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JP7809595B2 - Method for separating water-absorbent resin - Google Patents
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JP7809595B2 - Method for separating water-absorbent resin - Google Patents

Method for separating water-absorbent resin

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JP7809595B2 JP2022095412A JP2022095412A JP7809595B2 JP 7809595 B2 JP7809595 B2 JP 7809595B2 JP 2022095412 A JP2022095412 A JP 2022095412A JP 2022095412 A JP2022095412 A JP 2022095412A JP 7809595 B2 JP7809595 B2 JP 7809595B2
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Description

本発明は、吸収性物品のリサイクル技術に関する。 The present invention relates to recycling technology for absorbent articles.

資源の有効活用、温室効果ガスの排出量削減などの観点から、紙おむつ及び生理用ナプキンなどの使用済み吸収性物品をリサイクルすることが望まれている。特許文献1には、使用済の高吸水性ポリマーから再生された高吸水性リサイクルポリマーを製造する方法であって、使用済みの高吸水性ポリマーを酸又は塩基を用いて脱水し、高吸水性ポリマーの粒子群を脱水後のポリマーに付着させて、さらにポリマーを乾燥させる方法が開示されている。 From the perspective of efficient resource utilization and reducing greenhouse gas emissions, there is a desire to recycle used absorbent articles such as disposable diapers and sanitary napkins. Patent Document 1 discloses a method for producing recycled superabsorbent polymers regenerated from used superabsorbent polymers, in which the used superabsorbent polymers are dehydrated using an acid or base, superabsorbent polymer particles are attached to the dehydrated polymer, and the polymer is then dried.

特開2021-166968号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-166968

吸収性物品は、吸水性ポリマー以外にも、熱可塑性樹脂、セルロース等を含んでおり、これらが一体化された構成を有する。しかしながら、特許文献1には、使用済み吸収性物品から高吸水性ポリマーを取り出す手段については開示されていない。さらに、特許文献1に記載の方法では、大量の処理剤や大型の装置を要する可能性があり、より効率的な吸収性物品のリサイクル技術が望まれている。 Absorbent articles contain not only water-absorbent polymers but also thermoplastic resins, cellulose, etc., and have an integrated structure. However, Patent Document 1 does not disclose a means for extracting superabsorbent polymers from used absorbent articles. Furthermore, the method described in Patent Document 1 may require large amounts of processing agents and large equipment, and more efficient recycling technology for absorbent articles is desired.

本発明の課題は、吸収性物品を含む廃棄物から効率的に吸水性樹脂を分離する技術に関する。 The present invention relates to a technology for efficiently separating water-absorbent resin from waste materials containing absorbent articles.

本発明の一形態に係る吸水性樹脂の分離方法は、吸水性樹脂と熱可塑性樹脂とを有する吸水した吸収性物品を含む被処理物から、前記吸水性樹脂を分離する方法である。
前記吸水性樹脂の分離方法は、
前記被処理物を攪拌し、かつ乾燥させる乾燥ステップと、
前記被処理物を、前記熱可塑性樹脂の軟化点以上、前記吸水性樹脂の熱分解温度未満の温度で加熱する加熱ステップと、
前記加熱ステップ後に、前記被処理物を攪拌し、かつ前記熱可塑性樹脂の軟化点未満まで冷却することで、粒状体を得る粒状化ステップと、
前記粒状体の粒度に基づいて前記吸水性樹脂を分離する分離ステップと、を含む。
A method for separating a water-absorbent resin according to one embodiment of the present invention is a method for separating the water-absorbent resin from a processing target including an absorbent article that has absorbed water and contains a water-absorbent resin and a thermoplastic resin.
The method for separating the water-absorbent resin comprises:
a drying step of stirring and drying the object to be treated;
a heating step of heating the object to be treated at a temperature equal to or higher than the softening point of the thermoplastic resin and lower than the thermal decomposition temperature of the water-absorbing resin;
a granulation step of stirring the material to be treated after the heating step and cooling it to a temperature lower than the softening point of the thermoplastic resin to obtain granules;
and a separation step of separating the water-absorbent resin based on the particle size of the granular material.

本発明によれば、吸収性物品を含む廃棄物から効率的に吸水性樹脂を分離することが可能となる。 The present invention makes it possible to efficiently separate water-absorbent resin from waste containing absorbent articles.

本発明の一実施形態に利用可能な粒状化装置の概略構成図である。1 is a schematic diagram of a granulation device that can be used in one embodiment of the present invention. 上記粒状化装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the granulation device. 上記実施形態に係る吸水性樹脂の分離方法を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a method for separating a water-absorbent resin according to the embodiment. 上記実施形態の変形例に係る吸水性樹脂含有粒状体の製造方法を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a method for producing water-absorbent resin-containing granules according to a modified example of the embodiment. 上記実施形態の変形例に係る吸水性樹脂低含有粒状体(粒状体)の製造方法を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a method for producing a granular material with a low water-absorbent resin content (granular material) according to a modified example of the embodiment.

[本発明の実施形態の概略説明]
本発明の一実施形態に係る吸水性樹脂の分離方法は、吸水した吸収性物品を含む被処理物を粒状化して粒度の異なる粒状体を形成し、吸水性樹脂と熱可塑性樹脂等のその他の材料とを粒度によって分離するように構成される。これにより、本実施形態では、複数の部材が一体化された吸収性物品から、吸水性樹脂を効率よく分離することができ、吸水性樹脂のリサイクルが可能となる。さらに、本実施形態では、吸水性樹脂の含有率の低い粒状体を回収することもでき、この粒状体をリサイクル材として有効活用することもできる。したがって、本実施形態に係る分離方法は、使用済み吸収性物品を含む廃棄物のリサイクルの促進に寄与し、ひいては資源循環型社会の実現に寄与する。
[Outline of an embodiment of the present invention]
A method for separating a water-absorbent resin according to one embodiment of the present invention is configured to granulate a material to be treated, including absorbent articles that have absorbed water, to form granules of different particle sizes, and separate the water-absorbent resin from other materials, such as thermoplastic resin, based on particle size. This allows the water-absorbent resin to be efficiently separated from absorbent articles that are formed by integrating multiple components, thereby enabling the water-absorbent resin to be recycled. Furthermore, the present embodiment also allows the recovery of granules with a low content of water-absorbent resin, which can be effectively used as recycled material. Therefore, the separation method according to the present embodiment contributes to promoting the recycling of waste, including used absorbent articles, and ultimately contributes to the realization of a resource-circulating society.

本実施形態において、吸収性物品とは、吸水性樹脂と熱可塑性樹脂とを有し、液体を吸収可能な物品を意味する。本実施形態に係る吸収性物品は、例えば、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、尿取りパッド、パンティライナー、ペット用トイレシート、簡易トイレ、ドリップシート、保冷剤、消臭剤から選択された1以上の物品を含む。なお、「ドリップシート」は、肉や魚等の食材の余分な水分(体液等)を吸収する吸水シートを意味する。本実施形態において、吸水した吸収性物品は、主に吸水性樹脂によって水分を吸収した吸収性物品を意味する。ここでいう水分は、尿や経血などの体液であってもよい。つまり、吸水した吸収性物品は、使用済みの吸収性物品であってもよい。 In this embodiment, the absorbent article refers to an article that contains a water-absorbent resin and a thermoplastic resin and is capable of absorbing liquid. Absorbent articles according to this embodiment include, for example, one or more articles selected from disposable diapers, sanitary napkins, urine-absorbing pads, panty liners, pet toilet sheets, portable toilets, drip sheets, ice packs, and deodorizers. Note that a "drip sheet" refers to a water-absorbent sheet that absorbs excess water (such as body fluids) from food ingredients such as meat and fish. In this embodiment, an absorbent article that has absorbed water refers to an absorbent article that has absorbed water primarily by a water-absorbent resin. The water referred to here may be body fluids such as urine or menstrual blood. In other words, an absorbent article that has absorbed water may be a used absorbent article.

使い捨ておむつ、生理用ナプキン等の体液の吸収に用いられる吸収性物品は、一般に、吸水性樹脂を含む吸収体と、吸収体の表裏を被覆するシート材と、を含み、各部材が接着剤等によって接合された構成を有する。当該シート材は、例えば、熱可塑性樹脂及び/又はセルロース等を含む。吸収体は、吸水性樹脂を含む吸収性コアを少なくとも含み、さらに吸収性コアを被覆するコアラップシートを含んでいてもよい。コアラップシートは、例えば、セルロース等の親水性材料からなる。また、吸収性コアは、吸水性樹脂の他、セルロースからなるパルプ等の親水性材料を含んでいてもよい。 Absorbent articles used to absorb bodily fluids, such as disposable diapers and sanitary napkins, generally comprise an absorbent body containing a water-absorbent resin and sheet materials covering the front and back of the absorbent body, with these components joined together with adhesives or the like. The sheet materials may contain, for example, thermoplastic resin and/or cellulose. The absorbent body includes at least an absorbent core containing a water-absorbent resin and may further include a core wrap sheet covering the absorbent core. The core wrap sheet is made of a hydrophilic material, such as cellulose. The absorbent core may also contain a hydrophilic material, such as cellulose pulp, in addition to the water-absorbent resin.

本実施形態において、吸水性樹脂は、吸水性を有する樹脂であり、例えば、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、カルボキシル基又はその塩を有する高分子化合物の部分架橋体、多糖類の部分架橋体等から選択される1以上の吸水性樹脂を含む。カルボキシル基又はその塩を有する高分子化合物の部分架橋体は、ポリアクリル酸塩架橋体、ポリ(ビニルアルコール/アクリル酸塩)共重合体(架橋体)、澱粉-アクリル酸塩グラフト共重合体(架橋体)及びポリビニルアルコール-ポリ無水マレイン酸塩グラフト共重合体(架橋体)等を含む。多糖類の部分架橋体は、カルボキシメチルセルロース塩架橋体等を含む。
また、上記吸水性樹脂を構成する「塩」としては、例えば、アルカリ金属塩(ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム塩、マグネシウム塩、バリウム塩等)、アンモニウム塩(第四級アンモニウム塩、第四級アルキルアンモニウム塩等)等から選択された1以上の塩を含む。
本発明の吸水性樹脂は、好ましくは、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム又はポリアクリル酸ナトリウム架橋体から選択された1以上の吸水性樹脂を含む。
In this embodiment, the water-absorbent resin is a resin having water-absorbing properties, and includes, for example, one or more water-absorbent resins selected from polyacrylic acid, polyacrylic acid salts, partially crosslinked polymeric compounds having carboxyl groups or salts thereof, partially crosslinked polysaccharides, etc. Partially crosslinked polymeric compounds having carboxyl groups or salts thereof include crosslinked polyacrylates, poly(vinyl alcohol/acrylate) copolymers (crosslinked), starch-acrylate graft copolymers (crosslinked), and polyvinyl alcohol-polymaleic anhydride graft copolymers (crosslinked). Partially crosslinked polysaccharides include crosslinked carboxymethyl cellulose salts, etc.
Furthermore, the "salt" constituting the water absorbent resin includes, for example, one or more salts selected from alkali metal salts (sodium salts, potassium salts, lithium salts, etc.), alkaline earth metal salts (calcium salts, magnesium salts, barium salts, etc.), ammonium salts (quaternary ammonium salts, quaternary alkylammonium salts, etc.), etc.
The water-absorbing resin of the present invention preferably contains one or more water-absorbing resins selected from polyacrylic acid, sodium polyacrylate, or a crosslinked sodium polyacrylate.

本実施形態において、熱可塑性樹脂は、特定の種類に限定されず、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリスチレンなどが挙げられる。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、例えば、吸収性物品におけるシート材や外装材等として用いられる。また、熱可塑性樹脂は、吸収性物品以外の被処理物にも含まれていてもよい。 In this embodiment, the thermoplastic resin is not limited to a specific type, and examples include polyolefin, polyester, polystyrene, etc. Examples of polyolefin include polyethylene and polypropylene. Examples of polyester include polyethylene terephthalate, etc. These thermoplastic resins are used, for example, as sheet materials or exterior materials in absorbent articles. Thermoplastic resins may also be contained in objects to be treated other than absorbent articles.

本実施形態に係る被処理物は、少なくとも吸水した吸収性物品を含んでおり、他の廃棄物、副材等を含んでいてもよい。当該他の廃棄物は、特に限定されず、例えば、使用済みの包装容器(食品容器やボトル等)や、海洋ゴミ、家庭や事業場などから出されたその他の廃棄物を含んでいてもよい。 The object to be treated in this embodiment includes at least absorbent articles that have absorbed water, and may also include other waste, secondary materials, etc. The other waste is not particularly limited and may include, for example, used packaging containers (food containers, bottles, etc.), marine debris, and other waste generated by households, businesses, etc.

本実施形態において、被処理物には、セルロースが含まれることが好ましい。被処理物がセルロースを含むことで、後述するように、加熱ステップS2で被処理物の一部を炭化しやすくなる。セルロースは、吸収性物品に含まれていてもよいし、吸収性物品以外の被処理物に含まれていてもよい。 In this embodiment, the material to be treated preferably contains cellulose. When the material to be treated contains cellulose, it becomes easier to carbonize a portion of the material to be treated in heating step S2, as described below. The cellulose may be contained in an absorbent article, or may be contained in a material to be treated other than an absorbent article.

本実施形態において、「粒状」とは破砕された被処理物の各砕片の形状を意味する。また、「粒状体」とは、相互に分離した複数の砕片の集合体を意味する。更に、「粒状化」とは、被処理物を粒状体とすることを意味する。本実施形態における粒状体の最大径は、取り扱い性の観点から、好ましくは5cm以下であり、より好ましくは1cm以下であり、更に好ましくは0.5cm以下である。 In this embodiment, "granular" refers to the shape of each fragment of the crushed material. Furthermore, "granular body" refers to an aggregate of multiple fragments that are separated from each other. Furthermore, "granulation" refers to converting the material into granular bodies. In this embodiment, the maximum diameter of the granular bodies is preferably 5 cm or less, more preferably 1 cm or less, and even more preferably 0.5 cm or less, from the standpoint of ease of handling.

本実施形態において、粒状体の粒度とは、粒状体のサイズの度合いを意味する。つまり、粒状体の粒度は、粒状体をサイズ毎に分離する際の基準となる。ここでいう粒状体のサイズは、各粒状体を球体と仮定した場合の直径に相当する粒径の範囲として定義されてもよいが、粒状体のサイズを分類できれば厳密に粒径で定義されなくてもよい。例えば粒状体の粒度は、ふるいの目開きや、分級機において設定された分級点などによって規定され得る。 In this embodiment, the particle size of a granular material refers to the degree of size of the granular material. In other words, the particle size of a granular material serves as a standard for separating granular materials by size. The size of a granular material here may be defined as a range of particle sizes equivalent to the diameter of each granular material if it were assumed to be a sphere, but it does not have to be strictly defined by particle size as long as the granular material can be classified by size. For example, the particle size of a granular material may be determined by the opening of a sieve or the classification point set in a classifier.

[粒状化装置の構成]
まず、本実施形態に係る分離方法に使用可能な処理装置の一例として、粒状化装置100について説明する。図1は粒状化装置100を正面から示しており、図2は粒状化装置100を側方から示している。粒状化装置100は、処理槽101を有する。処理槽101は、壁部101aと収容部101bとを有する。収容部101bは、粒状化装置100による粒状化処理の対象となる被処理物を収容可能であり、周囲を壁部101aによって囲まれた処理槽101の内部空間として構成される。図1,2はそれぞれ、壁部101aを鉛直方向に破断した縦断面で示すことで、収容部101bの内部を示している。処理槽101では、被処理物の出し入れのための収容部101b内への外部からのアクセスが可能なように、壁部101aの一部が開閉可能に構成されている。
[Configuration of Granulation Device]
First, a granulation apparatus 100 will be described as an example of a processing apparatus that can be used in the separation method according to this embodiment. FIG. 1 shows the granulation apparatus 100 from the front, and FIG. 2 shows the granulation apparatus 100 from the side. The granulation apparatus 100 includes a processing tank 101. The processing tank 101 includes a wall 101a and a storage section 101b. The storage section 101b can store materials to be granulated by the granulation apparatus 100, and is configured as an internal space of the processing tank 101 surrounded by the wall 101a. FIGS. 1 and 2 each show a vertical cross section of the wall 101a, illustrating the interior of the storage section 101b. In the processing tank 101, a portion of the wall 101a is configured to be openable and closable, allowing external access to the storage section 101b for loading and unloading materials.

また、粒状化装置100は、攪拌シャフト102を更に有する。攪拌シャフト102は、軸部102aと複数の羽根部102bとを有する。軸部102aは、水平方向側方に延びる回転軸Cを中心に回転可能な丸棒状の部材として構成される。軸部102aでは、両端部が収容部101bの側方において壁部101aによって支持され、壁部101aに支持された両端部間の部分が収容部101b内に位置する。複数の羽根部102bは、軸部102aにおける収容部101b内に位置する部分全体に実質的に偏りなく、長手方向に沿って間隔をあけて設けられている。また、各羽根部102bは、軸部102aの外周面から径方向の様々な方向に突出している。 The granulation device 100 also includes an agitator shaft 102. The agitator shaft 102 has a shaft portion 102a and multiple blade portions 102b. The shaft portion 102a is configured as a round bar-shaped member that can rotate around a rotation axis C that extends horizontally to the side. Both ends of the shaft portion 102a are supported by the wall portion 101a on the sides of the storage portion 101b, and the portion between the both ends supported by the wall portion 101a is located within the storage portion 101b. The multiple blade portions 102b are spaced apart along the longitudinal direction, with no substantial bias over the entire portion of the shaft portion 102a located within the storage portion 101b. Furthermore, each blade portion 102b protrudes in various radial directions from the outer circumferential surface of the shaft portion 102a.

更に、粒状化装置100は、ヒータ103を有する。ヒータ103は、処理槽101の壁部101aの外側に取り付けられている。ヒータ103は、通電によって壁部101aを介して収容部101b内の温度を上昇させることが可能に構成されている。つまり、粒状化装置100では、ヒータ103によって収容部101bに収容された被処理物を加熱することができる。なお、ヒータ103における加熱方式や設置位置などの各構成は、処理槽101の構成や被処理物の性質などに応じて様々に決定可能である。 The granulation device 100 also has a heater 103. The heater 103 is attached to the outside of the wall 101a of the treatment tank 101. The heater 103 is configured so that it can raise the temperature inside the storage section 101b through the wall 101a when current is applied. In other words, in the granulation device 100, the heater 103 can heat the workpiece stored in the storage section 101b. Note that the configuration of the heater 103, such as the heating method and installation position, can be determined in various ways depending on the configuration of the treatment tank 101 and the properties of the workpiece.

加えて、粒状化装置100は、送風機構104を更に有する。送風機構104は、給気部104aと排気部104bとを有する。給気部104a及び排気部104bは、それぞれ処理槽101の壁部101aに設けられ、収容部101bを挟んで相互に側方に対向している。送風機構104は、給気部104aから収容部101b内に空気を供給し、排気部104bから処理槽101内の空気を排出することで、収容部101b内に送風を行うことが可能に構成されている。このため、粒状化装置100では、送風機構104によって被処理物の冷却時における温度の下降を促進することができる。なお、粒状化装置100において送風機構104による送風に用いる気体は、空気に限定されず、例えば、窒素などの不活性ガスなどであってもよい。 In addition, the granulation device 100 further includes a blower mechanism 104. The blower mechanism 104 includes an air supply section 104a and an exhaust section 104b. The air supply section 104a and the exhaust section 104b are each provided on the wall section 101a of the treatment tank 101 and face each other laterally across the storage section 101b. The blower mechanism 104 is configured to supply air into the storage section 101b through the air supply section 104a and exhaust air from the treatment tank 101 through the exhaust section 104b, thereby blowing air into the storage section 101b. Therefore, in the granulation device 100, the blower mechanism 104 can promote a decrease in temperature when cooling the workpiece. Note that the gas used to blow air by the blower mechanism 104 in the granulation device 100 is not limited to air and may be, for example, an inert gas such as nitrogen.

以上のような構成により、粒状化装置100は、回転軸Cを中心として軸部102aを回転させることで、収容部101b内において複数の羽根部102bから加わる力と重力との相互作用によって被処理物を良好に攪拌することができる。したがって、粒状化装置100は、ヒータ103及び/又は送風機構104による温度制御と、攪拌処理とを組み合わせて行うことができ、後述する乾燥ステップS1、加熱ステップS2及び粒状化ステップS3を行うことができる。 With the above-described configuration, the granulation device 100 rotates the shaft portion 102a around the rotation axis C, allowing the interaction of gravity and the force applied by the multiple blade portions 102b within the storage portion 101b to effectively agitate the material to be processed. Therefore, the granulation device 100 can combine temperature control using the heater 103 and/or the air blowing mechanism 104 with agitation, and can perform the drying step S1, heating step S2, and granulation step S3 described below.

なお、粒状化装置100の構成は、上記に限定されず、様々に変更することができる。例えば、粒状化装置100では、軸部102aの回転軸Cが、水平方向に沿って延びていることは必須ではなく、水平面に対して傾いていてもよい。しかし、粒状化装置100において重力による攪拌作用を有効に得るためには、少なくとも軸部102aの回転軸Cが鉛直方向に対して傾いていることが必要であり、軸部102aの回転軸Cの水平面に対する角度が小さいことが好ましい。具体的に、粒状化装置100では、軸部102aの回転軸Cの水平面に対する角度が、30°以下であることが好ましい。 The configuration of the granulation device 100 is not limited to the above and can be modified in various ways. For example, in the granulation device 100, the rotation axis C of the shaft portion 102a does not necessarily have to extend horizontally; it may be tilted relative to the horizontal plane. However, to effectively utilize the stirring effect of gravity in the granulation device 100, it is necessary that at least the rotation axis C of the shaft portion 102a be tilted relative to the vertical direction, and it is preferable that the angle of the rotation axis C of the shaft portion 102a relative to the horizontal plane be small. Specifically, in the granulation device 100, it is preferable that the angle of the rotation axis C of the shaft portion 102a relative to the horizontal plane be 30° or less.

[吸水性樹脂の分離方法]
図3に示すように、本実施形態に係る吸水性樹脂の分離方法では、乾燥ステップS1と、加熱ステップS2と、粒状化ステップS3と、分離ステップS4と、を含む。本実施形態では、乾燥ステップS1、加熱ステップS2、及び粒状化ステップS3に粒状化装置100を用いる例を挙げて説明する。この例では、まず、吸収性物品を含む被処理物を処理槽101の収容部101b内に収容し、乾燥ステップS1を行う。
[Method for separating water-absorbent resin]
3, the method for separating a water-absorbent resin according to this embodiment includes a drying step S1, a heating step S2, a granulation step S3, and a separation step S4. In this embodiment, an example will be described in which the granulation device 100 is used in the drying step S1, the heating step S2, and the granulation step S3. In this example, first, the object to be treated, including absorbent articles, is placed in the storage section 101b of the treatment tank 101, and the drying step S1 is performed.

(乾燥ステップS1)
乾燥ステップS1では、被処理物を攪拌し、かつ乾燥させる。これにより、被処理物に含まれる水分が蒸発して被処理物が軽量化するとともに、攪拌によって被処理物が破砕される。本実施形態では、粒状化装置100のヒータ103によって収容部101b内の温度を調整しつつ、攪拌シャフト102を回転させ、処理槽101の収容部101b内に収容された被処理物を攪拌する。
(Drying step S1)
In the drying step S1, the material is agitated and dried. This evaporates the moisture contained in the material, reducing the material's weight, and the agitation crushes the material. In this embodiment, the heater 103 of the granulation device 100 adjusts the temperature inside the storage section 101b, while the agitation shaft 102 rotates to agitate the material stored in the storage section 101b of the treatment tank 101.

本ステップにおける乾燥温度は特に限定されないが、40℃以上であって、後述する熱可塑性樹脂の軟化点未満とすることができる。当該乾燥温度は、略一定に維持されていてもよいが、加熱ステップS2へ円滑に移行する観点から、連続的又は段階的に上昇するように設定されることが好ましい。昇温させる場合の昇温速度は0.001℃/分以上20℃/分以下であることが好ましい。 The drying temperature in this step is not particularly limited, but can be 40°C or higher and lower than the softening point of the thermoplastic resin described below. The drying temperature may be maintained approximately constant, but from the perspective of smoothly transitioning to heating step S2, it is preferable to set it so that it increases continuously or in stages. When increasing the temperature, the rate of temperature increase is preferably 0.001°C/min or higher and 20°C/min or lower.

仮に攪拌せずに乾燥させた場合、吸水性樹脂に保持されていた水分が外部に染み出す際に、吸水性樹脂とパルプやコアラップシート等の他の親水性の高い材料とが水分を介し結合しやすくなる。この状態で乾燥させた場合、吸水性樹脂と他の材料が固着して塊状になり、吸水性樹脂の分離が難しくなる。これに対し、本実施形態では、攪拌しながら乾燥することで、吸水性樹脂と他の材料との分離を促進しつつ、吸水性樹脂中の水分量を減少させることができる。 If drying were performed without stirring, when the moisture held in the water-absorbent resin seeps out, the water-absorbent resin would easily bond with other highly hydrophilic materials such as pulp or core wrap sheets via the moisture. If drying were performed in this state, the water-absorbent resin and other materials would adhere to each other and form clumps, making it difficult to separate the water-absorbent resin. In contrast, in this embodiment, drying while stirring can promote separation of the water-absorbent resin from other materials while reducing the amount of moisture in the water-absorbent resin.

また、上述のように、吸収性物品では、吸水性樹脂がパルプやシート材と一体化していることが多い。このため、本ステップでは、吸収性物品を破砕することで吸水性樹脂を露出させることが好ましい。これにより、吸水性樹脂の水分量をより効率よく減少させることができるとともに、吸水性樹脂と他の材料との分離をより促進させることができる。 Furthermore, as mentioned above, in absorbent articles, the water-absorbent resin is often integrated with pulp or sheet material. For this reason, in this step, it is preferable to crush the absorbent article to expose the water-absorbent resin. This makes it possible to more efficiently reduce the moisture content of the water-absorbent resin and further promote separation of the water-absorbent resin from other materials.

(加熱ステップS2)
続いて、加熱ステップS2では、被処理物を、熱可塑性樹脂の軟化点以上、吸水性樹脂の熱分解温度未満の温度で加熱する。これにより、熱可塑性樹脂は軟化して変形しやすくなる一方で、吸水性樹脂は熱分解せずに分子構造が維持される。したがって、吸水性樹脂に対し、熱可塑性樹脂の物性を大きく変化させることができる。本実施形態では、例えば、ヒータ103によって被処理物の温度が調整される。また本ステップにおいても、例えば攪拌シャフト102を回転させることにより、攪拌することが好ましい。これにより、被処理物を均質に加熱することができるとともに、被処理物を破砕しやすくなる。
(Heating step S2)
Next, in heating step S2, the workpiece is heated to a temperature equal to or higher than the softening point of the thermoplastic resin and lower than the thermal decomposition temperature of the water-absorbent resin. This softens the thermoplastic resin and makes it more deformable, while the water-absorbent resin maintains its molecular structure without thermal decomposition. This allows the physical properties of the thermoplastic resin to be significantly altered relative to the water-absorbent resin. In this embodiment, the temperature of the workpiece is adjusted by, for example, a heater 103. Also in this step, it is preferable to stir the workpiece by, for example, rotating the stirring shaft 102. This allows the workpiece to be heated uniformly and makes it easier to crush.

本実施形態において、「軟化点」とは、被処理物に含まれる熱可塑性樹脂が急速に軟化を開始する温度を意味する。被処理物に複数の熱可塑性樹脂が含まれる場合、「熱可塑性樹脂の軟化点」として、任意の熱可塑性樹脂の軟化点を選択することができるが、好ましくは、被処理物に含まれる最も軟化点の高い熱可塑性樹脂の軟化点を選択することができる。被処理物に含まれる熱可塑性樹脂の軟化点は、含まれる熱可塑性樹脂が特定できる場合、あらかじめ測定したビカット軟化温度を使用することができる。ビカット軟化温度はJIS K 7206:2016(ISO 306:2013)に準拠して測定することができる。また、被処理物に含まれる熱可塑性樹脂の軟化点は、含まれる熱可塑性樹脂が特定できていない場合、被処理物から樹脂を取り出し、ビカット軟化温度を測定することで、その値を用いることができる。例えば、ポリプロピレンの軟化温度は160~200℃であり、ポリエチレンテレフタレートの軟化温度は200~250℃である。 In this embodiment, "softening point" refers to the temperature at which the thermoplastic resin contained in the workpiece begins to rapidly soften. When the workpiece contains multiple thermoplastic resins, the softening point of any of the thermoplastic resins can be selected as the "softening point of the thermoplastic resin." However, the softening point of the thermoplastic resin with the highest softening point can be selected. If the thermoplastic resin contained in the workpiece can be identified, the softening point of the thermoplastic resin can be determined by measuring its Vicat softening temperature in advance. The Vicat softening temperature can be measured in accordance with JIS K 7206:2016 (ISO 306:2013). Furthermore, if the thermoplastic resin contained in the workpiece cannot be identified, the softening point of the thermoplastic resin contained in the workpiece can be determined by removing the resin from the workpiece and measuring its Vicat softening temperature. For example, the softening point of polypropylene is 160-200°C, and the softening point of polyethylene terephthalate is 200-250°C.

本実施形態において、吸水性樹脂の「熱分解温度」とは、熱により分子鎖が切断され、低分子化する際の温度である。熱分解温度は、示差熱熱重量同時測定装置(TG-DTA)を用いて、大気雰囲気中において吸水性樹脂の試料を所定の昇温速度(5~10℃/min)で加熱した際に、試料の重量が5%減少する温度とする。例えば、本実施形態において、吸水性樹脂の熱分解温度は、450~500℃であり得る。架橋された構造を有し軟化点を持たない吸水性樹脂では、熱分解温度において大きな物性の変化が生じ得る。 In this embodiment, the "thermal decomposition temperature" of a water-absorbent resin is the temperature at which heat causes molecular chains to break down and become smaller molecules. The thermal decomposition temperature is the temperature at which the weight of a water-absorbent resin sample decreases by 5% when heated in an air atmosphere at a predetermined heating rate (5-10°C/min) using a thermogravimetric and differential thermal analyzer (TG-DTA). For example, in this embodiment, the thermal decomposition temperature of the water-absorbent resin may be 450-500°C. Water-absorbent resins that have a crosslinked structure and no softening point may experience significant changes in their physical properties at the thermal decomposition temperature.

本ステップの加熱温度は、略一定に維持されていてもよく、熱可塑性樹脂の軟化点以上、吸水性樹脂の熱分解温度未満の範囲内で変化してもよい。具体的に、本ステップの最高温度は、好ましくは150℃以上、より好ましくは200℃以上であり、好ましくは450℃以下、より好ましくは350℃以下である。また、本ステップにおける上記最高温度の維持時間は、好ましくは60分以上、より好ましくは120分以上であり、好ましくは480分以下、より好ましくは300分以下である。 The heating temperature in this step may be maintained approximately constant, or may vary within a range above the softening point of the thermoplastic resin and below the thermal decomposition temperature of the water-absorbent resin. Specifically, the maximum temperature in this step is preferably 150°C or higher, more preferably 200°C or higher, and preferably 450°C or lower, more preferably 350°C or lower. Furthermore, the time for which the maximum temperature is maintained in this step is preferably 60 minutes or longer, more preferably 120 minutes or longer, and preferably 480 minutes or shorter, more preferably 300 minutes or shorter.

なお、本ステップでは、被処理物の炭化が進行する温度条件で行うことで、被処理物の一部を炭化させてもよい。特に、被処理物がセルロースなどの易炭化性の成分を含む場合には、本ステップにおいて炭化物が生成されやすくなる。被処理物の一部を炭化させることにより、脆性の高い炭化物が生成され、次の粒状化ステップS3において細かい粒状体が形成されやすくなる。 In this step, a portion of the material to be treated may be carbonized by performing the step under temperature conditions that promote carbonization of the material. In particular, if the material to be treated contains easily carbonized components such as cellulose, carbonized material is more likely to be produced in this step. By carbonizing a portion of the material to be treated, highly brittle carbonized material is produced, which makes it easier to form fine granules in the subsequent granulation step S3.

(粒状化ステップS3)
加熱ステップS2の後には、粒状化ステップS3が行われる。粒状化ステップS3では、被処理物を攪拌し、かつ熱可塑性樹脂の軟化点未満まで冷却することで、粒状体を得る。本ステップにより、被処理物の均質化、高密度化、及び軽量化が促進されるとともに、相互に分離した状態の粒状体を得ることができる。本実施形態の粒状化ステップS3では、例えば、ヒータ103による被処理物の加熱を停止する一方で、攪拌シャフト102によって被処理物の攪拌を行う。さらに、本実施形態の粒状化ステップS3では、送風機構104によって送風することが好ましい。これにより、収容部101bにおいて加熱された被処理物の温度を速やかに下降させることができる。但し、本ステップにおける送風機構104の使用は必須ではない。
(Granulation step S3)
The heating step S2 is followed by the granulation step S3. In the granulation step S3, the workpiece is agitated and cooled below the softening point of the thermoplastic resin to obtain granules. This step promotes homogenization, densification, and weight reduction of the workpiece, while also producing granules that are separated from one another. In the granulation step S3 of this embodiment, for example, heating of the workpiece by the heater 103 is stopped, while the workpiece is agitated by the agitation shaft 102. Furthermore, in the granulation step S3 of this embodiment, it is preferable to blow air using the air blowing mechanism 104. This allows the temperature of the heated workpiece in the storage section 101b to be quickly reduced. However, the use of the air blowing mechanism 104 in this step is not essential.

熱によって軟化した熱可塑性樹脂が冷却する過程では、降温に伴う硬化とシキソトロピー性による粘性の増大とが同時に進行する。本実施形態の粒状化ステップS3では、冷却に伴って攪拌が行われることで、シキソトロピー性によって熱可塑性樹脂の粘度を低い状態に維持しつつ、熱可塑性樹脂の硬化を進行させる。これにより、熱可塑性樹脂が塊状の大きな粒状体を形成することなく、細かく破砕されて粒度の小さい粒状体を形成することができる。また、加熱ステップS2において脆性の高い炭化物が生成された場合、本ステップの攪拌によって炭化物も細かく破砕され、粒度の小さい粒状体を形成し得る。 As the thermoplastic resin softened by heat cools, hardening due to the drop in temperature and an increase in viscosity due to thixotropy occur simultaneously. In the granulation step S3 of this embodiment, stirring is performed as the resin cools, allowing the thermoplastic resin to harden while maintaining a low viscosity due to its thixotropy. This allows the thermoplastic resin to be finely crushed to form small-particle-size granules without forming large, clumped granules. Furthermore, if highly brittle carbides are produced in the heating step S2, the stirring in this step can also finely crush the carbides, forming small-particle-size granules.

一方で、熱分解されていない吸水性樹脂は、熱可塑性樹脂や炭化物よりも破砕されにくい。本ステップにおいて冷却されながら攪拌されることで、吸水性樹脂が他の粒状体と結合した塊状になることが抑制される。したがって、本ステップにより、吸水性樹脂が、他の粒状体よりもサイズの大きい粒状体を構成し得る。 On the other hand, non-pyrolyzed water-absorbent resin is less likely to be crushed than thermoplastic resin or carbonized material. By stirring while cooling in this step, the water-absorbent resin is prevented from bonding with other granules and forming clumps. Therefore, this step allows the water-absorbent resin to form granules that are larger in size than the other granules.

このように、本ステップでは、粒度の異なる粒状体が形成される。大きい粒度の粒状体は、吸水性樹脂を多く含み、小さな粒度の粒状体は、主に熱可塑性樹脂、炭化物等で構成される。これらの粒状体は、乾燥しており相互に分離しやすい形態を有する。したがって、これらの粒状体を粒度によって分離することで、吸水性樹脂を多く含む粒状体を容易に分離することが可能となる。 In this way, in this step, granules of different particle sizes are formed. Larger granules contain a large amount of water-absorbent resin, while smaller granules are mainly composed of thermoplastic resin, carbide, etc. These granules are dry and have a form that makes them easy to separate from each other. Therefore, by separating these granules by particle size, it becomes possible to easily separate the granules that contain a large amount of water-absorbent resin.

(分離ステップS4)
続いて、分離ステップS4では、粒状体の粒度に基づいて吸水性樹脂を分離する。本実施形態における吸水性樹脂の分離は、吸水性樹脂のみで構成された粒状体を分離する態様に限定されず、均質に混合された分離前の粒状体よりも、分離後の第1粒状体における吸水性樹脂の含有率が高くなるように粒状体の一部を分離する態様を含む。
(Separation step S4)
Subsequently, in a separation step S4, the water-absorbent resin is separated based on the particle size of the granules. The separation of the water-absorbent resin in this embodiment is not limited to a mode in which granules composed only of the water-absorbent resin are separated, but also includes a mode in which a part of the granules is separated so that the content of the water-absorbent resin in the first granules after separation is higher than that in the homogeneously mixed granules before separation.

本実施形態では、例えば、粒状化装置100の収容部101bから粒状体を取り出し、ふるい、分級機等の器具や装置を用いて粒状体を粒度によって分離する。分離方法としては乾式でも湿式でもよいが、乾燥状態の粒状体を取り扱うため、乾式であることが好ましい。本ステップでは、比較的単純な装置構成で自動的に吸水性樹脂を分離する観点から、振動ふるい機を用いることが好ましい。また、本ステップでは、粒状体を少なくとも2つの粒度に分離すればよいが、3以上の粒度に分離してもよい。 In this embodiment, for example, the granular material is removed from the storage section 101b of the granulation device 100, and the granular material is separated by particle size using tools or devices such as a sieve or classifier. The separation method may be either dry or wet, but a dry method is preferred because dry granular material is being handled. In this step, it is preferable to use a vibrating sieve machine, as it allows for automatic separation of the water-absorbent resin with a relatively simple device configuration. In this step, it is sufficient to separate the granular material into at least two particle sizes, but it may also be separated into three or more particle sizes.

本実施形態では、例えば、第1粒度を有する第1粒状体と、第1粒度よりも粒度の小さい第2粒度を有する第2粒状体と、を分離することができる。第1粒状体は、吸水性樹脂を含む吸水性樹脂含有粒状体として構成される。第2粒状体は、吸水性樹脂の含有量が第1粒状体よりも低く、吸水性樹脂以外の成分を主に含む吸水性樹脂低含有粒状体として構成される。第1粒状体における吸水性樹脂の含有率は、好ましくは31質量%以上、より好ましくは50質量%以上である。第2粒状体は、例えば、熱可塑性樹脂、炭化物等から選択された1又は複数の成分を含む。第2粒状体における吸水性樹脂の含有率は、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。 In this embodiment, for example, it is possible to separate first granules having a first particle size from second granules having a second particle size smaller than the first particle size. The first granules are configured as water-absorbent-polymer-containing granules containing a water-absorbent polymer. The second granules are configured as low-absorbent-polymer granules containing a lower water-absorbent polymer content than the first granules and primarily containing components other than the water-absorbent polymer. The water-absorbent polymer content in the first granules is preferably 31% by mass or more, more preferably 50% by mass or more. The second granules contain, for example, one or more components selected from thermoplastic resins, carbides, etc. The water-absorbent polymer content in the second granules is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less.

本実施形態では、例えば、粒状化ステップS3を行った後の粒状体の粒度分布が、第1粒度に対応する第1ピークと、第2粒度に対応する第2ピークを有していることが好ましい。粒度分布におけるピークとは、粒径を横軸、頻度(%)を縦軸として粒度分布のグラフを作成した場合に、上に凸な山状となる部分のピークを意味する。複数の粒度分布のうち、ピークの高い順に2つ粒度を選択し粒度の大きい方を第1粒度とし、もう一方を第2粒度とする。また、「第1粒度が第1ピークに対応する」とは、第1粒度が第1ピークに対応する粒径を含むように設定されていることを意味する。「第2粒度が第2ピークに対応する」とは、第2粒度が第2ピークに対応する粒径を含むように設定されていることを意味する。粒度分布がこのように2つ以上の山を持つ形状となることで、吸水性樹脂を多く含む第1粒状体を、第2粒状体からより確実に分離することができる。 In this embodiment, for example, it is preferable that the particle size distribution of the granular material after granulation step S3 has a first peak corresponding to the first particle size and a second peak corresponding to the second particle size. The peak in the particle size distribution refers to the peak that forms an upward convex mountain when a particle size distribution graph is created with particle size on the horizontal axis and frequency (%) on the vertical axis. From among the multiple particle size distributions, two particle sizes are selected in descending order of peak height, with the larger particle size designated as the first particle size and the other designated as the second particle size. Furthermore, "the first particle size corresponds to the first peak" means that the first particle size is set to include a particle size corresponding to the first peak. "The second particle size corresponds to the second peak" means that the second particle size is set to include a particle size corresponding to the second peak. Having a particle size distribution with two or more peaks in this manner allows for more reliable separation of the first granular material, which contains a large amount of water-absorbent resin, from the second granular material.

また、第1粒度の粒径の下限値は、粒度分布のグラフに基づいて設定されてもよい。具体的に、第1粒度の粒径の下限値は、第1ピークに対応する粒径と、第2ピークに対応する粒径との間に設定されることが好ましく、さらに、第1ピーク及び第2ピーク間に位置する、粒度分布のグラフの下に凸な部分に対応する粒径に設定されることがより好ましい。なお、粒状体の粒度分布は、公知の粒度分布測定方法によって確認することができる。 The lower limit of the particle size of the first particle size may also be set based on a particle size distribution graph. Specifically, the lower limit of the particle size of the first particle size is preferably set between the particle size corresponding to the first peak and the particle size corresponding to the second peak, and more preferably set to a particle size corresponding to the downward convex portion of the particle size distribution graph located between the first and second peaks. The particle size distribution of the granular material can be confirmed using a known particle size distribution measurement method.

具体的に、第1粒度の粒径の下限値は、好ましくは106μm以上、より好ましくは150μm以上であり、好ましくは600μm以下、より好ましくは300μm以下である。例えば、本ステップでふるいを用いる場合、ふるいの目開きは、好ましくは106μm以上、より好ましくは150μm以上であり、好ましくは600μm以下、より好ましくは300μm以下である。ふるいを用いる場合は、粒状化ステップS3で得られた粒状体を上記目開きのふるいに通過させ、ふるい上に残った粒状体を第1粒状体、ふるいを通過した粒状体を第2粒状体とすることができる。 Specifically, the lower limit of the particle size of the first particle size is preferably 106 μm or more, more preferably 150 μm or more, and preferably 600 μm or less, more preferably 300 μm or less. For example, if a sieve is used in this step, the sieve openings are preferably 106 μm or more, more preferably 150 μm or more, and preferably 600 μm or less, more preferably 300 μm or less. If a sieve is used, the granules obtained in granulation step S3 can be passed through a sieve with the above openings, and the granules remaining on the sieve can be referred to as the first granules, and the granules that passed through the sieve can be referred to as the second granules.

[粒状体の製造方法]
本実施形態では、以上のような吸水性樹脂の分離方法を用いて、第1粒状体及び/又は第2粒状体を製造することができる。
図4に示すように、第1粒状体(吸水性樹脂含有粒状体)の製造方法は、上述の乾燥ステップS1、加熱ステップS2、及び粒状化ステップS3に加えて、第1粒状体の回収ステップS41を含む。回収ステップS41では、粒状体の粒度に基づいて、第1粒状体及び第2粒状体を分離し、第1粒状体を吸水性樹脂含有粒状体として回収する。つまり、上述の分離ステップS4で分離された第1粒状体を回収することで、第1粒状体を得ることができる。
[Method for producing granular material]
In this embodiment, the first granules and/or the second granules can be produced using the above-described method for separating a water-absorbent resin.
4, the method for producing the first granules (water-absorbent resin-containing granules) includes the drying step S1, heating step S2, and granulation step S3 described above, as well as a recovery step S41 of the first granules. In the recovery step S41, the first granules and the second granules are separated based on the particle size of the granules, and the first granules are recovered as water-absorbent resin-containing granules. In other words, the first granules can be obtained by recovering the first granules separated in the separation step S4 described above.

図5に示すように、第2粒状体(粒状体)の製造方法は、上述の乾燥ステップS1、加熱ステップS2、及び粒状化ステップS3に加えて、第2粒状体の回収ステップS42を含む。回収ステップS42では、粒状体の粒度に基づき、第1粒状体及び第2粒状体を分離し、第2粒状体を回収する。つまり、上述の分離ステップS4で分離された第2粒状体を回収することで、吸水性樹脂低含有粒状体としての第2粒状体を得ることができる。 As shown in FIG. 5, the method for producing the second granules (granules) includes the drying step S1, heating step S2, and granulation step S3 described above, as well as a recovery step S42 of the second granules. In the recovery step S42, the first granules and the second granules are separated based on the particle size of the granules, and the second granules are recovered. In other words, by recovering the second granules separated in the separation step S4 described above, the second granules can be obtained as granules with a low water-absorbent resin content.

[本実施形態の作用効果]
本実施形態によれば、吸収性物品を含む被処理物に対し、上述の乾燥ステップS1、加熱ステップS2及び粒状化ステップS3を行うことで、被処理物を軽量で、かつ細かく分離した状態の粒状体として扱うことができる。また、加熱ステップS2における温度を熱可塑性樹脂の軟化点以上、吸水性樹脂の熱分解温度未満に設定することで、粒状化ステップS3において吸水性樹脂が細かく破砕されにくい物性となり、粒度の大きな第1粒状体を形成することができる。この結果、分離ステップS4において、粒度の違いに基づいて効率よく吸水性樹脂を分離することができる。
[Effects of this embodiment]
According to this embodiment, by subjecting the object to be treated, including the absorbent article, to the drying step S1, heating step S2, and granulation step S3 described above, the object to be treated can be treated as lightweight, finely divided granules. Furthermore, by setting the temperature in the heating step S2 to a temperature equal to or higher than the softening point of the thermoplastic resin and lower than the thermal decomposition temperature of the water-absorbent resin, the water-absorbent resin becomes less likely to be crushed into small pieces in the granulation step S3, and large-particle-sized first granules can be formed. As a result, the water-absorbent resin can be efficiently separated based on the difference in particle size in the separation step S4.

被処理物から吸水性樹脂を多く含む第1粒状体を回収することで、吸水性樹脂を含む材料として第1粒状体を利用することができる。これにより、吸水性樹脂を再利用することができ、資源を有効活用することができる。また、新たな吸水性樹脂の製造に伴って排出される温室効果ガスを削減することができる。 By recovering the first granules containing a large amount of water-absorbent resin from the material to be treated, the first granules can be used as a material containing water-absorbent resin. This allows the water-absorbent resin to be reused, making effective use of resources. It also reduces greenhouse gas emissions associated with the production of new water-absorbent resin.

一方で、回収された第2粒状体は、例えば燃料や肥料などとして再利用することができる。また、第2粒状体が炭化物を含む場合は、これらの他、例えば、水の浄化処理剤、断熱材等の建材、吸着剤、解毒剤、消臭剤、使い捨てカイロの原料、活性炭等などとして有効利用することができる。第2粒状体は、高い均質性を有することに加えて、吸水性樹脂による膨潤や吸湿を抑制でき、取り扱い性に優れたリサイクル材となり得る。 On the other hand, the recovered second granules can be reused, for example, as fuel or fertilizer. Furthermore, if the second granules contain carbonized material, they can also be effectively used as, for example, water purification treatment agents, building materials such as insulation, adsorbents, detoxifiers, deodorizers, raw materials for disposable hand warmers, activated carbon, etc. In addition to having high homogeneity, the second granules can suppress swelling and moisture absorption caused by water-absorbent resins, making them an easy-to-handle recycled material.

また、本実施形態では、乾式のプロセスによって吸水性樹脂を分離可能な粒状体を形成する。これにより本実施形態では、湿式のプロセスと比較して、被処理物の収容に必要な容積を低減することができ、装置の大型化を抑制できる。また、乾式のプロセスにより、排液等による水質汚染を防止することができる。さらに、本実施形態では、粒状化によって高密度化するため、処理後の収納に必要な容積も大幅に低減されるとともに、乾燥ステップS1及び加熱ステップS2の過程における水分の蒸発によって質量が低減される。これらにより、本実施形態で得られる被処理物の粒状体は、保管及び運搬が容易になり、取り扱い性に優れたリサイクル材となる。 In addition, in this embodiment, granules from which the water-absorbent resin can be separated are formed using a dry process. As a result, in this embodiment, the volume required to store the material to be treated can be reduced compared to wet processes, and the size of the equipment can be kept from increasing. The dry process also prevents water pollution due to wastewater, etc. Furthermore, in this embodiment, granulation increases the density, so the volume required for storage after treatment is significantly reduced, and the mass is reduced due to the evaporation of water during the drying step S1 and heating step S2. As a result, the granules of the material to be treated obtained in this embodiment are easy to store and transport, making them a recycled material with excellent handleability.

[本実施形態の追加説明]
乾燥ステップS1において、粒状化装置100に被処理物を収容する場合は、収容部101b内に収容する被処理物の量がある程度多いことが好ましい。具体的に、乾燥ステップS1開始時に収容部101b内に収容する被処理物の量は、粒状化ステップS3の終了時の収容部101b内における被処理物の粒状体の嵩が軸部102aを超えるように設定することが好ましい。収容部101b内における粒状体の嵩は、例えば、図1,2に示すように、収容部101b内において粒状体を水平面に沿って平滑に均した表面の鉛直方向の高さLとして得られる。このように、破砕の進行によって被処理物の嵩が最も低くなった粒状化ステップS3の終了時の状態を基準として乾燥ステップS1開始時に収容部101b内に収容する被処理物の量を規定することで、乾燥ステップS1、加熱ステップS2及び粒状化ステップS3の全過程において軸部102aが攪拌中の被処理物中に埋まった状態に維持される。これにより、粒状化ステップS3において被処理物を効率的に攪拌することができる。なお、被処理物を効率的に攪拌する観点から、粒状化ステップS3の終了時の収容部101b内において、被処理物の粒状体の嵩が軸部102aの全体を超え、つまり軸部102aが被処理物の粒状体に完全に埋まっていることが好ましい。しかしながら、上記のように軸部102aが水平面に対して傾いている場合などには、粒状化ステップS3の終了時の収容部101b内において、被処理物の粒状体の嵩が軸部102aの少なくとも一部を超えていれば、被処理物を効率的に攪拌可能な効果が得られる。
[Additional Description of This Embodiment]
When the granulation device 100 accommodates the workpiece in the drying step S1, it is preferable to accommodate a relatively large amount of workpiece in the accommodation section 101b. Specifically, the amount of workpiece accommodated in the accommodation section 101b at the start of the drying step S1 is preferably set so that the volume of the granular material in the accommodation section 101b at the end of the granulation step S3 exceeds the shaft portion 102a. The volume of the granular material in the accommodation section 101b is obtained, for example, as shown in Figures 1 and 2, as the vertical height L of the surface of the granular material smoothed along a horizontal plane in the accommodation section 101b. In this way, by determining the amount of workpiece accommodated in the accommodation section 101b at the start of the drying step S1 based on the state at the end of the granulation step S3, when the volume of the workpiece is at its lowest due to the progress of crushing, the shaft portion 102a is maintained submerged in the workpiece during agitation throughout the entire process of the drying step S1, the heating step S2, and the granulation step S3. This allows the workpiece to be efficiently stirred in the granulation step S3. From the perspective of efficiently stirring the workpiece, it is preferable that the volume of the granular material of the workpiece exceeds the entire shaft portion 102a in the storage section 101b at the end of the granulation step S3, i.e., the shaft portion 102a is completely buried in the granular material of the workpiece. However, in cases such as when the shaft portion 102a is tilted relative to the horizontal plane as described above, the effect of efficiently stirring the workpiece can be achieved as long as the volume of the granular material of the workpiece exceeds at least a portion of the shaft portion 102a in the storage section 101b at the end of the granulation step S3.

本実施形態に係る被処理物は、使用済み吸収性物品を含む廃棄物に限定されず、嵩増しのための副材を含んでいてもよい。これにより、収容部101b内の被処理物の量を十分に確保することができる。副材は、任意に選択可能である。例えば、セラミックスなどの耐熱性の高い硬質の材料で形成され、乾燥、加熱及び粒状化の過程で変化が生じない物体(例えば、アルミナボール、ジルコニアボール、窒化珪素ボール、炭化珪素ボール等のセラミックボールなど)を副材として用いることができる。このような副材は、粒状化ステップS3の後に収容部101b内に残したままとすることで繰り返し嵩増しのための副材として利用することができる。これ以外にも、吸収性物品以外の任意の物体(例えば、食品残渣や農業廃棄物などの廃棄物等)を副材として用いることができる。また、加熱ステップS2において被処理物を炭化させる場合には、例えば、炭化しやすいセルロースを主成分とする物体(例えば、木質ペレット、紙屑、選定枝等)や、既に炭化された炭化物(例えば、炭化燃料ペレット、活性炭等)を副材として用いることで、被処理物の炭化を促進させることができる。 The object to be processed in this embodiment is not limited to waste containing used absorbent articles, but may also include bulk-increasing secondary materials. This ensures a sufficient amount of object to be processed in the storage section 101b. The secondary materials can be selected arbitrarily. For example, objects made of highly heat-resistant, hard materials such as ceramics that do not change during the drying, heating, and granulation processes (e.g., ceramic balls such as alumina balls, zirconia balls, silicon nitride balls, and silicon carbide balls) can be used as secondary materials. By leaving such secondary materials in the storage section 101b after the granulation step S3, they can be repeatedly used as secondary materials for bulk-increasing. In addition, any object other than absorbent articles (e.g., food waste, agricultural waste, etc.) can be used as secondary materials. Furthermore, when carbonizing the material to be treated in heating step S2, carbonization of the material can be accelerated by using, as a secondary material, an object whose main component is easily carbonized cellulose (e.g., wood pellets, paper waste, selected branches, etc.) or an already carbonized material (e.g., carbonized fuel pellets, activated carbon, etc.).

また、先行して行われた粒状化処理の粒状化ステップS3で得られた被処理物の粒状体を、その後に行われる粒状化処理の副材として用いることもできる。特に、複数回の粒状化処理を連続して行う場合には、前回の粒状化処理の粒状化ステップS3の後に被処理物の粒状体の少なくとも一部を収容部101b内に残したまま乾燥ステップS1で新たな被処理物を投入することで、前回の粒状化処理で得られた被処理物の粒状体を副材として用いることができる。これにより、乾燥ステップS1において新たに投入する被処理物の量にばらつきがある場合にも、新たに投入する廃棄物の量を逆算した分だけ収容部101bから被処理物の粒状体を回収しておくことで、収容部101b内の被処理物の量が一定に保たれる。これにより、安定した粒状化処理を繰り返し行うことが可能となる。 Furthermore, the granulated material obtained in granulation step S3 of a previous granulation process can be used as a secondary material in a subsequent granulation process. In particular, when multiple granulation processes are performed consecutively, by leaving at least a portion of the granulated material in storage section 101b after granulation step S3 of the previous granulation process and adding new material in drying step S1, the granulated material obtained in the previous granulation process can be used as a secondary material. This allows for the amount of material to be used as a secondary material, even if there is variation in the amount of material to be newly added in drying step S1. By recovering an amount of granulated material from storage section 101b that is calculated backward from the amount of waste to be newly added, the amount of material to be used in storage section 101b can be kept constant. This enables stable, repeated granulation processes to be performed.

更に、加熱ステップS2において被処理物の一部を炭化させる場合には、難炭化性の熱可塑性樹脂を構成する炭素を少しでも多く炭化物の一部として固定することが好ましい。これにより、熱可塑性樹脂を構成する炭素に由来する二酸化炭素の排出量を削減することができる。この観点から、被処理物として収容部101b内にリン酸及びリン酸塩の少なくとも一方を触媒として添加することが好ましい。リン酸及びリン酸塩は、熱可塑性樹脂から炭素以外の水素や水などが脱離する反応を促進させる作用を有する。このため、リン酸やリン酸塩を触媒として用いることで、加熱ステップS2の過程において廃棄物に含まれる熱可塑性樹脂からの水素や水などの脱離が進行し、熱可塑性樹脂が単体の炭素として炭化物の表面に一体として固定されやすくなる。被処理物に触媒として添加するリン酸塩は、例えば、リン酸アンモニウム、リン酸カリウム、及びリン酸ナトリウムの少なくとも一種で構成することができる。リン酸アンモニウムとしては、リン酸2水素アンモニウム、リン酸水素2アンモニウム、及びリン酸3アンモニウムが挙げられる。リン酸カリウムとしては、リン酸2水素カリウム、リン酸水素2カリウム及びリン酸3カリウムが挙げられる。リン酸ナトリウムとしては、リン酸2水素ナトリウム、リン酸水素2ナトリウム及びリン酸3ナトリウムが挙げられる。なお、リン酸及びリン酸塩は、加熱により縮合しポリリン酸及びポリリン酸塩に変化するが、ポリリン酸及びポリリン酸塩は加熱ステップS2で軟化するため、熱可塑性樹脂と同様に降温の過程において砕片同士を結合させる性質を持つ。しかし、本実施形態に係る粒状化ステップS3において攪拌することで、被処理物が相互に分離した砕片で構成される粒状体として維持される。 Furthermore, when carbonizing a portion of the workpiece in heating step S2, it is preferable to fix as much of the carbon that constitutes the carbon-resistant thermoplastic resin as part of the char. This reduces the amount of carbon dioxide emitted from the carbon that constitutes the thermoplastic resin. From this perspective, it is preferable to add at least one of phosphoric acid and a phosphate salt as a catalyst to the workpiece in storage section 101b. Phosphoric acid and a phosphate salt have the effect of promoting the desorption of hydrogen, water, and other elements from the thermoplastic resin. Therefore, using phosphoric acid or a phosphate salt as a catalyst promotes the desorption of hydrogen, water, and other elements from the thermoplastic resin contained in the waste during heating step S2, making it easier for the thermoplastic resin to be fixed integrally as elemental carbon on the surface of the char. The phosphate salt added to the workpiece as a catalyst can be, for example, at least one of ammonium phosphate, potassium phosphate, and sodium phosphate. Examples of ammonium phosphate include ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, and triammonium phosphate. Examples of potassium phosphate include potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, and tripotassium phosphate. Examples of sodium phosphate include sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, and trisodium phosphate. Phosphoric acid and phosphate salts condense when heated to form polyphosphoric acid and polyphosphate salts. However, polyphosphoric acid and polyphosphate salts soften in the heating step S2 and, like thermoplastic resins, tend to bond fragments together during the cooling process. However, by stirring in the granulation step S3 of this embodiment, the treated material remains in a granular state composed of separate fragments.

また、被処理物が軟化点の異なる2種類以上の熱可塑性樹脂を含む場合は、上述のように、加熱ステップS2の加熱温度は、任意の熱可塑性樹脂の軟化点を基準として設定され得る。このため、被処理物中に、加熱ステップS2の最高温度よりも高い軟化点を有する熱可塑性樹脂(例えばポリエチレンテレフタレート等)が存在し得る。このような加熱ステップS2で軟化点に到達しない熱可塑性樹脂は、粒状化ステップS3後に、粒状体とならず繊維状又は紐状の物体を構成し得る。この繊維状又は紐状の熱可塑性樹脂は、粒状体との形状の差異に基づいて取り除くことができ、粒状体から容易に分離することができる。つまり、本実施形態においては、被処理物が軟化点の高い熱可塑性樹脂を含む場合であっても、分離ステップS4において粒度に基づく吸水性樹脂の分離が可能となる。 Furthermore, when the workpiece contains two or more thermoplastic resins with different softening points, as described above, the heating temperature in heating step S2 can be set based on the softening point of any of the thermoplastic resins. Therefore, the workpiece may contain a thermoplastic resin (e.g., polyethylene terephthalate) with a softening point higher than the maximum temperature of heating step S2. Such thermoplastic resins that do not reach their softening point in heating step S2 may form fibrous or string-like objects rather than granular bodies after granulation step S3. These fibrous or string-like thermoplastic resins can be removed based on their shape differences from the granular bodies, and can be easily separated from the granular bodies. In other words, in this embodiment, even when the workpiece contains a thermoplastic resin with a high softening point, separation of the water-absorbent resin based on particle size is possible in separation step S4.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The above describes an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can of course be made without departing from the spirit of the present invention.

[実施例及び比較例]
本実施形態に係る吸水性樹脂の分離方法の実施例及び比較例について説明する。各実施例及び比較例では、実際の使用済み吸収性物品を想定した被処理物のサンプルを用意した。具体的に、各実施例1~4及び比較例1~5に係る被処理物サンプルは、15kgの未使用の紙おむつ(メリーズパンツLサイズ、花王株式会社製)に、7.5kgの水道水を吸水させたものとした。また、当該サンプルには、尿に含まれる栄養成分を再現し、かつ炭化を促進するため、0.6kgのリン酸2水素アンモニウムを添加した。
[Examples and Comparative Examples]
Examples and comparative examples of the method for separating a water-absorbent resin according to the present embodiment will be described. In each example and comparative example, a sample of the material to be treated was prepared, simulating an actual used absorbent article. Specifically, the sample of the material to be treated in each of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 was prepared by allowing 15 kg of unused disposable diapers (Merrys Pants, size L, manufactured by Kao Corporation) to absorb 7.5 kg of tap water. In addition, 0.6 kg of ammonium dihydrogen phosphate was added to the sample to reproduce the nutritional components contained in urine and promote carbonization.

実施例1~4の被処理物サンプルに対しては、上述の乾燥ステップS1、加熱ステップS2、粒状化ステップS3及び分離ステップS4の全てを含む工程を実施した。
一方で、比較例1~5の被処理物サンプルに対しては、表1に示すように、上述の乾燥ステップS1、加熱ステップS2、粒状化ステップS3又は分離ステップS4の少なくともいずれか1つを実施しなかった。具体的に、比較例1では、全てのステップを行わなかった。比較例2では、乾燥ステップS1及び加熱ステップS2を行ったが、粒状化ステップS3において攪拌を行わず、後述するように分離ステップS4も行わなかった。比較例3では、乾燥ステップS1、加熱ステップS2及び粒状化ステップS3を行ったが、分離ステップS4を行わなかった。比較例4、5では、いずれのステップも行わず、後述する湿式の分離処理を行った。
The samples of the workpieces in Examples 1 to 4 were subjected to all of the steps including the drying step S1, the heating step S2, the granulating step S3, and the separating step S4.
On the other hand, as shown in Table 1, at least one of the drying step S1, heating step S2, granulation step S3, and separation step S4 described above was not performed on the treated material samples of Comparative Examples 1 to 5. Specifically, none of the steps were performed in Comparative Example 1. In Comparative Example 2, the drying step S1 and heating step S2 were performed, but stirring was not performed in the granulation step S3, and the separation step S4, as described below, was also not performed. In Comparative Example 3, the drying step S1, heating step S2, and granulation step S3 were performed, but the separation step S4 was not performed. In Comparative Examples 4 and 5, none of the steps were performed, and instead a wet separation process, as described below, was performed.

実施例1~4及び比較例2,3では、乾燥ステップS1及び加熱ステップS2を連続して行った。これらのステップでは、20℃から200℃まで0.5℃/分で昇温させ、200℃で180分間維持した。これらのステップの間、被処理物の攪拌を連続して行った。実施例1~4及び比較例2,3の粒状化ステップS3では、送風しながら、200℃から30℃まで0.2℃/分で降温し、冷却した。このうち、実施例1~4及び比較例3では、冷却の間、被処理物の攪拌を行った。一方、比較例2では、冷却の間、被処理物の攪拌を行わなかった。 In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 and 3, the drying step S1 and heating step S2 were performed consecutively. In these steps, the temperature was raised from 20°C to 200°C at a rate of 0.5°C/min and maintained at 200°C for 180 minutes. The material to be treated was continuously stirred during these steps. In the granulation step S3 in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 and 3, the temperature was lowered from 200°C to 30°C at a rate of 0.2°C/min while blowing air. Of these, in Examples 1 to 4 and Comparative Example 3, the material to be treated was stirred during cooling. On the other hand, in Comparative Example 2, the material to be treated was not stirred during cooling.

比較例4、5では、被処理物サンプルからおむつ1枚を取り出し、5cm各に切断した。切断されたおむつを、濃度5%のCaCl水溶液中に投入し、撹拌した。静置後、浮遊物と沈殿物に分離を行った。浮遊物と沈殿物それぞれを、250メッシュのナイロンメッシュ袋に入れ、延伸脱水機で脱水しサンプルを得た。浮遊物のサンプルを比較例4、沈殿物のサンプルを比較例5とした。 For Comparative Examples 4 and 5, one diaper was removed from the treated material sample and cut into 5 cm pieces. The cut diapers were placed in a 5% aqueous CaCl solution and stirred. After leaving to stand, the floating matter and sediment were separated. The floating matter and sediment were each placed in a 250-mesh nylon mesh bag and dehydrated in a stretch dehydrator to obtain samples. The floating matter sample was designated Comparative Example 4, and the sediment sample was designated Comparative Example 5.

[分離処理]
実施例1~4の粒状化ステップS3後の粒状体サンプルに対して、ふるいを用いて分離処理(分離ステップS4)を行った。実施例1及び3では、150μmの目開きのふるいを用いて分離処理を行った。実施例2及び4では、300μmの目開きのふるいを用いて分離処理を行った。実施例1及び2では、ふるい上に残った粒状体(残滓)を回収した。実施例3及び4では、ふるいを通過した粒状体を回収した。
[Separation process]
The granular samples after the granulation step S3 in Examples 1 to 4 were subjected to a separation process using a sieve (separation step S4). In Examples 1 and 3, the separation process was performed using a sieve with 150 μm openings. In Examples 2 and 4, the separation process was performed using a sieve with 300 μm openings. In Examples 1 and 2, the granular material (residue) remaining on the sieve was collected. In Examples 3 and 4, the granular material that passed through the sieve was collected.

一方、比較例1のサンプルは、おむつそのものの形態を維持しており、吸水性樹脂を分離することはできなかった。また、比較例2のサンプルは、粒状化ステップS3における冷却中に攪拌を行っていないため、被処理物が塊状となっており、ふるいによる分離が実施できなかった。比較例3では、上述のように、ふるいによる分離処理を行わず、全ての粒状体を回収した。 On the other hand, the sample of Comparative Example 1 maintained the shape of the diaper itself, and the water-absorbent resin could not be separated. Furthermore, the sample of Comparative Example 2 was not stirred during cooling in the granulation step S3, so the material was in clumps and could not be separated by sieving. In Comparative Example 3, as described above, no separation by sieving was performed, and all of the granules were recovered.

[発熱量の測定]
回収された各実施例及び比較例のサンプルの発熱量を測定した。その結果を、表1に示す。発熱量は、サンプルの水分含有率に影響を受ける。また、吸水性樹脂が多いと発熱量が低くなり、吸水性樹脂が少ないと発熱量が高くなる傾向があるため、発熱量は、サンプル中の吸水性樹脂の含有率にも影響を受ける。発熱量は、総発熱量としてJIS Z 7302-2に基づいて測定した。
[Measurement of calorific value]
The calorific value of the recovered samples of each Example and Comparative Example was measured. The results are shown in Table 1. The calorific value is affected by the moisture content of the sample. In addition, since the calorific value tends to decrease when the water-absorbent resin content is high and increase when the water-absorbent resin content is low, the calorific value is also affected by the content of the water-absorbent resin in the sample. The calorific value was measured as the total calorific value based on JIS Z 7302-2.

表1に示すように、粒度の大きい粒状体である実施例1及び2のサンプルの発熱量は、全ての粒状体を含む比較例3のサンプルと比較して、小さい値となった。この結果から、実施例1及び2のサンプルは、比較例3のサンプルよりも、吸水性樹脂を多く含むと考えられる。なお、粒状化された比較例3及び乾燥された比較例2のサンプルは、吸水された吸水性樹脂を含むおむつそのものである比較例1よりも水分含有量が低いため、発熱量が高くなった。 As shown in Table 1, the calorific values of the samples of Examples 1 and 2, which are made of granular material with large particle sizes, were smaller than those of the sample of Comparative Example 3, which contained all granular material. From these results, it is believed that the samples of Examples 1 and 2 contain more water-absorbent resin than the sample of Comparative Example 3. Furthermore, the granulated sample of Comparative Example 3 and the dried sample of Comparative Example 2 had a lower moisture content than Comparative Example 1, which is the diaper itself containing absorbed water-absorbent resin, and therefore had a higher calorific value.

また、表1に示すように、粒度の小さい粒状体である実施例3及び4のサンプルの発熱量は、比較例3、実施例1及び2のサンプルよりも高くなった。これは、実施例3及び4のサンプルが、比較例3、実施例1及び2のサンプルと比較して吸水性樹脂の含有量が少ないためであると考えられる。また、表1の結果から、実施例3及び4のサンプルは、実施例1及び2並びに比較例1~4のサンプルと比較して発熱量が高く、燃料に適していることがわかった。 Furthermore, as shown in Table 1, the calorific values of the samples of Examples 3 and 4, which are small-particle-sized granules, were higher than those of Comparative Example 3 and Examples 1 and 2. This is thought to be because the samples of Examples 3 and 4 contained a lower amount of water-absorbent resin than the samples of Comparative Example 3 and Examples 1 and 2. Furthermore, the results in Table 1 show that the samples of Examples 3 and 4 had a higher calorific value than the samples of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, and were therefore more suitable as fuel.

また、湿式分離した比較例4、5のサンプルの発熱量は、比較例1~3、実施例1~4のサンプルより小さくなった。これは、比較例4、5のサンプルが、比較例1~3、実施例1~4のサンプルと比較して水分含有量が高いためであると考えられる。なお比較例4のサンプルの発熱量は、比較例5のサンプルよりも高くなった。これは、比較例4のサンプルが、比較例5のサンプルと比較して吸水性樹脂の含有量が少ないためであると考えられる。 Furthermore, the heat generation values of the wet-separated samples of Comparative Examples 4 and 5 were lower than those of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 4. This is thought to be because the samples of Comparative Examples 4 and 5 had a higher moisture content than those of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 4. The heat generation value of the sample of Comparative Example 4 was higher than that of the sample of Comparative Example 5. This is thought to be because the sample of Comparative Example 4 had a lower water-absorbent resin content than the sample of Comparative Example 5.

[吸水性樹脂含有率の算出]
さらに、回収された各実施例及び比較例のサンプルに対して、吸水性樹脂の含有率を算出した。その結果を表1に示す。
吸水性樹脂の含有率は、以下のように算出された。まず、サンプルのナトリウムはすべて吸水性樹脂由来として、ナトリウム比率から吸水性樹脂の含有率を算出した。ナトリウム比率は、「廃棄物固形化燃料-第5部:金属含有量試験方法(JIS Z 7302-5:2002)」に基づき、IPC発光分析を用いて測定を行った。
[Calculation of water-absorbent resin content]
Furthermore, the content of the water-absorbent resin in each of the collected samples of Examples and Comparative Examples was calculated. The results are shown in Table 1.
The content of the water absorbent resin was calculated as follows. First, all sodium in the sample was assumed to be derived from the water absorbent resin, and the content of the water absorbent resin was calculated from the sodium ratio. The sodium ratio was measured using IPC optical emission spectrometry based on "Refuse-derived fuel - Part 5: Test method for metal content (JIS Z 7302-5:2002)".

表1に示すように、実施例1及び2で回収されたサンプルでは、吸水性樹脂の含有率が50質量%以上であり、分離ステップS4を行っていない比較例2及び3のサンプルと比較して当該含有率が高くなった。一方、実施例3及び4で回収されたサンプルでは、吸水性樹脂の含有率が30%未満であり、当該含有率が他のサンプルと比較して低かった。これらの結果から、乾燥ステップS1、加熱ステップS2、及び粒状化ステップS3を行った後、目開き150μm及び300μmのふるいを用いて分離ステップS4を行うことで、吸水性樹脂の含有率が高い粒状体と、含有率が低い粒状体とを分離できることがわかった。 As shown in Table 1, the samples recovered in Examples 1 and 2 had a water-absorbent resin content of 50% by mass or more, which was higher than the samples in Comparative Examples 2 and 3, which did not undergo separation step S4. On the other hand, the samples recovered in Examples 3 and 4 had a water-absorbent resin content of less than 30%, which was lower than the other samples. These results demonstrate that by performing separation step S4 using sieves with 150 μm and 300 μm mesh sizes after performing drying step S1, heating step S2, and granulation step S3, it is possible to separate granules with a high water-absorbent resin content from granules with a low content.

100…粒状化装置
101…処理槽
101b…収容部
102…攪拌シャフト
102a…軸部
102b…羽根部
103…ヒータ
104…送風機構
C…回転軸
100... granulation device 101... treatment tank 101b... storage section 102... stirring shaft 102a... shaft section 102b... blade section 103... heater 104... air blowing mechanism C... rotation shaft

Claims (10)

吸水性樹脂と熱可塑性樹脂とを有する吸水した吸収性物品を含む被処理物から、前記吸水性樹脂を分離する方法であって、
前記被処理物を攪拌し、かつ乾燥させる乾燥ステップと、
前記被処理物を、前記熱可塑性樹脂の軟化点以上、前記吸水性樹脂の熱分解温度未満の温度で加熱する加熱ステップと、
前記加熱ステップ後に、前記被処理物を攪拌し、かつ前記熱可塑性樹脂の軟化点未満まで冷却することで、粒状体を得る粒状化ステップと、
前記粒状体の粒度に基づいて前記吸水性樹脂を分離する分離ステップと、を含む
吸水性樹脂の分離方法。
A method for separating a water-absorbent resin from a processing object including an absorbent article that has absorbed water and includes a water-absorbent resin and a thermoplastic resin, comprising:
a drying step of stirring and drying the object to be treated;
a heating step of heating the object to be treated at a temperature equal to or higher than the softening point of the thermoplastic resin and lower than the thermal decomposition temperature of the water-absorbing resin;
a granulation step of stirring the material to be treated after the heating step and cooling it to a temperature lower than the softening point of the thermoplastic resin to obtain granules;
a separation step of separating the water-absorbent resin based on the particle size of the granules.
前記分離ステップでは、前記吸水性樹脂を含み第1粒度を有する第1粒状体と、前記吸水性樹脂の含有率が前記第1粒状体よりも低く前記第1粒度よりも小さい第2粒度を有する第2粒状体とを分離する
請求項1に記載の吸水性樹脂の分離方法。
2. The method for separating a water-absorbent resin according to claim 1, wherein the separation step separates a first granular body containing the water-absorbent resin and having a first particle size from a second granular body having a lower content of the water-absorbent resin than the first granular body and a second particle size smaller than the first particle size.
前記粒状体の粒度分布が、前記第1粒度に対応する第1ピークと、前記第2粒度に対応する第2ピークと、を有する
請求項2に記載の吸水性樹脂の分離方法。
The method for separating a water-absorbent resin according to claim 2, wherein a particle size distribution of the granular material has a first peak corresponding to the first particle size and a second peak corresponding to the second particle size.
前記乾燥ステップでは、前記吸収性物品を破砕することで前記吸水性樹脂を露出させる
請求項1又は2に記載の吸水性樹脂の分離方法。
The method for separating a water-absorbent resin according to claim 1 or 2 , wherein in the drying step, the absorbent article is crushed to expose the water-absorbent resin.
前記加熱ステップでは、前記被処理物の一部を炭化させる
請求項1又は2に記載の吸水性樹脂の分離方法。
The method for separating a water-absorbent resin according to claim 1 or 2 , wherein the heating step carbonizes a part of the object to be treated.
前記被処理物には、セルロースが含まれる
請求項1又は2に記載の吸水性樹脂の分離方法。
The method for separating a water-absorbent resin according to claim 1 or 2 , wherein the material to be treated contains cellulose.
前記分離ステップでは、振動ふるいを用いる
請求項1又は2に記載の吸水性樹脂の分離方法。
The method for separating a water-absorbent resin according to claim 1 or 2 , wherein a vibrating screen is used in the separating step.
前記分離ステップでは、目開き106μm以上のふるいを用いて前記吸水性樹脂を分離する
請求項1又は2に記載の吸水性樹脂の分離方法。
The method for separating a water-absorbent resin according to claim 1 or 2 , wherein in the separating step, the water-absorbent resin is separated using a sieve having an opening of 106 μm or more.
吸水性樹脂と熱可塑性樹脂とを有する吸水した吸収性物品を含む被処理物から、前記吸水性樹脂を含む吸水性樹脂含有粒状体を製造する方法であって、
前記被処理物を攪拌し、かつ乾燥させる乾燥ステップと、
前記被処理物を、前記熱可塑性樹脂の軟化点以上、前記吸水性樹脂の熱分解温度未満の温度で加熱する加熱ステップと、
前記加熱ステップ後に、前記被処理物を攪拌し、かつ前記熱可塑性樹脂の軟化点未満まで冷却することで、粒状体を得る粒状化ステップと、
前記粒状体の粒度に基づいて、第1粒状体と、前記第1粒状体よりも粒度の低い第2粒状体と、を分離し、前記第1粒状体を吸水性樹脂含有粒状体として回収する回収ステップと、を含む
吸水性樹脂含有粒状体の製造方法。
A method for producing a water-absorbent resin-containing granule containing a water-absorbent resin from a processing object including an absorbent article having a water-absorbent resin and a thermoplastic resin, the method comprising:
a drying step of stirring and drying the object to be treated;
a heating step of heating the object to be treated at a temperature equal to or higher than the softening point of the thermoplastic resin and lower than the thermal decomposition temperature of the water-absorbing resin;
a granulation step of stirring the material to be treated after the heating step and cooling it to a temperature lower than the softening point of the thermoplastic resin to obtain granules;
A method for producing a water-absorbent resin-containing granular material, comprising: a recovery step of separating a first granular material from a second granular material having a smaller particle size than the first granular material based on the particle size of the granular material, and recovering the first granular material as a water-absorbent resin-containing granular material.
吸水性樹脂と熱可塑性樹脂とを有し吸水した吸収性物品を含む被処理物から粒状体を製造する方法であって、
前記被処理物を攪拌し、かつ乾燥させる乾燥ステップと、
前記被処理物の温度を、前記熱可塑性樹脂の軟化点以上、前記吸水性樹脂の熱分解温度未満に保持する加熱ステップと、
前記加熱ステップ後に、前記被処理物を攪拌し、かつ前記熱可塑性樹脂の軟化点未満まで冷却することで、粒状体を得る粒状化ステップと、
前記粒状体の粒度に基づいて、第1粒状体と、前記第1粒状体よりも粒度の低い第2粒状体と、を分離し、前記第2粒状体を回収する回収ステップと、を含む
粒状体の製造方法。
A method for producing granular materials from a processing object including an absorbent article that has absorbed water and contains a water-absorbent resin and a thermoplastic resin, comprising:
a drying step of stirring and drying the object to be treated;
A heating step of maintaining the temperature of the object to be treated at a temperature equal to or higher than the softening point of the thermoplastic resin and lower than the thermal decomposition temperature of the water-absorbing resin;
a granulation step of stirring the material to be treated after the heating step and cooling it to a temperature lower than the softening point of the thermoplastic resin to obtain granules;
A method for manufacturing granular materials, comprising: a recovery step of separating first granular materials from second granular materials having a smaller particle size than the first granular materials based on the particle size of the granular materials, and recovering the second granular materials.
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