JP2023113072A - Recycle system for waste plastic - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バンパー、インストルメントパネルなどの自動車部品、運搬用パレット、通い箱やビールケースなどの運搬部品、ドア、ベッドなどの家具に用いたプラスチックを再利用するためのリサイクルシステムに関し、特に強度保持のためにガラス繊維を含有したプラスチックを再利用するためのリサイクルシステムに関する。 The present invention relates to a recycling system for reusing plastics used in automobile parts such as bumpers and instrument panels, transportation parts such as transportation pallets, returnable boxes and beer cases, and furniture such as doors and beds. It relates to a recycling system for reusing plastics containing glass fibers for retention.
自動車部品である樹脂製バンパーは自動車の廃車時に自動車から取り外されて再生される。この樹脂製のバンパーを再生樹脂材として用いるための方法が特許文献1に開示されている。この方法は、バンパーの粗破砕物を風力選抜方式及び水比重選別方式を用いた選別工程で異物を除去した後、二軸押し出し機内で溶融混錬しながら押し出し成形し、押し出した成形品を切断機で切断してペレット化するものである。
Resin bumpers, which are automobile parts, are removed from automobiles and recycled when the automobiles are scrapped.
しかしながら、特許文献1に記載された方法で得られたペレットをバンパーの再生に用いるのには困難が生じる問題点がある。バンパーには、強度保持のためにPP(ポリプロピレン)やポリアミド等の母材樹脂にガラス繊維が含有されている。強度はガラス繊維の含有量に左右されるものであり、バンパーとしての強度を保持するため、再生バンパーの原料であるペレットはガラス繊維を一定量含有したペレットを用いる必要がある。特許文献1の方法では、材料を溶融混錬してペレットに成形するだけであり、得られたペレットにどのくらいのガラス繊維が含有されているかが不明となっている。このため、特許文献1の方法で得られたペレットを用いて再生したバンパーでは、所定の強度を保持することができないことがあり、不合格となる問題がある。
However, there is a problem that it is difficult to use the pellets obtained by the method described in
このため、個々のペレット内のガラス繊維の含有量を測定し、含有量に合わせてペレットを分別することも考えられるが、個々のペレットに対するガラス繊維の含有量の測定は非常に面倒であり、大量処理ができない新たな問題が発生する。以上のことは、自動車用バンパーだけでなく、プラスチック製の運搬部品、ドアなどの家具においても同様な問題となっている。 For this reason, it is conceivable to measure the glass fiber content in each pellet and sort the pellets according to the content, but measuring the glass fiber content of each pellet is very troublesome. A new problem arises that cannot be mass-processed. The above is a similar problem not only for automobile bumpers, but also for furniture such as plastic carrying parts and doors.
本発明は、以上の問題を考慮してなされたものであり、廃自動車のバンパー等をはじめとした廃プラスチックを元の部品に再生する際に、廃プラスチック内のガラス繊維の含有量に合わせて合格品、不合格品を選別することができ、これにより元の部品と同様な強度を有した部品に確実に再生することが可能な廃プラスチックのリサイクスシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems. To provide a waste plastic recycling system capable of sorting acceptable products and unacceptable products, thereby reliably regenerating parts having the same strength as the original parts.
本発明による廃プラスチックのリサイクルシステムは、製品分解により製品から分離された部品であってガラス繊維を含有した廃プラスチックを前記製品の部品の再生原料に用いるためのシステムであって、前記部品を破砕及び粉砕して廃プラスチック片とする破砕粉砕装置と、前記廃プラスチック片を溶融混練した後、同形同大のペレット片に造粒する造粒装置と、前記ペレット片を一定重量以上のペレット片と、一定重量未満のペレット片とに選別する選別装置と、を備え、前記一定重量以上のペレット片だけを前記部品の再生原料に用いることを特徴とする。 A waste plastic recycling system according to the present invention is a system for using waste plastics containing glass fibers, which are parts separated from products by product disassembly, as recycled raw materials for the parts of the products, wherein the parts are crushed. and a crushing and pulverizing device for crushing and crushing into waste plastic pieces, a granulator for melting and kneading the waste plastic pieces and then granulating them into pellet pieces of the same shape and size, and pellet pieces of a certain weight or more. and a sorting device for sorting into pellet pieces of less than a certain weight, and only the pellet pieces of the certain weight or more are used as recycled raw materials for the parts.
前記選別装置は、前記ペレット片の重量を測定する電子はかりと、前記電子はかりの測定結果に基づいて一定重量以上のペレット片と一定重量未満のペレット片とを振り分ける振分け機とを備えていることを特徴とする。 The sorting device comprises an electronic balance for measuring the weight of the pellet pieces, and a sorting machine for sorting pellet pieces having a weight equal to or larger than a certain weight and pellet pieces having a weight less than a certain weight based on the measurement results of the electronic balance. characterized by
前記選別装置は、前記ペレット片を乾式比重差によって、一定重量以上のペレット片と、一定重量未満のペレット片とに選別する乾式比重選別機であることを特徴とする。 The sorting device is a dry specific gravity sorter that sorts the pellet pieces into pellet pieces having a certain weight or more and pellet pieces having a weight less than a certain weight according to the difference in dry specific gravity.
前記破砕粉砕装置の下流側に前記廃プラスチック片に塗布されている塗膜を除去する塗膜除去装置が配置されていることを特徴とする。 A coating film removing device for removing a coating film applied to the waste plastic pieces is disposed downstream of the crushing and pulverizing device.
前記製品は自動車であり、前記部品はバンパーであることを特徴とする。 The product is an automobile, and the part is a bumper.
本発明の廃プラスチックのリサイクルシステムによれば、破砕粉砕装置からの廃プラスチック片を溶融混練した後、ペレット片に造粒する際に、同形同大のペレット片とする。この同形同大のペレット片はガラス繊維の含入量によって重量が異なるため、一定重量以上のペレット片と一定重量未満のペレット片とに選別することが容易である。そして、本発明では、選別された一定重量以上のペレット片だけを元の部品の再生原料に用いるため、元の部品と同様な強度を有した部品を確実に再生することができる。 According to the waste plastic recycling system of the present invention, pellet pieces of the same shape and size are formed when the waste plastic pieces from the crushing and crushing device are melt-kneaded and then granulated into pellet pieces. Since the pellet pieces of the same shape and size differ in weight depending on the content of the glass fiber, it is easy to separate them into pellet pieces having a certain weight or more and pellet pieces having less than a certain weight. Further, in the present invention, only the selected pellet pieces having a certain weight or more are used as raw materials for regenerating the original parts, so that the parts having the same strength as the original parts can be reliably regenerated.
選抜装置は、電子はかりと振分け機を備えるので、ペレット片の重量を測定し、一定重量以上のペレット片と一定重量未満のペレット片を振り分けできる。 Since the selection device is equipped with an electronic balance and a sorting machine, it can measure the weight of the pellet pieces and sort out the pellet pieces having a certain weight or more and the pellet pieces having less than a certain weight.
選別装置は、ふるいを使用する乾式比重選別機としたので、乾式比重差によって、一定重量以上のペレット片と、一定重量未満のペレット片に選別することができる。 Since the sorting device is a dry specific gravity sorter using a sieve, it is possible to separate pellet pieces having a certain weight or more and pellet pieces having less than a certain weight according to the difference in dry specific gravity.
自動車の廃バンパーに適用し、再生ペレットの品質を一定にすることにより、再びバンパーを製造するためのペレットを提供できる。 By applying this method to waste bumpers of automobiles and making the quality of recycled pellets constant, it is possible to provide pellets for manufacturing bumpers again.
図面を参照して、本発明による廃プラスチックのリサイクルシステムを詳しく説明する。以下の実施形態では、製品が自動車、部品がこの自動車の分解により分離されたバンパーを例として説明する。 A waste plastic recycling system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the product is an automobile, and the parts are a bumper separated by disassembling the automobile.
図1は、本発明による廃プラスチックのリサイクルシステムの処理を示す流れ図であり、図2及び図3は、流れ図に沿ったリサイクルシステムの具体的な構造をそれぞれ示している。図1に示すように、リサイクルシステムは、破砕粉砕段階100と、造粒段階110と、選別段階120とを備え、さらに適宜、塗膜除去段階130を備えている。
FIG. 1 is a flow chart showing the processing of the waste plastic recycling system according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 respectively show the specific structures of the recycling system along the flow chart. As shown in FIG. 1, the recycling system comprises a crushing
破砕粉砕段階100では、破砕粉砕装置51が用いられる。破砕粉砕装置51では、廃バンパー1を所定の大きさに切断する破砕と、破砕に続いてさらに小さな細片とする粉砕とを行って、廃バンパー片(廃プラスチック片)2とする。
In the crushing-grinding
造粒段階110では、造粒装置53が用いられる。造粒装置53では、廃バンパー片2を溶融及び押し出しにより同形同大のペレット片3に造粒する。造粒段階110では、例えば、ヒータ4を有するスクリュー型押し出し機5により、廃バンパー片2を溶融して押し出すことによりペレット片3を造粒する。この形態では、スクリュー型押し出し機5の取り出し口から取り出すときにカッター6によって同じ長さに切断する。このことにより、取り出し口の形状に沿った同じ外形を有し、且つ同じ長さを有した同形同大のペレット片3を連続的に造粒することができる。
In the
選別段階120では、選別装置54が用いられる。選別装置54では、同形同大のペレット片を一定重量以上のペレット片3と、一定重量未満のペレット片とに選別する。ここで一定重量とは、自動車の元のバンパーに含有されていたガラス繊維の含有量に相当した重量である。この重量は、自動車の元のバンパーから造粒段階110で同形同大のペレット片に造粒したときの重量に対応する。同形同大のペレット片が一定重量以上の場合には、元のバンパーにおけるガラス繊維の含有量と同じ又は含有量以上となるため、元のバンパーと同程度の強度のバンパーを再生することができる。これに対し、同形同大であっても、一定重量未満のペレット片は、そのガラス繊維の含有量が元のバンパーのガラス繊維の含有量よりも少ないため、このペレット片を用いて再生したバンパーは、元のバンパーと同じ強度とすることができない。このため、本発明では、一定重量以上のペレット片だけをバンパーの再生原料に用いるものである。
In the
本発明におけるペレット片3の一定重量は、元のバンパーから得られる同形同大のペレット片の重量と一致することが良好であるが、バンパーの強度に許容範囲がある場合には、その許容範囲における重量の範囲内とすることができる。
The constant weight of the
このような本発明は、同形同大に造粒されたペレット片の内、一定重量以上のペレット片だけを用いて元のバンパーを再生することから元のバンパーと同程度の強度のバンパーに再生することができる。この発明では、ペレット片のガラス繊維の含有量を個々に測定する必要がないため大量処理が可能であり、しかも簡単に元のバンパーの強度を有したバンパーを再生することができる。 According to the present invention, only the pellet pieces having a certain weight or more among the pellet pieces granulated in the same shape and size are used to regenerate the original bumper. can be played. In the present invention, since it is not necessary to measure the glass fiber content of each pellet piece, mass processing is possible, and a bumper having the strength of the original bumper can be easily regenerated.
塗膜除去段階130は、バンパー表面に塗料が塗布されている場合に、この塗膜を除去する段階である。塗膜の除去は、その塗料の溶解力を有した有機溶媒が使用される。なお、塗膜の量は、バンパー全体に対して極めて少ないと共に、塗膜は造粒段階120の造粒で樹脂材に練り込まれることから、実用に支障がなくなることもある。このため、塗膜除去段階130を省いても良い。
The paint
図2は、本発明による廃プラスチックのリサイクルシステム50の装置構成(構成例1)を示す図である。自動車から取り外された廃ダンパー1は、破砕粉砕装置51を使用して、粗に切断する破砕と、破砕に続いてさらに小さな細片とする粉砕を行って廃バンパー(廃プラスチック片)2とする。詳しくは破砕機7で粗に切断し、略10cm程度のプラスチック片とする。続けて粉砕機8で細かく切断し、略1cm程度の廃バンパー(廃プラスチック片)2とする。図には示さないが、金属片などの異物はあらかじめ除去される。
FIG. 2 is a diagram showing an apparatus configuration (configuration example 1) of a waste
廃バンパー(廃プラスチック片)2は、次に、造粒装置53に投入される。造粒装置53は、ヒータ4を備えたスクリュー型押し出し機5によって、投入された廃バンパー(廃プラスチック片)2を溶融しながら、スクリューで図2の右側方向に押し出す。取り出し口から棒状に押し出された部材をカッター6で一定長さに切断し、ペレット片3を作製する。ペレット片3は、計量できる間隔に整列され、選別装置54に投入される。
Waste bumpers (waste plastic pieces) 2 are then fed into a
選別装置54は、電子はかり12、振分け機11、排出箱9、10を備える。排出箱9には、一定重量未満の軽いペレット片3が収納される。排出箱10には一定重量以上の重いペレット片3が収納される。具体的には、バンパーとして使用可能な強度を有する重量のペレット片3を排出箱10に収納し、バンパーに適さない軽い重量のペレット片3を排出箱9に収納する。すなわちペレット片3を重量により、左右2方向に選別する。振分け機11は、制御部(図示せず)の指示により左右どちらかの方向にスライドし、電子はかり12に載ったペレット片3を排出箱9又は排出箱10に落下させる。
The sorting device 54 includes an
図3は、本発明による廃プラスチックのリサイクルシステム50の装置構成(構成例2)を示す図である。自動車から取り外された廃ダンパー1は、破砕粉砕装置51を使用して、粗に切断する破砕と、さらに小さな細片とする粉砕により、廃ダンパー片(廃プラスチック片)2にする。廃ダンパー片(廃プラスチック片)2は、次に造粒装置53に投入される。造粒装置53は、ヒータ4を備えたスクリュー型押し出し機5で、投入された廃バンパー片(廃プラスチック片)2を溶融しながら、スクリューで図2の右側方向に押し出し、棒状に押し出された部材をカッター6で一定長さに切断し、ペレット片3を作製する。ここまでの動作は、図2の構成例1と同じである。
FIG. 3 is a diagram showing the device configuration (configuration example 2) of the waste
図3に示すように、構成例2では、選別装置54として乾式比重選別機13を使用している。乾式比重選別機13は、メッシュ構造の傾斜板15と、ブロア14と、傾斜板15の高い方に向けて振動する振動手段16(図示せず)を備える。造粒機53で同形同大に造粒されたペレット片3は、傾斜板15の中央付近に投入する。一定重量以上の重いペレット片3は、振動により傾斜板15を登り、傾斜板15の上端から落下する。一定重量未満の軽いペレット片3は、ブロア14の風で浮上し、傾斜板15の傾斜の低い方に落下する。すなわちペレット片3を重量により、左右2方向に選別する。この場合、どれくらいの重さを選別するかで、風力と振動が調整される。
As shown in FIG. 3 , in configuration example 2, the dry
図4は、廃バンパー1の断面図である。バンパーの基材18は、一般に熱可塑性のポリプロピレンにガラス繊維を混入したものが使用される。基材10の表面には、熱可塑性樹脂のプライマ17を塗布し、その上に熱硬化樹脂の塗膜16を形成している。例として、基材18の厚さが5mmの場合、プライマ17の厚さは10μm、塗膜16の厚さは40μmとすることができる。厚さ5mmの基材18はプライマ17と膜厚16を合わせた50μmの100倍の体積となっているため、プライマ17と膜厚16は重量には影響しない。一方、ガラス繊維は、比重が2.6g/cm3で、ポリプロピレンの比重0.9g/cm3と比較しても重い。バンパーの所定の強度を得るためには、約80重量%のガラス繊維を混入しており、30重量%程度のガラス繊維を混入したポリプロピレンの基材とは、重量で区別できる。
4 is a sectional view of the
図5は、塗膜除去装置52の構造図である。破砕粉砕装置51と造粒装置53の間に塗膜除去装置52を配置する。塗膜は粉砕してもペレット片3の品質に影響する場合があり、塗膜除去装置52で除去することができる。塗膜除去装置52はドラム19の内部に攪拌棒20を備えて、廃バンパー片(廃プラスチック片)2を投入して攪拌する。塗膜剥離剤もドラム19に投入し、塗膜の剥離を促進することができる。
FIG. 5 is a structural diagram of the coating film removing device 52. As shown in FIG. A coating film removing device 52 is arranged between the crushing and pulverizing device 51 and the
本発明は、同形同大のペレット片の重量を測定し、一定重量以上のペレット片だけをプラスチックの再生原料とするため、再生プラスチックの強度を保持することができる。このためガラス繊維を含有したプラスチックを再利用するためのリサイクルシステムとして好適である。 According to the present invention, the weight of pellet pieces of the same shape and size is measured, and only the pellet pieces having a certain weight or more are used as the recycled plastic raw material, so that the strength of the recycled plastic can be maintained. Therefore, it is suitable as a recycling system for reusing plastics containing glass fibers.
1 廃バンパー
2 廃プラスチック片(廃バンパー片)
3 ペレット片
4 ヒータ
5 スクリュー型押し出し機
6 カッター
7 破砕機
8 粉砕機
9 排出箱(一定重量以上にある物)
10 排出箱(一定重量未満にある物)
11 振分け機
12 電子はかり
13 乾式比重選別機
14 ブロア
15 傾斜面
16 塗膜
17 プライマ
18 基材
19 ドラム
20 攪拌棒
50 廃プラスチックのリサイクルシステム
51 破砕粉砕装置
52 塗膜除去装置
53 造粒装置
54 選別装置
100 破砕粉砕段階
110 造粒段階
120 選別段階
130 塗膜除去段階
1
3
10 Discharge box (things under a certain weight)
11 Sorting
Claims (5)
前記部品を破砕及び粉砕して廃プラスチック片とする破砕粉砕装置と、
前記廃プラスチック片を溶融混練した後、同形同大のペレット片に造粒する造粒装置と、
前記ペレット片を一定重量以上のペレット片と、一定重量未満のペレット片とに選別する選別装置と、を備え、
前記一定重量以上のペレット片だけを前記部品の再生原料に用いることを特徴とする廃プラスチックのリサイクルシステム。 A system for using glass fiber-containing waste plastic, which is a part separated from a product by product disassembly, as a recycled raw material for parts of the product,
a crushing and pulverizing device for crushing and pulverizing the parts to obtain waste plastic pieces;
a granulator for melting and kneading the waste plastic pieces and then granulating them into pellet pieces of the same shape and size;
A sorting device for sorting the pellet pieces into pellet pieces of a certain weight or more and pellet pieces of less than a certain weight,
A recycling system for waste plastics, wherein only pellet pieces having a predetermined weight or more are used as recycled raw materials for the parts.
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