JP2021003680A - Resin production equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属片を含む原料樹脂から金属片を除去して樹脂を得る樹脂製造装置に関するものである。 The present invention relates to a resin manufacturing apparatus for obtaining a resin by removing metal pieces from a raw material resin containing metal pieces.
プラスチックなどの樹脂は、様々な分野で用いられており、また、使用量も多いため、リサイクルされる場合も多い。樹脂をリサイクルする場合には、例えば、下記特許文献1に記載されているように、原料樹脂を加熱して融解または溶液などに溶解した樹脂溶液をろ過することによって、原料樹脂から異物が除去される。また、下記特許文献2には、複数の板状のフィルタを積層した積層フィルタを用いて原料樹脂をろ過する構成が記載されている。 Resins such as plastics are used in various fields, and since they are used in large quantities, they are often recycled. When the resin is recycled, for example, as described in Patent Document 1 below, foreign matter is removed from the raw material resin by heating the raw material resin and filtering the resin solution dissolved in the solution or the like. To. Further, Patent Document 2 below describes a configuration in which a raw material resin is filtered using a laminated filter in which a plurality of plate-shaped filters are laminated.
しかしながら、従来の手法では、効率よく良質な樹脂を得ることが難しいといった問題があった。つまり、異物の無い(または少ない)良質な樹脂を得ようとする場合、フィルタのろ過精度を向上させる必要がある。しかし、この場合、フィルタの目詰まりが発生し易く、フィルタの寿命(交換サイクル)が短くなり、生産性が低下してしまう。反対に、フィルタのろ過精度を低下させると、異物の除去率が低下し、得られる樹脂の品質が低下してしまう。 However, the conventional method has a problem that it is difficult to efficiently obtain a high-quality resin. That is, in order to obtain a good quality resin without (or with little) foreign matter, it is necessary to improve the filtration accuracy of the filter. However, in this case, clogging of the filter is likely to occur, the life of the filter (replacement cycle) is shortened, and the productivity is lowered. On the contrary, if the filtration accuracy of the filter is lowered, the removal rate of foreign substances is lowered, and the quality of the obtained resin is lowered.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、効率よく良質な樹脂を得られる樹脂製造装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a resin manufacturing apparatus capable of efficiently obtaining high-quality resin.
上記目的を達成するため、本発明の樹脂製造装置は、金属片を含む原料樹脂から前記金属片を除去して樹脂を得る樹脂製造装置において、前記原料樹脂を加熱して樹脂溶液とする加熱部と、前記樹脂溶液をろ過するろ過部と、を備え、前記ろ過部は、金属繊維を縦横に編み込むことにより矩形の網目が形成されたシート状のフィルタを、複数枚並べることによって形成された積層フィルタを備え、前記積層フィルタを構成する各々のフィルタについて、単位長さあたりに並べられた縦または横の金属繊維の本数をフィルタ精度としたときに、隣り合うフィルタの一方のフィルタのフィルタ精度を整数倍した値は、他方のフィルタのフィルタ精度の値とは異なることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the resin manufacturing apparatus of the present invention is a resin manufacturing apparatus for obtaining a resin by removing the metal pieces from a raw material resin containing a metal piece, and a heating unit for heating the raw material resin to obtain a resin solution. A stack of sheets formed by arranging a plurality of sheet-shaped filters in which a rectangular mesh is formed by knitting metal fibers vertically and horizontally. When the filter accuracy is the number of vertical or horizontal metal fibers arranged per unit length for each filter constituting the laminated filter, the filter accuracy of one of the adjacent filters is determined. The value multiplied by an integral is characterized in that it is different from the value of the filter accuracy of the other filter.
前記複数のフィルタは、前記樹脂溶液の流れる方向から観察した場合に、前記一方のフィルタの中心の位置と前記他方のフィルタの中心の位置とが異なるように、前記フィルタと平行な面内における配置位置が決定されて配置されていることが好ましい。 The plurality of filters are arranged in a plane parallel to the filter so that the center position of the one filter and the center position of the other filter are different when observed from the flow direction of the resin solution. It is preferable that the position is determined and arranged.
前記複数のフィルタは、前記一方のフィルタの金属繊維と前記他方のフィルタの金属繊維とが非平行となるように、前記フィルタと平行な面内における回転位置が決定されて配置されていることが好ましい。 The plurality of filters are arranged so that the metal fibers of the one filter and the metal fibers of the other filter are not parallel to each other so that the rotation positions in the plane parallel to the filters are determined and arranged. preferable.
本発明の樹脂製造装置によれば、効率よく良質な樹脂を得ることができる。 According to the resin manufacturing apparatus of the present invention, a high-quality resin can be efficiently obtained.
図1に示すように、本発明の樹脂製造装置10は、前工程12から搬入された原料樹脂をろ過して異物を除去し、得られた樹脂を後工程14に搬出するものである。前工程12では、樹脂を含む樹脂製品から原料樹脂を生成する。本発明において、原料樹脂の原料となる樹脂製品は、個別包装されたコンタクトレンズの製造過程で発生した不良品(工場内不良品)であり、市場に流通する前に、市場に流通させる正常品から分離されたものである。
As shown in FIG. 1, the
このように、コンタクトレンズの工場内不良品を原料樹脂の原料とすることにより、効率よく良質な樹脂を得られる。つまり、コンタクトレンズやそのパケージ(包装体)は、例えば、メガネ店などの店頭で使用済み品が回収されてリサイクルされる場合もあるが、このような使用済み品には、ユーザーが使用中または使用後に付着した汚れなど、コンタクトレンズの製造過程(工場内)では発生しない想定外の異物が付着している場合がある。これに対し、製造過程で発生した工場内不良品は、このような想定外の異物が付着している可能性が低い。特に、コンタクトレンズは、使用者の目に直接触れるといった製品の性質上、一般的な樹脂製品よりも高い品質管理が求められるため、想定外の異物が付着している可能性は無視できる程度に低い。このため、樹脂製造装置10では、想定外の異物の付着を考慮する必要がなく、想定される異物の除去に特化した構成とすることができるので、効率よく良質な樹脂を得られる。なお、コンタクトレンズの工場内不良品に含まれることが想定される異物とは、コンタクトレンズのパッケージに含まれるアルミニウムである。
In this way, by using defective contact lenses in the factory as raw material for the raw material resin, high quality resin can be efficiently obtained. In other words, contact lenses and their packages (packaging bodies) may be collected and recycled at stores such as eyeglass stores, but such used products are being used by users or Unexpected foreign matter that does not occur in the contact lens manufacturing process (inside the factory), such as dirt that adheres after use, may adhere. On the other hand, it is unlikely that such unexpected foreign matter is attached to defective products in the factory generated in the manufacturing process. In particular, contact lenses require higher quality control than general resin products due to the nature of the product, which comes into direct contact with the eyes of the user, so the possibility of unexpected foreign matter adhering to it is negligible. Low. Therefore, the
前工程12では、コンタクトレンズの製造過程で発生した工場内不良品を粉砕して粉体とし、比重の違いや光学的特性の違いなどを利用した周知の分離方法により、粉体からアルミニウムを分離させる。そして、アルミニウムの分離された粉体が、原料樹脂として、樹脂製造装置10に搬入される。このように、原料樹脂は、アルミニウムを分離させる処理が行われたものであるが、前述した処理だけではアルミニウムを完全には除去できず、原料樹脂には、アルミニウム片(金属片)が含まれている。後述するように、樹脂製造装置10は、このように原料樹脂に残されているアルミニウム片の除去を行うものであり、これに特化した構成となっている。
In the
図2に示すように、樹脂製造装置10は、加熱撹拌機20(加熱部)と、押出機22とを備えている。加熱撹拌機20は、前工程12から搬入された原料樹脂が投入される本体タンク24を備えており、本体タンク24内で原料樹脂を加熱して融解させながら撹拌することにより樹脂溶液を生成する。また、本体タンク24には、添加剤タンク26が接続されている。添加剤タンク26には、樹脂溶液の粘度を低下させるための粘度低下剤が貯留されており、本体タンク24には、原料樹脂に加えて粘度低下剤が投入され、これらが加熱撹拌されることにより樹脂溶液が生成される。
As shown in FIG. 2, the
押出機22は、シリンダ30を備えている。シリンダ30は、樹脂溶液が流れる流路である。シリンダ30は、断面が円形で水平方向に長い通路状に形成されており、一端部(図中左側の端部)が樹脂溶液が投入される入り口部分となっており、他端部(図中右側の端部)が樹脂溶液が搬出される出口部分となっている。シリンダ30の入り口部分にはホッパ32が設けられ、樹脂溶液は、ホッパ32を介してシリンダ30の内部に投入される。シリンダ30の内部には、スクリュー34が配置されている。スクリュー34は、シリンダ30の長手方向と平行な回転軸36の外周に螺旋状に立設された羽38を有し、モータなど図示しない駆動力発生手段から駆動力を供給されて回転軸36の軸を中心に回転する。スクリュー34が回転すると、シリンダ30の内部の樹脂溶液が羽38によりシリンダ30の出口部分へ向けて押し出される。シリンダ30の出口部分は、積層フィルタ40が配置されたろ過部42となっており、樹脂溶液は、積層フィルタ40によりろ過されることによりアルミニウム片が除去されて、シリンダ30から押し出される(搬出される)。
The
図3に示すように、積層フィルタ40は、円形(本実施形態では、外径約165mm)のシート状のフィルタ51〜55が重ね合わされた(積層された)ものである。なお、本実施形態では、5枚のフィルタ51〜55を用いる例で説明を行うが、用いるフィルタの数は2〜4枚であってもよいし、6枚以上であってもよい。
As shown in FIG. 3, the laminated
シリンダ30の出口部分には、円形の窪み60が設けられている。この窪み60の内径は、フィルタ51〜55の外径とほぼ等しく、かつ、シリンダ30の内径(本実施形態では、内径145mm)よりも一回り大きく形成されおり、フィルタ51〜55は、この窪み60の内周部に配置される。そして、フィルタ51〜55は、シリンダ30の出口部分に着脱自在に設けられた押さえ枠62とシリンダ30の出口部分との間で挟持される。なお、フィルタ51〜55は、互いに固着された状態で一体物として用意されるのではなく、フィルタ51〜55同士が互いに分離した状態で個別に用意される。そして、窪み60に配置されて押さえ枠62により押さえられることにより、隣接するフィルタ同士が密着して積層され、積層フィルタ40となる。
A circular recess 60 is provided at the outlet portion of the
積層フィルタ40を構成する各フィルタ51〜55は、金属繊維(糸状の金属)を縦横に編み込むことにより矩形(正方形)の網目が形成されている。ここで、フィルタ精度を、単位長さ(本例では1インチ)あたりに並べられた縦(または横でもよい)の金属繊維の本数としたときに、フィルタ51のフィルタ精度は「40」、フィルタ52のフィルタ精度は「60」、フィルタ53のフィルタ精度は「200」、フィルタ54のフィルタ精度は「120」、フィルタ55のフィルタ精度は「40」である。なお、本実施形態では、フィルタ精度が40〜80のフィルタ(すなわち、フィルタ51、52、55)については、金属繊維の金属として「鉄」を用い、フィルタ精度が100〜300のフィルタ(すなわち、フィルタ53、54)については、金属繊維の金属として「ステンレス」を用いてフィルタを形成している。
Each of the
樹脂製造装置10では、隣り合うフィルタの一方のフィルタのフィルタ精度を整数倍した値が、他方のフィルタのフィルタ精度の値とは異なるように、フィルタ51〜55のフィルタ精度が決定されている。具体的には、隣り合う2つのフィルタについて、一方のフィルタのフィルタ精度が「30」、他方のフィルタのフィルタ精度が「60(すなわち、30の2倍)」または「90(すなわち、30の3倍)」などの関係とはならないように、フィルタ精度が決定されている。こうすることで、効率よくアルミ片を除去できる。
In the
以下、図4、図5を用いて、前述した構成(隣り合うフィルタの一方のフィルタのフィルタ精度を整数倍した値が、他方のフィルタのフィルタ精度の値とは異なるように、フィルタ51〜55のフィルタ精度を決定している構成)による本発明の効果について説明を行う。図4は、本発明を適用していない参考例であり、隣り合うフィルタ100、101の一方のフィルタ100のフィルタ精度を整数倍(図4の例では2倍)した値が、他方のフィルタ101のフィルタ精度の値となっている。他方、図5は、本発明を適用した実施例であり、隣り合うフィルタ51、52の一方のフィルタ51のフィルタ精度を整数倍した値が、他方のフィルタ52のフィルタ精度の値とは異なる値となっている。なお、図5、並びに、後述する図6、図8では、図面の煩瑣化を避けるためフィルタ51、52のみを図示し、フィルタ53〜55については図示を省略している。
Hereinafter, using FIGS. 4 and 5, the
図4の例と、図5の例とを比較すると、図4の例では、フィルタ100の金属繊維100aが、フィルタ101の金属繊維101aと、樹脂溶液が流れる方向(フィルタと垂直な方向)について重複(密着)して配置されている。このため、フィルタ100の金属繊維100aとフィルタ101の金属繊維101aとの間に後述する隙間70(図5参照)が生じない。これに対し、図5の例では、フィルタ51の金属繊維51aの中に、フィルタ52の金属繊維52aと重複しない位置に配置されるものが存在し、このようなフィルタ51の金属繊維51aとフィルタ52の金属繊維52aとの間に隙間70が形成される。そして、この隙間70もまたフィルタ(フィルタの網目)として機能するので、図5の例では、フィルタ51またはフィルタ52が単体では除去できない、小型(フィルタ51、52の網目よりも小型)のアルミニウム片72を隙間70で捕縛して除去できる。一方図4の例では、フィルタ101の網目よりも小さなアルミニウム片72については除去することができない。
Comparing the example of FIG. 4 with the example of FIG. 5, in the example of FIG. 4, the
このような、小型のアルミニウム片72は、図4のように隙間70が存在しない場合であっても、フィルタ100、101よりも下流側に、より網目の細かい(フィルタ精度の高い)「別のフィルタ(例えば、フィルタ53)」を設け、この「別のフィルタ」により除去することも可能である。しかし、この場合、隙間70でアルミニウム片72を除去できないため、アルミニウム片72の全てを「別のフィルタ」により除去することになる。このため、「別のフィルタ」の負担が大きく、目詰まりなどが生じ易くなる(フィルタの寿命(交換サイクル)が短くなる)。これに対し、図5の場合、アルミニウム片72の全てを除去するためには、図4と同様にフィルタ51、52よりも下流側に「別のフィルタ」を設ける必要はあるが、この「別のフィルタ」よりも上流側の隙間70により、アルミニウム片72の一部を除去することができる。これにより、アルミニウム片72の全てを「別のフィルタ」により除去する図4の例と比較して、「別のフィルタ」の負担を軽減でき、目詰まりなどが生じ難くなる(フィルタの寿命(交換サイクル)が長くなる)。
Such a
図1、図2に戻り、積層フィルタ40によりアルミニウム片の除去された樹脂溶液は、樹脂製造装置10から押し出されて後工程14に搬入される。後工程14では、樹脂溶液を複数の流路に分流させた後、水槽内を通過させるなどして冷却することにより凝固させて樹脂を得る。この後、凝固させた樹脂は、裁断され、ペレットの状態で出荷され、新たな樹脂製品の原料として用いられる。
Returning to FIGS. 1 and 2, the resin solution from which the aluminum pieces have been removed by the
なお、上記実施形態では、フィルタ51〜55を配置する窪み60の内周が、フィルタ51〜55の外周とほぼ同じ大きさに形成されている例(図2、図3参照)で説明をしたが、例えば、図6に示すように、フィルタ51〜55の外周よりも一回り大きく形成された窪み80にフィルタ51〜55を配置する構成としてもよい。なお、図6以降の図面を用いた説明では、上述した実施形態と同様の部材については同様の符号を付して説明を省略している。また、前述のように、図6、図8では、図面の煩瑣化を避けるためフィルタ51、52のみを図示している。
In the above embodiment, the inner circumference of the recess 60 in which the
図6に示すように、フィルタ51〜55の外周よりも一回り大きく形成された窪み80にフィルタ51〜55を配置する構成によれば、より効率よく前述した隙間70(図5参照)を形成できる。つまり、図6の例では、フィルタ51〜55を揃える(フィルタと平行な面内において各フィルタ51〜55の配置位置を調整してフィルタ51〜55が同じ位置で重なり合うようにする)など特別な処置を行うことなく、単に窪み80にフィルタ51〜55を配置するだけで、フィルタと平行な面内における各フィルタ51〜55の配置位置が自ずとずれて、樹脂溶液が流れる方向(フィルタと垂直な方向)から観察した場合に、各フィルタ51〜55の中心の位置(図6の例では、フィルタ51の中心51cの位置とフィルタ52の中心52cの位置)が異なる。換言すると、図6の構成は、樹脂溶液が流れる方向(フィルタと垂直な方向)から観察した場合に、互いの中心の位置が異なるように、フィルタと平行な面内における各フィルタ51〜55の配置位置が決定される構成である。そして、このように、フィルタと平行な面内における各フィルタ51〜55の配置位置がずれる(樹脂溶液が流れる方向から観察した場合のフィルタ51〜55の中心の位置が異なる)こと、特に、隣り合うフィルタ間において配置位置がずれる(中心の位置が異なる)ことで、前述した隙間70(図5参照)が効率よく形成される。
As shown in FIG. 6, according to the configuration in which the
なお、前述した実施形態のように、樹脂溶液が流れる方向が水平方向である場合(図2参照)、すなわち、フィルタ51〜55が垂直に配置される場合、フィルタ51〜55は自重により下方に牽引される。このため、図6のように窪み80が円形であると、フィルタ51〜55が窪み80の下端部に牽引され、フィルタ51〜55の配置位置(中心の位置)が極端にずれてしまうといったことがない反面、フィルタ51〜55の配置位置(中心の位置)を十分にずらすことができないといった問題もある。このため、図7に示す窪み90のように、下端部を水平面92としてもよい。
When the resin solution flows in the horizontal direction (see FIG. 2) as in the above-described embodiment, that is, when the
また、上記実施形態では、隣り合うフィルタのうちの一方のフィルタの金属繊維と他方のフィルタの金属繊維とが平行である例、すなわち、例えば、フィルタ51、52の縦方向の金属繊維はともに垂直方向に長く(フィルタ51、52の縦方向の金属繊維は平行であり)かつ、フィルタ51、52の横方向の金属繊維はともに水平方向に長く(フィルタ51、52の横方向の金属繊維は平行である)例(図6参照)で説明をしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図8に示すように、隣り合うフィルタ51、52のうちの一方のフィルタ51の金属繊維と他方のフィルタ52の金属繊維とが非平行となるように、フィルタと平行な面内における回転位置を決定してフィルタ51、52を配置してもよい。こうすることで、効率よく前述した隙間70(図5参照)を形成できる。
Further, in the above embodiment, an example in which the metal fibers of one of the adjacent filters and the metal fibers of the other filter are parallel, that is, for example, the metal fibers in the longitudinal direction of the
ここで、上述した実施形態では、フィルタ51〜55は個別に分離された状態であり、また、円形に形成されている。このため、フィルタ51〜55の回転位置を揃える(金属繊維が平行となるようにフィルタと平行な面内における回転位置を調整する)といった特別な処置を行うことなく、単に窪み(窪み60、80、90など)にフィルタ51〜55を配置するだけで、フィルタと平行な面内における各フィルタ51〜55の回転位置が自ずとずれて、フィルタ51〜55の金属繊維が非平行となる。換言すると、上述した実施形態は、金属繊維が非平行となるようにフィルタと平行な面内における回転位置が決定される構成である。そして、このように、フィルタ51〜55の金属繊維が非平行となること、特に、隣り合うフィルタ間において金属繊維が非平行となることで、前述した隙間70(図5参照)が効率よく形成される。
Here, in the above-described embodiment, the
なお、図8は、樹脂溶液が流れる方向から観察した場合に、フィルタ51、52の中心51c、52cの位置が重複している例を示しているが、中心51c、52cの位置が異なるように、フィルタ51、52を配置してもよい(図6参照)。すなわち、図6のように中心51c、52cの位置を異ならせ、かつ、図8のように回転位置を異ならせてもよい。こうすることで、前述した隙間70(図5参照)がさらに効率よく形成される。
Note that FIG. 8 shows an example in which the positions of the
なお、本発明は、隣り合うフィルタの一方のフィルタのフィルタ精度を整数倍した値が、他方のフィルタのフィルタ精度の値とは異なっていればよいので、フィルタ51〜55の具体的なフィルタ精度については上述した実施形態に限定されず適宜変更できる。ただし、前述した隙間70(図5参照)が効率よく形成されるために、隣り合うフィルタの一方のフィルタ精度と、他方のフィルタ精度との共通因数の数が少ない(または、存在しない)ことが好ましい。こうすることで、共通因数の数が多い場合よりも、一方のフィルタ精度と、他方のフィルタ精度との最小公倍数が大きくなる。この最小公倍数は、樹脂溶液が流れる方向から観察した場合に、隣り合うフィルタの金属繊維が重複する部分間の距離に対応する。よって、共通因数が少なく最小公倍数が大きくなる場合の方が、共通因数が多く、最小公倍数が小さくなる場合よりも、前述した隙間70(図5参照)が効率よく形成される。
In the present invention, it is sufficient that the value obtained by multiplying the filter accuracy of one of the adjacent filters by an integer is different from the value of the filter accuracy of the other filter. Therefore, the specific filter accuracy of the
10 樹脂製造装置
12 前工程
14 後工程
20 加熱撹拌機(加熱部)
22 押出機
24 本体タンク
26 添加剤タンク
30 シリンダ
32 ホッパ
34 スクリュー
36 回転軸
38 羽
40 積層フィルタ
42 ろ過部
51、52、53、54、55、100、101 フィルタ
51a、52a、100a、101a 金属繊維
51c、52c 中心
60、80、90 窪み
62 押さえ枠
70 隙間
72 アルミニウム片
92 水平面
10
22
Claims (3)
前記原料樹脂を加熱して樹脂溶液とする加熱部と、
前記樹脂溶液をろ過するろ過部と、を備え、
前記ろ過部は、金属繊維を縦横に編み込むことにより矩形の網目が形成されたシート状のフィルタを、複数枚並べることによって形成された積層フィルタを備え、
前記積層フィルタを構成する各々のフィルタについて、単位長さあたりに並べられた縦または横の金属繊維の本数をフィルタ精度としたときに、
隣り合うフィルタの一方のフィルタのフィルタ精度を整数倍した値は、他方のフィルタのフィルタ精度の値とは異なることを特徴とする樹脂製造装置。 In a resin manufacturing apparatus that obtains a resin by removing the metal pieces from a raw material resin containing a metal pieces.
A heating unit that heats the raw material resin to obtain a resin solution,
A filtration unit for filtering the resin solution is provided.
The filtration unit includes a laminated filter formed by arranging a plurality of sheet-shaped filters in which a rectangular mesh is formed by knitting metal fibers vertically and horizontally.
For each filter constituting the laminated filter, when the number of vertical or horizontal metal fibers arranged per unit length is taken as the filter accuracy,
A resin manufacturing apparatus characterized in that a value obtained by multiplying the filter accuracy of one of adjacent filters by an integer is different from the value of the filter accuracy of the other filter.
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