JP2964399B2 - 古紙再生ペレット、古紙再生ペレット造粒方法、及び古紙再生ペレット造粒装置 - Google Patents

古紙再生ペレット、古紙再生ペレット造粒方法、及び古紙再生ペレット造粒装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、古紙と合成樹脂の
再利用に関し、特に古紙と熱可塑性合成樹脂とから形成
される古紙再生ペレット及びその造粒方法及びその造粒
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】紙の再生利用は主に製紙メーカで実施さ
れており、合成樹脂製の再生原料は古紙を固めるための
バインダーとして使用されている。すなわち、古紙に樹
脂コーティング等を施し、合成樹脂製再生原料の製造技
術を用いることにより古紙再生原料の商品化を可能とし
ている。そして、古紙再生原料を製造する際、合成樹脂
製再生原料の製造技術を用いる関係上、従来では湿式法
が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、湿式法
であると大量の廃水と汚泥とが発生するため、これによ
り水質が汚染されるので環境衛生上問題視されていた。
この廃水は古紙再生原料の製造工程において発生するも
ので湿式法であれば避けることができないものである。
【0004】そこで、本発明者は、上記の問題点を解消
するため、鋭意研究を重ねた結果、廃水及び汚泥が発生
しない乾式法を使用し、これにより古紙再生ペレットを
製造する手法を見出した。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る古紙再生ペ
レットは、古紙の紙粉と、熱可塑性合成樹脂製のペレッ
ト又は粒子とのみからなる原料を一定の割合に混合して
均一に撹拌した後、一定量の原料を水蒸気を除去しなが
ら加熱混練しかつ板状に押出し成形し、得られた板状体
を加圧冷却した後、搬送冷却してペレット状に切断して
形成したものである。特に古紙が51%以上であること
が望ましい。
【0006】また、本発明に係る古紙再生ペレットの造
粒方法は、古紙の紙粉と、熱可塑性合成樹脂製のペレッ
ト又は粒子とのみからなる原料を一定の割合に混合して
均一に撹拌した後、一定量の原料を水蒸気を除去しなが
ら加熱混練しかつ板状に押出し成形し、得られた板状体
を加圧冷却した後、搬送冷却してペレット状に切断して
古紙再生ペレットを造粒するものである。
【0007】さらに、本発明に係る古紙再生ペレット造
粒装置は、古紙の紙粉と、熱可塑性合成樹脂製のペレッ
ト又は粒子とのみからなる原料を一定の割合に混合して
均一に撹拌するための撹拌装置と、前記撹拌装置から供
給された原料を一定の分量で送り出すための定量供給装
置と、前記定量供給装置から送り出された一定量の原料
を水蒸気を除去しながら加熱混練して板状に成形するた
めのものであって、水蒸気除去装置を備え、押出し口が
Tダイの押出し装置と、前記押出し装置から押出し成形
された板状体を圧縮しかつ冷却するための冷却ローラ
と、前記冷却ローラから送り出された板状体を冷却しな
がら搬送するためのメッシュコンベヤと、前記メッシュ
コンベヤから搬送された板状体をペレット状に切断する
ための角ペレット製造装置とからなるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明に係る古紙再生ペレットを
形成する原料として使用する古紙は、化学パルプであっ
ても機械パルプであっても差支えがなく、また紙に合成
樹脂をラミネートしたものでもよく、種々の用途に使用
された古紙を使用することができ、古紙の紙粉とは前記
のような古紙を粉砕してなるものである。また、本発明
に係る古紙再生ペレットを形成する原料として使用する
熱可塑性合成樹脂の代表的なものとしては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルな
どが挙げられる。なお、古紙再生ペレットの成分になる
ものではないが、紙粉と熱可塑性合成樹脂ペレットとを
加熱混練する際に両者の滑りを良くするための骨剤を使
用する場合もある。
【0009】
【実施例】以下に本発明の好適な実施例を図1〜図3に
基いて詳細に説明する。図1は本発明に係る古紙再生ペ
レット造粒装置の系統図であり、図2は前記古紙再生ペ
レット造粒装置の模式図であり、図3は、押出し装置内
における粉粒体の挙動状態を示す概略図である。
【0010】図1〜図3に示すように、貯留タンク(1
0)に収容されている古紙の紙粉と貯留タンク(20)
に収容されている合成樹脂ペレットとを混合した粉粒体
が撹拌装置(30)により撹拌され、紙粉と合成樹脂ペ
レットとが均一に撹拌された粉粒体がダクト(31)を
通じて定量供給装置(40)に供給される。定量供給装
置(40)においては均一に撹拌された粉粒体が一定量
ずつダクト(41)を通じて押出し装置(50)に送り
込まれ、該押出し装置(50)内においてスクリュー5
1により移送されながら、粉粒体が加熱混練される。
【0011】前記押出し装置(50)における加熱混練
作用により、合成樹脂ペレットは合成樹脂溶融物に変化
し、一方、紙粉は、これに水分が含まれているため、加
熱により水蒸気を発しながら、前記合成樹脂溶融物に付
着混練する。
【0012】(60)は真空ポンプよりなる水蒸気除去
装置である。この水蒸気除去装置(60)は、押出し装
置(50)内に発生した水蒸気をダクト(61)を通じ
て吸引し、押出し装置(50)内の圧力を低下させる働
きをするので、紙粉が合成樹脂ペレットと共に押出し装
置(40)内をスムーズに進行するようになる。すなわ
ち、図3に示すように、定量供給装置(40)から押出
し装置(50)へ送り込まれる粉粒体の内、比重の極め
て軽い紙粉は、押出し装置(40)内で浮遊する状態と
なる。そして、領域aの個所の温度は140度あり、こ
の個所で合成樹脂ペレットは溶融し始め、温度が150
度の領域bの個所では80%の合成樹脂ペレットが溶融
する。この領域a及びbの個所において紙粉は、これに
含まれている水蒸気を発しながら、溶融し始めた合成樹
脂ペレットに徐々に付着していき、領域cに達すると合
成樹脂ペレットは100%溶融し、紙粉の大部分は溶融
した合成樹脂ペレットと混練する状態となる。このよう
な合成樹脂ペレットと紙粉との挙動状態がスムーズに進
行するためには、領域a及びbの個所で発生した水蒸気
は、水蒸気除去装置(60)により、押出し装置(5
0)内を図3における左方(押出し口の方向)へ吸引さ
れるように移動させることが必要である。なお、水蒸気
除去装置(40)を設ける個所は、150度のc領域と
160度のd領域の境界付近に設けることが望ましく、
そうすれば、紙粉は全て合成樹脂溶融物に混練し、水蒸
気の排出に伴って紙粉が外部に排出するおそれがない。
【0013】仮に、前記の水蒸気除去装置(60)を使
用せず。図4に示すように単に排気口(60´)を設け
た程度では、紙粉が合成樹脂ペレットと共にスムーズに
進行しなくなる。すなわち、領域a及びbの個所で発生
した水蒸気は、そのうちの約15%が前記排気口(60
´)から排出され、約15%が押出し装置の押出し口か
ら排出されるが、残りの約70%が押出し装置内に滞留
するため、押出し装置内の圧力が高圧になり、これによ
って、水蒸気が紙粉と共に、粉粒体供給口の方向へ逆流
してブリッジ現象が起り、紙粉は押出し装置の入口付近
で停滞し、さらに押出し装置の入口を閉鎖するようにな
るので、粉粒体を定量供給装置から押出し装置へ送り込
むことができなくなる。このようになれば、c領域以降
は、紙粉10%、合成樹脂90%の合成樹脂溶融物が進
行することになり、しかも、この溶融物内には水蒸気が
混入しているので発泡状態となり固形化が困難となる。
したがってこの発泡状態にある合成樹脂溶融物を冷却し
ても脆弱な合成樹脂の板状体しか得られずペレット状に
することができない不良品となる。なお、水蒸気の排出
量を増加させるために前記の排気口(60´)を粉粒体
供給口の近くに設けた場合には、水蒸気の排出に伴って
紙粉も排出されるので、合成樹脂溶融物に含有する紙粉
の量の減少は避けられない。
【0014】以上のことから、前記押出し装置(50)
に水蒸気除去装置(60)を設けたことは本発明におい
て最も重要な点であることは明らかである。
【0015】以上のようにして押出し装置(50)内で
製造される紙粉と合成樹脂溶融物とからなる混練物が、
押出し装置(50)の押出し口に装着されているTダイ
(51)により偏平な板状体(A)になって押出され
る。この板状体(A)は厚みがあり高熱でかつ溶融状態
にあるため、この板状体(A)の切断を容易にするため
に、押出し装置(50)の後に、この板状体(A)を薄
くかつ冷却して固形化する工程が続く。
【0016】(70)は、3本のローラからなる冷却加
圧ローラであり、各ローラの間を前記板状体(A)が通
過する。各ローラには、その内部に冷却水が循環する構
造になっており、冷却水が、冷却機(71)からパイプ
(72)を通じて各ローラに送り込まれる。また、冷却
加圧ローラ(70)の加圧作用により、板状体(A)は
所望の厚みに変形加工される。なお、該冷却加圧ローラ
(70)のみによっては、板状体(A)を固形化するに
足る温度に低下させることができず、この暖温状態にあ
る板状体(B)を冷却メッシュコンベヤ(80)により
搬送することにより、その搬送中に板状体(B)はさら
に冷却されて固形化する。この冷却メッシュコンベヤ
(80)は、板状体(B)の熱が上下に発散されるよう
に、コンベヤ帯がメッシュ状になっている。この冷却メ
ッシュコンベヤ(80)によって板状体(B)が所望の
温度及び固形状態にならない場合は、冷却メッシュコン
ベヤ(80)の上下から冷気を板状体に吹きかけるよう
にしてもよい。
【0017】このようにして冷却され、固形化された板
状体は、角ペレット製造装置(90)により、縦横に細
かく切断され、紙粉と合成樹脂とからなる紙粉再生ペレ
ット(C)が造粒される。
【0018】
【発明の効果】本発明に係る古紙再生ペレット、及びそ
の造粒方法、及びその造粒装置によれば、押出し装置に
おいて水蒸気除去装置を設けたので、その原料となる古
紙の紙粉について、紙粉に流動性を付与するために紙粉
の表面を処理する架橋剤及びコーティング剤等は必要と
しないので、安価でかつ容易に古紙再生ペレットを造粒
することができる。
【0019】また、従来焼却処理されていた紙製のゴミ
や古新聞等の古紙を、射出成形や押出し成形によって複
雑な形状の合成樹脂製品を成形することができる古紙再
生ペレットとして供給することができる。したがって、
従来の合成樹脂のみからなる合成樹脂成形品に代わって
本発明の方法及び装置による古紙を混合した合成樹脂の
成形品を使用することが可能となり、古紙及び合成樹脂
製品の廃棄処理による公害問題を解消することができ
る。また、本発明による古紙再生ペレットの成形品は、
使用後これを回収して破砕し、再度造粒することが可能
なため、再使用によって資源の有効利用になる。
【0020】従来の古紙再生法である湿式法では、大量
の水を処理しなければならないために製造コストが高
く、また汚水や汚泥の処理問題があったが、本発明に係
る古紙再生ペレットの造粒方法及び造粒装置において
は、その製造過程において水を使用しないので製造コス
トが安価となり、かつ、汚水及び汚泥の処理問題も発生
しない。
【0021】本発明に係る古紙再生ペレットにより製造
された成形品を焼却する場合においては、紙粉が含まれ
ているため、焼却時の発熱量が石炭と同程度に低くな
り、焼却炉の寿命を長くする効果がある。
【0022】さらに、本発明の古紙再生ペレットによっ
て成形される包装材や建材は、木製品に代用することが
できることはもとより、該包装材や建材は腐蝕しないな
どの耐久性を向上させる効果がある。これによって、木
材の利用を減少させることができるため、森林の伐採量
が減少し、逆に、古紙の焼却量が減少するため、焼却に
よって発生する炭酸ガスが減少するので、地球温暖化の
防止にもなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る古紙再生ペレット造粒装置の系統
図である。
【図2】前記古紙再生ペレット造粒装置の模式図であ
る。
【図3】押出し装置内における粉粒体の挙動状態を示す
概略図である。
【図4】本発明に係る押出し装置と比較するための押出
し装置内における粉粒体の挙動状態を示す概略図であ
る。
【符号の説明】
30……撹拌装置 40……定量供給装置 50……押出し装置 60……水蒸気除去装置 70……冷却加熱ローラ 80……冷却メッシュコンベヤ 90……角ペレット製造装置

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】古紙の紙粉と、熱可塑性合成樹脂製のペレ
    ット又は粒子とのみからなる原料を一定の割合に混合し
    て均一に撹拌した後、一定量の原料を水蒸気を除去しな
    がら加熱混練しかつ板状に押出し成形し、得られた板状
    体を加圧冷却した後、搬送冷却してペレット状に切断し
    形成したことを特徴とする古紙再生ペレット。
  2. 【請求項2】古紙の含有率が51%以上であることを特
    徴とする請求項1に記載の古紙再生ペレット。
  3. 【請求項3】古紙の紙粉と、熱可塑性合成樹脂製のペレ
    ット又は粒子とのみからなる原料を一定の割合に混合し
    て均一に撹拌した後、一定量の原料を水蒸気を除去しな
    がら加熱混練しかつ板状に押出し成形し、得られた板状
    体を加圧冷却した後、搬送冷却してペレット状に切断す
    ることを特徴とする古紙再生ペレットの造粒方法。
  4. 【請求項4】古紙の紙粉と、熱可塑性合成樹脂製のペレ
    ット又は粒子とのみからなる原料を一定の割合に混合し
    て均一に撹拌するための撹拌装置と、 前記撹拌装置から供給された原料を一定の分量で送り出
    すための定量供給装置と、 前記定量供給装置から送り出された一定量の原料を水蒸
    気を除去しながら加熱混練して板状に成形するためのも
    のであって、水蒸気除去装置を備え、押出し口がTダイ
    の押出し装置と、 前記押出し装置から押出し成形された板状体を圧縮しか
    つ冷却するための冷却ローラと、 前記冷却ローラから送り出された板状体を冷却しながら
    搬送するためのメッシュコンベヤと、 前記メッシュコンベヤから搬送された板状体をペレット
    状に切断するための角ペレット製造装置と、 からなることを特徴とする古紙再生ペレット造粒装置。
JP4016198A 1998-02-23 1998-02-23 古紙再生ペレット、古紙再生ペレット造粒方法、及び古紙再生ペレット造粒装置 Expired - Lifetime JP2964399B2 (ja)

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KR20000063190A (ko) * 2000-05-02 2000-11-06 이주영 폐폴리에틸렌필름과 폐폴리프로필렌필름, 폐지로 구성되는고분자강화조성물 제조방법
JP4527866B2 (ja) * 2000-09-22 2010-08-18 積水化学工業株式会社 熱可塑性樹脂複合材料ペレットの製造方法
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CN103085193B (zh) * 2013-01-29 2015-07-15 孙立志 无水废塑再生方法

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