(57)【要約】  炭素材料５を原料として含んだ樹脂成形品は、その樹脂成形品（容器１）の原料である炭素材料５が、炭素純度が９０％以上とされ、炭素材料５の粒度が１０μｍ以下、炭素材料５の含有率が５〜４０質量％とした構成とされる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素材料を原料として含んだ樹脂成形品であって、
前記炭素材料は、炭素純度が９０％以上とされ、
前記炭素材料の粒度が１０μｍ以下、前記炭素材料の含有率が５〜４０質量％であることを特徴とする樹脂成形品。
【請求項２】
請求項１において、
前記炭素材料は、廃棄物を熱処理して形成されてなることを特徴とする樹脂成形品。
【請求項３】
請求項２において、
前記廃棄物は、ペットボトル含有率が所定値以上のものとされることを特徴とする樹脂成形品。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記炭素材料は、前記廃棄物を複数回、段階的に温度を昇温させた炭化炉内で炭化処理して形成されていることを特徴とする樹脂成形品。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
化粧品容器として用いられることを特徴とする樹脂成形品。
【請求項６】
炭素材料を原料として含んだ樹脂成形品の製造方法であって、
前記炭素材料は、炭素純度が９０％以上とされ、
前記炭素材料の粒度が１０μｍ以下、前記炭素材料の含有率が５〜４０重量％であり、
合成樹脂を含有した廃棄物を複数回、段階的に温度を昇温させた炭化炉内で熱処理し、炭化処理して炭化物を生成する炭化工程と、
前記炭化物を粉砕する粉砕工程と、
粉砕物を篩にかけて不適物を取り除く適不適選別工程を順次実行して、前記炭素材料を得ることを特徴とする、樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂材料と炭素材料とを原料とした樹脂成形品および樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、炭素材料の遠赤外線放射効果などの種々の効果に着目し、炭素材料を含む種々の樹脂成形品が提案されている。特許文献１には、遠赤外線を放射する物質を全重量の７０％以下１０％以上を含む合成樹脂からなる食品用容器が提案されている。同文献には、実施例として、ジルコンサンドの微粉末２０重量％をポリプロピレンに混錬したトレーが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１３９３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記文献には、容易にかつ安価に入手できる炭素材料を含んだ例についての記載はない。上述したように、炭素材料は遠赤外線効果などの効果を期待でき、含有率などを最適な条件にすれば、種々の効果を最大限に引き出すことが想定できる。【０００５】
本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は安価に容易に入手でき、かつ遠赤外線効果などの効果が期待できる炭素材料を原料として含んだ、樹脂材料を主原料とした樹脂成形品を提供することにある。また、廃棄物を用いて樹脂成形品を安価に製造する樹脂成形品の製造方法を提供することも本発明の目的に含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の樹脂成形品は、炭素材料を原料として含んだ樹脂成形品であって、前記炭素材料は、炭素純度が９０％以上とされ、前記炭素材料の粒度が１０μｍ以下、前記炭素材料の含有率が５〜４０質量％であることを特徴とする。【０００７】
また、本発明の樹脂成形品の製造方法は、炭素材料を原料として含んだ樹脂成形品の製造方法であって、前記炭素材料は、炭素純度が９０％以上とされ、前記炭素材料の粒度が１０μｍ以下、前記炭素材料の含有率が５〜４０重量％であり、合成樹脂を含有した廃棄物を複数回、段階的に温度を昇温させた炭化炉内で熱処理し、炭化処理して炭化物を生成する炭化工程と、前記炭化物を粉砕する粉砕工程と、粉砕物を篩にかけて不適物を取り除く適不適選別工程を順次実行して、炭素材料を得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の樹脂成形品は上述した構成とされているため、その樹脂成形品に近接あるいは接触する物への炭素材料の遠赤外線の効果が期待できる。また、原料として炭素材料が含まれているため、炭素材料を種々の材料、例えば廃棄プラスチックなどをもとに製造すれば、低コストで樹脂成形品を製造することができる。【０００９】
本発明の樹脂成形品の製造方法は上述した手順とされているため、ペットボトルによる廃棄物を有効活用して、遠赤外線効果の高い容器を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂成形品（容器）の説明図である。（ａ）は同容器の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ部の拡大縦断面図である。
【図２】本発明に係る樹脂成形品の原料とされる炭素材料の製造方法の詳細工程のうちのの選別工程を示す概念図である。
【図３】同製造方法における選別工程以降の工程の流れを示す図である。
【図４】同製造方法の炭化工程に用いられる炭化装置の概略構成図である。
【図５】同炭化工程における制御温度の遷移例を示すグラフである。
【図６】同製造方法における各工程後の材料の状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面をもとに説明する。
【００１２】
以下に説明する実施形態に係る樹脂成形品（図例では容器１）は、炭素材料５を原料として含んでいる。この炭素材料５は、炭素純度を９０％以上とし、炭素材料の粒度を１０μｍ以下とし、炭素材料の含有率を５〜４０質量％とする。
【００１３】
図１は、このような原料で製造した容器１の説明図である。容器１の本体外郭部１ａは、上述した粒度の粒子状の炭素材料５が樹脂材料６内に含有されてなる。この容器１は例えば、化粧品容器として用いられる。
【００１４】
樹脂材料６に含有させる炭素材料５としては、上述した炭素純度、粒度、含有率とされ、その製造方法は問わないが、本実施形態では炭素材料５は廃棄物３を熱処理して形成されてなる。この廃棄物３には、ペットボトルなどのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ樹脂）や、その他プラスチックなどの合成樹脂を含んだものとされる。その炭素材料５の製造方法については、図２〜図６の説明とともに後述する。
【００１５】
一方、主原料である樹脂材料６としては熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が用いられる。具体的には、熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン、シリコーン、ポリスチレン、ポリアミド、ハロゲン化ビニル樹脂、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリールスルホン、ポリアリールケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリールエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイドスルフォン、ポリアリレート、液晶ポリエステル、フッ素樹脂等が挙げられる。これらは単独又は２種以上組み合わせて用いてもよい。また熱硬化性樹脂としては、ユリア樹脂やフェノール樹脂が挙げられる。
【００１６】
このような樹脂材料６に上述の炭素材料５を５〜４０質量％含有させ、ペレット状にし、熱を加えて溶けたペレットを成形型（不図示）に供給して射出成形することで、容器１が成形される。なお、炭素材料５の質量％が大きい場合や、炭素粒子が大きい場合を考慮して、炭素材料５は樹脂材料６とは別の注入口より成形型に供給するようにしてもよい。
【００１７】
しかし、混入させる樹脂材料６によっては炭素材料５とうまく混ざらないものもあり、ひとくちに炭素粒子といっても射出成形するには、様々な問題がある。例えばアセチレンブラックは、微細な粒子にしやすく高い導電性が有しているが、樹脂材料６と混ざりにくい。発明者らは種々試験を行った結果、上述の樹脂材料６と混ぜて射出成形を行うには、１０μｍ以下、望ましくは３〜８μｍに粉砕して用いることが最適であることを見出した。上述の炭素材料を１０μｍより大きくなると樹脂材料６と混ざりにくい傾向となる。
【００１８】
また、炭素材料の含有率は、成形品の生産性（例えば歩留まり率）や、成形品における炭素材料５による遠赤外線効果を試験により総合的に考慮して、５〜４０質量％が適しているものと、発明者らは判断した。
【００１９】
このような炭素材料５を原料の一部として含んだ容器１を化粧品容器として用い、容器１内に液状の化粧品を収容すれば、炭素材料５による遠赤外線効果により水分子は細かくなる。そして、その化粧品は皮膚への浸透率が高くなる。なお、この化粧品容器にクリーム、ジェルなどを収容するようにしてもよい。また、炭素材料５により酸化が遅れ、内部の収容物が長持ちすることも期待できる。
【００２０】
また、この種の炭素材料５入りの容器１は食料品容器にも使用できる。例えば、飲料水容器、酒類容器、ドレッシング容器、食用油容器、調味料容器等に使用することができる。液体だけではなく、錠剤、サプリメント、粉末を収容するための容器にも利用できる。食品容器として用いる場合、官能検査によれば、収容する食品の味がまろやかになるとの検査結果も得られている。
【００２１】
樹脂成形品としては容器１には限られず、種々のものが含まれる。例えば、掃除機、エアコンなどの電化製品や固定電話、携帯電話、日用品、台所用品、文具などに用いられる種々の部品や本体に適用され得る。特に、その樹脂成形品に近接あるいは接触する物へ遠赤外線効果などの炭素材料による影響を与えることで、その物の品質が向上するような樹脂成形品に適用すれば効果的である。例えば、活性炭よりなる炭素材料５を原料として掃除機の外郭である樹脂成形品に含めれば、収集ごみのにおいの軽減化を図ることができる。活性炭に銀などの抗菌剤を含ませればさらに効果を上げることができる。
【００２２】
なお、以上のような効果が期待できなくても、後述するように炭素材料５の原材料として廃棄物３を用いれば、多種多様のより多くの樹脂成形品に適用することが、プラスチックごみ問題の解決に大きく貢献することとなる。
【００２３】
つぎに、上記容器１などの樹脂成形品の原料に用いられる炭素材料５の製造方法について、図２〜図６を参照しながら説明する。この製造方法は、ペットボトル（ＰＥＴ樹脂）をすくなくとも含有した廃棄物３を原料として炭素材料５を製造する方法であり、廃棄物３を再利用する方法でもある。
【００２４】
この製造方法は、選別工程、断裁工程、炭化工程、粉砕工程、適不適選別工程が順次実行される手順とされる（図２および図３参照）。
【００２５】
以下、各工程について説明する。なお、廃棄物３のペットボトル含有率が判明している場合は、選別工程は実行しなくてもよい。また、５センチ（にぎりこぶし程度）〜１０センチ程度の大きさの、プラスチックごみを含む廃棄物３であれば、断裁工程を実行しなくても、炭化は可能である。
【００２６】
＜選別工程＞
この選別工程は、図２に示すように、廃棄物３をペットボトルの含有率に基づいてＡ，Ｂ，Ｃの３ランクにランク分けする工程である。Ａランクはペットボトル含有率が約１００％、Ｂランクはペットボトル含有率が約７０〜９０％、Ｃランクはペットボトル含有率が約５０〜７０％とされる。このような選別は人手、機械のいずれで行ってもよい。図１に示した容器１については、Ａランクに選別されたものを容器１の原料である炭素材料５として用いればよい。
【００２７】
＜断裁工程＞
断裁工程は、原材料である廃棄物３をフレーク（薄片）状に断裁する工程であり、断裁装置１０を用いて実行される。断裁装置１０は特に限定されず、公知のものを用いることができる。フレーク状に断裁するサイズとしては、ランクごとに定めたものであればよい。例えばＡランクのものは、０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度に断裁し、Ｂランクのものも、０．５〜３ｃｍ程度に断裁し、Ｃランクものは、５〜１０ｃｍ程度に断裁する。この断裁寸法は特に限定されない。
【００２８】
図６の表の「断裁工程後」の欄には、Ａランク、Ｂランク、Ｃランクのそれぞれの断裁した後、プラスチックごみを含む廃棄物３の写真が示されている。図６からわかるように、Ａランクはペットボトルの含有率が約１００％であるので、透明なペットボトル素材ばかりで構成されている。また図６からわかるように、Ｂランクはペットボトルの含有率が約７０〜９０％であるので、ほとんどが透明のペットボトルではあるが、着色されているプラスチック素材の存在がみてとれ、Ｂランクには、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とが混在している。さらに図６からわかるように、Ｃランクはペットボトルの含有率が約５０〜７０％であるので、ペットボトル以外のプラスチック素材、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とが混在しているだけでなく、木片、ゴム、紙等、素材が特定不能なごみの存在もみてとれる。
【００２９】
こうして断裁されて形成された断裁品４は炭化容器２５ごと、フォークリフト２６を用いて炭化装置２０の炭化炉２１内に段積みされた状態で収容される（図３参照）。炭化容器２５は断裁品４同士の間に空気層が形成されないものが望ましい。空気層が少なければ少ないほど、炭化効率がよいからである。
【００３０】
図６の表の「断裁工程後」の欄には、断裁した後、プラスチックごみを含む廃棄物３の断裁品４の写真が示してある。
【００３１】
＜炭化工程＞
炭化工程は、このような炭化装置２０を用いて実施するもので、ここでは炭化装置２０としてバッチ型加熱水蒸気式炭化装置を用いた例を説明する。この場合、断裁品４入りの炭化容器２５は炭化炉２１の所定の場所に静置するだけでよい。炭化工程についてもランクごとに炭化装置２０を用いて実施すればよい。
【００３２】
断裁品４の炭化は、上述したように、段階的に炭化炉２１内の温度を昇温しながらなされる。例えば図５に示すように、３段階に温度を上げて行えばよい。
【００３３】
一例として、具体的に、月産１００トンの断裁品４を炭化できる炭化炉２１の場合を説明する。まず炭化炉２１の起動ボタンをオンすると、加熱バーナーが起動し、炭化炉２１内を４２０〜４３０℃に熱する。炭化炉２１内を４００℃前後に昇温維持する。そして無酸素状態に密閉された炭化炉２１内に断裁品４（炭化容器２５）を格納し、１００〜１６０分間加熱した後、５００〜５５０℃に昇温し、さらに３０〜５０分間加熱すればよい。
【００３４】
このとき、炭化炉２１を加熱する加熱バーナーは特に限定されないが、灯油等を燃料としたバーナー等が採用される。廃棄物３に含まれたプラスチックごみの中に熱可塑性の樹脂が含まれている場合、いきなり高温で処理すると、溶けてなくなってしまう一方、熱硬化性の樹脂が含まれている場合は、硬くなって塊となり、良質な炭化物を得ることが難しい。しかしながら、上述のように複数回、段階的に昇温することで、月産１００トンの断裁品４を均一で良質に炭化された炭化物を月産２０トン、得ることができる。図６の表の「炭化工程後」の欄には、上述の方法で炭化された炭化物の状態の写真が示してある。
【００３５】
そして、この後、さらにダイオキシン類、ホルムアルデヒド類、フェノール樹脂類、コールタール類等の有害物質を分解するため、７５０〜８５０℃に昇温して処理を行ってもよい。
【００３６】
さらに炭化炉２１内に通常の加熱に加えてマイクロ波加熱を行ってもよい。この場合は、マイクロ波が照射されると断裁品４が内部から加熱されるため、昇温速度を早めることができ、処理時間を短縮することができる。またこの場合、断裁品４は通常の外部からの加熱に加え、マイクロ波により内部から加熱されるため、より一層ムラのない均一で良質な炭化物を得ることができる。
【００３７】
なお、廃棄物３の中に含まれるプラスチックごみを「炭化」するためには、普通ゴミを焼却して「灰」にする場合とは異なり、無酸素状態で行うことが好ましいが、低酸素状態であってもよい。焼却であれば二酸化炭素が発生するが、無酸素あるいはそれに近い状態であれば、二酸化炭素はほとんど発生することなく、固体の炭素が得られる。
【００３８】
炭化装置２０は、特に限定されず、公知の炭化装置で段階的に昇温できる機能を有するものであればよいが、ここでは、バッチ型の加熱水蒸気式炭素装置について説明する。図４に示すように、炭化装置２０は、炭化容器２５が段積み状態で格納される炭化炉２１と、炭化炉空間２１ａを加熱し断裁品４を炭化させる加熱部２３と、炭化炉空間２１ａを所定の温度に昇温・維持するように加熱部２３を制御する制御部２２と、炭化炉２１内を無酸素状態にするため密閉する密閉扉２４とを有している。
【００３９】
炭化炉２１は、密閉構造とされ、炭化容器２５が段積み状態で格納できる炭化炉空間２１ａを有している。ほぼ完全な炭化を目指すためには、酸素を遮断できる二重構造の密閉式とすることが望ましい。炭化炉２１の壁部は、金属窯としてもよい、長期利用を考慮すると、炭化炉２１の少なくとも内壁２１ｂ側は、例えば２０００℃の耐熱性を有した耐熱レンガや耐火レンガで形成することが望ましい。また、内壁２１ｂには耐熱塗料を塗布しておくことが、炭化炉２１を長期利用する上で望ましい。
【００４０】
本炭化装置２０の加熱部２３は直接加熱源として加熱水蒸気を用いる構成とされており、炭化炉空間２１ａを加熱水蒸気の対流により温度を一定に保つようにしている。このような対流効果により、格納された複数の炭化容器２５（断裁品４）は温度が均一になるよう昇温される。
【００４１】
また、制御部２２は、ＣＰＵやプログラムなどよりなり、加熱部２３や温度検知部（不図示）などとの協働により、炭化炉空間２１ａを昇温、保持できるようにしている。
【００４２】
密閉扉２４は、炭化炉２１内を無酸素状態に密閉するための扉であり、図２に示すように大きなものを配して、複数の炭化容器２５の出し入れをフォークリフト２６で行えるようにすることが望ましい。
【００４３】
以上のような炭化装置２０によれば、密閉構造であるため酸素を遮断でき、二酸化炭素の発生を抑え、炭化の精度を高めることができる。また、バッチ式なのでロータリー式にくらべ、コストパフォーマンスにすぐれ、処理量に応じて増設もしやすい。また、炭化容器を揺らして炭化処理をすれば、固まることなく炭化処理を進めることができるが、これは適宜、一度に炭化させる量によっては不要とでき、いずれにしても、ロータリー式のような攪拌等の機構までは不要であるので、装置自体のコスト（初期コスト）を低減化できる。また、炭化装置２０は、炭化により発生した乾留ガスを熱エネルギーとして利用できる構成としてもよい。そうすることでランニングコストを低減化することができる。
【００４４】
なお、ここでは断裁品４入りの炭化容器２５は炭化炉２１の所定の場所に静置して炭化させる例を説明したが、炭化容器２５を搖動させる簡易な搖動機構を付加したものとしてもよいことはいうまでもない。この場合、より一層ムラのない均一で良質な炭化物を大量処理にて得ることができる。
【００４５】
炭化装置２０としては、上述の他、搖動ドラム型の炭化炉や流動床式の炭化炉を採用してもよい。例えば、ドラム型の炭化炉の場合は、炭化炉内を複数のゾーンに分けて、段階的に昇温させ、送風ファン、エアチャンバーを設けることで、連続的に炭化処理を行うことができる。これらの場合、上述のバッチ式よりも連続的に炭化処理を行うことができるので、大量のプラスチックごみを含む廃棄物を処理しようとする場合に好適である。また搖動ドラム型とした場合は、後記する流動床式のものとは異なり、回転せず搖動するので、周辺に機器を設置することが可能である。また図示していないが、炭化装置２０での処理工程で発生する廃熱はボイラーで熱回収する構成としてもよいし、炭化装置２０から発生する乾留ガスを二次燃焼させる二次燃焼室を設け、再燃焼システムを構築したものとしてもよい。
【００４６】
この炭化工程の後には、炭化容器２５から炭化物を取り出してから、ついで、その炭化物をさらに所定の粒度に粉砕する粉砕工程と、粉砕物を篩にかけて不適物を取り除く適不適選別工程とが実施される。
【００４７】
＜粉砕工程＞
粉砕工程では、炭化物を所定の粒度に粉砕する粉砕装置１１が用いられる。この粉砕装置１１を用いて、炭化物を例えば１００〜５００μｍに粉砕すればよい。図６の表の「粉砕工程後」の欄には、炭化物を粉砕した後の状態を写真で示している。
【００４８】
粉砕工程では、例えばＡランクのものは１０μｍ以下（例えば３〜８μｍ）に粉砕し、Ｂランクのものは１０〜３０μｍに粉砕し、Ｃランクのものは１００〜２００μｍに粉砕してもよい。容器１の製造には粒度が１０μｍ以下の炭素材料５を必要とするため、本例ではＡランクのものが原料として用いられるが、後述するように、粒度を１０μｍ以下に粉砕すれば、Ｂ，Ｃランクのものであっても容器１の原料として採用され得る。
【００４９】
図６の表の「粉砕工程後」の欄には、Ａランク、Ｂランク、Ｃランクのそれぞれの粉砕した後の状態が写真で示されている。Ａランクの粉砕工程後の写真から非常にきめ細かく均質な炭化物であることがわかる。Ｂランクの粉砕工程後の写真からも同様にきめ細かく均質な活性炭であることがわかる。Ｃランクの粉砕工程後の写真からは、白黒化されているので、白っぽく写っているものがみられるが、不純物ではなく、均質に炭化されたものである。
【００５０】
＜適不適選別工程＞
適不適選別工程では、粉砕物を篩にかけて不適物を取り除く適不適選別装置１２が用いられる。適不適選別装置１２としては、特に限定されないが、振動篩装置や磁選装置などが挙げられる。
【００５１】
適不適選別工程が実施された後の粉砕炭化物が、容器１の炭素材料５として用いられる。本実施形態のものでは、特に粒度の小さいＡランクのものが炭素材料５として採用される。なお、本工程を実施後、Ａランク及びＢランクのものについては賦活工程が実施されてもよい。またＣランクのものについては賦活工程を実施してもよいが、Ｃランクの用途例では、賦活工程の実施は不要である。賦活工程については後述する。
【００５２】
上述した炭素材料の製造方法では、炭素材料５の粒度や炭素純度を考慮すれば、容器１の原料である炭素材料５として、上述したようにＡランクの廃棄物３をもとにして生成された炭化物を好適に利用することができる。しかしながら、粒子を１０μｍ以下とし、炭素純度を９０％以上とした炭素材料５が製造されれば、Ｂ，Ｃランクの炭化物であっても容器１の原料として採用され得る。また、容器１を大量に製造することを前提とすれば、多くの発生が予想されるＢランクの廃棄物３も容器１の原材料として用いることが望ましい。つまり、ペットボトル含有率が７０％以上の廃棄物３を容器１の炭素材料５の原材料とすることが望ましい。
【００５３】
＜賦活工程＞
Ａランクのものについては、マイクロ波と熱を用いたハイブリッド炭化炉よりなる活性炭処理装置１３にてアルカリ賦活処理がなされ、比表面積３，０００〜３，６００ｍ２／ｇの活性炭が形成される。Ｂランクのものについては、他の活性炭処理装置１３にて水蒸気賦活がなされ、比表面積５００〜１，０００ｍ２／ｇの活性炭が形成される。
【００５４】
このように形成された活性炭は、再利用の目的におうじて、ジェットミルなどの粉砕装置（不図示）を用いて、所定の粒度のものに粉砕されればよい。
【００５５】
＜Ａランク＞
Ａランクの炭化物は、ペットボトル以外の物質がほとんど含まれていないポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）由来の活性炭とすることができ、粒度を１０μｍ以下にすることで、容器１の原料である炭素材料５として用いることができる。
【００５６】
また、Ａランクの炭化物は、電気自動車の急速充放電キャパシタ（ＥＤＬＣ）などの電極材用の活性炭として用いることができる。急速充放電キャパシタは、アルミ箔などの集電体の表面に活性炭を塗工することで形成され、表面に電気を蓄えることができるものであり、ポリエチレンテレフタレート由来の活性炭は、高い比表面積で細孔構造が複雑で電流密度を増大させたときの応答特性に懸念があったが、粒度を１０μｍ以下とすることで、高い放電容量のみならず、良好な速度特性も両立できる。Ａランクの活性炭は、燃料電池の電極材だけでなく、高性能の触媒としての活用、有害物質の吸着材、高機能繊維の糸としての活用も可能である。
【００５７】
＜Ｂランク＞
Ｂランクの炭化物は、ペットボトル以外の物質が約１０〜３０％の活性炭とすることができ、粒度を１０〜３０μｍ以下にして、エアコンや自動車のフィルターや、消臭剤、浄化剤などに用いることができる。フィルター本体は多孔質のシート状のものが用いられ、そのシートに活性炭を含有させることでフィルターが形成される。活性炭には微細孔が形成されており、その微細孔に、臭い成分を活性酸素で酸化して別の物質に変化させてその臭い成分を分解する作用を有する人工酵素を収蔵させておけば、種々の臭い成分を吸着、分解することができる。
【００５８】
このようにＡランク、Ｂランクの廃棄物３をもとにして形成された活性炭も、容器１の炭素材料５として用いてもよい。活性炭は比表面積が大きいため、さらに高い遠赤外線効果を期待することができる。また、活性炭の微細孔に人工酵素や抗菌剤を収蔵させたものを炭素材料５として用いてもよい。
【００５９】
＜Ｃランク＞
従来、Ｃランクに分類されるようなペットボトル以外の不純物が多いものは、埋め立てるか、投棄の対象となり、重大な環境問題になっていた。しかし本実施形態におけるＣランクの粉砕炭化物は、ペットボトル以外の物質が約３０〜５０％の炭化物であっても、均一で良質に炭化されるため、土壌改良材や融雪材、建材、保水ブロックなどに利用することができる。土壌保全・改良材としては、粉砕炭化物を容積比で約１０％混入すればよい。これにより、粘土質で硬い土を柔らかい土にすることができ、土壌の透水性、保水性を改善することができる。また、アルカリ土壌にすることもできるので、この土壌で農作物、花、芝生を育成すれば、育成状態が良好になることが発明者の実験で明らかになっている。
【００６０】
さらにこのようなアルカリ土壌は、土壌菌が定着しやすいため、有機栽培に適しており、酸性雨対策、土砂流亡防止策としても有効であるため、従来、埋め立てるか、投棄するしかなかったようなプラスチックごみを含む廃棄物３の有効利用として、画期的といえる。融雪材として例えばブロック状に固めたものを路面に配設したり、屋根材として屋根に配設することで、炭化物が有する熱伝導拡散作用により、ヒータや太陽光を利用して、寒冷地向けの融雪道路、融雪瓦として利用することができる。また水路や河川にＣランクの粉砕炭化物が混入させたブロックを敷き詰めれば、炭化物が窒素やリン等を吸着し水中に住みついた微生物が有害物を分解し、水が浄化されることも発明者の実験により明らかになっている。このように、純度の低いプラスチックごみを含む廃棄物３より得られたＣランクの炭化物であっても、廃棄することなく様々な用途に有効に活用することができる。
【００６１】
上述の段階的な昇温による炭化では、プラスチックごみを含む廃棄物３をむらなく均一で良質に炭化できることが、本発明の発明者らによる種々の試験により実証されている。すなわち、上述の方法によれば、プラスチックごみを含む廃棄物３を炭化により２０％減量（例えば約３０トンの廃棄物３を約６トンの炭化物にすることができる）させることができ、かつ、その炭化物のほとんどを再利用することができる。
【００６２】
また炭化炉２１の大きさによっては炉内の温度を所定の温度に昇温させるまで時間を要するため、時間差で炭化が完了する炉を複数備え、入れ替え方式とすれば、効率よく炭化工程を行うことができる。
【００６３】
さらに上述のように炭化炉２１を備えた炭化装置２０にプラスチックごみを含む廃棄物３を投入すれば、あとは温度制御された炭化装置２０が所定時間稼働するので、専門的な知識がない使用者でも簡易に炭化処理を行うことができる。よって、廃棄物３の処理に困る工場へ導入すれば、製造で発生する不良品を含む廃棄物３を再利用可能に処理できる。
【００６４】
以上のように、本実施形態に係る容器の製造方法によれば、原料である炭素材料を得るために廃棄物３の再利用処理方法を実施することとなる。そのため、地方公共団体の処理施設に適用できることはもちろん、例えば民間企業の工場内の廃棄処理システムにも適用できる。特に上述のバッチ式の炭化装置２０であれば、設置面積がロータリー式やスクリュー式に比べて小さく、低コスト化しやすく、無煙化も可能で冷却水も不要であるから、小規模処理から大規模処理まで適用可能である。
【００６５】
また、図２および図３に示した炭素材料の製造方法によれば、プラスチックごみを含む廃棄物３を効率よく炭化でき、炭化物を容器１の原料とされる炭素材料５として利用できるほか、その他の有効活用ができる。そのため、近年社会問題とされていた不法投棄や海洋汚染の解決に寄与することができる。また、プラスチックごみ以外のものが多数混在するランクの低い廃棄物３も有効に再利用できるため、プラスチックごみを含む廃棄物３の廃棄ゼロを目指すこともできる。上述したように、容器１以外の種々の樹脂成形品の材料である炭素材料を上記の製造方法で製造すれば、成形する樹脂成形品の種類によっては、例えばＣランクのものでも活用できるので、プラスチックごみ問題の解決に大きく貢献することができる。
【００６６】
また、容器１などの本樹脂成形品には炭素材料５が含まれているため、つまり樹脂材料６の割合が一般の樹脂製品にくらべ低減化されているため、その樹脂成形品自体の後処理もしやすくなる。ようするに、このような樹脂成形品によれば、プラスチックごみ発生量を減少させることができる。
【００６７】
なお、本実施形態に係る上記の例では、廃棄物３としてペットボトル含有率によりＡ、Ｂ、Ｃにランク分けしたものを例示したが、ペットボトルを含まない廃棄物であってもよい。また、そのような廃棄物には、熱硬化性樹脂のみで構成されたものでもよいし、熱可塑性樹脂のみで構成されたものでもよいし、それらが混合されたものでもよい。また、熱硬化性樹脂は炭化しやすい点、炭化後の容量がそれほど小さくならない点などの特徴点にしたがって炭化方式を変えてもよい。
【００６８】
また、樹脂成形品の原料とされる炭素材料５としては、上述した製造方法により製造されるものに限られず、２０００℃以上の熱処理により結晶化した黒鉛粒子を用いてもよい。例えば、炭素繊維を芯材にしたフェノール樹脂成形物（ＣＦＲＰ）を製造し、それを真空中で２０００℃〜３０００℃で焼成して、フェノール樹脂の部分を炭化させ結晶化した黒鉛粒子を、樹脂成形品の原料である炭素材料５として用いてもよい。炭素材料５として黒鉛粒子を用いれば、その高い熱伝導性により、内部の液体を外部の熱から保護することができる。なお、樹脂成形品の原料とされる炭素材料５は、その製造方法は問わない。
【符号の説明】
【００６９】
１          容器（樹脂成形品）
３          廃棄物
４          断裁品
５          炭素材料
６          樹脂材料
【図１】
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【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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【国際調査報告】
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