JP2604309B2 - ポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化方法 - Google Patents
ポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
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- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄されたポリ塩化ビ
ニル樹脂製品すなわちポリ塩化ビニル樹脂またはそれと
可塑剤との混合物の各種成形品等を焼却または有効利用
しようとする場合に障害となる塩素をあらかじめ除去し
ておき、その後の処理を容易にするための、脱塩素化方
法に関するものである。
ニル樹脂製品すなわちポリ塩化ビニル樹脂またはそれと
可塑剤との混合物の各種成形品等を焼却または有効利用
しようとする場合に障害となる塩素をあらかじめ除去し
ておき、その後の処理を容易にするための、脱塩素化方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、ポリ塩化ビニル樹脂は、
燃えると塩化水素、ダイオキシン等、腐食性あるいは人
体に有害な塩素化合物を発生する。そのため、ポリ塩化
ビニル樹脂からなる（または該樹脂を含有する）廃棄物
を一般的な焼却炉で焼却処分するのは好ましくない。病
院等の医療施設で発生する廃棄物にはポリ塩化ビニル樹
脂製品が多数含まれているが、それを発生源となった医
療施設内で焼却処分することはとりわけ問題点が多く、
技術的にも困難である。したがって、原則として防疫上
の理由から医療施設内で処理することが法律で義務づけ
られているにもかかわらず外部の専門処理業者に処理さ
せる例が多いのが現状である。
燃えると塩化水素、ダイオキシン等、腐食性あるいは人
体に有害な塩素化合物を発生する。そのため、ポリ塩化
ビニル樹脂からなる（または該樹脂を含有する）廃棄物
を一般的な焼却炉で焼却処分するのは好ましくない。病
院等の医療施設で発生する廃棄物にはポリ塩化ビニル樹
脂製品が多数含まれているが、それを発生源となった医
療施設内で焼却処分することはとりわけ問題点が多く、
技術的にも困難である。したがって、原則として防疫上
の理由から医療施設内で処理することが法律で義務づけ
られているにもかかわらず外部の専門処理業者に処理さ
せる例が多いのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、廃棄
されたポリ塩化ビニル樹脂製品を焼却その他の方法で処
分もしくは利用することを容易にするための、脱塩素化
方法を提供することにある。本発明の他の目的は、医療
施設等、廃棄物発生施設内でも容易に実施可能な、ポリ
塩化ビニル樹脂製品の処理方法を提供することにある。
されたポリ塩化ビニル樹脂製品を焼却その他の方法で処
分もしくは利用することを容易にするための、脱塩素化
方法を提供することにある。本発明の他の目的は、医療
施設等、廃棄物発生施設内でも容易に実施可能な、ポリ
塩化ビニル樹脂製品の処理方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明が提供することに
成功したポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化方法は二つあ
り、その第一は、ポリ塩化ビニル樹脂を金属鉄と共に水
中に浸漬して２５０℃以上の温度に加熱することを特徴
とする。また第二の脱塩素化方法は、ポリ塩化ビニル樹
脂を苛性ソーダ水溶液中に浸漬し、金属鉄が反応に関与
しない条件下で、２５０℃以上の温度に加熱して加水分
解することにより該ポリ塩化ビニル樹脂を脱塩素化する
と共に反応生成物を反応液中に溶解させることを特徴と
するものである。
成功したポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化方法は二つあ
り、その第一は、ポリ塩化ビニル樹脂を金属鉄と共に水
中に浸漬して２５０℃以上の温度に加熱することを特徴
とする。また第二の脱塩素化方法は、ポリ塩化ビニル樹
脂を苛性ソーダ水溶液中に浸漬し、金属鉄が反応に関与
しない条件下で、２５０℃以上の温度に加熱して加水分
解することにより該ポリ塩化ビニル樹脂を脱塩素化する
と共に反応生成物を反応液中に溶解させることを特徴と
するものである。
【０００５】
【作用】ポリ塩化ビニル樹脂を水中で高温に加熱すると
いわゆる水熱反応により複雑な分解反応が生じ、結合塩
素の一部は塩化水素の形で樹脂から離れて処理液中に入
る。純水中で処理した場合、脱塩素化反応の進行はきわ
めて遅いが、本発明の第一による脱塩素化方法において
は金属鉄が触媒的な作用をして脱塩素化を促進し、短時
間に９０％以上の高率の脱塩素化を可能にする。また本
発明の第二においては、ＯＨ-イオンが触媒作用をして
脱塩素化反応を促進するとともに脱塩素化により生じる
塩化水素を逐次中和することにより、脱塩素化反応を促
進すると共に処理液の酸性化を防ぎ、高価な耐酸性反応
装置を用いない実施を可能にする。
いわゆる水熱反応により複雑な分解反応が生じ、結合塩
素の一部は塩化水素の形で樹脂から離れて処理液中に入
る。純水中で処理した場合、脱塩素化反応の進行はきわ
めて遅いが、本発明の第一による脱塩素化方法において
は金属鉄が触媒的な作用をして脱塩素化を促進し、短時
間に９０％以上の高率の脱塩素化を可能にする。また本
発明の第二においては、ＯＨ-イオンが触媒作用をして
脱塩素化反応を促進するとともに脱塩素化により生じる
塩化水素を逐次中和することにより、脱塩素化反応を促
進すると共に処理液の酸性化を防ぎ、高価な耐酸性反応
装置を用いない実施を可能にする。
【０００６】本発明による脱塩素化方法は、上記いずれ
の方法による場合も、可塑剤含有量のいかんにかかわら
ず、いかなるポリ塩化ビニル樹脂製品にも実施可能であ
るが、あらかじめ適度に破砕しておくことにより、より
短い時間で脱塩素化の目的を達成することができる。第
一の方法において用いる金属鉄としては、純鉄、鋳鉄、
炭素鋼、その他各種の合金鉄を用いることができる。そ
の形状は、粉末状、粒状、線材状、薄片状など、いずれ
であってもよい。また、反応容器として鉄または鉄合金
（たとえばステンレス鋼）からなるものを用いる場合
は、反応容器器壁が反応に必要な金属鉄として役立つの
で、別に金属鉄を添加する必要はない。
の方法による場合も、可塑剤含有量のいかんにかかわら
ず、いかなるポリ塩化ビニル樹脂製品にも実施可能であ
るが、あらかじめ適度に破砕しておくことにより、より
短い時間で脱塩素化の目的を達成することができる。第
一の方法において用いる金属鉄としては、純鉄、鋳鉄、
炭素鋼、その他各種の合金鉄を用いることができる。そ
の形状は、粉末状、粒状、線材状、薄片状など、いずれ
であってもよい。また、反応容器として鉄または鉄合金
（たとえばステンレス鋼）からなるものを用いる場合
は、反応容器器壁が反応に必要な金属鉄として役立つの
で、別に金属鉄を添加する必要はない。
【０００７】第二の方法は、処理されるポリ塩化ビニル
樹脂製品中の全結合塩素とほぼ当量の、またはそれより
もやや過剰量の（好適には数倍量までの）、苛性ソーダ
を溶解した水中で実施することが望ましい。ここで当量
とは、結合塩素の総量を塩酸に換算したときの中和反応
の当量である。苛性ソーダは、上記第一の方法において
も反応液に添加しておくことができ、それにより、金属
鉄の活性低下を防ぐとともに金属製オートクレーブの酸
による腐食を防止することができる。
樹脂製品中の全結合塩素とほぼ当量の、またはそれより
もやや過剰量の（好適には数倍量までの）、苛性ソーダ
を溶解した水中で実施することが望ましい。ここで当量
とは、結合塩素の総量を塩酸に換算したときの中和反応
の当量である。苛性ソーダは、上記第一の方法において
も反応液に添加しておくことができ、それにより、金属
鉄の活性低下を防ぐとともに金属製オートクレーブの酸
による腐食を防止することができる。
【０００８】いずれの方法による場合も、反応温度とし
ては約２５０℃以上を必要とする。２５０℃未満の温度
でも脱塩素化反応は生じるが、充分な脱塩素化を達成す
るのに長時間を必要とし、実際的でない。反応温度は２
５０℃以上、高いほど反応は速く進行し、短時間に処理
目的を達成することができるが、反応装置に要求される
耐圧性が高くなるので、通常は約４００℃以下での実施
が推奨される。
ては約２５０℃以上を必要とする。２５０℃未満の温度
でも脱塩素化反応は生じるが、充分な脱塩素化を達成す
るのに長時間を必要とし、実際的でない。反応温度は２
５０℃以上、高いほど反応は速く進行し、短時間に処理
目的を達成することができるが、反応装置に要求される
耐圧性が高くなるので、通常は約４００℃以下での実施
が推奨される。
【０００９】本発明の特長の一つは、脱塩素化処理条件
を選ぶことによって処理後の樹脂の性状を固形物から溶
液状まで変えられることである。すなわち、金属鉄を共
存させて水熱反応を行う第一の方法の場合、樹脂は、苛
性ソーダ添加の有無や脱塩素化率のいかんにかかわら
ず、固形を保つ。したがって、処理を終わった後の樹脂
は固形物として回収することができる。一方、金属鉄を
共存させずに苛性ソーダ水溶液で処理する第二の方法の
場合は、処理が進むにつれて脱塩素化だけでなく加水分
解反応も進行し、樹脂はアルコール性水酸基を有する水
溶性物質に変化して苛性ソーダ水溶液中に溶け込むか
ら、大部分の樹脂が分解するまで反応を進めると脱塩素
化樹脂分解物を溶液状態で回収することができる。
を選ぶことによって処理後の樹脂の性状を固形物から溶
液状まで変えられることである。すなわち、金属鉄を共
存させて水熱反応を行う第一の方法の場合、樹脂は、苛
性ソーダ添加の有無や脱塩素化率のいかんにかかわら
ず、固形を保つ。したがって、処理を終わった後の樹脂
は固形物として回収することができる。一方、金属鉄を
共存させずに苛性ソーダ水溶液で処理する第二の方法の
場合は、処理が進むにつれて脱塩素化だけでなく加水分
解反応も進行し、樹脂はアルコール性水酸基を有する水
溶性物質に変化して苛性ソーダ水溶液中に溶け込むか
ら、大部分の樹脂が分解するまで反応を進めると脱塩素
化樹脂分解物を溶液状態で回収することができる。
【００１０】上述のような本発明の方法によれば、ポリ
塩化ビニル樹脂中の結合塩素の約９０〜１００％を容易
に除去して塩素イオンに変えることができる。したがっ
て、処理後の樹脂は、第一の方法により固形物として回
収されたものの場合はそのまま通常の焼却炉を用いて焼
却処分しても有害な塩素化合物による大気汚染や装置腐
食を招くことがない。
塩化ビニル樹脂中の結合塩素の約９０〜１００％を容易
に除去して塩素イオンに変えることができる。したがっ
て、処理後の樹脂は、第一の方法により固形物として回
収されたものの場合はそのまま通常の焼却炉を用いて焼
却処分しても有害な塩素化合物による大気汚染や装置腐
食を招くことがない。
【００１１】第二の方法により処理されて溶液状態で回
収された脱塩素化樹脂分解物も、そのまま、または必要
に応じて適宜濃縮すれば、ボイラその他の焼却炉で重油
その他の可燃物と共に焼却処分することができる。溶液
中に混在する塩化ナトリウムは通常の焼却条件下では安
定であるから、除去しなくても焼却処分の妨げにはなら
ない。また、分解処理後の反応容器内に酸素または過酸
化水素を導入して温度を２２０℃以上に保持することに
より、溶存する樹脂分解物を同じ反応容器中で湿式酸化
分解することも可能である。酸化分解により大部分の有
機物はガス化するから、廃水は容易に浄化処理すること
ができる。
収された脱塩素化樹脂分解物も、そのまま、または必要
に応じて適宜濃縮すれば、ボイラその他の焼却炉で重油
その他の可燃物と共に焼却処分することができる。溶液
中に混在する塩化ナトリウムは通常の焼却条件下では安
定であるから、除去しなくても焼却処分の妨げにはなら
ない。また、分解処理後の反応容器内に酸素または過酸
化水素を導入して温度を２２０℃以上に保持することに
より、溶存する樹脂分解物を同じ反応容器中で湿式酸化
分解することも可能である。酸化分解により大部分の有
機物はガス化するから、廃水は容易に浄化処理すること
ができる。
【００１２】
実施例１ 粉末状のポリ塩化ビニル樹脂（可塑剤を含有しないも
の）１.０ｇ、純鉄の小片２.５ｇ、および水２０mlをテ
フロン樹脂製オートクレーブに入れ、２８０℃で１時間
加熱した。処理後の樹脂はもとの形状をほとんど保って
おり、容易に処理液から分離することができた。処理液
は溶け込んだ塩化水素により強い酸性を呈していた。処
理液中の塩素イオンを定量することにより求められた脱
塩素化率は９１％であった。比較のため鉄片を入れない
ほかは同様にして行なった処理の場合、脱塩素化率は１
％であった。
の）１.０ｇ、純鉄の小片２.５ｇ、および水２０mlをテ
フロン樹脂製オートクレーブに入れ、２８０℃で１時間
加熱した。処理後の樹脂はもとの形状をほとんど保って
おり、容易に処理液から分離することができた。処理液
は溶け込んだ塩化水素により強い酸性を呈していた。処
理液中の塩素イオンを定量することにより求められた脱
塩素化率は９１％であった。比較のため鉄片を入れない
ほかは同様にして行なった処理の場合、脱塩素化率は１
％であった。
【００１３】実施例２ 純鉄小片に代えて苛性ソーダ０.６４ｇ（樹脂中の塩素
に対して当量）を添加したほかは実施例１と同様にし
て、ポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化処理を行なった。脱
塩素化率は９４％であった。反応終了後、脱塩素化物は
反応液中に溶けており、反応液中に固形物は認められな
かった。分析の結果、溶解した脱塩素化物の大部分はア
ルコール性のものであることが確認された。
に対して当量）を添加したほかは実施例１と同様にし
て、ポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化処理を行なった。脱
塩素化率は９４％であった。反応終了後、脱塩素化物は
反応液中に溶けており、反応液中に固形物は認められな
かった。分析の結果、溶解した脱塩素化物の大部分はア
ルコール性のものであることが確認された。
【００１４】実施例３ 可塑剤を含有しないポリ塩化ビニル樹脂の粉末５.０
ｇ、苛性ソーダ３.２ｇ（樹脂中の塩素に対して当
量）、および水４０mlをステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）
製オートクレーブに入れ、１時間加熱する。種々の温度
で上記加熱処理を行なった結果を図１に示す。なお、い
ずれの場合も処理後の樹脂は固形物として回収された。
ｇ、苛性ソーダ３.２ｇ（樹脂中の塩素に対して当
量）、および水４０mlをステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）
製オートクレーブに入れ、１時間加熱する。種々の温度
で上記加熱処理を行なった結果を図１に示す。なお、い
ずれの場合も処理後の樹脂は固形物として回収された。
【００１５】実施例４ 苛性ソーダを添加しないほかは実施例３と同様にして、
ポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化処理を行なった。その結
果は図１に示したとおりであって、カ性ソーダを添加し
た実施例３の場合とほとんど同様の脱塩素化が可能であ
った。これは、ステンレス鋼製オートクレーブの器壁が
脱塩素化反応を促進したためと考えられる。処理後の樹
脂はいずれの場合も固形物として回収された。
ポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化処理を行なった。その結
果は図１に示したとおりであって、カ性ソーダを添加し
た実施例３の場合とほとんど同様の脱塩素化が可能であ
った。これは、ステンレス鋼製オートクレーブの器壁が
脱塩素化反応を促進したためと考えられる。処理後の樹
脂はいずれの場合も固形物として回収された。
【００１６】
【発明の効果】上述のように、本発明によればポリ塩化
ビニル樹脂中の結合塩素を短時間に除去することができ
るから、廃棄されたポリ塩化ビニル樹脂製品もこの処理
を施すことにより、大気汚染や装置腐食を招くおそれな
しに、通常の焼却炉で容易に焼却処分するか湿式酸化分
解処理することが可能になる。
ビニル樹脂中の結合塩素を短時間に除去することができ
るから、廃棄されたポリ塩化ビニル樹脂製品もこの処理
を施すことにより、大気汚染や装置腐食を招くおそれな
しに、通常の焼却炉で容易に焼却処分するか湿式酸化分
解処理することが可能になる。
【図１】 実施例３および実施例４の結果を示すグラフ
である。
である。
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリ塩化ビニル樹脂を金属鉄と共に水中
に浸漬して２５０℃以上の温度に加熱することを特徴と
するポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化方法。 - 【請求項２】 ポリ塩化ビニル樹脂を苛性ソーダ水溶液
中に浸漬し、金属鉄が反応に関与しない条件下で、２５
０℃以上の温度に加熱して加水分解することにより該ポ
リ塩化ビニル樹脂を脱塩素化すると共に反応生成物を反
応液中に溶解させることを特徴とするポリ塩化ビニル樹
脂の脱塩素化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4326183A JP2604309B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | ポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4326183A JP2604309B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | ポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06145225A JPH06145225A (ja) | 1994-05-24 |
| JP2604309B2 true JP2604309B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=18184966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4326183A Expired - Lifetime JP2604309B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | ポリ塩化ビニル樹脂の脱塩素化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2604309B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024215144A1 (ko) * | 2023-04-13 | 2024-10-17 | 연세대학교 산학협력단 | 볼밀링을 이용한 폴리염화비닐의 기계화학적 분해방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002363335A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ポリ塩化ビニル製廃棄物の処理方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5126469B2 (ja) * | 1972-02-14 | 1976-08-06 | ||
| JPS49112979A (ja) * | 1973-03-01 | 1974-10-28 | ||
| JPS50109992A (ja) * | 1974-02-08 | 1975-08-29 |
-
1992
- 1992-11-12 JP JP4326183A patent/JP2604309B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024215144A1 (ko) * | 2023-04-13 | 2024-10-17 | 연세대학교 산학협력단 | 볼밀링을 이용한 폴리염화비닐의 기계화학적 분해방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06145225A (ja) | 1994-05-24 |
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