(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高発泡プラスチック成型体を、カッターコンパクター付押出機のカッターコンパクター部に投入して粉砕・減容・ペレット化するに際し、予め、同質素材のプラスチックソリッド成型品の洗浄粉砕品を、前記高発泡プラスチック成型体に対し、重量比で５０％以上を、カッターコンパクター付押出機の運転信号と連動させた定量供給機にて定量投入し、洗浄粉砕品を半溶融物として高発泡プラスチック成型体に付着せしめ、混合溶融体にすることを特徴とする高発泡プラスチック成型体のリサイクル方法。
【請求項２】
前記洗浄粉砕品が、使用済みのプラスチック製品を、粉砕機中に注入した大量の水によりもみ洗い洗浄しながら粉砕し、汚れ・耐候劣化物を除去したものであることを特徴とする請求項１に記載の高発泡プラスチック成型体のリサイクル方法。
【請求項３】
前記高発泡プラスチック成型体が、プラスチックソリッド成型品である搬送用プラスチックコンテナ内で使用される緩衝材や仕切り板に使用されているものであることを特徴とする請求項１に記載の高発泡プラスチック成型体のリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嵩の高い高発泡プラスチック成型体が、プラスチックソリッド成型品をリサイクルする同一工程内にて効率良く、粉砕・減容・リペレット化できるようにし、品質・コスト・生産性の向上が期待することのできる高発泡プラスチック成型体のリサイクル方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高発泡プラスチック成型体は、嵩高であり、製品ストック、搬送の効率が悪いが、使用済みのプラスチック製品（ソリッド品）は、たとえば、特開２００５−１０３９５０号公報に記載の如く、洗浄粉砕により減容し、これをバージン材に所定割合で混練してリサイクルすることが可能である。この技術では、洗浄粉砕品は、粉砕後の工程で洗浄することから、汚れや耐候劣化物の除去不足による物性低下を生じさせるため、純度の高い素材（バージン材）と混合処理してアップグレード化する必要があった。
【０００３】
また、上記技術は、高発泡プラスチック成型体の処理にはそのまま適用できない。すなわち、高発泡のプラスチック成型体の前処理として軟化・脱泡・インゴット化等の減容処理作業をするが、原料化するためには、再度、インゴットの粉砕・ペレット化が必要となり、工数やコストアップするという問題があった。たとえば、特開２００４−１３０２３４号公報の発泡プラスチック減容機も提案されている。これは、発泡プラスチックの破砕部と圧縮部を備え、該破砕部は、発泡プラスチック体を投入するホッパーに連通して横胴を設け、その横胴の中心に中空の回転軸を通し、この軸に一定の間隔をあけて放射状の破砕アームを設けるとともに、前記横胴の内壁に破砕板を設けている。そして、前記ホッパーから送られてきた発泡体を破砕アームと破砕板とで破砕し、破砕された発泡体を、前記横胴内においてスクリューで一定方向に進め、先細型の胴体内に押し込めて棒状に圧縮するものである。前記中空の回転軸には、冷却媒体が流通しており、破砕部に設置した回転軸の温度上昇を制御し、長期運転時における回転軸への溶融物の固着及び最終的に減容機から排出される減容物の硬さのバラツキを軽減するものである。
【特許文献１】特開２００５−１０３９５０号公報
【特許文献２】特開２００４−１３０２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特開２００４−１３０２３４号公報の技術は、理論的には可能であるが、実際的には高発泡プラスチックの如く、嵩高で重量のないものを保管、運搬の効率を目的とするのみの減容作業はあくまで前処理であり、上述の通り、通常の原料化工程においては、工数が多くなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、多くの工程を必要とする上記の点に鑑み、創出したもので、その目的とするところは、高発泡プラスチック成型体を一工程で効率的かつ確実に減容できるようにした高発泡プラスチック成型体のリサイクル方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の高発泡プラスチック体のリサイクル方法は、高発泡プラスチック成型体を、カッターコンパクター付押出機のカッターコンパクター部に投入して粉砕・減容・ペレット化するに際し、予め、同質素材プラスチックソリッド成型品の洗浄粉砕品を、前記高発泡プラスチック成型体に対し、重量比で５０％以上を、カッターコンパクター付押出機の運転信号と連動させた定量供給機にて定量投入し、洗浄粉砕品を半溶融物として高発泡プラスチック成型体に付着せしめ、混合溶融体にすることを特徴とし、高発泡プラスチック体を効率的かつ均一で確実に減容しつつペレット化できるように構成した。
【０００７】
また、請求項２の高発泡プラスチック体のリサイクル方法は、前記洗浄粉砕品が、使用済みのプラスチック製品を、粉砕機中に注入した大量の水によりもみ洗い洗浄しながら粉砕し、汚れ・耐候劣化物を除去したものであることを特徴とし、粉砕時のもみ洗い洗浄により表層の汚れや耐候劣化物を取り除き、初期物性を回復させることにより、純度の高い素材（バージン材）と同様の高品質のリサイクル原料が得られるように構成した。
【０００８】
さらに、請求項３の高発泡プラスチック体のリサイクル方法は、前記高発泡プラスチック成型体が、プラスチックソリッド成型品である搬送用プラスチックコンテナ内で使用される緩衝材や仕切り板に使用されているものであることを特徴とし、搬送用プラスチックコンテナを減容処理する同じ工程内において、搬送用プラスチックコンテナとともに排出された高発泡プラスチック成型体を粉砕・減容・ペレット化することから、嵩高の高発泡プラスチック成型体の搬送運賃が軽減できるし、排出者にとって原料化した原料の履歴管理及び環境資産化が可能になるように構成した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高発泡プラスチック成型体に対し、重量比で５０％以上混合したプラスチック洗浄粉砕品は、その粒径が小さいので、温度上昇が速いことから、先行して溶融して高発泡プラスチック成型体に融着する。したがって、高発泡プラスチック成型体はその重量を増し、粉砕半溶融物に接して溶けて押出機押出部に送られるため、確実にリサイクルペレット化できるという優れた効果を奏するものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によれば、粉砕機に大量の水を注入してもみ洗い洗浄しながら粉砕することにより表層の汚れや耐候劣化物を取り除いた粉砕洗品の使用は、純度の高いバージン材と同じアップグレードなリサイクル原料が得られるという優れた効果を奏するものである。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、搬送用プラスチックコンテナを減容処理する同じ工程内において搬送用プラスチックコンテナとともに排出された高発泡プラスチック成型体を、粉砕・減容・ペレット化することから、排出者にとって、リサイクル原料の履歴管理及び環境資産化が可能になるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の最良の実施形態を添付した図面に基づいて説明する。図１は本願発明に用いるリサイクル装置の略示的正面断面図、図２は同装置の略示的平面断面図、図３は定量供給機部分の拡大図である。
【００１３】
本願発明に用いる装置１は、底部にカーター刃を有するディスク２が設置されたドラム３に、高発泡プラスチック成型体４を投入し、粉砕・混合・加熱・減容するものである。前記ドラム３内には高発泡プラスチック成型体４をコンベアベルト５により搬送し、投入できるようになっている。
【００１４】
前記高発泡プラスチック成型体４は、半製品や完成品の搬送時の緩衝材、仕切り材として広く利用されているものである。これは半製品や完成品に合わせて設計されるため、使い回しが制限されていることから、廃棄またはリサイクルされることとなるが、廃棄またはリサイクル時には嵩高のためにコストが掛かってしまった。この高発泡プラスチック成型体４の代表としてポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）の各製品が多い。本願発明の技術は、特に、嵩高にしてリぺレット化の効率の悪い、１０倍以上の高発泡プラスチック体成型４のリサイクルの効率化に有効である。
【００１５】
前記ドラム３は、円筒形状をしており、その頂部は開放されている。底部の中央には、回転軸６が液密状に貫通している。該回転軸６の下端は、前記ドラム３の外部モーター７に連繋し、上部は前記カーター刃を有するディスク２を回転駆動させるように結合している。
【００１６】
前記コンベアベルト５の駆動は、前記ドラム３の溶融（処理）負荷に連動している。該コンベアベルト５には、高発泡プラスチック成型体（ドラム頂部の投入径以内）４を乗せて係留するためのブレード５′が等間隔に設けられている。しかして、下位５ａにおいて、手動または自動で乗せた高発泡プラスチック成型体４は、その上位５ｂから前記ドラム３内に矢印Ａの如く供給されるようになっている。
【００１７】
前記コンベアベルト５の下位５ａ側の上方には、定量供給機８が設置台８ａ上に設置されている。該定量供給機８は、プラスチックソリッド品の洗浄粉砕品９の保管袋（天井等より吊下げられている）１０より取り出してホッパー８ｂに受け、スクリュー８ｃを介して一定量割合でコンベアベルト５のブレード５′、５′間に破線で示すように供給できるようになっている。すなわち、図３の如く、コンベアベルト５の駆動機５Ｋは、粉砕・溶融・減容するドラム３の溶融負荷と連動している。換言すれば、ドラム３内の負荷（重量）が低下した際、コンベアベルト５の駆動機５Ｋは高発泡プラスチック成型体４の供給のために稼働し、ドラム内が十分な状態（必要な負荷内）では停止している。また、前記定量供給機８の駆動機８ｄは、ホッパー８ｂ内の洗浄粉砕品９をスクリュー８ｃの作用で一定量割合にて、ドラム内に供給する目的で、ドラム３内の粉砕・溶融・減容する溶融負荷と連動するようになっている。したがって、前記定量供給機８の設置により一工程で複数素材の自動・同時定量投入が可能となっている。
【００１８】
前記洗浄粉砕品９として、たとえば、あるメーカーが使用していたプラスチックコンテナ（通い函）やプラスチックパレット（荷役用具）等の使用済みのプラスチック製品（ソリッド品）と同色同形の製品に再生（リサイクル）して納品する過程において、原品を、粉砕機中に注入した大量の水により、もみ洗い洗浄しながら粉砕し、汚れや耐候劣化物を除去した、８〜２０ｍｍ大のものである。すなわち、洗浄粉砕品９は、純度の高いバージン材とほぼ同じもので、アップグレードにして、高品質なリサイクル原料が得られる。もちろん、洗浄粉砕品９は、前記高発泡プラスチック成型体４と同じ材質か、相溶性を有する材質のものである。
【００１９】
前記高発泡プラスチック成型体４は、前記プラスチックコンテナ（通い函）内で使用されていることが多いため、そのプラスチックコンテナを、これと同色同形の製品に再生（リサイクル）する同じ工程内にて、高発泡プラスチック成型体を、粉砕・減容・ペレット化するならば、すなわち、本出願人の如く、プラスチックコンテナの粉砕・減容・ペレット化と、高発泡プラスチック成型体の粉砕・減容・ペレット化のリサイクル拠点が共通しており、前記プラスチックコンテナ（通い函）の空間内を利用して高発泡プラスチック成型体も運び込めるので、その運搬費の軽減ができ、しかも、排出者にとってリサイクル原料の履歴管理及び環境資産化を可能にする。
【００２０】
前記ディスク２には、切断刃２′が固定的に設けられ、しかして、コンベアベルト５により嵩高な高発泡プラスチック成型体４と前記洗浄粉砕品９とがドラム３内に投入されると、これらは前記切断刃２′を設けたディスク２の作用により確実に粉砕・攪拌され、それぞれの樹脂同士の摩擦熱で温度を上昇させる。この温度上昇により嵩高な高発泡プラスチック成型体４には、前記洗浄粉砕品９の半溶融物１１が付着して重量を増大させる。しかして、前記高発泡プラスチック成型体４は、前記ドラム３内の上部空間内を矢印Ｂ、Ｃの如く移動しつつ洗浄粉砕物９とともに攪拌され摩擦され、溶融されて混合溶融体となって流出口１２より押出機１３に供給される。
【００２１】
前記押出機１３には、前記混合溶融体がドラム３内で回転しているディスク２の作動による遠心力で、前記流出口１２を通して確実に送り込まれるようになっている。なお、カッターコンパクター（ドラム）３では、上述の如く、樹脂同士の摩擦熱で温度が上昇するから、加熱ヒーターは設置していない。もちろん、温度管理数値は存在し、樹脂温度の上昇しすぎを制御する。たとえば、カッターコンパクターの設定温度を超えるとシャワー部（図示せず）が反応（水の噴射）して温度を保つようにしている。噴射した水は蒸発し、ドラム３の開放した頂部より排出される。
【００２２】
前記排出口１２から押出機１３内に入った混合溶融体は、スクリュー１４により混練され、かつ、前記押出機１３のシリンダ１５に設けたベント口１６よりパイプ１７を介して真空ポンプ１８にて脱泡される。この混練及び脱泡された混合溶融体は、押出機１３のダイス１９を通して線状品２０として押し出され、冷却機２１を経てペレタイザー２２により粒状にカットされて収容タンク２３にリサイクルペレット原料として収納される。なお、押出機１３のダイス１９を通して押し出された線状品２０は、回転刃によるホットカット法により粒状にカットしてリサイクルペレット原料とすることもある。
【００２３】
次に、押出機の押出量についての実施例を示す。まず、カッターコンパクター付押出機のカッターコンパクター部（ドラム３）内に、コンベアベルト５により４０倍発泡のポリプロピレン成型体とポリプロピレンソリッドの洗浄粉砕品とを投入し、カーター刃を有するディスク２の作用により粉砕・攪拌する。このとき樹脂同士の摩擦熱で温度が１１０°Ｃまで上昇し、小径の洗浄粉砕品が先に半溶融物となり、高発泡ポリエチレン成型体に付着し、後から高発泡ポリエチレン成型体が溶融して混合溶融体となって流出口１２より押出機１３に供給され、該押出機１３のダイス１９を通して線状品２０として押出される。
【００２４】
前記ポリプロピレンソリッドの洗浄粉砕品は、４０倍発泡のポリプロピレン成型体の量に対して重量比で、４０％、５０％、６０％、８０％になるようにカッターコンパクター付押出機のカッターコンパクター部（ドラム３）内に、定量投入して前記押出機１３のダイス１９を通して線状品２０として押出した。この時の押出量を次表に示す。
【００２５】
［表］
高発泡ポリプロピレン成型体（発泡倍率４０倍）    ２０    ４０    ５０    ６０
ポリプロピレンソリッドの洗浄粉砕品（重量比％）  ８０    ６０    ５０    ４０
押出量（Ｋｇ／ｈ）                            ２６０  ２３０  ２００  １６０
【００２６】
上表から判るように、プラスチック洗浄粉砕品９は、高発泡プラスチック成型体４の量に対し、重量比で５０％以上がよい。すなわち、重量比で５０％未満では採算性が悪い。重量比で５０％以上であれば効率的に量産化は可能である。品質的には上限はないが、採算的には６５％を超えないことが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本願リサイクル方法は、前記高発泡プラスチック成型体とプラスチック洗浄粉砕品とをカッターコンパクター（ドラム）内に同時に投入され、樹脂同士の摩擦熱により粒径の小さい方（洗浄粉砕品）が先行して溶融し、この溶融体に高発泡プラスチック成型体が破砕されつつ接触し、融けて流出口を経て押出機に送られるようになっている。これは使用済みプラスチック製品を減容処理する同じ工程内において活用でき、産業上の利用可能性は極めて高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本願発明に用いるリサイクル装置の略示的正面断面図である。
【図２】本願発明に用いるリサイクル装置の略示的平面断面図である。
【図３】定量供給機部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  本願方法に用いる装置
２  ディスク
２′  切断刃
３  カッターコンパクター（ドラム）
４  高発泡プラスチック成型体
５  コンベアベルト
５Ｋ  駆動機
５ａ  下位
５ｂ  上位
５′  ブレード
６  回転軸
７  モーター
８  定量供給機
８ａ  設置台
８ｂ  ホッパー
８ｃ  スクリュー
８ｄ  駆動機
９  プラスチック洗浄粉砕品
１０  容器（袋）
１１  半溶融物
１２  流出口
１３  押出機
１４  スクリュー
１５  シリンダ
１６  ベント口
１７  パイプ
１８  真空ポンプ
１９  ダイス
２０  線状品
２１  冷却機
２２  ペレタイザー
２３  収容タンク
【図１】
0005775343.tif 000002
【図２】
0005775343.tif 000003
【図３】
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