JP2004188695A - Method for recycling waste polyolefins and system therefor - Google Patents

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JP2004188695A JP2002357726A JP2002357726A JP2004188695A JP 2004188695 A JP2004188695 A JP 2004188695A JP 2002357726 A JP2002357726 A JP 2002357726A JP 2002357726 A JP2002357726 A JP 2002357726A JP 2004188695 A JP2004188695 A JP 2004188695A
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polyolefins
recycling
waste plastic
plastic
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Megumi Tanaka
惠 田中
Toshisuke Tanaka
敏資 田中
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Tanaka:Kk
株式会社タナカ
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To recycle waste polyolefins in sorted and collected waste plastics as a regenerated processing raw material. <P>SOLUTION: Collected waste plastics are unpacked or cut to remove foreign matter and the waste plastics, from which foreign matter is removed, are crushed to separate and recover waste plastics by an air elutriation method. Waste polyolefins are sorted from the recovered waste plastics by a specific gravity sorting method and supplied to an extruder to extrude a molten strand on the surface of a belt conveyor. Water is sprinkled over the belt conveyor to solidify the surface of the strand and the solidified strand is taken over by a strand cutter to be continuously cut and pelletized. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、広く一般から分別回収された廃プラスチックから廃ポリオレフィン類を分離し、再生加工原料としてリサイクルする方法、およびそのシステムに関する。さらに詳しくは、主として一般家庭から分別廃棄され回収された、ペットボトルを除く容器包装等の廃プラスチックをリサイクル利用するために、成形プラスチック商品の加工原料として廃ポリオレフィン類を再生するマテリアルリサイクル方法およびそのシステムに関する。
【0002】
なお、本発明において「廃プラスチック」は、平成7年に公布された「容器包装廃棄物の分別収集に関する省令」第2条に記載された表中、「八」に属するペットボトルを除くプラスチックが主たる対象になるが、これらに限定されるものではなく、これに準ずる廃棄プラスチックであって廃ポリオレフィン類を含む廃プラスチックを意味する。
【0003】
【従来の技術】
廃プラスチックのリサイクルは、廃プラスチックを燃焼させてエネルギー源として回収するサーマルリサイクルと、物質として再利用するマテリアルリサイクルとに大別され、後者には廃プラスチックを炭化水素などの原料成分に分解し化学原料として再利用するケミカルリサイクル、加圧・溶融して杭やブロックなどに加工するに再生加工リサイクル、ペレットなどの加工原料として再利用する再生加工原料リサイクルがある。現在、廃プラスチックのリサイクルはケミカルリサイクルと再生加工リサイクルとが主流であるが、廃ペットボトルでは再度加工原料のPETにリサイクルされ、付加価値のある商品として経済的にも比較的有利に成形加工されている。
【0004】
ペットボトル以外にも、家庭などからはポリオレフィン類、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール、塩化ビニリデンなどの多種、大量のプラスチックが廃棄され、通称「その他のプラスチック」として収集されている。この収集された廃プラスチックにはプラスチック以外の物質が紛れ込んでいるので、回収時の状態のままではマテリアルリサイクルに供することができない。しかし、廃プラスチックから異物の分離するのには高いコストを要するので、大まかに分離や洗浄して、高い物性を要せずある程度の異物の混入があってもよく、かつ単純に加熱・加圧して直接、製品化することのできる園芸用品などとして再生加工されるか、高炉還元剤としてマテリアルリサイクルされることが多かった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来の廃プラスチックリサイクル方法は、再生される商品の付加価値が低く、かつ用途が限られるので量、質共にあまり期待することができないという将来先詰まりの問題があった。しかし、廃プラスチックを成形加工原料として経済的に再生することに成功すれば、その時々の需要に応じた幅広い商品として有利に再利用できることになり、本格的なリサイクルとしてその前途は明るいものになる。
【0006】
ところで、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン類は、いずれも熱可塑性であって物理的、化学的特性が類似する上、相溶性があり、用途が多様でしかも共通するものが多い。前記廃プラスチックに含まれるポリエチレンやポリプロピレンなどをポリオレフィン類として分別し、ポリオレフィン類のペレットとして実用的な成形加工原料にリサイクルすることが、廃プラスチックリサイクルの重要な一環であるとの判断のもと、本発明は、収集された廃プラスチックから廃ポリオレフィン類を容易かつ安定して経済的に分別し、ペレット化することのできる手段を課題として研究した結果、完成されたのである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記の課題を解決する手段として、分別収集などによって収集された廃プラスチック中から廃ポリオレフィン類を分離してリサイクルする方法であって、前記の収集廃プラスチックを開梱もしくは切断し、混在する異物を除去し、異物を除去された廃プラスチックを破砕し、破砕された廃プラスチック中から風簸分別法によって廃プラスチック類を分離して回収し、回収された廃プラスチック中から比重分別法により廃ポリオレフィン類を分別し、分別された廃ポリオレフィン類を押出機に供給して加熱、溶融し、溶融ストランドをベルトコンベア上に押し出し、ベルトコンベア上でストランドに散水して少なくもストランドの表面を固化させ、固化されたストランドをストランドカッターに引き取り連続的に切断してペレット化することにより、廃ポリオレフィン類を再生加工原料としてリサイクルすることを特徴とする廃ポリオレフィン類のリサイクル方法を提供する。
【0008】
また本発明は、分別収集などによって収集された廃プラスチック中から廃ポリオレフィン類を分離してリサイクルするシステムであって、前記の収集廃プラスチックを開梱もしくは切断するA工程と、開梱、切断された廃プラスチック中から手選別および/または振動ふるいを用いて混在する異物を分離、除去するB工程と、異物を除去された廃プラスチックを破砕するC工程と、破砕された廃プラスチック中から風簸分別の原理を用いた乾式重力分級機によって廃プラスチックを分離して回収するD工程と、回収された廃プラスチック中から比重差を利用してポリオレフィン類を分離するE工程と、分離された廃ポリオレフィン類を押出機に供給して溶融ストランドに成形し、ベルトコンベア上に押し出して散水によって冷却し、少なくもストランド表面を固化するF工程と、固化されたストランドを切断してペレット化するG工程と、を含むことを特徴とする廃ポリオレフィン類のリサイクルシステムを提供する。
【0009】
前記の廃ポリオレフィン類リサイクルシステムのB工程においては、振動ふるいのふるい下に分離された異物中に混入する廃プラスチックを分離して前記C工程に送り、B工程からの廃プラスチックに合流させ、破砕することができる。また、必要によっては前記のC工程において、廃プラスチックの破砕を複数段階に分けて実施してもよく、望ましくは前記のB工程及び/又はC工程に、1又は複数の磁気選別分離機を設け、磁性体を分離する。
【0010】
前記のD工程に用いる乾式重力分級機として、U字形ダクトを1段又は複数段連結し、それぞれ上昇気流により廃プラスチックを飛翔させて沈降する異物と分離する上昇流型重力分級機が好適である。また、前記のD工程とE工程との間に洗浄・脱水機を設けて廃プラスチックに混在する異物を洗浄除去することが好ましい。前記の比重差により廃プラスチックからポリオレフィンを分別するE工程においては、水を媒体とする連続式比重分離槽が好ましく用いられる。さらに、前記のE工程とF工程との間に洗浄・脱水機を設けて、廃ポリオレフィン類に混在する異物を徹底的に除去してもよい。押出機への廃ポリオレフィンの供給を円滑にするために、前記の洗浄・脱水機とF工程との間に仕上粉砕機、あるいはストックホッパーを設けるとよい。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明に係る廃ポリオレフィン類のリサイクル方法およびそのシステムの基本的な流れは、ペットボトルを除く、一般から分別回収された容器包装用に使用された廃プラスチックを、開梱もしくは切断して扱いやすくするA工程、開梱、切断された廃プラスチック中から手選別および/または振動ふるいなどの単純な手段を用いて混在する土砂、びん、紙袋、金属片などの異物を分離、除去するB工程と、異物を除去された廃プラスチックを風簸に適当な大きさに破砕するC工程と、破砕された廃プラスチック中から風簸分別の原理を用いた乾式重力分級機によって廃プラスチックを異物から分離し回収するD工程と、回収された廃プラスチック中から比重差を利用して他の廃プラスチックとポリオレフィン類とを分離するE工程と、分離された廃ポリオレフィン類を押出機に供給して溶融ストランドに成形し、ベルトコンベア上に押し出して散水によって冷却し、少なくもストランド表面を固化するF工程、および固化されたストランドを切断してペレット化するG工程とからなる。
【0012】
本発明は、前記の基本的な工程に加えて、実施条件に応じ適宜に、例えば洗浄・脱水工程、粉砕工程やさらなる分離工程を付加したり、前後を組み替えたり、被処理物のバイパスルート、循環ルートを設けることができる。また、本発明において再生加工原料化することのできる廃プラスチックは、前記の廃プラスチックに限定されるものではなく、その発生源は問わない。以下、本発明の実施形態を前記の各工程について具体例をあげて順次詳しく説明する。図1は本発明に係る廃ポリオレフィン類のリサイクルシステムの一例を示すフローチャートであってA〜Gは前記の工程を示す。図2〜図4は全体の工程を分割して例示した説明図である。
【0013】
さて、一般家庭等から分別収集されたペットボトルを除く廃プラスチックは、再生加工原料としてリサイクルするため、通常、一旦べールに圧縮梱包されてリサイクル工場に届けられる。廃プラッスチックのべール11を受け取った工場では、廃プラスチックと異物とを分離し易いように開梱しあるいは油圧式シャー12などを用いて切断し、解きほぐす。必要により解碎機を利用する。
【0014】
解きほぐされた収集廃プラスチックは、まず、混在する土砂、ガラス、陶磁器、金属などの異物が粗選別により除去される。廃プラスチックは大部分がある程度の大きさの容器包装類であるので、振動ふるい13などを用い土砂、ガラス片、陶磁器片、金属片などの比較的形状の小さい異物をふるい分けふるい下として分離する。ふるい目は30〜100mm程度が好ましい。
【0015】
上記の異物とともにふるい下に混入した廃プラスチックは、必要により例えば吸引ブロワ14や風簸分離により回収し、工程中の然るべき位置に廃プラスチックとして戻すとよい。本例では吸引ブロワ14を用いて後述の2次破砕機19の供給側に風送されている。廃プラスチックに混入したガラスびんやキャップ、紙袋、金属類などの目につく比較的形状の大きな異物は、廃プラスチック容器や包装類と共にふるい上に残るので、例えば選別用ベルトコンベア15上に広げて手選別により除去する。また、混入している鉄や磁性鋼などの磁性体は、磁気選別機16を利用して分離、除去するとよい。本実施形態例のように装置間の搬送用コンベア17の前後、あるいは次工程の破砕機18、19の前後などに複数段に設け鉄鋼類を確実に取り除いておくことが望ましい。
【0016】
粗選別された廃プラスチックは、破砕機により次工程において廃プラスチックを風簸、回収するのに適する大きさ、好ましくは一辺が10〜50mm程度になるように破砕する。破砕が1段で困難な場合には直列に複数台を用い順次に所要の大きさまで粉砕する。本実施形態例では一次破砕機(粗破砕機)18と二次破砕機(細破砕機)19とを用い、2段に分けて破砕されている。破砕機としては、廃プラスチックは一般にフィルム系のものの比率が多いのでロータリーカッターが好適である。
【0017】
つぎに、破砕された廃プラスチック中から異物を含まないように廃プラスチックを回収する。この回収には風簸の原理を利用する乾式重力分級機20が好ましく用いられ、なかでも図5に例示したU字形ダクト複数段タイプの上昇流型重力分級機が好適である。U字形ダクトタイプの上昇流型2段式重力分級機について図5を参照して簡単に説明する。この重力分級機は、胴がU字形に湾曲した2段の円筒または角筒のダクト51、52で構成され、各ダクトの上端の一方を供給口53、54として、かつ前段ダクトの供給口53にはサイクロン55により分離された気送廃プラスチックの取出口56が接続される。他方の上端には、分離された廃プラスチックの取出口57、58としてそれぞれ吸引ブロワー59の吸入側に接続される。各ダクトの底部には分離された重い異物の排出口60、61が、さらに、気体取入口62、63を各異物排出口60、61よりも上流側に設け、前段の異物排出口60と後段供給口54とが接続されている。
【0018】
吸引ブロワー59によって気体取入口62、63からダクト51、52内に適量の気体を流入させることにより、U字形ダクト51、52の供給口53、54側には緩やかな下降気流を、吸引ブロワー59側には適度な上昇気流を生じさせる。ダクト51、52内の廃プラスチックは前記上昇気流により舞い上がって取出口57、58に、異物は落下し排出口60を経て61から排出され、廃プラスチックが容易に風簸、回収される。
【0019】
前記の上昇流型重力分級機は、廃プラスチックと紙類とを分離する場合にも利用できる。通常、廃プラスチックがU字形ダクトの底部取出口から紙類は上部取出口を経てサイクロンの下部取出口から排出される。U字形ダクトを多段に組んで分離効率を向上することができる。
【0020】
異物を含まないように分離された破砕廃プラスチックは各種のプラスチックが混合しているので、それらの中から所要の廃ポリオレフィン類を分離する。本例においては分離媒体を水とする連続式比重分離水槽21用い、プラスチック間の比重差を利用して、比重が1を超えないプラッスチックを分離する。比重が1以下として分離されるプラッスチックは、実質的に、熱可塑性であって互いに加工性などの特性が類似し相溶性がよく成形加工の原料として用途の期待できるポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン類である。比重が1を超えるプラスチックとして、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂などの熱硬化性樹脂やポリ塩化ビニール、PET(ポリエチレンテレフタレート)、メタクリル樹脂、繊維素樹脂などが分離され、別途、利用される。
【0021】
比重差によって分離された廃ポリオレフィン類は、押出機26に送入するために洗浄脱水機22により洗浄、脱水され、さらに遠心分離式脱水機23などを用いて水切りされる。洗浄脱水機22として竪形連続洗浄脱水機が好適である。ブリッジを防止して押出機26への供給を円滑にするなど、必要があれば、廃ポリオレフィン類を仕上粉砕機24を用い小さく破砕する。また、ホッパーストッカー25を設けて前後の工程の操業安定化、トラブルへの対処を図っておくことが望ましい。廃ポリオレフィン類以外の比重が1を超える廃プラスチックは、別途処理して利用される。
【0022】
ついで、廃ポリオレフィン類は、ベント付押出機26に送入され、加熱、溶融されて、ストランドに成形される。通常、廃ポリオレフィン類は、フィルム状のものが多く、かさ比重が小さく、脱水後においてもかなりの水分を含んでいる。収集廃プラスチックや先行する処理方法にもよるが、容器包装類の廃プラスチックから分離され、前記本発明の処理を行った場合、分離されたポリオレフィン類は約20重量%の水分率、かさ比重が0.2程度になっていることが多い。したがって、ストランドの連続成形には、かさ高な供給廃プラッスチックを圧縮、溶融し、発生する水蒸気や分解気化物を機外に放出できる、圧縮率が高くベント付の単軸又は2軸押出機を用いる。
【0023】
ポリオレフィン類は、ベント式押出機26中を先端に向かって送られながら加熱、溶融、混練、脱泡され、先端の多孔ダイを通して溶融ストランド27に成形されて押し出される。押出機26の先端、ブレーカプレートの上流側には装着状態のままで目詰まりしたスクリーンパックを交換するためのスクリーンチェンジャー27を装着することが好ましい。供給される廃プラスチックには比較的固形異物の混入が多く目詰まりの頻度が高いので、スクリーンパックの交換作業を容易にして連続運転を続行するのに有効である。
【0024】
本発明において、押し出した溶融ストランド28はネットベルトコンベア29上に吐出させ、ベルトコンベア29上のストランドには冷却水を散布して冷却し、表面を凝固しながらストランドカッター30へと搬送する。前記の冷却水の散布方法にとくに制限はなく、冷却水を噴射し、シャワー状にし、あるいは水膜状にするなどしてストランドに冷却水を接触させ、少なくともストランド表面を固化状態にする。ベルトには、ネットベルト、通常は金網を使用する。ベルトコンベア上においてストランドを冷却することによって、異物の混入、スクリーンパットの交換、複数のプラスチックが混合することなどが原因となって発生するストランドの吐出切れや、吐出後の急冷による破断に対しても、続いて再吐出されるストランドが再びベルト上を送られるので、操業を停止する必要はなく、連続して操業をすることができる。
【0025】
さらに、前記のストランドを例えば回転刃式ストランドカッター30に引き取り、固定刃上に送り込んで、冷却水を散布してペレット及び切断刃を冷却しながら、回転刃との間でストランドを連続切断し、再ペレット化する。ストランドカッターとしては、この他、ギロチンカッターなどを用いることができる。切断されるストランドは、芯部まで凝固されていない方が固化させたストランドよりも、切断時においてストランドが切断されないで粉砕される割合が小さくなり有利である。
【0026】
切断されたペレットは、脱水機、例えば竪形連続遠心脱水機31を用いてペレットに同伴される散布水を脱水し、さらに連続式振動ふるいなどの選別機ローダ32を通過させて粉末状のプラスチックを選別、除去し、ペレットの商品価値を向上させておくとよい。
【0027】
【発明の効果】
本発明の利用によって、分別回収された廃プラスチック中から極めて異物混入の少ないポリオレフィン類を連続操業により分離し、再生加工用原料のペレットとして有利に回収することができる。経済的にも廃プラスチックのリサイクル利用に貢献するものと期待される
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る廃ポリオレフィン類のリサイクルシステムの一例を示すフローチャート
【図2】全体の工程を分割して例示した説明図(A〜C1工程を含む)
【図3】全体の工程を分割して例示した説明図(C2〜E工程を含む)
【図4】全体の工程を分割して例示した説明図(E、F工程間のオプション工程)
【図5】全体の工程を分割して例示した説明図(F、G工程を含む)
【図6】U字形ダクト2段タイプの上昇流型重力分級機説明図
【符号の説明】
11:ベール 12:油圧式シャー
13:連続振動ふるい 14:吸引ブロワー
15:選別用ベルトコンベアー 16:磁気選別機
17:搬送用コンベア 18:一次破砕機
19:二次破砕機 20:乾式重力分級機
21:連続式比重分離水槽 22:竪形連続洗浄脱水機
23:遠心分離式脱水機 24:仕上粉砕機
25:ストックホッパー 26:ベント付押出機
27:スクリーンチェンジャー 28:溶融ストランド
29:ネットベルトコンベアー 30:回転刃式ストランドカッター
31:竪形連続遠心脱水機 32:選別機ローダ
33:ポリオレフィンペレット
H:重比重廃プラスチック W:異物
51:前段U字形ダクト 52:後段U字形ダクト
53:前段供給口 54:後段供給口
55:サイクロン 56:気送廃プラスチックの取出口
57:前段廃プラスチック取出口 58:後段廃プラスチック取出口
59:吸引ブロワー 60:前段異物の排出口
61:(後段)異物の排出口 62:前段気体取入口
63:後段気体取入口
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and a system for separating waste polyolefins from waste plastics widely separated and recovered from the general public and recycling them as raw materials for reprocessing. More specifically, a material recycling method for recycling waste polyolefins as a processing raw material for molded plastic products in order to recycle waste plastics such as containers and packaging except for PET bottles, which are mainly separated and collected from general households, and the method. About the system.
[0002]
In the present invention, the term "waste plastic" refers to a plastic excluding PET bottles belonging to "8" in the table described in Article 2 of the "Ministry Ordinance on Separated Collection of Containers and Packaging Waste" promulgated in 1995. The main object is, but not limited to, a waste plastic corresponding thereto, which means waste plastic containing waste polyolefins.
[0003]
[Prior art]
Recycling of waste plastics is broadly divided into thermal recycling, in which waste plastics are burned and recovered as an energy source, and material recycling, in which waste plastics are reused as substances. There are chemical recycling for recycling as raw materials, recycling and recycling for processing into piles and blocks by pressing and melting, and recycling for recycling as raw materials for pellets. At present, the recycling of waste plastics is mainly chemical recycling and recycling recycling. However, waste PET bottles are recycled again as processing raw material PET and are relatively economically molded as value-added products. ing.
[0004]
In addition to plastic bottles, households and other sources discard a large amount of plastics, such as polyolefins, polystyrene, polyvinyl chloride, and vinylidene chloride, and collect them as "other plastics". Since the collected waste plastic contains substances other than plastic, it cannot be used for material recycling as it is at the time of collection. However, high cost is required to separate foreign matter from waste plastics.Therefore, rough separation and washing may be performed, and high-level physical properties may not be required. In many cases, horticultural products that can be directly commercialized are reprocessed or recycled as blast furnace reducing agents.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional waste plastic recycling method as described above has a problem that the recycled product has a low added value and its use is limited, so that both quantity and quality cannot be expected so much in the future. However, if waste plastics are successfully economically recycled as raw materials for molding and processing, they can be advantageously reused as a wide range of products according to the demand at that time, and the prospect of full-fledged recycling will be bright .
[0006]
Incidentally, polyolefins such as polyethylene and polypropylene are all thermoplastic and have similar physical and chemical properties, are compatible, have a wide variety of uses, and are commonly used. Separating polyethylene and polypropylene contained in the waste plastic as polyolefins, and recycling them as practical molding materials as pellets of polyolefins, based on the judgment that waste plastic recycling is an important part, The present invention has been completed as a result of studying a means capable of easily, stably and economically separating waste polyolefins from collected waste plastics and pelletizing them.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention is a method for separating and recycling waste polyolefins from waste plastic collected by separate collection, etc., wherein the collected waste plastic is unpacked or cut and mixed. The waste plastic from which the foreign matter has been removed is crushed, the waste plastic from which the foreign matter has been removed is crushed, and the waste plastic is separated and collected from the crushed waste plastic by an elutriation separation method, and the specific gravity separation method is used from the collected waste plastic. Waste polyolefins are separated, the separated waste polyolefins are supplied to an extruder, heated and melted, the molten strand is extruded onto a belt conveyor, and water is sprayed on the strands on the belt conveyor to solidify at least the surface of the strands The solidified strand is taken up by a strand cutter and continuously cut into pellets. It allows to provide a recycling method of waste polyolefins, which comprises recycling the waste polyolefins as reprocessed material.
[0008]
Further, the present invention is a system for separating and recycling waste polyolefins from waste plastic collected by separated collection and the like, wherein the A step of unpacking or cutting the collected waste plastic, unpacking and cutting are performed. B step of separating and removing foreign substances mixed in the waste plastic by hand and / or using a vibration sieve, and C step of crushing waste plastic from which foreign substances have been removed, and elutriation from the crushed waste plastic A process D for separating and collecting waste plastic by a dry gravity classifier using the principle of separation, a process E for separating polyolefins from the collected waste plastic by utilizing a specific gravity difference, and a separated waste polyolefin Are fed to an extruder, formed into a molten strand, extruded onto a belt conveyor, cooled by watering, and Providing a F solidifying the Portland surface, and G step of pelletizing by cutting the solidified strand, the recycling system of waste polyolefins, which comprises a.
[0009]
In step B of the waste polyolefin recycling system, the waste plastic mixed in the foreign matter separated under the vibrating sieve is separated, sent to the step C, and combined with the waste plastic from the step B, and crushed. can do. If necessary, in the step C, the crushing of the waste plastic may be performed in a plurality of steps. Preferably, the step B and / or the step C are provided with one or a plurality of magnetic separators / separators. , To separate the magnetic material.
[0010]
As the dry type gravity classifier used in the step D, an upflow type gravity classifier in which a U-shaped duct is connected in one or more stages, and the waste plastic is caused to fly by an ascending airflow and separate from sedimenting foreign matter, respectively, is suitable. . Further, it is preferable to provide a washing / dehydrating machine between the steps D and E to wash and remove foreign substances mixed in the waste plastic. In the E step of separating polyolefin from waste plastic by the above specific gravity difference, a continuous specific gravity separation tank using water as a medium is preferably used. Further, a washing / dehydrating machine may be provided between the steps E and F to thoroughly remove foreign substances mixed in the waste polyolefin. In order to smoothly supply the waste polyolefin to the extruder, a finishing crusher or a stock hopper may be provided between the washing / dehydrating machine and the F step.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The basic flow of the waste polyolefin recycling method and the system according to the present invention is as follows. Except for PET bottles, waste plastic used for containers and packaging separated and recovered from the general public can be easily handled by unpacking or cutting. A process, and B process of separating and removing foreign substances such as sediment, bottles, paper bags, metal pieces, and the like mixed from the unpacked and cut waste plastics by simple means such as manual selection and / or vibration sieve. The waste plastic from which the foreign matter has been removed is crushed to a size suitable for elutriation, and the waste plastic is separated from the foreign matter by a dry gravity classifier using the principle of elutriation from the crushed waste plastic. A process D for collecting, and a process E for separating polyolefins from other waste plastics by utilizing a difference in specific gravity from the collected waste plastics. The waste polyolefins are fed to an extruder, formed into a molten strand, extruded onto a belt conveyor, cooled by watering, and solidified at least in the F step, and the solidified strand is cut and pelletized. G process.
[0012]
The present invention, in addition to the above basic steps, as appropriate according to the implementation conditions, for example, washing and dehydration step, adding a crushing step and a further separation step, rearranged before and after, by-pass route of the object, A circulation route can be provided. Further, the waste plastic that can be used as a raw material for reprocessing in the present invention is not limited to the above-mentioned waste plastic, and its generation source is not limited. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail sequentially with reference to specific examples for the above-described steps. FIG. 1 is a flowchart showing an example of a waste polyolefin recycling system according to the present invention, wherein A to G show the above-described steps. FIG. 2 to FIG. 4 are explanatory views illustrating the entire process in a divided manner.
[0013]
By the way, waste plastic excluding plastic bottles separately collected from general households and the like is usually compressed once in a bale and delivered to a recycling plant for recycling as a raw material for reprocessing. At the factory that receives the waste plastic bale 11, the waste plastic and the foreign matter are unpacked or separated using a hydraulic shear 12 or the like so as to be easily separated from the foreign matter, and then unraveled. Use a crusher if necessary.
[0014]
First, foreign materials such as earth and sand, glass, porcelain, metal, and the like that are mixed are roughly removed from the loosened collected waste plastic. Most of the waste plastics are containers and packages of a certain size, and therefore, a relatively small foreign matter such as earth and sand, glass pieces, ceramic pieces, metal pieces, etc. is separated using a vibrating sieve 13 or the like as a sieve under the sieve. The sieve is preferably about 30 to 100 mm.
[0015]
The waste plastic mixed under the sieve together with the foreign matter may be collected as required by, for example, the suction blower 14 or elutriation, and returned to an appropriate position in the process as waste plastic. In this example, the air is blown to the supply side of a secondary crusher 19 described later using the suction blower 14. Relatively large foreign matters such as glass bottles, caps, paper bags, and metals mixed into the waste plastic remain on the sieve together with the waste plastic containers and packaging. Remove by hand sorting. In addition, magnetic substances such as iron and magnetic steel mixed in may be separated and removed using a magnetic separator 16. As in the present embodiment, it is desirable to provide a plurality of stages before and after the conveyer 17 between the devices or before and after the crushers 18 and 19 in the next step, and to remove the iron and steel reliably.
[0016]
The roughly-sorted waste plastic is crushed by a crusher to a size suitable for elutriating and collecting the waste plastic in the next step, preferably about 10 to 50 mm on a side. If crushing is difficult at one stage, a plurality of crushers are used in series and crushed sequentially to a required size. In the present embodiment, a primary crusher (coarse crusher) 18 and a secondary crusher (fine crusher) 19 are used to perform crushing in two stages. As a crusher, a rotary cutter is preferred because waste plastics generally have a large ratio of film-based plastics.
[0017]
Next, the waste plastic is recovered from the crushed waste plastic so as not to contain foreign matter. For this recovery, a dry gravity classifier 20 utilizing the principle of elutriation is preferably used, and among them, an upward flow type gravity classifier of a U-shaped duct multi-stage type exemplified in FIG. 5 is preferable. A U-shaped duct type upward flow type two-stage gravity classifier will be briefly described with reference to FIG. This gravity classifier is constituted by two-stage cylindrical or rectangular ducts 51 and 52 whose trunks are curved in a U-shape. One of the upper ends of each duct is used as supply ports 53 and 54, and the supply port 53 of the preceding duct is used. Is connected to an outlet 56 for pneumatic waste plastic separated by a cyclone 55. The other upper end is connected to a suction side of a suction blower 59 as outlets 57 and 58 for separated waste plastic. Discharge ports 60 and 61 for separated heavy foreign substances are provided at the bottom of each duct, and gas intake ports 62 and 63 are further provided upstream of the foreign substance discharge ports 60 and 61, respectively. The supply port 54 is connected.
[0018]
By allowing a suitable amount of gas to flow into the ducts 51 and 52 from the gas inlets 62 and 63 by the suction blower 59, a gentle downward airflow is supplied to the supply ports 53 and 54 sides of the U-shaped ducts 51 and 52, and the suction blower 59. Create a moderate updraft on the side. The waste plastic in the ducts 51 and 52 rises by the ascending airflow, and foreign matters fall into the outlets 57 and 58 and are discharged from the outlet 61 through the outlet 60. The waste plastic is easily elutriated and collected.
[0019]
The above-mentioned upflow type gravity classifier can also be used for separating waste plastics and papers. Normally, waste plastic is discharged from the bottom outlet of the U-shaped duct and paper is discharged from the lower outlet of the cyclone via the upper outlet. The separation efficiency can be improved by assembling the U-shaped ducts in multiple stages.
[0020]
Since various types of plastics are mixed in the crushed waste plastic separated so as not to contain foreign matter, required waste polyolefins are separated from them. In this example, a continuous specific gravity separation water tank 21 using water as a separation medium is used, and a plastic whose specific gravity does not exceed 1 is separated by utilizing a specific gravity difference between plastics. Plastics separated as having a specific gravity of 1 or less are substantially polyolefins such as polyethylene and polypropylene which are thermoplastic and have similar properties such as processability and are compatible with each other and can be expected to be used as a raw material for molding. is there. Thermoplastic resins such as phenolic resin, unsaturated polyester resin and urea resin, polyvinyl chloride, PET (polyethylene terephthalate), methacrylic resin, and cellulose resin are separated and used separately as plastics having a specific gravity exceeding 1. You.
[0021]
The waste polyolefins separated by the difference in specific gravity are washed and dewatered by the washing and dehydrating machine 22 to be sent to the extruder 26, and then drained by using the centrifugal dehydrating machine 23 and the like. As the washing and dewatering machine 22, a vertical continuous washing and dewatering machine is suitable. If necessary, the waste polyolefins are crushed into small pieces by using a finishing pulverizer 24, for example, by preventing bridges and smoothing the supply to the extruder 26. It is also desirable to provide a hopper stocker 25 to stabilize the operation of the preceding and following processes and to cope with troubles. Waste plastic other than waste polyolefins having a specific gravity of more than 1 is separately processed and used.
[0022]
Next, the waste polyolefins are fed into a vented extruder 26, heated and melted, and formed into strands. Usually, waste polyolefins are often in the form of a film, have a low bulk specific gravity, and contain considerable moisture even after dehydration. Depending on the collected waste plastic and the preceding treatment method, when separated from waste plastic in containers and packaging and subjected to the treatment of the present invention, the separated polyolefin has a moisture content of about 20% by weight and a bulk specific gravity of about 20% by weight. It is often around 0.2. Therefore, for continuous molding of strands, a single- or twin-screw extruder with a high compression ratio and a vent, which can compress and melt bulky waste plastics and discharge the generated steam and decomposed vapors to the outside of the machine, can be used. Used.
[0023]
The polyolefin is heated, melted, kneaded, and defoamed while being sent to the tip in the vent type extruder 26, and is formed into a molten strand 27 through a porous die at the tip and extruded. It is preferable to mount a screen changer 27 for exchanging a clogged screen pack in the mounted state at the tip of the extruder 26 and upstream of the breaker plate. Since the supplied waste plastic contains a relatively large amount of solid foreign matter and is frequently clogged, it is effective for facilitating the replacement operation of the screen pack and continuing the continuous operation.
[0024]
In the present invention, the extruded molten strand 28 is discharged onto a net belt conveyor 29, and the strands on the belt conveyor 29 are cooled by spraying cooling water, and conveyed to a strand cutter 30 while solidifying the surface. There is no particular limitation on the method of spraying the cooling water. The cooling water is sprayed, and the cooling water is brought into contact with the strands in a shower shape or a water film shape, so that at least the strand surface is solidified. A net belt, usually a wire mesh, is used for the belt. By cooling the strands on the belt conveyor, it is possible to prevent the discharge of the strands caused by foreign matter mixing, replacement of the screen pad, mixing of multiple plastics, etc., and breakage due to rapid cooling after discharging. However, since the subsequently discharged strand is again fed on the belt, it is not necessary to stop the operation, and the operation can be performed continuously.
[0025]
Furthermore, the strand is taken up by, for example, a rotary blade type strand cutter 30 and fed onto a fixed blade, and while the cooling water is sprayed to cool the pellets and the cutting blade, the strand is continuously cut with the rotary blade, Re-pelletize. In addition, a guillotine cutter or the like can be used as the strand cutter. The strand to be cut is not solidified up to the core portion, and is advantageous in that the ratio of the strand that is not cut and crushed during cutting is smaller than that of the solidified strand.
[0026]
The cut pellets are dewatered by using a dehydrator, for example, a vertical continuous centrifugal dehydrator 31 to spray water accompanying the pellets, and further passed through a sorter loader 32 such as a continuous vibrating sieve to form a powdery plastic. Should be selected and removed to improve the commercial value of the pellets.
[0027]
【The invention's effect】
By utilizing the present invention, it is possible to separate polyolefins with extremely small amount of contaminants from the separated and collected waste plastic by continuous operation and to advantageously collect them as pellets of a raw material for reprocessing. Expected to contribute to the recycling of waste plastics economically [Brief explanation of drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing an example of a waste polyolefin recycling system according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram (including steps A to C1) illustrating the entire process divided.
FIG. 3 is an explanatory view illustrating the entire process in a divided manner (including C2 to E processes);
FIG. 4 is an explanatory view illustrating an example in which the entire process is divided (optional process between E and F processes)
FIG. 5 is an explanatory view illustrating the entire process in a divided manner (including the F and G processes).
FIG. 6 is an explanatory view of an upward flow type gravity classifier of a U-shaped duct two-stage type
11: Bale 12: Hydraulic shear 13: Continuous vibrating sieve 14: Suction blower 15: Sorting belt conveyor 16: Magnetic separator 17: Conveying conveyor 18: Primary crusher 19: Secondary crusher 20: Dry gravity classifier 21: Continuous specific gravity separation water tank 22: Vertical continuous washing and dewatering machine 23: Centrifugal dewatering machine 24: Finishing crusher 25: Stock hopper 26: Extruder with vent 27: Screen changer 28: Melting strand 29: Net belt conveyor 30: Rotating blade type strand cutter 31: Vertical continuous centrifugal dehydrator 32: Sorter loader 33: Polyolefin pellet H: Heavy specific gravity waste plastic W: Foreign matter 51: Front U-shaped duct 52: Rear U-shaped duct 53: Front supply port 54: rear-stage supply port 55: cyclone 56: pneumatic waste plastic outlet 57: front-stage Plastic outlet 58: subsequent waste plastic outlet 59: suction blower 60: front foreign matter discharge port 61 :( below) foreign matter discharge port 62: front air intake 63: subsequent gas inlets

Claims (11)

分別収集などによって収集された廃プラスチック中から廃ポリオレフィン類を分離してリサイクルする方法であって、前記の収集廃プラスチックを開梱もしくは切断し、混在する異物を除去し、異物を除去された廃プラスチックを破砕し、破砕された廃プラスチック中から風簸分別法によって廃プラスチック類を分離して回収し、回収された廃プラスチック中から比重分別法により廃ポリオレフィン類を分別し、分別された廃ポリオレフィン類を押出機に供給して加熱、溶融し、溶融ストランドをベルトコンベア上に押し出し、ベルトコンベア上でストランドに散水して少なくもストランドの表面を固化させ、固化されたストランドをストランドカッターに引き取り連続的に切断してペレット化することにより、廃ポリオレフィン類を再生加工原料としてリサイクルすることを特徴とする廃ポリオレフィン類のリサイクル方法。A method of separating and recycling waste polyolefins from waste plastic collected by separated collection, etc., wherein the collected waste plastic is unpacked or cut, mixed foreign substances are removed, and the waste substances from which the foreign substances have been removed are removed. Plastics are crushed, waste plastics are separated and collected from the crushed waste plastics by elutriation, and waste polyolefins are separated from the collected waste plastics by a specific gravity separation method. Are supplied to an extruder, heated and melted, the molten strand is extruded onto a belt conveyor, water is sprayed on the strands on the belt conveyor to solidify at least the surface of the strands, and the solidified strands are drawn by a strand cutter and continuously The waste polyolefins are recycled by cutting Recycling method of waste polyolefins, characterized in that the recycling as a raw material. 分別収集などによって収集された廃プラスチック中から廃ポリオレフィン類を分離してリサイクルするシステムであって、
前記の収集廃プラスチックを開梱もしくは切断するA工程と、
開梱、切断された廃プラスチック中から手選別および/または振動ふるいを用いて混在する異物を分離、除去するB工程と、
異物を除去された廃プラスチックを破砕するC工程と、
破砕された廃プラスチック中から風簸分別の原理を用いた乾式重力分級機によって廃プラスチックを分離して回収するD工程と、
回収された廃プラスチック中から比重差を利用してポリオレフィン類を分離するE工程と、
分離された廃ポリオレフィン類を押出機に供給して溶融ストランドに成形し、ベルトコンベア上に押し出して散水によって冷却し、少なくもストランド表面を固化するF工程と、
固化されたストランドを切断してペレット化するG工程と、
を含むことを特徴とする廃ポリオレフィン類のリサイクルシステム。
A system that separates and recycles waste polyolefins from waste plastic collected by separate collection, etc.
A step of unpacking or cutting the collected waste plastic;
B process of separating and removing foreign substances present in the unpacked and cut waste plastic by hand sorting and / or using a vibrating sieve;
C step of crushing waste plastic from which foreign matter has been removed;
D step of separating and collecting waste plastic from the crushed waste plastic by a dry gravity classifier using the principle of elutriation separation;
An E step of separating polyolefins from the collected waste plastic using a specific gravity difference,
An F step of supplying the separated waste polyolefins to an extruder to form a molten strand, extruding the belt onto a belt conveyor, cooling by watering, and solidifying at least the strand surface;
G step of cutting and pelletizing the solidified strand;
A recycling system for waste polyolefins, comprising:
前記のB工程において、振動ふるいのふるい下に分離された異物中に混入する廃プラスチックを分離して前記C工程に送り、B工程からの廃プラスチックに合流させ、破砕することを特徴とする請求項2に記載の廃ポリオレフィン類のリサイクルシステム。In the step (B), waste plastic mixed into the foreign matter separated under the vibrating sieve is separated, sent to the step (C), combined with the waste plastic from the step (B), and crushed. Item 4. A recycling system for waste polyolefins according to Item 2. 前記のC工程において、廃プラスチックの破砕が複数段階に分けて実施されていることを特徴とする請求項2または3に記載の廃ポリオレフィン類のリサイクルシステム。4. The waste polyolefin recycling system according to claim 2, wherein in the step C, the waste plastic is crushed in a plurality of stages. 5. 前記のB工程及び/又はC工程に、1又は複数の磁気選別分離機を設けたことを特徴とする請求項2、3または4に記載の廃ポリオレフィン類のリサイクルシステム。The recycling system for waste polyolefins according to claim 2, wherein one or more magnetic separators are provided in the step B and / or the step C. 前記のD工程に用いる乾式重力分級機として、U字形ダクトを1段又は複数段連結し、それぞれ上昇気流により廃プラスチックを飛翔させて沈降する異物と分離する上昇流型重力分級機を用いることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の廃ポリオレフィン類のリサイクルシステム。As the dry type gravity classifier used in the step D, a U-shaped duct is connected in one or more stages, and an upflow type gravity classifier that separates waste particles by causing waste plastic to fly by an ascending airflow is used. The recycling system for waste polyolefins according to any one of claims 2 to 5, wherein: 前記のD工程とE工程との間に洗浄・脱水機を設けて廃プラスチックに混在する異物を洗浄除去することを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の廃ポリオレフィン類のリサイクルシステム。The waste polyolefin recycling system according to any one of claims 2 to 6, wherein a washing / dehydrating machine is provided between the steps D and E to remove foreign substances mixed in the waste plastic. . 前記の比重差により廃プラスチックからポリオレフィンを分別するE工程において、水を媒体とする連続式比重分離槽が用いられていることを特徴とする請求項2〜7のいずれかに記載の廃ポリオレフィン類のリサイクルシステム。The waste polyolefins according to any one of claims 2 to 7, wherein a continuous specific gravity separation tank using water as a medium is used in the E step of separating polyolefin from waste plastic by the difference in specific gravity. Recycling system. 前記のE工程とF工程との間に洗浄・脱水機を設けて、廃ポリオレフィン類に混在する異物を洗浄除去することを特徴とする請求項2〜8のいずれかに記載の廃ポリオレフィン類のリサイクルシステム。The waste polyolefin according to any one of claims 2 to 8, wherein a washing / dehydrating machine is provided between the step E and the step F to remove foreign substances mixed in the waste polyolefin. Recycling system. E工程とF工程との間に仕上粉砕機を設けたことを特徴とする請求項2〜9のいずれかに記載の廃ポリオレフィン類のリサイクルシステム。The system for recycling waste polyolefins according to any one of claims 2 to 9, wherein a finishing crusher is provided between the steps E and F. E工程とF工程との間にストックホッパーを設けたことを特徴とする請求項2〜10のいずれかに記載の廃ポリオレフィン類のリサイクルシステム。The recycling system for waste polyolefins according to any one of claims 2 to 10, wherein a stock hopper is provided between the E step and the F step.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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