JP2008114273A

JP2008114273A - 廃プラスチックの減容化処理装置及び方法。

Info

Publication number: JP2008114273A
Application number: JP2006301649A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nishimura; 哲也西村; Koji Ukita; 浩二浮田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2008-05-22

Abstract

【課題】廃プラスチックを処理する場合に嵩比重が小さく取り扱う体積が大きい問題を解決するためにスクリューを用いた減容成形する場合、圧縮成形する前に複雑な異物選別処理工程を必要とせずに廃プラスチックの減容化をおこなう廃プラスチックの減容化処理装置を提供する。
【解決手段】廃プラスチックの供給口と排出口を有する円筒状のケーシング内部に、一軸のスクリューを備え、前記スクリューの回転により廃プラスチックを圧縮して減容化処理するための装置であって、前記スクリュー軸の排出側端部に、前記排出口となる開口部を有する円形状の抵抗板を固定し、前記抵抗板をスクリューの回転と共に回転可能としたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃プラスチックを減容化するための装置及び方法に関するものである。

近年資源循環社会を実現するために廃棄物を資源化する技術が益々必要となっている。プラスチック類を含む廃棄物は、多くは貴重な原油から製造されているため単なる焼却処理あるいは埋め立て処理ではなく、分別回収するリサイクル環境を整え、マテリアルリサイクルとして同一原料として利用したり、ケミカルリサイクルとして化学反応を活用して別物質として利用したり、サーマルリサイクルとして熱として利用している割合が増えている。例えば、製鉄プラントやセメントキルンの原燃料となる石炭の一部代替として廃プラスチックを使用したり、油化して各種精製油の回収、ガス化して化学原料ガスを精製する等のケミカルリサイクル、廃プラスチックを減容固化したＲＰＦ又は廃プラスチック以外のゴミを含むＲＤＦを燃料とし、ボイラーで発電するサーマルリサイクルなどが行なわれている。その他、廃プラスチックを再度成形し擬木やブロック等の商品にするマテリアルリサイクルも行なわれている。

ここで述べている廃プラスチックとは、使用済みの廃プラスチックであり、大別すると産業系と一般系とあるがいづれにしてもプラスチックを主体とした廃棄物である。廃プラスチックを構成しているプラスチックの種類は、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）類、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、塩化ビニール（ＰＶＣ）、塩化ポリビニリデン（ＰＶＤＣ）がほとんどである。

また、プラスチック類以外の異物の廃棄物に占める重量比は、季節や地域により混入物が比較的大きく変化するため回収された廃棄物毎に大きく異なるが、おおよそ３％から１５％程度のものが多い。

また、廃プラスチックは、嵩密度が小さく、取り扱う体積が大きいため、リサイクル用や埋め立て用に廃プラスチックを加工する際には、通常、２軸スクリュー型の押出機やリングダイを有するペレットミルなどを用い、廃プラスチックを圧縮・熱溶融させ、減容及び造粒成形してペレットに加工している場合が多い。

この種の従来の廃プラスチックの減容造粒装置として、特許文献１〜５に記載される２軸押出機型のものが知られている。
一般的には、廃棄物（廃プラスチック）を、例えば１００ｍｍ角まで破砕した後、２軸押出機の投入口に供給する。投入された廃棄物は、２本の特殊なスクリューの回転により、破砕、混練、加圧、圧縮を受け摩擦熱等で加熱されながら下流側に進み、１５０℃乃至２５０℃程度に到達し、スクリューの先端に設けられた平面のダイスから吐出されるとき、適当な長さに切断されて、ペレット化される。

特許文献１は、２軸のうち１軸のみを短くし、排出口は長軸端にのみに有し、かつ短軸側のスクリューケーシングを絞って廃プラスチックの流路を狭くすることによりプラスチックの剪断変形による発熱のみで減容・造粒エネルギーを確保しようとするものである。
特許文献２は、特許文献１と狙いは同じであるが短軸スクリューの末端１周分の羽根を逆勝手にしていることを特徴としている。
特許文献３は、塩化ビニルＰＶＣの減容・脱塩素装置に関するもので、２軸末端のダイスを複数とし、廃プラスチックがダイスを通過する毎にダイス穴が順次小さくなることにより熱を廃プラスチック全体に均等に伝わるようにし減容成形に加えて脱塩素反応を促進しようとするものである。
特許文献４は、廃プラスチックを均一に混合するためスクリュー末端の押出ダイスに加えてスクリュー中間に中間ダイスを設けることを特徴としている。
特許文献５は、特許文献４と類似であるが中間ダイスの代わりにスクリュー中間に廃プラスチック流動調整板を設置することを特徴としている。

この種の装置は、基本的にスクリューと廃プラスチックとの摩擦による発熱を主に加熱源として利用しているためにスクリューの回転が速く、更に、スクリューとケーシングとの間隙が狭いために、異物の混入による管内での詰まりや、スクリュー及び管壁の損傷が起こり易く、これらを防止すべく、予め異物の除去を行なう必要があった。
廃プラスチックの一般的な梱包方式である立方体状に軽く圧縮し外周をビニール等樹脂フィルムもしくは紐・鉄ワイヤー等で荷崩れしない処置を施したベール梱包された廃プラスチックの前処理の一例を紹介すると、開梱・破袋機後に風力分別機、人力による手選別機、粗破砕機、磁力選別機、振動篩、風力選別機、二次破砕機、定量供給機の後に押出成型機での処理となる複雑で設備費のかかるプロセスとなる。
また、スクリューとの摩擦による廃プラスチック加熱の補助として、減容造粒機のホッパーやスクリューケーシングを電気ヒーターや蒸気、熱媒油等を使用して加熱するケースもある。

特開平７−２５６６４５号公報特開平７−２５６６４４号公報特開平１０−３１５２３７号公報特開平７−１１２４３７号公報特開２００１−３８７２６号公報

上述したように廃プラスチックを処理したり処分したりする場合、廃プラスチックの嵩比重が小さく取り扱う体積が大きいという問題を解決するためにスクリューを用いた減容成形する場合にはスクリューとケーシング内面との、もしくは２軸スクリューの場合にはスクリューとスクリューとの隙間が小さく、圧縮成形する前に複雑な異物選別処理工程を必要としていた。
本発明は、予め異物を除去することを必要とせずに廃プラスチックの減容化処理が可能な装置及び方法を提供することを目的とする。また、更には、減容化処理の際、圧縮成形する前の体積と圧縮成形した後の体積の比である廃プラスチックの減容化率を１／１０以下に向上し得る廃プラスチックの減容化処理装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その要旨とするところは、以下のとおりである。
（１）廃プラスチックの供給口１１と排出口１６を有する円筒状のケーシング１２内部に、一軸のスクリュー１３を備え、前記スクリュー１３の回転により廃プラスチックを圧縮して減容化処理するための装置であって、前記スクリュー軸１４の排出側端部に、前記排出口となる開口部１６を有する円形状の抵抗板１５を固定し、該抵抗板１５をスクリュー１３の回転と共に回転可能としたことを特徴とする廃プラスチックの減容化処理装置。
（２）前記開口部１６は円形状の抵抗板１５の一部を扇状に切り欠いた形状であることを特徴とする（１）記載の廃プラスチックの減容化処理装置。
（３）前記ケーシング１２の内側表面に、ケーシングの長手方向にわたってケーシングの軸方向に延びる突起１７が設けられていることを特徴とする（１）又は（２）記載の廃プラスチックの減容化処理装置。
（４）前記突起１７は、ケーシング１２の周方向に複数箇所設けられていることを特徴とする（３）記載の廃プラスチックの減容化処理装置。
（５）前記スクリュー１３の羽根ピッチが廃プラスチックの移送方向に向かって小さくなっていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか記載の廃プラスチックの減容化処理装置。
（６）前記ケーシング１２及びスクリュー１３の径が、廃プラスチックの移送方向に向かって小さくなっていることを特徴とする（１）〜（５）記載の廃プラスチックの減容化処理装置。
（７）前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の装置を用いた廃プラスチックの減容化処理方法であって、廃プラスチックを予熱した後、前記供給口１１から投入して前記装置内で減容化処理することを特徴とする廃プラスチックの減容化処理方法。
このような装置構成とすることにより減容された廃プラスチックはケーシング軸断面円の半径方向にも周方向にも移動することなくケーシング軸１４方向にのみ移動することで当該装置から安定して連続的に排出することが可能であるという特徴をもった廃プラスチックの減容化処理装置となる。
またケーシング１２内周に突起１７を設けることにより廃プラスチックを減容するケーシング１２内で当該廃プラスチックがスクリュー１３と一緒に伴回りしにくくなるという特徴をもった廃プラスチックの減容化処理装置となる。

本発明による廃プラスチックの減容化方法及び装置を用いれば、以下の効果を発揮する。
スクリュー先端にスクリューと一緒に回転する抵抗板を設け、その抵抗板に開口部を設けたことにより、廃プラスチックはスクリュー軸方向の圧縮のみを受け、変形もスクリュー軸に平行な１次元圧縮となるために、スクリュー面やケーシング内面と異物との接触頻度が従来の減容化装置に比較して低減することになるので、異物を含んだままの廃プラスチックもその異物を事前に選別することなく減容化することが可能となる。
また、予熱を行うことで、廃プラスチックの加熱昇温をスクリューと廃プラスチックとの摩擦のみに頼らないのでスクリュー速度を低減することが可能となる。
また、廃プラスチックを事前選別して異物を除いた場合は、スクリュー１３やケーシング１２の磨耗量が更に大幅に低減できるというメリットがある。

従来の廃プラスチック減容成形装置ではスクリュー回転が速く、かつスクリューとケーシング内面と、もしくは２軸スクリューの場合にはスクリューとスクリューの間隙が小さく、成形機末端の穴が小さいため、廃プラスチックを成形する前に異物選別が必要であった。
図７は、従来技術の成形装置の一部である造粒部の装置例を示す図である。左側から流れ込むプラスチック６１をスクリュー６２で混練し、ケーシング６３の末端に固定された多孔を有するダイス６４から円筒状成形品として押し出している。スクリュー６２とケーシング６３内面との隙間が小さかったり、ダイス６４の孔が直径１０ｍｍ程度と小さいために、該成形装置の前工程に異物選別を行なわざるを得なくなっている。

これに対して、本発明の成形装置では、図１に装置の１例を示す。図１の（ａ）は側面断面模式図、（ｂ）は排出側の正面模式図である。スクリュー搬送機もしくはスクリュー圧縮機の先端の圧縮比率が狙いの値になる位置に、抵抗板１５を設けることにより廃プラスチックの圧縮を可能とするものである。例えば、圧縮比の狙い値が５分の１の場合には、初期ピッチ１８に対して最終ピッチ２０が初期ピッチ÷５となる位置に抵抗板１５を設置する。更に、圧縮した廃プラスチックをケーシング１２から連続的に排出可能にするために、該抵抗板１５の一部に開口部１６を設け、その開口部１６から圧縮成形した廃プラスチックを連続的に排出させる。

図１（ｂ）に示すように、抵抗板の開口部１６の面積は、スクリュー軸１４の面積を含まない開口部の面積を抵抗板の面積と開口部の面積の和（但し、軸１４の面積は含まない）で除した値を開口率として、開口率が１０％以上５０％以下が適正範囲である。図１の例では、開口部の形状を扇状としているが、これに限定されるものではない。扇形以外の開口部形状は、円形、楕円形があり、その他に矩形もある。廃プラスチックがケーシング軸断面円周上を移動するのを最小にし、開口部からの廃プラスチックの排出を容易かつ安定させるには扇形が最も好ましい。
開口率１０％未満では開口面積が小さく圧縮成形品を安定して排出することが難しい。開口率５０％超では排出は安定するが圧縮に寄与する抵抗板面積が減少するので圧縮成形品の圧縮比を大きく出来ない。

図２（ａ）（ｂ）は、本発明の成形装置を排出口側から見た状況を示したものであり、スクリューの先端と開口部を有する抵抗板との固定位置関係を説明する模式図である。
図２の（ａ）は、スクリューの排出側の正面から見た模式図である。図２の（ｂ）は、スクリュー２２の軸１４に開口部１６を有する抵抗板１５を取り付けた状況を示す模式図である。
図２の（ａ）で太い実践で示したスクリュー先端２３の線は、図２の（ｂ）では太い点線で示されている。
スクリュー先端２３と開口部１６を形成する抵抗板１５の回転方向前方側の端部１５ｆとが重なる位置を基点、角度０とし、開口部を形成する抵抗板の回転方向前方側の端部１５ｆがスクリューの先端２３からスクリュー２２に側（回転方向）に重なる方向２６をマイナス（−）、抵抗板の回転方向前方側の端部１５ｆがスクリューの先端２３から反回転方向に離れる方向２５をプラス（＋）としたとき、スクリューの先端２３と開口部の抵抗板の回転方向前方側の端部１５ｆとの間の角度を遅れ角度２４とすると、この遅れ角度２４が、−４５度から＋９０度の範囲となるように、抵抗板１５をスクリュー軸１４の先端に取り付けるのが好ましい。図２の（ｂ）の状態は、遅れ角度が＋９０度となる。
遅れ角度が−４５度未満では圧縮成形最後のスクリュー先端２３の作用が弱くなり圧縮成形品の圧縮比をあまり大きく出来ないことから、−４５度以上が好ましい。また、＋９０度超ではスクリュー２２による圧縮作用が開始しても円周の４分の１以上で抵抗板がないため、この場合も圧縮成形品の圧縮比をあまり大きく出来ないことから、遅れ角度は、＋９０度以下が好ましい。

スクリュー軸１４先端での廃プラスチックの圧縮減容を補助するた、スクリュー軸１４先端に廃プラスチックが到達するまでに廃プラスチックを減容することができるように、ケーシング１２内に設置するスクリュー１３の羽根ピッチを廃プラスチックの移送方向に小さくなるようにすることも好ましい。スクリューピッチ減少率は、一般的なスクリュー圧縮で用いるピッチの３分の１かそれより大きな値とすることが好ましい。
ここでのスクリューピッチ減少率とは、図１におけるスクリュー１３の中間ピッチ１９を初期ピッチ１８で除した値である。初期ピッチ１８から中間ピッチ１９までの減少割合はいかなる減少割合も可能であるが、廃プラスチックの圧縮減容が大きくなると圧縮抵抗も大きくなるので、スクリューピッチ減少率は一定割合で減少させることが最も一般的であり、次に前半のスクリューピッチ減少率を一定割合の減少より小さくし、後半のスクリューピッチ減少率を一定割合の減少より大きくし最終的に所定のスクリューピッチ減少率を得る方法がある。

廃プラスチックを減容するケーシング１２内には意図的な突起１７を設けなくても圧縮成形に必要な摩擦力を得ることは可能であり、廃プラスチックを圧縮減容化することも可能であるが、より確実に高密度な減容プラスチックとするためにはケーシング１２内に突起１７を設けることが望ましい。
突起１７の実施形態としては、当該廃プラスチックが円周方向に移動するのを抑制するに必要最小限の突起とする。具体的には、例えば、ケーシング１２内面にスクリュー軸１４と平行な５〜５０ｍｍ高さの突起１７を設ける。スクリュー軸１４方向にはケーシング１２長さの長さ比３０％以上の設置率とすることが好ましい。
円周上の設置箇所が１箇所でも機能し、多ければ多いほど良いが、円周上の設置箇所が増えると加工費も増加するので実用上は８箇所以下が望ましい。突起１７の高さは、わずかでもあれば効果を発揮するが、最低５mm以上が望ましい。
突起１７の高さ上限は、スクリュー１３に接触しない高さであり、ケーシング１２とスクリュー１３の隙間の大きさにもよるが、実用的には５０mm以下である。
突起１７の設置長さは、設置すれば効果あるが、ケーシング１２長の３０％以上が望ましい。

抵抗板１５は、ケーシングの排出側端部の内側表面との間に径方向の間隙を有して回転できるような径を持つ円形状の板であり、スクリュー軸の排出側端部に固定される。
ケーシング１２の排出側端部の内側表面と抵抗板１５との隙間は１０ｍｍ以下、望ましくは５ｍｍ以下が望ましい。１０ｍｍ超ではスクリューで発生させた廃プラスチックの圧縮力が逃げて効率的に圧縮できなくなる。
ケーシング１２とスクリュー１５との隙間は、突起１７を設置する場合には突起高さ＋５ｍｍ以下、突起を設けない場合には１０ｍｍ以下もしくはケーシング直径の２０分の１以下のいずれか小さい方が好ましい。上記のように、隙間が大きいとスクリューで発生させた廃プラスチックの圧縮力が逃げて効率的に圧縮できなくなる。

廃プラスチックを圧縮減容に適した温度まで加熱する方法としては、スクリュー１３との摩擦による廃プラスチック加熱の補助として、減容造粒機のホッパー４１やスクリュー１３、ケーシング１２に電気ヒーターや蒸気、熱媒油等の加熱手段を使用する。特に、ホッパーでの加熱は、スクリュー１３に廃プラスチックを供給する前に加熱するので廃プラスチックが常温より強度が低下し軟化するため、圧縮造粒機への供給がより容易になるという利点もある。

圧縮スクリュー１３やケーシング１２、抵抗板１５は耐摩耗性を有する材質が好ましい。その一例として、窒化処理を施した炭素鋼を用いることができる。
図３は、スクリューケーシングの径を縮小することにより、図１でのスクリューピッチの縮小と同じ効果を発揮することのできる装置を示した模式図である。スクリューの初期ピッチ位置でのケーシング径３１で決まる初期体積３２とスクリュー先端の最終ピッチ位置でのケーシング径で決まる中間体積３３の比が中間圧縮比となり、スクリュー先端と抵抗板１５、ケーシング１２で囲まれた最終体積３４との比が最終圧縮比となる。
図６は、抵抗板４１をケーシング１２に固定した場合の比較例の装置を示す模式図である。
尚、本発明は上述したように、異物を含んだままの廃プラスチックを事前選別することなく減容化することが可能であるが、本発明の原理から異物を事前に選別した異物を含まない廃プラスチックの減容化に適用することも当然可能である。その場合には、異物を含まないことからスクリュー１３やケーシング１２の磨耗量が更に低減できるというメリットがある。

以下、実施例により本発明についてさらに説明する。

（実施例１）
実施例１は、図１に示すような、1軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。抵抗板１５の開口部１６の形状をスクリュー回転軸１４とケーシング１２の間に形成される扇形１６とし、その開口率を２５％、抵抗板１５の開口部１６を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を＋４５度として、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが、０．８０g/cm³まで増大し、減容化率を０．０９まで向上することが出来た。

（実施例２）
実施例２は、図１に示すような1軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。抵抗板１５の開口部１６の形状をスクリュー回転軸１４とケーシング１２の間に形成される扇形とし、その開口率を１０％、抵抗板１５の開口部１６を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を−４５度として、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが、０．７４g/cm3まで増大し、減容化率を０．０９まで向上することが出来た。

（実施例３）
実施例３は、図１に示すような1軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。抵抗板１５の開口部１６の形状をスクリュー回転軸１４とケーシング１２の間に形成される扇形とし、その開口率を１０％、抵抗板１５の開口部１６を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を−５０度として、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが、０．５５g/cm³まで増大し、減容化率は０．１３となった。

（実施例４）
実施例４は、図１に示すような1軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。抵抗板１５の開口部１６の形状をスクリュー回転軸１４とケーシング１２の間に形成される扇形とし、その開口率を９％、抵抗板１５の開口部１６を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を−４５度として、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが、０．７５g/cm³まで増大し、減容化率を０．０９まで向上することが出来たが、成形品の排出がやや不安定であった。

（実施例５）
実施例５は、図１に示すような１軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。スクリュー軸１４先端に開口部１６を有する抵抗板１５を設け、その開口部１６形状をスクリュー回転軸１４とケーシング１２の間に形成される扇形とし、その開口率を５０％、抵抗板１５の開口部１６を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を＋９０度として、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが０．７０g/cm³まで増大し、減容化率を０．１０まで向上することが出来た。

（実施例６）
実施例６は、図１に示すような１軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。スクリュー軸１４先端に開口部１６を有する抵抗板１５を設け、その開口部１６形状をスクリュー回転軸１４とケーシング１２の間に形成される扇形とし、その開口率を５５％、抵抗板１５の開口部１６を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を＋９０度として、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが０．６０g/cm³まで増大し、減容化率は０．１２となった。

（実施例７）
実施例７は、図１に示すような１軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。スクリュー軸１４先端に開口部１６を有する抵抗板１５を設け、その開口部１６形状をスクリュー回転軸１４とケーシング１２の間に形成される扇形とし、その開口率を５０％、抵抗板１５の開口部１６を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を＋１００度として、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが０．６５g/cm³まで増大し、減容化率は０．１１となった。

（実施例８）
実施例８は、図１に示すような1軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。抵抗板１５の開口部１６形状をスクリュー回転軸１４とケーシング１２の間に形成される扇形とし、その開口率を２５％、抵抗板１５の開口部１６を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を＋４５度とし、更にケーシング１２の内面の円周上１箇所に、高さ５ｍｍ、長さをケーシングの長さの３０％としてケーシングの出側において突起１７を設けて、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。ここでの突起１７の設置長さはケーシング全長に対して３０％の長さにわたり設置し、その設置位置は出側の抵抗板１５側に設置した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが、０．８１g/cm³まで増大し、減容化率を０．０９まで向上することが出来た。

（実施例９）
実施例９は、図１に示すような１軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。抵抗板１５の開口部１６形状をスクリュー回転軸１４とケーシング１２の間に形成される扇形とし、その開口率を２５％、抵抗板１５の開口部１６を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を＋４５度とし、更にケーシング１２の内面の円周上４箇所に、高さ１０ｍｍ、長さをケーシング１２全長として突起１７を設けて、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが、０．８１g/cm³まで増大し、減容化率を０．０９まで向上することが出来た。

（実施例１０）
実施例１０は、図１に示すような1軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。抵抗板１５の開口部１６形状をスクリュー回転軸１４とケーシング１２の間に形成される扇形とし、その開口率を２５％、抵抗板１５の開口部１６を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を＋４５度とし、更に、ケーシング１２の内面の円周上１箇所に、高さ５ｍｍ、長さをケーシング１２全長の３０％としてケーシングの出側において突起１７を設け、廃プラスチック投入ホッパー５１の外周部を熱媒油で予熱し、ホッパー５１内部の廃プラスチックを攪拌羽根５２で攪拌し予熱温度１００℃まで加熱して、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが、０．８２g/cm³まで増大し、減容化率を０．０９まで向上することが出来た。
また、成形に必要なスクリュー回転数が従来６０ｒｐｍであったものが４０ｒｐｍに低減させることができた。

（実施例１１）
実施例１１は、図４に示すような１軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。図４は、抵抗板の開口部の形状が円形の場合の本発明の装置を説明する模式図であり、（ａ）は、側面断面図、（ｂ）は排出側の正面図である。スクリュー軸１４先端位置に開口部を有する抵抗板１５を設け、その開口部４３形状をスクリュー回転軸とケーシングの間に位置する円形とし、その開口率を２０％、抵抗板１５の開口部４３を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を＋４５度として、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが、０．７５〜０．８５g/cm³まで増大し減容化率を０．０８〜０．０９まで向上することが出来たが、成形品の連続排出が安定せず、圧縮成形を連続することはできず、途中で中断せざるを得なかった。

（実施例１２）
実施例１２は、図５に示すような１軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。スクリュー軸１４先端位置に開口部を有する抵抗板１５を設け、その開口部４４形状をスクリュー回転軸とケーシングの間に部分的に位置する楕円形とし、その開口率を２０％、抵抗板１５の開口部４４を形成する回転方向前方側の端部１５ｆとスクリュー１３の先端との遅れ角度を＋４５度として、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが、０．７５〜０．８５g/cm³まで増大し、減容化率を０．０８〜０．０９まで向上することが出来たが、成形品の排出が安定せず圧縮成形を連続することはできず、途中で中断せざるを得なかった。

（比較例１）
比較例１は、図６に示すような１軸のスクリュー圧縮機を用いたものである。図６は、抵抗板の開口部の形状が楕円形の場合の本発明の装置を説明する模式図であり、（ａ）は、側面断面図、（ｂ）は排出側の正面図である。スクリュー軸１４先端位置に開口部４２を備えた抵抗板４１を有するが、その抵抗板４１はスクリュー軸１４とは連結されておらずケーシングに固定された抵抗板となっており、その開口部４２の形状をスクリュー回転軸とケーシングの間に形成される扇形とし、その開口率を２５％として、容器用プラスチックリサイクル品を圧縮成形した場合である。容器用プラスチックの比重は、圧縮成形する前は０．０７g/cm³であったものが、０．８０〜０．９０g/cm³まで増大し減容化率を０．０８〜０．０９まで向上することが出来たが、成形品の排出が安定せず圧縮成形を連続することはできず、開始後早々に中断せざるを得なかった。

上記実施例と比較例について、装置の開口部、抵抗板の遅れ角度、突起などの状況、ホッパーでの加熱有無、スクリューの回転数などの操作条件および、プラスチックの減容状況などの結果を、表１に示した。
このように、本発明を実施することで、減容化率を向上することができ、条件によっては、減容化率を１／１０以下まで向上することができた。

本発明の廃プラスチックの減容化処理装置一例を示す図であり、（ａ）は側面断面模式図、（ｂ）は、排出側の正面模式図である。本発明の装置のスクリュー先端と抵抗板との位置関係を説明した排出側の正面模式図であり、（ａ）は抵抗板取付け前、（ｂ）は抵抗板取付け後の状態を示す。本発明の装置のスクリューケーシング先端を縮小した場合を説明する側面断面模式図である。抵抗板の開口部の形状が円形の場合の本発明の装置を説明する模式図であり、（ａ）は、側面断面図、（ｂ）は排出側の正面図である。抵抗板の開口部の形状が楕円形の場合の本発明の装置を説明する模式図であり、（ａ）は、側面断面図、（ｂ）は排出側の正面図である。スクリュー先端の抵抗板をケーシングに固定した場合（比較例）の装置の説明模式図である。従来技術の装置例を示した図である。

符号の説明

１１廃プラスチック供給口
１２ケーシング
１３スクリュー
１４スクリュー軸
１５抵抗板
１５ｆ抵抗板の回転方向前方側の端部
１５ｂ抵抗板の回転方向後方側の端部
１６抵抗板の開口部（排出口）
１７突起
１８初期ピッチ
１９中間ピッチ
２０最終ピッチ
２１回転方向
２２スクリュー
２３スクリュー先端
２４抵抗板遅れ角度
２５抵抗板遅れ角度＋プラス方向
２６抵抗板遅れ角度−マイナス方向
３１ケーシング径
３２初期体積
３３中間体積
３４最終体積
４１固定抵抗板
４２抵抗板開口部
４３抵抗板円形開口部
４４抵抗板開口部
５１ホッパー
５２攪拌羽根
６１プラスチック
６２スクリュー
６３ケーシング
６４ダイス
６５駆動部
６６カット刃

Claims

廃プラスチックの供給口と排出口を有する円筒状のケーシング内部に、一軸のスクリューを備え、前記スクリューの回転により廃プラスチックを圧縮して減容化処理するための装置であって、前記スクリュー軸の排出側端部に、前記排出口となる開口部を有する円形状の抵抗板を固定し、前記抵抗板をスクリューの回転と共に回転可能としたことを特徴とする廃プラスチックの減容化処理装置。
前記開口部は円形状の抵抗板の一部を扇状に切り欠いた形状であることを特徴とする請求項１記載の廃プラスチックの減容化処理装置。
前記ケーシングの内側表面に、ケーシングの長手方向にわたってケーシングの軸方向に延びる突起が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の廃プラスチックの減容化処理装置。
前記突起は、ケーシングの周方向に複数箇所設けられていることを特徴とする請求項３に記載の廃プラスチックの減容化処理装置。
前記スクリューの羽根ピッチが廃プラスチックの移送方向に向かって小さくなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の廃プラスチックの減容化処理装置。
前記ケーシング及びスクリューの径が、廃プラスチックの移送方向に向かって小さくなっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の廃プラスチックの減容化処理装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置を用いた廃プラスチックの減容化処理方法であって、廃プラスチックを予熱した後、前記供給口から投入して前記装置内で減容化処理することを特徴とする廃プラスチックの減容化処理方法。