JP2005307105A - Apparatus for removing flame retardant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、家電等の一般民生用機器の外装樹脂製筐体に用いられている難燃剤を含有する樹脂から難燃剤を除去する難燃剤除去装置に関するものである。 The present invention relates to a flame retardant removing apparatus that removes a flame retardant from a resin containing a flame retardant used in an exterior resin casing of a general consumer device such as a home appliance.
従来、テレビを始めとする一般民生用機器には、その外装筐体等に合成樹脂が多く使用されている。代表的なものとしてはポリスチレンやポリプロピレン、ABS、耐衝撃性を向上させたハイインパクトポリスチレン(HIPS)等の熱可塑性樹脂がある。これらは、難燃性が低いため、外装筐体として用いるためには各種難燃剤、難燃助剤を付加・含有させて難燃化する事が一般的である。 Conventionally, in general consumer equipment such as a television, a lot of synthetic resin is used for an exterior housing or the like. Typical examples include thermoplastic resins such as polystyrene, polypropylene, ABS, and high impact polystyrene (HIPS) with improved impact resistance. Since these materials have low flame retardancy, they are generally made flame retardant by adding and containing various flame retardants and flame retardant aids for use as exterior casings.
難燃剤としては、比較的少量の添加で難燃化が可能で、コストが安いハロゲン系難燃剤が多く使われている。特に臭素系難燃剤がポリスチレンに使用されている。これらの樹脂から、難燃剤等の添加剤を除去する装置は無い。従って、難燃剤を溶かさずに、樹脂を溶かす溶剤を使用して、難燃剤を含有する樹脂と溶剤を混合し、難燃剤は溶けずに沈殿するので、樹脂と難燃剤を分離することができる。但し、樹脂は溶剤に溶けているため、分子量が小さくなりモノマーに戻る。溶剤と樹脂を分離しても、元に戻らず原料となるので、マテリアルリサイクルできない。 As flame retardants, halogen-based flame retardants that can be made flame retardant with a relatively small amount of addition and are inexpensive are often used. In particular, brominated flame retardants are used in polystyrene. There is no device for removing additives such as flame retardants from these resins. Therefore, using a solvent that dissolves the resin without dissolving the flame retardant, the resin containing the flame retardant is mixed with the solvent, and the flame retardant precipitates without dissolving, so the resin and the flame retardant can be separated. . However, since the resin is dissolved in the solvent, the molecular weight is reduced and the resin returns to the monomer. Even if the solvent and the resin are separated, the material cannot be recycled because it does not return to its original state.
しかしながら、家電リサイクル法で、廃家電の回収再利用の義務が生産者に課せられるようになり、適正処理が求められている。外装に使用されている難燃樹脂製筐体は、現状では焼却か埋め立てによる処分しかなされていない。しかし前述のハロゲン系難燃剤、特に臭素系難燃剤は、その高い難燃性のため不完全燃焼しやすい。又、低温で焼却する等の不適切な条件で、焼却すると、ダイオキシン発生の懸念がある。生産者としては、これに代わるものとしてリン系難燃剤等の使用を模索しているが、難燃性に劣るリン系では、ハロゲン系難燃剤並みの難燃性を得るには含有量を大幅に増加させねばならない。コストが高くなり、さらに、廃棄時の環境影響の観点からも好ましい方法ではない。従ってリン系への切り替えは進んでいない。 However, the Home Appliance Recycling Law imposes an obligation on producers to collect and reuse waste home appliances, and appropriate processing is required. The flame-retardant resin casing used for the exterior is currently only incinerated or disposed of by landfill. However, the aforementioned halogen-based flame retardants, particularly bromine-based flame retardants, tend to burn incompletely due to their high flame retardancy. Moreover, if incinerated under inadequate conditions such as incineration at low temperatures, there is a concern of dioxin generation. Producers are exploring the use of phosphorus-based flame retardants as an alternative, but in phosphorus-based inferior flame retardants, the content is greatly increased in order to obtain the same flame resistance as halogen-based flame retardants. Must be increased to The cost is high, and it is not a preferable method from the viewpoint of environmental impact at the time of disposal. Therefore, the switch to phosphorus system is not progressing.
さらに地球全体のエネルギーの観点から石油資源の枯渇防止が急務である。樹脂を再生リサイクルする事が、取り組まれている。難燃剤含有の樹脂については、酸処理(例えば、特許文献1)や高温処理(例えば、特許文献2)などがある。これらは、樹脂と難燃剤を分離してサーマルリサイクルするという内容である。 Furthermore, there is an urgent need to prevent the depletion of petroleum resources from the viewpoint of global energy. Recycling resin is being worked on. Examples of the flame retardant-containing resin include acid treatment (for example, Patent Document 1) and high-temperature treatment (for example, Patent Document 2). These are the contents that the resin and the flame retardant are separated and thermally recycled.
従って、樹脂の特性を落とさずに難燃剤を分離して、樹脂を再使用するといったマテリアルリサイクルする方法に関しては、従来例がない。また、難燃剤含有樹脂から樹脂を改質して分離する方法は、例えば特許文献3に記述されている。
難燃剤を除去して樹脂をマテリアルリサイクルするためには、樹脂を改質することなく、難燃剤を除去したあとの樹脂を元の樹脂と同様の汎用用途に使用できるよう、樹脂の劣化を抑えて、難燃剤を除去する技術が必要である。本装置は、樹脂の特性の変化を最小限に抑えながら、効率的にかつ低コストで、難燃剤含有の樹脂から難燃剤を除去する装置を提供するものである。 In order to remove the flame retardant and recycle the resin material, it is possible to use the resin after removing the flame retardant without modifying the resin so that the resin can be used for general-purpose applications similar to the original resin. Therefore, technology for removing the flame retardant is necessary. This apparatus provides an apparatus for removing a flame retardant from a flame retardant-containing resin efficiently and at a low cost while minimizing changes in resin properties.
難燃剤含有樹脂から、難燃剤を除去して樹脂をマテリアルリサイクルするために、粉砕された難燃剤含有樹脂を、複数の装置を結合させた小型混練機に投入して加熱溶融させ、さらに特定の溶剤を途中から注入、排出させて溶剤中に難燃剤を溶解抽出し、更に樹脂中に残った溶剤を真空排気する事で、減圧回収する装置を提案するものである。 In order to remove the flame retardant from the flame retardant-containing resin and material recycle the resin, the pulverized flame retardant-containing resin is put into a small kneader combined with multiple devices, heated and melted, and further specified. The present invention proposes an apparatus for recovering the reduced pressure by injecting and discharging the solvent from the middle, dissolving and extracting the flame retardant in the solvent, and further evacuating the solvent remaining in the resin.
以上のように、本発明の装置を用いる事で、比較的コストの安い設備で、大量の廃家電から出る難燃剤含有樹脂を、焼却や埋め立て処理によって、無駄にすることなく、再び非難燃樹脂に変えて、マテリアルリサイクルできるようになるという効果があり、環境問題を解決するものである。 As described above, by using the apparatus of the present invention, the non-flame retardant resin can be reused by incineration and landfill processing without wasting the flame retardant-containing resin from a large amount of waste home appliances with relatively inexpensive equipment. It has the effect of being able to recycle materials, and solves environmental problems.
本発明は、難燃剤を含有する樹脂から難燃剤を抽出除去するにあたり、溶剤と樹脂を複数の装置で構成した混練機中で混練することを特徴とする樹脂の処理装置であり、複数の装置を連結し混練機を組み合わせることにより、難燃剤と難燃剤を抽出するのに用いた溶剤を除去して、非難燃樹脂を製造する作用を有している。 The present invention is a resin processing apparatus characterized in that a solvent and a resin are kneaded in a kneader constituted by a plurality of apparatuses when the flame retardant is extracted and removed from the resin containing the flame retardant. Are combined and a kneader is used to remove the flame retardant and the solvent used to extract the flame retardant, thereby producing a non-flame retardant resin.
本発明において、最初の混練機において、溶剤と樹脂が充分混練され、かつ樹脂が排出される際には、樹脂中に浸透したごく少量の溶剤のみが含有された状態であることを特徴とするもので、この混練機で樹脂から難燃剤を除去する作用を有する。 In the present invention, the first kneading machine is characterized in that when the solvent and the resin are sufficiently kneaded and the resin is discharged, only a very small amount of solvent permeating into the resin is contained. Therefore, this kneader has the effect of removing the flame retardant from the resin.
本発明は、最終段の混練機において、前段の混練機から排出されたわずかに溶剤の残った樹脂から、真空ポンプを用いて排気することで溶剤を完全に除去し、排出された樹脂には、難燃剤と溶剤が除去された状態であることを特徴とする非難燃樹脂を製造する作用を有する。 In the final stage kneader, the solvent is completely removed by exhausting the resin from the slightly remaining solvent discharged from the previous stage kneader by using a vacuum pump. It has the effect of producing a non-flame retardant resin characterized in that the flame retardant and the solvent are removed.
また本発明は、複数の混練機のL/Dが少なくとも7.5以上であり、多くとも30以下であることを特徴とするものであり、短いプロセスで難燃剤と使用した溶剤を除去できる作用を有している。 Further, the present invention is characterized in that L / D of the plurality of kneaders is at least 7.5 or more and at most 30 or less, and the action of removing the flame retardant and the solvent used in a short process have.
本発明は、混練機同士を連結する際に、前側の混練機の押出し圧力を高めて後側の混練機に原料を供給することを特徴とする非難燃樹脂を製造する設備である。 The present invention is an equipment for producing a non-flame retardant resin, characterized in that when connecting kneaders, the extrusion pressure of the front kneader is increased and the raw material is supplied to the rear kneader.
本発明は、前段の混練機から排出されたわずかに溶剤の残った樹脂から、真空ポンプを用いて排気する際に2軸スクリューを縦に配置して、尚且つ上方部分にスクリューと金型との間に空間を設けて、暴露面積を大きくしたことを特徴とする非難燃樹脂を製造する設備である。 In the present invention, a biaxial screw is arranged vertically when exhausted by a vacuum pump from a resin having a slight solvent remaining discharged from a previous kneader, and a screw and a mold are arranged in an upper portion. This is a facility for producing a non-flame retardant resin characterized in that a space is provided between the two to increase the exposed area.
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本実施の形態の難燃剤除去装置は、破砕機によって小片にされた難燃剤含有の樹脂を複数の混練機中で樹脂と溶剤を接触させることで、少なくとも1種類以上の難燃剤を樹脂から抽出分離し、さらに後段の混練機中で真空排気することにより、残留溶剤を除去するものである。
(Embodiment 1)
The flame retardant removing apparatus of the present embodiment extracts at least one flame retardant from a resin by bringing the resin containing the flame retardant into small pieces by a crusher and bringing the resin and solvent into contact with each other in a plurality of kneaders. The residual solvent is removed by separating and further evacuating in a subsequent kneader.
難燃剤含有樹脂とは、樹脂の製造工程で不要となった樹脂や端材、あるいは市場から回収された廃家電製品に用いられていたものを指し、熱可塑性、熱硬化性を問わない。難燃性を付加するための難燃剤を少なくとも1種類以上含み、その他に難燃助剤、滑剤、安定剤、酸化防止剤、着色剤、流動改質剤、離型剤等樹脂成形に必要な添加剤を含有する樹脂である。また、表面に塗装が施されていても、破砕により断面が露出すれば、構わない。 The flame retardant-containing resin refers to a resin or scrap material that has become unnecessary in the resin production process, or a resin that has been used for waste home appliances collected from the market, regardless of thermoplasticity or thermosetting property. Including at least one flame retardant to add flame retardancy, other flame retardant aids, lubricants, stabilizers, antioxidants, colorants, flow modifiers, release agents, etc. required for resin molding It is a resin containing an additive. Moreover, even if the surface is painted, it does not matter as long as the cross section is exposed by crushing.
難燃剤としては、テトラブロモビスフェノールA(TBA)はじめとする
ビスフェノールA型の難燃剤や、デカブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、テトラブロモジフェニルエーテルなどの難燃剤、トリブロモフェノール、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ヘキサブロモシクロドデカン、TBAポリカーボネートオリゴマー、ビストリブロモフェノキシエタン、臭素化ポリスチレン、TBAエポキシオリゴマーなどの臭素系難燃剤や、パークロロシクロペンタデカン、クロレンド酸、塩素化パラフィンなどの塩素系難燃剤、リン系難燃剤、窒素化合物系難燃剤無機系難燃剤等を指す。
Flame retardants include bisphenol A type flame retardants such as tetrabromobisphenol A (TBA), flame retardants such as decabromodiphenyl ether, octabromodiphenyl ether, tetrabromodiphenyl ether, tribromophenol, ethylenebistetrabromophthalimide, hexa Brominated flame retardants such as bromocyclododecane, TBA polycarbonate oligomers, bistribromophenoxyethane, brominated polystyrene, TBA epoxy oligomers, chlorinated flame retardants such as perchlorocyclopentadecane, chlorendic acid, chlorinated paraffin, phosphorus-based flame retardants And nitrogen compound flame retardant inorganic flame retardant.
樹脂中の難燃剤は、単独でもよいが上記の各種難燃剤が複数組み合わせて含まれていても構わない。含有率は、要求する難燃グレードによって異なるが、一般的に数wt%から50・60wt%である。 The flame retardant in the resin may be used alone or in combination with a plurality of the various flame retardants described above. The content varies depending on the required flame retardant grade, but is generally from several wt% to 50 · 60 wt%.
また、樹脂の種類は特に選ばないが、スチレン系樹脂に特に有効である。スチレン系としては、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−ブダジエン−アクリロニトリル、スチレン−ブタジエン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−無水マレイン酸などがある。 The type of resin is not particularly selected, but is particularly effective for styrene resins. Examples of styrene-based materials include polystyrene, high impact polystyrene, styrene-budadiene-acrylonitrile, styrene-butadiene, poly-α-methylstyrene, styrene-acrylonitrile, and styrene-maleic anhydride.
上記樹脂は単独で用いてもよいが、他の樹脂とブレンドして使用していても構わない。分子量も特にこだわらないが、3,000〜1,000,000程度が望ましい。 The above resins may be used alone, but may be used by blending with other resins. The molecular weight is not particularly limited, but is preferably about 3,000 to 1,000,000.
また本実施の形態中における混練機とは単軸でも2軸でも特にこだわらず、結合された複数の装置構成であり、樹脂成型や樹脂混練に使用するニーダー等を指し、樹脂を連続的に投入・排出でき、その中間部で溶剤を注入・排出する箇所があり、樹脂排出部近くで真空排気ができる構造のものであり、適宜改良されたものを含む。 In addition, the kneader in this embodiment is a single unit or a biaxial unit and has a plurality of unit configurations connected to each other, and refers to a kneader or the like used for resin molding or resin kneading. -There is a place where the solvent can be injected and discharged at the middle part, and the structure can be evacuated near the resin discharge part, including those improved as appropriate.
本実施の形態で用いる溶剤は、蒸留操作で溶解させた難燃剤を分離する事ができ、溶剤の再生使用が可能である。 The solvent used in the present embodiment can separate the flame retardant dissolved in the distillation operation, and the solvent can be recycled.
以下、本実施の形態の難燃剤除去装置について図1を用いて詳述する。 Hereinafter, the flame retardant removing apparatus of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
回収された廃家電の筐体等に使われていた難燃剤含有の樹脂を、1〜10mm大のペレット状に粉砕した後、ホッパー4に投入する。これが、1段目の混練機1に投入されると、混練機1内で過熱されて溶融し、スクリュー15によりさらに練られて、右側の出口方向に順次押し出されていく。この押し出し機は、通常の樹脂成型用の長L/Dのものでも構わないが、スクリュー構成を工夫すれば、価格的に数分の1以下であるL/Dが10程度の混練専用のニーダーも使用できる。これにより、装置の価格が大幅に低下し、低コストで生産することが可能である。
The flame retardant-containing resin that has been used in the collected waste home appliance housing or the like is pulverized into pellets having a size of 1 to 10 mm, and then charged into the hopper 4. When this is put into the first-stage kneader 1, it is heated and melted in the kneader 1, further kneaded by the
この1段目の混練機1の樹脂排出部手前に設けた管6から、高い圧力にして溶剤を注入して管5から排出する。この間で溶剤と樹脂が高温で接触し、難燃剤を溶剤に溶出させる。この溶剤と樹脂の流れは逆方向であり、樹脂は排出口近くでは常に新しい溶剤と接触するため、最後に最も難燃剤がほとんど溶けていない溶剤で洗われることになる。この混練機の加熱温度は樹脂によって異なるが、おおよそ100〜200℃の範囲であり、ハイインパクトポリスチレンの場合は約180℃である。
From the tube 6 provided in front of the resin discharge portion of the first-stage kneader 1, the solvent is injected at a high pressure and discharged from the
溶剤は、種々の溶剤を検討した結果、難燃剤が比較的容易に溶解するものであり、樹脂成分が溶けにくく、環境に影響の小さいものとしてグリコールエーテル系のものを選択した。具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールプロピルエーテル、トリエチレングリコールブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコールプロピルエーテル、トリプロピレングリコールブチルエーテルなどがあげられる。また、これらの溶剤に難燃剤の溶解力を落とさない範囲であれば必要に応じ、公知の添加物を添加することができる。例えば、抗菌剤,防カビ剤、酸化防止剤、害虫忌避剤、界面活性剤、着色剤、発泡剤、流動促進剤等である。 As a result of studying various solvents, a glycol ether type solvent was selected as one in which the flame retardant dissolves relatively easily, the resin component hardly dissolves, and has little influence on the environment. Specifically, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol propyl ether, diethylene glycol butyl ether, triethylene glycol methyl ether, triethylene glycol ethyl ether, triethylene glycol propyl ether, Examples include triethylene glycol butyl ether, tripropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol ethyl ether, tripropylene glycol propyl ether, and tripropylene glycol butyl ether. Moreover, if it is a range which does not drop the dissolving power of a flame retardant in these solvents, a well-known additive can be added as needed. For example, antibacterial agents, antifungal agents, antioxidants, pest repellents, surfactants, coloring agents, foaming agents, flow promoters and the like.
その後排出された樹脂は、後工程の混練機2との接合部である管7を通って、混練機2に入る。この混練機中では、樹脂中に残存した溶剤が真空排気口13からの吸引により除去され、金型9を通って線状に吐出される。この混練機の働きは、溶剤の除去が目的であるため、混練機1と同じL/Dである必要はなく、所望の溶剤含有率まで下げる事ができれば、さらに小型で低価格な混練機を使用することも可能である。
Thereafter, the discharged resin enters the
このようにして押し出された樹脂10は、その後、水槽で冷却されたのち、ペレタイザー12で所定長さにカットされ、再び非難燃樹脂ペレット16として再生することができる。
The
(実施の形態2)
本実施の形態例としては、廃テレビの外装筐体に使用されている樹脂を粉砕したものを原料として使用した。樹脂の種類はハイインパクトポリスチレンであり、含有している難燃剤は、TBA(テトラブロモビスフェノールA)である。平均分子量は約40000であった。GPC分析によると、難燃剤の含有率は約17%であった。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a material obtained by pulverizing a resin used in an exterior casing of a waste TV is used as a raw material. The type of resin is high impact polystyrene, and the flame retardant contained is TBA (tetrabromobisphenol A). The average molecular weight was about 40,000. According to GPC analysis, the flame retardant content was about 17%.
これをホッパー3に投入して、1段目混練機1に投入した。混練機の温度設定は180℃である。溶剤としてはジプロピレングリコロールを用いた。溶剤を樹脂の流れ方向とは対抗する向きに、ギヤポンプを使って圧力を高めた状態にして混練機に流し込んだ。なお、排出された溶剤を分析したところ、約7%TBAを含んでいた。
This was put into the
次に樹脂は、2段目の混練機2に接続パイプ7を通って移動する。この混練機中で再び加熱され、ベント口14から真空排気されることにより、樹脂中に残留している溶剤を抜き取る。なお、この排気の中に含まれる溶剤は、排気工程中で冷却することで再び液体に戻り、何回も再使用することができる。
Next, the resin moves through the connection pipe 7 to the
樹脂は、2段目混練機2の出口に取り付けた金型から複数の線状になって吐出され、冷却水槽11に浸される事で冷却され、ペレタイザー12によってペレットサイズにカットされる。この樹脂を分析したところ、残溶剤率は0.1%以下であり、残難燃剤率は0.05%以下になっていた。また、この樹脂の各種物性を測定したところ、シャルピー衝撃強度、デュポン衝撃値、ビカット軟化点等物理的物性は、全て初期のハイインパクトポリスチレンのそれらに対して、1.2倍近くになった。これは難燃剤を樹脂に添加することで落ちていた物性が、原因である難燃剤を除去した事で、樹脂本来のレベルに戻ったためである。樹脂の分子量も38500であり、ほとんど初期値と変化が無かった。
The resin is discharged in a plurality of lines from a mold attached to the outlet of the second-
つまり、ほとんど樹脂の特性を劣化させる事なく、難燃剤を樹脂中から除去することができた。 That is, the flame retardant could be removed from the resin with almost no deterioration of the resin properties.
(実施の形態3)
難燃剤を含む樹脂から溶剤を使用して難燃剤を除去する場合、1種類の溶剤のみ使用する場合において、本発明の実施の形態を最も簡略化することが可能となる。
(Embodiment 3)
When removing a flame retardant from a resin containing a flame retardant using a solvent, the embodiment of the present invention can be most simplified when only one type of solvent is used.
図2は、難燃剤を含む樹脂から1種類の溶剤のみ使用して、難燃剤を除去する場合の工程を示した図である。図2に示される工程において、粉砕された樹脂を供給口に投入するところから、溶融された樹脂を高い圧力で押出す工程までを1台の混練機で実施する。溶融された樹脂と溶剤を混合して、樹脂中に含まれる難燃剤を溶剤に抽出し、分離した後、難燃剤が除去された樹脂を高い圧力で押出す工程までを別の1台の混練機で実施する。尚、最初の混練機で溶融した樹脂を後工程の混練機にヒーター等を設置したパイプ等で連結し供給する構造にした。 FIG. 2 is a diagram showing a process for removing the flame retardant by using only one kind of solvent from the resin containing the flame retardant. In the process shown in FIG. 2, the process from putting the pulverized resin into the supply port to extruding the molten resin at a high pressure is carried out with a single kneader. Mixing the melted resin and solvent, extracting the flame retardant contained in the resin into the solvent, separating it, and then extruding the resin from which the flame retardant has been removed at a high pressure. Implement on the machine. The resin melted in the first kneading machine was connected to the kneading machine in the subsequent process with a pipe or the like provided with a heater or the like to supply.
樹脂中に含まれる難燃剤が除去され、溶剤を含んだ溶融状態となっている樹脂を減圧して、樹脂中に残っている溶剤を排気除去して樹脂を高い圧力で押出す工程までを更に別の1台の混練機で実施する。最後に樹脂は混練機から押出されて冷却された後、カッターで切断されて、ペレット形状となる。尚、2番目の混練機で溶融した樹脂を後工程の混練機にヒーター等を設置したパイプ等で連結し供給する構造にした。 After the flame retardant contained in the resin is removed, the molten resin containing the solvent is decompressed, the solvent remaining in the resin is exhausted and removed, and the process of extruding the resin at a high pressure is further performed. Carry out with another kneader. Finally, the resin is extruded from a kneader and cooled, and then cut with a cutter to form a pellet. The resin melted in the second kneader was connected to the kneader in the subsequent process with a pipe or the like provided with a heater or the like to supply.
図2に示されるフローチャートは、難燃剤を1種類の溶剤で除去する場合の1例であるが、樹脂中に含まれる添加剤が複数となっていて、それぞれ別々の溶剤を用いて、除去する必要が有る場合、図2のフローを何回も繰り返すこと構成が可能となる。 The flowchart shown in FIG. 2 is an example of removing the flame retardant with one kind of solvent, but there are a plurality of additives contained in the resin, and each of them is removed using different solvents. If necessary, the configuration shown in FIG. 2 can be repeated many times.
図3は、難燃剤を含む樹脂から1種類の溶剤のみ使用して、難燃剤を除去する場合の装置構成を示した概略図である。樹脂23を樹脂加熱用混練機17に供給する。樹脂加熱用混練機17で樹脂23を溶融する。溶融状態となった樹脂23は、樹脂加熱用混練機17から押出されて、難燃剤除去用混練機25に供給される。難燃剤除去用混練機25において、溶剤22を溶剤供給口6に注入する。難燃剤除去用混練機25に注入された溶剤22は、溶剤排出口5から排出される。
FIG. 3 is a schematic view showing an apparatus configuration in which the flame retardant is removed using only one type of solvent from the resin containing the flame retardant. The
一方、樹脂23は、図3において、原動モーター8に近い側から供給されて左側に移動する。溶剤22と樹脂23の移動する方向を逆にすることで、常に難燃剤の濃度が低い状態の溶剤22と樹脂23を接触させることが可能となる。難燃剤除去用混練機25の金型内にある樹脂23中に含まれる難燃剤の濃度は、左側になるほど低くなる。難燃剤が除去された樹脂23は、高い圧力で、脱気用混練機18に供給される。脱気用混練機18では、真空排気して減圧状態にする。樹脂23中に残った溶剤22を減圧状態により蒸発させることにより、除去することが可能となる。
On the other hand, the
溶剤22が除去された樹脂23は、高い圧力で、脱気用混練機18から押出されて、冷却された後、カッターで切断されてペレット形状になる。混練機から押出されてきた樹脂23を冷却した後、カッターで切断してペレット形状にする装置がペレタイザ―12である。このような装置構成にすることにより、それぞれのプロセスに対応して装置の規模を最適化することが可能となる。
The
図3において、樹脂23を溶融するだけの樹脂加熱用混練機17と、難燃剤を除去した後の樹脂23に残っている溶剤22を除去する脱気用混練機18は、小型化することが可能である。樹脂23と溶剤22を混合して難燃剤を除去するための難燃剤除去用混練機25のみ設備を大きくすれば、目的を達成することができる。
In FIG. 3, the
図6は、従来の混練機を使用して、図2に示される工程を1台の混練機で実施した場合の例である。ホッパー3に樹脂23を供給し樹脂加熱部26で溶融する。溶融状態になった樹脂23は、次に難燃剤除去部27に送られる。難燃剤除去部27は、両端において、逆方向の送り構成のスクリューを配置して、樹脂23による原料で圧力を高くした状態を形成している。原料で圧力を高くした状態で挟まれた区間において、溶剤供給口6から溶剤22を注入して、溶剤排出口5から溶剤22を排出させていた。本構成により、樹脂23の押出し方向と逆に溶剤22を供給することができるので、常に難燃剤の濃度が低い状態の溶剤22と樹脂23を接触させることが可能となる。
FIG. 6 shows an example in which the process shown in FIG. 2 is carried out with one kneader using a conventional kneader.
そして難燃剤が除去された樹脂23は、脱気部28に送られる。脱気部28では、樹脂23中に残った溶剤22を減圧状態によりベント口14から蒸発させることにより、除去することが可能となる。溶剤22を除去された樹脂23は混練機から押出されて、冷却された後、カッターで切断されてペレット形状にする。
Then, the
従来の混練機では、1台で全てのプロセスを実施しているため、装置が長くなり、設備費用が極端に高くなる。又、難燃剤除去部27の両端2箇所に原料で圧力を高くする必要があり、溶剤の注入圧力と原料による圧力のバランスを2箇所で、保つ必要がある。2箇所同時に圧力バランスを調整するため、製造条件が安定するまで時間がかかるという問題があった。しかし、本発明に示されるように、それぞれのプロセスを分割し、連結することにより、原料を供給する側のスクリュー構成を逆方向にしなくても、樹脂を送り出す圧力の存在により、短時間で安定して製造することが可能となる。図4にその原理を示す。 In the conventional kneader, since all the processes are performed by one unit, the apparatus becomes long and the equipment cost becomes extremely high. In addition, it is necessary to increase the pressure with the raw material at two locations on both ends of the flame retardant removing portion 27, and it is necessary to maintain the balance between the solvent injection pressure and the pressure due to the raw material at two locations. Since the pressure balance is adjusted simultaneously at two locations, there is a problem that it takes time until the manufacturing conditions are stabilized. However, as shown in the present invention, by dividing and connecting the respective processes, it is possible to stabilize in a short time due to the presence of pressure to send out the resin even if the screw configuration on the material supply side is not reversed. And can be manufactured. FIG. 4 shows the principle.
図4は、難燃剤除去用混練機25におけるスクリューの構成を示したものである。樹脂23から難燃剤を除去するために、ホッパー3に樹脂23を供給し、溶剤供給口6から溶剤22を注入して、溶剤排出口5から溶剤22を排出させている。ホッパー3から供給された樹脂23は送り方向スクリュー20によって、押出されていくが、途中で逆方向スクリュー21により圧力を高くする。溶剤22を図4に示されるように、逆方向スクリュー21により圧力が高くなる手前の位置で供給する。この位置で供給された溶剤22は、樹脂23の圧力が高くなっているため、押出し方向に流れないで、反対方向に流れる。反対方向に流れた溶剤22は、樹脂23が供給される付近は圧力が高いため、開放状態となっている溶剤排出口5から排出される。
FIG. 4 shows the configuration of the screw in the
このような原理に基づき、従来例では、溶剤の供給側と排出側の2箇所に逆方向スクリュー21を設けて、樹脂の押出し方向と逆方向に溶剤を流していたが、本発明の実施例によれば、溶剤の排出側は通常の送り方向スクリュー20で、溶剤22を樹脂23の押出し方向と逆方向に流すことが可能となった。これにより、難燃剤を除去するために樹脂23と溶剤22を混合し抽出する区間の長さを延長することでき、混練機を有効に利用することが可能となる。
Based on such a principle, in the conventional example, the reverse direction screw 21 is provided at two locations on the solvent supply side and the discharge side, and the solvent flows in the direction opposite to the resin extrusion direction. According to the above, the solvent discharge side is a normal
図5は、真空ポンプが備え付けられている金型の断面を示した図である。金型9の上方には、ベント口14が備えてある。ベント口14から真空排気することが可能となっている。図5に示されるように2つのスクリュー15を縦に配列し、上のスクリュー15と金型9との間に隙間である上方空間部24を設けた構造となっている。
FIG. 5 is a view showing a cross section of a mold provided with a vacuum pump. A
難燃剤が除去された樹脂23は、この金型9内を通過する際、上方空間部24により、樹脂23の表面が暴露される。表面が暴露されることにより減圧状態となった密閉空間から、樹脂23中に残っていた溶剤22が蒸発する。上方空間部24のスペースをある程度確保することにより、樹脂23中に残っていた溶剤22が蒸発しやすい状態となる。これにより、短い区間でも効率的に樹脂23中に残っていた溶剤22を除去することが可能となる。
When the
本発明による装置は、廃家電製品から出る難燃剤を含有している樹脂を非難燃樹脂に変えることができるので、マテリアルリサイクルすることによって、廃棄物を削減するという効果がある。又、本発明による装置は、一般的に樹脂を使用しているもの例えば家具、自動車、建築物等のリサイクルにも役立つことができる。廃棄物増加による処分場の不足といった環境問題を解決していく有力な手段となるものである。 The apparatus according to the present invention can change a resin containing a flame retardant from a waste home appliance to a non-flame retardant resin, and thus has an effect of reducing waste by material recycling. The apparatus according to the present invention can also be useful for recycling furniture, automobiles, buildings, etc. that generally use resin. It will be an effective means of solving environmental problems such as a shortage of disposal sites due to increased waste.
1 1段目混練機
2 2段目混練機
3 ホッパー
4 粉砕された樹脂
5 溶剤排出口
6 溶剤供給口
7 接続部
8 原動モーター
9 金型
10 排出樹脂
11 冷却水槽
12 ペレタイザー
13 排気
14 ベント口
15 スクリュー
16 ペレット
17 樹脂加熱用混練機
18 脱気用混練機
19 樹脂送り出し口
20 送り方向スクリュー
21 逆方向スクリュー
22 溶剤
23 樹脂
24 上方空間部
25 難燃剤除去用混練機
26 樹脂加熱部
27 難燃剤除去部
28 脱気部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004129285A JP2005307105A (en) | 2004-04-26 | 2004-04-26 | Apparatus for removing flame retardant |
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JP2004129285A JP2005307105A (en) | 2004-04-26 | 2004-04-26 | Apparatus for removing flame retardant |
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ID=35436232
Family Applications (1)
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JP (1) | JP2005307105A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013063729A1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | 烟台华鹏机械有限公司 | Vertical-type continuous mixing-kneading machine |
-
2004
- 2004-04-26 JP JP2004129285A patent/JP2005307105A/en active Pending
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