(57)【要約】【課題】分別作業を不要にして製造工数及び製造コストの大幅な削減を図るとともに、ゴミの減量化やリサイクル性（自然環境保護）を促進する。【解決手段】再生処理の対象となる全ての種類の廃プラスチックに対し、いずれの廃プラスチックも気化しない温度であって、少なくとも一部の廃プラスチックが溶融する温度を加熱温度Ｔｓとして設定し、この加熱温度Ｔｓにより一又は二以上の種類を含む廃プラスチックを加熱処理するとともに、加熱処理により溶融した廃プラスチックＰｍと溶融しない廃プラスチックＰｃとを一緒に型Ｍに注入し、ブロックＢを成形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃プラスチックを再生処理してブロックを製造する廃プラスチックのブロック製造方法において、再生処理の対象となる全ての種類の廃プラスチックに対し、いずれの廃プラスチックも気化しない温度であって、少なくとも一部の廃プラスチックが溶融する温度を加熱温度として設定し、この加熱温度により一又は二以上の種類を含む廃プラスチックを加熱処理するとともに、加熱処理により溶融した廃プラスチックと溶融しない廃プラスチックとを一緒に型に注入し、前記ブロックを成形することを特徴とする廃プラスチックのブロック製造方法。
【請求項２】
前記加熱温度は、略１５５〜１８５〔℃〕に設定することを特徴とする請求項１記載の廃プラスチックのブロック製造方法。
【請求項３】
前記ブロックは、一辺の寸法が５０〔ｃｍ〕以上の直方体又は立方体に形成する土木建築資材であることを特徴とする請求項１記載の廃プラスチックのブロック製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチックを再生処理してブロックを製造する際に用いて好適な廃プラスチックのブロック製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃プラスチックを再生処理したブロックは、例えば、特開平１１−３０３２４７号公報で開示される土木建設用再生ブロックが知られている。
【０００３】
この再生ブロックは、縦，幅及び長さがモジュール化された土木建設用再生ブロックをプラスチックのリサイクル製品とし、再生ブロックの縦方向に貫通孔及びこの貫通孔に沿う螺旋状の凹凸を有するスパイラル管を設けるとともに、再生ブロックの両端において、その両側に連接端面を残して凹部を設け、この凹部に係合部を露出させた埋込アンカーを設け、連接端面の一側に切込凹部を設けたものである。
【特許文献１】
特開平１１−３０３２４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、廃プラスチックを再生処理してブロックを製造する従来の製造方法は、次のような問題点があった。
【０００５】
第一に、製造するブロックは、比較的小型の商品として製造するため、ある程度の品質の確保が必要となる。したがって、再生処理する廃プラスチックが限定され、廃プラスチックの分別作業が必要になるなど、製造工数及び製造コストの上昇を招く。
【０００６】
第二に、使用できない廃プラスチックは、結局、不燃ゴミとして処理したり焼却処理により処分する必要があるなど、ゴミの減量化やリサイクル性（自然環境保護）の観点から十分とは言えない。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、分別作業を不要にして製造工数及び製造コストの大幅な削減を図れるとともに、ゴミの減量化やリサイクル性（自然環境保護）を促進できる廃プラスチックのブロック製造方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明は、廃プラスチックを再生処理してブロックＢを製造する廃プラスチックのブロック製造方法において、再生処理の対象となる全ての種類の廃プラスチックに対し、いずれの廃プラスチックも気化しない温度であって、少なくとも一部の廃プラスチックが溶融する温度を加熱温度Ｔｓとして設定し、この加熱温度Ｔｓにより一又は二以上の種類を含む廃プラスチックを加熱処理するとともに、加熱処理により溶融した廃プラスチックＰｍと溶融しない廃プラスチックＰｃとを一緒に型Ｍに注入し、ブロックＢを成形するようにしたことを特徴とする。この場合、好適な実施の態様により、加熱温度Ｔｓは、略１５５〜１８５〔℃〕に設定することが望ましい。また、ブロックＢは、一辺の寸法が５０〔ｃｍ〕以上の直方体又は立方体に形成する土木建築資材として用いることができる。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１０】
まず、本実施例に係るブロック製造方法を実施できるブロック製造装置１の構成について、図３を参照して説明する。
【００１１】
図３中、２は処理槽である。処理槽２は、廃プラスチックを収容するインナ槽２ｉと、このインナ槽２ｉを囲むアウタ槽２ｏを備え、このインナ槽２ｉとアウタ槽２ｏ間には燃焼空間Ｒｂを設ける。この場合、アウタ槽２ｏは断熱材により形成する。また、インナ槽２ｉの底部には、排出口３を設け、この排出口３は、アウタ槽２ｏの下方まで延出するとともに、排出口３の中途には、この排出口３を開閉する開閉機構４を付設する。開閉機構４は、排出口３の通路を開閉する弁体部５と、この弁体部５を開位置又は閉位置へ選択的に変位させる切換駆動部６を備える。
【００１２】
一方、この排出口３の下方には、金型（型）Ｍをセットする。図２は、金型Ｍにより成形されるブロックＢを示し、このブロックＢは、一辺の寸法Ｌが５０〔ｃｍ〕以上、望ましくは１〔ｍ〕前後の立方体又は直方体が望ましい。このため、金型ＭもこのブロックＢを成形できるキャビティＭｃを有するとともに、インナ槽２ｉの容積も少なくともキャビティＭｃの容積よりも大きくなるように考慮する。このように、ブロックＢの大きさをある程度大きくすることにより、後述するように、溶融しない固形の廃プラスチックを溶融した廃プラスチックの中に確実に包み込むことができる。特に、金型Ｂは、大型のブロックＢを成形するキャビティＭｃを有するとともに、図３に示すように、上面を全面開放するため、処理槽２によっては溶融しない固形の廃材（金属，コンクリート，木材，ガラス等）を、直接金型Ｍ内へ投入することができる。なお、ブロックＢは、大型となるため、例えば、クレーン等で容易に吊り下げられるように、フック材（吊金具）を金型Ｍ内の廃プラスチックに挿入し、一緒にインサート成形してもよい。
【００１３】
また、インナ槽２ｉの内面間には、一又は二以上の煙管７…を架設し、各煙管７…の両端は、燃焼空間Ｒｂに連通させる。さらに、インナ槽２ｉには、撹拌機構８を設ける。撹拌機構８は、インナ槽２ｉの底部付近に配設した撹拌スクリュ９と、アウタ槽２ｏの外部に配設し、アウタ槽２ｏの外部に突出した撹拌スクリュ９のスクリュシャフト９ｓを回転させる回転駆動部１０を備える。
【００１４】
他方、処理槽２の上端には煙突１１を設け、この煙突１１の下端は、燃焼空間Ｒｂに連通させる。また、アウタ槽２ｏの外部には、燃料として灯油や重油等の一般燃料を用いる加熱バーナ１２を付設する。インナ槽２ｉは、この加熱バーナ１２から燃焼空間Ｒｂに放出される熱風により加熱される。一方、１３は、再熱機構であり、この再熱機構１３は、煙突１１に付設した熱交換器１４と、金型Ｍに付設した予備加熱器１５と、熱交換器１４と予備加熱器１５を連通接続する送風管１６ａと、予備加熱器１５と加熱バーナ１２の吸気口を連通接続する送風管１６ｂを備える。なお、１４ｉは、熱交換器１４に設けた吸気口である。
【００１５】
さらに、２１は、各種制御及び処理を行うコントローラである。このコントローラ２１は、上述した切換駆動部６，回転駆動部１０及び加熱バーナ１２が制御する。また、インナ槽２ｉには、インナ槽２ｉの内部温度（加熱温度）を検出する温度センサ２２を付設し、この温度センサ２２は、コントローラ２１に接続する。なお、１７は、処理槽２の上端に設けた廃プラスチックの投入口１８を開閉する蓋である。
【００１６】
次に、ブロック製造装置１の動作を含む本実施例に係るブロック製造方法について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１７】
まず、コントローラ２１に、加熱温度Ｔｓを設定する。この加熱温度Ｔｓは、再生処理の対象となる全ての種類の廃プラスチックに対し、いずれの廃プラスチックも気化しない温度であって、少なくとも一部の廃プラスチックが溶融する温度を設定する。図１には、プラスチックの種類毎に、軟化温度（流動性の低い温度）及び溶融温度（流動性の高い温度）をグラフで示す。図１から明らかなように、軟化温度及び溶融温度は、プラスチックの種類毎に大きく異なる。なお、図１中、「ＰＥ」はポリエチレン，「ＰＰ」はポリプロピレン，「ＰＶＣ」は塩化ビニル樹脂，「ＰＳ」はポリスチレン，「ＰＥＴ」はポリエチレンテレフタレート，「ＡＢＳ」はＡＢＳ樹脂，「ＰＣ」はポリカーボネイト，「ＰＡ」はポリアミド樹脂，「ＰＯＭ」はポリアセタールをそれぞれ示すとともに、「他」は、これらのプラスチック以外の各種プラスチックを含む。
【００１８】
したがって、これらの全ての種類のプラスチックの溶融温度（軟化温度）及び気化温度を考慮して、いずれのプラスチックも気化しない温度であって、少なくとも一部のプラスチックが溶融する温度を、加熱温度Ｔｓとして設定することができる。この場合、ＰＶＣは、１９０〔℃〕以上で塩酸を放出するとともに、ＰＥ，ＰＰ，ＰＶＣ，ＰＳは、１８０〔℃〕前後で軟化或いは溶融する。ところで、ＰＥ，ＰＰ，ＰＶＣ，ＰＳに着目した場合、日本における２００１年の全樹脂生産量に対するＰＥ，ＰＰ，ＰＶＣ，ＰＳの生産比率は、それぞれ２４．２〔％〕，１９．８〔％〕，１６．１〔％〕，９．０〔％〕である。したがって、ＰＥ，ＰＰ，ＰＶＣ，ＰＳの合計は、全樹脂生産量のほぼ７割を占めている。
【００１９】
よって、これらの点と図１の温度特性を考慮すれば、加熱温度Ｔｓとして、略１５５〜１８５〔℃〕の範囲、望ましくは略１７５〔℃〕が好適である。したがって、任意の各種廃プラスチックを、例えば、１７５〔℃〕の加熱温度Ｔｓにより同時に加熱した場合には、有害ガスの発生が回避されるとともに、少なくともＰＥ，ＰＰ，ＰＶＣ，ＰＳを含む所定の廃プラスチックＰｍは、軟化或いは溶融し、それ以外の廃プラスチックＰｃは、固形のままとなる。即ち、任意の複数種類を含む廃プラスチックを、加熱温度Ｔｓで加熱処理すれば、一部の溶融した廃プラスチックＰｍは、バインダーとして機能し、他の固形の廃プラスチックＰｃを包み込むことになる。特に、加熱温度Ｔｓを、略１５５〜１８５〔℃〕の範囲、望ましくは略１７５〔℃〕に設定することにより、これらの再生処理が最もバランス良く行われることになる。
【００２０】
なお、上記例は、現時点で存在する全ての廃プラスチックを考慮したものであるが、例えば、所定の企業内等において、廃棄されるプラスチックの種類が限られているような場合には、その限られた範囲の廃プラスチックを考慮して加熱温度Ｔｓを設定することができる。このため、コントローラ２１に、所要の処理プログラム及び図１に基づくデータベースを設定するとともに、コントローラ２１の選択画面から、処理する廃プラスチックの種類を入力することにより、上記条件を満たす加熱温度Ｔｓを自動で設定することも可能である。
【００２１】
次に、ブロック製造装置１を用いたブロックＢの製造方法について、図４に示すフローチャートに従って説明する。
【００２２】
まず、投入口１８から一又は二以上の種類を含む廃プラスチックをインナ槽２ｉの中に投入する（ステップＳ１）。なお、投入する廃プラスチックの種類は問わない。また、大形の廃プラスチックは、破砕機などにより所定の大きさ以下となるように破砕してから投入する。そして、コントローラ２１のスタートボタンをＯＮにすれば、コントローラ２１は、加熱バーナ１２を点火し、作動させる（ステップＳ２）。これにより、加熱バーナ１２から燃焼空間Ｒｂの中に熱風が放出され、インナ槽２ｉが加熱される。この場合、昇温モードでは、加熱バーナ１２の出力が最大となる昇温制御が行われる（ステップＳ３）。なお、インナ槽２ｉの内面間には、一又は二以上の煙管７…を備えるため、インナ槽２ｉの中心側まで十分に加熱可能である。
【００２３】
一方、加熱バーナ１２の作動により、この加熱バーナ１２への空気の供給は、熱交換器１４の吸気口１４ｉから行われる。この場合、外気は吸気口１４ｉから吸入され、吸入された外気は、熱交換器１４内において加熱された煙突１１との熱交換により暖められるとともに、送風管１６ａを通って予備加熱器１５に供給される。そして、この予備加熱器１５により金型Ｍが予備加熱される。また、予備加熱器１５を通過した外気は、送風管１６ｂを通って加熱バーナ１２の吸気口に供給され、加熱バーナ１２にも暖められた外気が供給される。
【００２４】
他方、温度センサ２２により、インナ槽２ｉの内部温度（加熱温度）が検出され、この検出結果は、コントローラ２１に付与される。コントローラ２１は、インナ槽２ｉの内部温度を監視し、予め設定した加熱温度Ｔｓに達するまで上述した昇温モードを継続する（ステップＳ４）。そして、インナ槽２ｉの内部温度が設定した加熱温度Ｔｓに達したなら定温モードに移行し、定温制御が行われる（ステップＳ５）。即ち、インナ槽２ｉの内部温度が加熱温度Ｔｓを維持するように、加熱バーナ１２の出力がフィードバック制御される。
【００２５】
また、廃プラスチックが溶融し始めたなら、コントローラ２１は、適当なタイミングで回転駆動部１０を制御し、撹拌スクリュ９を回転させることにより、インナ槽２ｉ内を撹拌する。さらに、廃プラスチックが溶融することによりインナ槽２ｉ内の廃プラスチックが減量したなら、投入口１８から追加の廃プラスチックを投入する。
【００２６】
そして、廃プラスチックが十分に溶融したなら、コントローラ２１は切換駆動部６を制御し、弁体部５を開位置へ変位させる。これにより、溶融した廃プラスチック（溶融樹脂）が排出口３から金型ＭのキャビティＭｃ内に注入される（ステップＳ６，Ｓ７）。この場合、キャビティＭｃ内に注入される廃プラスチックには、十分に溶融した廃プラスチックＰｍと全く溶融しない固形のままの廃プラスチックＰｃが混在し、両者が一緒にキャビティＭｃ内に注入される。なお、十分に溶融したか否かの確認は、作業者による目視等により行い、コントローラ２１を手動で操作してもよいし、コントローラ２１に、予め実験等により求めた時間を設定し、設定時間が経過したなら、自動で切換駆動部６を駆動制御してもよい。
【００２７】
一方、最初の金型Ｍが一杯になったら、この金型Ｍを移動させ、次の空の金型Ｍをセットして同様の注入を行うとともに、インナ槽２ｉ内の廃プラスチックの残りが無くなるまで同様に繰り返す（ステップＳ８）。また、金型Ｍに注入された廃プラスチックは、冷却後（固化した後）、型開きし、成形されたブロックＢ（成形品）を取出す。図２が成形されたブロックＢを示す。このブロックＢは、溶融した廃プラスチックＰｍの中に溶融しない廃プラスチックＰｃが包み込まれた状態となっている。そして、このようにして得られるブロックＢは、各種土木建築資材として用いることができる。例えば、道路工事の際に、砂利の代わりに地面に埋設するなど、道路工事の基礎資材等として有効に利用できる。
【００２８】
よって、本実施例に係るブロック製造方法によれば、再生処理の対象となる全ての種類の廃プラスチックに対し、いずれの廃プラスチックも気化しない温度であって、少なくとも一部の廃プラスチックが溶融する温度を加熱温度Ｔｓ（略１５５〜１８５〔℃〕）として設定し、この加熱温度Ｔｓにより一又は二以上の種類を含む廃プラスチックを加熱処理するとともに、加熱処理により溶融した廃プラスチックＰｍと溶融しない廃プラスチックＰｃとを一緒に金型Ｍに注入し、ブロックＢを成形するようにしたため、あらゆる廃プラスチックを再利用することができ、分別作業を不要にして製造工数及び製造コストの大幅な削減を図れるとともに、ゴミの減量化やリサイクル性（自然環境保護）を促進できる。
【００２９】
なお、図５はブロック製造装置の変更例を示す。図３に示したブロック製造装置１は、灯油や重油等の一般燃料を用いる加熱バーナ１２を示したが、図５に示すブロック製造装置１ｅは、廃プラスチックを燃料として用いる例を示す。このため、燃料用廃プラスチックは、有害ガス等を発生しないものを選別して用いる。ブロック製造装置１ｅは、燃焼空間Ｒｂに燃料用廃プラスチックを供給する廃プラスチック供給機構３１と、燃焼空間Ｒｂに空気を供給する空気供給機構３２を備える。廃プラスチック供給機構３１は、先端が燃焼空間Ｒｂに連通する供給シリンダ３３と、この供給シリンダ３３に内蔵する供給スクリュ３４と、この供給スクリュ３４を回転させる回転駆動部３５と、供給シリンダ３３に燃料用廃プラスチックを供給するホッパ３６を有する。この場合、燃料用廃プラスチックは、燃焼しやすいように粉砕することが望ましい。また、空気供給機構３２は、送風機３７と、この送風機３７からの空気を燃焼空間Ｒｂに供給する多数の空気吹出孔を有する空気供給管を３８を有する。
【００３０】
これにより、廃プラスチック供給機構３１から燃料用廃プラスチックが燃焼空間Ｒｂに供給されるため、不図示の着火装置により着火し、さらに、空気供給機構３２から空気を供給すれば、燃焼空間Ｒｂ内で燃料用廃プラスチックを燃焼させ、インナ槽２ｉを加熱することができる。その他の構成及び動作は、図３に示したブロック製造装置１と同じである。なお、図５において、図３と同一部分には同一符号を付して、その構成を明確にした。
【００３１】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，材料，手法，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例えば、ブロックの中には、金属廃材等の廃プラスチック以外の廃材を混入させてもよい。また、ブロックＢの形状，大きさ，用途等は、例示に限定されるものではない。
【００３２】
【発明の効果】
このように、本発明に係る廃プラスチックのブロック製造方法は、再生処理の対象となる全ての種類の廃プラスチックに対し、いずれの廃プラスチックも気化しない温度であって、少なくとも一部の廃プラスチックが溶融する温度を加熱温度として設定し、この加熱温度により一又は二以上の種類を含む廃プラスチックを加熱処理するとともに、加熱処理により溶融した廃プラスチックと溶融しない廃プラスチックとを一緒に型に注入し、ブロックを成形するようにしたため、次のような顕著な効果を奏する。
【００３３】
（１）  あらゆる廃プラスチックを再利用できるため、分別作業を不要にして製造工数及び製造コストの大幅な削減を図ることができる。
【００３４】
（２）  固形の廃プラスチックも利用できるため、ゴミの減量化やリサイクル性（自然環境保護）を促進することができる。
【００３５】
（３）  好適な実施の態様により、加熱温度を、略１５５〜１８５〔℃〕に設定すれば、再生処理を最もバランス良く行うことができる。
【００３６】
（４）  好適な実施の態様により、ブロックを、一辺の寸法が５０〔ｃｍ〕以上の直方体又は立方体に形成する土木建築資材として用いれば、溶融しない固形の廃プラスチックを溶融した廃プラスチックの中に確実に包み込むことができるとともに、ブロックは、道路工事の基礎資材等として有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係るブロック製造方法の原理を説明するための廃プラスチック毎の溶融温度及び軟化温度を示すグラフ、
【図２】同ブロック製造方法により製造（成形）したブロックの斜視図、
【図３】同ブロック製造方法を実施できるブロック製造装置の構成図、
【図４】同ブロック製造装置の動作を説明するためのフローチャート、
【図５】同ブロック製造装置の変更例を示す構成図、
【符号の説明】
Ｂ    ブロック
Ｔｓ  加熱温度
Ｐｍ  溶融する廃プラスチック
Ｐｃ  溶融しない廃プラスチック
Ｍ    型（金型）
【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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