JP7029917B2

JP7029917B2 - 造粒機、造粒方法及び加工方法

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Publication number: JP7029917B2
Application number: JP2017188890A
Authority: JP
Inventors: 研介澤瀬
Original assignee: 城東テクノ株式会社
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2022-03-04
Anticipated expiration: 2037-09-28
Also published as: JP2019065092A

Description

本発明は、使用済み製品及び製造工程から出る廃棄物といった不要となったプラスチック（廃プラスチック）を再生材料として粒状（ペレット）に造粒する造粒機及び造粒方法に関する。

従来より、廃棄等された廃プラスチックをプラスチック原料として利用する再資源化が行われている。廃プラスチックは、プラスチック原料として利用しやすいように、溶融され、粒状のプラスチック（ペレット）へ加工される。この加工方法として、例えば、特許文献１～３に記載の方法が提案されている。

特開２００４－２５７３４号公報特開２００７－９０５２８号公報特許第６１２０３９３号公報

廃プラスチックには、同系のプラスチックといえども、軟質であったり、硬質であったり、押出成形品であったり、射出成型品であったり、シート状であったり、フィルム状であったりと、多様な形態、物性のものがあり、これらはＭＦＲ（メルトフローレート）値が異なっている。また、廃プラスチックには、異なる添加剤やフィラー等が含まれているものが混在する。このようなＭＦＲ値等が異なる廃プラスチックが混在する場合、従来の造粒方法によって造粒することは困難であり、予め廃プラスチックを形態毎にある程度分別した後に、これを加工するようにするか、或るいは造粒後のペレットをタンブラー等で均一にする必要があった。しかしながら、当然のことながら、分別や均一化には相当な時間とコストを要する。

本発明の目的は、ＭＦＲ値の異なる廃プラスチックが混在する場合にも所望のＭＦＲ値をもったペレットに造粒することができる造粒機及び造粒方法を提供することにある。

本発明は、廃プラスチックを粒状に加工する造粒機であって、投入された廃プラスチックを溶融して押出す第１の押出機、前記第１の押出機から押出された溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定するＭＦＲ測定器、前記ＭＦＲ値が測定された前記溶融プラスチックに、前記ＭＦＲ測定器によって測定されたＭＦＲ値に基づいて、所望のＭＦＲ値の溶融プラスチックが得られるように調整された添加量のパーオキサイドを添加するパーオキサイド投入部、添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第２の押出機、及び、前記第２の押出機から押出された前記溶融プラスチックを用いて造粒する成形装置を備える。ここで本発明の造粒とは、第１の押出機に投入されたプラスチックを粒状のプラスチック（例えばペレット）にすることである。

上記構成によると、ＭＦＲ測定器をインラインに配置することができるので、ＭＦＲ測定器により溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定しながら、所望のＭＦＲ値となるよう適切な量のパーオキサイドを添加しつつ連続的に造粒することができる。決定した添加量のパーオキサイドを溶融プラスチックに加えることにより、多様なプラスチック製品が混在する場合でも造粒することができる。つまり、ポリオレフィン等の高分子樹脂はパーオキサイドによって低分子化できるので、第１の押出機と第２の押出機との間で廃プラスチックのＭＦＲ値をＭＦＲ測定器でモニターし、モニターしたＭＦＲに応じて単位時間当たりのパーオキサイドの投入量（添加量）を調整して設定することで、ＭＦＲ値にバラツキのある廃プラスチックを原料とした場合であっても、所望のＭＦＲ値をもったペレットに造粒することができる。

別の観点として、本発明は、廃プラスチックを粒状に加工する造粒機であって、投入された廃プラスチックを溶融して押出す第１の押出機、前記第１の押出機から押出された溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定するＭＦＲ測定器、前記ＭＦＲ値が測定された前記溶融プラスチックにパーオキサイドを添加するパーオキサイド投入部、添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第２の押出機、前記第２の押出機から押出された前記溶融プラスチックを用いて造粒する成形装置、及び、前記パーオキサイド投入部を制御することにより、前記ＭＦＲ測定器によって測定されたＭＦＲ値に基づいて、所望のＭＦＲ値の溶融プラスチックが得られるように、前記パーオキサイド投入部から添加されるパーオキサイド添加量を調整する制御部を備える。

上記構成によると、上述した効果が得られることに加え、制御部により、パーオキサイド投入部から溶融プラスチックに投入されるパーオキサイドの添加量を自動で制御することができる。

上記構成において、前記第１の押出機から押出された溶融プラスチックに含まれる不純物を除去するフィルター部を備えることが好ましい。ここで、不純物とは、所望のプラスチック以外のものを含む。不純物は、例えばフィラー等の無機物を含む。無機物は、例えば炭酸カルシウム、アルミ箔、紙等を含む。

ＭＦＲ測定器に、不純物が除去された溶融プラスチックが送られる。したがって、不純物が除去された溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定することができる。これによりＭＦＲ値の測定精度が向上する。このＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定することにより、パーオキサイドの添加量の精度が向上する。これにより溶融プラスチックを所望のＭＦＲにする精度が向上する。また、造粒機によって得られる造粒物に不純物が含まれることを抑制できる。これにより造粒物の品質が向上する。さらに、新たに第２の押出機において添加材やフィラー等を添加することで所望の機能を付加したプラスチック材料を製造することができる。加えて、第２の押出機で顔料を混入させることによりプラスチック着色剤としてのマスターバッチを廃プラスチックから製造することもできる。

上記構成において、前記第１の押出機から押出された溶融プラスチックが流れる方向について第１の押出機の下流に配置され且つ第２の押出機の上流に配置された流量調整器を備えることが好ましい。

流量調整器により第２の押出機に供給される溶融プラスチックの流量を調整することができる。これにより、第２の押出機への溶融プラスチックの供給量がわかり、パーオキサイドの添加量をより正確に調整できて、自動供給することもできる。

また、流量調整器をＭＦＲ測定器の上流に配置するときには、ＭＦＲ値の測定もより精度高く行うことができる。

さらに、流量調整器をフィルター部と併用する場合には、流量調整器をフィルター部の下流に配置することが好ましい。つまり、第１の押出機から押出される樹脂の流量がフィルター部でロスされるが、流量調整器を設けることで流量調整された量の溶融プラスチックを第２の押出機へ供給することができ、このときの供給量とＭＦＲ値とによって単位時間当たりのパーオキサイドの添加量を設定することができる。
なお、流量調整器としては、例えばギアポンプ等を好ましく用いることができる。

本発明の造粒方法は、廃プラスチックを溶融して押出す第１の押出工程、前記第１の押出工程で押出された溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定するＭＦＲ測定工程、測定されたＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定し、決定した添加量のパーオキサイドを前記第１の押出工程で押出された前記溶融プラスチックに添加するパーオキサイド投入工程、添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第２の押出工程、及び、前記第２の押出工程で押出された溶融プラスチックを用いて粒状のプラスチックを得る成形工程を有する。
また、本発明の加工方法は、廃プラスチックを溶融して押出す第１の押出工程、前記第１の押出工程で押出された溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定するＭＦＲ測定工程、測定されたＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定し、決定した添加量のパーオキサイドを前記第１の押出工程で押出された前記溶融プラスチックに添加するパーオキサイド投入工程、及び、添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第２の押出工程を有する。

上記構成によると、溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定する。このＭＦＲ値を用いることにより、所望のＭＦＲ値を有する溶融プラスチックが得られるようなパーオキサイド添加量を決定することができる。決定した添加量のパーオキサイドを溶融プラスチックに加えることにより、多様な廃プラスチックが混在する場合でも造粒することができる。

上記構成において、前記第１の押出工程の後で且つ前記ＭＦＲ測定工程の前に、前記第１の押出工程で押出された前記溶融プラスチックに含まれる不純物を除去する不純物除去工程を有することが好ましい。

不純物除去工程において溶融プラスチックに含まれる不純物が除去された後、ＭＦＲ測定工程において溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定する。これによりＭＦＲ値の測定精度が向上する。このＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定することにより、パーオキサイドの添加量の精度が向上する。これにより溶融プラスチックを所望のＭＦＲにする精度が向上する。また、得られる造粒物に不純物が含まれることを抑制できる。これにより造粒物の品質が向上する。

上記構成において、前記第１の押出工程の後で且つ前記第２の押出工程の前に、前記第１の押出工程で押出された前記溶融プラスチックを所定量ずつ次工程へと移送する移送工程を有することが好ましい。

これにより、パーオキサイド投入工程におけるパーオキサイドの添加量をより正確に調整できて、自動供給することもできる。また、移送工程をＭＦＲ測定工程の前に行う場合には、ＭＦＲ値の測定をより精度高く行うことができる。さらに、移送工程を不純物除去工程と併用する場合には、移送工程を不純物除去工程の後に行うのが好ましく、不純物除去工程でロスされた溶融プラスチックの流量を移送工程で調整して次工程へと移送することができ、このときの所定量と測定されたＭＦＲ値とによってパーオキサイド投入工程における単位時間当たりのパーオキサイドの添加量を設定することができる。

本発明によると、溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定する。このＭＦＲ値を用いることにより、所望のＭＦＲ値を有する溶融プラスチックが得られるようなパーオキサイド添加量を決定することができる。決定した添加量のパーオキサイドを溶融プラスチックに加えることにより、多様なプラスチック製品が混在する場合でも造粒することができる。

本発明の第１実施形態の造粒機の断面模式図である。本発明の第１実施形態の造粒機の一部の構成のブロック図である。本発明の第１実施形態の造粒方法のフローチャートである。本発明の第２実施形態の造粒機の断面模式図である。本発明の第２実施形態の造粒機の一部の構成のブロック図である。本発明の第３実施形態の造粒機の断面模式図である。本発明の第３実施形態の造粒機の一部の構成のブロック図である。

〔第１実施形態〕
造粒機１は、図１に示すように、第１の押出機２と、フィルター部３と、流量調整器４と、ＭＦＲ測定器５と、第２の押出機６と、ペレタイザー（成形装置）７と、制御部８（図２参照）とを備えている。第１の押出機２から押し出された溶融プラスチックが流れる方向について、上流から順に、フィルター部３と、流量調整器４と、ＭＦＲ測定器５と、第２の押出機６と、ペレタイザー７とが配置されている。制御部８は、図２に示すように、流量調整器４と、ＭＦＲ測定器５と、後述する第２のフィーダー３４とに接続されている。

図１に示すように、第１の押出機２は、１軸のスクリュー型押出機である。第１の押出機２は、円筒状のバレル１１と、バレル１１の内側に配置されたスクリュー１２とを有する。スクリュー１２は、バレル１１と同軸上に配置されている。なお、第１の押出機２は、１軸又は２軸のスクリュー型等の公知の押出機を広く使用することができる。

第１の押出機２の長手方向について第１の押出機２の一端部に、第１のフィーダー１３が接続されている。廃棄プラスチック製品（廃プラスチック）等が第１のフィーダー１３に投入される。廃棄プラスチック製品等は粉砕されて用いられる。また、廃棄プラスチック製品は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系のものを好ましく用いることができる。

第１の押出機２の長手方向について第１のフィーダー１３が接続された一端部から中央付近まで、バレル１１の外周面に加熱器１４が配置されている。第１のフィーダー１３からバレル１１内に投入された廃棄プラスチック製品等は、加熱器１４によって加熱されることにより溶融する。加熱器１４として、例えばヒーターを用いることができる。

フィルター部３は、第１の押出機２と流量調整器４の間に配置されている。フィルター部３は、通路２１と、通路２１の途中に配置されたフィルター２２とを有する。フィルター２２によって、通路２１は、第１の押出機２に近い領域と流量調整器４に近い領域に分割されている。フィルター２２として、例えば金属製のメッシュ構造のものを用いることができる。溶融プラスチックが流れる方向についてフィルター２２の上流において、通路２１から分岐路２３が分岐している。分岐路２３は、フィルター部３の外部に連通している。

流量調整器４は、フィルター部３とＭＦＲ測定器５の間に配置されている。流量調整器４は、溶融プラスチックが流れる方向について、第１の押出機２の下流に配置され且つ第２の押出機６の上流に配置されている。流量調整器４は、ＭＦＲ測定器５および第２の押出機６へ供給される溶融プラスチックの流量を調整する。流量調整器４は、例えば、溶融プラスチックを加圧または減圧することにより、溶融プラスチックの流量を調整するものでもよい。流量調整器４として、例えばギアポンプを用いることができる。

ＭＦＲ測定器５は、流量調整器４と第２の押出機６の間において、流量調整器４と第２の押出機６を接続した配管Ｐに設置されている。ＭＦＲ測定器５は、配管Ｐの内側に配置されている。つまり、ＭＦＲ測定器５は、インラインに配置されている。ＭＦＲ測定器５は、溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定する。ＭＦＲ測定器５として、例えば市販のオンライン型レオメーター（押出機用オンラインＭＦＲ計）を用いることができる。

第２の押出機６は、２軸のスクリュー型押出機である。第２の押出機６は、バレル３１と、バレル３１の内側に配置された２本のスクリュー３２,３３とを有する。なお、第２の押出機６は、１軸又は２軸のスクリュー型等の公知の押出機を広く使用することができる。

第２の押出機６の長手方向について第２の押出機６の一端部は、ＭＦＲ測定器５に接続されている。また、第２の押出機６のこの一端部に、第２のフィーダー（パーオキサイド投入部）３４が接続されている。第２のフィーダー３４はバレル３１の内部に連通している。第２の押出機６の他端部は、ペレタイザー７に接続されている。

第２のフィーダー３４にパーオキサイドが投入されている。制御部８によって第２のフィーダー３４が制御されることにより、第２のフィーダー３４から第２の押出機６にパーオキサイドが自動で添加される。制御部８によって、パーキオキサイドの添加量が制御される。制御部８によって、パーキオキサイドを添加するタイミング等が制御されてもよい。

ペレタイザー７は、図示しないカッターを有する。ペレタイザー７において、第２の押出機６から押し出されたプラスチックは、カッターにより所定の大きさに切断される。これにより粒状のプラスチックが得られる。ペレタイザー７は、図示しない冷却器を備えていてもよい。ペレタイザー７において、プラスチックを切断する前に、冷却器によりプラスチックを冷却してもよい。また、ペレタイザー７において、プラスチックを切断した後に、冷却器によりプラスチックを冷却してもよい。ペレタイザー７として、例えばペレタイザーを用いることができる。

図２に示すように、制御部８は、決定部４１を有する。決定部４１は、ＭＦＲ測定器５によって測定された溶融プラスチックのＭＦＲ値を基に、溶融プラスチックのＭＦＲ値が所望のＭＦＲ値となるように、第２のフィーダー３４から第２の押出機６に添加するパーオキサイドの添加量を決定する。

所望のＭＦＲ値は、限定されない。所望のＭＦＲ値は、例えば、第２の押出機６においてプラスチックを滑らかに押出可能なＭＦＲ値である。所望のＭＦＲ値は、例えば、プラスチックが造粒機１を通過するときに第２の押出機６及びペレタイザー７に負荷がかからないＭＦＲ値である。所望のＭＦＲ値は、例えば、第２の押出機６において、フィラー等の添加材がプラスチックに均一に分散するように、プラスチックと添加剤を混練可能なＭＦＲ値である。

決定部４１は、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器４によって調整された溶融プラスチック流量、又は、流量調整器４によって調整される溶融プラスチック流量を考慮することができる。流量調整器４によって調整された溶融プラスチック流量は、例えば、流量調整器４が溶融プラスチックの流量を調整した後、流量調整器４から決定部４１へ送られる情報である。流量調整器４によって調整される溶融プラスチック流量は、例えば、流量調整器４が溶融プラスチックの流量を調整する前に、制御部８から流量調整器４へ送られる情報である。流量調整器４は、溶融プラスチックの流量がこの流量となるように、溶融プラスチックの流量を調整する。流量調整器４によって調整された溶融プラスチックの流量、および、流量調整器４によって調整される溶融プラスチックの流量は、第２の押出機６に供給される溶融プラスチックの流量とほぼ同等の量と考えることができる。なお、決定部４１は、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器４によって調整された溶融プラスチック流量、又は、流量調整器４によって調整される溶融プラスチック流量を考慮しなくてもよい。

例えば、ＭＦＲ測定器５によって測定された溶融プラスチックのＭＦＲ値が所望のＭＦＲ値より非常に小さい場合、パーオキサイドの添加量を多くする。このとき、流量調整器４によって調整された溶融プラスチックの流量、または、流量調整器４によって調整される溶融プラスチックの流量が多いときは、パーオキサイドの添加量を非常に多くする。流量調整器４によって調整された溶融プラスチックの流量、または、流量調整器４によって調整される溶融プラスチックの流量が少ないときは、パーオキサイドの添加量をそれほど多くしなくてもよい。

また、ＭＦＲ測定器５によって測定された溶融プラスチックのＭＦＲ値が所望のＭＦＲ値より少し小さい場合、パーオキサイドの添加量を少なくする。このとき、流量調整器４によって調整された溶融プラスチックの流量、または、流量調整器４によって調整される溶融プラスチックの流量が多いときは、パーオキサイドの添加量をやや多くする。流量調整器４によって調整された溶融プラスチックの流量、または、流量調整器４によって調整される溶融プラスチックの流量が少ないときは、パーオキサイドの添加量を少なくする。

ＭＦＲ測定器５によって測定された溶融プラスチックのＭＦＲ値が所望のＭＦＲ値より大きい場合、パーオキサイドを添加しなくてよい。この場合、パーオキサイドの添加量を０とする。

制御部８は、第２のフィーダー３４を制御することにより、第２のフィーダー３４から第２の押出機６に添加されるパーオキサイドの添加量を調整する。制御部８は、決定部４１において決定された添加量のパーオキサイドが第２のフィーダー３４から第２の押出機６に添加されるように、第２のフィーダー３４を制御する。第２のフィーダー３４から第２の押出機６にパーオキサイドを添加することにより、第２の押出機６内の溶融プラスチックのＭＦＲ値が高くなる。溶融プラスチックのＭＦＲ値が高くなると、溶融プラスチックの流動性が高くなる。

制御部８は、流量調整器４を制御することにより、溶融プラスチックの流量を調整することができるものでもよい。流量調整器４は、制御部８から送られた目標流量を受信し、溶融プラスチックの流量が目標流量となるように、溶融プラスチックの流量を調整するものでもよい。流量調整器４に予め目標流量が設定されていてもよい。流量調整器４は、溶融プラスチックの流量が予め設定された目標流量となるように、溶融プラスチックの流量を調整するものでもよい。

次に、図１～図３を参照しつつ、廃プラスチックの造粒方法について説明する。

先ず、図１に示すように、第１のフィーダー１３から第１の押出機２に廃棄プラスチック製品等を投入する。廃棄プラスチック製品等は、溶融状態のＭＦＲ（メルトフローレート）値が異なる複数種類のプラスチック製品を含む。廃棄プラスチック製品等は、第１の押出機２に供給される前に粉砕されていてもよい。廃プラスチックは、例えばポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレンである。

第１の押出機２に投入された廃棄プラスチック製品等は、加熱器１４によって加熱されることにより溶融する。第１の押出機２は、溶融プラスチックを混練しながら、溶融プラスチッをフィルター部３に向かって押し出す（第１の押出工程、図３のＳ１）。

フィルター部３において、溶融プラスチックに含まれる不純物はフィルター２２によって除去される（不純物除去工程、図３のＳ２）。フィルター２２に不純物が付着すると、フィルター２２を新しいフィルターへ交換してもよい。また、フィルター２２から付着した不純物を除去してもよい。例えば、手作業でフィルター２２から不純物を除去してもよい。また、吸引装置等により分岐路２３を介して不純物をフィルター部３の外部に排出してもよい。

フィルター２２を通過した溶融プラスチックは、流量調整器４に送られる。流量調整器４によって溶融プラスチックの流量が調整される。これにより溶融プラスチックが所定量ずつＭＦＲ測定器５に移送される（移送工程、図３のＳ３）。流量調整器４によって調整された流量は、制御部８へ記憶されている。

ＭＦＲ測定器５において、溶融プラスチックのＭＦＲ値が測定される（ＭＦＲ測定工程、図３のＳ４）。測定されたＭＦＲ値は、制御部８へ送られる（図２参照）。溶融プラスチックは、所定量ずつ第２の押出機６へ移送される（移送工程、図３のＳ５）。

図２に示すように、制御部８において、決定部４１は、測定されたＭＦＲ値を基に、パーオキサイドの添加量を決定する。決定部４１は、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器４によって調整された溶融プラスチックの流量を考慮してもよい。

制御部８が第２のフィーダー３４を制御することにより、決定部４１において決定された添加量のパーオキサイドが第２のフィーダー３４から第２の押出機６に添加される（パーオキサイド投入工程、図３のＳ６）。

第２の押出機６において、パーオキサイドと溶融プラスチックが混練される（図１参照）。ここで、第２の押出機６にフィラー、着色材等の添加材を添加してもよい。混練されたパーオキサイドと溶融プラスチックはペレタイザー７へ押し出される（第２の押出工程、図３のＳ７）。

ペレタイザー７において、プラスチックは所定の大きさに切断される。これにより粒状のプラスチックが得られる（ペレタイジング（成形工程）、図３のＳ８）。

以上のように、本実施形態によると以下の効果を奏する。

溶融プラスチックにパーキサイドを添加する前に、ＭＦＲ測定器５により溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定する。測定されたＭＦＲ値を用いることにより、所望のＭＦＲ値の溶融プラスチックが得られるようなパーオキサイド添加量を決定することができる。決定した添加量のパーオキサイドを溶融プラスチックに加えることにより、溶融プラスチックのＭＦＲ値を所望のＭＦＲ値に近付けることができる。これにより、多様なプラスチック製品が混在する場合でもプラスチックを造粒することができる。

また、ＭＦＲ測定器５をインラインに配置することができるので、ＭＦＲ測定器５により溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定しながら、所望のＭＦＲ値となるよう適切な量のパーオキサイドを添加しつつ連続的に造粒することができる。決定した添加量のパーオキサイドを溶融プラスチックに加えることにより、多様なプラスチック製品が混在する場合でも造粒することができる。つまり、ポリオレフィン等の高分子樹脂はパーオキサイドによって低分子化できるので、第１の押出機２と第２の押出機６との間で廃プラスチックのＭＦＲ値をＭＦＲ測定器５でモニターし、モニターしたＭＦＲに応じて単位時間当たりのパーオキサイドの投入量（添加量）を調整して設定することで、ＭＦＲ値にバラツキのある廃プラスチックを原料とした場合であっても、所望のＭＦＲ値をもったプラスチックにすることができる。

また、制御部８が第２のフィーダー（パーオキサイド投入部）３４を制御することにより、第２のフィーダー３４から第２の押出機６にパーオキサイドが自動的に添加される。さらに、添加されるパーオキサイドの量は、ＭＦＲ値（測定値）を用いて決定した添加量である。したがって、制御部８により第２の押出機６に添加されるパーオキサイドの添加量を自動で制御することができる。

また、フィルター部３において、第１の押出機２から押出された溶融プラスチックに含まれる不純物を除去している。これによりＭＦＲ測定器５に、不純物が除去された溶融プラスチックが送られる。したがって、ＭＦＲ測定器５において、不純物が除去された溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定することができる。そのためＭＦＲ値の測定精度が向上する。このＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定することにより、パーオキサイドの添加量の精度が向上する。これにより溶融プラスチックを所望のＭＦＲにする精度が向上する。また、造粒機１によって得られる造粒物に不純物が含まれることを抑制できる。これにより造粒物の品質が向上する。

流量調整器４により第２の押出機６に供給される溶融プラスチックの流量を調整することができる。これにより、第２の押出機６への溶融プラスチックの供給量がわかり、パーオキサイドの添加量をより正確に調整できて、自動供給することもできる。また、流量調整器４をＭＦＲ測定器５の上流に配置するときには、ＭＦＲ値の測定もより精度高く行うことができる。さらに、流量調整器４をフィルター部３と併用する場合には、流量調整器４をフィルター部３の下流に配置することによって、フィルター部３でロスされた溶融プラスチックの流量を流量調整器４によって流量調整して下流側に供給することができるので、溶融プラスチックの第２の押出機６への単位時間当たりの供給量がわかり、この供給量とＭＦＲ値とによって単位時間当たりのパーオキサイドの添加量をより正確に設定することができる。

また、フィルター２２の目詰り等によりフィルター部３において溶融プラスチックの流量が低減しても、流量調整器４により溶融プラスチックの流量を増加させることができる。

また、第２の押出機６に、フィラー等の添加材を添加することにより、所望の機能を備えた粒状のプラスチックが得られる。また、第２の押出機６に、顔料等の色材を添加することにより、内部が着色された粒状のプラスチック（マスターバッチ）が得られる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図４及び図５を参照しつつ説明する。第２実施形態において第１実施形態と異なる点は、造粒機１０１が、流量調整器４の代わりに流量測定器１０４を備える点である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。

造粒機１０１は、図４に示すように流量測定器１０４を備える。流量測定器１０４は、フィルター部３とＭＦＲ測定器５の間に配置されている。溶融プラスチックが流れる方向について、上流から順に、フィルター部３と、流量測定器１０４と、ＭＦＲ測定器５と、第２の押出機６と、ペレタイザー７とが配置されている。流量測定器１０４は、溶融プラスチックが流れる方向について、第１の押出機２の下流に配置され且つ第２の押出機６の上流に配置されている。流量測定器１０４は、制御部８に接続されている（図５参照）。

流量測定器１０４は、溶融プラスチックの流量を測定する。流量測定器１０４で測定された溶融プラスチックの流量は、制御部８に送られる。流量測定器１０４によって測定された溶融プラスチックの流量は、第２の押出機６に供給される溶融プラスチックの流量とほぼ同等と考えることができる。

制御部８の決定部４１は、ＭＦＲ測定器５によって測定されたＭＦＲ値を基に、パーオキサイドの添加量を決定する（図５参照）。決定部４１は、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量測定器１０４によって測定された溶融プラスチックの流量を考慮してもよい。決定部４１は、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量測定器１０４によって測定された溶融プラスチックの流量を考慮しなくてもよい。決定部４１がパーオキサイドの添加量を決定する方法は、例えば、第１実施形態において例示したパーオキサイドの添加量を決定する方法と同様である。第１実施形態において例示したパーオキサイドの添加量を決定する方法において、「流量調整器４によって調整された溶融プラスチックの流量、または、流量調整器４によって調整される溶融プラスチックの流量」の代わりに、「流量測定器１０４によって測定された溶融プラスチックの流量」を用いる。

第２実施形態の造粒機及び造粒方法によると、第１実施形態の造粒機及び造粒方法と同様に、多様なプラスチック製品が混在する場合でもプラスチックを造粒することができる。また、決定部４１において、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量測定器１０４により測定した流量を考慮することにより、溶融プラスチックのＭＦＲを所望のＭＦＲにする精度が向上する。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について、図６及び図７を参照しつつ説明する。第３実施形態において第１実施形態と異なる点は、第１実施形態の流量調整器４は溶融プラスチックの流量調整を行うのに対し、第３実施形態の流量調整器２０４は溶融プラスチックの流量調整と流量測定の両方を行えるものである点である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。

造粒機２０１は、図４に示すように流量調整器２０４を備える。流量調整器２０４は、フィルター部３とＭＦＲ測定器５の間に配置されている。流量調整器２０４は、制御部８に接続されている（図７参照）。

流量調整器２０４は、ＭＦＲ測定器５に移送される溶融プラスチックの流量を測定し、且つ、ＭＦＲ測定器５に移送される溶融プラスチックの流量を調整する。なお、流量調整器２０４は、ＭＦＲ測定器５に移送される溶融プラスチックの流量を調整だけすることもある。また、流量調整器２０４は、ＭＦＲ測定器５に移送される溶融プラスチックの流量を測定だけすることもある。

制御部８は、流量調整器２０４を制御することにより、１)溶融プラスチックの流量調整だけを行う、２)溶融プラスチックの流量測定だけを行う、または、３)溶融プラスチックの流量測定と溶融プラスチックの流量調整の両方を行う、といういずれかの動作に切り替えることができる。

１)決定部４１は、流量調整器２０４が溶融プラスチックの流量調整だけを行う場合、ＭＦＲ測定器５によって測定されたＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器２０４によって調整される溶融プラスチックの流量、または、流量調整器２０４によって調整された溶融プラスチックの流量を考慮することができる。
２)決定部４１は、流量調整器２０４が溶融プラスチックの流量測定だけを行う場合、ＭＦＲ測定器５によって測定されたＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器２０４によって測定された溶融プラスチックの流量を考慮することができる。
３)決定部４１は、溶融プラスチックの流量測定と溶融プラスチックの流量調整の両方を行う場合、ＭＦＲ測定器５によって測定されたＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器２０４によって調整される溶融プラスチックの流量、または、流量調整器２０４によって調整された溶融プラスチックの流量を考慮することができる。
なお、１)および３)の場合、決定部４１は、ＭＦＲ測定器５によって測定されたＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器２０４によって調整される溶融プラスチックの流量、および、流量調整器２０４によって調整された溶融プラスチックの流量を考慮しなくてもよい。また、２)の場合、決定部４１は、ＭＦＲ測定器５によって測定されたＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器２０４によって測定された溶融プラスチックの流量を考慮しなくてもよい。決定部４１がパーオキサイドの添加量を決定する方法は、例えば、第１実施形態において例示したパーオキサイドの添加量を決定する方法と同様である。

第３実施形態の造粒機及び造粒方法によると、第１実施形態の造粒機及び造粒方法と同様に、多様なプラスチック製品が混在する場合でもプラスチックを造粒することができる。また、決定部４１において、パーオキサイドの添加量を決定するときに、流量調整器２０４により測定した流量を考慮することにより、溶融プラスチックのＭＦＲを所望のＭＦＲにする精度が向上する。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、第１実施形態の造粒機１、第２実施形態の造粒機１０１および第３実施形態の造粒機２０１は制御部８を備える。制御部８が第２のフィーダー３４を制御することにより、第２のフィーダー３４から第２の押出機６にパーオキサイドが自動で添加される。また、第２のフィーダー３４から第２の押出機６に添加されるパーオキサイドの量が自動で調整される。しかし、造粒機は制御部を備えていなくてもよい。造粒機が制御部を備えない場合、作業者が、ＭＦＲ値（ＭＦＲ測定器によって測定された値）を基にパーキサイドの添加量を決定し、決定した添加量のパーオキサイドを第２のフィーダー３４から第２の押出機６に添加してもよい。つまり、第２のフィーダー３４から第２の押出機６にパーオキサイドが手動で添加されてもよい。また、第２のフィーダー３４から第２の押出機６に添加されるパーオキサイドの量が手動で調整されてもよい。

また、第１実施形態の造粒機１、第２実施形態の造粒機１０１および第３実施形態の造粒機２０１はフィルター部３を備える。しかし、造粒機はフィルター部を備えていなくてもよい。

また、第１実施形態の造粒機１、第２実施形態の造粒機１０１および第３実施形態の造粒機２０１において、フィルター部３は、第１の押出機２と流量調整器４の間に配置されている。しかし、フィルター部３は、例えば第１の押出機２に設けられていてもよい。例えば、第１の押出機２の入口部、つまり、第１のフィーダー１３と第１の押出機２の一端部の境界付近に、フィルター部が配置されていてもよい。また、第１の押出機２の出口部、つまり、第１の押出機２の他端部に、フィルター部が配置されていてもよい。

また、第１実施形態の造粒機１は、流量調整器４を備える。第３実施形態の造粒機２０１は、流量調整器２０４を備える。しかし、造粒機は流量調整器を備えていなくてもよい。

また、第１実施形態の造粒機１において、流量調整器４は、フィルター部３とＭＦＲ測定器５の間に配置されている。第３実施形態の造粒機２０１において、流量調整器２０４は、フィルター部３とＭＦＲ測定器５の間に配置されている。しかし、流量調整器は、ＭＦＲ測定器５と第２の押出機６との間に配置されていてもよい。

また、第２実施形態の造粒機１０１は流量測定器１０４を備える。しかし、造粒機は流量測定器を備えていなくてもよい。

また、第２実施形態の造粒機１０１において、流量測定器１０４は、フィルター部３とＭＦＲ測定器５の間に配置されている。しかし、流量測定器１０４は、ＭＦＲ測定器５と第２の押出機６との間に配置されていてもよい。

また、第３実施形態の造粒機２０１は、溶融プラスチックの流量調整および溶融プラスチックの流量測定を行える流量調整器２０４を備える。しかし、造粒機は、溶融プラスチックの流量調整を行える流量調整器と、溶融プラスチックの流量測定を行える流量測定器とを備えていてもよい。例えば、造粒機において、第１の押出機２と第２の押出機６との間に、流量測定器および流量調整器が配置されていてもよい。この場合、溶融プラスチックが流れる方向について、流量測定器および流量調整器が上流から順に配置されていると、流量測定器によって測定された流量から、流量調整器によって流量調整が必要であるかを決定することができる。

また、第１実施形態の造粒機１、第２実施形態の造粒機１０１および第３実施形態の造粒機２０１において、第１の押出機２のバレル１１の外周面に、第１の押出機２の長手方向について第１のフィーダー１３が接続された一端部から中央付近まで、加熱器１４が配置されている。しかし、加熱器は、バレル１１の外周面に、第１の押出機２の長手方向について一端部から他端部まで配置されていてもよい。

また、第１実施形態の造粒機１、第２実施形態の造粒機１０１および第３実施形態の造粒機２０１において、第１の押出機２は１軸のスクリュー型押出機である。しかし、第１の押出機は、２軸のスクリュー型押出機でもよい。また、第１の押出機は、スクリュー型でなくてもよい。

また、第１実施形態の造粒機１、第２実施形態の造粒機１０１および第３実施形態の造粒機２０１において、第１実施形態の第２の押出機６は、２軸のスクリュー型押出機である。しかし、第２の押出機は、１軸のスクリュー型押出機でもよい。また、第２の押出機は、スクリュー型でなくてもよい。

また、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態において、成形装置としてペレタイザー７を用いたが、成形装置はペレタイザーに限定されない。

１,１０１,２０１造粒機
２第１の押出機
３フィルター部
４,２０４流量調整器
５ＭＦＲ測定器
６第２の押出機
７ペレタイザー（成形装置）
８制御部
１１,３１バレル
１２,３２,３３スクリュー
１３第１のフィーダー
１４加熱器
２２フィルター
３４第２のフィーダー（パーオキサイド投入部）
４１決定部
１０４流量測定器

Claims

廃プラスチックを粒状に加工する造粒機であって、
投入された廃プラスチックを溶融して押出す第１の押出機、
前記第１の押出機から押出された溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定するＭＦＲ測定器、
前記ＭＦＲ値が測定された前記溶融プラスチックに、前記ＭＦＲ測定器によって測定されたＭＦＲ値に基づいて、所望のＭＦＲ値の溶融プラスチックが得られるように調整された添加量のパーオキサイドを添加するパーオキサイド投入部、
添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第２の押出機、及び、
前記第２の押出機から押出された前記溶融プラスチックを用いて造粒する成形装置を備えることを特徴とする造粒機。
廃プラスチックを粒状に加工する造粒機であって、
投入された廃プラスチックを溶融して押出す第１の押出機、
前記第１の押出機から押出された溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定するＭＦＲ測定器、
前記ＭＦＲ値が測定された前記溶融プラスチックにパーオキサイドを添加するパーオキサイド投入部、
添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第２の押出機、
前記第２の押出機から押出された前記溶融プラスチックを用いて造粒する成形装置、及び、
前記パーオキサイド投入部を制御することにより、前記ＭＦＲ測定器によって測定されたＭＦＲ値に基づいて、所望のＭＦＲ値の溶融プラスチックが得られるように、前記パーオキサイド投入部から添加されるパーオキサイド添加量を調整する制御部を備えることを特徴とする造粒機。
前記第１の押出機から押出された溶融プラスチックに含まれる不純物を除去するフィルター部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の造粒機。
前記第１の押出機から押出された溶融プラスチックが流れる方向について第１の押出機の下流に配置され且つ第２の押出機の上流に配置された流量調整器を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の造粒機。
廃プラスチックを溶融して押出す第１の押出工程、
前記第１の押出工程で押出された溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定するＭＦＲ測定工程、
測定されたＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定し、決定した添加量のパーオキサイドを前記第１の押出工程で押出された前記溶融プラスチックに添加するパーオキサイド投入工程、
添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第２の押出工程、及び、
前記第２の押出工程で押出された溶融プラスチックを用いて粒状のプラスチックを得る成形工程を有することを特徴とする造粒方法。
前記第１の押出工程の後で且つ前記ＭＦＲ測定工程の前に、前記第１の押出工程で押出された前記溶融プラスチックに含まれる不純物を除去する不純物除去工程を有することを特徴とする請求項５に記載の造粒方法。
前記第１の押出工程の後で且つ前記第２の押出工程の前に、前記第１の押出工程で押出された前記溶融プラスチックを所定量ずつ次工程へ移送する移送工程を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の造粒方法。
廃プラスチックを溶融して押出す第１の押出工程、
前記第１の押出工程で押出された溶融プラスチックのＭＦＲ値を測定するＭＦＲ測定工程、
測定されたＭＦＲ値を基にパーオキサイドの添加量を決定し、決定した添加量のパーオキサイドを前記第１の押出工程で押出された前記溶融プラスチックに添加するパーオキサイド投入工程、及び、
添加された前記パーオキサイドと前記溶融プラスチックを混錬して押出す第２の押出工程を有することを特徴とする加工方法。