JP5775343B2 - Recycling method for highly foamed plastic moldings - Google Patents
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Description
本発明は、嵩の高い高発泡プラスチック成型体が、プラスチックソリッド成型品をリサイクルする同一工程内にて効率良く、粉砕・減容・リペレット化できるようにし、品質・コスト・生産性の向上が期待することのできる高発泡プラスチック成型体のリサイクル方法に関するものである。 The present invention is expected to improve quality, cost, and productivity by enabling bulky, highly foamed plastic moldings to be efficiently crushed, reduced in volume, and re-pelletized in the same process of recycling plastic solid molded products. The present invention relates to a method for recycling a highly foamed plastic molding that can be used.
一般に、高発泡プラスチック成型体は、嵩高であり、製品ストック、搬送の効率が悪いが、使用済みのプラスチック製品(ソリッド品)は、たとえば、特開2005−103950号公報に記載の如く、洗浄粉砕により減容し、これをバージン材に所定割合で混練してリサイクルすることが可能である。この技術では、洗浄粉砕品は、粉砕後の工程で洗浄することから、汚れや耐候劣化物の除去不足による物性低下を生じさせるため、純度の高い素材(バージン材)と混合処理してアップグレード化する必要があった。 In general, a highly foamed plastic molded body is bulky, and product stock and conveyance efficiency are poor. However, a used plastic product (solid product) is washed and pulverized as described in, for example, JP-A-2005-103950. It is possible to reduce the volume and to knead the virgin material at a predetermined ratio for recycling. In this technology, washed pulverized products are washed in the process after pulverization, so that deterioration of physical properties due to insufficient removal of dirt and weathering deterioration products will occur, so it is upgraded by mixing with high purity materials (virgin materials) There was a need to do.
また、上記技術は、高発泡プラスチック成型体の処理にはそのまま適用できない。すなわち、高発泡のプラスチック成型体の前処理として軟化・脱泡・インゴット化等の減容処理作業をするが、原料化するためには、再度、インゴットの粉砕・ペレット化が必要となり、工数やコストアップするという問題があった。たとえば、特開2004−130234号公報の発泡プラスチック減容機も提案されている。これは、発泡プラスチックの破砕部と圧縮部を備え、該破砕部は、発泡プラスチック体を投入するホッパーに連通して横胴を設け、その横胴の中心に中空の回転軸を通し、この軸に一定の間隔をあけて放射状の破砕アームを設けるとともに、前記横胴の内壁に破砕板を設けている。そして、前記ホッパーから送られてきた発泡体を破砕アームと破砕板とで破砕し、破砕された発泡体を、前記横胴内においてスクリューで一定方向に進め、先細型の胴体内に押し込めて棒状に圧縮するものである。前記中空の回転軸には、冷却媒体が流通しており、破砕部に設置した回転軸の温度上昇を制御し、長期運転時における回転軸への溶融物の固着及び最終的に減容機から排出される減容物の硬さのバラツキを軽減するものである。
しかしながら、上記特開2004−130234号公報の技術は、理論的には可能であるが、実際的には高発泡プラスチックの如く、嵩高で重量のないものを保管、運搬の効率を目的とするのみの減容作業はあくまで前処理であり、上述の通り、通常の原料化工程においては、工数が多くなってしまうという問題があった。 However, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-130234 is theoretically possible, but in reality, it is only intended to store and transport bulky and weightless materials such as highly foamed plastics. The volume reduction operation is a pretreatment to the last, and as described above, there is a problem that the number of steps increases in the normal raw material production step.
本発明は、多くの工程を必要とする上記の点に鑑み、創出したもので、その目的とするところは、高発泡プラスチック成型体を一工程で効率的かつ確実に減容できるようにした高発泡プラスチック成型体のリサイクル方法を提供することにある。 The present invention was created in view of the above-described points that require many steps. The object of the present invention is to make it possible to efficiently and reliably reduce the volume of a highly foamed plastic molded body in one step. The object is to provide a method for recycling foamed plastic moldings.
上記目的を達成するため、本発明の高発泡プラスチック体のリサイクル方法は、高発泡プラスチック成型体を、カッターコンパクター付押出機のカッターコンパクター部に投入して粉砕・減容・ペレット化するに際し、予め、同質素材プラスチックソリッド成型品の洗浄粉砕品を、前記高発泡プラスチック成型体に対し、重量比で50%以上を、カッターコンパクター付押出機の運転信号と連動させた定量供給機にて定量投入し、洗浄粉砕品を半溶融物として高発泡プラスチック成型体に付着せしめ、混合溶融体にすることを特徴とし、高発泡プラスチック体を効率的かつ均一で確実に減容しつつペレット化できるように構成した。
In order to achieve the above object, the method for recycling the highly foamed plastic body of the present invention, when the highly foamed plastic molded body is put into a cutter compactor part of an extruder with a cutter compactor and pulverized, reduced in volume and pelletized, the homogeneous material plastic solid moldings cleaning ground product relative to the high foam molded plastics, more than 50 percent by weight, and quantified charged with a cutter compactor with extruders metering feeder in which includes the operating signal This product is characterized by adhering the washed and pulverized product as a semi-melted product to a highly foamed plastic molding to form a mixed melt, which can be pelletized while efficiently, uniformly and reliably reducing the volume. did.
また、請求項2の高発泡プラスチック体のリサイクル方法は、前記洗浄粉砕品が、使用済みのプラスチック製品を、粉砕機中に注入した大量の水によりもみ洗い洗浄しながら粉砕し、汚れ・耐候劣化物を除去したものであることを特徴とし、粉砕時のもみ洗い洗浄により表層の汚れや耐候劣化物を取り除き、初期物性を回復させることにより、純度の高い素材(バージン材)と同様の高品質のリサイクル原料が得られるように構成した。
Further, in the recycling method of the highly foamed plastic body according to
さらに、請求項3の高発泡プラスチック体のリサイクル方法は、前記高発泡プラスチック成型体が、プラスチックソリッド成型品である搬送用プラスチックコンテナ内で使用される緩衝材や仕切り板に使用されているものであることを特徴とし、搬送用プラスチックコンテナを減容処理する同じ工程内において、搬送用プラスチックコンテナとともに排出された高発泡プラスチック成型体を粉砕・減容・ペレット化することから、嵩高の高発泡プラスチック成型体の搬送運賃が軽減できるし、排出者にとって原料化した原料の履歴管理及び環境資産化が可能になるように構成した。 Furthermore, in the method for recycling the highly foamed plastic body according to claim 3, the highly foamed plastic molded body is used for a cushioning material or a partition plate used in a plastic container for transportation which is a plastic solid molded product. In the same process of reducing the volume of a plastic container for transportation, the high foamed plastic molded body discharged together with the plastic container for transportation is crushed, volume-reduced, and pelletized. The transportation cost of the molded body can be reduced, and the history of raw materials made into raw materials and environmental assets can be made available to the exhauster.
本発明によれば、高発泡プラスチック成型体に対し、重量比で50%以上混合したプラスチック洗浄粉砕品は、その粒径が小さいので、温度上昇が速いことから、先行して溶融して高発泡プラスチック成型体に融着する。したがって、高発泡プラスチック成型体はその重量を増し、粉砕半溶融物に接して溶けて押出機押出部に送られるため、確実にリサイクルペレット化できるという優れた効果を奏するものである。 According to the present invention, a plastic-washed and pulverized product mixed by 50% or more by weight with respect to a highly foamed plastic molded body has a small particle size, so the temperature rises quickly, so it melts in advance and is highly foamed. Fusing to a plastic molding. Therefore, the highly foamed plastic molded body increases its weight, melts in contact with the pulverized semi-melt, and is sent to the extrusion section of the extruder, so that it has an excellent effect that it can be reliably recycled into pellets.
また、請求項2に記載の発明によれば、粉砕機に大量の水を注入してもみ洗い洗浄しながら粉砕することにより表層の汚れや耐候劣化物を取り除いた粉砕洗品の使用は、純度の高いバージン材と同じアップグレードなリサイクル原料が得られるという優れた効果を奏するものである。
Further, according to the invention described in
さらに、請求項3に記載の発明によれば、搬送用プラスチックコンテナを減容処理する同じ工程内において搬送用プラスチックコンテナとともに排出された高発泡プラスチック成型体を、粉砕・減容・ペレット化することから、排出者にとって、リサイクル原料の履歴管理及び環境資産化が可能になるという優れた効果を奏するものである。 Furthermore, according to the invention described in claim 3, in the same process of reducing the volume of the transport plastic container, the highly foamed plastic molded body discharged together with the transport plastic container is crushed, reduced in volume, and pelletized. Therefore, it has an excellent effect that the history of the recycled raw material and the environmental asset can be made available to the discharger.
次に、本発明の最良の実施形態を添付した図面に基づいて説明する。図1は本願発明に用いるリサイクル装置の略示的正面断面図、図2は同装置の略示的平面断面図、図3は定量供給機部分の拡大図である。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic front sectional view of a recycling apparatus used in the present invention, FIG. 2 is a schematic plan sectional view of the apparatus, and FIG. 3 is an enlarged view of a quantitative feeder.
本願発明に用いる装置1は、底部にカーター刃を有するディスク2が設置されたドラム3に、高発泡プラスチック成型体4を投入し、粉砕・混合・加熱・減容するものである。前記ドラム3内には高発泡プラスチック成型体4をコンベアベルト5により搬送し、投入できるようになっている。
The apparatus 1 used in the present invention is one in which a highly foamed plastic molded body 4 is placed in a drum 3 having a
前記高発泡プラスチック成型体4は、半製品や完成品の搬送時の緩衝材、仕切り材として広く利用されているものである。これは半製品や完成品に合わせて設計されるため、使い回しが制限されていることから、廃棄またはリサイクルされることとなるが、廃棄またはリサイクル時には嵩高のためにコストが掛かってしまった。この高発泡プラスチック成型体4の代表としてポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)の各製品が多い。本願発明の技術は、特に、嵩高にしてリぺレット化の効率の悪い、10倍以上の高発泡プラスチック体成型4のリサイクルの効率化に有効である。 The highly foamed plastic molded body 4 is widely used as a cushioning material and a partitioning material when transporting semi-finished products and finished products. Since this is designed for a semi-finished product or a finished product, it is discarded or recycled because its use is limited. However, when it is discarded or recycled, it is bulky and expensive. There are many products of polystyrene (PS), polypropylene (PP), and polyethylene (PE) as representatives of the highly foamed plastic molding 4. The technology of the present invention is particularly effective for increasing the recycling efficiency of the highly foamed plastic body molding 4 that is 10 times or more bulky and inferior in repellency.
前記ドラム3は、円筒形状をしており、その頂部は開放されている。底部の中央には、回転軸6が液密状に貫通している。該回転軸6の下端は、前記ドラム3の外部モーター7に連繋し、上部は前記カーター刃を有するディスク2を回転駆動させるように結合している。
The drum 3 has a cylindrical shape, and its top is open. In the center of the bottom, the
前記コンベアベルト5の駆動は、前記ドラム3の溶融(処理)負荷に連動している。該コンベアベルト5には、高発泡プラスチック成型体(ドラム頂部の投入径以内)4を乗せて係留するためのブレード5′が等間隔に設けられている。しかして、下位5aにおいて、手動または自動で乗せた高発泡プラスチック成型体4は、その上位5bから前記ドラム3内に矢印Aの如く供給されるようになっている。
The driving of the conveyor belt 5 is interlocked with the melting (processing) load of the drum 3. The conveyor belt 5 is provided with blades 5 ′ on which a highly foamed plastic molding (within the diameter of the top of the drum) 4 is placed and moored at equal intervals. Thus, in the lower part 5a, the highly foamed plastic molded body 4 placed manually or automatically is supplied from the
前記コンベアベルト5の下位5a側の上方には、定量供給機8が設置台8a上に設置されている。該定量供給機8は、プラスチックソリッド品の洗浄粉砕品9の保管袋(天井等より吊下げられている)10より取り出してホッパー8bに受け、スクリュー8cを介して一定量割合でコンベアベルト5のブレード5′、5′間に破線で示すように供給できるようになっている。すなわち、図3の如く、コンベアベルト5の駆動機5Kは、粉砕・溶融・減容するドラム3の溶融負荷と連動している。換言すれば、ドラム3内の負荷(重量)が低下した際、コンベアベルト5の駆動機5Kは高発泡プラスチック成型体4の供給のために稼働し、ドラム内が十分な状態(必要な負荷内)では停止している。また、前記定量供給機8の駆動機8dは、ホッパー8b内の洗浄粉砕品9をスクリュー8cの作用で一定量割合にて、ドラム内に供給する目的で、ドラム3内の粉砕・溶融・減容する溶融負荷と連動するようになっている。したがって、前記定量供給機8の設置により一工程で複数素材の自動・同時定量投入が可能となっている。
Above the conveyor belt 5 on the lower 5a side, a
前記洗浄粉砕品9として、たとえば、あるメーカーが使用していたプラスチックコンテナ(通い函)やプラスチックパレット(荷役用具)等の使用済みのプラスチック製品(ソリッド品)と同色同形の製品に再生(リサイクル)して納品する過程において、原品を、粉砕機中に注入した大量の水により、もみ洗い洗浄しながら粉砕し、汚れや耐候劣化物を除去した、8〜20mm大のものである。すなわち、洗浄粉砕品9は、純度の高いバージン材とほぼ同じもので、アップグレードにして、高品質なリサイクル原料が得られる。もちろん、洗浄粉砕品9は、前記高発泡プラスチック成型体4と同じ材質か、相溶性を有する材質のものである。 As the washed and pulverized product 9, for example, it is recycled (recycled) into a product of the same color and shape as a used plastic product (solid product) such as a plastic container (return box) or plastic pallet (loading tool) used by a certain manufacturer. In the delivery process, the original product is crushed with a large amount of water injected into the pulverizer while washing with rice bran to remove dirt and weather-resistant products, and has a size of 8 to 20 mm. That is, the washed and pulverized product 9 is substantially the same as a high-purity virgin material, and can be upgraded to obtain a high-quality recycled raw material. Of course, the washed and pulverized product 9 is made of the same material as the highly foamed plastic molding 4 or a compatible material.
前記高発泡プラスチック成型体4は、前記プラスチックコンテナ(通い函)内で使用されていることが多いため、そのプラスチックコンテナを、これと同色同形の製品に再生(リサイクル)する同じ工程内にて、高発泡プラスチック成型体を、粉砕・減容・ペレット化するならば、すなわち、本出願人の如く、プラスチックコンテナの粉砕・減容・ペレット化と、高発泡プラスチック成型体の粉砕・減容・ペレット化のリサイクル拠点が共通しており、前記プラスチックコンテナ(通い函)の空間内を利用して高発泡プラスチック成型体も運び込めるので、その運搬費の軽減ができ、しかも、排出者にとってリサイクル原料の履歴管理及び環境資産化を可能にする。 Since the high-foamed plastic molded body 4 is often used in the plastic container (return box), the plastic container is recycled (recycled) into a product of the same color and shape in the same process. If the highly foamed plastic molding is crushed, reduced, or pelletized, that is, as in the case of the present applicant, the plastic container is pulverized, reduced, pelletized, and the highly foamed plastic molded body is crushed, reduced, pelleted. The recycling bases for recycling are common, and the highly foamed plastic moldings can be carried using the space of the plastic container (return box), so that the transportation costs can be reduced and the recycling materials for the exhausters can be reduced. Enables history management and environmental assetization.
前記ディスク2には、切断刃2′が固定的に設けられ、しかして、コンベアベルト5により嵩高な高発泡プラスチック成型体4と前記洗浄粉砕品9とがドラム3内に投入されると、これらは前記切断刃2′を設けたディスク2の作用により確実に粉砕・攪拌され、それぞれの樹脂同士の摩擦熱で温度を上昇させる。この温度上昇により嵩高な高発泡プラスチック成型体4には、前記洗浄粉砕品9の半溶融物11が付着して重量を増大させる。しかして、前記高発泡プラスチック成型体4は、前記ドラム3内の上部空間内を矢印B、Cの如く移動しつつ洗浄粉砕物9とともに攪拌され摩擦され、溶融されて混合溶融体となって流出口12より押出機13に供給される。
A
前記押出機13には、前記混合溶融体がドラム3内で回転しているディスク2の作動による遠心力で、前記流出口12を通して確実に送り込まれるようになっている。なお、カッターコンパクター(ドラム)3では、上述の如く、樹脂同士の摩擦熱で温度が上昇するから、加熱ヒーターは設置していない。もちろん、温度管理数値は存在し、樹脂温度の上昇しすぎを制御する。たとえば、カッターコンパクターの設定温度を超えるとシャワー部(図示せず)が反応(水の噴射)して温度を保つようにしている。噴射した水は蒸発し、ドラム3の開放した頂部より排出される。
The mixed melt is reliably fed into the
前記排出口12から押出機13内に入った混合溶融体は、スクリュー14により混練され、かつ、前記押出機13のシリンダ15に設けたベント口16よりパイプ17を介して真空ポンプ18にて脱泡される。この混練及び脱泡された混合溶融体は、押出機13のダイス19を通して線状品20として押し出され、冷却機21を経てペレタイザー22により粒状にカットされて収容タンク23にリサイクルペレット原料として収納される。なお、押出機13のダイス19を通して押し出された線状品20は、回転刃によるホットカット法により粒状にカットしてリサイクルペレット原料とすることもある。
The mixed melt that has entered the
次に、押出機の押出量についての実施例を示す。まず、カッターコンパクター付押出機のカッターコンパクター部(ドラム3)内に、コンベアベルト5により40倍発泡のポリプロピレン成型体とポリプロピレンソリッドの洗浄粉砕品とを投入し、カーター刃を有するディスク2の作用により粉砕・攪拌する。このとき樹脂同士の摩擦熱で温度が110°Cまで上昇し、小径の洗浄粉砕品が先に半溶融物となり、高発泡ポリエチレン成型体に付着し、後から高発泡ポリエチレン成型体が溶融して混合溶融体となって流出口12より押出機13に供給され、該押出機13のダイス19を通して線状品20として押出される。
Next, the Example about the extrusion amount of an extruder is shown. First, a 40-fold foamed polypropylene molded product and a polypropylene solid washed and pulverized product are put into a cutter compactor section (drum 3) of an extruder with a cutter compactor by means of a conveyor belt 5, and by the action of a
前記ポリプロピレンソリッドの洗浄粉砕品は、40倍発泡のポリプロピレン成型体の量に対して重量比で、40%、50%、60%、80%になるようにカッターコンパクター付押出機のカッターコンパクター部(ドラム3)内に、定量投入して前記押出機13のダイス19を通して線状品20として押出した。この時の押出量を次表に示す。
The washed and pulverized product of the polypropylene solid is 40%, 50%, 60%, 80% of the amount of the polypropylene molded body expanded by 40 times, and the cutter compactor portion of the extruder with a cutter compactor ( A fixed amount was put into the drum 3) and extruded as a
[表]
高発泡ポリプロピレン成型体(発泡倍率40倍) 20 40 50 60
ポリプロピレンソリッドの洗浄粉砕品(重量比%) 80 60 50 40
押出量(Kg/h) 260 230 200 160
[table]
Highly foamed polypropylene molding (foaming ratio 40 times) 20 40 50 60
Washed and pulverized product of polypropylene solid (% by weight) 80 60 50 40
Extrusion amount (Kg / h) 260 230 200 160
上表から判るように、プラスチック洗浄粉砕品9は、高発泡プラスチック成型体4の量に対し、重量比で50%以上がよい。すなわち、重量比で50%未満では採算性が悪い。重量比で50%以上であれば効率的に量産化は可能である。品質的には上限はないが、採算的には65%を超えないことが好ましい。 As can be seen from the above table, the plastic-washed and pulverized product 9 is preferably 50% or more by weight with respect to the amount of the highly foamed plastic molded body 4. That is, if the weight ratio is less than 50%, the profitability is poor. If the weight ratio is 50% or more, mass production can be efficiently performed. Although there is no upper limit in terms of quality, it is preferable not to exceed 65% in terms of profitability.
本願リサイクル方法は、前記高発泡プラスチック成型体とプラスチック洗浄粉砕品とをカッターコンパクター(ドラム)内に同時に投入され、樹脂同士の摩擦熱により粒径の小さい方(洗浄粉砕品)が先行して溶融し、この溶融体に高発泡プラスチック成型体が破砕されつつ接触し、融けて流出口を経て押出機に送られるようになっている。これは使用済みプラスチック製品を減容処理する同じ工程内において活用でき、産業上の利用可能性は極めて高いものである。 In the recycling method of the present application, the high-foamed plastic molding and the plastic washed and pulverized product are simultaneously put into a cutter compactor (drum), and the smaller particle size (washed and pulverized product) is melted first by frictional heat between resins. However, the highly foamed plastic molding is brought into contact with the melt while being crushed, melted, and sent to the extruder through the outlet. This can be used in the same process for volume reduction of used plastic products, and the industrial applicability is extremely high.
1 本願方法に用いる装置
2 ディスク
2′ 切断刃
3 カッターコンパクター(ドラム)
4 高発泡プラスチック成型体
5 コンベアベルト
5K 駆動機
5a 下位
5b 上位
5′ ブレード
6 回転軸
7 モーター
8 定量供給機
8a 設置台
8b ホッパー
8c スクリュー
8d 駆動機
9 プラスチック洗浄粉砕品
10 容器(袋)
11 半溶融物
12 流出口
13 押出機
14 スクリュー
15 シリンダ
16 ベント口
17 パイプ
18 真空ポンプ
19 ダイス
20 線状品
21 冷却機
22 ペレタイザー
23 収容タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus used for this
4 Highly foamed plastic molding 5 Conveyor belt 5K Driving
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Semi-melt 12
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