JPH115256A - 再生ビーズ含有の発泡スチロール製造方法及びその成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生ビーズを１０〜９０重量％まで含有して
も強度上問題のない再生ビーズ含有の発泡スチロール成
形体とその製造方法を提供する。 【課題を解決する手段】 発泡スチロールを粉砕し、こ
れを加熱溶融してペレット化したものに発泡ガスを含浸
させてなる再生ビーズＢを１０〜９０重量％使用し、バ
ージンビーズＰＢを残りの重量％使用し、両ビーズを攪
拌機１１にて攪拌・混合させ、上記攪拌・混合の後に予
備発泡させるとともに所定時間熟成し、その後、予備発
泡粒Ｋを使用して成形型５０，５１にて所定形状の成形
体１００を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済み発泡スチ
ロールを再使用した発泡スチロールの製造方法及び成形
体に関し、特に、使用済み発泡スチロールの利用率を高
めつつ実用上の強度を確保できるようにしたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から発泡スチロールは、梱包用緩衝
材、魚箱、農産箱、断熱材等として広く使用されてい
る。しかし、最近の資源保護や廃棄物処理等の観点から
使用済みの発泡スチロールを再利用することが強く要望
され、これに応える再利用技術が提案されている。

【０００３】その具体的な技術として、特開平６−１８
２８９０号公報に開示されたものがある。これは、発泡
スチロールを粉砕してなる粉砕片と未使用の予備発泡粒
子とを混合した混合樹脂粒子を型内発泡させてなる成形
体において、短径の長さ２ｍｍ以上の粉砕片が発泡成形
体に体積比で１０％以上の含有率で分散混入させた発泡
スチロール粉砕片含有成形体である。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、上記技
術は、発泡粒子と粉砕片との形状が異なることから混合
状態が不均一になり、成形品になると粉砕片の多い部分
は粉砕片に発泡余力がないため形状を維持できず、収縮
する問題点がある。また、仮に成形体が得られたとして
も、粉砕片の混入率（体積％）が高いと発泡成形体の品
質が低下して成形品の外観が著しく悪くなったり、実用
上の物性（強度）が得られない問題点がある。

【０００５】また、再利用される発泡スチロールが、短
径の長さが２ｍｍ以上の粉砕片に限定され、分級後の微
粉砕片が再利用できず、必ずしも有効な発泡スチロール
の再利用処理技術とはいえないものである。

【０００６】本発明は、上記従来技術に見られる問題点
に鑑みてなされたもので、発泡スチロール粉砕片の再生
ビーズとバージンビーズとの均一な攪拌混合を可能とし
て再生ビーズの含有率を９０重量％まで向上させられる
再生ビーズ含有の発泡スチロール製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】また、同時に、再生ビーズを９０重量％ま
で含有しても強度上問題のない発泡スチロール成形体を
得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の再生
ビーズ含有の発泡スチロール製造方法は、発泡スチロー
ルを粉砕し、これを加熱溶融してペレット化したものに
発泡ガスを含浸させてなる再生ビーズを１０〜９０重量
％使用し、バージンビーズを残りの重量％使用し、両ビ
ーズを攪拌機にて攪拌・混合させ、上記攪拌・混合の後
に予備発泡させるとともに所定時間熟成し、その後、予
備発泡粒を使用して成形型にて所定形状の成形体を形成
したことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２記載の再生ビーズ含有の発
泡スチロール製造方法は、請求項１記載の再生ビーズ含
有の発泡スチロール製造方法において、回転ドラムと、
この回転ドラム内に設けた複数の攪拌羽根を有する攪拌
機を使用し、上記攪拌機により両ビーズを均一に分散混
合させたことを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項３記載の再生ビーズ含有の発
泡スチロール製造方法は、請求項１または２記載の再生
ビーズ含有の発泡スチロール製造方法において、再生ビ
ーズの含有率が１０〜３０重量％であることを特徴とす
るものである。

【００１１】また、請求項４記載の再生ビーズ含有の発
泡スチロール成形体は、バージンビーズの発泡体に、発
泡スチロールを粉砕し加熱溶融してペレット化したもの
に発泡ガスを含浸させてなる再生ビーズの発泡体が１０
〜３０重量％の含有率で分散混合されていることを特徴
とするものである。

【００１２】

【発明の作用】上記請求項１によると、先ず、出発材料
として、市販品の再生ビーズと、バージンビーズを用意
する。上記再生ビーズは、発泡スチロールを粉砕機で粉
砕して粉砕片とする。そして、上記粉砕片を加熱溶融し
てペレット化し、これに発泡ガスを含浸させて再生ビー
ズとしたものである。上記再生ビーズをバージンビーズ
に対して１０〜９０重量％混入する。続いて、上記両ビ
ーズを攪拌機にて攪拌・混合させ、上記攪拌・混合の後
に予備発泡させるとともに所定時間熟成する。その後、
予備発泡粒を使用して成形型にて所定形状の成形体を形
成する。

【００１３】すなわち、発泡スチロールを粉砕して使用
するのではなく再生ビーズとし、再生ビーズの状態でバ
ージンビーズと混合して発泡させる。再生ビーズだけで
は強度が落ちるが、一定量バージンビーズが入ると強度
が落ちず、強度上問題のない再生ビーズ含有の発泡スチ
ロール成形体が得られる。これにより、再生ビーズの含
有率を９０重量％まで高められる。また、上記粉砕した
使用済みの発泡スチロールは、その全てが再生ビーズに
再生され、これを発泡スチロール成形体として利用でき
る。

【００１４】また、上記請求項２によると、回転ドラム
内に設けた複数の攪拌羽根を有する攪拌機を使用したか
ら、両ビーズを均一に分散混合させることが可能となっ
た。これにより、両ビーズは異なる形状であっても均一
に分散混合され、強度の高い再生ビーズ含有の発泡スチ
ロール成形体が得られる。

【００１５】また、上記請求項３によると、再生ビーズ
の含有率を１０〜３０重量％とした。これにより強度が
高く、梱包用緩衝材として問題のない再生ビーズ含有の
発泡スチロール成形体が得られる。

【００１６】また、上記請求項４によると、バージンビ
ーズの発泡体に、発泡スチロールを粉砕し加熱溶融して
ペレット化したものに発泡ガスを含浸させてなる再生ビ
ーズの発泡体が１０〜９０重量％の含有率で分散混合さ
れた再生ビーズ含有の発泡スチロール成形体としたか
ら、強度上問題のない再生ビーズ含有の発泡スチロール
成形体が得られ、再生ビーズの利用率が高められる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る再生ビーズ含有の発
泡スチロール製造方法及びその成形体の実施形態を図面
により説明する。図１は本発明の実施形態を示す発泡ス
チロール製造方法の製造システム図であり、図２は製造
方法の工程図である。

【００１８】本発明の発泡スチロール製造方法及びその
成形体１００は、図１の製造システム２００によって生
産される。先ず、再生ビーズＢは市販品であって、その
製造方法は、使用済みの発泡スチロールを粉砕機によっ
て粉砕して粉砕片とする。上記粉砕片は、加熱器によっ
て加熱溶融され、押出成型機によりペレット化される。
これに、発泡ガスをガス含浸器によって含浸させ、鉛筆
芯状の再生ビーズＢを製造する。

【００１９】上記再生ビーズＢはホッパー１に投入さ
れ、また、バージンビーズＰＢはホッパー３に投入され
ている。上記再生ビーズＢは、計量機５により、パール
状のバージンビーズＰＢに対して、１０〜９０重量％だ
け混入されるようになっている。上記両ビーズＢ，ＰＢ
は、ここからバッチ式の攪拌機１１に定量分だけ送り込
まれ、攪拌・混合される。上記攪拌機１１は、回転ドラ
ム１３と、この回転ドラム内に設けた複数の攪拌羽根１
５を有し、モータＭにて回転ドラム１３を回転させる構
成になっている。この回転により、鉛筆芯状とパール状
の異なる形状の両ビーズＢ，ＰＢは、均一に分散混合さ
せられるようになっている。尚、単にドラムだけで攪拌
しても、鉛筆芯状とパール状の異なる形状の両ビーズ
は、均一に分散混合されないことが確認されている。

【００２０】上記両ビーズＢ，ＰＢは、攪拌・混合の後
に、予備発泡機１７で蒸気にて予備発泡させられ、再生
ビーズＢはサイコロ状となり、バージンビーズＰＢはパ
ール状となる。この両ビーズＢ，ＰＢは、熟成サイロ１
９に空気移送器２０で送り込まれ、所定時間（約２４時
間程度）の間熟成されるようになっている。その後、上
記両ビーズＢ，ＰＢの予備発泡粒Ｋは、空気移送器２０
で移送されて、ホッパー２１に溜められ、ここから成形
型５０，５１内に供給されるようになっている。この予
備発泡粒Ｋは、蒸気加熱して本発泡させられ、所定形状
の成形体１００が形成されるようになっている。

【００２１】本発明の発泡スチロール製造方法を実施す
る製造システム２００は、上記のように構成されてお
り、図２に示す工程図に従って製造される。先ず、市販
品である再生ビーズの製造は、下記のようにして行われ
る。使用済みの発泡スチロールＨを粉砕機に投入し、こ
こで粉砕して粉砕片Ｆとする。そして、上記粉砕片Ｆを
加熱器によって加熱溶融して成型機によりペレット化
し、これに発泡ガスを含浸させて鉛筆芯状の再生ビーズ
Ｂを製造する。

【００２２】次に、図２の工程図において、上記再生ビ
ーズＢを計量機５により、パール状のバージンビーズＰ
Ｂに対して、１０〜９０重量％混入する。続いて、上記
両ビーズＢ，ＰＢを攪拌機１１に定量だけ送り込み、攪
拌・混合させる。上記攪拌・混合の直後に予備発泡させ
るとともに２４時間程度の所定時間熟成して予備発泡粒
Ｋを形成する。その後、上記サイコロ状の再生ビーズＢ
とパール状のバージンビーズＰＢとからなる予備発泡粒
Ｋは、成形型５０，５１に送り込まれ、加熱蒸気にて本
発泡されて所定形状の成形体１００を形成する。上記成
形体１００を成形型５０，５１から外し、最後に乾燥室
にて強制乾燥させて完成品となる。

【００２３】尚、上記攪拌機１１は、回転ドラム１３内
に設けた複数の攪拌羽根１５を有し、モータＭにて回転
ドラム１３を回転するものであるから、回転ドラム１３
の回転と攪拌羽根１５による攪拌との協同作業により、
形状の異なる両ビーズＢ，ＰＢが均一に分散混合され
る。

【００２４】また、上記完成品は、バージンビーズＰＢ
の発泡体に、再生ビーズＢの発泡体が１０〜９０重量％
の含有率で分散混合したものである。尚、このことは、
外観上、殆ど白色に近いバージンビーズＰＢの発泡体に
対して、やや有色の再生ビーズＢの発泡体が均一に分散
混合していることからも確かめられている。また、この
ものが強度上問題のない再生ビーズ含有の発泡スチロー
ル成形体であることも確認されている。つまり、再生ビ
ーズＢ１００％で成形した成形品は著しく強度が落ちる
のに対して、再生ビーズＢ１０〜９０重量％に残りの重
量％のバージンビーズＰＢを混入し、これを均一に混合
させたものの場合は、強度が落ちないことが確かめられ
ている。尚、緩衝材として使用する場合は、再生ビーズ
Ｂ１０〜３０重量％の範囲での使用が好適である。

【００２５】次に、上記製造方法によって製造された発
泡スチロール成形体１００の強度試験結果と、変位試験
結果とを図３，４により説明する。尚、上記試験は原料
段階で、再生ビーズＢが１０，２０，３０重量％の３種
類について本製造方法により形成し、試験したものであ
る。その試験方法としては、万能引張試験機で曲げ強度
を測定した。（万能引張試験機は ＯＲＩＥＮＴＥＣ
ＲＴＣ−１３５０Ａ、電子天秤は Ａ＆Ｄ ＦＡー２０
００を使用した。）

【００２６】先ず、図３に示す成形体の強度試験結果に
おいて、バージンビーズＰＢが１００％では、約３０ｋ
ｇｆの最大点荷重Ｗｏが測定された。次に、バージンビ
ーズＰＢに再生ビーズＢを１０重量％含有させた時は、
約２８ｋｇｆの最大点荷重Ｗ１となり、２０重量％含有
させた時は、約２６ｋｇｆの最大点荷重Ｗ２となり、３
０重量％含有させた時は、約２５ｋｇｆの最大点荷重Ｗ
３となることが判明した。また、再生ビーズＢを１００
％含とした時は、約１５ｋｇｆの最大点荷重Ｗ４とな
り、実用上の強度を持たないことが判明している。

【００２７】上記試験結果から、再生ビーズＢを３０重
量％とした場合にも、最大点荷重Ｗｏの８０％程度の強
度を保持していることから、実用上問題ない強度が得ら
れていることが確認された。しかして、強度上、再生ビ
ーズＢの含有率我１０〜３０重量％の範囲が好ましいこ
とが判明した。

【００２８】また、図４に示す成形体の変位試験結果に
おいて、バージンビーズ１００％では、最大点変位が約
２３ｍｍ、再生ビーズＢを１０重量％含有させた時は約
２２ｍｍ、２０重量％含有させた時は約２１ｍｍ、３０
重量％含有させた時は約１８ｍｍであり、再生ビーズＢ
が１００％で約１５ｍｍとなることが判明した。しかし
て、成形体１００の変位についても、上記試験結果か
ら、再生ビーズＢの含有率が１０〜３０重量％の範囲が
好ましいことが判明した。尚、図３，４において、一点
鎖線と二点鎖線とは、試験値のバラツキを表し、実線は
平均値を示している。

【００２９】次に、原料段階で、再生ビーズＢ２０重量
％、バージンビーズＰＢ８０重量％を混合し、予備発泡
・成形したとき、熟成サイロの中の上部、中部、下部か
ら成形された成形品間の曲げ強度に差が出るかを調べた
結果を示す。図５に示す熟成サイロ１９の上部（イ）、
中部（ロ）、下部（ハ）における曲げ強度分散分析の測
定結果において、曲げ強度の平均値は上部（イ）で１
９．１８ｋｇｆ、中部（ロ）で１９．５２ｋｇｆ、下部
（ハ）で２０．１２ｋｇｆであり、サイロの上部
（イ）、中部（ロ）、下部（ハ）により有意差があり、
サイロの上部（イ）、中部（ロ）では有意差なしであっ
た。また、サイロの上部（イ）、中部（ロ）と下部
（ハ）では危険率１％で有意差があった。また、図６に
示す各部における重量検定結果において、重量の平均値
は上部（イ）で７２．９ｇ、中部（ロ）で７３．８ｇ、
下部（ハ）で７４．９ｇであり、サイロの上部（イ）、
中部（ロ）、下部（ハ）の各組み合わせで危険率１％で
有意差ありであった。上記結果から、熟成サイロ１９の
各部において、下部へ行く程若干曲げ強度や重量が上昇
しているが、再生ビーズＢとバージンビーズＰＢとの混
合はほぼ均一であり、サイロ１９の上部（イ）、中部
（ロ）、下部（ハ）で有意差はあるものの、実用上は問
題ない範囲であることが確認された。

【００３０】以上、本実施形態によると以下の効果を奏
する。まず、強度上問題のない再生ビーズ含有の発泡ス
チロール成形体を製造でき、且つ再生ビーズの利用効率
を９０重量％まで高められる。また、上記粉砕した使用
済みの発泡スチロールＨは、その全てが再生ビーズＢに
再生され、発泡スチロール成形体１００として利用でき
る。特に、再生ビーズの含有率を１０〜３０重量％とす
ると、強度が高く、梱包用緩衝材として問題のない再生
ビーズ含有の発泡スチロール成形体が得られる。

【００３１】また、パール状のバージンビーズＰＢと鉛
筆芯状の再生ビーズＢの異なる形状であっても、回転ド
ラム内に設けた複数の攪拌羽根を有する攪拌機を使用す
ることにより、両ビーズが均一に分散混合され、強度の
ある再生ビーズ含有の発泡スチロール成形体が製造でき
る。

【００３２】また、バージンビーズＰＢの発泡体に、再
生ビーズＢの発泡体が１０〜９０重量％の含有率で分散
混合された発泡スチロール成形体１００としたから、強
度上問題のない再生ビーズ含有の発泡スチロール成形体
が得られ、再生ビーズＢの利用率が高められる。

【００３３】本発明は上記実施形態に限定されず、発明
の要旨内での設計変更が可能である。例えば、攪拌機１
１は複数の攪拌羽根１５によるタイプの他に、棒状体に
よる攪拌方式等であっても良い。その他、製造システム
２００の各部材１，３，５，１１，１７，１９，２０等
は、適宜にその方式の異なるものとの変更が可能であ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上、本発明の請求項１によると、発泡
スチロールを粉砕し、これを加熱溶融してペレット化し
たものに発泡ガスを含浸させてなる再生ビーズを１０〜
９０重量％使用し、バージンビーズを残りの重量％使用
し、両ビーズを攪拌機にて攪拌・混合させ、上記攪拌・
混合の後に予備発泡させるとともに所定時間熟成し、そ
の後、予備発泡粒を使用して成形型にて所定形状の成形
体を形成するから、強度上問題のない再生ビーズ含有の
発泡スチロール成形体を製造でき、且つ再生ビーズの利
用効率を高められる効果が発揮される。

【００３５】また、上記粉砕した使用済みの発泡スチロ
ールは、その全てが再生ビーズに再生され、これを発泡
スチロール成形体として利用される効果が発揮される。

【００３６】また、請求項２によると、回転ドラムと、
この回転ドラム内に設けた複数の攪拌羽根を有する攪拌
機を使用し、上記攪拌機により両ビーズを均一に分散混
合させるから、両ビーズは異なる形状であっても均一に
混合し、強度のある再生ビーズ含有の発泡スチロール成
形体が製造できる効果が発揮される。

【００３７】また、上記請求項３によると、再生ビーズ
の含有率を１０〜３０重量％としたから、強度が高く、
梱包用緩衝材として問題のない再生ビーズ含有の発泡ス
チロール成形体が得られる。

【００３８】また、請求項４によると、バージンビーズ
の発泡体に、発泡スチロールを粉砕し加熱溶融してペレ
ット化したものに発泡ガスを含浸させてなる再生ビーズ
の発泡体が１０〜９０重量％の含有率で分散混合された
発泡スチロール成形体であるから、強度上問題のない再
生ビーズ含有の発泡スチロール成形体が得られ、また、
再生ビーズの利用率が高められる効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す図で、再生ビーズ含有
の発泡スチロール製造方法の製造システム図である。

【図２】本発明の実施形態を示す図で、再生ビーズ含有
の発泡スチロール製造方法の工程図である。

【図３】本発明の実施形態を示す図で、再生ビーズ含有
の発泡スチロール成形体の強度試験結果の特性図であ
る。

【図４】本発明の実施形態を示す図で、再生ビーズ含有
の発泡スチロール成形体の変位試験結果の特性図であ
る。

【図５】本発明の実施形態を示す図で、曲げ強度分散分
析結果である。

【図６】本発明の実施形態を示す図で、重量検定結果で
ある。

【符号の説明】

１ ホッパー ３ ホッパー ５ 計量機 １１ 攪拌機 １３ 回転ドラム １５ 攪拌羽根 １７ 予備発泡機 １９ 熟成サイロ ２０ 空気移送器 ５０，５１ 成形型 １００ 発泡スチロール成形体 ２００ 製造システム Ｂ 再生ビーズ Ｆ 粉砕片 Ｋ 予備発泡粒 Ｈ 発泡スチロール ＰＢ バージンビーズ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 105:26

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発泡スチロールを粉砕し、これを加熱溶
   融してペレット化したものに発泡ガスを含浸させてなる
   再生ビーズを１０〜９０重量％使用し、バージンビーズ
   を残りの重量％使用し、両ビーズを攪拌機にて攪拌・混
   合させ、上記攪拌・混合の後に予備発泡させるとともに
   所定時間熟成し、その後、予備発泡粒を使用して成形型
   にて所定形状の成形体を形成したことを特徴とする再生
   ビーズ含有の発泡スチロール製造方法。
2. 【請求項２】 回転ドラムと、この回転ドラム内に設け
   た複数の攪拌羽根を有する攪拌機を使用し、上記攪拌機
   により両ビーズを均一に分散混合させたことを特徴とす
   る請求項１記載の再生ビーズ含有の発泡スチロール製造
   方法。
3. 【請求項３】 再生ビーズの含有率が１０〜３０重量％
   であることを特徴とする請求項１または２記載の再生ビ
   ーズ含有の発泡スチロール製造方法。
4. 【請求項４】 バージンビーズの発泡体に、発泡スチロ
   ールを粉砕し加熱溶融してペレット化したものに発泡ガ
   スを含浸させてなる再生ビーズの発泡体が１０〜９０重
   量％の含有率で分散混合されていることを特徴とする再
   生ビーズ含有の発泡スチロール成形体。