JPH06471A - 塗料廃棄物の再生処理槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗料廃棄物の処理時間を短縮化するととも
に、再生品である樹脂粉末の品質を向上させ、かつ樹脂
粉末の粒子を小さくする。 【構成】 塊状の塗料廃棄物８が投入される処理タンク
１１に、塗料廃棄物８を処理タンク１１の外側から加熱
する加熱手段１４を設けるとともに、処理タンク１１内
の塗料廃棄物８に直接スチームＳ₂ を吹きかけるスチー
ム噴出口２２を設ける。処理タンク１１の下部に設けら
れる回転粉砕翼２１の下羽根２１ａを上羽根２１ｂより
も水平方向に長くし、上羽根２１ａの先端部を下向きに
湾曲させ、下羽根２１ｂの先端部を上向きに湾曲させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装作業で生じた塗料
廃棄物（塗料粕）の再生処理に用いられる処理槽の構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗料廃棄物の再生処理に関連する先行技
術として、たとえば特開昭５５−８８１０号公報が知ら
れている。本公報に開示されている塗料廃棄物の処理方
法においては、処理槽内に塗料廃棄物が投入され、塗料
廃棄物はスチームなどによって間接的に加熱される。こ
こでは、塗料廃棄物の細断と加熱とによって塗料廃棄物
中の液体成分の蒸発が促進され、液体成分がほぼ完全に
蒸溜分離された固体成分を粉砕することにより、塗料廃
棄物が粉末化される。この樹脂粉末は常温乾燥され、再
生品として回収される。

【０００３】図３は、上述の塗料廃棄物の処理方法に用
いられる再生処理槽の一例を示している。図３に示すよ
うに、処理槽１は、有底容器状の処理タンク２を有して
いる。処理タンク２の壁部は、２重構造となっている。
壁部の２重構造により形成されたスチームジャケット３
には、スチームＳ₁ が噴出されるようになっている。ス
チームＳ₁ は、噴出口４からスチームジャケット４に流
入し、塗料廃棄物８を加熱した後、排出口５から排出さ
れる。

【０００４】処理タンク２内の下部には、回転粉砕翼６
が設けられている。回転粉砕翼６は、回転力を利用して
塗料廃棄物８を細断し粉砕する機能を有している。回転
粉砕翼６は、水平方向に延びる上羽根６ａと下羽根６ｂ
とを有している。下羽根６ｂの先端部は、上方に湾曲し
ている。上羽根６ａと下羽根６ｂは、回転方向側面部と
先端部が刃物状となっており、塗料廃棄物８の塊が回転
剪断力で細かく粉砕されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、図３に示
す塗料廃棄物の再生処理槽１の場合は、処理タンク２内
の塗料廃棄物の加熱は、間接加熱によって行なわれるの
で、塗料廃棄物中の溶剤類を十分に蒸発させるために
は、処理時間が長くなる。処理時間を短かくした場合
は、加熱が不十分となり、水分や溶剤等の液体を多量に
含んだ粗い粉末状の再生品が回収されることになり、再
製品の有効利用がはかれない。また、溶剤類の蒸発が不
完全である場合は、回収された粉末樹脂が異臭を放つと
いう問題がある。

【０００６】処理タンク内の回転粉砕翼６は、上羽根６
ａと下羽根６ｂとの長さがほぼ同じであるので、下羽根
６ｂの先端部での塗料廃棄物８の粉砕を十分に行うこと
ができない。したがって、回収される樹脂粉末の粒子が
粗くなり用途が限られるという問題があった。

【０００７】本発明は、上記の問題に着目し、塗料廃棄
物の再生処理時間を短縮化するとともに、再生品である
粉末樹脂の品質を向上させ、しかも粒子の小さな樹脂粉
末を得ることが可能な塗料廃棄物の再生処理槽を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明に
係る塗料廃棄物の再生処理槽は、塗料廃棄物が投入され
る処理タンクと、前記処理タンク内に投入される塗料廃
棄物を処理タンクの外側から間接的に加熱する加熱手段
と、前記処理タンク内に開口し処理タンク内の塗料廃棄
物に向けて直接スチームを吹きかけるスチーム噴出口
と、前記処理タンクの底部に設けられ、水平方向に延び
る上羽根と、該上羽根の下方に位置し上羽根よりも水平
方向に長い下羽根とを有し、上羽根の先端部が下向きに
湾曲し下羽根の先端部が上向きに湾曲する回転粉砕翼
と、を備えたものから成る。

【０００９】

【作用】このように構成された塗料廃棄物の再生処理槽
においては、処理タンクに投入された塗料廃棄物が処理
タンクの外側から加熱され、かつスチーム噴出口から塗
料廃棄物に直接スチームが吹きかけられる。そのため、
塗料廃棄物の加熱溶融が促進され、塗料廃棄物の処理時
間が短縮される。

【００１０】塗料廃棄物に直接スチームが吹きかけられ
るので、塗料廃棄物全体を洗浄することが可能となり、
再生される樹脂粉末の異臭の低減がはかれる。これによ
り、樹脂粉末の品質を高めることができる。

【００１１】処理タンク内の回転粉砕翼は、下羽根が上
羽根よりも水平方向に長くなっており、上羽根の先端部
が下向きに湾曲し下羽根の先端部が上向きに湾曲するよ
うになっているので、上羽根に載った餅状の塗料廃棄物
が遠心力によって処理タンク内側壁側に移動した際に
は、下羽根の先端部で塗料廃棄物を細断することができ
るとともに、上羽根の先端部でも塗料廃棄物を細断する
ことが可能となる。これにより、塗料廃棄物の細断およ
び粉砕能力が高められ、樹脂粉末の粒子を小さくするこ
とが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明に係る塗料廃棄物の再生処理
槽の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。

【００１３】図１および図２は、本発明の一実施例を示
している。このうち図１は、本発明で使用される処理タ
ンクの一例を示している。再生処理槽１０は、有底容器
状の処理タンク１１を有している。処理タンク１１の上
部は、蓋体１２によって覆われるようになっている。蓋
体１２の中心部には、図示されない排出通路と接続され
る排出口１３が形成されている。処理タンク１１の下部
には、再生処理品としての樹脂粉末を排出させる排出口
２０が形成されている。

【００１４】処理タンク１１に投入される塗料廃棄物
（塗料粕）８は、被塗装物のスプレー塗装時に塗装ブー
ス内に噴出された塗料が塗装循環水ピットに溜ったもの
を回収したものであり、水分を含んだものである。塗装
循環水ピットから回収された塗料廃棄物８は、放置する
と、一部の水分が分離して泥状、スラッジ状、または大
きな塊状となる。

【００１５】処理タンク１１は、底壁部と側壁部の部分
が２重構造となっている。処理タンク１１には、壁部の
２重構造により加熱手段としてのスチームジャケット１
４が形成されている。スチームジャケット１４には、ス
チームＳ₁ が噴出されるようになっている。スチームＳ
₁ は、噴出口１５からスチームジャケット１４に流入
し、内底壁１６ａおよび内側壁１６ｂを介して塗料廃棄
物８を加熱した後、排出口１７から排出されるようにな
っている。

【００１６】処理タンク１１内の下部には、回転粉砕翼
２１が設けられている。回転粉砕翼２１は、回転力を利
用して塗料廃棄物８を粉砕する機能を有している。回転
粉砕翼２１は、水平方向に延びる上羽根２１ａ、下羽根
２１ｂ、水平刃２１ｃを有している。上羽根２１ａは、
一端が回転軸２１ｄに固定されており、他端は下方に湾
曲した形状となっている。下羽根２１ｂは、一端が回転
軸２１ｄに固定されており、他端は上方に湾曲した形状
となっている。上羽根２１ａおよび下羽根２１ｂは、回
転方向の側面部と先端とが刃物状となっており、塗料廃
棄物８の塊が回転剪断力で細かく粉砕されるようになっ
ている。

【００１７】下羽根２１ｂは、上羽根２１ａよりも水平
方向に長くなっている。下羽根２１ｂの先端部２１ｆ
は、処理タンク１１の内側壁１６ｂの近傍に位置してお
り、上羽根２１ａの先端部２１ｅから内側壁１６ｂ側に
落下した塗料廃棄物８は、下羽根２１ｂの先端部２１ｆ
によって細断されるようになっている。また、上羽根２
１ａの先端部２１ｅは、下方に湾曲しているので、餅状
となった塗料廃棄物８を下羽根２１ｂの先端部２１ｆに
積極的に導くことができる。

【００１８】回転軸２１ｄの上部は円錐状に形成されて
いる。この円錐状に形成された回転軸２１ｄの上部に
は、複数の水平刃２１ｃが取付けられている。上羽根２
１ａに載った塗料廃棄物８は、水平刃２１ｃと接触する
ことにより、細断されるようになっている。

【００１９】処理タンク１１には、処理タンク１１内に
投入された塗料廃棄物８に向けて高温のスチーム（生ス
チーム）Ｓ₂ を吹きつけるスチーム噴出口２２が設けら
れている。スチーム噴出口２２は、内側壁１６ｂに開口
している。スチーム噴出口２２は、上羽根２１ａと下羽
根２１ｂとの間に位置するようになっている。処理タン
ク１１内の塗料廃棄物８は噴出口２２から噴出されるス
チームＳ₂ によって洗浄されるようになっており、洗浄
によって生じた水分、溶剤類は気化し、排出口１３を介
して排出されるようになっている。

【００２０】つぎに、塗料廃棄物の再生処理槽における
作用について説明する。図１に示すように、最初に処理
タンク１１内に塗料廃棄物８が投入される。塗料廃棄物
８の投入が終了すると、処理タンク１１の上部が蓋体１
２によって覆われ、塗料廃棄物８は密閉された状態とな
る。

【００２１】塗料廃棄物８が処理タンク１１内に密閉さ
れると、回転粉砕翼２１が回転し、大きな塊の塗料廃棄
物８の粉砕が開始される。これと同時に塗料廃棄物８の
加熱が開始される。塗料廃棄物８の加熱は、スチームジ
ャケット１４へのスチームＳ₁ 噴射による間接加熱と、
塗料廃棄物８へ直接スチームＳ₂ を吹きかける直接加熱
の双方によって行なわれる。したがって、塗料廃棄物８
の加熱溶融が促進される。

【００２２】塗料廃棄物８へ直接吹きかけられるスチー
ムＳ₂ の圧力は２〜５ｋｇ／ｃｍ²に設定されており、
塗料廃棄物８内の溶剤類を水蒸気と一緒に気化させるこ
とができる。なお、スチームＳ₂ は高圧であればあるほ
ど好ましいが、少なくとも２ｋｇ／ｃｍ² 程度あればこ
のような洗浄効果を発揮させることが可能である。

【００２３】塗料廃棄物８の加熱が進行すると、塗料廃
棄物８は、溶融し餅状の大きな塊となる。この状態で
は、加熱によって塗料廃棄物８中の溶剤が蒸発が促進さ
れる。溶剤類の蒸発順序は、沸点により異なり水分と低
沸点溶剤が最初に排出され、その後、１００℃以上で他
の溶剤が気化し排出口１３から排出される。

【００２４】処理タンク１１内における塗料廃棄物８の
量は、処理タンク１１の容積の６０％程度となってい
る。処理タンク１１の塗料廃棄物８がスチームＳ₂ によ
って十分に洗浄されると、塗料廃棄物８へのスチームＳ
₂ への吹きかけが停止される。これにより、溶融状態の
塗料廃棄物８は、スチームジャケット１４内に噴出され
るスチームＳ₁ によって間接加熱され、乾燥が促進され
る。

【００２５】スチームジャケット１４内に噴出されるス
チームＳ₁ によって塗料廃棄物８が加熱されると、塗料
廃棄物８の樹脂成分の硬化反応が促進され、硬化した塗
料廃棄物８の回転粉砕翼２１による粉砕が行なわれる。
本実施例では、回転粉砕翼２１の上羽根２１ａおよび下
羽根２１ｂは、硬化した餅状の塗料廃棄物である樹脂を
最大８ｍ／ｓｅｃの周速度で粉砕する。

【００２６】回転粉砕翼２１が回転している状態では、
複数の水平刃２１ｃとの接触によって餅状の塗料廃棄物
８は細断されやすくなる。回転粉砕翼２１の回転速度を
上述のような値に設定することにより、求心力よりも遠
心力のほうが大きくなり、塗料廃棄物８は処理タンク１
１の内側壁１６ｂ側へ飛ばされやすくなる。図３に示す
従来技術では、回転粉砕翼２１の最大周速度が１５ｍ／
ｓｅｃに設定されているので、遠心力よりも求心力のほ
うが大となる。

【００２７】遠心力により処理タンク１１の内側壁１６
ｂ側へ移動した塗料廃棄物８は、上羽根２１ａの先端部
２１ｅが下方に湾曲しているため、図１に示すように、
上羽根２１ａの先端部２１ｅと処理タンク１１の内側壁
１６ｂとの間の隙間Ａに入りやすくなる。この隙間Ａに
は上方に湾曲した下羽根２１ｂの先端部２１ｆが位置し
ているので、下羽根２１ｂの先端部２１ｆによる塗料廃
棄物８の細断が行なわれる。

【００２８】また、上羽根２１ａと下羽根２１ｂの先端
部２１ｅとの間の隙間Ｂに進入した塗料廃棄物８は、上
羽根２１ａの先端部２１ｅでも裁断されることになる。
このように、上羽根２１ａと下羽根２１ｂの水平方向の
長さを変えることにより、両羽根２１ａ、２１ｂの先端
部２１ｅ、２１ｆによる塗料廃棄物８の細断（スカーリ
ング）が行なわれる。

【００２９】図２は、本発明と従来方法における塗料廃
棄物の再生処理特性を示しており、とくに自動車のボデ
ー中塗り作業において生じた塗料廃棄物に適用した場合
を示している。処理タンク１１の容積を２０リットル、
塗料廃棄物の重量を６ｋｇとした場合の処理条件は、つ
ぎのように設定した。スチームＳ₁ 、Ｓ₂ の圧力は、従
来技術が４ｋｇ／ｃｍ² に設定され、本発明では２ｋｇ
／ｃｍ² に設定されている。回転粉砕翼２１は本発明お
よび従来技術とも同一のものを用い、従来技術では上羽
根２１ａ、下羽根２１ｂの周速度が最大１５ｍ／ｓｅｃ
に設定し、本発明では各羽根２１ａ、２１ｂの周速度は
８ｍ／ｓｅｃに設定した。

【００３０】図２の左側の特性は、回転粉砕翼２１を回
転駆動するモータの電流の変化を示している。図２に示
すように、処理開始当初は塗料廃棄物に直接スチームが
吹きかけられるので、塗料廃棄物８の加熱が促進され、
回転粉砕翼２１を回転駆動するモータの電流値は小とな
る。つまり、加熱促進によって塗料廃棄物８がやわらか
くなるので、塗料廃棄物８の塊を細断する際のモータ負
荷が軽減される。

【００３１】また、塗料廃棄物８を、処理タンク１１の
外側から間接的に加熱するとともに、塗料廃棄物８に直
接スチームＳ₂ を吹きかけるので、塗料廃棄物８を短時
間で加熱溶融することができ、細断開始Ｔ₁ に至るまで
の時間が短縮される。さらに、上羽根２１ａと下羽根２
１ｂとによるスカーリングによって塗料廃棄物８の細断
が著しく促進されるので、細断開始Ｔ₁ から粉砕開始Ｔ
₂ までの時間も短縮化される。図２の右側の特性は、処
理タンク１１内の温度を示している。図２に示すよう
に、本願発明は従来技術に比べて加熱時間が早くなり、
粉砕開始に至るまでの時間が短縮される。

【００３２】粉砕された塗料廃棄物８は、表面がリッチ
（活性）化した樹脂粉末とされる。樹脂粉末には、たと
えば活性白土、珪藻土、セピオライト、ベントナイト、
石灰類などの添加剤が混合される。添加剤の添加量は、
樹脂粉末に対して０．１〜２０％程が望ましい。また、
添加剤は、密度の小さいものが好ましく、経済性を考慮
すると、ベントナイト、セピオライトが好適であり、そ
の添加量は０．５〜５％がよい。

【００３３】添加剤が混合された樹脂粉末は、常温で乾
燥される。本実施例では、樹脂粉末は、処理タンク１１
の排出口２０から排出された後、パレット等によって受
け取られ、４時間以上常温で乾燥される。これにより、
さらさらした流動性のある樹脂粉末が得られる。

【００３４】塗料廃棄物８に含んでいた水分、溶剤類は
処理タンク１１内で気化することになるが、この気化し
た水分、溶剤類は、コンデンサ等により液化、凝縮さ
れ、回収される。これにより、炭化水素ＨＣ類は確実に
除去され、クリーンな気体のみが大気に放出される。

【００３５】回収された樹脂粉末の粒度を測定した結
果、つぎのようになった。測定は、受皿と、ＪＩＳ標準
の３６メッシュふるいと、９メッシュふるいを積み重
ね、９メッシュのふるい中に回収した樹脂粉末の全量を
入れ、振動機で３０分間ふるい分けることで行った。ふ
るい分け後、各ふるい上の残分の重量を測定し、計算に
より、つぎのような結果が得られた。 処理時間 ９メッシュ通過 ３２メッシュ通過 本発明 ３０分 ７０．２％ ６６．５％ 従来技術 ４５分 ６６．３％ ６３．８％

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、つぎのような効果が得
られる。

【００３７】（１）処理タンク内に投入された塗料廃棄
物を、処理タンクの外側から加熱手段によって間接的に
加熱するとともに、塗料廃棄物に直接スチームを吹きか
けるスチーム噴出口を設けるようにしたので、塗料廃棄
物を短時間で加熱溶融することができ、塗料廃棄物の処
理時間を短縮することができる。また、処理タンク内の
内壁をスチームによって洗浄することが可能となるの
で、連続処理を行なう場合は、処理タンクの内壁への粉
末樹脂の付着が防止され、加熱効率を高めることができ
る。

【００３８】（２）処理タンク内に投入された塗料廃棄
物に直接スチームを吹きかけるようにしたので、塗料廃
棄物全体をスチームによって洗浄することができ、再生
される樹脂粉末の異臭の発生を低減することができる。
また、塗料廃棄物にスチームを吹きかけることにより、
塗料廃棄物中の溶剤類の気化を促進させることができ
る。したがって、回収される樹脂粉末の品質を高めるこ
とができる。

【００３９】（３）回転粉砕翼の下羽根を上羽根よりも
水平方向に長くし、上羽根の先端部を下向きに湾曲させ
るとともに下羽根の先端部を上向きに湾曲させるように
したので、上羽根の先端部と下羽根の先端部の双方によ
る塗料廃棄物の細断を著しく促進させることができる。
したがって、樹脂粉末の粒子を小さくすることが可能と
なり、樹脂粉末を各種用途に有効利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る塗料廃棄物の再生処理
槽の概略構成図である。

【図２】本発明および従来技術における処理特性を示す
特性図である。

【図３】従来における塗料廃棄物の再生処理に用いられ
る処理槽の概略構成図である。

【符号の説明】

８ 塗料廃棄物 １１ 再生処理槽 １４ 加熱手段としてのスチームジャケット ２１ 回転粉砕翼 ２１ａ 上羽根 ２１ｂ 下羽根 ２２ スチーム噴出口 Ｓ₁ 塗料廃棄物を間接的に加熱するためのスチーム Ｓ₂ 塗料廃棄物に直接吹きつけられるスチーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山瀬 修 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 石原 勇仁 愛知県豊田市明和町６丁目１番地 豊田化 学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗料廃棄物が投入される処理タンクと、 前記処理タンク内に投入される塗料廃棄物を処理タンク
   の外側から間接的に加熱する加熱手段と、 前記処理タンク内に開口し処理タンク内の塗料廃棄物に
   向けて直接スチームを吹きかけるスチーム噴出口と、 前記処理タンクの底部に設けられ、水平方向に延びる上
   羽根と、該上羽根の下方に位置し上羽根よりも水平方向
   に長い下羽根とを有し、上羽根の先端部が下向きに湾曲
   し下羽根の先端部が上向きに湾曲する回転粉砕翼と、を
   備えたことを特徴とする塗料廃棄物の再生処理槽。