(57)【要約】【課題】廃壁紙など繊維質層と樹脂被覆層とを含む廃製品の繊維質成分と樹脂成分とを高精度、高効率で分離回収可能な方法及び装置を提供する。【解決手段】吸引の上部排出口17と空気補給口を兼ねる下部排出口18を設けた縦円筒形の分離塔15内に、円形板20を、その周囲に分離塔15内壁面との間に通気間隙24が存するように水平に支持し、分離塔15外から挿入した空気輸送管19の先端開口部19cを円形板20上面の中心部に配置し、空気輸送管19を通して、廃壁紙の粉砕物を円形板20上面の中心部に搬入し、粉砕物中の比重の大きな成分である樹脂成分を円形板20の周縁部から落下させる一方、粉砕物中の比重の小さな成分である繊維質成分は、下部排出口18から入って分離塔15内を上昇する空気流に乗せて上部排出口17から吸引して排出させるようにした風力分離装置7を用いる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に吸引の上部排出口を設け、下部に空気補給口を兼ねる下部排出口を設けた縦円筒形の分離塔内に、円形板を、その周囲に分離塔内壁面との間に通気間隙が存するように水平に支持し、分離塔外から分離塔内に挿入した空気輸送管の先端開口部を前記円形板上面の中心部に配置し、該空気輸送管を通して、比重の異なる成分からなる混合物を前記円形板上面の中心部に搬入し、該混合物中の比重の大きな成分を円形板の周縁部から落下させる一方、混合物中の比重の小さな成分は、下部排出口から入って分離塔内を上昇する空気流に乗せて上部排出口から吸引して排出させるようにした風力分離装置であって、前記空気輸送管が、その先端開口部から該空気輸送管の管径（Ｄ３）の４倍以上の長さ（Ｌ）にわたって、前記円形板に対してほぼ直交する直管部を有することを特徴とする風力分離装置。
【請求項２】
前記空気輸送管が、前記分離塔の上部から分離塔内に挿入されている請求項１に記載の風力分離装置。
【請求項３】
前記空気輸送管が、前記分離塔の上部から分離塔内に斜め挿入されている請求項２に記載の風力分離装置。
【請求項４】
前記分離塔の円筒部の高さ（Ｈ）と直径（Ｄ）との比（Ｈ／Ｄ）が０．８≦Ｈ／Ｄ≦２．５の範囲内である請求項１〜３のいずれかに記載の風力分離装置。
【請求項５】
前記円形板と分離塔内壁面との間に存する通気間隙が、円形板直径（Ｄ１）と分離塔内壁面の直径（Ｄ２）の比（Ｄ１／Ｄ２）が０．４≦Ｄ１／Ｄ２≦０．９８の範囲内となる大きさである請求項１〜４のいずれかに記載の風力分離装置。
【請求項６】
前記円形板の周縁部が直線的又は湾曲して上方向に立ち上げ形成されており、円形板における水平面部に対する前記立ち上げ部の接線角度が、５°〜７５°の範囲内である請求項１〜５のいずれかに記載の風力分離装置。
【請求項７】
前記分離筒の上部に、前記上部排出口を囲む排出ガイド筒を垂設してなる請求項１〜６のいずれかに記載の風力分離装置。
【請求項８】
繊維質層と樹脂被覆層とを含む廃製品から繊維質成分と樹脂成分とを分離回収する方法であって、
Ａ）廃製品を粉砕する大きさを規制するパンチングメタルあるいは格子の目開きが１ｍｍ以上２５ｍｍ以下であるスクリーンを設置した粉砕機により前記廃製品を粉砕する粉砕工程と、
Ｂ）請求項１〜７のいずれかに記載の風力分離装置を用い、前記粉砕工程にて粉砕された、繊維質成分と樹脂成分との混合物からなる粉砕物を、前記空気輸送管により分離塔内の円形板上面の中心部に搬入し、破砕物中の樹脂成分を円形板の周縁部から落下させて下部排出口から排出する一方、破砕物中の繊維質成分は、下部排出口から入って分離塔内を上昇する空気流に乗せて上部排出口から吸引して排出することで、繊維質成分と樹脂成分とを分離する分離工程と、
を備えることを特徴とする廃製品からの繊維質成分と樹脂成分との分離回収方法。
【請求項９】
前記風力分離装置の分離塔内に供給する空気量と上部排出口からの吸引排出量を調整することにより、該分離塔内に設置した円形板の周縁部での風速を１ｍ／ｓｅｃ〜２０ｍ／ｓｅｃの範囲内に調整して繊維質成分と樹脂成分とを分離する請求項８に記載の分離回収方法。
【請求項１０】
前記分離工程を２回以上繰り返して行う請求項８又は９に記載の分離回収方法。
【請求項１１】
前記粉砕工程と分離工程とを、交互に２回以上繰り返して行う請求項８又は９に記載の分離回収方法。
【請求項１２】
前記繊維質層と樹脂被覆層とを含む廃製品が、塩化ビニル樹脂製壁紙である請求項９〜１１のいずれかに記載の分離回収方法。
【請求項１３】
繊維質層と樹脂被覆層とを含む廃製品から繊維質成分と樹脂成分とを分離回収する装置であって、
Ａ）廃製品を粉砕する大きさを規制するパンチングメタルあるいは格子の目開きが１ｍｍ以上２５ｍｍ以下であるスクリーンを設置した粉砕機と、
Ｂ）請求項１〜７のいずれかに記載の風力分離装置と、
を備えることを特徴とする廃製品からの繊維質成分と樹脂成分との分離回収装置。
【請求項１４】
前記粉砕機が、剪断式粉砕機又は衝撃粉砕機である請求項１３記載の分離回収装置。
【請求項１５】
前記衝撃粉砕機が、スイングハンマークラッシャー型粉砕機である請求項１４記載の分離回収装置。
【請求項１６】
前記風力分離装置を２機以上連設してなる請求項１３〜１５のいずれかに記載の分離回収装置。
【請求項１７】
前記粉砕機と風力分離装置とを、交互に２機以上連設してなる請求項１３〜１５のいずれかに記載の分離回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力分離装置並びにそれを利用した分離方法及び分離装置に関するものである。更に詳しくは、建築物の内装材や産業用資材として用いられる、繊維質成分と合成樹脂成分（以下、「樹脂成分」という。）からなる複合の製品廃棄物（以下、「廃製品」という。）から、繊維質成分と樹脂成分とを分離回収する方法及び装置並びにこれらの方法や装置に使用される風力分離装置に関するものである。特に、繊維質である裏打ち紙基材に塩化ビニル系樹脂を被覆した壁紙等や塩化ビニル樹脂を布製原手の表面に塗布した作業手袋等の、繊維質層と合成樹脂被覆層（以下、「樹脂被覆層」という。）とを含む廃製品から、繊維質成分と樹脂成分を分離回収して、それぞれ再生原料として再資源化するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に対する配慮、資源に対する循環活用などの観点から、可能な限りのものを再利用することが要求されている。製品の材料構成成分が合成樹脂単体又は紙、布等の繊維質単体からなる単一系成分である廃製品は、これを構成成分毎に分別回収することで、比較的容易に再利用されている。しかしながら、製品を構成する材料成分が単一系でない、例えば、建材分野で使用される製品の一つである壁紙、タイルカーペット、帆布、更には自動車内装材として使用されるトリムや天井材、塩化ビニル系樹脂を布製原手の表面に塗布した作業手袋等の複合材料は、相応のリサイクル方法を採用し、構成成分毎に分離しなければリサイクルすることが困難である。このため、繊維質と合成樹脂からなる複合材料は、それぞれの構成成分毎に精度良く分離するための分離回収方法が望まれていた。
【０００３】
一般に、前記壁紙は、基材として裏打ち紙を使用し、この紙基材の表面に、塩化ビニル系樹脂等の合成樹脂層がコーティング法又はカレンダー法等で被覆された複合材料である。この壁紙は、リフォームなどの貼り替え時や製造工程での不具合品、デザイン等の変更、長期在庫品の処分などにより廃棄物が発生する。しかし、これら壁紙の廃棄物をリサイクルするために、裏打ち基材の紙と表層の樹脂被覆層を分離することは非常に難しい。このため、これら壁紙の廃棄物は容易に再資源化することができず、大部分が埋立処理又は焼却処理等で処理せざるを得ないのが実情である。しかし、近年、大都市圏での埋立処理スペースの減少や焼却時の焼却排ガス対策の問題等から、処理施設の建設費や廃棄物の処理費用が高騰し、環境問題への関心の高まりと共に壁紙等の複合材料の廃棄物は処理困難な状況にある。これらの問題を解決するため、複合材料の廃棄物についての様々な再利用方法や、繊維質成分と樹脂成分とからなる複合材料の分離方法が種々検討され、開発されてきた。
【０００４】
例えば、壁紙の再利用方法としては、裏打ち紙が付着したままの塩化ビニル壁紙を粗粉砕し、更にこれを微粉砕もしくは加熱混練し、板状に固形したりペレット等に加工する方法が開示されている（特許文献１、特許文献２参照。）。しかし、これらの方法では、樹脂成分（塩化ビニル樹脂）から繊維質成分が除かれないため、再生材料の加工性、機械特性が劣り、使用用途が制限されるという問題があった。また、裏打ち基材と被覆層塩化ビニル樹脂の分離回収方法として、水又は温水を用いて裏打ち材を湿潤せしめ、あるいは有機溶剤を用いて塩化ビニル層を膨潤せしめたうえで、基材裏打ち紙と塩化ビニル樹脂を分離回収する方法が開示されている（特許文献３、特許文献４参照。）。しかし、これらの方法は、塩化ビニル樹脂の回収、再生を主とするものであって、基材裏打ち紙の回収、再生を考慮したものではなく、しかも排水処理装置、溶剤除去装置、溶剤回収装置等の大規模な処理装置が必要となり処理効率が悪いという問題があった。さらに、塩化ビニル樹脂と基材裏打ち紙の分離が充分でなく、回収した塩化ビニル樹脂中に裏打ち紙等の繊維質が混入し、良好な加工性、機械特性を有した再生塩化ビニルを得ることが出来ないという問題があった。更に、廃壁紙をジェット渦流中に投入して微粉砕後分離する方法が開示されている（特許文献５参照。）。しかし、この方法では、微粉砕に高エネルギーを必要とするうえに、基材裏打ち紙の繊維を細かく切断しているため、回収した基材紙成分を再生紙とするには、強度などの品質が劣り、用途が非常に狭く制限されるという問題があった。
【０００５】
また、繊維質成分と樹脂成分からなる複合材料から、繊維質成分と樹脂成分を分離、回収してリサイクルするための風力分離装置として、上部に真空吸引口を、下部に空気補給口を設けた縦円筒形の分離塔内に、円形板を、その周囲に通気間隙が存するように水平に支持し、該円形板上の中心部に空気輸送管によって破砕チップと綿状ゴミとの混合物を搬入させ、破砕チップを円形板の周縁部から落下させるとともに、綿状ゴミを、空気補給口から入って分離塔内を上昇する空気流に乗せて真空吸引口に吸引させるようにしたダスト分離装置が提案されている（特許文献６参照。）。このダスト分離装置は、自動車の内装材等の複合材料から良好な樹脂成分を回収できる装置である。しかし、このダスト分離装置においても、破砕チップ（樹脂成分）からの綿状ゴミ（繊維質成分）の分離回収が十分とまではいえなかった。そこで、前記ダスト分離装置の分離塔により粉砕チップと綿状ゴミとに分離した後、前記分離塔から排出される粉砕チップを揺動皿に受け入れ、揺動させて粉砕チップ類を揺動皿の出口側に順次送り、この間、粉砕チップの外表面に付着していてダスト分離装置（分離塔）では取れなかった綿状ゴミを、互いに隣り合う粉砕チップが擦れ合うことにより落とし、揺動皿の出口側底面に設けた開口に配設したネット上で、下側から吹き上げられ上昇する空気流により軽い綿状ゴミを舞い上がらせて真空吸引する一方、重い破砕チップ類を前記揺動皿の出口から排出するようにしたダスト分離装置も提案されている（特許文献７参照。）。これにより、得られた破砕チップは更に純度が高くなるが、揺動皿などの装置構成が複雑となるうえに、この装置でも塩化ビニル壁紙などの繊維質成分と樹脂成分との分離回収には、分離精度が十分とはいえなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１１４８３８号公報
【特許文献２】特開平０６−１２６７４５号公報
【特許文献３】特開昭５２−０７８９７９号公報
【特許文献４】特開平０９−０５９４２３号公報
【特許文献５】特開平０５−２４７８６３号公報
【特許文献６】特開２０００−３７６６３号公報
【特許文献７】特開２００２−２１９４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解消し、前記特許文献６（特開２０００−３７６６３号公報）に開示されたダスト分離装置（分離塔）を更に改良した分離装置を提供するとともに、この改良された分離装置を用いることで、繊維質層と樹脂被覆層とを含む廃製品、特に廃壁紙を、基材裏打ち紙と塩化ビニル樹脂被覆層のそれぞれ素材の品質を維持しつつ、高い精度で、かつ効率良く分離回収出来る方法及び装置を提供し、基材紙成分と塩化ビニル系樹脂成分をそれぞれ再生原料として再資源化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の目的を達成するため、前記特許文献６に開示されたダスト分離装置による分離回収方法について鋭意検討を重ねた結果、以下のような知見を得た、即ち、該ダスト分離装置においては、縦円筒形の分離塔の下部側面から空気輸送管を分離塔内に水平に挿入し、その先端開口を下向きにして円形板上の中心に相対向させたものであり、空気輸送管が先端開口の直前で水平方向から鉛直方向に直角に折れ曲がっている。このため、空気輸送管内を移動する気流に大きな乱れや偏流が発生し、先端開口から吐出される、廃壁紙の粉砕物を含む空気の速度が、円形板上の周方向で不均一となり、円形板上の一部に、綿状ゴミが付着したままの塩化ビニルの破砕チップが残り、これが円形板から落下して分離塔下部の空気補給口から排出されてしまう。このため、回収した塩化ビニル樹脂（破砕チップ）中に繊維質成分（綿状ゴミ）が混入し、分離精度が十分でない。しかし、前記円形板上に廃壁紙等の破砕物（破砕チップと綿状ダストとの混合物）を搬入する空気輸送管を、その先端開口部から所定の長さにわって、前記円形板に対して、ほぼ直交する直線状に形成すると、前記の問題を解決できる、との知見を得た。
【０００９】
即ち、本発明に係る風力分離装置は、上部に吸引の上部排出口を設け、下部に空気補給口を兼ねる下部排出口を設けた縦円筒形の分離塔内に、円形板を、その周囲に分離塔内壁面との間に通気間隙が存するように水平に支持し、分離塔外から分離塔内に挿入した空気輸送管の先端開口部を前記円形板上面の中心部に配置し、該空気輸送管を通して、比重の異なる成分からなる混合物を前記円形板上面の中心部に搬入し、該混合物中の比重の大きな成分（以下、「重成分」という。）を円形板の周縁部から落下させる一方、混合物中の比重の小さな成分（以下、「軽成分」という。）は、下部排出口から入って分離塔内を上昇する空気流に乗せて上部排出口から吸引して排出させるようにした風力分離装置であって、前記空気輸送管が、その先端開口部から該空気輸送管の管径（Ｄ３）の４倍以上の長さ（Ｌ）にわたって、前記円形板に対してほぼ直交する直管部を有することを特徴とする。
【００１０】
前記空気輸送管は、前記分離塔の上部から分離塔内に挿入されていることが好ましく、更に、前記分離塔の上部から分離塔内に斜め挿入されていることがより好ましい。
【００１１】
また、前記分離塔の円筒部の高さ（Ｈ）と直径（Ｄ）との比（Ｈ／Ｄ）が０．８≦Ｈ／Ｄ≦２．５の範囲内であることが好ましい。
【００１２】
前記円形板と分離塔内壁面との間に存する通気間隙の大きさとしては、円形板直径（Ｄ１）と分離塔内壁面の直径（Ｄ２）の比（Ｄ１／Ｄ２）が０．４≦Ｄ１／Ｄ２≦０．９８の範囲内となる大きさであることが好ましい。
【００１３】
また、前記円形板の周縁部が、円形板における水平面部に対する接線角度が５°〜７５°の範囲内となるように、直線的又は湾曲して上方向に立ち上げ形成されていると好ましい。
【００１４】
更に、前記分離筒の上部に、前記上部排出口を囲む排出ガイド筒を垂設することも好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る、廃製品からの繊維質成分と樹脂成分との分離回収方法は、上記のような風力分離装置を用いてなる、繊維質層と樹脂被覆層とを含む廃製品から繊維質成分と樹脂成分とを分離回収する方法であって、Ａ）廃製品を粉砕する大きさを規制するパンチングメタルあるいは格子の目開きが１ｍｍ以上２５ｍｍ以下であるスクリーンを設置した粉砕機により前記廃製品を粉砕する粉砕工程と、Ｂ）本発明の風力分離装置を用い、前記粉砕工程にて粉砕された、繊維質成分と樹脂成分との混合物からなる粉砕物を、前記空気輸送管により分離塔内の円形板上面の中心部に搬入し、破砕物中の樹脂成分を円形板の周縁部から落下させて下部排出口から排出する一方、破砕物中の繊維質成分は、下部排出口から入って分離塔内を上昇する空気流に乗せて上部排出口から吸引して排出することで、繊維質成分と樹脂成分とを分離する分離工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
前記風力分離装置の分離塔内に供給する空気量と上部排出口からの吸引排出量を調整することにより、該分離塔内に設置した円形板の周縁部での風速を１ｍ／ｓｅｃ〜２０ｍ／ｓｅｃの範囲内に調整して繊維質成分と樹脂成分とを分離することが好ましい。
【００１７】
前記分離回収方法では、分離工程を２回以上繰り返して行うことや、前記粉砕工程と分離工程とを、交互に２回以上繰り返して行うことも好ましい。
【００１８】
本発明の分離回収方法は、塩化ビニル樹脂製壁紙から繊維質成分と樹脂成分とを分離回収に好適である。
【００１９】
また、本発明に係る、廃製品からの繊維質成分と樹脂成分との分離回収装置は、上記のような本発明の風力分離装置を用いてなる、繊維質層と樹脂被覆層とを含む廃製品から繊維質成分と樹脂成分とを分離回収する装置であって、Ａ）廃製品を粉砕する大きさを規制するパンチングメタルあるいは格子の目開きが１ｍｍ以上２５ｍｍ以下であるスクリーンを設置した粉砕機と、Ｂ）本発明の風力分離装置とを備えることを特徴とする。
【００２０】
前記粉砕機としては、剪断式粉砕機又は衝撃粉砕機が好ましく、衝撃粉砕機としては、スイングハンマークラッシャー型粉砕機が好ましい。
【００２１】
更に、前記風力分離装置を２機以上連設したり、前記粉砕機と風力分離装置とを、交互に２機以上連設した装置とすることも好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の風力分離装置では、廃壁紙の粉砕物等を分離塔の円形板上に搬入する空気輸送管を、その先端開口部から所定の長さにわって、前記円形板に対して、ほぼ直交する直線状に形成したので、空気輸送管内を移動する重成分と軽成分との混合物を含む空気流は、前記直管部を通過する間に気流の大きな乱れや偏流が抑えられて、空気輸送管の周方向における各位置での速度が均一化され、前記混合物を含む空気流が、前記空気輸送管の先端開口部から、円形板上の周方向の各位置においてほぼ均一な速度で吐出される。これにより、円形板上の一部に、重成分、例えば、綿状ゴミが付着したままの塩化ビニルの破砕チップが残り、円形板から落下して分離塔下部の空気補給口から排出されてしまうといったことがなく、回収した塩化ビニル樹脂等の重成分中への繊維質成分等の軽成分の混入が抑制され、分離精度が高くなる。これにより、軽成分（繊維質層）と重成分（樹脂被覆層）を含む複合廃製品から、軽成分（繊維成分）と重成分（樹脂成分）とを効率良く分離、回収できる。また、本発明によれば、廃壁紙等の複合材料から、有機溶剤、水および温水などによる前処理を加えることなく、高精度に分離した繊維成分と樹脂成分を回収することができ、排水処理装置、溶剤除去装置、溶剤回収装置といった大規模な処理装置も不要で、分離回収コストも低く抑えることができる。
【００２３】
また、本発明の分離回収方法や分離回収装置で壁紙を処理すれば、紙繊維長が長く良質な紙成分（繊維質成分）を回収でき、再度、壁紙用裏打ち紙に混入して再利用する他、ペーパーシート、モールド、緩衝材などの再生紙用途に利用できる。また、本発明の分離回収方法や分離回収装置で回収された樹脂が塩化ビニル系樹脂であれば、混入している繊維質成分の比率が小さいことから、塩化ビニル系樹脂製床材、遮音シートなどの他、射出成形材料、押出成形材料として塩化ビニル系樹脂製品に再利用可能な再生原料とすることができる。
【００２４】
また、本発明の風力分離装置では、分離される成分のうち、重成分、例えば壁紙の塩化ビニル樹脂は円形板の周縁部から落下する一方で、軽成分、例えば壁紙の紙成分は、下部排出口から入って分離塔内を上昇する空気流に乗って分離筒内を上昇し、最終的には上部排出口から吸引して排出される。このとき、前記分離筒内には円形板から舞い上がった軽成分が浮遊している。この分離塔内を浮遊している軽成分が、分離塔外部から挿入されている空気輸送管の上に堆積し、集合して絡み合って塊となると、分離塔下部に設けた下部排出口から重成分とともに排出され、壁紙の場合には、回収された塩化ビニル樹脂中への紙成分の混入率が高くなる。この点、空気輸送管を、前記分離塔の上部から分離塔内に挿入する、更には分離塔の上部から分離塔内に斜め挿入することで、分離塔内を浮遊している軽成分の空気輸送管上への堆積量が少なくなり、重成分への軽成分の混入率が減少し、分離精度が向上する。
【００２５】
また、分離塔の円筒部の高さ（Ｈ）と直径（Ｄ）との比（Ｈ／Ｄ）を０．８≦Ｈ／Ｄ≦２．５の範囲内とすることで、分離塔内での壁紙粉砕物等の流動が適度に大きくなるとともに、軽成分である基材の綿状に解れた繊維片等が分離塔内を上昇する空気流に乗って上部排出口から良好に排出され、各成分を精度よく分離回収することができる。
【００２６】
また、分離筒内に設けた円形板と分離塔内壁面との間に存する通気間隙を、円形板直径（Ｄ１）と分離塔内壁面の直径（Ｄ２）の比（Ｄ１／Ｄ２）が０．４≦Ｄ１／Ｄ２≦０．９８の範囲内となる大きさとすることで、重成分の通過（落下）を必要以上に妨げることなく、また通気間隙を通って上昇する気流の速度が必要以上に高くなり、重成分が軽成分とともに上部排出口から排出されるといった問題もなく、各成分を精度よく分離回収することができる。
【００２７】
更に、円形板の周縁部を、該円形板における水平面部に対する接線角度が５°〜７５°の範囲内となるように、直線的又は湾曲して上方向に立ち上げ形成することで、空気輸送管の先端開口部から噴出し、円形板に衝突して、その中心部から周縁部に流れた混合物の流れ方向が制御されて速やかに流動し、各成分の分離精度が向上する。
【００２８】
また、風力分離装置を２機以上連設して分離工程を２回以上繰り返して行ったり、粉砕機と風力分離装置とを、交互に２機以上連設して粉砕工程と分離工程とを交互に２回以上繰り返して行うことで、各成分の分離精度がより向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明を、図面を用いて更に詳しく説明する。本発明において、処理対象物である複合廃製品としては、壁紙、タイルカーペットや帆布及び自動車内装材として使用されるトリム、天井材、塩化ビニル樹脂を布製原手の表面に塗布した作業手袋等の複合材料が挙げられる。これらの中で、本発明の風力分離装置並びにそれを用いた分離回収方法及び分離回収装置は、塩化ビニル樹脂製壁紙から紙成分と塩化ビニル成分とを精度良く分離回収することができる。以下、この塩化ビニル樹脂製壁紙を処理する場合について、本発明を詳細に説明する。
【００３０】
図１に示すものは、複合材料である塩化ビニル樹脂製壁紙を粉砕して得られる粉砕物１と該粉砕物１中に含まれる塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３の模式図である。また、図２は、前記塩化ビニル樹脂製壁紙から、該壁紙を構成する塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３を分離、回収するための分離回収装置の一例を模式的に示すものである。
【００３１】
合成樹脂と繊維質である紙から構成された壁紙は、基材としての紙製の裏打ち紙の表層にコーティング法又はカレンダー法などで合成樹脂を被覆した複合材料である。壁紙に使用されている基材裏打ち紙としては、パルプから抄紙された紙以外に、難燃紙（パルプ主体のシートをスルファミン酸グアニジン、燐酸グアニジンなどの難燃剤で処理したシート）や、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機質剤やガラス繊維を混抄した無機質紙も使用されている。一方、合成樹脂被覆層は、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル共重合体等の塩化ビニル系共重合体を含む塩化ビニル系樹脂に代表されるものであるが、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂等を用いたもの、更には、耐スクラッチ性、耐薬品性、耐汚染性などを向上させるための保護層を設けたものも挙げられる。
【００３２】
これらの壁紙を粉砕して紙成分と樹脂成分とを分離、回収して再資源化する装置は、例えば、図２に示すように、予め粗砕した壁紙を粉砕する粉砕機４、粉砕機４で粉砕され、塩化ビニル系樹脂片２と基材裏打ち紙の繊維片３が混在した壁紙粉砕物１を、塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３とに分離する風力分離装置７を備えている。壁紙は、粉砕機４により、塩化ビニル系樹脂片２が繊維片３に絡まり混在した粉砕物１となる。次に、粉砕物１は、風力分離装置７により塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３に分離される。軽成分である繊維片３は風力分離装置７の分離塔１５の上部排出口１７から吸引されてブロアー１０、サイクロン１１を経由して繊維片回収槽１２に回収される。一方、重成分である塩化ビニル系樹脂片２は、風力分離装置７の分離筒１５の下部排出口１８から、その下方に配置した樹脂片受け器８、ブロアー９、サイクロン１３を経て樹脂片回収槽１４に分離、回収される。なお、壁紙を粉砕した粉砕物１中で混在する塩化ビニル系樹脂片２と基材裏打ち紙の繊維片３を分離する上で、粉砕機１による粉砕工程と風力分離装置７による分離工程とは、連続的に行うことが、生産性、作業性の点から好ましい。
【００３３】
一般に、複合材料の各構成素材を分離、回収して再資源化する場合、複合材料の種類により最適な粉砕機４の種類を選定することが重要である。本発明では、複合材料を粉砕する場合、粉砕物の粒径が１ｍｍ以上２５ｍｍ以下、好ましくは、２ｍｍ以上１５ｍｍ以下となるように粉砕することが好ましい。この範囲の目開きのスクリーンを用いると効率良く粉砕でき、粉砕工程に引き続き行う風力分離工程において良好に各構成素材を分離、回収して再資源化できる。また、該粉砕物の大きさは、粉砕物の大きさを規制するためのパンチングメタルあるいは格子の目開きを有するスクリーン５を粉砕機４に設置して粉砕することにより達成される。この粉砕物の粒径を２５ｍｍより小さくすることで、基材繊維と樹脂被覆層とが良好に剥離し、繊維質成分と樹脂成分の分離精度に優れる。粉砕物の粒径が１ｍｍ以上２５ｍｍ以下となるようにパンチングメタルあるいはスクリーンを選択することで、複合材料を効率良く粉砕できる。更に、２ｍｍ以上１５ｍｍ以下に粉砕すると、粉砕処理される過程で、繊維質成分が樹脂成分から十分に剥離されるため、より好ましい。なお、スクリーン５としてパンチングメタルを使用する場合、各開口の形状は、円形が最も一般的であるが、特に限定はなく、楕円形、矩形、その他のどのような形でも良い。
【００３４】
ところで、壁紙においては、基材裏打ち紙と塩化ビニル系樹脂被覆層は良く接着して分離が非常に困難である。このため、基材裏打ち紙と塩化ビニル系樹脂被覆層を精度良く分離、回収するには、粉砕時に適度の衝撃力を与えて紙繊維を解し、塩化ビニル系樹脂被覆層を基材裏打ち紙から剥離し、分離する必要がある。そこで、粉砕機４としては、適度な衝撃力と剪断力を与えて粉砕するのに好適な衝撃式粉砕機を使用することが好ましい。一方、複合材料を構成する繊維質成分が、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル、アクリル系繊維、木綿、ウール等の合成繊維又は天然繊維からなるタイルカーペット、帆布、自動車用内装材等では、粉砕機４として、回転刃と固定刃を有し、剪断機構で粉砕を行う剪断式粉砕機を使用して繊維を予め切断したり、又は前記壁紙と同じように衝撃式粉砕機で粉砕し、風力分離装置７で分離処理した後に、再度、剪断式粉砕機を使用して粉砕、分離を行う等、粉砕工程と分離工程とを複数組み合わせて行っても良い。壁紙には、剪断式粉砕機で粉砕すると、基材裏打ち紙の紙繊維が解れることなく塩化ビニル系樹脂被覆層と密着したまま切断され易く、基材裏打ち紙と塩化ビニル系樹脂被覆層との剥離を十分に行うことが困難なため、衝撃式粉砕機を使用することが好ましい。更に、壁紙を粉砕する時に適度の衝撃力を壁紙に与え、基材裏打ち紙の紙繊維を十分解し、塩化ビニル系樹脂被覆層と剥離するため、衝撃式粉砕機の一種であるスイングハンマクラッシャーを使用することが好ましい。スイングハンマクラッシャーは、通常、スクリーン５が設置され、高速で回転ハンマを回転して粉砕する粉砕機であり、被処理物に与える衝撃頻度が高い点に特徴がある。その回転数は、１０００ｒｐｍ以上２０００ｒｐｍ以下である場合、粉砕効率が高く、望ましい態様である。このスイングハンマクラッシャーを使用して壁紙を粉砕すると、基材裏打ち紙の紙繊維は解され、柔らかい綿状に開繊した状態になり易いため好ましい。すなわち、粉砕機４としてスイングハンマクラッシャーを使用して壁紙を粉砕すると、適度の衝撃力を与えて基材裏打ち紙の紙繊維が柔らかい綿状に開繊するとともに、塩化ビニル系樹脂被覆層と剥離する作用を併せ持つため好ましい。なお開繊された柔らかい綿状の紙繊維は、後述する風力分離装置７内の上昇気流に乗って分離塔１５の上部排出口１７から排出され、分離、回収される。一方、塩化ビニル系樹脂被覆層の塩化ビニル系樹脂は、風力分離装置７内を降下して分離塔１５の下部排出口１８から樹脂片受け器８、ブロアー９、サイクロン１３を経て樹脂片回収槽１４に回収される。
【００３５】
風力分離装置７の分離塔１５には、ブロアー６から空気輸送管１９を経て壁紙粉砕物１が搬入されるが、この壁紙粉砕物１を分離塔１５内に搬入する風量に対して、ブロワー１０によって上部排出口１７から排出される風量を同等量とするか又は搬入する風量よりも若干排出量を多くすることで、分離塔１５の下部排出口１８から空気が補給されて分離塔１５内に上昇気流を生じるよう調整することが好ましい。
【００３６】
また、図３に示すものは、粉砕機と風力分離装置とを交互に２機ずつ連設して、粉砕工程と分離工程を交互に２回繰り返して行う分離回収装置の一例を示すものである。この分離回収装置では、図２の分離回収装置と同様にして、壁紙を粉砕機４で粉砕した壁紙粉砕物１を、風力分離装置７の分離塔１５内で基材裏打ち紙の繊維片３と塩化ビニル樹脂被覆層の塩化ビニル系樹脂片２に分離した後、分離塔１５の下部排出口１８から、その下方に設けた樹脂片受け器８に回収した塩化ビニル系樹脂片２を、２台目の粉砕機４Ｂに送り、再び粉砕して、２台目の風力分離装置７Ｂで繊維片３と塩化ビニル系樹脂片２とに分離するという、粉砕工程と分離工程とを繰り返して２回行う態様である。この分離回収装置により分離回収処理を行う場合、１回目と２回目の粉砕時に使用する粉砕機４、４Ｂのスクリーン５、５Ｂは、粉砕物の大きさを規制するパンチングメタルあるいは格子の目開きが、１回目の粉砕に使用する粉砕機４のスクリーンより２回目の粉砕に使用する粉砕機４Ｂのスクリーンのほうが小さくなるようにして粉砕分離を繰り返すことが好ましい。これにより、塩化ビニル系樹脂片２の分離精度を向上できる。このように粉砕工程及び風力分離工程を繰り返して行う場合、複数の粉砕機を直列又は並列とする、あるいは、１回目の粉砕工程、風力分離工程を並列にて行い、２回目の粉砕工程、風力分離工程を直列として、壁紙を繊維片３と塩化ビニル系樹脂片２に高精度、かつ多量に分離処理することも可能である。また、風力分離装置７の下部排出口１８から回収する塩化ビニル系樹脂片２を、公知の多段式の円形振動篩、回転式シフター、往復シフターなどを使用して篩を通過させ、塩化ビニル系樹脂片２に同伴した繊維片３を選別して篩下から回収することにより、塩化ビニル系樹脂片２への繊維片３の混入率を更に低減させ、回収される塩化ビニル樹脂の純度を向上させることも出来る。
【００３７】
次に、本発明の風力分離装置について、更に詳細に説明する。風力分離装置７は、例えば図４に示すように、縦円筒形の分離塔１５の頂部に、図２、３に示すブロアー１０、１０Ｂに繋がる吸引の上部排出口１７を設け、分離塔１５の下部はロート状に形成し、その中心部（ロート部１６）に下部排出口１８を設けた略縦円筒形をしている。また、分離塔１５内の下方には、円形板２０を、その周囲に分離塔１５の内壁面との間に通気間隙２４が存在するようにして、円形板支持具２３の支持棒２２により略水平に支持し、分離塔１５の外部から、図２、３に示すように、粉砕機４、４Ｂからブロアー６、６Ｂにより円形板２０（２０Ｂ）の上面中心部に壁紙粉砕物１を搬入する空気輸送管１９（１９Ｂ）を、分離塔１５の上部、図例のものでは、その塔頂部から挿入している。
【００３８】
風力分離装置７では、粉砕機４にて粉砕され、ブロアー６にて空気輸送されて空気輸送管１９から円形板２０の上面中心部に搬入された壁紙粉砕物１は、円形板２０に衝突して円形板２０の周縁方向に拡散し、分離塔１５の内壁面に衝突した後、通気間隙２４を通って上昇する気流に乗って分離塔１５内を流動する。ここで、壁紙粉砕物１中の相対的に比重の大きな重成分である塩化ビニル系樹脂片２は、円形板２０の周縁に設けた通気間隙２４から落下して分離塔１５の下部排出口１８から排出される。一方、基材裏打ち紙の粉砕物である相対的に比重の小さな軽成分である綿状に解れた繊維片３は、分離塔１５内部を上昇する空気流に乗って分離塔１５内を上昇し、上部排出口１７から排出され、図２、図３に示すブロアー１０、１０Ｂ、サイクロン１１、１１Ｂを経由して繊維片回収槽１２、１２Ｂに回収される。
【００３９】
図例の風力分離装置７においては、空気輸送管１９は、分離塔１５の塔頂部の上部排出口１７の横から、分離塔１５内に斜めに挿入し、この斜めに挿入した傾斜管部１９ａから、分離塔１５内の下部に水平に配置した円形板２０の中心部に向かって円形板２０の水平面部に対して直交するように、直管部１９ｂを垂直方向に下ろしている。この直管部１９ｂの長さは、塩化ビニル系樹脂粉砕片２と繊維片３が混在した粉砕物１を噴出する先端開口部１９ｃから、少なくとも管径（Ｄ３）の４倍以上の長さ（Ｌ）の直管とする。空気輸送管１９の先端部を、先端開口部１９ｃから少なくとも管径（Ｄ３）の４倍以上の長さ（Ｌ）にわたって直管（直管部１９ｂ）とする、即ち、（Ｌ／Ｄ３）≧４とすることで、空気輸送管１９内を移動する気流の大きな乱れや偏流を抑え、先端開口部１９ｃから略均一に噴出して円形板２０に衝突せしめることが出来る。これにより、粉砕物１を、円形板２０上を略均等にその周縁部に向かって移動させ、分離塔１５内で安定した流動をさせることができ、塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３の絡まりが解れ、塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３が精度良く分離され、回収される。一方、例えば図９に示すように、直管部１９ｂの長さが短く、先端開口部１９ｃからの直管部１９ｂの長さ（Ｌ）が、管径（Ｄ３）の４倍に満たない場合、先端開口部１９ｃからの噴出時の偏流が激しく、図示するように、粉砕物１が分離塔１５内で偏った流動を起こし易く、塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３の分離精度が劣ることとなる。より好ましくは（Ｌ／Ｄ３）≧５であり、更に好ましくは（Ｌ／Ｄ３）≧１０である。
【００４０】
更に、図４に示す風力分離装置７においては、空気輸送管１９は、ブロアー６から先端開口部１９ｃにいたる全長でほぼ同一管径で、分離塔１５の上部から斜めに挿入した傾斜管部１９ａの先端から直管部１９ｂを下ろしている。これにより、分離塔１５内に挿入された傾斜管部１９ａから直管部１９ｂへの曲点における角度が鈍角となり、空気輸送管１９内を移動する気流の乱れや偏流を更に抑えるとともに、空気輸送管１９を側面から分離塔１５内に水平に挿入した場合に較べて、分離塔１５内に挿入された空気輸送管１９上に繊維片３が堆積し難くなり、堆積した繊維片が絡み合って形成される綿状の塊が、塩化ビニル系樹脂片２とともに下部排出口１８から排出されて分離精度の低下を招くといったことも防止できる。傾斜管部１９ａの傾斜角度は特に限定されるものではないが、垂直に近い鋭角に挿入、配置することが、空気輸送管１９内の気流の乱れや偏流を抑制し、また空気輸送管１９上への繊維片３および塩化ビニル系樹脂片２の堆積を防ぐうえで好ましい。なお、図例のものでは、前記傾斜管部１９ａとして直管を用いているが、湾曲した管を用いてもよい。更に、傾斜管部１９ａは塔頂部から分離塔１５内に挿入しているが、筒状部１５ａの上部あたりから分離塔１５内に挿入してもよい。
【００４１】
また、分離塔１５は、円筒部１５ａの横方向の直径（Ｄ）と高さ（Ｈ）の比（Ｈ／Ｄ）が０．５≦Ｈ／Ｄ≦３であることが好ましく、０．８≦Ｈ／Ｄ≦２．５であることが更に好ましい。円筒部１５ａの直径（Ｄ）と高さ（Ｈ）の比（Ｈ／Ｄ）を０．５以上とすることで、即ち、円筒部１５ａの高さを高くすることで、分離塔１５内での壁紙粉砕物１の流動が大きくなるため、塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３の分離性が良くなり、下部排出口１８から回収された塩化ビニル系樹脂片２中への繊維片３の混入量が少なくなるとともに、上部排出口１７より回収された繊維片３中への塩化ビニル系樹脂片２の混入量も少なくなる。また、円筒部１５ａの直径（Ｄ）と高さ（Ｈ）の比（Ｈ／Ｄ）を３以下とする、即ち円筒部１５ａが高くなりすぎないようにすることで、基材が綿状に解れた軽成分である繊維片３が分離塔１５の上部排出口１７から排出し易く、繊維片３が分離塔１５内に滞留して分離塔１５内の上部内壁や円形板２０の側部にマット状あるいは玉状などに集合した繊維片の塊が生じることを抑制でき、下部排出口１８から塩化ビニル系樹脂片２と混在して排出される繊維成分量を減少させ、下部排出口１８から回収される塩化ビニル系樹脂片２の分離精度の低下を防止できる。
【００４２】
本発明の風力分離装置７は、図４に示すように、空気輸送した壁紙粉砕物１を空気輸送管１９の先端開口部１９ｃから、分離塔１５の下方に設けた円形板２０の中心部上面に噴出し、円形板２０に衝突させ、円形板２０の中心部から周縁部に向かって拡散させ、分離塔１５の内壁面に衝突せしめた後、分離塔１５内を流動し、空気輸送管１９の先端開口部１９ｃから噴出される強い流速と圧力差、分離塔１５の内壁面に衝突させた時の衝撃力と剪断力を壁紙粉砕物１に付与し、塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３の絡まりをほぐして塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３を精度良く分離、回収できる。
【００４３】
本発明では、前記分離塔１５内の下方に設けた円形板２０は、図４に示すように、円形板２０の周縁部と分離塔１５の内壁面との間に通気間隙２４が存するように、分離塔内壁面の直径（Ｄ２）に較べて円形板２０の直径（Ｄ１）を小さくする。円形板直径（Ｄ１）と分離塔内壁面の直径（Ｄ２）の比（Ｄ１／Ｄ２）は、０．４０≦Ｄ１／Ｄ２≦０．９８であることが好ましい。円形板２０の直径（Ｄ１）と分離塔内壁面の直径（Ｄ２）との比（Ｄ１／Ｄ２）を０．９８以下とすることで、通気間隙２４が狭すぎて塩化ビニル系樹脂片２の通過（落下）が妨げられたり、通気間隙２４を通って上昇する気流が相対的に速くなりすぎて空気輸送管１９から円形板２０の上面中心部に搬入されて分離塔１５内を流動する壁紙粉砕物１中の相対的に重成分である塩化ビニル系樹脂片２の通気間隙２４からの落下が少なくなって処理量の低下を招くといったことを防止できる。また、円形板直径（Ｄ１）と分離塔内壁面の直径（Ｄ２）の比（Ｄ１／Ｄ２）を０．４０以上とすることで、通気間隙２４が広すぎて通気間隙２４を通って上昇する気流が相対的に遅くなりすぎて空気輸送管１９から円形板２０の上面中心部に搬入されて円形板２０に衝突して円形板２０の周縁方向に拡散した壁紙粉砕物１の流動が小さく不十分で壁紙粉砕物１中の塩化ビニル系樹脂粉砕片２と繊維片３の分離が悪くなり、両者が混じり合って下部排出口１８から排出されて回収される塩化ビニル系樹脂片２中への繊維片３の混入量が多くなって分離精度が悪くなる、といったことを防止できる。
【００４４】
更に、本発明の風力分離装置を用いた分離回収方法を実施する場合、分離塔１５内に供給する空気量と吸引排出量を調整して、分離塔１５内に設置した円形板２０の周縁部での風速を１ｍ／ｓｅｃから２０ｍ／ｓｅｃの範囲内とすることが望ましい。この範囲であれば、空気輸送管１９の先端開口部１９ｃからの噴出時及び円形板２０に衝突時の壁紙粉砕物１に与える衝撃力と剪断力、更には分離塔１５内における壁紙粉砕物１の流動が確保され、塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３の絡まりが解されて良好な分離精度が得られる。円形板２０の周縁部での風速を１ｍ／ｓｅｃ以上とすることで、分離塔１５内における壁紙粉砕物１の流動が十分大きいため分離精度が良く、また、２０ｍ／ｓｅｃ以下とすることで、空気輸送管１９の先端開口部１９ｃからの噴出時に壁紙粉砕物１に与える衝撃力と剪断力が強すぎて強度の比較的低い材料の場合、塩化ビニル系樹脂片２は粉砕、破壊されて必要以上に細かくなり、微粉が混入した繊維片３が回収される、といったことを防止できる。
【００４５】
更に、例えば図５、図６、図７に示すように、円形板２０の周縁部を直線的に又は湾曲して立ち上げ部２１を形成することで、壁紙粉砕物１を空気輸送管１９の先端開口部１９ｃから噴出して、円形板２０に衝突させ、その中心部から周縁部に流れた壁紙粉砕物１の流れ方向を制御して速やかに流動させることにより、分離性を向上させることができる。該円形板２０の周縁部の立ち上げ角度は、円形板２０の水平面部２０ａと立ち上がり部２１の接線との最大角度（図６、７に示す角度θ）が５°以上７５°以下となるようにすることが、壁紙粉砕物１の偏った流れを防止する点から好ましい。
【００４６】
更に、図８に示すように、分離塔１５内中心の上部に、上部排出口１７を囲むようにして排出ガイド筒２５を垂設することで、重成分である塩化ビニル系樹脂と分離して分離塔１５内を流動し、分離塔１５内上部付近を空気流に乗って浮遊している軽成分である繊維片３を効率よく上部排出口１７に導き、速やかに回収できるので好ましい。
【００４７】
なお、衝撃粉砕機を用いて粉砕した廃壁紙粉砕物１を、米、豆、茶、雑穀類等食物の分別に用いられる代表的分別装置である横型風力分別機（例えば図１０に示す横型風力分別機２６）を使用して塩化ビニル系樹脂と繊維とに分離、回収しようとした場合、横型風力分別機２６の材料供給口２７に近い排出口３０から比較的大きいサイズの粉砕物が、材料供給口２７から遠方の排出口３２からは比較的小さいサイズの粉砕物が回収される。このため、横型風力分別機では、粉砕物の大きさ別に大まかな分離は出来るものの前記遠近両排出口３０、３２から回収したものは、塩化ビニル系樹脂成分と紙繊維成分が混在し、分離精度が劣るものであった。したがって、この方法では、廃壁紙の基材紙成分と塩化ビニル系樹脂成分の分離精度が悪いため、再生材料として回収し再資源化、特に紙成分の再資源化は困難であった。
【実施例】
【００４８】
（実験例１）
図２に示すような、風力分離装置７に供給するブロアー６と、風力分離装置７の分離塔１５の上部排出口１７からブロアー１０を使用して吸引する一方、分離塔１５の下部排出口１８から空気を補給して、分離塔１５の塔内に上昇気流を発生させるようにした。風力分離装置７としては、図４に示すような、分離塔１５の上部から斜めに挿入した空気輸送管１９の先を円形板２０（平板面）の上部中央に直管として下ろした直管部１９ｂを有する構造のものを使用した。空気輸送管１９の管径（Ｄ３）と直管部１９ｂの長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｄ３）が、表１に示す値となる風力分離装置を用い、壁紙を投入せず、空運転の状態で分離塔１５内に水平に設置した円形板２０の周縁部の風速を測定した（実験例１−１〜実験例１−４）。また、風力分離装置７として、図９に示すような、分離塔１５の下部側面から水平に挿入した空気輸送管１９の先端を円形板２０の上部中央に向けて下ろした構造で、空気輸送管１９の管径（Ｄ３）と直管部１９ｂの長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｄ３）が、表１に示す値となる風力分離装置を用い、壁紙を投入せず、空運転の状態で分離塔１５内の円形板周縁部の風速を測定した（実験例１−５〜実験例１−６）。なお、いずれの場合も、円形板２０（平板面）は直径（Ｄ１）が７００ｍｍ、円形板設置部分の分離塔内直径（Ｄ２）が８４０ｍｍ（Ｄ１／Ｄ２≒０．８３）とした。
【００４９】
風速の測定は、(株)テストー製のｔｅｓｔｏ４４５を使用し、円形板２０の周縁部における、空気輸送管１９の挿入方向手前側（図１１に示すＮｏ．１の位置）と後側（図１１に示すＮｏ．２の位置）との２箇所に、円形板２０から約３ｍｍ浮かせて風速測定センサーを取り付けて各位置における風速を測定し、１０秒毎に測定した１０点の平均値を求めた。結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
2007275852.tif 000003
【００５１】
表１の結果から明らかなように、空気輸送管１９の管径（Ｄ３）と直管部１９ｂの長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｄ３）が５．０の実験例１−４では、空気輸送管１９の挿入方向手前側（図１１に示すＮｏ．１の位置）と後側（図１１に示すＮｏ．２の位置）とにおける風速に殆ど差はない。これに対し、（Ｌ／Ｄ３）が２．０の実験例１−５は風速の差が大きく、更に（Ｌ／Ｄ３）が０．３の実験例１−６では前記風速差は更に大きくなっている。この結果から、（Ｌ／Ｄ３）が大きくなるにつれて、風速差は小さくなり、風力分離装置７における、空気輸送管１９の先端の直管部１９ｂの長さを長くすることで、直管部１９ｂを通過する間に気流の大きな乱れや偏流が抑えられて、空気輸送管の周方向において速度が均一化され、前記混合物を含む空気流が、前記空気輸送管の先端開口から、円形板上の周方向で均一な速度で吐出されることが分かる。即ち、直管部１９ｂを十分に長くすることで、空気輸送管１９内を移動する気流の大きな乱れや偏流が抑えられ、壁紙粉砕物１を先端開口部１９ｃから略均一に噴出して円形板２０に衝突せしめることが出来、壁紙粉砕物１を、円形板２０上をその周縁部に向かって略均等に移動させ、分離塔１５内で安定した流動をさせることで、塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３の絡まりが解れ、塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３を精度良く分離、回収することができる。
【００５２】
（実験例２）
図２に示すような、風力分離装置７に供給するブロアー６と、風力分離装置７の分離塔１５の上部排出口１７からブロアー１０を使用して吸引する一方、分離塔１５の下部排出口１８から空気を補給して、分離塔１５の塔内に上昇気流を発生させるようにした。実験例２−１〜実験例２−３では、風力分離装置７として、図４に示す、分離塔１５の上部から斜めに挿入した空気輸送管１９の先を円形板２０（平板面）の上部中央に直管として下ろした直管部１９ｂを有する構造のものとした。分離塔１５の円筒部の高さ（Ｈ）と直径（Ｄ）との比（Ｈ／Ｄ）、及び空気輸送管１９の管径（Ｄ３）と直管部１９ｂの長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｄ３）が、表２に示す値となる風力分離装置を用いた。また、実験例２−４では、風力分離装置７として、図９に示すような、分離塔１５の下部側面から水平に挿入した空気輸送管１９の先端を円形板２０の上部中央に向けて下ろした構造で、分離塔１５の円筒部の高さ（Ｈ）と直径（Ｄ）との比（Ｈ／Ｄ）、及び空気輸送管１９の管径（Ｄ３）と直管部１９ｂの長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｄ３）が、表２に示す値となる風力分離装置を用いた。なお、いずれの場合も、円形板２０（平板面）は直径（Ｄ１）が７００ｍｍ、円形板設置部分の分離塔内直径（Ｄ２）が８４０ｍｍ（Ｄ１／Ｄ２≒０．８３）とした。
【００５３】
長期在庫品の廃壁紙（発泡タイプで、壁紙を構成する紙の比率が約２２．５重量％）３０ｋｇを、予め、約５０〜１００ｍｍ程度の大きさに粗砕した。該粗砕物を約１時間かけて粉砕機４に投入し壁紙粉砕物１とするとともに、前記実験例２−１〜実験例２−４の風力分離装置７の分離塔１５内に搬入して該粉砕物１を流動させつつ、塩化ビニル系樹脂片２を円形板２０の周縁部の通気間隙２４から落下させ、分離塔１５の下部排出口１８から排出し、塩化ビニル系樹脂片受け器８、ブロアー９、サイクロン１３を経由して塩化ビニル系樹脂片回収槽１４に回収する一方、繊維片３を分離塔１５の上部排出口１７から吸引して排出し、ブロワー１０、サイクロン１１を経由して繊維片回収槽１２に回収した。塩化ビニル系樹脂片と繊維片との回収量を測定するとともに、回収した樹脂成分中の繊維質成分及び繊維質成分中の樹脂成分の混在量を以下のようにして測定した。結果を表３に示した。
【００５４】
（回収した樹脂成分中の繊維質成分量の測定）
回収した塩化ビニル系樹脂から約２ｇを精秤し、２００ｍｌのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解後、一晩放置した。溶解液を２００メッシュのステンレス網にてろ過し、網上の繊維状物に０．５Ｎ塩酸水溶液を注ぎ炭酸カルシウムなどの無機物を洗い流したあと、水洗し、８０℃で乾燥後秤量して回収塩化ビニル系樹脂中の紙繊維混在量を算出した。
【００５５】
（回収した繊維質成分中の樹脂成分の測定）
回収した繊維片中に含まれる塩化ビニル系樹脂の測定は、回収塩化ビニル系樹脂片中の繊維含有量の測定方法と同様に、ＴＨＦに回収繊維片を浸漬して塩化ビニル系樹脂を溶解した後、紙繊維を除去し、ＴＨＦ溶液にメタノールを滴下して塩化ビニル系樹脂を再沈、洗浄、乾燥後、計量して塩化ビニル系樹脂成分量を算出した。
【００５６】
【表２】
2007275852.tif 000004
【００５７】
【表３】
2007275852.tif 000005
【００５８】
表３に示す結果から、分離塔１５の円筒部１５ａの高さ（Ｈ）と直径（Ｄ）との比（Ｈ／Ｄ）が大きくなるほど、回収品中の異成分の混在量が減少し、分離精度が向上することが分かる。一方、実験例２−４のように、分離塔１５の円筒部の高さ（Ｈ）と直径（Ｄ）との比（Ｈ／Ｄ）が小さく、しかも空気輸送管１９の直管部１９ｂが短く、管径（Ｄ３）と直管部１９ｂの長さＬとの比（Ｌ／Ｄ３）が小さい場合には、回収品中の異成分の混在量、特に回収樹脂成分中に混在する繊維質成分の割合が大きく、分離精度が劣ることが分かる。
【００５９】
（実施例１）
粉砕機４として、目開きが３ｍｍのパンチングメタル製スクリーン５を装着した衝撃式粉砕機の一種であるスイングハンマクラッシャ（(株)尾上機械製、ＷＡＬＤ−１５型粉砕機；モーター出力１１ＫＷ）を使用し、粉砕物１を、図２に示すように、ブロアー６（出力は１．５ＫＷ）で風力分離装置７に供給し、上部排出口１７からブロアー１０（出力は２．２ＫＷ）を使用して吸引する一方、分離塔１５の下部排出口１８から空気を補給して、分離塔１５の塔内に上昇気流を発生させるようにした。使用した風力分離装置７の構造は、図４に示すような、分離塔１５の上部から斜めに挿入した空気輸送管１９の先端を円形板２０（平板面）の上部中央に直管として下ろし、空気輸送管１９は、管径（Ｄ３）が１００ｍｍで直管部１９ｂの長さ（Ｌ）が１４５０ｍｍ（Ｌ／Ｄ３＝１４．５）とし、分離塔１５は横方向の直径（Ｄ）が９００ｍｍ、高さ（Ｈ）が１５００ｍｍ（Ｈ／Ｄ≒１．６７）、円形板２０（平板面）は直径（Ｄ１）が７００ｍｍ、円形板設置部分の分離塔内直径（Ｄ２）が８４０ｍｍ（Ｄ１／Ｄ２≒０．８３）である。円形板２０（平板面）の周縁部付近の空気流の風速を測定した結果、５．３ｍ／ｓｅｃであった。なお、風速の測定は、(株)テストー製のｔｅｓｔｏ４４５を使用し、空気輸送管１９の挿入方向手前側（図１１に示すＮｏ．１の位置）を含む、円形板２０の周縁部を周方向に４等分した４箇所に、円形板２０から約３ｍｍ浮かせて風速測定センサーを取り付け、壁紙を投入せず、空運転の状態で、各位置において１０秒毎に測定した１０点の平均値をそれぞれ算出して前記４箇所の風速を求め、その４箇所の値を平均して風速値とした。
【００６０】
次に、長期在庫品の廃壁紙（発泡タイプで、壁紙を構成する紙の比率が約２２．５重量％）３０ｋｇを、予め、約５０〜１００ｍｍ程度の大きさに粗砕した。該粗砕物を約１時間かけて粉砕機４に投入し壁紙粉砕物１とするとともに、風力分離装置７の分離塔１５内に搬入して該粉砕物１を流動させつつ、塩化ビニル系樹脂片２を円形板の周縁部の通気間隙２４から落下させ、下部排出口１８から排出し、塩化ビニル系樹脂片受け器８、ブロアー９、サイクロン１３を経て、塩化ビニル系樹脂片回収槽１４に回収する一方、繊維片３を分離塔１５の上部排口１７から排出し、ブロアー１０、サイクロン１１を経て繊維片回収槽１２に回収した。繊維片３を繊維片回収槽１２に４．８ｋｇ回収し、塩化ビニル系樹脂片２を塩化ビニル系樹脂片回収槽１４に２３．９ｋｇ回収した。回収塩化ビニル系樹脂片２は、塩化ビニル系樹脂と炭酸カルシウムなど配合剤が含まれた状態であった。
【００６１】
回収した塩化ビニル系樹脂片２と回収した繊維片３を、実験例２と同様にして、それぞれＴＨＦに溶解後、分別回収して塩化ビニル系樹脂片２に含まれた繊維量と繊維片３に含まれた塩化ビニル系樹脂量を算出したところ、回収塩化ビニル系樹脂片２中に含まれた繊維量は８．３重量％、回収繊維片３に含まれた塩化ビニル系樹脂量は２．１重量％であった。
【００６２】
更に、回収した塩化ビニル系樹脂片に、滑剤としてＰＥワックス（ハイワックス２２０ＭＰ  三井化学製）０．５重量部を加え、１６５℃に加熱されたテストロール機（６インチ径）で３分混練して約１．２ｍｍ厚のシートを作成し、該シートを１７５℃に加熱した油圧プレス機にて約１．０ｍｍ厚のフラット表面のシートを成形して、ロール加工性とプレスシートの外観の仕上がりを評価した。
【００６３】
（実施例２）
風力分離装置７の分離塔１５として、周縁部を４５°上部に立ち上げた図６に示す円形板２０を装着した図５に示す分離塔１５を使用した以外は、実施例１と同様にして円形板２０の周縁部付近の空気流の風速を測定し、また実施例１と同様にして廃壁紙を粉砕し、塩化ビニル系樹脂片と繊維片とを分離回収した。空気輸送管１９から円形板２０中心部上に噴出した廃壁紙粉砕物１が、円形板周縁部の立ち上がり部２１に沿って移動し、分離塔１５内で安定した流動が観察できた。繊維片回収槽１２に回収した繊維片が４．９５ｋｇ、樹脂片回収槽１４に回収した塩化ビニル系樹脂片が２４．０ｋｇ、繊維片回収槽１２に回収した紙繊維片に含まれた塩化ビニル樹脂含量は２．１重量％、回収塩化ビニル系樹脂片に含まれた繊維成分は７．９重量％であった。円形板２０が平面板の実施例１に較べて塩化ビニル系樹脂片２に同伴して排出される繊維片３が減少し、繊維片回収槽１２の繊維片回収量が若干増加し、円形板２０の周縁部を４５°上部に立ち上げた効果が確認できた。更に、回収した塩化ビニル系樹脂片について、実施例１と同様にして、ロール加工性とプレスシートの外観の仕上がりを評価した。
【００６４】
（実施例３）
風力分離装置７の分離塔１５内上部の上部排出口１７を囲む排出ガイド筒２５を設けた風力分離装置（図８）を用いた以外は、実施例１と同様に実施した。排出ガイド筒２５は、その下端を分離塔１５の円筒部１５ａの上側から該円筒部１５ａの１／５の長さまでのばした。繊維片回収槽１２に回収した繊維片が５．３０Ｋｇ、樹脂片回収槽１４に回収した塩化ビニル系樹脂片が２３．７ｋｇ、繊維片回収槽１２に回収した紙繊維片の塩化ビニル樹脂含量は２．１重量％、回収塩化ビニル系樹脂片に含まれた繊維成分は７．０重量％であった。実施例１に較べて、回収槽１２に回収した繊維片中に含まれる塩化ビニル系樹脂量の増加はなく繊維片回収量が増加し、塩化ビニル系樹脂片２に同伴して排出される繊維片の減少し、排出ガイト筒２５の効果が確認できた。更に、回収した塩化ビニル系樹脂片について、実施例１と同様にして、ロール加工性とプレスシートの外観の仕上がりを評価した。
【００６５】
（実施例４）
図３に示すように、２台の粉砕機４、４Ｂ（スイングハンマクラッシャ、(株)尾上機械製ＷＡＬＤ−１５型粉砕機；モーター出力１１ＫＷ）と、粉砕物１を粉砕機４、４Ｂから空気輸送管１９、１９Ｂを経由して風力分離装置に供給するブロアー６、６Ｂ（出力１．５ＫＷ）と、分離塔１５、１５Ｂの上部排出口１７、１７Ｂから吸引排出するブロアー１０、１０Ｂ（出力は２．２ＫＷ）を接続した２台の風力分離装置７、７Ｂを、交互に直列に接続するように並べ、それぞれ風力分離装置７、７Ｂの分離塔１５、１５Ｂは下部排出口１８、１８Ｂから空気を補給して分離塔１５、１５Ｂの塔内に上昇気流を発生させるようにした。風力分離装置７、７Ｂの構造は、図４に示す、分離塔１５（１５Ｂ）の上部から供給配管１９、１９Ｂを斜めに挿入し、その先端を円形板２０（２０Ｂ、平板面）の上部中央に直管として下ろし、空気輸送管１９（１９Ｂ）は、管径（Ｄ３）が１００ｍｍで直管部１９ｂの長さ（Ｌ）が１４５０ｍｍ（Ｌ／Ｄ３＝１４．５）、分離塔１５（１５Ｂ）は横方向の直径（Ｄ）が９００ｍｍ、高さ（Ｈ）が１５００ｍｍ（Ｈ／Ｄ≒１．６７）、円形板２０（２０Ｂ、平板面）は直径が７００ｍｍ、円形板設置部分の分離塔内直径が８４０ｍｍ（Ｄ１／Ｄ２≒０．８３）であり、各風力分離装置７、７Ｂの円形板２０及び２０Ｂ（平板面）の周縁部付近の空気流の風速を実施例１と同様にして測定した結果、それぞれ５．３ｍ／ｓｅｃと５．１ｍ／ｓｅｃであった。
【００６６】
実施例１と同様にして、長期在庫品の壁紙（発泡タイプで、壁紙を構成する紙の比率が約２２．５重量％）３０ｋｇを、予め、約５０〜１００ｍｍ程度の大きさに粗砕した。該粗砕物を約１時間かけて目開きが８ｍｍのスクリーン５を装着した粉砕機４に投入して粉砕（１次粉砕）し、風力分離装置７に送り塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３を分離（１次分離）し、繊維片３は風力分離装置７（１次分離）の分離塔１５の上部排出口１７から排出して繊維片回収槽１２に回収した。一方、風力分離装置７の分離塔１５の下部排出口１８から排出した塩化ビニル系樹脂片２は塩化ビニル系樹脂片受け器８に受け、引き続き目開きが３ｍｍのスクリーン５Ｂを装着した粉砕機４Ｂに再度投入して繰り返し粉砕（２次粉砕）し、更に風力分離装置７Ｂ（２次分離）に送り再び風力分離した。風力分離装置７Ｂ（２次分離）で分離された塩化ビニル系樹脂片２は塩化ビニル系樹脂片受け器８Ｂを経て塩化ビニル系樹脂片回収槽１４Ｂに回収し、一方、風力分離装置７Ｂ（２次分離）の分離塔１５Ｂの上部排出口１７Ｂから排出した繊維片３は繊維片回収槽１２Ｂに回収した。繊維片３は風力分離装置７（１次分離）から繊維片回収槽１２に２．５ｋｇ回収し、風力分離装置７Ｂ（２次分離）から繊維片回収槽１２Ｂに３．４ｋｇ回収し、風力分離装置７Ｂ（２次分離）で分離された塩化ビニル系樹脂片２は塩化ビニル系樹脂片回収槽１４Ｂに２２．５ｋｇ回収した。回収した塩化ビニル系樹脂片について、実施例１と同様にして、ロール加工性とプレスシートの外観の仕上がりを評価した。
【００６７】
（実施例５）
予め５０ｍｍから２０ｍｍ程度の大きさに剪断粉砕機でカットした、布製の原手の表面に塩化ビニル樹脂を塗布した使用済みの作業手袋３０ｋｇを、実施例４と同様の装置（図３）を用い、粉砕、分離処理を行った。繊維片回収槽１２に回収した繊維片が３．７５ｋｇ、繊維片回収槽１２Ｂに回収した繊維片が１．３０ｋｇ、塩化ビニル系樹脂片回収槽１４Ｂに回収した塩化ビニル系樹脂片が２３．２ｋｇであった。実施例１と同様にして回収塩化ビニル系樹脂片に含まれた繊維成分と回収繊維片中のＰＶＣ樹脂含量を測定したところ、回収塩化ビニル系樹脂片に含まれた繊維成分は８．３重量％、回収槽１２に回収した繊維片中の塩化ビニル系樹脂含量は４．２重量％、回収槽１２Ｂに回収した繊維片中の塩化ビニル系樹脂含量は５．０重量％であった。廃壁紙と同様に、塩化ビニル樹脂表面塗布の作業手袋の場合も、塩化ビニル系樹脂片と繊維片に高精度に分離できた。
【００６８】
（比較例１）
図２に示す分離回収装置において、風力分離装置７の分離塔１５に粉砕物１を供給する空気輸送管１９を、分離塔１５の側面下方から水平に挿入し分離塔内中央で下向きに曲げ、先端開口部１９ｃからの直管部１９ｂの長さＬが管径Ｄ３の約２倍である分離塔１５（図９）を用いた以外は、実施例１と同様に実施した。円形板２０の周縁部付近の風速を実施例１と同様にして測定し、測定した４点の風速値の最小値と最大値を表４に示した。表４に示すとおり、円形板２０の周方向における位置の違いにより、風速に大きなバラツキが認められた。また、風力分離中の分離塔１５内を観察したところ、分離塔１５内に挿入した空気輸送管１９の水平部分等に塩化ビニル系樹脂片２と繊維片３が混在した堆積物が多く見られ、また、分離塔１５内は粉砕物１が偏って流動している状態が観察された。樹脂片回収槽１４に回収した塩化ビニル系樹脂片が２５．８ｋｇ、繊維片回収槽１２に回収した繊維片が３．０ｋｇ、塩化ビニル系樹脂回収層１４に回収した塩化ビニル系樹脂片に含まれた繊維成分は１４．８重量％、繊維片回収槽１２に回収した紙繊維片に含まれていた塩化ビニル系樹脂含量は２．３重量％であった。分離塔１５の上部排出口１７から排出して繊維片回収槽１２に回収した軽成分である繊維片は、塩化ビニル系樹脂含量が比較的少ないものの、実施例１〜３に較べて回収量が少なかった。一方、塩化ビニル系樹脂片回収槽１４の回収量が実施例１〜３に較べて多く、回収塩化ビニル樹脂片中には多くの紙繊維片が混在し、実施例１〜３に較べて分離精度の劣る結果であった。
【００６９】
（比較例２）
図２に示す分離回収装置を用い、実施例１と同様にして測定した分離塔１５の円形板周縁部付近の風速を０．６ｍ／ｓｅｃと低速にした以外は、実施例１と同様に実施した。空気輸送管１９から噴き出た廃壁紙粉砕物１は、分離塔１５内の流動域（流動状態）が小さく、円形板２０の周縁部に堆積が見られ、塩化ビニル樹脂片と紙繊維片が絡まった状態で分離塔１５の下部排出口１８から多く排出されるのが観察された。回収率は、約８４．２％と悪かった。繊維片回収槽１２に回収した繊維片が０．６２ｋｇ、樹脂片回収槽１４に回収した塩化ビニル系樹脂片が２４．６ｋｇ、繊維片回収槽１２に回収した紙繊維片の塩化ビニル樹脂含量は１．５重量％、回収塩化ビニル系樹脂片に含まれた繊維成分は１９．６重量％であった。
【００７０】
（比較例３）
図１０に示すように、廃壁紙を、目開きが３ｍｍのストレーナーを装着した衝撃粉砕機４（(株)尾上製作所製）を用いて粉砕した粉砕物を、ブロアー６によりサイクロン１３へ送り、その下方に配置した供給口２７から振動フィーダー２８を経由して横型風力選別機２６（日本専機(株)製  ＡＮ−５００型）へ送り、分離した。横型風力選別機２６の２個所ある排出口３０、３２のうち、供給口２７に近い排出口３０から回収槽３１に１０．８ｋｇ（３８．４％）、供給口２７から遠方の排出口３２から回収槽３３に１７．３ｋｇ（６１．６％）回収した。
【００７１】
回収槽３１、３３の回収物について、実施例１と同様にして紙繊維含量を測定した結果、供給口２７に近い排出口３０から回収槽３１に回収した回収物中の繊維成分が１５．３重量％、供給口２７から遠方の排出口３２から回収槽３３に回収した回収物中の紙繊維分は約２７．１％と、いずれも紙繊維片と塩化ビニル系樹脂が多く混在した分離精度の悪いものであった。
【００７２】
以上の実施例１〜５及び比較例１〜３の結果をまとめて表４、表５に示す。
【００７３】
【表４】
2007275852.tif 000006
【００７４】
【表５】
2007275852.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、リサイクルが困難な樹脂と繊維質からなる複合材料をリサイクルするための方法であり、壁紙、作業手袋等の、樹脂と繊維質からなる複合材料から樹脂成分と繊維質成分を効率良く、高精度で分離、回収して、樹脂成分と繊維質成分それぞれを再生原料として再資源化できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】廃壁紙を粉砕した粉砕物、該粉砕物から分離される不定形塩化ビニル樹脂片及び紙繊維片を示す模式図。
【図２】本発明の分離回収装置の一例を示す模式図。
【図３】本発明の分離回収装置の他例を示す模式図。
【図４】本発明の風力分離装置の一例を示す断面図。
【図５】本発明の風力分離装置の他例を示す断面図。
【図６】周縁部を直線に立ち上げた円形板を示す側断面図。
【図７】周縁部を湾曲して立ち上げた円形板を示す側断面図。
【図８】分離塔内上部に排出ガイド筒を設けた本発明の風力分離装置の他例を示す断面図。
【図９】比較例に使用した、空気輸送管を分離塔側面から水平に挿入した分離装置を示す断面図。
【図１０】比較例に使用した、横型風力分別機を示す模式図。
【図１１】風速の測定位置を示し、（ａ）は円形板の平面図、（ｂ）は側面図。
【符号の説明】
【００７７】
１：粉砕物（塩化ビニル系樹脂片と繊維質片との混在物）
２：塩化ビニル系樹脂片
３：繊維片
４，４Ｂ：粉砕機
５，５Ｂ：ストレーナー（パンチングメタル）
６，６Ｂ：ブロアー
７，７Ｂ：風力分離装置
８，８Ｂ：塩化ビニル系樹脂片受け器
９，９Ｂ：ブロアー
１０，１０Ｂ：ブロアー
１１，１１Ｂ：サイクロン
１２，１２Ｂ：繊維片回収槽
１３，１３Ｂ：サイクロン
１４，１４Ｂ：塩化ビニル系樹脂片回収槽
１５，１５Ｂ：分離塔
１６，１６Ｂ：ロート部
１７，１７Ｂ：上部排出口
１８，１８Ｂ：下部排出口
１９，１９Ｂ：空気輸送管
２０，１０Ｂ：円形板
２１：周縁立ち上り部
２２：円形板支持棒
２３：円形板支持具
２４：通気間隙
２５：排出ガイド筒
２６：横型風力選別機
２７：供給口
２８：振動フィーダー
２９：シロッコファン
３０：排出口
３１：回収槽
３２：排出口
３３：回収槽
Ｄ：分離塔の円筒部の直径
Ｈ：分離塔の円筒部の高さ
Ｄ１：円形板直径
Ｄ２：分離塔内壁面の直径
Ｄ３：空気輸送管の管径
Ｌ：空気輸送管の直管部の長さ
θ：円形板の水平面部と立ち上がり部の接線との最大角度
【図１】
2007275852.tif 000008
【図２】
2007275852.tif 000009
【図３】
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【図４】
2007275852.tif 000011
【図５】
2007275852.tif 000012
【図６】
2007275852.tif 000013
【図７】
2007275852.tif 000014
【図８】
2007275852.tif 000015
【図９】
2007275852.tif 000016
【図１０】
2007275852.tif 000017
【図１１】
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