JPS62240515A

JPS62240515A - 廃棄プラスチツクの再生装置

Info

Publication number: JPS62240515A
Application number: JP61084090A
Authority: JP
Inventors: Susumu Akamatsu; 赤松　享
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-04-14
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1987-10-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明はプラスチック廃棄物を再生し、特に変色度が
低く、広く再利用可能な素材プラスチックとなし得るプ
ラスチック再生装置に係わるものである６（従来の技術及び問題点）従来、プラスチック成形品の廃棄物が多種、多量に排出
され、これらを再生する手段が種々、考えられてさたが
、再生された素材プラスチックは必ずしも満足し得るも
のではなかった。特に再生されたものは着色度が可成り
高く、従って再生品は更に濃色に着色され、それらが利
用し得る制限された範囲にしか活用されないという問題
があった。

プラスチック廃棄物の代表的なものの一つに発泡ポリス
チレンのような発泡プラスチ・ツクがあり、発泡プラス
チックを利用するための第１次加工品生産工場ではその
生産層が多量に生ずる。その加工品の主要な用途として
電気容共、機械器具等の器具類、魚介類、野菜類など、
その他各種のものの安全輸送用の包装材があるが、使用
後は廃棄されている。

発泡プラスチックは、その気泡のため熱伝導性が悪く、
かつ嵩張っていることにより、再生のため、効率良く、
連続的に溶融することが極めて困難である。

また、プラスチック廃棄物として農作物の掩蓋に用いた
農業用フィルム（塩化ビニル樹脂、ポリエチレンなどの
フィルム）があり、このものも、一定期間使用した後、
廃棄されるが、嵩張っており、再生が容易でなく、大部
分が再生されることなく廃棄されている。

本発明はさきに、発泡プラスチックのような、熱伝導性
が悪く、嵩張っているプラスチック廃棄物の再生に有効
な装置として縦型の廃棄プラスチック破砕片の供給装置
と、これに連結する横型の押出機との組合わせからなり
、上記供給ｉ１置において発泡プラスチックの連続送給
のために特殊構造からなる回転螺旋翼を用い、かつ発泡
プラスチックの加熱のために特殊構造の加熱領域を備え
た再生装置を発明した（特願昭５９−２３７５９４号）
。

な問題点のあることがわかった。即ち、プラスチック廃
棄物は通常、塵埃、その他の汚染物によって汚れており
（魚介類の輸送箱、即ち通常トロ箱といわれているもの
の汚れは着しい）、再生の前処理として水洗、場合によ
っては薬品処理を行なう必要があるが、再生のための本
操作に付す前に付着水分をできるだけ除くことが望まし
い。しかしながら発泡プラスチックが付着或いは吸着し
ている水分を除くためには大規模な装置及び多大な時間
を要し、この水分除去のために特別の装置を必要とせず
、かつ所要時間を短縮することが要請される。

しかして通常、手軽に使用できる遠心分離機、絞りロー
ル等では脱水は充分といえず、かするプラスチック廃棄
物を上記再生装置で再生するときは、得られるプラスチ
ックベレットは茶色に変色し、ガラス様の透明性が得ら
れず、またメルトインデックスのバラツキを生ずる。本
発明者はその原因の究明に努めた結果、再生装置の後の
工程の押出機処理の段階まで、被処理物中に水が混在す
ることが問題となることを知った。しかして水の存在に
より上記不都合が生じる理論的解明は未だ明らかにされ
ないが、水の残存量が大きいほど再生された樹脂の変色
程度の大きいことがわかった。

（問題点を解決するための手段）上記知見に基づき、廃棄プラスチックに付着乃至吸着し
ている水分を、廃棄プラスチック供給装置において、で
きるだけ多（気化して排出し、廃棄プラスチックが嵩張
っていたり、発泡体であるときはそのものを加熱下、押
圧し、容積を小さくし、乃至は脱泡させながら表面積を
小さくするこＬ　　＋１％　−Ａｐ　　Ｌ−Ｌ　　’ｊ
ｌｎ　　鏝　Ｉ　　　ｇ３−　　／　　？ａ　　−ｈ　
ＪＬ　　自−岬１七Ｉｎ　　山ＩＪＩＩ　　−ｍ　　１
％押押出と供給装置との連絡点付近に開口した排水孔か
ら水を排出し、押出機内で、被処理物と共に水分が混入
したま１進行しないようにし、上記不都合を解消するこ
とがでさることを見出し、本発明を完成した。

以下、本発明の再生装置を添付図面の説明と併せて詳説
する。

ｔｊＳ１図は本発明装置の一例の縦断面概略図、第２図
は、本発明装置の廃棄プラスチック供給装置に用いられ
る螺旋翼の説明図である。

図中、１は本発明装置を構成する廃棄プラスチックの供
給装置、２は本発明装置を構成する押出機、３は廃棄プ
ラスチックの受入れ部、４はプラスチックの進む方向に
従って細くなっている截頭円錐形状の廃棄プラスチック
の押込み部、５は廃棄プラスチックを押出機２に供給す
る連結部、６は受入れｆｆ１Ｓ３に廃棄プラスチックを
供給するホッパー、７はホッパー６に設けられた廃棄プ
ラスチックの導入管、８は押込み部４に設けられたヒー
ター、９は連結部５に設けられたヒーター、１０は供給
装置１の軸芯に設けられた回転軸、１１は受入れ部３に
おいて、回転軸１０に設けられた螺旋翼、１２は押込み
部４において、回転軸１０に設けられた螺旋翼、１３は
連結部５において、回転軸１０に設けられた螺旋翼、１
４は螺旋翼１２に設けられた欠損部、１５は回転軸１０
内に設けられたヒーター、１６は押出機２に設けられた
排水口、１７は押出機２のスクリュー、１８は押出＋［
２の脱気孔、１９はホッパー６に設けられた水蒸気排出
用の小孔、２０は同じく受入れ部３に設けられた水蒸気
排出用の小孔、２１はヒーター１５に通電するためのス
リップリング、２２は回転軸１０駆動用のプーリー、２
３は床面、２４は支柱である。

次に上記装置を用いて、廃棄プラスチックの再生を行な
う方法を説明する。

廃棄物がポリスチレン発泡体のように発泡プラスチック
であるときは、発泡体用粉砕機によって破砕し、また農
業用フィルムのようにフィルム状の場合はフィルム破砕
機によって例えば１〜３ｅｍの大きさに破砕し、次いで
洗浄する。なお、発泡プラスチックを粗砕し、これを洗
浄した後に細かく粉砕（２ｃｍ以下）してもよい。洗浄
は、水又は必要に応じ洗剤水溶液或いは漂白剤水溶液に
よる洗浄を併用し、洗浄後は遠心分離磯又は絞りロール
等によって脱水処理した後、本発明装置によって処理す
る。以下では発泡プラスチック廃棄物の破砕物（以下、
単に廃棄物という。）を処理する場合を代表例として説
明する。

廃棄物は、導入管７を経て、ホッパー６内に供給され、
ホッパー６内の廃棄物は供給装置ｉ！（１の上位を構成
する受入れＷＳ３に入る。供給装ｒＲ１の中心では螺旋
翼１１．１２及び１３を有する回転軸１０が回転してお
り、これら螺旋翼の作用により、廃棄物は、受入れ部３
、押込み部４、連結部５を内部を進む廃棄物の加熱が行
なわれる。即ち押込み部４及び連結部５の外周壁に設け
られた電熱式のヒーター８及１９（例えばバンドヒータ
ー）によって外側から加熱が行なわれ、同時に、回転軸
１０内に設けられた電熱式のヒーター１５（例えばカー
トリックヒーター）によって内側からの加熱も行なわれ
る。これらヒーター８．９及び１５の加熱温度は、廃棄
物がポリスチレン発泡体である場合には、１２０〜１８
０℃の範囲とするのがよい。

なお、これら廃棄物の加熱は、受入れ部３の外周面から
の加熱、同部分の回転軸１０からの加熱を、必要に応じ
て併用してもよい。

おいて、その截頭円錐形の形状によって容積を縮小する
ように圧迫される。一方、ここでは上述のように廃棄物
の加熱が行なわれ、廃棄物のプラスチックは軟化され、
圧迫力によって発泡体の廃棄物は説泡され、同時に廃棄
物に付着乃至吸着されている水分も絞り出され脱水され
る。供給装置１の押込み部４では、このような作用が行
なわれるが、押込み部４は図示のように進むに従って容
積が小さくなっているので発泡体の進行は極めて困徳ｐ
本ｎ−Ｊ−のトめ太易叩尊脣ｆｂｌ＋位９ＦＦ１１−黛
へれるように、押込み部４内にある螺旋翼１２に欠損部
１４を設けておく。もし、か）る欠損部のない螺旋翼を
用いるときは、廃棄物は前進しなくなる。Ｉｌｌち発泡
体は押付は応力を受けると、その部分が凹むが、同時に
元の形に戻ろうとする反撥力を生じ、廃棄物相互の摩擦
抵抗力が螺旋翼の推進力を上回ると、廃棄物は前進しな
くなる０本発明装置におけるように、螺旋翼に欠損部を
設けておくと、上記のような「つまり現象］は起らず、
廃棄物は順調に、前方に押しやられる。これは、強く押
しつけられて凹みを生じ、これが反撥力を発揮するとき
、螺旋翼の回転によって欠損部に到ると、特に強い反撥
力を有する部分の反撥力は」：方に逃げることによるも
のではないかと考えられる。

その理論的根拠は明らかでないが、欠＃１ｆｆＩＳのな
い通常の螺旋翼では必らず廃棄物の［つまり現象１が起
り、一方、欠損部のある螺旋翼を使用する本発明装置で
は［つまり現象、１は起らない。この欠損部１４の大き
さは螺旋翼の一周分につき２０〜５５％、好ましくは２
５〜４０％がよい６押込み部４の部分における螺旋翼の
段数は、＠１図では繁雑さを避けるため略図として少数
段しか示していないが、この段数は処理される廃棄物の
種類に応じて増減され、通常は例えば２〜５段階とする
のが好ましい。

またこの欠損部１４は押込み部４の箇所にある螺旋翼に
設けることが最低限必須であるが、受入れ部３及び連結
部５の箇所にそれぞれ設けられている螺旋翼１１及び１
３について欠損部を設けてもよい。

多段に設けられる螺旋翼において、それぞれの段におけ
る欠損部の位置は、回転軸１０が延びている方向に、上
方から見て、一致する位置、一部重複してずれた位置、
また全く重複しない位置のいずれであってもよい。

以上のようにして廃棄物は押込み部４、続いて連結部５
を前進させられるが、その闇、上述のように加熱され、
押込み部４の截頭円錐形状によって圧縮され、廃棄物の
プラスチック素材は軟化され、廃棄物が発泡体である場
合は脱泡される。しかし、この区間において、廃棄物は
溶融しデル化状！！ｉまでは到達させないのがよい。例
えば廃棄物が３０〜５０倍のような高発泡ポリスチレン
の場合には、３〜６倍の低発泡体程度まで圧縮脱泡する
のがよい。即ち、廃棄物が押出機２に入るまでは、完全
デル化させず、残存水分が分離され易い状態に保つのが
好ましい。

以上のようにして、廃棄物は押出機２内に供給されるが
、その間、廃棄物に付着していた水分は熱によって気化
して上昇し、第１図に示す装置では、供給装置１１の受
入れ部３から更にホッパー６内を上昇し、その上昇中、
受入れ部３の周壁面に多数設けられた水蒸気排出用の小
孔２０及びホッパー６の周壁面に多数設けられている小
孔１９カ・ら大気中に排出される。水分は水蒸気のみで
なく、液状で分離されるものもあり、また水蒸気となっ
たものが、液化するものもあり、これらは供給装置１内
を降下する。

供給装置Ｗ１は図示されるように、直立状でなく、水平
面に対して傾斜しており、上記液状の水分は傾斜してい
る下側に当る面に集まり、その面に沿って速かに押出８
！２に向って流れる。即ち供給装置が直立している場合
には、廃棄物から絞り出された液状の水が供給装置１内
をその位置から降下し、その間蒸気化、液化を繰返すも
のもあって、速かに排出されないが、供給装置１が傾斜
しているときは、この装置の下側に当る壁面に下降し、
その壁面に沿って流下するので排出が速かに行なわれる
利点がある。

水平面に対する供給装置の傾斜角度は、上記のように水
の流れをよくするためであるから、教程以上でもよいが
、装置の所要面積を小さくするために３０度以上、７０
度程度までの範囲から選ぶのがよい。そして、押込み部
４が截頭円錐形をなしているが、この押込み部の下側壁
面も、水が押出機２に向かって流れるよう、水平面に対
し傾斜するように留意しなければならない。

供給装置１の受入れ部３及びホッパー６にそれぞれ設け
られる水蒸気排出用の小孔２０及び１９Ｉｆ　　Ｉｇｇ
？！ＥａｋＡｔ−Ｊ−７ｈ−ｋ　ｎＬ：＊ｔ１ＭＪ、ａ
　たい経廖ｍ大きさとすればよく、通常は直径２〜４＋
ｅ＋ａでよい。また水蒸気排出用の小孔はホッパー６の
壁面のみに設けるようにしてもよく、或いはホッパー〇
の壁面にも小孔を設けず、ホッパー６の上面を開放する
ようにしてもよい。

押出機２に供給された廃棄物は、スクリュー１７の回転
により、加熱下、混練されて前進し、その先端の吐出口
（図示していない）から押出され、適宜の形状、例えば
ベレット状に細断される。押出機２内では供給装ｆｆ！
１の押込み部４、連結部５よりも高温に（例えば廃棄物
が発泡ポリスチレンの場合は、１５０〜１８０℃）加熱
し、廃棄物のプラスチックを溶融、デル化する。押出機
２に供給された時点で残存していた発泡部分も、押出機
２内を進行中に脱泡される。このためには押出機として
ベント式押出機を用いるのがよく、脱気孔１８から脱泡
によって生じた、気体、また残存水分の蒸気化によって
生じた水蒸気が排出される。

本発明装置の押出機２は、水平面に対し、その先端、即
ちプラスチック吐出部を上位として傾斜していることが
必要である。即ち上述のように供給装置１から降下、流
入してきた水が廃棄物と共に前進することなく、また押
出８！２内に供給された廃棄物から、更に分離されてく
る液状の水があるときは、これを速かに押出８！２外に
排出することが必要であるため、押出機２は傾斜して設
置される。この傾斜の程度は特に大きくする必要はなく
、１度以上の低度でもよい。

押出機２には、上記のように供給装置１から流入してき
た水、また押出８！２内で分離され、押出８！２の傾斜
によって後方に流れてきた水を排出するため、排水口１
６が設けられる。この排出口１６を設ける位置は、供給
ＩＥ　ｒａ　ｉから水が流下する。αよりも後方（押出
機のプラスチック吐出部を前方として）に設ける。即ち
、排水口１６の開口部分の最後端縁（第１図中、Ａで示
す箇所）は、供給装ｒ！１１の連結部５の最後端縁（押
出機２のプラスチック吐出部を前方として、これに対し
て後方に当る最後端縁を指し、第１図中、Ｂで示す箇所
）より垂直線をおろして押出８！２の下面と交わる点よ
りも後方にあるようにすればよい。この排水口１６の大
きさは、押出Ｐ１１２が口径６．５　ｃａｎの規模のも
のであるときは幅３〜７　ｃｍ、長さ３〜１０ｃ＋＋位
とすればよい。この排水口１６は図示していないが、弁
を設けてもよい。

以上のようにして本発明ｇｃｒＲにより廃棄プラスチッ
クの再生が行なわれ、再生されたプラスチックの変色度
は従来のものに比べ者しく小さい。そして本発明装置に
よれば、発泡プラスチックのみならず、農業用フィルム
の廃棄物に対しても、有効に再生を行なうことができる
。

（発明の効果）（１）廃棄プラスチックを再生するに当り、前処理とし
て必要な水洗浄後、遠心分離機、絞りロール等のような
簡単な脱水処理を経て、なお水分が残存している廃棄物
を再生処理に付しても、本発明装置によれば、処理中に
残存水分が除かれ、着色度の高い再生品が得られるとい
う従来の不都合が回避される。

（２）ｓ業用プラスチックフィルム、その他のプラスチ
ック廃棄物はもちろんのこと、熱伝導性が不良で全体的
に均等に加熱、昇温しにくく、しかも付着乃至吸着水分
を除去しにくいプラスチック発泡体からなる廃棄物でも
本発明装置によれば、特殊な構造の加熱、押圧装置によ
り、連続的に再生を行なうことができる。

（３）本発明装置は比較的小規模のものでも充分機能し
、全体を例えばトラックに積載でさる規模のものとする
ことができる。従って廃棄物が定常的に大量出るところ
では、それに見合った規模の本発明装置を常設し、また
廃棄物の出る量が比較的少ないところでは、一定量以上
集積したとさ、本発明装置を積んだトラックを巡回させ
て再生を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明装置の一例の縦断面概略図、第２図は本
発明装置の廃棄プラスチック供給装置に用いる螺旋翼の
説明図である。図中、１は本発明装置を構成する廃棄プラスチックの供
給装置、２は本発明装置を構成する押出機、３は廃棄プ
ラスチックの受入れ部、４は廃棄プラスチックの押込み
部、５は廃棄プラスチックを押出機に供給する連結部、
１０は回転軸、１２は押込み部４の部分において、回転
軸１０に設けられた螺旋翼、１４は螺旋翼１２に設けら
れた欠損部、１６は押出Ｗｉ２に設けられた排水口であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

廃棄プラスチックの供給装置（１）と、この供給装置（
１）の廃棄プラスチック排出端に連結する押出機（２）
とよりなり、上記供給装置（１）は、上位から廃棄プラ
スチックの受入れ部（３）、プラスチックの進む方向に
従って細くなっている截頭円錐形状の廃棄プラスチック
の押込み部（４）及び廃棄プラスチックを押出機（２）
に供給する連結部（５）が、その順序で連通構成されて
なり、かつ、この供給装置（１）には、上記廃棄プラス
チックの受入れ部（３）、押込み部（４）及び連結部（
５）の中心を通って螺旋翼を有する回転軸（１０）が設
けられ、上記押込み部（４）の部分において回転軸（１
０）に設けられている螺旋翼（１２）には欠損部（１４
）が形成されており、更に上記押込み部（４）及び連結
部（５）には加熱装置が設けられ、上記供給装置（１）
は内部で発生する水蒸気の排出口を有しており、そして
、この供給装置（１）は押出機（２）との連結部を下位
として傾斜しており、一方上記押出機（２）はその先端
吐出部を上位として傾斜しており、更に上記押出機（２
）と供給装置（１）との連結部の押出機（２）の下面に
は排水口（１６）が設けられている廃棄プラスチックの
再生装置。