專利名稱:抽取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及使用抽取劑、從比如樹脂和動植物材料等的固形原料中抽取有用的或不要成分的抽取裝置。
背景技術(shù):
作為從液體中抽取一部分成分的裝置,存在有將無組合性的其他液體邊對流搖動邊進(jìn)行接觸抽取的往復(fù)旋轉(zhuǎn)式抽取塔等。另外,作為從固體中抽取低分子成分的裝置,存在有索格利特抽取裝置等。
另一方面,作為具有螺桿狀機構(gòu)的抽取裝置,例示有在儲存水溶劑等的槽內(nèi)設(shè)置有搬運被抽取物的螺桿的螺桿傳輸式連續(xù)抽取裝置。
這種例示,比如揭示于日本專利特開平10-99021號公報(
圖1)、日本專利特開平11-266786號公報(第1頁,圖1)、日本專利2000-254406號公報(第1頁,圖1)等。
而且,使用擠壓機的、對含有作為主成分的熱可塑性聚合物及作為應(yīng)分離的副成分的低分子化合物的多成分組成的物質(zhì)混合物進(jìn)行分離的方法,在對流抽取及平行流抽取方面已有了例示。
這種例示比如揭示于日本專利特開平7-149818號公報(圖1~圖5)等。
另一方面,作為使用二軸螺桿擠壓機的、從材料中除去揮發(fā)成分的(脫揮)技術(shù),例示了適用于含水塑料原料的二軸脫水?dāng)D壓機等。
這種例示比如揭示于日本專利特開平7-214553號公報、特開2001-322155號公報、特開2001-322154號公報、特開2001-2319424號公報、特開平10-3473010號公報等。
這些擠壓機利用了設(shè)置壓榨用的堵塞部、作為該堵塞部使用揉壓盤和密封環(huán)、以及使用揉壓盤和逆向螺桿塊等。
另外,例示了使用設(shè)置有缺口的順螺紋平坦螺桿,有助于促進(jìn)液體的回流,使用揉壓盤和設(shè)有切口部的順螺紋平坦螺桿,有助于混合效果,該效果有望影響抽取性能。
比如在日本專利特開2001-191385號公報等可以看到這樣的例示。
但是,一旦將從熱可塑性樹脂的添加劑的抽取操作,作為液體之間的抽取操作進(jìn)行實施,則會將熱可塑性樹脂溶解在溶劑中,使與成為抽取劑的其他溶劑接觸。樹脂的溶解溶劑和由該溶劑與抽取劑組成的溶劑混合性差,因而樹脂溶液與抽取劑接觸的場合立刻發(fā)生熱可塑性樹脂成分的再沉淀·析出現(xiàn)象。而且,需抽取的低分子成分也大多在進(jìn)行再沉淀·析出的樹脂中封閉,因而難以進(jìn)行高效的抽取。
比如,在索格利特抽取裝置中,高溫的溶劑與固體接觸·擴散,以抽取內(nèi)部成分,但固體是熱可塑性樹脂的場合,會發(fā)生樹脂的膨潤和熔融。因此,保持固體的過濾材料會阻塞,無法連續(xù)地實施抽取操作。即使使用高溫下接觸也不會引發(fā)樹脂膨潤的抽取劑,樹脂與抽取劑的相互作用小,幾乎無法進(jìn)行抽取。
另外,螺桿傳送帶式連續(xù)抽取裝置中,熱可塑性樹脂是被抽取材料的場合,熱可塑性樹脂與溶劑接觸而阻塞或溶劑從熱可塑性樹脂的分離不充分。而且,被溶劑抽取的成分與溶劑一起殘留在熱可塑性樹脂側(cè),其結(jié)果是有時無法進(jìn)行令人滿意的抽取。
作為利用螺桿擠壓機的抽取方法,揭示了利用水和二氧化碳等的超臨界流體從熱可塑性樹脂將水溶性低分子成分進(jìn)行抽取的方法,但沒有揭示對于非水溶性成分的抽取的應(yīng)用例。
尤其是,對在再生處理中需要適當(dāng)處理的、配制有難燃劑的難燃性樹脂實施材料再生時,最好對不適合再使用的成分進(jìn)行除去處理,但還不存在這樣的能連續(xù)實施抽取除去處理的方法。
另外,添加劑種類繁多,即使是1個品種也有使用性質(zhì)相差很大的情況。因此,有很多無法利用1種抽取溶劑(抽取劑)進(jìn)行抽取的場合。即,還沒有像熱可塑性樹脂中的添加劑的抽取等那樣,為實施從原料中抽取原料中成分而利用螺桿擠壓技術(shù)這樣的例子。
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種利用溶劑、以高的除去率(抽取率)將比如廢塑料中含有的難燃劑等的添加劑進(jìn)行抽取除去的抽取裝置。
本
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案1的抽取裝置,包括抽取劑注入裝置4,其向包含應(yīng)抽取的規(guī)定的抽取成分的原料中、注入對所述規(guī)定的抽取成分進(jìn)行抽取用的規(guī)定的抽取劑;混合裝置6,其將所述注入后的規(guī)定的抽取劑與所述原料進(jìn)行混合;抽取劑排出裝置5,其從混合了所述規(guī)定的抽取劑后的原料中、將所述規(guī)定的抽取劑進(jìn)行排出。
本發(fā)明的技術(shù)方案2,是在本發(fā)明的技術(shù)方案1的抽取裝置的基礎(chǔ)上,所述原料是熱可塑性樹脂,所述規(guī)定抽取成分是難燃劑。
本發(fā)明的技術(shù)方案3,是在本發(fā)明的技術(shù)方案2的抽取裝置的基礎(chǔ)上,所述混合裝置6包括用于進(jìn)行所述混合的螺桿軸;以及所述螺桿軸在長度方向貫通內(nèi)部的筒,所述原料在所述長度方向被搬運及壓縮。
本發(fā)明的技術(shù)方案4,是在本發(fā)明的技術(shù)方案3的抽取裝置的基礎(chǔ)上,所述抽取劑注入裝置4,具有多個用于注入所述規(guī)定抽取劑的抽取劑注入口,該抽取劑注入口設(shè)置在所述筒的壁面的所述長度方向上的不同的位置,所述抽取劑排出裝置5,具有多個用于排出所述規(guī)定抽取劑的抽取劑排出口,該抽取劑排出口設(shè)置在所述筒的壁面的所述長度方向上的不同的位置。
本發(fā)明的技術(shù)方案5,是在本發(fā)明的技術(shù)方案4的抽取裝置的基礎(chǔ)上,從所述抽取劑注入口注入并從所述抽取劑排出口排出的規(guī)定的抽取劑,其在所述長度方向上與確定的規(guī)定區(qū)間對應(yīng)地相互不同。
本發(fā)明的技術(shù)方案6,是在本發(fā)明的技術(shù)方案5的抽取裝置的基礎(chǔ)上,在所述規(guī)定的區(qū)間,設(shè)有用于揮發(fā)除去所述對應(yīng)的規(guī)定抽取劑的排氣口。
本發(fā)明的技術(shù)方案7,是在本發(fā)明的技術(shù)方案1或2的抽取裝置的基礎(chǔ)上,所述排出后的規(guī)定抽取劑的全部或一部分再次注入所述原料中。
本發(fā)明的技術(shù)方案8,是在本發(fā)明的技術(shù)方案7的抽取裝置的基礎(chǔ)上,所述混合裝置6,包括用于進(jìn)行所述混合的螺桿軸;以及所述螺桿軸在長度方向貫通內(nèi)部的筒,所述原料在所述長度方向被搬運及壓縮,所述抽取劑注入裝置4,具有設(shè)置在所述筒的壁面上并用于將所述規(guī)定的抽取劑進(jìn)行注入的單數(shù)或復(fù)數(shù)個抽取劑注入口,所述抽取劑排出裝置5,具有設(shè)置在所述筒的壁面上并用于將所述規(guī)定的抽取劑進(jìn)行排出的單數(shù)或復(fù)數(shù)個抽取劑排出口,從所述抽取劑排出口排出后的規(guī)定抽取劑的全部或一部分,從所述抽取劑注入口再次注入于所述原料,而所述抽取劑注入口與該抽取劑排出口相比、在所述原料被搬運及壓縮的方向處于更上游側(cè)。
本發(fā)明的技術(shù)方案9,是在本發(fā)明的技術(shù)方案1或2的抽取裝置的基礎(chǔ)上,所述混合裝置6,包括用于進(jìn)行所述混合的螺桿軸;以及所述螺桿軸在長度方向貫通內(nèi)部的筒,所述原料在所述長度方向被搬運及壓縮,所述抽取劑注入裝置4,具有設(shè)置在所述筒的壁面上并用于將所述規(guī)定的抽取劑進(jìn)行注入的抽取劑注入口,所述抽取劑排出裝置5,具有設(shè)置在所述筒的壁面上并用于將所述規(guī)定的抽取劑進(jìn)行排出的所述抽取劑排出口,所述抽取劑排出口與所述抽取劑注入口相比、在所述原料被搬運及壓縮的方向處于更上游側(cè)。
本發(fā)明的技術(shù)方案10,是在本發(fā)明的技術(shù)方案9的抽取裝置的基礎(chǔ)上,還具有回流裝置10,其用于使所述注入的規(guī)定抽取劑在所述原料被搬運及壓縮的方向進(jìn)一步朝向上游側(cè)進(jìn)行回流。
本發(fā)明的技術(shù)方案11,是在本發(fā)明的技術(shù)方案2的抽取裝置的基礎(chǔ)上,所述熱可塑性樹脂是,醋酸乙烯酯類樹指、聚氧化甲烯、丙烯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚苯撐醚類樹脂、聚苯乙烯樹脂、ABS樹脂、聚碳酸脂樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚丁烯對酞酸鹽樹脂、聚烯烴樹脂中的任何1種,所述規(guī)定的抽取劑是,乙二醇、丙二醇、乳酸乙基、一縮二丙二醇中的任何1種。
本發(fā)明的技術(shù)方案12,是在本發(fā)明的技術(shù)方案2的抽取裝置的基礎(chǔ)上,所述難燃劑是溴類難燃劑,所述規(guī)定的抽取劑是一縮二丙二醇。
本發(fā)明的技術(shù)方案13,是在本發(fā)明的技術(shù)方案2的抽取裝置的基礎(chǔ)上,所述熱可塑性樹脂是從使用后的產(chǎn)品回收到的熱可塑性樹脂,所述難燃劑是溴類難燃劑。
本發(fā)明的技術(shù)方案14的抽取方法,包括向包含應(yīng)抽取的規(guī)定的抽取成分的原料中、注入對所述規(guī)定的抽取成分進(jìn)行抽取用的規(guī)定的抽取劑的抽取劑注入步驟;將所述注入后的規(guī)定的抽取劑與所述原料進(jìn)行混合的混合步驟;從混合了所述規(guī)定的抽取劑后的原料中、將所述規(guī)定的抽取劑進(jìn)行排出的抽取劑排出步驟。
本發(fā)明的技術(shù)方案15的抽取方法,包括向包含應(yīng)抽取的規(guī)定的抽取成分的、從使用后的產(chǎn)品回收到的熱可塑性樹脂中注入對所述規(guī)定的抽取成分進(jìn)行抽取用的規(guī)定的抽取劑的抽取劑注入步驟;將所述注入的規(guī)定抽取劑與從所述使用后的產(chǎn)品回收到的熱可塑性樹脂進(jìn)行混合的混合步驟;從混合了所述規(guī)定的抽取劑的并從所述使用后的產(chǎn)品回收到的熱可塑性樹脂中、將所述規(guī)定的抽取劑進(jìn)行排出的抽取劑排出步驟。
附圖的簡單說明圖1是表示本發(fā)明的實施形態(tài)1的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施形態(tài)2的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的抽取機的密封環(huán)部分的剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的抽取機的密封環(huán)部分的縱剖視圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的揉壓盤的橫截面模式圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的、螺桿齒的外周具有缺口的順進(jìn)給螺桿元件9的縱截面模式圖。
圖9是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的、在螺桿的牙部(平坦部)設(shè)有缺口的形狀的螺桿的縱截面模式圖。
圖10是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的、截面為齒輪狀的螺桿的縱截面模式圖。
圖11是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的、在牙部開設(shè)有通孔的形狀的螺桿的縱截面模式圖。
圖12是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖。
圖13是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖。
圖14是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖。
圖15是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的抽取機的升壓機構(gòu)10部分的縱截面模式圖。
圖16是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的抽取機的筒結(jié)構(gòu)的截面模式圖。
圖17是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖。
圖18是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖。
圖19是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖。
(符號說明)1原料搬運機構(gòu) 2原料供給部 3固形物排出口 4抽取劑注入部 5抽取劑排出部 6混合部 7筒 8螺桿軸 9順進(jìn)給螺桿元件 10升壓機構(gòu) 11孔板 12上下分離式筒 13排氣口 14真空泵 15收集器 16抽取劑回流防止機構(gòu) 17熱交換機構(gòu)具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施形態(tài)進(jìn)行說明。
(實施形態(tài)1)首先,邊參照本發(fā)明的實施形態(tài)1的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖,邊對本實施形態(tài)的抽取機的結(jié)構(gòu)及動作進(jìn)行說明。并且邊對本實施形態(tài)的抽取機的動作進(jìn)行說明,邊對本發(fā)明的抽取方法的一實施形態(tài)進(jìn)行說明(對于其他實施形態(tài)也相同)。
本發(fā)明的混合裝置與混合部6對應(yīng),本發(fā)明的抽取劑注入裝置與抽取劑注入部4對應(yīng),本發(fā)明的抽取劑排出裝置與抽取劑排出部5對應(yīng)。另外,本發(fā)明的抽取裝置與本實施形態(tài)的抽取機對應(yīng)。
本實施形態(tài)的抽取機,具有原料搬運機構(gòu)1、原料供給部2和固形物排出口3,而且,在原料供給部2與固形物排出口3之間具有抽取劑排出部5和抽取劑注入部4,而且在抽取劑排出部5與抽取劑注入部4之間具有混合部6。
抽取劑排出部5與抽取劑注入部4的位置關(guān)系也可相反。
從原料供給部2供給原料,從抽取劑注入部4注入抽取劑,通過將原料與抽取劑接觸混合,可將原料中成分抽取。
在抽取的原料中,除一般的配制·含有多種添加劑的熱可塑性樹脂以外,還有含有香料和生理活性物質(zhì)等有用成分的動植物組織(熱硬化性樹脂)等。
抽取劑是用于從原料進(jìn)行抽取的溶劑,不是原料的全部,只要是能很好地溶解需抽取的成分的溶劑即可,并不作特別限定。
作為這樣的本實施形態(tài)的抽取方法所適用的對象,有一種含有被認(rèn)為可能因不適當(dāng)?shù)奶幚矶a(chǎn)生環(huán)境影響的難燃劑的熱可塑性樹脂。通過應(yīng)用本實施形態(tài)的抽取方法,可將難燃劑抽取除去,作為無有害性的熱可塑性樹脂進(jìn)行再利用。
作為難燃劑的種類,可以列舉含有溴和氯等元素的鹵素類難燃劑、磷類難燃劑、或與鹵素類難燃劑一起作為難燃助劑使用的三氧化銻等。
作為熱可塑性樹脂的種類,醋酸乙烯酯類樹脂、聚氧化甲烯、丙烯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚苯撐醚類樹脂、聚苯乙烯樹脂、ABS樹脂、聚碳酸脂樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚丁烯對酞酸鹽樹脂、聚烯烴樹脂的群體中選取的樹脂。
更具體地可列舉醋酸乙烯酯及其(共)聚合體、它們的部分鹵化物等的醋酸乙烯酯類樹脂、聚氧化甲烯、丙烯類樹脂(聚丙烯酸酯或PMMA等)、各種聚酰胺類樹脂(尼龍6、尼龍12、或6,6-尼龍等)、聚苯撐醚類樹脂、聚苯乙烯樹脂、ABS樹脂、聚碳酸脂樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚丁烯對酞酸鹽樹脂、聚烯烴樹脂(聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯等)。
作為對這些樹脂幾乎不溶劑、僅將含有的添加劑成分溶劑抽取的合適的抽取劑,可列舉從乙二醇、丙二醇、乳酸乙基、一縮二丙二醇的群體中選擇的溶劑。
尤其是,熱可塑性樹脂作為難燃劑含有溴類難燃劑的場合,作為抽取劑使用一縮二丙二醇,這對確保難燃劑的抽取除去性能、確保對樹脂的低的抽取劑殘留率及抽取劑的再利用性是有效的。
(實施形態(tài)2)下面,主要參照本發(fā)明的實施形態(tài)2的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖(圖2),對本實施形態(tài)的抽取機的結(jié)構(gòu)及動作進(jìn)行說明。
本發(fā)明的回流裝置與升壓機構(gòu)10對應(yīng)。
本實施形態(tài)的抽取機在原料供給部2與固形物排出口3之間具有混合部6,該混合部6位于多組抽取劑排出部5、抽取劑注入部4、抽取劑排出部5與抽取劑注入部4之間的螺桿軸8部分。
本實施形態(tài)的抽取機,其特征在于,在使用不同抽取劑的組之間具有排氣口13。
對以利用如此的本實施形態(tài)的抽取機、原料在搬運至使用不同抽取劑的組之前先從排氣口13進(jìn)行排氣以將殘留溶劑揮發(fā)除去為特征的抽取方法進(jìn)行說明。
在需從原料抽取除去的添加劑存在多種、且無法僅抽取單獨的抽取劑的場合,采用由多種抽取劑進(jìn)行重復(fù)抽取的方法是有效的。
但是,第1種抽取劑殘留在原料內(nèi)的狀態(tài)下注入其他種類的抽取劑進(jìn)行混合時,則會降低排出的抽取劑的純度,導(dǎo)致進(jìn)行溶劑回收方面的回收率和效率的下降。
為此,如圖2所示,在原料供給部2與固形物排出口3之間,利用了以多個組的抽取劑排出部5、設(shè)置在螺桿軸8的混合部6、抽取劑注入部4、升壓機構(gòu)10為順序朝搬運方向(圖2中為向右)排列的機構(gòu)。
通過利用真空泵1 4等從排氣口13的排氣使殘留溶劑進(jìn)行揮發(fā),可防止將第1種抽取劑帶出至后級的從抽取劑排出部5至升壓機構(gòu)10為止的抽取區(qū)域。此時,通過在排氣口13與真空泵14的通道之間設(shè)置對排氣進(jìn)行冷卻的收集器15,能高效地從排氣口13將揮發(fā)的抽取劑進(jìn)行冷凝收集。
作為將同樣的機構(gòu)作成在對流抽取后實施平行流抽取的場合的結(jié)構(gòu),如圖3所示,可列舉在升壓機構(gòu)10與固形物排出口3之間具有以將殘留溶劑進(jìn)行進(jìn)一步揮發(fā)除去用的排氣口13、抽取劑注入部4、設(shè)置在螺桿軸8的混合部6、抽取劑排出部5、升壓機構(gòu)10為順序朝搬運方向排列的機構(gòu)。
第2種抽取劑與原料的相溶性更小的場合,有時后級中的原料的流動性變差,難以進(jìn)行對流抽取。但是,即使這樣的場合,大多能進(jìn)行平行流抽取。
當(dāng)然,級數(shù)并不局限于上述的2級,也可具有3級以上,該場合在各級使用的抽取劑也可重復(fù)。
至此對實施形態(tài)1~2進(jìn)行了詳細(xì)的說明,以下對其要點再進(jìn)行論述。
以上針對具有原料搬運機構(gòu)1、原料供給部2和固形物排出口3、在原料供給部2與固形物排出口3之間具有抽取劑排出部5和抽取劑注入部4、而在抽取劑排出部5與抽取劑注入部4之間具有混合部6的抽取機進(jìn)行了說明。
另外,針對如此的抽取機,對以將原料從原料供給部2進(jìn)行供給、將抽取劑從抽取劑注入部4進(jìn)行注入、將原料與抽取劑進(jìn)行接觸混合、將原料中的成分進(jìn)行抽取為特征的抽取方法進(jìn)行了說明。
尤其是對利用設(shè)置在筒7內(nèi)的螺桿軸8、將溶劑抽取的對象物即原料進(jìn)行搬運、相對于螺桿軸8的搬運方向依次具有原料供給部2、抽取劑排出部5、設(shè)置在螺桿軸8的混合部6、抽取劑注入部4、升壓機構(gòu)10及固形物排出口3的螺桿抽取機進(jìn)行了說明。
另外,針對如此的抽取機,對將原料從原料供給部2進(jìn)行供給、將抽取劑從抽取劑注入部4進(jìn)行注入、將原料與抽取劑在筒7中利用對流進(jìn)行接觸混合、將原料中的成分進(jìn)行抽取的抽取方法進(jìn)行了說明。通過這樣的抽取方法,在對樹脂和動植物材料等固形原料中抽取不要成分的抽取劑(廢塑料的材料再生中抽取除去會成為障礙的添加劑)時,以盡量少的溶劑的使用量實現(xiàn)高的除去率。
另外,針對以在原料供給部2與固形物排出口3之間、具有多個組的抽取劑排出部5、設(shè)置在螺桿軸8的混合部6、抽取劑注入部4、升壓機構(gòu)10的順序朝搬運方向排列的機構(gòu)、在使用不同抽取劑的組之間具有排氣口13為特征的螺桿抽取機進(jìn)行了說明。
另外,針對以利用如此的抽取機、在原料搬運至使用不同抽取劑的組之前通過從排氣口13的排氣將殘留溶劑揮發(fā)除去為特征的抽取方法進(jìn)行說明。通過如此的抽取方法,能極大地防止將第1種抽取劑帶向后級中的從抽取劑排出部5至升壓機構(gòu)10的抽取區(qū)域,因而可降低溶劑的回收成本。
作為能有效地使用不同抽取劑將添加劑等不要成分進(jìn)行抽取除去的對象,可以列舉聚苯乙烯樹脂、ABS樹脂、聚碳酸脂樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚丁烯對酞酸鹽樹脂、聚烯烴樹脂的群體中選取的、含有作為添加劑的三氧化銻的樹脂。
這樣的樹脂是難燃性樹脂的場合,此外還可含有作為難燃主劑的鹵素類難燃劑,大多將三氧化銻作為聚合催化劑殘渣和難燃助劑進(jìn)行添加·含有。
總之,三氧化銻在加熱條件下通過與乙二醇或丙二醇接觸可進(jìn)行抽取除去。
不過,三氧化銻與其他添加劑同時存在的場合抽取效率低,但事先將共存的其他添加劑進(jìn)行除去的話,則能進(jìn)行高效的抽取除去。
本發(fā)明者認(rèn)為,其理由是,因為共存的其他添加劑與三氧化銻的相互作用大于與三氧化銻進(jìn)行絡(luò)鹽化的乙二醇或丙二醇的相互作用,因而共存時難以抽取除去三氧化銻。
即,尤其在原料是從聚苯乙烯樹脂、ABS樹脂、聚碳酸脂樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚丁烯對酞酸鹽樹脂、聚烯烴樹脂的群體中選取的、含有作為添加劑的三氧化銻的樹脂、后面注入的抽取劑是乙二醇或丙二醇的場合,利用不同種類的抽取劑的處理是有效的。
當(dāng)然,通過事先將共存的其他添加劑進(jìn)行除去,排出后的抽取劑中其他抽取劑成分的混入減少,能容易地對抽取劑進(jìn)行蒸餾等的回收。
(實施形態(tài)3)下面,主要參照本發(fā)明的實施形態(tài)3的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖(圖4),對本實施形態(tài)的抽取機的結(jié)構(gòu)及動作進(jìn)行說明。
本實施形態(tài)的抽取機具有筒7、設(shè)置在筒7內(nèi)的螺桿軸8、原料供給部2、抽取劑排出部5、抽取劑注入部4及固形物排出口3,利用設(shè)置在筒7內(nèi)的螺桿軸8向其旋轉(zhuǎn)方向搬運·壓縮原料。
本實施形態(tài)的抽取機,相對于搬運方向依次具有原料供給部2、固形物排出口3。另外,本實施形態(tài)的抽取機,在原料供給部2與固形物排出口3之間具有抽取劑排出部5和抽取劑注入部4。另外,本實施形態(tài)的抽取機,在抽取劑排出部5與抽取劑注入部4之間的螺桿軸8部分具有混合部6。
另外,本實施形態(tài)的抽取機,混合部6具有揉壓盤(或在螺桿的牙部設(shè)有螺桿節(jié)距間的貫通部的螺桿),抽取劑排出部5和抽取劑注入部4中靠近固形物排出口3的部位與固形物排出口3之間,具有升壓機構(gòu)10。
升壓機構(gòu)10,其特征在于,由設(shè)置在抽取劑注入部4與固形物排出口3之間的螺桿軸8部分的密封環(huán)(或反向進(jìn)給螺桿元件、或反向進(jìn)給揉壓盤、或使筒7的截面積局部縮小的孔板)構(gòu)成。
筒7通常將1個或多個筒串聯(lián)連接。
可將事先在筒7上加工好的開口進(jìn)行封止、或直接利用開口作為原料供給部2的開口安裝注液用的蓋,作為抽取劑注入部4。
該筒7內(nèi)收納有原料搬運機構(gòu)1的一形態(tài)即螺桿軸8,順進(jìn)給螺桿元件9可朝同方向旋轉(zhuǎn)地并列設(shè)置在這些螺桿軸8上。
如上所述,在各螺桿軸8上不僅有順進(jìn)給螺桿元件9,還組合有利用揉壓盤(或在螺桿的牙部設(shè)有螺桿節(jié)距間的貫通部的螺桿)等的混合部6及升壓機構(gòu)10,將它們串聯(lián)設(shè)置。
螺桿軸8為2軸或多軸的場合,各順進(jìn)給螺桿元件9其外徑部在軸向相互咬合。
本實施形態(tài)的抽取機,相對于螺桿軸8的搬運方向依次具有原料供給部2、抽取劑注入部4、設(shè)置在螺桿軸8的混合部6、抽取劑排出部5、升壓機構(gòu)10及固形物排出口3。
從原料供給部2供給的樹脂掉落在順進(jìn)給螺桿元件9上,由螺桿的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行搬運。
原料為熱可塑性樹脂的場合,可根據(jù)需要從筒7通過加熱操作和混合操作使其熔融并進(jìn)行搬運。
通過使螺桿節(jié)距和螺桿深度階段性減小,也可對原料進(jìn)一步進(jìn)行壓縮,使筒7內(nèi)的壓力相對于搬運方向階段性增大。
另一方面,抽取劑從抽取劑注入部4注入。抽取劑的注入可利用齒輪泵(未圖示)等向抽取劑注入部4送液來實現(xiàn)。
利用抽取劑排出部5和抽取劑注入部4中的靠近固形物排出口3一方與固形物排出口3之間的、設(shè)置在螺桿軸8的升壓機構(gòu)10所產(chǎn)生的內(nèi)壓上升,可防止注入后的抽取劑從后級流出。
升壓機構(gòu)10也可使用設(shè)置在筒7內(nèi)的過濾網(wǎng)等,但本實施形態(tài)中,如上所述,作為設(shè)置在螺桿軸8的升壓機構(gòu)10使用密封環(huán)。
通過在螺桿軸8設(shè)置升壓機構(gòu)10,對筒7內(nèi)和螺桿軸8的洗凈比將過濾網(wǎng)設(shè)置在筒7內(nèi)的場合和將過濾變換器(日文スクリ一ンチヤンジヤ)等設(shè)置在擠壓流道的場合更容易。而且,不易產(chǎn)生因堵塞物對過濾網(wǎng)等的粘附引起升壓程度的變化等,能穩(wěn)定地運行。
密封環(huán)如圖5所示,是將筒7內(nèi)的橫截面進(jìn)行封閉的圓板。另外,密封環(huán)如圖6所示,配置成相對于設(shè)置在一方的螺桿軸上的密封環(huán)、另一方的螺桿軸的密封環(huán)在后級側(cè)與其接觸。
密封環(huán),也可在搬運方向的上級側(cè)和下級側(cè)、或兩側(cè)設(shè)置錐部。
各密封環(huán)外徑與筒7內(nèi)徑之間形成間隙。該密封環(huán)外徑與筒7內(nèi)徑的間隙、各密封環(huán)間的間隙、由錐部分形成的環(huán)狀間隙間成為樹脂的流道。因此,通過將它們設(shè)定得比前級的順進(jìn)給螺桿元件9部分處的流道小,可阻礙流動,起到升壓機構(gòu)10的功能。
另外,逆進(jìn)給螺桿元件是與順進(jìn)給螺桿元件9反方向的螺桿形狀的元件。
樹脂的搬運能力受螺桿節(jié)距和螺桿深度控制。比如,通過配置具有比上級的順進(jìn)給螺桿元件9的樹脂的搬運能力小的逆進(jìn)給螺桿元件,能阻礙樹脂的搬運,起到升壓機構(gòu)10的功能。
另外,逆揉壓盤可將揉壓盤多級組合設(shè)置。
揉壓盤是圖7所示的軸上設(shè)有的截面為橢圓狀的板,設(shè)置在兩軸上,盤的長軸方向正交地結(jié)合。另外,兩盤的外周始終接觸。
與后級的揉壓盤的長軸的扭轉(zhuǎn)角為90度以上的場合,搬運樹脂的方向相反,作為整體的搬運能力下降,起到升壓機構(gòu)10的功能。
流動性低的熔融樹脂,通過順進(jìn)給螺桿元件9送往高壓側(cè)。但是,與樹脂的相互溶解性低的抽取劑因其流動性高,故從樹脂的間隙向低壓側(cè)泄漏(流體原本從壓力高處向低處流動)。本實施形態(tài)的抽取機中設(shè)置了上述那樣的升壓機構(gòu)10,通過該舉動可將抽取劑向與原料搬運方向相反的方向輸送。
用于排出抽取劑的抽取劑排出部5,在筒7設(shè)置開口,只要設(shè)置成將從原料分離涌出的抽取劑通過配管等向筒7外引導(dǎo)即可。開口也可在上面。另外,開口也可在側(cè)面和下面,也可利用切槽等防止原料朝筒7外泄漏。
為了促進(jìn)抽取劑與原料的接觸,混合部6設(shè)置在抽取劑排出部5與抽取劑注入部4之間的螺桿軸8上。混合部6可通過將上述那樣的截面的橢圓形狀的板即揉壓元件、順進(jìn)給螺桿元件9、圖8所示的在螺桿齒的外周具有切口的順進(jìn)給螺桿元件9等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合構(gòu)成。
不過,揉壓元件用于2軸以上的抽取機。其中,設(shè)置在各軸上的盤以長軸方向正交地結(jié)合,兩個盤始終在外周接觸。不過,當(dāng)前級揉壓元件的長軸與后級的揉壓元件的長軸的扭曲角為90度以下的場合,產(chǎn)生將樹脂朝順方向搬運的力。相反,上述扭曲角大于90度的場合,樹脂搬運的方向相反。
排出分離了抽取劑的固形物的固形物排出口3,設(shè)置在升壓機構(gòu)10的后級。
排出的固形物為樹脂的場合,固形物排出口3也可是將該固形物以纖維狀和棒狀、膠片狀的截面形狀進(jìn)行排出的排出口。
由此,通過將抽取機的各元件收納在筒7內(nèi),可抑制加熱引起的抽取劑的揮發(fā)放散,因設(shè)置升壓機構(gòu)10而降低向排出固形物中的抽取劑的含有。其結(jié)果,能更有效地實施抽取。
尤其是,在原料供給部2與固形物排出口3之間、具有以抽取劑排出部5和抽取劑注入部4為順序的抽取機中,從原料供給部2供給原料,從抽取劑注入部4注入抽取劑,利用在筒7中對流,使原料與抽取劑接觸混合,進(jìn)行原料中成分的抽取。
此時,升壓機構(gòu)10,能以形成筒7內(nèi)的壓力梯度和抑制抽取劑3向固形物排出口3的帶出的雙重形態(tài)發(fā)揮升壓能力,能穩(wěn)定地實施抽取操作。
另外,抽取劑的流通方向與原料搬運方向相反,故抽取劑中的抽取成分濃度梯度相對于原料搬運方向變小。因而,即使存在有抽取劑向升壓機構(gòu)10的后級帶出,也是少量而已,能以比較少量的溶劑實施抽取。
為了將抽取劑與原料的混合,使抽取劑朝與原料的擠壓方向相反的方向流動,螺桿軸8最好具有上述那樣的在螺桿牙部設(shè)有螺桿節(jié)距間的貫通部的螺桿形狀。
更具體地說,可以列舉像圖9那樣的將螺桿的牙部(平坦部)局部切除的形狀的螺桿、像圖10那樣的截面為齒輪狀的螺桿、像圖11那樣的牙部開設(shè)有貫通孔的形狀的螺桿等。
螺桿通過旋轉(zhuǎn)將原料朝進(jìn)給方向進(jìn)行壓縮,但進(jìn)給方向與其跟前的節(jié)距間存在壓力差。
因而,設(shè)有上述螺桿節(jié)距間的貫通部的場合,原料及抽取劑能通過貫通部產(chǎn)生從進(jìn)給方向側(cè)節(jié)距向跟前的節(jié)距的流動。通過該流動,能促進(jìn)原料與抽取劑的混合,提高抽取率。
比原料粘度低的抽取劑,比原料流動性好,故節(jié)距間的壓力差的影響戰(zhàn)勝螺桿的旋轉(zhuǎn)引起的壓縮,能朝進(jìn)給方向的相反方向流動。
但是,螺桿的牙完整的通常的全平螺桿中,不存在用于抽取劑朝相反方向流動的足夠空間(即使存在這樣的空間,抽取劑在螺桿與筒7之間流動,不易與原料混合。)。
為此,通過上述那樣設(shè)置螺桿節(jié)距間的貫通部,積極地利用貫通部,可促進(jìn)粘度低的抽取劑朝反方向的流動。其結(jié)果,使原料與抽取劑的混合得到進(jìn)展,能高效率地進(jìn)行抽取。如此的抽取機的結(jié)構(gòu)例如圖12所示。
而且,圖13表示在升壓機構(gòu)10的后級設(shè)置排氣口13、將抽取后的原料中殘留的抽取劑進(jìn)行排氣除去的場合的結(jié)構(gòu)(2軸場合的抽取機的概要整體圖)。
圖14是本實施形態(tài)的1軸場合的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖。1軸的場合,盡管無法期待螺桿之間的相互的刮取效果等,但在筒7的內(nèi)面設(shè)置槽溝等可提高混合性。
當(dāng)然,筒7也可由1個或多個圓筒狀的筒串聯(lián)連接構(gòu)成。另外,筒7也可相對于螺桿軸8縱向分割。
收納在筒7內(nèi)的螺桿軸8也可是與順進(jìn)給螺桿元件9和逆進(jìn)給元件一體化,進(jìn)行了與密封環(huán)相當(dāng)?shù)男螤罴庸さ囊惑w型螺桿軸。
這樣的抽取機(參照圖14),相對于螺桿軸8的搬運方向依次具有原料供給部2、抽取劑排出部5、設(shè)置在螺桿軸8上的混合部6、抽取劑注入部4、升壓機構(gòu)10及抽取劑排出部5。
作為升壓機構(gòu)10,圖示了利用逆進(jìn)給螺桿元件的結(jié)構(gòu)(參照圖14),但也可如圖15那樣作為升壓機構(gòu)10使用孔板11。
另外,難以將螺桿軸8朝軸向拔出,但通過利用圖16所示的上下分割式筒12等的結(jié)構(gòu),就能方便地將螺桿軸取出。如此結(jié)構(gòu)的抽取機的結(jié)構(gòu)如圖17所示。
另外,排出后的抽取劑,在筒7內(nèi)的混合·抽取操作中因筒7的加熱而加熱至高溫,但注入的抽取劑是低溫的場合,注入的抽取劑暫時對原料進(jìn)行冷卻。因此,作為抽取機的消耗電力增大,同時有害于抽取效率。為此,如圖18所示,通過設(shè)置排出抽取劑與向抽取劑注入部4送液的抽取劑的熱交換機構(gòu)17,可抑制消耗電力,提高抽取效率。
(實施形態(tài)4)下面,主要參照本發(fā)明的實施形態(tài)4的抽取機的概要整體結(jié)構(gòu)圖(圖19),對本實施形態(tài)的抽取機的結(jié)構(gòu)及動作進(jìn)行說明。
本實施形態(tài)的抽取機,在原料供給部2與固形物排出口3之間具有多組抽取劑排出部5、抽取劑注入部4、位于抽取劑排出部5與抽取劑注入部4之間的螺桿軸8部分的混合部6。
另外,本實施形態(tài)的抽取機,其特征在于,具有將包含從固形物排出口3側(cè)的抽取劑排出部5排出的排出抽取劑的液體、作為抽取劑向原料供給部2側(cè)的抽取劑注入部4進(jìn)行送液的機構(gòu)。
在原料供給部2與固形物排出口3之間具有多組抽取劑排出部5、抽取劑注入部4、位于抽取劑排出部5與抽取劑注入部4之間的螺桿軸8部分的混合部6的抽取機,通過多級抽取可提高抽取效率。
而且,后級的抽取劑廢液是被抽取物的濃度低,即使將其作為前級的抽取劑進(jìn)行再利用也能充分進(jìn)行抽取。通過對抽取劑的再利用,能提高抽取劑的利用效率,尤其在經(jīng)濟上是有效的。
另外,即使是上述的對流抽取因在抽取劑排出部5處的樹脂等的原料的沸騰等而變得困難、不得不進(jìn)行原料與抽取劑朝同一方向流動的平行流抽取的場合,也能實現(xiàn)與對流抽取相近的抽取效率,故是很好的。
如上所述,通過設(shè)置用于揮發(fā)除去任何1個組間的殘留溶劑的排氣口(未圖示),在抽取的級間移動中,原料所擁有的抽取劑減少,抽取劑在下級能對原料積極地進(jìn)行浸透。
其結(jié)果,能得到提高抽取效率的效果(這是因為一旦原料帶有抽取劑移動至下級,抽取劑向原料內(nèi)的擴散和原料內(nèi)的抽取劑與新的抽取劑之間的被抽取物的擴散變慢的緣故)。
注入的抽取劑朝與原料的搬運方向相反的方向流動后,不能完全從抽取劑排出口排出地到達(dá)原料供給部2,有時在原料供給口附近產(chǎn)生原料的搭拱那樣的障礙。
這種障礙,通過在原料供給部2與抽取劑排出部5之間的螺桿軸8上具有由密封環(huán)構(gòu)成的抽取劑回流防止機構(gòu)16(參照圖13),能得到相當(dāng)程度的防止。
更具體地說,如日本專利特開平7-149818號公報等揭示的那樣,最好在原料供給部2與抽取劑排出部5之間利用由揉壓盤等間接形成的熔融樹脂墊圈,設(shè)置用于防止抽取劑回流的抽取劑回流防止機構(gòu)16。
以高分子化合物為主要成分并含有高分子化合物以外的成分的高分子組成物為原料,將原料與抽取劑接觸混合,對原料中成分進(jìn)行抽取除去,作為所謂的材料再生可制造熱可塑性樹脂。
高分子組成物一般使用配制有可塑劑和強化劑、著色劑、氧化防止劑、難燃劑、帶電防止劑等各種添加劑。
即,為了賦予與用途相對應(yīng)的物性而向高分子組成物中進(jìn)行添加配制。因此,即使將用途不同的樹脂混合后進(jìn)行再利用,也因這些添加劑進(jìn)行復(fù)合,會造成性能不均,性能整體下降。
為此,應(yīng)用了上述那樣的制造方法,能除去不要的添加劑成分,制造品位高的熱可塑性樹脂。
當(dāng)然,作為原料的高分子組成物,即使是從使用后的產(chǎn)品回收到的熱可塑性樹脂的場合,也能抽取除去劣化成分,因而被處理制造的熱可塑性樹脂的物性下降小,有用性高。
比如,高分子化合物以外的成分是溴類難燃劑的場合,不要的添加劑成分從被處理制造的熱可塑性樹脂中已被除去。因而如此的熱可塑性樹脂再次使用后,即使進(jìn)行野外焚燒等低溫焚燒的不恰當(dāng)?shù)奶幚?,產(chǎn)生影響環(huán)境物質(zhì)的可能性也很低。
原料為含有溶解于抽取劑的成分的熱可塑性樹脂的場合,如上所述能抽取除去該熱可塑性樹脂所含有的成分,能容易地進(jìn)行樹脂的材料再生。
作為熱可塑性樹脂的種類,可列舉聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、醋酸乙烯酯類樹脂(聚醋酸乙烯酯等)、聚氧化甲烯、苯乙烯類樹脂(聚苯乙烯或ABS樹脂等)、丙稀類樹脂(PMMA等)、聚酯類樹脂(PET等)、聚酰胺類樹脂(尼龍6等)、聚苯撐醚類樹脂、聚碳酸脂類樹脂等可熔融的熱可塑性樹脂。
另外,作為熱可塑性樹脂所含有的成分,可列舉對熱和光的穩(wěn)定化劑、氧化防止劑、柔軟劑、可塑劑、帶電防止劑、難燃劑、著色劑、物性強化劑等各種。
尤其是難燃劑,大多被懷疑其本身或其熱反應(yīng)物有害。因此,通過將難燃劑抽取除去,能安全地進(jìn)行原料即熱可塑性樹脂的材料再生,是非常有用的。
通過如此的抽取除去處理,能將含有影響環(huán)境物質(zhì)的熱可塑性樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)椴缓绊懎h(huán)境物質(zhì)的熱可塑性樹脂。即,實施了上述抽取除去處理的熱可塑性樹脂,就如同被影響環(huán)境物質(zhì)污染后的熱可塑性樹脂得到了洗凈,能再次作為產(chǎn)品安心地進(jìn)行利用。
(實施例)(實施例1)利用了螺桿直徑25mm的二軸螺桿擠壓機。
更具體地說,將抽取劑注入部4與抽取劑排出部5的設(shè)置位置做成圖4那樣。即,按以下順序設(shè)置,原料供給部2、抽取劑注入部4、螺桿軸8上設(shè)置的混合部6、抽取劑排出部5、升壓機構(gòu)10及固形物排出口3。
將含有溴類難燃劑20%重量的高強度聚苯乙烯樹脂和乳酸乙基抽取劑以單位時間分別供給3kg和9kg,以螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行抽取操作。
另外,針對將升壓機構(gòu)10用圖5所示的密封盤構(gòu)成的場合、用扭曲角為120度的逆進(jìn)給揉壓盤構(gòu)成的場合進(jìn)行了實施。
對排出后的樹脂進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)溴類難燃劑的含有率在各場合都下降至了3~5重量%。
(實施例2)利用了螺桿直徑25mm的二軸螺桿擠壓機。
更具體地說,將抽取劑注入部4與抽取劑排出部5的設(shè)置位置做成圖6那樣。即,按以下順序設(shè)置,原料供給部2、抽取劑排出部5、螺桿軸8上設(shè)置的混合部6、抽取劑注入部4、升壓機構(gòu)10及固形物排出口3。
將含有溴類難燃劑20%重量的高強度聚苯乙烯樹脂和乳酸乙基抽取劑以單位時間分別供給3kg和9kg,以螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行抽取操作。
另外,針對將升壓機構(gòu)10用密封環(huán)構(gòu)成的場合、用扭曲角為120度的逆進(jìn)給揉壓元件構(gòu)成的場合進(jìn)行了實施。
對排出后的樹脂進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)溴類難燃劑的含有率在各場合都下降至了2~4重量%。
(實施例3)利用了圖14所示的、原料搬運機構(gòu)1為螺桿直徑25mm的1軸的螺桿構(gòu)成的抽取機。
將含有溴類難燃劑20%重量的高強度聚苯乙烯樹脂和乳酸乙基抽取劑以單位時間分別供給3kg和9kg,以螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行抽取操作。
另外,針對將升壓機構(gòu)10用圖17所示的孔板11構(gòu)成的場合也進(jìn)行了實施。
對排出后的樹脂進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)溴類難燃劑的含有率在各場合都下降至了3~4重量%。
(實施例4)利用了圖12所示的、將在螺桿牙的外周具有切口的順進(jìn)給螺桿元件9(參照圖9)設(shè)定在螺桿軸8上設(shè)置的混合部6的抽取機。
將含有溴類難燃劑20%重量的高強度聚苯乙烯樹脂和乳酸乙基抽取劑以單位時間分別供給3kg和9kg,以螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘表進(jìn)行抽取操作。
對排出后的樹脂進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)溴類難燃劑的含有率下降至大約0.2重量%。
(實施例5)利用了螺桿直徑25mm的2軸螺桿擠壓機。
更具體地說,將抽取劑注入部4與抽取劑排出部5的設(shè)置位置做成圖2那樣。即,在原料供給部2與固形物排出口3之間夾著排氣口13。另外,按以下順序設(shè)置了多組抽取劑排出部5、設(shè)置在螺桿軸8上的混合部6、抽取劑注入部4、設(shè)置在螺桿軸8上的升壓機構(gòu)10。
升壓機構(gòu)10使用了逆進(jìn)給螺桿元件。
將含有溴類難燃劑20%重量、三氧化銻難燃助劑5重量%的高強度聚苯乙烯樹脂、成為第1抽取劑的乳酸乙基、成為第2抽取劑的丙二醇以單位時間分別供給3kg和9kg和9kg,以螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行抽取操作。
對排出后的樹脂進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)溴類難燃劑的含有率下降至了3重量%,三氧化銻難燃助劑的含有率下降至了1.2重量%。
從第2級的抽取劑排出部5排出的抽取劑中的乳酸乙基的含有率為2%。
對排出的樹脂的總量的90%進(jìn)行蒸餾,丙二醇純度為99.2%,能以足夠高的純度進(jìn)行回收。
(實施例6)利用了螺桿直徑25mm的4軸螺桿擠壓機。
更具體地說,將抽取劑注入部4與抽取劑排出部5的設(shè)置位置做成圖3那樣。即,在原料供給部2與固形物排出口3之間夾著排氣口13。另外,(A)前級的配置順序為,抽取劑排出部5、設(shè)置在螺桿軸8上的混合部6、抽取劑注入部4、設(shè)置在螺桿軸8上的升壓機構(gòu)10,(B)后級的配置順序為,抽取劑注入部4、設(shè)置在螺桿軸8上的混合部6、抽取劑排出部5、設(shè)置在螺桿軸8上的升壓機構(gòu)10。
升壓機構(gòu)10使用了逆進(jìn)給螺桿元件。
將含有溴類難燃劑20%重量、三氧化銻難燃助劑5重量%的高強度聚苯乙烯樹脂、成為第1抽取劑的乳酸乙基、成為第2抽取劑的乙二醇以單位時間分別供給5kg和15kg和15kg,以螺桿轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行抽取操作。
對排出后的樹脂進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)溴類難燃劑的含有率下降至了1重量%,三氧化銻難燃助劑的含有率下降至了1.6重量%。
另外,從第2級的抽取劑排出部5排出的抽取劑中的乳酸乙基的含有率為1.8%。
對排出的樹脂的總量的90%進(jìn)行蒸餾,丙二醇純度為99.3%,能以足夠高的純度進(jìn)行回收。
(實施例7)利用了與實施例4相同的2軸螺桿抽取機。
針對表1所示的各種樹脂3kg,將表1所示的第1級及第2級的抽取所使用的抽取劑以單位時間分別供給9kg,以螺桿轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行抽取操作。
對排出后的樹脂,測量了溴類難燃劑的含有率和三氧化銻的含有率。
結(jié)果如表1所示。
(表1)
以上對本發(fā)明的實施形態(tài)及實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明。
本發(fā)明應(yīng)用了螺桿擠壓機的技術(shù),可從樹脂和動植物材料等固形原料抽取有用的或不要成分的抽取劑。
尤其是利用溶劑將廢塑料中含有的添加劑進(jìn)行抽取除去時,以盡量少的溶劑實現(xiàn)高的除去率,同時以低成本回收抽取劑。
另外,可從使用后的樹脂制造新的有用的熱可塑性樹脂。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明具有能利用溶劑以更高的除去率(抽取率)將廢塑料中含有的難燃劑等的添加劑進(jìn)行抽取除去的長處。
權(quán)利要求
1.一種抽取裝置,其特征在于,包括抽取劑注入裝置,其向包含應(yīng)抽取的規(guī)定的抽取成分的原料注入對所述規(guī)定的抽取成分進(jìn)行抽取用的規(guī)定的抽取劑;混合裝置,其將所述注入后的規(guī)定的抽取劑與所述原料進(jìn)行混合;以及抽取劑排出裝置,其從混合了所述規(guī)定的抽取劑后的原料中排出所述規(guī)定的抽取劑。
2.如權(quán)利要求1所述的抽取裝置,其特征在于,所述原料是熱可塑性樹脂,所述規(guī)定抽取成分是難燃劑。
3.如權(quán)利要求2所述的抽取裝置,其特征在于,所述混合裝置包括用于進(jìn)行所述混合的螺桿軸;以及所述螺桿軸在長度方向貫通內(nèi)部的筒,所述原料在所述長度方向被搬運及壓縮。
4.如權(quán)利要求3所述的抽取裝置,其特征在于,所述抽取劑注入裝置具有多個用于注入所述規(guī)定抽取劑的抽取劑注入口,該抽取劑注入口設(shè)置在所述筒的壁面的所述長度方向上的不同的位置,所述抽取劑排出裝置具有多個用于排出所述規(guī)定抽取劑的抽取劑排出口,該抽取劑排出口設(shè)置在所述筒的壁面的所述長度方向上的不同的位置。
5.如權(quán)利要求4所述的抽取裝置,其特征在于,從所述抽取劑注入口注入并從所述抽取劑排出口排出的規(guī)定的抽取劑,與在所述長度方向上所確定的規(guī)定區(qū)間對應(yīng)并相互不同。
6.如權(quán)利要求5所述的抽取裝置,其特征在于,在所述規(guī)定的區(qū)間,設(shè)有用于揮發(fā)除去所述對應(yīng)的規(guī)定抽取劑的排氣口。
7.如權(quán)利要求2所述的抽取裝置,其特征在于,所述排出后的規(guī)定抽取劑的全部或一部分再次注入所述原料。
8.如權(quán)利要求7所述的抽取裝置,其特征在于,所述混合裝置包括用于進(jìn)行所述混合的螺桿軸;以及所述螺桿軸在長度方向貫通內(nèi)部的筒,所述原料在所述長度方向被搬運及壓縮,所述抽取劑注入裝置,具有設(shè)置在所述筒的壁面上并用于將所述規(guī)定的抽取劑進(jìn)行注入的單數(shù)或復(fù)數(shù)個抽取劑注入口,所述抽取劑排出裝置,具有設(shè)置在所述筒的壁面上并用于將所述規(guī)定的抽取劑進(jìn)行排出的單數(shù)或復(fù)數(shù)個抽取劑排出口,從所述抽取劑排出口排出后的規(guī)定抽取劑的全部或一部分,從所述抽取劑注入口再次注入所述原料,而所述抽取劑注入口與該抽取劑排出口相比、在所述原料被搬運及壓縮的方向更處于上游側(cè)。
9.如權(quán)利要求2所述的抽取裝置,其特征在于,所述混合裝置,包括用于進(jìn)行所述混合的螺桿軸;以及所述螺桿軸在長度方向貫通內(nèi)部的筒,所述原料在所述長度方向被搬運及壓縮,所述抽取劑注入裝置,具有設(shè)置在所述筒的壁面上并用于將所述規(guī)定的抽取劑進(jìn)行注入的抽取劑注入口,所述抽取劑排出裝置,具有設(shè)置在所述筒的壁面上并用于將所述規(guī)定的抽取劑進(jìn)行排出的所述抽取劑注入口,而所述抽取劑注入口與所述抽取劑注入口相比、在所述原料被搬運及壓縮的方向更處于上游側(cè)。
10.如權(quán)利要求9所述的抽取裝置,其特征在于,還具有回流裝置,其用于使所述注入的規(guī)定抽取劑在所述原料被搬運及壓縮的方向朝向上游側(cè)進(jìn)行回流。
11.如權(quán)利要求2所述的抽取裝置,其特征在于,所述熱可塑性樹脂,是醋酸乙烯酯類樹指、聚氧化甲烯、丙烯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚苯撐醚類樹脂、聚苯乙烯樹脂、ABS樹脂、聚碳酸脂樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚丁烯對酞酸鹽樹脂、聚烯烴樹脂中的任何一種,所述規(guī)定的抽取劑,是乙二醇、丙二醇、乳酸乙基、一縮二丙二醇中的任何一種。
12.如權(quán)利要求2所述的抽取裝置,其特征在于,所述難燃劑是溴類難燃劑,所述規(guī)定的抽取劑是雙丙二醇。
13.如權(quán)利要求2所述的抽取裝置,其特征在于,所述熱可塑性樹脂是從使用后的產(chǎn)品回收后的熱可塑性樹脂,所述難燃劑是溴類難燃劑。
全文摘要
以往難以利用溶劑以高的除去率(抽取率)將廢塑料中含有的難燃劑等的添加劑進(jìn)行抽取除去。本發(fā)明的抽取機,其包括抽取劑注入部(4),其向包含應(yīng)抽取的難燃劑的熱可塑性樹脂,注入對難燃劑進(jìn)行抽取用的規(guī)定的抽取劑;混合部(6),其將注入的規(guī)定的抽取劑與熱可塑性樹脂進(jìn)行混合;以及抽取劑排出部(5),其從混合了規(guī)定的抽取劑后的熱可塑性樹脂中、排出規(guī)定的抽取劑。
文檔編號C08J11/08GK1592648SQ03801530
公開日2005年3月9日 申請日期2003年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月20日
發(fā)明者川上哲司, 寺田貴彥, 大西宏, 中島啟造, 入江正一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社