JP2010208190A - Method of manufacturing pet bottle-recycled chopsticks - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、使用済みペットボトルを原料とした箸の製造方法に関する。具体的には、本発明は、耐熱、耐吸湿性に優れ、折れ強度の強い、ペットボトルリサイクルの添加剤配合に関する。また、本発明は、かかる添加剤を含有するペットボトルリサイクル箸を樹脂劣化させずに安定的に生産する製造方法にも関する。 The present invention relates to a method for manufacturing chopsticks using a used plastic bottle as a raw material. Specifically, the present invention relates to a blended additive for PET bottle recycling that is excellent in heat resistance and moisture absorption resistance and has high bending strength. The present invention also relates to a production method for stably producing PET bottle recycled chopsticks containing such an additive without causing resin deterioration.
ペットボトルは、飲料用として広く用いられている。しかし使用後にはごみとなり社会問題化している。従来、このゴミとなったペットボトルは、リサイクルされる際、主に2つの形態がとられている、1つはペットボトルそのままを糸や成形品として再利用する方法。もう1つは、化学プラントで、ポリブチレンテレフタレートなどプラスチックの原料にして使う方法である。前者は生産経路が短く材料コストが安いが、樹脂が劣化しているため、お箸のような耐熱性や強度が必要なものを生産することは出来ない。後者は、耐熱性や強度が新品の材料と同じように保証されるが、生産経路が複雑でコストは非常に高くなる。 PET bottles are widely used for beverages. However, after use it becomes garbage and has become a social problem. Conventionally, when PET bottles that become trash are recycled, there are mainly two forms. One is a method of reusing PET bottles as they are as yarns or molded products. The other is a method of using it as a raw material for plastics such as polybutylene terephthalate in a chemical plant. The former has a short production path and low material costs, but because the resin is deteriorated, it cannot produce heat-resistant and strong materials such as chopsticks. The latter guarantees heat resistance and strength in the same way as a new material, but the production path is complicated and the cost is very high.
このような添加物による、リサイクルペットボトルの機能性向上について、例えば特許文献1が知られている。
この特許文献1には、ペットボトル強化の方法として、第1に、ポリエチレンフタレートとポリエチレンテレフタレートとを摂氏約300度から350度で水飴状に溶かす。第2に、それに木チップまたは木かんなくずを浸した後、取り出す。第3に、乾かした後にミキサ等で粉末状にする。第4に、粉末材料に対して、2分1から1倍の容量のアクリル等を加えて摂氏160度から200度で溶融する。第5に、その後、成型する事が示されている。
For example,
In
大規模な化学プラントを使わず、回収済みペットボトルを切断処理しただけの樹脂を成型する際に木チップまたは木かんなくずを等で強化する事の利点は、短い材料製造工程で、圧倒的安価に、耐熱性に優れた成形品を得ることが出来ると言う点に有る。 The advantage of strengthening wood chips or wood scraps, etc. when molding resin that is just cut from collected PET bottles without using a large-scale chemical plant is the overwhelmingly low cost in a short material manufacturing process In addition, a molded article having excellent heat resistance can be obtained.
しかし、箸を作る場合、木質中の水分で樹脂劣化がすすみ、折れ強度が弱く、表面がザラザラで汚く、時間が経つに連れ中の木質繊維が劣化する。 However, when making chopsticks, the resin deteriorates with moisture in the wood, the bending strength is weak, the surface is rough and dirty, and the wood fibers in the wood deteriorate over time.
以上の説明から、ごみを資源化し、耐熱、耐吸湿性に優れ、折れ強度の強い、圧倒的安価な使用済みペットボトルのフレークを原料とした箸を提供することが望まれる。 From the above description, it is desired to provide chopsticks that use waste PET bottle flakes as a raw material, which makes waste a resource, has excellent heat resistance and moisture absorption resistance, has high bending strength, and is overwhelmingly inexpensive.
上記課題を解決するために本発明のペットボトルリサイクル箸の製造方法は、回収されたペッドボトルから金属製の王冠、糖分等を取り除き、このペットボトルを0.5−1.5cm程度に切断処理してフレーク状の形態に加工処理する。ペットボトルの裁断処理のみからなるフレークと呼ばれる再生プラスチックを主材として重量比で30−90%程度含有し、ガラス繊維あるいは、カーボン繊維を強化添加材として重量比で10−50%程度含有させたものを主な組成とする、また、使用済みペットボトルの劣化度に応じては、未使用のバージンペレットであるポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ABS樹脂、SPS樹脂等を安定化添加材として重量比で0−50%程度含有することもある。こうした混合材料を、攪拌機で場合によって着色料とともに、事前攪拌し、分子劣化を防ぐために湿度を取り除いた熱風で乾燥した後、加熱混練装置内で、脱気しながら加熱混練する。次に、加熱混練装置に連接したノズルからそのまま箸金型内に注入する。あるいは、線状体にして押し出してペレット化し、再度、射出成形機にて箸金型内に注入する。最後に、上記成形完了した箸のバリ取り、材料投入口のカット処理を行い、場合によっては、塗装、絵柄を加えることを特徴とするペットボトルリサイクル箸の製造方法を提供する事を要旨としたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the manufacturing method of the plastic bottle recycling chopsticks of the present invention removes the metal crown, sugar and the like from the collected pet bottle, and cuts the plastic bottle to about 0.5 to 1.5 cm. And processed into a flaky form. Recycled plastic called flakes consisting only of PET bottle cutting processing is contained as a main material in a weight ratio of about 30-90%, and glass fiber or carbon fiber is used as a reinforcing additive in a weight ratio of about 10-50%. Stabilizing additives such as polyethylene terephthalate, polyethylene phthalate, polybutylene terephthalate, ABS resin, SPS resin, etc., which are unused virgin pellets, depending on the degree of deterioration of used PET bottles May be contained in an amount of about 0-50% by weight. Such a mixed material is pre-stirred with a colorant as occasion demands with a stirrer, dried with hot air from which humidity has been removed in order to prevent molecular degradation, and then heat-kneaded while degassing in a heat-kneading apparatus. Next, the chopstick mold is poured directly from the nozzle connected to the heating and kneading apparatus. Alternatively, it is extruded as a linear body, pelletized, and again injected into a chopstick mold using an injection molding machine. Finally, the gist of the present invention is to provide a method for producing PET bottle recycle chopsticks, which is characterized by performing deburring of the chopsticks that have been molded and cutting the material inlet, and in some cases adding paint and patterns. Is.
この発明によれば、従来は化学プラントで化学反応再処理された非常に高価な再生樹脂のみが可能だった、箸に使用できるような耐熱性や折れ曲がり強度、非劣化性を、ペットボトルのほとんどゴミ同然の状態から、強化材、安定剤添加の方法及び生産工程で、非常に安価な箸が生産出来ることとなる。
またなによりも、行き場のないペットボトルごみを有効に活用することが出来る。
According to the present invention, heat resistance, bending strength, and non-degradability that can be used for chopsticks can be used only for very expensive recycled resin that has been chemically reprocessed in a chemical plant. From the state of dust, very inexpensive chopsticks can be produced by the reinforcing material, stabilizer addition method and production process.
Above all, it is possible to make effective use of plastic bottle garbage that has nowhere to go.
以上述べたようにこの発明の、ペットボトルリサイクル箸の製造方法は、ペットボトルの裁断処理のみからなるフレークと呼ばれる再生プラスチックを主材として重量比で30−90%程度含有し、ガラス繊維あるいは、カーボン繊維を強化添加材として重量比で10−50%程度含有させたものを主な組成とする、また、使用済みペットボトルの劣化度に応じては、未使用のバージンペレットであるポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ABS樹脂、SPS樹脂等を安定化添加材として重量比で0−50%程度含有することもある。こうした混合材料を、攪拌機で場合によって着色料とともに、事前攪拌し、分子劣化を防ぐために湿度を取り除いた熱風で乾燥した後、加熱混練装置内で、脱気乾燥しながら加熱混練する。次に、加熱混練装置に連接したノズルからそのまま箸金型内に注入する。あるいは、線状体にして押し出してペレット化し、再度、射出成形機にて箸金型内に注入する。最後に、上記成形完了した箸のバリ取り、材料投入口のカット処理を行い、場合によっては、塗装、絵柄を加えることによって製造することにより、ペットボトルリサイクル箸は200℃程度のエンジニアリングプラスチックと同じ耐熱性能を有し、高い折れ強度と耐吸水性を有し、非常に安価に製造でき、ごみを資源化できる。
As described above, the manufacturing method of the PET bottle recycling chopsticks of the present invention contains about 30-90% by weight of recycled plastic called flakes consisting only of PET bottle cutting processing, by weight, glass fiber, Polyethylene terephthalate which is an unused virgin pellet depending on the deterioration degree of used PET bottles, with a main composition comprising carbon fiber as a reinforcing additive containing about 10-50% by weight. Polyethylene phthalate, polybutylene terephthalate, ABS resin, SPS resin and the like may be contained as a stabilizing additive in an amount of about 0 to 50% by weight. Such a mixed material is pre-stirred with a coloring agent as occasion demands and dried with hot air from which humidity has been removed in order to prevent molecular degradation, and then heat-kneaded while being deaerated and dried in a heat-kneading apparatus. Next, the chopstick mold is poured directly from the nozzle connected to the heating and kneading apparatus. Alternatively, it is extruded as a linear body, pelletized, and again injected into the chopstick mold using an injection molding machine. Finally, the chopsticks that have been molded are deburred, and the material inlet is cut, and in some cases, the plastic bottle recycled chopsticks are the same as engineering plastics at around 200 ° C. It has heat resistance, has high bending strength and water absorption resistance, can be manufactured at a very low cost, and can be used as a resource.
以下本発明の実施例について説明する。図1はこの発明のペットボトルリサイクル箸の製造方法の1実施形態を示す工程図で、図中1は使用済みペットボトル、2は使用済みペットボトルを裁断処理したフレーク、3はガラス繊維や炭素繊維などの強化材、4はポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどの安定剤、5は、材料を事前混合させるタンブラー,6は、溶かして混合させ、生産機械となる加熱混練装置,7は、樹脂劣化を防ぐ乾燥機,8は、箸を作るための鋳型になる金型、9は、ペットボトルリサイクル箸の製品を示す。
Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is a process diagram showing an embodiment of a method for producing PET bottle recycle chopsticks according to the present invention, wherein 1 is a used PET bottle, 2 is a flake obtained by cutting a used PET bottle, and 3 is glass fiber or carbon. Reinforcing materials such as fibers, 4 is a stabilizer such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate, 5 is a tumbler for pre-mixing the materials, 6 is a heat-kneading device to be melted and mixed, and 7 is a
回収されたペッドボトル1から金属製の王冠、糖分等を取り除き、このペットボトル1を粉砕機などで0.5−1.5cm角程度に切断処理してフレーク状2の形態に加工処理する。
A metal crown, sugar, and the like are removed from the collected
フレーク状2にしたペットボトル1をこの場合強化材3としてのガラス繊維とともに重量比7:3でタンブラー5と呼ばれる攪拌機に入れ事前混合する。
In this case, the
攪拌後の材料を、湿度を取り除いた熱風乾燥内7で2時間程度乾燥した後、加熱混練装置内6で、脱気乾燥7しながら加熱混練する、この場合射出成形機6が良適である。
The material after stirring is dried for about 2 hours in a hot-
次に、加熱混練装置6に連接したノズルからそのまま箸金型内8に注入する。あるいは、線状体にして押し出してペレット化し、再度、射出成形機6にて箸金型内8に注入する。
Next, it is poured directly into the
成形完了した箸9の金型8あわせ面がバリとなってはみ出す場合はバリを取り、材料の通り道である入り口部分をゲートカット処理できれいにしてペットボトルリサイクル箸9は出来上がる。
When the
1…使用済みペットボトル
2…フレーク
3…強化材
4…安定剤
5…タンブラー
6…加熱混練装置
7…乾燥機
8…金型
9…箸
DESCRIPTION OF
Claims (3)
(a).回収されたペッドボトルから金属製の王冠、糖分等を取り除き、このペットボトルを0.5−1.5cm程度に切断処理してフレーク状の形態に加工処理する。
(b).次に、フレーク状にした原料を繊維強化材及び、樹脂安定剤、場合によっては着色料を添加して、湿度を取り除いた熱風で乾燥した後、加熱混練装置内で、脱気乾燥しながら加熱混練する。
(c).次に、加熱混練装置に連接したノズルからそのまま箸金型内に注入する。あるいは、線状体にして押し出してペレット化し、再度、射出成形機にて箸金型内に注入する。
(d).最後に、上記成形完了した箸のバリ取り、ゲートカット処理を行う。
PET bottle recycle chopsticks comprising the following steps (a) to (d) using polyethylene terephthalate, which is a container body portion of a PET bottle, and polyethylene phthalate, which is a neck portion of a PET bottle, as recycled materials Manufacturing method.
(A). A metal crown, sugar, and the like are removed from the collected ped bottle, and the PET bottle is cut to about 0.5 to 1.5 cm and processed into a flaky shape.
(B). Next, the flaked raw material is added with fiber reinforcement and a resin stabilizer, and in some cases a coloring agent, dried with hot air from which humidity has been removed, and then heated while degassed and dried in a heating kneader. Knead.
(C). Next, the chopstick mold is poured directly from the nozzle connected to the heating and kneading apparatus. Alternatively, it is extruded as a linear body, pelletized, and again injected into the chopstick mold using an injection molding machine.
(D). Finally, the chopsticks that have been molded are deburred and gate cut processing is performed.
The base material contains about 30-90% by weight of recycled plastic called flakes consisting only of used PET bottle cutting treatment, and glass fiber or carbon fiber is used as a reinforcing additive and 10-50 by weight. The main composition is one containing approximately 50%, and the unused virgin pellets of polyethylene terephthalate, polyethylene phthalate, polybutylene terephthalate, ABS resin, and SPS resin are stabilized according to the degree of deterioration of used PET bottles. 2. The method for producing a recycled PET bottle according to claim 1, wherein the additive contains about 0 to 50% by weight.
A method for producing knives, forks, and spoons using the method for producing recycled plastic chopsticks according to claim 1 or 2.
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2009
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