(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物を処理槽内に収容し、処理槽内に水を投入して前記処理槽内を減圧しながら処理槽内の紙製品廃棄物を適宜の撹拌手段により撹拌、破断することを特徴とする樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、片面又は両面に樹脂がラミネートされている紙製品廃棄物をリサイクル可能に処理する処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
省資源が叫ばれている今日、種々材質で製造された各種の製品廃棄物のリサイクルが図られており、多くの廃棄物がリサイクルされるに至っている。
【０００３】
紙製品廃棄物もまた、その多くがリサイクルされているが、しかし、紙製品のなかで、例えば、紙コップ、紙トレー、牛乳やジュースなどの飲料水を収容する紙製液体容器に代表される紙製品は、紙基材の片面或いは両面に耐水性と液漏れ防止のためにポリエチレン等の樹脂がラミネートされている。
【０００４】
このため、かかる樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物をリサイクルしようとしたとき、紙基材とラミネートされた樹脂被膜とを分離、分別する必要があり、この分離、分別は面倒な作業を要し、またコストのかかるものとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、樹脂がラミネートされている紙製品廃棄物のリサイクルのために、紙基材と樹脂被膜を分離、分別しようとしたとき、前記のようにその作業が面倒で且つコストのかかるものでるため、かかる樹脂がラミネートされている紙製品廃棄物のリサイクル率は低く、大半が焼却処分されているといった問題があった。
【０００６】
本発明の目的とするところは、容易に且つ低コストで紙基材と該紙基材にラミネートされている樹脂被膜を分別可能に分離処理することができるようにした、樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物の処理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】
上記の目的を達成するために、本発明に係る樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物の処理方法は、樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物を処理槽内に収容し、処理槽内に水を投入して前記処理槽内を減圧しながら処理槽内の紙製品廃棄物を適宜の撹拌手段により撹拌、破断することを特徴とする。
【０００８】
このように、樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物を収容した処理槽内に水を投入し、処理槽内の紙製品廃棄物を撹拌手段によって撹拌することにより、先ず、紙製品廃棄物の外側に積層されている樹脂被膜が傷付き破れ、この樹脂被膜の破れた箇所から紙基材内及び紙基材と樹脂被膜との間に水が浸透し、紙基材が収縮、軟化するとともに、紙基材と樹脂被膜が剥離し易い状態となる。そして、この状態で処理槽内は減圧されるので、紙基材に浸透した水が膨張し、紙基材と樹脂被膜との間にある膨張した水が紙基材と樹脂被膜とを剥離させる働きをし、紙基材と樹脂被膜が一層剥離し易い状態となる。この状態で撹拌手段により撹拌を続けることにより、紙基材は破断されながら樹脂被膜から剥離し、紙基材と樹脂被膜とが分離する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物の処理方法の実施の形態を説明する。
先ず、処理槽内に樹脂がラミネートされている紙製品廃棄物をそのままの状態で収容し、処理槽内に水を投入する。この水の投入は処理槽を閉塞した後でもよい。このとき紙製品廃棄物と水との関係にあっては、本例では、紙製品廃棄物の容積３０リットルに対し水１リットルの割合で投入するが、これに限定されるものではない。
【００１０】
次に、処理槽を閉塞し、処理槽内を減圧しながら撹拌手段により処理槽内の紙製品廃棄物を撹拌する。この撹拌により、紙製品廃棄物の外側に積層されている樹脂被膜が傷付き破れ、この樹脂被膜の破れた箇所から紙基材内及び紙基材と樹脂被膜との間に水が浸透し、紙基材が収縮、軟化するとともに、紙基材と樹脂被膜が剥離し易い状態となる。
【００１１】
そして、この状態で処理槽内は減圧されるので、紙基材に浸透した水が膨張し、紙基材と樹脂被膜との間にある膨張した水が紙基材と樹脂被膜とを剥離させる働きをし、紙基材と樹脂被膜が一層剥離し易い状態となる。この状態で撹拌手段により撹拌を続けることにより、紙基材は破断されながら樹脂被膜から剥離し、紙基材と樹脂被膜とが分離する。
【００１２】
本例では、この撹拌は最初の５分間は１０秒毎に正転・反転を繰り返し行っている。このような撹拌を伴うことにより、紙製品廃棄物の傷付き、破断効果が向上し、傷や破断した箇所から紙基材や紙基材と樹脂被膜との間への水の浸透が早くなる。
【００１３】
本例では処理槽内を減圧するとともに、加熱している。このように、処理槽内を加熱することにより、紙基材と樹脂被膜との間に浸透した水の膨張と蒸発が促進され、これにより、紙基材と樹脂被膜とがより一層剥離し易い状態となり、最終的には、処理槽内の紙製品廃棄物は、紙基材と樹脂被膜に分離され、紙基材は破断されて減容され乾燥された状態となって処理される。
【００１４】
この状態から必要に応じ、処理槽内の処理物を除去せずに、その上に紙製品廃棄物を更に投入し、前記と同じ工程により新たに投入した紙製品廃棄物を処理することもできる。
【００１５】
このようにして処理された紙製品廃棄物の処理物を、紙基材と樹脂被膜に分別する手段にあっては、処理槽内に水を投入するか、或いは処理物を別な水槽内に投入することで、水に浮いた樹脂被膜を取り除くことにより分別することができ、沈んだ紙基材をリサイクルに供することができる。
【００１６】
次に上記発明を実施する紙製品廃棄物処理装置の一例を図１乃至図３により説明する。
図１は本発明を実施する紙製品廃棄物処理装置の一部省略縦断面図、図２は図１に示す加熱チャンバーの平面図、図３は加熱チャンバーに収容され処理槽を構成するバケットの縦断面図である。
【００１７】
本例の紙製品廃棄物処理装置は、加熱手段２を備えた有底筒状の加熱チャンバー１と、該加熱チャンバー１の底部１ａの中央を貫通し先端が該加熱チャンバー１内に突出している回転軸３と、加熱チャンバー１の外で回転軸３を回転させる回転駆動源４と、処理すべき紙製品廃棄物を収容できるように有底筒状をなしていて前記加熱チャンバー１内に着脱可能に収容され処理槽を構成するバケット５と、バケット５内の底部５ａの中央に設けられていて回転軸３の先端に着脱可能に連結されて回転してバケット５内に収容されたごみを撹拌するとともに破断する撹拌手段を構成する撹拌翼６と、前記加熱チャンバー１の開口部１ｂを閉塞する蓋７と、前記加熱チャンバー１内を減圧する減圧手段８と、加熱チャンバー１内に着脱可能に収容され処理槽を構成するバケット５内に水を投入する水投入手段９を備えて構成されている。
【００１８】
前記加熱チャンバー１の加熱手段２にあっては、前記加熱チャンバー１を、底部１ａを共通とする内筒壁１ｃと外筒壁１ｄとの二重構造にし、内筒壁１ｃと外筒壁１ｄとの間の先端をシール材１０でシールすることにより構成され、内筒壁１ｃと外筒壁１ｄとの間の内部空間が熱源室１１となっている。そして、前記加熱チャンバー１には、熱源室１１に熱源を供給する熱源供給通路１２と、熱源室１１を通り抜けた熱源を排出する熱源排出通路１３が接続され、そして熱源供給通路１２は熱源発生装置（図示せず）に接続されている。
【００１９】
本例では、前記熱源として蒸気が使用されているが、熱源が温水であってもよい。また、前記加熱チャンバー１の加熱手段２としては、図示しないが、前記加熱チャンバー１の筒壁内に電気ヒーターを埋め込み、或いは前記加熱チャンバー１の筒壁外周に電気ヒーターを巻き付けることにより構成されていてもよい。また、加熱チャンバー１の加熱手段２は、本例のように、必ずしも加熱チャンバー１に備えている必要はなく、別な加熱手段を別途設置してもよい。
【００２０】
また、前記加熱チャンバー１には、真空ポンプ１４に接続している真空引き通路１５が接続されており、加熱チャンバー１内を減圧する減圧手段８を構成している。また、前記加熱チャンバー１には、水源（図示せず）に接続している給水通路１６が接続されており、加熱チャンバー１内にあるバケット５内に水を供給する水投入手段９を構成している。
【００２１】
前記のように構成された加熱チャンバー１は、筺体１７に、その開口部１ｂを上側にして中心軸線が垂直線に対して傾斜（例えば、４５°程度）した状態で固定されている。
【００２２】
また、前記加熱チャンバー１の開口部１ｂを閉塞する蓋７は、前記筐体１７に設けられたガイドレール（図示せず）に支持されて加熱チャンバー１の開口部１ｂの開口面に対し平行に移動して、加熱チャンバー１の開口部１ｂを気密的に閉塞できるようになっている。前記蓋７の開閉のための移動は、モータ１８によって回転するスプロケット１９に懸架されているチエン２０に前記蓋７が取り付けられ、モータ１８の駆動により行われるようになっている。
【００２３】
前記加熱チャンバー１内に着脱可能に収容されたバケット５は、その開口部に取っ手２１が取り付けられている。この取っ手２１は、バケット５を加熱チャンバー１内に収容したとき、前記取っ手２１が加熱チャンバー１の開口部１ｂから外側に出ない高さとなっている。また、前記バケット５の内面には、撹拌翼６の回転によりバケット５の内面を滑って共回りしようとする紙製品廃棄物の抵抗体となり傷付き、破断効果を上げるための突起２２が突設されている。
【００２４】
また、前記バケット５内のごみを撹拌かつ破断する撹拌翼６は、前記加熱チャンバー１の底部１ａの中央から加熱チャンバー１内に突出している回転軸３の先端３ａに着脱可能に連結されるボス部２３と、該ボス部２３から円周方向に等間隔で放射状に突出した複数枚の翼体２４から構成されている。
【００２５】
前記ボス部２３は、その一端部端面に前記加熱チャンバー１内に突出している回転軸３の先端３ａに着脱可能に嵌合し、回転軸３の回転をボス部２３に伝える嵌合連結穴２３ａが形成されており、該嵌合連結穴２３ａが形成された端部が前記バケット５の底部５ａの中央に貫通して、そして軸受２５を介して回転自在に取り付けられている。前記回転軸３の先端３ａとボス部２３の端面に形成された嵌合連結穴２３ａにあっては、回転軸３の先端３ａが角柱に形成され、嵌合連結穴２３ａが回転軸３の先端３ａに対応する角穴に形成されている。
【００２６】
前記のように、その底部５ａに撹拌翼６を設けたバケット５は加熱チャンバー１内に着脱可能に収容されるが、加熱チャンバー１内にバケット５を収容したとき、加熱チャンバー１の内面とバケット５の外面との間に所定の間隙Ｓが形成されるようになっている。前記加熱チャンバー１の内面には、前記バケット５の外面との間に所定の間隙Ｓを保持するとともに、加熱チャンバー１内に突出している回転軸３の先端３ａとバケット５に設けられている撹拌翼６のボス部２３の位置合わせをするガイド兼スペーサー２６が設けられている。このガイド兼スペーサー２６は、必ずしも加熱チャンバー１の内面に設けられる必要はなく、バケット５の外面に設けられていてもよい。
【００２７】
また、前記のように加熱チャンバー１の内面とバケット５の外面との間に間隙Ｓが形成されるので、加熱チャンバー１からバケット５への熱伝達は輻射熱伝達が支配的となることから、加熱チャンバー１の内面とバケット５の外面には、輻射率を向上させ、熱伝達量を増加させるために輻射を促進する塗料が塗布されている。輻射塗料としては、オキツモカラーフロン１０Ｆ−４（オキツモ株式会社製）が使用されている。
【００２８】
このように構成された紙製品廃棄物処理装置にあっては、加熱チャンバー１内に収容されているバケット５内に紙製品廃棄物を投入し、モータ１８を駆動させて蓋７を閉方向に移動させ加熱チャンバー１の開口部１ｂを閉塞し、この状態から、先ずバケット５内に水源に接続し水投入手段９を構成している給水通路１６から水を、紙製品廃棄物の容積３０リットルに対し水１リットルの割合で投入する。この水のバケット５内への投入は、蓋７による加熱チャンバー１の開口部１ｂの閉塞前に行ってもよい。
【００２９】
そして、加熱チャンバー１の開口部１ｂを閉塞したら、バケット５内の撹拌翼６を回転させて紙製品廃棄物を撹拌しつつ、加熱手段２の熱源となる蒸気を熱源供給通路１２から加熱チャンバー１の熱源室１１に送るとともに、減圧手段８の真空ポンプ１４により加熱チャンバー１内を真空引きして減圧する。
【００３０】
前記撹拌翼６の回転は、最初の５分間は１０秒毎に正転・反転を繰り返し行い、以後は正転を続ける。この撹拌翼６の回転により撹拌される紙製品廃棄物は、傷付き破れ、この樹脂被膜の破れた箇所から紙基材及び紙基材と樹脂被膜との間に水が浸透し、紙基材が収縮、軟化するとともに、紙基材と樹脂被膜が剥離し易い状態となる。この状態でバケット５内が加熱されるとともに減圧されるので、紙基材に浸透した水が紙基材と樹脂被膜を剥離させる働きをし、紙基材と樹脂被膜が一層剥離し易い状態となり、この状態で撹拌翼６による撹拌を続けることにより、紙基材は破断されながら樹脂被膜から剥離し、紙基材と樹脂被膜とが分離される。
【００３１】
そして、更に、バケット５内の加熱と減圧を続けることにより、紙基材は減容され乾燥された状態となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物の処理方法によれば、樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物を処理槽内に収容し、処理槽内に水を投入して前記処理槽内を減圧しながら処理槽内の紙製品廃棄物を適宜の撹拌手段により撹拌、破断するようにしたので、処理槽内の紙製品廃棄物は撹拌手段によって紙製品廃棄物の外側に積層されている樹脂被膜が傷付き破れ、この樹脂被膜の破れた箇所から紙基材内及び紙基材と樹脂被膜との間に水が浸透し、この状態で処理槽内の減圧により紙基材に浸透した水が膨張して、紙基材と樹脂被膜との間にある膨張した水が紙基材と樹脂被膜とを剥離させる働きをし、紙基材と樹脂被膜が一層剥離し易い状態とし、この状態で撹拌手段により撹拌を続けることにより、紙基材は破断されながら樹脂被膜が剥離し、紙基材と樹脂被膜とを分別可能に分離することができ、しかも、かかる分離作業は容易に且つ低コストで行うことができるといったことから、樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物のリサイクルのための処理方法として優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂がラミネートされた紙製品廃棄物の処理方法を実施する紙製品廃棄物処理装置の一例を示す一部省略縦断面図である。
【図２】図１に示す加熱チャンバーの平面図である。
【図３】図１に示す加熱チャンバーに収容され処理室を構成するバケットの縦断面図である。
【符号の説明】
１  加熱チャンバー
１ａ  底部
１ｂ  開口部
１ｃ  内筒壁
１ｄ  外筒壁
２  加熱手段
３  回転軸
３ａ  回転軸の先端
４  回転駆動源
５  バケット
５ａ  底部
６  撹拌翼
７  蓋
８  減圧手段
９  水投入手段
１０  シール材
１１  熱源室
１２  熱源供給通路
１３  熱源排出通路
１４  真空ポンプ
１５  真空引き通路
１６  給水通路
１７  筺体
１８  モータ
１９  スプロケット
２０  チエン
２１  取っ手
２２  突起
２３  ボス部
２３ａ  嵌合連結穴
２４  翼体
２５  軸受
２６  ガイド兼スペーサー
Ｓ  間隙
【図１】
0003846251.tif 000002
【図２】
0003846251.tif 000003
【図３】
0003846251.tif 000004