JP2019065092A - Granulator and granulating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、使用済み製品及び製造工程から出る廃棄物といった不要となったプラスチック(廃プラスチック)を再生材料として粒状(ペレット)に造粒する造粒機及び造粒方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a granulator and a granulating method for granulating unnecessary plastic (waste plastic) such as used products and wastes from manufacturing processes into particles (pellets) as regenerating material.
従来より、廃棄等された廃プラスチックをプラスチック原料として利用する再資源化が行われている。廃プラスチックは、プラスチック原料として利用しやすいように、溶融され、粒状のプラスチック(ペレット)へ加工される。この加工方法として、例えば、特許文献1〜3に記載の方法が提案されている。 BACKGROUND ART Conventionally, recycling has been carried out using waste plastic that has been disposed of as a raw material for plastic. The waste plastic is melted and processed into granular plastic (pellets) so that it can be easily used as a plastic raw material. As this processing method, for example, methods described in Patent Documents 1 to 3 have been proposed.
廃プラスチックには、同系のプラスチックといえども、軟質であったり、硬質であったり、押出成形品であったり、射出成型品であったり、シート状であったり、フィルム状であったりと、多様な形態、物性のものがあり、これらはMFR(メルトフローレート)値が異なっている。また、廃プラスチックには、異なる添加剤やフィラー等が含まれているものが混在する。このようなMFR値等が異なる廃プラスチックが混在する場合、従来の造粒方法によって造粒することは困難であり、予め廃プラスチックを形態毎にある程度分別した後に、これを加工するようにするか、或るいは造粒後のペレットをタンブラー等で均一にする必要があった。しかしながら、当然のことながら、分別や均一化には相当な時間とコストを要する。 There are various types of waste plastic such as soft, hard, extrusion molded products, injection molded products, sheets and films even though they are similar plastic. These materials have various forms and physical properties, and they have different MFR (melt flow rate) values. In addition, waste plastic contains a mixture of different additives, fillers and the like. When such waste plastics having different MFR values etc. are mixed, it is difficult to granulate according to the conventional granulation method, and it may be processed after separating waste plastics to some extent for each form in advance Alternatively, the pellet after granulation needs to be made uniform with a tumbler or the like. However, it goes without saying that sorting and homogenization require considerable time and cost.
本発明の目的は、MFR値の異なる廃プラスチックが混在する場合にも所望のMFR値をもったペレットに造粒することができる造粒機及び造粒方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a granulator and a granulating method capable of granulating pellets having a desired MFR value even when waste plastics having different MFR values are mixed.
本発明は、廃プラスチックを粒状に加工する造粒機であって、投入された廃プラスチックを溶融して押出す第1の押出機、前記第1の押出機から押出された溶融プラスチックのMFR値を測定するMFR測定器、前記MFR値が測定された前記溶融プラスチックにパーオキサイドを添加するパーオキサイド投入部、添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第2の押出機、及び、前記第2の押出機から押出された前記溶融プラスチックを用いて造粒する成形装置を備える。ここで本発明の造粒とは、第1の押出機に投入されたプラスチックを粒状のプラスチック(例えばペレット)にすることである。 The present invention is a granulator for processing waste plastic into particles, and a first extruder for melting and extruding input waste plastic, MFR value of the molten plastic extruded from the first extruder MFR measuring device, peroxide input part for adding peroxide to the molten plastic for which the MFR value was measured, second extruder for mixing and extruding the peroxide and the molten plastic added And a molding apparatus for granulating using the molten plastic extruded from the second extruder. Here, the granulation according to the present invention means converting the plastic introduced into the first extruder into granular plastic (for example, pellets).
上記構成によると、MFR測定器をインラインに配置することができるので、MFR測定器により溶融プラスチックのMFR値を測定しながら、所望のMFR値となるよう適切な量のパーオキサイドを添加しつつ連続的に造粒することができる。決定した添加量のパーオキサイドを溶融プラスチックに加えることにより、多様なプラスチック製品が混在する場合でも造粒することができる。つまり、ポリオレフィン等の高分子樹脂はパーオキサイドによって低分子化できるので、第1の押出機と第2の押出機との間で廃プラスチックのMFR値をMFR測定器でモニターし、モニターしたMFRに応じて単位時間当たりのパーオキサイドの投入量(添加量)を調整して設定することで、MFR値にバラツキのある廃プラスチックを原料とした場合であっても、所望のMFR値をもったペレットに造粒することができる。 According to the above configuration, the MFR measuring device can be arranged inline, so while measuring the MFR value of the molten plastic with the MFR measuring device, it is continuous while adding an appropriate amount of peroxide so as to achieve the desired MFR value. Can be granulated. By adding the determined amount of peroxide to the molten plastic, granulation can be performed even when various plastic products are mixed. That is, since a polymer resin such as polyolefin can be reduced in molecular weight by peroxide, the MFR value of the waste plastic is monitored by an MFR meter between the first extruder and the second extruder, and the monitored MFR is obtained. Depending on the amount of peroxide input (addition amount) per unit time, the pellet has a desired MFR value, even in the case where waste plastic with variation in MFR value is used by adjusting and setting it. Can be granulated.
上記構成において、前記パーオキサイド投入部を制御することにより、前記MFR測定器によって測定されたMFR値に基づいて、所望のMFR値の溶融プラスチックが得られるように、前記パーオキサイド投入部から添加されるパーオキサイド添加量を調整する制御部を備えることが好ましい。 In the above-mentioned configuration, by controlling the peroxide input portion, it is added from the peroxide input portion so that a molten plastic having a desired MFR value can be obtained based on the MFR value measured by the MFR measuring device. Preferably, a control unit is provided to adjust the amount of peroxide added.
制御部により、パーオキサイド投入部から溶融プラスチックに投入されるパーオキサイドの添加量を自動で制御することができる。 The control unit can automatically control the amount of peroxide added to the molten plastic from the peroxide input unit.
上記構成において、前記第1の押出機から押出された溶融プラスチックに含まれる不純物を除去するフィルター部を備えることが好ましい。ここで、不純物とは、所望のプラスチック以外のものを含む。不純物は、例えばフィラー等の無機物を含む。無機物は、例えば炭酸カルシウム、アルミ箔、紙等を含む。 In the above-mentioned composition, it is preferred to have a filter part which removes an impurity contained in fusion plastic extruded from the 1st extruder. Here, the impurities include those other than the desired plastic. The impurities include, for example, inorganic substances such as fillers. The inorganic substances include, for example, calcium carbonate, aluminum foil, paper and the like.
MFR測定器に、不純物が除去された溶融プラスチックが送られる。したがって、不純物が除去された溶融プラスチックのMFR値を測定することができる。これによりMFR値の測定精度が向上する。このMFR値を基にパーオキサイドの添加量を決定することにより、パーオキサイドの添加量の精度が向上する。これにより溶融プラスチックを所望のMFRにする精度が向上する。また、造粒機によって得られる造粒物に不純物が含まれることを抑制できる。これにより造粒物の品質が向上する。さらに、新たに第2の押出機において添加材やフィラー等を添加することで所望の機能を付加したプラスチック材料を製造することができる。加えて、第2の押出機で顔料を混入させることによりプラスチック着色剤としてのマスターバッチを廃プラスチックから製造することもできる。 The melted plastic from which the impurities have been removed is sent to the MFR measuring device. Therefore, the MFR value of the molten plastic from which the impurities have been removed can be measured. This improves the measurement accuracy of the MFR value. By determining the amount of peroxide added based on this MFR value, the accuracy of the amount of peroxide added is improved. This improves the accuracy of making the molten plastic into a desired MFR. Moreover, it can suppress that an impurity is contained in the granulated material obtained by a granulator. This improves the quality of the granulated material. Furthermore, a plastic material to which a desired function is added can be manufactured by newly adding an additive, a filler and the like in the second extruder. In addition, masterbatches as plastic colorants can also be produced from waste plastic by incorporating pigments in a second extruder.
上記構成において、前記第1の押出機から押出された溶融プラスチックが流れる方向について第1の押出機の下流に配置され且つ第2の押出機の上流に配置された流量調整器を備えることが好ましい。 In the above configuration, it is preferable to include a flow regulator disposed downstream of the first extruder and upstream of the second extruder in the flow direction of the molten plastic extruded from the first extruder. .
流量調整器により第2の押出機に供給される溶融プラスチックの流量を調整することができる。これにより、第2の押出機への溶融プラスチックの供給量がわかり、パーオキサイドの添加量をより正確に調整できて、自動供給することもできる。 The flow controller can adjust the flow rate of the molten plastic supplied to the second extruder. Thereby, the supply amount of the molten plastic to the second extruder can be known, the addition amount of peroxide can be adjusted more accurately, and the supply can be performed automatically.
また、流量調整器をMFR測定器の上流に配置するときには、MFR値の測定もより精度高く行うことができる。 In addition, when the flow rate adjuster is disposed upstream of the MFR measuring device, the measurement of the MFR value can also be performed with higher accuracy.
さらに、流量調整器をフィルター部と併用する場合には、流量調整器をフィルター部の下流に配置することが好ましい。つまり、第1の押出機から押出される樹脂の流量がフィルター部でロスされるが、流量調整器を設けることで流量調整された量の溶融プラスチックを第2の押出機へ供給することができ、このときの供給量とMFR値とによって単位時間当たりのパーオキサイドの添加量を設定することができる。
なお、流量調整器としては、例えばギアポンプ等を好ましく用いることができる。
Furthermore, when using a flow regulator together with the filter unit, it is preferable to dispose the flow regulator downstream of the filter unit. That is, although the flow rate of the resin extruded from the first extruder is lost in the filter unit, the flow regulator can supply the melted plastic of the flow rate-adjusted amount to the second extruder. The addition amount of peroxide per unit time can be set by the supply amount at this time and the MFR value.
In addition, as a flow volume regulator, a gear pump etc. can be used preferably, for example.
本発明の造粒方法は、廃プラスチックを溶融して押出す第1の押出工程、前記第1の押出工程で押出された溶融プラスチックのMFR値を測定するMFR測定工程、測定されたMFR値を基にパーオキサイドの添加量を決定し、決定した添加量のパーオキサイドを前記第1の押出工程で押出された前記溶融プラスチックに添加するパーオキサイド投入工程、添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第2の押出工程、及び、前記第2の押出工程で押出された溶融プラスチックを用いて粒状のプラスチックを得る成形工程を有する。 The granulation method of the present invention comprises a first extrusion step of melting and extruding waste plastic, an MFR measurement step of measuring the MFR value of the molten plastic extruded in the first extrusion step, and a measured MFR value The amount of peroxide to be added is determined based on the amount of peroxide, and the determined amount of peroxide to be added is added to the molten plastic extruded in the first extrusion step, the peroxide added step, the added peroxide and the molten plastic And a second extrusion step of kneading and extruding, and a forming step of obtaining granular plastic using the molten plastic extruded in the second extrusion step.
上記構成によると、溶融プラスチックのMFR値を測定する。このMFR値を用いることにより、所望のMFR値を有する溶融プラスチックが得られるようなパーオキサイド添加量を決定することができる。決定した添加量のパーオキサイドを溶融プラスチックに加えることにより、多様な廃プラスチックが混在する場合でも造粒することができる。 According to the above configuration, the MFR value of the molten plastic is measured. By using this MFR value, it is possible to determine the amount of peroxide added to obtain a molten plastic having the desired MFR value. By adding the determined amount of peroxide to the molten plastic, granulation can be performed even when various waste plastics are mixed.
上記構成において、前記第1の押出工程の後で且つ前記MFR測定工程の前に、前記第1の押出工程で押出された前記溶融プラスチックに含まれる不純物を除去する不純物除去工程を有することが好ましい。 In the above configuration, it is preferable to have an impurity removing step of removing impurities contained in the molten plastic extruded in the first extrusion step after the first extrusion step and before the MFR measurement step. .
不純物除去工程において溶融プラスチックに含まれる不純物が除去された後、MFR測定工程において溶融プラスチックのMFR値を測定する。これによりMFR値の測定精度が向上する。このMFR値を基にパーオキサイドの添加量を決定することにより、パーオキサイドの添加量の精度が向上する。これにより溶融プラスチックを所望のMFRにする精度が向上する。また、得られる造粒物に不純物が含まれることを抑制できる。これにより造粒物の品質が向上する。 After the impurities contained in the molten plastic are removed in the impurity removing step, the MFR value of the molten plastic is measured in the MFR measuring step. This improves the measurement accuracy of the MFR value. By determining the amount of peroxide added based on this MFR value, the accuracy of the amount of peroxide added is improved. This improves the accuracy of making the molten plastic into a desired MFR. Moreover, it can suppress that an impurity is contained in the granulated material obtained. This improves the quality of the granulated material.
上記構成において、前記第1の押出工程の後で且つ前記第2の押出工程の前に、前記第1の押出工程で押出された前記溶融プラスチックを所定量ずつ次工程へと移送する移送工程を有することが好ましい。 In the above configuration, after the first extrusion step and before the second extrusion step, a transfer step of transferring the molten plastic extruded in the first extrusion step to the next step by a predetermined amount It is preferable to have.
これにより、パーオキサイド投入工程におけるパーオキサイドの添加量をより正確に調整できて、自動供給することもできる。また、移送工程をMFR測定工程の前に行う場合には、MFR値の測定をより精度高く行うことができる。さらに、移送工程を不純物除去工程と併用する場合には、移送工程を不純物除去工程の後に行うのが好ましく、不純物除去工程でロスされた溶融プラスチックの流量を移送工程で調整して次工程へと移送することができ、このときの所定量と測定されたMFR値とによってパーオキサイド投入工程における単位時間当たりのパーオキサイドの添加量を設定することができる。 As a result, the amount of peroxide added in the peroxide charging step can be adjusted more accurately, and can be supplied automatically. When the transfer step is performed before the MFR measurement step, the measurement of the MFR value can be performed with higher accuracy. Furthermore, when using the transfer step together with the impurity removal step, it is preferable to carry out the transfer step after the impurity removal step, and adjust the flow rate of molten plastic lost in the impurity removal step in the transfer step to the next step. The amount of peroxide added per unit time in the peroxide charging step can be set according to the predetermined amount at this time and the measured MFR value.
本発明によると、溶融プラスチックのMFR値を測定する。このMFR値を用いることにより、所望のMFR値を有する溶融プラスチックが得られるようなパーオキサイド添加量を決定することができる。決定した添加量のパーオキサイドを溶融プラスチックに加えることにより、多様なプラスチック製品が混在する場合でも造粒することができる。 According to the invention, the MFR value of the molten plastic is determined. By using this MFR value, it is possible to determine the amount of peroxide added to obtain a molten plastic having the desired MFR value. By adding the determined amount of peroxide to the molten plastic, granulation can be performed even when various plastic products are mixed.
〔第1実施形態〕
造粒機1は、図1に示すように、第1の押出機2と、フィルター部3と、流量調整器4と、MFR測定器5と、第2の押出機6と、ペレタイザー(成形装置)7と、制御部8(図2参照)とを備えている。第1の押出機2から押し出された溶融プラスチックが流れる方向について、上流から順に、フィルター部3と、流量調整器4と、MFR測定器5と、第2の押出機6と、ペレタイザー7とが配置されている。制御部8は、図2に示すように、流量調整器4と、MFR測定器5と、後述する第2のフィーダー34とに接続されている。
First Embodiment
The granulator 1 is, as shown in FIG. 1, a
図1に示すように、第1の押出機2は、1軸のスクリュー型押出機である。第1の押出機2は、円筒状のバレル11と、バレル11の内側に配置されたスクリュー12とを有する。スクリュー12は、バレル11と同軸上に配置されている。なお、第1の押出機2は、1軸又は2軸のスクリュー型等の公知の押出機を広く使用することができる。
As shown in FIG. 1, the
第1の押出機2の長手方向について第1の押出機2の一端部に、第1のフィーダー13が接続されている。廃棄プラスチック製品(廃プラスチック)等が第1のフィーダー13に投入される。廃棄プラスチック製品等は粉砕されて用いられる。また、廃棄プラスチック製品は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系のものを好ましく用いることができる。
A
第1の押出機2の長手方向について第1のフィーダー13が接続された一端部から中央付近まで、バレル11の外周面に加熱器14が配置されている。第1のフィーダー13からバレル11内に投入された廃棄プラスチック製品等は、加熱器14によって加熱されることにより溶融する。加熱器14として、例えばヒーターを用いることができる。
A
フィルター部3は、第1の押出機2と流量調整器4の間に配置されている。フィルター部3は、通路21と、通路21の途中に配置されたフィルター22とを有する。フィルター22によって、通路21は、第1の押出機2に近い領域と流量調整器4に近い領域に分割されている。フィルター22として、例えば金属製のメッシュ構造のものを用いることができる。溶融プラスチックが流れる方向についてフィルター22の上流において、通路21から分岐路23が分岐している。分岐路23は、フィルター部3の外部に連通している。
The
流量調整器4は、フィルター部3とMFR測定器5の間に配置されている。流量調整器4は、溶融プラスチックが流れる方向について、第1の押出機2の下流に配置され且つ第2の押出機6の上流に配置されている。流量調整器4は、MFR測定器5および第2の押出機6へ供給される溶融プラスチックの流量を調整する。流量調整器4は、例えば、溶融プラスチックを加圧または減圧することにより、溶融プラスチックの流量を調整するものでもよい。流量調整器4として、例えばギアポンプを用いることができる。
The
MFR測定器5は、流量調整器4と第2の押出機6の間において、流量調整器4と第2の押出機6を接続した配管Pに設置されている。MFR測定器5は、配管Pの内側に配置されている。つまり、MFR測定器5は、インラインに配置されている。MFR測定器5は、溶融プラスチックのMFR値を測定する。MFR測定器5として、例えば市販のオンライン型レオメーター(押出機用オンラインMFR計)を用いることができる。
The
第2の押出機6は、2軸のスクリュー型押出機である。第2の押出機6は、バレル31と、バレル31の内側に配置された2本のスクリュー32,33とを有する。なお、第2の押出機6は、1軸又は2軸のスクリュー型等の公知の押出機を広く使用することができる。
The second extruder 6 is a twin screw extruder. The second extruder 6 has a
第2の押出機6の長手方向について第2の押出機6の一端部は、MFR測定器5に接続されている。また、第2の押出機6のこの一端部に、第2のフィーダー(パーオキサイド投入部)34が接続されている。第2のフィーダー34はバレル31の内部に連通している。第2の押出機6の他端部は、ペレタイザー7に接続されている。
One end of the second extruder 6 in the longitudinal direction of the second extruder 6 is connected to the
第2のフィーダー34にパーオキサイドが投入されている。制御部8によって第2のフィーダー34が制御されることにより、第2のフィーダー34から第2の押出機6にパーオキサイドが自動で添加される。制御部8によって、パーキオキサイドの添加量が制御される。制御部8によって、パーキオキサイドを添加するタイミング等が制御されてもよい。
Peroxide is fed to the
ペレタイザー7は、図示しないカッターを有する。ペレタイザー7において、第2の押出機6から押し出されたプラスチックは、カッターにより所定の大きさに切断される。これにより粒状のプラスチックが得られる。ペレタイザー7は、図示しない冷却器を備えていてもよい。ペレタイザー7において、プラスチックを切断する前に、冷却器によりプラスチックを冷却してもよい。また、ペレタイザー7において、プラスチックを切断した後に、冷却器によりプラスチックを冷却してもよい。ペレタイザー7として、例えばペレタイザーを用いることができる。 The pelletizer 7 has a cutter not shown. In the pelletizer 7, the plastic extruded from the second extruder 6 is cut into a predetermined size by a cutter. This gives a granular plastic. The pelletizer 7 may have a cooler (not shown). In the pelletizer 7, the plastic may be cooled by a cooler prior to cutting the plastic. In addition, in the pelletizer 7, after cutting the plastic, the plastic may be cooled by a cooler. For example, a pelletizer can be used as the pelletizer 7.
図2に示すように、制御部8は、決定部41を有する。決定部41は、MFR測定器5によって測定された溶融プラスチックのMFR値を基に、溶融プラスチックのMFR値が所望のMFR値となるように、第2のフィーダー34から第2の押出機6に添加するパーオキサイドの添加量を決定する。
As shown in FIG. 2, the
所望のMFR値は、限定されない。所望のMFR値は、例えば、第2の押出機6においてプラスチックを滑らかに押出可能なMFR値である。所望のMFR値は、例えば、プラスチックが造粒機1を通過するときに第2の押出機6及びペレタイザー7に負荷がかからないMFR値である。所望のMFR値は、例えば、第2の押出機6において、フィラー等の添加材がプラスチックに均一に分散するように、プラスチックと添加剤を混練可能なMFR値である。 The desired MFR value is not limited. The desired MFR value is, for example, an MFR value that allows the plastic to be extruded smoothly in the second extruder 6. The desired MFR value is, for example, an MFR value at which the second extruder 6 and the pelletizer 7 are not loaded when the plastic passes through the granulator 1. The desired MFR value is, for example, an MFR value capable of kneading the plastic and the additive in the second extruder 6 so that the additive such as the filler is uniformly dispersed in the plastic.
決定部41は、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器4によって調整された溶融プラスチック流量、又は、流量調整器4によって調整される溶融プラスチック流量を考慮することができる。流量調整器4によって調整された溶融プラスチック流量は、例えば、流量調整器4が溶融プラスチックの流量を調整した後、流量調整器4から決定部41へ送られる情報である。流量調整器4によって調整される溶融プラスチック流量は、例えば、流量調整器4が溶融プラスチックの流量を調整する前に、制御部8から流量調整器4へ送られる情報である。流量調整器4は、溶融プラスチックの流量がこの流量となるように、溶融プラスチックの流量を調整する。流量調整器4によって調整された溶融プラスチックの流量、および、流量調整器4によって調整される溶融プラスチックの流量は、第2の押出機6に供給される溶融プラスチックの流量とほぼ同等の量と考えることができる。なお、決定部41は、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器4によって調整された溶融プラスチック流量、又は、流量調整器4によって調整される溶融プラスチック流量を考慮しなくてもよい。
The
例えば、MFR測定器5によって測定された溶融プラスチックのMFR値が所望のMFR値より非常に小さい場合、パーオキサイドの添加量を多くする。このとき、流量調整器4によって調整された溶融プラスチックの流量、または、流量調整器4によって調整される溶融プラスチックの流量が多いときは、パーオキサイドの添加量を非常に多くする。流量調整器4によって調整された溶融プラスチックの流量、または、流量調整器4によって調整される溶融プラスチックの流量が少ないときは、パーオキサイドの添加量をそれほど多くしなくてもよい。
For example, if the MFR value of the molten plastic measured by the
また、MFR測定器5によって測定された溶融プラスチックのMFR値が所望のMFR値より少し小さい場合、パーオキサイドの添加量を少なくする。このとき、流量調整器4によって調整された溶融プラスチックの流量、または、流量調整器4によって調整される溶融プラスチックの流量が多いときは、パーオキサイドの添加量をやや多くする。流量調整器4によって調整された溶融プラスチックの流量、または、流量調整器4によって調整される溶融プラスチックの流量が少ないときは、パーオキサイドの添加量を少なくする。
When the MFR value of the molten plastic measured by the
MFR測定器5によって測定された溶融プラスチックのMFR値が所望のMFR値より大きい場合、パーオキサイドを添加しなくてよい。この場合、パーオキサイドの添加量を0とする。
If the MFR value of the molten plastic measured by the
制御部8は、第2のフィーダー34を制御することにより、第2のフィーダー34から第2の押出機6に添加されるパーオキサイドの添加量を調整する。制御部8は、決定部41において決定された添加量のパーオキサイドが第2のフィーダー34から第2の押出機6に添加されるように、第2のフィーダー34を制御する。第2のフィーダー34から第2の押出機6にパーオキサイドを添加することにより、第2の押出機6内の溶融プラスチックのMFR値を高くなる。溶融プラスチックのMFR値が高くなると、溶融プラスチックの流動性が高くなる。
The
制御部8は、流量調整器4を制御することにより、溶融プラスチックの流量を調整することができるものでもよい。流量調整器4は、制御部8から送られた目標流量を受信し、溶融プラスチックの流量が目標流量となるように、溶融プラスチックの流量を調整するものでもよい。流量調整器4に予め目標流量が設定されていてもよい。流量調整器4は、溶融プラスチックの流量が予め設定された目標流量となるように、溶融プラスチックの流量を調整するものでもよい。
The
次に、図1〜図3を参照しつつ、廃プラスチックの造粒方法について説明する。 Next, a method of granulating waste plastic will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
先ず、図1に示すように、第1のフィーダー13から第1の押出機2に廃棄プラスチック製品等を投入する。廃棄プラスチック製品等は、溶融状態のMFR(メルトフローレート)値が異なる複数種類のプラスチック製品を含む。廃棄プラスチック製品等は、第1の押出機2に供給される前に粉砕されていてもよい。廃プラスチックは、例えばポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレンである。
First, as shown in FIG. 1, waste plastic products and the like are introduced from the
第1の押出機2に投入された廃棄プラスチック製品等は、加熱器14によって加熱されることにより溶融する。第1の押出機2は、溶融プラスチックを混練しながら、溶融プラスチッをフィルター部3に向かって押し出す(第1の押出工程、図3のS1)。
The waste plastic products and the like input to the
フィルター部3において、溶融プラスチックに含まれる不純物はフィルター22によって除去される(不純物除去工程、図3のS2)。フィルター22に不純物が付着すると、フィルター22を新しいフィルターへ交換してもよい。また、フィルター22から付着した不純物を除去してもよい。例えば、手作業でフィルター22から不純物を除去してもよい。また、吸引装置等により分岐路23を介して不純物をフィルター部3の外部に排出してもよい。
In the
フィルター22を通過した溶融プラスチックは、流量調整器4に送られる。流量調整器4によって溶融プラスチックの流量が調整される。これにより溶融プラスチックが所定量ずつMFR測定器5に移送される(移送工程、図3のS3)。流量調整器4によって調整された流量は、制御部8へ記憶されている。
The molten plastic that has passed through the
MFR測定器5において、溶融プラスチックのMFR値が測定される(MFR測定工程、図3のS4)。測定されたMFR値は、制御部8へ送られる(図2参照)。溶融プラスチックは、所定量ずつ第2の押出機6へ移送される(移送工程、図3のS5)。 The MFR value of the molten plastic is measured in the MFR measuring device 5 (MFR measuring step, S4 in FIG. 3). The measured MFR value is sent to the control unit 8 (see FIG. 2). The molten plastic is transferred by a predetermined amount to the second extruder 6 (transfer step, S5 in FIG. 3).
図2に示すように、制御部8において、決定部41は、測定されたMFR値を基に、パーオキサイドの添加量を決定する。決定部41は、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器4によって調整された溶融プラスチックの流量を考慮してもよい。
As shown in FIG. 2, in the
制御部8が第2のフィーダー34を制御することにより、決定部41において決定された添加量のパーオキサイドが第2のフィーダー34から第2の押出機6に添加される(パーオキサイド投入工程、図3のS6)。
The
第2の押出機6において、パーオキサイドと溶融プラスチックが混練される(図1参照)。ここで、第2の押出機6にフィラー、着色材等の添加材を添加してもよい。混練されたパーオキサイドと溶融プラスチックはペレタイザー7へ押し出される(第2の押出工程、図3のS7)。 In the second extruder 6, peroxide and molten plastic are kneaded (see FIG. 1). Here, additives such as a filler and a coloring material may be added to the second extruder 6. The peroxide and the molten plastic thus kneaded are extruded to the pelletizer 7 (second extrusion step, S7 in FIG. 3).
ペレタイザー7において、プラスチックは所定の大きさに切断される。これにより粒状のプラスチックが得られる(ペレタイジング(成形工程)、図3のS8)。 In the pelletizer 7, the plastic is cut into a predetermined size. As a result, granular plastic is obtained (pelletizing (forming step), S8 in FIG. 3).
以上のように、本実施形態によると以下の効果を奏する。 As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
溶融プラスチックにパーキサイドを添加する前に、MFR測定器5により溶融プラスチックのMFR値を測定する。測定されたMFR値を用いることにより、所望のMFR値の溶融プラスチックが得られるようなパーオキサイド添加量を決定することができる。決定した添加量のパーオキサイドを溶融プラスチックに加えることにより、溶融プラスチックのMFR値を所望のMFR値に近付けることができる。これにより、多様なプラスチック製品が混在する場合でもプラスチックを造粒することができる。
Before adding peroxide to the molten plastic, the MFR value of the molten plastic is measured by the
また、MFR測定器5をインラインに配置することができるので、MFR測定器5により溶融プラスチックのMFR値を測定しながら、所望のMFR値となるよう適切な量のパーオキサイドを添加しつつ連続的に造粒することができる。決定した添加量のパーオキサイドを溶融プラスチックに加えることにより、多様なプラスチック製品が混在する場合でも造粒することができる。つまり、ポリオレフィン等の高分子樹脂はパーオキサイドによって低分子化できるので、第1の押出機2と第2の押出機6との間で廃プラスチックのMFR値をMFR測定器5でモニターし、モニターしたMFRに応じて単位時間当たりのパーオキサイドの投入量(添加量)を調整して設定することで、MFR値にバラツキのある廃プラスチックを原料とした場合であっても、所望のMFR値をもったプラスチックにすることができる。
Further, since the
また、制御部8が第2のフィーダー(パーオキサイド投入部)34を制御することにより、第2のフィーダー34から第2の押出機6にパーオキサイドが自動的に添加される。さらに、添加されるパーオキサイドの量は、MFR値(測定値)を用いて決定した添加量である。したがって、制御部8により第2の押出機6に添加されるパーオキサイドの添加量を自動で制御することができる。
Further, the
また、フィルター部3において、第1の押出機2から押出された溶融プラスチックに含まれる不純物を除去している。これによりMFR測定器5に、不純物が除去された溶融プラスチックが送られる。したがって、MFR測定器5において、不純物が除去された溶融プラスチックのMFR値を測定することができる。そのためMFR値の測定精度が向上する。このMFR値を基にパーオキサイドの添加量を決定することにより、パーオキサイドの添加量の精度が向上する。これにより溶融プラスチックを所望のMFRにする精度が向上する。また、造粒機1によって得られる造粒物に不純物が含まれることを抑制できる。これにより造粒物の品質が向上する。
Further, in the
流量調整器4により第2の押出機6に供給される溶融プラスチックの流量を調整することができる。これにより、第2の押出機6への溶融プラスチックの供給量がわかり、パーオキサイドの添加量をより正確に調整できて、自動供給することもできる。また、流量調整器4をMFR測定器5の上流に配置するときには、MFR値の測定もより精度高く行うことができる。さらに、流量調整器4をフィルター部3と併用する場合には、流量調整器4をフィルター部3の下流に配置することによって、フィルター部3でロスされた溶融プラスチックの流量を流量調整器4によって流量調整して下流側に供給することができるので、溶融プラスチックの第2の押出機6への単位時間当たりの供給量がわかり、この供給量とMFR値とによって単位時間当たりのパーオキサイドの添加量をより正確に設定することができる。
The
また、フィルター22の目詰り等によりフィルター部3において溶融プラスチックの流量が低減しても、流量調整器4により溶融プラスチックの流量を増加させることができる。
Further, even if the flow rate of the molten plastic is reduced in the
また、第2の押出機6に、フィラー等の添加材を添加することにより、所望の機能を備えた粒状のプラスチックが得られる。また、第2の押出機6に、顔料等の色材を添加することにより、内部が着色された粒状のプラスチック(マスターバッチ)が得られる。 Further, by adding an additive such as a filler to the second extruder 6, a granular plastic having a desired function can be obtained. Further, by adding a coloring material such as a pigment to the second extruder 6, a granular plastic (masterbatch) whose inside is colored is obtained.
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について、図4及び図5を参照しつつ説明する。第2実施形態において第1実施形態と異なる点は、造粒機101が、流量調整器4の代わりに流量測定器104を備える点である。なお、上述した第1実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The second embodiment differs from the first embodiment in that the
造粒機101は、図4に示すように流量測定器104を備える。流量測定器104は、フィルター部3とMFR測定器5の間に配置されている。溶融プラスチックが流れる方向について、上流から順に、フィルター部3と、流量測定器104と、MFR測定器5と、第2の押出機6と、ペレタイザー7とが配置されている。流量測定器104は、溶融プラスチックが流れる方向について、第1の押出機2の下流に配置され且つ第2の押出機6の上流に配置されている。流量測定器104は、制御部8に接続されている(図5参照)。
The
流量測定器104は、溶融プラスチックの流量を測定する。流量測定器104で測定された溶融プラスチックの流量は、制御部8に送られる。流量測定器104によって測定された溶融プラスチックの流量は、第2の押出機6に供給される溶融プラスチックの流量とほぼ同等と考えることができる。
The flow
制御部8の決定部41は、MFR測定器5によって測定されたMFR値を基に、パーオキサイドの添加量を決定する(図5参照)。決定部41は、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量測定器104によって測定された溶融プラスチックの流量を考慮してもよい。決定部41は、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量測定器104によって測定された溶融プラスチックの流量を考慮しなくてもよい。決定部41がパーオキサイドの添加量を決定する方法は、例えば、第1実施形態において例示したパーオキサイドの添加量を決定する方法と同様である。第1実施形態において例示したパーオキサイドの添加量を決定する方法において、「流量調整器4によって調整された溶融プラスチックの流量、または、流量調整器4によって調整される溶融プラスチックの流量」の代わりに、「流量測定器104によって測定された溶融プラスチックの流量」を用いる。
The
第2実施形態の造粒機及び造粒方法によると、第1実施形態の造粒機及び造粒方法と同様に、多様なプラスチック製品が混在する場合でもプラスチックを造粒することができる。また、決定部41において、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量測定器104により測定した流量を考慮することにより、溶融プラスチックのMFRを所望のMFRにする精度が向上する。
According to the granulator and granulation method of the second embodiment, as in the granulator and granulation method of the first embodiment, the plastic can be granulated even when various plastic products are mixed. In addition, when determining the addition amount of peroxide in the
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態について、図6及び図7を参照しつつ説明する。第3実施形態において第1実施形態と異なる点は、第1実施形態の流量調整器4は溶融プラスチックの流量調整を行うのに対し、第3実施形態の流量調整器204は溶融プラスチックの流量調整と流量測定の両方を行えるものである点である。なお、上述した第1実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 and FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in that the
造粒機201は、図4に示すように流量調整器204を備える。流量調整器204は、フィルター部3とMFR測定器5の間に配置されている。流量調整器204は、制御部8に接続されている(図7参照)。
The
流量調整器204は、MFR測定器5に移送される溶融プラスチックの流量を測定し、且つ、MFR測定器5に移送される溶融プラスチックの流量を調整する。なお、流量調整器204は、MFR測定器5に移送される溶融プラスチックの流量を調整だけすることもある。また、流量調整器204は、MFR測定器5に移送される溶融プラスチックの流量を測定だけすることもある。
The
制御部8は、流量調整器204を制御することにより、1)溶融プラスチックの流量調整だけを行う、2)溶融プラスチックの流量測定だけを行う、または、3)溶融プラスチックの流量測定と溶融プラスチックの流量調整の両方を行う、といういずれかの動作に切り替えることができる。
The
1)決定部41は、流量調整器204が溶融プラスチックの流量調整だけを行う場合、MFR測定器5によって測定されたMFR値を基にパーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器204によって調整される溶融プラスチックの流量、または、流量調整器204によって調整された溶融プラスチックの流量を考慮することができる。
2)決定部41は、流量調整器204が溶融プラスチックの流量測定だけを行う場合、MFR測定器5によって測定されたMFR値を基にパーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器204によって測定された溶融プラスチックの流量を考慮することができる。
3)決定部41は、溶融プラスチックの流量測定と溶融プラスチックの流量調整の両方を行う場合、MFR測定器5によって測定されたMFR値を基にパーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器204によって調整される溶融プラスチックの流量、または、流量調整器204によって調整された溶融プラスチックの流量を考慮することができる。
なお、1)および3)の場合、決定部41は、MFR測定器5によって測定されたMFR値を基にパーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器204によって調整される溶融プラスチックの流量、および、流量調整器204によって調整された溶融プラスチックの流量を考慮しなくてもよい。また、2)の場合、決定部41は、MFR測定器5によって測定されたMFR値を基にパーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器204によって測定された溶融プラスチックの流量を考慮しなくてもよい。決定部41がパーオキサイドの添加量を決定する方法は、例えば、第1実施形態において例示したパーオキサイドの添加量を決定する方法と同様である。
1) When the
2) When the
3) The
In the cases of 1) and 3), when the determining
第3実施形態の造粒機及び造粒方法によると、第1実施形態の造粒機及び造粒方法と同様に、多様なプラスチック製品が混在する場合でもプラスチックを造粒することができる。また、決定部41において、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器204により測定した流量を考慮することにより、溶融プラスチックのMFRを所望のMFRにする精度が向上する。
According to the granulator and the granulation method of the third embodiment, similar to the granulator and the granulation method of the first embodiment, the plastic can be granulated even when various plastic products are mixed. In addition, when determining the addition amount of peroxide in the
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, it should be thought that a specific structure is not limited to these embodiment. The scope of the present invention is indicated not by the above description but by claims, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to claims.
例えば、第1実施形態の造粒機1、第2実施形態の造粒機101および第3実施形態の造粒機201は制御部8を備える。制御部8が第2のフィーダー34を制御することにより、第2のフィーダー34から第2の押出機6にパーオキサイドが自動で添加される。また、第2のフィーダー34から第2の押出機6に添加されるパーオキサイドの量が自動で調整される。しかし、造粒機は制御部を備えていなくてもよい。造粒機が制御部を備えない場合、作業者が、MFR値(MFR測定器によって測定された値)を基にパーキサイドの添加量を決定し、決定した添加量のパーオキサイドを第2のフィーダー34から第2の押出機6に添加してもよい。つまり、第2のフィーダー34から第2の押出機6にパーオキサイドが手動で添加されてもよい。また、第2のフィーダー34から第2の押出機6に添加されるパーオキサイドの量が手動で調整されてもよい。
For example, the granulator 1 of the first embodiment, the
また、第1実施形態の造粒機1、第2実施形態の造粒機101および第3実施形態の造粒機201はフィルター部3を備える。しかし、造粒機はフィルター部を備えていなくてもよい。
The granulator 1 of the first embodiment, the
また、第1実施形態の造粒機1、第2実施形態の造粒機101および第3実施形態の造粒機201において、フィルター部3は、第1の押出機2と流量調整器4の間に配置されている。しかし、フィルター部3は、例えば第1の押出機2に設けられていてもよい。例えば、第1の押出機2の入口部、つまり、第1のフィーダー13と第1の押出機2の一端部の境界付近に、フィルター部が配置されていてもよい。また、第1の押出機2の出口部、つまり、第1の押出機2の他端部に、フィルター部が配置されていてもよい。
In the granulator 1 of the first embodiment, the
また、第1実施形態の造粒機1は、流量調整器4を備える。第3実施形態の造粒機201は、流量調整器204を備える。しかし、造粒機は流量調整器を備えていなくてもよい。
In addition, the granulator 1 of the first embodiment includes the
また、第1実施形態の造粒機1において、流量調整器4は、フィルター部3とMFR測定器5の間に配置されている。第3実施形態の造粒機201において、流量調整器204は、フィルター部3とMFR測定器5の間に配置されている。しかし、流量調整器は、MFR測定器5と第2の押出機6との間に配置されていてもよい。
Further, in the granulator 1 of the first embodiment, the
また、第2実施形態の造粒機101は流量測定器104を備える。しかし、造粒機は流量測定器を備えていなくてもよい。
Moreover, the
また、第2実施形態の造粒機101において、流量測定器104は、フィルター部3とMFR測定器5の間に配置されている。しかし、流量測定器104は、MFR測定器5と第2の押出機6との間に配置されていてもよい。
Moreover, in the
また、第3実施形態の造粒機201は、溶融プラスチックの流量調整および溶融プラスチックの流量測定を行える流量調整器204を備える。しかし、造粒機は、溶融プラスチックの流量調整を行える流量調整器と、溶融プラスチックの流量測定を行える流量測定器とを備えていてもよい。例えば、造粒機において、第1の押出機2と第2の押出機6との間に、流量測定器および流量調整器が配置されていてもよい。この場合、溶融プラスチックが流れる方向について、流量測定器および流量調整器が上流から順に配置されていると、流量測定器によって測定された流量から、流量調整器によって流量調整が必要であるかを決定することができる。
Moreover, the
また、第1実施形態の造粒機1、第2実施形態の造粒機101および第3実施形態の造粒機201において、第1の押出機2のバレル11の外周面に、第1の押出機2の長手方向について第1のフィーダー13が接続された一端部から中央付近まで、加熱器14が配置されている。しかし、加熱器は、バレル11の外周面に、第1の押出機2の長手方向について一端部から他端部まで配置されていてもよい。
In the granulator 1 of the first embodiment, the
また、第1実施形態の造粒機1、第2実施形態の造粒機101および第3実施形態の造粒機201において、第1の押出機2は1軸のスクリュー型押出機である。しかし、第1の押出機は、2軸のスクリュー型押出機でもよい。また、第1の押出機は、スクリュー型でなくてもよい。
Moreover, in the granulator 1 of the first embodiment, the
また、第1実施形態の造粒機1、第2実施形態の造粒機101および第3実施形態の造粒機201において、第1実施形態の第2の押出機6は、2軸のスクリュー型押出機である。しかし、第2の押出機は、1軸のスクリュー型押出機でもよい。また、第2の押出機は、スクリュー型でなくてもよい。
Moreover, in the granulator 1 of the first embodiment, the
また、第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態において、成形装置としてペレタイザー7を用いたが、成形装置はペレタイザーに限定されない。 Moreover, although the pelletizer 7 was used as a shaping | molding apparatus in 1st Embodiment, 2nd Embodiment, and 3rd Embodiment, a shaping | molding apparatus is not limited to a pelletizer.
1,101,201 造粒機
2 第1の押出機
3 フィルター部
4,204 流量調整器
5 MFR測定器
6 第2の押出機
7 ペレタイザー(成形装置)
8 制御部
11,31 バレル
12,32,33 スクリュー
13 第1のフィーダー
14 加熱器
22 フィルター
34 第2のフィーダー(パーオキサイド投入部)
41 決定部
104 流量測定器
1,101,201
DESCRIPTION OF
41
Claims (7)
投入された廃プラスチックを溶融して押出す第1の押出機、
前記第1の押出機から押出された溶融プラスチックのMFR値を測定するMFR測定器、
前記MFR値が測定された前記溶融プラスチックにパーオキサイドを添加するパーオキサイド投入部、
添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第2の押出機、及び、
前記第2の押出機から押出された前記溶融プラスチックを用いて造粒する成形装置を備えることを特徴とする造粒機。 A granulator that processes waste plastic into particles,
The first extruder that melts and extrudes input waste plastic,
MFR measuring device for measuring the MFR value of the molten plastic extruded from the first extruder,
A peroxide charging unit for adding peroxide to the molten plastic of which the MFR value is measured;
A second extruder for mixing and extruding the peroxide added and the molten plastic;
A granulator comprising a molding device for granulating using the molten plastic extruded from the second extruder.
前記第1の押出工程で押出された溶融プラスチックのMFR値を測定するMFR測定工程、
測定されたMFR値を基にパーオキサイドの添加量を決定し、決定した添加量のパーオキサイドを前記第1の押出工程で押出された前記溶融プラスチックに添加するパーオキサイド投入工程、
添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第2の押出工程、及び、
前記第2の押出工程で押出された溶融プラスチックを用いて粒状のプラスチックを得る成形工程を有することを特徴とする造粒方法。 A first extrusion process for melting and extruding waste plastic,
MFR measurement step of measuring the MFR value of the molten plastic extruded in the first extrusion step;
A peroxide charging step of determining the amount of peroxide added based on the measured MFR value and adding the determined amount of peroxide to the molten plastic extruded in the first extrusion step;
A second extrusion step of kneading and extruding the added peroxide and the molten plastic;
A granulating method comprising a forming step of obtaining granular plastic using the molten plastic extruded in the second extrusion step.
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