JPH06134440A - 塗膜付合成樹脂廃材の連続再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 材料的な強度を劣化させることなく塗膜付合
成樹脂廃材の粉砕材を連続的に加水分解できる連続加水
分解装置を提供する。 【構成】 供給側シールロータリーフィーダ１３１から
供給される粉砕材はホッパー１３２に貯蔵されている間
に、定量搬送装置１３３の回転軸ｄ１から噴出される蒸
気によって塗装塗膜が予備的に加水分解される。ホッパ
ーから落下した粉砕材は定量搬送装置によって主加水分
解槽１３４に輸送される。主加水分解槽においては粉砕
材は蒸気によって浮遊状態とされ、塗装塗膜が加水分解
される。処理後の粉砕材は排出側シールロータリーフィ
ーダ１３５によって排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塗膜付合成樹脂廃材の加
水分解装置に係わり、特に粉砕材を連続的に処理するこ
とが可能な加水分解に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年環境保全の観点から合成樹脂廃材を
再生利用することが求められているが、廃材を溶融して
再成形することが普通である。しかしながら、我が国に
おいては製品の美観を維持するために合成樹脂材の表面
に熱硬化性塗料の塗装を施すことが一般的であるため、
廃材を溶融しても塗料は分解されず、そのまま再成形し
た場合には塗膜が混在するために材料的な強度が劣化す
ることを避けることができない。

【０００３】例えば廃材でバンパを製造した場合には、
寒冷地における衝突耐力は新材で製造されたものに比較
して低下する。塗膜を除去すれば材料的な強度の低下は
避けられるが、塗膜を除去することは困難が伴う。即ち
塗膜をショットブラスト等で機械的に除去することが可
能であるが、部品の形状が複雑な場合には塗膜の除去に
時間を要するだけでなく完全に除去することもできない
ため、大量処理には不向きである。

【０００４】塗膜を有機塩で剥離することも提案されて
いるが、有機塩を使用するために環境問題を克服するこ
とはできない。上記問題点を解決するために、本出願人
は塗膜付合成樹脂廃材を加水分解処理後塗膜を除去せず
に溶融混練して再利用する方法を提案している（特願平
３−１９２４３１）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら処理時間
を短縮するためには、例えば１８０°Ｃである比較的高
温の雰囲気で短時間に加水分解を行う必要があるが合成
樹脂が溶融することは避けることはできない。従って加
水分解完了して一旦冷却後に反応容器から合成樹脂を取
り出す場合には、合成樹脂は凝固してしまうため再利用
する時に粉砕する必要があり連続的な処理を行うことは
困難である。

【０００６】溶融状態で後工程をおこなう場合は、合成
樹脂流路を所定の雰囲気に保持する必要があり、省エネ
ルギという社会的な要請に反する。本発明はかかる問題
点に鑑みなされたものであって、材料的な強度を劣化さ
せることなく塗膜付合成樹脂廃材の粉砕材を連続的に加
水分解できる連続加水分解装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる塗膜付合
成樹脂廃材の加水分解装置は、塗膜付合成樹脂廃材の粉
砕材を貯蔵するとともに内部に蒸気が導入されて粉砕材
の塗装塗膜を予備的に加水分解する予備加水分解室と、
予備加水分解室に接続され塗装塗膜が予備的に加水分解
された粉砕材を定量搬送する定量搬送装置と、定量搬送
装置によって搬送された粉砕材の塗装塗膜を加水分解す
る主加水分解槽とから構成される塗膜付合成樹脂廃材の
連続再生装置であって、定量搬送装置および主分解室
が、粉砕材供給口と粉砕材排出口を有する円筒状のケー
シングと、粉砕材を輸送するスクリュー羽根と、からな
り、主加水分解室の円筒状ケーシングと回転軸との間に
て形成される主搬送用容積が、定量輸送装置の円筒状ケ
ーシングと回転軸との間にて形成される定量搬送用容積
より大きく設定される。

【０００８】

【作用】本発明にかかる塗膜付合成樹脂廃材の連続加水
分解装置にあっては、予備加水分解室によって廃材の塗
装塗膜が予備的に加水分解された後、定量搬送装置によ
って主加水分解槽に搬送されて、さらに塗装塗膜が加水
分解される。

【０００９】

【実施例】図１は塗膜付合成樹脂廃材の連続再生装置の
フローシートである。塗膜付合成樹脂廃材は、例えばポ
リプロピレン（以下ＰＰと記す。）製バンパ１００であ
って、表面にはポリステル・メラミンあるいはアクリル
・メラミン塗料が塗装されているものとする。

【００１０】なお合成樹脂は熱可塑性樹脂であれば、Ｐ
Ｐに限定されることはなく変性ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール
樹脂、ポリフェニレンオキサイドあるいは変性ポリフェ
ニレンオキサイドであってもよい。また塗装されている
塗料は、加水分解されて低分子化されるウレタン系ある
いはアミノ樹脂系の塗料であればよい。

【００１１】粉砕装置１１０は、粗粉砕機１１１と細粉
砕機１１２とから構成されており、塗装されたバンパ１
００は、粗粉砕機１１１によって所定長さの片状に粉砕
され、その後細粉砕機１１２によって粉砕され約５ミリ
メートル角以下の粉砕材となる。この粉砕材は、第１の
計量送り出し装置１２０に供給されるが、吸引ファン１
２ａ、輸送管１２ｂ、サイクロン１２ｃ、ロータリフィ
ーダ１２ｄ、ストックビン１２ｅ、送りスクリュ１２ｆ
および定量送りスクリュ１２ｇから構成される。

【００１２】即ち粉砕材は、吸引ファン１２ａで吸引さ
れて輸送管１２ｂ内よりサイクロン１２ｃに空送され
る。サイクロン１２ｃに貯蔵された粉砕材は、サイクロ
ン１２ｃの底部に設置されたロータリーフィーダ１２ｄ
によって粉砕材ストックビン１２ｅに排出される。粉砕
材ストックビン１２ｅに排出された粉砕材は、粉砕材ス
トックビン１２ｅの底部に設置された送りスクリュ１２
ｆによって一方に輸送され、定量送りスクリュ１２ｇに
よって加水分解装置１３０に一定量づつ送り込まれる。

【００１３】図２は加水分解装置１３０の断面図であっ
て、供給側のシールロータリーフィーダ１３１、ホッパ
ー１３２、定量搬送装置１３３、主加水分解槽１３４お
よび排出側のシールロータリーフィーダ１３５から構成
される。即ち大量の廃材を処理をする場合には主加水分
解槽１３４のケーシングの直径あるいはケーシングの長
さを大とする必要があるが、その場合には以下のような
問題点が生じる。

【００１４】即ちケーシングの直径を大とした場合に
は、廃材表面の塗装塗膜を加水分解するための蒸気供給
量を大とする必要がありスクリュー羽根回転軸の直径も
大としなければならないため、加水分解に利用できる有
効容積は相対的に増加しない。またケーシングの長さを
大とした場合には、ケーシングおよび回転軸の熱による
撓みの影響を避けることが困難となる。

【００１５】上記問題点を解決するために本発明におい
ては主加水分解槽１３４の前段に予備加水分解装置１３
２および定量搬送装置１３３を設置して、主加水分解槽
１３４の直径および長さを妥当な範囲におさえる。即ち
定量搬送装置１３３と主加水分解槽１３４とは共通の円
筒状ケーシングと中空の回転軸ｄ１とを有しており、定
量搬送装置１３３内の回転軸ｄ１にも開口している蒸気
噴出口ｐ１を介して、蒸気供給口１３ｈから回転軸ｄ１
内の蒸気流路に供給される蒸気が定量搬送装置１３３上
部に設置されたホッパー１３２にも供給され、ホッパー
１３２内に貯蔵されている廃材の塗装塗膜を予備的に加
水分解する。

【００１６】なおホッパー１３２には例えば回転型であ
るレベル検出器１３ｍが設置されている。そして所定の
レベルにまで粉砕材が充満した時にレベル検出器１３ｍ
の回転が拘束されて粉砕材がホッパー１３２内に充満し
たことが検出されると、供給側のシールロータリーフィ
ーダ１３１の回転速度は減少し、ホッパー１３２への粉
砕材の供給が抑制され、ホッパー１３２内の粉砕材の貯
蔵量は一定に保持される。

【００１７】ホッパー１３２内の粉砕材は定量搬送装置
１３３内に落下して、図示しないモータによって駆動さ
れるスクリュー羽根ｅ１によって主加水分解槽１３４に
向かって搬送される。なお定量搬送装置１３３において
は粉砕材が上方から落下してスクリュー羽根ｅ１の間に
充満した状態となるため、回転軸ｄ１の直径を一様とし
たのでは粉砕材の搬送が不可能となるため、回転軸ｄ１
の直径は搬送方向に向かってテーパ状に小とする。

【００１８】さらに主加水分解槽１３４の回転軸ｄ２及
びケーシングＣ２の直径は定量搬送装置１３３のケーシ
ングｃ１の直径より大とし、主加水分解槽１３４におい
て回転軸ｄ２とケーシングＣ２との間に形成される加水
分解室の容積を大として、噴出口１３ｐから蒸気を噴出
することによって粉砕材は浮遊状態とされる。供給側シ
ールロータリーフィーダ１３１および排出側シールロー
タリーフィーダ１３５は同一構造を有しており、円筒形
のケーシング１３ａとロータ１３ｂとから構成されてい
る。

【００１９】ロータリーフィーダでは、ケーシング１３
ａの上部に設けられた材料供給口から供給された粉砕材
は、図示されないモータによって駆動されるロータ１３
ｂに設けられた材料輸送室によってケーシング１３ａの
下部に設けられた粉砕材排出口に定量的に排出される。
即ちロータの回転速度を調整することによって、加水分
解槽に供給されるあるいは加水分解槽から排出される粉
砕材の量を調整することができる。

【００２０】ロータ１３ｂはケーシング１３ａに当接す
るように組み立てられていて、ホッパー１３２、主加水
分解槽１３４内の高温高圧の雰囲気が第１の計量送り出
し装置１２０および排出側乾燥装置１４０に漏れること
を防止している。主加水分解槽１３４は粉砕材を加水分
解するための装置であって、円筒形のケーシング１３ｃ
の軸に沿って中空の回転軸ｄ２が設置されている。

【００２１】さらに回転軸ｄ２の周囲には蒸気噴出口１
３ｐが開口し、蒸気が噴出されるが、この蒸気によって
定量搬送装置１３３から供給された粉砕材が材料排出口
１３ｇに移送される間に粉砕材表面の塗装塗膜が加水分
解され低分子化される。処理後は加水分解され低分子化
された塗膜が粉砕材の周囲に付着した状態となる。なお
主加水分解槽１３４中の温度および圧力条件は特に制限
されないが、加水分解に要する時間を短縮するとともに
加水分解後の粉砕材の取り扱いを容易にするために、粉
砕材が溶融しない範囲でできる限り高温とすることが望
ましい。これは粉砕材が溶融してしまうとスクリュー羽
根１３ｅで粉砕材を搬送することができなくなるからで
ある。

【００２２】主加水分解槽１３４中の圧力は、蒸気排出
口１３ｉに接続されるリリーフバルブ１３ｊによって制
御される。さらに定量搬送装置１３３および主加水分解
槽１３４のケーシングの両端には蒸気室１３ｋが設けら
れていて、回転軸１３ｄの中の蒸気流路によって連通さ
れている。即ち２つの蒸気室の圧力は常に等しく維持さ
れ蒸気によって一方向に軸方向推力が発生することを防
止しており、スラスト軸受を簡易なものとすることを可
能としている。

【００２３】材料排出口１３ｇまで輸送されてきた粉砕
材は、排出側シールロータリーフィーダ１３５のロータ
１３ｂの材料輸送室によって排出され乾燥装置１４０に
供給される。乾燥装置１４０は、乾燥炉１４１、ロータ
リーフィーダ１４２、バグフィルタ１４３および吸引フ
ァン１４４とから構成される。

【００２４】乾燥炉１４１で熱風発生炉（図示せず。）
で発生された熱風により、粉砕材に数％（重量％）含ま
れる水分が０．２％以下にまで除去される。水分を含む
大気は吸引ファン１４４で吸引され大気に放出される。
なお大気に放出される前にバグフィルタ１４３で微粉化
された塗料およびＰＰを除去してもよい。

【００２５】乾燥炉１４１の底部に溜まった塗膜が加水
分解された粉砕材は、ロータリーフィーダ１４２により
排出され、第２の計量送り出し装置１５０に供給され
る。第２の計量送り出し装置１５０は、第１の計量送り
出し装置１２０と同じく吸引ファン１５ａ、輸送管１５
ｂ、サイクロン１５ｃ、ロータリフィーダ１５ｄ、スト
ックビン１５ｅ、送りスクリュ１５ｆおよび定量送りス
クリュ１５ｇから構成され、加水分解された粉砕材を溶
融混練装置１６０に供給する。

【００２６】溶融混練装置１６０は二軸混練機１６１と
押し出しダイ１６２とから構成されている。二軸混練機
１６１では、加水分解された塗膜を例えば数１０マイク
ロメータ以下に細粒化して樹脂中に練り込むために粉砕
材が溶融混練される。溶融混練材は、例えば直径４ミリ
メートルの押し出しダイ１６２から押し出され線状材と
なり、ペレット材製造装置１７０に供給される。

【００２７】ペレット材製造装置１７０は、冷却水槽１
７１と切断機１７２とから構成される。押し出しダイ１
６２から押し出された線状材は、冷却水槽１７１で冷却
されて硬化する。その後、切断機１７２で例えば２ミリ
メートルの所定の長さに切断されて円柱状のペレット材
となる。このペレット材は例えば図示しないバンパ製造
工程で原材料として使用される。

【００２８】

【発明の効果】本発明にかかる塗膜付合成樹脂廃材の連
続再生装置によれば、予備的に塗装塗膜を加水分解する
ホッパーを設置することにより、加水分解槽を実用的な
大きさとした場合にあっても大量の塗膜付合成樹脂廃材
を連続的に加水分解処理することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は塗膜付合成樹脂廃材の連続再生装置のフ
ローシートである。

【図２】図２は加水分解装置の断面図である。

【符号の説明】

１３１…供給側シールロータリーフィーダ １３２…ホッパー １３３…定量搬送装置 １３４…主加水分解槽 １３５…排出側シールロータリーフィーダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗膜付合成樹脂廃材の粉砕材を貯蔵する
   とともに、内部に蒸気が導入されて粉砕材の塗装塗膜を
   予備的に加水分解する予備加水分解室と、 前記予備加水分解室に接続され、塗装塗膜が予備的に加
   水分解された粉砕材を定量搬送する定量搬送装置と、 前記定量搬送装置によって搬送された粉砕材の塗装塗膜
   を加水分解する主加水分解室とから構成される塗膜付合
   成樹脂廃材の連続再生装置であって、 前記定量搬送装置および前記主加水分解室が粉砕材供給
   口と粉砕材排出口を有する円筒状のケーシングと、 粉砕材を搬送するスクリュー羽根と、からなり、 前記主加水分解室の円筒状ケーシングと回転軸との間に
   て形成される主搬送用容積が、前記定量輸送装置の円筒
   状ケーシング及び回転軸間にて形成される定量搬送用容
   積より大きく設定されていることを特徴とする塗膜付合
   成樹脂廃材の連続加水分解装置。