(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ塩化ビニルからなる被覆により金属製導線が覆われている被覆電線の被覆除去方法において、
ポリ塩化ビニルの炭化熱分解温度より高い炭化熱分解温度を有し且つ硬化した状態で容易に粉砕可能な程度の脆性を有する疎水性合成樹脂の溶融浴を前記ポリ塩化ビニルの炭化熱分解温度以上に加熱し、
前記溶融浴中に前記被覆電線を浸漬して、前記被覆電線の前記被覆を炭化させて炭化物とし、
その後、前記溶融浴中から前記金属製導線を引き上げて前記金属製導線に付着した溶融した前記疎水性合成樹脂を硬化させた後、硬化した疎水性合成樹脂と一緒に前記炭化物を除去することを特徴とする被覆電線の被覆除去方法。
【請求項２】
前記疎水性合成樹脂は、ポリエチレン，ポリプロピレン等の合成樹脂材を加熱溶融させ、酸欠状態で熱分解反応させて生成した低重合度樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の被覆電線の被覆除去方法。
【請求項３】
前記低重合度樹脂を２８０〜３２０℃に加熱し、前記被覆電線の浸漬時間を２０〜３０分とすることを特徴とする請求項２に記載の被覆電線の被覆の除去方法。
【請求項４】
前記被覆には、炭酸カルシウムが含まれていることを特徴とする請求項１に記載の被覆電線の被覆除去方法。
【請求項５】
ポリ塩化ビニルからなる被覆により金属製導線が覆われているポリ塩化ビニル被覆電線とポリエチレンからなる被覆により金属製導線が覆われているポリエチレン被覆電線とが混合されている廃棄用被覆電線の被覆除去方法において、
ポリ塩化ビニルの炭化熱分解温度より高い炭化熱分解温度を有し且つ硬化した状態で容易に粉砕可能な程度の脆性を有する疎水性合成樹脂の溶融浴を前記ポリ塩化ビニルの炭化熱分解温度以上に加熱し、
前記溶融浴中に前記被覆電線を浸漬して、前記被覆電線の前記被覆を炭化させて炭化物とし、
その後、前記溶融浴中から前記ポリ塩化ビニル被覆電線及び前記ポリエチレン被覆電線を引き上げてから被覆の残っているものをポリエチレン被覆電線として、前記ポリ塩化ビニル被覆電線と前記ポリエチレン被覆電線とを分別することを特徴とする廃棄用被覆電線の被覆除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被覆電線の被覆除去方法及び廃棄用被覆電線の被覆除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属製導線が合成樹脂からなる被覆により覆われている廃棄用の被覆電線では、金属製導線及び被覆を別々に再使用または処理するために、被覆電線の被覆を種々の方法で除去している。例えば、比較的径寸法の大きい被覆電線では、被覆を機械等で剥いて、被覆の除去を行っている。また、比較的径寸法の小さい被覆電線では、金属製導線を被覆内から押し出すように被覆電線を細断し、細断した金属製導線及び被覆を振動等を利用して分別する。しかしながら、被覆電線を細断する方法では、切断に手間と時間がかかってコスト高になる上、金属製導線と被覆とを完全に分離するのが難しい。そこで、被覆電線の被覆を燃焼させて除去する方法も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポリ塩化ビニルの被覆を有するポリ塩化ビニル被覆電線では、被覆を燃焼させると、ポリ塩化ビニル中の塩素が化学的に反応して有害なダイオキシン，塩化水素ガス等を発生するという問題があった。
【０００４】
また、比較的径寸法の小さい廃棄用被覆電線には、燃焼してもダイオキシンや塩化水素ガスを発生しないポリエチレン被覆電線と、燃焼するとダイオキシンや塩化水素ガスを発生するポリ塩化ビニル被覆電線とが混合している場合が多い。しかし、両者を目視によって分別することは不可能であるため、ポリエチレン被覆電線が多量に含まれている廃棄用被覆電線であっても被覆電線の被覆を燃焼により除去することは実質的にできなかった。
【０００５】
本発明の目的は、ダイオキシン，塩化水素ガスを発生させることなく、金属製導線とポリ塩化ビニルの被覆とを容易に且つ確実に分離できる被覆電線の被覆除去方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、廃棄用被覆電線をダイオキシン，塩化水素ガス等を発生させることなく、金属製導線と被覆とを容易に且つ確実に分離できる廃棄用被覆電線の被覆除去方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリ塩化ビニルからなる被覆により金属製導線が覆われている被覆電線（ポリ塩化ビニル被覆電線）の被覆除去方法を改良の対象とする。本発明では、まず、ポリ塩化ビニルの炭化熱分解温度より高い炭化熱分解温度を有し且つ硬化した状態で容易に粉砕可能な程度の脆性を有する疎水性合成樹脂の溶融浴をポリ塩化ビニルの炭化熱分解温度以上に加熱する。そして、この溶融浴中に被覆電線を浸漬して、被覆電線の被覆を炭化させて炭化物とする。その後、溶融浴中から金属製導線を引き上げて金属製導線に付着した溶融した疎水性合成樹脂を硬化させた後、硬化した疎水性合成樹脂と一緒に炭化物を除去する。なお、ここで言う炭化熱分解温度とは、炭化する程度の熱分解が可能な温度である。
【０００８】
疎水性合成樹脂の溶融浴は、内部に空気中の酸素を取り込み難いため、溶融浴中は無酸素状態となる。そこで、本発明のように、ポリ塩化ビニル被覆電線を溶融浴中に浸漬すると、疎水性合成樹脂の熱と加熱された金属製導線からの熱とにより、被覆は内側と外側とから加熱され、被覆のポリ塩化ビニルが無酸素中で熱分解炭化されて炭化物になる。そして、この炭化物中にポリ塩化ビニルの炭化過程で出た塩素の一部が吸収される。金属製導線に付着した炭化物及び硬化した疎水性合成樹脂は、脆性を有しているので、溶融浴中から金属製導線を引き上げた後に、金属製導線をゴムローラ装置等を通して炭化物及び硬化した疎水性合成樹脂に力を加えて粉砕すれば、簡単に且つ確実に金属製導線からこれらを分離することができる。炭化物は非水溶性のためセメント等に混ぜて安全且つ容易に処理することができる。そのため、本発明によれば、ポリ塩化ビニルに含まれる塩素によってダイオキシン，塩化水素ガス等を発生させることなく、簡単に被覆電線の被覆除去が行える。
【０００９】
疎水性合成樹脂は、ポリエチレン，ポリプロピレン等の合成樹脂材を加熱溶融させ、酸欠状態で熱分解反応させて生成した低重合度樹脂を用いることができる。このような低重合度樹脂は、例えば、本出願人が先に出願した特願平９−１１７９９４号等に記載された方法により製造することができる。本出願では、低重合度樹脂は、ワックス状物質として記載されている。一般的にこのような低重合度樹脂は、主成分が飽和鎖式炭化水素からなり、軟化点１１３．５〜１４６．５℃である。低重合度樹脂は、電線の被覆材等の廃棄材を用いて低コストで容易に得ることができる。
【００１０】
低重合度樹脂を溶融する場合は、低重合度樹脂を２８０〜３２０℃に加熱すればよい。２８０℃を下回ると、ポリ塩化ビニルを十分に炭化することができない。３２０℃を上回ると、低重合度樹脂のガス化が促進してこのガス化と共にポリ塩化ビニルから発生した塩化ガスが外部に出るおそれがある。また、被覆電線の浸漬時間は２０〜３０分とすればよい。
【００１１】
炭酸カルシウムを用いる方法で製造されたポリ塩化ビニルを含有する被覆では、被覆中に僅かの炭酸カルシウムが含まれる。このような被覆では、炭酸カルシウムがポリ塩化ビニルの炭化を促進する上、炭酸カルシウムのカルシウムとポリ塩化ビニルの塩素とが結合してＣａＣｌとして沈殿する。そのため、塩素の発生を大きく防ぐことができる。
【００１２】
また、本発明は、ポリ塩化ビニルからなる被覆により金属製導線が覆われているポリ塩化ビニル被覆電線とポリエチレンからなる被覆により金属製導線が覆われているポリエチレン被覆電線との廃棄用被覆電線の被覆除去方法に応用できる。このような廃棄用被覆電線の被覆を除去するには、まず、ポリ塩化ビニルの炭化熱分解温度より高い炭化熱分解温度を有し且つ硬化した状態で容易に粉砕可能な程度の脆性を有する疎水性合成樹脂の溶融浴をポリ塩化ビニルの炭化熱分解温度以上に加熱する。そして、溶融浴中に被覆電線を浸漬して、被覆電線の被覆を炭化させて炭化物する。その後、溶融浴中からポリ塩化ビニル被覆電線及びポリエチレン被覆電線を引き上げてから被覆の残っているものをポリエチレン被覆電線として、ポリ塩化ビニル被覆電線とポリエチレン被覆電線とを分別する。この分別は、振動等により容易に行える。また、ポリ塩化ビニル被覆電線の被覆は炭化物と化しているため、目視によっても、容易に分別を行える。そして、ポリエチレン被覆電線を燃焼してポリエチレン被覆電線の被覆を除去する。本方法によれば、ポリ塩化ビニル被覆電線とポリエチレン被覆電線とが混合した廃棄用被覆電線のポリエチレン被覆電線のみを燃焼により被覆除去できる。そのため、廃棄用の被覆電線をダイオキシン，塩化水素ガスを発生させることなく、安価に被覆除去を行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
最初に低重合度樹脂（ワックス状物質）からなる疎水性合成樹脂を次のようにして作った。まず、電線の被覆材（合成樹脂廃棄材）等からなる可燃性の高架橋のポリエチレンと、熱分解する無架橋または低架橋のポリエチレンとの混合物（自己燃焼性を有する低重合度樹脂形成用合成樹脂）を、図１に示す低重合度樹脂製造装置の燃焼用バスケット５内の棚部８上に投入する。そして、高架橋のポリエチレンに着火して低重合度樹脂形成用合成樹脂を燃焼させる。この燃焼による熱で高架橋のポリエチレン及び無架橋または低架橋のポリエチレンが加熱溶融して合成樹脂溶融物が生成される。燃焼の際には、放射状に延びる複数のエアバランサー支持体５ｅの間からエアバランサー７と燃焼用バスケット５との間の通路に矢印Ａに示すように空気が入り、燃焼用バスケット５のバスケット胴部５ａ内に酸素が供給される。なお、この燃焼は、合成樹脂投入部１１からの低重合度樹脂形成用合成樹脂の追加投入及び後に説明する溶融した低重合度樹脂から発生するガスによって継続される。燃焼により発生した排気ガスは、ダクト２及び煙突３を介して外部に放出される。次に、合成樹脂溶融物は、棚部８から熱分解促進用バスケット６内の触媒（白金、銅等）中に、滴状に落下する。このとき、熱分解促進用バスケット６内の酸素は合成樹脂溶融物と反応して速やかに消費され、熱分解促進用バスケット６内は酸欠状態となる。これにより、溶融物における熱分解されていないものや熱分解の不十分なものは、熱分解促進用バスケット６内において酸欠状態で触媒により熱分解が促進され、低分子化して低重合度樹脂となる。また、熱分解促進用バスケット６内で合成樹脂溶融物が熱分解する際に発生するエチレンガス等のガスは、バスケット胴部５ａの燃焼部に自然と導入されて燃焼用バスケット内における燃焼用エネルギとして利用される。
【００１４】
次に低重合度樹脂は、熱分解促進用バスケット６の下に配置した受溜用タンク１５内に落下して該受溜用タンク１５の内側容器部１５ａ内に溜めら、内側容器部１５ａ内で保温される。この際、溶融した低重合度樹脂から発生するエチレンガス等のガスは、矢印Ｄに示すように、燃焼用バスケット５の燃焼部に導入されて燃焼用バスケット内における燃焼用エネルギとして利用される。
【００１５】
低重合度樹脂の受溜用タンク１５内への落下が進み受溜用タンク１５の内側容器部１５ａ内の溶融した低重合度樹脂の量が予め定めた量以上になると、開閉弁Ｖ1 ，Ｖ2 を開いて低重合度樹脂はサブタンク１６の内側容器部２１に移送される。低重合度樹脂は、サブタンク１６の内側容器部２１内で保温オイル充填室２５内のオイルにより低重合度樹脂の発火温度以下の温度（４００℃以下）で保温される。なお、サブタンク１６内の低重合度樹脂から発生したエチレンガス等のガスは、ガス還流管２６を通して、燃焼用バスケット５に還流されて燃焼用バスケット内における燃焼用エネルギ及び熱分解用エネルギとして利用される。サブタンク１６の内側容器部２１内の溶融した低重合度樹脂の量が一定量以上になると、低重合度樹脂取出用管２４に取り付けられたコックＣＫを開いて内側容器部２１内の低重合度樹脂を外部に取り出す。表１は、このようして生成した低重合度樹脂の特性を示している。
【００１６】
【表１】
0003953199.tif 000002
また、このようにして得られた低重合度樹脂は、ポリ塩化ビニルの炭化熱分解温度より高い炭化熱分解温度を有し、且つ硬化した状態で容易に粉砕可能な程度の脆性を有している。
【００１７】
次にこの低重合度樹脂を用いて図２のブロック図に示す手順で被覆電線の被覆除去を行った、まず、図３の模式図に示すような溶融炉の溶融室３１に低重合度樹脂（ワックス状物質）からなる疎水性合成樹脂を入れ、２８０〜３２０℃に低重合度樹脂を加熱，溶融して溶融浴３３を作った。この温度は、ポリ塩化ビニルは炭化するものの、低重合度樹脂は炭化及び大幅なガス化はしない温度である。なお、この溶融炉では、僅かではあるが溶融浴３３から発生したガスを液化装置３４で液化した後に燃焼室３２内に送り、燃焼室３２の燃料として用いることができる。次に重量比１：２のポリ塩化ビニル被覆電線（以下、単にＰＶＣ電線という）とポリエチレン被覆電線（以下、単にＰＥ電線という）とが混合した直径１〜３ｍｍの廃棄用被覆電線の塊３５を溶融室３１内に投入し、溶融浴３３に２０〜３０分間浸漬した（電線浸漬４１）。これにより、ＰＶＣ電線の被覆は炭化して炭化物となり、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の塩素は炭化物中に吸収される。また、炭酸カルシウムを用いる方法で製造されたポリ塩化ビニルを被覆とするＰＶＣ電線が含まれている場合には、被覆中に僅かに含まれている炭酸カルシウムがポリ塩化ビニルの炭化を促進する上、炭酸カルシウムのカルシウムとポリ塩化ビニルの塩素とが結合してＣａＣｌとして沈殿する。また、廃棄用被覆電線の塊３５中のＰＥ電線の被覆は柔軟化する。次に溶融浴３３中から炭化したＰＶＣ電線及びＰＥ電線を引き上げて（電線引き上げ４２）、各電線に付着した溶融した疎水性合成樹脂を硬化させる。次にＰＶＣ電線及びＰＥ電線を振動装置を用いて衝撃により分別する（電線分別４３）。
【００１８】
分別された炭化したＰＶＣ電線は、ゴムローラ装置を通して炭化物及び硬化した疎水性合成樹脂に力を加えて粉砕する（粉砕４４）。低重合度樹脂及び炭化物は、脆性を有しているので、硬化した溶融疎水性合成樹脂と一緒に炭化物が粉砕されて銅線より除去されて、銅線を抽出することができる（銅線抽出４５）。なお、炭化物は非水溶性のためセメント等に混ぜて安全且つ容易に処理することができる。
【００１９】
また、分別されたＰＥ電線は、燃焼室３２内に入れて、被覆を燃焼する（燃焼４６）。これにより、ＰＥ電線の被覆を燃焼室３２の燃料として用いることができる。また、燃焼により被覆を銅線から除去して、銅線を抽出することができる（銅線抽出４７）。なお、ＰＥ電線の被覆の量が燃焼室３２で燃焼できない程に多量の場合は、図１に示す低重合度樹脂製造装置の燃焼用バスケット５内に投入して、低重合度樹脂の原料とすればよい。
【００２０】
本例の方法によれば、ＰＶＣ電線を燃焼してダイオキシン，塩化水素ガスを発生させることなく、多量の廃棄用被覆電線から簡単に且つ確実に被覆を除去できる。なお、本例の方法では、被覆電線を細断する方法に比べてコストを１／２〜１／３に抑えることができた。
【００２１】
なお、本例の方法では、ＰＶＣ電線とＰＥ電線とを混合した廃棄用被覆電線の被覆除去方法を示したが、ＰＶＣ電線のみの被覆電線から被覆を除去しても構わないのは勿論である。その場合は、電線分別を行う必要はなく、溶融浴３３中から引き上げた炭化したＰＶＣ電線をゴムローラ装置を通して硬化した溶融疎水性合成樹脂と一緒に炭化物を銅線より除去すればよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、ポリ塩化ビニル被覆電線を溶融浴中に浸漬するので、疎水性合成樹脂の熱と加熱された金属製導線からの熱とにより、被覆は内側と外側とから加熱され、被覆のポリ塩化ビニルが無酸素中で熱分解炭化されて炭化物になる。そして、この炭化物中にポリ塩化ビニルの炭化過程で出た塩素の一部が吸収される。炭化物及び硬化した疎水性合成樹脂は、脆性を有しているので、溶融浴中から金属製導線を引き上げた後に、金属製導線をゴムローラ装置等を通して炭化物及び硬化した疎水性合成樹脂に力を加えて粉砕すれば、簡単に且つ確実に金属製導線からこれらを分離することができる。炭化物は非水溶性のためセメント等に混ぜて安全且つ容易に処理することができる。そのため、本発明によれば、ポリ塩化ビニルに含まれる塩素によってダイオキシン，塩化水素ガス等を発生させることなく、簡単に被覆電線の被覆除去が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】低重合度樹脂製造装置の概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の被覆除去方法の手順を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の被覆除去方法に用いる溶融炉の模式図である。
【符号の説明】
３１  溶融室
３２  燃焼室
３３  溶融浴
３４  液化装置
３５  廃棄用被覆電線の塊
【図１】
0003953199.tif 000003
【図２】
0003953199.tif 000004
【図３】
0003953199.tif 000005