JP3205908B2 - Ｐｅｔの連続結晶化機構を備えたペレット再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済みペットボ
トル等を破砕してフレ−ク状にしたものを、結晶性のポ
リエチレンテレフタレ−ト（以下、ＰＥＴという）より
成るペレットに再生する装置においてＰＥＴの連続結晶
化に用いる機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術において、分子配列が無定形
（アモルファス）状を呈する非晶性と分子結晶を形成す
る結晶性を共存することを特徴とする分子物性を有する
ＰＥＴは、透明な非晶性ストランドに加工してチップ化
し、得られたチップを非晶性に特有な固有粘度を調整す
るため、晶析などをして後に、高結晶化工程に移行して
結晶化度を高めてペレット状等にし、その後に製品に加
工してきた。即ち図４（Ａ）に示すように、原料ペレッ
トを溶融装置２から押出して得る紐状のストランドを水
中で急冷すると、無定形状のＰＥＴのまま固化する。そ
の固化ストランドをチップ化し、混合・乾燥Ａ工程を経
て分子配列を調整し、結晶化度を向上させるため高結晶
化工程Ｂの加工を行い、得たペレットを加温して寸法調
整など仕上げのための収縮を行い、製品にしている。こ
の製造過程で結晶化度の向上を計る提案（特開平８−２
２５６３７号公報、特開平１０−８１７３９号公報）が
ある。即ち同図（Ｂ）に示すように、混合・乾燥Ａを行
うために不活性ガスを注入しながら、バッチ運転の流動
回転ベッド１０をストランドチップｄの晶析装置として
用いて駆動し、結晶化度を高めたペレットをミキサ−１
１で混合処理した後に、あるいはストランドチップｄを
加温操作２０により固有粘度調整をした後に、延伸操作
Ｂして結晶化を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＰＥＴの結晶化度の高
低は、樹脂の加工性に大きく係わるので、ＰＥＴ加工業
者は、非晶性のものより結晶性のものの需要が多い。従
って使用済みＰＥＴ製品を再生化する場合でも、結晶性
ＰＥＴ再生ペレットの市場価値は高い。しかしながら無
定形状ストランドやチップ成形段階で再生ペレットを商
品として出荷するには、ストランドの結晶化度が低いと
その保有粘性が切断を不均一にするので、必要なペレッ
トの成形均一性が得られないなどの理由から、また製品
製造加工で行う上記した高結晶化工程Ｂを、使用済みや
成形屑などのＰＥＴを再生化するために用いるには、コ
スト高になるために採用出来ない。そこで、本発明者は
徐冷によって結晶性樹脂が得られる公知の方法によっ
て、様々な徐冷手段を試行した。しかし外見上、結晶化
度向上が見られても、不完全に徐冷が行われた場合に
は、ストランドを切断した後に、ストランドの保有粘度
によっては成形ペレットが隣接ペレットに付着する現象
を避けることができず、その場合には団塊となって所望
のペレットを生産できなかった。

【０００４】本発明は、上記した問題点に鑑み開発した
もので、ペットボトルやＰＥＴフィルム等の使用済みＰ
ＥＴ製品や成形屑を破砕したフレ−クを原料として、溶
融工程から連続的に結晶性ストランドに加工し、製品均
一性を有する再生ペレットの製品を製造するＰＥＴの連
続結晶化機構を備えたペレット再生装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るＰＥＴの連
続結晶化機構を備えたペレット再生装置は、ＰＥＴ製品
の乾燥フレ−クを溶融して押し出す溶融装置、又はＰＥ
Ｔの未乾燥フレ−クを受け入れ、装置中間に空気抜き用
ベント口を設けて溶融して押し出すベント口付き溶融装
置と、該溶融装置が押し出すストランドを連続して冷却
する徐冷装置と、冷却により透明色が変わって結晶性乳
白色化するストランドの到達位置にペレット成形を行う
ペレタイザ装置とを配設し、上記徐冷装置は、送風機
と、ストランドを移送するメッシュコンベアと、該メッ
シュコンベアの両側縁に付設する一対の遮風板と、メッ
シュベルトに付設して、走行するストランドの裏側に送
風気流が回り込めるように配置する風反射板と、あるい
は加える複数走行する各ストランドを区分する仕切板と
によって構成するものである。するものである。

【０００６】

【作用】以上のように構成した本発明の、再生用ＰＥＴ
フレ−クを溶融して再生ペレット化するＰＥＴの連続結
晶化機構を備えたペレット再生装置は、溶融過程を経て
押し出されたストランドを、その全長に亘って全外周均
等に空冷することによって、好ましい徐冷作用を発揮す
るので、結晶性ストランドが連続生成できる。従ってそ
の結晶化したＰＥＴのストランドをペレット成形するの
で、再生ペレットが隣接ペレットとの間で付着や融着を
起こして団塊状になることもない。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＰＥＴの連続
結晶化機構を備えたペレット再生装置を図によって説明
する。ここに、図１は、本発明装置を説明するもので、
（Ａ）は、本装置全体の構成を示すブロック図、（Ｂ）
は連続結晶化機構を備えた徐冷装置を示す側面図、図２
は、本発明の徐冷装置の実施例を示す、図１（Ｂ）のＡ
−Ａ′矢視図、図３は、同じく徐冷装置を構成する付帯
機構を説明するもので、（Ａ）はその１実施例を示す部
分側断面図、（Ｂ）は他の１実施例を示す部分側断面
図、（Ｃ）はその他の１実施例を示す部分側断面図であ
る。

【０００８】図１（Ａ）において、１は、使用済みのペ
ットボトルを破砕し、乾燥して得た乾燥フレ−クａを受
け入れて加熱溶融する溶融装置２、あるいは同じく破砕
して未乾燥のフレ−クｂを受け入れて加熱溶融し、その
溶融過程に未乾燥フレ−クｂが乾燥して発生する揮発性
未乾燥成分をベント口３ａから気散する機構を有する溶
融装置３と、溶融装置２または３が押し出す紐状のスト
ランドを冷却する徐冷装置４と、徐冷済みのストランド
をペレット成形するペレタイザ装置９とを設けた連続結
晶化機構を備えたペレット再生装置である。同図（Ｂ）
に示すように、徐冷装置４は、溶融装置２または３と、
ガイドロ−ラ９ａ、ピンチロ−ラ９ｂと回転刃９１を設
けたペレタイザ装置９との間に配置してストランドｃを
移送するメッシュコンベア５と、該コンベア上側のメッ
シュベルト５ａの下方に配設する風反射板６と、該上側
メッシュベルトの上方側面に配設する一対の遮風板７
と、該遮風板の上方に配設する適宜数の送風機４ａと、
結晶性乳白色化が完了するストランドｃの到達位置であ
ってメッシュコンベア５の出口側端部に配置するガイド
ロ−ラ４ｂとを設けて構成している。

【０００９】

【実施例】本発明の、ＰＥＴの連続結晶化機構を備えた
ペレット再生装置の実施例を説明する。図２に示すよう
に、メッシュコンベア５の上方には、ストランドｃを挟
む位置に二枚一対の遮風板７が、内部に吹き込まれる徐
冷空気の側方散逸を遮るように該メッシュコンベア取付
枠に固定した連結枠７ａに垂設している。該徐冷空気
は、ケ−ス４ｃに固定し、該連結枠の上方に配置する送
風機４ａから、その直下に吹き出される。メッシュコン
ベア５の上側には、上側走行のメッシュベルト５ａの下
方直近に沿って、網状に形成して貫通する開口面を有す
る該メッシュベルトの走行長さと幅にほぼ対応する大き
さの風反射板６を固設する。ストランドｃを複数押し出
す場合は、隣接する該ストランド相互が接触しないよう
に、両ストランド中間位置に仕切板８を連結枠７ａに垂
設して配置する。

【００１０】該風反射板は、図３（Ａ）に示すように、
矢印方向に走行するメッシュベルト５ａに密着して配設
する場合でも、該メッシュベルトとの間に移動する空隙
６ａを形成する実施例を示す。メッシュコンベア５を強
く帳設出来る場合や、その全長が短くて済む場合などで
は、同図（Ｂ）に示すように、メッシュベルト５ａに密
着しない充分な広さを有する空隙６ａを形成する。ある
いは同図（Ｃ）に示すように、メッシュコンベア５全長
が長い場合には、メッシュベルト５ａに接触する上側表
面に滑性を持たせ、該メッシュベルト幅に対応し、適切
な高さを有する大きさのスペ−サ６ｂを別途形成したも
のを風反射板６のメッシュベルト側板面に固設する。そ
してスペ−サ６ｂ上にメッシュベルト５ａを走行させ
る。

【００１１】このように構成した本発明の、ＰＥＴの連
続結晶化機構を備えたペレット再生装置は、次のように
動作する。溶融装置２又は３より押し出されるストラン
ドｃは、充分に乾燥し、かつ透明色を有する無定形状で
形成される。その際、押し出されることによって分子配
列調整が行われ、周囲から取り入れる徐冷空気が直接、
上方から該ストランドに吹き付ける。このときメッシュ
コンベア５のメッシュベルト５ａの走行速度は、押し出
される該ストランドの成形速度と同期させている。徐冷
空気は、該メッシュベルトの開口部分から裏側にまわ
り、風反射板６に当たって、ストランドｃの下側部分全
体にも接触、除熱する。結果的にストランドｃは、メッ
シュベルト５ａ上に静置され、静置期間中、その全外周
が均等に徐冷空気により冷却される。その結果、該スト
ランドは、その内部中央部分からミセル（微細結晶）が
凝集して分子結晶が生成し、その物理化学的作用力によ
って中央部分から外方へ結晶配列が拡大する。押し出さ
れた当初のストランドｃは、外表壁面に粘着性を有して
メッシュベルト５ａに付着し易いが、乳白色化が完了す
る位置の該ストランドの外表面壁は、粘着性を失って該
メッシュベルトと剥離状態に変化すると共に、切断に好
適な硬化性を確保するので、充分な結晶化がなされたペ
レット成形切断が連続して可能になる。

【００１２】

【発明の効果】本発明の、ＰＥＴの連続結晶化機構を備
えたペレット再生装置によれば、充分乾燥して連続して
押し出したストランドを静置しながら全外周面均等に徐
冷可能の送風による結晶化操作を行い、乳白化終了位置
でペレット成形を行ったので、常温において最小工程で
連続した結晶性ＰＥＴの再生ペレットが得られると共
に、使用済みＰＥＴの再生に当たって低コストを保持
し、高価値に変える経済性を計ることができ、本発明は
ＰＥＴ再生技術の向上に著しく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＰＥＴの連続結晶化機構を備えたペレ
ット再生装置を説明するもので、（Ａ）は本装置全体の
構成を示すブロック図、（Ｂ）は連続結晶化機構を備え
た徐冷装置を示す側面図である。

【図２】本発明の徐冷装置の実施例を示す、図１（Ｂ）
のＡ−Ａ′矢視図である。

【図３】同じく徐冷装置を構成する付帯機構を説明する
もので、（Ａ）はその１実施例を示す部分側断面図、
（Ｂ）は他の１実施例を示す部分側断面図、（Ｃ）はそ
の他の１実施例を示す部分側断面図である。

【図４】ＰＥＴの冷却・結晶化に係る従来技術を説明す
るもので、（Ａ）はその加工全体を示すブロック図、
（Ｂ）は冷却・結晶化に係る加工部分を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 連続結晶化機構を備えたペレット再生装置 ２ 溶融装置 ３ ベント口付き溶融装置 ３ａ 空気抜き用ベント口 ４ 徐冷装置 ４ａ 送風機 ４ｂ、９ａ ガイドロ−ラ ４ｃ ケ−ス ５ メッシュコンベア ５ａ メッシュベルト ６ 風反射板 ６ａ 空隙 ６ｂ スペーサ ７ 遮風板 ７ａ 連結枠 ８ 仕切板 ９ ペレタイザ装置 ９ｂ ピンチロ−ラ １０ 流動回転ベッド １１ ミキサ− ２０ （非晶性）チップ加温操作 ９１ 回転刃 ａ ＰＥＴの乾燥フレ−ク ｂ ＰＥＴの未乾燥フレ−ク ｃ ストランド ｄ ストランドチップ Ａ 混合・乾燥工程 Ｂ 高結晶化工程

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−179508（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−63938（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−129245（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−198642（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−84568（ＪＰ，Ｕ) 登録実用新案3036243（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29B 9/00 - 9/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエチレンテレフタレート製品等の乾燥
   フレ−ク（ａ）を溶融して押し出す溶融装置（２）、又
   はポリエチレンテレフタレート製品等の未乾燥フレ−ク
   （ｂ）を受け入れ、装置中間に空気抜き用ベント口（３
   ａ）を設けて溶融して押し出すベント口付き溶融装置
   （３）と、該溶融装置が押し出すストランド（ｃ）を連
   続して冷却する徐冷装置（４）と、冷却により結晶性乳
   白色化するストランド（ｃ）の到達位置にペレット成形
   を行うペレタイザ装置（９）とを配設し、徐冷装置
   （４）は、送風機（４ａ）と、ストランド（ｃ）を移送
   するメッシュコンベア（５）と、該メッシュコンベアの
   両側縁に付設する一対の遮風板（７）と、メッシュベル
   ト（５ａ）に付設して、走行するストランド（ｃ）の裏
   側に送風気流が回り込めるように配置する風反射板
   （６）と、あるいは加える複数走行する各ストランド
   （ｃ）を区分する仕切板（８）とによって構成すること
   を特徴とするＰＥＴの連続結晶化機構を備えたペレット
   再生装置。