JP2004143278A

JP2004143278A - Mixed material using plastic waste, method and apparatus for producing the same

Info

Publication number: JP2004143278A
Application number: JP2002309236A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Tomonaga; 友永　文昭; Kazuo Yamada; 山田　和男; Hiroto Yamazaki; 山崎　博人; Eiichiro Kajima; 鹿嶋　英一郎
Original assignee: SANPORI KK
Current assignee: SANPORI KK
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2004-05-20
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: JP4125942B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a mixed material using a plastic waste having stable qualities in which a mixture of various plastic wastes is used, to provide an apparatus for producing the same and a production method therefor. <P>SOLUTION: In the mixed material 1 using the plastic waste composed of an olefin-based plastic waste 2 and plastic wastes 3 of different kinds having a melting point higher than that of the olefin-based plastic waste, 30-70 wt.% of the plastic wastes 3 of different kinds is added to the olefin-based plastic waste 2 which is at least partially melted and the wastes are molded. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック廃棄物を利用した混合材料及びその製造装置並びにその製造方法に係わり、特にマテリアルリサイクルが困難であった異種プラスチック廃棄物を分別することなく再生させるプラスチック廃棄物を利用した混合材料及びその製造装置並びにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、近年のプラスチック製品の大量消費に伴い、その製造過程や家庭から排出されるプラスチック廃棄物が増加している。このプラスチック廃棄物の中でも単一成分で構成されるプラスチック廃棄物は、製造過程においては最終製品の特性に影響がない程度の量は製品に再使用されたり、また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ボトルのように再資源として種々の製品に再利用されている。しかしながら、二種類以上の異種のプラスチック廃棄物が混合している場合は、主にサーマルリサイクルとして利用されており、マテリアルリサイクルについては各々の樹脂の物理的性質が異なるために困難であった。
【０００３】このような課題を克服するため、異種のプラスチックを利用した混合材料とその製造方法として、例えば、特許文献１には、「熱成形可能な重合体ブレンド組成物」として「重合体ブレンド中、オレフィン重合体少なくとも５０重量％、スチレン重合体１０〜４８重量％、および該ブレンド中のオレフィン重合体とスチレン重合体の融和剤として機能することができる熱可塑性スチレン系ブロック重合体ゴム２〜４０重量％含有せしめたことを特徴とする熱成形可能な重合体ブレンド組成物」が開示されている。
この特許文献１に開示された発明では、耐薬品性、延性及び展性等を有し、かつ低コストであるオレフィン重合体と耐衝撃性、低温性及び熱成形性等を有したスチレン重合体と融和剤によって融和させ、両者の特性を兼ね備えた重合体ブレンド組成物を得ることできる。また、この重合体ブレンド組成物の製造では、製造過程で生じるトリム材を使用することができる。
【０００４】また、特許文献２には、「熱可塑性廃プラスチック混合物のリサイクル原料製造及び利用法」として、「廃プラスチックは様々な形態や種類がありその中で最も多く排出される熱可塑性樹脂を細かく粉砕、攪拌、混合したものを押し出し機に投入し、１６０℃〜３００℃まで徐々に熱を加え、溶融しながら混練りし、直接型に流し込み、冷却して塊状にした固形物を作る」方法が開示されている。
この特許文献２に開示された発明では、様々な熱可塑性プラスチック廃棄物を形状及び種類を選ばず、粉砕、攪拌、混合したものを押出し機に連続投入し融点の低いものより溶融し、混練しながら徐々に融点の高い物を溶融し練り込み、ノズルより直接金型へ流し込み冷却し、塊状の固形物を作り、混合再生プラスチックとして利用することができる。
【０００５】そして、特許文献３には、「廃棄物の再資源化方法」として、「紙，布等の繊維性廃棄物，プラスチック廃棄物，ガラス，礫片等の無機廃棄物を配合した後、前記プラスチック廃棄物中の熱可塑性プラスチックの溶融温度以上、前記繊維性廃棄物の熱劣化温度以下の温度に加温した加圧成型装置を用いて所望の成型品を得ることを特徴とする廃棄物の再資源化方法」が開示されている。
この特許文献３に開示された発明では、繊維性廃棄物と熱可塑性プラスチック廃棄物の熱特性の相違を利用して、従来は焼却処分されていたシュレッダ裁断紙屑等の繊維性廃棄物を溶融した熱可塑性プラスチック廃棄物に混合することによって機械的強度の高い再生プラスチック成型品を得ており、紙屑やプラスチック廃棄物の発生量の低減を可能にしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５７−２８１４４号公報
【特許文献２】
特開２００２−３６２４０号公報
【特許文献３】
特開平６−７１６４７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の技術においては、まず、特許文献１に記載された従来の技術では、オレフィン重合体とスチレン重合体の両者に効果がある融和剤を用いてブレンドさせたもので、使用する樹脂がある程度特定されており、多種多様なプラスチック廃棄物に適用できないという課題があった。
また、特許文献２及び特許文献３に記載された従来の技術においては、異種の熱可塑性プラスチック廃棄物の混合物を全て溶融させる方法では、異種のポリマーが混じりあわないために相分離を起こし、最終製品において脆化等の品質の低下を招くという課題があった。また、各々のポリマーの熱特性が異なるために溶融時の加熱により熱劣化や熱分解を生じるという課題もあった。さらに、特許文献２における溶融物を直接金型へ流し込む成形方法では、製品の形状が限定されるという課題もあった。
【０００８】本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、多種多様であるプラスチック廃棄物を用いて安定した品質を有するプラスチック廃棄物を利用した混合材料及びその製造装置並びにその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明であるプラスチック廃棄物を利用した混合材料は、オレフィン系プラスチック廃棄物と、このオレフィン系プラスチック廃棄物よりも高融点の異種プラスチック廃棄物とからなるプラスチック廃棄物を利用した混合材料において、少なくともその一部を溶融させたオレフィン系プラスチック廃棄物の中に異種プラスチック廃棄物を重量比で３０〜７０％含有させて成形されるものである。
上記構成のプラスチック廃棄物を利用した混合材料は、溶融させたオレフィン系プラスチック廃棄物の中にオレフィン系プラスチック廃棄物よりも高融点の異種プラスチック廃棄物が均一に含有されるという作用を有する。
【００１０】また、請求項２に記載の発明であるプラスチック廃棄物を利用した混合材料は、請求項１に記載のプラスチック廃棄物を利用した混合材料において、相溶化剤を含有するものである。
上記構成のプラスチック廃棄物を利用した混合材料においては、請求項１に記載の発明の作用に加えて、相溶化剤はオレフィン系プラスチック廃棄物とオレフィン系プラスチック廃棄物の接着性を向上させるという作用を有する。
【００１１】請求項３記載の発明であるプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造装置は、オレフィン系プラスチック廃棄物を供給する第１の供給部と、オレフィン系プラスチック廃棄物よりも高融点の異種プラスチック廃棄物を供給する第２の供給部と、この２つの供給部に連結されて前記オレフィン系プラスチック廃棄物と異種プラスチック廃棄物を混練し押出口から送出するシリンダーとを備えたプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造装置であって、第２の供給部と押出口の間の距離は第１の供給部と押出口の間の距離よりも短いものである。
上記構成のプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造装置においては、オレフィン系プラスチック廃棄物とオレフィン系プラスチック廃棄物よりも高融点の異種プラスチック廃棄物は二段階にわたって供給され、さらに、オレフィン系プラスチック廃棄物よりも高融点の異種プラスチック廃棄物の混練時間はオレフィン系プラスチック廃棄物の混練時間よりも短くなるという作用を有する。
【００１２】また、請求項４に記載の発明であるプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造方法は、破砕されたオレフィン系プラスチック廃棄物を１６０〜２００℃に加熱された押出機に投入し溶融混練する工程と、オレフィン系プラスチック廃棄物よりも融点が高い異種プラスチック廃棄物を破砕して溶融混練された材料に混練する工程と、オレフィン系プラスチック廃棄物と異種プラスチック廃棄物が混練された材料を所定の形状に成形する工程とを有するものである
上記構成のプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造方法においては、オレフィン系プラスチック廃棄物が溶融する温度においてオレフィン系プラスチック廃棄物を溶融させ、オレフィン系プラスチック廃棄物よりも高融点の異種プラスチック廃棄物を溶融させないようにするという作用を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るプラスチック廃棄物を利用した混合材料の第１の実施の形態を図１及び図２に基づき説明する。（請求項１に対応）
図１は本発明の第１の実施の形態に係るポリエチレン−ポリスチレン混合材料の外形図であり、図２はポリエチレン−ポリスチレン混合材料と類似し他ポリエチレン−ポリアミド混合材料を示す写真である。図１において、本第１の実施の形態におけるポリエチレン−ポリスチレン混合材料１は、ポリエチレン２をマトリックスとし、ポリエチレン２中にポリスチレン破砕物３が包含されている。ポリエチレン２の溶融温度は約１４９℃（射出成形温度）であり、ポリスチレン破砕物の溶融温度は約１６３℃（射出成形温度）である。なお、ポリスチレン破砕物３の割合は重量比で４０〜５０％である。
【００１４】ポリエチレン−ポリスチレン混合材料１のマトリックスとなるポリエチレン２は、製造工程において溶融された状態でポリスチレン破砕物３と混練されるので、ポリエチレン２溶融物はポリスチレン破砕物３を容易にかつ均一に包み込むことができる。従って、この均一な構造により成形されたポリエチレン−ポリスチレン混合材料１は機械的性質等において安定した物性を有している。
【００１５】また、ポリエチレン２は溶融された状態でポリスチレン破砕物３と接するので両者間の接着は容易になる。さらに、ポリスチレン破砕物３はポリエチレン２の溶融温度では表面が軟化するので、接着は一層容易になり接着力も強固になる。従って、冷却後のポリエチレン−ポリスチレン混合材料１においても、ポリエチレン２とポリスチレン破砕物３の接着性は良好なものとなる。
【００１６】そして、ポリエチレン−ポリスチレン混合材料１はプラスチックから構成されるので、最終的にサーマルリサイクルされる場合においても金属等の分別の必要がなく作業効率がよい。また、シート状等の廃棄物に比べると減容化されているので輸送やハンドリングにおいて有利である。
【００１７】なお、ポリエチレン２はバージン樹脂を始めとして、不要となったポリエチレンフィルム等の廃棄物を使用することができる。また、共重合されたポリエチレンや変性されたポリエチレンでもよい。さらには、ポリプロピレンなどのオレフィン系のプラスチックであればよい。
また、ポリスチレン破砕物２は、ポリエチレンと同様に、バージン樹脂はもとより、不要となった廃棄物を使用することができる。ポリスチレン以外にも、アクリルニトリルブタジエンスチレン（以下、ＡＢＳという。）、ポリアミド等の熱可塑性プラスチックのバージン樹脂及び廃棄物や、混練に支障のない程度であれば熱硬化性プラスチックやゴムの廃棄物を含んでも問題はない。さらには、これらのプラスチックの混合物を使用することもできる。
【００１８】図２において、白く見える部分は図１に示されるポリエチレン−ポリスチレン混合材料と同様に、マトリクスとなっているポリエチレンであり、黒く見える部分はポリアミドである。
【００１９】次に、本発明に係るプラスチック廃棄物を利用した混合材料の第２の実施の形態を図３及び図４に基づき説明する。（請求項１に対応）
図３は本発明の第２の実施の形態に係るポリエチレン−ＡＢＳ混合材料の実物写真である。図３において、本第２の実施の形態におけるポリエチレン−ＡＢＳ混合材料４は、ポリエチレン２をマトリックスとし、ポリエチレン２中にＡＢＳ破砕物５が包含されている。
【００２０】図４は、本第２の実施の形態に係るポリエチレン−ＡＢＳ混合材料の引張強度とＡＢＳ含有量の関係を示すグラフである。図４において、引張強度はＡＢＳ含有量が５０％のとき最大１１．９ＭＰａを示し、その後、ＡＢＳ含有量の増加とともに低下している。一般に、引張試験では試料中の最も弱い部分に亀裂を生じて破断に至ると考えられるので、このような混合材料においては成分同士の接着界面の状態が引張強度に反映される。従って、ポリエチレン−ＡＢＳ混合材料４においては、引張強度が最大を示すＡＢＳ含有量５０％の試料は接着性が最も良好な材料であるといえる。
【００２１】また、ポリエチレン単体の成形体の引張強度を測定すると９．５ＭＰａであったため、この値と比較すれば、ＡＢＳ含有量によってポリエチレン−ＡＢＳ混合材料４の方が優れた引張強度を示している。これは、ポリエチレン２とＡＢＳ破砕物５の接着性が良好であるとともに、ＡＢＳ樹脂本来の機械的性質が反映された結果と言え、複合材料として新たな特性を付加できることを示している。
【００２２】続いて、本発明に係るプラスチック廃棄物を利用した混合材料の第３の実施の形態を図５を用いて説明する。（請求項２に対応）
図５は本発明の第３の実施の形態に係るポリエチレン−ポリアミド混合材料の相溶化剤の使用による引張強度の変化を示すグラフである。なお、ポリエチレン−ポリアミド混合材料の割合は重量比でポリエチレンが６０％、ポリアミドが４０％であり、相溶化剤を重量比で３％添加している。
図５において、相溶化剤を添加しない無添加試料の引張強度は７．９ＭＰａであるのに対して、種類の異なる相溶化剤Ａ及び相溶化剤Ｂを添加した試料の引張強度は最大で１３．０ＭＰａであり、相溶化剤の添加によって引張強度が向上していることがわかる。
【００２３】ポリアミドの溶融温度は約２４３℃（射出成形温度）と比較的高融点のプラスチックであり、ポリエチレンの溶融温度では軟化しにくいため、ポリスチレンやＡＢＳ等のプラスチックに比べるとポリエチレンとの接着性が劣る。そこで、例えば、マレイン化ポリエチレンなどの市販の相溶化剤を添加することによってポリエチレンとポリアミドの接着性を改良するので、引張強度を向上させることができる。
また、相溶化剤は混練するプラスチックの極性の有無などの性質を考慮して選択するとよく、その割合は、マトリックスであるポリエチレンに対して重量比で１〜５０％、コストなどを考慮すれば好ましくは２〜５％程度加えるとよい。
【００２４】このように構成された本実施の形態においては、ポリエチレン２が溶融してポリスチレン等のプラスチック廃棄物の破砕物を包み込み、構造が均一で材料強度が強いプラスチック廃棄物を利用した混合材料を得ることができる。また、この混合材料では、各々のプラスチックの特性を生かして設計することが可能である。
さらに、相溶化剤を使用するとポリアミド等の高融点で軟化しにくいプラスチックとポリエチレンとの接着力を改良し、安定した材料強度を有する混合材料を得ることができる。
【００２５】以下に、本発明に係るプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造装置の実施の形態について図６及び図７を参照しながら説明する。（請求項３に対応）
図６は本発明の実施の形態に係るプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造装置の一部を断面で示す外形図である。図６において、本実施の形態におけるプラスチック廃棄物を利用した混合材料製造装置６は、シリンダー７の内部に単軸のスクリュー８を有し、このスクリュー８にはスクリュー回転用モーター９が接続されている。
【００２６】そして、シリンダー７の上部にはポリエチレンなどのオレフィン系プラスチック廃棄物を供給する第１の樹脂ホッパー１０が設けられ、オレフィン系プラスチック廃棄物よりも高融点であるポリアミド等の異種プラスチック廃棄物を供給する第２の樹脂ホッパー１１が設けられている。なお、第２の樹脂ホッパー１１と樹脂押出口１４の距離は、第１の樹脂ホッパー１０と樹脂押出口１４の距離よりも短く設計されている。また、第１の樹脂ホッパー１０及び第２の樹脂ホッパー１１にはそれぞれ第１の樹脂定量供給フィーダー１２及び第２の樹脂定量供給フィーダー１３が具備されており、第１、第２の樹脂の供給量が制御される。
【００２７】スクリュー８は単軸でもよいが、混練を十分に行うためには二軸以上を設置する方が好ましい。また、多軸スクリューにする場合は、スクリュー間のクリアランスを大きくすると、剪断力による固形粒子の破砕分散が起きにくくなるので、安定した混合材料の製造が容易になる。
【００２８】図７は本実施の形態に係るプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造装置から取り出した混合材料を成形する圧縮成形機の外形図である。図７において、圧縮成形機１６は、台座１７と台座１７に固定された一対の支柱１８，１８と一対の金型１９，１９で構成されている。
【００２９】この一対の金型１９，１９には多数の種類があり、所望の成形体の形状を型取る金型を選択し、設置することができる。また、図示していないが、圧縮成形機１６には駆動源である油圧を供給する設備が設置されている。なお、圧縮成形機１６に加熱装置を設置すると、室温に冷却された試料等の加熱圧縮成形を行うことができる。
【００３０】次に、混合材料製造装置６及び圧縮成形機１６の使用方法について説明する。まず、重量比で６０％の量の破砕したポリエチレン廃棄物を製造装置６の第１の樹脂ホッパー１０に投入する。同様に、重量比で４０％の量のポリアミド廃棄物も破砕し、第２の樹脂ホッパー１１に投入する。破砕したポリエチレン廃棄物は第１の樹脂定量供給フィーダー１２によって適量が加熱されたシリンダー７中に送出される。そして、シンリンダー７内では、ポリエチレン廃棄物は溶融しながらスクリュー８の回転によって混練される。
【００３１】続いて、混練されたポリエチレン破砕物が第２の樹脂ホッパー１２の設置位置付近に送られると、第２の樹脂定量供給フィーダー１３によって破砕されたポリアミド廃棄物の適量がシリンダー７中に送出される。そして、ポリアミド破砕物は溶融したポリエチレン中に取り込まれ、混練されて混合樹脂１５として樹脂押出口１４より押出されるのである。このとき、ポリアミド廃棄物はシリンダー７中で混練される時間が短いので、溶融されずに原形をとどめた状態で混合樹脂１５中に含有される。
【００３２】混合材料製造装置６から押出された混練樹脂１５は、適当な大きさに切断され、圧縮成形機１６に運ばれ、冷却しないうちに所望の形状に成形される。この混合樹脂１５を用いて、厚さ１０ｍｍで重量４ｋｇの箱状の製品を成形し、冷却後の収縮率を測定すると、２．３％であり、ポリエチレン単体の同様の成形体の収縮率が３．６％であるのに対して大きく減少していた。
これは、溶融した樹脂が冷却時により安定した構造を取ろうとして収縮する現象がポリエチレン単体の場合では顕著であるのに対して、この混合樹脂１５では、溶融しない状態で混合樹脂１５に取り込まれるポリアミド破砕物が支点となり、ポリエチレンの収縮を抑制していると考えられる。従って、溶融しない状態でプラスチック廃棄物の破砕物を混合させることは熱収縮の低減に効果的であるといえる。また、ポリアミド破砕物は溶融しないために相分離を生じず、機械的性質などにおいて安定した品質を有する混合材料を得ることができる。
【００３３】また、不要となった自動車から排出されるプラスチックやゴム等を主成分とするシュレッダーダストとポリエチレン破砕物を混合し、第１の樹脂ホッパーに投入してシリンダーで加熱混練すると強い悪臭を生じたが、ポリエチレン破砕物を第１の樹脂ホッパーへ、シュレッダーダストを第２の樹脂ホッパーへそれぞれ投入してシリンダーで加熱混練すると悪臭が減少した。このことはシュレッダーダストが溶融ポリエチレンに包含されることにより、直接シリンダーに接触せず、過熱や分解が抑制されたためと考えられる。
【００３４】但し、混練能力が低い単軸スクリューの混合材料製造装置を用いたり、多軸スクリューを有する混合材料製造装置でもシリンダー温度等の製造条件を変更することにより、混合した廃棄プラスチックを一度に投入して混練しても良好な混合材料を得ることができる場合もある。
【００３５】このように構成された本実施の形態においては、混合材料製造装置６では、ポリエチレン廃棄物は第１の樹脂ホッパー１０より投入されてシリンダー内で十分に溶融混練されるが、ポリアミド廃棄物は、樹脂押出口１４との距離が短い位置にある第２の樹脂ホッパー１１より投入されるので混練時間が短くなり完全に溶融することなく、混練樹脂１５中に原形をとどめることができる。従って、熱収縮が小さく、また、安定した品質を有する混合材料を得ることができる。
【００３６】以下に、本発明に係るプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造方法の実施の形態について図８を参照しながら説明する。（請求項４に対応）図８は、本実施の形態に係るプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造方法の工程図である。
図８において、ステップＳ１は、ポリエチレン廃棄物を破砕する工程を示している。このステップＳ１では、不要となったポリエチレン廃棄物を細かく破砕する。ここでは、ポリエチレン廃棄物を使用しているが、オレフィン系プラスチック廃棄物であれば何でもよく、また、廃棄物でないバージン樹脂でもよい。
【００３７】次にステップＳ２は、ポリアミド廃棄物を破砕する工程を示している。このステップＳ２では、ポリアミド等のオレフィン系プラスチックよりも高融点を有するプラスチック廃棄物を細かく破砕する。
【００３８】ステップＳ３は、ポリエチレン破砕物を溶融混練する工程を示している。このステップＳ３では、温度１６０〜２００℃の範囲で溶融させながら混練する。この工程においてポリエチレン破砕物を溶融させると、ステップＳ５においてポリアミド破砕物を均一に包み込んで混練させることができる。また、溶融しているのでポリアミド破砕物との接着が容易になる。なお、ポリエチレン破砕物は完全に溶融される必要はなく、少なくともその一部が溶融していればよい。
【００３９】ステップＳ４は、相溶化剤を添加する工程を示している。このステップＳ４では、ステップＳ３において溶融混練されているポリエチレン中に相溶化剤を添加する。相溶化剤は、次のステップＳ５において混練されるポリアミド破砕物とポリエチレン破砕物の接着力を改良することができる。また、添加する相溶化剤の割合は重量比で１〜５０％、好ましくは２〜５％であり、その種類は混合するプラスチックの性質に合わせて選択することができる。なお、ポリエチレンとの接着力が良好なプラスチック廃棄物を用いる場合は、相溶化剤は添加しなくてもよい。
なお、ポリアミド破砕物はポリエチレン破砕物に混合してステップＳ３において投入することもできる。
【００４０】ステップＳ５は、ポリアミド破砕物を混練する工程を示している。このステップＳ５では、前述の通りステップＳ３において溶融混練されているポリエチレン中にポリアミド破砕物を混練させる。この場合、ポリアミド破砕物の混練時間を短く取ることによれば、溶融されないで原形をとどめた状態で溶融したポリエチレンと混練される。
なお、ステップＳ３においてポリアミド破砕物をポリエチレン破砕物に混合させて混練してもよいが、その場合には混練時間が長くなることによって、ポリアミド破砕物が溶融し相分離を起こして材料強度が劣る場合もあるのでその点に留意する必要がある。
【００４１】ステップＳ６は、混練樹脂を押出す工程を示している。このステップＳ６では、ステップＳ５において混練されたポリエチレン破砕物とポリアミド破砕物の混練樹脂を取り出して、適当な大きさに切断する。
【００４２】最後にステップＳ７は成形する工程を示している。このステップＳ７においては、圧縮成形機などを用いてステップＳ６において切断された混練樹脂を所望の形状に成形する。この混練樹脂は冷却しにくいので熱成形が容易となる。但し、混練樹脂が冷却した場合は、オーブン等の加熱装置を用いて再加熱すると圧縮成形機などによって成形することが可能である。成形加工後は徐冷又は急冷のいずれの方法によって冷却してもよい。この混練樹脂では、ポリアミド破砕物が溶融していないため徐冷した場合冷却時間が短縮できる。
【００４３】このように構成されたプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造方法においては、ポリエチレン破砕物を溶融させてからポリアミド破砕物を短時間で混練させるので、ポリアミド破砕物は溶融したポリエチレン中に均一に分散され、また、溶融せずに原形をとどめるので相分離を生じない材料強度の優れた混合材料を製造することができる。また、ポリアミド以外の熱分解しやすい樹脂を用いた場合でも、混練時間が短時間であるために有毒なガス等の発生を防ぐことができる。さらに、相溶化剤を加えることで混合するプラスチック間の接着性を改良することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１及び請求項２に記載のプラスチック廃棄物を利用した混合材料においては、オレフィン系プラスチック廃棄物が溶融した状態でオレフィン系プラスチック廃棄物よりも高融点の異種プラスチック廃棄物を包み込むので、構造が均一で安定した材料強度を有するプラスチック廃棄物を利用した混合材料を得ることができる。
【００４５】また、本発明の請求項２に記載のプラスチック廃棄物を利用した混合材料においては、相溶化剤によってオレフィン系プラスチック廃棄物と異種プラスチック廃棄物の接着性が改良され、材料強度を向上することができる。
【００４６】そして、本発明の請求項３に記載のプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造装置においては、オレフィン系プラスチック廃棄物よりも高融点の異種プラスチック廃棄物の混練時間を短くすることによって異種プラスチック廃棄物は原形をとどめるので、熱収縮が小さく品質の安定したプラスチック廃棄物を利用した混合材料を製造することができる。
【００４７】最後に、本発明の請求項４に記載のプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造方法においては、多種多様であるプラスチック廃棄物を分別することなく、かつ安全に良質のプラスチック廃棄物を利用した混合材料を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るポリエチレン−ポリスチレン混合材料の外形図である。
【図２】本第１の実施の形態に係るポリエチレン−ポリアミド混合材料を示す写真である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るポリエチレン−ＡＢＳ混合材料を示す写真である。
【図４】本第２の実施の形態に係るポリエチレン−ＡＢＳ混合材料の引張強度とＡＢＳ含有量の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るポリエチレン−ポリアミド混合材料の相溶化剤の使用による引張強度の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態に係るプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造装置の一部を断面で示す外形図である。
【図７】本実施の形態に係るプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造装置から取り出した混合材料を成形する圧縮成形機の外形図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造方法の工程図である。
【符号の説明】
１…ポリエチレン−ポリスチレン混合材料　２…ポリエチレン　３…ポリスチレン破砕物　４…ポリエチレン−ＡＢＳ混合材料　５…ＡＢＳ破砕物　６…混合材料製造装置　７…シリンダー　８…スクリュー　９…スクリュー回転用モーター　１０…第１の樹脂ホッパー　１１…第２の樹脂ホッパー　１２…第１の樹脂定量供給フィーダー　１３…第２の樹脂定量供給フィーダー　１４…樹脂押出口１５…混練樹脂　１６…圧縮成形機　１７…台座　１８…一対の支柱　１９…金型[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mixed material using plastic waste, an apparatus for manufacturing the same, and a method for manufacturing the same. And a manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In general, with the recent mass consumption of plastic products, the amount of plastic waste discharged from manufacturing processes and households has increased. Among these plastic wastes, the plastic waste composed of a single component is reused in the manufacturing process in an amount that does not affect the properties of the final product, and is used in polyethylene terephthalate (PET) bottles. Thus, it is reused as a resource for various products. However, when two or more different types of plastic waste are mixed, they are mainly used as thermal recycling, and material recycling has been difficult due to the different physical properties of the resins.
[0003] In order to overcome such problems, as a mixed material using different kinds of plastics and a method for producing the same, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163,199 discloses a "thermoformable polymer blend composition" as "a polymer blend composition". Medium, at least 50% by weight of an olefin polymer, 10 to 48% by weight of a styrene polymer, and a thermoplastic styrene-based block polymer rubber 2 to 2 which can function as a humectant for the olefin polymer and the styrene polymer in the blend. A thermoformable polymer blend composition characterized in that it contains 40% by weight.
In the invention disclosed in Patent Document 1, an olefin polymer having chemical resistance, ductility, malleability, and the like, and a low cost, and a styrene polymer having impact resistance, low-temperature properties, thermoformability, and the like are provided. And a blending agent to obtain a polymer blend composition having both properties. In the production of the polymer blend composition, a trim material generated in the production process can be used.
[0004] Patent Document 2 discloses, as a "method of producing and using recycled raw materials of a thermoplastic waste plastic mixture", "Waste plastics come in various forms and types, and among them, the thermoplastic resin discharged most is used. The finely ground, agitated, and mixed material is put into an extruder, gradually heated to 160 to 300 ° C., kneaded while being melted, directly poured into a mold, and cooled to form a solid mass. ” A method is disclosed.
In the invention disclosed in Patent Document 2, various thermoplastic wastes are continuously pulverized, agitated, and mixed into any extruder regardless of shape and type, and are melted and kneaded from those having a low melting point. While gradually melting and kneading a substance having a high melting point, it is poured directly into a mold from a nozzle and cooled to form a lump solid, which can be used as a mixed recycled plastic.
[0005] Patent Literature 3 discloses a "method of recycling wastes" after blending inorganic wastes such as fibrous wastes such as paper and cloth, plastic wastes, glass and gravels. Disposing a desired molded product using a pressure molding apparatus heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the thermoplastic in the plastic waste and equal to or lower than the thermal degradation temperature of the fibrous waste. A method for recycling resources is disclosed.
In the invention disclosed in Patent Document 3, a fibrous waste such as a shredded shredded paper waste which has been conventionally incinerated is melted by utilizing a difference in thermal characteristics between a fibrous waste and a thermoplastic plastic waste. Recycled plastic molded products with high mechanical strength are obtained by mixing with thermoplastic waste, and the amount of paper waste and plastic waste generated can be reduced.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-57-28144
[Patent Document 2]
JP-A-2002-36240
[Patent Document 3]
JP-A-6-71647
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional technology, first, in the conventional technology described in Patent Document 1, a blend is made by using a blending agent that is effective for both the olefin polymer and the styrene polymer. There is a problem that the resin is specified to some extent and cannot be applied to a wide variety of plastic waste.
Further, in the conventional techniques described in Patent Literatures 2 and 3, in a method in which a mixture of different kinds of thermoplastic wastes is entirely melted, phase separation occurs because different kinds of polymers do not mix with each other. There has been a problem that the quality of the product is deteriorated such as embrittlement. In addition, there is also a problem that since the polymers have different thermal characteristics, heating during melting causes thermal degradation or thermal decomposition. Furthermore, in the molding method in which the melt is directly poured into a mold in Patent Document 2, there is also a problem that the shape of a product is limited.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and uses a wide variety of plastic wastes to produce a mixed material using a plastic waste having a stable quality, an apparatus for manufacturing the same, and a manufacturing apparatus therefor. The aim is to provide a method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a mixed material using a plastic waste according to the first aspect of the present invention is composed of an olefin plastic waste and a dissimilar plastic waste having a higher melting point than the olefin plastic waste. A mixed material using plastic waste is formed by mixing 30 to 70% by weight of a different kind of plastic waste in an olefin plastic waste at least part of which is melted.
The mixed material using the plastic waste having the above configuration has an effect that the molten olefin-based plastic waste uniformly contains a different kind of plastic waste having a higher melting point than the olefin-based plastic waste.
The mixed material using plastic waste according to the second aspect of the present invention contains the compatibilizer in the mixed material using plastic waste according to the first aspect.
In the mixed material using the plastic waste having the above configuration, in addition to the function of the invention described in claim 1, the compatibilizing agent improves the adhesiveness between the olefin-based plastic waste and the olefin-based plastic waste. Having.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an apparatus for producing a mixed material using a plastic waste, comprising: a first supply section for supplying an olefin plastic waste; and a heterogeneous material having a higher melting point than the olefin plastic waste. A plastic waste comprising: a second supply unit for supplying plastic waste; and a cylinder connected to the two supply units and configured to knead the olefin-based plastic waste and the dissimilar plastic waste and to output the kneaded product from an extrusion port. An apparatus for producing a mixed material that is used, wherein a distance between a second supply unit and an extrusion port is shorter than a distance between the first supply unit and the extrusion port.
In the apparatus for producing a mixed material using plastic waste having the above structure, olefin-based plastic waste and heterogeneous plastic waste having a higher melting point than the olefin-based plastic waste are supplied in two stages. The kneading time of the dissimilar plastic waste having a higher melting point than that of the olefin-based plastic waste is shorter than the kneading time of the olefin plastic waste.
In the method for producing a mixed material using plastic waste according to the present invention, the crushed olefin plastic waste is charged into an extruder heated to 160 to 200 ° C. and melted. A step of kneading, a step of crushing dissimilar plastic waste having a melting point higher than that of the olefin-based plastic waste and kneading the melt-kneaded material, and a step of kneading the material mixed with the olefin-based plastic waste and the dissimilar plastic waste. Molding into a predetermined shape.
In the method for producing a mixed material using the plastic waste having the above-described structure, the olefin-based plastic waste is melted at a temperature at which the olefin-based plastic waste is melted, and a different kind of plastic waste having a higher melting point than the olefin-based plastic waste is melted. Has the effect of preventing melting.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of a mixed material using plastic waste according to the present invention will be described with reference to FIGS. (Corresponding to claim 1)
FIG. 1 is an external view of a polyethylene-polystyrene mixed material according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a photograph showing a polyethylene-polyamide mixed material similar to the polyethylene-polystyrene mixed material. In FIG. 1, a polyethylene-polystyrene mixed material 1 according to the first embodiment has a polyethylene 2 as a matrix, and a crushed polystyrene 3 is included in the polyethylene 2. The melting temperature of polyethylene 2 is about 149 ° C. (injection molding temperature), and the melting temperature of the crushed polystyrene is about 163 ° C. (injection molding temperature). The ratio of the crushed polystyrene 3 is 40 to 50% by weight.
The polyethylene 2 serving as a matrix of the polyethylene-polystyrene mixed material 1 is kneaded with the crushed polystyrene 3 in a molten state in the manufacturing process. Can be wrapped. Therefore, the polyethylene-polystyrene mixed material 1 molded with this uniform structure has stable physical properties such as mechanical properties.
Further, since the polyethylene 2 is in contact with the crushed polystyrene 3 in a molten state, the adhesion between the two becomes easy. Furthermore, since the surface of the crushed polystyrene 3 is softened at the melting temperature of the polyethylene 2, the bonding is further facilitated and the bonding strength is increased. Therefore, even in the polyethylene-polystyrene mixed material 1 after cooling, the adhesion between the polyethylene 2 and the crushed polystyrene 3 becomes good.
Since the polyethylene-polystyrene mixed material 1 is made of plastic, even if it is finally thermally recycled, there is no need to separate metals and the like, and the work efficiency is high. Further, since the volume is reduced as compared with the waste such as a sheet, it is advantageous in transportation and handling.
As the polyethylene 2, waste materials such as virgin resin and unnecessary polyethylene film can be used. Further, copolymerized polyethylene or modified polyethylene may be used. Further, any olefin-based plastic such as polypropylene may be used.
Further, as with the polyethylene, the crushed polystyrene 2 can use not only virgin resin but also unnecessary waste. In addition to polystyrene, acrylonitrile butadiene styrene (hereinafter referred to as ABS), virgin resin and waste of thermoplastic such as polyamide, and waste of thermosetting plastic and rubber as long as they do not hinder kneading. There is no problem with including. Furthermore, mixtures of these plastics can also be used.
In FIG. 2, the portion that looks white is polyethylene as a matrix, similarly to the polyethylene-polystyrene mixed material shown in FIG. 1, and the portion that looks black is polyamide.
Next, a second embodiment of a mixed material using plastic waste according to the present invention will be described with reference to FIGS. (Corresponding to claim 1)
FIG. 3 is an actual photograph of a polyethylene-ABS mixed material according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the polyethylene-ABS mixed material 4 according to the second embodiment uses polyethylene 2 as a matrix, and the polyethylene 2 contains ABS crushed materials 5.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the tensile strength and the ABS content of the polyethylene-ABS mixed material according to the second embodiment. In FIG. 4, the tensile strength shows a maximum of 11.9 MPa when the ABS content is 50%, and thereafter decreases as the ABS content increases. In general, in a tensile test, it is considered that a crack occurs at the weakest part in a sample, leading to fracture. Therefore, in such a mixed material, the state of an adhesive interface between components is reflected in tensile strength. Therefore, in the polyethylene-ABS mixed material 4, it can be said that a sample having an ABS content of 50% showing the maximum tensile strength is a material having the best adhesiveness.
When the tensile strength of the molded product of polyethylene alone was measured to be 9.5 MPa, the polyethylene-ABS mixed material 4 showed superior tensile strength depending on the ABS content, when compared with this value. I have. This indicates that the adhesiveness between the polyethylene 2 and the crushed ABS 5 is good and that the mechanical properties inherent to the ABS resin are reflected, and that new characteristics can be added as a composite material.
Next, a third embodiment of the mixed material using plastic waste according to the present invention will be described with reference to FIG. (Corresponding to claim 2)
FIG. 5 is a graph showing a change in tensile strength due to the use of a compatibilizer of the polyethylene-polyamide mixed material according to the third embodiment of the present invention. The proportion of the polyethylene-polyamide mixed material was 60% by weight of polyethylene and 40% by weight of polyamide, and 3% by weight of a compatibilizer was added.
In FIG. 5, the tensile strength of the sample without the addition of the compatibilizer is 7.9 MPa, whereas the tensile strength of the sample to which different types of the compatibilizer A and the compatibilizer B are added is a maximum of 13 MPa. 0.0MPa, which indicates that the addition of the compatibilizer improved the tensile strength.
Polyamide is a plastic having a relatively high melting point of about 243 ° C. (injection molding temperature) and is hardly softened at the melting temperature of polyethylene. Therefore, the adhesiveness to polyethylene is higher than that of plastics such as polystyrene and ABS. Is inferior. Therefore, for example, by adding a commercially available compatibilizer such as maleated polyethylene to improve the adhesion between the polyethylene and the polyamide, the tensile strength can be improved.
The compatibilizer is preferably selected in consideration of the properties of the plastic to be kneaded, such as the presence or absence of polarity, and the ratio is preferably 1 to 50% by weight with respect to polyethylene as a matrix, and preferably considering cost and the like. Should be added in an amount of about 2 to 5%.
In the present embodiment configured as above, the polyethylene 2 melts and wraps the crushed material of plastic waste such as polystyrene, and the mixed material using the plastic waste having a uniform structure and high material strength is used. Can be obtained. In addition, with this mixed material, it is possible to design utilizing the characteristics of each plastic.
Further, the use of a compatibilizer improves the adhesive force between a plastic such as polyamide and the like, which has a high melting point and is not easily softened, and polyethylene, so that a mixed material having a stable material strength can be obtained.
Hereinafter, an embodiment of an apparatus for producing a mixed material using plastic waste according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. (Corresponding to claim 3)
FIG. 6 is an external view showing a cross section of a part of the apparatus for producing a mixed material using plastic waste according to the embodiment of the present invention. In FIG. 6, a mixed material manufacturing apparatus 6 using plastic waste according to the present embodiment has a single screw 8 inside a cylinder 7, and a screw rotation motor 9 is connected to the screw 8. I have.
A first resin hopper 10 for supplying olefin-based plastic waste such as polyethylene is provided at an upper portion of the cylinder 7, and different kinds of plastic waste such as polyamide having a higher melting point than the olefin-based plastic waste. Is provided. The distance between the second resin hopper 11 and the resin outlet 14 is designed to be shorter than the distance between the first resin hopper 10 and the resin outlet 14. The first resin hopper 10 and the second resin hopper 11 are respectively provided with a first resin constant feeder 12 and a second resin constant feeder 13 for supplying the first and second resins. The amount is controlled.
Although the screw 8 may be single-screw, it is preferable to install two or more screws for sufficient kneading. Further, in the case of using a multi-screw, if the clearance between the screws is increased, the crushing and dispersion of the solid particles due to the shearing force are less likely to occur, so that the stable production of the mixed material is facilitated.
FIG. 7 is an external view of a compression molding machine for molding a mixed material taken out from a mixed material manufacturing apparatus using plastic waste according to the present embodiment. In FIG. 7, the compression molding machine 16 includes a pedestal 17, a pair of columns 18, 18 fixed to the pedestal 17, and a pair of dies 19, 19.
There are many types of the pair of molds 19, 19, and a mold for forming a desired shape of the molded body can be selected and installed. Although not shown, the compression molding machine 16 is provided with equipment for supplying hydraulic pressure as a driving source. When a heating device is installed in the compression molding machine 16, it is possible to perform thermal compression molding of a sample or the like cooled to room temperature.
Next, a method of using the mixed material producing apparatus 6 and the compression molding machine 16 will be described. First, 60% by weight of crushed polyethylene waste is put into the first resin hopper 10 of the manufacturing apparatus 6. Similarly, a polyamide waste in an amount of 40% by weight is also crushed and charged into the second resin hopper 11. The crushed polyethylene waste is sent out by the first resin constant feeder 12 into the appropriately heated cylinder 7. Then, in the cylinder 7, the polyethylene waste is kneaded by the rotation of the screw 8 while melting.
Subsequently, when the kneaded polyethylene crushed product is sent to the vicinity of the installation position of the second resin hopper 12, an appropriate amount of the polyamide waste crushed by the second resin constant feeder 13 is placed in the cylinder 7. Sent out. The crushed polyamide is taken into the melted polyethylene, kneaded, and extruded from the resin extrusion port 14 as a mixed resin 15. At this time, since the polyamide waste is kneaded in the cylinder 7 for a short time, the polyamide waste is contained in the mixed resin 15 in a state where the polyamide waste remains in its original form without being melted.
The kneaded resin 15 extruded from the mixed material production apparatus 6 is cut into a suitable size, transported to a compression molding machine 16, and formed into a desired shape before cooling. Using this mixed resin 15, a box-shaped product having a thickness of 10 mm and a weight of 4 kg was formed, and the shrinkage after cooling was measured. As a result, the shrinkage was 2.3%. It was 3.6%, which was a large decrease.
This is because, in the case of polyethylene alone, the phenomenon that the molten resin shrinks to take a more stable structure during cooling is remarkable in the case of polyethylene alone, whereas the mixed resin 15 is taken into the mixed resin 15 without being melted. It is considered that the crushed polyamide serves as a fulcrum and suppresses the shrinkage of polyethylene. Therefore, it can be said that mixing the crushed plastic waste without melting it is effective for reducing the heat shrinkage. Further, since the crushed polyamide does not melt, phase separation does not occur, and a mixed material having stable quality in mechanical properties and the like can be obtained.
Further, shredder dust mainly composed of plastic, rubber, etc. discharged from unnecessary automobiles is mixed with crushed polyethylene, put into the first resin hopper, and heated and kneaded with a cylinder to produce a strong odor. However, when the crushed polyethylene was put into the first resin hopper and the shredder dust was put into the second resin hopper and kneaded by heating in a cylinder, the odor was reduced. This is presumably because the shredder dust was included in the molten polyethylene, which prevented direct contact with the cylinder and suppressed overheating and decomposition.
However, even in a mixed material manufacturing apparatus having a single screw having a low kneading capacity, or in a mixed material manufacturing apparatus having a multi-screw, the manufacturing conditions such as a cylinder temperature are changed so that mixed waste plastics can be mixed at once. In some cases, a good mixed material can be obtained even if it is charged and kneaded.
In the present embodiment configured as above, in the mixed material manufacturing apparatus 6, polyethylene waste is charged from the first resin hopper 10 and sufficiently melted and kneaded in the cylinder. Since the material is supplied from the second resin hopper 11 at a position where the distance from the resin extrusion port 14 is short, the kneading time is shortened, and the original shape can be kept in the kneaded resin 15 without being completely melted. Therefore, a mixed material having small heat shrinkage and stable quality can be obtained.
Hereinafter, an embodiment of a method for producing a mixed material using plastic waste according to the present invention will be described with reference to FIG. (Corresponding to claim 4) FIG. 8 is a process diagram of a method for producing a mixed material using plastic waste according to the present embodiment.
In FIG. 8, step S1 shows a step of crushing polyethylene waste. In this step S1, the unnecessary polyethylene waste is finely crushed. Here, polyethylene waste is used, but any olefin-based plastic waste may be used, and non-waste virgin resin may be used.
Next, step S2 shows a step of crushing the polyamide waste. In step S2, plastic waste having a higher melting point than olefin-based plastic such as polyamide is finely crushed.
Step S3 shows a step of melting and kneading the crushed polyethylene. In this step S3, kneading is performed while melting at a temperature in the range of 160 to 200 ° C. When the crushed polyethylene is melted in this step, the crushed polyamide can be uniformly wrapped and kneaded in step S5. In addition, since it is melted, adhesion to the crushed polyamide becomes easy. The crushed polyethylene does not need to be completely melted, and it is sufficient that at least a part of the crushed polyethylene is melted.
Step S4 shows a step of adding a compatibilizer. In step S4, a compatibilizer is added to the polyethylene melt-kneaded in step S3. The compatibilizer can improve the adhesive strength between the crushed polyamide and the crushed polyethylene kneaded in the next step S5. The proportion of the compatibilizer to be added is 1 to 50%, preferably 2 to 5% by weight, and the type thereof can be selected according to the properties of the plastic to be mixed. When using plastic waste having good adhesion to polyethylene, a compatibilizer may not be added.
The crushed polyamide can be mixed with the crushed polyethylene and added in step S3.
Step S5 shows a step of kneading the crushed polyamide. In this step S5, as described above, the crushed polyamide is kneaded in the polyethylene melt-kneaded in step S3. In this case, if the kneading time of the crushed polyamide is shortened, the crushed polyamide is kneaded with the melted polyethylene in a state in which the crushed polyamide remains in its original form without being melted.
In step S3, the crushed polyamide may be mixed with the crushed polyethylene to be kneaded, but in this case, the kneading time becomes longer, whereby the crushed polyamide is melted to cause phase separation, resulting in poor material strength. It is necessary to pay attention to this point in some cases.
Step S6 shows a step of extruding the kneaded resin. In this step S6, the kneaded resin of the crushed polyethylene and the crushed polyamide kneaded in step S5 is taken out and cut into an appropriate size.
Finally, step S7 shows a molding step. In step S7, the kneaded resin cut in step S6 is formed into a desired shape using a compression molding machine or the like. Since the kneaded resin is difficult to cool, thermoforming becomes easy. However, when the kneaded resin has cooled, it can be molded by a compression molding machine or the like when reheated using a heating device such as an oven. After the forming process, cooling may be performed by any method of slow cooling or rapid cooling. With this kneaded resin, since the crushed polyamide is not melted, the cooling time can be shortened when gradually cooled.
In the method for producing a mixed material using plastic waste thus configured, the crushed polyethylene is melted and then the crushed polyamide is kneaded in a short time. In addition, a mixed material having excellent material strength, which does not cause phase separation, can be produced because the material is uniformly dispersed in the base material and remains in its original form without melting. Further, even when a resin other than polyamide which is easily thermally decomposed is used, generation of toxic gas or the like can be prevented because the kneading time is short. Furthermore, the adhesion between the plastics to be mixed can be improved by adding a compatibilizer.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, in the mixed material using the plastic waste according to claims 1 and 2 of the present invention, the olefin-based plastic waste has a higher melting point than the olefin-based plastic waste in a molten state. Since a different kind of plastic waste is wrapped, a mixed material using a plastic waste having a uniform structure and a stable material strength can be obtained.
In the mixed material using the plastic waste according to the second aspect of the present invention, the adhesion between the olefin plastic waste and the different plastic waste is improved by the compatibilizing agent, and the material strength is improved. can do.
In the apparatus for producing a mixed material using plastic waste according to the third aspect of the present invention, the kneading time of different kinds of plastic waste having a higher melting point than that of olefin-based plastic waste is shortened. Since the heterogeneous plastic waste remains in its original form, it is possible to produce a mixed material using plastic waste that has low heat shrinkage and stable quality.
Finally, in the method for producing a mixed material using plastic waste according to claim 4 of the present invention, a high-quality plastic waste can be safely separated without separating a wide variety of plastic waste. Can be used to produce a mixed material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an outline view of a polyethylene-polystyrene mixed material according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a photograph showing a polyethylene-polyamide mixed material according to the first embodiment.
FIG. 3 is a photograph showing a polyethylene-ABS mixed material according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the tensile strength and the ABS content of the polyethylene-ABS mixed material according to the second embodiment.
FIG. 5 is a graph showing a change in tensile strength due to use of a compatibilizing agent for a polyethylene-polyamide mixed material according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an external view showing a cross section of a part of an apparatus for producing a mixed material using plastic waste according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an external view of a compression molding machine for molding a mixed material taken out from a mixed material manufacturing apparatus using plastic waste according to the present embodiment.
FIG. 8 is a process diagram of a method for producing a mixed material using plastic waste according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Polyethylene-polystyrene mixed material 2 ... Polyethylene 3 ... Polystyrene crushed material 4 ... Polyethylene-ABS mixed material 5 ... ABS crushed material 6 ... Mixed material manufacturing apparatus 7 ... Cylinder 8 ... Screw 9 ... Screw rotation motor 10 ... First Resin hopper 11 ... second resin hopper 12 ... first resin constant supply feeder 13 ... second resin constant supply feeder 14 ... resin extrusion port 15 ... kneading resin 16 ... compression molding machine 17 ... pedestal 18 ... one pair of columns 19 …Mold

Claims

オレフィン系プラスチック廃棄物と、このオレフィン系プラスチック廃棄物よりも高融点の異種プラスチック廃棄物とからなるプラスチック廃棄物を利用した混合材料において、少なくともその一部を溶融させた前記オレフィン系プラスチック廃棄物の中に前記異種プラスチック廃棄物を重量比で３０〜７０％含有させて成形されることを特徴とするプラスチック廃棄物を利用した混合材料。Olefin-based plastic waste, and a mixed material using a plastic waste consisting of different types of plastic waste having a higher melting point than the olefin-based plastic waste, at least a part of the olefin-based plastic waste is melted A mixed material using plastic waste, wherein the mixed material contains 30 to 70% by weight of the different types of plastic waste.

請求項１記載のプラスチック廃棄物を利用した混合材料において、相溶化剤を含有することを特徴とするプラスチック廃棄物を利用した混合材料。The mixed material using plastic waste according to claim 1, further comprising a compatibilizer.

オレフィン系プラスチック廃棄物を供給する第１の供給部と、オレフィン系プラスチック廃棄物よりも高融点の異種プラスチック廃棄物を供給する第２の供給部と、この２つの供給部に連結されて前記オレフィン系プラスチック廃棄物と異種プラスチック廃棄物を混練し押出口から送出するシリンダーとを備えたプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造装置であって、前記第２の供給部と前記押出口の間の距離は前記第１の供給部と前記押出口の間の距離よりも短いことを特徴とするプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造装置。A first supply unit for supplying olefin-based plastic waste, a second supply unit for supplying dissimilar plastic waste having a higher melting point than the olefin-based plastic waste, and the olefin connected to the two supply units. An apparatus for producing a mixed material using a plastic waste, comprising: a cylinder for kneading a system-based plastic waste and a different kind of plastic waste and sending the kneaded plastic waste from an extrusion port. An apparatus for producing a mixed material using plastic waste, wherein a distance is shorter than a distance between the first supply unit and the extrusion port.

破砕されたオレフィン系プラスチック廃棄物を１６０〜２００℃に加熱された押出機に投入し溶融混練する工程と、前記オレフィン系プラスチック廃棄物よりも融点が高い異種プラスチック廃棄物を破砕して前記溶融混練された材料に混練する工程と、前記オレフィン系プラスチック廃棄物と前記異種プラスチック廃棄物が混練された材料を所定の形状に成形する工程とを有することを特徴とするプラスチック廃棄物を利用した混合材料の製造方法。A step of introducing the crushed olefin-based plastic waste into an extruder heated to 160 to 200 ° C. and melting and kneading the same; Mixing the olefin-based plastic waste and the dissimilar plastic waste into a predetermined shape by mixing the olefin-based plastic waste and the dissimilar plastic waste into a predetermined shape. Manufacturing method.