(57)【要約】【課題】  使用済のボトル等のプラスチック製品を生徒の目の前で繊維化させる簡単な装置を提供する。【解決手段】  プラスチック製品の小片物を投入するホッパ１８と、内部に電熱プレート２８が埋設されるとともに外周に放出口が設けられた回転体１９とを設ける。ホッパ１８から回転体１９内に導入された小片物を遠心力で外側方に飛散させながら電熱プレート２８により溶融させて放出口から繊維状に放出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック製品の小片物を投入するホッパと、
内部に加熱手段が設けられるとともに外周に放出口が設けられ、上記ホッパから導入された小片物を遠心力で外側方に飛散させながら上記加熱手段により溶融させて上記放出口から繊維状に放出する回転体とを備えたことを特徴とするプラスチック製品の教材用繊維化実験装置。
【請求項２】
請求項１記載のプラスチック製品の教材用繊維化実験装置において、
加熱手段の加熱温度を調節する温度調節手段を備えたことを特徴とするプラスチック製品の教材用繊維化実験装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプラスチック製品の教材用繊維化実験装置において、
回転体の回転速度を調節する速度調節手段を備えたことを特徴とするプラスチック製品の教材用繊維化実験装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラスチック製品の教材用繊維化実験装置において、
回転体内には、ホッパから導入された小片物を外側方に案内する円錐形状のガイドプレートが頂部を回転体の回転軸線に合致させて回転一体に設けられていることを特徴とするプラスチック製品の教材用繊維化実験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小学校等においてプラスチック製品のリサイクルを勉強する際に、教材として用いる繊維化実験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、プラスチック製品のリサイクルが義務付けられている。例えば、使用済のＰＥＴボトルを回収してペレット化し、これを押出機で溶融して口金から押し出して紡糸することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２３５２３８号公報（段落番号０００２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、小学校等において社会勉強の一環として、日常生活から排出するプラスチック製のボトル等の容器をどのようにしてリサイクルしているかを生徒に認識させることが社会生活を営む上で必要と考えられる。
【０００４】
しかし、実際の装置を学校に備えることは非現実的であり、また、実際の装置は構造が複雑で工程も多岐に亘っているため、工場見学をしたとしても、なぜＰＥＴボトル等が繊維状になるのか肝心のところが判り難い。
【０００５】
この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、使用済のボトル等のプラスチック製品を生徒の目の前で繊維化させる簡単な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、この発明は、プラスチック製品を予めフレーク状等の小片物としておき、これに遠心力と熱源とを作用させるようにしたことを特徴とし、具体的には、次のような解決手段を講じた。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、プラスチック製品の小片物を投入するホッパと、内部に加熱手段が設けられるとともに外周に放出口が設けられ、上記ホッパから導入された小片物を遠心力で外側方に飛散させながら上記加熱手段により溶融させて上記放出口から繊維状に放出する回転体とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、加熱手段の加熱温度を調節する温度調節手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、回転体の回転速度を調節する速度調節手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、回転体内には、ホッパから導入された小片物を外側方に案内する円錐形状のガイドプレートが頂部を回転体の回転軸線に合致させて回転一体に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、生徒がプラスチック製品の小片物をホッパに投入すると、上記小片物が回転体内で溶融して放出口から繊維状になって出てくるのを生徒は目の前で確認して理解することができる。しかも、回転体に加熱手段と放出口とを設けるだけの簡単な装置でこのことを実現することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、小片物に加える温度を調節することで適正な処理温度を学ぶことができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、小片物の溶融粘度に応じて繊維化に最適な遠心力（放出速度）を設定することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、ホッパから回転体内に導入された小片物をガイドプレートで外側方に案内して中央部に固着滞留しないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１はこの発明の実施の形態に係るプラスチック製品の教材用繊維化実験装置Ａを示し、この繊維化実験装置Ａは教室の机の上に載せて実験できる程度の大きさ及び重量である。同図中、１はハウジングであり、このハウジング１のベース２上方には架台３が複数本のロッド４で支持されて水平に配置されている。上記架台３には、駆動モータ５が出力軸６を架台３下方に延出させて据え付けられ、その側方には、上下方向に延びる回転軸７が架台３側の軸受８とベース２側の軸受９とで回転自在に支持されて配置されている。上記駆動モータ５の出力軸６には駆動プーリ１０が固定され、一方、上記回転軸７の下端寄りには従動プーリ１１が固定され、各々のプーリ１０，１１にはベルト１２が巻き掛けられていて、上記駆動モータ５の回転トルクをプーリ１０，１１及びベルト１２を介して回転軸７に伝達し、回転軸７を軸心回りに回転させるようになっている。また、上記駆動モータ５は、速度調節手段としての速度調節回路１３に接続され、この速度調節回路１３により駆動モータ５の回転トルクを制御し、上記回転軸７つまり後述する回転体１９の回転速度を小片物の溶融粘度に応じて調節するようになっている。
【００１７】
上記ハウジング１の上面には、上方が開口した略お椀状の収容ケース１４が複数本のボルト１５及びスペーサ１６によって取り付けられ、この収容ケース１４の上方開口部は透明の蓋１７で覆われ、この蓋１７裏面の中央には、プラスチック製品の小片物（図示せず）を投入するホッパ１８が一体に垂設されている。上記小片物としては、例えば、使用済のＰＥＴボトル等を８ｍｍ角のフレーク状にしたものやチップ状にしたものである。上記収容ケース１４内には上記回転軸７の上端部分が挿入され、この回転軸７の上端には円盤状の回転体１９が回転一体に固定されている。
【００１８】
上記回転体１９は下側円板２０と上側円板２１とで構成され、上記下側円板２０は段差のない平坦な形状をしているが、上側円板２１は、上端中央の筒状ホッパ接続部２１ａと、その下端から外側方に延びる中間段部２１ｂと、さらにその下端から外側方に延びる下端平坦部２１ｃとで膨出形成されている。そして、この上側円板２１と上記下側円板２０とを上下に重ねて各々の外周部分を複数本のボルト２２で連結することで回転体１９が構成され、内部（上側円板２１の中間段部２１ｂと下側円板２０との間）に中空部２３が全周に亘って形成されている。また、上記ホッパ接続部２１ａは蓋１７で収容ケース１４を覆った状態でホッパ１８に対応し、ホッパ１８に投入されたプラスチック製品の小片物をホッパ接続部２１ａから中空部２３に導入するようになっている。さらに、上記上側円板２１の下端平坦部２１ｃと下側円板２０との間には、図２に拡大詳示するように、狭幅の通路２５が上記中空部２３と連通するように全周に亘って形成され、この通路２５の外周端つまり回転体１９外周端に通路２５よりもさらに狭幅のノズル状の放出口２６が全周に亘って形成されている。また、上記各ボルト２２にはスペーサ２４が介装され、このスペーサ２４の厚みにより上記通路２５及び放出口２６の上下幅を決定するようになっている。また、上記下側円板２０裏面の外周には、冷却用の複数の羽根２７が周方向に間隔をあけて取り付けられている。
【００１９】
上記下側円板２０は、上板２０ａと下板２０ｂとを備え、これら上板２０ａと下板２０ｂとの間に加熱手段としての電熱プレート２８が介装され、上記各ボルト２２で上板２０ａ、下板２０ｂ及び上側円板２１を共締めすることで上記電熱プレート２８が下側円板２０の内部に埋設されている。
【００２０】
また、下側円板２０上面の中央には、円錐形状のガイドプレート２９が頂部を回転体１９の回転軸線に合致させてボルト３０により回転一体に取り付けられ、このガイドプレート２９の形状により上記ホッパ１８から導入された小片物と電熱プレート２８との距離を隔て、小片物に対して電熱プレート２８の熱影響を少なくして小片物がガイドプレート２９に溶融固着するのを防止して小片物を上記ガイドプレート２９で外側方に案内するようになっている。そして、上記ホッパ１８から導入された小片物を回転体１９の遠心力で外側方に飛散させながら上記電熱プレート２８により溶融させて上記放出口２６から繊維状に放出し、出てきた繊維状物を羽根２７のエア流で冷却しながら収容ケース１４の側壁に向かって飛散させて収容ケース１４内に収容するようになっている。
【００２１】
上記回転軸７の長手方向ほぼ中央には大径部３１が形成され、この大径部３１の上下２箇所には通電用のリング状導通体３２が設けられ、これら導通体３２は図示しない配線により上記電熱プレート２８に通電可能に接続されている。一方、上記回転軸７の側方にはスタンド３３が立設され、このスタンド３３には図外の電源に接続された２個の摺接子３４が位置調節可能に支持され、これら摺接子３４は上記導通体３２に所定の圧力で摺接するようになっている。そして、電流を上記電源から摺接子３４及び導通体３２を経て電熱プレート２８に供給し、電熱プレート２８を加熱するようになっている。また、上記摺接子３４は、温度調節手段としての温度調節回路３５に接続され、この温度調節回路３５により電熱プレート２８の加熱温度を小片物によって異なる溶融温度に応じて調節するようになっている。また、上記スタンド３３の側方には別のスタンド３６が立設され、このスタンド３６上端は上記収容ケース１４内に突入して下側円板２０に接近していてそこには温度センサ３７が取り付けられ、電熱プレート２８の温度を温度センサ３７で計測するようになっている。
【００２２】
このように、この実施の形態では、プラスチック製品の小片物を回転体１９の遠心力と電熱プレート２８の熱とを利用して繊維化するので、生徒はプラスチック製品の小片物をホッパ１８に投入して後は放出口２６からどのような形態で出てくるかを確認すればよく、プラスチック製品の小片物の繊維化処理を目の前で確認して理解することができる。しかも、回転体１９に電熱プレート２８と放出口２６とを設けるだけの簡単な装置でこのことを実現することができる。
【００２３】
さらに、小片物に加える温度を温度調節回路３５で調節することで、適正な処理温度を学ぶことができる。つまり、小片物の溶融温度よりも高い温度で加熱すれば、繊維化した際に焦げて変色したり、物性が劣化することを学ぶことができる。一方、小片物の溶融温度よりも低い温度で加熱すれば、繊維化が十分に行われないことを学ぶことができる。
【００２４】
また、小片物の溶融粘度に応じて回転体１９の回転速度を速度調節回路１３で制御することで繊維化に最適な遠心力（放出速度）を設定することができる。つまり、小片物の溶融粘度が高い場合には、回転体１９の回転速度を速くして遠心力を強くしなければ放出口２６から適正に繊維状に放出することができないことを学ぶことができる。
【００２５】
加えて、ホッパ１８から回転体１９内に導入された小片物をガイドプレート２９で外側方に案内して中央部に固着滞留しないようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明は、小学校等においてプラスチック製品のリサイクルを勉強する際に、教材として用いる繊維化実験装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】繊維化実験装置の断面図である。
【図２】図１のＢ部拡大図である。
【符号の説明】
【００２８】
１３  速度調節回路（速度調節手段）
１８  ホッパ
２６  放出口
２８  電熱プレート（加熱手段）
２９  ガイドプレート
３５  温度調節回路（温度調節手段）
Ａ    繊維化実験装置
【図１】
2005148260.tif 000003
【図２】
2005148260.tif 000004