JP2023103590A - Injection molding pellet manufacturing equipment and method of manufacturing pellets for injection molding - Google Patents

Injection molding pellet manufacturing equipment and method of manufacturing pellets for injection molding Download PDF

Info

Publication number
JP2023103590A
JP2023103590A JP2022004203A JP2022004203A JP2023103590A JP 2023103590 A JP2023103590 A JP 2023103590A JP 2022004203 A JP2022004203 A JP 2022004203A JP 2022004203 A JP2022004203 A JP 2022004203A JP 2023103590 A JP2023103590 A JP 2023103590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pellets
injection molding
web
section
molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022004203A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
真 吉田
Makoto Yoshida
忍 横川
Shinobu Yokogawa
智博 藤田
Tomohiro Fujita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2022004203A priority Critical patent/JP2023103590A/en
Publication of JP2023103590A publication Critical patent/JP2023103590A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

To provide an injection molding pellet manufacturing device that reduces the tact time of pellets for injection molding, and a method for manufacturing pellets for injection molding.SOLUTION: An injection molding pellet manufacturing apparatus 100 has a mixing section 50 that mixes fibers and thermoplastic material in air to make a mixture, a deposition section 60 that deposits the mixture in air to make a web W, a forming section 87 that pressurizes and heats the web W to make a sheet molding product S, and a shredding section 90 that shreds the sheet molding product S to make pellets P for injection molding.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、射出成形用ペレット製造装置、および射出成形用ペレットの製造方法に関する。 The present invention relates to an injection molding pellet manufacturing apparatus and a method for manufacturing injection molding pellets.

従来、古紙などの繊維と熱可塑性材料とを含む射出成形用ペレットを製造する技術が知られていた、例えば、特許文献１には、古紙ペレットと熱可塑性樹脂ペレットとから成形用組成物を製造する方法が開示されている。 Conventionally, a technique for producing injection molding pellets containing fibers such as waste paper and a thermoplastic material is known. For example, Patent Document 1 discloses a molding composition produced from waste paper pellets and thermoplastic resin pellets A method for doing so is disclosed.

特開２０００－５２３３９号公報JP-A-2000-52339

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、射出成形用ペレットのタクトタイムを短縮することが難しいという課題があった。詳しくは、該技術では、古紙ペレットと熱可塑性樹脂ペレットとを加熱混錬してから造粒している。そのため、加熱混錬に時間を要する場合があった。すなわち、タクトタイムを短縮する射出成形用ペレット製造装置が求められていた。 However, the technique described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to shorten the tact time of injection molding pellets. Specifically, in this technique, waste paper pellets and thermoplastic resin pellets are heat-kneaded and then granulated. Therefore, it sometimes takes time to heat and knead. That is, there has been a demand for an injection molding pellet manufacturing apparatus that shortens the tact time.

射出成形用ペレット製造装置は、繊維と熱可塑性材料とを空気中で混合して混合物とする混合部と、前記混合物を空気中で堆積させてウェブとする堆積部と、前記ウェブを加圧および加熱してシート成形物とする成形部と、前記シート成形物を細断して射出成形用ペレットとする細断部と、を備える。 The injection molding pellet manufacturing apparatus includes a mixing section that mixes fibers and a thermoplastic material in the air to form a mixture, a deposition section that deposits the mixture in the air to form a web, and pressurizes and presses the web. It comprises a molding section that heats and forms a sheet molding, and a chopping section that shreds the sheet molding into pellets for injection molding.

射出成形用ペレットの製造方法は、繊維と熱可塑性材料とを空気中で混合して混合物とする混合工程と、前記混合物を空気中で堆積させてウェブとする堆積工程と、前記ウェブを加圧および加熱してシート成形物とする成形工程と、前記シート成形物を細断して射出成形用ペレットとする細断工程と、を含む。 A method for producing injection molding pellets includes a mixing step of mixing fibers and a thermoplastic material in air to form a mixture, a depositing step of depositing the mixture in air to form a web, and pressing the web. and heating to form a sheet molding, and a chopping step of chopping the sheet molding into pellets for injection molding.

実施形態に係る射出成形用ペレットの製造方法を示すフロー図。FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing injection-molding pellets according to the embodiment. 射出成形用ペレット製造装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the pellet manufacturing apparatus for injection molding.

以下に述べる実施の形態では、乾式にて射出成形用ペレットを製造する射出成形用ペレット製造装置、および射出成形用ペレットの製造方法を例示し、図面を参照して説明する。なお、図示の便宜上、各部材の大きさを実際とは異ならせている。 In the embodiments described below, an injection-molding pellet manufacturing apparatus for manufacturing injection-molding pellets in a dry process and a method for manufacturing injection-molding pellets are exemplified and described with reference to the drawings. For convenience of illustration, the size of each member is different from the actual size.

なお、図２においては、座標軸であるＺ軸を付し、矢印が指す方向を＋Ｚ方向とし、＋Ｚ方向と反対の方向を－Ｚ方向とする。Ｚ軸は鉛直方向に沿う仮想軸であって、－Ｚ方向は鉛直方向である。＋Ｚ方向を上方、－Ｚ方向を下方ということもある。また、射出成形用ペレット製造装置において、原料やウェブなどの搬送方向の先を下流、搬送方向を遡る側を上流ということもある。 In FIG. 2, the Z-axis, which is the coordinate axis, is attached, the direction indicated by the arrow is the +Z direction, and the direction opposite to the +Z direction is the -Z direction. The Z axis is a virtual axis along the vertical direction, and the -Z direction is the vertical direction. The +Z direction is sometimes called upward, and the −Z direction is sometimes called downward. Further, in the injection molding pellet manufacturing apparatus, the side in which the raw material or the web is conveyed is sometimes referred to as the downstream, and the side in which the conveying direction is reversed is referred to as the upstream.

図１に示すように、本実施形態に係る射出成形用ペレットの製造方法は、原料供給工程、粗砕工程、解繊工程、混合工程、堆積工程、予備加圧工程、成形工程、および細断工程を含む。 As shown in FIG. 1, the method for producing injection molding pellets according to the present embodiment includes a raw material supply step, a crushing step, a fibrillating step, a mixing step, a stacking step, a pre-pressurizing step, a molding step, and a shredding step. Including process.

射出成形用ペレットの製造方法では、上流の原料供給工程から下流の細断工程まで、上記の順に各工程を経て射出成形用ペレットが製造される。なお、本発明の射出成形用ペレットの製造方法は、混合工程、堆積工程、成形工程、および細断工程を含み、その他の工程は上記に限定されるものではない。 In the method for producing injection-molding pellets, injection-molding pellets are produced through the respective steps in the above order, from the upstream raw material supply step to the downstream shredding step. The method for producing pellets for injection molding of the present invention includes a mixing step, a stacking step, a molding step, and a chopping step, and the other steps are not limited to those described above.

次に、射出成形用ペレットの製造方法の具体例について、射出成形用ペレット製造装置と共に説明する。本実施形態に係る射出成形用ペレット製造装置１００は、射出成形用ペレットを製造する。以下に述べる射出成形用ペレット製造装置１００は一例であり、これに限定されない。なお、以降の説明では、射出成形用ペレット製造装置１００を、単にペレット製造装置１００ということもある。 Next, a specific example of a method for manufacturing injection-molded pellets will be described together with an injection-molded pellet manufacturing apparatus. An injection-molding pellet manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment manufactures injection-molding pellets. The injection molding pellet manufacturing apparatus 100 described below is an example and is not limited to this. In the following description, the injection molding pellet manufacturing apparatus 100 may be simply referred to as the pellet manufacturing apparatus 100.

図２に示すように、ペレット製造装置１００には、上流から下流に向かって、供給部１０、粗砕部１２、解繊部２０、混合部５０、堆積部６０、ウェブ搬送部７０、予備加圧部８５、成形部８７、および細断部９０が備わる。また、図示を省略するが、ペレット製造装置１００には、上記各構成の稼働を統合的に制御する制御部も備わる。 As shown in FIG. 2, the pellet manufacturing apparatus 100 includes, from upstream to downstream, a supply section 10, a coarse crushing section 12, a defibrating section 20, a mixing section 50, a deposition section 60, a web conveying section 70, a preliminarily A pressure section 85 , a forming section 87 and a chopping section 90 are provided. In addition, although illustration is omitted, the pellet manufacturing apparatus 100 is also provided with a control section for integrally controlling the operations of the above components.

供給部１０では、原料供給工程が行われる。供給部１０は粗砕部１２に原料を供給する。供給部１０は、例えば、粗砕部１２に原料を連続的かつ自動的に投入する。供給部１０が供給する原料は繊維を含む材料である。 In the supply section 10, a raw material supply process is performed. The supply unit 10 supplies raw materials to the crushing unit 12 . The supply unit 10 , for example, continuously and automatically feeds raw materials into the crushing unit 12 . The raw material supplied by the supply unit 10 is a material containing fibers.

繊維は、ペレット製造装置１００によって製造される射出成形用ペレットＰの主成分の一つである。繊維は、射出成形用ペレットＰから作製される成形品の強度などの特性に影響する。なお、以降の説明では、射出成形用ペレットＰを、単にペレットＰということもある。 Fiber is one of the main components of the injection-molding pellets P produced by the pellet production apparatus 100 . The fibers affect properties such as strength of molded articles made from the pellets P for injection molding. It should be noted that the pellet P for injection molding may be simply referred to as the pellet P in the following description.

繊維は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタンなどの合成樹脂を含む合成繊維であってもよいが、環境負荷の低減などの観点から、天然物由来すなわちバイオマス由来の繊維であることが好ましい。 The fibers may be synthetic fibers containing synthetic resins such as polypropylene, polyester, polyurethane, etc., but from the viewpoint of reducing environmental load, fibers derived from natural products, ie, biomass, are preferable.

バイオマス由来の繊維の中でも、繊維はセルロース繊維であることがより好ましい。セルロース繊維は、植物由来であって、比較的に豊富な天然素材である。そのため、セルロース繊維を用いることにより、環境負荷の低減への対応が促進される。セルロース繊維は、原材料の調達やコストの点でも優位である。また、セルロース繊維は、各種繊維の中でも、理論上の強度が高く、ペレットＰおよびペレットＰから作製される成形品の強度向上にも寄与する。繊維を含む材料とは、例えば、ユーカリなどの板状パルプや古紙などである。 Among biomass-derived fibers, the fibers are more preferably cellulose fibers. Cellulose fibers are derived from plants and are relatively abundant natural materials. Therefore, the use of cellulose fibers promotes measures to reduce environmental loads. Cellulose fibers are also advantageous in raw material procurement and cost. In addition, cellulose fibers have theoretically high strength among various fibers, and contribute to improvement in the strength of the pellets P and molded articles produced from the pellets P. Materials containing fibers include, for example, platy pulp such as eucalyptus, waste paper, and the like.

セルロース繊維は、主としてセルロースで形成されたものであるが、セルロース以外の成分を含んでもよい。セルロース以外の成分としては、例えば、ヘミセルロース、リグニンなどが挙げられる。また、セルロース繊維には、漂白などの処理が施されていてもよい。 Cellulose fibers are made primarily of cellulose, but may contain components other than cellulose. Examples of components other than cellulose include hemicellulose and lignin. Moreover, the cellulose fibers may be subjected to a treatment such as bleaching.

粗砕部１２では粗砕工程が行われる。粗砕部１２は、供給部１０から供給される原料を、大気などの雰囲気中で細断して細片とする。粗砕部１２は、粗砕刃１４を有するシュレッダーである。原料は、粗砕刃１４によって細断されて細片となる。細片の形態は、例えば、数ｍｍ角の略立方体状もしくは略直方体状などである。原料の細片はホッパー１に集められる。 A coarse crushing process is performed in the coarse crushing unit 12 . The coarse crushing unit 12 chops the raw material supplied from the supply unit 10 into small pieces in an atmosphere such as the atmosphere. The crushing section 12 is a shredder having crushing blades 14 . The raw material is shredded into small pieces by the crushing blades 14 . The form of the strip is, for example, a substantially cubic shape or a substantially rectangular parallelepiped shape of several millimeters square. Raw material strips are collected in hopper 1 .

ホッパー１は、図示しない計量装置を備える。該計量装置は、ホッパー１に集められた原料の細片を計量して、管２から導入口２２を介して解繊部２０へ定量供給する。 The hopper 1 is equipped with a weighing device (not shown). The weighing device weighs the small pieces of raw material collected in the hopper 1 and feeds them from the tube 2 through the introduction port 22 to the fibrillation section 20 at a constant rate.

解繊部２０では解繊工程が行われる。解繊部２０は、供給された原料の細片を解繊して解繊物とする。ここでいう解繊とは、複数の繊維が一体となった状態から、単体の繊維ごとに解きほぐすことをいう。 A defibration step is performed in the defibration unit 20 . The disentanglement part 20 disentangles the small piece of the supplied raw material, and makes it a disentanglement thing. The term "fibrillation" as used herein refers to unraveling individual fibers from a state in which a plurality of fibers are integrated.

解繊物において独立した単独の繊維の長さは、例えば、１μｍ以上５ｍｍ以下が好ましく、２μｍ以上３ｍｍ以下がより好ましい。上記長さがこのような範囲にあることにより、ペレットＰの製造が容易になると共に、ペレットＰから成形品を作製する場合に成形品の強度が向上する。 The length of a single independent fiber in the defibrated product is preferably, for example, 1 μm or more and 5 mm or less, more preferably 2 μm or more and 3 mm or less. When the length is within such a range, the pellets P can be easily manufactured, and when the pellets P are used to manufacture a molded product, the strength of the molded product is improved.

解繊部２０における解繊は乾式で行われる。本明細書において乾式とは、液体中で実施されずに、大気などの気中で実施されることをいう。 The defibration in the defibration unit 20 is performed dry. As used herein, the term "dry process" means that the process is performed in air such as the atmosphere without being performed in a liquid.

解繊部２０は、原料の細片を吸引し、解繊物を排出する気流を発生させる。これにより、解繊部２０は、自らが発生させる気流によって、導入口２２から原料の細片を気流に乗せて吸引して解繊処理を施した後、解繊物として排出口２４へ移送する。解繊物は、排出口２４から管５４へ移送される。解繊物は、解繊部２０が発生させる気流、および後述するブロアー５６が発生させる気流によって、管５４を移送される。 The disentanglement unit 20 generates an air current that sucks the raw material pieces and discharges the disentanglement material. As a result, the disentanglement unit 20 uses the airflow generated by itself to suck small pieces of the raw material from the introduction port 22 on the airflow, apply the disentanglement treatment, and then transfer it to the discharge port 24 as a disentanglement material. . The defibrated material is transferred from the outlet 24 to the pipe 54 . The defibrated material is transported through the tube 54 by the air current generated by the defibrating unit 20 and the air current generated by the blower 56 described below.

混合部５０では混合工程が行われる。混合部５０は、繊維である解繊物と、熱可塑性材料を含む添加剤と、を空気中で混合して混合物とする。混合部５０は、添加剤供給部５２、管５４、およびブロアー５６を有する。管５４の内部は、上流の排出口２４と連続している。添加剤供給部５２は、ホッパー９を介して管５４内へ添加剤を供給する。添加剤供給部５２には、例えば、スクリューフィーダーやディスクフィーダーが採用される。 A mixing step is performed in the mixing section 50 . The mixing unit 50 mixes the defibrated material, which is the fiber, and the additive containing the thermoplastic material in the air to form a mixture. The mixing section 50 has an additive feed section 52 , a tube 54 and a blower 56 . The interior of the tube 54 is continuous with the upstream outlet 24 . The additive supply part 52 supplies the additive into the pipe 54 via the hopper 9 . For example, a screw feeder or a disk feeder is adopted as the additive supply unit 52 .

添加剤としては、結着剤である熱可塑性材料、着色剤、離型剤、凝集抑制剤、および難燃剤などが挙げられる。着色剤には顔料や染料を用いる。着色剤は、ペレットＰやペレットＰから作製される成形品を着色する。離型剤には金属石鹸などを用いる。離型剤は、ペレットＰから射出成形にて成形品を作製する際の離型性を向上させる。凝集抑制剤は、解繊物や添加剤の凝集を抑制する。難燃剤は、ペレットＰやペレットＰから作製される成形品に難燃性を付与する。なお、添加剤として、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防腐剤、および防カビ剤などを用いてもよい。 Additives include a thermoplastic material as a binder, a colorant, a release agent, an aggregation inhibitor, a flame retardant, and the like. Pigments and dyes are used as coloring agents. The coloring agent colors the pellets P and molded articles made from the pellets P. A metal soap or the like is used as a release agent. The release agent improves releasability when a molded product is produced from the pellets P by injection molding. Aggregation inhibitors suppress aggregation of defibrated materials and additives. The flame retardant imparts flame retardancy to the pellets P and molded articles made from the pellets P. As additives, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antiseptic, an antifungal agent, and the like may be used.

結着剤は、解繊物に含まれる繊維同士を結着させて、ペレットＰやペレットＰから作製される成形品の強度などの物性を向上させる。結着剤は熱可塑性材料を含む。熱可塑性材料を含有させることにより、ペレットＰやペレットＰから作製される成形品の物性などの特性を改良することができる。熱可塑性材料としては、水分を付与されることで結着性を発現する澱粉やデキストリン、およびポリビニルアルコールなどの糊剤が挙げられる。熱可塑性材料は、後述する成形部８７の加熱にて溶融されて繊維との混和が促進される。なお、結着剤は、熱可塑性材料に加えて熱硬化性材料を含んでもよい。 The binding agent binds the fibers contained in the defibrated material to improve physical properties such as the strength of the pellets P and molded articles produced from the pellets P. The binder comprises a thermoplastic material. By containing a thermoplastic material, properties such as physical properties of the pellets P and molded articles made from the pellets P can be improved. Examples of thermoplastic materials include starch, dextrin, and sizing agents such as polyvinyl alcohol, which exhibit binding properties when water is applied. The thermoplastic material is melted by the heating of the molding section 87, which will be described later, to promote mixing with the fibers. Note that the binder may contain a thermosetting material in addition to the thermoplastic material.

熱可塑性材料としては、天然樹脂や熱可塑性樹脂のいずれでもよく、熱可塑性樹脂や熱可塑性澱粉、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートなどの生分解性プラスチックなどが挙げられる。 The thermoplastic material may be either natural resin or thermoplastic resin, and examples thereof include biodegradable plastics such as thermoplastic resin, thermoplastic starch, polylactic acid, and polybutylene succinate.

熱可塑性樹脂としては、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル－スチレン共重合体）、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、などが挙げられる。これらの樹脂は、単独又は適宜混合して用いてもよい。また、共重合体化や変性を行ってもよく、このような樹脂の系統としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン－アクリル系共重合樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ－ビニル系樹脂、スチレン－ブタジエン系樹脂等が挙げられる。 Thermoplastic resins include AS resin (acrylonitrile-styrene copolymer), ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer), polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polystyrene, acrylic resin, polyester resin, polyethylene terephthalate, polyphenylene. Ether, polybutylene terephthalate, nylon, polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, and the like. These resins may be used singly or as an appropriate mixture. In addition, copolymerization or modification may be performed, and examples of such resin systems include styrene resins, acrylic resins, styrene-acrylic copolymer resins, olefin resins, vinyl chloride resins, and polyester resins. resins, polyamide resins, polyurethane resins, polyvinyl alcohol resins, vinyl ether resins, N-vinyl resins, styrene-butadiene resins, and the like.

熱可塑性材料の形状は粒子状でも繊維状でも良い。熱可塑性材料が粒子状であるの場合の平均粒子径は、１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。これによれば、解繊物と熱可塑性材料との混和性が向上すると共に、混合物からの熱可塑性材料の脱落が抑えられる。なお、ここでいう平均粒子径とは、動的光散乱法により測定される体積基準粒度分布（５０％）を指す。 The shape of the thermoplastic material may be particulate or fibrous. When the thermoplastic material is particulate, the average particle size is preferably 100 μm or less, more preferably 10 μm or less. According to this, the miscibility between the defibrated material and the thermoplastic material is improved, and the dropping of the thermoplastic material from the mixture is suppressed. The average particle size referred to here refers to a volume-based particle size distribution (50%) measured by a dynamic light scattering method.

熱可塑性材料が繊維状である場合の繊維長は、５０μｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましく、３０ｍｍ以下であることがより好ましい。なお、ここでいう繊維長とは、ステープルダイヤグラム法により測定される平均繊維長（ｍｍ）を指す。 When the thermoplastic material is fibrous, the fiber length is preferably 50 μm or more and 100 mm or less, more preferably 30 mm or less. In addition, the fiber length here refers to the average fiber length (mm) measured by the staple diagram method.

添加剤供給部５２は、１つまたは複数設けられてもよい。１つの添加剤供給部５２を設ける場合には、予め複数の添加剤を混合したものを供給する。また、複数の添加剤供給部５２を設けて、各々の添加剤供給部５２から個別に添加剤を供給してもよい。 One or a plurality of additive supply units 52 may be provided. When one additive supply unit 52 is provided, a mixture of a plurality of additives is supplied in advance. Alternatively, a plurality of additive supply units 52 may be provided and the additive may be supplied individually from each additive supply unit 52 .

ブロアー５６は、管５４の内部に気流を発生させる。該気流は、管５４に到達した解繊物と添加剤とを混合して混合物とすると共に下流へ移送する。解繊物と添加剤とを混合する機構は、ブロアー５６に限定されず、高速で回転する羽であってもよく、容器の回転を利用するＶ型ミキサーなどであってもよい。そして、混合物は管５４から堆積部６０に移送される。 A blower 56 generates an airflow inside the tube 54 . The airflow mixes the fibrillated material and the additive that have reached the pipe 54 to form a mixture and transports it downstream. The mechanism for mixing the fibrillated material and the additive is not limited to the blower 56, and may be a blade that rotates at high speed, or a V-type mixer that utilizes rotation of a container. The mixture is then transferred from tube 54 to deposition section 60 .

堆積部６０では堆積工程が行われる。堆積部６０は、繊維を含む混合物を空気中で堆積させてウェブＷとする。堆積部６０は、ドラム部６１、およびドラム部６１を収容するハウジング部６３を有する。堆積部６０は、混合物を導入口６２からドラム部６１の内部に取り込み、乾式にてメッシュベルト７２に堆積させる。 A deposition process is performed in the deposition section 60 . The depositing section 60 deposits a mixture containing fibers into a web W in the air. The deposition section 60 has a drum section 61 and a housing section 63 that houses the drum section 61 . The deposition section 60 takes the mixture from the inlet 62 into the drum section 61 and deposits it on the mesh belt 72 in a dry manner.

堆積部６０の下方には、メッシュベルト７２およびサクション機構７６を含むウェブ搬送部７０が配置される。サクション機構７６は、Ｚ軸に沿う方向において、メッシュベルト７２を挟んでドラム部６１と対向配置される。 A web transport section 70 including a mesh belt 72 and a suction mechanism 76 is arranged below the deposition section 60 . The suction mechanism 76 is arranged to face the drum section 61 with the mesh belt 72 interposed therebetween in the direction along the Z axis.

ドラム部６１は、図示しないモーターによって回転駆動される円柱状の篩である。円柱状のドラム部６１の側面には、篩の機能を有する網が設けられる。ドラム部６１は、篩の網の目開きの大きさより小さい繊維や添加剤の粒子を、内部から外側に通過させる。混合物は、ドラム部６１によって絡み合った繊維がほぐされて、ハウジング部６３内の空気中に分散される。 The drum portion 61 is a cylindrical sieve that is rotationally driven by a motor (not shown). A net having a sieve function is provided on the side surface of the cylindrical drum portion 61 . The drum portion 61 allows fibers and additive particles smaller than the mesh size of the sieve to pass from the inside to the outside. In the mixture, tangled fibers are loosened by the drum portion 61 and dispersed in the air inside the housing portion 63 .

なお、ドラム部６１の篩は、混合物中の大きな繊維などを選別する機能を備えなくてもよい。すなわち、ドラム部６１は、混合物の繊維をほぐして、混合物の全てをハウジング部６３の内部に放出してもよい。ハウジング部６３内の空気中に分散された混合物は、重力とサクション機構７６の吸引によって、メッシュベルト７２の上方の面に堆積する。 Note that the sieve of the drum section 61 may not have the function of sorting out large fibers or the like in the mixture. That is, the drum portion 61 may loosen the fibers of the mixture and release all of the mixture inside the housing portion 63 . The mixture dispersed in the air inside the housing portion 63 is deposited on the upper surface of the mesh belt 72 by gravity and suction of the suction mechanism 76 .

ウェブ搬送部７０は、メッシュベルト７２およびサクション機構７６を備える。ウェブ搬送部７０は、サクション機構７６によって、混合物のメッシュベルト７２への堆積を促進させる。また、ウェブ搬送部７０は、メッシュベルト７２の回動により、混合物から形成されるウェブＷを下流へ搬送する。 The web transport section 70 has a mesh belt 72 and a suction mechanism 76 . The web transport section 70 promotes deposition of the mixture onto the mesh belt 72 by means of a suction mechanism 76 . Further, the web conveying section 70 conveys the web W formed from the mixture downstream by rotating the mesh belt 72 .

サクション機構７６はドラム部６１の下方に配置される。サクション機構７６は、メッシュベルト７２が有する複数の穴を介して、ハウジング部６３の空気を吸引する。これにより、ドラム部６１の外側に放出された混合物は、空気と共に下方に吸引されてメッシュベルト７２の上方の面に堆積する。サクション機構７６には、ブロアーなどの公知の吸引装置が採用される。 The suction mechanism 76 is arranged below the drum portion 61 . The suction mechanism 76 sucks the air in the housing portion 63 through multiple holes of the mesh belt 72 . As a result, the mixture discharged to the outside of the drum portion 61 is sucked downward together with the air and deposited on the upper surface of the mesh belt 72 . A known suction device such as a blower is employed for the suction mechanism 76 .

メッシュベルト７２の複数の穴は、空気を通し、混合物に含まれる繊維や添加剤を通し難い。メッシュベルト７２は、無端ベルトであって、４つの張架ローラー７４によって張り架けられる。 The plurality of holes in the mesh belt 72 allows air to pass through, but does not easily allow the fibers and additives contained in the mixture to pass through. The mesh belt 72 is an endless belt and stretched by four tension rollers 74 .

メッシュベルト７２は、張架ローラー７４の自転によって、上方の面が下流に向かって移動する。換言すれば、メッシュベルト７２は、図２において時計回りに回動する。 The upper surface of the mesh belt 72 moves downstream due to the rotation of the tension roller 74 . In other words, the mesh belt 72 rotates clockwise in FIG.

サクション機構７６は、メッシュベルト７２の複数の穴を介して、混合物が分散されたハウジング部６３内の空気を吸引する。これにより、メッシュベルト７２の上方の面に混合物が吸い寄せられて堆積する。このとき、メッシュベルト７２が張架ローラー７４によって回動されることにより、連続的に混合物が堆積してウェブＷが形成される。ウェブＷは、空気を比較的に多く含み、柔らかく膨らんでいる。ウェブＷは、メッシュベルト７２の移動に伴って下流の予備加圧部８５へ向けて搬送される。 The suction mechanism 76 sucks the air inside the housing portion 63 in which the mixture is dispersed through the plurality of holes of the mesh belt 72 . As a result, the mixture is attracted and deposited on the upper surface of the mesh belt 72 . At this time, the web W is formed by continuously depositing the mixture by rotating the mesh belt 72 by the tension roller 74 . The web W contains a relatively large amount of air and is soft and swollen. As the mesh belt 72 moves, the web W is conveyed toward the downstream prepressing section 85 .

ウェブＷの厚さは、例えば、８００ｇ／ｍ2以上１２００ｇ／ｍ2以下とする。ウェブＷの厚さは、堆積部６０への混合物の単位時間当たりの移送量、およびメッシュベルト７２の回動速度などによって調整される。 The thickness of the web W is, for example, 800 g/m 2 or more and 1200 g/m 2 or less. The thickness of the web W is adjusted by the transfer amount of the mixture to the depositing section 60 per unit time, the rotating speed of the mesh belt 72, and the like.

ウェブＷにおける繊維の含有量は、ウェブＷの総質量に対して、例えば、１０質量％以上９０質量％以下であり、好ましくは２０質量％以上８０質量％以下であり、より好ましくは４０質量％以上６０質量％以下である。 The content of fibers in the web W is, for example, 10% by mass or more and 90% by mass or less, preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 40% by mass, relative to the total mass of the web W. It is more than 60 mass % or less.

ウェブＷにおける熱可塑性材料の含有量は、ウェブＷの総質量に対して、例えば、１質量％以上９０質量％以下であり、好ましくは５質量％以上８０質量％以下であり、より好ましくは４０質量％以上６０質量％以下である。 The content of the thermoplastic material in the web W is, for example, 1% by mass or more and 90% by mass or less, preferably 5% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 40% by mass, relative to the total mass of the web W. It is more than mass % and below 60 mass %.

ウェブＷにおける、熱可塑性材料などの添加剤および繊維の含有量は、解繊部２０から管５４に移送される解繊物の供給量、および添加剤供給部５２から供給される添加剤の供給量などによって調整される。 The content of additives such as thermoplastic materials and fibers in the web W depends on the supply amount of the defibrated material transferred from the defibration unit 20 to the pipe 54 and the supply of the additive supplied from the additive supply unit 52. Adjusted by quantity.

ここで、メッシュベルト７２に形成されたウェブＷを加湿してもよい。具体的には、例えば、ウェブＷの搬送経路の上方に加湿部７８を設ける。加湿部７８は、ミスト状の水をウェブＷに噴霧してウェブＷを加湿する。加湿部７８には、霧吹きなどの公知の噴霧装置が採用される。ウェブＷを加湿することにより、澱粉などを結着剤として用いた場合には結着剤が吸湿して、ペレットＰやペレットＰから作製される成形品の強度が向上する。 Here, the web W formed on the mesh belt 72 may be humidified. Specifically, for example, a humidifying section 78 is provided above the conveying path of the web W. As shown in FIG. The humidifying section 78 humidifies the web W by spraying water mist onto the web W. FIG. A known spraying device such as a sprayer is adopted for the humidifying section 78 . By moistening the web W, when starch or the like is used as a binding agent, the binding agent absorbs moisture, and the strength of the pellets P and the molded article produced from the pellets P is improved.

予備加圧部８５では予備加圧工程が行われる。予備加圧部８５は、後述する成形部８７の上流側にあって、ウェブＷを予備的に加圧する。予備加圧部８５は、例えばカレンダー装置であって、一対のローラーを有する。 A preliminary pressurizing step is performed in the preliminary pressurizing unit 85 . The pre-pressurizing section 85 preliminarily pressurizes the web W on the upstream side of the forming section 87 which will be described later. The pre-pressurizing unit 85 is, for example, a calendar device and has a pair of rollers.

ウェブＷは、メッシュベルト７２から予備加圧部８５に引き込まれて、一対のローラーの間を加圧されながら下流へ移動する。これにより、ウェブＷが圧縮されて、ウェブＷにおいて圧がかかった方向の厚さが薄くなる。そのため、ウェブＷの上記方向において、下流の成形部８７で付与される熱が伝播し易くなり、ウェブＷを効率よく加熱することができる。 The web W is drawn from the mesh belt 72 into the preliminary pressurizing section 85 and moved downstream while being pressurized between the pair of rollers. As a result, the web W is compressed, and the thickness of the web W in the direction in which the pressure is applied is reduced. Therefore, in the above-described direction of the web W, the heat applied by the downstream molding section 87 is easily propagated, and the web W can be efficiently heated.

予備加圧部８５を通過したウェブＷの密度は、例えば、０．６ｇ／ｃｍ3以上１．２ｇ／ｃｍ3以下とする。上記ウェブＷの密度は、予備加圧部８５の加圧条件にて調整される。ウェブＷは、予備加圧部８５を経て成形部８７へ進む。なお、材料や添加剤の種類などに応じて、予備加圧部８５と成形部８７の間に、ウェブＷを予備的に加熱する予備加熱部を設けてもよい。予備加熱部では、非接触にてウェブＷを加熱してもよい。 The density of the web W that has passed through the pre-pressing section 85 is, for example, 0.6 g/cm 3 or more and 1.2 g/cm 3 or less. The density of the web W is adjusted by the pressurization conditions of the preliminary pressurizer 85 . The web W advances through a pre-pressing section 85 to a shaping section 87 . Note that a preheating section that preliminarily heats the web W may be provided between the prepressurizing section 85 and the forming section 87 depending on the type of material and additives. The preheating section may heat the web W in a non-contact manner.

成形部８７では成形工程が行われる。成形部８７は、ウェブＷを加圧および加熱して成形し、シート成形物Ｓとする。成形部８７は、接触式の加熱装置であって、一対の加熱ローラーを有する。 A molding process is performed in the molding section 87 . The shaping unit 87 presses and heats the web W to shape it into a sheet molding S. As shown in FIG. The forming section 87 is a contact-type heating device and has a pair of heating rollers.

成形部８７の一対の加熱ローラーの各々は、電熱ヒーターを内蔵し、ローラー表面を加熱する機能を有する。一対の加熱ローラーの間へ、ウェブＷを連続的に通過させることにより、ウェブＷが加熱されながらプレス加工される。これにより、結着剤によって繊維同士が結着された連続帳票状のシート成形物Ｓが製造される。 Each of the pair of heating rollers of the molding section 87 incorporates an electric heater and has a function of heating the roller surface. By continuously passing the web W between a pair of heating rollers, the web W is pressed while being heated. As a result, a continuous document-like sheet molding S in which the fibers are bound together by the binding agent is manufactured.

成形部８７が一対の加熱ローラーを有することにより、ウェブＷに加熱および加圧が並行して施され、連続的に成形が成される。そのため、ウェブＷに含まれるセルロース繊維などの熱による損傷が抑制される。また、加熱プレス装置などによるバッチ処理と比べて、タクトタイムをさらに短縮することができる。 Since the molding section 87 has a pair of heating rollers, the web W is heated and pressed in parallel, and is continuously molded. Therefore, thermal damage to the cellulose fibers contained in the web W is suppressed. In addition, the tact time can be further shortened compared to batch processing using a hot press device or the like.

成形部８７による加熱温度は、ウェブＷに含まれる熱可塑性材料の溶融温度に対して±２０℃の温度範囲とすることが好ましい。これにより、ウェブＷに含まれる熱可塑性材料の溶融が完了して、繊維と熱可塑性材料を含む添加剤とが混和される。なお、本明細書において熱可塑性材料の溶融温度とは、熱可塑性材料の融点を指す。シート成形物Ｓは、成形部８７から細断部９０へ進む。 The heating temperature by the molding unit 87 is preferably within a temperature range of ±20° C. with respect to the melting temperature of the thermoplastic material contained in the web W. This completes the melting of the thermoplastic material contained in the web W and mixes the fibers with the additive containing the thermoplastic material. In this specification, the melting temperature of a thermoplastic material refers to the melting point of the thermoplastic material. The sheet molding S advances from the shaping station 87 to the shredding station 90 .

細断部９０では細断工程が行われる。細断部９０は、連続帳票状のシート成形物Ｓを細断してペレットＰとする。細断部９０は、縦刃９２と横刃９４とから成るシュレッダーを含む。 A shredding process is performed in the shredding section 90 . The shredding unit 90 shreds the continuous form-shaped sheet molding S into pellets P. As shown in FIG. The shredding section 90 includes a shredder consisting of vertical blades 92 and horizontal blades 94 .

縦刃９２は、シート成形物Ｓの搬送方向と沿う方向にシート成形物Ｓを細断する。横刃９４は、シート成形物Ｓの搬送方向と交差する方向にシート成形物Ｓを細断する。細断部９０が、縦刃９２および横刃９４を有することから、ペレットＰにおいて形状のばらつきが抑えられると共に、ペレットＰを容易に大量生産することが可能となる。 The vertical blade 92 shreds the sheet molding S in the direction along which the sheet molding S is conveyed. The horizontal blade 94 shreds the sheet molding S in a direction crossing the direction in which the sheet molding S is conveyed. Since the chopping unit 90 has the vertical blades 92 and the horizontal blades 94, variations in the shape of the pellets P can be suppressed, and the pellets P can be easily mass-produced.

シート成形物ＳはペレットＰへと細断され、ペレットＰはトレイ９６に収容される。なお、細断部９０において、シート成形物Ｓを縦刃９２で裁断して、横刃９４で細断せずに取り出してもよい。具体的には、シート成形物Ｓを糸状に裁断して巻き取ってもよい。 The sheet molding S is shredded into pellets P and the pellets P are accommodated in trays 96 . In the shredding section 90 , the sheet molding S may be cut by the vertical blades 92 and taken out without being shredded by the horizontal blades 94 . Specifically, the sheet molding S may be cut into a thread and wound up.

ペレットＰの形態は、例えば、各辺が０．５ｍｍ×２．０ｍｍ×２．０ｍｍ程度から３．０ｍｍ×６．０ｍｍ×１５．０ｍｍ程度の略立方体状とする。これにより、ペレットＰから成形品を作製する場合に、無加工で射出成形機の２軸混錬機などに投入することが可能となる。以上により、ペレット製造装置１００にてペレットＰが製造される。 The shape of the pellet P is, for example, a substantially cubic shape with sides of about 0.5 mm×2.0 mm×2.0 mm to about 3.0 mm×6.0 mm×15.0 mm. As a result, when producing a molded product from the pellets P, it becomes possible to put the pellets P into a twin-screw kneader or the like of an injection molding machine without processing. As described above, the pellets P are manufactured by the pellet manufacturing apparatus 100 .

なお、本実施形態の射出成形用ペレット製造装置１００を射出成形機と連結させて、射出成形用システムとして運用してもよい。具体的には、トレイ９６から射出成形機の２軸混錬機へペレットＰを供給する。或いは、製造されたペレットＰを、トレイ９６を介さずに射出成形機のホッパーなどへ投入可能としてもよい。 The injection molding pellet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment may be connected to an injection molding machine to operate as an injection molding system. Specifically, the pellets P are supplied from the tray 96 to the twin-screw kneader of the injection molding machine. Alternatively, the manufactured pellets P may be put into a hopper or the like of an injection molding machine without passing through the tray 96 .

ペレットＰから作製される成形品としては、例えば、家電製品や事務用機器の筐体や部品、カトラリー、食器、および玩具などが挙げられる。 Molded articles made from the pellets P include, for example, housings and parts of home electric appliances and office equipment, cutlery, tableware, and toys.

本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.

射出成形用ペレットＰのタクトタイムを短縮することができる。詳しくは、乾式にて繊維と熱可塑性材料とが混合されるため、短時間で混合物が作製される。また、シート成形物Ｓを細断してペレットＰとするため、水中押出しによる造粒と比べて、水分除去に要する時間が不要となる。したがって、射出成形用ペレットＰのタクトタイムを短縮する射出成形用ペレット製造装置１００、および射出成形用ペレットＰの製造方法を提供することができる。 The tact time of the pellets P for injection molding can be shortened. Specifically, since the fibers and the thermoplastic material are mixed in a dry process, a mixture is produced in a short time. Moreover, since the sheet molding S is shredded to form the pellets P, the time required for water removal is not required as compared with granulation by underwater extrusion. Therefore, an injection molding pellet manufacturing apparatus 100 that shortens the tact time of injection molding pellets P and a method for manufacturing injection molding pellets P can be provided.

５０…混合部、６０…堆積部、８７…成形部、９０…細断部、９２…縦刃、９４…横刃、１００…射出成形用ペレット製造装置、Ｐ…射出成形用ペレット、Ｓ…シート成形物、Ｗ…ウェブ。 50... Mixing section 60... Depositing section 87... Molding section 90... Chopping section 92... Vertical blade 94... Horizontal blade 100... Injection molding pellet manufacturing apparatus, P... Injection molding pellet, S... Sheet molding, W... web.

Claims (4)

繊維と熱可塑性材料とを空気中で混合して混合物とする混合部と、
前記混合物を空気中で堆積させてウェブとする堆積部と、
前記ウェブを加圧および加熱してシート成形物とする成形部と、
前記シート成形物を細断して射出成形用ペレットとする細断部と、を備える射出成形用ペレット製造装置。 a mixing section that mixes the fibers and the thermoplastic material in air to form a mixture;
a deposition unit for depositing the mixture in air into a web;
a molding unit that pressurizes and heats the web to form a sheet molding;
and a chopping unit that cuts the sheet molded product into pellets for injection molding. 前記細断部は、縦刃と横刃とから成るシュレッダーを含む、請求項１に記載の射出成形用ペレット製造装置。 2. The injection molding pellet manufacturing apparatus according to claim 1, wherein said shredder includes a shredder having vertical blades and horizontal blades. 繊維と熱可塑性材料とを空気中で混合して混合物とする混合工程と、
前記混合物を空気中で堆積させてウェブとする堆積工程と、
前記ウェブを加圧および加熱してシート成形物とする成形工程と、
前記シート成形物を細断して射出成形用ペレットとする細断工程と、を含む射出成形用ペレットの製造方法。 A mixing step of mixing the fibers and the thermoplastic material in air to form a mixture;
depositing the mixture in air into a web;
a molding step of pressurizing and heating the web to form a sheet molding;
A method for producing pellets for injection molding, comprising: a step of chopping the sheet molded product into pellets for injection molding. 前記熱可塑性材料は、熱可塑性樹脂粒子である、請求項３に記載の射出成形用ペレットの製造方法。 4. The method for producing injection molding pellets according to claim 3, wherein the thermoplastic material is thermoplastic resin particles.
JP2022004203A 2022-01-14 2022-01-14 Injection molding pellet manufacturing equipment and method of manufacturing pellets for injection molding Pending JP2023103590A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022004203A JP2023103590A (en) 2022-01-14 2022-01-14 Injection molding pellet manufacturing equipment and method of manufacturing pellets for injection molding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022004203A JP2023103590A (en) 2022-01-14 2022-01-14 Injection molding pellet manufacturing equipment and method of manufacturing pellets for injection molding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023103590A true JP2023103590A (en) 2023-07-27

Family

ID=87378246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022004203A Pending JP2023103590A (en) 2022-01-14 2022-01-14 Injection molding pellet manufacturing equipment and method of manufacturing pellets for injection molding

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023103590A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105937190B (en) Sheet production apparatus
CN106062267B (en) Sheet production apparatus
CN108291348B (en) Sheet manufacturing apparatus, control method for sheet manufacturing apparatus, and sheet manufacturing method
CN114318676B (en) Method for producing molded article
CN113462029A (en) Composite body, molded body, and method for producing molded body
CN112878083A (en) Method and apparatus for producing fiber formed product, bonding material and method for producing the same
CN113459236B (en) Raw material for producing fiber molded body and method for producing fiber molded body
JP7135703B2 (en) Fiber molding and method for producing fiber molding
US20230037691A1 (en) Buffer material
JP2023103590A (en) Injection molding pellet manufacturing equipment and method of manufacturing pellets for injection molding
JP2020153037A (en) Web structure and apparatus for producing web structure
JP2023103591A (en) Molded body manufacturing apparatus and molded body manufacturing method
US20220105666A1 (en) Method for manufacturing injection molding material and injection molding material
CN114381960A (en) Method for producing material for injection molding and material for injection molding
JP2022035102A (en) Fiber body manufacturing method and fiber body manufacturing device
US11807988B2 (en) Sheet manufacturing method and sheet manufacturing apparatus
JP6804837B2 (en) Sheet manufacturing equipment
US20230150231A1 (en) Buffer material
JP2022052117A (en) Fiber structure and production apparatus of fiber structure
JP6702459B2 (en) Sheet manufacturing equipment
US11753768B2 (en) Sheet manufacturing apparatus and sheet manufacturing method
US20230147271A1 (en) Buffer material
JP2021195676A (en) Cocoon filament form, cocoon filament form manufacturing method, cellulose fiber recycling form manufacturing method
JP2020122254A (en) Sheet production apparatus
JP2024048094A (en) Fiber structure manufacturing apparatus and fiber structure manufacturing method