JP3710642B2 - 色物発泡スチロール成型品の再生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、家庭、事業所、店舗等より回収される色物発泡スチロール成型品を加熱した後、平面化し、表面の色模様部分を除去するための色物発泡スチロール成型品の再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
家庭、事業所、店舗等より大量に排出される発泡スチロール成型品は、食品等の流通容器として広く利用されているが、原料が石油という貴重なエネルギー源であるため、リサイクルして再利用する対象として注目されている。
そこで従来から、白色の容器は、店頭等にて回収され、再度、発泡スチロール成型品としてリサイクルすることが既に広く実施されているが、表面に色模様が施された発泡スチロール成型品は、表面に色模様の無い白色品とは分類され、未だ回収率が低いのが現状である。
ところで、白色品は、回収後、洗浄、粉砕、溶解して、再度発泡スチロール成型品の原料として用いられているが、表面に色模様が施された品は着色料が含まれているため、そのままでは白色品と同様には再生できず、付加価値の低いプラスチック製品材料として利用されるにとどまっている。そこで、色物発泡スチロール成型品の回収率を向上させるためには、白色品の表面に色模様が施された部分をいかに効率良く除去するかが課題となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、表面に色模様が施された発泡スチロール成型品は、表面の色模様の付いた部分を除去することによって、白色品と同様に扱うことができるが、成型品の形状が多種多様であるため、除去することが難しいという問題があった。
【０００４】
また、成型された形状のまま表面の色模様が付いた部分のみを除去するには、下の白色部分も大量に除去することになり、再利用できる白色部分がほとんど残らないため、リサイクルするコストに見合わないという問題があった。
【０００５】
この発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、多種多様な発泡スチロール成型品の形状に左右されることなく、色物発泡スチロール表面の色模様部分のみを容易に除去できる色物発泡スチロール成型品の再生装置 、および色模様部分を効率よく除去することによって再利用する価値の高い色物発泡スチロール成型品のリサイクル技術を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る色物発泡スチロール成型品の再生装置は、一面または両面に色模様が施されたものであって、発泡スチロール成型品を加熱して内部残留応力の開放および軟化させ形状変化を促すための加熱手段と、軟化され形状変化を起した発泡スチロール成型品を所定の温度に維持された平面成型部で平面化するための発泡スチロール平面化手段と、前記平面化された発泡スチロール表面の色模様部分を除去するための色模様除去手段とを備えたものである。
【０００７】
この発明の請求項２に係る色物発泡スチロール成型品の再生装置は、発泡スチロール平面化手段が、所定の温度に維持された上下一対の加圧熱板で構成され、これらの間に発泡スチロール成型品を挟みこんで加圧平面化させるようにしたものである。
【０００８】
この発明の請求項３に係る色物発泡スチロール成型品の再生装置は、平面成型部に、発泡スチロール成型品の形状認識手段と、これにより判別した形状により少なくとも片側の加圧熱板を所定のスピードと加圧力で挟みこむ制御部とを設けたものである。
【０００９】
この発明の請求項４に係る色物発泡スチロール成型品の再生装置は、発泡スチロール平面化手段が、加熱維持された上側コンベアと下側コンベアからなるとともに、上側コンベアが下側コンベアに対して進行方向が次第に狭くなるような形で傾けて配置されており、発泡スチロール成型品を送りながら徐々に加圧して平面化させるようにしたものである。
【００１０】
この発明の請求項５に係る色物発泡スチロール成型品の再生装置は、発泡スチロールの加熱手段を、第１の所定温度まで昇温させて発泡スチロール成型品の予備加熱を行う第１の加熱部と、発泡スチロール成型品が概ね平面化する第２の温度雰囲気をもつ第２の加熱部とに分けて配置したものである。
【００１１】
この発明の請求項６に係る色物発泡スチロール成型品の再生装置は、発泡スチロールの内部残留応力を開放させる第１の所定温度を、発泡スチロール分子が転移を始める１００℃以下とし、かつ発泡スチロール成型品が成型前の平板状に戻り始める第２の所定温度を１１０℃以上に設定したものである。
【００１２】
この発明の請求項７に係る色物発泡スチロール成型品の再生装置は、加熱して平面化された発泡スチロール成型品を所定温度まで冷却させる冷却手段を備えたものである。
【００１３】
この発明の請求項８に係る色物発泡スチロール成型品の再生装置は、発泡スチロール表面の色模様除去手段として、切削機構の上方に配置した送りコンベア又は送りローラにて平面化した発泡スチロールを送りながら色模様を切削除去するようにしたものである。
【００１４】
この発明の請求項９に係る色物発泡スチロール成型品の再生装置は、発泡スチロール表面の色模様除去手段として、平面化した発泡スチロールを送る方向に対して上側、下側のいずれか、または上下両側に切削機構を配置したものである。
【００１５】
この発明の請求項１０に係る色物発泡スチロール成型品の再生装置は、発泡スチロール表面の色模様除去手段として、平面化した発泡スチロールを送るとともに、その送り方向に対して上側、下側のいずれか、または上下両側に配置した切削機構を移動させることによって色模様を除去するようにしたものである。
【００１６】
この発明の請求項１１に係る色物発泡スチロール成型品の再生装置は、平面化された発泡スチロール成型品の厚み計測手段と、この計測手段で計測した厚みにより発泡スチロール表面の除去量を一定にするため除去手段を上下に動作させる制御部を備えたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１はこの発明の一実施形態による色物発泡スチロール成型品の再生装置を示す側面図であり、図において、１は例えば椀状の色物発泡スチロール成型品、２はこの発泡スチロール成型品１を乗せて間欠的に順次運ぶ搬送コンベア、３は発泡スチロール成型品１を加熱するための加熱部、４はこの加熱部３中に配置され、加熱された発泡スチロール成型品１を平面化するための平面成型部、５は平面化された発泡スチロール１ａの表面の色付部分を切削除去する切削機構部である。
【００１８】
次に動作について説明する。搬送コンベア２上の発泡スチロール成型品１を該コンベア２で加熱部３中の平面成型部４へ送る。この間に搬送コンベア２は加熱部３内を通過し、発泡スチロール成型品１を加熱し、第１の所定温度まで上昇させる。すると、加熱された発泡スチロール成型品１では、内部残留応力の開放が始まり、形状が変化し始める。そして、形状が変化して隆起部が平面化し始めた発泡スチロール成型品１を平面成型部４で隆起部を抑える方向へ加圧し、発泡スチロール成型品１を１ａのように平面化する。その後、平面化された発泡スチロール成型品１ａをコンベア２ａにて切削機構部５へ送り、発泡スチロール表面の色模様部分を１ｂのように切削することによって、色物発泡スチロール成型品の表面を除去する作業が完了する。その後、１ｃのように、コンベア２ａと２ｃによって次工程へ移送される。
【００１９】
実施の形態２．
なお、図２は発泡スチロール成型品１を平面化する手段の他の実施形態を示す側面図であり、それぞれヒーター８ａ，８ｂにて加熱される上側の加圧熱板６と下側の送り機構付加圧熱板７を配置し、発泡スチロール成型品１をこれらの間に挟んだ状態で加熱と同時に加圧するようにしたものである。
【００２０】
実施の形態３．
図３は平面化手段の他の実施形態を示すもので、実施の形態２における平面成型部に加圧制御部９を設け、これに接続した形状認識部１０にて判断した結果を用い、上側の加圧熱板６に設けたスライド部１１を介し、加熱維持された加圧熱板６を所定のスピードで上下に動作させることによって、成型品１の形状に応じた適正なスピードで平面化することができるようにしたものである。
【００２１】
実施の形態４．
上記実施の形態２では、加圧熱板６、７にて加圧することによって発泡スチロール成型品１を平面化する場合について述べたが、本実施形態では、図４に示すように、加熱部３を通過する搬送コンベア２の上側に搬送コンベア２に対して進行方向が次第に狭くなるように傾けて加圧コンベア１２を配置し、発泡スチロール成型品１を加熱部３内にて徐々に加圧することにより、平面化するようにしたものであり、このようにすることで、発泡スチロール成型品１の搬送中に平面化することができ、処理時間を大幅に短縮できる。
【００２２】
実施の形態５．
次に、図５は発泡スチロール成型品を加熱する手段の一実施形態を示す側面図であり、本実施形態では、加熱部を第１加熱部１３と第２加熱部１４に並列して分けることにより、まず、第１加熱部１３にて第１の所定温度に昇温して予備加熱を行ってのち、次に、第２の加熱部１４にて発泡スチロール成型品が概ね平面化する加圧時の第２の温度雰囲気とすることで、それぞれの適正温度にコントロールできるようにしたものである。
すなわち、発泡スチロールの内部残留応力を開放させる第１の所定温度を、発泡スチロール分子が転移を始める１００℃以下とし、かつ発泡スチロール成型品が成型前の平板状に戻り始める第２の所定温度を１１０℃以上に設定するようにした。
【００２３】
実施の形態６．
図６は加熱して平面化した発泡スチロール成型品を冷却する手段の一実施形態を示す側面図であり、本実施形態では、加熱部３から出てきた発泡スチロール成型品１ａを該加熱部３外に配置された冷却水循環冷却ローラ１５で挟んで、これにより、平面化後に冷却が行えるようにしたもので、平面化後の発泡スチロール成型品１ａを第３の所定温度まで冷却することができ、これによって、冷却時の収縮における形状の変化を抑制することができる。
【００２４】
実施の形態７．
本実施の形態７は、平面化後の発泡スチロール表面の色模様除去手段の一実施形態に関し、図７に示すように、切削機構５を送りコンベア１６の下方に配置し、このコンベア１６と切削機構５との間に平面化した発泡スチロール成型品１ａを挟んだ状態で、コンベア１６で搬送しながら切削するものである。
【００２５】
実施の形態８．
図８も平面化後の発泡スチロール表面の色模様除去手段の他の実施態様を示すものであり、本実施態様では、水平並びに垂直方向に移動可能の発泡スチロールスライド部１７を切削機構５の上方に配置し、このスライド部１７と切削機構５との間に発泡スチロール成型品１ａを挟んで搬送しながら切削するものである。
なお、上記実施形態では、切削機構５を下側に配置したものを示したが、この切削機構５は、平面化した発泡スチロールを送る方向に対して、その上側、下側のいずれか一方か、または上下両側に配置されていてもよい。
【００２６】
実施の形態９．
また、図９は平面化後の発泡スチロール表面の色模様除去手段の他の実施態様を示すものであり、本実施形態では、切削機構５の上方に送りローラ１８を配置し、この送りローラ１８で発泡スチロール成型品１ａを挟むことにより、切削機構５上を搬送するようにしたものである。
【００２７】
実施の形態１０．
図１０は平面化後の発泡スチロール表面の色模様除去手段のもう一つの他の実施態様を示すものであり、本実施形態では、切削機構５を具備した切削機構スライドユニット１９をコンベア２０の上方に配置し、切削機構５をスライドユニット１９にて移動させて平面化した発泡スチロール成型品の表面の色模様部分を１ｂのようにして切削除去するものである。
【００２８】
実施の形態１１．
図１１は切削機構部５に平面化した発泡スチロール成型品１ａの厚み計測部２１を切削機構５の前方（図の左）に接続して設けたもので、この計測部２１で計測した発泡スチロール成型品１ａの厚みに応じて切削機構制御部２２により切削機構移動部２３を駆動させることで、成型品の切削量を調整するようにしたものである。これにより、平面化後の発泡スチロールの厚さに応じて適正な切削量に調整することができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１及び２の色物発泡スチロール成型品の再生装置によれば、任意の形状の発泡スチロール成型品を平面化させることにより色物発泡スチロール成型品表面の色模様部分の除去が容易になるとともに、その後平面化した発泡スチロール成型品の色模様部分を除去することにより、以降、例えば色物トレーを白色トレーと同等に扱うことができるため、発泡トレー材料として再利用することができる。
【００３０】
請求項３の色物発泡スチロール成型品の再生装置によれば、平面成型部に形状認識部と加圧制御部を接続し、加圧熱板を所定の加圧力で作動させるようにしたので、成型品の形状に応じた適切なスピードと加圧で平面化することができる。
【００３１】
請求項４の色物発泡スチロール成型品の再生装置によれば、発泡スチロール成型品を搬送しながら徐々に加圧することにより平面化することができ、処理時間を短縮できる効果がある。
【００３２】
請求項５及び６の色物発泡スチロール成型品の再生装置によれば、発泡スチロールの加熱部を、予備加熱を行う第１の加熱部と、発泡スチロールが概ね平面化する温度雰囲気をもつ第２の加熱部に分割して配備したので、発泡スチロールを搬送しながら、適正温度にコントロールした状態で効率的に加工することができる。
【００３３】
請求項７の色物発泡スチロール成型品の再生装置によれば、発泡スチロールの平面化直後に、冷却手段で所定温度まで冷却するようにしたので、冷却時の収縮における形状の変化をなくすことができる。
【００３４】
請求項８〜１０の色物発泡スチロール成型品の再生装置によれば、平面化した発泡スチロールを搬送しながら、その表面を効率的に切削除去できる効果がある。
【００３５】
請求項１１の色物発泡スチロール成型品の再生装置によれば、厚み計測部と、これによって除去手段を上下に動作させる制御部とを設け、成型品の切削量を調整するようにしたので、平面化した成型品の厚さに応じて適正な切削量を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態１による色物発泡スチロール成型品の再生装置を示す側面図である。
【図２】 この発明の実施形態２による発泡スチロールの平面成型機構部を示す側面図である。
【図３】 この発明の実施形態３による発泡スチロールの平面成型機構部を示す側面図である。
【図４】 この発明の実施形態４による発泡スチロールの平面成型機構部を示す側面図である。
【図５】 この発明の実施形態５による発泡スチロールの加熱部を示す側面図である。
【図６】 この発明の実施形態６による発泡スチロールの冷却部を示す側面図である。
【図７】 この発明の実施形態７による発泡スチロールの色模様除去機構部を示す側面図である。
【図８】 この発明の実施形態８による発泡スチロールの色模様除去機構部を示す側面図である。
【図９】 この発明の実施形態９による発泡スチロールの色模様除去機構部を示す側面図である。
【図１０】 この発明の実施形態１０による発泡スチロールの色模様除去機構部を示す側面図である。
【図１１】 この発明の実施形態１１による発泡スチロールの色模様除去機構部を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 発泡スチロール成型品、２ 搬送コンベア、３ 加熱部、４ 平面成型部、５ 切削機構部、６，７ 加圧熱板、８ａ，８ｂ ヒーター部、９ 加圧制御部、１０ 形状認識部、１１ 板スライド部、１２ 加圧コンベア、１３ 第１加熱部、１４ 第２加熱部、１５ 冷却水循環冷却ローラ、１６ 送りコンベア、１７ 発泡スチロールスライド部、１８ 送りローラ、１９ 切削機構スライドユニット、２１ 厚み計測部、２２ 切削機構制御部、２３ 切削機構移動部。

Claims (11)

1. 一面または両面に色模様が施された発泡スチロール成型品の再生装置であって、発泡スチロール成型品を加熱して内部残留応力の開放および軟化させ形状変化を促すための加熱手段と、軟化され形状変化を起した発泡スチロール成型品を所定の温度に維持された平面成型部で平面化するための発泡スチロール平面化手段と、前記平面化された発泡スチロール表面の色模様部分を除去するための色模様除去手段とを備えたことを特徴とする色物発泡スチロール成型品の再生装置。
2. 発泡スチロール平面化手段が、所定の温度に維持された上下一対の加圧熱板で構成され、これらの間に発泡スチロール成型品を挟みこんで加圧平面化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の色物発泡スチロール成型品の再生装置。
3. 平面成型部に、発泡スチロール成型品の形状認識手段と、これにより判別した形状により少なくとも片側の加圧熱板を所定のスピードと加圧力で挟みこむ制御部とを設けたことを特徴とする請求項２記載の色物発泡スチロール成型品の再生装置。
4. 発泡スチロール平面化手段が、加熱維持された上側コンベアと下側コンベアからなるとともに、上側コンベアが下側コンベアに対して進行方向が次第に狭くなるような形で傾けて配置されており、発泡スチロール成型品を送りながら徐々に加圧して平面化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の色物発泡スチロール成型品の再生装置。
5. 発泡スチロールの加熱手段を、第１の所定温度まで昇温させて発泡スチロール成型品の予備加熱を行う第１の加熱部と、発泡スチロール成型品が概ね平面化する第２の温度雰囲気をもつ第２の加熱部とに分けて配置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の色物発泡スチロール成型品の再生装置。
6. 発泡スチロールの内部残留応力を開放させる第１の所定温度を、発泡スチロール分子が転移を始める１００℃以下とし、かつ発泡スチロール成型品が成型前の平板状に戻り始める第２の所定温度を１１０℃以上に設定したことを特徴とする請求項５記載の色物発泡スチロール成型品の再生装置。
7. 加熱して平面化された発泡スチロール成型品を所定温度まで冷却させる冷却手段を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の色物発泡スチロール成型品の再生装置。
8. 発泡スチロール表面の色模様除去手段として、切削機構の上方に配置した送りコンベア又は送りローラにて平面化した発泡スチロールを送りながら色模様を切削除去するようにしたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の色物発泡スチロール成型品の再生装置。
9. 発泡スチロール表面の色模様除去手段として、平面化した発泡スチロールを送る方向に対して上側、下側のいずれか、または上下両側に切削機構を配置したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の色物発泡スチロール成型品の再生装置。
10. 発泡スチロール表面の色模様除去手段として、平面化した発泡スチロールを送るとともに、その送り方向に対して上側、下側のいずれか、または上下両側に配置した切削機構を移動させることによって色模様を除去するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の色物発泡スチロール成型品の再生装置。
11. 平面化された発泡スチロール成型品の厚み計測手段と、この計測手段で計測した厚みにより発泡スチロール表面の除去量を一定にするため除去手段を上下に動作させる制御部を備えたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の色物発泡スチロール成型品の再生装置。

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