JP4520101B2

JP4520101B2 - Emulsifier for waste plastic-containing emulsion

Info

Publication number: JP4520101B2
Application number: JP2003092266A
Authority: JP
Inventors: 俊章石塚; 大石井; 秀男鈴木; 幸範戸軽; 信二濱田
Original assignee: Nicca Chemical Co Ltd; Hitachi Zosen Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nicca Chemical Co Ltd; Toyota Motor Corp; Kanadevia Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP2004300191A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤に関する。更に詳しくは、廃プラスチックを再資源化し、火力発電所や内燃機関などの燃料としても利用できる廃プラスチック含有エマルジョン組成物を製造する際に用いる乳化剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、工場や家庭などから産業廃棄物又は一般廃棄物として大量にプラスチックが排出され、そのほとんどは埋め立て処分や焼却して処理されているが、排出したプラスチックを単に減容化するだけでなく、資源として再利用することが求められてきている。
【０００３】
特に包装容器リサイクル法や家電リサイクル法、循環型社会形成基本法の施行に伴い、廃棄物等の発生抑制、資源の循環的な利用及び適正な処分が確保されることによって、天然資源の消費を抑制し、環境への負荷をできる限り低減し、大量生産・大量消費・大量廃棄型の経済社会から脱却して、生産から流通、消費、廃棄に至るまで物質の効率的な利用やリサイクルを進めて、資源の消費が抑制され、環境への負荷が少ない「循環型社会」を形成することが急務となっている。
【０００４】
このような中で、分別された廃プラスチックを再配合の上、プラスチック成形材料として有効利用する方法があるが、この場合はよく分別されていることと比較的きれいな状態であることが必要である。
【０００５】
また、油化、高炉原料（還元剤）化、コークス炉原料化、ガス化などの化学反応手法によって廃プラスチックを各種の化学原料に有効利用する方法や、固形燃料（ＲＤＦ）化、油化やガス化し、焼却等による熱利用や発電エネルギーとして利用されている。
【０００６】
しかしながら、廃プラスチック固形燃料は発熱量が大きく燃焼制御が難しかったり、移送性に問題があり使用範囲が限定される欠点がある。また、熱分解によって油化やガス化して燃料とするには、使用できる廃プラスチックの種類が限定されたり、製造プロセスが煩雑で、設備費用が高く、製造に法的規制が必要など使用分野が限定されるといった問題がある。
【０００７】
熱分解や部分的熱分解によって得られた油化物又は固化物を、水と重質油と乳化剤の存在下でエマルジョン又はスラリー燃料とする試みがなされているが（例えば、特許文献１参照）、熱分解や部分的熱分解といった煩雑な操作の問題がある。
【０００８】
また、廃プラスチックを自燃により加熱溶融した後、冷却固化粉砕した粉末状プラスチックを水、液体燃料、乳化剤の存在したスラリー状にして燃料とする試みがなされていたり（例えば、特許文献２参照）、更には、２０００μ以下のプラスチック粉末を水、メタノール又は燃料油の水性エマルジョンに分散して燃料とする試みがなされているが（例えば、特許文献３参照）、これらの方法では、バーナーにより噴霧燃焼するためや液安定性の改善をするためには廃プラスチックを微粉化する必要があり、この微粉化するプロセスは煩雑で有ったり、経費が多くかかるといった問題がある。
【０００９】
また、廃プラスチック単体、又は廃プラスチックと油物質との混合物を加熱溶融し、得られた溶融液又は溶融スラリーをエマルジョン化することが開示されているが（例えば、特許文献４参照）、エマルジョン化する際に必要に応じて少量の界面活性剤を加えることの記載は有るものの、具体的な界面活性剤の種類、性状および使用条件等については何ら記載されていない。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−８０８７２号公報
【特許文献２】
特開平６−１５８０６６号公報
【特許文献３】
特開平４−３３２７９２号公報
【特許文献４】
特開平１１−１００５８２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、熱分解による廃プラスチックの油化又はガス化を必要とせず、廃プラスチックの微粉化工程を省略した場合であっても、廃プラスチックを乳化可能な乳化剤を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、廃プラスチックを油物質に加熱溶解させた状態で乳化するための廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤であって、上記廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤は、非イオン界面活性剤を含有しており、該非イオン界面活性剤は、高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びポリアルキレングリコール脂肪酸エステル化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の非イオン界面活性剤であり、該非イオン界面活性剤のＨＬＢは平均で１６以上であることを特徴とする乳化剤を提供するものである。
【００１３】
本発明の廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤は、特定のＨＬＢ値の非イオン界面活性剤を含有するため、かかる乳化剤を用いることで、熱分解による廃プラスチックの油化又はガス化を必要とせず、廃プラスチックの微粉化工程を省略した場合であっても、良好な廃プラスチックエマルジョンを製造することができる。
【００１４】
上記廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤は、廃プラスチックを油物質に加熱溶解させた状態で水中で乳化して、廃プラスチック含有エマルジョン組成物を得るために用いるものであることが好ましく、この場合において、廃プラスチック２〜２００質量部を油物質１００質量部に加熱溶解させた状態で水中で乳化して、廃プラスチックを１〜４０質量％、油物質を１５〜７０質量％、廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤を０．５〜１０質量％、水を２８〜７０質量％含有する廃プラスチック含有エマルジョン組成物を得ることがより好ましい。
【００１５】
また、上記廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤において、上記加熱溶解は５０〜３００℃の温度で実施されることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤は、高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びポリアルキレングリコール脂肪酸エステル化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の非イオン界面活性剤であり、ＨＬＢ（親水性親油性バランス）の平均値が１６以上になる非イオン界面活性剤を含有していればよく、上記本発明の目的を損なわない限りにおいて、その他の非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤等を含有していてもよい。ＨＬＢの平均値は好ましくは１７以上である。ここで、ＨＬＢ（親水性親油性バランス）とは、グリフィンのＨＬＢを意味し、用いる非イオン界面活性剤は、ＨＬＢが１６以上のものを１種単独で又は２種以上を併用して用いてもよく、また、用いる非イオン界面活性剤のＨＬＢの平均値が１６以上で有れば、１６未満のものが併用されていてもよい。
【００１７】
乳化剤に用いる非イオン界面活性剤のＨＬＢの平均値が１６より小さいと、安定な廃プラスチック含有エマルジョン組成物ができなくなり、廃プラスチックを乳化しきれず、未乳化物が大量に発生する傾向にあり好ましくない。なお、本発明によって作られるプラスチック含有エマルジョン組成物にはサスペンジョン状のものも含まれる。
【００１８】
廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤に含有される、好適な非イオン界面活性剤としては、高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物（但し、ＨＬＢが１６以上）やポリアルキレングリコール脂肪酸エステル化合物（但し、ＨＬＢが１６以上）が挙げられる。
【００１９】
高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物の特に好適なものとして、炭素数１２〜４０の高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物が例示される。ここで用いられる炭素数１２〜４０の高級アルコールとしては、飽和、不飽和、直鎖、分岐、アルキル基置換環状のいずれの高級アルコールでも良く、また一価、二価のいずれの高級アルコールであっても良い。高級アルコールとしては、例えば、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノール、ドコサノール、トリコサノール、テトラコサノール、ヘキサコサノール、オクタコサノール、トリアコンタノールなどの飽和一価高級アルコール；ドデセノール、トリデセノール、オクタデセノールなどの不飽和一価高級アルコール；メチルウンデカノール、メチルドデカノール、エチルメチルウンデカノール、ヘキシルデカノール、オクチルデカノール、デシルテトラデカノール、ヘキサデシルオクタデカノール、ブチルオクタノール、ブチルデカノール、ヘキシルオクタノール、ヘキシルドデカノール、オクチルドデカノール、ドデシルヘキサデカノール、テトラデシルオクタデカノール、テトラデシルエイコサノール、ヘキサデシルエイコサノール、イソステアリルアルコールなどの分岐一価高級アルコール；ドデカンジオール、トリデカンジオール、テトラデカンジオール、ヘキサデカンジオールなどの二価の高級アルコール；ダイマージオール、ノニルシクロヘキサノール、オクチルフェノール、ノニルフェノールなどのアルキル基置換環状高級アルコールが挙げられる。これらの高級アルコールは、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができ、また炭素数１２未満の高級アルコールを一部併用することもできるが、好ましくは用いる高級アルコールの平均炭素数が１２〜４０、特に平均炭素数が１４〜３６の直鎖又は不飽和の一価高級アルコールであることが好ましい。
【００２０】
高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物の製造方法としては、例えば、上記高級アルコールに水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ触媒又は三フッ化ホウ素などの酸触媒の存在下、アルキレンオキサイドを付加する方法が挙げられる。ここで用いられるアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどが挙げられ、その付加形態は、ブロック付加、ランダム付加のいずれでもよい。本発明の乳化剤に用いる非イオン界面活性剤のＨＬＢの平均値は１６以上であるが、非イオン界面活性剤が高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物である場合には、ＨＬＢの平均値が１７以上であること特に好ましい。
【００２１】
ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル化合物の好適なものとして、炭素数１２〜４０の脂肪酸から誘導されるポリアルキレングリコール脂肪酸モノエステル化合物やポリアルキレングリコール脂肪酸ジエステル化合物が例示される。ここで用いられる炭素数１２〜４０の脂肪酸としては、飽和、不飽和、直鎖、分岐状のいずれの脂肪酸でも良く、また一価、二価のいずれの脂肪酸であっても良い。脂肪酸としては、例えば、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、エイコサン酸、ヘキサエイコサン酸、ドコサン酸、トリコサン酸、テトラコサン酸、ペンタコサン酸、ヘキサコサン酸、オクタコサン酸、トリアコンタン酸などの飽和一価脂肪酸；ドデセン酸、トリデセン酸、ヘキサデセン酸、オクタデセン酸、エイコサテトラエン酸、ドコサヘキサエン酸、ドコサペンタエン酸、ドコセン酸、トリコセン酸、テトラコセン酸、オクタデセン酸、９−オクタデセン酸などの不飽和一価脂肪酸；ヘキシルデカン酸、メチルヘキサデカン酸、ペンチルウンデカン酸、ヘキサデシルオクタデカン酸、ブチルデカン酸、ヘキシルオクタン酸、オクチルデカン酸、ヘキシルドデカン酸、オクチルドデカン酸、デシルテトラデカン酸、イソステアリン酸などの分岐一価脂肪酸；ドデカンジカルボン酸、トリデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、ペンタデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、エイコサデカンジカルボン酸、ダイマー酸などの二価脂肪酸が挙げられる。これらの脂肪酸は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができ、また炭素数１２未満の脂肪酸を一部併用することもできるが、好ましくは用いる脂肪酸の平均炭素数が１２〜４０、特に平均炭素数が１４〜３６の直鎖又は不飽和の一価脂肪酸であることが好ましい。
【００２２】
ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル化合物の製造方法としては、例えば、上記脂肪酸とポリアルキレングリコールとをパラトルエンスルホン酸などの酸触媒下又は無触媒下でエステル化する方法が挙げられる。ここで用いられるポリアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコール、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのブロック付加又はランダム付加のグリコール、及びこれらの混合物などが挙げられる。また、アルキレンオキサイドとして、ブチレンオキサイドを一部付加したポリアルキレングリコールなども挙げられるが、これらに限定されるものではない。更に、本発明に用いるポリアルキレングリコール脂肪酸エステル化合物は、上記脂肪酸に水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ触媒又は三フッ化ホウ素などの酸触媒の存在下、アルキレンオキサイドを付加することにより得られる。ここで用いられるアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどが挙げられ、その付加形態は、ブロック付加、ランダム付加のいずれでもよい。本発明の乳化剤に用いる非イオン界面活性剤のＨＬＢの平均値は１６以上であるが、非イオン界面活性剤がポリアルキレングリコール脂肪酸エステル化合物である場合には、ＨＬＢの平均値が１８以上であること特に好ましい。
【００２３】
廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤の非イオン界面活性剤として、高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物やポリアルキレングリコール脂肪酸エステル化合物を用いた場合には、これらが窒素や硫黄分を含有していない界面活性剤であるため、廃プラスチック含有エマルジョン組成物を燃料として使用したときに、窒素酸化物や硫黄酸化物の発生が防止され、環境の点並びに衛生の点から好適となる。
【００２４】
本発明で用いられる油物質としては、植物油、灯油、軽油、重油又はこれらと同程度の粘性を有する油物質が好ましく、粘度の点から灯油、軽油、Ａ重油、Ｂ重油が好ましい。
【００２５】
本発明で用いる廃プラスチックとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリルエステル共重合体、エチレン−ブテン共重合体及びこれら重合体の混合物などのオレフィン系樹脂；ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸エステル及びこれら重合体の混合物などのアクリル系樹脂；ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びこれら重合体の混合物などのスチレン系樹脂；ポリカーボネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、セルロース系樹脂などの熱可塑性樹脂；尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、ポリウレタンなどの熱硬化樹脂が挙げられ、これらのうちではオレフィン系樹脂が好ましい。
【００２６】
本発明の廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤は、廃プラスチックを油物質に加熱溶解させた状態で水中において乳化して、廃プラスチック含有エマルジョン組成物を得るために用いることができる。この場合において、それぞれの成分が以下のような割合となるように、廃プラスチック含有エマルジョン用乳化剤を用いるとよい。
【００２７】
すなわち、乳化剤の割合は、廃プラスチック含有エマルジョン組成物に対して０．５〜１０質量％であることが好ましく、より好ましくは２〜８質量％である。乳化剤の割合が０．５質量％未満であると安定な廃プラスチック含有エマルジョン組成物ができなくなり、廃プスチックが乳化できずに、未乳化物が大量に発生する傾向にあり、１０質量％を超えると廃プラスチック含有エマルジョン組成物の粘度が高くなり、輸送やハンドリングで問題が出てくる傾向にある他、高粘度による乳化不良が発生して、廃プスチックが乳化できずに、未乳化物が大量に発生する傾向にある。
【００２８】
水の割合は、廃プラスチック含有エマルジョン組成物に対して２８〜７０質量％が好ましく、より好ましくは３５〜６５質量％である。水の割合が２８質量％未満であると廃プラスチック含有エマルジョン組成物の粘度が高くなり、輸送やハンドリングで問題が出てくる傾向にあり好ましくない他、高粘度による乳化不良が発生して、廃プスチックが乳化できず、未乳化物が大量に発生する傾向にある。水の割合が７０質量％を超えると廃プラスチック含有エマルジョン組成物の粘度は低下するが、例えば、廃プラスチック含有エマルジョン組成物を燃料と使用した場合には、廃プラスチック含有エマルジョン組成物中の水分量が多くなるため、水の蒸発潜熱により燃焼効率が低下し問題となるおそれがある。
【００２９】
廃プラスチックの割合は、廃プラスチック含有エマルジョン組成物に対して１〜４０質量％であることが好ましく、油物質に対する溶解性の点から、油物質に対しては２〜２００質量％であること好ましく、特に、廃プラスチック含有エマルジョン組成物に対して３〜３５質量％であり、油物質に対しては５〜１５０質量％であることが好ましい。廃プラスチックの割合が廃プラスチック含有エマルジョン組成物に対して１質量％未満であるか、又は油物質に対して２質量％未満であると、廃プラスチックの再利用度が上がらず好ましくない。また、廃プラスチックの割合が廃プラスチック含有エマルジョン組成物に対して４０質量％を超えると、廃プラスチック含有エマルジョン組成物の粘度が高くなり、輸送やハンドリングで問題が生じる場合があり、高粘度による乳化不良が発生して、廃プスチックが乳化できず、未乳化物が大量に発生する傾向がある。一方、廃プラスチックの割合が油物質に対して２００質量％を超えると、廃プラスチックが油物質に対して可溶化できなくなる傾向にある。
【００３０】
また、廃プラスチック含有エマルジョン組成物に対して、油物質の割合は、１５〜７０質量％が好ましく、１５〜６０質量％がより好ましい。なお、廃プラスチックを油物質に加熱溶解させた状態で水中において乳化するにあたり、廃プラスチックが油物質中に溶解状態で混合されるように加熱することが好ましく、その際に乳化剤、水のいずれか、若しくは乳化剤、水の両方が混在していてもよい。
【００３１】
例えば、（１）廃プラスチック、油物質、水及び乳化剤を含む混合系を加熱溶解し、乳化する方法、（２）廃プラスチック、油物質及び乳化剤を含む混合系を加熱溶解し、その後水を加えて、若しくは水に加えて乳化する方法、（３）廃プラスチック及び油物質の混合系を加熱溶解し、その後乳化剤を溶解した水を加えて、若しくは乳化剤を溶解した水に加えて乳化する方法、（４）廃プラスチックを加熱溶解し、その後油物質、乳化剤及び水を加えて、若しくは油物質、乳化剤及び水に加えて乳化する方法などのいずれでもよい。
【００３２】
ここで、廃プラスチックを油物質に加熱溶解する時の温度は５０〜３００℃であることが好ましく、特に８０〜２５０℃であることが好ましい。加熱温度が５０℃未満であると、廃プラスチックが油物質に充分に可溶化せずに、未乳化物が大量に発生するおそれがあり、加熱温度が３００℃を超えると、廃プラスチックは油物質に充分に可溶化できるが、水の蒸気圧により高圧力となり、設備負荷が大きくなる。
【００３３】
また、上記乳化は、廃プラスチック含有エマルジョン組成物が上記の組成比内に調整されていれば、特別な乳化装置がなくても上記加熱温度の範囲で撹拌混合することによって可能である。例えば、加熱温度が１００℃以上であっても高温、加圧下で混合可能な装置が有ればよい。また、廃プラスチックを油物質中で一度溶解状態にすれば、乳化は廃プラスチックが析出してこない温度にまで冷却して行ってもよい。本発明の乳化剤を用いることにより、また上記のような条件で加熱、乳化をすることにより、廃プラスチック含有エマルジョン組成物のエマルジョン粒径を約１〜５０μｍとすることができる。なお一部エマルジョンより粒径の大きいサスペンジョン状（約１００〜１０００μｍ）のものが含まれても、エマルジョンの安定性、流動性は保持される。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３５】
なお、得られた廃プラスチック含有エマルジョン組成物の粘度及び分離度は、以下の方法で測定した。
【００３６】
［粘度］
２５℃で、Ｂ型粘度計、２号ローターを用いて粘度測定を行った。
【００３７】
［分離度］
廃プラスチック含有エマルジョン組成物１００ｍＬを比色管に入れて、７日後に分離した液量を測定し、全液体積に対する分離した液の体積百分率にて表した。
分離度（％）＝（分離した液量／全液量）×１００
【００３８】
（実施例１）
５００ｍＬガラス製オートクレーブに、廃プラスチック（ポリプロピレンペレット、粒径４〜５ｍｍの粒状）４０ｇ、Ａ重油１８０ｇ、乳化剤としてデシルテトラデカノールエチレンオキサイド付加物（ＨＬＢ＝１６、デシルテトラデカノール異性体及び炭素数の異なるアルコールのエチレンオキサイド付加物を少量含む。）２０ｇ及び水１６０ｇを仕込み、撹拌回転数を１８００ｒｐｍとして１５５℃まで昇温し、１５５℃で３０分間加熱、乳化を行った。その後５０℃まで撹拌しながら冷却し、内容物を１００メッシュ金網で濾過し、未乳化物（濾過残渣物）を濾別して廃プラスチック含有エマルジョン組成物を得た。未乳化物は１０５℃で３時間乾燥させた後に質量を測定し、使用した廃プラスチックに対しての比率を求めた結果、１２．７質量％であった。また、廃プラスチック含有エマルジョン組成物の粘度は１２６０ｍＰａ・ｓであり、分離度は０％であった。
【００３９】
（実施例２〜２９）
廃プラスチック、油物質、乳化剤及び水を、表１及び表２における実施例２〜２９の欄に記載した配合量で使用した以外は、実施例１と同様に操作して廃プラスチック含有エマルジョン組成物を得た。粘度及び分離度を表１及び表２に示す。なお、表中における、自動車プラスチック廃材はポリプロピレンを主体とした廃材であり、自動車バンパー廃材は、ポリプロピレンを主体とした廃材であった。また、自動車プラスチック廃材は粒径５〜２０ｍｍの粒状、自動車バンパー廃材は粒径５〜２０ｍｍの粒状、ポリエチレンは粒径４〜５ｍｍの粒状であった。表１及び表２に示す乳化剤は、その骨格における高級アルコール部分又は脂肪酸部分が異性体となったもの、及び、その骨格における高級アルコール又は脂肪酸部分の炭素数が異なるものを少量含んでおり、ＥＯ、ＰＯはそれぞれエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを意味する。
【００４０】
（実施例３０）
５００ｍＬガラス製オートクレーブに、廃プラスチック（ポリプロピレンペレット、粒径４〜５ｍｍの粒状）４０ｇ、Ａ重油１８０ｇ、乳化剤としてデシルテトラデカノールエチレンオキサイド付加物（ＨＬＢ＝１８．６、デシルテトラデカノール異性体及び炭素数の異なるアルコールのエチレンオキサイド付加物を少量含む。）２０ｇを仕込み、撹拌回転数を１８００ｒｐｍとして１５５℃まで昇温し、１５５℃で３０分間加熱し溶解させた後、水１６０ｇを５５分かけて徐々に添加した。水を添加した後、１３５℃でまで冷却し、１３５℃で３０分間加熱、乳化を行った。その後５０℃まで撹拌しながら冷却し、内容物を１００メッシュ金網で濾過し、未乳化物（濾過残渣物）を濾別して廃プラスチック含有エマルジョン組成物を得た。未乳化物は１０５℃で３時間乾燥させた後に質量を測定し、使用した廃プラスチックに対しての比率を求めた結果、９．１質量％であった。また、廃プラスチック含有エマルジョン組成物の粘度は７１０ｍＰａ・ｓであり、分離度は０％であった。
【００４１】
（実施例３１）
水１６０ｇを１５５℃で添加したものを、水１６０ｇを１３５℃で添加した以外は、実施例３０と同様に操作して廃プラスチック含有エマルジョン組成物を得た。この時の未乳化物は６．９質量％であり、廃プラスチック含有エマルジョン組成物の粘度は７４０ｍＰａ・ｓであり、分離度は０％であった。
【００４２】
（比較例１）
乳化剤を、実施例１で用いたものに代えて、デシルテトラデカノールエチレンオキサイド付加物（ＨＬＢ＝１５、デシルテトラデカノール異性体及び炭素数の異なるアルコールのエチレンオキサイド付加物を少量含む。）を使用した以外は、実施例１と同様に操作したが、この時の未乳化物は８９．８質量％であり、廃プラスチック含有エマルジョン組成物は得られなかった。
【００４３】
（比較例２）
乳化剤を、実施例１で用いたものに代えて、ポリエチレングリコールステアリン酸モノエステル（ＨＬＢ＝１５、ポリエチレングリコールのステアリン酸異性体モノエステル及び炭素数の異なる脂肪酸モノエステルを少量含む。）を使用した以外は、実施例１と同様に操作したが、この時の未乳化物は９２．７質量％であり、廃プラスチック含有エマルジョン組成物は得られなかった。
【００４４】
（比較例３）
乳化剤を、実施例１で用いたものに代えて、オレイルアルコールエチレンオキサイド４モル付加物の硫酸エステルナトリウム塩（オレイルアルコール異性体及び炭素数の異なるアルコールのエチレンオキサイド４モル付加物の硫酸エステルナトリウム塩を少量含む。）を使用した以外は、実施例１と同様に操作したが、この時の未乳化物は９９．５質量％であり、廃プラスチック含有エマルジョン組成物は得られなかった。
【００４５】
以上の結果をまとめて表１及び表２に示す。
【表１】

【００４６】
【表２】

【００４７】
実施例１〜３１のように、本発明の乳化剤を用いて乳化したものは、プラスチックの熱分解温度（４００℃以上）以下の温度条件でも、廃プラスチックとして、ポリプロピレンペレット（粒径４〜５ｍｍの粒状）、自動車プラスチック廃材（粒径５〜２０ｍｍの粒状）、自動車バンパー廃材（粒径５〜２０ｍｍの粒状）、ポリエチレン（粒径４〜５ｍｍの粒状）のいずれを用いても乳化可能であった。一方、比較例の乳化剤では、いずれの場合も乳化をうまく行うことができなかった。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱分解による廃プラスチックの油化又はガス化を必要とせず、廃プラスチックの微粉化工程を省略した場合であっても、廃プラスチックを乳化可能な乳化剤を提供することが可能になる。すなわち、粗粉砕された廃プラスチックを油物質と共にエマルジョン化でき、安定な廃プラスチック含有エマルジョン組成物を得ることが可能になる。かかる乳化剤は、廃プラスチックを再資源化し、火力発電所や内燃機関等の燃料としても利用できる廃プラスチック含有エマルジョン組成物を製造する際に用いることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an emulsifier for waste plastic-containing emulsions. More specifically, the present invention relates to an emulsifier used for producing a waste plastic-containing emulsion composition that can be recycled as waste plastic and used as a fuel for a thermal power plant, an internal combustion engine, and the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a large amount of plastic has been discharged from factories and households as industrial waste or general waste, most of which has been disposed of by landfill or incineration, but not only the volume of discharged plastic is simply reduced, There is a demand for reuse as a resource.
[0003]
In particular, with the enforcement of the Packaging Container Recycling Law, the Home Appliance Recycling Law, and the Basic Law for the Formation of a Recycling-Oriented Society, curbing the consumption of natural resources by ensuring the generation of waste, the recycling of resources, and proper disposal Reduce environmental impact as much as possible, escape from mass production, mass consumption and mass disposal economic society, and promote efficient use and recycling of substances from production to distribution, consumption and disposal Therefore, there is an urgent need to create a “recycling society” where resource consumption is reduced and the burden on the environment is low.
[0004]
Under such circumstances, there is a method of effectively using the separated waste plastic as a plastic molding material after recombination, but in this case, it is necessary to be well separated and relatively clean. .
[0005]
In addition, methods that effectively use waste plastics for various chemical raw materials by chemical reaction methods such as oil conversion, blast furnace raw material (reducing agent), coke oven raw material conversion, gasification, solid fuel (RDF) conversion, oil conversion, It is gasified and used as heat and power generation energy by incineration.
[0006]
However, the waste plastic solid fuel has a drawback that the calorific value is large and combustion control is difficult, there is a problem in transportability, and the use range is limited. In addition, in order to produce oil by gasification or gasification by pyrolysis, the types of waste plastic that can be used are limited, the production process is complicated, equipment costs are high, and legal regulations are required for production. There is a problem that it is limited.
[0007]
An attempt has been made to use an oily product or solidified product obtained by pyrolysis or partial pyrolysis as an emulsion or slurry fuel in the presence of water, heavy oil and an emulsifier (see, for example, Patent Document 1). There is a problem of complicated operations such as thermal decomposition and partial thermal decomposition.
[0008]
In addition, an attempt has been made to use powdered plastic obtained by heating and melting waste plastic by self-combustion and then cooling, solidifying and pulverizing to form a slurry in which water, liquid fuel, and emulsifier are present (see, for example, Patent Document 2), Furthermore, attempts have been made to disperse a plastic powder of 2000 μm or less in water, methanol or an aqueous emulsion of fuel oil to make a fuel (see, for example, Patent Document 3). In these methods, spray combustion is performed by a burner. Therefore, in order to improve the liquid stability, it is necessary to pulverize the waste plastic, and this pulverization process is complicated and expensive.
[0009]
In addition, it is disclosed that a waste plastic alone or a mixture of waste plastic and an oil substance is heated and melted, and the resulting melt or slurry is emulsified (for example, see Patent Document 4). Although there is a description of adding a small amount of a surfactant as necessary, there is no description of the specific type, properties, conditions of use, etc. of the surfactant.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2002-80872 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-158066
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 4-332792
[Patent Document 4]
JP-A-11-100582
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to provide an emulsifier capable of emulsifying waste plastic even when the waste plastic is not required to be oiled or gasified by pyrolysis and the waste plastic pulverization step is omitted. It is in.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an emulsifier for a waste plastic-containing emulsion for emulsifying a waste plastic in an oily substance heated and dissolved, wherein the emulsifier for a waste plastic-containing emulsion has a nonionic interface. Contains an activator, The nonionic surfactant is at least one nonionic surfactant selected from the group consisting of an alkylene oxide adduct of a higher alcohol and a polyalkylene glycol fatty acid ester compound, The nonionic surfactant has an HLB of 16 or more on average, and provides an emulsifier.
[0013]
Since the emulsifier for waste plastic-containing emulsion of the present invention contains a nonionic surfactant having a specific HLB value, the use of such an emulsifier does not require oiling or gasification of waste plastic by thermal decomposition, and waste. Even when the plastic pulverization step is omitted, a good waste plastic emulsion can be produced.
[0014]
The emulsifier for waste plastic-containing emulsion is preferably used to obtain a waste plastic-containing emulsion composition by emulsifying the waste plastic in water in a state where the plastic is heated and dissolved in an oil substance. 2 to 200 parts by mass of plastic is heated and dissolved in 100 parts by mass of an oil substance, and emulsified in water to give 1 to 40% by mass of waste plastic, 15 to 70% by mass of oil substance, and an emulsifier for emulsion containing waste plastic. It is more preferable to obtain a waste plastic-containing emulsion composition containing 0.5 to 10% by mass and water to 28 to 70% by mass.
[0015]
Moreover, in the above-mentioned emulsifier for waste plastic-containing emulsion, it is preferable that the heat dissolution is carried out at a temperature of 50 to 300 ° C.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The emulsifier for waste plastic-containing emulsions of the present invention comprises It is at least one nonionic surfactant selected from the group consisting of alkylene oxide adducts of higher alcohols and polyalkylene glycol fatty acid ester compounds, As long as it contains a nonionic surfactant having an average value of HLB (hydrophilic lipophilic balance) of 16 or more and does not impair the object of the present invention, other nonionic surfactants and anionic interfaces An activator, a cationic surfactant and the like may be contained. The average value of HLB is preferably 17 or more. Here, HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) means Griffin HLB, and the nonionic surfactant to be used is an HLB of 16 or more, used alone or in combination of two or more. Moreover, if the average value of HLB of the nonionic surfactant to be used is 16 or more, those less than 16 may be used in combination.
[0017]
If the average value of the HLB of the nonionic surfactant used for the emulsifier is less than 16, a stable waste plastic-containing emulsion composition cannot be obtained, the waste plastic cannot be emulsified, and a large amount of non-emulsified product tends to be generated. Absent. The plastic-containing emulsion composition produced according to the present invention includes a suspension.
[0018]
Suitable nonionic surfactants contained in the emulsifier for waste plastic-containing emulsions include alkylene oxide adducts of higher alcohols (however, HLB is 16 or more) and polyalkylene glycol fatty acid ester compounds (however, HLB is 16 or more). ).
[0019]
As a particularly preferable alkylene oxide adduct of higher alcohol, an alkylene oxide adduct of higher alcohol having 12 to 40 carbon atoms is exemplified. The higher alcohol having 12 to 40 carbon atoms used here may be any saturated, unsaturated, linear, branched, or alkyl-substituted cyclic higher alcohol, and may be any monohydric or divalent higher alcohol. May be. Examples of the higher alcohol include dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecanol, heptadecanol, octadecanol, nonadecanol, eicosanol, docosanol, tricosanol, tetracosanol, hexacosanol, octacosanol, tria. Saturated monohydric higher alcohols such as contanol; unsaturated monohydric higher alcohols such as dodecenol, tridecenol and octadecenol; methylundecanol, methyldodecanol, ethylmethylundecanol, hexyldecanol, octyldecanol, decyltetradecanol, Hexadecyl octadecanol, butyl octanol, butyl decanol, hexyl octanol, hexyl decanol, octyl decanol, dode Branched monohydric higher alcohols such as lehexadecanol, tetradecyloctadecanol, tetradecyleicosanol, hexadecyleicosanol and isostearyl alcohol; divalents such as dodecanediol, tridecanediol, tetradecanediol and hexadecanediol And higher alkyl group-substituted cyclic higher alcohols such as dimer diol, nonylcyclohexanol, octylphenol, and nonylphenol. These higher alcohols can be used singly or in combination of two or more, and some higher alcohols having less than 12 carbon atoms can be used together, but preferably the average carbon of the higher alcohol used It is preferably a linear or unsaturated monohydric higher alcohol having a number of 12 to 40, particularly an average carbon number of 14 to 36.
[0020]
Examples of the method for producing an alkylene oxide adduct of a higher alcohol include a method of adding an alkylene oxide to the above higher alcohol in the presence of an alkali catalyst such as sodium hydroxide or potassium hydroxide or an acid catalyst such as boron trifluoride. Can be mentioned. Examples of the alkylene oxide used here include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and the addition form may be either block addition or random addition. The average value of HLB of the nonionic surfactant used in the emulsifier of the present invention is 16 or more, but when the nonionic surfactant is an alkylene oxide adduct of a higher alcohol, the average value of HLB is 17 or more. Particularly preferred.
[0021]
Preferable examples of the polyalkylene glycol fatty acid ester compound include polyalkylene glycol fatty acid monoester compounds and polyalkylene glycol fatty acid diester compounds derived from fatty acids having 12 to 40 carbon atoms. The fatty acid having 12 to 40 carbon atoms used here may be a saturated, unsaturated, linear or branched fatty acid, and may be any monovalent or divalent fatty acid. Examples of fatty acids include dodecanoic acid, tridecanoic acid, tetradenic acid, pentadecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, octadecanoic acid, nonadecanoic acid, eicosanoic acid, hexaeicosanoic acid, docosanoic acid, tricosanoic acid, tetracosanoic acid, pentacosanoic acid, Saturated monovalent fatty acids such as hexacosanoic acid, octacosanoic acid, triacontanoic acid; dodecenoic acid, tridecenoic acid, hexadecenoic acid, octadecenoic acid, eicosatetraenoic acid, docosahexaenoic acid, docosapentaenoic acid, docosenoic acid, tricosenoic acid, tetracosenoic acid , Octadecenoic acid, 9-octadecenoic acid and other unsaturated monovalent fatty acids; hexyldecanoic acid, methylhexadecanoic acid, pentylundecanoic acid, hexadecyloctadecanoic acid, butyldecanoic acid, hexyloctanoic acid, octyldecanoic acid Branched monovalent fatty acids such as hexyl decanoic acid, octyl decanoic acid, decyl tetradecanoic acid, isostearic acid; dodecanedicarboxylic acid, tridecanedicarboxylic acid, tetradecanedicarboxylic acid, pentadecanedicarboxylic acid, hexadecanedicarboxylic acid, octadecanedicarboxylic acid, eicosadecanedicarboxylic acid And divalent fatty acids such as acids and dimer acids. These fatty acids can be used singly or in combination of two or more, and some fatty acids having less than 12 carbon atoms can be used together, but preferably the average carbon number of the fatty acid used is 12 It is preferably a straight-chain or unsaturated monovalent fatty acid having ˜40, particularly an average carbon number of 14˜36.
[0022]
Examples of the method for producing the polyalkylene glycol fatty acid ester compound include a method in which the fatty acid and the polyalkylene glycol are esterified with an acid catalyst such as paratoluenesulfonic acid or without a catalyst. Examples of the polyalkylene glycol used here include polyethylene glycol, block addition or random addition glycol of ethylene oxide and propylene oxide, and mixtures thereof. Examples of the alkylene oxide include, but are not limited to, polyalkylene glycol to which butylene oxide is partially added. Furthermore, the polyalkylene glycol fatty acid ester compound used in the present invention can be obtained by adding an alkylene oxide to the fatty acid in the presence of an alkali catalyst such as sodium hydroxide or potassium hydroxide or an acid catalyst such as boron trifluoride. . Examples of the alkylene oxide used here include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and the addition form may be either block addition or random addition. The average value of HLB of the nonionic surfactant used in the emulsifier of the present invention is 16 or more, but when the nonionic surfactant is a polyalkylene glycol fatty acid ester compound, the average value of HLB is 18 or more. It is particularly preferable.
[0023]
When a higher alcohol alkylene oxide adduct or polyalkylene glycol fatty acid ester compound is used as a nonionic surfactant for an emulsifier for waste plastic-containing emulsions, these are surfactants that do not contain nitrogen or sulfur. Therefore, when the waste plastic-containing emulsion composition is used as a fuel, generation of nitrogen oxides and sulfur oxides is prevented, which is preferable from the viewpoint of environment and hygiene.
[0024]
The oil substance used in the present invention is preferably vegetable oil, kerosene, light oil, heavy oil or an oil substance having a viscosity comparable to these, and kerosene, light oil, A heavy oil, and B heavy oil are preferred from the viewpoint of viscosity.
[0025]
Examples of the waste plastic used in the present invention include polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene block copolymer, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic ester copolymer, and ethylene-butene copolymer. Olefin resins such as polymers and mixtures of these polymers; Acrylic resins such as poly (meth) acrylic acid, poly (meth) acrylic acid esters and mixtures of these polymers; polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymers, styrene -Styrenic resin such as acrylonitrile-butadiene copolymer and a mixture of these polymers; Thermoplastic resin such as polycarbonate, polyamide, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyacrylonitrile, cellulose resin; urea resin, melami Resins, phenol resins, polyesters, include thermosetting resins such as polyurethane, olefin resins are preferred among these.
[0026]
The emulsifier for waste plastic-containing emulsions of the present invention can be used to obtain a waste plastic-containing emulsion composition by emulsifying waste plastics in water in a state where the waste plastics are heated and dissolved in an oil substance. In this case, it is preferable to use an emulsifier for waste plastic-containing emulsion so that each component has the following ratio.
[0027]
That is, it is preferable that the ratio of an emulsifier is 0.5-10 mass% with respect to a waste plastic containing emulsion composition, More preferably, it is 2-8 mass%. If the proportion of the emulsifier is less than 0.5% by mass, a stable waste plastic-containing emulsion composition cannot be produced, and the waste plastic cannot be emulsified, and a large amount of non-emulsified product tends to be generated. In addition, the viscosity of the emulsion composition containing waste plastics tends to increase, causing problems in transportation and handling, and poor emulsification due to high viscosity occurs. Tend to occur.
[0028]
The proportion of water is preferably 28 to 70 mass%, more preferably 35 to 65 mass%, based on the waste plastic-containing emulsion composition. If the proportion of water is less than 28% by mass, the viscosity of the waste plastic-containing emulsion composition becomes high, which tends to cause problems in transportation and handling. The plastic cannot be emulsified, and a large amount of non-emulsified product tends to be generated. When the proportion of water exceeds 70% by mass, the viscosity of the waste plastic-containing emulsion composition decreases. For example, when the waste plastic-containing emulsion composition is used as a fuel, the amount of water in the waste plastic-containing emulsion composition Therefore, there is a possibility that the combustion efficiency is lowered due to the latent heat of evaporation of water, which may cause a problem.
[0029]
The ratio of the waste plastic is preferably 1 to 40% by mass with respect to the waste plastic-containing emulsion composition, and preferably 2 to 200% by mass with respect to the oil substance from the viewpoint of solubility in the oil substance. Particularly, it is preferably 3 to 35% by mass with respect to the waste plastic-containing emulsion composition, and preferably 5 to 150% by mass with respect to the oil substance. If the ratio of the waste plastic is less than 1% by mass with respect to the waste plastic-containing emulsion composition or less than 2% by mass with respect to the oil substance, the degree of reuse of the waste plastic is not preferable. Also, if the proportion of waste plastic exceeds 40% by mass with respect to the waste plastic-containing emulsion composition, the viscosity of the waste plastic-containing emulsion composition increases, which may cause problems in transportation and handling. Defects occur, waste plastics cannot be emulsified, and a large amount of non-emulsified product tends to occur. On the other hand, if the proportion of waste plastic exceeds 200% by mass with respect to the oil substance, the waste plastic tends to be insoluble in the oil substance.
[0030]
Moreover, 15-70 mass% is preferable with respect to a waste plastic containing emulsion composition, and 15-60 mass% is more preferable. In addition, when emulsifying the waste plastic in water with the oil substance heated and dissolved, it is preferable to heat the waste plastic so that it is mixed in the oil substance in a dissolved state. Or both an emulsifier and water may be mixed.
[0031]
For example, (1) A method of dissolving and emulsifying a mixed system containing waste plastic, oil substance, water and emulsifier, and (2) A method of dissolving and dissolving a mixed system containing waste plastic, oil substance and emulsifier, and then adding water Or a method of emulsifying in addition to water, (3) a method of heating and dissolving the mixed system of waste plastic and oil substance, and then adding water in which the emulsifier is dissolved, or emulsifying by adding to the water in which the emulsifier is dissolved, (4) Either a method in which waste plastic is heated and dissolved, and then an oil substance, an emulsifier and water are added, or an oil substance, an emulsifier and water are added and emulsified may be used.
[0032]
Here, the temperature at which the waste plastic is heated and dissolved in the oil substance is preferably 50 to 300 ° C, particularly preferably 80 to 250 ° C. If the heating temperature is less than 50 ° C., the waste plastic may not be sufficiently solubilized in the oil substance, and a large amount of non-emulsified material may be generated. If the heating temperature exceeds 300 ° C., the waste plastic becomes an oil substance. Can be sufficiently solubilized, but the high water vapor pressure increases the equipment load.
[0033]
Further, the emulsification can be carried out by stirring and mixing in the range of the heating temperature without a special emulsifying device, provided that the waste plastic-containing emulsion composition is adjusted within the above composition ratio. For example, even if the heating temperature is 100 ° C. or higher, an apparatus capable of mixing at high temperature and under pressure may be used. Further, once the waste plastic is dissolved in the oil substance, the emulsification may be performed by cooling to a temperature at which the waste plastic does not precipitate. By using the emulsifier of the present invention, and by heating and emulsifying under the above conditions, the emulsion particle size of the waste plastic-containing emulsion composition can be about 1 to 50 μm. Even when a suspension having a particle size larger than that of an emulsion (about 100 to 1000 μm) is included, the stability and fluidity of the emulsion are maintained.
[0034]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although the preferable Example of this invention is described in detail, this invention is not limited to these Examples.
[0035]
In addition, the viscosity and the degree of separation of the obtained waste plastic-containing emulsion composition were measured by the following methods.
[0036]
[viscosity]
The viscosity was measured at 25 ° C. using a B-type viscometer, No. 2 rotor.
[0037]
[Separation degree]
A waste plastic-containing emulsion composition (100 mL) was placed in a colorimetric tube, the amount of liquid separated after 7 days was measured, and expressed as a volume percentage of the separated liquid relative to the total liquid volume.
Degree of separation (%) = (separated liquid volume / total liquid volume) × 100
[0038]
Example 1
In a 500 mL glass autoclave, 40 g of waste plastic (polypropylene pellets, 4-5 mm particle size), 180 g of heavy oil A, decyltetradecanol ethylene oxide adduct (HLB = 16, decyltetradecanol isomer and carbon number as an emulsifier) 20 g and 160 g of water were charged, the stirring rotation speed was 1800 rpm, the temperature was raised to 155 ° C., and the mixture was heated at 155 ° C. for 30 minutes for emulsification. Thereafter, the mixture was cooled to 50 ° C. with stirring, the content was filtered through a 100 mesh wire net, and the non-emulsified product (filter residue) was separated by filtration to obtain a waste plastic-containing emulsion composition. The unemulsified product was dried at 105 ° C. for 3 hours and then its mass was measured. As a result of determining the ratio to the used waste plastic, it was 12.7% by mass. The viscosity of the waste plastic-containing emulsion composition was 1260 mPa · s, and the degree of separation was 0%.
[0039]
(Examples 2-29)
The waste plastic-containing emulsion composition was operated in the same manner as in Example 1 except that waste plastic, oil substance, emulsifier and water were used in the blending amounts described in the columns of Examples 2 to 29 in Tables 1 and 2. Got. The viscosities and degrees of separation are shown in Tables 1 and 2. In the table, the automobile plastic waste material is a waste material mainly composed of polypropylene, and the automobile bumper waste material is a waste material mainly composed of polypropylene. The automobile plastic waste was granular with a particle size of 5 to 20 mm, the automobile bumper waste was granular with a particle diameter of 5 to 20 mm, and the polyethylene was granular with a particle diameter of 4 to 5 mm. The emulsifiers shown in Table 1 and Table 2 contain a small amount of those in which the higher alcohol part or fatty acid part in the skeleton is an isomer, and those in which the higher alcohol or fatty acid part in the skeleton differs in carbon number. And PO mean ethylene oxide and propylene oxide, respectively.
[0040]
(Example 30)
In a 500 mL glass autoclave, 40 g of waste plastic (polypropylene pellets, granules having a particle size of 4 to 5 mm), 180 g of heavy oil A, decyltetradecanol ethylene oxide adduct as an emulsifier (HLB = 18.6, decyltetradecanol isomer and (Including a small amount of an ethylene oxide adduct of an alcohol having a different carbon number.) 20 g was added, the stirring rotation speed was 1800 rpm, the temperature was raised to 155 ° C., heated at 155 ° C. for 30 minutes to dissolve, and then 160 g of water was added over 55 minutes. Gradually added. After adding water, it cooled to 135 degreeC, and it heated and emulsified at 135 degreeC for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to 50 ° C. with stirring, the content was filtered through a 100 mesh wire net, and the non-emulsified product (filter residue) was separated by filtration to obtain a waste plastic-containing emulsion composition. The unemulsified product was dried at 105 ° C. for 3 hours and then its mass was measured. The ratio of the unemulsified product to the waste plastic used was 9.1% by mass. The viscosity of the waste plastic-containing emulsion composition was 710 mPa · s, and the degree of separation was 0%.
[0041]
(Example 31)
A waste plastic-containing emulsion composition was obtained in the same manner as in Example 30 except that 160 g of water was added at 155 ° C. and 160 g of water was added at 135 ° C. The non-emulsified product at this time was 6.9% by mass, the viscosity of the waste plastic-containing emulsion composition was 740 mPa · s, and the degree of separation was 0%.
[0042]
(Comparative Example 1)
Instead of the emulsifier used in Example 1, a decyltetradecanol ethylene oxide adduct (HLB = 15, containing a small amount of ethylene oxide adduct of decyltetradecanol isomers and alcohols having different carbon numbers). The procedure was the same as in Example 1 except that the non-emulsified product was 89.8% by mass, and no waste plastic-containing emulsion composition was obtained.
[0043]
(Comparative Example 2)
Instead of the emulsifier used in Example 1, polyethylene glycol stearate monoester (HLB = 15, including a small amount of polyethylene glycol stearate isomer monoester and fatty acid monoesters having different carbon numbers) was used. The other operations were the same as in Example 1, but the unemulsified product at this time was 92.7% by mass, and a waste plastic-containing emulsion composition could not be obtained.
[0044]
(Comparative Example 3)
Instead of the emulsifier used in Example 1, sulfate sodium salt of oleyl alcohol ethylene oxide 4 mol adduct (sulfate ester sodium salt of ethylene oxide 4 mol adduct of oleyl alcohol isomers and alcohols having different carbon numbers) In this case, the non-emulsified product was 99.5% by mass, and a waste plastic-containing emulsion composition was not obtained.
[0045]
The above results are summarized in Table 1 and Table 2.
[Table 1]

[0046]
[Table 2]

[0047]
As in Examples 1 to 31, those emulsified using the emulsifier of the present invention are polypropylene pellets (with a particle size of 4 to 5 mm) as waste plastics even under temperature conditions below the thermal decomposition temperature of the plastic (400 ° C. or higher). Granular), automotive plastic waste (particle size 5-20 mm), automotive bumper waste (particle size 5-20 mm), and polyethylene (particle size 4-5 mm) can be emulsified. . On the other hand, the emulsifiers of the comparative examples could not be successfully emulsified in any case.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an emulsifier capable of emulsifying the waste plastic even when the waste plastic is not required to be oiled or gasified by pyrolysis and the pulverization step of the waste plastic is omitted. It becomes possible to provide. In other words, the coarsely pulverized waste plastic can be emulsified with an oil substance, and a stable waste plastic-containing emulsion composition can be obtained. Such an emulsifier can be used when recycling waste plastic and producing a waste plastic-containing emulsion composition that can also be used as fuel for thermal power plants, internal combustion engines, and the like.

Claims

An emulsifier for an emulsion containing waste plastic for emulsifying waste plastic in a state of being heated and dissolved in an oil substance,
The waste plastic-containing emulsion emulsifier contains a nonionic surfactant,
The nonionic surfactant is at least one nonionic surfactant selected from the group consisting of an alkylene oxide adduct of a higher alcohol and a polyalkylene glycol fatty acid ester compound, and the HLB of the nonionic surfactant is 16 on average. An emulsifier characterized by the above.

The nonionic surfactant is at least one nonionic selected from the group consisting of an alkylene oxide adduct of a higher alcohol having 12 to 40 carbon atoms and a polyalkylene glycol fatty acid ester compound derived from a fatty acid having 12 to 40 carbon atoms. The emulsifier according to claim 1, which is a surfactant.

The emulsifier according to claim 1 or 2 , wherein the oil substance is at least one oil substance selected from the group consisting of kerosene, light oil and heavy oil.

The emulsifier according to any one of claims 1 to 3 , wherein the waste plastic is an olefin resin.

The waste plastic-containing emulsion emulsifier is
The waste plastic is emulsified in water in a state of being heated and dissolved in the oil substance used to obtain waste plastics containing emulsion composition according to claim 1-4, characterized in that the waste plastic-containing emulsion emulsifiers The emulsifier as described in any one of these.

The waste plastic-containing emulsion emulsifier is
2 to 200 parts by weight of the waste plastic is emulsified in water in a state of being heated and dissolved in 100 parts by weight of the oil substance,
Waste plastic-containing emulsion composition containing 1 to 40% by weight of the waste plastic, 15 to 70% by weight of the oil substance, 0.5 to 10% by weight of an emulsifier for the waste plastic-containing emulsion, and 28 to 70% by weight of water. The emulsifier according to any one of claims 1 to 5 , wherein the emulsifier is an emulsifier for waste plastic-containing emulsion used to obtain a product.

The emulsifier according to any one of claims 1 to 6 , wherein a temperature of the heat dissolution is 50 to 300 ° C.