JP2007331304A - 廃プラスチック高密度減容成形機及びその排気方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フラフに付随する水分及び減容の過程で発生する気体を効率よく除去し排出するとともに、溶融物内部の気体を効率よく吸引することにより、２つのベントを有する小さな装置でペレットの比重を向上させることができる廃プラスチック高密度減容成形機及びその排気方法を提供すること。
【解決手段】投入されたフラフを回転するスクリュー１で移動させながら圧縮溶融し、溶融物を押し出してペレットＰを製造する廃プラスチック高密度減容成形機において、投入するフラフを乾燥装置７にて事前に乾燥させ、その後、投入されたフラフの一部が溶融し始める領域に配設された第１ベント４からフラフより蒸発した水蒸気を排気し、次いでフラフの溶融が進行した領域に配設された第２ベント５から溶融物の揮発分を真空ポンプで吸引する。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃プラスチックを圧縮・混練してペレットを製造する廃プラスチック高密度減容成形機及びその排気方法に関するものである。

容器包装リサイクル法によって自治体より排出される廃プラスチックをコークス原料としてリサイクルする設備において、廃プラスチックは粗破砕・選別・二次破砕によりペレット化に適した成分及び形状のフラフとなり、減容成形機により減容されペレットが製造される。減容成形機で発生する排ガスは吸引ファンまたは真空ポンプを使用して抜き取られて集じん機へ送られる。

図３は従来の廃プラスチック高密度減容成形機の概略を示す概略図である。

内部に回転するスクリュー１が配置されたシリンダー２内に供給されたフラフは、スクリュー１の回転により移動しながらヒータによる加熱とフラフの自己の摩擦熱により溶融、混練されてダイス３から押し出される。シリンダー２にはベント５ａ，５ｂ，５ｃが設けられ、ベント５ａ，５ｂ，５ｃからシリンダー２内で発生した水蒸気や揮発分が抜き取られる。押し出された混練物は回転刃６により切断されてペレットＰとなる。

高密度減容成形機ではヒータによる加熱とフラフの自己の摩擦熱により１８０〜２２０℃に昇温し、ペレット単体比重を比重０．８〜０．９程度の高密度にする。このような高密度減容成形では、減容くずが発生しないためにハンドリング性が向上し、またコークス生産量、コークス品質を向上させることが可能となる。
特開平６−２９３０２１号公報

高密度減容成形機では、フラフに同伴される空気、付着した水分の蒸発により発生した水蒸気、溶融物から発生する揮発分などの気体を減容の過程で抜き取らないと、気体がペレット内部に残留し、膨張して空洞が大きくなって比重が低下してしまう。とくに、フラフに付随する水分は５〜２０質量％とバラツキがあるので、高水分のフラフを安定的に成形するには、その水分を十分に抜き取る必要がある。

これに対して、従来の高密度減容成形機では、図３に示したように、水蒸気及び揮発分などの気体を３つのベントから抜くため、大きな装置となっていた。

また、フラフ中に混入する金属異物により、スクリューの摩耗進行が促進され、メンテナンス費用が多大となるという問題もあった。

本発明が解決しようとする課題は、フラフに付随する水分及び減容の過程で発生する気体を効率よく除去し排出するとともに、溶融物内部の気体を効率よく吸引することにより、２つのベントを有する小さな装置でペレットの比重を向上させることができる廃プラスチック高密度減容成形機及びその排気方法を提供することにある。

他の課題は、フラフ中に混入する金属異物を投入前に除去可能な廃プラスチック高密度減容成形機及びその排気方法を提供することにある。

本発明の廃プラスチック高密度減容成形機は、投入されたフラフを回転するスクリューで移動させながら圧縮溶融し、溶融物を押し出してペレットを製造する廃プラスチック高密度減容成形機において、投入するフラフを事前に乾燥させる乾燥装置と、投入されたフラフの一部が溶融し始める領域に配設された第１ベントと、フラフの溶融が進行した領域に配設された第２ベントと、この第２ベントから排出される気体を吸引する真空ポンプとを備えたものである。

また、本発明の廃プラスチック高密度減容成形機の排気方法は、投入されたフラフを回転するスクリューで移動させながら圧縮溶融し、溶融物を押し出してペレットを製造する廃プラスチック高密度減容成形機の排気方法において、投入するフラフを事前に乾燥させる乾燥工程と、その後、投入されたフラフの一部が溶融し始める領域に配設された第１ベントからフラフより蒸発した水蒸気を排気する第１排気工程と、次いでフラフの溶融が進行した領域に配設された第２ベントから溶融物の揮発分を真空ポンプで吸引する第２排気工程とを含むものである。

本発明において、投入するフラフは、事前の乾燥工程において、フラフに付随する水分が１０質量％以下になるまで乾燥させることが好ましい。そして、この乾燥工程は、温風でフラフを気流搬送しながら乾燥させる気流搬送式乾燥装置にて行い、気流搬送の途中でフラフから分離された重量物を排出するようにすることが好ましい。

なお、本発明において、第１ベントからの排気は真空ポンプで吸引する必要はなく、大気開放とすることができる。一旦大気に放出された排気については、これをブロアよって吸引して集じん機に送るようにすることが好ましい。無論、第１ベントを大気開放せずに、第１ベントとブロアを配管で連結し、第１ベントからの排気を集じん機に送るようにしてもよい。

本発明によれば、投入するフラフを事前に乾燥させるので、フラフに付随する水分が多い場合であっても、ベントや真空ポンプを追加あるいは大型化することなく、安定的に高密度のペレットを得ることができる。また、排気を２段階に簡素化できるので装置の小型化が可能である。

加えて、フラフの事前乾燥を温風でフラフを気流搬送しながら乾燥させる気流搬送式乾燥装置にて行い、気流搬送の途中でフラフから分離された重量物を排出するようにすれば、フラフ中に混入する金属異物を投入前に除去することができ、スクリューの交換費用等のメンテナンス費用を削減することができる。

図１は、本発明の廃プラスチック高密度減容成形機の概略図、図２は第２ベントの吸引ラインを示す図である。

フラフは、乾燥装置７により事前に乾燥された後、内部に回転するスクリュー１が配置されたシリンダー２内に投入される。投入されたフラフは、スクリュー１の回転により移動しながらヒータによる加熱とフラフの自己の摩擦熱により溶融、混練されてダイス３から押し出される。押し出された混練物は回転刃６により切断されてペレットＰとなる。

このように、本発明では、フラフをシリンダー２内に投入する前に、乾燥装置７により乾燥させる。すなわち、廃プラスチックから得られたフラフに付随する水分は５〜２０質量％とバラツキがあるので、その水分が１０質量％以下になるように乾燥装置７により乾燥させる。乾燥温度は、一般的には６０〜８０℃程度とする。

図１では、乾燥装置７として、温風でフラフを気流搬送しながら乾燥させる気流搬送式乾燥装置を使用している。そして、気流搬送の途中で金属異物等の重量物をフラフから分離し、その分離した重量物を下部の排出口７ａから排出するようにしている。なお、乾燥装置は気流搬送式乾燥装置に限定されず、ロータリーキルン式等の他の方式の乾燥装置とすることもできる。

また、本発明では、シリンダー２内で発生する気体を２段階で排気する。まず、第１段階で、フラフの一部が溶融し始める領域に配設された第１ベント４からフラフに付随する水分の蒸発により発生した水蒸気が排出される。第１ベント４は大気に開放されており、排気は集じん機へ送られる。

次に第２段階で、さらにフラフの溶融が進行した領域に配設された第２ベント５から排気を真空ポンプで吸引し、溶融物内部に存在する気体を積極的に吸引し、溶融物の比重を向上させるための脱気を行う。図２に示すように、第２ベント５の排気は、トラップ８を介して真空ポンプ９で吸引される。

［実施例］
図１に示す乾燥装置７にてフラフを事前に乾燥させて水分を１０質量％以下とした後に、そのフラフをシリンダー２内に４．２ｔ／ｈで投入して２段階で排気した。第１ベント４からは大気開放により排気し、第２ベント５からは真空ポンプの吸引圧力１００Ｔｏｒｒで吸引した。溶融温度は１８０〜２２０℃で、ペレットの比重は、０．９と安定していた。

［比較例］
乾燥装置によるフラフの事前乾燥を行わず、他は上記実施例の条件でペレットを製造した。水分の影響で第１ベント部の樹脂温度が上がらず、廃プラスチックが溶融しないため、ベントラインにフラフが飛散し、ライン閉塞を起こし、長期運転が不可能となる。

以上のように、本発明に従って投入するフラフを事前に乾燥させることにより、高密度のペレットを安定的に製造することができた。また、フラフの飛散が抑えられて安定した運転ができた。

本発明の廃プラスチック高密度減容成形機の概略図である。 第２ベントの吸引ラインを示す図である。 従来の廃プラスチック高密度減容成形機の概略図である。

符号の説明

１ スクリュー
２ シリンダー
３ ダイス
４ 第１ベント
５ 第２ベント
６ 回転刃
７ 乾燥装置
７ａ 排出口
８ トラップ
９ 真空ポンプ
Ｐ ペレット

Claims (6)

1. 投入されたフラフを回転するスクリューで移動させながら圧縮溶融し、溶融物を押し出してペレットを製造する廃プラスチック高密度減容成形機において、投入するフラフを事前に乾燥させる乾燥装置と、投入されたフラフの一部が溶融し始める領域に配設された第１ベントと、フラフの溶融が進行した領域に配設された第２ベントと、この第２ベントから排出される気体を吸引する真空ポンプとを備えた廃プラスチック高密度減容成形機。
2. 前記第１ベントが大気に開放されている請求項１に記載の廃プラスチック高密度減容成形機。
3. 前記乾燥装置が、温風でフラフを気流搬送しながら乾燥させる気流搬送式乾燥装置であり、この気流搬送式乾燥装置が、気流搬送の途中でフラフから分離された重量物を排出する排出口を有する請求項１又は２に記載の廃プラスチック高密度減容成形機。
4. 投入されたフラフを回転するスクリューで移動させながら圧縮溶融し、溶融物を押し出してペレットを製造する廃プラスチック高密度減容成形機の排気方法において、
   投入するフラフを事前に乾燥させる乾燥工程と、
   その後、投入されたフラフの一部が溶融し始める領域に配設された第１ベントからフラフより蒸発した水蒸気を排気する第１排気工程と、
   次いでフラフの溶融が進行した領域に配設された第２ベントから溶融物の揮発分を真空ポンプで吸引する第２排気工程とを含む廃プラスチック高密度減容成形機の排気方法。
5. 前記乾燥工程において、フラフに付随する水分が１０質量％以下になるまで乾燥させる請求項４に記載の廃プラスチック高密度減容成形機の排気方法。
6. 前記乾燥工程を、温風でフラフを気流搬送しながら乾燥させる気流搬送式乾燥装置にて行い、この乾燥工程が、気流搬送の途中でフラフから分離された重量物を排出する工程を含む請求項４又は５に記載の廃プラスチック高密度減容成形機の排気方法。

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