(57)【要約】【課題】迅速で簡便な廃棄樹脂加工物の処理方法を提供し、同時に処理時間や必要とする熱エネルギーが少なく、しかも小型で安価な処理装置を提供する。【解決手段】被処理樹脂加工物を圧縮減容して塊状物とした後、塊状物表面を加熱して表面から深さ３〜１０ｍｍの部分のみ溶融させて固化する。処理装置は、処理物投入兼上下圧縮室と、前後圧縮兼加熱室、及び冷却室を連続して配置し、前記処理物投入兼上下圧縮室では投入口扉を閉じて被処理物を圧縮した後、上下加圧板で被処理物を上下に圧縮する。次いで前後圧縮兼加熱室で被処理物を前後に圧縮を繰り返すとともに、圧縮塊の表面を溶融させる。最後の冷却室で被処理圧縮塊の表面を冷却固化させる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理樹脂加工物を圧縮減容して塊状物とした後、該塊状物を加熱して表面のみを溶融して固化することを特徴とする樹脂加工物の処理方法。
【請求項２】
被処理樹脂加工物を左右、上下及び前後の６方向からの順次圧縮することを特徴とする請求項１に記載の樹脂加工物の処理方法。
【請求項３】
被処理樹脂加工物の圧縮を複数回繰り返すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂加工物の処理方法。
【請求項４】
加熱溶融温度が１３０℃〜２５０℃であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の樹脂加工物の処理方法。
【請求項５】
前記塊状物の表面深さ３〜１０ｍｍを溶融することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の樹脂加工物の処理方法。
【請求項６】
処理物投入兼上下圧縮室と、前後圧縮兼加熱室、及び冷却室を連続して配置し、前記処理物投入兼上下圧縮室の前面には開閉式の扉を有し、天板は上下可動の上下加圧板を構成し、かつ一方の側面にはヒーターを内蔵した圧縮用の押入板を備えており、前記前後圧縮兼加熱室の上下及び前後の４面の壁には加熱用ヒーターが埋設されており、かつ前後圧縮兼加熱室の先端にはヒーターを内蔵した上下可動式の開閉式ストッパーを有しており、さらに前記冷却室の上下及び前後の４面の壁には冷却用の水冷ジャケットが組み込まれており、被処理樹脂加工物を加熱しながら圧縮減容した後、表面のみを溶融させて冷却固化するように連続して構成してなることを特徴とする樹脂加工物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装材等の使用済みの樹脂加工物を再利用するに当たり、圧縮して容積を減少させる前処理方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、廃棄物問題や資源の有効利用と言った面から、使用済みの樹脂加工物を回収して再利用することが強く要望されている。
ポリプロピレン、ポリエチレン、スチロール等の樹脂からなる使用済み梱包材料をはじめとする樹脂加工物は、細かく破砕されて洗浄、乾燥等の必要な処理を行った後、減容器に入れて溶融させ、所定形状に押し出してペレット化し、このペレットを用いて再び成型して再利用されている。使用済みの樹脂加工物を回収して再処理工場へ搬送する場合、その取り扱いが容易であることが望まれる。
これら樹脂加工物は例えば食品包装用のトレイ状であったりカップ状であったり、又は箱状であったり、あるいは異形のクッション材であったりで、さまざまな立体的形状を有するため、非常に嵩高く収集した場合嵩張り、回収場所のスペースの問題や、更に再処理工場に送る場合に運搬コストが高くなってしまうという問題があった。運搬コストを下げ再利用を効果的に行うためにも、回収した場所で樹脂加工物を圧縮して容積を減らした後に運搬する必要があり、回収場所で簡単に容積を減少させるための減容機が要望されている。
【０００３】
従来、一般的に廃棄樹脂加工物の減容機としては、例えば加熱空気等を循環させた容器内に樹脂を入れ、加熱溶融して減容する装置や、押出機のように容器の壁を加熱しておいて、伝導熱により溶融させて押し出す装置等が公知である。
しかし、これらの装置は一般に大型で、充分な加熱温度を得るために長時間の予熱や昇温等の準備加熱が必要となる。これらの技術の欠点を解消するために樹脂を加熱し圧縮するための加熱・圧縮室を有し、該加熱・圧縮室には、高周波印加手段、水の供給手段、及び加熱された樹脂を圧縮するための圧縮手段を備えた、間欠的な操作が可能で、エネルギー効率が良く、小型で低価格の樹脂の減容機が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、より小型で簡単な減容装置として、開閉扉を有する処理室に樹脂を入れて上方から圧縮した後、電磁加熱手段で加熱して溶融させ、減容した樹脂に冷風を当てて凝固冷却させる装置も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−９１６５１号公報
【特許文献２】
特開平１０−１１３９２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の減容装置では被処理対象樹脂を全量溶融させるので多く熱エネルギーを必要とし、処理時間も長時間必要とする欠点かあった。また、樹脂全体が溶融するので品質が変化し、再利用した場合に脆くなったり断熱性が劣化するなどの欠点があった。
本発明は上記課題を鋭意検討した結果なされたものであって、処理時間が短く必要とする熱エネルギーも少なく、しかも小型で安価な処理装置を提供し、それを利用して迅速簡便な樹脂加工物の処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の樹脂加工物の処理方法は、被処理樹脂加工物を圧縮減容して塊状物とした後、該塊状物を加熱してその表面のみを溶融させて固化する樹脂加工物の処理方法を採用した。
この方法によれば、圧縮塊状物の表面のみを加熱溶融させるので処理時間が短く、溶融のために要するエネルギーも少なくて良いので、一段と省エネルギー型の処理方法とすることができる。
【０００８】
本発明の樹脂加工物の処理方法では、被処理樹脂加工物を左右、上下及び前後の６方向からの順次圧縮する処理方法を採用することができる。
このような処理方法を採用すれば、短時間で効率よく被処理樹脂加工物を減容することができる。
また、本発明の樹脂加工物の処理方法では、被処理樹脂加工物の圧縮を複数回繰り返すことが効果的である。
圧縮を複数回繰り返すことにより同じ大きさの塊状物を得ることが可能となり、後に続く運搬、破砕等の処理をやり易くすることができる。
【０００９】
さらに、本発明の樹脂加工物の処理方法では、被処理樹脂加工物の加熱溶融温度を１３０℃〜２５０℃とすることが好ましい。そして減容塊状物の表面深さ３〜１０ｍｍを溶融すれば良い。
なるべく低温でしかも被処理樹脂の融点以上の温度で加熱して、減容塊状物の表面部分のみを溶融させて固化させることにより、後工程への運搬が容易になり、しかも臭いの発生もなく、溶融に必要なエネルギーは少なくて済み、一段と省エネルギー型の処理方法とすることができる。
【００１０】
本発明の樹脂加工物の処理装置は、処理物投入兼上下圧縮室と、前後圧縮兼加熱室、及び冷却室を連続して配置し、前記処理物投入兼上下圧縮室の前面には開閉式の扉を有し、天板は上下可動の上下加圧板を構成し、かつ一方の側面にはヒーターを内蔵した圧縮用の押入板を備えており、前記前後圧縮兼加熱室の上下及び前後の４面の壁には加熱用ヒーターが埋設されており、かつ前後圧縮兼加熱室の先端にはヒーターを内蔵した上下可動式の開閉式ストッパーを有しており、さらに前記冷却室の上下及び前後の４面の壁には冷却用の水冷ジャケットが組み込まれており、被処理樹脂加工物を加熱しながら圧縮減容した後、表面のみを溶融させて冷却固化するように連続して構成してなる樹脂加工物の処理装置とした。
このように処理装置を構成することにより、被処理樹脂加工物を迅速に効率的に圧縮し、同時に得られた圧縮塊の表面のみを短時間に溶融することができるので、簡単で効率がよく、省エネルギー型の樹脂加工物の処理装置とすることができる。
以下、図面を使用して本発明を具体的に詳細説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の樹脂加工物の処理装置の構成から説明する。
図１は、本発明の樹脂加工物の処理装置の構成を説明する図である。
本発明の樹脂加工物の処理装置１は、図１で左側から右側へ順に投入・上下左右圧縮室２、前後圧縮・加熱室３、冷却室４が連続して配置されている。投入・上下左右圧縮室２は、被処理樹脂加工物を投入するための紙面前方に開く投入口扉５を備え、投入口扉５を閉じると投入した樹脂加工物を側面方向から圧縮できるようになっている。
天板は上下方向に可動な上下加圧板８からなっており、加圧シリンダー１２，１３によって被処理樹脂加工物を上から圧縮して減容させるようになっている。
投入・上下左右圧縮室２の一端には押入加圧シリンダー１１によって可動する押入板６があり、他端は前後圧縮・加熱室３に接続している。押入板６により被処理樹脂加工物を紙面横方向から押して前後圧縮・加熱室３に押し込み、圧縮して減容させるようになっている。被処理樹脂加工物は前後圧縮・加熱室３が満杯になるまで順次圧縮を繰り返す。
前後圧縮・加熱室３の先端には上下シリンダー１４によって上下可動する開閉式ストッパー９があり、開閉式ストッパー９を降下させて被処理樹脂加工物を受け止め、先の押入板６とともに被処理樹脂加工物を前後に圧縮する働きをする。
【００１２】
押入板６及び開閉式ストッパー９の内部にはそれぞれヒーター７が埋設されている。また、前後圧縮・加熱室３の底板、天井及び左右の側壁にもヒーター７が埋設されている。したがって、前後圧縮・加熱室３内では、被処理樹脂加工物は前後から圧縮されると同時に前後、左右、上下の６面から加熱されることになる。ヒーター７による加熱温度は１３０℃〜２５０℃の範囲で、処理する樹脂の融点より高い温度に設定する。この温度で約５分間程度加熱し、圧縮された被処理樹脂加工物塊の表面のみを溶融させる。溶融させる深さは、被処理樹脂加工物塊の表面から３〜６ｍｍ、厚くても１０ｍｍまでで良い。塊の表面のみ溶融固化させておけば以後の運搬等に際して何ら支障はなく、品質の変化も起こらない。
【００１３】
このようにして圧縮され、表面のみ溶融された被処理樹脂加工物塊は、開閉式ストッパー９を引き上げて押入板６により冷却室４へ押し込まれる。冷却室４は上下左右に水冷ジャケット１０が巡らしてあり、溶融した被処理樹脂加工物塊表面を冷却凝固させる。凝固した被処理樹脂加工物塊は、さらに押入板６により装置外に排出される。
【００１４】
図２は、図１に示す本発明の樹脂加工物処理装置の投入・上下左右圧縮室２部分の線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。図に示すように投入・上下左右圧縮室２の一方の側壁は開閉式の投入口扉５になっており、開閉シリンダー１５によって外側に開く構造になっている。開いた状態で処理すべき樹脂加工物を投入し、投入口扉５を５’のように閉じると、被処理樹脂加工物は紙面左右方向に圧縮される。その後上下加圧板８を８’の位置まで押し下げることにより、被処理樹脂加工物は紙面上下方向に圧縮されて減容する。
【００１５】
図３は、図１に示す本発明の樹脂加工物処理装置の前後圧縮・加熱室３部分の線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図である。前後圧縮・加熱室３の底板３１、側壁３２，３３及び天版３４の４面には加熱用のヒーター７が組み込まれている。
さらに、図４は、図１に示す本発明の樹脂加工物処理装置の冷却室４の部分の線Ｃ−Ｃ’に沿った断面図である。冷却室４の底板４１、側壁４２，４３及び天版４４の４面には水冷ジャケット１０が埋設されており、前後圧縮・加熱室３で加熱溶融した樹脂加工物塊の表面を冷却凝固させる。
【００１６】
次に、上記のように構成された樹脂加工物処理装置を使用して、被処理樹脂加工物を圧縮減容して樹脂加工物塊を得る方法について説明する。
図５に本発明の樹脂加工物処理方法における被処理樹脂加工物の圧縮手順を示す。本発明の樹脂加工物処理方法では、先ず投入・上下左右圧縮室２の投入口扉５を開いて処理すべき樹脂加工物２０を投入する。投入口がほぼ一杯になったら投入口扉５を閉じる。すると樹脂加工物２０は紙面左右方向に圧縮される。次いで、投入・上下左右圧縮室２の天井にある上下加圧板８を押し下げて、樹脂加工物２０を樹脂加工物２１のように上下に圧縮する。
【００１７】
次いで、上下に圧縮された樹脂加工物２１は、押入板６を用いて前後圧縮・加熱室３へ送り込み、開閉式ストッパー９に押し当てて被樹脂加工物２１を樹脂加工物塊２２のように前後に圧縮する。このようにして体積を大幅に減少させた樹脂加工物塊２２は、前後圧縮・加熱室３の奥の部分を占有する。このような圧縮操作を複数回繰り返して、樹脂加工物塊２２が前後圧縮・加熱室３を充満させるまで繰り返し続ける。その結果、ほぼ前後圧縮・加熱室３の容積に近い体積の樹脂加工物塊が得られる。この樹脂加工物塊の嵩比重は１．２程度で、圧縮減容処理前の有り姿の嵩比重０．４に比べて大幅に増え、充分減容されていることを示している。
【００１８】
被樹脂加工物２１は前後圧縮・加熱室３で圧縮されると同時に加熱され表面が溶融する。加熱温度は処理する樹脂の種類によって異なるが、概ね１３０℃〜２５０℃程度であり、処理する樹脂の融点の上３０℃〜５０℃程度とする。加熱時間はおよそ５分前後で良い。この間に被樹脂加工物塊の表面の３〜６ｍｍ，多くても１０ｍｍの厚さが溶融する。表面からこの程度の厚さが溶融凝固していれば溶融に伴う臭いもなく、以後の運搬等に支障はなく、取り扱いが容易となる。
【００１９】
このような処理方法によれば、圧縮塊の表面のみを溶融するので、従来の溶解処理に比較して処理時間が、短く省エネルギーも可能である。また、表面のみを溶解し、内部は溶解しないので品質が変わらず、再利用する場合にも元の特性を発揮させることができる。さらに圧縮塊は同一形状となるので、取り扱いや運搬が容易な塊となる。
【００２０】
【実施例】
次に、実施例を上げて本発明を説明する。
（実施例１）
ポリプロピレンの使用済み梱包材料（有り姿での嵩比重：０．４）を大きさ、形状に関係なくそのままの状態で図１に示す樹脂加工物処理装置の投入口より約４０ｋｇ投入した。投入後投入口扉を閉じ、上下加圧板を押し下げて圧縮した。その後加熱しながら、圧縮塊を前後圧縮・加熱室に送り込み、前後に圧縮した。この操作を３回繰り返し、重量７５ｋｇで、長さ７００ｍｍ（縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ）の減容樹脂加工物塊を得た。
前後圧縮・加熱室が満杯になった後、塊の前後、左右、上下６面を１８０℃で５分間保持し、表面から平均６ｍｍが溶融した減容樹脂加工物塊を得た。
この減容樹脂加工物塊の嵩比重は１．２であった。減容樹脂加工物塊は重量を感じさせる一体化した塊で臭いもなく、運搬は容易であった。
【００２１】
（実施例２）
発泡スチロールの使用済みクッション材約２５ｋｇを、図１に示す樹脂加工物処理装置の投入口より挿入した。実施例１と同様の手順で圧縮減容した。圧縮操作を４回繰り返し、重量４０ｋｇで大きさが３００ｍｍ×３００ｍｍ×６００ｍｍ減容脂加工物塊を得た。
前後圧縮・加熱室が満杯になった後、塊の前後、左右、上下６面を２３０℃で６分間保持し、表面から平均５ｍｍの深さまで溶融した減容樹脂加工物塊を得た。
このた減容樹脂加工物塊の嵩比重は、圧縮減容処理前は０．１程度であったものが０．７５となっていた。減容樹脂加工物塊は重量を感じさせる一体化した塊で臭いもなく、運搬は容易であった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の樹脂加工物の処理方法によれば、圧縮塊の表面のみを溶解凝固させるので溶解エネルギーが節減出来、処理時間も短く省エネルギーが達成出来る。
また、全体を溶解しないので変質を起こさせることなく、再利用しても品質の優れたものにすることが可能となる。さらに、同一形状のものが得られるので取り扱いや運搬が容易となる利点がある。
さらに、本発明の樹脂加工物の処理装置は、構造が簡単で小型にでき、移動式にできるので被処理物の発生場所に隣接して付設し、連続的に経済的に廃棄樹脂加工物の処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂加工物の処理装置の構成を説明する図である。
【図２】図１に示す線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。
【図３】図１に示す線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図である。
【図４】図１に示す線Ｃ−Ｃ’に沿った断面図である。
【図５】本発明の樹脂加工方法の圧縮手順を示す図である。
【符号の説明】
１・・・・・樹脂加工物の処理装置、２・・・・・投入・上下左右圧縮室、３・・・・・前後圧縮・加熱室、４・・・・・冷却室、５・・・・・投入口扉、６・・・・押入板、７・・・・ヒーター、８・・・・・上下加圧板、９・・・・・開閉式ストッパー、１０・・・・・水冷ジャケット、１１・・・・・押入加圧シリンダー、１２，１３・・・・・加圧シリンダー、１４・・・・・上下シリンダー、１５・・・・・開閉シリンダー
【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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