JPH05508592A - 複合されたコンパウンド―射出成形法及びこの方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 複合されたコンパウンド−射出成形法及びこの方法を実施するための装置本発明 は、請求の範囲第１項の上位概念による複合されたコンパウンド−射出成形法及 びこの方法を実施するための請求の範囲第４項による装置に関する。

その様な方法乃至はその様な装置は基本的には既にヨーロッパ特許公開環０３２ １７４２号公報から知られている。この周知の装置では直立して配設された収容 容器が設けられており、その床領域には容器軸線周りに回転可能な破砕工具及び 混合工具と、この装置で作られた顆粒の流出するための外筒開口とが設けられて いる。そこからプラスチック物質が二段のスクリューコンベヤに供給され、場合 によっては温度調節にふされる。

その様な装置は、高価値のプラスチック生産物を製造するためにもリサイクルさ れた材料の使用を可能にするのに充分な混合を保証するものでもないし、その装 置は中間貯蔵装置が無いために不連続な作動経過を有するピストン型射出装置を 利用出来る可能性もない。

ドイツ連邦共和国特許第９６０８５４号公報から、常に回転するスクリューの設 けられた加熱される押し出しシリンダーを有するダイカスト機が知られており、 そのスクリューは予備可塑化した材料を押し出し成形機の圧力室へと供給するも のである。リサイクリングされる材料のために、このダイカスト機は既に構成要 素の充分な混合が保証されないために利用することが出来ない。

ドイツ連邦共和国実用新案第１８４７５９０号公報からもスクリュ一式可塑化装 置を有する熱可塑性のプラスチック用のダイカスト機は知られているが、この機 械は同じくリサイクリングされる構成要素を充分に混合しないので、リサイクリ ング方法のために利用することが出来ない。

種々のプラスチックは日常生活のあらゆる領域で、しかしまた工業分野でも、益 々重要性が要求されている。

その間にプラスチックから製造された部品の廃棄物処理は益々色々な問題を呈す ることになる。というのはこれらの部品は天然生産物又は天然生産物から誘導さ れた部品の如くでなく、腐敗によって自然の循環サイクルに戻されないからであ る。

プラスチックの重要性は例えば自動車で説明されよう。急速な開発で種々のポリ マーがその間に１０％の重量割合に達した。如何にこの現代の材料を新たに利用 すべきかを考えることは先に述べた急速なテンポと共には進歩をしなかった。

自動車のかたまりの７５％に成る鋼、鉄及びアルミニウムは大部分再び価値が与 えられるが、プラスチックは塵芥集積場に負担を及ぼすものである。更にプラス チック部品は上記の関連のために明らかにマイナスのイメージを負わされ、その 為に住民への受け入れを無くす危険性がある。

そうして最終的には、技術者は更に多くの構成部材においても殆ど置き換えられ ないこれらプラスチックをいやいや締める準備をしているにも拘らず、これら現 代のプラスチックは政治的な考慮から可能な限り置換されねばならないという危 険性がある。

プラスチックのリサイクリングは従って目下の急務である。プラスチ・ツクをリ サイクリングするための方法は分解と予備選別とをすることになる。その様な分 離をすることによってかなり純な種類のプラスチックを得ることが出来る。そこ で例えば大きな自動車工場はバッカースドルフに分解工場を計画している。この ことはプラスチックを再利用することなく、より一層プラスチック廃棄物燃焼を させる可能性へと迫られるという認識になるが、このことはしかしながら環境政 治的な理由から同様に所望されないことである。

プラスチックリサイクリングの範囲内でベルリンに毎年的１００．０００　トン の廃棄物転換装置を有するヨーロッパ最大の産業廃棄物選別プラントが作られる はずであり、このプラントで廃棄物構成部材、即ちガラス、金属、プラスチック 等の分別が行われる。その様に予備選別された原材料はそこで「二次的原材料」 として再び利用出来るように成される。

特に包装産業において大量のプラスチック廃棄物が生ずるが、この廃棄物は主と して熱的に一度だけ負荷を受けた高品質のプラスチックから出来ている。という のは包装産業における高出力の処理機械は最高の材料でのみ作動しうるからであ る。

プラスチックを再加工することへの要望はそれ自体既に長い間あった。着手され た全てのプロジェクトは今までしかしながら加工するのに非常に高いコストが掛 かるという問題に突き当たって失敗した。今まで普通の方法で加工されたリサイ クリング材料は殆ど新しい品物と同じ位高価である。このことは当然のことなが らそれ自体必ず必要なリサイクリングのために悪い出発状態にある。

普通再処理すべき材料は集められ〜選別され、粉砕され、中間段において押し出 され、そして顆粒にされ、並びに引き続いて処理装置の所で再び溶融され、新た に所望の形状に成される。単に新たな溶融過程がその際高いエネルギー消費のた めにかなりのコストの原因となる。

プラスチックを再利用するための前提条件は先ず一度充分な予備選別をすること である。予備選別の選択すべき強さは再加工すべき材料を後で利用する目的に向 けられる。更に予備選別された材料を充分に混合する必要がある。というのは材 料は予備選別にも拘らず均質なものとして見なされないからである。材料は何回 も処理され一度で純な種類にはならない。主としてＰＥから成る未処理品内には かなりの割合のＰＰ（例えば締め具）　、ＰＳ、ＰＥＴ等を含んでいる。

先ず未処理品を良好に均質化することはプラスチックを後で再び価値を与えるた めの前提条件となる。まさに高い価値のある完成品は「二次的生材料」から製造 されつるはずであり、これら完成品は場合によってはタルク、グラスファイバー 、一般的な補強材料、安定化剤及び顔料を混合する必要がある。

本発明の課題とするところは、十分に価値のある新しいプラスチック材料をまた リサイクルされたプラスチック材料から製造することを可能とする方法及びその 方法を実施するための装置を創ることにある。

この課題の解決法は請求の範囲第１項乃至第４項の特徴事項により行われる。

特に有利な発展形態は請求の範囲第２項と第３項乃至は第５項から第８項によっ て得られる。

次に図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明することにする。

未処理品は先ずコンパウンド装置１０内で必要な場合充分に混練され、溶融され る。混合過程は、そうして加工された未処理品の充分な均質化が保証されている 程度の強さとなる必要がある。この為に特に有利なように混線機が適用される。

混線機とは、種々の素材乃至はプラスチックを相互に及び／又は添加物と共に混 合する均質化に役立つ装置（ホモジエナイザー）と了解すべきである。これは主 として機械的な運動（同一回転、逆転、軸方向運動）によって、例えばローター 又はスクリューによって充分な混合や可塑化が成されるまで成される。場合によ っては付加的な加熱装置を設けることも出来る。

充分な混合と可塑化が確保された時に初めて、未処理品の溶融物が偏向器１１及 び緩衝貯蔵器乃至は貯蔵室１２へと先に送られ、この緩衝貯蔵器乃至は貯蔵室は 、例えば上方、下方及び／又は側方に設けられた加熱チャンネルによる、温度制 御部をも備えているのが良い。

偏向器１１及び温度調節された緩衝貯蔵器乃至は貯蔵室１２からそこで溶融され た未処理品がそれ自体周知の射出ユニット１３に達する。このユニットは任意の Ｌ／Ｄ比を有する普通のウオーム式送り装置としても良いが、しかしまたピスト ン式射出ユニットとしても良い。

また中空体吹込み装置を使用することも出来る。このために次のものが予定され る：連続的な押し出し吹込み装置、溶融物貯蔵ヘッドを有する吹込み装置（押し 出し装置はまた貯蔵装置内で連続的に作動する）、送りウオーム装置を有する吹 込み装置（類似のダイカスト機−不連続的）及び射出吹込み装置（予備成形品は 射出され、引き続いて吹き込まれる一不連続的）。

射出装置（ダイカスト）又は押し出し機（吹込み装置）の引き込み領域及びウオ ームは、熱い可塑化された材料が引き込まれつる様に構成される必要がある。

従って充分大きな開口乃至は深いつす−ムピツチが設けられる必要がある。場合 によってはまた充填機（ピストン／ブツシャ−）を設けることも出来る。

個々の構成要素、コンパウンドユニット１０、偏向器１１、貯蔵室１２及び射出 ユニッＨ３の大きさは、複数の構成要素から成るこれらの全ユニットによって準 連続的な流れが保証されつる様に、相互に規定される。構成要素から構成要素へ の材料流における僅かの短期間の相違は貯蔵室１２（緩衝貯蔵器）によって補償 される。著しく連続的に作動するコンパウンド装置から間欠的に作動する射出ユ ニット１３への摩擦のない移行を作るために、貯蔵室１２乃至は緩衝貯蔵器はし かしまた必要である。長期間的には個々の構成要素の材料流を調整し監視するこ とか適当な中央制御装置を介して行われる。温度調節に付すこともその様な制御 装置により影響を受け、監視されることもある。

上記した方法はゴミの再加工のために適するのみならず、新品混合物を同時に配 合し射出するためにも、例えばＰＰ／タルク、ＰＰ／グラスファイバー、ＰＡ／ グラスファイバー、ＡＢＳ／顔料等を配合するためにも使用することが出来る。

プラスチック及びプラスチック混合物を相互に混合（ブレンド）し、しかしまた プラスチック又はプラスチック混合物には添加剤又は充填剤を設け（コンパウン ドい、完成品へと処理することが出来る。

再加工する際の全く著しい長所は、加工すべき未処理品及びその顆粒の今まで普 通の予備処理による如き、第二の溶融過程が避けられるという事実である。これ は一方ではかなりのオーダーになるエネルギーコストを節約し、他方ではまた材 料を大切にする。

粘性のある材料の場合には緩衝貯蔵装置の貯蔵室１２内の圧力を増す必要がある 。これはピストン等を介して行うことが出来る。

コンパウンドユニット１０は特に有利なように混練機として形成される。これは しかしまた二段式スクリューとして形成しても良い。それぞれの材料に対して具 体的な場合に充分な混合が保証される限り、例外的にコンパウンドユニマド内に 個別ウオームを設けることも出来る。コンパウンドユニットにはまたガス抜き装 置を設けることも出来る。

貯蔵室１２（緩衝貯蔵器）として先ず初めに調温されるシャフトが問題となる。

またここにガス抜き装置を設けることも出来る。貯蔵室１２は混練された物質を 自由に落下するために形成しても良く、又は強制的供給装置、特にピストンを備 えるようにするのも良く、必要な場合には貯蔵室１２は高い圧力用にも構成する ことが出来る。

貯蔵室１２に続く射出ユニット１３はそこでは充分にこれに関する従来技術に対 応している。ウオーム式射出成形装置又はピストン式射出成形装置を使用するこ とも出来る。

要　約　書 予備選別されたプラスチックのコミが第一段階で粉砕され、混合され、溶融さ補 正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８） 平成５年１月８日

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）予備選別されたプラスチックのゴミが第一段階で粉砕され、混合され、溶 融され、均質化され、そして最終的に射出装置及び成形装置に供給される様な、 プラスチックをリサイクリングするための方法において、そのようにして得られ た未処理品が第一段階に引き続いて混練機内で更に処理され、直接温度調節され た貯蔵室（１２）に供給され、中間的に貯蔵され、最終的に射出装置（１３）及 び成形装置に供給されることを特徴とする方法。
2. （２）未処理品が、中間貯蔵する場合に著しい過圧を受けることを特徴とする請 求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）未処理品が、中間貯蔵する場合にガス抜きされることを特徴とする請求の 範囲第１項又は第２項に記載の方法。
4. （４）請求の範囲第１項から第３項のうちの１項による方法を実施するための装 置において、粉砕、混合、溶融及び均質化のために混練機を有するコンパウンド 装置（１０）が、中間貯蔵するために温度調節された貯蔵室（１２）乃至は緩衝 貯蔵器が、そして材料の成形のために射出装置（１３）及び成形装置が設けられ ていることを特徴とする装置。
5. （５）コンパウンド装置（１０）にはガス抜き装置が設けられていることを特徴 とする請求の範囲第５項〜第７項のうちの１項に記載の装置。
6. （６）貯蔵室（１２）が、コンパウンド装置（１０）内で混練された物質の自由 落下のための温度調節されたシャフトとして形成されていることを特徴とする請 求の範囲第４項又は第５項に記載の装置。
7. （７）貯蔵量（１０）及び／又は偏向器（１１）にはガス抜き装置が設けられて いることを特徴とする請求の範囲第４項〜第６項のうちの１項に記載の装置。
8. （８）貯蔵室（１２）には強制送りのためのピストンが装備されていることを特 徴とする請求の範囲第５項〜第１３項のうちの１項に記載の装置。