JP2005153373A

JP2005153373A - 廃プラスチックの固形化方法

Info

Publication number: JP2005153373A
Application number: JP2003396531A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Omori; 浩志大森
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】効率良く低コストで充分な強度の固形化物を得る。
【解決手段】ロータリキルン１で所定温度に加熱した廃棄金属紛を、ドラムミキサー４内の廃プラスチック片に混入し、所定時間混合した後に、これを後段の減容成形プレス７へ送る。廃棄金属紛の加熱温度は３１５℃〜３５０℃の間に設定するのが良く、３５０℃が好適である。また、廃プラスチック片と廃棄金属片の混合時間は２分〜５分に設定するのが良く、５分が好適である。
【選択図】図１

Description

本発明は廃プラスチックの固形化方法に関し、特に廃プラスチックを再生固形化燃料とする場合に好適な廃プラスチックの固形化方法に関する。

工場や家庭から排出される廃プラスチックを再生固形化燃料とし、電気炉の熱源や炭素源として有効利用することが試みられている。この場合、ポリプロピレンやポリエチレン等の熱可塑性廃プラスチックを５０ｍｍ角程度の小片に破砕してロータリキルン等で加熱軟化させ、軟化した廃プラスチック片を減容固形化プレス装置の金型へ供給して、所定の大きさの固形化物とする、いわゆる直接加熱・軟化方式が採用されることがある。特許文献１には、直接加熱・軟化方式による再生固形化方法の一例が示されている。
特開平１０−２６４１５９

ところで、上記直接加熱・軟化方式による廃プラスチック固形化方法は、スクリュー成形機を使用した押出し成形方式による固形化方法に比して、強度の高い固形化物が得られるとともに、金属やガラス等の混入異物があっても処理が阻害されないという長所があるが、ロータリキルン等を使用した廃プラスチック片の直接加熱は効率が悪く、コスト高になるという問題があった。

そこで本発明はこのような課題を解決するもので、効率良く低コストで充分な強度の固形化物を得ることができる廃プラスチックの固形化方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、廃プラスチック片と、所定温度に加熱した廃棄金属紛とを所定時間混合した後に、これを後段の成形工程へ送るようにする。廃棄金属紛の加熱温度は３１５℃〜３５０℃の間に設定するのが良く、特に３５０℃が好適である。また、廃プラスチック片と廃棄金属片の混合時間は２分〜５分に設定するのが良く、特に５分が好適である。

本発明においては、廃プラスチック片はこれに混合された高温の廃棄金属粉によって効率的に加熱され、その表面が溶けて糊状になって互いに溶着する。これを後段の成形工程で圧縮成形すれば、十分な密度で高い強度の固形化物が得られる。本発明によれば廃プラスチック片を効率的に加熱できるから低コストであり、金属やガラス等の混入異物があっても処理が阻害されることがない。

なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以上のように、本発明の廃プラスチックの固形化方法によれば、効率良く低コストで充分な強度の固形化物を得ることができる。

図１には本発明の固形化方法を実現する装置構成の一例を示す。ロータリキルン１が設けられて、これの一端上面に設けた投入口１１の上方には振動フィーダ２の排出口２１が開口している。振動フィーダ２の他端に設けられたホッパ２２には廃棄金属粉、例えばダライ粉、クリンカ、研磨粉等の廃棄鉄粉が収容されており、振動フィーダ２によって必要量の廃棄金属粉がその排出口２１から投入口１１を経てロータリキルン１内へ供給される。廃棄金属粉はロ−タリキルン１内を、他端下面の排出口１２へ向けて搬送される間に後述する所定温度以上に加熱される。加熱された廃棄金属粉は排出口１２から、旋回テーブル３上に支持されたドラムミキサー４内へ投入される（模擬的に図１の黒球で示す）。

この時、同時に、コンベア５によって搬送されてきたＰＰ、ＡＢＳ等の廃棄プラスチック片がその排出口５１からドラムミキサー４内へ投入されて（模擬的に図１の白球で示す）、高温の上記廃棄金属粉と混合される。この混合を所定時間行うことにより、廃棄金属粉からの熱で廃棄プラスチック片はその表面が溶けて糊状となり、互いに溶着する。旋回テーブル３によって金型６の上方に位置決めされたドラムミキサー４からは、そのスライド弁４１が開放されることによって、互いに溶着した状態の廃棄プラスチック片が金型６内へ投下される。廃棄プラスチック片を収容した金型６は公知の構造で減容成形プレス７へ搬送され、ここで、破砕後の嵩密度に比して１／３程度の減容率の立方体形に圧縮成形されて再生固形化燃料（固形化物）Ｒとして取り出される。

（実施例）
廃棄金属粉として研磨粉を使用し、廃プラスチック片としてＰＰとＡＢＳを５０ｍｍ径以下に破砕した破砕片を使用した。これらを３ｒｐｍで回転する５００ｌのドラムミキサー４に３００ｌ投入した。配合割合はＰＰが４０％、ＡＢＳが１０％、研磨粉が５０％であった。研磨粉はロータリキルン１で３５０℃に加熱し、ドラムミキサー４での廃プラスチック片との混合時間は５分程度とした。その後、これらを金型６内へ投入し、減容成形プレス７にて保持時間１分で圧縮成形すると、密度が１．７ｇ／cm3程度ある、十分な強度の固形化物が得られた。

ここで、図２に示すように、固形化物の密度を成形可能限界の１．４ｇ／cm3以上にするには、研磨粉の温度は３１５℃以上にする必要がある。研磨粉の温度が３１５℃より低いと、成形された固形化物の密度が小さく、搬送途中で崩れる等の不具合を生じる。また、研磨粉の温度が３５０℃より高くなると、廃プラスチック片からガスが放出される等によって却って固形化物の密度は低下してしまう。

さらに、図３に示すように、固形化物の密度を成形可能限界の１．４ｇ／cm3以上にするには、ドラムミキサー４での混合時間を２分以上とする必要がある。混合時間がこれより短いと、廃プラスチック片が十分熱せられず、互いの溶着状態が不十分となって圧縮成形された固形化物の密度は小さくなり、その強度が不十分になる。一方、混合時間が５分を越えると廃プラスチック片が冷えるため、この場合も圧縮成形後の固形化物の密度は小さくなる。

本実施形態において、廃棄金属紛としては鉄粉以外のものでも良い。また、廃棄金属片を加熱するのはロータリキルンに限られない。圧縮成形はプレスに限らず、押出し機等を使用しても良い。

本発明の方法を実施するための装置構成の一例を示す図である。研磨紛加熱温度と固形化物密度の関係を示す図である。混合時間と固形化物密度の関係を示す図である。

符号の説明

１…ロータリキルン、２…振動フィーダ、４…ドラムミキサー、５…コンベア、６…金型、７…減容成形プレス、Ｒ…再生固形化燃料。

Claims

廃プラスチック片と、所定温度に加熱した廃棄金属紛とを所定時間混合した後に、これを後段の成形工程へ送ることを特徴とする廃プラスチックの固形化方法。
前記廃棄金属紛の加熱温度を３１５℃〜３５０℃の間に設定し、前記廃プラスチック片と廃棄金属片の混合時間を２分〜５分に設定した請求項１に記載の廃プラスチックの固形化方法。