JP2013202988A - Method and apparatus for reproduction treatment of composite material - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and apparatus for reproduction treatment of a composite material that can be easily molded into a plate-like shape, and also into a complicated shape through simple processes, and has kneadable fiber length and high strength.SOLUTION: A reproduction treatment method for a composite material molded by bonding natural fiber and a thermoplastic resin includes a crushing step S1 of crushing a composite material C1, a heating and kneading step S2 of charging a fiber concentration adjusting material into the crushed composite material, and kneading them while heating, and a molding step S3 of molding the kneaded composite material, and is characterized by reproducing reproduced composite materials C2, C3.

Description

本発明は、天然繊維と熱可塑性樹脂とが結合して成形された複合材の再生処理方法及び再生処理装置に係り、特に、混練成形が可能かつ強度が大となるような繊維濃度を有する複合材の再生処理方法及び再生処理装置に関する。   The present invention relates to a regeneration processing method and a regeneration processing apparatus for a composite material formed by combining natural fibers and a thermoplastic resin, and in particular, a composite having a fiber concentration that can be kneaded and molded and has high strength. The present invention relates to a material regeneration processing method and a regeneration processing apparatus.

近年、ＣＯ２の排出を抑制するために、ケナフ、麻、竹といった天然繊維と熱可塑性樹脂とが結合して成形された工業製品が利用されることが増加して来た。例えば、自動車産業においては、ケナフ繊維とポリプロピレンとを結合させ、所望する形状に成形された複合材が内装材として使用されている。この複合材を製品として完成するには、平板状の材料を加熱溶融し任意の型枠に流し込んで成型したのち、周辺の不要部分をトリミングすることが必要である。そのため、不要部分が大量に発生するが、これらは複合材であることから構成材料ごとの分離・再生が困難であり、その殆んどが焼却されているという課題があった。また、再生された熱可塑性樹脂や天然繊維はいずれも強度が弱いため、完成した再生材も強度不足となってしまうという課題があった。
そこで、このような課題を解決する目的で、近年、天然繊維と熱可塑性樹脂との複合材を再生するための技術が開発されており、それに関して既に発明が開示されている。 In recent years, industrial products formed by combining natural fibers such as kenaf, hemp, and bamboo with thermoplastic resins have been increasingly used to suppress CO 2 emissions. For example, in the automobile industry, a composite material formed by combining kenaf fibers and polypropylene and molded into a desired shape is used as an interior material. In order to complete this composite material as a product, it is necessary to heat and melt a plate-like material, pour it into an arbitrary formwork, mold it, and then trim surrounding unnecessary portions. For this reason, a large amount of unnecessary portions are generated. However, since these are composite materials, it is difficult to separate and regenerate each constituent material, and there is a problem that most of them are incinerated. In addition, since the recycled thermoplastic resin and natural fiber are both low in strength, there is a problem that the finished recycled material is insufficient in strength.
Therefore, in order to solve such problems, in recent years, a technique for regenerating a composite material of natural fibers and a thermoplastic resin has been developed, and an invention has already been disclosed in relation to this.

特許文献１には「天然繊維入り樹脂成形品の再生方法」という名称で、天然繊維入り樹脂成形品の加工時に発生する外周材等の再生方法に関する発明が開示されている。
以下、特許文献１に開示された発明について説明する。特許文献１に開示された発明は、天然繊維と熱可塑性樹脂繊維を互いに絡み合わせて加熱しプレス成形により成形される天然繊維入り樹脂成形品・当該不良成形品・当該成形加工時に発生する外周材等の再生方法であって、（
１ ） 樹脂成形品・当該不良成形品・当該成形加工時に発生する外周材などの被再生材料をフレーク状に粉砕し、（ ２ ） フレーク状に粉砕した被再生材料を、熱可塑性樹脂繊維と同系の熱可塑性樹脂で形成された通気性を備えた収容袋に収容せしめ、（
３ ） 上記収容袋内に収容された被再生材料を当該収容袋に収容したままの状態でもって加熱ヒータ内で厚みを均し、（ ４ ） 然る後に加熱しプレス成形する、ことを特徴とする。
このような特徴を有する天然繊維入り樹脂成形品の再生方法においては、再生前の天然繊維入り樹脂成形品と同等な剛性・強度を有する樹脂成形品が再生されるという作用を有する。このため、安価に被再生材料の再生利用が容易に可能となると同時に、繰り返しリサイクルが可能となる。従って、天然繊維入り樹脂成形品を製作する場合のコストの低減化を期することができる。 Patent Document 1 discloses an invention relating to a method for regenerating an outer peripheral material or the like generated during processing of a resin molded product containing natural fibers under the name of “Regeneration method of resin molded product containing natural fibers”.
Hereinafter, the invention disclosed in Patent Document 1 will be described. The invention disclosed in Patent Document 1 includes natural fiber and thermoplastic resin fiber entangled with each other, heated and molded by press molding, a natural fiber-containing resin molded product, the defective molded product, and a peripheral material generated during the molding process. And so on, and (
1) Recycled materials such as resin molded products, defective molded products, and peripheral materials generated during the molding process are crushed into flakes. (2) Recycled materials pulverized into flakes are the same as thermoplastic resin fibers. In a storage bag with air permeability formed of a thermoplastic resin of (
3) The material to be recycled stored in the storage bag is leveled in a heater while being stored in the storage bag, and (4) is heated and press-molded after that. To do.
The method for regenerating a natural fiber-containing resin molded product having such characteristics has the effect that a resin molded product having the same rigidity and strength as the natural fiber-containing resin molded product before regeneration is regenerated. For this reason, the recycled material can be easily recycled at a low cost, and at the same time, it can be recycled repeatedly. Therefore, it is possible to reduce the cost when manufacturing a resin molded product containing natural fibers.

特開２００５−４８０９６号公報JP 2005-48096 A

特許文献１に開示された発明においては、被再生材料を収容袋に収容することから、作業手順がやや煩雑である。そして、この収容袋に収容した状態で加熱しプレス成形することから、板状の樹脂成形品が再生されるのみである。従って、複雑な形状を有する製品の製造には更なる加工が必要であり、このような製品を容易かつ短時間で製造可能であるとは言い難い。また、被再生材料は１０ｍｍ以下の大きさに粉砕されることから、天然繊維の繊維長も１０ｍｍ以下に切断される。よって、繊維長が短いことにより成形品の強度が十分ではない可能性がある。   In the invention disclosed in Patent Document 1, since the material to be recycled is stored in the storage bag, the work procedure is somewhat complicated. And since it heats and press-molds in the state accommodated in this accommodation bag, a plate-shaped resin molded product is only reproduced | regenerated. Therefore, further processing is required to manufacture a product having a complicated shape, and it is difficult to say that such a product can be manufactured easily and in a short time. Further, since the material to be recycled is pulverized to a size of 10 mm or less, the fiber length of the natural fiber is also cut to 10 mm or less. Therefore, the strength of the molded product may not be sufficient due to the short fiber length.

本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、簡易な工程により、板状のみならず複雑な形状に容易に成形可能であるとともに、混練可能な繊維長さ及び高強度を有する複合材の再生処理方法及び再生処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in response to such a conventional situation, and can be easily formed into a complicated shape as well as a plate shape by a simple process, and can be kneaded with a fiber length and height. An object of the present invention is to provide a regeneration processing method and a regeneration processing apparatus for a composite material having strength.

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る複合材の再生処理方法においては、天然繊維と熱可塑性樹脂とが結合して成形された複合材の再生処理方法において、複合材を破砕する破砕工程と、破砕された複合材に繊維濃度調整材を投入し，加熱しながら混練する加熱・混練工程と、混練された複合材を成形する成形工程と、を備えることを特徴とする。
上記構成の複合材の再生処理方法においては、破砕工程により、被再生対象である複合材を構成する天然繊維及び熱可塑性樹脂が切断される。天然繊維は、約１０ｍｍ以上の長さを有する長繊維であり、熱可塑性樹脂は天然繊維の各繊維間に含浸されてバインダーとしての作用を有するものであって、例えばポリプロピレンが使用されている。また、被再生対象の複合材が有する繊維濃度は約４０〜８０重量％である。
次に、加熱・混練工程において繊維濃度調整材を投入し，加熱しながら混練することにより、熱可塑性樹脂及び繊維濃度調整材が溶融され、その中に天然繊維が均等に分散される。これと同時に天然繊維間に熱可塑性樹脂及び繊維濃度調整材が十分に含浸されるという作用を有する。
続いて、成形工程において混練された複合材を成形することにより、再生された複合材が完成する。
なお、繊維濃度調整材とは、熱可塑性樹脂に対して可溶性を有する樹脂であって、例えば熱可塑性樹脂が用いられる。この繊維濃度調整材を投入・混練により、再生された複合材の成形性が向上することとなる。また、混練工程において、天然繊維と、熱可塑性樹脂または繊維濃度調整材との接着強度を向上させる接着強度改良剤を付加し、再生された複合材の強度をさらに向上させても良い。この接着強度改良剤は、例えば無水マレイン酸変性ポリプロピレン（ＭＰＰ）が用いられる。 In order to achieve the above object, in the composite material regeneration processing method according to the first aspect of the present invention, the composite material is crushed in the composite material regeneration method formed by combining natural fibers and thermoplastic resin. A crushing step, a heating / kneading step of adding a fiber concentration adjusting material to the crushed composite material, and kneading while heating, and a molding step of forming the kneaded composite material.
In the composite material regeneration processing method having the above-described configuration, natural fibers and thermoplastic resin constituting the composite material to be reclaimed are cut by the crushing step. The natural fiber is a long fiber having a length of about 10 mm or more, and the thermoplastic resin is impregnated between the fibers of the natural fiber and has a function as a binder. For example, polypropylene is used. The fiber concentration of the composite material to be regenerated is about 40 to 80% by weight.
Next, in the heating / kneading step, the fiber concentration adjusting material is charged and kneaded while heating, whereby the thermoplastic resin and the fiber concentration adjusting material are melted, and the natural fibers are uniformly dispersed therein. At the same time, there is an effect that the thermoplastic resin and the fiber concentration adjusting material are sufficiently impregnated between the natural fibers.
Subsequently, the recycled composite material is completed by molding the composite material kneaded in the molding step.
The fiber concentration adjusting material is a resin that is soluble in a thermoplastic resin, and for example, a thermoplastic resin is used. The formability of the regenerated composite material is improved by charging and kneading the fiber concentration adjusting material. In the kneading step, an adhesive strength improver that improves the adhesive strength between the natural fiber and the thermoplastic resin or the fiber concentration adjusting material may be added to further improve the strength of the regenerated composite material. For example, maleic anhydride-modified polypropylene (MPP) is used as the adhesive strength improver.

請求項２記載の発明に係る複合材の再生処理方法は、請求項１記載の複合材の再生処理方法において、破砕工程は、複合材を裁断する栽断工程と、栽断された複合材のうち，長さが１０〜５０ｍｍの複合材のみを抽出する選別工程と、を有することを特徴とする。
上記構成の複合材の再生処理方法においては、長さが１０〜５０ｍｍとなるまで複合材が繰り返し裁断される。この１０〜５０ｍｍという長さは、再生される複合材の強度低下を防止するために設定されるものである。また、天然繊維はこの複合材の中に含まれることから、裁断後の長さは複合材が裁断される長さに依存している。ただし、天然繊維は元々一定の長さを有するものの不定形状であるため、裁断後の長さが１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に必ずしも含まれるものではない。 The composite material regeneration processing method according to claim 2 is the composite material regeneration processing method according to claim 1, wherein the crushing step includes a cutting step of cutting the composite material, and a cutting of the composite material Among them, the method includes a selection step of extracting only a composite material having a length of 10 to 50 mm.
In the composite material recycling method having the above-described configuration, the composite material is repeatedly cut until the length becomes 10 to 50 mm. This length of 10 to 50 mm is set in order to prevent the strength of the recycled composite material from decreasing. Further, since natural fibers are included in this composite material, the length after cutting depends on the length of cutting the composite material. However, since natural fibers originally have a fixed length but are indefinite shape, the length after cutting is not necessarily included in the range of 10 mm to 50 mm.

請求項３記載の発明に係る複合材の再生処理方法は、請求項１又は請求項２に記載の複合材の再生処理方法において、繊維濃度調整材は、ポリオレフィン（以下、ポリスチレンを含む）又は再生ポリオレフィン（以下、再生ポリスチレンを含む）であることを特徴とする。
上記構成の複合材の再生処理方法において、ポリオレフィンとは、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等であって、一般的にはポリオレフィンに含まれないとされるポリスチレン（ＰＳ）も含まれる。また、再生ポリオレフィンは、リサイクルされたＰＥ、ＰＰ、ＥＶＡ、ＰＳ等である。これらは熱可塑性樹脂であるため、繊維濃度調整材は、複合材を構成する熱可塑性樹脂との相溶性が高く、加熱によって容易に溶融されるという作用を有する。また、繊維濃度調整材は再生される複合材のバインダーとして作用し、繊維濃度調整材を投入しない場合よりも成形性が向上する。 The method for reclaiming a composite material according to claim 3 is the method for regenerating a composite material according to claim 1 or 2, wherein the fiber concentration adjusting material is polyolefin (hereinafter referred to as polystyrene) or regenerated. It is a polyolefin (hereinafter, including recycled polystyrene).
In the regeneration processing method for a composite material having the above structure, the polyolefin is, for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), and the like, and generally not included in the polyolefin. Also included is polystyrene (PS). The recycled polyolefin is recycled PE, PP, EVA, PS or the like. Since these are thermoplastic resins, the fiber concentration adjusting material is highly compatible with the thermoplastic resin constituting the composite material and has an effect of being easily melted by heating. Further, the fiber concentration adjusting material acts as a binder for the composite material to be recycled, and the moldability is improved as compared with the case where the fiber concentration adjusting material is not added.

請求項４記載の発明に係る複合材の再生処理方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複合材の再生処理方法において、成形工程は、混練された複合材を射出する射出・成形工程、又は前記混練された複合材を型枠に押し出して圧縮成形する圧縮・成形工程のいずれかであることを特徴とする。
上記構成の複合材の再生処理方法においては、射出・成形工程により、略同一形状を有する複数の複合材が短時間内に再生される。なお、これら略同一形状の複合材は、最終製品の前段階の半製品として専ら利用され、この場合には更なる溶融工程等を経ることで最終製品が完成する。また、圧縮・成形工程により、最終製品である所望通りの形状を有する複合材が再生される。 The method for reclaiming a composite material according to a fourth aspect of the invention is the method for regenerating a composite material according to any one of the first to third aspects, wherein the molding step comprises injecting the kneaded composite material. Or a compression / molding process in which the kneaded composite material is extruded into a mold and compression-molded.
In the composite material regeneration processing method having the above configuration, a plurality of composite materials having substantially the same shape are regenerated within a short time by the injection / molding process. Note that these composite materials having substantially the same shape are exclusively used as semi-finished products before the final product. In this case, the final product is completed through a further melting step and the like. Further, the composite material having the desired shape as the final product is regenerated by the compression / molding process.

請求項５記載の発明に係る複合材の再生処理方法は、請求項４記載の複合材の再生処理方法において、射出・成形工程は、混練された複合材をノズルから押し出す押出工程と、押し出された複合材を１０〜５０ｍｍの長さに切断してペレット状に成形するペレット成形工程と、ペレット状に成形された複合材を射出成形する射出成形工程と、を備えることを特徴とする。
上記構成の複合材の再生処理方法においては、押出工程により、切れ目がなく長さが不定の紐状の複合材が形成される。さらに、この複合材を１０〜５０ｍｍの長さに切断することで、複合材が射出成形原料となるペレット状に成形される。続いて、このペレットを射出成形すると、内部に天然繊維を含んだ複合材が完成する。射出成形には、例えば射出成形機が用いられる。なお、このペレット成形工程までに複合材は１０〜５０ｍｍの長さに２度切断されている。これに伴い、ペレット状複合材の中に含まれる天然繊維の長さはより短縮される傾向にあるが、大部分の繊維が１０ｍｍ以下の長さとなるものではない。また、押出工程とペレット成形工程との間に、紐状の複合材を冷却する冷却工程が設けられても良い。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the composite material regeneration processing method according to the fourth aspect, wherein the injection / molding step includes an extrusion step of extruding the kneaded composite material from a nozzle and an extrusion step. A pellet forming step of cutting the composite material into a length of 10 to 50 mm and forming it into a pellet shape, and an injection molding step of injection molding the composite material formed into a pellet shape.
In the composite material regeneration processing method having the above-described configuration, a string-like composite material having a continuous line and an indefinite length is formed by the extrusion process. Further, the composite material is cut into a length of 10 to 50 mm, whereby the composite material is formed into a pellet shape as an injection molding raw material. Subsequently, when this pellet is injection-molded, a composite material containing natural fibers is completed. For the injection molding, for example, an injection molding machine is used. The composite material has been cut twice to a length of 10 to 50 mm until this pellet forming step. In connection with this, although the length of the natural fiber contained in a pellet-shaped composite material tends to be shortened more, most fibers do not become a length of 10 mm or less. Moreover, the cooling process which cools a string-like composite material may be provided between an extrusion process and a pellet formation process.

請求項６記載の発明に係る複合材の再生処理方法は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複合材の再生処理方法において、成形工程後における天然繊維の繊維濃度が、１０〜５０重量％となることを特徴とする。
上記構成の複合材の再生処理方法においては、成形工程後における天然繊維の繊維濃度が１０〜５０重量％となることから、再生処理前の複合材と同等又はそれ以下の繊維濃度を有する複合材が再生されるという作用を有する。 The regeneration treatment method for a composite material according to the invention of claim 6 is the regeneration treatment method for a composite material according to any one of claims 1 to 5, wherein the fiber concentration of the natural fiber after the molding step is It is characterized by 10 to 50% by weight.
In the regeneration processing method for a composite material having the above configuration, the fiber concentration of natural fibers after the molding step is 10 to 50% by weight. Therefore, the composite material has a fiber concentration equal to or lower than that of the composite material before the regeneration processing. Has the effect of being regenerated.

請求項７記載の発明に係る複合材の再生処理方法は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の複合材の再生処理方法において、天然繊維は、セルロースを主成分とする植物性の天然繊維であることを特徴とする。
上記構成の複合材の再生処理方法において、セルロースを主成分とする植物性の天然繊維とは、例えばケナフ、麻、竹、綿、バナナの葉、シュロの皮等をいう。本再生処理方法においては、これらのいずれか１種、または複数種類を混合させても良く、これにより所望する種類の天然繊維を含む複合材が再生されるという作用を有する。 The method for regenerating a composite material according to claim 7 is the method for regenerating a composite material according to any one of claims 1 to 6, wherein the natural fiber is a plant mainly composed of cellulose. It is characterized by being a natural fiber.
In the method for regenerating a composite material having the above-described configuration, the plant-based natural fiber mainly composed of cellulose refers to, for example, kenaf, hemp, bamboo, cotton, banana leaf, palm skin, and the like. In the present regeneration treatment method, any one of these or a plurality of types may be mixed, thereby having an effect that a composite material containing a desired type of natural fiber is regenerated.

請求項８記載の発明に係る複合材の再生処理装置は、天然繊維と熱可塑性樹脂とが結合して成形された複合材の再生処理装置であって、複合材を裁断する栽断手段と、栽断された複合材のうち，長さが１０〜５０ｍｍの複合材のみを抽出する選別手段と、選別された複合材に繊維濃度調整材を投入し，加熱しながら混練する加熱・混練手段と、混練された複合材を射出する射出・成形手段及び／又はこれを圧縮する圧縮・成形手段を備え、射出・成形手段は、前記混練された複合材を押し出す押出ノズルと、前記押し出された複合材を１０〜５０ｍｍの長さに切断するカッターと、切断された複合材を射出成形する射出成形機と、を備え、圧縮・成形手段は、型枠に押し出す押出ノズルと、押し出された複合材を圧縮成形する圧縮成形機と、を備えることを特徴とする。
上記構成の複合材の再生処理装置において、「裁断手段」とは、例えば回転刃または固定刃により連続的に剪断破砕を行なう破砕機をいい、「選別手段」とは、篩目の大きさが１０〜５０ｍｍの、例えばスクリーン等をいう。さらに、「加熱・混練手段」とは、例えば回転可能なロータ等を備えて複合材を混練可能であるとともに加熱温度を調整可能な連続混練機等をいう。
そして、「射出・成形手段」には、押出ノズルからの射出圧力を調整可能な押出成形機が含まれる。この「押出ノズル」は、切れ目がなく長さが不定の紐状の複合材を形成し、その口径は調整可能である。そして、「カッター」は例えばペレタイザーであって、長さが不定の複合材を所望する長さに切断可能な構造である。また、射出成形手段とペレット成形手段との間に、紐状の複合材を冷却する冷却手段が設けられても良い。
また、「圧縮・成形手段」は、「射出・成形手段」と同様の押出ノズルを備える。続く「圧縮成形機」は、押出ノズルから押し出された複合材が型枠に注出された後、これを圧縮して最終製品の複合材を完成するものである。
なお、これらの「裁断手段」、「選別手段」、「加熱・混練手段」、「射出・成形手段」及び／又は「圧縮・成形手段」は、それぞれ別体であって互いに連結された構造であっても良く、あるいはこれらのいずれか又はすべてが一体的に組み合わされた構造であっても良い。
このような構成の複合材の再生処理装置においては、１０〜５０ｍｍの長さに抽出された複合材に対し、繊維濃度調整材の投入量や、混練温度、射出圧力、押出ノズルの口径等を調整することで、天然繊維を含み、多様な形状や繊維濃度、強度を有する複合材が再生されるという作用を有する。 The regeneration processing apparatus for a composite material according to the invention of claim 8 is a regeneration processing apparatus for a composite material formed by combining natural fibers and a thermoplastic resin, and a cutting means for cutting the composite material, Sorting means for extracting only a composite material having a length of 10 to 50 mm among the cut composite materials, and a heating / kneading means for introducing a fiber concentration adjusting material into the selected composite material and kneading while heating The injection / molding means for injecting the kneaded composite material and / or the compression / molding means for compressing the same, the injection / molding means comprising an extrusion nozzle for extruding the kneaded composite material, and the extruded composite A cutter that cuts the material into a length of 10 to 50 mm, and an injection molding machine that injection-molds the cut composite material, and the compression / molding means includes an extrusion nozzle that extrudes into the mold, and the extruded composite material A compression molding machine for compression molding, Characterized in that it comprises.
In the composite material recycling apparatus having the above-described configuration, the “cutting means” refers to a crusher that continuously shears and crushes using, for example, a rotary blade or a fixed blade, and the “sorting means” refers to the size of the sieve mesh. For example, a screen of 10 to 50 mm. Further, the “heating / kneading means” refers to a continuous kneader or the like that includes a rotatable rotor or the like and can knead the composite material and adjust the heating temperature.
The “injection / molding means” includes an extrusion molding machine capable of adjusting the injection pressure from the extrusion nozzle. This “extrusion nozzle” forms a string-like composite material having an indefinite length with no breaks, and its diameter can be adjusted. The “cutter” is, for example, a pelletizer, and has a structure capable of cutting a composite material having an indefinite length into a desired length. Further, a cooling means for cooling the string-like composite material may be provided between the injection molding means and the pellet molding means.
The “compression / molding means” includes an extrusion nozzle similar to the “injection / molding means”. The subsequent “compression molding machine” is one in which a composite material extruded from an extrusion nozzle is poured into a mold and then compressed to complete a final composite material.
These “cutting means”, “sorting means”, “heating / kneading means”, “injection / molding means” and / or “compression / molding means” are separate and connected to each other. There may be a structure in which any or all of these may be combined together.
In the composite material reprocessing apparatus having such a configuration, the input amount of the fiber concentration adjusting material, the kneading temperature, the injection pressure, the diameter of the extrusion nozzle, etc. are adjusted for the composite material extracted to a length of 10 to 50 mm. By adjusting, the composite material having natural fibers and having various shapes, fiber concentrations, and strengths is regenerated.

本発明の請求項１記載の複合材の再生処理方法によれば、複合材の破砕工程と、加熱・混練工程と、成形工程と、のわずか３工程から構成されるため、全体的に簡易であり、容易かつ低コストでの複合材の再生が可能となる。従って、現在殆んど焼却されている複合材の再利用が可能となるため、資源の利用効率の向上や焼却によるＣＯ２の発生を抑制することができる。
次に、再生された複合材は、溶融した熱可塑性樹脂及び繊維濃度調整材の中に天然繊維が均等に分散されることから、複合材の強度や弾性率が均一となる。すなわち、良好な品質の複合材が再生される。さらに、天然繊維間に熱可塑性樹脂及び繊維濃度調整材が十分に含浸されることから、繊維表面がこれらの樹脂に被覆され、混練による繊維の損傷が抑制される。
また、繊維濃度調整材や接着強度改良剤の投入・混練によって、再生された複合材の成形性が向上するため、破砕工程以降の混練や成形が容易となる。 According to the method for regenerating a composite material according to claim 1 of the present invention, since it is composed of only three steps of a composite material crushing step, a heating / kneading step, and a molding step, it is easy overall. Yes, it is possible to regenerate the composite material easily and at low cost. Accordingly, since the composite material that is almost incinerated at present can be reused, the resource utilization efficiency can be improved and the generation of CO 2 due to incineration can be suppressed.
Next, since the regenerated composite material has natural fibers uniformly dispersed in the molten thermoplastic resin and fiber concentration adjusting material, the strength and elastic modulus of the composite material become uniform. That is, a good quality composite material is regenerated. Further, since the thermoplastic resin and the fiber concentration adjusting material are sufficiently impregnated between the natural fibers, the fiber surface is coated with these resins, and fiber damage due to kneading is suppressed.
Moreover, since the moldability of the regenerated composite material is improved by introducing and kneading the fiber concentration adjusting material and the adhesive strength improving agent, the kneading and molding after the crushing step are facilitated.

本発明の請求項２記載の複合材の再生処理方法によれば、長さが１０〜５０ｍｍとなるまで複合材が繰り返し裁断されたものが抽出されるため、混練工程における加熱の際にそれぞれの複合材の小片が時間的に揃って溶解する。よって、均等に溶解されることからその後の混練が容易となり、混練の時間的効率を良好にすることができるとともに、均一に天然繊維が分散した複合材を再生可能である。また、天然繊維の裁断後の長さは複合材が裁断される長さに依存していることから、天然繊維の長さをある程度規定することができるので、再生された複合材の強度を制御可能である。   According to the method for regenerating a composite material according to claim 2 of the present invention, the composite material that has been repeatedly cut until the length becomes 10 to 50 mm is extracted. Small pieces of composite material are melted in time. Therefore, since it is melt | dissolved uniformly, subsequent kneading | mixing becomes easy, while being able to make the time efficiency of kneading | mixing favorable, the composite material in which the natural fiber was disperse | distributed uniformly is reproducible. Also, since the length of natural fiber after cutting depends on the length of the composite material being cut, the length of the natural fiber can be defined to some extent, so the strength of the recycled composite material can be controlled. Is possible.

本発明の請求項３記載の複合材の再生処理方法によれば、繊維濃度調整材はポリオレフィンであるため熱可塑性を有する種類が多い。また、被再生対象の複合材は一部が熱可塑性樹脂であるため、繊維濃度調整材が熱可塑性を有する場合には、加熱によってこれらを容易に溶融することができる。そのため、再生された複合材が熱可塑性を有するものであるから、加熱・冷却を繰り返すことが可能である。よって、複合材は一度のみならず複数回の再生が可能となる。なお、加熱・冷却を繰り返すと、熱可塑性樹脂の劣化が懸念されるが、繊維濃度調整材の投入量や種類を調節することで劣化による強度低下等の不利益を補うことができる。
また、使用されるポリオレフィンのうち、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンは汎用樹脂であって比較的安価であることから、コスト的な負担が少なく、容易に本請求項記載の複合材の再生処理方法を導入可能である。 According to the method for regenerating a composite material according to claim 3 of the present invention, since the fiber concentration adjusting material is polyolefin, there are many types having thermoplasticity. In addition, since the composite material to be regenerated is partly a thermoplastic resin, when the fiber concentration adjusting material has thermoplasticity, it can be easily melted by heating. Therefore, since the regenerated composite material has thermoplasticity, it is possible to repeat heating and cooling. Therefore, the composite material can be reproduced not only once but also multiple times. If heating and cooling are repeated, there is a concern about deterioration of the thermoplastic resin, but disadvantages such as strength reduction due to deterioration can be compensated by adjusting the amount and type of the fiber concentration adjusting material.
Among the polyolefins used, polyethylene, polypropylene, and polystyrene are general-purpose resins and are relatively inexpensive, so there is little cost burden and the composite material regeneration processing method according to the present invention is easily introduced. Is possible.

本発明の請求項４記載の複合材の再生処理方法によれば、射出・成形工程により複数の複合材が短時間内に再生されるため、複合材の生産効率が良好である。さらに、これらの複合材は略同一形状であるので、更なる溶融工程において熱の伝達がそれぞれ均等であり、全体的に天然繊維が均一に分散された最終製品が完成する。この最終製品は再度成形されることから、所望する形状の最終製品を製造することができる。すなわち、板状以外の形状を自在に製造可能である。また、圧縮・成形工程においても、板状または板状以外の所望通りの形状を有する最終製品を容易に製造できる。   According to the method for reclaiming a composite material according to claim 4 of the present invention, since a plurality of composite materials are regenerated within a short time by the injection / molding process, the production efficiency of the composite material is good. Further, since these composite materials have substantially the same shape, heat transfer is uniform in the further melting process, and a final product in which natural fibers are uniformly dispersed as a whole is completed. Since the final product is molded again, a final product having a desired shape can be manufactured. In other words, shapes other than the plate shape can be freely manufactured. Also in the compression / molding step, a final product having a plate shape or a desired shape other than the plate shape can be easily manufactured.

本発明の請求項５記載の複合材の再生処理方法によれば、ペレット状の複合材が完成するため、任意の量の複合材をその後の加工に使用することができる。従って、多様な形状や大きさの最終製品を製造することが可能である。さらに、ペレット状であるため、最終製品と比較して輸送する際に厳重な梱包が必要とならず、輸送の手間とコストを削減することができる。
また、複合材が２回切断されることによって大部分の天然繊維が１０ｍｍ以下の長さとなるものではないため、圧縮成形工程を経た複合材と比較してもペレット状の複合材はこれと同等な強度を有している。 According to the method for regenerating a composite material according to claim 5 of the present invention, since a pellet-shaped composite material is completed, an arbitrary amount of the composite material can be used for subsequent processing. Therefore, it is possible to manufacture end products having various shapes and sizes. Furthermore, since it is in the form of pellets, strict packing is not required when transporting compared to the final product, and the labor and cost of transport can be reduced.
In addition, because the composite material is cut twice, most of the natural fibers do not have a length of 10 mm or less. Therefore, the composite material in the form of pellets is equivalent to the composite material that has undergone the compression molding process. It has a strong strength.

本発明の請求項６記載の複合材の再生処理方法によれば、再生処理前の複合材と同等又はそれ以下の繊維濃度を有する複合材が再生されるため、強度の点で再生処理前と遜色のない複合材を再生することが可能である。   According to the method for regenerating a composite material according to claim 6 of the present invention, since a composite material having a fiber concentration equal to or lower than that of the composite material before the regeneration treatment is regenerated, It is possible to regenerate the incomparable composite material.

本発明の請求項７記載の複合材の再生処理方法によれば、再生可能な天然繊維の組み合わせが多岐に亘っており、所望する種類の天然繊維を含む複合材を再生することが可能である。   According to the regeneration processing method for a composite material according to claim 7 of the present invention, there are a wide variety of combinations of renewable natural fibers, and it is possible to regenerate a composite material containing a desired type of natural fiber. .

本発明の請求項８記載の複合材の再生処理装置によれば、「裁断手段」〜「射出・成形手段」及び／又は「圧縮・成形手段」には、通常一般的に使用される装置が用いられていることから、既存の設備を利用することが容易な場合が多い。また、多様な形状や繊維濃度、強度を有する複合材が再生されることから、様々な特徴や品質を備えた複合材を再生することが可能である。従って、市場における多様な要求に細かく対応することができる。さらに、「射出・成形手段」及び「圧縮・成形手段」を備えるか、又はどちらか一方を備えるかを事業の規模に合わせて適宜選択可能である。   According to the recycling processing apparatus for composite material according to claim 8 of the present invention, the “cutting means” to “injection / molding means” and / or “compression / molding means” are generally used apparatuses. Since it is used, it is often easy to use existing facilities. In addition, since composite materials having various shapes, fiber concentrations, and strengths are regenerated, it is possible to regenerate composite materials having various characteristics and qualities. Accordingly, it is possible to finely meet various demands in the market. Furthermore, it can be appropriately selected according to the scale of the business whether to provide “injection / molding means” and “compression / molding means” or one of them.

は、実施例に係る複合材の再生処理方法の工程図である。These are process drawings of the regeneration processing method of the composite material which concerns on an Example. は、実施例１に係る再生された複合材の実物写真である。These are the real photographs of the recycled composite material according to Example 1. （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例７に係る再生された複合材の表面及び裏面の実物写真である。(A) And (b) is the real photograph of the surface of the reproduction | regeneration composite material which concerns on Example 7, and a back surface, respectively.

本発明の実施の形態に係る複合材の再生処理方法について、図１を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る複合材の再生処理方法の実施例の工程図である。 A method for recycling a composite material according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 1 is a process diagram of an example of a method for recycling a composite material according to an embodiment of the present invention.

図１に示すように、本実施例に係る再生複合材Ｃ２，Ｃ３の再生処理方法は、ステップＳ１の破砕工程、ステップＳ２の加熱・混練工程、ステップＳ３の成形工程、を備える。このうち、ステップＳ１の破砕工程には、ステップＳ１−１の裁断工程、ステップＳ１−２の選別工程、が含まれる。また、ステップＳ３の成形工程はステップＳ４の射出・成形工程またはステップＳ５の圧縮・成形工程のいずれかであって、このうちステップＳ４の射出・成形工程には、ステップＳ４−１の押出工程、ステップＳ４−２のペレット成形工程、ステップＳ４−３の射出成形工程、が含まれる。一方のステップＳ５の圧縮・成形工程には、ステップＳ５−１の押出工程、ステップＳ５−２の圧縮成形工程が含まれる。
複合材Ｃ１は、熱可塑性樹脂が天然繊維を材料とした不織布を含浸して成り、板状に圧縮成形されたものである。その繊維含有率は、約４０〜８０重量％である。
熱可塑性樹脂は、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等であり、不織布のバインダーとして作用している。また、天然繊維を含浸し易くするため，メルトフローインデックス（ＭＦＩ）は５０ｇ／１０ｍｉｎ程度の溶融粘度の低いものが用いられている。
また、天然繊維は、例えばケナフ、麻、竹、綿等であり、繊維長が１０ｍｍ以上を有する長繊維である。 As shown in FIG. 1, the regeneration processing method of the regenerated composite materials C2 and C3 according to the present embodiment includes a crushing step of Step S1, a heating / kneading step of Step S2, and a forming step of Step S3. Among these, the crushing process of step S1 includes the cutting process of step S1-1 and the sorting process of step S1-2. Further, the molding process of step S3 is either the injection / molding process of step S4 or the compression / molding process of step S5. Among these, the injection / molding process of step S4 includes the extrusion process of step S4-1, The pellet molding process of step S4-2 and the injection molding process of step S4-3 are included. The compression / molding process of step S5 includes the extrusion process of step S5-1 and the compression molding process of step S5-2.
The composite material C1 is formed by impregnating a nonwoven fabric made of a natural fiber with a thermoplastic resin, and is compression-molded into a plate shape. Its fiber content is about 40-80% by weight.
The thermoplastic resin is, for example, polypropylene, polyethylene or the like, and acts as a binder for the nonwoven fabric. In order to facilitate impregnation with natural fibers, a melt flow index (MFI) having a low melt viscosity of about 50 g / 10 min is used.
Natural fibers are, for example, kenaf, hemp, bamboo, cotton, etc., and are long fibers having a fiber length of 10 mm or more.

ステップＳ１の破砕工程では、ステップＳ２の加熱・混練工程において混練し易いように、板状の複合材Ｃ１を小片に破砕する。   In the crushing step of step S1, the plate-shaped composite material C1 is crushed into small pieces so as to be easily kneaded in the heating and kneading step of step S2.

ステップＳ１−１の裁断工程では、複合材Ｃ１の長さが１０〜５０ｍｍとなるように裁断される。具体的には、例えば回転刃または固定刃により連続的に剪断破砕を行なう破砕機に複合材Ｃ１を投入し、裁断する。当然に、複合材Ｃ１に含まれる長繊維である天然繊維も裁断され、裁断後の長さは複合材Ｃ１の長さよりもやや短いものとなる。ただし、大部分の繊維が１０ｍｍ以下の長さとなるものではない。また、天然繊維は不織布であり繊維がランダムに配列されていることから、裁断後の長さが１０〜５０ｍｍの範囲に必ずしも含まれるものではない。   In the cutting step of step S1-1, the composite material C1 is cut so that the length is 10 to 50 mm. Specifically, for example, the composite material C1 is put into a crusher that continuously shears and crushes with a rotary blade or a fixed blade and cut. Naturally, natural fibers, which are long fibers included in the composite material C1, are also cut, and the length after the cutting is slightly shorter than the length of the composite material C1. However, most fibers do not have a length of 10 mm or less. Moreover, since natural fiber is a nonwoven fabric and the fibers are arranged at random, the length after cutting is not necessarily included in the range of 10 to 50 mm.

ステップＳ１−２の選別工程では、ステップＳ１−１で裁断された複合材Ｃ１の小片が篩目の大きさが１０〜５０ｍｍを有するスクリーン等によって抽出され、長さが１０〜５０ｍｍを有する小片のみが選別される。５０ｍｍより長い複合材Ｃ１の小片は、ステップＳ１−１の裁断工程に戻され、再度裁断される。また、長さが１０ｍｍより短い複合材Ｃ１の小片は、以降の工程に送られることはない。このように、投入された複合材Ｃ１の裁断と選別を繰り返すことで、長さが１０〜５０ｍｍを有する小片が形成され、以降の工程へ送られる。   In the selection process of step S1-2, the small piece of the composite material C1 cut in step S1-1 is extracted by a screen or the like having a sieve mesh size of 10 to 50 mm, and only a small piece having a length of 10 to 50 mm. Are sorted out. The small piece of the composite material C1 longer than 50 mm is returned to the cutting process of step S1-1 and cut again. Moreover, the small piece of the composite material C1 whose length is shorter than 10 mm is not sent to the subsequent steps. In this way, by repeating the cutting and sorting of the input composite material C1, small pieces having a length of 10 to 50 mm are formed and sent to the subsequent steps.

ステップＳ２の加熱・混練工程では、選別された複合材Ｃ１の小片に繊維濃度調整材Ｒを投入し、例えば連続混練機を用いて加熱しながら混練する。繊維濃度調整材Ｒは、ポリオレフィンであるＰＰ、ＰＥ、ＰＳ、ＥＶＡ等の熱可塑性樹脂の他、再生されたＰＰ、ＰＥ、ＰＳ、ＥＶＡ等である。繊維濃度調整材Ｒの投与量は、混練後の複合材Ｃ２，Ｃ３の繊維濃度が１０〜５０重量％となるように決定される。さらに、繊維濃度調整材ＲのＭＦＩは、複合材Ｃ１を構成する熱可塑性樹脂と同等であることが望ましいが、１０〜６０ｇ／１０ｍｉｎ程度である。なお、加熱温度は自在に調整可能であり、繊維の劣化を防止するためには２００℃以下が望ましく具体的には１８５〜１９０℃である。なお、天然繊維と、熱可塑性樹脂または繊維濃度調整材Ｒとの接着強度を向上させる接着強度改良剤を付加しても良い。この接着強度改良剤は、例えば無水マレイン酸変性ポリプロピレン（ＭＰＰ）が用いられる。付加される量は、複合材Ｃ１に含まれる樹脂量の３重量％程度である。
そして、加熱により、複合材Ｃ１の熱可塑性樹脂及び繊維濃度調整材Ｒが溶融されて一体化し、同時に行われる混練により天然繊維はこれらの中に均等に分散される。すなわち、天然繊維間に複合材Ｃ１の熱可塑性樹脂及び繊維濃度調整材Ｒが十分に含浸される。 In the heating / kneading step of step S2, the fiber concentration adjusting material R is put into the selected small piece of the composite material C1, and kneaded while being heated using, for example, a continuous kneader. The fiber concentration adjusting material R is a recycled PP, PE, PS, EVA or the like in addition to a thermoplastic resin such as PP, PE, PS, EVA or the like that is a polyolefin. The dose of the fiber concentration adjusting material R is determined so that the fiber concentration of the composite materials C2 and C3 after kneading is 10 to 50% by weight. Furthermore, the MFI of the fiber concentration adjusting material R is preferably equal to the thermoplastic resin constituting the composite material C1, but is about 10 to 60 g / 10 min. The heating temperature can be freely adjusted, and is preferably 200 ° C. or lower, specifically 185 to 190 ° C., in order to prevent fiber deterioration. In addition, you may add the adhesive strength improving agent which improves the adhesive strength of a natural fiber, and a thermoplastic resin or the fiber concentration adjusting material R. For example, maleic anhydride-modified polypropylene (MPP) is used as the adhesive strength improver. The amount added is about 3% by weight of the amount of resin contained in the composite material C1.
Then, by heating, the thermoplastic resin of the composite material C1 and the fiber concentration adjusting material R are melted and integrated, and natural fibers are evenly dispersed therein by kneading performed simultaneously. That is, the thermoplastic resin of the composite material C1 and the fiber concentration adjusting material R are sufficiently impregnated between the natural fibers.

ステップＳ３の成形工程では、ステップＳ２の加熱・混練工程で混練された複合材が、ステップＳ４の射出・成形工程またはステップＳ５の圧縮・成形工程のいずれかにより、それぞれ半製品または最終製品として形成される。   In the molding process of step S3, the composite material kneaded in the heating / kneading process of step S2 is formed as a semi-finished product or a final product by either the injection / molding process of step S4 or the compression / molding process of step S5, respectively. Is done.

ステップＳ４の射出・成形工程では、ステップＳ２の加熱・混練工程で混練された複合材をペレット状に成形して、半製品として再生複合材Ｃ２が製造される。   In the injection / molding process of step S4, the composite material kneaded in the heating / kneading process of step S2 is molded into a pellet shape, and the recycled composite material C2 is manufactured as a semi-finished product.

ステップＳ４−１の押出工程では、混練された複合材を押出成形機に投入し、加熱・混練工程における温度を維持しながら、押出成形機に備えられた押出ノズルから押し出す。これにより、切れ目がなく長さが不定の紐状の複合材が形成される。なお、押出ノズルの射出圧力は調整可能であって、例えば１〜４ＭＰａ程度に設定されている。また、その具体的な口径は、２〜６ｍｍである。   In the extrusion process of Step S4-1, the kneaded composite material is put into an extruder and extruded from an extrusion nozzle provided in the extruder while maintaining the temperature in the heating / kneading process. As a result, a string-like composite material having no break and an indefinite length is formed. The injection pressure of the extrusion nozzle can be adjusted, and is set to about 1 to 4 MPa, for example. Moreover, the specific aperture is 2-6 mm.

ステップＳ４−２のペレット成形工程では、ステップＳ４−１の押出工程で形成された紐状の複合材を、ペレタイザー等を用いて一定長さに切断する。この一定長さは１０〜５０ｍｍの範囲で任意に調整可能である。なお、複合材Ｃ１は、ステップＳ１−１の裁断工程及び本工程により、合わせて２回切断されることになる。このような切断を繰り返すと天然繊維の長さが短縮される傾向にあるが、例えば、ステップＳ１−１の裁断工程において５０ｍｍの長さに裁断し、本工程において１０ｍｍの長さに切断すれば、１０ｍｍよりも短い繊維の割合が増加することが防止される。なお、ステップＳ４−１の押出工程とステップＳ４−２のペレット成形工程との間に、紐状の複合材を冷却する冷却工程が設けられても良い。   In the pellet molding process of step S4-2, the string-like composite material formed in the extrusion process of step S4-1 is cut into a certain length using a pelletizer or the like. This fixed length can be arbitrarily adjusted within a range of 10 to 50 mm. In addition, the composite material C1 will be cut | disconnected twice by the cutting process of this step S1-1, and this process. If such cutting is repeated, the length of the natural fiber tends to be shortened. For example, if cutting is performed to a length of 50 mm in the cutting process of step S1-1 and cutting to a length of 10 mm in this process. An increase in the proportion of fibers shorter than 10 mm is prevented. In addition, the cooling process which cools a string-like composite material may be provided between the extrusion process of step S4-1 and the pellet formation process of step S4-2.

ステップＳ４−３の射出成形工程では、ステップＳ４−２のペレット成形工程で成形されたペレット状の複合材を射出成形機に投入することで、半製品としての再生複合材Ｃ２が製造される。   In the injection molding process of step S4-3, the recycled composite material C2 as a semi-finished product is manufactured by putting the pellet-shaped composite material molded in the pellet molding process of step S4-2 into an injection molding machine.

ステップＳ５の圧縮・成形工程では、ステップＳ２の加熱・混練工程で混練された複合材を圧縮成形することで最終製品として再生複合材Ｃ３が製造される。   In the compression / molding process in step S5, the recycled composite material C3 is manufactured as a final product by compression molding the composite material kneaded in the heating / kneading process in step S2.

ステップＳ５−１の押出工程では、ステップＳ２の加熱・混練工程で混練された複合材を任意の形状を有する型枠に注出する。   In the extrusion process of step S5-1, the composite material kneaded in the heating / kneading process of step S2 is poured out into a mold having an arbitrary shape.

ステップＳ５−２の圧縮成形工程では、型枠に注出した複合材を圧縮成形機で加圧し、一定形状に成形する。加圧力は、１〜１０ＭＰａ程度である。   In the compression molding step of step S5-2, the composite material poured into the mold is pressed with a compression molding machine and molded into a fixed shape. The applied pressure is about 1 to 10 MPa.

このように構成された本実施の形態においては、ステップＳ１の破砕工程と、ステップＳ２の加熱・混練工程と、ステップＳ３の成形工程という簡易な工程により、天然繊維を含む複合材Ｃ１を再生複合材Ｃ２，Ｃ３として再生することができる。従って、近年ＣＯ２の削減の観点から注目されている天然繊維を多く含む複合材の再利用が、容易かつ低コストに可能となるとともに、廃棄物を減少することができる。
また、いずれの工程においても、破砕機、連続混練機、押出成形機、ペレタイザー、圧縮成形機及び射出成形機といった一般的な設備を用いていることから設備費が特に負担となることはなく、また既設の処理施設に対してもわずかな改造により導入が可能である。 In this embodiment configured as described above, the composite material C1 containing natural fibers is regenerated and composited by a simple process of the crushing process of step S1, the heating / kneading process of step S2, and the molding process of step S3. It can be recycled as materials C2 and C3. Therefore, it is possible to easily and cost-effectively reuse a composite material containing a large amount of natural fibers, which has been attracting attention from the viewpoint of CO 2 reduction in recent years, and can reduce waste.
Moreover, in any process, since the general equipment such as a crusher, continuous kneader, extrusion molding machine, pelletizer, compression molding machine and injection molding machine is used, the equipment cost is not particularly burdened, It can also be introduced into existing treatment facilities with minor modifications.

上記の工程のうち、ステップＳ１の破砕工程においては、天然繊維の裁断後の長さは、複合材Ｃ１の長さ１０〜５０ｍｍよりもやや短いが、大部分の天然繊維が１０ｍｍ以下の長さとなるものではないことから、再生複合材Ｃ２，Ｃ３の大幅な強度低下を防止することができる。   Among the above processes, in the crushing process of Step S1, the length of the natural fiber after cutting is slightly shorter than the length of the composite material C1 of 10 to 50 mm, but most of the natural fibers have a length of 10 mm or less. Therefore, the strength of the recycled composite materials C2 and C3 can be prevented from greatly decreasing.

そして、ステップＳ２の加熱・混練工程においては、複合材Ｃ１に対し、繊維濃度調整材Ｒとして熱に対する溶解性が高いポリオレフィンまたは再生ポリオレフィンが投入される。よって、加熱により速やかに複合材Ｃ１と繊維濃度調整材Ｒを混合することができる。
また、加熱・混練により溶融された複合材Ｃ１の熱可塑性樹脂及び繊維濃度調整材Ｒの中に天然繊維が均等に分散されるとともに繊維間にこれらの樹脂が含浸する。従って、天然繊維が集中するために樹脂が含浸していない部分が存在しないことから、局所的な強度不足を防止可能である。この効果は、小型の再生複合材を製造する場合、特に有効である。
加えて、接着強度改良剤を付加することで、再生複合材Ｃ２，Ｃ３の強度をさらに向上させることができる。 In the heating / kneading step of step S2, polyolefin or regenerated polyolefin having high heat solubility is input as the fiber concentration adjusting material R to the composite material C1. Therefore, the composite material C1 and the fiber concentration adjusting material R can be quickly mixed by heating.
Further, natural fibers are uniformly dispersed in the thermoplastic resin of the composite material C1 and the fiber concentration adjusting material R melted by heating and kneading, and these resins are impregnated between the fibers. Accordingly, there is no portion that is not impregnated with resin due to concentration of natural fibers, so that local strength deficiency can be prevented. This effect is particularly effective when manufacturing a small recycled composite material.
In addition, the strength of the recycled composite materials C2 and C3 can be further improved by adding an adhesive strength improver.

次に、ステップＳ３の成形工程においては、ステップＳ４の射出成形工程またはステップＳ５の圧縮成形工程のいずれかを選択可能なため、ペレット状の半製品である再生複合材Ｃ２または最終製品である再生複合材Ｃ３のいずれかを用途に合わせて選択することができる。なお、再生複合材Ｃ２においては、切断が２回行われるため天然繊維の長さは複合材Ｃ１よりも短縮される傾向にあるが、各切断の長さを組み合わせることで、繊維の長さが過剰に短縮することが回避され、再生複合材Ｃ３が複合材Ｃ１と同等の強度を備えることが可能である。
以下、本実施の形態に係る複合材の再生処理方法について実施例を挙げて説明する。 Next, in the molding process of step S3, since either the injection molding process of step S4 or the compression molding process of step S5 can be selected, the recycled composite material C2 which is a pellet-like semi-finished product or the recycled product which is the final product Any of the composite materials C3 can be selected according to the application. In the recycled composite material C2, the length of the natural fiber tends to be shorter than that of the composite material C1 because the cutting is performed twice. However, by combining the lengths of each cut, the length of the fiber is reduced. It is possible to avoid excessive shortening, and the recycled composite material C3 can have the same strength as the composite material C1.
Hereinafter, the composite material regeneration processing method according to the present embodiment will be described with reference to examples.

次に、具体的な実施例及び比較例の構成を説明する。もちろん、本例示により本願発明が制限されるものではない。
まず、実施例の構成を有する複数個の試料片を作成し、それぞれ引張試験、曲げ試験及びシャルピー衝撃試験を行って試験結果を得た。試料片は、ポリプロピレンペレット（ＭＦＩ＝５５ｇ／１０ｍｉｎ）と天然繊維（ケナフ）を混合し、ステップＳ１の破砕工程〜ステップＳ４−１の押出工程により作成した。各試験は、天然繊維の繊維濃度を変化させた複数種類の試料について行った。なお、試料片の形状は下記のＪＩＳ規格に規定される各形状に従うものである。また、比較例として上記のポリプロピレンペレットを使用した。 Next, configurations of specific examples and comparative examples will be described. Of course, the present invention is not limited by this illustration.
First, a plurality of sample pieces having the configuration of the example were prepared, and a tensile test, a bending test, and a Charpy impact test were performed to obtain test results. The sample piece was prepared by mixing polypropylene pellets (MFI = 55 g / 10 min) and natural fiber (kenaf), and performing the crushing process in step S1 to the extrusion process in step S4-1. Each test was performed on a plurality of types of samples in which the fiber concentration of natural fibers was changed. In addition, the shape of a sample piece follows each shape prescribed | regulated to the following JIS specification. Moreover, said polypropylene pellet was used as a comparative example.

各試験は以下のＪＩＳ規格に規定される方法に従って実施した。
（１）引張試験（表１参照）
ＪＩＳ Ｋ ７１６２に準拠し１ＢＡ形小型試験片で試験を行った。
（２）曲げ試験（表２参照）
ＪＩＳ Ｋ ７１７１に準拠して実施した。
（３）シャルピー衝撃試験（表３参照）
ＪＩＳ Ｋ ７１１１−１に準拠し試験片タイプ１でノッチ付き、エッジワイズで実施した。
以下に、これらの試験結果を示す。なお、表１〜表３中の値はいずれも、前述のＪＩＳ規格において定義される値であり、複数個の試料片についての平均値である。 Each test was performed according to the method defined in the following JIS standard.
(1) Tensile test (see Table 1)
The test was conducted using a 1BA type small test piece in accordance with JIS K 7162.
(2) Bending test (see Table 2)
It implemented based on JISK7171.
(3) Charpy impact test (see Table 3)
In accordance with JIS K 7111-1, the test piece type 1 was notched and edgewise.
The test results are shown below. In addition, all the values in Tables 1 to 3 are values defined in the above-mentioned JIS standard, and are average values for a plurality of sample pieces.

表１に示されるとおり、引張試験では、実施例の最大強度及び弾性率はいずれも比較例より高い値となっている。また、実施例のうち、繊維濃度が大となるほど最大強度及び弾性率が上昇する傾向となっている。
次に、表２に示されるとおり、曲げ試験においても、上記と同様な傾向となった。
さらに、表３に示されるとおり、シャルピー衝撃試験においては、ＭＰＰ濃度０重量％，繊維濃度２５重量％のケナフを含有する試料が最大の衝撃値を示している。これにより、繊維濃度を増加させる際に上限が存在することが理解される。加えて、表１〜表３のいずれの実施例においても、実施例の衝撃値はいずれも比較例より高い値となっている。また、実施例のうち、同繊維濃度の場合にＭＰＰを付加することで最大強度は向上するが、衝撃値はかえって低下する結果となった。そして、再成形をした場合では、これをしない場合と比較して最大強度及び衝撃値はやや減少しているものの、ほぼ同等の値となった。
以上の結果から、ケナフを含有する試料は、これを含有しないポリプロピレンペレットよりも強度、弾性率、衝撃値が向上しており、総合的に優れた性質を有していると言える。また、繊維濃度やＭＰＰの有無については、様々な用途に適するよう成分を適宜調整すると良いことが分かる。 As shown in Table 1, in the tensile test, the maximum strength and elastic modulus of each example are higher than those of the comparative example. In the examples, the maximum strength and elastic modulus tend to increase as the fiber concentration increases.
Next, as shown in Table 2, the same tendency as described above was observed in the bending test.
Furthermore, as shown in Table 3, in the Charpy impact test, a sample containing kenaf having an MPP concentration of 0% by weight and a fiber concentration of 25% by weight shows the maximum impact value. This understands that there is an upper limit in increasing the fiber concentration. In addition, in any of the examples in Tables 1 to 3, the impact value of each of the examples is higher than that of the comparative example. Moreover, although the maximum intensity | strength improved by adding MPP in the case of the same fiber density | concentration among an Example, it resulted in a fall rather. When re-molding was performed, the maximum strength and impact value were slightly reduced compared to the case where this was not performed, but the values were almost the same.
From the above results, it can be said that the sample containing kenaf has improved strength, elastic modulus, and impact value as compared with polypropylene pellets containing no kenaf, and has excellent properties overall. Further, it can be seen that the fiber concentration and the presence or absence of MPP may be appropriately adjusted so as to be suitable for various applications.

本発明の実施の形態に係る複合材及び試験結果について、図２を用いて詳細に説明する。
図２は、本発明の実施の形態に係る再生複合材ペレットの実物写真である。
繊維濃度３０重量％のケナフを含有する複数個の再生複合材ペレットを作成し、それぞれ引張試験、曲げ試験及びシャルピー衝撃試験を行って試験結果を得た。実施例１に係る再生複合材ペレットは、ケナフ複合材（繊維濃度約５５重量％）と、繊維濃度調整材として再生ポリオレフィンペレットを混合し、ステップＳ１の破砕工程〜ステップＳ４−３の射出成形工程により作成した（図２参照）。なお、再生複合材ペレットは、直径が４ｍｍであり、ステップＳ１−１の裁断工程，ステップＳ４−２のペレット成形工程においてケナフ複合材をいずれも長さ１５ｍｍに切断している。
また、再生ポリオレフィンペレットは、主成分がポリエチレン、ポリピロピレンであり、この他にも少量のポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートを含んでいる。そして、ＭＦＩは１０〜２０ｇ／１０ｍｉｎ程度である。
比較例として再生ポリオレフィンペレットを使用した。その結果を表４に示す。なお、表４中の値はいずれも、前述のＪＩＳ規格において定義される値であり、複数個の再生複合材ペレットについての平均値である。 The composite material and test results according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 2 is an actual photograph of the recycled composite material pellet according to the embodiment of the present invention.
A plurality of recycled composite pellets containing kenaf having a fiber concentration of 30% by weight were prepared, and a tensile test, a bending test, and a Charpy impact test were performed to obtain test results. The recycled composite material pellet according to Example 1 is a mixture of a kenaf composite material (fiber concentration of about 55% by weight) and a recycled polyolefin pellet as a fiber concentration adjusting material, and the crushing process of step S1 to the injection molding process of step S4-3. (See FIG. 2). Note that the recycled composite material pellet has a diameter of 4 mm, and the kenaf composite material is cut into a length of 15 mm in both the cutting process in step S1-1 and the pellet forming process in step S4-2.
The recycled polyolefin pellets are mainly composed of polyethylene and polypropylene, and also contain a small amount of polystyrene and polyethylene terephthalate. And MFI is about 10-20 g / 10min.
As a comparative example, recycled polyolefin pellets were used. The results are shown in Table 4. In addition, all the values in Table 4 are values defined in the above-mentioned JIS standard, and are average values for a plurality of recycled composite material pellets.

実施例１の再生複合材ペレットを再成形して実施例２に係る複数個の再生複合材ペレットを作成し、それぞれ引張試験、曲げ試験及びシャルピー衝撃試験を行って試験結果を得た。その結果を表４に示す。   The recycled composite material pellets of Example 1 were remolded to produce a plurality of recycled composite material pellets according to Example 2, and the test results were obtained by performing a tensile test, a bending test, and a Charpy impact test, respectively. The results are shown in Table 4.

表４に示されるとおり、実施例１によれば、引張試験、曲げ試験における強度は比較例に対し、それぞれ約２９％、９２％向上している。また、引張試験、曲げ試験における変動係数（強度標準偏差（ＭＰａ）／強度（ＭＰａ）×１００（％））は比較例に対し、それぞれ１．９％、３．５％となった。これらは十分に小さい値であることから、複数の実施例１に係る再生複合材ペレット毎のばらつきはわずかであり、均質化していることが分かる。また、シャルピー衝撃試験における衝撃値は、約５０％減となっている。
また、実施例２によれば、引張試験、曲げ試験における強度は、実施例１と同等の値を示しており、再成形による強度低下はわずかであった。 As shown in Table 4, according to Example 1, the strengths in the tensile test and the bending test are improved by about 29% and 92%, respectively, with respect to the comparative example. The coefficient of variation (strength standard deviation (MPa) / strength (MPa) × 100 (%)) in the tensile test and bending test was 1.9% and 3.5%, respectively, with respect to the comparative example. Since these are sufficiently small values, it can be seen that there is little variation for each of the recycled composite material pellets according to Example 1, and that they are homogenized. Further, the impact value in the Charpy impact test is reduced by about 50%.
Further, according to Example 2, the strength in the tensile test and the bending test showed the same value as in Example 1, and the strength decrease due to re-molding was slight.

繊維濃度２５重量％のケナフを含有する複数個の再生複合材ペレットを作成し、それぞれ引張試験、曲げ試験及びシャルピー衝撃試験を行い、試験結果を得た。この他の構成は実施例１に係る再生複合材ペレットと同様である。比較例として表４の再生ポリオレフィンペレットを使用した。その結果を表５に示す。なお、表５中の値はいずれも、前述のＪＩＳ規格において定義される値であり、複数個の再生複合材ペレットについての平均値である。   A plurality of recycled composite pellets containing kenaf having a fiber concentration of 25% by weight were prepared and subjected to a tensile test, a bending test, and a Charpy impact test, respectively, to obtain test results. Other configurations are the same as those of the recycled composite material pellet according to the first embodiment. As a comparative example, recycled polyolefin pellets in Table 4 were used. The results are shown in Table 5. In addition, all the values in Table 5 are values defined in the above-mentioned JIS standard, and are average values for a plurality of recycled composite material pellets.

実施例３の再生複合材ペレットを再成形して実施例４に係る複数個の再生複合材ペレットを作成し、それぞれ引張試験、曲げ試験及びシャルピー衝撃試験を行って試験結果を得た。また、比較例として表４の再生ポリオレフィンペレットを使用した。その結果を表５に示す。   The recycled composite material pellets of Example 3 were reshaped to produce a plurality of recycled composite material pellets according to Example 4, and the test results were obtained by performing a tensile test, a bending test, and a Charpy impact test, respectively. Moreover, the reproduction | regeneration polyolefin pellet of Table 4 was used as a comparative example. The results are shown in Table 5.

繊維濃度２５重量％のケナフ及び濃度２重量％のＭＰＰを含有する複数個の再生複合材ペレットを作成し、それぞれ引張試験、曲げ試験及びシャルピー衝撃試験を行って試験結果を得た。この他の構成は実施例１に係る再生複合材ペレットと同様であり、比較例として表４の再生ポリオレフィンペレットを使用した。その結果を表５に示す。   A plurality of recycled composite pellets containing a kenaf having a fiber concentration of 25% by weight and MPP having a concentration of 2% by weight were prepared, and a tensile test, a bending test, and a Charpy impact test were performed to obtain test results. The other structure is the same as that of the recycled composite material pellet according to Example 1, and the recycled polyolefin pellet shown in Table 4 was used as a comparative example. The results are shown in Table 5.

実施例５の再生複合材ペレットを再成形して実施例６に係る複数個の再生複合材ペレットを作成し、それぞれ引張試験、曲げ試験及びシャルピー衝撃試験を行って試験結果を得た。また、比較例として表４の再生ポリオレフィンペレットを使用した。その結果を表５に示す。   The recycled composite material pellet of Example 5 was remolded to produce a plurality of recycled composite material pellets according to Example 6, and a tensile test, a bending test, and a Charpy impact test were performed to obtain test results. Moreover, the reproduction | regeneration polyolefin pellet of Table 4 was used as a comparative example. The results are shown in Table 5.

表５に示されるとおり、実施例３によれば、引張試験、曲げ試験における強度は比較例に対し、それぞれ約２５％、７３％向上している。また、引張試験、曲げ試験における変動係数は比較例に対し、それぞれ４．３％、１．４％となった。このことから、複数の実施例３に係る再生複合材ペレット毎のばらつきはわずかであり、均質化していることが分かる。
また、実施例４によれば、引張試験、曲げ試験における強度及びシャルピー衝撃試験における衝撃値は、実施例３と同等の値を示しており、再成形による強度及び衝撃値の低下はわずかであった。 As shown in Table 5, according to Example 3, the strengths in the tensile test and the bending test are improved by about 25% and 73%, respectively, with respect to the comparative example. The coefficient of variation in the tensile test and the bending test was 4.3% and 1.4%, respectively, relative to the comparative example. From this, it can be seen that there is little variation for each of the recycled composite material pellets according to the plurality of Examples 3, and that they are homogenized.
Further, according to Example 4, the strength in the tensile test and the bending test and the impact value in the Charpy impact test showed the same values as in Example 3, and the decrease in strength and impact value due to re-molding was slight. It was.

表５に示されるとおり、実施例５によれば、引張試験、曲げ試験における強度は比較例に対し、それぞれ約２４％、７９％向上している。
また、実施例６によれば、引張試験、曲げ試験における強度は、実施例５と同等の値を示しており、再成形による強度の低下はわずかであった。 As shown in Table 5, according to Example 5, the strengths in the tensile test and the bending test are improved by about 24% and 79%, respectively, with respect to the comparative example.
Further, according to Example 6, the strength in the tensile test and the bending test showed the same value as in Example 5, and the decrease in strength due to re-molding was slight.

本発明の実施の形態に係る再生された複合材及び試験結果について、図３を用いて詳細に説明する。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ実施例７に係る再生複合材ボンベ台の表面及び裏面の実物写真である。
繊維濃度２７重量％のケナフを含有する複数の再生複合材ボンベ台を作成して曲げ試験及び圧縮試験を行い、試験結果を得た。実施例７に係る再生複合材ボンベ台は、ケナフ複合材（繊維濃度約５５重量％）と、繊維濃度調整材として実施例１で使用したと同一の再生ポリオレフィンペレットを１：１の割合で混合して繊維濃度が約２７重量％に調整されたものであり、ステップＳ１の破砕工程〜ステップＳ５−２の圧縮成形工程により作成した。なお、ステップＳ１−１の裁断工程においては、ケナフ複合材を長さ３０ｍｍに切断した。また、再生複合材ボンベ台の大きさは約４００ｍｍ×４００ｍｍ×３５ｍｍであり、図３（ａ）に示すように表面に放射状の溝部を備え、図３（ｂ）に示すように裏面には格子状にリブを備えている。
試験は、ボンベ台全体を約１／２の面積となるように厚さ方向に沿って分割した分割片、表面の平板部、裏面のリブ交差部について実施した。このうち、分割片、表面の平板部については曲げ試験を実施し、裏面のリブ交差部については圧縮試験を実施した。使用した圧子は、分割片及び平板部が２０ｍｍ径の鉄棒であり、リブ交差部では１２０ｍｍ径の円形平板である。また、比較例として再生ポリオレフィンから構成される従来材料を使用した。その結果を表６に示す。なお、表６中の値はいずれも、前述のＪＩＳ規格において定義される値であり、複数個の再生複合材ボンベ台についての平均値である。 The recycled composite material and the test result according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
3A and 3B are actual photographs of the front and back surfaces of the recycled composite cylinder base according to Example 7, respectively.
A plurality of recycled composite cylinder bases containing kenaf having a fiber concentration of 27% by weight were prepared and subjected to a bending test and a compression test, and test results were obtained. The recycled composite cylinder cylinder according to Example 7 is a mixture of a kenaf composite (fiber concentration of about 55% by weight) and the same recycled polyolefin pellet used in Example 1 as a fiber concentration adjusting material in a ratio of 1: 1. Thus, the fiber concentration was adjusted to about 27% by weight, and it was prepared by the crushing process of step S1 to the compression molding process of step S5-2. In the cutting process of step S1-1, the kenaf composite material was cut to a length of 30 mm. Further, the size of the recycled composite cylinder base is about 400 mm × 400 mm × 35 mm, and has a radial groove on the surface as shown in FIG. 3 (a), and a lattice on the back as shown in FIG. 3 (b). Ribs are provided.
The test was performed on the divided pieces obtained by dividing the entire cylinder base along the thickness direction so as to have an area of about ½, the flat plate portion on the front surface, and the rib crossing portion on the back surface. Among these, the bending test was implemented about the division | segmentation piece and the flat part of the surface, and the compression test was implemented about the rib crossing part of the back surface. The used indenter is a 20 mm diameter iron bar with divided pieces and flat plate portions, and is a circular flat plate with 120 mm diameter at the rib intersections. As a comparative example, a conventional material composed of recycled polyolefin was used. The results are shown in Table 6. In addition, all the values in Table 6 are values defined in the above-mentioned JIS standard, and are average values for a plurality of recycled composite cylinder cylinders.

表６に示されるとおり、実施例７によれば、分割片、平板部、リブ交差部における最大点荷重は、比較例に対し、それぞれ同等程度、約８０％向上、約５５％向上している。なお、分割片では、裏面のリブ交差部が大きく破断していた。これは、リブ交差部に応力が集中したことによるものであるが、このような最大点荷重の減少は、格子部分の曲げ半径を変化させることで改善されると予想される。
また、分割片、平板部、リブ交差部における弾性率は、それぞれ約２２５％、３７０％、１７５％程度向上していた。 As shown in Table 6, according to Example 7, the maximum point loads at the split piece, the flat plate portion, and the rib crossing portion are improved by about the same level, about 80%, and about 55% compared to the comparative example, respectively. . In the split piece, the rib crossing portion on the back surface was largely broken. This is due to the concentration of stress at the rib intersection, but such a decrease in the maximum point load is expected to be improved by changing the bending radius of the lattice portion.
In addition, the elastic moduli at the split piece, the flat plate portion, and the rib crossing portion were improved by about 225%, 370%, and 175%, respectively.

以上から、実施例１乃至実施例６に係る再生複合材ペレット及び実施例７に係る再生複合材ボンベ台は、いずれも強度及び弾性率が比較例よりも向上し、特に弾性率は飛躍的に向上している結果となった。また、実施例１、実施例３及び実施例４に係る再生複合材ペレットが均質化されていることから、天然繊維が熱可塑性樹脂及び繊維濃度調整材に十分混練された状態が表わされている。これは、逆に言えば、天然繊維が混練に適した長さに切断されていることを示すものである。
従って、本発明は、混練可能な繊維長さ及び高強度を有する複合材の再生処理方法及び再生処理装置を提供するという課題を十分に解決するものである。 From the above, the recycled composite material pellets according to Example 1 to Example 6 and the recycled composite material cylinder base according to Example 7 are both improved in strength and elastic modulus compared to the comparative example, and the elastic modulus is particularly dramatic. The result was improved. Further, since the recycled composite material pellets according to Example 1, Example 3 and Example 4 are homogenized, the state in which natural fibers are sufficiently kneaded with the thermoplastic resin and the fiber concentration adjusting material is represented. Yes. In other words, this indicates that the natural fiber is cut to a length suitable for kneading.
Therefore, the present invention sufficiently solves the problem of providing a regeneration processing method and a regeneration processing apparatus for a composite material having a kneaded fiber length and high strength.

なお、本発明に係る複合材の再生処理方法及び再生処理装置は本実施例に示すものに限定されない。例えば、天然繊維は、セルロースを主成分とする植物性であれば特に限定されず、麻、竹、綿、バナナの葉、シュロの皮等が用いられても良い。   The composite material regeneration processing method and the regeneration processing apparatus according to the present invention are not limited to those shown in this embodiment. For example, the natural fiber is not particularly limited as long as it is a plant having cellulose as a main component, and hemp, bamboo, cotton, banana leaf, palm skin, etc. may be used.

請求項１乃至請求項８に記載された発明は、天然繊維と熱可塑性樹脂とが結合して成形された複合材の再生処理方法及び再生処理装置として適用可能である。   The invention described in claims 1 to 8 can be applied as a regeneration processing method and a regeneration processing apparatus for a composite material formed by combining natural fibers and a thermoplastic resin.

Ｃ１…複合材 Ｃ２，Ｃ３…再生複合材 Ｒ…繊維濃度調整材   C1: Composite material C2, C3: Recycled composite material R: Fiber concentration adjusting material

Claims (8)

天然繊維と熱可塑性樹脂とが結合して成形された複合材の再生処理方法において、
前記複合材を破砕する破砕工程と、
前記破砕された複合材に繊維濃度調整材を投入し，加熱しながら混練する加熱・混練工程と、
前記混練された複合材を成形する成形工程と、を備えることを特徴とする
複合材の再生処理方法。 In the recycling treatment method of the composite material formed by combining natural fiber and thermoplastic resin,
Crushing step of crushing the composite material;
A heating / kneading step of adding a fiber concentration adjusting material to the crushed composite material and kneading while heating,
And a molding step of molding the kneaded composite material. A method for recycling the composite material, comprising: 前記破砕工程は、前記複合材を裁断する栽断工程と、前記栽断された複合材のうち，長さが１０〜５０ｍｍの複合材のみを抽出する選別工程と、を有することを特徴とする請求項１記載の複合材の再生処理方法。   The crushing step includes a cutting step of cutting the composite material, and a selection step of extracting only the composite material having a length of 10 to 50 mm from the cut composite material. The method for recycling a composite material according to claim 1. 前記繊維濃度調整材は、ポリオレフィン（以下、ポリスチレンを含む）又は再生ポリオレフィン（以下、再生ポリスチレンを含む）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合材の再生処理方法。   The method for regenerating a composite material according to claim 1 or 2, wherein the fiber concentration adjusting material is polyolefin (hereinafter, including polystyrene) or regenerated polyolefin (hereinafter, including regenerated polystyrene). 前記成形工程は、前記混練された複合材を射出する射出・成形工程、又は前記混練された複合材を型枠に押し出して圧縮成形する圧縮・成形工程のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複合材の再生処理方法。   The molding step is any one of an injection / molding step for injecting the kneaded composite material, or a compression / molding step for extruding the kneaded composite material into a mold to perform compression molding. The method for recycling a composite material according to any one of claims 1 to 3. 前記射出・成形工程は、前記混練された複合材をノズルから押し出す押出工程と、前記押し出された複合材を１０〜５０ｍｍの長さに切断してペレット状に成形するペレット成形工程と、前記ペレット状に成形された複合材を射出成形する射出成形工程と、を備えることを特徴とする請求項４記載の複合材の再生処理方法。   The injection / molding step includes an extrusion step of extruding the kneaded composite material from a nozzle, a pellet molding step of cutting the extruded composite material into a length of 10 to 50 mm, and molding the pellet into a pellet shape, and the pellet 5. A method of recycling a composite material according to claim 4, further comprising an injection molding step of injection molding the composite material molded into a shape. 前記成形工程後における天然繊維の繊維濃度が、１０〜５０重量％となることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複合材の再生処理方法。   6. The method for reclaiming a composite material according to claim 1, wherein the fiber concentration of the natural fiber after the molding step is 10 to 50% by weight. 前記天然繊維は、セルロースを主成分とする植物性の天然繊維であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の複合材の再生処理方法。   The said natural fiber is a vegetable natural fiber which has a cellulose as a main component, The regeneration processing method of the composite material of any one of Claim 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned. 天然繊維と熱可塑性樹脂とが結合して成形された複合材の再生処理装置であって、
前記複合材を裁断する栽断手段と、
前記栽断された複合材のうち，長さが１０〜５０ｍｍの複合材のみを抽出する選別手段と、
前記選別された複合材に繊維濃度調整材を投入し，加熱しながら混練する加熱・混練手段と、
前記混練された複合材を射出する射出・成形手段及び／又はこれを圧縮する圧縮・成形手段を備え、
前記射出・成形手段は、前記混練された複合材を押し出す押出ノズルと、前記押し出された複合材を１０〜５０ｍｍの長さに切断するカッターと、前記切断された複合材を射出成形する射出成形機と、を備え、
前記圧縮・成形手段は、前記型枠に押し出す前記押出ノズルと、前記押し出された複合材を圧縮成形する圧縮成形機と、を備えることを特徴とする複合材の再生処理装置。 A recycling apparatus for a composite material formed by combining natural fibers and a thermoplastic resin,
Cutting means for cutting the composite material;
Sorting means for extracting only the composite material having a length of 10 to 50 mm among the cut composite materials;
A heating / kneading means for adding a fiber concentration adjusting material to the selected composite material and kneading while heating;
An injection / molding means for injecting the kneaded composite material and / or a compression / molding means for compressing it;
The injection / molding means includes an extrusion nozzle that extrudes the kneaded composite material, a cutter that cuts the extruded composite material into a length of 10 to 50 mm, and an injection molding that injection-molds the cut composite material. And equipped with
The said compression / molding means is equipped with the said extrusion nozzle extruded to the said formwork, and the compression molding machine which compression-molds the said extruded composite material, The reproduction | regeneration processing apparatus of the composite material characterized by the above-mentioned.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014205833A (en) * 2013-04-10 2014-10-30 ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Recycling of broad goods with thermoplastic stabilizer materials

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5952105A (en) * 1997-09-02 1999-09-14 Xyleco, Inc. Poly-coated paper composites
JP2002096324A (en) * 2000-09-22 2002-04-02 Asahi Fiber Glass Co Ltd Method for manufacturing moldings of fiber-reinforced thermoplastic resin
JP2005305876A (en) * 2004-04-22 2005-11-04 Bridgestone Corp Method for manufacturing frp recycle molded article
JP2005336217A (en) * 2004-05-24 2005-12-08 Mitsubishi Paper Mills Ltd Composite material and method for producing the same
JP2008535696A (en) * 2005-04-13 2008-09-04 フオード・モーター・カンパニー・ブラジル・リミタダ Material to be injection molded, its method and use therefor
JP2010209237A (en) * 2009-03-11 2010-09-24 Purashinkusu:Kk Resin material and method for producing the same
JP2010229423A (en) * 2010-07-21 2010-10-14 Purashinkusu:Kk Resin material and method of producing the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5952105A (en) * 1997-09-02 1999-09-14 Xyleco, Inc. Poly-coated paper composites
JP2002096324A (en) * 2000-09-22 2002-04-02 Asahi Fiber Glass Co Ltd Method for manufacturing moldings of fiber-reinforced thermoplastic resin
JP2005305876A (en) * 2004-04-22 2005-11-04 Bridgestone Corp Method for manufacturing frp recycle molded article
JP2005336217A (en) * 2004-05-24 2005-12-08 Mitsubishi Paper Mills Ltd Composite material and method for producing the same
JP2008535696A (en) * 2005-04-13 2008-09-04 フオード・モーター・カンパニー・ブラジル・リミタダ Material to be injection molded, its method and use therefor
JP2010209237A (en) * 2009-03-11 2010-09-24 Purashinkusu:Kk Resin material and method for producing the same
JP2010229423A (en) * 2010-07-21 2010-10-14 Purashinkusu:Kk Resin material and method of producing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014205833A (en) * 2013-04-10 2014-10-30 ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Recycling of broad goods with thermoplastic stabilizer materials
JP2019049009A (en) * 2013-04-10 2019-03-28 ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Recycling of broad goods with thermoplastic stabilizer materials
JP2019049010A (en) * 2013-04-10 2019-03-28 ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Recycling of broad goods with thermoplastic stabilizer materials

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