(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を加熱して塗膜に適用し、その削り屑からなるスクラップ材を再生する装置であって、前記スクラップ材を洗浄する手段と、洗浄した前記スクラップ材を粗粉砕する粗粉砕手段と、粗粉砕した粉砕粒を液体と混合し、磨滅粉砕して微細化する微粉砕手段と、微粉砕した粉末を乾燥する乾燥手段とからなることを特徴とする熱可塑性樹脂の再生装置。
【請求項２】
請求項１の装置を使用して再生された熱可塑性樹脂粉末10〜30重量％と、同種のバージン粉末90〜70重量％とを混合し、流動浸漬法により、機械的摺動部材の少なくとも一方にコーティングすることを特徴とする再生された樹脂の使用方法。
【請求項３】
請求項１の装置を使用して再生された熱可塑性樹脂粉末のみを用いて静電塗装法により、機械的摺動部材の少なくとも一方にコーティングすることを特徴とする再生された樹脂の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一度加熱して塗膜に適用した熱可塑性樹脂の削り屑を再度使用できるように再生する装置、および、その再生装置で再生した樹脂の使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、ユニバーサルジョイントのスプライン部を示したもので、スプラインシャフト１と、スプラインスリーブ２とからなっている。このスプライン部は伸縮動作をするので、特にスプラインシャフト１の摺動部３には摩擦抵抗を下げるための樹脂４をコーティングしている。
【０００３】
コーティング樹脂としては、熱可塑性であるナイロン１１が使用される。コーティング方法としては、例えば流動浸漬法がある。スプラインシャフトなど被コーティング部材を前処理して十分に加熱した後、ナイロン粉末をエアにより流動状態とした流動浸漬床の中に数秒間浸漬し、ナイロンを溶融付着させる。ナイロンコートの厚さは、例えば0.2〜0.5mmと塗布されたままでは完全に均一でないので、切削による仕上げ加工を行い、厚さ約0.2mmにして寸法精度を上げる。なお、流動浸漬法の他に静電塗装法も適用でき、この場合は均一に仕上がる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ナイロン１１は、難燃性で、弾性があり、熱可塑性であるため、リサイクルのための粉末化が難しい。再粉末化の方法としては、高温溶解による化学的方法、あるいは粉砕機を利用し、液体窒素で−40〜−80℃位に冷却して機械的に粉砕する方法などがあるが、いずれも設備が高価で、リサイクル化のメリットが得られないのが現状である。
【０００５】
従って、リサイクル化技術は研究段階であり、未だ実用化されていないため、ナイロンスクラップ材は全て廃棄処分としている。この廃棄処分されるナイロンスクラップ材は、産業廃棄物として有償処理されるので、コスト高の要因となるばかりでなく、環境汚染の原因となる。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、ナイロンスクラップ材のように、一度加熱して塗膜に適用した熱可塑性樹脂の削り屑を再度使用できるように再生する装置、および、その再生装置で再生した樹脂の使用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】
この目的を達成するために、本発明の熱可塑性樹脂の再生装置は、スクラップ材を洗浄する手段と、洗浄したスクラップ材を粗粉砕する粗粉砕手段と、粗粉砕した粉砕粒を液体と混合し、磨滅粉砕して微細化する微粉砕手段と、微粉砕した粉末を乾燥する乾燥手段とから構成される。
【０００８】
上記構成の再生装置によれば、洗浄手段で、ゴミや油分を除去し、回転刃による粗粉砕手段でスクラップ材を４mm程度の大きさに粉砕する。次いで、粗粉砕した粉砕粒を液体、例えば水と混合し、高速回転する石臼式の微粉砕手段で磨滅粉砕し、微細化する。その微細化された粉末を乾燥手段により乾燥して再生粉末とする。
【０００９】
このようにして、再生された樹脂の使用方法としては、再生粉末10〜30重量％と、同種のバージン粉末90〜70重量％とを混合し、流動浸漬法により、機械的摺動部材の少なくとも一方にコーティングする。
【００１０】
若しくは、再生粉末100％を用いて静電塗装法により、機械的摺動部材の少なくとも一方にコーティングする。
【００１１】
再生粉末は、同種のバージン粉末とは異なり、けば立っており、従って、バージン粉末に比較して比重が小さい。これを流動浸漬法に適用すると、均一な流動状態とならない。そこで、バージン粉末に対して30重量％以下の比率で再生粉末を混合することにより、均一な流動状態の流動浸漬床を得ることができる。なお、10重量％以下の混合比では、リサイクルのメリットは小さくなる。
【００１２】
上記使用方法を適用して機械的摺動部材にコーティングを施したものは、摺動耐久試験の結果、100％バージン粉末を使用したものと遜色はない。また、静電塗装法を適用すれば、再生粉末100％を用いることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態を示したもので、11は一度加熱して塗膜に適用したナイロン１１の削り屑からなるスクラップ材、12はスクラップ材11を洗浄する洗浄装置、13は洗浄したスクラップ材を粗粉砕する粗粉砕装置で、回転刃により適当な大きさに粉砕する。14は粗粉砕した粉砕粒を水と混合する混合槽、15は、ポンプ16により水と混合された粉砕粒を混合槽14から移し、高速で回転する石臼式の刃によってさらに磨滅粉砕する微粉砕装置、17は微粉砕したものを篩い分ける分粒装置、18は必要な粒度以下に微細化された粉末を取り出すトレイで、底部は乾燥の効率をよくするために数ミクロンの微細な孔が無数に開いた多孔板からなっている。19は乾燥装置である。
【００１４】
次に、本実施の形態における再生装置の動作を説明する。まず、ナイロン１１の削り屑からなるスクラップ材11を洗浄装置12に入れて洗浄し、ゴミや油脂分を除去する。次に、洗浄したスクラップ材を粗粉砕装置13に移し、回転刃により切断、粉砕して、約４mm程度の大きさにする。粗粉砕した粉砕粒は、混合槽14で水と混合される。これは、微粉砕時に発生する熱を冷却するための水である。水と混合された粉砕粒は、ポンプ16により微粉砕装置15内に導入され、そこで、磨滅粉砕される。その際の粒度の調整は、上下回転刃のクリアランス調整ノブ(図示せず)で行い、必要な粒度、例えば約150μmとなるように調整される。
【００１５】
微粉砕されたものは分粒装置17で篩い分けられ、必要な粒度以下に微細化された粉末はトレイ18ヘ必要な粒度より大きいものは混合槽14に戻されて、再度微粉砕処理を受ける。トレイ18に微粉砕粉末が一定量溜ったところで、新しいトレイと交換し、乾燥装置19に入れて水分を除去し、再生粉末が完成する。
【００１６】
このように構成された再生装置は、従来の高温溶解による化学的方法や液体窒素を使って冷却する機械的粉砕方法などの高価な装置を使用することなく、安価な設備でナイロンスクラップ材を大量に再生化処理することができる。
【００１７】
ナイロン１１の再生粉末は、図２に示したように、図３に示すバージン粉末に比べてけば立っており、従って、バージン粉末に比較して比重が小さい。バージン粉末に再生粉末を比較的多く混合した流動浸漬床で機械的摺動部材にコーティングする場合、両者の粉末の形状や比重等の差により、均一な流動状態が得られない。そこで、バージン粉末に対して30重量％以下の比率で再生粉末を混合すると、均一な流動状態の流動浸漬床を得ることができる。
【００１８】
図５(a)は、再生粉末30重量％で、ナイロンコートした４スプラインシャフトを示したものであり、図５(b)はそのＸ−Ｘ断面で、５はナイロン塗膜である。また、図６は円筒軸にナイロンコートしたものである。
【００１９】
静電塗装法により機械的摺動部材にコーティングする場合は、再生粉末100％で可能である。
【００２０】
これらのナイロンコートされたスプライン部の性能は、スプライン摺動耐久試験の結果、何れもバージン粉末を使用した場合と同等の性能を有しており、問題のないことが確認された。
【００２１】
なお、実施の形態では、ナイロン１１について説明したが、本発明は、その他の熱可塑性樹脂のスクラップの再生にも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来、産業廃棄物として処分されていた熱可塑性樹脂のスクラップ材を安価な設備で大量に再生処理することができるとともに、再生された樹脂の有効利用が可能になり、材料費の低減、廃棄処分に必要な経費の節減等による製造コストの引き下げを図ることができる。また、産業廃棄物の大幅減少により環境改善に寄与することができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における熱可塑性樹脂の再生装置の構成図である。
【図２】ナイロン１１の再生粉末の形状を示す図である。
【図３】ナイロン１１のバージン粉末の形状を示す図である。
【図４】ユニバーサルジョイントのスプライン部および樹脂コーティングされたスプラインシャフトを示す図である。
【図５】ナイロンコートされた４スプラインシャフトを示す図である。
【図６】ナイロンコートされた円筒軸を示す図である。
【符号の説明】
11…スクラップ材、  12…洗浄装置、  13…粗粉砕装置、  14…混合槽、  15…微粉砕装置、  16…ポンプ、  17…分粒装置、  18…トレイ、  19…乾燥装置。
【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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【図６】
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