００１０】本発明は、ポリエステル繊維再生ペレットを超臨界状態の二酸化炭素で処理し、該ペレットの表面より染料と無機粒子を除去して、表面多孔体のポリエステル樹脂ペレットを得るものであり、染料と無機粒子の微細な粒子が除去された部分が多孔体の孔部になるのでポリエステル樹脂のガラス転移温度以下で処理するのがよい。
【発明の効果】
【００１１】ポリエステル繊維再生ペレットを超臨界状態の二酸化炭素と接触混合すれば、該ペレットに超臨界状態の二酸化炭素が浸透して該ペレットの表面を膨潤させる。該ペレット中に分散している染料や無機粒子の微細な粒子は該ペレットのポリエステル樹脂とは機械的に定着しているだけであるので、膨潤した部分のポリエステル樹脂の定着力が弱まり、該ペレントの表面より染料と無機粒子が除去される。二酸化炭素の臨界温度は３１．１℃、臨界圧力は７．３８ＭＰａであるが、温度あるいは圧力を上げれば微細な粒子の除去効果が大きくなり、また処理時間を長くすれば同様に除去効果が大きくなるが、該ペレットの表面のみを多孔形状にすることを目的としているので数分から数１０分程度の処理時間で充分である。【００１２】本発明では、ポリエステル繊維再生ペレットの表面から染料や無機粒子の微細な粒子を除去するのであるが、除去後に処理槽内を減圧すれば該ペレットの表面の膨潤は元に戻り、表面多孔体のポリエステル樹脂ペレットとなる。微細な粒子が除去された部分が多孔体の孔部となり、ミクロンオーダーの非常に微細な孔を有する表面多孔体が得られる。【００１３】超臨界状態の二酸化炭素はポリエステル樹脂に浸透して、浸透した部分のみが膨潤するもので、ポリエステル樹脂を溶融、溶解するものでなく、また永久に変形させるものでもない。減圧すれば元の形状に復帰するものであり、ポリエステル繊維再生ペレットの表面より染料と無機粒子を除去し、除去された部分が多孔体の孔部となる表面多孔体のポリエステル樹脂ペレットが得られるものである。【００１４】ポリエステル樹脂はガラス転移温度以上では寸法変化をおこすので、７０℃前後であるポリエステル樹脂のガラス転移温度以下で、ポリエステル繊維再生ペレットと超臨界状態の二酸化炭素との接触混合処理を行えば、微細な粒子が除去された孔部がポリエステル樹脂の変形により塞がることがない。【００１５】粒子形状で表面のみが多孔体であるものは製造が難しいが、本発明では用途の限定されているポリエステル繊維再生ペレット用いて、表面多孔体のポリエステル樹脂ペレットが得られ、各種薬剤の担体や、気体あるいは液体の吸着材など新たな用途に用いることができ、ポリエステル繊維再生ペレットの用途が広がる。特に表面反応形の薬剤の担体に最適であり消臭材などの用途が考えられる。また、微細な孔を表面に持つので選択吸収吸着材としての用途も考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】処理槽にポリエステル繊維再生ペレットを収容し、高圧の液化二酸化炭素ボンベより昇圧ポンプを介して該処理槽内に超臨界状態の二酸化炭素を圧入して、該ペレットと超臨界状態の二酸化炭素を接触混合処理する。
【実施例１】
【００１７】図１は、本発明のポリエステル繊維再生ペレットの表面処理方法に用いる装置を示す図で、本発明に用いる装置はポリエステル繊維再生ペレットを収容する処理槽１、高圧の液化二酸化炭素を収容した液化二酸化炭素ボンベ２、処理槽１、内に超臨界状態の二酸化炭素を圧入する昇圧ポンプ３、よりなり、通常の連結配管や圧力計などの各種センサーも有するものである。該ペレットと超臨界状態の二酸化炭素との接触混合処理が終わった後に二酸化炭素を排出する排出弁４、を有し、排出弁４，を開けば処理槽１、内は減圧され、排出された二酸化炭素は再利用する。また温度調節用の加熱器５、を設けておく。【００１８】超臨界状態の二酸化炭素は、いくら加圧しても液体とはならず、ポリエステル繊維再生ペレットの表面のポリエステル樹脂中に浸透して、浸透した部分が膨潤し、該ペレットの表面から染料や無機粒子の微細な粒子が除去され、除去された微細な粒子は超臨界状態の二酸化炭素中に分散されることになる。排出弁を開いて処理槽内を減圧すれば該ペレットの表面の膨潤は元に戻り、表面多孔体のポリエステル樹脂ペレットとなる。該ペレットの表面のみを多孔形状にすることを目的としているので、超臨界状態の二酸化炭素がペレット中心にまで浸透するのを待つ必要はなく、表面から必要な距離のみ浸透すればよいので長い処理時間は必要としない。
【産業上の利用可能性】
【００１９】本発明では１μｍ程度の非常に微細な孔を有する表面多孔体のポリエステル樹脂粒子が得られ、各種薬剤の担体としての用途が考えられるだけでなく、微細な孔を利用した特定物質選択吸収材としての用途が考えられる。さらに表面が多孔体であるので表面被覆材の保持効果が大きく、押出し成形時に樹脂ペレットに添加する顔料や潤滑材保持用ペレットとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のポリエステル繊維再生ペレットの表面処理方法に用いる装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】１  処理槽
２  液化二酸化炭素ボンベ
３  昇圧ポンプ
４  排出弁
５  加熱器
【図１】
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