JP5262585B2 - Method and apparatus for removing fine particles / fine powder from virgin resin pellets - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉を分離除去する方法、及びその方法に用いられる装置に関する。 The present invention relates to a method for separating and removing fine particles and fine powder incidental to and adhering to virgin resin pellets, and an apparatus used for the method.
今日、樹脂製品は日常生活に欠かせないものとなっており、各種の工業製品に極めて広く使用されている。その中にあって、品質の向上と不良品の発生防止は品質管理とコストダウンの観点から最も重要な課題の一つとなっている。そして、高度な品質が要求される樹脂製品の加工において、樹脂ペレットに付帯する微片及び付着する微粉は、品質劣化の直接的な原因であり、その有効な分離除去対策が求められている。 Today, resin products are indispensable for daily life and are extremely widely used in various industrial products. Among them, improvement of quality and prevention of defective products are one of the most important issues from the viewpoint of quality control and cost reduction. In the processing of resin products that require high quality, fine particles attached to resin pellets and adhering fine powder are a direct cause of quality deterioration, and effective separation and removal measures are required.
樹脂材料は、コンパウンド加工あるいは成形加工の原料とするため作業性等の面からペレット状に加工される。ところが、ペレット加工は刃物で切断する工程を含むものであり、微細な切り残しがヒゲ状の微片となって残ったり、あるいは微粉が発生し樹脂ペレット表面に付着したりすることが避けらない。 The resin material is processed into a pellet from the viewpoint of workability and the like in order to use it as a raw material for compounding or molding. However, the pellet processing includes a step of cutting with a blade, and it is inevitable that fine cut residue remains as a beard-like fine piece, or fine powder is generated and adhered to the surface of the resin pellet. .
ところで、水分が樹脂ペレット内に含有されていたり、樹脂ペレット表面に付着していたりすると、成形加工の段階で不良品発生の原因となる。そのため、樹脂加工の業界では、成形加工の前工程として樹脂ペレットの乾燥工程を設けたり、そもそも樹脂ペレットへ水分が付着・吸着しないようにする等の対策を施すことが、長年常識的に行われている。 By the way, if moisture is contained in the resin pellets or adheres to the surface of the resin pellets, defective products are generated at the stage of molding. For this reason, in the resin processing industry, it has been common practice for many years to provide a drying process for resin pellets as a pre-process of molding, and to take measures such as preventing moisture from adhering to and adsorbing to resin pellets in the first place. ing.
リサイクル樹脂は、再利用に当たって、粉砕後に水で洗浄することを前提とするものであり、不良品が数多く発生する原因となっている。
一方、非リサイクル樹脂、即ちバージン樹脂の場合は、品質重視及び不良品発生の完全防止の観点から、樹脂ペレットの生成から、後工程であるコンパウンド加工・成形加工を経て、最終樹脂製品の完成に至る全ての工程において、いかなる水分の混入も厳禁とされてきた。Recycled resin is premised on washing with water after pulverization when reused, which causes many defective products.
On the other hand, in the case of non-recycled resin, that is, virgin resin, from the viewpoint of quality emphasis and complete prevention of defective products, from the production of resin pellets, through compound processing and molding processing, which is the subsequent process, to the final resin product completion In all of the processes, any water contamination has been strictly prohibited.
そこで、従来、樹脂ペレットに付着する微粉を乾式で除去することが行われている（特許文献１，２参照。）。
特許文献１に記載のものは、樹脂ペレットに付着する微粉を、静電気除去装置と分離装置を用いて除去するものであり、特許文献２に記載のものは、樹脂ペレットに付着する微粉を、空気により除去するものである。
The thing of patent document 1 removes the fine powder adhering to a resin pellet using an electrostatic removal apparatus and a separation apparatus, and the thing of patent document 2 removes the fine powder adhering to a resin pellet by air. Is to be removed.
上記従来の各技術は、樹脂ペレットに付着する微粉を除去する上で一定の効果のあるものであるが、品質劣化の要因を取り除けるとまでいえるものではない。
また、樹脂ペレットに付帯するヒゲ状の微片の分離除去については考慮されておらず、依然として、製造工程および搬送工程での微片や微粉の発生率を低く抑えたり、樹脂ペレットの使用現場で微片や微粉の発生・混入度合いを目視で観察し、原料ロット毎に選別して、微片・微粉の混入が多いロットを排除する等し、品質劣化の要因を取り除く必要があった。Each of the above conventional techniques has a certain effect in removing fine powder adhering to the resin pellets, but it cannot be said that the factor of quality deterioration can be removed.
In addition, separation and removal of whisker-like fine pieces attached to the resin pellets is not considered, and the generation rate of fine pieces and fine powders in the manufacturing process and the conveying process is still kept low, or the resin pellets are used on site. It was necessary to remove the factor of quality deterioration by visually observing the degree of generation and mixing of fine pieces and fine powders, selecting each raw material lot, and eliminating lots containing many fine pieces and fine powders.
本発明は、長年にわたる業界の常識に反し、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉を、水を使って分離除去する方法及びその方法に用いられる装置を提供することを目的とするものである。 The object of the present invention is to provide a method for separating and removing fine particles and fine powder attached to and attached to virgin resin pellets using water, and an apparatus used in the method, contrary to the common sense in the industry for many years. It is.
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片又は微粉を分離除去せしめる方法であって、バージン樹脂ペレットと水を、搬送スクリューが軸着された回転軸が内部に配置される多孔状の円筒体内に供給し混合撹拌しながら搬送して通過させることで、当該バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片又は微粉を分離除去せしめ、同時に前記円筒体の複数の孔から前記微片又は微粉を水とともに排出することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a method for separating and removing fine particles or fine powder attached to and attached to a virgin resin pellet, wherein the conveying screw is axially attached to the virgin resin pellet and water. By supplying and passing through a porous cylindrical body in which a rotating shaft is arranged while mixing and stirring, it is possible to separate and remove the fine particles or fine powder attached to and attached to the virgin resin pellet, and at the same time, the cylindrical body The fine piece or fine powder is discharged together with water from the plurality of holes .
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の方法において、前記多孔状の円筒体は回転円筒体であって、前記バージン樹脂ペレットと水を、前記回転軸と同方向でかつ回転軸よりも高速で回転する前記回転円筒体内に供給し混合撹拌しながら搬送して通過させることで、前記バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片又は微粉を分離除去せしめ、同時に前記回転円筒体の複数の孔から前記微片又は微粉を水とともに排出することを特徴とするものである。 The invention according to claim 2 is the method of the invention according to claim 1, wherein the porous cylindrical body is a rotating cylindrical body, and the virgin resin pellet and water are placed in the same direction as the rotating shaft and the rotating shaft. By supplying and passing through the rotating cylindrical body rotating at a higher speed while mixing and stirring, it is possible to separate and remove the fine particles or fine particles adhering to and attached to the virgin resin pellets, and at the same time, a plurality of the rotating cylindrical bodies The fine pieces or fine powder is discharged together with water from the holes .
前記目的を達成するため、請求項３に係る発明は、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片又は微粉を分離除去する装置であって、多孔状の円筒体と、該円筒体内部に配置され搬送スクリューが軸着された回転軸とを備え、当該回転軸の回転により、多孔状の円筒体内部に供給されるバージン樹脂ペレットと水を混合撹拌しながら搬送することで当該バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片又は部分を分離除去せしめ、同時に前記円筒体の複数の孔から前記微片又は微粉を水とともに排出する洗浄脱水部を具備することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 is an apparatus for separating and removing fine particles or fine particles attached to and attached to virgin resin pellets, and is arranged inside a porous cylindrical body and the cylindrical body. A rotating shaft on which a conveying screw is attached, and the rotation of the rotating shaft is accompanied with the virgin resin pellets by mixing and stirring the virgin resin pellets and water supplied into the porous cylindrical body. · fine pieces or portions allowed to separate off attached, is characterized in that it comprises a cleaning dewatering unit for discharging with water the fine pieces or pulverized from a plurality of holes simultaneously the cylinder.
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の装置において、前記多孔状の円筒体は回転円筒体であって、前記回転軸と同方向でかつ回転軸よりも高速で回転させながら、バージン樹脂ペレットと水を混合撹拌しながら搬送することで当該バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片又は部分を分離除去せしめ、同時に前記円筒体の複数の孔から前記微片又は微粉を水とともに排出することを特徴とするものである。 The invention according to claim 4 is the apparatus of the invention according to claim 3, wherein the porous cylindrical body is a rotating cylindrical body and is rotated in the same direction as the rotating shaft and at a higher speed than the rotating shaft. virgin resin pellets and water mixture stirred fine pieces or portions incidental or adhere to the virgin resin pellets by conveying allowed separated off while, discharged together with the water the fine pieces or pulverized from a plurality of holes simultaneously the cylindrical body It is characterized by doing.
請求項５に係る発明は、請求項３又は４に係る発明の装置において、前記搬送スクリューは逆送スクリューであることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the apparatus according to the third or fourth aspect of the present invention, the conveying screw is a reverse feed screw.
請求項６に係る発明は、請求項３乃至５のいずれかに係る発明の装置において、円筒体と、該円筒体内部に配置され搬送スクリュー及び撹拌羽根が軸着された回転軸とを備え、当該回転軸の回転により、円筒体内部に供給されるバージン樹脂ペレットと水を搬送しつつ混合撹拌する混合撹拌部を、前記洗浄脱水部の前工程として設けたことを特徴とするものである。 The invention according to claim 6 is the apparatus of the invention according to any one of claims 3 to 5, comprising a cylindrical body and a rotating shaft disposed inside the cylindrical body and having a conveying screw and a stirring blade pivotally attached thereto, A mixing and stirring unit that mixes and stirs the virgin resin pellets supplied to the inside of the cylindrical body and water while the rotating shaft rotates is provided as a pre-process of the washing and dehydrating unit.
請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明の装置において、前記混合撹拌部の回転軸に軸着された撹拌羽根の搬送方向下流側に逆送スクリューを軸着したことを特徴とするものである。 The invention according to claim 7 is characterized in that, in the apparatus of the invention according to claim 6, a reverse feed screw is axially attached to the downstream side in the conveying direction of the agitating blade axially attached to the rotating shaft of the mixing and agitating unit. Is.
請求項８に係る発明は、請求項３乃至７のいずれかに係る発明の装置において、前記洗浄脱水部の後工程として、当該洗浄脱水部から排出されたバージン樹脂ペレットを乾燥させる乾燥部を設けたことを特徴とするものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the apparatus according to any one of the third to seventh aspects, a drying unit for drying the virgin resin pellets discharged from the cleaning and dehydrating unit is provided as a subsequent process of the cleaning and dehydrating unit. It is characterized by that.
請求項１に係る発明の方法によれは、バージン樹脂ペレットと水を、搬送スクリューが軸着された回転軸が内部に配置される多孔状の円筒体内に供給し混合撹拌しながら搬送して通過させることで、バージン樹脂ペレットに付帯する微片や付着する微粉を確実に分離除去することができる。また、前記回転軸の回転による遠心力により、前記バージン樹脂ペレットから分離除去された微片や微粉を前記円筒体の複数の孔から水とともに勢いよく外部に排出することができる。さらに、水は水道水等を用いることができるので、コストが安く有機溶剤等による樹脂の劣化や排水処理の問題等も生じない。 According to the method of the invention according to claim 1, the virgin resin pellets and water are fed into a porous cylindrical body in which a rotating shaft on which a conveying screw is attached is arranged and conveyed while being mixed and passed. By doing so , fine particles attached to the virgin resin pellets and adhering fine powder can be reliably separated and removed. Further, the fine pieces and fine powder separated and removed from the virgin resin pellets can be discharged together with water through the centrifugal force generated by the rotation of the rotary shaft. Furthermore, since tap water or the like can be used as the water, the cost is low, and there is no problem of resin degradation or wastewater treatment due to an organic solvent or the like.
請求項２に係る発明の方法によれは、前記多孔状の円筒体は回転円筒体であって、前記バージン樹脂ペレットと水を、前記回転軸と同方向でかつ回転軸よりも高速で回転する前記回転円筒体内に供給し混合撹拌しながら搬送して通過させることで、円筒体の回転と回転軸の回転の相乗効果により、前記バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉をより確実に分離除去することができる。また、より大きな遠心力により、前記バージン樹脂ペレットから分離除去された微片や微粉を前記回転円筒体の複数の孔から水とともに一層勢いよく外部に排出することができる。さらに、バージン樹脂ペレット自体も前記遠心力の作用により効果的に脱水され、後の工程においてより効率よく乾燥させることができる。 According to the method of the invention of claim 2, the porous cylindrical body is a rotating cylindrical body, and rotates the virgin resin pellet and water in the same direction as the rotating shaft and at a higher speed than the rotating shaft. By supplying and passing through the rotating cylindrical body while mixing and stirring, it is possible to more reliably prevent fine particles and fine particles attached to and adhered to the virgin resin pellets by the synergistic effect of the rotation of the cylindrical body and the rotation of the rotating shaft. It can be separated and removed. In addition, finer pieces and fine powders separated and removed from the virgin resin pellets can be discharged to the outside together with water from the plurality of holes of the rotating cylindrical body by a greater centrifugal force. Furthermore, the virgin resin pellet itself is also effectively dehydrated by the action of the centrifugal force, and can be dried more efficiently in the subsequent steps.
請求項３に係る発明の装置によれば、多孔状の円筒体と、該円筒体内部に配置され搬送スクリューが軸着された回転軸とを備え、当該回転軸の回転により、多孔状の円筒体内部に供給されるバージン樹脂ペレットと水を混合撹拌しながら搬送することで当該バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片又は部分を分離除去せしめ、同時に前記円筒体の複数の孔から前記微片又は微粉を水とともに排出する洗浄脱水部を具備するので、バージン樹脂ペレットと水を混合撹拌することにより、バージン樹脂ペレットに付帯する微片や付着する微粉を確実に分離除去することができるとともに、前記回転軸の回転による遠心力によりバージン樹脂ペレットから分離除去された微片や微粉を水とともに勢いよく外部に排出することができる。そして、このとき、バージン樹脂ペレット自体も前記遠心力の作用により脱水されるため、後の工程において効率よく乾燥させることができる。また、水は水道水等を用いることができるので、コストが安く有機溶剤等による樹脂の劣化や排水処理の問題等も生じない。 According to the apparatus of the invention of claim 3, the apparatus includes a porous cylindrical body, and a rotating shaft that is disposed inside the cylindrical body and on which a conveying screw is axially mounted. virgin resin pellets and water the virgin resin pellets in the fine pieces or portions allowed separating and removing incidental or adhere by transporting mixed agitation supplied to the body portion, said fine pieces of a plurality of holes of the cylindrical body at the same time Or, since it comprises a washing and dewatering unit that discharges fine powder together with water, by mixing and stirring the virgin resin pellet and water, it is possible to reliably separate and remove fine particles attached to the virgin resin pellet and attached fine powder, Fine pieces and fine powder separated and removed from the virgin resin pellets by centrifugal force due to the rotation of the rotating shaft can be discharged together with water vigorously. At this time, since the virgin resin pellet itself is also dehydrated by the action of the centrifugal force, it can be efficiently dried in the subsequent steps. Further, since tap water or the like can be used as the water, the cost is low, and there is no problem of resin degradation or wastewater treatment due to an organic solvent or the like.
請求項４に係る発明の装置によれば、多孔状の円筒体は回転円筒体であって、前記回転軸と同方向でかつ回転軸よりも高速で回転させながら、バージン樹脂ペレットと水を混合撹拌しながら搬送することで当該バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片又は部分を分離除去せしめ、同時に前記円筒体の複数の孔から前記微片又は微粉を水とともに排出するので、円筒体の回転と回転軸の回転の相乗効果により、バージン樹脂ペレットと水は複雑に混合撹拌され、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉をより確実に分離除去することができるとともに、より大きな遠心力によりバージン樹脂ペレットから分離除去された微片や微粉を水とともに一層勢いよく外部に排出することができる。また、バージン樹脂ペレット自体も前記遠心力の作用により効果的に脱水され、後の工程においてより効率よく乾燥させることができる。 According to the apparatus of the invention of claim 4, the porous cylindrical body is a rotating cylindrical body, and the virgin resin pellet and water are mixed while rotating in the same direction as the rotating shaft and at a higher speed than the rotating shaft. stirring the fine pieces or portions incidental or adhere to the virgin resin pellets by conveying while allowed separated off, since the discharged together with the water the fine pieces or pulverized from a plurality of holes simultaneously the cylindrical body, the rotation of the cylinder The virgin resin pellet and water are mixed and stirred in a complicated manner by the synergistic effect of the rotation of the rotating shaft and the rotating shaft, and it is possible to more reliably separate and remove the fine particles and fine particles attached to and adhered to the virgin resin pellet, as well as greater centrifugal force Thus, the fine pieces and fine powder separated and removed from the virgin resin pellets can be discharged to the outside together with water. Moreover, the virgin resin pellet itself is also effectively dehydrated by the action of the centrifugal force, and can be dried more efficiently in the subsequent steps.
請求項５に係る発明の装置によれば、搬送スクリューは逆送スクリューであるので、バージン樹脂ペレットと水はより一層複雑に混合撹拌され、当該バージン樹脂ペレットは複雑な軌跡を描きながら時間を掛けて回転円筒体内を搬送されることとなり、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉をより一層確実に分離除去することができる。 According to the apparatus of the invention of claim 5, since the conveying screw is a reverse screw, the virgin resin pellet and water are mixed and stirred in a more complicated manner, and the virgin resin pellet takes time while drawing a complicated trajectory. Therefore, the fine pieces and fine particles adhering to and adhering to the virgin resin pellet can be separated and removed more reliably.
請求項６に係る発明の装置によれば、円筒体と、該円筒体内部に配置され搬送スクリュー及び撹拌羽根が軸着された回転軸とを備え、当該回転軸の回転により、円筒体内部に供給されるバージン樹脂ペレットと水を搬送しつつ混合撹拌する混合撹拌部を、前記洗浄脱水部の前工程として設けたので、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉は、当該混合撹拌部において一定程度分離除去せしめられ、その結果、洗浄脱水部におけるバージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉の分離除去、及び該バージン樹脂ペレットから分離除去された微片や微粉の外部への排出をさらに確実なものとすることができる。 According to the apparatus of the invention of claim 6, the apparatus includes a cylindrical body and a rotating shaft that is disposed inside the cylindrical body and on which a conveying screw and a stirring blade are pivotally attached. Since the mixing and stirring unit for mixing and stirring the virgin resin pellets and water to be supplied is provided as a pre-process of the washing and dehydrating unit, the fine pieces and fine powder attached to and attached to the virgin resin pellets are mixed with the mixing and stirring unit. As a result, separation and removal of fine particles and fine particles attached to and attached to the virgin resin pellets in the washing and dehydrating section, and discharge of fine particles and fine particles separated and removed from the virgin resin pellets to the outside. Can be further ensured.
請求項７に係る発明の装置によれば、前記混合撹拌部の回転軸に軸着された撹拌羽根の搬送方向下流側に逆送スクリューを軸着したので、バージン樹脂ペレットと水は、逆送スクリューにより搬送方向とは逆方向に向かう力を受けながら混合撹拌されることとなり、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉は、当該混合撹拌部においてより一層分離除去されることとなる。 According to the apparatus of the seventh aspect of the invention, since the reverse feed screw is attached to the downstream side in the transport direction of the stirring blade attached to the rotating shaft of the mixing and stirring unit, the virgin resin pellets and water are supplied backward. Mixing and stirring are performed while receiving a force in the direction opposite to the conveying direction by the screw, and the fine particles and fine powder attached to and attached to the virgin resin pellets are further separated and removed in the mixing and stirring portion.
請求項８係る発明の装置によれば、前記洗浄脱水部の後工程として、当該洗浄脱水部から排出されたバージン樹脂ペレットを乾燥させる乾燥部を設けたので、洗浄脱水部において脱水されたバージン樹脂ペレットを効率よく乾燥させることができる。 According to the apparatus of the present invention, since the drying unit for drying the virgin resin pellets discharged from the cleaning and dehydrating unit is provided as a subsequent process of the cleaning and dehydrating unit, the virgin resin dehydrated in the cleaning and dehydrating unit The pellet can be efficiently dried.
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態におけるバージン樹脂ペレットの微片・微粉除去装置の概略正面図を示すものである。
ここで、本明細書における「微粉」は、樹脂材料をペレット状に切断する工程において発生する当該樹脂材料の微粉に加え、その他のゴミ等も含むものとする。
図１に示すように、バージン樹脂ペレット微片・微粉除去装置１は、主に、基台２の上方であって図示しない支持枠に固定される投入タンク３と、基台２の上面に設置される洗浄機４と、基台２内部に配置される乾燥機５と、同じく基台２内部に配置されるブロワ６及び加熱ヒータ７とから構成されている。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic front view of a virgin resin pellet fine piece / fine powder removing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Here, “fine powder” in the present specification includes other dust in addition to the fine powder of the resin material generated in the step of cutting the resin material into pellets.
As shown in FIG. 1, the virgin resin pellet fine piece / fine powder removing device 1 is mainly installed on the upper surface of the base 2 and the charging tank 3 which is fixed to a support frame (not shown) above the base 2. The washing machine 4, the dryer 5 arranged inside the base 2, and the blower 6 and the heater 7 arranged similarly inside the base 2 are configured.
投入タンク３は、出口にロータリーバルブ１１を有するものであり、当該投入タンク３に投入されたバージン樹脂ペレットを配管１２及び漏斗状配管１３を介して下方に配置された洗浄機４に供給するものである。また、前記漏斗状配管１３には、後述する複数の水供給口が形成されており、洗浄機４には、バージン樹脂ペレットとともに図示しない水供給装置から水道水が供給されるものとなっている。
洗浄機４は、前記バージン樹脂ペレットを洗浄・脱水し、当該バージン樹脂ペレットを配管１４を介して乾燥機５に供給するものである。また、基台２内部であって洗浄機４の直下にはドレン１５が配置され、洗浄機４から排出される水を配管１６を介して機外に排水するよう構成されている。
乾燥機５は、前記洗浄機４において洗浄・脱水されたバージン樹脂ペレットを乾燥させるものであり、ブロワ６により吸引され加熱ヒータ７により加熱された空気が供給されるようになっている。そして、乾燥機５において乾燥させられたバージン樹脂ペレットは排出部１７から機外に排出されるよう構成されている。The charging tank 3 has a rotary valve 11 at the outlet, and supplies the virgin resin pellets charged into the charging tank 3 to the washing machine 4 disposed below via the pipe 12 and the funnel-shaped pipe 13. It is. The funnel-shaped pipe 13 has a plurality of water supply ports, which will be described later, and tap water is supplied to the washing machine 4 from a water supply device (not shown) together with virgin resin pellets. .
The cleaning machine 4 cleans and dehydrates the virgin resin pellets, and supplies the virgin resin pellets to the dryer 5 via the pipe 14. In addition, a drain 15 is disposed inside the base 2 and immediately below the washing machine 4, and is configured to drain water discharged from the washing machine 4 to the outside through the pipe 16.
The dryer 5 dries the virgin resin pellets washed and dehydrated in the washing machine 4 and is supplied with air sucked by the blower 6 and heated by the heater 7. And the virgin resin pellet dried in the dryer 5 is discharged | emitted from the discharge part 17 outside the apparatus.
図２は、図１のバージン樹脂ペレット微片・微粉除去装置における洗浄機４の内部構造を示すものである。
図２に示すように、洗浄機４は混合撹拌部２０と洗浄脱水部３０から構成されている。FIG. 2 shows the internal structure of the washing machine 4 in the virgin resin pellet fine piece / fine powder removing apparatus of FIG.
As shown in FIG. 2, the washing machine 4 includes a mixing and stirring unit 20 and a washing and dehydrating unit 30.
混合撹拌部２０は、バージン樹脂ペレット及び水道水が供給される供給口２１が設けられる円筒体２２と、該円筒体２２内に回転可能に配置される回転軸２３を備えるものであり、該回転軸２３には、前記供給口２１側から順に搬送スクリュー２４、複数の撹拌羽根２５，２６、及び逆送スクリュー２７が軸着されている。また、前記供給口２１には、配管１２から供給される樹脂ペレットを受ける漏斗状配管１３が接続されており、該漏斗状配管１３の管壁には図示しない水供給装置から供給される水道水の供給口１８が円周方向に１つ又は複数形成されている。 The mixing and stirring unit 20 includes a cylindrical body 22 provided with a supply port 21 to which virgin resin pellets and tap water are supplied, and a rotating shaft 23 rotatably disposed in the cylindrical body 22. A conveying screw 24, a plurality of stirring blades 25 and 26, and a reverse screw 27 are axially attached to the shaft 23 from the supply port 21 side. The supply port 21 is connected to a funnel-shaped pipe 13 that receives resin pellets supplied from the pipe 12, and tap water supplied from a water supply device (not shown) to the wall of the funnel-shaped pipe 13. One or a plurality of supply ports 18 are formed in the circumferential direction.
洗浄脱水部３０は、前記混合撹拌部２０の円筒体２２と同軸上に配置され混合撹拌部２０からバージン樹脂ペレットが連続して搬入される回転円筒体３１と、該回転円筒体３１内に回転可能に配置され前記混合撹拌部２０の回転軸２３と一体とされる回転軸３２を備えるものである。前記回転円筒体３１は、多孔壁を有するものであり、当該回転円筒体３１の外周を覆うカバー３５には、当該多孔壁の孔から流出する水を前記ドレン１５に排出するための開口部３６が形成されている。そして、回転軸３２には、逆送スクリュー３３が軸着されており、前記回転円筒体３１を回転軸３２と同方向でかつ当該回転軸３２よりも高速で回転させることで、バージン樹脂ペレットと水を混合撹拌しながら排出口３４に向けて搬送し、該排出口３４に接続される配管１４を介してバージン樹脂ペレットを乾燥機５に供給するものとなっている。 The washing / dehydrating unit 30 is arranged coaxially with the cylindrical body 22 of the mixing and stirring unit 20, and rotates into the rotating cylindrical body 31, and a rotating cylinder 31 into which virgin resin pellets are continuously carried from the mixing and stirring unit 20. The rotary shaft 32 is provided so as to be integrated with the rotary shaft 23 of the mixing and stirring unit 20. The rotating cylindrical body 31 has a porous wall, and the cover 35 covering the outer periphery of the rotating cylindrical body 31 has an opening 36 for discharging water flowing out from the hole of the porous wall to the drain 15. Is formed. A rotating screw 32 is pivotally attached to the rotating shaft 32. By rotating the rotating cylindrical body 31 in the same direction as the rotating shaft 32 and at a higher speed than the rotating shaft 32, virgin resin pellets and Water is conveyed toward the discharge port 34 while being mixed and stirred, and the virgin resin pellets are supplied to the dryer 5 through the pipe 14 connected to the discharge port 34.
図３は、図１のバージン樹脂ペレット微片・微粉除去装置における乾燥機５の正面図を示すものである。
乾燥機５は、内部に揺動体４０を備えており、該揺動体４０は上面が傾斜した状態とされている。そして、該揺動体４０の傾斜した上面近くには、前記洗浄脱水部３０からバージン樹脂ペレットが供給されるパンチングメタル等の網目状部材４１が配置されており、当該揺動体４０におけるその僅か上方には、図示しない、バージン樹脂ペレット飛散防止用の網目状部材が配置されている。当該飛散防止用の網目状部材は、前記網目状部材４１と同様の構成からなるものでよく、後述する加熱空気によりバージン樹脂ペレットが吹き飛ばされることを防止するものである。また、揺動体４０の内部であって網目状部材４１の下方には、前述したブロワ６により吸引され加熱ヒータ７によって加熱された空気を網目状部材４１に向けて送るファン４２が配置されている。前記揺動体４０は、図示しない周知のリンク機構等により乾燥機５外枠に対し揺動可能に支持されるものであり、当該揺動体４０は前後上下に揺動するものとなっている。
ここで、前記加熱ヒータ７は、複数の発熱体を備えるものであり、周囲の湿度に応じオン・オフする発熱体の本数を切り替えて空気の加熱温度を調節するものである。FIG. 3 is a front view of the dryer 5 in the virgin resin pellet fine piece / fine powder removing apparatus of FIG.
The dryer 5 includes an oscillating body 40 therein, and the oscillating body 40 is inclined. A mesh member 41 such as a punching metal to which virgin resin pellets are supplied from the cleaning / dehydrating unit 30 is disposed near the inclined upper surface of the rocking body 40, and slightly above the rocking body 40. Is provided with a mesh member for preventing virgin resin pellet scattering, which is not shown. The mesh member for preventing scattering may have the same configuration as that of the mesh member 41, and prevents the virgin resin pellets from being blown away by heated air described later. Further, a fan 42 that sends air sucked by the blower 6 and heated by the heater 7 toward the mesh member 41 is disposed inside the rocking body 40 and below the mesh member 41. . The swinging body 40 is supported so as to be swingable with respect to the outer frame of the dryer 5 by a well-known link mechanism or the like (not shown), and the swinging body 40 swings up and down and up and down.
Here, the heater 7 includes a plurality of heating elements, and adjusts the heating temperature of the air by switching the number of heating elements that are turned on / off according to the ambient humidity.
次に、本発明の実施の形態におけるバージン樹脂ペレット微片・微粉除去装置の作動の様子を、図４のフロー図を参照しながら説明する。
投入タンク３に投入されたバージン樹脂ペレットは、ロータリーバルブ１１を介して３５〜５０ｋｇ／ｈの割合で洗浄機４に向けて供給される。このとき、洗浄機４には同時に水供給装置から水供給口１８を介して水道水が供給される。ここで、供給される水道水の量は、バージン樹脂ペレットの重量に対して少ないほど好ましいが、洗浄するバージン樹脂ペレットの種類又は性質によって適切な水量が異なるので、該水量は適宜設定すればよい。Next, the operation of the virgin resin pellet fine piece / fine powder removing device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
The virgin resin pellets charged into the charging tank 3 are supplied to the washing machine 4 through the rotary valve 11 at a rate of 35 to 50 kg / h. At this time, tap water is simultaneously supplied to the washing machine 4 from the water supply device via the water supply port 18. Here, the amount of tap water to be supplied is preferably as small as possible with respect to the weight of the virgin resin pellets, but the appropriate amount of water varies depending on the type or nature of the virgin resin pellets to be washed. .
図２に示す洗浄機４の混合撹拌部２０に供給されたバージン樹脂ペレットは、例えば１０７９〜１１０２ｒｐｍで回転する回転軸２３に軸着された搬送スクリュー２４によって洗浄脱水部３０に向けて搬送される。このとき、バージン樹脂ペレットと水とは、搬送スクリュー２４及び複数の撹拌羽根２５，２６により混合撹拌されるが、回転軸２３の搬送方向下流側に軸着される逆送スクリュー２７により前記搬送方向とは逆方向に向かう力を受けながら混合撹拌されることとなる。したがって、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉は、後述する洗浄脱水部３０に先立って当該混合撹拌部２０において一定程度分離除去されることとなる。 The virgin resin pellets supplied to the mixing and stirring unit 20 of the cleaning machine 4 shown in FIG. 2 are conveyed toward the cleaning and dehydrating unit 30 by a conveying screw 24 attached to a rotating shaft 23 rotating at, for example, 1079 to 1102 rpm. . At this time, the virgin resin pellets and water are mixed and stirred by the transport screw 24 and the plurality of stirring blades 25 and 26, but the transport direction by the reverse feed screw 27 attached to the downstream side of the rotation shaft 23 in the transport direction. The mixture is stirred while receiving a force in the opposite direction. Therefore, the fine particles and fine powder incidental to and attached to the virgin resin pellets are separated and removed to a certain extent in the mixing and stirring unit 20 prior to the cleaning and dehydrating unit 30 described later.
混合撹拌部２０において微片や微粉が一定程度分離除去されたバージン樹脂ペレットは、水とともに当該混合撹拌部２０に連続する洗浄脱水部３０に搬送される。洗浄脱水部３０において、バージン樹脂ペレットと水は、例えば１３２１〜１３１４ｒｐｍで回転する回転円筒体３１内を、１０７９〜１１０２ｒｐｍで同方向に回転する前記回転軸３２により排出口３４に向けて混合撹拌されながら搬送されるが、回転軸３２には逆送スクリュー３３が軸着されていることから、当該バージン樹脂ペレットは複雑な軌跡を描きながら時間を掛けて回転円筒体３１内を搬送されることとなる。したがって、当該洗浄脱水部３０においてバージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉はほぼ完全に分離除去される。
また、当該洗浄脱水部３０において、回転円筒体３１の多孔壁の孔から水が流出し、当該水は回転円筒体３１を覆うカバー３５の開口部３６を介してドレン１５に排出されるが、このとき、回転軸３２の回転と回転円筒体３１の回転による遠心力により、バージン樹脂ペレットから分離除去された微片や微粉は水とともに勢いよくドレン１５に排出されることとなる。ドレン１５に排出された水は、配管１６を通じて機外に排出されることとなるが、水は水道水を用いているため、コストが安い上、有機溶剤等を使用した場合のように樹脂の劣化や排水処理の問題を生じない。そして、排出される水に含まれる微片や微粉は、ろ過装置等によって簡単に水と分離回収することができる。
さらに、洗浄脱水部３０においては、バージン樹脂ペレット自体も前記遠心力の作用により効果的に脱水され、後述する乾燥機において効率よく乾燥されることとなる。The virgin resin pellets from which fine particles and fine particles have been separated and removed to a certain extent in the mixing and stirring unit 20 are conveyed together with water to the washing and dehydrating unit 30 that is continuous with the mixing and stirring unit 20. In the washing and dewatering unit 30, virgin resin pellets and water are mixed and stirred in the rotating cylindrical body 31 rotating at, for example, 1321 to 1314 rpm toward the discharge port 34 by the rotating shaft 32 rotating in the same direction at 1079 to 1102 rpm. However, since the reverse feed screw 33 is attached to the rotating shaft 32, the virgin resin pellet is conveyed through the rotating cylindrical body 31 over time while drawing a complicated trajectory. Become. Therefore, in the cleaning / dehydrating unit 30, the fine particles and fine particles attached to and attached to the virgin resin pellets are almost completely separated and removed.
Further, in the washing and dehydrating unit 30, water flows out from the hole in the porous wall of the rotating cylindrical body 31, and the water is discharged to the drain 15 through the opening 36 of the cover 35 that covers the rotating cylindrical body 31. At this time, the fine pieces and fine powder separated and removed from the virgin resin pellets are vigorously discharged to the drain 15 together with water by the centrifugal force generated by the rotation of the rotating shaft 32 and the rotation of the rotating cylindrical body 31. The water discharged to the drain 15 is discharged outside the machine through the pipe 16, but since the water is tap water, the cost is low and the resin is not used as in the case of using an organic solvent. Does not cause degradation or wastewater treatment problems. The fine particles and fine powder contained in the discharged water can be easily separated and recovered from the water by a filtration device or the like.
Further, in the washing / dehydrating unit 30, the virgin resin pellets themselves are also effectively dehydrated by the action of the centrifugal force, and are efficiently dried in a drier described later.
洗浄機４の洗浄脱水部３０において微片や微粉がほぼ完全に分離除去されるとともに十分に脱水されたバージン樹脂ペレットは、次に乾燥機５において、揺動体４０の傾斜した上面に配置された網目状部材４１の高い側の位置に供給される。バージン樹脂ペレットは、前記揺動体４０の前後上下の揺動により網目状部材４１の上を低い側の位置に向けて移動するが、このとき、ブロワ６により吸引され加熱ヒータ７により周囲の湿度に応じて４０〜６０℃に加熱された空気が、ファン４２によって網目状部材４１の下方から供給される。その際、バージン樹脂ペレットは、円柱状であったり、楕円柱状であったりするその形状により、網目状部材４１の上を刻々と姿勢を変化させながら移動するため、全体に万遍なく加熱空気を受けて十分に乾燥した状態で排出部４３から外部に排出される。 The virgin resin pellets, in which the fine particles and fine particles are almost completely separated and removed in the washing and dehydrating unit 30 of the washing machine 4 and sufficiently dehydrated, are then placed on the inclined upper surface of the oscillator 40 in the dryer 5. The mesh member 41 is supplied to a higher position. The virgin resin pellets move toward the lower position on the mesh member 41 by swinging the rocking body 40 back and forth and up and down. At this time, the virgin resin pellets are sucked by the blower 6 and adjusted to the ambient humidity by the heater 7. Accordingly, air heated to 40 to 60 ° C. is supplied from below the mesh member 41 by the fan 42. At that time, the virgin resin pellets move on the mesh-like member 41 while changing its posture every moment due to its cylindrical shape or elliptical columnar shape, so that heated air is uniformly distributed throughout. It is discharged from the discharge part 43 to the outside in a sufficiently dry state.
ここで、本発明者等は、本発明の実施の形態における装置の有効性を確認するため、以下に示す条件で実験を行った。なお、バージン樹脂ペレットの水分率（含有水分＋付着水分）の測定は、Brabender社製AQUATRACを用いて行った。 Here, in order to confirm the effectiveness of the apparatus according to the embodiment of the present invention, the present inventors conducted experiments under the following conditions. The moisture content of the virgin resin pellet (containing moisture + attached moisture) was measured using AQUATRAC manufactured by Brabender.
＜実験条件（共通）＞
混合撹拌部２０における回転軸２３の回転数 ：１１０２ｒｐｍ
洗浄脱水部３０における回転軸３２の回転数 ：１１０２ｒｐｍ
洗浄脱水部３０における回転円筒体３１の回転数：１３０４ｒｐｍ
乾燥機５における加熱空気の温度 ：４０℃
乾燥機５における加熱空気の流量 ：１１ｍ３／ｍｉｎ
乾燥機５における処理時間 ：約５秒<Experimental conditions (common)>
Number of rotations of the rotating shaft 23 in the mixing and stirring unit 20: 1102 rpm
Number of rotations of the rotating shaft 32 in the washing and dewatering unit 30: 1102 rpm
Number of rotations of the rotating cylindrical body 31 in the washing and dewatering unit 30: 1304 rpm
Temperature of heated air in dryer 5: 40 ° C
Flow rate of heated air in the dryer 5: 11 m 3 / min
Processing time in the dryer 5: about 5 seconds
樹脂名 ：ナチュラルＧＰ−ＰＳ（汎用ポリスチレン）
ペレット ：ストランドカット、３．０ｍｍ長・４．０ｍｍ長径・２．５ｍｍ短径
テスト量 ：５０ｋｇ
処理時間 ：約３５分
処理水量 ：約１リットル/分
使用水 ：水道水
初期水分率 ：３３０ｐｐｍ
処理後水分率：３４０ｐｐｍ
微片・微粉除去量： 処理量１０ｋｇ当り約３ｇ（約０．０３％）Resin name: Natural GP-PS (general-purpose polystyrene)
Pellet: Strand cut, 3.0 mm long, 4.0 mm long diameter, 2.5 mm short diameter Test amount: 50 kg
Treatment time: Approx. 35 minutes Treated water volume: Approx. 1 liter / min Water used: Tap water Initial moisture content: 330 ppm
Water content after treatment: 340ppm
Fine piece / fine powder removal amount: About 3g (about 0.03%) per 10kg of treatment amount
樹脂名 ：ナチュラルＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）
ペレット ：ストランドカット、３．０ｍｍ長・２．０ｍｍ長径・１．５ｍｍ短径
テスト量 ：５０ｋｇ
処理時間 ：約１０分
処理水量 ：約１．３リットル/分
使用水 ：水道水
初期水分率 ：２８０ｐｐｍ
処理後水分率：３３５ｐｐｍ
微片・微粉除去量： 処理量１０ｋｇ当り約４ｇ（０．０４％）Resin name: Natural ABS (acrylonitrile, butadiene, styrene)
Pellet: Strand cut, 3.0 mm long, 2.0 mm long diameter, 1.5 mm short diameter Test amount: 50 kg
Treatment time: about 10 minutes Treated water volume: about 1.3 liters / minute Water used: Tap water Initial moisture content: 280 ppm
Water content after treatment: 335ppm
Amount of fine particles and fine powder removed: Approximately 4 g (0.04%) per 10 kg of treatment
なお、上記各実験例において、「樹脂名」はペレットの材料樹脂名、「ペレット」はペレットの大きさ等、「テスト量」は処理すべきペレットの量、「処理時間」は全てのペレットを洗浄及び乾燥処理し終えるまでの時間、「処理水量」はペレットとともに洗浄機に供給する水量、「初期水分率」は洗浄処理を行う前のペレットの水分率、「処理後水分率」は乾燥処理を終えた後のペレットの水分率、をそれぞれ示す。 In each of the above experimental examples, “resin name” is the name of the pellet resin, “pellet” is the size of the pellet, “test amount” is the amount of pellet to be processed, and “processing time” is all pellets. Time until cleaning and drying treatment is completed, “Processed water amount” is the amount of water supplied to the washing machine together with the pellets, “Initial moisture content” is the moisture content of the pellets before the cleaning process, and “Post-treatment moisture content” is the drying treatment Shows the moisture content of the pellets after finishing.
実験例１及び２によれば、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉が、かなりの量除去されていることが分かる。そして、目視による結果、実験例１及び２のいずれの場合も、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉は、ほぼ完全に除去されていることが確認できた。 According to Experimental Examples 1 and 2, it can be seen that a considerable amount of fine particles and fine particles attached to and attached to the virgin resin pellets are removed. As a result of visual observation, it was confirmed that in both cases of Experimental Examples 1 and 2, the fine pieces and fine powder incidental to and attached to the virgin resin pellets were almost completely removed.
また、一般に、コンパウンド加工あるいは成形加工の原料として用いられるバージン樹脂ペレットの水分率は５００ｐｐｍが上限とされているが、実験例１及び２のいずれの場合も、処理後の水分率は５００ｐｐｍを下回っており、本実施の形態における装置により処理されたバージン樹脂ペレットがコンパウンド加工あるいは成形加工の原料として有効であることが確認できた。 In general, the upper limit of the moisture content of virgin resin pellets used as a raw material for compounding or molding is 500 ppm, but in both cases of Experimental Examples 1 and 2, the moisture content after treatment is less than 500 ppm. It was confirmed that the virgin resin pellets processed by the apparatus in this embodiment are effective as a raw material for compounding or molding.
上記本発明の実施の形態において、洗浄機４の洗浄脱水部３０には回転円筒体３１を備えるものとしたが、円筒体は非回転とすることもできる。 In the embodiment of the present invention, the cleaning / dehydrating unit 30 of the cleaning machine 4 is provided with the rotating cylindrical body 31, but the cylindrical body may be non-rotating.
上記本発明の実施の形態において、洗浄機４の洗浄脱水部３０に備えられる回転軸３２には逆送スクリュー３３を軸着するものとしたが、樹脂ペレットと水を混合撹拌できるものであれば順送スクリューを軸着するものとしてもよい。 In the above embodiment of the present invention, the reverse feed screw 33 is attached to the rotary shaft 32 provided in the washing and dehydrating unit 30 of the washing machine 4, but any resin pellet and water can be mixed and stirred. A progressive screw may be attached to the shaft.
上記本発明の実施の形態において、乾燥機５は、バージン樹脂ペレットが網目状部材４１の上を揺動体４０の前後上下の揺動により移動するものとしたが、振動モータ等による振動により移動するものとしてもよい。 In the above-described embodiment of the present invention, the dryer 5 moves the virgin resin pellets on the mesh member 41 by swinging the rocking body 40 back and forth and up and down. It may be a thing.
上記本発明の実施の形態におけるバージン樹脂ペレット微片・微粉除去装置において、洗浄機４は、混合撹拌部２０と洗浄脱水部３０が一体化された装置として構成したが、混合撹拌部２０と洗浄脱水部３０をそれぞれ独立した装置として構成し、混合撹拌装置において混合撹拌されたバージン樹脂ペレットと水を、配管を介して洗浄脱水装置に供給するものとしてもよい。 In the virgin resin pellet fine particle / fine powder removing apparatus according to the embodiment of the present invention, the cleaning machine 4 is configured as an apparatus in which the mixing and stirring unit 20 and the cleaning and dehydrating unit 30 are integrated. The dehydrating unit 30 may be configured as an independent device, and the virgin resin pellets and water mixed and stirred in the mixing and stirring device may be supplied to the cleaning and dehydrating device via a pipe.
上記本発明の実施の形態におけるバージン樹脂ペレット微片・微粉除去装置において、洗浄機４は、横型であって混合撹拌部２０と洗浄脱水部３０の回転軸を同軸の１軸形式のものとしたが、回転軸は別軸としてもよい。また、洗浄機４は、混合撹拌部２０を縦型、洗浄脱水部３０を横型とし、両者の回転軸が互いに直交するような２軸形式のものとしてもよい。In the virgin resin pellet fine piece / fine powder removing apparatus according to the embodiment of the present invention, the washing machine 4 is of a horizontal type, and the rotation axis of the mixing and stirring unit 20 and the washing and dehydrating unit 30 is of a coaxial single axis type. However, the rotation axis may be a separate axis. The washing machine 4 may be of a biaxial type in which the mixing and stirring unit 20 is a vertical type and the washing and dehydrating unit 30 is a horizontal type, and the rotation axes of both are orthogonal to each other.
本発明におけるバージン樹脂ペレットの微片・微粉除去方法及び装置は、バージン樹脂ペレットに付帯・付着する微片や微粉を確実に除去することができるうえ、有機溶媒等の使用による樹脂の劣化や排水処理の問題を生じることがなく、非常に実用性の高いものである。 The virgin resin pellet fine particle / fine powder removal method and apparatus in the present invention can reliably remove the fine particles and fine powder incidental to and attached to the virgin resin pellets, as well as resin degradation and drainage due to the use of organic solvents and the like. It does not cause processing problems and is very practical.
１・・・バージン樹脂ペレットの微片・微粉除去装置
２・・・基台
３・・・投入タンク
４・・・洗浄機
５・・・乾燥機
６・・・ブロワ
７・・・加熱ヒータ
１５・・・ドレン
１７・・・排出口
２０・・・混合撹拌部
２２・・・円筒体
２３・・・回転軸
２４・・・搬送スクリュー
２５，２６・・・撹拌羽根
２７・・・逆送スクリュー
３０・・・洗浄脱水部
３１・・・回転円筒体
３２・・・回転軸
３３・・・逆送スクリュー
４０・・・揺動体
４１・・・網目状部材
４２・・・ファンDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fine piece and fine powder removal apparatus 2 ... Base 3 ... Input tank 4 ... Washing machine 5 ... Dryer 6 ... Blower 7 ... Heater 15 ... Drain 17 ... Discharge port 20 ... Mixing and stirring unit 22 ... Cylinder 23 ... Rotating shaft 24 ... Conveying screw 25, 26 ... Agitating blade 27 ... Reverse feeding screw 30 ... Washing and dehydrating section 31 ... Rotating cylindrical body 32 ... Rotating shaft 33 ... Reverse feed screw 40 ... Oscillating body 41 ... Mesh member 42 ... Fan
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