JP2853587B2 - 廃棄プラスチック減容処理装置 - Google Patents

廃棄プラスチック減容処理装置

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JP2853587B2
JP2853587B2 JP30693594A JP30693594A JP2853587B2 JP 2853587 B2 JP2853587 B2 JP 2853587B2 JP 30693594 A JP30693594 A JP 30693594A JP 30693594 A JP30693594 A JP 30693594A JP 2853587 B2 JP2853587 B2 JP 2853587B2
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waste plastic
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正明 松宮
隆 木村
誠 内田
純生 黒田
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄プラスチックの有
効利用をはかるための廃棄プラスチック減容処理装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】廃棄プラスチックの処理方法としては、
(A)加熱溶融方式と(B)摩擦熱方式等があり、前者
は廃棄プラスチックを外部加熱方式により溶かしてプレ
スで圧縮固化する方式であり、後者は一軸または二軸の
スクリューにより廃棄プラスチックを混練圧縮しながら
摩擦熱により溶融固化する方式である。廃棄プラスチッ
クを加熱溶融する方法には、例えば先端が細くなったシ
リンダーに廃棄プラスチックを押込んで減容する装置に
よる方法がある。この減容装置はピストンでシリンダー
内に廃棄プラスチックを押込み、シリンダー先端で強制
的に加熱溶融して押出す構造となっているが、この種の
減容装置はシリンダーを高温に加熱するのに多量の熱エ
ネルギーを必要とし、ランニングコストが高くつく。
【0003】一方、摩擦熱方式には、例えばシリンダー
に内蔵したスクリュー軸で廃棄プラスチックを押出し、
細く絞られたシリンダーの先端開口部分で該廃棄プラス
チックを摩擦熱で発熱させて溶融する減容装置がある。
この減容装置の場合は、プラスチックの種類や水分含有
率等によって発熱量が変動するためすべての廃棄プラス
チックを能率よく減容することが難しく、また水分率の
高いプラスチックの場合気化膨張が原因して水蒸気爆発
等の危険性があり、安全性に問題がある。なお、先端開
口部を絞っているため、廃棄プラスチック類を小さく破
砕(粉砕)する必要があり、また異物が混入すると先端
開口部で詰まることがしばしば発生する。
【0004】そこで、水蒸気爆発等の危険性がなくすべ
ての廃棄プラスチックを能率よく減容することを目的と
して図4に示す減容装置が開発された(特開平3−27
0911号公報参照)。この装置は、開口端部に外側に
向かって断面積が大きくなるテーパー状の発熱減容開口
1−1を有する減容処理容器1内に駆動モーター2にて
回転駆動されるスクリュー軸3を設け、このスクリュー
軸に接続されてテーパー状の発熱減容開口1−1との間
に所定の隙間ができるように配したテーパーローター4
を備え、減容処理容器1内に送込まれた廃棄プラスチッ
クがスクリュー軸3で前方に圧送され、先端部の発熱減
容開口1−1とテーパーローター4との間で摩擦されな
がら自己発熱して軟化溶融するとともに当該隙間から押
出される構造となっている。なお、この種の減容装置に
は廃棄プラスチックを細かく裁断するロータリーカッタ
ーが内蔵されたものもある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
減容装置は、テーパー状の発熱減容開口1−1内周面と
テーパーローター4外周面との隙間が発熱減容開口1−
1内周面またはテーパーローター4外周面の摩耗により
所定の寸法以上になると、摩擦熱が発生しにくくなりプ
ラスチックの軟化溶融が十分に行われず、場合によって
は発熱減容開口1−1内に減容固化されていないプラス
チックが詰まり、モータトリップの原因となり、復旧に
は発熱減容開口部を分解しなければならず、多くの手間
と時間を要し稼働率の低下をきたす。また、発熱減容開
口1−1内に減容固化されていないプラスチックが詰ま
った状態で長時間連続運転されると、発熱減容開口1−
1内周面で発生した摩擦熱が内周全体に伝達されずに局
部加熱現象が起こり、一部のプラスチックが過熱されて
必要以上に溶融し、塩化水素等の有害ガス発生の原因と
なったりする。また、局部加熱現象が発生すると、発熱
減容開口1−1内面の局部摩耗が生じ当該開口部の寿命
を短縮させる原因となる。
【0006】本発明は、上記従来の減容装置の問題点を
解決すべくなされたもので、発熱減容開口部にプラスチ
ックの熱伝達性の向上と、プラスチック相互の摩擦の促
進をはかるためのプラスチック撹拌機能を具備した廃棄
プラスチック減容処理装置を提供しようとするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、モーター駆動
されるスクリュー軸を内蔵し、開口端部にテーパー状の
発熱減容開口を有する減容処理容器と、前記モーター駆
動軸に接続されて前記発熱減容開口部に配したテーパー
ローターを備え、減容処理容器内に送り込まれた廃棄プ
ラスチックをスクリュー軸で圧送しながら減容し、発熱
減容開口部からテーパーローターとの摩擦熱により溶融
しながら押出す構造の廃棄プラスチック減容処理装置に
おいて、発熱減容開口部にプラスチックを撹拌混合する
ための撹拌用突起を設けることによって前記問題点を解
決するもので、その要旨は、廃棄プラスチック減容処理
装置の前記テーパー状の発熱減容開口部内周面に、撹拌
用突起を複数個間隔配置したことを特徴とし、また前記
撹拌用突起は、減容処理容器の上流側が径方向に山形に
突出し、かつ上流側から減容開口方向に向って緩やかな
勾配の斜面を有する形状となしており、またそのような
形状のキー形ライナーで構成することを特徴とし、また
前記キー形ライナーは、テーパー状の発熱減容開口部内
周面にねじまたはボルトにて着脱可能に取付けることを
特徴とする。さらに、前記発熱減容開口部内周面には、
軸線方向に形成された断面半円状の多数の溝が前記撹拌
用突起の部分を除いて円周全体に形成されていることを
特徴とするものである。
【0008】
【作用】減容処理容器内のスクリュー軸で圧送されてき
た廃棄プラスチックは、発熱減容開口部の内周面とテー
パーローターとの隙間に送込まれ、テーパーローターと
共に発熱減容開口部内周面に圧接しながら回転する。こ
の時、発熱減容開口部の内周面に設けた複数の撹拌用突
起のそぎ落し作用により廃棄プラスチックが撹拌され、
混練されることによってプラスチック相互に摩擦熱が生
じ、さらに撹拌によって発生した熱が他のプラスチック
に伝達し、全体として均一に熱が発生し、この熱でプラ
スチックが十分に加熱軟化される。
【0009】したがって、仮にテーパー状の発熱減容開
口内周面とテーパーローター外周面との隙間が発熱減容
開口内周面またはテーパーローター外周面の摩耗により
所定の寸法以上になったとしても、プラスチックの軟化
溶融が十分行われる。また、そのプラスチックは、固定
された発熱減容開口部と回転しているテーパーローター
の速度差によりすべて減容固化されるので、減容固化さ
れないプラスチックが発熱減容開口内に詰まることもな
い。
【0010】また、減容固化されたプラスチックは、ス
クリュー軸にて連続して送給されてくる後続の廃棄プラ
スチックの推力とテーパーローターの回転により前方に
送られ排出されるので、発熱減容開口部で摩擦熱が上昇
し過ぎて廃棄プラスチックが溶融し過ぎるという異常事
態は免れ、稼働を停止することなく連続して減容処理で
きるのである。また、発熱減容開口部での局部加熱現象
が発生することがないため、有害ガスが発生することが
ない上、発熱減容開口内面の局部摩耗が防止され該開口
部は高寿命となる。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例装置の要部を示す縦
断側面図、図2は図1のAーA線上の端面図、図3は同
上装置の撹拌用突起付きキー形ライナー単体を拡大して
示す斜視図であり、5は撹拌用突起を有するキー形ライ
ナー、6は固定ボルト、7は半円状溝、8は隙間であ
る。
【0012】すなわち、本発明は減容処理容器1の発熱
減容開口1−1の内周面に撹拌用突起5−1を有するキ
ー形ライナー5を図面では4個円周上に等間隔に設け
る。このキー形ライナー5の撹拌用突起5−1は、減容
処理容器1の上流側が径方向に山形に突出し、その突出
部の上流側は傾斜角度がほぼ10〜30度程度の斜面5
−2となし、その反対側は上流側から長手方向に傾斜角
度がほぼ5〜15度の緩やかな勾配の斜面5−3となっ
ている。このキー形ライナー5には、複数個の取付用ボ
ルト孔5−4が穿設され、その取付けに際しては、発熱
減容開口1−1の内周面に撹拌用突起5−1を上流側に
向けて軸方向に配置し、ボルト5−5にて着脱可能に取
付ける。このキー形ライナー5の個数は減容処理装置の
大きさに応じて任意に設定する。半円状溝7は発熱減容
開口1−1の内周面全体に設けられている。
【0013】一方、発熱減容開口1−1内に配されるテ
ーパーローター4は、発熱減容開口1−1内に前記撹拌
用突起付きキー形ライナー5を取付けるため、図1に示
すごとくこのキー形ライナー5の内面形状に合うように
形成する。その際、このローターの外周面と発熱減容開
口1−1の内周面およびキー形ライナー5の内面との間
に所定の隙間(通常2〜3mm)8ができる形状、大き
さのものを用いる。なお、このテーパーローター4には
撹拌効果をより高めるために外周面に必要に応じて適当
厚みの羽(図面省略)を適当な角度をつけて設けてもよ
い。
【0014】上記構造の発熱減容開口を有する減容処理
装置において、減容処理容器1内のスクリュー軸3で圧
送されてきた廃棄プラスチックは、発熱減容開口1−1
部の内周面とテーパーローター4との隙間に送込まれ、
テーパーローターと共に発熱減容開口部内周面に圧接し
ながら回転する。この時、発熱減容開口部の内周面に設
けた複数のキー形ライナー5の撹拌用突起5−1のそぎ
落し作用と発熱減容開口1−1の内周面全体に設けた半
円状溝7の作用により、廃棄プラスチックの撹拌、混練
が促進され、撹拌、混練によりプラスチック相互に摩擦
熱が生じ、さらに撹拌によって発生した熱が他のプラス
チックに伝達し、全体として均一に熱が発生し、この熱
でプラスチックが十分に加熱され軟化されることにより
減容効果、効率が高められるとともに、テーパーロータ
ーとプラスチックの共回りが防止され、発熱減容開口内
面とプラスチックの摩擦が防止されることによって一部
プラスチックの溶け過ぎが防止される。
【0015】このようにして減容固化されたプラスチッ
クは、スクリュー軸にて連続して送給されてくる後続の
廃棄プラスチックの推力とテーパーローターの回転によ
り前方に送られ排出される。
【0016】
【発明の効果】本発明は上記のごとく、発熱減容開口部
内周面に設けた複数の撹拌用突起の作用により、プラス
チックの撹拌、混練が促進され、減容効率が高められる
とともに、局所的な熱の発生防止および、発熱減容開口
部内周面とプラスチック間の摩擦が防止されることによ
って、発熱減容開口部で減容物が溶融し過ぎるという異
常事態が免れる。したがって、本発明装置によれば、有
害ガスの発生が防止されプラスチック減容処理の安全性
が確保されるとともに、発熱減容開口部の摩耗、損傷も
大幅に軽減され、ランニングコストの低減に多大な効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例装置の要部を示す縦断側面図
である。
【図2】図1のAーA線上の端面図である。
【図3】同上装置の撹拌用突起付きキー形ライナー単体
を拡大して示す斜視図である。
【図4】本発明の対象とする従来の廃棄プラスチック減
容装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 減容処理容器 1−1 発熱減容開口 2 駆動モーター 3 スクリュー軸 4 テーパーローター 5 キー形ライナー 5−1 撹拌用突起 6 固定ボルト 7 半円状溝 8 隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 純生 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29B 17/00 B09B 3/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モーター駆動されるスクリュー軸を内蔵
    し、開口端部にテーパー状の発熱減容開口を有する減容
    処理容器と、前記スクリュー軸に接続されて前記発熱減
    容開口部に配したテーパーローターを備え、減容処理容
    器内に送り込まれた廃棄プラスチックをスクリュー軸で
    圧送しながら減容し、発熱減容開口部からテーパーロー
    ターとの摩擦熱により溶融しながら押出す構造の廃棄プ
    ラスチック減容処理装置において、前記テーパー状の発
    熱減容開口部内周面に、撹拌用突起を複数個間隔配置し
    たことを特徴とする廃棄プラスチック減容処理装置。
  2. 【請求項2】 前記撹拌用突起は、減容処理容器の上流
    側が径方向に山形に突出し、かつ上流側から減容開口方
    向に向って緩やかな勾配の斜面を有する形状となしてい
    ることを特徴とする請求項1記載の廃棄プラスチック減
    容処理装置。
  3. 【請求項3】 前記撹拌用突起は、減容処理容器の上流
    側が径方向に山形に突出し、かつ上流側から長手方向に
    緩やかな勾配の斜面を有する形状のキー形ライナーで構
    成することを特徴とする請求項1記載の廃棄プラスチッ
    ク減容処理装置。
  4. 【請求項4】 前記キー形ライナーは、テーパー状の発
    熱減容開口部内周面にねじまたはボルトにて着脱可能に
    取付けることを特徴とする請求項3記載の廃棄プラスチ
    ック減容処理装置。
  5. 【請求項5】 前記発熱減容開口部内周面には、軸線方
    向に形成された断面半円状の多数の溝が前記撹拌用突起
    の部分を除いて円周全体に形成されていることを特徴と
    する請求項1ないし4のいずれか1項記載の廃棄プラス
    チック減容処理装置。
JP30693594A 1994-11-16 1994-11-16 廃棄プラスチック減容処理装置 Expired - Lifetime JP2853587B2 (ja)

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