(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃ゴミを含む廃プラスチックを減容・造粒するスクリュ式減容造粒装置において、供給部（４）、混練部（５）および押出部（６）からなるスクリュ（７）の混練部（５）の下流側に、背圧を調整して廃プラスチックの溶融度合や減容化度合い調整する廃プラ通過流路調整装置（１１）を設置し、前記スクリュ（７）の前記押出部（６）を多重フライトとし、該押出部（６）のスクリュ溝（７ａ）とシリンダ（３）の内壁によって排出口（２）を形成し、該排出口（２）に溶融廃プラスチックを切断するカッタ（８）を設けたことを特徴とする可燃ゴミを含む廃プラスチックの減容造粒装置。
【請求項２】
前記シリンダ（３）の先端面に、シリンダ端面とスクリュ端面を調整するための間隙調整リング（１２）を設けたことを特徴とする請求項１記載の可燃ゴミを含む廃プラスチックの減容造粒装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃ゴミを含む廃プラスチックを減容・造粒するスクリュ式減容造粒方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
使用済みの廃プラスチックには、大別して産業系と一般系の２種類がある。その形状はさまざまであり、取り扱いは難しいものが多い。廃プラスチックを燃焼させると有害なガスが発生し人体に悪影響を及ぼしたり、燃焼炉を損傷したりする。また、燃焼ガスは大気を汚染し環境問題の原因となる。そのため、埋め立て処理が行われているが、例えば、一般系の廃プラスチックは嵩だかで、そのまま埋め立てると、スペースの問題や土地の安定性の問題などが起きる。そのため、２軸スクリュ型の押出機などを用いて圧縮・熱溶融させ、減容化して嵩を小さくして埋め立てることが行われている。例えば、特開平７−２５６６４５号公報や特開平１０−３１５２３７号公報には、次のような二軸押出機タイプの減容固形化装置が開示されている。すなわち、廃棄物は、例えば５０ｍｍ角まで破砕された後、二軸押出機の投入口に供給される。廃棄物は二本の特殊なスクリュの回転により破砕、混練、加圧、圧縮されながら下流側に進み、スクリュの先端側に設けられた平面のダイスから吐出され、適当な長さに切断されてペレット化される。通常、供給された廃棄物中には水分が非常に多く、それが廃棄物中のプラスチック分の溶融を妨げるが、押出機シリンダからの外部加熱とスクリュによるせん断発熱によりプラスチック分を溶融させ、その溶融したプラスチック分が他の成分の中に混練され、他の成分をくっつけるバインダー的な役割を果たし、廃棄物は、流動性を与えられてダイスノズルから押し出されペレット（粒）になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、圧縮・加熱溶融した廃プラスチックをダイスノズルから押し出してペレットを製造する装置では、廃プラスチック中の塩素系ポリマーの熱分解による塩化水素の発生防止や省エネルギーの観点から、廃プラスチックの溶融程度が低く抑えられており、未溶融樹脂が多く存在している。また、廃プラスチック中には、紙、木材、金属片などを含んでいることから、スクリュとダイス間で流動性が低下し流動しなくなったり、ダイスノズルの内壁面の抵抗が大きくなり流動しなくなったりする、いわゆるダイスノズルの目詰まりがよく発生する。目詰まりが発生すると、運転を中断し、ダイノズルの目詰まりを解除する作業を行わなければならないという問題がある。よく目詰まりをおこす廃プラスチックとして、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂の厚肉包装テープやポリエステル樹脂、ナイロン等の高融点樹脂成形品などがある。
【０００４】
さらに、原料廃プラスチックの組成変動や水分含有量変動により、廃プラスチックの溶融が変動する問題がある。低融点樹脂不足や高水分率に起因する溶融不足は減容化後のペレット（固形燃料）の成形度合いを損ない、形が崩れやすく、嵩密度の低いものとなる。これでは、埋め立てる場合には、埋め立てスペースが大きくなる。また、燃料にする場合には、ハンドリングが難しくなり、粉塵などがでやすくなり衛生面での問題が発生する。また、廃プラスチックの溶融度が進み過ぎると、廃プラスチック中のポリ塩化ビニルが部分的に熱分解を起こし、塩化水素が発生し、機械装置の腐蝕や運転員の健康を損なう恐れがでてくる。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、ダイスノズルの目詰まりを防止することができると共に、廃プラスチックの溶融度合いや減容化度合いを調整することができる可燃ゴミを含む廃プラスチックの減容造粒方法及びその装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の可燃ゴミを含む廃プラスチックの減容造粒装置は、供給部、混練部および押出部からなるスクリュの混練部の下流側に、背圧を調整して廃プラスチックの溶融度合や減容化度合い調整する廃プラ通過流路調整装置を設置し、スクリュの押出部を多重フライトとし、押出部のスクリュ溝とシリンダの内壁によって排出口を形成し、排出口に溶融廃プラスチックを切断するカッタを設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明により、廃プラスチックを破砕、混練、圧縮し、発熱させて部分的に溶融し、廃プラスチックの嵩密度を上げてペレットなどの固形化物を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明による可燃ゴミを含む廃プラスチック減容化造粒装置の概略構成図であり、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【００１２】
本発明の可燃ゴミを含む廃プラスチックの減容化造粒装置は、一端に廃プラスチックの原料供給入口１、他端に減容された廃プラスチックの排出口２が設けられているシリンダ３と、このシリンダ３内に装着され供給部４、混練部５および押出部６を有するスクリュ７と、前記シリンダ３の排出口２に配設されているカッタとしての固定刃８とから構成されている。前記スクリュ７は、減速機９を介してモータ１０によって駆動される。なお、本実施例の廃プラスチックの減容化造粒装置は、異方向回転二軸スクリュ型押出機で、スクリュ７の供給部４、混練部５は大径で噛み合い形、押出部６は小径で非噛み合い形とされている。
【００１３】
前記スクリュ７の押出部６は多条フライトからなり、スクリュ口径や処理能力によって変わるが通常２〜６４条とされている。また、スクリュ７の先端部は、軸心に対して鉛直な平面とされている。
【００１４】
前記シリンダ３の先端側には、その上流側の混練部５の圧力を調整して廃プラスチックの溶融度合や減容化度合いを調整するオリフィスを有する背圧調整ゲート１１が設けられている。なお、シリンダ３は、電気、蒸気あるいは熱媒油により加熱されている。前記背圧調整ゲート１１のオリフィスに代えて、スクリュ７の混練部５と押出部６の間にテーパー部を設け、シリンダ３にも同位置にテーパー部を設けて、両テーパー部でスロット部を形成し、スクリュ７またはシリンダ３を前後に移動してスロット部の隙間を変化させる構成としてもよい。
【００１５】
前記シリンダ３の先端面には、固定刃８が接触して溶融廃プラスチックを切断する際、シリンダ加熱の影響でシリンダ端面とスクリュ端面が面位置にならないという問題が起きるので、シリンダ端面とスクリュ端面を調整するための間隙調整リング１２が設けられている。
【００１６】
前記固定刃８は、図１（ａ）に示すように、スクリュ７およびシリンダ３の端面方向にバネで押し付けられると共に、図１（ｂ）に示すように、スクリュ７の回転方向とは逆方向にバネで押し付けられている。なお、カッタは回転刃でもよい。
【００１７】
次に、その動作について説明する。
【００１８】
原料となる廃プラスチックは、原料供給口１から供給され、スクリュ７の供給部４、混練部５により前方に送られながら、シリンダ３からの加熱、スクリュ７とシリンダ３の間で発生するせん断発熱、スクリュ７による圧縮および混練部５の前方に設けられている背圧調整ゲート１１の抵抗を受け、混練部５に充満し、この混練部５で混練分散作用を受けて発熱し、溶融・減容化される。この溶融廃プラスチックは、背圧調整ゲート１１を通過し、スクリュ７の押出部６の多条フライトで下流側に輸送され、スクリュ先端のスクリュ溝７ａとシリンダ３の内壁で構成される排出口２からなんらの詰りもなく排出される。
【００１９】
排出された溶融廃プラスチックは、スクリュ７の回転と排出口２に設けた固定刃８により適宜な長さに切断される。これにより、嵩密度が大きく、減容度が高く、かつポリ塩化ビニルが分解されていないペレット、例えば固形燃料を作ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、次のような効果を得ることができる。
（ａ）廃棄プラスチックは、原料組成の地域性、季節性などによる変動や変化および水分含有量の日変動があるが、背圧調整ゲートにより、廃プラスチックの溶融度合や減容化度合いを自由に調整することができる。また、どのような組成の廃プラスチックでも、塩化ビニル樹脂の熱分解を起こさずに、減容化度の大きいペレット（固形燃料など）を製造することが可能になる。
（ｂ）溶融廃プラスチックは、スクリュ溝から外部に排出され、従来の、いわゆるダイスがないので、高融点樹脂や異物などがきても目詰まりなく排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃プラスチック減容化造粒装置の概略構成図であり、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【符号の説明】
１  原料供給口
２  排出口
３  シリンダ
４  供給部
５  混練部
６  押出部
７  スクリュ
７ａ  スクリュ溝
８  固定刃（カッタ）
９  減速機
１０  モータ
１１  背圧調整ゲート（廃プラ通過流路調整装置）
１２  間隙調整リング
【図１】
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