JPS61502664A - プラスチィック材料の再生方法及び装置 - 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】 発明の名称 プラスチック材料の再生方法及びその装置［技術的分野］ 本発明はプラスチックフィルムの製造又は加工時におけるプラスチック材料の再 生方法及びその装置に関し、廃フィルムを分離し粉砕装置で粉砕するものである 。

［技術的背景］ プラスチック争フィルムの製造又は加工時には最終製品に含めることができない 端部ストリップ等の廃製品が生じる。従来、当分野においてはこれらの廃製品を 集めて貯蔵した後１例えば粒状の製品に変換する試みがなされている。実際的に 言えば、こうした変換工程は、廃ストリップを機械中に供給しその中で摩擦作用 等によって粉砕後高温に加熱し粉砕粒子をより大きな凝集塊とするといったもの である。このようにして再生されたプラスチック材料は新しい材料と混合されて 製造工程に循環される。

以上概説したような再生方法には幾つかの欠点がある。その一つは廃ストリップ の取扱いには埃による汚染を伴うことが多く、これは再生材料の品質を顕著に低 下させる。さらに、このプラスチック材料は経済的に無視し得ない量の様々な添 加物を含むことが多く。

これらの添加物は一般に上述の再生工程において完全に又は一部失われる。

また、上述の方法で再生されたフィルムは比較的緊密な、ある程度までは粒状の 形態で得られるが、各粒子の粒径、密度、及び摩擦特性が異なるため新旧材料が 分離するという問題がある。

廃材料をフレーク状に粉砕することで上述の品質低下をある程度防止し得るが、 従来この様な方法は適用できなかった。この理由は極めて簡単で、フレーク状に 粉砕した廃材料は密度１粒子形態、及び摩擦特性が異なるため混合に信頼性を得 られないからで、このためフレーク状廃材料は粒状の新しいプラスチック材料と 混和できないことが判っている。機械又は手作業により精度はともかく混合物を 製造したとしても、材料の輸送時においであるいは該プラスチック材料を使用す る機械への原料供給システム中においてさえも、振動によって特性の異なるプラ スチックに例外なく分離してしまう。

［発明の目的］ 従って１本発明の目的は上記の問題点を除去したプラスチック材料の再生方法を 実現することにある。

［問題点の解決手段］ 本発明の方法は、粉砕した廃フィルムをプラスチッりを消費する装置に送り該マ シンのプラスチック材料入口の上方で放出すること、新しいプラスチック材料を 前記廃フィルムの放出位置で前記入口に供給すること、並びに前記廃フィルムの 放出位置において、前記新しいプラスチック材料をその容積を維持しかつ該容積 の上面を限定する表面を廃フィルムの前記放出位置の−に方に維持されるように して添加することを特徴とする。

本発明の方法は好ましくはさらに、廃フィルムの前記放出を前記プラスチックを 消費する装置（消費装置）入口上方の比較的近くに配された同軸中心位置で行い 、前記新しいプラスチック材料の前記容積が、この位置の全面を包囲しそこから 前記放出された廃フィルムと共に前記プラスチック消費装置の入口に供給される ことを特徴とする。

なお、請求の範囲第３及び４項記載の特徴の一以上を付与すれば１本発明の方法 はさらに長所を増すことになる。

［発明の他の目的］ 本発明の別の目的は先行技術による装置に固有の上述の欠点が除去されるように 設計した。上述のようなプラスチック材料の再生装置を実現することにある。

［問題点の他の解決手段］ 本発明の方法によればこの目的は、前記廃フィルムの分離手段及び粉砕手段から 成る装置において、粉砕装置とプラスチックを消費する装置（消費装置）の間に 連結され、前記プラスチック消費装置のプラスチック材料人口の上方に配された 出口を有する輸送手段と、前記人口及び新しいブ、ラスチック材料の供給手段と 連通する新しいプラスチック材料用のインレット装置を有し、前記出口と前記イ ンレット装置との位置関係並びに前記インレット装置の設計を、インレット装置 内部の前記出口に新しいプラスチック材料が所定瓜集積しその上部を限定する表 面が前記出口の上方に維持されるようにしたことによって達成することができる 。

本発明の装置は好ましくはさらに、前記輸送機械の出口が前記プラスチック消費 装置の入口上方の比較的近くに配された同軸中心位置に配置され、前記インレッ ト装置はその底部に前記入口が配されると共に前記出口を包囲しこの出口の上方 に伸長して前記供給手段と連結される環状部を有することを特徴とする。

また２本発明における前記輸送装置は好ましくは。

前記粉砕された廃フィルムを空気浮遊状態で輸送するためのファン及び導管と、 インレット装置と協同してプラスチック消費装置に対して同心に配された空気分 離機から成ることを特徴とする。

これに請求の・範囲第８〜９項記載のいずれか−の特徴を付与すれば本発明の利 点はさらに増大する。

［図面の簡単な説明］ 以下１本発明を添付の図面に基づいてさらに詳細に説明する。

第１図は本発明のプラスチック材料再生装置を示す図である。第２図はプラスチ ック消費装置の人口付近の鉛直断面図である。また、第３図はプラスチック消費 装置位への入口の改良された実施態様の鉛直断面を示す。

［好ましい実施態様の説明］ 第１図は本発明の基礎的な概念を示す図である。この図において廃フィルム・ス トリップは１で示し、これらのストリップはフィルム製造又はフィルム加工の機 械もしくは設備から１例えば適当に設置された刃を用いて分離される。再生工程 に故障が起きても製造又は加工工程を妨害しないようにするため特別の供給機構 ２を用いてあり、故障時にはこれが直ちに対応して製造又は加工機械から廃フィ ルムを除去する。供給機構２はミル３に直結して適切に配置してあり、ミル３中 で廃フィルムをフレーク又は粒子に粉砕する。該ミルの吐出しグリッドの目は比 較的細かくすべきであり１例えば処理フィルムの幅が５０μｍ未満の時は３順の スルーフロー・オリフィスを用いる。

該ミルの出口は好ましくは出来るだけ短い導管４でファン５と連結してあり、フ ァン５はミル中の粉砕されたプラスチック・フレークを排除すると共に、これら のフレークを導管６を通じて空気浮遊状態で放出するのに役立つ。この導管は空 気出口８を存するサイクロン７として設計された空気分離機の上端に連結される 。

サイクロン７の内部において、ファン５から強制的に送られた空気が廃フィルム １を粉砕して得たプラスチック・フレークから分離されるので、サイクロンの底 部にプラスチック・フレークが一部集積する。このフレークは極めて軽く、その 結果１粒状の新しいプラスチック材料と均一に混合するのが難しい。これは各々 の粒子形状が全く異なること及び粒子密度が異なることによる。さらに１粒子間 相互の摩擦も小さい。

従って、プラスチック・フレークの一部を分離して新しいプラスチック粒と混合 しても（これ自体困難な工程であるが）、得られたプラスチック混合物は安定性 を欠き、−寸とした操作や振動を加えることにより再分離しがちで、このような プラスチック混合物を工程中に再循環すると運転障害の原因となる。

本発明においては、サイクロン７をプラスチック消費装置１０（例えば押出成形 機）」二のインレット装置９に直結して配置する。

押出成形機１０で加工される新しいプラスチック材料は中央貯槽から中間容器１ １に供給する。中間容器１１は導管１２を介してインレット装置９の１一端部に 連結される。

本発明は、フレーク状に粉砕された廃フィルムの混合は出来るたけ最終的な使用 者の近くで、混合及び後続の処理工程でプラスチック材料に生じるであろう動き や振動によって２成分に分離しないような方法で行わなければならないという基 本的な概念に基づく。

第２図にこのような混合物を得るために必要な装置の一例を示す。第２図におい て、サイクロンは第１図と同じ番号７で示してあり、インレット装置９は実質的 に円形の円錐台形漏斗から成りその小径の端部は短い直立経路１３に直接連結さ れており、粉体はここから押出成形機１０に内設された供給・混合スクリュー１ ４に直接放出される。第２図において直°立経路１３は円形で、漏斗９とその出 口、すなわちプラスチック消費装置への入口１５も同様である。

サイクロン７は下がすぼまった円錐部を備え、その端部は直立経路１３とほぼ等 径の短い円形管状部１６をなす。この管状部１６はサイクロン７の出口と見るこ とが出来、垂直経路１３及び入口１５の上方に同軸中心状に配置される。管状部 １６の下端は、垂直方向に見て、入口１５に比較的近接して設け、該管状部付近 に環状空間部１７が形成されるようにする。

管状部Ｉ６を上述のように配置するため、サイクロン７はインレット装置９上端 に設置したフタ１８に適切に緊持し調節する。好ま°しくは、サイクロン７は垂 直方向、横方向、及びある程度は斜め方向にも調節可能とするので、管状部１６ を通過するプラスチック・フレークの放出位置は入口１５及び環状空間部１７に 対して正確に調整できる。

運転時にはサイクロン内にらせん状の動きが生じ。

その結果フレークがサイクロンのアウターケーシング方向に徐々に移動しそこで アウターケーシング表面との摩擦で動きが止められるため、フレーク状に粉砕さ れた廃フィルムは遠心力によってサイクロン内で分離される。次いで、フレーク は実質的にサイクロンのケーシング表面に沿って管状部１Ｂにらせん状に落下す る。同時に新しいプラスチック材料が粒状で導管１２を通して開口部１９から供 給されるので、インレット装置９すなわちインレット漏斗は粒体でほぼ完全に、 少なくとも破線２０の位置まで、満たされる。この供給された粒体は続いて環状 空間部１７を通って下向しその直下で、管状部１６の出口から放出されるフレー ク状廃材料を同伴しこれと一部混合される。続いて該混合物は入口１５及び経路 １３を直下して供給スクリュー１４に達し。

そこでプラスチック材料の処理が開始される。

管状部１６を傾斜して設置すると（入口１５と偏心していると）環状空間部１７ での粒体の下方向への移動速度が非対称になり品いため２粒体の下方向への移動 速度が遅い部分等でフレーク状廃材料が表面２０に「浮上」するので、管状部１ ６の中心設定は極めて重要である。

機械に振動があるような場合、このような状態は特に困難をもたらす。

本発明の方法によればフレーク状材料の分離又は上方への移動が起きない主因は 、混合物及び粒体の環状空間部１７から供給機スクリューへの下向速度が、定常 的な体積の集積粉粒体中で振動作用を受ける場合にフレーク状廃材料が示すであ ろう「上昇速度」よりも大きいことにある。

フレーク状廃材料がファン５で輸送されサイクロン７で分離されるため、サイク ロンの管状部１８内で僅かではあるが過剰な圧力が計測される。、この小過剰の 圧力はサイクロンの排出部８で生じる圧力損失に基づく。漏斗９にある粒体の上 部表面２０が大気開放されているので、サイクロン内の僅かな過剰圧力はフレー ク状材料が示す可能性のある「上昇傾向」を防止することになる。このため、イ ンレット装置９への開口部１９及びその設計は１粒体の上部表面２０が常に管状 部１Ｇからの出口より上方の一定位置にあるようにするのが大切である。

第２図において導管１２は漏斗９の上端に接して入るように示しであるが、もち ろん導管１２はフタ１８に放出するように設けることもできる。対称性を得るた め複数の導管を必要とすることもあり、このような場合には第１の導管とほぼ対 称の位置に放出するようにすればよい。

［別の実施態様］ 第３図に本発明の若干具なる実施態様を示す。この実施態様が上述の実施態様と 大きく異なる点は、サイクロン７の管状部１６に下部支持体及びセンタリングリ ング２１があり、これが押出成形機人口１５の直前で漏斗９に内接していること である。

サイクロン７の中心設定及び調整の信頼性を高めるため、好ましくはリング２１ の外部に漏斗９の角度に概ね相当する角度の円錐状の傾斜を設ける。

リング２１は幾つかの垂直な連結部材２２を介して管状部１８に連結してあり、 その間に環状空間部１７からの粒体供給口として開口部２３がある。好ましくは 、開口部２３は管状部１Ｂの周縁部からの間隔が均一になるようにすると共に、 この周縁部のできるだけ大きな面積を取るようにすべきである。

第３図に示した実施態様は前述の実施態様と同様の機能を果すが、サイクロンに 部材を適用するだけで良く、フタ１８やインレット漏斗９には変更の必要がない ため、既存の機械を用いる場合には適用がより容易である。

［本発明の変更例］ 押出成形機ｌＯが上方から見て長方形の直立経路１３を備えている場合は、直立 経路１３内に円筒形の管状挿入物を挿入するといった方法でサイクロン７の中心 設定を実施できる。この挿入物（図示していない）の下端は供給スクリュー１４ の縁に適合するように設計する。

また、該挿入物の上部には好ましくは、漏斗９にすえ付けるためのフランジを設 け、これを漏斗下部の保持フランジ２４と押出機の保持フランジ２５の間に設置 する。こうすると漏斗９は円形を保持したまま、挿入物を設置した入口１５と適 合させ得る。

本発明は付属のクレームの精髄及び範囲を逸脱せずに変更することができる。例 えば、ファン５及び導管６を除去してミル３を直接サイクロン７の上に設定した り、あるいはインレット装置の上に直接設置することも可能である。前者の場合 、第１図の導管４はサイクロン７への入口となるが、後者の場合には下部に伸長 部の付いた同一の導管が第２図及び３図に示す管状部１Ｇの代わりになる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．廃フィルムを分離・粉砕する，プラスチック・フィルムの製造又は加工工程 におけるプラスチック材料の再生方法において，粉砕された廃フィルム（１）を プラスチックを消費する装置（１０，１４）に送り前記消費装置のプラスチック 材料入口（１５）の上方の位置（１７）で放出すること，新しいプラスチック材 料を前記廃フィルムの放出位置（１７）において前記入口に供給すること，並び に前記廃フィルムの放出位置において，前記新しいプラスチック材料をその容積 を維持しかつ該容積の上部を限定する表面（２０）を前記フィルムの放出位置の 上方に維持するようにして添加することを特徴とする方法。 ２．廃フィルムの前記放出を前記プラスチック消費装置（１０，１４）の入口（ １５）上方の比較的近くに指向して配された同軸中心位置で行い，前記新しいプ ラスチック材料が、この位置の全面を包囲しそこから前記放出された廃フィルム と共に前記プラスチック消費装置の入口に導入されることを特徴とする請求の範 囲第１項記載の方法。 ３．前記粉砕されたプラスチック・フィルムを空気浮遊状態で前記プラスチック 消費装置（１０，１４）に送り，空気を分離し，前記空気から分離された前記廃 フィルムを前記プラスチック消費装置入口（１５）に中心を合わせて配した位置 で直接に放出することを特徴とする請求の範囲第２項記載の方法。 ４．前記廃フィルムを，分離後中間貯蔵せずに，粉砕して前記プラスチック消費 装置（１０，１４）に送り，該マシン入口（１５）の上方位置（１７）で放出す ることを特徴とする請求の範囲第１〜３項のいずれか一に記載の方法。 ５．粉砕装置（３）とプラスチックを消費する装置（１０，１４）の間に連結さ れ，前記プラスチック消費装置（１０，１４）のプラスチック材料用入口（１５ ）の上方に配された出口（１６）を有する輸送手段と，入口（１５）及び新しい プラスチック材料の供給手段（１１，１２）と連通する新しいプラスチック材料 用のインレット装置（９）を有し，前記出口と前記インレット装置との位置関係 並びに前記インレット装置の設計を，インレット装置内部の前記出口に新しいプ ラスチック材料が所定量集積しその上部を限定する表面（２０）が前記出口の上 方に維持されるようにしたことを特徴とする，廃フィルムの分離手段と粉砕装置 （３）から成るプラスチック・フィルムの製造又は加工設備におけるプラスチッ ク材料の再生装置。 ６．前記輸送機械（４〜７）の出口（１６）が前記プラスチック消費装置（１０ ，１４）の入口（１５）上方の比較的近くに配された同軸中心位置に配置され， 前記インレット装置（９）はその底部に前記入口（１５）が配されると共に前記 出口（１６）を包囲しこの出口の上方に伸長して前記供給手段（１１，１２）と 連結される環状部（１７）を有することを特徴とする請求の範囲第５項記載の装 置。 ７．前記輸送手段（４〜７）が，前記粉砕された廃フィルムを空気浮遊状態で輸 送するためのファン（５）及び導管（６）と，出口（１６）を備えインレット装 置（９）と協同してプラスチック消費装置（１０，１４）に対して指向されかつ 同心に配された空気分離機（７）から成ることを特徴とする請求の範囲第５項又 は第６項のいずれか一に記載の装置。 ８．前記空気分離機がサイクロンで，該サイクロン（７）はその下端に出口（１ ６）のついた円形出口管を有し，前記インレット装置（９）が円錐台形，すなわ ち実質的に円形の漏斗から成りその小径端部が前記入口（１５）と整合し，さら に前記出口管が前記漏斗に内接するセンタリング調節装置（２１）に連結されて いることを特徴とする請求の範囲第７項記載の装置。 ９．前記空気分離機がサイクロンで，該サイクロンはその下端に出口（１６）の ついた円形出口管を有し，前記インレット装置（９）が円錐台形，すなわち実質 的に円形の漏斗から成りその小径端部は出口（１５）と整合し，その大径端部に はフタ（１８）がありこのフタを貫通してサイクロンが伸長し，このフタとサイ クロンが協働してセンタリング調節装置として働きこれによって前記入口（１５ ）に対する前記出口の位置を調節し得ることを特徴とする請求の範囲第７項記載 の装置。 １０．プラスチック材料用の供給・混合用スクリュー（１４）が上端をインレッ ト装置（９）に連結された上から見て長方形の直立経路部（１３）の底部に設置 されており，該経路部内に上端を円錐台形漏斗に下端を供給・混合用スクリュー （１４）に連結された円形の管状挿人物を備えることを特徴とする請求の範囲第 ８項又は第９項のいずれか一に記載の装置。