JP2011020298A - Method for recycling resin-made bumper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃車にされる自動車から取外された樹脂製バンパーによって実用レベルの樹脂材を再生するための方法に関する。 The present invention relates to a method for regenerating a resin material at a practical level with a resin bumper removed from an automobile to be scrapped.
この種の再生(リサイクル)については、例えば特許文献1に開示された技術が既に知られている。この技術では、ポリプロピレン(PP)系樹脂製バンパーの廃材に、PP系樹脂、ゴム、タルクを加えて溶融混練し、最終的にはペレット化された再生樹脂材を形成している。これにより、実用レベルの物性を備えた再生樹脂材が得られる。
For this type of regeneration (recycling), for example, the technique disclosed in
しかしながら、一般的なリサイクル材はバージン材に比べて物性がわるく、その用途が限られるとともに、特に再生樹脂材を効率よく大量に生成するのは困難とされている。
具体的には、ペレット化された再生樹脂材を生成するには、押出し機によって細紐状に押出される成形品を次の切断工程へ連続して送り出す必要があるが、樹脂材に含まれている種々の異物が原因となって細紐状の成形品が途中で切れてしまう。このため、その都度加工ラインが止まり、加工効率が低下して再生樹脂材の大量生産を困難にしている。
However, general recycled materials have poor physical properties as compared with virgin materials, their uses are limited, and it is particularly difficult to efficiently produce a large amount of recycled resin materials.
Specifically, in order to produce a pelletized recycled resin material, it is necessary to continuously send out a molded product extruded into a thin string shape by an extruder to the next cutting step, which is included in the resin material. The thin string-like molded product is cut off halfway due to various foreign matters. For this reason, the processing line stops each time, and the processing efficiency is lowered, making it difficult to mass-produce recycled resin materials.
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、樹脂製バンパーの粗破砕品からペレット化された実用レベルの再生樹脂材までを連続してスムーズに加工して再生樹脂材の大量生産を可能とすることである。 The present invention is intended to solve such problems. The purpose of the present invention is to continuously and smoothly process a resin bumper from a roughly crushed product of a resin bumper to a pelletized recycled resin material so that the recycled resin is used. It is possible to mass-produce materials.
本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
第1の発明は、樹脂製バンパーの再生方法において、金属が除去された樹脂製バンパーの粗破砕品を、粉砕工程で塗膜が付いたままで粉砕した後、風力選別方式及び水比重差選別方式を用いた異物選別工程で異物を除去する。この粉砕樹脂材を二軸押出し機に投入して溶融混練しながら細紐状に押出し成形し、その成形品を切断工程で切断してペレット化する。
The present invention is for achieving the above object, and is configured as follows.
The first invention is a method for regenerating a resin bumper, in which a roughly crushed product of a resin bumper from which metal has been removed is pulverized with a coating film attached thereto in a pulverization step, and then a wind sorting method and a water specific gravity difference sorting method. Foreign matter is removed in the foreign matter sorting step using The pulverized resin material is put into a twin screw extruder and extruded and formed into a thin string shape while being melt kneaded, and the molded product is cut into a pellet by a cutting process.
このように、粉砕工程で粉砕され、かつ、異物選別工程で種々の異物が除去された粉砕樹脂材を二軸押出し機に投入して溶融混練することにより、粉砕樹脂材に付いている塗膜も樹脂材に練り込まれて均一な混練状態で押出し成形される。したがって、樹脂製バンパーから塗膜を剥がす工程を不要とし、実用レベルの樹脂材を効率よく再生できる。
また、二軸押出し機に投入される粉砕樹脂材は風力選別方式及び水比重差選別方式を用いた異物選別工程で種々の異物が除去されるため、樹脂製バンパーの粗破砕品からペレット化された再生樹脂材までを連続してスムーズに加工することができる。つまり、二軸押出し機に投入される粉砕樹脂材にバージン材を配合しなくても、この二軸押出し機によって細紐状に押出し成形される成形品が次工程に送られる途中で自然に切れる、といったライン停止の原因となる事態が解消され、加工効率を向上させることができる。
In this way, the coating film attached to the pulverized resin material is charged by melting and kneading the pulverized resin material, which has been pulverized in the pulverization step and from which various foreign matters have been removed in the foreign material selection step, into a twin screw extruder. Is also kneaded into a resin material and extruded in a uniform kneaded state. Therefore, the process of peeling the coating film from the resin bumper is unnecessary, and a practical level resin material can be efficiently regenerated.
In addition, the pulverized resin material that is put into the twin-screw extruder is pelletized from the roughly crushed product of the resin bumper because various foreign matters are removed in the foreign matter sorting process using the wind separation method and the water specific gravity difference sorting method. Even recycled resin materials can be processed continuously and smoothly. In other words, even if a virgin material is not added to the pulverized resin material to be fed into the twin-screw extruder, the molded product extruded into a thin string by the twin-screw extruder is cut naturally during the next process. The situation that causes the line stop such as is eliminated, and the processing efficiency can be improved.
第2の発明は、第1の発明において、二軸押出し機の投入口の直前に、粉砕樹脂材が50〜90重量%、樹脂のベース材とゴムが5〜40重量%、タルクと顔料が5〜10重量%となるように計量して二軸押出し機に投入する。 According to a second invention, in the first invention, 50 to 90% by weight of the pulverized resin material, 5 to 40% by weight of the resin base material and rubber, and talc and the pigment are immediately before the inlet of the twin screw extruder. Weigh to 5 to 10% by weight and feed into twin screw extruder.
このような重量比で各材料を二軸押出し機に投入して溶融混練を行うことにより、一般的なバージン材と同等の物性に優れた樹脂材を再生でき、この再生樹脂材によって再びバンパーを生産することが可能となる。また、二軸押出し機に投入される粉砕樹脂材と他の材料とは粒径の差が大きいが、これらを上記の重量比で二軸押出し機に投入した場合、粒径の差に伴って配合が不均一になるのを解消でき、結果として再生樹脂材の材料性能が安定することになる。 By introducing each material into a twin screw extruder at such a weight ratio and performing melt kneading, a resin material having excellent physical properties equivalent to that of a general virgin material can be regenerated. It becomes possible to produce. In addition, there is a large difference in particle size between the pulverized resin material and other materials charged into the twin screw extruder, but when these are charged into the twin screw extruder at the above weight ratio, The uneven mixing can be eliminated, and as a result, the material performance of the recycled resin material is stabilized.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。
廃車のボデーから取外された樹脂製バンパーは、予め破砕機(図示省略)によって大まかに破砕された粗破砕品として図1の切出し機10に投入される。この粗破砕品は、図4の代表的な異物を含むとともに、樹脂製バンパー表面の塗膜が付いたままの樹脂材である。切出し機10から排出された粗破砕品は、金属除去工程Aにおける鉄選別機12のマグネットコンベア12aによって送られ、その間に粗破砕品に混じっている鉄をマグネットコンベア12aで吸着して除去する。
鉄が除去された粗破砕品は、マグネットコンベア12aから非鉄金属選別機13のコンベア13aに移されて一方向へ送られる。このコンベア13aによって門型の非鉄金属選別機13を粗破砕品が通過することにより、アルミニュームなどの導電体内に例えば電磁誘導現象による渦電流を発生させ、それに伴う運動力を利用してアルミニュームなどの金属を樹脂材から選別して除去する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
The resin bumper removed from the body of the scrapped vehicle is put into the
The roughly crushed product from which iron has been removed is transferred from the
金属除去工程Aを通過した粗破砕品は、金属以外の異物を含むとともに塗膜が付いたまま、コンベア14によって粉砕工程Bに送られる。この粉砕工程Bにおいては、防音室15a内に設置された粉砕機15によって粗破砕品が粉砕され、粉砕機15から排出された粉砕樹脂材はパイプ通路内の空気流によって異物選別工程Cに搬送される。この異物選別工程Cでは、図4の代表的な異物のうち、テープ類等の軽い物が風力選別機16によって除去され、砂や残留金属類が水比重差選別漕17によって除去される。
このようにして異物が除去された粉砕樹脂材は、洗浄・脱水機18に送られて汚れを落とした後、大粒径材選別機19で大粒径の粉砕樹脂材が除去される。
The roughly crushed product that has passed through the metal removal step A is sent to the pulverization step B by the
The pulverized resin material from which foreign matter has been removed in this manner is sent to the washing /
大粒径材選別機19から送り出された粉砕樹脂材は、パイプ通路内の空気流によって図2のストックタンク20に送り込まれる。一方、ストックタンク20の近くには種々の添加材料を個別に入れた個々の仕込みホッパー26が設けられている。添加材料としては、PP系樹脂のベース材(バージン材)とゴムとの混合材、タルク、顔料の三点である。
これら三点の添加材料と粉砕樹脂材との計四点が個々の材料供給機21によって二軸押出し機22に供給される。
The pulverized resin material sent out from the large particle
A total of four points of these three additive materials and the pulverized resin material are supplied to the
このように、四点の材料を二軸押出し機22に供給する直前に混合することで、以下のような不具合が解消され、想定した性状の樹脂材を安定して再生することができる。
すなわち、通常の樹脂ペレットの粒径は数mm程度であるが、10数mm程度の粒径に成形することも可能である。そこで、粉砕工程Bでのエネルギー消費を抑えるために、粉砕樹脂材は10〜20mm程度の粒径に粉砕するが、PP系樹脂のベース材やゴムの粒径は数mm程度、タルクの粒径は数μm程度であり、粉砕樹脂材と各添加材料との粒径の差が大きい。このため、粉砕樹脂材と各添加材料とを予め混合して二軸押出し機22のホッパーに投入すると、粒径の小さい材料が先に流れ込んだり、粉末に近いタルクがホッパー内壁に残ったりして二軸押出し機22で押出し成形される成形品の材料配合が不均一になる。結果として樹脂ペレットの性状にばらつきが生じる。
Thus, by mixing the four-point material immediately before being supplied to the twin-
That is, the particle diameter of ordinary resin pellets is about several millimeters, but it can be molded to a particle diameter of about several tens of millimeters. Therefore, in order to suppress energy consumption in the pulverization process B, the pulverized resin material is pulverized to a particle size of about 10 to 20 mm, but the PP resin base material and rubber have a particle size of about several mm and the talc particle size. Is about several μm, and the difference in particle size between the ground resin material and each additive material is large. For this reason, when the pulverized resin material and each additive material are mixed in advance and put into the hopper of the twin-
これに対し、前述の四点材料をそれぞれの供給直前に混合するシステムにより、各材料供給機21において粉砕樹脂材が50〜90重量%、PP系樹脂のベース材とゴムが5〜40重量%、タルクと顔料が5〜10重量%となるように計量し、かつ、混合した材料が二軸押出し機22のホッパーに投入される。このような重量比で粉砕樹脂材と添加材料とを二軸押出し機22のホッパーに投入することにより、樹脂ペレットの性状が均一になり、比重=1.05±0.02、メルトフロー=30±10g/10min、シャルピー衝撃=20±10KJ/m2の樹脂材を安定して再生することができる。
On the other hand, by the system that mixes the four-point material just before each supply, each
二軸押出し機22は、周知のように所定の温度に加熱されるハウジング内で平行な二軸のスクリューが回転駆動する構造である。この二軸押出し機22に供給された粉砕樹脂材、PP系樹脂のベース材、タルク、顔料の混合材は、溶融混練されてペースト状になり、分離フィルター23を経て二軸押出し機22から押し出される。このとき、ペースト状の混合材は、分離フィルター23によって粒径が100μm程度の微細な異物が除去された後に複数の細紐状に押出し成形される。
細紐状の成形品は、切断工程Dに向けて途切れることなく連続して送られ、切断機24によってペレット状に切断される。この樹脂ペレットは、パイプ通路内の空気流によって製品タンク25に送り込まれ、この製品タンク25内にストックされる。
As is well known, the twin-
The thin string-shaped molded product is continuously fed toward the cutting step D without being interrupted, and is cut into pellets by the
粉砕工程Bにおいて粉砕された樹脂製バンパーには、既に説明したようにPP系樹脂の粉砕樹脂材以外にも図4で示すような各種の異物が含まれている。そこで、異物選別工程Cにおいて、まず風力選別機16で軽量物を除去し、次に水比重差選別漕17で重量物を除去することにより、異物を効率よく除去することができる。
すなわち、先に水比重差選別漕17を用いると、風力選別機16を用いる前に乾燥工程が必要になって効率がわるくなる。また、粉砕樹脂材には異物だけでなく、粉砕工程Bで生じたPP系樹脂の粉末も含まれており、これをそのまま水比重差選別漕17に送り込むと、PP系樹脂の粉末が漕内に蓄積され、定期的に蓄積粉末を取り除く作業が余分に必要となる。
上記の異物選別工程Cにあっては、これらの不具合を解消することができる。なお、金属除去工程A、異物選別工程C及び分離フィルター23を用いた結果の異物除去率は、図4の「除去率」の欄に示すとおりである。
As described above, the resin bumper pulverized in the pulverizing step B includes various foreign substances as shown in FIG. 4 in addition to the PP resin pulverized resin material. Therefore, in the foreign matter sorting step C, first, the light weight is removed by the
That is, if the water specific gravity
In the foreign matter sorting step C described above, these problems can be solved. In addition, the foreign matter removal rate as a result of using the metal removal step A, the foreign matter sorting step C, and the
このように、異物選別工程Cにおいて図4の表で示す種々の異物が除去された粉砕樹脂材を添加材料と共に二軸押出し機22に投入して溶融混練することにより、均一な混練状態の樹脂材が押出し成形される。また、二軸押出し機22を用いることにより、粉砕樹脂材に付いている塗膜も細片化されてペースト状の樹脂材に練り込まれるため、再生された樹脂ペレットは意匠的にも塗膜片が目立たない製品になる。
上記の異物選別工程Cと二軸押出し機22との併用により、再生製品(樹脂ペレット)の物性を問わなければ、粉砕樹脂材にPP系樹脂のベース材を配合しなくても、二軸押出し機22から押出し成形される細紐状の成形品は、切断工程Dに向けて途切れることなく連続して送られ、樹脂ペレットを大量生産することができる。
In this way, the pulverized resin material from which various foreign substances shown in the table of FIG. 4 are removed in the foreign substance selection step C is added to the
If the physical properties of the recycled product (resin pellets) are not questioned by the combined use of the foreign matter sorting step C and the
樹脂製バンパーを再生するための主要工程は図3のとおりであり、これらの各工程を図1及び図2で示すように隣接して配置し、あるいは図1及び図2で示すようにパイプ通路で連結し、パイプ通路内を流れる空気で樹脂材を搬送することにより、搬送中に異物が混入する可能性を低くできる。この結果、細紐状の成形品が途中で切れるのをより確実に解消できる。
また、図3の工程図において、例えば特定の業者から指定の粉砕樹脂材を回収した場合は、金属除去工程A及び粉砕工程Bを経ることなく、粉砕樹脂材を異物選別工程Cに供給する。この場合の粉砕樹脂材は、ストックタンク20とは別のストックタンクに送り込んで区別しておくこともある。
The main steps for regenerating the resin bumper are as shown in FIG. 3, and these steps are arranged adjacent to each other as shown in FIGS. 1 and 2, or pipe passages as shown in FIGS. By connecting them with each other and transporting the resin material with the air flowing in the pipe passage, the possibility of foreign matters being mixed during transportation can be reduced. As a result, it is possible to more reliably eliminate the thin string-like molded product being cut off halfway.
In the process diagram of FIG. 3, for example, when a specified pulverized resin material is collected from a specific supplier, the pulverized resin material is supplied to the foreign matter sorting process C without going through the metal removal process A and the pulverization process B. In this case, the pulverized resin material may be sent to a stock tank different from the
22 二軸押出し機
B 粉砕工程
C 異物選別工程
D 切断工程
22 Twin screw extruder B Grinding process C Foreign matter sorting process D Cutting process
Claims (2)
2. The method for reclaiming a resin bumper according to claim 1, wherein the pulverized resin material is 50 to 90% by weight and the resin base material and rubber are 5 to 40% by weight immediately before the charging port of the twin screw extruder. A method for regenerating a resin bumper, in which talc and pigment are weighed to 5 to 10% by weight and fed into a twin screw extruder.
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