JP3623953B2 - 廃プラスチックの溶融自重流し込み成型による再生品製造方法及び再生品製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、２種以上の廃プラスチックを溶融して流し込み成型する技術に関する。すなわち、種々の廃プラスチックの中で、廃棄物ならではの汚れた物や色物、印刷物、付着物がある物等を問わず、それらを破砕し、熱可塑性の樹脂の大半を混合して加熱溶融した上で、流し込み成型法により再生品を製造する技術に関する。また、その溶融流し込み技術に伴う装置並びに方法、一連の再生品製造プラントと各設備を提案する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の廃棄物の中で、食料品の生ごみは堆肥化や埋め立てても自然界に戻るが、廃プラスチックは、埋め立てても自然界に戻ることはなく、焼却では、高カロリーのため、温度上昇による地球温暖化の元となり、さらにダイオキシンなどの有害ガスが発生するので、廃棄物の中で最も処分が厄介である。
【０００３】
国際的経済発展の中で、プラスチック製品は、石油のナフサを原料として安価に製造できると共に、大量生産が容易なことから、使い捨てでもよい製品となっているが、埋め立て処分場の処理能力は、重量でなく容積に左右されるので、廃棄物処分場の延命に最大の障害となっている。
【０００４】
わが国でも、容器包装リサイクル法が施行されて、リサイクルが推進されているが、それ以外でも、汚れた廃プラスチックはリサイクル不可能であるのが現状と断言できる。この日本全国のリサイクル技術で、産業廃棄物の最終埋め立て処分場の延命化や一般廃棄物の埋め立て場の延命化は、リサイクル技術と実効性が未熟なためにトラブルが全国に蔓延することを、環境保全の立場から危惧している。
【０００５】
ところで、現状では、廃プラスチックをリサイクルするには、各材質ごとに、しかも各色ごとに分別して、各材質ごとに、あるいは色ごとに粉砕して繊維製品その他の再生品の原料にしたり、各材質ごとに射出成型したりする技術が実用化されている程度である。ところが、実際には、廃プラスチックは、汚損したりしている場合が多いため、粉砕に先立って洗浄する必要があり、人件費もかかる。
【０００６】
このように、従来の廃プラスチックのリサイクル技術は、単一種類の樹脂に限られているので、分別作業が不可欠であり、しかも汚損品や印刷品、異物付着品もリサイクル出来ない物として分別され、廃棄物の大半は埋め立て処分されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記のように、廃棄物というのは汚れた物、印刷された物、異物が付着した物等、新しく製造された状態でない物がほとんどであって、これらをいかに低コストでリサイクル出来るかが問われることから、リサイクル品は普及に至っていない。これがマテリアル・リサイクルの現状であり、リサイクルを困難にしている。この問題が解決できない限り、埋め立てと焼却並びに不法投棄は解決されず、環境保全は困難である。
【０００８】
又、従来のリサイクル技術は、再生品の完成迄に、破砕業者やペレット及びインゴット業者を中間業者として、それぞれの処理費と運搬費が費やされた上でリサイクル品となっており、新しく製造される商品の数倍の価格で販売されることから、ほとんどが売り難い商品となっている。
【０００９】
また、廃プラスチックの汚れ等を問わず、多くの量を使用する流し込み成型が可能なマテリアル・リサイクル技術も確立されていない。
【００１０】
本発明の技術的課題は、このような問題に着目し、廃プラスチックを一々分別したりする必要がなく、しかも汚損物や印刷物、異物の付着物などでもそのまま溶融して流し込み成型し、廉価に再生品化できる技術を実現することにある。これを可能にするには、再生品製造設備も簡易で廉価に実現できることが必要である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の技術的課題は次のような手段によって解決される。請求項１は、２種以上の熱可塑性廃プラスチックのそれぞれが溶融室で混合されている状態で加熱溶融してなる飴状の高粘性の溶融樹脂を自重で金型中に流し込んでから溶融樹脂の上面にダイレクトに衝撃を加えて加圧したり、圧縮叩き込みし、かつ上面に押さえ金型を被せて強制加圧下で水冷し、離型後の製品をさらに水冷することを特徴とする廃プラスチック再生品の製造方法である。このように、汚れた物や色物、印刷物などが混在していることもあり得る２種以上の熱可塑性廃プラスチックが溶融室で混合されている状態で加熱溶融することによって飴状の高粘性の溶融樹脂とするため、原料を分別する必要がなく、殆どの廃プラスチックをリサイクル可能となる。
【００１２】
さらに、金型中に流し込んでから溶融樹脂の上面にダイレクトに衝撃を加えて加圧したり、圧縮叩き込みするため、流し込まれた溶融樹脂中に気泡が残って巣になったりする問題が解消され、かつ溶融樹脂が金型の隅々まで行き届く。さらに、溶融樹脂の上面に押さえ金型を被せて強制加圧下で水冷するので、熱収縮時に発生する気泡や余分な溶融物が圧力により排出され、２種以上の高粘性溶融廃プラスチックの流し込み成型として有効である。また、離型後の製品をさらに水冷するため、溶融樹脂の中心付近が常温以下になるまで強制冷却される。以上の一連の工程により、気泡による巣や空洞、割れ、引けなどがなく、コンクリートよりも破壊強度に勝る、均一な再生品が得られる。
【００１３】
請求項２は、金型中に自然に流れ込んでできる模様が残る程度に攪拌してから、金型中に自重で流し込んで成型することを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチック再生品の製造方法である。このように、２種以上の熱可塑性廃プラスチックの高粘性の溶融樹脂が自然に流れてできる模様が残る程度に攪拌してから、金型に自重で流し込んで成型する方法によると、土木建築用や造園用の再生品、その他の再生品において、様々な模様に富んだ廃プラスチック再生品を容易に製造できる。しかも、模様は自然にできるので、２度と同じ模様の製品は発生せず、商品価値が高まり、デザイン的にも消費者に好まれる。
【００１４】
請求項３は、着色剤の入った廃プラスチックを含む２種以上を一緒に溶融して、模様が残らない程度まで貯留加温吐出装置内で均一かつ充分に攪拌してから、金型中に自重で流し込んで成型することを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチック再生品の製造方法である。このように、請求項２の場合とは異なり、着色剤の入った廃プラスチックを含む２種以上を一緒に溶融して、模様が残らない程度まで均一かつ充分に攪拌してから、金型に自重で流し込んで成型する製法によると、請求項２の場合とは違って、模様の無い均一の色の再生品を製造することができる。したがって、本発明による溶融廃プラスチックの自重流し込み成型法によると、各種の用途に適した、種々の廃プラスチック再生品を実現できる。
【００１５】
請求項４は、溶融機中の水平方向のスクリューで溶融樹脂を押し出して貯留加温吐出装置中に押し込む構造を用い、２種以上の廃プラスチックが溶融機で溶融されたら、前記スクリューで混練しながら貯留加温吐出装置に圧送して２００〜２６０℃で保温貯留してから、前記貯留加温吐出装置の底部に設けたスライド式シャッターを開き、溶融樹脂を自然落下させて金型中に供給することを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの溶融流し込み成型による再生品製造方法である。
【００１６】
このように、溶融機中の水平方向のスクリューで溶融樹脂を押し出して貯留加温吐出装置中に押し込む構造を用い、２種以上の廃プラスチックが溶融機で溶融されたら、前記スクリューで混練しながら貯留加温吐出装置に圧送して２００〜２６０℃で保温貯留しておき、成型に必要な所要量の樹脂が溜まってから、前記貯留加温吐出装置 の底部に設けたスライド式シャッターを開き、溶融樹脂を自然落下させて金型に供給する製法を採っているため、前記のように、飴状の高粘性の溶融樹脂であるにもかかわらず、確実に貯留加温吐出装置に圧送して加温状態で溜めておくことができ、また所要量溜まったら、貯留加温吐出装置底部のスライド式シャッターを開くだけで、高粘性の溶融樹脂を真下の金型に自然落下させるだけで確実に供給できる。
【００１７】
請求項５は、２種以上の廃プラスチックを混合した状態で溶融機中で一緒に溶融させる工程と、入口と出口を有するトンネル状の加温室の中で金型を予め加熱する工程と、加温工程で加温しておいた金型に溶融樹脂を自重で流し込んで成型する工程と、溶融樹脂が流し込まれた状態の金型と該金型中の溶融樹脂を強制冷却する工程と、前記の冷却工程の後に、離型して製品だけを水冷する工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの溶融流し込み成型並びに加圧水冷による再生品製造方法である。
【００１８】
このように、入口と出口を有するトンネル状の加温室の中で予め加熱しておいた金型に溶融樹脂を自重で流し込んで成型するため、２種以上の廃プラスチックを混合して溶融した高粘性の溶融樹脂でも円滑に成型できる。また、溶融樹脂を自重で流し込んだ状態の金型と溶融樹脂を強制冷却するため、冷却時間の短縮により再生品の製造サイクルを短縮して、量産できる。さらに、離型後の製品だけを水冷するので、溶融樹脂の中心付近が常温以下になるまで強制冷却される。
【００１９】
請求項６は、金型中に流し込んだ廃プラスチックの溶融樹脂の上に被せる押さえ金型を有していて、この押さえ金型は、溶融樹脂の上面を押し下げ可能なように下降可能になっており、前記の押さえ金型を取り外した状態の金型中に溶融樹脂を自重で流し込んで衝撃力で該溶融樹脂中を突き固めてから、その上に再度溶融樹脂を流し込んで注ぎ足して、溶融樹脂を加圧する操作を行ない、最後に前記の押さえ金型を被せて加圧手段で押しつけることを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの溶融流し込み成型方法である。
【００２０】
このように、自重で流し込んだ金型中の溶融樹脂を衝撃力で突き固めるので、溶融樹脂中の気泡を抜くことができると共に、金型中の隅々まで溶融樹脂を押し込むことができる。また、溶融樹脂が次第に冷却して容積が漸減するため、押さえ金型が徐々に押し下げられて下降するが、収縮時に発生する気泡や余分な溶融物も、押さえ金型の押し下げによって排出されるので、２種以上の廃プラスチックの溶融樹脂の流し込み成型方法として最適である。したがって、飴状の高粘性の溶融樹脂であるにもかかわらず、巣や引けの少ない、堅牢で高品質の再生品を製造することが可能となり、また大型の製品や形状が複雑な製品でも円滑に成型できる。
【００２１】
請求項７は、溶融樹脂が自重で流し込まれた金型と該金型中の溶融樹脂を一緒に冷却水の散水又はプール浸漬した状態で、金型の押さえ金型に上部から圧力をかけることにより一次加圧・冷却工程を終了してから、金型の離型を行ない、その後、離型した成型製品のみを再び冷却水に漬け込んで、さらに冷却することを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの溶融流し込み成型品の離型方法である。
【００２２】
このように、溶融樹脂が自重で流し込まれた金型と該金型中の溶融樹脂を一緒に冷却水の散水又はプール浸漬するだけでなく、金型の押さえ金型に上部から圧力をかけて冷却水中に押し込む手法を採っているので、溶融樹脂と金型の全体を一緒に、しかも溶融樹脂製品の芯部まで効果的に強制冷却できる。その結果、再生成型品に巣や引けが発生せず、割れも防止できる。また、金型が小型の場合や薄肉の成型品の場合は、シャワーで冷却水を散水して冷却することもでき、この場合は冷却設備を簡易化できると共に、作業も簡便化される。
【００２３】
こうして、一次加圧・冷却工程を終了し、樹脂製品が充分に収縮してから、金型離型を行なうので、円滑に離型できる。また、離型した後の成型製品のみを再び冷却水に漬け込んでさらに冷却するので、溶融樹脂の中心付近が常温以下になるまで強制冷却されると共に、短時間に強制冷却でき、大量生産に適している。
【００２４】
請求項８は、溶融状態の樹脂を自重で流し込んで成型するための金型 を予め加温する装置であって、加温室は、金型の入口と出口を有し、しかも上壁と底壁と左右の側壁とでトンネル状に囲まれており、各壁部に中空層を形成できるように二重構造にしてあり、廃プラスチックを溶融させるために使用した後の廃ガスを無公害化燃焼装置に供給して燃焼させた後に排出される熱風を導くダクトを前記壁部の中空層に接続してなることを特徴とする廃プラスチックの溶融流し込み金型の加温装置である。
【００２５】
このように、廃プラスチックを溶融させるために使用した後の廃ガスを無公害化燃焼装置に供給して燃焼させた後に排出される熱風を加温庫に導くため、溶融装置から排出される廃熱を有効利用して金型を加温でき、コスト高となるのを防げる。また、加温室を囲む壁部中に形成した中空層に前記の熱風をダクトで導入して、加温室中に送入してある金型を間接的に加温する構造にしてあるので、作業者が直接熱風を受けることがなく、安全であり、しかも作業環境の悪化を防止できる。さらに、加温室は、金型の入口と出口を有し、しかも上壁と底壁と左右の側壁とでトンネル状に囲まれているので、金型を入口から送入して、加温されたら出口から溶融樹脂の供給部に送り出すことができ、迅速に溶融部に供給して、金型が冷却するのを防止できると共に、作業を円滑に遂行でき、量産に適している。
【００２６】
請求項９は、予め金型を加温する加温庫と、溶融樹脂を金型に自重で流し込んで成型する手段と、金型を強制冷却する手段とにわたって、２本の型鋼材を平行に配置したレールを形成して、金型を載置した台車又は車輪付き金型を走行させる構造とし、溶融樹脂を金型に自重で流し込んで成型する手段においては、溶融樹脂吐出部に対し上下動するテーブルに、金型を載置した台車又は車輪付き金型が走行するレールを設置した構造としたこと、を特徴とする廃プラスチックの溶融流し込み成型による再生品製造装置である。
【００２７】
このように、２本の既製品の型鋼材を平行に配置してレールを形成し、金型を載置した台車又は車輪付き金型を走行させる構造としたため、ローラーコンベアやチェーンコンベアなどのように、熱変形を受けることもなく、耐熱構造で大荷重にも耐えられる搬送機構を安価に実現できる。したがって、型鋼レール上で、台車上の金型又は車輪付き金型中の溶融樹脂にノッカー等で衝撃力を加えたりしても、強度上何ら問題はない。
【００２８】
また、溶融樹脂を金型に自重で流し込んで成型する手段においては、溶融樹脂吐出部に対し上下動するテーブルに、金型を載置した台車又は車輪付き金型が走行するレールを設置した構造としたので、溶融樹脂の吐出部と金型との間隔を常に一定にできる。その結果、金型の高さやサイズなどにかかわらず常に、充分に溶融した状態の樹脂を金型中に自重で供給して、円滑に成型できる。同じ金型を用いる製品をまとめて製造するので、高さやサイズの異なる金型に変更するときのみ、レールを上下させればよく、頻繁に上下させる必要はない。また、金型を載置した台車又は車輪付き金型をレール上で左右方向に走行移動させるだけで、金型中における左右方向の溶融樹脂落下位置を自由に選択できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に本発明による廃プラスチックの溶融自重流し込み成型による再生品製造技術と廃プラスチック再生品が実際上どのように具体化されるか実施形態を説明する。図１、図２は、本発明による製造ラインの全容であり、図１は平面図、図２は正面図である。
【００３０】
２本の型鋼材１、２を平行に配置してなるレールが左右方向に敷設してあり、その左端側に加温庫３が、中間に溶融機４と貯留加温吐出装置５と上下動テーブル６が、また右端側に一次冷却プール７と二次冷却プール８とを配設してある。
【００３１】
いま、金型を載せた台車をレール左端から加温庫３中に送り込むと、加温庫３中で金型が加温され、充分に加温されると台車は上下動テーブル６の上に移送される。そして、溶融機４中で加熱溶融された樹脂が、貯留加温吐出装置５に一旦溜められてから、上下動テーブル６上の台車上の金型中に自重で流し込まれる。このとき、ノッカー支持装置９に支持されているノッカー５０を駆動して、金型中の溶融樹脂を上面から加圧したり圧縮叩き込みすることによって、溶融樹脂中の気泡が除去される。
【００３２】
こうして溶融樹脂の自重による流し込み成型が終わると、台車は右端側の一次冷却プール７側に移送され、溶融樹脂が充填された金型がウインチなどで吊り上げられて、一次冷却プール７中に投入される。そして、冷却水プール７に漬け込んだ状態で、金型の押さえ金型に上部から加圧装置１３で圧力をかけることにより冷却水中に押し込んで一次加圧・冷却工程を終了してから、脱型テーブル１１上で金型を離型する。そして、離型した後の成型製品のみを、次の二次冷却プール８に移送して再び冷却水に漬け込んで、充分に冷却することによって、再生品の製造が完了し、製品搬出コンベア１２で搬出される。
【００３３】
一次冷却プール７には、チラー装置１４から冷却水が配管Ｐ１で供給される。そして、配管Ｐ２で二次冷却プール８に送られ、配管Ｐ３でチラー装置１４に戻り、再度冷却される、という循環動作をする。
【００３４】
溶融機ステージ１５上の溶融機４には、原料投入口１６から、２種以上の廃プラスチックが投入され、灯油バーナ等で加熱溶融される。溶融された樹脂は、スクリュー３４で貯留加温吐出装置５に送られ、ヒータによる加熱状態で溜められてから、上下動テーブル６上の台車上の金型に自重で流し込まれる。なお、上下動テーブル６は、上下駆動装置１７で上下動される。
【００３５】
溶融機４において原料樹脂を溶融した後の廃棄ガスは、排気ダクト１８によって、ステージ１９上の無公害化燃焼装置２０に送られて、最高温度８００℃で完全燃焼され、排ガス、排煙、排脱臭処理される。こうして、無公害化された廃ガスの一部は、排気ダクト２１で大気中に廃棄され、他の一部すなわち温風は、ダクト２２を経由して、加温庫３に供給される。そして、加温庫３の内部を間接的に加温した後、反対側の排気ダクト２３で大気中に放出される。
【００３６】
なお、型鋼材１、２からなるレールは、固定式のレール脚Ｌ２…で支持されており、前記の上下動テーブル６と共に上下動するレール部分は、可動式のレール脚Ｌ１…で支持されている。
【００３７】
次に、図３、図４において、加温庫３の詳細を説明する。図３は、レール１、２と平行方向の縦断面図（Ｂ−Ｂ断面図）、図４はレールと直角方向（Ａ−Ａ方向）の縦断面図である。
【００３８】
加温庫３は、図４のような断面四角状のトンネル状をしており、その内部に、型鋼材１、２を平行に配置して、レールを形成してある。すなわち、構造用鋼材チャンネルであるＣ型鋼１、２を上向きに配置してあるが、Ｈ型鋼やＬ型鋼などを利用することもできる。
【００３９】
台車２４は金型ｍの搬送用であり、例えば戸車状の車輪２５を介して前記の型鋼１、２上に走行可能に載置してある。図４では、それぞれの型鋼１、２に車輪２５を１個ずつ配置してあるが、重量物を製造する場合は、図５のように、４個の車輪２５で支持してもよい。
【００４０】
加温庫３は、入口７と出口ｏを除いて、トンネル状に囲まれている。すなわち、図４のように、上壁と左右の側壁と底壁とで囲まれている。ただし、それぞれの壁部は、魔法瓶のような中空層２６を有している。すなわち、内周鋼板２７と外周鋼板２８との二重構造にして、間に空間２６を形成してある。そして、内周鋼板２７と外周鋼板２８とは、熱風の円滑な流れを妨げない向きにしたリブで連結補強してあり、外周鋼板２８の外面には断熱材２９を被せてある。前記の型鋼１、２からなるレールは、底壁側の内周鋼板２７の内面に敷設してある。
【００４１】
中空層２６の出口ｏ寄りの底壁に、無公害化燃焼装置２０からのダクト２２を接続してあり、反対側すなわち入口ｉ側の天井壁に、耐熱ブロアー付きの排気ダクト２３を接続し、大気に開放してある。したがって、無公害化燃焼装置２０から送られた廃ガスすなわち熱風が中空層２６中に充満することによって、加温庫３の内部３ｉが加熱され、内部の台車２４上の金型ｍが間接的に加温される。加温後の廃ガスは、ダクト２３で大気中に放出される。
【００４２】
すなわち、図１、図２の排気ダクト２２に耐熱ブロアーを設けることで、排気ダクト２１からの排気熱最高温度５００℃の熱風が加温庫３の中空層２６内に流れ込み、中空層２６内は廃熱で常時３００℃以上に維持され、加温庫３内は常時２００℃以上に加温される。こうして、加温庫３内の金型ｍは間接的に加温されるが、約１０分程度の時間で、金型ｍは１００℃以上に加温される。このように、加温庫３の内部は間接的に加熱されるので、作業者が熱風を浴びることはなく、作業環境が悪化する恐れはない。
【００４３】
加温庫３の入口ｉを閉じる断熱材付きの鋼板扉３０の上端にローラ３１が付いており、加温庫天井壁の端部に固定したガイドレール３２に吊り下げ支持してあるので、扉３０を左右にスライドして開けて、型鋼レール１、２上に台車をセットし、金型を載せて、加温庫３中に送り込んでから、扉３０をスライドして入口ｉを閉鎖する。
【００４４】
加温庫３の出口ｏもスライド式の扉で閉じてもよいが、図示例では断熱式の耐熱ゴムカーテン３３を暖簾状に吊り下げてあり、特別の開閉操作を要しない。したがって、加温庫３中に複数台の台車２４を入れておき、先頭の台車２４上の金型が充分に加熱された時点で、前記のようにして加温庫３の入口ｉの手前で型鋼レール１、２上に台車２４をセットして、新たな台車を入口ｉから押し込むことによって、先頭の台車がゴムカーテン３３を押し退けて、加温庫３から出て行く。
【００４５】
図示例では加温庫３中に４台の台車２４を収容して、同時に複数の金型を加熱しており、先頭の台車の金型が充分に加熱された頃に、後続の台車で加温庫から押し出す。あるいは、各台車２４…間を着脱式のリングなどで連結する構造とし、上下動テーブル６側からウインチで引っ張り出すこともできる。なお、出入り口の開閉構造は、図示例に限定されない。
【００４６】
このように、加温庫３内は、無公害化燃焼装置２０からの廃棄熱を利用しているので、専用のボイラーや燃料を必要としない。また、この廃棄熱は３００℃から５００℃の温度を持っているので、その燃焼装置２０の排気ダクトから分岐させて金型加温に利用しても、充分に加熱できる。２００℃前後まで金型を加温するが、前記のように作業者に熱風が当たらないような構造にしてある。
【００４７】
この方式において最大の課題は、常時２００℃前後の加温室３ｉ中にある金型搬送ラインである。ローラやチェーン方式は高熱のため特殊となり、再生品製造ラインにおける付帯設備としては、余りにも高額となる。そこで、金型加温庫内３ｉも、構造用鋼材チャンネルを台車走行用のレールとすることによって、後続の台車２４で押し出したり、上下動テーブル６側からウインチで引っ張り出すことで、大幅な設備費削減を実現した。
【００４８】
図５、図６は、図１、図２における廃プラスチックの溶融機４と貯留加温吐出装置５と上下動テーブル６の近傍を示す図である。図５は、図１のＣ−Ｃ断面図であり、溶融機ステージ１５上の溶融機４の溶融室４ｉ内の底部には、型鋼製レール１、２と直角方向のスクリュー３４を内蔵しており、このスクリュー３４の手前に、貯留加温吐出装置５を有している。
【００４９】
図６は、この貯留加温吐出装置５側から見た正面図（外面の断熱材３８のみ断面図で表現してある）であり、溶融機４の側部に廃プラスチックの投入口３５を有している。図７は、溶融機４の縦断面図、すなわち図５におけるＤ−Ｄ断面図であり、溶融室４ｉの底部にスクリュー３４を内蔵している。
【００５０】
灯油ボイラー３６から供給された燃焼ガスは、矢印ａ１のように、溶融室４ｉの底部の下側に流れ込んで、溶融室４ｉ内を下側から３００〜４００℃の熱風で加熱し、内部の樹脂を２００℃以上の温度で加熱溶融させる。次いで、矢印ａ２のように、溶融室４ｉ中に流れ込んで、投入口３５から供給された２種以上の廃プラスチックＰを直接加熱して溶融させる。そして、矢印ａ３のように、溶融室４ｉ内を上昇して、排気ダクト１８に導かれ、図１、図２の無公害化燃焼装置２０に送られる。
【００５１】
こうして、溶融室４ｉ内で加熱溶融された樹脂は、スクリュー３４で貯留加温吐出装置５に押し出される。貯留加温吐出装置５中に送り込まれた溶融樹脂が冷えずに、例えば２００〜２６０℃程度まで保温できるように、側壁に加温用の電気ヒータ３７を装備しており、また外周には断熱材３８を被せてある。さらに、溶融樹脂を混ぜて全体が均一な色になるように、攪拌プロペラ３９を内蔵してあり、上側のモータＭで駆動される。したがって、貯留加温吐出室５ｉ中の溶融樹脂は、温度低下することなく、しかも均一に攪拌され、金型に自重で流し込むのに適した状態に維持されている。
【００５２】
スクリュー３４の正面位置には、溶融物の清掃やスクリュー３４の抜き取りなどのための点検口を開け、扉４０で閉じてある。この扉４０には、内外の温度差で曇らないように、耐熱ガラスによる二重中空構造の点検窓４１を設けてあり、内部を点検したり、溶融樹脂の貯留程度などを確認できる。貯留加温吐出装置５の底部は、例えば縦横約１５ｃｍ程度以上開口させて吐出口を形成してあるが、スライド式のシャッター鋼板４２を水平に嵌め込んで閉じてある。
【００５３】
溶融機４のスクリュー３４付近に溶融物を貯留できるのは２０リットル以内であり、流し込み成型の上で、容量不足である。十分な量の流し込み成型には、流し込み時間を大きく要し、その間に、流し込んだ溶融物の温度が低下する。したがって、その上から２００℃前後の溶融物が流し込まれて積み重なると、樹脂同士が完全に融合されず、分離状態となる恐れがある。ところが、貯留加温吐出装置５を設けることによって、２０リットルから４０リットル程度まで一時貯留しておくことができる。その結果、流し込みの時間短縮と一度に大量の溶融物が流し込めることで、温度差のために融合しない溶融物でできる凹状の溝が表面上に線として残るのを解消できる。
【００５４】
図６のように、貯留加温吐出装置５の下側には、図１、図２の上下動テーブル６が位置していて、駆動装置１７で上下駆動される。すなわち、種々の金型の高さに対して、溶融物を吐出して落とし込む距離を一定にするための電動リフトテーブル６を設けてあり、高さの高い金型の場合は、上下動テーブル６を下降させ、逆に高さの低い金型の場合は、上下動テーブル６を上昇させる。
【００５５】
上下動テーブル６は駆動装置１７によって電動駆動されて上下動するが、この上下動テーブル６の高さに合わせて、その両側の型鋼レール１、２の高さを合わせる必要がある。すなわち、上下動テーブル６が上昇すると、その両側の型鋼レール１、２も実線で示すように上昇位置に設定し、上下動テーブル６が下降すると、鎖線で示すように、両側の型鋼レール１、２も下降位置に設定する必要がある。
【００５６】
両側の型鋼レール１、２は、可変式のレール脚Ｌ１で支持してあるので、レール脚Ｌ１を手動で駆動することによって、型鋼レール１、２の高さを上下動テーブル６に一致させることができる。なお、レール脚Ｌ１もモータ駆動式にしてもよい。
【００５７】
そして、この上下動テーブル６の上に、型鋼レール１、２を設置固定してあり、この型鋼レール１、２上には、前記の加温庫３から、加温された金型ｍの載った台車２４が走行して来て、停止する。
【００５８】
そして、図２のように、最初に台車２４がセットされる加温庫３に対し上下動テーブル６は上下動するが、加温庫３の部分の高さが一定の型鋼レール１、２に対し、高さが変動する部分の型鋼レール１、２は、ａ、ｂ、ｃ、ｄ部のように、互いに隣接した状態で、角度がわずかに変動するだけであるから、型鋼レール１、２に段差が発生することはない。したがって、金型ｍを載せた大重量の台車２４でも、加温庫３から、上下動テーブル６上を経て、最終の冷却プール７まで円滑に搬送できる。
【００５９】
このようにして台車が到来した状態で、前記のシャッター鋼板４２を引き出して開けると、貯留加温吐出室５ｉ中の溶融樹脂が落下して金型ｍ中に流し込まれる。シャッター鋼板４２の引き出し量によって、吐出口の開度を選択し調節できるので、金型の最大幅を６０ｃｍと設計した場合でも、溶融物の吐出口の幅を大きくすることで、金型への流下位置や流し込み量を自由に選択し設定できる。また、このとき、吐出した溶融樹脂が金型ｍ中の全体に均一に流し込まれる必要がある。そのために、図８、図９のように、台車２４上で金型ｍを前後動できる構造にしてある。
【００６０】
図８は、図５における台車２４を拡大した状態であり、図９は、図８のＥ−Ｅ位置の縦断面図である。台車２４上には、型鋼レール１、２と直角方向に山形のスライドレール４３を複数本、互いに平行に配設し固定してある。そして、これらのスライドレール４３上には、同じく山形のスライダー４４を跨がらせ、その上に基板４５を載せて固定してある。
【００６１】
したがって、基板４５上に金型ｍを載せた状態で、金型ｍを矢印ａ４方向に押したり、引いたりすることによって、台車２４上のスライドレール４３上で山形スライダー４４が前後にスライドするため、金型ｍを容易に前後動させて、金型ｍ中への溶融樹脂の落下位置を自由に選択できる。金型ｍ中における左右方向の落下位置を選択するには、台車２４自体を左右すなわち矢印ａ５方向に走行させて移動するだけで足りる。
【００６２】
こうして、金型ｍ中の任意の位置に溶融樹脂を落下させ流し込むことができるが、２種以上の廃プラスチックが混在している溶融樹脂は、粘性が高いため、溶融物が金型の隅々まで行き届かず、また流し込まれた溶融樹脂中に気泡が残って巣になったり、引けが発生する恐れがある。そこで、流し込み中や流し込み終了時に、溶融樹脂の上面にダイレクトに衝撃を加えて加圧したり、圧縮叩き込みする手段を設けてある。図１０は、このための衝撃装置の斜視図である。
【００６３】
９は２本の支柱からなるノッカー支持装置であり、ガイド盤４６に取付けられたノッカー５０の上下動ワイヤー４７が、上端の梁９ａに取付けられた滑車４８を介してウインチ４９に巻かれている。したがって、ウインチ４９を巻き上げたり、巻き戻すことによって、ガイド盤４６の上下位置を設定できる。
【００６４】
こうして、所定の高さで、ダイレクトノッカー５０を駆動することによって、ノッカーアタッチメント１０が上下震動したり衝撃することで、金型中の溶融樹脂の上面を叩き付けて、溶融樹脂中の気泡を叩き出したり、金型の隅々まで溶融樹脂を行き渡らせる。アタッチメント１０は、製品の形状やサイズ、使用する部位などに応じて、種々の形状やサイズを採用できるが、例えばナイフ状体や生け花の剣山を逆さにしたような多数の針を用いると、溶融樹脂中にナイフ状体や多数の針が刺さって、内部の気泡を効果的に押し出すことができる。アタッチメント１０の下で、前記のようにして金型ｍを前後左右方向に移動することによって、金型ｍ中における溶融樹脂の任意の位置を加圧できる。
【００６５】
このように、金型を加温庫３から強制冷却プール７まで搬送する製造ラインは、金型を常に高温状態で流し込み工程まで維持することが重要であり、加温庫３から始まり、強制冷却プール７までは、２００℃前後の高温状態のラインが要求される。
【００６６】
そのため、金型を搬送する台車２４を走行させるレールとして、型鋼材を平行に敷設してレール１、２を形成することによって、耐熱構造のラインを実現した。また、金型加温庫３は、配管やダクトがあるため、高さも固定式とし、上下動テーブル６の高さ調整に合わせて、前記のように両側の型鋼レール１、２の高さすなわち傾きを調整する構造とした。
【００６７】
なお、前記のように、可変式のレール脚Ｌ１は手動でも操作できる。少なくとも半日程度は、流し込み金型を変更しなければ、半日程度は、上下動テーブル６の高さを変更する必要がないので、手動駆動でも足りる。
【００６８】
高温の溶融樹脂で再生品を製造する省力化ラインを実現する上で、最大の問題は、対熱対策であるが、前記のように、金型加温庫内は常時２００℃前後の温度にあるため、金型の搬送手段として、ローラーコンベヤでは、ベヤリングが熱に耐えられなく、チェーンコンベヤでは、ステンレス製といずれも特殊で高額となる。ところが、前記のように、既製の型鋼材でレール１、２を構成して、その上で台車２４を走行させる構成とすることによって、耐熱構造を実現でき、しかもコストを大幅に削減できる。耐衝撃性に優れ、耐久性も向上できるので、型鋼レール１、２上で、金型中の溶融樹脂にダイレクト衝撃を加えることも可能となった。
【００６９】
図１１は、園芸用プランターを成型する金型の実施形態を示す斜視図であり、支持枠５１中に一体構造の内型５２を挿入し、その上から、前後の外型５３ａ、５３ｂを嵌め込み、次いで左右の外型５３ｃ、５３ｄを嵌め込む構造になっている。
【００７０】
図１２は、こうして組み立てた状態の縦断面図であり、支持枠５１中に内型５２が挿入されている。そして、内型５２の底部５２ａの上に、支持枠５１の内面に沿って、左右の外型５３ｃ、５３ｄを嵌め込んである。
【００７１】
図１３は、図１１、図１２の金型の左側面図であり、内型５２の底部５２ａの上に、支持枠５１の内面に沿って、前後の外型５３ａ、５３ｂを嵌め込んであることが図示されている。
【００７２】
そして、外型５３ａ〜５３ｄの内側において、内型５２の上側に、押さえ金型５４を被せてある。流し込みに際しては、押さえ金型５４を取り外した状態で、外型５３ａ〜５３ｄと内型５２との間に溶融樹脂を自重で流し込み、最後に内型５２の上側にも、図１２の鎖線５５位置まで溶融樹脂を自重で流し込む。そして、鎖線５５上に押さえ型５４を被せて、機械的に押しつける。
【００７３】
すなわち、図５、図６のシャッター板４２の下側に金型を移動させてから、シャッター板４２を開いて、外型５３ａ〜５３ｄと内型５２との間に溶融樹脂を自重で流し込むが、このとき、矢印ａ４、ａ５方向に金型を移動して、金型中の全体に満遍なく、溶融樹脂を自重で流し込む。そして、図１０のアタッチメント１０による衝撃力で溶融樹脂中を突き固めて、気泡を除去したり、金型中の隅々まで溶融樹脂を押し込む。
【００７４】
次いで、その上に、再度シャッター板４２を開いて、溶融樹脂を流し込んで注ぎ足しては、アタッチメント１０で加圧したり気泡を抜く、という処理を繰り返す。そして、最後に、内型５２の上面が隠れるまで、すなわち鎖線５５位置まで溶融樹脂を流し込んでから、押さえ金型５４を被せて、アタッチメント１０で押しつける。
【００７５】
こうして押さえ金型５４で溶融樹脂の上面を加圧し押しつけると、溶融樹脂中の気泡が除去されると共に、溶融樹脂が次第に冷却して容積が漸減するため、押さえ型５４が徐々に押し下げられて、下降する。
【００７６】
金型においては、２種以上の廃プラスチックを２００℃前後の温度で溶融して自重で流し込むため、熱による膨張状態にあり、常温になると、収縮して容積は大きく減少する。そのため、流し込み金型ｍは、この熱収縮率を計算した金型でなければ、予定通りの製品はできない。
【００７７】
流し込みの最終工程において、アタッチメント１０による最終の加圧圧縮を行ない、次いで強制水冷を行うが、この際の熱収縮で、特に押さえ金型５４の上部からの加圧によって、収縮時に発生する気泡や余分な溶融物が圧力により排出されるので、２種以上の廃プラスチックの専用流し込み金型として有効である。なお、金型には、溶融樹脂中の気泡が容易に抜けるように、ガス抜き孔を開けておく。
【００７８】
以上のように、２種以上の廃プラスチックの溶融樹脂は熱収縮が激しく、その収縮率を計算した上で、金型の長さや幅、高さを設定しなければならない。特に、金型の高さは十分な高さにする必要がある。収縮率は、廃プラスチックの混合の割合により異なるが、６％以上が大半である。金型の高さは、溶融樹脂の上に乗せる押さえ型５４の高さを加えると、10％以上にするものとする。長さ、幅は、押さえ型から圧力を加えるので、0.３％前後、金型を大きくすれば、規格のサイズとなる。
【００７９】
すなわち、溶融樹脂の収縮分以上に溶融物を鎖線５５の高さまで流し込むので、押さえ型５４で圧力をかける前は、押さえ型５４は外型５３ａ…よりも高い状態にあり、圧力を加え続けるに従い、最終的に、外型５３ａ…の高さで止まり、規格の高さの製品となる。この金型の方式は、即時脱型方式であるとともに、外型５３ａ…として、オリジナルの社名やマーク等を型彫り加工した外型と入れ替えることで、容易に特注品が製造できる。
【００８０】
また、金型の溶融樹脂を流し込む面は、フッ素樹脂塗料でテフロン加工を行うことで、離型剤を塗布しないでも、型離れが数百回に渡り良い状態で維持できる。
【００８１】
図１１から図１３に示す園芸用プランターを成型する金型を例にして説明したが、金型に関する以上の説明は、他の再生品を成型する金型の場合にも共通している。なお、金型は、図示例のような分解組立て式に限らず、初めから一体構造の金型でもよい。さらに、単一の金型に、複数の金型を形成して、一度に複数の製品を成型することも可能である。
【００８２】
図１４、図１５は流し込み成型品の強制冷却工程であり、図１４は平面図、図１５は正面図である。７は一次冷却プール、８は二次冷却プールであり、一次冷却プール７の前端まで、前記の型鋼レール１、２が延びている。図１４では、一次冷却プール７と二次冷却プール８は、チラー装置１４と循環配管Ｐ１〜Ｐ４で配管接続されていて、チラー装置１４から配管Ｐ１、Ｐ３で冷却水が供給される。冷却プール中で金型を冷却して温まった水は、配管Ｐ２、Ｐ４でチラー装置１４に戻され、再度冷却されて冷却プールに供給される。
【００８３】
図１５に示すように、天井のガイドレール５６が、型鋼レール１、２上から一次冷却プール７上に、次いで二次冷却プール８上まで延びており、このレール５６にガイドされて走行するウインチ５７を有している。したがって、このウインチ５７のフックで、型鋼レール１、２上を移送されて来た金型を、台車上から吊り上げて、一次冷却プール７上まで移送し、溶融樹脂が充填された状態の金型を冷却水中に沈降し浸漬して冷却する。
【００８４】
一次冷却プール７は、同時に２組以上の金型を冷却できるように、充分長く形成されており、しかも冷却水の上側に、金型を冷却水中に押し込む加圧装置１３が２台配置されている。また、一次冷却プール７中の金型を引っ張って移動させるウインチ５８を有している。
【００８５】
一次冷却プール７中に金型が吊り下げられて冷却水中に沈降すると、加圧装置１３を上昇させた状態で、ウインチ５８によって一次加圧装置１３ａの下側に引っ張って移動させて、上から加圧装置１３ａで、冷却水中に押し込んで浸漬し、強制冷却させる。次いで、後続の金型が同様にして型鋼レール１、２上から一次冷却プール７中に吊り下げられると、両方の加圧装置１３ａ・１３ｂを一時上昇させた状態で、ウインチ５８によって一次加圧装置１３ａの下側の金型を二次加圧装置１３ｂの下側まで引っ張って移動させる。
【００８６】
こうして、一次冷却プール７中で冷却された金型は、二次加圧装置１３ｂを上昇させた状態で、ウインチ５８によって二次加圧装置１３ｂの外側まで引っ張り出してから、上側の走行ウインチ５７で吊り上げて、離型テーブル１１上に載せてから、金型と成型品とを離型する。こうして、離型した後の成型製品のみを、走行ウインチ５７で吊り上げて、次の二次冷却プール８上に移送して、吊り下げ、冷却水で成型品のみ再度強制冷却する。充分に冷却することによって、成型品は完成となり、製品搬出コンベアで搬出される。
【００８７】
台車２４で搬送されて来た金型と溶融樹脂は、１５０℃前後の温度であるが、その一体状態の両者を一次冷却プール７中の水温１０℃以下の冷却水に漬け込み、同時に前記の押さえ金型５４に対し、上部からジャッキ方式又は油圧シリンダー方式などの加圧装置１３ａ・１３ｂで圧力を加え続ける。金型中の溶融樹脂が冷めると、収縮すると共に粘度も硬くなるので、加圧装置１３ａ・１３ｂによる加圧力も徐々に高めて行く。溶融樹脂製品の体積と形によって冷却時間は異なるが、１０分以上ないし６０分以内で殆どが一次冷却できる。
【００８８】
一次冷却プール７による冷却を終えた一体物は、一次冷却プール７から取り出して、脱型テーブル１１上で即脱型し、金型は組み立てて加温庫に戻し、成型品のみ再び二次冷却プール８中の１０℃以下の冷却水に漬け込むことで、溶融物の中心付近が常温以下になるまで強制冷却する。この一連の工程により、気泡による巣や空洞、割れ、引けなどがなく、コンクリートよりも破壊強度に勝る、均一な再生品が出来上がる。なお、一次冷却プール７と二次冷却プール８中の冷却水は、金型の高さ以上に深くする。脱型テーブル１１は、移動式にすることによって、一次冷却プール７と二次冷却プール８との間から引き出してから、離型作業などを行なうと作業性が良い。
【００８９】
一次冷却プール７中における冷却と加圧時間は、溶融樹脂の流し込み工程の時間内で終了できるように設定することによって、一定の時間間隔例えば２分〜１５分ごとに、加温庫３から間欠的に金型を上下動テーブル６上に移送して、溶融樹脂の流し込み成型を行ない、次いで冷却プール７に移送して強制冷却できる。あるいは、各台車２４…を連結した状態で上下動テーブル６上に移送して、１台ずつ溶融樹脂の流し込み成型を行ない、連結状態で冷却プール７に移送することもできる。
【００９０】
図１６は金型ｍの別の実施形態であり、金型ｍの底面に補助板５９を介して車輪２５が着いていて、金型ｍ自体が型鋼レール１、２の上を走行する構造になっている。このように、金型ｍに車輪２５が着いている場合は、台車２４は不要となることは言うまでもない。したがって、図３、図４の加温庫３から図１４、図１５の強制冷却部まで金型ｍを移送する際も、台車２４は用いないで、金型ｍ自身が型鋼レール１、２上を走行することになる。
【００９１】
そのため、図１１から図１３の金型も、底側に車輪２５を溶接などの手法で固定しておくことになる。なお、型鋼レール１、２と対応する位置に車輪２５を直接取付ける底部が有れば問題ないが、図１６のように、それが不可能な場合は、金型ｍの底部に補助板５９を取付け、この補助板５９に車輪２５を取付ければよい。金型ｍの側壁など適当な位置に、取っ手やウインチのフック引っ掛け手段などを設けておくと、取り扱いや操作に便利である。
【００９２】
次に、溶融樹脂を金型ｍ中の任意の位置に落下させ流し込めるように、図８、図９のように、金型ｍを載せた基板４５が台車２４上で前後方向（矢印ａ４方向）にスライドしたり、左右方向（矢印ａ５方向）に台車２４を走行させる手法を採っている。これに対し、金型ｍ自体が走行する場合は、台車２４上で金型ｍが前後方向にスライドする構造に代えて、上下動テーブル６が矢印ａ４方向に前後動する構造を採っている。
【００９３】
例えば、図５、図６で説明すると、上下動テーブル６の下フレーム６ｂが設置面に対し矢印ａ４方向に移動する構造とする。このとき、図８、図９の場合と同様に、設置面側に設けた山形スライドレール４３の上で、上下動テーブル６側に取付けた山形スライダー４４が前後方向にスライドする構造にできる。このとき、下側の山形スライドレール４３と上側の山形スライダー４４との間にコロやボールなどを介在させると、前後動が容易になる。
【００９４】
なお、上下動テーブル６の上の型鋼レール１と２とを一体に連結しておき、この一体の型鋼レール１、２のみが上下動テーブル６の上部に対し前後方向に移動する構造も可能である。
【００９５】
このようにして、溶融樹脂が流れ落ちる部分の上下動テーブル６が前後方向すなわち型鋼レール１、２に対し直角方向に移動したり、上下動テーブル６上の型鋼レール１、２が前後方向に移動する構造とし、型鋼レール１、２上で車輪付きの金型ｍが型鋼レール方向に走行する構造にすると、図８、図９の場合と同様に、金型ｍを前後左右に移動させて、金型ｍ中の任意の位置に溶融樹脂を流下させることができる。
【００９６】
このように、台車２４を省き、金型ｍ自体に車輪を着けた構造にすると、構造を簡素化でき、作業工数も削減できる。また、加温庫３中で台車２４を加温する熱量を節減できる。したがって、特に金型が大型の場合は、金型ｍ自体に車輪を設ける方が効果的である。
【００９７】
次に、図１４、図１５の型鋼レール右端側に設けた一次冷却プール７に代えて、冷却水を散水するシャワー手段を設けてもよい。金型ｍ中に流し込んで成型する製品が小型の場合や薄肉の製品の場合は、冷却水プール７の中に浸漬しないで、シャワー手段で冷却水を散水するだけでも一次冷却できる。この場合は、型鋼レール１、２をシャワー手段の位置まで延長し、前後の型鋼レール１と２との間から、上向きのシャワー手段で金型の下面に冷却水を散水したり、両側の側面に向けたシャワー手段で金型側面に冷却水を散水したりすることによって、冷却する。散水冷却に使用して温まった水はチラー装置１４に戻され、再度冷却してから、再使用することは言うまでもない。
【００９８】
なお、一次冷却プール７に代えて、冷却水シャワー手段を設けると、大型で重量の大きい金型を吊り上げて一次冷却プール７中に吊り下げたりする作業を省略でき、作業を簡易化できる。なお、脱型テーブル１１上で脱型した後の成型品は、シャワーを使用しないで、二次冷却プール８中の冷却水に漬け込んで強制冷却する。
【００９９】
次に本発明の廃プラスチックの溶融自重流し込み成型によって製造される廃プラスチック再生品について説明する。以上の成型方法によると、廃プラスチックの２種以上を一緒に溶融してから、金型に自重で流し込んで成型してなる廃プラスチック再生品を実現できる。
【０１００】
この再生品は、２種以上の廃プラスチックを溶融して自重で金型に流し込んで成型してあるため、廃プラスチックを分別したりする必要なしに再生品が得られるので、安価に提供できる。しかも、２種以上の廃プラスチックを溶融して自重で流し込み成型するので、コンクリート製品以上の強度が得られることが、落下試験で判明した。特に、ノッカーアタッチメントの上下震動や衝撃によって、金型中の溶融樹脂の上面を叩き付けるため、金型の隅々まで溶融樹脂を行き渡らせることができ、強度の高い再生品を実現できる。なお、重量はコンクリート製品の半分以下であり、軽量化される。
【０１０１】
したがって、本発明による廃プラスチック再生品は、土木建築又は造園用に特に好適である。すなわち、コンクリートブロックなどのようなコンクリート二次製品の製造に比べて、生コンクリートの養生が不用なため、短時間に製品化できる。また、現場で施工する場合も、湿式となる生コンクリートやモルタルなどを使用しないで、接着剤を使用するので、現場施工時の天候に左右されず、施工期間も大幅に短縮できる。これらの製品は、大型かつ重量品が多く、塊状ないしブロック状で大量の原料を要するため、廃プラスチックの効率的な消費にも適している。
【０１０２】
造園関係に適する廃プラスチック再生品としては、次のような製品が上げられる。
１．１６５ｃｍプラプランターが入る耐久性のあるフラワープランター。プランターの内下６６ｃｍ長×２４ｃｍ幅×１８ｃｍ高以上。
２．歩道や公園に置ける大型フラワープランター。
３．ガーデンテーブルセット。
４．公園等の長いベンチ。
５．庭石やつくばい等石調エクステリア製品。
【０１０３】
建築関係に適する廃プラスチック再生品としては、次のような製品が上げられる。
１．建築用の柱・外壁の化粧版
２．石調ギリシャ柱
３．石調組立式洗面台
【０１０４】
建築造園関係に適する廃プラスチック再生品としては、次のような製品が上げられる。
１．流れ滝組み合せ板
２．石調噴水セット（バードバス）
【０１０５】
土木建築関係に適する廃プラスチック再生品としては、次のような製品が上げられる。
１．河川や住宅ビルのコンクリート永久型枠
普通コンクリートを流し込む場合仮枠で流し込み仮枠を撤去するが 型枠自体がそのまま石調化粧板になる考案
【０１０６】
土木道路工事関係に適する廃プラスチック再生品としては、次のような製品が上げられる。
１．石調フェンス又はぎ木フェンス
２．歩道の車進入止石調ブロック
【０１０７】
家具関係に適する廃プラスチック再生品としては、次のような製品が上げられる。
１．サイドボード・下駄箱等石調額のトップ板
【０１０８】
以上のような再生品には、模様が付加価値を高める製品や模様の無いことが好まれる製品がある。模様でデザイン性を高める再生品を製造するには、廃プラスチックの２種以上を一緒に溶融して、自然に流れてできる模様が残る程度に攪拌してから、金型に自重で流し込んで成型する製法が良い。
【０１０９】
この成型法によると、土木建築用や造園用の再生品、その他の再生品において、様々な模様に富んだ廃プラスチック再生品を容易に製造できる。例えば、廃プラスチックが溶融した状態で自然に流れる状態がそのまま模様として残り、独特のデザイン模様として作用する。しかも、この模様は自然にできるので、２度と同じ模様の製品はできないので、商品価値が高まり、デザイン的にも消費者に好まれる。
【０１１０】
これに対し、着色剤の入った廃プラスチックを含む２種以上を一緒に溶融して、模様が残らない程度まで均一かつ充分に攪拌してから、金型に自重で流し込んで成型する製法によると、模様の存在しない、均一な色の再生品を製造することができる。
【０１１１】
したがって、本発明による廃プラスチックの溶融自重流し込み成型方法によると、各種の用途に適した、種々の再生品を実現できる。
【０１１２】
【発明の効果】
請求項１によると、汚れた物や色物、印刷物などが混在していることもあり得る２種以上の熱可塑性廃プラスチックが溶融室で混合されている状態で加熱溶融することによって飴状の高粘性の溶融樹脂とするため、原料を分別する必要がなく、殆どの廃プラスチックをリサイクル可能となる。
【０１１３】
さらに、金型中に流し込んでから溶融樹脂の上面にダイレクトに衝撃を加えて加圧したり、圧縮叩き込みするため、流し込まれた溶融樹脂中に気泡が残って巣になったりする問題が解消され、かつ溶融樹脂が金型の隅々まで行き届く。さらに、溶融樹脂の上面に押さえ金型を被せて強制加圧下で水冷するので、熱収縮時に発生する気泡や余分な溶融物が圧力により排出され、２種以上の高粘性溶融廃プラスチックの流し込み成型として有効である。また、離型後の製品をさらに水冷するため、溶融樹脂の中心付近が常温以下になるまで強制冷却される。以上の一連の工程により、気泡による巣や空洞、割れ、引けなどがなく、コンクリートよりも破壊強度に勝る、均一な再生品が得られる。
【０１１４】
請求項２のように、２種以上の熱可塑性廃プラスチックの高粘性の溶融樹脂が自然に流れてできる模様が残る程度に攪拌してから、金型に自重で流し込んで成型する方法によると、土木建築用や造園用の再生品、その他の再生品において、様々な模様に富んだ廃プラスチック再生品を容易に製造できる。しかも、模様は自然にできるので、２度と同じ模様の製品は発生せず、商品価値が高まり、デザイン的にも消費者に好まれる。
【０１１５】
請求項３のように、請求項２の場合とは異なり、着色剤の入った廃プラスチックを含む２種以上を一緒に溶融して、模様が残らない程度まで均一かつ充分に攪拌してから、金型に自重で流し込んで成型する製法によると、請求項２の場合とは違って、模様の無い均一の色の再生品を製造することができる。したがって、本発明による溶融廃プラスチックの自重流し込み成型法によると、各種の用途に適した、種々の廃プラスチック再生品を実現できる。
【０１１６】
請求項４のように、溶融機中の水平方向のスクリューで溶融樹脂を押し出して貯留加温吐出装置中に押し込む構造を用い、２種以上の廃プラスチックが溶融機で溶融されたら、前記スクリューで混練しながら貯留加温吐出装置に圧送して２００〜２６０℃で保温貯留しておき、成型に必要な所要量の樹脂が溜まってから、前記貯留加温吐出装置の底部に設けたスライド式シャッターを開き、溶融樹脂を自然落下させて金型に供給する製法を採っているため、前記のように、飴状の高粘性の溶融樹脂であるにもかかわらず、確実に貯留加温吐出装置に圧送して加温状態で溜めておくことができ、また所要量溜まったら、貯留加温吐出装置底部のスライド式シャッターを開くだけで、高粘性の溶融樹脂を真下の金型に自然落下させるだけで確実に供給できる。
【０１１７】
請求項５のように、入口と出口を有するトンネル状の加温室の中で予め加熱しておいた金型に溶融樹脂を自重で流し込んで成型するため、２種以上の廃プラスチックを混合して溶融した高粘性の溶融樹脂でも円滑に成型できる。また、溶融樹脂を自重で流し込んだ状態の金型と溶融樹脂を強制冷却するため、冷却時間の短縮により再生品 の製造サイクルを短縮して、量産できる。さらに、離型後の製品だけを水冷するので、溶融樹脂の中心付近が常温以下になるまで強制冷却される。
【０１１８】
請求項６のように、自重で流し込んだ金型中の溶融樹脂を衝撃力で突き固めるので、溶融樹脂中の気泡を抜くことができると共に、金型中の隅々まで溶融樹脂を押し込むことができる。また、溶融樹脂が次第に冷却して容積が漸減するため、押さえ金型が徐々に押し下げられて下降するが、収縮時に発生する気泡や余分な溶融物も、押さえ金型の押し下げによって排出されるので、２種以上の廃プラスチックの溶融樹脂の流し込み成型方法として最適である。したがって、飴状の高粘性の溶融樹脂であるにもかかわらず、巣や引けの少ない、堅牢で高品質の再生品を製造することが可能となり、また大型の製品や形状が複雑な製品でも円滑に成型できる。
【０１１９】
請求項７のように、溶融樹脂が自重で流し込まれた金型と該金型中の溶融樹脂を一緒に冷却水の散水又はプール浸漬するだけでなく、金型の押さえ金型に上部から圧力をかけて冷却水中に押し込む手法を採っているので、溶融樹脂と金型の全体を一緒に、しかも溶融樹脂製品の芯部まで効果的に強制冷却できる。その結果、再生成型品に巣や引けが発生せず、割れも防止できる。また、金型が小型の場合や薄肉の成型品の場合は、シャワーで冷却水を散水して冷却することもでき、この場合は冷却設備を簡易化できると共に、作業も簡便化される。
【０１２０】
こうして、一次加圧・冷却工程を終了し、樹脂製品が充分に収縮してから、金型離型を行なうので、円滑に離型できる。また、離型した後の成型製品のみを再び冷却水に漬け込んでさらに冷却するので、溶融樹脂の中心付近が常温以下になるまで強制冷却されると共に、短時間に強制冷却でき、大量生産に適している。
【０１２１】
請求項８のように、廃プラスチックを溶融させるために使用した後の廃ガスを無公害化燃焼装置に供給して燃焼させた後に排出される熱風を加温庫に導くため、溶融装置から排出される廃熱を有効利用して金型を加温でき、コスト高となるのを防げる。また、加温室を囲む壁部中に形成した中空層に前記の熱風をダクトで導入して、加温室中に送入してある金型を間接的に加温する構造にしてあるので、作業者が直接熱風を受けることがなく、安全であり、しかも作業環境の悪化を防止できる。さらに、加温室は、金型の入口と出口を有し、しかも上壁と底壁と左右の側壁とでトンネル状に囲まれているので、金型を入口から送入して、加温されたら出口から溶融樹脂の供給部に送り出すことができ、迅速に溶融部に供給して、金型が冷却するのを防止できると共に、作業を円滑に遂行でき、量産に適している。
【０１２２】
請求項９のように、２本の既製品の型鋼材を平行に配置してレールを形成し、金型を載置した台車又は車輪付き金型を走行させる構造としたため、ローラーコンベアやチェーンコンベアなどのように、熱変形を受けることもなく、耐熱構造で大荷重にも耐えられる搬送機構を安価に実現できる。したがって、型鋼レール上で、台車上の金型又は車輪付き金型中の溶融樹脂にノッカー等で衝撃力を加えたりしても、強度上何ら問題はない。
【０１２３】
また、溶融樹脂を金型に自重で流し込んで成型する手段においては、溶融樹脂吐出部に対し上下動するテーブルに、金型を載置した台車又は車輪付き金型が走行するレールを設置した構造としたので、溶融樹脂の吐出部と金型との間隔を常に一定にできる。その結果、金型の高さやサイズなどにかかわらず常に、充分に溶融した状態の樹脂を金型中に自重で供給して、円滑に成型できる。同じ金型を用いる製品をまとめて製造するので、高さやサイズの異なる金型に変更するときのみ、レールを上下させればよく、頻繁に上下させる必要はない。また、金型を載置した台車又は車輪付き金型をレール上で左右方向に走行移動させるだけで、金型中における左右方向の溶融樹脂落下位置を自由に選択できる。
【０１２４】
以上のように、本発明による設備は、簡易で堅牢な構造であるため、投資金額を出来る限り少なくすることで事業の実用化と運営が可能となる。特に、離島の廃棄物の処理は、深刻な問題となっており、処理するために離島外に搬出するのに高い船舶代を要しており、循環型社会の構築に障害を来しているが、本発明によってこれらの問題も解決される。
【０１２５】
さらに、汚れたり、異物の付着したあらゆる廃プラスチックを再生品にできるこの発明は、廃棄物のリサイクルの原点を基礎として、また日本社会における廃棄物対策として、循環型社会の構築にとって厄介者のプラスチックの大半が再生品のマテリアルリサイクルに出来る意義と技術開発は企業のためでなく、日本国家の環境保全と新規産業の創出に寄与するものである。
【０１２６】
また、一地域で当設備を有するリサイクル事業が出来る地域規模のプラントで運営でき、廃プラスチックの処理のために遠方の他県まで運搬も不必要となり、収集委託から即リサイクル再生品が製造できる新規なプラントである。したがって、再生品が安価で社会に提供でき、真の循環型社会が全国各地で可能となり、本発明による波及効果は甚大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による製造ラインの全容を示す平面図である。
【図２】本発明による製造ラインの全容を示す正面図である。
【図３】加温庫のレールと平行方向（Ｂ−Ｂ位置）の縦断面図である。
【図４】加温庫のレールと直角方向（Ａ−Ａ位置）の縦断面図である。
【図５】溶融機と貯留加温吐出装置と上下動テーブルの近傍を示す図で、図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図５の部分を貯留加温吐出装置側から見た正面図である。
【図７】溶融機の詳細であり、図５におけるＤ−Ｄ縦断面図である。
【図８】図５における台車部を拡大した状態である。
【図９】図８のＥ−Ｅ位置の縦断面図である。
【図10】衝撃装置の斜視図である。
【図11】園芸用プランターを成型する金型の実施形態を示す分解斜視図である。
【図12】図１１の金型を組み立てた状態の縦断面図である。
【図13】図１２の金型の左側面図である。
【図14】金型と流し込み成型品の強制冷却設備の平面図である。
【図15】図１４の強制冷却設備の正面図である。
【図16】金型の別の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 型鋼レール
２ 型鋼レール
３ 加温庫
４ 溶融機
５ 貯留加温吐出装置
６ 上下動テーブル（電動リフトテーブル）
７ 一次冷却プール
８ 二次冷却プール
９ ノッカー支持装置
１０ アタッチメント
１１ 脱型テーブル
１２ 搬出コンベア
１３ 加圧装置
１４ チラー装置
１６ 原料投入口
１７ 上下駆動装置
１８ 排気ダクト
２０ 無公害化燃焼装置
２１ 排気ダクト
２２ ダクト
２３ 排気ダクト
２４ 台車
２５ 車輪
ｍ 金型
２６ 中空層
２７ 内周鋼板
２８ 外周鋼板
２９ 断熱材
３０ 鋼板扉
３３ 耐熱ゴムカーテン
３４ スクリュー
３５ 廃プラスチックの投入口
３６ 灯油ボイラー
３７ 電気ヒータ
３８ 断熱材
３９ 攪拌プロペラ
４０ 扉
４１ 点検窓
４２ シャッター鋼板
４３ スライドレール
４４ スライダー
４５ 基板
４８ 滑車
４９ ウインチ
５０ ノッカー
５１ 支持枠
５２ 内型
５３ａ・５３ｂ 前後の外型
５３ｃ・５３ｄ 左右の外型
５４ 押さえ型
５５ 溶融樹脂上面
５６ 天井レール
５７ 走行ウインチ
５８ 固定ウインチ
５９ 補助板

Claims (9)

1. ２種以上の熱可塑性廃プラスチックのそれぞれが溶融室で混合されている状態で加熱溶融してなる飴状の高粘性の溶融樹脂を自重で金型中に流し込んでから溶融樹脂の上面にダイレクトに衝撃を加えて加圧したり、圧縮叩き込みし、かつ上面に押さえ金型を被せて強制加圧下で水冷し、離型後の製品をさらに水冷することを特徴とする廃プラスチック再生品の製造方法。
2. 金型中に自然に流れ込んでできる模様が残る程度に攪拌してから、金型中に自重で流し込んで成型することを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチック再生品の製造方法。
3. 着色剤の入った廃プラスチックを含む２種以上を一緒に溶融して、模様が残らない程度まで貯留加温吐出装置内で均一かつ充分に攪拌してから、金型中に自重で流し込んで成型することを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチック再生品の製造方法。
4. 溶融機中の水平方向のスクリューで溶融樹脂を押し出して貯留加温吐出装置中に押し込む構造を用い、
   ２種以上の廃プラスチックが溶融機で溶融されたら、前記スクリューで混練しながら貯留加温吐出装置に圧送して２００〜２６０℃で保温貯留してから、
   前記貯留加温吐出装置の底部に設けたスライド式シャッターを開き、溶融樹脂を自然落下させて金型中に供給することを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの溶融流し込み成型による再生品製造方法。
5. ２種以上の廃プラスチックを混合した状態で溶融機中で一緒に溶融させる工程と、
   入口と出口を有するトンネル状の加温室の中で金型を予め加熱する工程と、
   加温工程で加温しておいた金型に溶融樹脂を自重で流し込んで成型する工程と、
   溶融樹脂が流し込まれた状態の金型と該金型中の溶融樹脂を強制冷却する工程と、
   前記の冷却工程の後に、離型して製品だけを水冷する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの溶融流し込み成型並びに加圧水冷による再生品製造方法。
6. 金型中に流し込んだ廃プラスチックの溶融樹脂の上に被せる押さえ金型を有していて、この押さえ金型は、溶融樹脂の上面を押し下げ可能なように下降可能になっており、
   前記の押さえ金型を取り外した状態の金型中に溶融樹脂を自重で流し込んで衝撃力で該溶融樹脂中を突き固めてから、その上に再度溶融樹脂を流し込んで注ぎ足して、溶融樹脂を加圧する操作を行ない、最後に前記の押さえ金型を被せて加圧手段で押しつけることを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの溶融流し込み成型方法。
7. 溶融樹脂が自重で流し込まれた金型と該金型中の溶融樹脂を一緒に冷却水の散水又はプール浸漬した状態で、金型の押さえ金型に上部から圧力をかけることにより一次加圧・冷却工程を終了してから、金型の離型を行ない、
   その後、離型した成型製品のみを再び冷却水に漬け込んで、さらに冷却することを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックの溶融流し込み成型品の離型方法。
8. 溶融状態の樹脂を自重で流し込んで成型するための金型を予め加温する装置であって、
   加温室は、金型の入口と出口を有し、しかも上壁と底壁と左右の側壁とでトンネル状に囲まれており、各壁部に中空層を形成できるように二重構造にしてあり、
   廃プラスチックを溶融させるために使用した後の廃ガスを無公害化燃焼装置に供給して燃焼させた後に排出される熱風を導くダクトを前記壁部の中空層に接続してなることを特徴とする廃プラスチックの溶融流し込み金型の加温装置。
9. 予め金型を加温する加温庫と、溶融樹脂を金型に自重で流し込んで成 型する手段と、金型を強制冷却する手段とにわたって、２本の型鋼材を平行に配置したレールを形成して、金型を載置した台車又は車輪付き金型を走行させる構造とし、
   溶融樹脂を金型に自重で流し込んで成型する手段においては、溶融樹脂吐出部に対し上下動するテーブルに、金型を載置した台車又は車輪付き金型が走行するレールを設置した構造としたこと、
   を特徴とする廃プラスチックの溶融流し込み成型による再生品製造装置。

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