TW208660B - - Google Patents

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A6 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 2〇8b6〇 五、發明説明（1 ) 〔發明之背景〕 本發明係關於一種粉碎方法及裝置，用以將極難以粉 碎的報廢之繼雒強化熱固性塑膠（下文稱為FRP )以及 製造時産生之退料之有效粉碎成適當大小及分佈之粉末 以供回收目的之用。 由於FRP之卓越特性，如超強硬度，質輕、易於作成 後雜形狀之零件等，故近年來FRP為各種工業積極使用 *其世界産量年來均在增長中。 但是，由於FRP在加工過程中形成之廢料及使用過後 與在市場上銷售過久之FRP産品棄置物亦年有增加，其 大部份是以地下掩埋或焚燒，但不論此二種方法中之何 者以琛保觀點來看並不是安全處理之方法。尤其是目前 情況完全沒有有效之回收。 使這些報廢FRP材料變成粉末形狀•就可以再生為新 物料。換言之，不僅是成粉末材料籍與新樹脂混合後再 用以製成F R P産品，亦可加入至其他材料，如水泥沙漿 ，混凝土，塗料等中，同時因為粉末狀FRP之持殊特性 ，可以使産品且有前所未有之特性•因之其使用範画正 在各種工業擴大中。 此種典型的所諝纖維強化塑膠品（FRP)就是含玻瑰繼 維的強化材料（GFRP),硪繼維（CFRP)，有機繼維等之樹 脂，並且埴些報廢材料亦具有優異耐久性，高強度，輕 重置等基本特性，故它們也難以軋碎，尤其是在熱固性 ---------------- 'L.-----裝------訂 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度迺用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. ^0,000 A6 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 _ 五、發明説明（2 ) 樹脂中，則很難截剌此種纖維。 樹脂的種類變化視其目的而定，但是，卻具有異基的 中度防銹不飽和聚酯樹脂，雙酚基的高度防銹不飽和聚 酯樹脂，酸基的抗氣化不飽和聚酯樹脂以及通有高度防 銹的琛氧樹脂等。 舉例說吧，就單獨GFRP之楔製産品種類言，它偽以浬 輸裝置（汽車，火車），建築材料（扁平/波形H,污 水池，抽水馬桶水箱，雜貨，頭盔，冷卻塔，浴盆）等 開始予以廣泛用作為工業結構材料。 一般而言，係將材料粉碎成粉末的方法予以大約分成 ⑴由撞擊應力所為之軋碎以及0由壓縮所為之裂碎以及 具有採用道些所已設計及商業化方法的無數粉碎裝置。 可是，卻沒有現行的粉碎方法及裝置會滿足有效粉碎非 能軋碎的非能斷裂的FRP材料的目的，以製造均勻顆粒 的粉末。 舉例說吧，關於日本的報廢FRP材料，就製造商言， 幾乎像由外界的工業廢料處理公司將生産時所産生的修 整廢物，聚合體殘渣，棋製退件等予以金部拖走，以供 埋在地下的處理，並且此種增加的成本負擔均為壓力沉 重的要務工作。就用戶言，丈量的報廢材料正在房屋重 組中肯定增加中，如偽單就單元的浴室言，毎年就會處 理100,000至150,000噸的®料以及毎年10,000噸的麻平 波形Η廢品。此外，通有所®理之220,000艘海岸漁船 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公》) 82.1. 20,000 (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) 〇8ύ6〇 Α6 Β6 經濟部中央標準局S工消费合作社印製 五、發明説明（3 ) 以及100, 000艘休閒遊艇以及其中的一部份都是早已非 法窠置的。自全球琛保之觀點言，逍種豳大容量的根廢 材料刻正産生一項重大問題。換言之，纖維強化塑膠 (FRP)當予以埋在地下時不會發生半永久性分解，當予 以煉燬時，大氣即會受到廢氣的污染，以及濃縮殘渣中 的重金颶等並可造成二次污染問題等。以此種方法將難 以軋碎塑膠或FRP予以廣泛地用在工業界中，但卻沒有 後來處理廢棄材料的徹底措施，此外，亦迄未建立處理 技術及方法。 〔發明之概要說明〕 鐾於諸如自污染控制之立場以及亦僳物料資源之有效 回收等狀況，本發明為一種極端有效方法以及藉其能易 於粉碎FRP之報廢材料時，即可將它回收為原材料以及 其目的為將回收成為實際應用，其方法例如為與水泥族 之無機材料或與FRP混合。 在開發本發明時，一項預先非有不可的條件為符合下 列各點。第一，絕對不會産生二次污染。第二，粉末應 具有回收所必箱的全部物理條件。第三，應能有效粉碎 全部材料等。由於其目的係回收為粉末，故選擇機械粉 碎的方法而未採用藉加熱及用化學品等作化學溶解的燒 燬或分解。然而，在鑑定所廣泛使用的各種型式的一般 粉碎機的，所取得的結論為沒有一種足以粉碎FRP 。換 言之，在由例如鎚碎機等撞擊所作軋碎之方法中，曾發 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝· 訂 本紙張尺度通用中國國家樣準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. eo,ooo 〇B〇 A6 B6 五、發明説明（4 經濟部中央標準局β工消費合作杜印製 另#碎 的碎研面平 全傜的 為表推以末 為 個 在-裂 過軋在表為 的乃碎 成部 C, 粉 成較數 。中物 試以 ，料成 料明粉 構外子面小 構粒無 末法構 未難言材之 材發以 之其粒表細 之頼有 粉方結 迄或而的使 述本難 法在石部至 置粗面 成之種 止 P 般量並 上之或 方輪纘外料 裝的表 受碎此 為FR1 數寸 將想 P 的車之的材 的着部 料軋將 曰將 。定尺 。法構FR碎石大子 P 碎鈷外 材作能 今下法預定品方穎將 粉纘為輪FR粉密輪 將所可 至況方之規廢反新以 料種目至該 料濃車 能縮不 將情的理至為相種用 。材此網阽碎 材有在 可壓卻 為染收處整成種此及置 P ,0 緊粉 P 具並 不等但 的污回予修 S1 據以裝FR輪27料以FR上， 卻機 ，。現無 \ 要面末取根法的廢車較材能 廢面子 但壓形的發在碎去表粉採。方碎報石粒 Ρ 效 報表粒 ，衝變目所以粉除料料係末碎粉將纘顆FR磨 將部石 料如料逑人用全確材材卻粉粉效於的粗之乾 於外讚 材例材上明為完精將的人成染有用中的廢之 用其之 種由種成發作以為為去明磨污以應轉密報輪 應，大 此於此逹之用予 ，的除發以無予所旋濃要車 亦輪為 碎 ，使能明法品中目種 ，予種料明速有或石 明車目 裂面可可發方膠法其此是全 一 材發高具廢纘 發石網 可方現不本磨塑方及 。可完供膠本用上報藉。本鑽 0 現 一發且 研的磨以滑I 部提塑 利面壓及狀 127 ---------------- -------裝------訂 (請先閲讀背面之注意事項再蜞寫本頁) 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000 A6 B6 經濟部中央標準局1K工消费合作社印製 五、發明説明（5 ) 凹槽，驅動纘石車轅之 料緊阽於該讚石車輪外 小粉碎粉末的裝置。 利用本發明之粉碎方 之強化纖維等，及亦與 時有效地粉碎成適當顆 回收之用。此外，利用 碎之FRP或塑睡材料以 有效地予以粉碎以及由 産之FRP的粉末。 玆將本發明之此種應 粉碎纘石之原因為由玻 樹脂的硬度極端堅硬並 矽（GC),立方気化硼等 磨車翰之磨損很大以及 自生産力及經濟學之立 磨砂礫與粉末産品混合 上的問題。就此捶纘石 售中的工業型天然琪石 在另一方面，關於讚 種大小纘石砂礫的結果 的顆粒分佈以及粉碎效 纘石砂礫之車輪研磨時 裝置，推壓報廢材料或待報廢材 表面之裝置*及收集FRP材料細 法，即可將FRP材料與玻璃纗維 該材料包含之熱固性樹脂一齊同 粒大小及顆粒分佈的粉末，以作 本發明之粉碎裝置，會將難以軋 推壓壓於纘石車輪之外部表面並 粉末收集器予以有效地收集所生 用的實 璃繼維 於採用 一般磨 不僅它 場言亦 ,曾發 砂礫言 或人造 石砂礫 ,曾發 率變化 ,所生 例說明 或磺纖 具有諸 檫顆粒 需要時 歉不足 現它會 ,則可 纘石。 之顆粒 現所生 很大。 産粉末 於下。首先，採用 維所強化之熱固性 如礬土（ W A ),金剛 之研磨車輪時，研 常予以更換，而且 ,且由於將大置研 産生回收粉末品質 利用市面上現在銷 大小，由於試驗各 産之細小粉碎粉末 在用具有大頼粒的 之頼粒大小是粗雜 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 丨裝， 訂. 本紙張尺度遑用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297 1'货） 82.1. 20,000 經濟部中央標準局®:工消费合作社印製 2〇8〇6〇 α6 _Β6_ 五、發明説明（6 ) 的，以及砂礫尺寸愈小，則所生産的粉末愈細。所以， 如偽砂礫尺寸小於270個網眼（53撤米），刖粉末變成 太細且花費太多時間於粉碎而被發現無效。 此外，關於讚石車輪的構造，乃偽建謙以讚石砂礫藉 «鍍，沉稹及堍結等方法予以濃密地粘阽於金屬，陶瓷 ，樹脂等基輪之表面的車輪。藉製造具有此種構造的辑 石車輪時，即可將無數的纘石砂礫設置於車輪的表面上 ，此種表面即成為截割刀Η,以有效地粉碎塑膠材料。 在稍為假裝不顧效率時，則可採用具有與樹脂，金羼及 玻化型鍵接合的辑石砂礫之一般纘石車輪，以上文之相 同方式完成粉碎。 而且，藉在車輪的外部表面上製成諸如蝸旋等適當凹 面而沒有車輪外部表面的任何阻塞時，即可快速連鑛生 産並回收細小的粉碎粉末。 藉將截割為尺寸之報廢FRP材料予以包紮以便順合在 粉碎機之防應封蓋上的進給入口中作為一項實例所表示 於圖示中之此種應用的粉碎装置並係予以緊阽著旋轉琪 石車輪以及藉鑽石車輪之研磨力量將材料製成粉末。藉 調節推壓單元之壓緊®力時，即會控制材料的進給速度 並且可控制粉末顆粒大小的精細調節。此外，為其增加 FRP粉末的回收效率並防止操作人貝受到粉末的彩堪計 ,待加入上文所述的防塵封蓋及粉末收集器。而且，為 將粉末與修邊及棉花狀玻璃繼維之非粉末軋碎材料分離 -8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -丨裝· 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公蟹） 82.1. 20,000 ,ΟΒύδΟ Α6 Β6 五、發明説明（ 計，可將一過濾器安裝在粉末收集器中或者將諸如一分 放置在粉碎室與收集器之間。此外，如若 吸引能力強大，即可將防塵封蓋改變為簡 單的輪蓋，以察看粉碎作業，如若此種吸引能力微弱， 即可將一空氣窗帘安裝在廢料進給入口處，以防止粉末 散佈在外面並且亦可利用供至空氣窗帘的空氣使纘石車 輪冷卻。 非常有效的 蓋内部的鑽石 霣排除機，操 霣暉放霣形成 ，防止將粉末 熥發空氣迫使 .圖式之簡 本發明之特 離榷的分離器 粉末收集器之 作法為令空氣噴嘴的位置面向上述防應封 車輪之外部表面以及裝設一種噴嘴式的靜 作此種排除機的方法為隨著高頻高霣壓的 離子。燔發的離子空氣會除去靜霣，因而 粘阽於輪子上及防應封蓋内部以及亦僳以 輪子冷卻。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) i裝· 訂 經濟部中央標準局β工消費合作社印製 單說明 - 色及優異，自有關附圖所作之下列說明而 言，將會一目瞭然，其中： 圖1為本申誚案之粉碎裝置並偽以防塵封蓋的蓋子除 去之正視圖。 圖2為圖1所示粉碎裝置並偽以防塵封蓋之一部分除 去之侧視圖。 圖3a, 3b, 3c為本發明中所用讚石車輪之細節圖，_ 3a為部分偽車輪斷面的透視圆，圈3b為外部表面之部分 斷面圖，_3c為安裝孔之側視圖。 本紙張適用中國S家標準（CNS>甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000 經濟部中央標準局β：工消費合作社印製 二 α6 __Β6_ 五、發明説明（8 ) 較佳具《例之說明 玆藉參照附圈說明本發明之具驩例。 在圖1及圆2中，裝置構架1之頂上的車輪心軸3所 支承之心軸件2係由馬達4 ,馬連滑車5 ,皮帶6及心 軸滑車7所旋轉的。將讚石車輪8固定於心軸3 ,將車 輪8由防塵蓋本體9及蓋子11所組成之防塵封蓋予以封 蓋，將導管12置於防應封蓋之底部上以及經由導管12及 軟管13由連接至它的粉末收集器來收集粉末。 此外，亦將用以放置材料的果台14予以固定於面向車 輪8之外部表面並係在此桌台14之内側邊緣處的構架1 上，材料進給入口位於上面防塵封蓋本醱9之侧邊上以 及将來台14之内側邊緣經由此入口放在防塵封蓋内部， 其位置接近車輪8之外部表面。而且，將空氣简支座15 及空氣筒16予以連接至構架1之側邊以及用推歷單元17 予以固定至空氣简16之活塞尖端，並且將耒台14上所放 置的報廢F R P 材料予以緊阽鑽石車輪8之外部表面。 而且，滑車蓋18蓋住馬逹滑車5,皮帶6及心軸滑車7。 其次，圖3a, 3b, 3c為鑽石車輪8之說明性圖式以及 圖3a為此棰車輪之一部分的横斷面圖，圖3 b為車輪表面 之橫斷面圖，圖3 c為車輪安裝孔1 9之側視圖。車輪8之基 本材料為金屬，陶瓷及樹脂等，為期構成槽溝21以産生 外部表面上之凹面效應計，僳將無數渦旋形杻_角《突 起部分22予以放置在車輪上以及在突起部分22之表面上 -10- (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) -裝. 訂. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公货） 82.1. 20,000 Α6 Β6 五、發明説明（9 ) 將270傾網眼以上之頼粒尺寸的讚石頼粒藉《鍍，沉積 及燒結等方法予以濃密地粘阽於該表面上。此外，與突 起部分22相比時，所製成的榷溝21之寬度小於_式中所 表示的，而在另一方面，藉使扭轉角α成為適當地更大 時，即使此種材料為葉Η,此種葉Η的尖端將不會成為 陷住在槽溝21中並能促成所要完成的良好粉碎。 由於偽依據上文說明來製造本發明之粉碎裝置，故將 果台14上所放置的報廢FRP材料偽由空氣筒16及推壓單 元17予以緊貼著讚石車輪8之外部表面，以供粉碎之用， 以及粉碎所生産之粉末均係通過導管12,軟管13以及最 後由附帶的粉末收集器糸統所收集的。 下文表示一具體例。 實例1 所試驗的為採用30至40個網眼（420至600微米）之工 業天然纘石砂礫的纘石車輪（2 6 0公厘直徑X 70公厘）。 將此種車輪予以連接至圖1,圖2中所表示的粉碎裝 置（2匹馬力的電氣馬逹），以毎分鐘500轉的速度予 以旋轉，將包紮至大约30至40公厘厚大小為50X 400公 厘的報廢纗維強化塑膠（FRP) Η材料予以放置在耒台14 上，由以每分鏞大約100公厘的速度之空氣筒16予以緊 阽著纘石車輪8之外部表面，並且生産了粉末。所《得 的粉末之顆粒大小和照表1的情形一搛並曾發現俱將其. 大部分予以粉碎成小於74撖米的粉末。在此種操作情況 -11* 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂. 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 82.1. 20,000 Α6 Β6 五、發明説明（10 ) 下，毎小時曽生産了大約三公斤的粉末。 表 1 粉末顆粒大小分佈情況 顆粒大小 (撖米） 2 297 297-120 210-149 149-105 105-74 74-44 ^ 44 百分比 {%) 0.6 0.5 2.3 5.2 6.5 74.2 10.7 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局S工消费合作社印製 實例2 所準備的為採用16至18個網眼（ 1,000至1,200撖米） 之工業天然纘石砂礫的讚石車輪（250公厘直徑X 140公 厘），將圖1,圖2中所示之粉碎裝置予以部分修正（ 5匹馬力的霣氣馬達）並在和實例1的相同情況下實施 粉碎作業。 由於此種試驗的結果，粉末的顆粒大小乃偽和照表2 的情形一樣，並且與實例1比較時，曾發現它己變為更 粗。自粉碎效宰言，毎小時所生産的大约為9公斤的粉 末，與實例言的讚石車輪相比時，車輪的寬度為兩倍， 曾增加馬逹的馬力2.5倍，以及並發現具有重大改善。 在實例1及實例2兩者中，躜石砂礫與報廢材料之間的 磨擦所産生的熱量均被鑽石砂礫之离度導熱所吸收及擴 散，而且，由於粉末收集条統或空氣窗帘的空氣之吸引 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000 ΟΒόΒΟ α6 Β6 五、發明説明 (11) 動力 對空 氣内流 之冷 卻效 應，亦使 纘石車輪 之 溫度 上升 難以 發現 〇 表 2 粉末顆 粒大 小分 佈情況 顆粒 大小 ^ 297 297 -210 210-105 105-74 74 -44 ^ 44 (撖 米） 百分 比 0.8 4 .6 55.7 24.9 1 1.0 2.9 (% ) 雖然已將本發明參照其較佳具腰例予以持別表示及說 明，但精於本行技術者所應了解的，即可在其中就形式 和細則上完成前述及其他變化而未脱離本發明之精神及 範困。 (請先閲讀背面之注意事項再堉寫本頁) 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000

Claims (1)

1. 經濟部中央楳準局R工消费合作社印製 - A7 rQ8〇6〇 B7 ^ C7 !! # J D7 六、申請專利範团 第8 1 1 0 5 5 1 2¾「粉碎報廢纖維強化熱固性塑鼸材料之方 法及裝置」專利案 U2年3月修正） 1. 一種粉碎報廢纖維強化熱固性塑膠材料之方法，其包 括： 以高速旋轉一讚石車輪，該車輪之外表面具有濃密 之粗顆粒較270網目為大之纘石粒子； 推壓報廢或待報廢之鐵維強化熱固性塑暖材料緊貼 於該纘石車輪表面；及藉該讚石車輪之乾磨功效粉碎 該塑膠材料為細小粉末； 在採用旋轉纘石車輪時利用研磨效應，此種攒石車 輪在其外部表面上具有濃密的讚石顆粒。 2. —種粉碎報廢纖維強化熱固性塑謬材料之装置，包括 一纘石車輪，其具有濃密粘阽於車輪之外部表面的 粗顆粒較270網目為大之讃石顆粒及具有定置於車輪 外部表面的無數凹槽； 用以驅動纘石車輪之驅動裝置； 將報廢或待報廢之纖維強化熱固性塑膠材料推壓於 級石車輪之外部表面的推壓裝置；以及 用以收集該塑膠材料之細小粉碎粉末的收集裝置。 -14 - 本紙張尺度適中两阀家櫟準（ΓΝ5；)甲4規格（210 X ?97公瞀） -----------------------g------，玎----·線 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁)