JP3878200B2 - 再生樹脂の生成ライン - Google Patents

Description

本発明は、市場から回収されたプラスチック製品を分解して取り出したマテリアルリサイクル可能な樹脂成形品から効率良く再生樹脂を生成（精製、生産）する再生樹脂の生成ラインに関する。

従来より、プラスチック製品の廃品は、所定の場所に集積し、そこで分解してプラスチック材料と非プラスチック材料とに分離して処理している。

分離されたプラスチック材料（樹脂成形品）は、種類が既知の場合には種類に応じて分別されて所定箇所に集積され、種類未知の場合には分析して品種を確定した上で、熱可塑性樹脂の場合には種類及び／又は添加物毎に粉砕し、所望なれば溶融ペレット化して成形材料に再生している。

この様なリサイクルシステムにおいて、廃品分解場、種類分別場、粉砕及び必要に応じてのペレット化場等の各処理場は、全て一箇所に集合していることが望ましいが、多くの場合、部分的に集合又は分散している。そして、各処理場への廃品、粉砕物、ペレット等の搬入出は、車輌（例えば、トラック、鉄道、船舶等）が利用されている。
特開２００２−１４９９１０号公報 特開２００２−３４２４２９号公報

このため、樹脂成形品の運搬にかかる費用がリサイクル費用を高額化し、プラスチックのマテリアルリサイクル率が向上しないという問題がある。
また、樹脂成形品は、家庭用電気製品等にみられる様にハウジング、キャビネット等中空大型なものが多く、これらが運搬の効率を悪くしていることもリサイクル費用の高額化の原因にもなっている。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、リサイクルに要する費用を低減させ、安価にリサイクル樹脂を生成する再生樹脂の生成ラインを提供するものである。

請求項1に記載の再生樹脂の生成ラインは、市場から回収した樹脂成形品をリサイクルして再生樹脂を生成する再生樹脂の生成ラインにおいて、分別された樹脂成形品を粉砕する粉砕装置が搭載された粉砕車輌と、粉砕車輌の粉砕装置により粉砕された樹脂成形品の粉砕物に、粉砕物の物性を回復させるゴム材料を添加して混合する混合装置が搭載された混合車輌における、粉砕装置と混合装置とを搬送装置で連結したので、廃品である樹脂成形品が集積された場所に各種車輌を移動させ、その場で、再生樹脂を生成することができ、廃品の運搬費用を無くすことができる。

請求項２に記載の再生樹脂の生成ラインは、請求項１において、さらに、粉砕車輌の前工程として、樹脂成形品の材質を分析する分析装置及び樹脂成形品を材質ごとに分別する分別装置が搭載された分析分別車輌を準備し、分析分別車輌において分析および分別された樹脂成形品を粉砕車輌の粉砕装置へ送るために、分析分別車輌の分別装置と、粉砕車輌の粉砕装置とを搬送装置で連結したので、材質が未知の樹脂成形品であっても、その場で分析して材質を確定し、材質ごとに分別して、材質ごとに再生樹脂を生成することができ、廃品の運搬費用を無くすことができる。

請求項３に記載の再生樹脂の生成ラインは、請求項１又は請求項２において、さらに、混合車輌の後工程として、混合車輌の混合装置により粉砕された樹脂成形品の粉砕物に、該粉砕物の物性を回復させるゴム材料が混合された粉砕樹脂をペレット化するペレット装置が搭載されたペレット化車輌を準備し、粉砕樹脂をペレット化車輌のペレット装置に送るために、混合車輌の混合装置と、ペレット化車輌のペレット装置とを搬送装置で連結したので、再生樹脂をその場でペレット化することができ、廃品の運搬費用を無くすことができる。

樹脂成形品が集積された場所に各種車輌を移動させ、搬送装置で連結して再生樹脂の生成ラインを構築することができるため、樹脂成形品の運搬費用を無くすことができ、不要となった樹脂成形品を安価に短時間で再生樹脂にすることができる。

以下に、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

図１に、本発明に係る再生樹脂の生成ラインの平面図、図２に粉砕車輌１の側面図、図３に混合車輌１０の側面図を示す。

（粉砕車輌）
図２に示すように、粉砕車輌１にあっては、自動車２の荷台３の前部に、粉砕装置としてのシュレッダー式粉砕機４が設置されている。ホッパー５から投入された廃品としての樹脂成形品は、粉砕機４で粉砕される。粉砕物Ｐは、排出口６から荷台３の後部に設置された蓄積タンク７に蓄積される。すなわち、粉砕車輌１は、樹脂成形品を粉砕するための粉砕機４を搭載した車輌をいう。
粉砕機４は、粗粉砕機及び微粉砕機から構成されていても良い。また、樹脂成形品を篩別する為の篩別機（メッシュ式篩機、風選機等）を備えていても良い。
さらに、湿式粉砕機と、湿式粉砕機で用いる水の濾過装置を搭載しても良い。

（混合車輌）
図３に示すように、混合車輌１０にあっては、自動車１１の荷台１２の後部に添加物をその種類ごとに入れたタンク１３が複数設置されている。また、車上コンベア１４により運搬されてきた粉砕物Ｐに所定量の添加物を供給口１５から供給できるように構成されている。
車上コンベア１４は、荷台１２の後部から前部にかけて粉砕物Ｐを搬送し、荷台１２の前部に設置されたタンブラー１６内に粉砕物Ｐを供給できるように設置されている。

タンブラー１６は、粉砕物Ｐ及び添加物を混合する装置であり、軸１７を中心にして回転させてタンブラー内の物質を混合させるものである。タンブラー１６の口１８から粉砕物Ｐ及び添加物を入れた後、図示しない蓋をして、軸１７を中心に所定の時間回転させることにより、粉砕物Ｐと添加物を略均一に混ぜることができる。

すなわち、混合車輌とは、混合装置（粉砕された樹脂成形品に添加物を添加する装置及びこれらを混合する混合機）を備えた車輌をいう。
尚、混合車輌１０には、混合装置以外に粉砕物Ｐの受けタンク（一時保管槽）、タンブラー内及び受けタンク内を洗浄した廃棄洗浄水の受けタンクや、濾過装置等を備えていてもよい。

（搬送装置）
前記した粉砕車輌１及び混合車輌１０を図１に示すように各車輌の後部において搬送装置としてのコンベア２０で連結することにより、樹脂成形品のリサイクルラインを形成することができる。
（再生樹脂の生成ライン）
すなわち、粉砕車輌１の蓄積タンク７に蓄えられた粉砕物Ｐを、コンベア２０により粉砕車輌１の隣に停車させた混合車輌１０の車上コンベア１４に連結することにより、樹脂成形品の粉砕→粉砕物への添加物の添加→混合という一連の工程を、不要となった樹脂成形品が集められた場所で構築することができ、その場で再度成形材料として用いることができる再生材料を生成することができる。
尚、プラスチックを再生すると、物性の低下が生じることが知られているので、添加物としては、通常、物性を回復するためのゴム材料が用いられる。

以下、本発明の第２実施例について、図４を用いて説明する。説明を簡単にするため、実施例１と同一の箇所については、同一の符号を付して説明を省略し、実施例１との相違点についてのみ詳細に説明する。

図４は、本発明に係る再生樹脂の生成ラインの平面図である。図４に示すように、実施例１で説明した再生樹脂の生成ラインの前工程として、粉砕車輌１の隣に分析分別車輌３０を停車させ、搬送装置としてのコンベア２１で連結した点が第１実施例との相違点である。

分析分別車輌３０には、樹脂成形品の材質等を分析する各種の分析装置３１と、異なる材質の樹脂成形品を材質ごとに分別する分別装置３２が設置されている。
分析装置３１としては、赤外線分析装置、ラマンスペクトル分析装置、Ｘ線分析装置、蛍光Ｘ線分析装置、ＤＳＣ、ＤＴＡ、ＧＣ−Ｍａｓｓ、ガスクロマトグラフ、熱分解式ガスクロマトグラフ、原子吸光分析装置、色差計、測色計、プラスチック分析識別装置、プラスチック判別機等の少なくとも１つの装置が採用される。

また、分析装置３１の後工程には、分析された樹脂成形品を、材質ごとに収納ボックス３３へ分別するための分別装置３２が設置されている。
図４に示すように、分析装置３１で材質が明確になった樹脂成形品が、リサイクルしている樹脂の種類と異なる場合等に、トラック３５の前部に搭載した多関節ロボット３４により収納ボックス３３へ材質ごとに分別して格納することができる。

分析装置３１で材質が明確になった樹脂成形品が、リサイクル中の樹脂と同種のものである場合は、樹脂成形品をそのままコンベア２１により粉砕車輌１のホッパー５に供給することにより、実施例１で説明したように再生樹脂を生成することができる。

以上説明したように、図４に示す再生樹脂の生成ラインは、樹脂成形品の材質が不明な場合であっても、樹脂成形品が集積された場所において、樹脂成形品の材質、添加剤の種類等を分析することにより、再生樹脂を生成することができる。

以下、本発明の第３実施例について、図５を用いて説明する。説明を簡単にするため、実施例２と同一の箇所については、同一の符号を付して説明を省略し、実施例２との相違点についてのみ詳細に説明する。

図５は、本発明に係る再生樹脂の生成ラインの平面図である。図５に示すように、実施例２で説明した再生樹脂の生成ラインの後工程として、混合車輌１０の隣にペレット化車輌４０を停車させ、搬送装置としてのコンベア２２で連結した点が実施例２との相違点である。

ペレット化車輌４０は、少なくともペレット装置としての押出機４１とペレタイザー４２が搭載されている。
前記混合車輌１０によって生成された再生樹脂は、コンベア２２によって、押出機４１のホッパー４３へと送り込まれ、溶融混練及び押し出され、空冷、水冷却等よって冷却されてストランド４４が形成される。このストランド４４は、ペレタイザー４２によりカットされて、一時保管タンク４５にストックされ、ペレット化された再生樹脂を生成することができる。

前記した構成は、ストランド４４をコールドカットするものを示したが、冷却
スペースを省くために、押出機４１に隣接させた位置にホットカット装置を設置してもよい。

前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。

例えば、必要に応じて、下記車輌を搬送装置により連結することができる。
（洗浄車輌）
洗浄車輌とは、洗浄機、洗浄液タンク、固液分離装置、除害装置、洗浄用の水槽、洗浄液の濾過装置、乾燥装置等を搭載した車輌をいう。樹脂成形品の汚れがひどく洗浄が必要な場合、最も上流の工程に洗浄車輌を設置して、定樹脂成形品の洗浄を行うことができる。したがって、洗浄車輌の後工程として分析分別車輌３０または粉砕車輌１を位置させて、搬送装置で接続することにより再生樹脂の生成ラインを形成することができる。

（溶解車輌）
溶融車輌とは、溶解槽を搭載した車輌をいう。この車輌には、更に沈澱器、沈澱剤タンク、固液分離装置、溶剤回収装置等が搭載されていても良い。樹脂成形品が溶剤に溶解できるプラスチックから成る場合、そのまま溶剤中に浸漬して、溶剤可溶解性プラスチックのみ溶解させ、溶剤不溶解性プラスチック及び非プラスチック要素を分離することができる。

発泡スチロール等の溶剤可溶性プラスチックは、溶剤（リモネン、ケトン類、芳香族、脂肪族炭化水素等）に溶かした後、溶剤を蒸発等させることにより固化物として取り出すことができる。したがって、溶解車輌は、粉砕車輌１の前工程に位置させて、搬送装置で粉砕車輌と接続することにより再生樹脂の生成ラインを形成することができる。

(溶融車輌)
溶融車輌とは、加熱装置を備えた溶融層を搭載した車輌をいう。樹脂成形品が加熱溶融できる熱可塑性樹脂からなる場合、廃品をそのまま加熱溶融して、非プラスチック材料を濾過、遠心分離等の手段を用いて分離することができる。溶融した熱可塑性樹脂は、冷却することにより固化物として取り出すことができる。したがって、溶解車輌は、粉砕車輌１の前工程に位置させて、搬送装置で粉砕車輌１と接続することにより再生樹脂の生成ラインを形成することができる。

（品質確認車輌）
品質確認車輌とは、樹脂の熱的な性質を測定するメルトインデクサー、過熱変形温度やＶｉｃａｔ軟化点温度の測定機、機械的性質を測定する引っ張り試験機、衝撃試験機、９４ＵＬの代表される燃焼性を評価するドラフトチャンバー、ＤＳＣ、ＤＴＡ、ＦＴ−ＩＲの少なくとも１つ以上を搭載した車輌をいう。品質確認車輌は、最終工程に位置させて前工程の車輌と搬送装置で連結して使用する。本車輌を使用することにより、前工程の車輌で生成された再生樹脂が、所望する性能を発揮する樹脂であるか否かを確認することができる。

また、前記した実施例においては、搬送装置としてコンベアを用いたものを説明したが、物質を運搬することができる装置であれば良く、例えば、ジェットローダー等であっても良い。

さらに、樹脂成形品には、ハウジング、キャビネット等の中空大型のものだけではなく、プラスチック製の包装材料（例えば、発泡スチロール、発泡ポリエチレン等）や、製造工程で発生する不良品（例えば、成形工程で発生するスプールランナー、シート成形で発生するミミ、圧空又は真空成形で発生するトリミングをしたクランプ代、バリカス、異形押出で発生するカットシロ、パージ塊、カット残、成形不良品、組立不良品）や、設計変更等によって使用不能となったプラスチック部品等も含まれる。

また、分析分別車輌３０は、分析機器が搭載された車輌と、分別装置が搭載された車輌に分かれていてもよく、混合車輌１０は、添加物を添加する装置が搭載された車輌と、粉砕物と添加物を混合するための装置が搭載された車輌に分かれていてもよい。

また、各車輌に通信機器を搭載すれば、各車輌が得た各種情報（例えば、材質、グレード、適用性、物性等）を、通信機器を用いてホストコンピュータに送信し、ホストコンピュータから材料に応じた添加剤、添加すべき量等のリサイクル情報を得ることにより、本発明にかかる生成ラインの機能をさらに向上させることができる。

本発明はプラスチック製品の廃品のリサイクルに適用される。本発明によれば、廃品である樹脂成形品が集積された場所に各種リサイクル車輛を移動させ、その場で再生材料の生成が行われるので、リサイクル処理時間が短縮され、コストも低減される。

本発明に係る再生材料の生成ラインの平面図である。（実施例１） 粉砕車輌の側面図である。（実施例１） 混合車輌の側面図である。（実施例１） 本発明に係る再生材料の生成ラインの平面図である。（実施例２） 本発明に係る再生材料の生成ラインの平面図である。（実施例３）

符号の説明

１ 粉砕車輌
１０ 混合車輌
２０ 搬送装置
２１ 搬送装置
２２ 搬送装置
３０ 分析分別車輌
４０ ペレット化車輌

Claims (3)

1. 市場から回収した樹脂成形品をリサイクルして再生樹脂を生成する再生樹脂の生成ラインにおいて、
   分別された樹脂成形品の粉砕装置が搭載された粉砕車輌と、
   該粉砕車輌の前記粉砕装置により粉砕された樹脂成形品の粉砕物に、該粉砕物の物性を回復させるゴム材料を添加して混合する混合装置が搭載された混合車輌と、
   前記粉砕車輌の前記粉砕装置と、前記混合車輌の前記混合装置とを連結する搬送装置とからなることを特徴とする再生樹脂の生成ライン
2. さらに、前記粉砕車輌の前工程として、前記樹脂成形品の材質を分析する分析装置及び樹脂成形品を材質ごとに分別する分別装置が搭載された分析分別車輌を準備し、
   該分析分別車輌において分析および分別された樹脂成形品を前記粉砕車輌の前記粉砕装置へ送るために、前記分析分別車輌の前記分別装置と、前記粉砕車輌の前記粉砕装置とを搬送装置により連結したことを特徴とする請求項１に記載の再生樹脂の生成ライン
3. さらに、前記混合車輌の後工程として、前記混合車輌の前記混合装置により粉砕された樹脂成形品の粉砕物に、該粉砕物の物性を回復させるゴム材料が混合された粉砕樹脂をペレット化するペレット装置が搭載されたペレット化車輌を準備し、
   前記粉砕樹脂を前記ペレット化車輌のペレット装置に送るために、前記混合車輌の前記混合装置と、前記ペレット化車輌のペレット装置とを搬送装置で連結したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の再生樹脂の生成ライン

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