(57)【要約】【課題】  この発明は、過度に加熱せずにポリスチレンや含有物のガス化や炭化がないポリスチレン廃棄物のリサイクル方法およびその装置に関する。【解決手段】発泡スチロールなどのポリスチレン廃棄物を投入する投入口を上部に設け、投入物を粉砕する破砕刃を有し、破砕刃の下方に設けられて粉砕物を圧縮・溶融部に移送する移送用スクリューを備えた移送部と、前記圧縮・溶融部に設けられて導入された粉砕物相互を摺り合わせてポリスチレンのガラス転移温度を超えない摩擦熱を発生させて前記ポリスチレンを溶融させる圧縮溶解用スクリューと、前記圧縮・溶融部に設けられて溶解したポリスチレンを排出させてなる排出口とからなることを特徴とする。【選択図】  図１
2007038593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡スチロールなどのポリスチレン廃棄物を投入する工程と、投入物を粉砕する工程と、粉砕物を圧縮・圧送する工程と、圧縮・圧送時に粉砕されたスチロール相互を摺り合わせてポリスチレンのガラス転移温度を超えない摩擦熱を発生させる工程と、摩擦熱により溶融したポリスチレンをインゴットにする工程とからなるポリスチレン廃棄物のリサイクル方法。
【請求項２】
粉砕されたスチロール相互を、回転する搬送用スクリューのブレード先端によって摺り合わせ、発生した摩擦熱で溶融してなることを特徴とする請求項１に記載のポリスチレン廃棄物のリサイクル方法。
【請求項３】
発泡スチロールなどのポリスチレン廃棄物を投入する投入口を上部に設け、投入物を粉砕する破砕刃を有し、破砕刃の下方に設けられて粉砕物を圧縮・溶融部に移送する移送用スクリューを備えた移送部と、前記圧縮・溶融部に設けられて導入された粉砕物相互を摺り合わせてポリスチレンのガラス転移温度を超えない摩擦熱を発生させて前記ポリスチレンを溶融させる圧縮溶解用スクリューと、前記圧縮・溶融部に設けられて溶解したポリスチレンを排出させてなる排出口とからなることを特徴とするポリスチレン廃棄物のリサイクル装置。
【請求項４】
移送用スクリューが横向きに配置されており、レデューサーを介して縦向きの圧縮・溶融部の導入口に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のポリスチレン廃棄物のリサイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発泡スチロールなどのポリスチレン廃棄物を加熱装置を用いずにリサイクルすることができる方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発泡スチロールにおけるマテリアルリサイクルでは、図３に示すように、発泡スチロールの容器またはブロックを投入する工程と、次に投入された容器やブロック等を粉砕する工程と、粉砕物を圧縮しながら圧送する工程と、ヒーターで加熱する工程と、加熱に際して発生する異臭を脱臭する工程と、加熱により溶融したポリスチレンをインゴットにする工程とからなっている。
同様の構成として、特許第２５６９３００号なども知られている。
この従来の方法では、加熱の過程で溶融するのに２００℃程度の過度の加熱が必要となり、ポリスチレンや含有物がガス化して特有の異臭が発生してしまう欠点がある。
そこで異臭ガスを回収（脱臭）するために凝縮装置が必要となり、これを用いた脱臭工程を設ける必要があった。
また、過度の加熱によって、ポリスチレンが炭化し、インゴットの物性が著しく劣化するという問題点があった。
更に、加熱に際して予めヒーターを予熱する必要があり、予熱後にスクリューを作動させて溶融を行うので稼働に時間がかかるという欠点もあった。
上記の方法に代えて、ケミカルリサイクルの方法も知られているが、溶剤の管理が必要となり、また前処理も必要となり繁雑で手間のかかる作業なっていた。
【特許文献１】特許第２５６９３００号  図１参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その主たる課題は、過度の加熱を避けてポリスチレンや含有物のガス化や炭化が行われないようにすると共に、予熱などの前処理を必要とせずに直ちに稼働させることができる発泡スチロールのリサイクル方法およびその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１のなどのポリスチレン廃棄物のリサイクル方法の発明では、
発泡スチロールなどのポリスチレン廃棄物を投入する工程と、投入物を粉砕する工程と、粉砕物を圧縮・圧送する工程と、圧縮・圧送時に粉砕されたスチロール相互を摺り合わせてポリスチレンのガラス転移温度を超えない摩擦熱を発生させる工程と、摩擦熱により溶融したポリスチレンをインゴットにする工程とからなることを特徴とする。
また、請求項２の発明では、
粉砕されたスチロール相互を、回転する搬送用スクリューのブレード先端によって摺り合わせ、発生した摩擦熱で溶融してなることを特徴とする。
請求項３のなどのポリスチレン廃棄物のリサイクル装置の発明では、
発泡スチロールなどのポリスチレン廃棄物を投入する投入口を上部に設け、投入物を粉砕する破砕刃を有し、破砕刃の下方に設けられて粉砕物を圧縮・溶融部に移送する移送用スクリューを備えた移送部と、前記圧縮・溶融部に設けられて導入された粉砕物相互を摺り合わせてポリスチレンのガラス転移温度を超えない摩擦熱を発生させて前記ポリスチレンを溶融させる圧縮溶解用スクリューと、前記圧縮・溶融部に設けられて溶解したポリスチレンを排出させてなる排出口とからなることを特徴とする。
更に、請求項４の発明では、
移送用スクリューが横向きに配置されており、レデューサーを介して縦向きの圧縮・溶融部の導入口に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
この発明は、ヒーターなどの加熱装置を用いず、粉砕されたスチロール同士を摺り合わせて摩擦熱を発生させ、この摩擦熱を用いて低温で溶融させるので、異臭が発生せず、またこの発生した異臭を脱臭のするための凝縮装置などの脱臭手段が不要となる。
更に、摩擦熱は、ポリスチレンのガラス転移温度を超えない温度にすることでガス化や炭化を防ぐことができ、インゴットの品質を向上させることができる。
また、従来のような予熱のための待機や前処理の必要がないので、破砕刃と移送用スクリューと圧縮溶解用スクリューとをほぼ同時に作動させてリサイクル作業を開始でき、作業時間の大幅な短縮化を図ることができる。
そして、簡単な構成からなるので、装置が大型化せず、工程が複雑化しないので信頼性の向上も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に、この発明のポリスチレン廃棄物のリサイクル装置の好適な実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は ポリスチレン廃棄物のリサイクル装置１の断面図、図２は部分平面図、図３は同リサイクル工程を示すフローチャートである。
【０００７】
発泡スチロールのリサイクル装置１は、上部に設けた投入口２と、投入物を粉砕する破砕刃３と、粉砕物を移送する移送用スクリュー４を備えた移送部５と、粉砕物を圧縮し、溶融する圧縮溶解用スクリュー６を備えた圧縮・溶融部７と、該圧縮・溶融部７の下部に設けられた排出口８とを有している。
【０００８】
［投入口］
投入口２は、移送部５を有するケーシング１０の上面を開放したもので、リサイクル対象の発泡スチロール廃棄物やブロックなどを投入する。
【０００９】
［破砕刃］
投入口２と移送部５との間には、破砕刃３、３’が設けられており、投入口２からの投下物を粉砕する。
図示例の場合、高さを異にした一対の破砕刃３、３’が設けられており、大径のローラ状の回転軸３ａ、３ａ’がケーシング１０に回転可能に軸支されている。
【００１０】
そして、上記回転軸３ａ、３ａ’に小径の柱状の突起が径方向で外方に突出する突起３ｂ、３ｂ’が同軸線上に並ばないように互い違いに配置されている。
また、各破砕刃３、３’の突起３ｂ、３ｂ’は、９０度ずれて配置されており、回転軸３ａ、３ａ’は相互に逆方向に回転して粉砕を行うようになっている。
この破砕刃３、３’の構成は、上記実施例に限定されることなく、投下物を細かく破断するものであれば、公知の構成を用いることができる。
【００１１】
［移送部］
ケーシング１０は底部に向かって漸次横幅が狭くなるホッパー状に形成されており、その下部には、下部に沿って横向きに延びる略筒状の移送部５が設けられており、破砕刃３、３’によって粉砕された粉砕物が落下する。
この移送部５には移送用スクリュー４が内蔵されている。
移送用スクリュー４は、上半分が中途個所の細破砕用受刃１１を残して切り欠かれたパイプに内蔵されたスクリューコンベアからなっている。
【００１２】
細破砕用受刃１１は筒形状からなっているので、粉砕物が細破砕用受刃１１を通る際に、更に細かく破砕されることになる。
そして、前記粉砕物は、移送用スクリュー４によって図中右側の圧縮・溶融部７へと移送される。
【００１３】
この移送部５の先端で圧縮・溶融部７と接続する部分は、漸次前方に向かって小径となるレデューサー５ａとなるように形成されており、移送される粉砕物を加圧し圧縮しながら圧縮・溶融部７の導入口７ａへ送り込むようになっている。
【００１４】
［圧縮・溶融部］
圧縮・溶融部７は、縦方向に延びており、筒状の中空部内に相対的に大径の回転軸６ａを回転自在に軸支し、該回転軸６ａには渦巻き状のブレード６ｂが形成された圧縮溶解用スクリュー６が設けられている。
【００１５】
そこで、前記移送部５から圧送された粉砕物が圧縮・溶融部７に導入されると、前記ブレード６によって粉砕物が圧縮され、更にブレード６の先端形状によって摺り合わせて、摩擦熱を発生させる。
【００１６】
この自己発熱は、前記圧縮溶解用スクリュー６における回転速度やトルクと、ブレード６と中空部の隙間などによって制御することができる。
図示例の場合には約１５０℃程度までの発熱を生じさせることができるが、ポリスチレンのガラス転移温度である８０℃〜１００℃程度以上の発熱とならないように調整することが好ましい。
【００１７】
このようにして、粉砕されたスチロール同士をブレードの回転力で摺り合わせて、摩擦熱によって溶融することができる。
溶融物は、圧縮・溶融部７の下部に設けた排出口８から流下して、ポリスチレンのインゴットを成形することができる。
これにより、過度の加熱を避け、ガス化や炭化を防ぐことができる。
【００１８】
そして、このリサイクル装置１によれば、図示省略のスイッチを投入することで、破砕刃３、３’と、移送用スクリュー４と、圧縮溶解用スクリュー６とを同時に作動でき、直ちにポリスチレン廃棄物を投入口２に投入してリサイクル作業を開始しうるので、従来のような予熱のための待機や前処理の必要がなく、作業時間の大幅な短縮化を図ることができる。
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ポリスチレン廃棄物のリサイクル装置の断面図である。
【図２】投入口から見た平面図である。
【図３】発泡スチロールのリサイクル方法を示すフローチャートである。
【図４】従来の発泡スチロールのリサイクル方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２０】
１    発泡スチロールのリサイクル装置
２    投入口
３、３’破砕刃
４    移送用スクリュー
５    移送部
６    圧縮溶解用スクリュー
７    圧縮・溶融部
８    排出口
１０    ケーシング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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