JP7650192B2 - Polyurethane foam carbonization treatment method, polyurethane foam carbonized product, and polyurethane foam carbonization treatment device - Google Patents
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Description
本発明は、炭化処理によりウレタンフォームから炭化物を生成する処理方法、炭化物、及び炭化処理装置に関する。 The present invention relates to a processing method for producing a carbonized material from polyurethane foam by carbonization, the carbonized material, and a carbonization processing device.
従来、ウレタンフォームは廃棄物として処理しようとすると、かさが大きく、特に産業廃棄物にすると処理上の問題が生じている。その対策として、ウレタンフォームの処理方法のひとつに、ウレタンフォームを炭化物に処理することが考えられる。特許文献1の例では、有機物を炭化処理する方法が示されている。この方法は、食品残さ等の有機物を分解炭化するために用いる触媒であって、濃硫酸または発煙硫酸中に粒状活性炭、炭素粉末、備長炭との一種又は二種以上を使用する。160~200℃の温度でスルホン化処理することにより有機物を分解炭化する処理ができる。
Conventionally, when trying to dispose of urethane foam as waste, it is bulky, which causes disposal problems, especially when it is treated as industrial waste. As a countermeasure, one method of disposing of urethane foam is to convert it into a carbonized product. For example,
しかしながら、この方法は、ウレタンフォームに適用しようとすると課題がある。ウレタンフォームは、加水分解によって分解された後に炭化処理される。元来、ウレタンフォームは水分を含んでおらず、加水しても吸水しにくい。よって、ウレタンフォームは、濃硫酸等の触媒を使用して加熱しても、加水分解し難いため炭化処理できないという課題があった。 However, this method poses a problem when applied to urethane foam. Urethane foam is decomposed by hydrolysis and then carbonized. Urethane foam does not inherently contain moisture and does not absorb water easily even when water is added. Therefore, even if urethane foam is heated using a catalyst such as concentrated sulfuric acid, it is difficult to hydrolyze and therefore cannot be carbonized.
本発明の目的は、従来の課題を解決すべくなされたものであり、ウレタンフォームを炭化処理する処理方法、炭化物、及び処理装置を提供することを目的とする。 The object of the present invention is to solve the problems of the past and to provide a method for carbonizing urethane foam, a carbonized product, and a processing device.
本発明の第一の態様に係るウレタンフォーム炭化処理方法は、ウレタンフォームを炭化処理する方法であって、前記ウレタンフォームを揉砕処理、又は粉砕処理し、セル構造をオープンセル化して第一処理物を生成する第一処理工程と、前記第一処理物を減容し、第二処理物を生成する第二処理工程と、前記第二処理物の体積を増加させながら加水処理して吸水させ、第三処理物を生成する第三処理工程と、前記第三処理物を炭化炉に投入し、酸触媒を加え、加熱条件下で炭化処理し、炭化物である第四処理物を生成する第四処理工程を備える。 The urethane foam carbonization method according to the first aspect of the present invention is a method for carbonizing urethane foam, and includes a first processing step in which the urethane foam is crushed or pulverized to open the cell structure and generate a first processed product, a second processing step in which the first processed product is reduced in volume and a second processed product is generated, a third processing step in which the second processed product is hydrated while increasing its volume to absorb water and generate a third processed product, and a fourth processing step in which the third processed product is placed in a carbonization furnace, an acid catalyst is added, and the product is carbonized under heating conditions to generate a fourth processed product, which is a carbonized product.
これによれば、第一処理物は、第一処理工程によって揉砕処理、又は粉砕処理によりセル構造をオープンセル化するので、吸水しやすくなる。第二処理工程は、第一処理物を減容して第二処理物を生成し、第三処理工程は、第二処理物の体積を増加させながら吸水させて第三処理物を生成する。よって、第三処理物は吸水量を多くできる。第四処理工程は、第三処理物に酸触媒を使用して加熱条件下で加水分解と炭化処理を行うが、第三処理物から水が放出されるので、処理を継続できる。よって、第四処理工程は、第三処理物から第四処理物を生成することができる。 According to this, the first treated material is easily absorbed because the cell structure is opened by the crushing or pulverization process in the first treatment step. The second treatment step reduces the volume of the first treated material to produce a second treated material, and the third treatment step increases the volume of the second treated material while absorbing water to produce a third treated material. This allows the third treated material to absorb a large amount of water. The fourth treatment step uses an acid catalyst to subject the third treated material to hydrolysis and carbonization under heating conditions, but because water is released from the third treated material, the treatment can be continued. This means that the fourth treatment step can produce a fourth treated material from the third treated material.
また、前記ウレタンフォーム炭化処理方法は、前記ウレタンフォームが硬質ウレタンのときに前記揉砕処理を行い、前記ウレタンフォームが軟質ウレタンのときに前記粉砕処理を行うことで前記第一処理物を生成してもよい。 The urethane foam carbonization method may also produce the first processed product by performing the kneading process when the urethane foam is hard urethane and performing the pulverizing process when the urethane foam is soft urethane.
また、前記ウレタンフォーム炭化処理方法は、前記第二処理工程において、前記第一処理物の吸入と圧縮を一定サイクルで繰り返すことにより、前記第一処理物を減容して前記第二処理物を生成してもよい。 In addition, in the second processing step of the urethane foam carbonization method, the first processed material may be reduced in volume to produce the second processed material by repeating suction and compression of the first processed material in a constant cycle.
また、前記ウレタンフォーム炭化処理方法は、前記第三処理工程において、前記第二処理物の体積を徐々に増加させ、該第三処理工程の工程中は継続して前記加水処理することで、該第二処理物に吸水させて前記第三処理物を生成してもよい。 The urethane foam carbonization method may also include gradually increasing the volume of the second treated material in the third treatment step, and continuing the water addition process during the third treatment step to cause the second treated material to absorb water and produce the third treated material.
また、前記ウレタンフォーム炭化処理方法は、前記第四処理工程において、前記第三処理物の全てが炭化処理されるのに十分な量の前記酸触媒を加えるか、或いは前記第三処理物の全てが炭化処理されるのに十分な処理時間を経過させるかの少なくともいずれかの状態にて処理されてもよい。 In addition, the urethane foam carbonization method may be carried out in the fourth treatment step by adding the acid catalyst in an amount sufficient to carbonize all of the third treated material, or by allowing a treatment time sufficient to carbonize all of the third treated material.
これらの場合、第一処理工程は、ウレタンフォームの種類に応じて適した処理を行うことができる。第二処理工程は、第一処理物の吸入と圧縮とを一定サイクルで繰り返すことにより、圧縮効果を高めた第二処理物を生成することができる。第三処理工程は、工程中は継続して加水処理するので、吸水量が多い第三処理物を生成できる。さらに、第四処理工程は、炭化処理させるのに十分な酸触媒の濃度、量、或いは処理時間を与えることにより、より確実に炭化処理することができる。 In these cases, the first treatment step can perform treatment appropriate to the type of urethane foam. The second treatment step can produce a second treatment step with an enhanced compression effect by repeating the suction and compression of the first treatment step in a fixed cycle. The third treatment step can produce a third treatment step with a high water absorption rate by continuously adding water during the process. Furthermore, the fourth treatment step can more reliably carbonize the material by providing a concentration, amount, or treatment time of acid catalyst sufficient for carbonization.
また、前記ウレタンフォーム炭化処理方法は、前記第三処理工程における前記加水処理により、前記第三処理物における吸水率が1~50%でもよい。この場合、第三処理物における吸水率が1~50%なので、第四処理工程は、炭化炉の温度低下を招くことなく炭化処理を継続することができる。 In addition, the urethane foam carbonization method may be such that the water absorption rate of the third treated material is 1 to 50% due to the hydration treatment in the third treatment step. In this case, since the water absorption rate of the third treated material is 1 to 50%, the fourth treatment step can continue the carbonization process without causing a decrease in the temperature of the carbonization furnace.
また、前記ウレタンフォーム炭化処理方法は、前記ウレタンフォームが硬質ウレタンのとき、前記第二処理工程において、前記第二処理物の体積は前記第一処理物の体積の1~50%までの体積比率に減容され、前記第三処理工程の前記加水処理において、前記第二処理物への加水量は、前記第二処理物の体積が1リットルの場合に、1分間当たり10~110ミリリットルであり、前記体積比率は、前記第一処理物のかさ密度と、前記第二処理物の密度から換算した値であり、前記第一処理物における前記かさ密度は、該第一処理物を内容積が1リットルのビーカーに対して、口径が20ミリメートルのロートに通して前記ビーカーに自由落下させ、前記ビーカーの上面まですり切り状態に満たし、前記ビーカーに満たされた前記第一処理物の重量を測定して前記ビーカーの内容積によって除した密度であり、前記第二処理物における密度は、該第一処理物をシリンダー内径50ミリメートルの圧縮機に挿入し、14メガパスカルの圧縮力で10秒間圧縮したときの長さを測定して体積に換算し、重量を測定して算出した密度でもよい。 In addition, in the urethane foam carbonization treatment method, when the urethane foam is hard urethane, in the second treatment step, the volume of the second treated product is reduced to a volume ratio of 1 to 50% of the volume of the first treated product, and in the water addition treatment in the third treatment step, the amount of water added to the second treated product is 10 to 110 milliliters per minute when the volume of the second treated product is 1 liter, the volume ratio is a value converted from the bulk density of the first treated product and the density of the second treated product, and the bulk density of the first treated product is The density is calculated by passing the first treated material through a funnel with an opening diameter of 20 mm into a beaker with an internal volume of 1 liter, allowing the material to freely fall into the beaker, filling the beaker to the top, measuring the weight of the first treated material filled in the beaker, and dividing the weight by the internal volume of the beaker; the density of the second treated material may be calculated by inserting the first treated material into a compressor with an internal cylinder diameter of 50 mm, compressing it for 10 seconds with a compressive force of 14 megapascals, measuring the length, converting it to a volume, and measuring the weight.
この場合、第二処理工程では、第一処理物が第三処理工程に適した体積比率に減容され、第三処理工程では、第三処理物の吸水量が第四処理工程に適した量となるよう調整されるので、第四処理工程における炭化処理をより適正に行うことができる。 In this case, in the second processing step, the first processed material is reduced in volume to a volume ratio suitable for the third processing step, and in the third processing step, the water absorption amount of the third processed material is adjusted to an amount suitable for the fourth processing step, so that the carbonization process in the fourth processing step can be carried out more appropriately.
本発明の第二の態様に係るウレタンフォーム炭化物は、炭素が60~75重量%、水素が4.5~5.5重量%、窒素が4.5~5.5重量%含まれる。これによれば、ウレタンフォーム炭化物は、炭素含有量が60~75%なので、各種材料への添加剤、増量剤、調色剤等として利用の可能性がある。 The urethane foam carbonized material according to the second aspect of the present invention contains 60-75% by weight of carbon, 4.5-5.5% by weight of hydrogen, and 4.5-5.5% by weight of nitrogen. As the carbon content of the urethane foam carbonized material is 60-75%, it may be used as an additive, bulking agent, color toning agent, etc. for various materials.
本発明の第三の態様に係るウレタンフォーム炭化物処理装置は、揉砕処理、又は粉砕処理されたウレタンフォームである第一処理物を減容し、第二処理物を生成する減容装置と、前記第二処理物の体積を増加させながら加水処理して吸水させ、第三処理物を生成する拡張加水装置と、前記第三処理物を炭化処理して第四処理物を生成する炭化炉を備える。 The urethane foam carbonized material treatment device according to the third aspect of the present invention includes a volume reduction device that reduces the volume of a first treated material, which is urethane foam that has been crushed or pulverized, to produce a second treated material, an expansion hydration device that increases the volume of the second treated material while hydrating it to absorb water, to produce a third treated material, and a carbonization furnace that carbonizes the third treated material to produce a fourth treated material.
これによれば、ウレタンフォーム炭化処理装置は、第一処理物から第二処理物を生成し、第二処理物から第三処理物を生成し、さらに第三処理物から第四処理物を生成することができる。 According to this, the urethane foam carbonization treatment device can produce a second processed material from a first processed material, produce a third processed material from the second processed material, and further produce a fourth processed material from the third processed material.
前記ウレタンフォーム炭化物処理装置は、前記減容装置が、前記第一処理物を収納するシリンダーと、前記シリンダーに前記第一処理物を投入する投入口と、前記シリンダー内を摺動し、前記第一処理物を吸入及び圧縮するピストンを備えてもよい。 The volume reduction device of the urethane foam carbonization treatment device may include a cylinder that stores the first treated material, an inlet for feeding the first treated material into the cylinder, and a piston that slides within the cylinder to suck in and compress the first treated material.
この場合、減容装置におけるピストンは、第一処理物を吸入し、圧縮させるので、より減容効果を高めることができる。 In this case, the piston in the volume reduction device sucks in the first treatment material and compresses it, thereby further enhancing the volume reduction effect.
前記ウレタンフォーム炭化物処理装置は、前記拡張加水装置が、前記減容装置に接続される拡張路と、前記拡張路に送られる前記第二処理物に加水して吸水させる加水装置を備え、前記拡張加水装置は、前記拡張路に送られる前記第二処理物に継続的に加水を行うことで前記第三処理物を生成する装置でもよい。 The urethane foam carbonized material processing device may include an expansion hydration device that includes an expansion path connected to the volume reduction device and a hydration device that adds water to the second treated material sent to the expansion path and absorbs the water, and the expansion hydration device may be a device that generates the third treated material by continuously adding water to the second treated material sent to the expansion path.
この場合、拡張加水装置は、拡張路が減容装置に接続されるので、第二処理物を拡張路へ送ることができる。さらに、拡張加水装置は、拡張路において第二処理物に継続的に加水するので、吸水した状態の第三処理物を生成することができる。 In this case, the extended hydration device can send the second treated material to the extended path because the extended path is connected to the volume reduction device. Furthermore, the extended hydration device continuously adds water to the second treated material in the extended path, so that a third treated material that has absorbed water can be produced.
前記ウレタンフォーム炭化物処理装置は、前記減容装置に接続される拡張路と、
前記拡張路に送られる前記第二処理物に加水して吸水させる加水装置を備え、
前記拡張加水装置は、前記拡張路に送られる前記第二処理物が前記拡張路から排出されるまで継続的に加水を行うことで、前記第三処理物を生成する装置でもよい。
The urethane foam carbonized material treatment device includes an expansion path connected to the volume reduction device,
a water adding device that adds water to the second treatment material sent to the expansion path and absorbs the water;
The extended hydration device may be a device that produces the third treated product by continuously adding water to the second treated product sent to the extended path until it is discharged from the extended path.
この場合、拡張加水装置は、拡張路が減容装置に接続されるので、第二処理物を拡張路へ送ることができる。さらに、拡張加水装置は、拡張路に送られた第二処理物が拡張路から排出されるまで継続的に加水を行うことで、より吸水した状態の第三処理物を生成することができる。 In this case, the extended hydration device can send the second treated material to the extended path because the extended path is connected to the volume reduction device. Furthermore, the extended hydration device can generate a third treated material that has absorbed more water by continuously adding water to the second treated material sent to the extended path until it is discharged from the extended path.
また、前記ウレタンフォーム炭化物処理装置は、前記拡張路が、前記減容装置に隣接する導入口と前記第三処理物を排出する排出口を備え、前記第二処理物が前記導入口から流入し、前記第三処理物が生成される過程を経て前記排出口から排出される状態において、前記拡張路は、前記導入口における第一流路面積よりも、前記排出口における第二流路面積の方が大きくてもよい。 In addition, the urethane foam carbonized material treatment device may have an extension path that includes an inlet adjacent to the volume reduction device and an outlet for discharging the third treated material, and when the second treated material flows in through the inlet, goes through a process of generating the third treated material, and is discharged from the outlet, the extension path may have a second flow path area at the outlet that is larger than the first flow path area at the inlet.
この場合、拡張路は、第二処理物が導入口から流入し、第三処理物が生成される過程を経て排出口から排出される状態において、導入口における第一流路面積よりも、排出口における第二流路面積の方が大きい。よって、第二処理物は、第三処理物に生成される過程において膨張するので吸水しやすく、第三処理物はより吸水した状態とすることができる。 In this case, when the second treated product flows in from the inlet, goes through the process of generating the third treated product, and is then discharged from the outlet, the expansion path has a larger second flow path area at the outlet than the first flow path area at the inlet. Therefore, the second treated product expands in the process of generating the third treated product, making it easier to absorb water, and the third treated product can be in a more water-absorbed state.
また、前記ウレタンフォーム炭化物処理装置は、前記拡張路の外殻が、前記導入口から前記排出口へ向かって連続して形成される開口溝によって複数に分割され、前記拡張路は、前記第二処理物が前記導入口から流入し、前記第三処理物が前記排出口から排出される過程において、該排出口が広がることによって、前記第一流路面積よりも前記第二流路面積の方が大きくなってもよい。 In addition, the urethane foam carbonized material processing device may have an outer shell of the expansion passage divided into multiple parts by an opening groove that is continuously formed from the inlet to the outlet, and the expansion passage may have an area of the second flow path larger than the area of the first flow path as the outlet widens during the process in which the second processed material flows in from the inlet and the third processed material is discharged from the outlet.
この場合、拡張路の外殻は、導入口から排出口へ向かって連続して形成される開口溝によって複数に分割される。拡張路は、第二処理物が導入口から流入し、第三処理物が排出口から排出される過程において排出口が広がるので、第一流路面積よりも第二流路面積の方が大きくなる。第二処理物は、第三処理物に生成される過程において徐々に膨張するので吸水しやすく、第三処理物はより吸水した状態とすることができる。 In this case, the outer shell of the extension path is divided into multiple parts by an open groove that is continuously formed from the inlet to the outlet. The extension path has a larger second flow path area than the first flow path area because the outlet widens as the second treated product flows in from the inlet and the third treated product is discharged from the outlet. The second treated product gradually expands in the process of being generated into the third treated product, making it easier to absorb water, and the third treated product can be in a more water-absorbed state.
また、前記ウレタンフォーム炭化物処理装置は、前記拡張路が、前記導入口から前記排出口に向かって徐々に流路面積が大きくなるように円錐台状に形成されてもよい。この場合、拡張路は、導入口から排出口に向かって徐々に流路面積が大きくなるように円錐台状に形成される。よって、第二処理物は、第三処理物に生成される過程において徐々に膨張するので吸水しやすく、第三処理物はより吸水した状態とすることができる。 The urethane foam carbonized material treatment device may also have the expansion path formed in a truncated cone shape so that the flow path area gradually increases from the inlet to the outlet. In this case, the expansion path is formed in a truncated cone shape so that the flow path area gradually increases from the inlet to the outlet. Therefore, the second treated material gradually expands in the process of being produced into the third treated material, making it easier to absorb water, and the third treated material can be in a more water-absorbed state.
以下、図面を参照し、本発明を具現化したウレタンフォーム炭化処理方法、ウレタンフォーム炭化物、及びウレタンフォーム炭化処理装置を説明する。なお、発明を実施するための形態、及び参照する図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。本発明はこれらに限定されるものではない。図面に記載されている装置の構成は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。 The following describes the urethane foam carbonization method, urethane foam carbonized material, and urethane foam carbonization processing device that embody the present invention, with reference to the drawings. Note that the description of the embodiment of the invention and the drawings referred to are used to explain the technical features that may be adopted by the present invention. The present invention is not limited to these. The configuration of the device shown in the drawings is merely an illustrative example and is not intended to be limiting.
図1から図7までを参照して、本発明のウレタンフォーム炭化処理方法の概要を説明する。図1に示すように、ウレタンフォーム炭化処理方法は、ウレタンフォーム10を揉砕処理、又は粉砕処理し、セル構造をオープンセル化して第一処理物11を生成する第一処理工程を備える。次に、第一処理物11を減容し、第二処理物12を生成する第二処理工程を備える。次に、第二処理物12の体積を増加させながら加水処理して吸水させ、第三処理物13を生成する第三処理工程を備える。さらに、第三処理物13を炭化炉5に投入し、酸触媒15を加え、加熱条件下で炭化処理し、炭化物である第四処理物14を生成する第四処理工程を備える。
The urethane foam carbonization method of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 7. As shown in Figure 1, the urethane foam carbonization method includes a first processing step in which
次に、各処理工程を説明する。なお、ウレタンフォーム炭化処理装置1の構成及びその説明は後述する。まず、第一処理工程を説明する。図2に示すように、第一処理工程は、ウレタンフォーム10が硬質ウレタンのとき、揉砕処理を行うことで第一処理物11を生成する。図2(a)と図2(b)に示すように、硬質ウレタンは、揉砕処理を行うことにより、図2(a)に示す独立したセル構造から、図2(b)に示すようにセル構造がオープン化する。また、図3に示すように、ウレタンフォーム10が軟質ウレタンのとき、粉砕処理を行うことにより第一処理物11を生成する。図3(a)と図3(b)に示すように、軟質ウレタンは細かく粉砕された状態である第一処理物11となる。
Next, each processing step will be described. The configuration of the urethane foam
次に、第二処理工程を説明する。第二処理工程は、第一処理物11の吸入と圧縮を一定サイクルで繰り返すことにより第一処理物11を減容して第二処理物12を生成する。図4に示すように、投入口7から第一処理物11を減容装置3のシリンダー6の内部に投入する。その後、図5に示すように、ピストン8を圧縮方向に移動させる圧縮と、ピストン8を圧縮方向とは逆方向に移動させる第一処理物11の吸入とを一定のサイクルで繰り返し行う。第二処理物12は、減容装置3の内部で圧縮された状態となる。
Next, the second processing step will be described. In the second processing step, the
次に、第三処理工程を説明する。第三処理工程は、第二処理物12の体積を徐々に増加させ、第三処理工程の工程中は継続して加水処理することで、第二処理物12に吸水させて第三処理物13を生成する。図5に示すように、第二処理物12は、ピストン8を圧縮方向に移動して圧縮された状態である。次に図6に示すように、第二処理物12がピストン8に押し出され、膨張しながら排出口24に向かって移動する。第三処理工程中は、加水装置22から継続的に水26が供給されて加水されるので、第二処理物12が膨張しながら吸水して第三処理物13が生成される。
Next, the third treatment step will be described. In the third treatment step, the volume of the
次に、第四処理工程を説明する。第四処理工程は、加熱条件下において、第三処理物13の全てが炭化処理されるのに十分な量の酸触媒15を加えるか、或いは第三処理物13の全てが炭化処理されるのに十分な処理時間を経過させるかの少なくともいずれかにて処理される。
Next, the fourth treatment step will be described. The fourth treatment step is carried out by at least either adding an amount of
図1に示すように、第三処理物13は酸触媒15と共に炭化炉5に投入される。加熱条件下とは、80~200°Cの加熱条件であることが好ましい。第三処理物13は、全てが炭化処理され、ウレタンフォーム炭化物である第四処理物14に生成される。加熱条件が80°C未満の場合は、炭化処理することができない。なお、後述するように、200°Cを超えると4、4‘-メチレンジアニリンが発生する場合がある。
As shown in FIG. 1, the third processed
<第三処理物13から第四処理物14が生成される過程の説明>
次に、第四処理工程において、第三処理物13から第四処理物14が生成される過程を説明する。第三処理物13は、第三処理工程において加水されるので水分を含んだ状態である。第四処理工程において、第三処理物13は酸触媒15が加えられて加熱条件下に置かれると、加水分解する。加水分解によって、イソシアネート、アミン系化合物、及びポリオールが生成される。第三処理物13は、酸触媒15による強酸性条件下で加熱されることにより、加水分解が促進される。さらに、イソシアネート及びアミン系化合物は酸触媒15によってトラップされ、ポリオールが熱分解によって炭化処理されてウレタンフォーム炭化物である第四処理物14が生成される。
<Description of the process of generating the fourth processed
Next, a process in which the fourth processed
次に、各処理工程におけるそれぞれの値の範囲を説明する。第三処理工程において、第三処理物13は、加水処理による吸水率が1~50%の範囲である。なお、より好ましい吸水率は、10~20%の範囲である。
Next, the range of values for each process step will be explained. In the third process step, the water absorption rate of the third processed
次に、ウレタンフォーム10が硬質ウレタンのとき、第二処理工程において、第二処理物12の体積は第一処理物11の体積の1~50%までの体積比率に減容される。なお、第一処理物11が、硬質ウレタン以外の他の物質をほぼ含まない場合、第二処理物12の体積が、第一処理物11の体積の5~6%の体積比率まで減容されることがより好ましい。第三処理工程の加水処理において、第二処理物12への加水量は、第二処理物12の体積が1リットルの場合に、1分間当たり10~110ミリリットルである。なお、より好ましくは、第二処理物12への加水量は、第二処理物12の体積が1リットルの場合に、1分間当たり75~110ミリリットルである。体積比率の測定方法と換算方法は後述する。
Next, when the
図8に模式的に示すように、図8(a)の第二処理物12から、第三処理工程によって図8(b)の第三処理物13が生成され、さらに第四処理工程によって図8(c)に示すウレタンフォーム炭化物である第四処理物14が生成される。
As shown diagrammatically in FIG. 8, the second processed
<ウレタンフォーム炭化処理方法の効果>
以上説明したように、ウレタンフォーム炭化処理方法は、以下の効果を奏する。ウレタンフォーム炭化処理方法によれば、第一処理物11は、第一処理工程によって揉砕処理、又は粉砕処理によりセル構造をオープンセル化するので、吸水しやすくなる。第二処理工程は、第一処理物11を減容して第二処理物12を生成し、第三処理工程は、第二処理物12の体積を増加させながら吸水させて第三処理物13を生成する。よって、第三処理物13は吸水量を多くできる。第四処理工程は、第三処理物13に酸触媒15を使用して加熱条件下で加水分解と炭化処理を行うが、第三処理物13から水26が放出されるので、処理を継続できる。よって、第四処理工程は、第三処理物13から第四処理物14を生成することができる。
<Effects of the carbonization method for urethane foam>
As described above, the urethane foam carbonization method has the following effects. According to the urethane foam carbonization method, the first processed
また、ウレタンフォーム炭化処理方法は、各処理工程において以下の効果がある。第一処理工程は、ウレタンフォーム10の種類に応じて適した処理を行うことができる。硬質ウレタンは、独立気泡セル構造のためそのままでは吸水しない構造である。揉砕処理を行うことで、セル構造をオープン化できるので、第一処理物11を吸水可能な状態にできる。軟質ウレタンは、連続気泡構造なので粉砕処理によってかさを減少させることで、第二処理工程以降の工程を容易にできる。なお、軟質ウレタンは、連続気泡セル構造なので吸水特性があるものの、そのままでは水の表面張力によって吸水しにくい。
The urethane foam carbonization method also has the following effects in each processing step. In the first processing step, appropriate processing can be performed depending on the type of
第二処理工程は、第一処理物11の吸入と圧縮とを一定サイクルで繰り返すことにより、圧縮効果を高めて第二処理物12を生成することができる。第三処理工程は、工程中は継続して加水処理するので、吸水量が多い第三処理物13を生成できる。ウレタンフォームは、水の表面張力によって吸水しにくいが、第二処理工程の処理と第三処理工程の処理によって吸水しやすくなる。第一処理物11は、第二処理工程において圧縮されて第二処理物12になる。さらに第二処理物12は、第三処理工程において膨張されるとセル層の間が広がる。第二処理物12は、このときに加水処理されるので、水の表面張力よりも吸水力が勝り、吸水量が多い第三処理物13を生成できる。
In the second processing step, the first processed
また、第四処理工程は、炭化処理させるのに十分な硫酸の濃度、量、或いは処理時間を与えることにより、より確実に炭化処理することができる。第三処理物13は十分吸水した状態で炭化炉5に投入されるので、継続して炭化処理することができる。
In addition, the fourth treatment step can achieve more reliable carbonization by providing a sufficient concentration, amount, or treatment time of sulfuric acid for carbonization. The
なお、第四処理工程は、80~200°Cの加熱条件下で行うとさらに以下の効果がある。ウレタンフォームは、200°Cを超える加熱条件下で炭化処理すると、4、4‘-メチレンジアニリンが発生する場合がある。これに対して、加熱条件を200°C以下にすると、4、4‘-メチレンジアニリンの発生を防止することができる。また、加熱条件を80°C以上にすると炭化処理することができる。 The fourth treatment step, when carried out under heating conditions of 80-200°C, has the following additional effects. When urethane foam is carbonized under heating conditions exceeding 200°C, 4,4'-methylenedianiline may be generated. In contrast, when the heating conditions are set to 200°C or less, the generation of 4,4'-methylenedianiline can be prevented. Furthermore, when the heating conditions are set to 80°C or more, carbonization can be performed.
ここで、4、4‘-メチレンジアニリンについて説明する。4、4‘-メチレンジアニリンは人体に及ぼす影響があり、次のように懸念されている。短期曝露においては、肝臓に影響を与えることがあり、肝機能障害を生じることがある。吸入の危険性においては、拡散すると、浮遊粒子が急速に、有害濃度に達することがある。反復または長期の接触により、皮膚感作を引き起こすことがあり、肝臓に影響を与えることがあり、さらに、発がん性を示す可能性がある。 Here, we will explain about 4,4'-methylenedianiline. 4,4'-methylenedianiline has effects on the human body, and the following concerns are raised. Short-term exposure can affect the liver, resulting in liver dysfunction. In terms of the risk of inhalation, if dispersed, airborne particles can rapidly reach harmful concentrations. Repeated or long-term contact can cause skin sensitization, affect the liver, and may also be carcinogenic.
ウレタンフォームの処理方法について幾つかの提案がなされている。例えば、ポリウレタン樹脂の原料であるポリアミン化合物やポリオール化合物を連続的に回収する方法がある。これは、ポリウレタン樹脂をポリアミン化合物、低分子グリコールまたはアミノアルコールを含む可溶化剤に溶解するもので、必要により固形物を除去した後、200~320°Cの液状水と接触させて加水分解する方法である。この場合、ウレタンフォームは、200°Cを超える加熱条件が必要である。よって、4、4‘-メチレンジアニリンが発生する可能性がある。 Several methods have been proposed for treating urethane foam. For example, there is a method for continuously recovering the polyamine compounds and polyol compounds that are the raw materials for polyurethane resin. In this method, polyurethane resin is dissolved in a solubilizing agent containing a polyamine compound, low molecular weight glycol, or amino alcohol, and after removing solids as necessary, it is brought into contact with liquid water at 200 to 320°C for hydrolysis. In this case, the urethane foam needs to be heated to above 200°C. This can result in the generation of 4,4'-methylenedianiline.
また、他にポリアミン及び/又はポリオール化合物を回収する方法がある。ポリウレタンをポリアミン化合物の存在下に120~250℃に加熱分解する。分解生成したポリオール及び該ポリオールに可溶の尿素体を含有する液状物と、不溶物である尿素体を含有する固形分に分離するポリウレタンの分解方法である。並びに該分解物を高温高圧水により加水分解する方法である。この場合も、ウレタンフォームは200°Cを超える高温状態と高圧水による加圧状態で加熱分解する必要である。よって、4、4‘-メチレンジアニリンが発生する可能性がある。 There is also another method for recovering polyamine and/or polyol compounds. Polyurethane is decomposed by heating at 120 to 250°C in the presence of a polyamine compound. This method separates polyurethane into a liquid containing the decomposed polyol and urea bodies soluble in the polyol, and a solid containing the urea bodies which are insoluble. The other method is to hydrolyze the decomposed material with high-temperature, high-pressure water. In this case, too, the polyurethane foam needs to be decomposed by heating at a high temperature of over 200°C and under pressure with high-pressure water. This may result in the generation of 4,4'-methylenedianiline.
これらの方法に対して、本発明のウレタンフォーム炭化処理方法において、200°C以下の加熱条件下で処理すれば、4、4‘-メチレンジアニリンの発生を防止する効果がある。 In contrast to these methods, the urethane foam carbonization method of the present invention, when treated under heating conditions of 200°C or less, is effective in preventing the generation of 4,4'-methylenedianiline.
また、ウレタンフォーム炭化処理方法は、第三処理物13における吸水率が1~50%なので、第四処理工程は、炭化炉5の温度低下を招くことなく炭化処理を継続することができる。さらに、第三処理物13における吸水率が10~20%の場合は、第四処理工程において第三処理物13が水を過不足無く供給できるので、より安定して炭化処理を継続させることができる。
In addition, in the urethane foam carbonization method, since the water absorption rate of the third processed
また、第一処理工程を行う前のウレタンフォーム10が硬質ウレタンのとき、ウレタンフォーム炭化処理方法は、第二処理工程において、第一処理物11が第三処理工程に適した体積比率である1~50%までに減容される。第三処理工程の加水処理において、第二処理物12への加水量が、第二処理物12の体積が1リットルの場合に、1分間当たり10~110ミリリットルなので、第三処理物13の吸水量が第四処理工程に適した量となるよう調整される。よって、第四処理工程における炭化処理をより適正に行うことができる。
In addition, when the
なお、第一処理工程を行う前のウレタンフォーム10が硬質ウレタンのとき、より好ましくは、第二処理物12の体積が、第一処理物11の体積の5~6%までの体積比率に減容されることである。また、より好ましくは、第三処理工程の加水処理において、第二処理物12への加水量が、第二処理物12の体積が1リットルの場合に、1分間当たり75~110ミリリットルである。この場合、第四工程においてより安定して継続した炭化処理を継続することができる。
When the
<ウレタンフォーム炭化物の説明>
次に、ウレタンフォーム炭化物を説明する。すでに説明したウレタンフォーム炭化処理方法により生成するウレタンフォーム炭化物(第四処理物14)は、以下の成分構成である。ウレタンフォーム炭化物は、炭素が60~75重量%、水素が4.5~5.5重量%、窒素が4.5~5.5重量%含まれる。ウレタンフォーム炭化物は、炭素含有量が60~75重量%なので、各種材料への添加剤、増量剤、調色剤等として利用の可能性がある。
<Explanation of urethane foam carbonized material>
Next, the urethane foam carbonized product will be described. The urethane foam carbonized product (fourth processed product 14) produced by the urethane foam carbonization method already described has the following composition. The urethane foam carbonized product contains 60 to 75% by weight of carbon, 4.5 to 5.5% by weight of hydrogen, and 4.5 to 5.5% by weight of nitrogen. As the carbon content of the urethane foam carbonized product is 60 to 75% by weight, it may be used as an additive, extender, color toning agent, etc. for various materials.
<ウレタンフォーム炭化処理装置の構成>
次に、上述したウレタンフォーム炭化処理方法に使用する、ウレタンフォーム炭化処理装置1の構成を説明する。図1、及び、図4から図7までに示すように、ウレタンフォーム炭化処理装置1は、揉砕処理、又は粉砕処理された第一処理物11を減容し、第二処理物12を生成する減容装置3を備える。さらに、第二処理物12の体積を増加させながら加水処理して吸水させ、第三処理物13を生成する拡張加水装置4と、第三処理物13を炭化処理して第四処理物14を生成する炭化炉5を備える。
<Configuration of urethane foam carbonization treatment device>
Next, the configuration of the urethane foam
次に、図4から図7までを参照して、減容装置3の構成を説明する。減容装置3は、第一処理物11を収納するシリンダー6と、シリンダー6に第一処理物11を投入する投入口7と、シリンダー6内を摺動し、第一処理物11を圧縮及び吸入するピストン8を備える。図4に示すように、減容装置3は、ピストン8がシリンダー6内を図4における右側に向かう圧縮方向と、図4における左側に向かう吸入方向とに一定のサイクルで移動する。シリンダー6は、例として円筒の部材で形成されるが、この形状に限定されるものではない。投入口7は、シリンダー6の上部に形成されているが、この位置に限定されるものではなく、例えば下側、或いは図4の紙面に直交する方向の側面に備えられてもよい。ピストン8は、先端部が移動方向に直交する面状であるが、この形状に限定されるものではない。
Next, the configuration of the
次に、図6を参照して、拡張加水装置4の構成を説明する。拡張加水装置4は、減容装置3に接続される拡張路9と、拡張路9に送られる第二処理物12に水26を加えて吸水させる加水装置22を備える。拡張加水装置4は、拡張路9に送られる第二処理物12に継続的に加水を行うことで第三処理物13を生成する装置である。
Next, the configuration of the
さらに詳細に説明すると、拡張加水装置4は、図6等に示すように、シリンダー6に接続される拡張路9と、拡張路9に送られる第二処理物12に加水して吸水させる加水装置22を備える。ピストン8が第一処理物11を圧縮する方向に移動することで、第二処理物12を生成して拡張路9へ送る。拡張加水装置4は、拡張路9に送られる第二処理物12が拡張路9から排出されるまで継続的に加水を行うことで、第三処理物13を生成する装置である。
To explain in more detail, as shown in FIG. 6 etc., the
図4から図7までに示す例は、減容装置3と拡張加水装置4とを繋ぐ連結路21を備える。連結路21は、シリンダー6と拡張路9との間にあって、第二処理物12を拡張加水装置4へ送り出すための開口21aが形成される。連結路21は、図示しないが油圧によって開口21aが拡大しないよう保持される。
The example shown in Figures 4 to 7 includes a connecting
次に、拡張路9を説明する。拡張路9は、減容装置3に隣接する導入口23と第三処理物13を排出する排出口24を備える。第二処理物12が導入口23から流入し、第三処理物13が生成される過程を経て排出口24から排出される状態において、拡張路9は、導入口23における第一流路面積S1よりも、排出口24における第二流路面積S2の方が大きい。なお、連結路21における開口21aは、導入口23以上の範囲に開口するよう形成される。或いは、連結路21は形成されず、シリンダー6と拡張路9とが直接連結されてもよい。
Next, the
次に、拡張路9における第一の例である拡張路9aの構成を説明する。図7(a)に示すように、拡張路9aの外殻は、導入口23から排出口24へ向かって連続して形成される開口溝25によって複数に分割される。図7(a)に示す例では、開口溝25は対向して2箇所に形成され、拡張路9aの外殻は二つに分割される。なお、開口溝25が三箇所以上形成され、拡張路9aの外殻が三つ以上に分割されてもよい。図4等に示すように、拡張路9aは、第二処理物12が流入しない状態では、第一流路面積S1と第二流路面積S2とは同程度の面積である。図6に示すように、拡張路9aは、第二処理物12が導入口23から流入し、第三処理物13が排出口24から排出される過程において、拡張路9の外殻が弾性変形し、排出口24が広がることによって、第一流路面積S1よりも第二流路面積S2の方が大きくなる。
Next, the configuration of the
次に、拡張路9における第二の例である拡張路9bの構成を説明する。図7(b)に示すように、拡張路9bは、導入口23から排出口24に向かって徐々に流路面積が大きくなるように予め円錐台状に形成される。拡張路9bは、定常的に第一流路面積S1よりも第二流路面積S2の方が大きい。
Next, the configuration of the
<ウレタンフォーム炭化処理装置1の効果>
以上説明したように、ウレタンフォーム炭化処理装置1は以下の効果を奏する。ウレタンフォーム炭化処理装置1は、第一処理物11から第二処理物12を生成し、第二処理物12から第三処理物13を生成し、さらに第三処理物13から第四処理物14を生成することができる。減容装置3は、投入口7を備えるので、シリンダー6の内部へ第一処理物11を直接投入できる。ピストン8は、第一処理物11を圧縮及び吸入させるので、より減容効果を高めることができる。
<Effects of the urethane foam
As described above, the urethane foam
また、図4等に示すように、拡張加水装置4は、拡張路9が減容装置3に接続されるので、第二処理物12を拡張路9へ送ることができる。さらに、図6等に示すように、拡張加水装置4は、拡張路9に送られる第二処理物12に加水するので、吸水した状態の第三処理物13を生成することができる。
As shown in FIG. 4 and other figures, the
さらに詳細には、図4等に示すように、拡張加水装置4は、拡張路9がシリンダー6に接続されるので、第二処理物12を直接拡張路9へ送ることができる。さらに、拡張加水装置4は、拡張路9に送られた第二処理物12が拡張路9から排出されるまで継続的に加水を行うことで、より吸水した状態の第三処理物13を生成することができる。
More specifically, as shown in FIG. 4 etc., the
また、図7等に示すように、拡張路9は、第二処理物12が導入口23から流入し、第三処理物13が生成される過程を経て排出口24から排出される状態において、導入口23における第一流路面積S1よりも、排出口24における第二流路面積S2の方が大きい。よって、導入口23から流入した第二処理物12は、排出口24に向かって膨張するので、第三処理物13はより吸水しやすくなる。
As shown in FIG. 7 etc., in the state where the second treated
また、図7(a)に示すように、拡張路9の第一の例である拡張路9aは、第二処理物12が流入する前は第一流路面積S1と第二流路面積S2とが同程度の面積である。第二処理物12が導入口23から流入すると、排出口24へ向かうに従って排出口24の第二流路面積S2が広がっていく。よって、第二処理物12は第三処理物13が生成される過程において、徐々に膨張するので吸水しやすく、第三処理物13はより吸水した状態とすることができる。
As shown in FIG. 7(a), in the
また、図7(b)に示すように、拡張路9の第二の例である拡張路9bは、導入口23から排出口24に向かって徐々に流路面積が大きくなるように予め円錐台状に形成される。よって、第二処理物12は第三処理物13に生成される過程において徐々に膨張するので吸水しやすく、第三処理物13はより吸水した状態とすることができる。
As shown in FIG. 7(b), the second example of the
以下に、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Note that the present invention is not limited to these examples.
ウレタンフォーム炭化処理装置1を使用し、硬質ウレタンを炭化処理してウレタンフォーム炭化物(第四処理物14)を生成する実施例を説明する。第一処理工程として、硬質ウレタンの端材を粉砕した後に揉砕処理して第一処理物11を生成した。この処理により、硬質ウレタンは、独立気泡の状態から連続気泡の状態になった。
An example will be described in which the urethane foam
次に、第二処理工程として、減容装置3に第一処理物11を投入し、14メガパスカルの圧力でピストン8を作動させて減容した。図5に示すように、ピストン8は、10秒サイクルで矢印に示すように圧縮方向とその逆方向への移動を繰り返した。十分に減容した第二処理物12が生成された後に第三処理工程へ移行した。
Next, in the second processing step, the
第二処理物12は、第一処理物11の体積の5.5%までに減容した。このときの体積比率5.5%は、次のように測定し換算して求めた。体積比率は、第一処理物11のかさ密度と、第二処理物12の密度から換算した値である。
The volume of the second processed
第一処理物11におけるかさ密度は、図9(a)に示すように、第一処理物11を内容積が1リットルのビーカー31に対して、口径33が20ミリメートルのロート32に通してビーカー31に自由落下させた。図9(b)に示すように、第一処理物11は、ビーカー31の上面まですり切り状態に満たした。かさ密度は、ビーカー31に満たされた第一処理物11の重量を測定して、ビーカー31の内容積である1リットルによって除した密度である。このときのかさ密度は、36グラム/リットルであった。
As shown in FIG. 9(a), the bulk density of the first processed
第二処理物12における密度は、図10に示すように、第一処理物11をシリンダー内径35が50ミリメートルの圧縮機34に挿入し、14メガパスカルの圧縮力Pで10秒間圧縮したときの長さ36を測定して体積に換算し、重量を測定して算出した密度である。このときの密度は、653グラム/リットルであった。かさ密度36グラム/リットルと、密度653グラム/リットルから体積比率5.5%を求めた。
The density of the second processed
第三処理工程は、図5に示す状態から図6に示す状態に遷移して行った。図5に示すように、ピストン8は第二処理物12を圧縮した状態から、図6に示すように、ピストン8によって第二処理物12を拡張路9へ押し出した。図6に示すように、拡張路9に第二処理物12が送られると同時に、加水装置22から加水処理を行った。毎分の加水量は、拡張路9の容積から換算して、1リットル当たり30~45ミリリットルとした。第三処理工程後の第三処理物13の吸水率を測定したところ、10~20重量%であった。
The third treatment step was carried out by transitioning from the state shown in Figure 5 to the state shown in Figure 6. As shown in Figure 5, the
第四処理工程は、図1に示すように第三処理物13を炭化炉5に投入し、合わせて酸触媒15を投入した。酸触媒15は、備長炭に濃硫酸を含浸させた炭化触媒を使用した。炭化炉5における第四処理工程は、160°Cの加熱条件下で行った。炭化触媒は、第三処理物13が完全に炭化処理されて第四処理物14になるまで十分な量を加えた。第四処理工程は、触媒反応が完全に終了するまで十分な時間だけ継続させた。
In the fourth processing step, as shown in FIG. 1, the third processed
第四処理物14であるウレタンフォーム炭化物は、図8(c)に示すように黒色の粉末状になった。以上説明した実施例は、三回のウレタンフォーム炭化処理を行った結果として、次の表1に示す成分分析の結果を得た。
この結果では、炭素が60.3~61.4重量%、水素が5.2~5.3重量%、窒素が5.1~5.4重量%含まれていた。以上が、実施例における結果である。 The results showed that the mixture contained 60.3-61.4% carbon by weight, 5.2-5.3% hydrogen by weight, and 5.1-5.4% nitrogen by weight. These are the results of the example.
1 ウレタンフォーム炭化処理装置
3 減容装置
4 拡張加水装置
5 炭化炉
6 シリンダー
7 投入口
8 ピストン
9、9a、9b 拡張路
10 ウレタンフォーム
11 第一処理物
12 第二処理物
13 第三処理物
14 第四処理物
15 酸触媒
22 加水装置
23 導入口
24 排出口
25 開口溝
26 水
31 ビーカー
32 ロート
33 口径
34 圧縮機
35 シリンダー内径
P 圧縮力
S1 第一流路面積
S2 第二流路面積
REFERENCE SIGNS
Claims (14)
前記ウレタンフォームを揉砕処理、又は粉砕処理し、セル構造をオープンセル化して第一処理物を生成する第一処理工程と、
前記第一処理物を減容し、第二処理物を生成する第二処理工程と、
前記第二処理物の体積を増加させながら加水処理して吸水させ、第三処理物を生成する第三処理工程と、
前記第三処理物を炭化炉に投入し、酸触媒を加え、加熱条件下で炭化処理し、炭化物である第四処理物を生成する第四処理工程を備えるウレタンフォーム炭化処理方法。 A method for carbonizing a urethane foam, comprising the steps of:
a first processing step in which the urethane foam is subjected to a kneading or pulverizing process to open the cell structure and generate a first processed product;
A second processing step of reducing the volume of the first processed product to generate a second processed product;
a third treatment step in which the second treatment product is subjected to a water-adding treatment while increasing its volume to absorb water, thereby producing a third treatment product;
A urethane foam carbonization method comprising a fourth processing step of putting the third processed material into a carbonization furnace, adding an acid catalyst, and carbonizing the material under heating conditions to produce a fourth processed material which is a carbonized material.
前記第二処理工程において、前記第二処理物の体積は前記第一処理物の体積の1~50%までの体積比率に減容され、
前記第三処理工程の前記加水処理において、前記第二処理物への加水量は、前記第二処理物の体積が1リットルの場合に、1分間当たり10~110ミリリットルであり、
前記体積比率は、前記第一処理物のかさ密度と、前記第二処理物の密度から換算した値であり、
前記第一処理物における前記かさ密度は、該第一処理物を内容積が1リットルのビーカーに対して、口径が20ミリメートルのロートに通して前記ビーカーに自由落下させ、前記ビーカーの上面まですり切り状態に満たし、前記ビーカーに満たされた前記第一処理物の重量を測定して前記ビーカーの内容積によって除した密度であり、
前記第二処理物における密度は、該第一処理物をシリンダー内径50ミリメートルの圧縮機に挿入し、14メガパスカルの圧縮力で10秒間圧縮したときの長さを測定して体積に換算し、重量を測定して算出した密度である請求項1から6のいずれかに記載のウレタンフォーム炭化処理方法。 When the urethane foam is a rigid urethane foam,
In the second processing step, the volume of the second processed product is reduced to a volume ratio of 1 to 50% of the volume of the first processed product,
In the water addition process of the third treatment step, the amount of water added to the second treatment product is 10 to 110 milliliters per minute when the volume of the second treatment product is 1 liter;
The volume ratio is a value calculated from the bulk density of the first processed product and the density of the second processed product,
The bulk density of the first treated product is a density obtained by passing the first treated product through a funnel having an aperture of 20 mm into a beaker having an internal volume of 1 liter, allowing the first treated product to freely fall into the beaker so that the beaker is filled to the top, measuring the weight of the first treated product filled in the beaker, and dividing the weight by the internal volume of the beaker;
The density of the second treated material is a density calculated by inserting the first treated material into a compressor having a cylinder inner diameter of 50 millimeters, compressing it for 10 seconds with a compression force of 14 megapascals, measuring its length, converting it to volume, and measuring its weight. A method for carbonizing a urethane foam according to any one of claims 1 to 6.
前記第二処理物の体積を増加させながら加水処理して吸水させ、第三処理物を生成する拡張加水装置と、
前記第三処理物を炭化処理して第四処理物を生成する炭化炉を備えるウレタンフォーム炭化処理装置。 A volume reduction device that reduces the volume of a first treated material, which is a urethane foam that has been crushed or pulverized, to generate a second treated material;
an extended hydration device for hydrating and absorbing the second treated product while increasing its volume to generate a third treated product;
A urethane foam carbonization treatment device comprising a carbonization furnace that carbonizes the third treated material to produce a fourth treated material.
前記第一処理物を収納するシリンダーと、
前記シリンダーに前記第一処理物を投入する投入口と、
前記シリンダー内を摺動し、前記第一処理物を吸入及び圧縮するピストンを備える請求項8に記載のウレタンフォーム炭化処理装置。 The volume reduction device comprises:
A cylinder for storing the first processed material;
An inlet for introducing the first processed material into the cylinder;
The apparatus for carbonizing a urethane foam according to claim 8 , further comprising a piston that slides within the cylinder and sucks in and compresses the first treated material.
前記減容装置に接続される拡張路と、
前記拡張路に送られる前記第二処理物に加水して吸水させる加水装置を備え、
前記拡張加水装置は、前記拡張路に送られる前記第二処理物に加水を行うことで前記第三処理物を生成する装置である請求項8又は9に記載のウレタンフォーム炭化処理装置。 The extended hydration device is
An expansion path connected to the volume reduction device;
a water adding device that adds water to the second treatment material sent to the expansion path and absorbs the water;
The urethane foam carbonization treatment apparatus according to claim 8 or 9 , wherein the expansion hydration device is a device for generating the third treated material by adding water to the second treated material sent to the expansion path.
前記減容装置に接続される拡張路と、
前記拡張路に送られる前記第二処理物に加水して吸水させる加水装置を備え、
前記拡張加水装置は、前記拡張路に送られる前記第二処理物が前記拡張路から排出されるまで継続的に加水を行うことで、前記第三処理物を生成する装置である請求項8又は9に記載のウレタンフォーム炭化処理装置。 The extended hydration device is
An expansion path connected to the volume reduction device;
a water adding device that adds water to the second treatment material sent to the expansion path and absorbs the water;
The urethane foam carbonization treatment device described in claim 8 or 9 , wherein the expansion hydration device is a device that produces the third treatment material by continuously adding water to the second treatment material sent to the expansion path until it is discharged from the expansion path.
前記第二処理物が前記導入口から流入し、前記第三処理物が生成される過程を経て前記排出口から排出される状態において、
前記拡張路は、前記導入口における第一流路面積よりも、前記排出口における第二流路面積の方が大きい請求項10又は11に記載のウレタンフォーム炭化処理装置。 The extension path includes an inlet adjacent to the volume reduction device and an outlet for discharging the third processed product,
In a state in which the second treated product flows in from the inlet, undergoes a process in which the third treated product is generated, and is discharged from the outlet,
The apparatus for carbonizing a urethane foam according to claim 10 or 11 , wherein the extension path has a second flow passage area at the discharge port that is larger than a first flow passage area at the inlet port.
前記拡張路は、前記第二処理物が前記導入口から流入し、前記第三処理物が前記排出口から排出される過程において、該排出口が広がることによって、前記第一流路面積よりも前記第二流路面積の方が大きくなる請求項12に記載のウレタンフォーム炭化処理装置。 The outer shell of the extension path is divided into a plurality of parts by an open groove formed continuously from the inlet toward the outlet,
The urethane foam carbonization treatment device of claim 12, wherein the expansion path has a second flow path area larger than the first flow path area as the discharge outlet widens during the process in which the second treatment material flows in through the inlet and the third treatment material is discharged from the discharge outlet .
The apparatus for carbonizing a urethane foam according to claim 12 , wherein the extension path is formed in a truncated cone shape such that a flow path area gradually increases from the inlet toward the outlet.
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