JPH08502937A - プラスチック製品に関する改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 不均質な二種類のポリマー材料混合物から成るペレットを、メルトフラクチャーが多く出現する極く粗い表面を形成するように型から押し出す。押出物は、ペレット形態に切断され、水処理プロセスでバイオマスの収容箇所として使用される表面積の大きなペレットとなる。フィルタ内の多数のこのようなペレットは、主として極く粗い表面に多数の空隙があり、その中にバイオマスが保持されるので、非常に有効な濾過効果を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 プラスチック製品に関する改良 （汚水のような）水を処理するための一方法は、ペレット間に残された空隙に 水が通過するように、ペレットまたは同様品を多数組み込んだフィルタに水を通 すことである。濾過システムは、汚水を分解するように作用するバイオマスの形 態でペレット上に与えられるバクテリアの成長の存在によって影響される。ペレ ットは、回旋状の瀘過通路を形成するようにまとめる必要がある。また、濾過プ ラントの効率はバイオマスの存在数によって影響されるので、フィルタ媒体は、 （しばしば激しい攪拌を伴って）水および／または空気が通されても、ペレット 上にバイオマスを保持していられなくてはならない、ということが不可欠である 。濾過プラントのクリーニングはしばしば問題があり、かなりの割合のバイオマ スの損失を招き、後から再成長させなくてはならない。 本発明によれば、メルトフラクチャーが多く出現する極く粗い表面を形成する ように型から押し出され、その後、所定のペレット形態に切断されて、水処理プ ロセスでバイオマスの収容箇所として使用される表面積の大きなペレットとなる 、不均質な二種類のポリマー材料混合物から成る、水処理プラントのフィルタに 大量使用するためのペレットが提供される。 このようなペレットは、主として、メルトフラクチャーが多く出現する極く粗 い表面により、バイオマスを保持できる 空隙が多数提供されるので、水処理プラントのフィルタに利用するのに理想的に 適している。ポリマー混合物におけるポリマーの好適形態はポリオレフィンであ り、好ましくはポリプロピレンまたはポリエチレンである。スチレン、ポリエス テル、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）またはポリ塩化ビニルも可 能性がある。 添加剤は、架橋され、再構成され、および／または高分子量であるポリオレフ ィン材料の形でベーシックポリマー混合物に混合され、メルトフラクチャーの出 現の増大を助けることが理想的である。 ペレットの所望密度を達成するために、ポリマー混合物には、鉱物質、有機質 、または無機質の賦活剤を混合できる。また、注入によって材料に気体を加える ことによって、あるいは、加熱時に蒸発したり膨張作用を生じたりする発泡剤ま たは他の基本成分を（生成時に）混合することによって、材料の密度を低減する ことも可能である。この手段により、被処理水の表面に浮かびやすいペレットが 生成される。別の状況においては、ペレットを水より少し高い密度にすることが 好ましい場合もある。ペレットのサイズは、直径２〜８mm、長さ２〜８mmの範囲 内であること好ましい。 ペレットは、材料が型をスムーズに流れにくく、そのためペレット表面に非対 称なでこぼこが生じるような形状の特別な型に材料を通すことによって形成され ることが理想的である。 このように、本発明の別の態様によれば、不均質な二種類のポリマー材料の混 合物は、圧力により型孔から押し出さ れ、型孔は、急激な制限工程を受けた後に、型からの射出時に材料が急激に膨張 できるような膨張開口部に至る制限ランド部を有し、押出物は、所定の長さに切 断されてペレットを形成することを特徴とする、水処理プラントで使用するため のペレットを形成する方法が提供される。 形成されるペレットのサイズにより（ならびにこのように比較的大きなサイズ の場合）、膨張開口部は、ランド部よりも断面積が大きく、ランド部下流にある 型孔部分から構成できる。比較的小さいペレットサイズの場合は、ランド部から の出口箇所は、膨張開口部と、型からの出口箇所の両方から構成できる。ランド 部と膨張開口部によって生じる圧力変化は、ポリマー混合材料に発生して分離や 積層を招く応力を生じる。押出し時に直ちにペレットを切断して、水射流で冷却 する、または、ペレットに切断する前に押出物を水冷却槽に送り込むことによっ て、型からの出口箇所で冷却することが理想的である。型からの出口箇所で、ペ レットの外面に激しい応力によるクラックが発生し、このクラックは、急激に冷 却することによりペレット完成品で「凝固状態」となる。 高温時に自由に型を通過できる材料もあるが、本発明のペレット用の材料は、 特に添加剤が混合された場合に摩擦効果を生じる傾向がある。この目的のための 好適な、ベーシックポリマー混合物に混合される添加剤は、架橋され、再構成さ れ、および／または高分子量であるポリオレフィン材料であり、メルトフラクチ ャーの出現の増大を助ける。ベースポリマー混合物材料は、製品全体の８０％を 構成することが理想的であり、９０％以上であることが、なお好ましい。 本発明は、更に、前記に定義された通りの形態の本発明のペレットを所定レベ ルまで入れた容器を組み込んでおり、容器すなわちペレット床に液体を通すため の手段が設けられた、水（または他の水溶液）の処理プラントにまで及ぶもので ある。 本発明は種々の方法で実施することができるが、一例として、添付図面を参照 しながら一好適実施例を以下に説明する。 図１は、本発明のペレットを作成するのに使用される型の部分断面図である。 図２は、この目的のために使用される別の型の部分断面図である。 図３は、図１に記載の型を使づて形成されたペレットの拡大図である。 本発明のペレットを形成する際、不均質部のポリプロピレンまたはポリエチレ ン混合物は加熱されて溶融状態になる。適切な混合物は、約６０％のポリエチレ ンならびに約４０％の架橋されたポリエチレンおよび少量（例えば、1/2％）の ポリ塩化ビニルである。後に掲げた成分は、他の二成分とは全く混ざらず、分解 して気体を生成し、完成品の表面を不規則にする効果を高める。溶融混合物は、 高圧力により型２の出口部１を通されて、ランド領域３にて急激な圧縮を受ける 。一般的には、Ａ部の型径は５mmであり、ランド部３で2.25mmに絞る。膨張開口 部４（直径2.50mm）は、ランド部３のすぐ後に設けられており、これにより、材 料は再びある程度まで膨張され、その後、材料は最終的に出口開口部５ から射出され、そこで更なる膨張が生じ、水による急速冷却が行われる。型に材 料を通した結果、材料は型の３および４の領域でかなりの応力を受け、材料が型 から射出されるときに物理的再構成を受ける。これにより、図３に記載されてい るペレットの図に見られるように、材料に極く粗い表面が生成される。型から押 し出された材料は、型からの射出後、直ちに所定ペレット長に切断される。 図２は、膨張部４Ａが、型２Ａのランド領域３Ａの片側にずらされている、別 の型デザインの形態である。領域３Ａと４Ａの直径は、いずれも2.50mmであるが 、ずらしたことによって、材料がランド領域３Ａをでるときに、図１の型で経験 されたのと、やや同様な応力が材料に生じる。直径の小さいペレットの場合、実 際上、型からの出口がランド領域３の端部となるように膨張領域と出口箇所（４ と５）を結合できる。 図３に記載されているもののような多数ペレットは、高い濾過効果を達成する ようにペレット床に液体をポンプ注入できるような、水溶液（例えば汚水）の人 口および出口を有する容器の中に保持される。ペレットは、必要があれば、ペレ ット表面でのバクテリアの成長を促進し、液体中の有機不純物に作用するバイオ マスを提供するように前処理が施される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 31:14 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ)，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．メルトフラクチャーが多く出現する極く粗い表面を形成するように型から 押し出され、その後、所定のペレット形態に切断されて水処理プロセスでバイオ マスの収容箇所として使用される表面積の大きなペレットとなる、不均質な二種 類のポリマー材料混合物から成る、水処理プラントの、フィルタに大量使用する ためのペレット。 ２．ポリマー混合物のポリマーは、スチレン、ポリエステル、ポリオレフィン 、好ましくはポリプロピレンまたはポリエチレンから選択されることを特徴とす る、請求項１に記載のペレット。 ３．添加剤は、架橋され、再構成され、および／または高分子量であるポリオ レフィン材料の形でベーシックポリマー混合物に混合され、メルトフラクチャー の出現の増大を助けることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のパレ ット。 ４．ベースポリマー混合物材料は、製品全体の８０％、好ましくは９０％以上 を構成することを特徴とする、請求項３に記載のペレット。 ５．ポリマー混合物は、鉱物質、有機質、無機質賦活剤を混合することを特徴 とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のペレット。 ６．材料の密度低減は、材料に気体を注入することによって、あるいは、加熱 時に蒸発したり膨張作用を生じたりする発泡剤または他の基本成分を（生成時に ）混合することによ って達成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のペレ ット。 ７．ペレットの方が水よりも僅かに密度が高いことを特徴とする、請求項１か ら６のいずれか一項に記載のペレット。 ８．ペレットの方が水よりも僅かに密度が低いことを特徴とする、請求項１か ら６のいずれか一項に記載のペレット。 ９．ペレットのサイズは、直径２〜８mm、長さ２〜８mmの範囲内であることを 特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のペレット。 １０．材料が型をスムーズに流れにくく、そのためペレット表面に非対称なで こぼこが生じるような形状の特別な型に材料を通すことによってペレットが形成 されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のペレット。 １１．不均質な二種類のポリマー材料の混合物を、圧力により型孔から押し出 し、型孔は、急激な制限工程を受けた後に、型からの射出時に材料が急激に膨張 できるような膨張開口部に至る制限ランド部を有し、押出物は、所定の長さに切 断されてペレットを形成することを特徴とする、水処理プラントで使用するため のペレットを形成する方法。 １２．膨張開口部は、ランド部よりも断面積が大きい、ランド部下流にある型 孔部分から成るこをと特徴とする、請求項１１に記載の方法。 １３．ランド部からの出口箇所は、膨張開口部と、型からの出口箇所の両方か ら成ることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の方法。 １４．押出物は、押出し時に直ちにペレットを切断して水 射流で冷却することによって、または、ペレットに切断する前に押出物を水冷却 槽に送り込むことによって、型からの出口箇所にて冷却することを特徴とする、 請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。 １５．請求項１１から１４のいずれか一項の方法によって形成されるペレット 。 １６．実質的に添付図面を参照して明細書中に記載された通りのペレット、ペ レット形成方法、または液体処理プラント。 １７．請求項１から１１、請求項１５または１６のいずれか一項に記載されて いる通りの形態のペレットを所レベルまで入れた容器を組み込んでおり、容器す なわちペレット床に液体を通すための手段が設けられた、水（または他の水溶液 ）の処理プラント。 １８．ペレットまたはペレット形成方法、あるいは液体処理プラントの特徴の 、いずれか新規な、および明細書中に説明され、あるいは添付図面に記載されて いる通りの、組合わせ。