(57)【要約】【課題】押出機の改良により、再生装置全体として占める床面積は小さくし、脱水機能とペレタイザーの機能を共通の押出機に付与し、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化する【解決手段】水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を単一の押出機１１のホッパー１０からシリンダ１２内に供給し、このシリンダ１２内に配置されたスクリュー１３の回転により押出機１１の脱水域１４で廃棄物を圧搾、脱水し、その水分を排水路１８より外部に排出し、廃棄物の脱水処理を行う。次いで押出機１１の加熱域１５に脱水された廃棄物を前記スクリュー１３の回転で加熱域１５に移送して、廃棄物を減容し加熱溶融した後、押出機１１の先端より順次押し出しホットカッター１６により粒状に裁断してペレットとして再生材を得る。【選択図】  図１
2008068518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を単一の押出機のホッパーからシリンダ内に供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記押出機の脱水域で前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行い、次いで前記押出機の加熱域に脱水された廃棄物を前記スクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾し脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、前記押出機の先端から押し出し、順次切断してペレットとすることを特徴とする再生材の製造方法。
【請求項２】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するに際して、タンデム型の２段式押出機を用い、２段式押出機における一段用の押出機に設けたホッパーからシリンダ内に前記廃棄物を供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により圧搾、脱水処理し、一段目の押出機により圧搾、脱水処理された廃棄物を二段目の押出機の加熱域に前記二段目の押出機のスクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾し脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、二段目の押出機の先端から順次押し出し、順次切断してペレットとすることを特徴とする再生材の製造方法。
【請求項３】
前記再生材であるペレットを乾燥機で乾燥し、充填袋に収納することを特徴とする請求項１又は２記載の再生材の製造方法。
【請求項４】
前記少なくとも前記脱水域から加熱域への移送中に廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気することを特徴とする請求項１、２又は３記載の再生材の製造方法。
【請求項５】
前記加熱域において、前記廃棄物を減容し、加熱溶融すると共に、この減容時に廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の再生材の製造方法。
【請求項６】
前記加熱域において、前記廃棄物を減容し、加熱溶融すると共に、この加熱溶融時に廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の再生材の製造方法。
【請求項７】
破砕又は破砕洗浄した廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を比重別に分離した後、前記押出機のホッパーに供給することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の再生材の製造方法。
【請求項８】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を受け取るホッパーを有する単一の押出機が配備され、前記ホッパーから下流の先端にわたり、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行う脱水域と、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域と、この減容、加熱溶融された廃棄物を前記押出機の先端で粒状に裁断するホットカッターとが前記押出機に順次配備されていることを特徴とする再生材の製造装置。
【請求項９】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するタンデム型の二段式押出機が設けてあり、この二段式押出機における一段目の押出機に前記廃棄物を受け取るホッパーが設けられ、一段目の押出機は脱水機とし構成され、
二段目の押出機におけるシリンダ内に配置されたスクリューの回転により、前記一段目の押出機により圧搾、脱水された廃棄物を更に脱水する脱水域と、この圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域と、溶融された廃棄物を二段目の押出機の先端で粒状に裁断するホットカッターとが二段目の押出機に順次配備されていることを特徴とする再生材の製造装置。
【請求項１０】
前記再生材であるペレットを乾燥する乾燥機が前記押出機の下流に配置されていることを特徴とする請求項８又は９記載の再生材の製造装置。
【請求項１１】
前記加熱域は、前記脱水域寄りに位置するヒータのみを前記シリンダに巻き付けてなる減容部分と、この減容部分と前記ホットカッターとの間に位置し、前記シリンダに巻き付けたヒータと、このヒータの温調を行う冷却装置とを備える加熱溶融部分とからなることを特徴とする請求項８、９又は１０記載の再生材の製造装置。
【請求項１２】
少なくとも前記脱水域から加熱域にわたる領域で、前記シリンダによる移送中の廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気する脱気口が前記シリンダに設けられていることを特徴とする請求項８、９、１０又は１１記載の再生材の製造装置。
【請求項１３】
前記加熱域における前記減容部分と前記加熱溶融部分との間に、前記廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気する脱気口が設けられていることを特徴とする請求項１１又は１２記載の再生材の製造装置。
【請求項１４】
前記加熱域における前記加熱溶融部分の中央に、前記廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気する脱気口が設けられていることを特徴とする請求項１１、１２又は１３記載の再生材の製造装置。
【請求項１５】
破砕機と、洗浄装置と、比重別分離槽と、水切りスクリューフィーダーとがこの順で上流から下流にわたり配列してあり、この水切りスクリューフィーダーから水切りされた前記廃棄物を受け入れるホッパーを有する前記押出機が配備されていることを特徴とする請求項８、９、１０、１１、１２、１３又は１４記載の再生材の製造装置。
【請求項１６】
前記脱水域または脱水機は、前記シリンダに放射状に貫通する複数本の排水路を形成してなることを特徴とする請求項８、９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５記載の再生材の製造装置。
【請求項１７】
前記排水路は、前記スクリューのフライトと共同して廃棄物を移送すべく、前記シリンダ内周面に沿い間隔をおいて形成された送り溝の間の位置で、シリンダの内周面から外周面にかけて放射状に形成されていることを特徴とする請求項１６記載の再生材の製造装置。
【請求項１８】
前記脱水域または脱水機は、前記シリンダの周壁に多数形成された排水路からなり、このシリンダの外周面はカバーで被覆され、カバーとシリンダの外周面間に形成された間隙に流路が形成され、この流路を通して脱水した流体が押出機の外側に設けた貯留タンクに収集されることを特徴とする請求項８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、又は１７記載の再生材の製造装置。
【請求項１９】
前記脱水機は、前記一段目の押出機におけるシリンダを構成する複数個の脱水ブロックからなり、これら脱水ブロックは順次前記シリンダの軸線方向に相互に連結され、前記シリンダとしてあり、各脱水ブロックには、放射状に貫通する複数本の排水路が形成してあることを特徴とする請求項９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５記載の再生材の製造装置。
【請求項２０】
前記脱水域の長さは、前記シリンダの全長の約４分の１乃至約2分の１の長さとしてあることを特徴とする請求項８、１０、１１、１２、１３、1４、１５、１６、１７又は１８記載の再生材の製造装置。
【請求項２１】
前記第一段目の押出機の下流端と第二段目の押出機の上流端とは、平面で相互直角に連結され、この連結部の近傍において、前記第一段目の押出機に減容域が形成されていることを特徴とする請求項９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８又は１９記載の再生材の製造装置。
【請求項２２】
この加熱溶融部分のヒータを取り付けた前記シリンダの外周面はカバーで被覆され、このカバーと前記シリンダとの間の空間は、前記冷却装置の二次側に連通し、この空間に温調用の冷風が吹込み可能としてあることを特徴とする請求項１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０記載の再生材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を原料とする再生材の製造方法とその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護意識の高まりとともに、従来よりリサイクルされている金属材料の他に、石油化学製品のリサイクル、再生利用等の動きが強まってきている。日本国内だけを考慮しても、「廃棄物の処理および清掃に関する法律」（昭和４５年法律第１３７号。通称、「廃棄物処理法」）、「再生資源の利用の促進に関する法律」（平成３年法律第４８号。通称、「リサイクル法」）、「容器包装に係る分別収集および再商品化の促進等に関する法律」（平成７年法律第１１２号。通称、「容器包装リサイクル法」）、「特定家庭用機器再商品化法」（平成１０年法律第９７号。通称、「家電リサイクル法」）等が施行されており、これら法規制の整備に伴って、大型家電製品、自動車等の一部の製品群の中では、熱可塑性プラスチックのリサイクルが加速されつつある。
【０００３】
再生材の利用範囲を拡大するために、最近は廃棄プラスチックを破砕時、又は破砕後に洗浄し、付着している泥などを洗浄した後、遠心脱水機に掛け、付着した水分を除去後、乾燥機で乾燥し、ペレットとして保管し、再生材として使用している。
【特許文献１】特開２００２-９６３２９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、再生装置全体として占める床面積は大きなものとなり、殊に遠心脱水装置とペレタイザーが別個に設けられており、設備費が高額となっており、再生材のコストを押し上げる要因ともなっている。
この発明は、押出機の改良により、再生装置全体として占める床面積は小さくし、脱水機能とペレタイザーの機能を共通の押出機に付与し、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化することを目的とする。
この発明は、押出機の改良により、廃棄物を有効に脱水し、連結して廃棄物のペレット化を行えるようにし、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、特定発明は破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を単一の押出機のホッパーからシリンダ内に供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記押出機の脱水域で前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行い、次いで前記押出機の加熱域に脱水された廃棄物を前記スクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾し脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、前記押出機の先端から押し出し、順次切断してペレットとすることを特徴とする再生材の製造方法としてある。
【０００６】
前記課題を解決するために、関連発明は破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を受け取るホッパーを有する単一の押出機が配備され、前記ホッパーから下流の先端にわたり、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行う脱水域と、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域と、この減容、加熱溶融された廃棄物を前記押出機の先端で粒状に裁断するホットカッターとが前記押出機に順次配備されていることを特徴とする再生材の製造装置としてある。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１、３、４、５、６記載の方法発明においては、破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を単一の押出機のホッパーからシリンダ内に供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記押出機の脱水域で前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行い、次いで前記押出機の加熱域に脱水された廃棄物を前記スクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、前記押出機の先端から順次押し出しペレット化した再生材を製造することにより、廃棄物の洗浄後に用いられる従来の遠心脱水装置とペレタイザーを別個に設ける必要がなくなり、再生装置全体として占める床面積を小さくでき、設備費が低額となり、再生材のコストを押し下げることができる。
即ち、押出機の改良により、再生装置全体として占める床面積を小さくし、脱水機能とペレタイザーの機能を共通の押出機に付与でき、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化できる。
請求項８、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２２記載の装置発明は、請求項1記載の方法発明を実施でき、その効果を奏することができる。
【０００８】
請求項２、３、４、５、６記載の方法発明においては、破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するに際して、タンデム型の２段式押出機を用い、２段式押出機における一段用の押出機に設けたホッパーからシリンダ内に前記廃棄物を供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により圧搾、脱水処理し、一段目の押出機により脱水処理された廃棄物を二段目の押出機の加熱域に前記二段目の押出機のスクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、二段目の押出機の先端から順次押し出し、順次切断してペレットとすることにより、廃棄物を有効に脱水でき、連続して廃棄物をペレット化でき、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化できる。
請求項９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２記載の装置発明は、請求項２記載の方法発明を実施でき、その効果を奏することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１
この形態は、請求項８、１０、１１、１２、１３、１６、１７、１８、２０、２２記載の装置発明の代表的な実施の形態である。
図１、図２において、Ａは再生材の製造装置全体を示し、破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を受け取るホッパー１０を有する単一の押出機１１が配備されている。前記押出機１１には前記ホッパー１０から下流の先端にわたり、このシリンダ１２内に配置されたスクリュー１３の回転により前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行う脱水域１４と、圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域１５と、減容され加熱溶融された廃棄物を押出機１１の先端で粒状に裁断するホットカッター１６とがこの押出機１１には順次配備されている。前記脱水域１４の長さは、前記シリンダ１２の全長の約３分の１の長さとしてあることが脱水上、好ましい。
前記粒状として成形された再生材を乾燥する乾燥機１７が前記押出機１１の下流に配置されている。この乾燥機１７は例えば遠心脱水機としてある。
前記ホットカッター１６は、押出機１１に対して着脱可能にキャスター付きの架台に搭載され、高さ調整可能としてある。
前記加熱域１５は、前記脱水域１４寄りに位置するヒータ２３のみを前記シリンダ１２に巻き付けてなる減容部分１５ａと、この減容部分１５ａと前記ホットカッター１６との間に位置し、前記シリンダ１２に巻き付けたヒータ２３と、このヒータ２３の温調を行う冷却装置２４とを備える加熱溶融部分１５ｂとからなる。
前記脱水域１４から加熱域１５にわたる領域に、前記スクリュー１３による移送中の廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ１２外に脱気する脱気口３０が前記シリンダ１２に設けられている。詳述すれば、前記減容部分１５ａと加熱溶融部分１５ｂとの間に、前記脱気口３０が設けられている。
【００１０】
破砕機（図示せず）と、洗浄装置（図示せず）と、沈殿物排出スクリュー（図示せず）と、水切りスクリューフィーダー（図示せず）とがこの順で上流から下流にわたり配列してあり、この水切りスクリューフィーダーから水切りされた前記廃棄物を受け入れるホッパー１０を有する前記押出機１１が配備されていることもある(請求項１５記載の発明の代表的な実施の形態に相応する)。
【００１１】
前記脱水域１４は、前記シリンダ１２に放射状に貫通する複数本の排水路１８を形成してなる。前記排水路１８は、スクリュー１３のフライトと共同して廃棄物を移送すべく、前記シリンダ１２内周面に沿い間隔をおいて形成された送り溝２０の間の位置で、シリンダ１２の内周面から外周面にかけて放射状に形成されている（図３参照）。
【００１２】
前記脱水域１４は、前記シリンダ１２の周壁に多数形成された前記排水路１８からなり、このシリンダ１２の外周面はカバー２１で被覆され、このカバー２１とシリンダ１２の外周面間に形成された間隙に流路２２が形成され、この流路２２を通して脱水した流体が押出機１１の外側に設けた貯留タンク(図示せず)に収集される（図４参照）。
この加熱溶融部分１５ｂのヒータ２３を取り付けた前記シリンダ１２の外周面はカバー２５で被覆され、このカバー２５と前記シリンダ１２との間の空間２６は、前記冷却装置２４の二次側に連通し、この空間に温調用の冷風が吹込み可能としてある（図７参照）。
【００１３】
この形態に係わる装置の作用を、請求項１、３、４、５記載の方法発明の代表的な実施の形態として説明する。
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を前記押出機１１のホッパー１０からシリンダ１２内に供給し、このシリンダ１２内に配置されたスクリュー１３の回転により前記押出機１１の脱水域１４で前記廃棄物を圧搾し、脱水された水分を排水路１８より外部に排出する。このように圧搾、脱水処理された前記廃棄物を、次いで前記押出機１１の加熱域１５に前記スクリュー１３で移送し、この加熱域１５において、前記廃棄物を減容し加熱溶融する。この減容時に廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記脱気口３０から前記シリンダ１２外に脱気する。この後、前記押出機１１の先端より順次押し出しホットカッター１６により粒状に裁断して再生材ペレットを得る。
再生材ペレットを乾燥機１７で乾燥し、充填袋（図示せず）に収納する。
破砕又は破砕洗浄した廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を比重別に分離した後、前記押出機１１のホッパー１０に供給することもある（請求項７記載の発明の代表的な実施の対応）。
【００１４】
実施の形態２
この形態は、請求項８、１０、１１、１２、１３、１５、１６、１７、１８、２０、２２記載の装置発明の代表的な実施の形態である。
実施の形態1と異なる構成は、前記加熱域１５における前記加熱溶融部分１５ｂの中央に、前記廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ１２外に脱気する第２の脱気口３１が設けられている（図５参照）。その他、実施の形態1と同一の符号は同一の構成を示す。
この形態の作用のうち、実施の形態と異なる内容は、前記廃棄物の加熱溶融時に前記加熱溶融部分１５ｂの中央においても前記廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記第２の脱気口３１から前記シリンダ１２外に脱気することである（請求項６記載の発明の代表的な実施の対応）。その他、実施の形態１と同一の符号のものは同一の作用をなす。
【００１５】
実施の形態３
この形態は、請求項９、１０、１１、１２、１３、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２記載の装置発明の代表的な実施の形態である。
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するタンデム型の二段式押出機１１が設けてある。この押出機１１における一段目の押出機１１ａに廃棄物を受け取るホッパー１０が設けられ、一段目の押出機１１ａは脱水機として構成されている。このシリンダ１２内に配置されたスクリューの回転により一段目の押出機１１ａで圧搾、脱水処理された廃棄物を更に脱水する脱水域１４と、この脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域１５と、溶融された廃棄物を二段目の押出機１１ｂの先端で粒状に裁断するホットカッター１６とが、二段目の押出機１１ｂに順次配備されている（図６参照）。
前記粒状として成形された再生材を乾燥する乾燥機１７が前記押出機１１の下流に配置されている。
前記脱水機は、前記一段目の押出機１１ａにおけるシリンダ１２を構成する複数個の脱水ブロックからなり、これら脱水ブロックは順次軸方向に連結され、前記シリンダ１２としてあり、各脱水ブロックには、放射状に貫通する複数本の排水路１８が形成してある。
前記第一段目の押出機１１ａの下流端と第二段目の押出機１１ｂの上流端とは、平面で相互直角に連結され、この連結部の近傍において、前記第一段目の押出機１１ａに減容域が形成されている。その他、実施の形態１と同一の符号は、同一の構成を示す。
【００１６】
この形態に係わる装置の作用を、請求項２、３、４記載の方法発明の代表的な実施の形態として説明する。
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を一段目の押出機１１ａのホッパー１０からシリンダ１２内に供給し、このシリンダ１２内に配置されたスクリューの回転により前記廃棄物を圧搾、脱水し、その水分を排水路１８より外部に排出して、前記廃棄物の脱水処理を行う、次いで二段目の押出機１１ｂの加熱域１５に脱水された廃棄物を前記スクリュー１３の回転で移送する。この加熱域１５において前記圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する。この後、二段目の押出機１１ｂの先端より順次押し出しホットカッター１６により粒状に裁断して再生材ペレットを得る。
再生材ペレットを乾燥機１７で乾燥し、充填袋（図示せず）に収納する。
その他、実施の形態1と同一の符号は同一の作用をなす。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１の再生材製造装置の概略正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】脱水域の一部省略縦断面図である。
【図４】脱水域の一部拡大縦断面図である
【図５】実施の形態２の再生材製造装置の概略正面図である。
【図６】実施の形態３の再生材製造装置の概略平面図である。
【図７】加熱溶融部分の一部省略拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１１  押出機
１２  シリンダ
１３  スクリュー
１４  脱水域
１５  加熱域
１６  ホットカッター
【図１】
2008068518.tif 000003
【図２】
2008068518.tif 000004
【図３】
2008068518.tif 000005
【図４】
2008068518.tif 000006
【図５】
2008068518.tif 000007
【図６】
2008068518.tif 000008
【図７】
2008068518.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月9日(2007.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を単一の押出機のホッパーからシリンダ内に供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記押出機の脱水域で前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行い、次いで前記押出機の脱水域で脱水された廃棄物を前記スクリューで加熱域へ移送し、この加熱域において前記圧搾し脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、前記押出機の先端から押し出し、順次切断してペレットとすることを特徴とする再生材の製造方法。
【請求項２】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するに際して、タンデム型の２段式押出機を用い、２段式押出機における一段目の押出機に設けたホッパーからシリンダ内に前記廃棄物を供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により圧搾、脱水処理し、一段目の押出機により圧搾、脱水処理された廃棄物を二段目の押出機の加熱域に前記二段目の押出機のスクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾し脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、二段目の押出機の先端から順次押し出し、順次切断してペレットとすることを特徴とする再生材の製造方法。
【請求項３】
前記脱水工程は、シリンダの半径方向で放射状にシリンダを貫通する複数本の排水路を通してシリンダの外部へ排出することを特徴とする請求項１又は２記載の再生材の製造方法。
【請求項４】
前記少なくとも前記脱水域から加熱域への移送中に廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気することを特徴とする請求項１、２又は３記載の再生材の製造方法。
【請求項５】
前記加熱域において、前記廃棄物を減容し、加熱溶融すると共に、この減容時に廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の再生材の製造方法。
【請求項６】
前記加熱域において、前記廃棄物を減容し、加熱溶融すると共に、この加熱溶融時に廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の再生材の製造方法。
【請求項７】
破砕又は破砕洗浄した廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を比重別に分離した後、前記押出機のホッパーに供給することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の再生材の製造方法。
【請求項８】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を受け取るホッパーを有する単一の押出機が配備され、前記ホッパーから下流の先端にわたり、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行う脱水域と、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域と、この減容、加熱溶融された廃棄物を前記押出機の先端で粒状に裁断するホットカッターとが前記押出機に順次配備されていることを特徴とする再生材の製造装置。
【請求項９】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するタンデム型の二段式押出機が設けてあり、この二段式押出機における一段目の押出機に前記廃棄物を受け取るホッパーが設けられ、一段目の押出機は脱水機とし構成され、
二段目の押出機におけるシリンダ内に配置されたスクリューの回転により、前記一段目の押出機により圧搾、脱水された廃棄物を更に脱水する脱水域と、この圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域と、溶融された廃棄物を二段目の押出機の先端で粒状に裁断するホットカッターとが二段目の押出機に順次配備されていることを特徴とする再生材の製造装置。
【請求項１０】
前記再生材であるペレットを乾燥する乾燥機が前記押出機の下流に配置されていることを特徴とする請求項８又は９記載の再生材の製造装置。
【請求項１１】
前記加熱域は、減容部分と、加熱溶融部分とからなり、この減容部分は前記脱水域寄りに位置するヒータのみを前記シリンダに巻き付けてなり、この加熱溶融部分は、この減容部分と前記ホットカッターとの間に位置し、前記シリンダに巻き付けたヒータと、このヒータの温調を行う冷却装置とを備えることを特徴とする請求項８、９又は１０記載の再生材の製造装置。
【請求項１２】
少なくとも前記脱水域から加熱域にわたる領域で、前記シリンダによる移送中の廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気する脱気口が前記シリンダに設けられていることを特徴とする請求項８、９、１０又は１１記載の再生材の製造装置。
【請求項１３】
前記加熱域における前記減容部分と前記加熱溶融部分との間に、前記脱気口が設けられていることを特徴とする請求項１２記載の再生材の製造装置。
【請求項１４】
前記加熱域における前記加熱溶融部分の中央に、前記廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気する第２の脱気口が設けられていることを特徴とする請求項１１、１２又は１３記載の再生材の製造装置。
【請求項１５】
破砕機と、洗浄装置と、比重別分離槽と、水切りスクリューフィーダーとがこの順で上流から下流にわたり配列してあり、この水切りスクリューフィーダーから水切りされた前記廃棄物を受け入れるホッパーを有する前記押出機が配備されていることを特徴とする請求項８、９、１０、１１、１２、１３又は１４記載の再生材の製造装置。
【請求項１６】
前記脱水域または脱水機は、前記シリンダの半径方向で放射状にシリンダを貫通する複数本の排水路を形成してなることを特徴とする請求項８、９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５記載の再生材の製造装置。
【請求項１７】
前記排水路は、前記スクリューのフライトと共同して廃棄物を移送すべく、前記シリンダ内周面に沿い間隔をおいて形成された送り溝の間の位置で、シリンダの内周面から外周面にかけて半径方向で放射状に形成されていることを特徴とする請求項１６記載の再生材の製造装置。
【請求項１８】
前記脱水域または脱水機は、前記シリンダの周壁に多数形成された排水路からなり、このシリンダの外周面はカバーで被覆され、カバーとシリンダの外周面間に形成された間隙に流路が形成され、この流路を通して脱水した流体が押出機の外側に排出されることを特徴とする請求項８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、又は１７記載の再生材の製造装置。
【請求項１９】
前記脱水機は、前記一段目の押出機におけるシリンダを構成する複数個の脱水ブロックからなり、これら脱水ブロックは順次前記シリンダの軸線方向に相互に連結され、前記シリンダとしてあり、各脱水ブロックには、放射状に貫通する複数本の排水路が形成してあることを特徴とする請求項９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５記載の再生材の製造装置。
【請求項２０】
前記脱水域の長さは、前記シリンダの全長の約４分の１乃至約２分の１の長さとしてあることを特徴とする請求項８、１０、１１、１２、１３、1４、１５、１６、１７又は１８記載の再生材の製造装置。
【請求項２１】
前記第一段目の押出機の下流端と第二段目の押出機の上流端とは、平面で相互直角に連結され、この連結部の近傍において、前記第一段目の押出機に減容域が形成されていることを特徴とする請求項９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８又は１９記載の再生材の製造装置。
【請求項２２】
この加熱溶融部分のヒータを取り付けた前記シリンダの外周面はカバーで被覆され、このカバーと前記シリンダとの間の空間は、前記冷却装置の二次側に連通し、この空間に温調用の冷風が吹込み可能としてあることを特徴とする請求項１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０記載の再生材の製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を原料とする再生材の製造方法とその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護意識の高まりとともに、従来よりリサイクルされている金属材料の他に、石油化学製品のリサイクル、再生利用等の動きが強まってきている。日本国内だけを考慮しても、「廃棄物の処理および清掃に関する法律」（昭和４５年法律第１３７号。通称、「廃棄物処理法」）、「再生資源の利用の促進に関する法律」（平成３年法律第４８号。通称、「リサイクル法」）、「容器包装に係る分別収集および再商品化の促進等に関する法律」（平成７年法律第１１２号。通称、「容器包装リサイクル法」）、「特定家庭用機器再商品化法」（平成１０年法律第９７号。通称、「家電リサイクル法」）等が施行されており、これら法規制の整備に伴って、大型家電製品、自動車等の一部の製品群の中では、熱可塑性プラスチックのリサイクルが加速されつつある。
【０００３】
再生材の利用範囲を拡大するために、最近は廃棄プラスチックを破砕時、又は破砕後に洗浄し、付着している泥などを洗浄した後、遠心脱水機に掛け、付着した水分を除去後、乾燥機で乾燥し、ペレットとして保管し、再生材として使用している。
【特許文献１】特開２００２-９６３２９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、再生装置全体として占める床面積は大きなものとなり、殊に遠心脱水装置とペレタイザーが別個に設けられており、設備費が高額となっており、再生材のコストを押し上げる要因ともなっている。
この発明は、押出機の改良により、再生装置全体として占める床面積は小さくし、脱水機能とペレタイザーの機能を共通の押出機に付与し、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化することを目的とする。
この発明は、押出機の改良により、廃棄物を有効に脱水し、連結して廃棄物のペレット化を行えるようにし、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、特定発明は破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を単一の押出機のホッパーからシリンダ内に供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記押出機の脱水域で前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行い、次いで前記押出機の加熱域に脱水された廃棄物を前記スクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾し脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、前記押出機の先端から押し出し、順次切断してペレットとすることを特徴とする再生材の製造方法としてある。
【０００６】
前記課題を解決するために、関連発明は破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を受け取るホッパーを有する単一の押出機が配備され、前記ホッパーから下流の先端にわたり、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行う脱水域と、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域と、この減容、加熱溶融された廃棄物を前記押出機の先端で粒状に裁断するホットカッターとが前記押出機に順次配備されていることを特徴とする再生材の製造装置としてある。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１、３、４、５、６記載の方法発明においては、破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を単一の押出機のホッパーからシリンダ内に供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記押出機の脱水域で前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行い、次いで前記押出機の加熱域に脱水された廃棄物を前記スクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、前記押出機の先端から順次押し出しペレット化した再生材を製造することにより、廃棄物の洗浄後に用いられる従来の遠心脱水装置とペレタイザーを別個に設ける必要がなくなり、再生装置全体として占める床面積を小さくでき、設備費が低額となり、再生材のコストを押し下げることができる。
即ち、押出機の改良により、再生装置全体として占める床面積を小さくし、脱水機能とペレタイザーの機能を共通の押出機に付与でき、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化できる。
請求項８、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２２記載の装置発明は、請求項1記載の方法発明を実施でき、その効果を奏することができる。
【０００８】
請求項２、３、４、５、６記載の方法発明においては、破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するに際して、タンデム型の２段式押出機を用い、２段式押出機における一段用の押出機に設けたホッパーからシリンダ内に前記廃棄物を供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により圧搾、脱水処理し、一段目の押出機により脱水処理された廃棄物を二段目の押出機の加熱域に前記二段目の押出機のスクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、二段目の押出機の先端から順次押し出し、順次切断してペレットとすることにより、廃棄物を有効に脱水でき、連続して廃棄物をペレット化でき、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化できる。
請求項９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２記載の装置発明は、請求項２記載の方法発明を実施でき、その効果を奏することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１
この形態は、請求項８、１０、１１、１２、１３、１６、１７、１８、２０、２２記載の装置発明の代表的な実施の形態である。
図１、図２において、Ａは再生材の製造装置全体を示し、破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を受け取るホッパー１０を有する単一の押出機１１が配備されている。前記押出機１１には前記ホッパー１０から下流の先端にわたり、このシリンダ１２内に配置されたスクリュー１３の回転により前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行う脱水域１４と、圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域１５と、減容され加熱溶融された廃棄物を押出機１１の先端で粒状に裁断するホットカッター１６とがこの押出機１１には順次配備されている。前記脱水域１４の長さは、前記シリンダ１２の全長の約３分の１の長さとしてあることが脱水上、好ましい。
前記粒状として成形された再生材を乾燥する乾燥機１７が前記押出機１１の下流に配置されている。この乾燥機１７は例えば遠心脱水機としてある。
前記ホットカッター１６は、押出機１１に対して着脱可能にキャスター付きの架台に搭載され、高さ調整可能としてある。
前記加熱域１５は、前記脱水域１４寄りに位置するヒータ２３のみを前記シリンダ１２に巻き付けてなる減容部分１５ａと、この減容部分１５ａと前記ホットカッター１６との間に位置し、前記シリンダ１２に巻き付けたヒータ２３と、このヒータ２３の温調を行う冷却装置２４とを備える加熱溶融部分１５ｂとからなる。
前記脱水域１４から加熱域１５にわたる領域に、前記スクリュー１３による移送中の廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ１２外に脱気する脱気口３０が前記シリンダ１２に設けられている。好ましくは、前記減容部分１５ａと加熱溶融部分１５ｂとの間に、前記脱気口３０が設けられている。
【００１０】
破砕機（図示せず）と、洗浄装置（図示せず）と、沈殿物排出スクリュー（図示せず）と、水切りスクリューフィーダー（図示せず）とがこの順で上流から下流にわたり配列してあり、この水切りスクリューフィーダーから水切りされた前記廃棄物を受け入れるホッパー１０を有する前記押出機１１が配備されていることもある(請求項１５記載の発明の代表的な実施の形態に相応する)。
【００１１】
前記脱水域１４は、前記シリンダ１２の半径方向で放射状にこのシリンダ１２を貫通する複数本の排水路１８を形成してなる。前記排水路１８は、スクリュー１３のフライトと共同して廃棄物を移送すべく、前記シリンダ１２内周面に沿い間隔をおいて形成された送り溝２０の間の位置で、シリンダ１２の内周面から外周面にかけて半径方向で放射状に形成されている（図３参照）。
【００１２】
前記脱水域１４は、前記シリンダ１２の周壁に多数形成された前記排水路１８からなり、このシリンダ１２の外周面はカバー２１で被覆され、このカバー２１とシリンダ１２の外周面間に形成された間隙に流路２２が形成され、この流路２２を通して脱水した流体が押出機１１の外側に設けた貯留タンク(図示せず)に収集される（図４参照）。
この加熱溶融部分１５ｂのヒータ２３を取り付けた前記シリンダ１２の外周面はカバー２５で被覆され、このカバー２５と前記シリンダ１２との間の空間２６は、前記冷却装置２４の二次側に連通し、この空間に温調用の冷風が吹込み可能としてある（図７参照）。
【００１３】
この形態に係わる装置の作用を、請求項１、３、４、５記載の方法発明の代表的な実施の形態として説明する。
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を前記押出機１１のホッパー１０からシリンダ１２内に供給し、このシリンダ１２内に配置されたスクリュー１３の回転により前記押出機１１の脱水域１４で前記廃棄物を圧搾し、脱水された水分を排水路１８より外部に排出する。このように圧搾、脱水処理された前記廃棄物を、次いで前記押出機１１の加熱域１５に前記スクリュー１３で移送し、この加熱域１５において、前記廃棄物を減容し加熱溶融する。この減容時に廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記脱気口３０から前記シリンダ１２外に脱気する。この後、前記押出機１１の先端より順次押し出しホットカッター１６により粒状に裁断して再生材ペレットを得る。
再生材ペレットを乾燥機１７で乾燥し、充填袋（図示せず）に収納する。
破砕又は破砕洗浄した廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を比重別に分離した後、前記押出機１１のホッパー１０に供給することもある（請求項７記載の発明の代表的な実施の形態に対応）。
【００１４】
実施の形態２
この形態は、請求項８、１０、１１、１２、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２２記載の装置発明の代表的な実施の形態である。
実施の形態1と異なる構成は、前記加熱域１５における前記加熱溶融部分１５ｂの中央に、前記廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ１２外に脱気する第２の脱気口３１が設けられている（図５参照）。
その他、実施の形態1と同一の符号は同一の構成を示す。
この形態の作用のうち、実施の形態１と異なる内容は、前記廃棄物の加熱溶融時に前記加熱溶融部分１５ｂの中央においても前記廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記第２の脱気口３１から前記シリンダ１２外に脱気することである（請求項６記載の発明の代表的な実施の形態に対応）。その他、実施の形態１と同一の符号のものは同一の作用をなす。
【００１５】
実施の形態３
この形態は、請求項９、１０、１１、１２、１３、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２記載の装置発明の代表的な実施の形態である。
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するタンデム型の二段式押出機１１が設けてある。この押出機１１における一段目の押出機１１ａに廃棄物を受け取るホッパー１０が設けられ、一段目の押出機１１ａは脱水機として構成されている。このシリンダ１２内に配置されたスクリューの回転により一段目の押出機１１ａで圧搾、脱水処理された廃棄物を更に脱水する脱水域１４と、この脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域１５と、溶融された廃棄物を二段目の押出機１１ｂの先端で粒状に裁断するホットカッター１６とが、二段目の押出機１１ｂに順次配備されている（図６参照）。
前記粒状として成形された再生材を乾燥する乾燥機１７が前記押出機１１の下流に配置されている。
前記脱水機は、前記一段目の押出機１１ａにおけるシリンダ１２を構成する複数個の脱水ブロックからなり、これら脱水ブロックは順次軸方向に連結され、前記シリンダ１２としてあり、各脱水ブロックには、半径方向で放射状に貫通する複数本の排水路１８が形成してある。
前記第一段目の押出機１１ａの下流端と第二段目の押出機１１ｂの上流端とは、平面で相互直角に連結され、この連結部の近傍において、前記第一段目の押出機１１ａに減容域が形成されている。その他、実施の形態１と同一の符号は、同一の構成を示す。
【００１６】
この形態に係わる装置の作用を、請求項２、３、４記載の方法発明の代表的な実施の形態として説明する。
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を一段目の押出機１１ａのホッパー１０からシリンダ１２内に供給し、このシリンダ１２内に配置されたスクリューの回転により前記廃棄物を圧搾、脱水し、その水分を排水路１８より外部に排出して、前記廃棄物の脱水処理を行う、次いで二段目の押出機１１ｂの加熱域１５に脱水された廃棄物を前記スクリュー１３の回転で移送する。この加熱域１５において前記圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する。この後、二段目の押出機１１ｂの先端より順次押し出しホットカッター１６により粒状に裁断して再生材ペレットを得る。
再生材ペレットを乾燥機１７で乾燥し、充填袋（図示せず）に収納する。
その他、実施の形態1と同一の符号は同一の作用をなす。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１の再生材製造装置の概略正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】脱水域の一部省略縦断面図である。
【図４】脱水域の一部拡大縦断面図である
【図５】実施の形態２の再生材製造装置の概略正面図である。
【図６】実施の形態３の再生材製造装置の概略平面図である。
【図７】加熱溶融部分の一部省略拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１１    押出機
１２    シリンダ
１３    スクリュー
１４    脱水域
１５    加熱域
１６    ホットカッター
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を単一の押出機のホッパーからシリンダ内に供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記押出機の脱水域で前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行い、次いで前記押出機の加熱域に脱水された廃棄物を前記スクリューで加熱域へ移送し、この加熱域において前記圧搾し脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、前記押出機の先端から押し出し、順次切断してペレットとすることを特徴とする再生材の製造方法。
【請求項２】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するに際して、タンデム型の２段式押出機を用い、２段式押出機における一段用の押出機に設けたホッパーからシリンダ内に前記廃棄物を供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により圧搾、脱水処理し、一段目の押出機により圧搾、脱水処理された廃棄物を二段目の押出機の加熱域に前記二段目の押出機のスクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾し脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、二段目の押出機の先端から順次押し出し、順次切断してペレットとすることを特徴とする再生材の製造方法。
【請求項３】
前記脱水工程は、前記シリンダの半径方向で放射状に前記シリンダを貫通する複数本の排水路を通して前期シリンダの外部へ排出することを特徴とする請求項１又は２記載の再生材の製造方法。
【請求項４】
前記少なくとも前記脱水域から加熱域への移送中に廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気することを特徴とする請求項１、２又は３記載の再生材の製造方法。
【請求項５】
前記加熱域において、前記廃棄物を減容し、加熱溶融すると共に、この減容時に廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の再生材の製造方法。
【請求項６】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を受け取るホッパーを有する単一の押出機が配備され、前記ホッパーから下流の先端にわたり、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行う脱水域と、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域と、この減容、加熱溶融された廃棄物を前記押出機の先端で粒状に裁断するホットカッターとが前記押出機に順次配備されていることを特徴とする再生材の製造装置。
【請求項７】
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するタンデム型の二段式押出機が設けてあり、この二段式押出機における一段目の押出機に前記廃棄物を受け取るホッパーが設けられ、一段目の押出機は脱水機とし構成され、二段目の押出機におけるシリンダ内に配置されたスクリューの回転により、前記一段目の押出機により圧搾、脱水された廃棄物を更に脱水する脱水域と、この圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域と、溶融された廃棄物を二段目の押出機の先端で粒状に裁断するホットカッターとが二段目の押出機に順次配備されていることを特徴とする再生材の製造装置。
【請求項８】
前記加熱域は、減容部分と、加熱溶融部分とからなり、この、減容部分は、前記脱水域寄りに位置するヒータのみを前記シリンダに巻き付けてなり、この加熱溶融部分は、この減容部分と前記ホットカッターとの間に位置し、前記シリンダに巻き付けたヒータと、このヒータの温調を行う冷却装置とを備えることを特徴とする請求項６又は７記載の再生材の製造装置。
【請求項９】
前記加熱域における前記減容部分と前記加熱溶融部分との間に、前記廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気する脱気口が設けられていることを特徴とする請求項８記載の再生材の製造装置。
【請求項１０】
前記加熱域における前記加熱溶融部分の中央に、前記廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ外に脱気する第２の脱気口が設けられていることを特徴とする請求項８記載の再生材の製造装置。
【請求項１１】
前記脱水域は、前記シリンダの半径方向で放射状に前記シリンダを貫通する複数本の排水路を形成してなることを特徴とする請求項６、７、８、９又は１０記載の再生材の製造装置。
【請求項１２】
前記排水路は、前記スクリューのフライトと共同して廃棄物を移送すべく、前記シリンダ内周面に沿い間隔をおいて形成された送り溝の間の位置で、シリンダの内周面から外周面にかけて半径方向で放射状に形成されていることを特徴とする請求項１１記載の再生材の製造装置。
【請求項１３】
前記脱水域は、前記シリンダの周壁に多数形成された排水路からなり、このシリンダの外周面はカバーで被覆され、カバーとシリンダの外周面間に形成された間隙に流路が形成され、この流路を通して脱水した流体が押出機の外側に設けた貯留タンクに収集されることを特徴とする請求項６、７、８、９、１０、１１又は１２記載の再生材の製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を原料とする再生材の製造方法と
その装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、環境保護意識の高まりとともに、従来よりリサイクルされている金属材料の他に、石油化学製品のリサイクル、再生利用等の動きが強まってきている。日本国内だけを考慮しても、「廃棄物の処理および清掃に関する法律」（昭和４５年法律第１３７号。通称、「廃棄物処理法」）、「再生資源の利用の促進に関する法律」（平成３年法律第４８号。通称、「リサイクル法」）、「容器包装に係る分別収集および再商品化の促進等に関する法律」（平成７年法律第１１２号。通称、「容器包装リサイクル法」）、「特定家庭用機器再商品化法」（平成１０年法律第９７号。通称、「家電リサイクル法」）等が施行されており、これら法規制の整備に伴って、大型家電製品、自動車等の一部の製品群の中では、熱可塑性プラスチックのリサイクルが加速されつつある。【０００３】  再生材の利用範囲を拡大するために、最近は廃棄プラスチックを破砕時、又は破砕後に洗浄し、付着している泥などを洗浄した後、遠心脱水機に掛け、付着した水分を除去後、乾燥機で乾燥し、ペレットとして保管し、再生材として使用している。
【特許文献１】特開２００２−９６３２９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、再生装置全体として占める床面積は大きなものとなり、殊に遠心脱水装置とペレタイザーが別個に設けられており、設備費が高額となっており、再生材のコストを押し上げる要因ともなっている。
この発明は、押出機の改良により、再生装置全体として占める床面積は小さくし、脱水機能とペレタイザーの機能を共通の押出機に付与し、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化することを目的とする。
この発明は、押出機の改良により、廃棄物を有効に脱水し、連結して廃棄物のペレット化を行えるようにし、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  前記課題を解決するために、特定発明は破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を単一の押出機のホッパーからシリンダ内に供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記押出機の脱水域で前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行い、次いで前記押出機の加熱域に脱水された廃棄物を前記スクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾し脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、前記押出機の先端から押し出し、順次切断してペレットとすることを特徴とする再生材の製造方法としてある。【０００６】  前記課題を解決するために、関連発明は破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を受け取るホッパーを有する単一の押出機が配備され、前記ホッパーから下流の先端にわたり、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行う脱水域と、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域と、この減容、加熱溶融された廃棄物を前記押出機の先端で粒状に裁断するホットカッターとが前記押出機に順次配備されていることを特徴とする再生材の製造装置としてある。
【発明の効果】
【０００７】  請求項１、３、４、５記載の方法発明においては、破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を単一の押出機のホッパーからシリンダ内に供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により前記押出機の脱水域で前記廃棄物の圧搾、脱水処理を行い、次いで前記押出機の加熱域に脱水された廃棄物を前記スクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、前記押出機の先端から順次押し出しペレット化した再生材を製造することにより、廃棄物の洗浄後に用いられる従来の遠心脱水装置とペレタイザーを別個に設ける必要がなくなり、再生装置全体として占める床面積を小さくでき、設備費が低額となり、再生材のコストを押し下げることができる。
即ち、押出機の改良により、再生装置全体として占める床面積を小さくし、脱水機能とペレタイザーの機能を共通の押出機に付与でき、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化できる。
請求項６、８乃至１３記載の装置発明は、請求項１記載の方法発明を実施でき、その効果を奏することができる。【０００８】  請求項２、３、４、５記載の方法発明においては、破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するに際して、タンデム型の２段式押出機を用い、２段式押出機における一段用の押出機に設けたホッパーからシリンダ内に前記廃棄物を供給し、このシリンダ内に配置されたスクリューの回転により圧搾、脱水処理し、一段目の押出機により脱水処理された廃棄物を二段目の押出機の加熱域に前記二段目の押出機のスクリューで移送し、この加熱域において前記圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融した後、二段目の押出機の先端から順次押し出し、順次切断してペレットとすることにより、廃棄物を有効に脱水でき、連続して廃棄物をペレット化でき、設備費のコストを下げ、再生材のコストを低コスト化できる。
請求項７記載の装置発明は、請求項２記載の方法発明を実施でき、その効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  実施の形態１
この形態は、請求項６、８乃至１３記載の装置発明の代表的な実施の形態である。
図１、図２において、Ａは再生材の製造装置全体を示し、破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を受け取るホッパー１０を有する単一の押出機１１が配備されている。前記押出機１１には前記ホッパー１０から下流の先端にわたり、このシリンダ１２内に配置されたスクリュー１３の回転により前記廃棄物の圧搾脱水処理を行う脱水域１４と、圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域１５と、減容され加熱溶融された廃棄物を押出機１１の先端で粒状に裁断するホットカッター１６とがこの押出機１１には順次配備されている。前記脱水域１４の長さは、前記シリンダ１２の全長の約３分の１の長さとしてあることが脱水上、好ましい。
前記粒状として成形された再生材を乾燥する乾燥機１７が前記押出機１１の下流に配置されている。この乾燥機１７は例えば遠心脱水機としてある。
前記ホットカッター１６は、押出機１１に対して着脱可能にキャスター付きの架台に搭載され、高さ調整可能としてある。
前記加熱域１５は、前記脱水域１４寄りに位置するヒータ２３のみを前記シリンダ１２に巻き付けてなる減容部分１５ａと、この減容部分１５ａと前記ホットカッター１６との間に位置し、前記シリンダ１２に巻き付けたヒータ２３と、このヒータ２３の温調を行う冷却装置２４とを備える加熱溶融部分１５ｂとからなる。
前記脱水域１４から加熱域１５にわたる領域に、前記スクリュー１３による移送中の廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ１２外に脱気する脱気口３０が前記シリンダ１２に設けられている。詳述すれば、前記減容部分１５ａと加熱溶融部分１５ｂとの間に、前記脱気口３０が設けられている。【００１０】  破砕機（図示せず）と、洗浄装置（図示せず）と、沈殿物排出スクリュー（図示せず）と、水切りスクリューフィーダー（図示せず）とがこの順で上流から下流にわたり配列してあり、この水切りスクリューフィーダーから水切りされた前記廃棄物を受け入れるホッパー１０を有する前記押出機１１が配備されていることもある。【００１１】  前記脱水域１４は、前記シリンダ１２に放射状に貫通する複数本の排水路１８を形成してなる。前記排水路１８は、スクリュー１３のフライトと共同して廃棄物を移送すべく、前記シリンダ１２内周面に沿い間隔をおいて形成された送り溝２０の間の位置で、シリンダ１２の内周面から外周面にかけて放射状に形成されている（図３参照）。【００１２】前記脱水域１４は、前記シリンダ１２の周壁に多数形成された前記排水路１８からなり、このシリンダ１２の外周面はカバー２１で被覆され、このカバー２１とシリンダ１２の外周面間に形成された間隙に流路２２が形成され、この流路２２を通して脱水した流体が押出機１１の外側に設けた貯留タンク（図示せず）に収集される（図４参照）。
この加熱溶融部分１５ｂのヒータ２３を取り付けた前記シリンダ１２の外周面はカバー２５で被覆され、このカバー２５と前記シリンダ１２との間の空間２６は、前記冷却装置２４の二次側に連通し、この空間に温調用の冷風が吹込み可能としてある（図７参照）。【００１３】  この形態に係わる装置の作用を、請求項１、３、４、５記載の方法発明の代表的な実施の形態として説明する。
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を前記押出機１１のホッパー１０からシリンダ１２内に供給し、このシリンダ１２内に配置されたスクリュー１３の回転により前記押出機１１の脱水域１４で前記廃棄物を圧搾し、脱水された水分を排水路１８より外部に排出する。このように圧搾、脱水処理された前記廃棄物を、次いで前記押出機１１の加熱域１５に前記スクリュー１３で移送し、この加熱域１５において、前記廃棄物を減容し加熱溶融する。この減容時に廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記脱気口３０から前記シリンダ１２外に脱気する。この後、前記押出機１１の先端より順次押し出しホットカッター１６により粒状に裁断して再生材ペレットを得る。
再生材ペレットを乾燥機１７で乾燥し、充填袋（図示せず）に収納する。
破砕又は破砕洗浄した廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を比重別に分離した後、前記押出機１１のホッパー１０に供給することもある。【００１４】  実施の形態２
実施の形態１と異なる構成は、前記加熱域１５における前記加熱溶融部分１５ｂの中央に、前記廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記シリンダ１２外に脱気する第２の脱気口３１が設けられている（図５参照）。その他、実施の形態１と同一の符号は同一の構成を示す。
この形態の作用のうち、実施の形態と異なる内容は、前記廃棄物の加熱溶融時に前記加熱溶融部分１５ｂの中央においても前記廃棄物から発生する水蒸気分、ガスを前記第２の脱気口３１から前記シリンダ１２外に脱気することである。
その他、実施の形態１と同一の符号のものは同一の作用をなす。【００１５】  実施の形態３
この形態は、請求項７記載の装置発明の代表的な実施の形態である。
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を造粒するタンデム型の二段式押出機１１が設けてある。この押出機１１における一段目の押出機１１ａに廃棄物を受け取るホッパー１０が設けられ、一段目の押出機１１ａは脱水機として構成されている。このシリンダ１２内に配置されたスクリューの回転により一段目の押出機１１ａで圧搾、脱水処理された廃棄物を更に脱水する脱水域１４と、この脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する加熱域１５と、溶融された廃棄物を二段目の押出機１１ｂの先端で粒状に裁断するホットカッター１６とが、二段目の押出機１１ｂに順次配備されている（図６参照）。
前記粒状として成形された再生材を乾燥する乾燥機１７が前記押出機１１の下流に配置されている。前記脱水機は、前記一段目の押出機１１ａにおけるシリンダ１２を構成する複数個の脱水ブロックからなり、これら脱水ブロックは順次軸方向に連結され、前記シリンダ１２としてあり、各脱水ブロックには、放射状に貫通する複数本の排水路１８が形成してある。
前記第一段目の押出機１１ａの下流端と第二段目の押出機１１ｂの上流端とは、平面で相互直角に連結され、この連結部の近傍において、前記第一段目の押出機１１ａに減容域が形成されている。その他、実施の形態１と同一の符号は、同一の構成を示す。【００１６】  この形態に係わる装置の作用を、請求項２、３、４記載の方法発明の代表的な実施の形態として説明する。
破砕若しくは破砕洗浄された水を含む廃棄プラスチックを主成分とする廃棄物を一段目の押出機１１ａのホッパー１０からシリンダ１２内に供給し、このシリンダ１２内に配置されたスクリューの回転により前記廃棄物を圧搾、脱水し、その水分を排水路１８より外部に排出して、前記廃棄物の脱水処理を行う、次いで二段目の押出機１１ｂの加熱域１５に脱水された廃棄物を前記スクリュー１３の回転で移送する。この加熱域１５において前記圧搾、脱水された廃棄物を減容し加熱溶融する。この後、二段目の押出機１１ｂの先端より順次押し出しホットカッター１６により粒状に裁断して再生材ペレットを得る。
再生材ペレットを乾燥機１７で乾燥し、充填袋（図示せず）に収納する。
その他、実施の形態１と同一の符号は同一の作用をなす。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１の再生材製造装置の概略正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】脱水域の一部省略縦断面図である。
【図４】脱水域の一部拡大縦断面図である
【図５】実施の形態２の再生材製造装置の概略正面図である。
【図６】実施の形態３の再生材製造装置の概略平面図である。
【図７】加熱溶融部分の一部省略拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００１８】１１  押出機
１２  シリンダ
１３  スクリュー
１４  脱水域
１５  加熱域
１６  ホットカッター