(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属片を含む原料樹脂から前記金属片を除去して樹脂を得る樹脂製造装置において、
前記原料樹脂を加熱して樹脂溶液とする加熱部と、
前記樹脂溶液をろ過するろ過部と、を備え、
前記ろ過部は、金属繊維を縦横に編み込むことにより矩形の網目が形成されたシート状のフィルタを、複数枚並べることによって形成された積層フィルタを備え、
前記積層フィルタを構成する各々のフィルタについて、単位長さあたりに並べられた縦または横の金属繊維の本数をフィルタ精度としたときに、
隣り合うフィルタの一方のフィルタのフィルタ精度を整数倍した値は、他方のフィルタのフィルタ精度の値とは異なることを特徴とする樹脂製造装置。
【請求項２】
前記複数のフィルタは、前記樹脂溶液の流れる方向から観察した場合に、前記一方のフィルタの中心の位置と前記他方のフィルタの中心の位置とが異なるように、前記フィルタと平行な面内における配置位置が決定されて配置されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂製造装置。
【請求項３】
前記複数のフィルタは、前記一方のフィルタの金属繊維と前記他方のフィルタの金属繊維とが非平行となるように、前記フィルタと平行な面内における回転位置が決定されて配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属片を含む原料樹脂から金属片を除去して樹脂を得る樹脂製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックなどの樹脂は、様々な分野で用いられており、また、使用量も多いため、リサイクルされる場合も多い。樹脂をリサイクルする場合には、例えば、下記特許文献１に記載されているように、原料樹脂を加熱して融解または溶液などに溶解した樹脂溶液をろ過することによって、原料樹脂から異物が除去される。また、下記特許文献２には、複数の板状のフィルタを積層した積層フィルタを用いて原料樹脂をろ過する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２８１９２０９号
【特許文献２】特開２００４−０６６７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の手法では、効率よく良質な樹脂を得ることが難しいといった問題があった。つまり、異物の無い（または少ない）良質な樹脂を得ようとする場合、フィルタのろ過精度を向上させる必要がある。しかし、この場合、フィルタの目詰まりが発生し易く、フィルタの寿命（交換サイクル）が短くなり、生産性が低下してしまう。反対に、フィルタのろ過精度を低下させると、異物の除去率が低下し、得られる樹脂の品質が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、効率よく良質な樹脂を得られる樹脂製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の樹脂製造装置は、金属片を含む原料樹脂から前記金属片を除去して樹脂を得る樹脂製造装置において、前記原料樹脂を加熱して樹脂溶液とする加熱部と、前記樹脂溶液をろ過するろ過部と、を備え、前記ろ過部は、金属繊維を縦横に編み込むことにより矩形の網目が形成されたシート状のフィルタを、複数枚並べることによって形成された積層フィルタを備え、前記積層フィルタを構成する各々のフィルタについて、単位長さあたりに並べられた縦または横の金属繊維の本数をフィルタ精度としたときに、隣り合うフィルタの一方のフィルタのフィルタ精度を整数倍した値は、他方のフィルタのフィルタ精度の値とは異なることを特徴としている。
【０００７】
前記複数のフィルタは、前記樹脂溶液の流れる方向から観察した場合に、前記一方のフィルタの中心の位置と前記他方のフィルタの中心の位置とが異なるように、前記フィルタと平行な面内における配置位置が決定されて配置されていることが好ましい。
【０００８】
前記複数のフィルタは、前記一方のフィルタの金属繊維と前記他方のフィルタの金属繊維とが非平行となるように、前記フィルタと平行な面内における回転位置が決定されて配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の樹脂製造装置によれば、効率よく良質な樹脂を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】樹脂の製造工程を示す説明図である。
【図２】樹脂製造装置の構成を示す説明図である。
【図３】積層フィルタの構成を示す説明図である。
【図４】隣り合うフィルタの金属繊維の間に隙間が形成されない比較例を示す説明図である。
【図５】隣り合うフィルタの金属繊維の間に隙間が形成された実施例を示す説明図である。
【図６】中心の位置をずらしてフィルタを配置した例を示す説明図である。
【図７】樹脂溶液が流れる方向から窪みを観察した平面図である。
【図８】回転位置をずらしてフィルタを配置した例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示すように、本発明の樹脂製造装置１０は、前工程１２から搬入された原料樹脂をろ過して異物を除去し、得られた樹脂を後工程１４に搬出するものである。前工程１２では、樹脂を含む樹脂製品から原料樹脂を生成する。本発明において、原料樹脂の原料となる樹脂製品は、個別包装されたコンタクトレンズの製造過程で発生した不良品（工場内不良品）であり、市場に流通する前に、市場に流通させる正常品から分離されたものである。
【００１２】
このように、コンタクトレンズの工場内不良品を原料樹脂の原料とすることにより、効率よく良質な樹脂を得られる。つまり、コンタクトレンズやそのパケージ（包装体）は、例えば、メガネ店などの店頭で使用済み品が回収されてリサイクルされる場合もあるが、このような使用済み品には、ユーザーが使用中または使用後に付着した汚れなど、コンタクトレンズの製造過程（工場内）では発生しない想定外の異物が付着している場合がある。これに対し、製造過程で発生した工場内不良品は、このような想定外の異物が付着している可能性が低い。特に、コンタクトレンズは、使用者の目に直接触れるといった製品の性質上、一般的な樹脂製品よりも高い品質管理が求められるため、想定外の異物が付着している可能性は無視できる程度に低い。このため、樹脂製造装置１０では、想定外の異物の付着を考慮する必要がなく、想定される異物の除去に特化した構成とすることができるので、効率よく良質な樹脂を得られる。なお、コンタクトレンズの工場内不良品に含まれることが想定される異物とは、コンタクトレンズのパッケージに含まれるアルミニウムである。
【００１３】
前工程１２では、コンタクトレンズの製造過程で発生した工場内不良品を粉砕して粉体とし、比重の違いや光学的特性の違いなどを利用した周知の分離方法により、粉体からアルミニウムを分離させる。そして、アルミニウムの分離された粉体が、原料樹脂として、樹脂製造装置１０に搬入される。このように、原料樹脂は、アルミニウムを分離させる処理が行われたものであるが、前述した処理だけではアルミニウムを完全には除去できず、原料樹脂には、アルミニウム片（金属片）が含まれている。後述するように、樹脂製造装置１０は、このように原料樹脂に残されているアルミニウム片の除去を行うものであり、これに特化した構成となっている。
【００１４】
図２に示すように、樹脂製造装置１０は、加熱撹拌機２０（加熱部）と、押出機２２とを備えている。加熱撹拌機２０は、前工程１２から搬入された原料樹脂が投入される本体タンク２４を備えており、本体タンク２４内で原料樹脂を加熱して融解させながら撹拌することにより樹脂溶液を生成する。また、本体タンク２４には、添加剤タンク２６が接続されている。添加剤タンク２６には、樹脂溶液の粘度を低下させるための粘度低下剤が貯留されており、本体タンク２４には、原料樹脂に加えて粘度低下剤が投入され、これらが加熱撹拌されることにより樹脂溶液が生成される。
【００１５】
押出機２２は、シリンダ３０を備えている。シリンダ３０は、樹脂溶液が流れる流路である。シリンダ３０は、断面が円形で水平方向に長い通路状に形成されており、一端部（図中左側の端部）が樹脂溶液が投入される入り口部分となっており、他端部（図中右側の端部）が樹脂溶液が搬出される出口部分となっている。シリンダ３０の入り口部分にはホッパ３２が設けられ、樹脂溶液は、ホッパ３２を介してシリンダ３０の内部に投入される。シリンダ３０の内部には、スクリュー３４が配置されている。スクリュー３４は、シリンダ３０の長手方向と平行な回転軸３６の外周に螺旋状に立設された羽３８を有し、モータなど図示しない駆動力発生手段から駆動力を供給されて回転軸３６の軸を中心に回転する。スクリュー３４が回転すると、シリンダ３０の内部の樹脂溶液が羽３８によりシリンダ３０の出口部分へ向けて押し出される。シリンダ３０の出口部分は、積層フィルタ４０が配置されたろ過部４２となっており、樹脂溶液は、積層フィルタ４０によりろ過されることによりアルミニウム片が除去されて、シリンダ３０から押し出される（搬出される）。
【００１６】
図３に示すように、積層フィルタ４０は、円形（本実施形態では、外径約１６５ｍｍ）のシート状のフィルタ５１〜５５が重ね合わされた（積層された）ものである。なお、本実施形態では、５枚のフィルタ５１〜５５を用いる例で説明を行うが、用いるフィルタの数は２〜４枚であってもよいし、６枚以上であってもよい。
【００１７】
シリンダ３０の出口部分には、円形の窪み６０が設けられている。この窪み６０の内径は、フィルタ５１〜５５の外径とほぼ等しく、かつ、シリンダ３０の内径（本実施形態では、内径１４５ｍｍ）よりも一回り大きく形成されおり、フィルタ５１〜５５は、この窪み６０の内周部に配置される。そして、フィルタ５１〜５５は、シリンダ３０の出口部分に着脱自在に設けられた押さえ枠６２とシリンダ３０の出口部分との間で挟持される。なお、フィルタ５１〜５５は、互いに固着された状態で一体物として用意されるのではなく、フィルタ５１〜５５同士が互いに分離した状態で個別に用意される。そして、窪み６０に配置されて押さえ枠６２により押さえられることにより、隣接するフィルタ同士が密着して積層され、積層フィルタ４０となる。
【００１８】
積層フィルタ４０を構成する各フィルタ５１〜５５は、金属繊維（糸状の金属）を縦横に編み込むことにより矩形（正方形）の網目が形成されている。ここで、フィルタ精度を、単位長さ（本例では１インチ）あたりに並べられた縦（または横でもよい）の金属繊維の本数としたときに、フィルタ５１のフィルタ精度は「４０」、フィルタ５２のフィルタ精度は「６０」、フィルタ５３のフィルタ精度は「２００」、フィルタ５４のフィルタ精度は「１２０」、フィルタ５５のフィルタ精度は「４０」である。なお、本実施形態では、フィルタ精度が４０〜８０のフィルタ（すなわち、フィルタ５１、５２、５５）については、金属繊維の金属として「鉄」を用い、フィルタ精度が１００〜３００のフィルタ（すなわち、フィルタ５３、５４）については、金属繊維の金属として「ステンレス」を用いてフィルタを形成している。
【００１９】
樹脂製造装置１０では、隣り合うフィルタの一方のフィルタのフィルタ精度を整数倍した値が、他方のフィルタのフィルタ精度の値とは異なるように、フィルタ５１〜５５のフィルタ精度が決定されている。具体的には、隣り合う２つのフィルタについて、一方のフィルタのフィルタ精度が「３０」、他方のフィルタのフィルタ精度が「６０（すなわち、３０の２倍）」または「９０（すなわち、３０の３倍）」などの関係とはならないように、フィルタ精度が決定されている。こうすることで、効率よくアルミ片を除去できる。
【００２０】
以下、図４、図５を用いて、前述した構成（隣り合うフィルタの一方のフィルタのフィルタ精度を整数倍した値が、他方のフィルタのフィルタ精度の値とは異なるように、フィルタ５１〜５５のフィルタ精度を決定している構成）による本発明の効果について説明を行う。図４は、本発明を適用していない参考例であり、隣り合うフィルタ１００、１０１の一方のフィルタ１００のフィルタ精度を整数倍（図４の例では２倍）した値が、他方のフィルタ１０１のフィルタ精度の値となっている。他方、図５は、本発明を適用した実施例であり、隣り合うフィルタ５１、５２の一方のフィルタ５１のフィルタ精度を整数倍した値が、他方のフィルタ５２のフィルタ精度の値とは異なる値となっている。なお、図５、並びに、後述する図６、図８では、図面の煩瑣化を避けるためフィルタ５１、５２のみを図示し、フィルタ５３〜５５については図示を省略している。
【００２１】
図４の例と、図５の例とを比較すると、図４の例では、フィルタ１００の金属繊維１００ａが、フィルタ１０１の金属繊維１０１ａと、樹脂溶液が流れる方向（フィルタと垂直な方向）について重複（密着）して配置されている。このため、フィルタ１００の金属繊維１００ａとフィルタ１０１の金属繊維１０１ａとの間に後述する隙間７０（図５参照）が生じない。これに対し、図５の例では、フィルタ５１の金属繊維５１ａの中に、フィルタ５２の金属繊維５２ａと重複しない位置に配置されるものが存在し、このようなフィルタ５１の金属繊維５１ａとフィルタ５２の金属繊維５２ａとの間に隙間７０が形成される。そして、この隙間７０もまたフィルタ（フィルタの網目）として機能するので、図５の例では、フィルタ５１またはフィルタ５２が単体では除去できない、小型（フィルタ５１、５２の網目よりも小型）のアルミニウム片７２を隙間７０で捕縛して除去できる。一方図４の例では、フィルタ１０１の網目よりも小さなアルミニウム片７２については除去することができない。
【００２２】
このような、小型のアルミニウム片７２は、図４のように隙間７０が存在しない場合であっても、フィルタ１００、１０１よりも下流側に、より網目の細かい（フィルタ精度の高い）「別のフィルタ（例えば、フィルタ５３）」を設け、この「別のフィルタ」により除去することも可能である。しかし、この場合、隙間７０でアルミニウム片７２を除去できないため、アルミニウム片７２の全てを「別のフィルタ」により除去することになる。このため、「別のフィルタ」の負担が大きく、目詰まりなどが生じ易くなる（フィルタの寿命（交換サイクル）が短くなる）。これに対し、図５の場合、アルミニウム片７２の全てを除去するためには、図４と同様にフィルタ５１、５２よりも下流側に「別のフィルタ」を設ける必要はあるが、この「別のフィルタ」よりも上流側の隙間７０により、アルミニウム片７２の一部を除去することができる。これにより、アルミニウム片７２の全てを「別のフィルタ」により除去する図４の例と比較して、「別のフィルタ」の負担を軽減でき、目詰まりなどが生じ難くなる（フィルタの寿命（交換サイクル）が長くなる）。
【００２３】
図１、図２に戻り、積層フィルタ４０によりアルミニウム片の除去された樹脂溶液は、樹脂製造装置１０から押し出されて後工程１４に搬入される。後工程１４では、樹脂溶液を複数の流路に分流させた後、水槽内を通過させるなどして冷却することにより凝固させて樹脂を得る。この後、凝固させた樹脂は、裁断され、ペレットの状態で出荷され、新たな樹脂製品の原料として用いられる。
【００２４】
なお、上記実施形態では、フィルタ５１〜５５を配置する窪み６０の内周が、フィルタ５１〜５５の外周とほぼ同じ大きさに形成されている例（図２、図３参照）で説明をしたが、例えば、図６に示すように、フィルタ５１〜５５の外周よりも一回り大きく形成された窪み８０にフィルタ５１〜５５を配置する構成としてもよい。なお、図６以降の図面を用いた説明では、上述した実施形態と同様の部材については同様の符号を付して説明を省略している。また、前述のように、図６、図８では、図面の煩瑣化を避けるためフィルタ５１、５２のみを図示している。
【００２５】
図６に示すように、フィルタ５１〜５５の外周よりも一回り大きく形成された窪み８０にフィルタ５１〜５５を配置する構成によれば、より効率よく前述した隙間７０（図５参照）を形成できる。つまり、図６の例では、フィルタ５１〜５５を揃える（フィルタと平行な面内において各フィルタ５１〜５５の配置位置を調整してフィルタ５１〜５５が同じ位置で重なり合うようにする）など特別な処置を行うことなく、単に窪み８０にフィルタ５１〜５５を配置するだけで、フィルタと平行な面内における各フィルタ５１〜５５の配置位置が自ずとずれて、樹脂溶液が流れる方向（フィルタと垂直な方向）から観察した場合に、各フィルタ５１〜５５の中心の位置（図６の例では、フィルタ５１の中心５１ｃの位置とフィルタ５２の中心５２ｃの位置）が異なる。換言すると、図６の構成は、樹脂溶液が流れる方向（フィルタと垂直な方向）から観察した場合に、互いの中心の位置が異なるように、フィルタと平行な面内における各フィルタ５１〜５５の配置位置が決定される構成である。そして、このように、フィルタと平行な面内における各フィルタ５１〜５５の配置位置がずれる（樹脂溶液が流れる方向から観察した場合のフィルタ５１〜５５の中心の位置が異なる）こと、特に、隣り合うフィルタ間において配置位置がずれる（中心の位置が異なる）ことで、前述した隙間７０（図５参照）が効率よく形成される。
【００２６】
なお、前述した実施形態のように、樹脂溶液が流れる方向が水平方向である場合（図２参照）、すなわち、フィルタ５１〜５５が垂直に配置される場合、フィルタ５１〜５５は自重により下方に牽引される。このため、図６のように窪み８０が円形であると、フィルタ５１〜５５が窪み８０の下端部に牽引され、フィルタ５１〜５５の配置位置（中心の位置）が極端にずれてしまうといったことがない反面、フィルタ５１〜５５の配置位置（中心の位置）を十分にずらすことができないといった問題もある。このため、図７に示す窪み９０のように、下端部を水平面９２としてもよい。
【００２７】
また、上記実施形態では、隣り合うフィルタのうちの一方のフィルタの金属繊維と他方のフィルタの金属繊維とが平行である例、すなわち、例えば、フィルタ５１、５２の縦方向の金属繊維はともに垂直方向に長く（フィルタ５１、５２の縦方向の金属繊維は平行であり）かつ、フィルタ５１、５２の横方向の金属繊維はともに水平方向に長く（フィルタ５１、５２の横方向の金属繊維は平行である）例（図６参照）で説明をしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図８に示すように、隣り合うフィルタ５１、５２のうちの一方のフィルタ５１の金属繊維と他方のフィルタ５２の金属繊維とが非平行となるように、フィルタと平行な面内における回転位置を決定してフィルタ５１、５２を配置してもよい。こうすることで、効率よく前述した隙間７０（図５参照）を形成できる。
【００２８】
ここで、上述した実施形態では、フィルタ５１〜５５は個別に分離された状態であり、また、円形に形成されている。このため、フィルタ５１〜５５の回転位置を揃える（金属繊維が平行となるようにフィルタと平行な面内における回転位置を調整する）といった特別な処置を行うことなく、単に窪み（窪み６０、８０、９０など）にフィルタ５１〜５５を配置するだけで、フィルタと平行な面内における各フィルタ５１〜５５の回転位置が自ずとずれて、フィルタ５１〜５５の金属繊維が非平行となる。換言すると、上述した実施形態は、金属繊維が非平行となるようにフィルタと平行な面内における回転位置が決定される構成である。そして、このように、フィルタ５１〜５５の金属繊維が非平行となること、特に、隣り合うフィルタ間において金属繊維が非平行となることで、前述した隙間７０（図５参照）が効率よく形成される。
【００２９】
なお、図８は、樹脂溶液が流れる方向から観察した場合に、フィルタ５１、５２の中心５１ｃ、５２ｃの位置が重複している例を示しているが、中心５１ｃ、５２ｃの位置が異なるように、フィルタ５１、５２を配置してもよい（図６参照）。すなわち、図６のように中心５１ｃ、５２ｃの位置を異ならせ、かつ、図８のように回転位置を異ならせてもよい。こうすることで、前述した隙間７０（図５参照）がさらに効率よく形成される。
【００３０】
なお、本発明は、隣り合うフィルタの一方のフィルタのフィルタ精度を整数倍した値が、他方のフィルタのフィルタ精度の値とは異なっていればよいので、フィルタ５１〜５５の具体的なフィルタ精度については上述した実施形態に限定されず適宜変更できる。ただし、前述した隙間７０（図５参照）が効率よく形成されるために、隣り合うフィルタの一方のフィルタ精度と、他方のフィルタ精度との共通因数の数が少ない（または、存在しない）ことが好ましい。こうすることで、共通因数の数が多い場合よりも、一方のフィルタ精度と、他方のフィルタ精度との最小公倍数が大きくなる。この最小公倍数は、樹脂溶液が流れる方向から観察した場合に、隣り合うフィルタの金属繊維が重複する部分間の距離に対応する。よって、共通因数が少なく最小公倍数が大きくなる場合の方が、共通因数が多く、最小公倍数が小さくなる場合よりも、前述した隙間７０（図５参照）が効率よく形成される。
【符号の説明】
【００３１】
１０  樹脂製造装置
１２  前工程
１４  後工程
２０  加熱撹拌機（加熱部）
２２  押出機
２４  本体タンク
２６  添加剤タンク
３０  シリンダ
３２  ホッパ
３４  スクリュー
３６  回転軸
３８  羽
４０  積層フィルタ
４２  ろ過部
５１、５２、５３、５４、５５、１００、１０１  フィルタ
５１ａ、５２ａ、１００ａ、１０１ａ  金属繊維
５１ｃ、５２ｃ  中心
６０、８０、９０  窪み
６２  押さえ枠
７０  隙間
７２  アルミニウム片
９２  水平面
【要約】
【課題】効率よく良質な樹脂を得られる樹脂製造装置を提供する。
【解決手段】シリンダ３０の出口部分は、積層フィルタ４０が配置されたろ過部となっており、樹脂溶液は、積層フィルタ４０によりろ過されることによりアルミニウム片が除去される。積層フィルタ４０は、円形のシート状のフィルタ５１〜５５が重ね合わされたものである。フィルタ５１〜５５は、金属繊維を縦横に編み込むことにより矩形の網目が形成されている。積層フィルタ４０は、隣り合うフィルタの一方のフィルタのフィルタ精度を整数倍した値が、他方のフィルタのフィルタ精度の値とは異なるように、フィルタ５１〜５５のフィルタ精度が決定されている。フィルタ精度は、１インチあたりの縦の金属繊維の本数である。
【選択図】図３【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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