JP7004373B1 - 再生樹脂ペレット製造方法とその装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1方向に連続的に供給された1または複数のロスフィルムRに延伸を付与しながら撚りを掛け、且つ撚りの掛った部分を加圧し、前記ロスフィルムR同士の接触部分を圧着して撚り紐Rを形成し、前記撚り紐Rを切断して再生ペレットPを製造する再生ペレット製造方法において、
前記ロスフィルムRに撚りを掛けつつ延伸するその前段階で、前記ロスフィルムRの軟化温度で前記ロスフィルムRを予備加熱し、
前記ロスフィルムRの前記予備加熱工程で、前記ロスフィルムRを更に予備延伸することを特徴とする。
請求項1に記載の再生ペレット製造方法において、
前記ロスフィルムRの撚りを付与する工程(撚糸工程)で、前記ロスフィルムRをその軟化温度で加熱しつつ延伸することを特徴とする。
1又は複数の熱可塑性樹脂製のロスフィルムRを所定の幅W2に集束して中間送り部5に供給するロスフィルム供給部1と、
供給された前記ロスフィルムRを挟持しつつ送り出し、前記ロスフィルムRの捻じりの起点Kとなる中間送り部5と、
前記中間送り部5からの前記ロスフィルムRの供給を受け、前記中間送り部5に対して相対的に回転して前記ロスフィルムRに撚りを付与すると共に前記中間送り部5の送り出し速度より速く引取って前記ロスフィルムRに延伸を付与して撚り紐Rを送り出す回転圧縮部10と、
前記回転圧縮部10から送り出された撚り紐Rを所定の長さで切断して再生ペレットPを製造する再生ペレット製造装置A2において、
前記ロスフィルム供給部1と中間送り部5との間に前記ロスフィルムRを前記ロスフィルムRの軟化温度にて予備加熱する第1加熱部60が設置され、
前記ロスフィルム供給部1と前記第1加熱部60との間に、前記中間送り部5のロスフィルム引取速度よりロスフィルム繰り出し速度が遅く、第1加熱部60内におけるロスフィルムRの予備延伸の起点Koとなる予備延伸送り部3が更に設置されていることを特徴とする。
1又は複数の熱可塑性樹脂製のロスフィルムRを所定の幅W2に集束して中間送り部5に供給するロスフィルム供給部1と、
供給された前記ロスフィルムRを挟持しつつ送り出し、前記ロスフィルムRの捻じりの起点Kとなる中間送り部5と、
前記中間送り部5からの前記ロスフィルムRの供給を受け、前記中間送り部5に対して相対的に回転して前記ロスフィルムRに撚りを付与すると共に前記中間送り部5の送り出し速度より速く引取って前記ロスフィルムRに延伸を付与して撚り紐Rを送り出す回転圧縮部10と、
前記回転圧縮部10から送り出された撚り紐Rを所定の長さで切断して再生ペレットPを製造する再生ペレット製造装置A2において、
前記ロスフィルム供給部1と中間送り部5との間に前記ロスフィルムRを前記ロスフィルムRの軟化温度にて予備加熱する第1加熱部60が設置され、
前記ロスフィルム供給部1と前記第1加熱部60との間に、前記中間送り部5を介して、前記回転圧縮部10のロスフィルム引取速度よりロスフィルム繰り出し速度が遅く、第1加熱部60内におけるロスフィルムRの予備延伸の起点Koとなる予備延伸送り部3が更に設置されていることを特徴とする。
請求項3又は4に記載の再生ペレット製造装置A3において、
前記中間送り部5と前記回転圧縮部10との間に、前記中間送り部5と前記回転圧縮部10によって撚られ且つ延伸されている加圧前の延伸撚り紐Rを該加圧前の延伸撚り紐Rの軟化温度で加熱する第2加熱部80が更に設置されていることを特徴とする。
請求項3~5のいずれかに記載の再生ペレット製造装置A2、A3において、
前記第1加熱部60は、予備加熱される集積ロスフィルムRの移動ラインLを囲繞する加熱位置と、前記加熱位置から外れた退去位置との間を往復し、前記往復時に、予備加熱される前記ロスフィルムRの出入口となる開口部61aが移動方向側の面の全面にわたって形成されている加熱部本体61と、
加熱時に、前記開口部61aを閉塞して、内部に前記ロスフィルムRの加熱空間Zを構成する開閉蓋62と、
前記加熱空間Zに熱風を送り込む熱風供給部75とで構成されていることを特徴とする。
請求項5に記載の再生ペレット製造装置A3において、
前記第2加熱部80は、2次加熱される延伸撚り紐Rの移動ラインLを囲繞する加熱位置と、前記加熱位置から外れた退去位置との間を往復し、前記往復時に前記2次加熱される延伸撚り紐Rの出入口となる開口部81aが移動方向側の面の全面にわたって形成されている加熱部本体81と、
加熱時に、前記開口部81aを閉塞して、内部に前記2次加熱される延伸撚り紐Rの加熱空間Zを構成する開閉蓋82と、
前記加熱空間Zに熱風を送り込む熱風供給部95とで構成されていることを特徴とする。
請求項3~7のいずれかに記載の再生ペレット製造装置A2、A3において、
前記回転圧縮部10から送り出された撚り紐Rを所定の長さで切断するカッター51は、円板状でその周囲に一定間隔で多数の切断刃52が取り付けられた丸鋸状の刃物であり、その回転軸Oは圧着撚り紐Rの移動ラインLの延長線より上に設置されていることを特徴とする。
なお、カッターの回転軸の位置を上記のように工夫することで、圧着撚り紐の切断が確実になった。
同様に、第1実施形態でも、絞り部2から中間送り部5までを加熱された予備延伸集束ロスフィルムR、第2実施形態でも、中間送り部5から圧縮ローラ部22までをまでを2次加熱される、又は2次加熱された延伸撚り紐Rとする。
ロスフィルム供給部1は、1乃至複数枚のロスフィルムRを上下に重ね合わせ、或いは絞り込んで折り畳み、次の第1加熱部60を通過可能な幅W2にして第1加熱部60に供給するものである。ロスフィルムRの絞り込みは、どのような方法でも良いが、本実施例では絞り部2が使用される。ロスフィルムRの供給は、図示しないリールを巻き戻すことで供給してもよいし、フィルム成形機からインラインで供給するようにしてもよい。
絞り部2は、本実施例では、ダイスのような部材で、絞り孔2aの入口は広く、出口は狭く形成されたロート状の孔又はスリットが形成されている。入口の開口幅は送られてきた原料であるロスフィルムRの幅W1よりも広く、出口は第1加熱部60のロスフィルムRの加熱空間Zより狭い幅W2に形成されている。
絞り部2に供給されるロスフィルムRは、再生ペレットPの大きさや嵩比重に合わせて供給され、その供給枚数や幅W1、肉厚、硬さなどが再生ペレットPの用途によって適宜選択される。
加熱部本体61は断面コ字状の長尺部材で、その一側面(移動側の一方の面)に全長に亙って開口部61aが開口している。加熱部本体61の上面には開口部61aを開閉する開閉蓋62がヒンジ62aを介して開閉可能に設置されており、閉塞時には加熱部本体61とで角筒状の加熱空間Zを形成する。
蓋開閉機構70は上記のようにヒンジ機構で開閉されるようになっており、蓋開閉シリンダ71で開閉される。
熱風供給管76は図示しない送風機に接続され、加熱部本体61内に送風するようになっている。なお、温度管理は、加熱部本体61に設置された温度センサー(図示せず)にて行われ、軟化温度(例えば100℃~500℃)に加熱された熱風で加熱空間Z内を通過するロスフィルムRを加熱する。これによりロスフィルムRはゴム弾性を示すようになる。前記加熱温度は、ロスフィルムRの種類に合わせて予め図示しない温度調節装置に入力され、最適の温度が適宜選定される。
回転部11のケーシング12は、前段部12aと後段部12bとに分かれ、前段部12aは円筒状で上記第1従動プーリ19と一方のベアリング8が装着されている。
後段部12bは中空矩形箱状のもので、その前端から前段部12aが一体的に突設されており、出口部分の支持部に他方のベアリング9が装着されている。
中空軸部40bのケーシング12内の端部には主歯車40aが設けられ、該主歯車40aはケーシング12の切欠き窓に臨むように配置されている。
ケーシング12の外側には、上記切欠き窓を通してその一部がケーシング12内に入り込むように従動歯車41が設置されており、上記切欠き窓を通して主歯車40aに噛合している。
そして、図2,図3(a)(b)に示すように、駆動側の圧縮ローラ22bの回転軸23の他端には第1伝達ギア44が装着され、中間の第2伝達ギア45を介して駆動側の引取ローラ25bに装着した第3伝達ギア46に回転が伝達される。この第1伝達ギア44から第3伝達ギア46に至るギアトレインを介して駆動側の引取ローラ25bは駆動側の圧縮ローラ22bの回転より10%程度、若干早く回転するように設定されている。
同様に、上記第2駆動部35は、第2駆動モータ36と、その回転軸に装着された第2駆動プーリ37とで構成され、第2駆動プーリ37と第2従動プーリ39とは第2タイミングベルト38で繋がっている。
また、回転部11と圧縮部21との関係では、回転部11のケーシング12の回転に対して、圧縮部21の主歯車部材40は独立して回転する。そしてケーシング12の回転より主歯車部材40の回転が速ければ、圧縮ローラ22a・22bと引取ローラ25a・25bも正転し、圧着撚り紐Rを切断部50方向に送り出す。上記回転数が同じであれば、圧縮ローラ22a・22bと引取ローラ25a・25bは静止している。従って、回転部11と圧縮部21との回転数を調整することで、圧着撚り紐Rの送り出しスピードを調整することが出来る。
最初に、原料となる1乃至複数本の幅の広いロスフィルムRを所定通りロスフィルム供給部1にセッティングする。幅広ロスフィルムRが複数本の場合、これらを引き揃えて上下に重ね合わせ、その先端部分を軽く捩じって一まとめにする。
上記のように引き出された幅狭の集束ロスフィルムRは、図1で、2点鎖線で示す後退位置にある第1加熱部60の加熱部本体61を素通りして中間送り部5に引き込まれる。中間送り部5の中間ローラ5a・5bは、その外周面に凹凸が形成されているので、その噛み込みとその回転により絞り部2からの集束ロスフィルムRの引き抜きが可能となる。
そして、中間送り部5の中間ローラ5a・5b間に通されたロスフィルムRは、その挿通端を一対の圧縮ローラ22a・22b間、及び引取ローラ25a・25b間、導入口55にこの順で挿通し、ロスフィルムRの先端をカッター51に臨ませる。
中間送り部5ではローラ5a・5bが作動し、ロスフィルムRに一定の張力を与えつつロスフィルム供給部1の絞り部2を通過させる。
絞り孔2aは上記のように入口より出口の方が狭いので、幅広ロスフィルムRはここで絞られ或いは折り畳まれて幅狭の集束ロスフィルムRとして出口より引き出される。
基本形態では、通過する集束ロスフィルムRには、絞り部2から引き出される時の張力が掛かるだけであるから、加熱されているものの伸びは殆どない。換言すれば、集束ロスフィルムRの加熱は上記のようなゴム弾性を示現する軟化温度であり、且つ、引き抜き力も大きくないので、加熱下であってもこの引き抜きによって集束ロスフィルムRが大きく伸びたりはしない。
なお、この工程は、予備加熱された集束ロスフィルムRに撚りと延伸とを付与する工程(延伸撚糸工程)であるが、上記圧縮力は、加熱されて伸びやすく且つ捻じりやすくなっている延伸撚り紐Rが延伸時の張力によって圧縮ローラ22a・22bに対してスリップせず、且つ撚りを与えられる程度の力で足る。換言すれば、従来の圧縮力のように非加熱状態で撚りが付与され、深い凹状圧痕を形成するために集束ロスフィルムを扁平な形になるまで押し潰すようなものではない。
この力F2が、切断時の圧着撚り紐Rの引き込み力となる。切断刃52は短時間で次々と切断位置Cに到達するため、切断時の圧着撚り紐Rには連続的に引き込み力F2が加わることになる。その結果、上記の送り出しの状態と相俟って切断時の圧着撚り紐Rの挿入端が導入口55内で暴れず、従来のガイドローラなしで円滑な切断が可能となる。従って、従来の問題点となっていた切断時の撚り戻しを解消できる。
然る後、ロスフィルムRの切断部分を取り除き、既述のようにロスフィルムRの再セッティングと、第1加熱部60の復帰とを行い、再スタートする。
第1実施形態の装置A2では、ロスフィルム供給部1と第1加熱部60との間に予備延伸送り部3が更に設置されている。
ここでは、ロスフィルムRの搬送に予備延伸送り部3と中間送り部5が用意されている。それ故、予備延伸送り部3と中間送り部5の両方に駆動モータ4・6を設置する場合と、予備延伸送り部3だけに設置する場合に二通りがある。
この場合は、予備延伸送り部3の構成は、第1実施形態の中間送り部5と同じで、上下一対の予備延伸ローラ3a・3bと駆動側の予備延伸ローラ3bに接続された予備延伸駆動モータ4とで構成されている。
なお、予備延伸ローラ3a・3bの表面も上記予備延伸におけるスリップを防止するために凹凸(ローレットやエンボス)が設けられている。その余は第1実施形態と同じである。
そして、予備延伸送り部3と中間送り部5との間の集束ロスフィルムRには第1加熱部60内において、軟化させる温度雰囲気で張力が掛り予備延伸される。
第2実施形態では、既述のように、中間送り部5と回転圧縮部10との間に第2加熱部80が更に設置されている。
第2加熱部80は、寸法の違いはあれ、構造及び動作は第1加熱部60と同じで、加熱部本体81、開閉蓋82、本体駆動部86、蓋開閉機構90及び熱風供給部95とで構成され、ヒンジ82a、スライド機構87(ガイド軸87a、スライドブロック87b、本体駆動シリンダ88・91)を備えている(図7)。第1加熱部60と第2加熱部80とは、作図を簡略化するために共用している(図5、図6、図7)。
即ち、第2加熱部80では、稼働と共にヒータ97に通電され、熱風供給管96を通過する風が所定温度(軟化温度)迄熱せられ、加熱部本体81内に吹き込まれ、当該温度で加熱空間Zを通過している2次加熱される延伸撚り紐Rを加熱する。この熱風は加熱空間Zを回転するように流れ、2次加熱されている延伸撚り紐Rの表面からある程度の内部まで加熱し、少なくその表面部分のフィルムを均一に加熱し、その後、加熱部本体81の前後の開口から噴出される。
1:ロスフィルム供給部、2:絞り部、2a:絞り孔、3:予備延伸送り部、3a・3b:予備延伸ローラ、4:予備延伸駆動モータ、5:中間送り部、5a・5b:中間ローラ、6:中間駆動モータ、7:架台、8・9:ベアリング、10:回転圧縮部、11:回転部、12:ケーシング、12a:前段部、12b:後段部、15:第1駆動部、16:第1駆動モータ、17:第1駆動プーリ、18:第1タイミングベルト、19:第1従動プーリ、21:圧縮部、22:圧縮ローラ部、22a:加圧側の圧縮ローラ、22b:駆動側の圧縮ローラ、23:回転軸、24:突起、25a:加圧側の引取ローラ、25b:駆動側の引取ローラ、26:回転軸、35:第2駆動部、36:第2駆動モータ、37:第2駆動プーリ、38:第2タイミングベルト、39:第2従動プーリ、40:主歯車部材、40a:主歯車、40b:中空軸部、41:従動歯車、42:主ウォームギア、43:従動ウォームギア、44:第1伝達ギア、45:第2伝達ギア、46:第3伝達ギア、50:切断部、51:カッター、52:切断刃、54:ハウジング、55:導入口、57:受け刃、57s:剪断面、60:第1加熱部、61:加熱部本体、61a:開口部、62:開閉蓋、62a:ヒンジ、66:本体駆動部、67:スライド機構、67a:ガイド軸、67b:スライドブロック、68:本体駆動シリンダ、70:蓋開閉機構、71:蓋開閉シリンダ、75:熱風供給部、76:熱風供給管、77:ヒータ、80:第2加熱部、81:加熱部本体、81a:開口部、82:開閉蓋、82a:ヒンジ、86:本体駆動部、87:スライド機構、87a:ガイド軸、87b:スライドブロック、88:本体駆動シリンダ、90:蓋開閉機構、91:蓋開閉シリンダ開口部、95:熱風供給部、96:熱風供給管、97:ヒータ
Claims (8)
- 1方向に連続的に供給された1または複数のロスフィルムに延伸を付与しながら撚りを掛け、且つ撚りの掛った部分を加圧し、前記ロスフィルム同士の接触部分を圧着して撚り紐を形成し、前記撚り紐を切断して再生ペレットを製造する再生ペレット製造方法において、
前記ロスフィルムに撚りを掛けつつ延伸するその前段階で、前記ロスフィルムの軟化温度で前記ロスフィルムを予備加熱し、
前記ロスフィルムの前記予備加熱工程で、前記ロスフィルムを更に予備延伸することを特徴とする再生ペレット製造方法。 - 請求項1に記載の再生ペレット製造方法において、
前記ロスフィルムの撚りを付与する工程で、前記ロスフィルムをその軟化温度で加熱しつつ延伸することを特徴とする再生ペレット製造方法。 - 1又は複数の熱可塑性樹脂製のロスフィルムを所定の幅に集束して中間送り部に供給するロスフィルム供給部と、
供給された前記ロスフィルムを挟持しつつ送り出し、前記ロスフィルムの捻じりの起点となる中間送り部と、
前記中間送り部からの前記ロスフィルムの供給を受け、前記中間送り部に対して相対的に回転して前記ロスフィルムに撚りを付与すると共に前記中間送り部の送り出し速度より速く引取って前記ロスフィルムに延伸を付与して撚り紐を送り出す回転圧縮部と、
前記回転圧縮部から送り出された撚り紐を所定の長さで切断して再生ペレットを製造する再生ペレット製造装置において、
前記ロスフィルム供給部と中間送り部との間に前記ロスフィルムを前記ロスフィルムの軟化温度にて予備加熱する第1加熱部が設置され、
前記ロスフィルム供給部と前記第1加熱部との間に、前記中間送り部のロスフィルム引取速度よりロスフィルム繰り出し速度が遅く、第1加熱部内におけるロスフィルムの予備延伸の起点となる予備延伸送り部が更に設置されていることを特徴とする再生ペレット製造装置。 - 1又は複数の熱可塑性樹脂製のロスフィルムを所定の幅に集束して中間送り部に供給するロスフィルム供給部と、
供給された前記ロスフィルムを挟持しつつ送り出し、前記ロスフィルムの捻じりの起点となる中間送り部と、
前記中間送り部からの前記ロスフィルムの供給を受け、前記中間送り部に対して相対的に回転して前記ロスフィルムに撚りを付与すると共に前記中間送り部の送り出し速度より速く引取って前記ロスフィルムに延伸を付与して撚り紐を送り出す回転圧縮部と、
前記回転圧縮部から送り出された撚り紐を所定の長さで切断して再生ペレットを製造する再生ペレット製造装置において、
前記ロスフィルム供給部と中間送り部との間に前記ロスフィルムを前記ロスフィルムの軟化温度にて予備加熱する第1加熱部が設置され、
前記ロスフィルム供給部と前記第1加熱部との間に、前記中間送り部を介して、前記回転圧縮部のロスフィルム引取速度よりロスフィルム繰り出し速度が遅く、第1加熱部内におけるロスフィルムの予備延伸の起点となる予備延伸送り部が更に設置されていることを特徴とする再生ペレット製造装置。 - 請求項3又は4に記載の再生ペレット製造装置において、
前記中間送り部と前記回転圧縮部との間に、前記中間送り部と前記回転圧縮部によって撚られ且つ延伸されている加圧前の延伸撚り紐を該加圧前の延伸撚り紐の軟化温度で加熱する第2加熱部が更に設置されていることを特徴とする再生ペレット製造装置。 - 請求項3~5のいずれかに記載の再生ペレット製造装置において、
前記第1加熱部は、予備加熱される集積ロスフィルムの移動ラインを囲繞する加熱位置と、前記加熱位置から外れた退去位置との間を往復し、前記往復時に、予備加熱される前記ロスフィルムの出入口となる開口部が移動方向側の面の全面にわたって形成されている加熱部本体と、
加熱時に、前記開口部を閉塞して、内部に前記ロスフィルムの加熱空間を構成する開閉蓋と、
前記加熱空間に熱風を送り込む熱風供給部とで構成されていることを特徴とする再生ペレット製造装置。 - 請求項5に記載の再生ペレット製造装置において、
前記第2加熱部は、2次加熱される延伸撚り紐の移動ラインを囲繞する加熱位置と、前記加熱位置から外れた退去位置との間を往復し、前記往復時に前記2次加熱される延伸撚り紐の出入口となる開口部が移動方向側の面の全面にわたって形成されている加熱部本体と、
加熱時に、前記開口部を閉塞して、内部に前記2次加熱される延伸撚り紐の加熱空間を構成する開閉蓋と、
前記加熱空間に熱風を送り込む熱風供給部とで構成されていることを特徴とする再生ペレット製造装置。 - 請求項3~7のいずれかに記載の再生ペレット製造装置において、
前記回転圧縮部から送り出された撚り紐を所定の長さで切断するカッターは、円板状でその周囲に一定間隔で多数の切断刃が取り付けられた丸鋸状の刃物であり、その回転軸は圧着撚り紐の移動ラインの延長線より上に設置されていることを特徴とする再生ペレット製造装置。
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