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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-09
(45)【発行日】2022-09-20
(54)【発明の名称】再生樹脂造粒システム
(51)【国際特許分類】
B29C 48/385 20190101AFI20220912BHJP
B29C 48/27 20190101ALI20220912BHJP
B29C 48/285 20190101ALI20220912BHJP
B29C 48/76 20190101ALI20220912BHJP
B29C 48/80 20190101ALI20220912BHJP
B29C 48/69 20190101ALI20220912BHJP
B29C 48/345 20190101ALI20220912BHJP
B29C 48/25 20190101ALI20220912BHJP
B29C 48/92 20190101ALI20220912BHJP
B29B 9/06 20060101ALI20220912BHJP
【ＦＩ】
B29C48/385
B29C48/27
B29C48/285
B29C48/76
B29C48/80
B29C48/69
B29C48/345
B29C48/25
B29C48/92
B29B9/06
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2021115624
(22)【出願日】2021-07-13
【審査請求日】2021-07-13
(73)【特許権者】
【識別番号】521309743
【氏名又は名称】株式会社和円商事
(73)【特許権者】
【識別番号】000136723
【氏名又は名称】株式会社プラコー
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100103034
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信久
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100199565
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 茂
(74)【代理人】
【識別番号】100162570
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 早苗
(72)【発明者】
【氏名】本多 敏行
(72)【発明者】
【氏名】古野 孝志
【審査官】清水 研吾
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－１４１４５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０１８２２３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ４８／００－４８／９６
Ｂ２９Ｂ ９／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
使用済みの樹脂フィルムやシートを原料として再生ペレットを製造する再生樹脂造粒システムであって、前記原料を水で洗浄する洗浄装置と、
水で洗浄したままの水分を含んだ状態の前記原料を投入する投入口、投入された原料を加熱混錬して溶融する第１溶融部、溶融した原料を解放吐出する第１吐出口、及び、前記第１溶融部において気化された前記原料の水分を含むガス状物質を排気するベント口を有する第１押出機と、
前記第１押出機の前記第１吐出口の下方に離間した第１受入口、この第１受入口を介して受け入れた溶融状態の原料を前記第１溶融部における加熱温度より低い温度で加熱混錬する第２溶融部、前記第２溶融部で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除く第１フィルタ装置、及び、前記第１フィルタ装置を通過した溶融状態の原料を解放吐出する第２吐出口を有する第２押出機と、
前記第２押出機の前記第２吐出口の下方に離間した第２受入口、この第２受入口を介して受け入れた溶融状態の原料を前記第１溶融部における加熱温度より低い温度で加熱混錬する第３溶融部、前記第３溶融部で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除く第２フィルタ装置、及び、前記第２フィルタ装置を通過した溶融状態の原料を押し出す複数の孔を備えたダイを有する第３押出機と、
前記ダイの前記複数の孔を通して前記第３押出機から押し出された溶融状態の原料を所定の長さに切断する切断装置と、
を具備する再生樹脂造粒システム。
【請求項2】
前記第３溶融部における加熱温度を前記第２溶融部における加熱温度より低くした、請求項１ の再生樹脂造粒システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、使用済みの合成樹脂フィルムやシートから再生ペレットを製造する再生樹脂造粒システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１の造粒装置は、使用済の樹脂ボトルを粉砕した乾燥状態にないフレークを、乾燥、溶融、押出し、切断して、再生ペレットを製造する。特許文献１の造粒装置では、フレークの乾燥、溶融、押出しを、１台の押出機で行っている。
【0003】
特許文献２の造粒装置は、使用済みの合成樹脂フィルムやシートを押出機で溶融し、溶融した樹脂をダイの孔から押し出してストランドを形成し、ストランドを細かく切断して再生ペレットを製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開昭６２－１６７０１２号公報
【文献】特開平７－２１４５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の造粒装置は、溶融した原料を押し出す際に、異物を除去するフィルタ装置を備えている。しかし、特許文献１の造粒装置では、１台の押出機で原料の乾燥、溶融、押出しを行うため、１台のフィルタ装置しか設けることができず、再生ペレットの品質を十分に高めることができない。
【0006】
特許文献２の造粒装置の押出機に投入する原料が、例えば土などで汚れた農業用フィルムやブルーシートである場合、押出機に投入する前の原料を粉砕して水で洗浄する必要がある。粉砕及び洗浄した原料は、押出機に投入する前に、絞り機によって脱水するとともに、水を絞った原料を乾燥機により乾燥する必要がある。
【0007】
粉砕して洗浄したフィルムやシートは、水を通さないため、布などと違って、洗浄した後に水を絞るのが技術的に難しい。また、水を絞ったフィルムやシートを乾燥機で乾燥させる場合、原料に吹き付ける温風の温度管理が難しい。温度を高くし過ぎると原料が溶けたり焦げたりしてしまい、温度を低くし過ぎると原料の乾燥に多くの時間がかかってしまう。さらに、粉砕、洗浄、絞り、乾燥したフラフは、比較的軽く嵩が多い（嵩比重が小さい）ため、自重では押出機へ投入することができず、取り扱いが難しい。
【0008】
また、上述した乾燥機を用いる場合、乾燥させた原料を貯留するための比較的大きな設備が必要であり、一旦貯留した原料を押出機に投入する手間もかかる。このため、再生ペレットの製造設備が大型化していまい、スループットを多くすることが難しい。
【0009】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、品質の高い再生ペレットを容易に製造することができ、スループットを多くすることができる再生樹脂造粒システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の再生樹脂造粒システムの一態様は、使用済みの樹脂フィルムやシートを原料として再生ペレットを製造する再生樹脂造粒システムであって、原料を水で洗浄する洗浄装置と、水で洗浄したままの水分を含んだ状態の原料を投入する投入口、投入された原料を加熱混錬して溶融する第１溶融部、溶融した原料を解放吐出する第１吐出口、及び、第１溶融部において気化された原料の水分を含むガス状物質を排気するベント口を有する第１押出機と、第１押出機の第１吐出口の下方に離間した第１受入口、この第１受入口を介して受け入れた溶融状態の原料を第１溶融部における加熱温度より低い温度で加熱混錬する第２溶融部、第２溶融部で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除く第１フィルタ装置、及び、第１フィルタ装置を通過した溶融状態の原料を解放吐出する第２吐出口を有する第２押出機と、第２押出機の第２吐出口の下方に離間した第２受入口、この第２受入口を介して受け入れた溶融状態の原料を第１溶融部における加熱温度より低い温度で加熱混錬する第３溶融部、第３溶融部で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除く第２フィルタ装置、及び、第２フィルタ装置を通過した溶融状態の原料を押し出す複数の孔を備えたダイを有する第３押出機と、ダイの複数の孔を通して第３押出機から押し出された溶融状態の原料を所定の長さに切断する切断装置と、を具備する。
【発明の効果】
【0012】
本発明の一態様によれば、品質の高い再生ペレットを容易に製造することができ、スループットを多くすることができる再生樹脂造粒システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の第１の実施形態に係る再生樹脂造粒システム１００（以下、単にシステム１００と称する）について、図面を参照して説明する。本実施形態のシステム１００は、例えば、合成樹脂製のフィルムやシートを、粉砕、洗浄、溶融、押出、切断して、再生ペレットを製造するための設備である。
【0015】
図１及び図２に示すように、システム１００は、原料を投入する原料ホッパ１を備える。本実施形態のシステム１００で処理する原料は、例えば、土などで汚れた使用済みの農業用フィルムやブルーシートなどであり、ポリエチレンを主体とした廃棄物などである。
【0016】
システム１００は、原料ホッパ１を介して投入された原料を粉砕機３に向けて斜め上方に搬送するコンベヤ２を備える。粉砕機３は、その上端に原料の受入口を有し、受入口を介して投入されて自重により落下する原料を下方で待ち受けている図示しない回転刃により細かく粉砕する。受入口の近くには、注水口３ａが設けられており、粉砕する原料に水が加えられる。粉砕する原料に水を加えることにより、原料を洗浄することができ、且つ粉砕により発生する粉塵等を抑えることができる。
【0017】
システム１００は、粉砕機３にて注水及び粉砕された原料を第１洗浄水槽５へ送り込むスクリューコンベヤ４を備える。スクリューコンベヤ４は、粉砕機３の下端から第１洗浄水槽５の一端上方に向けて斜め上に延設されており、回転により原料を搬送する螺旋状の羽根を有する図示しないスクリューを備える。スクリューコンベヤ４は、水を含む原料を撹拌しながら搬送するため、原料を洗浄することができる。粉砕機３及びスクリューコンベヤ４は、原料を水と一緒に撹拌して洗浄する洗浄装置の一部として機能する。
【0018】
第１洗浄水槽５は、原料を洗浄するための水を蓄えている。第１洗浄水槽５の水は、定期的にきれいな水に交換してもよい。図１及び図３に示すように、第１洗浄水槽５は、スクリューコンベヤ４と略直交する方向に延設されており、その長手方向に離間した複数位置に撹拌羽根５ａを備える。各撹拌羽根５ａは、第１洗浄水槽５の長手方向と交差する略水平方向に設けた回転軸を有し、この回転軸の周りに複数枚の羽根を有する。複数の撹拌羽根５ａは、第１洗浄水槽５の上端近くで、回転の途中で羽根の一部が水没する高さ位置に取り付けられている。
【0019】
複数の撹拌羽根５ａを所定方向に回転させることにより、原料を含む水が撹拌され、スクリューコンベヤ４を介して第１洗浄水槽５の一端に投入された原料が、第１洗浄水槽５の他端に向けて移動される。このとき、複数の撹拌羽根５ａによって原料が水とともに撹拌され、原料に付着している土などの異物が分離される。原料と分離された異物は、そのほとんどが第１洗浄水槽５の底に沈む。つまり、この第１洗浄水槽５も、洗浄装置の一部として機能する。
【0020】
図１、図３、及び図４に示すように、システム１００は、第１洗浄水槽５の他端に、第１縦型分離機６を備える。第１縦型分離機６の下端は、第１洗浄水槽５の他端に接続している。第１縦型分離機６は、鉛直方向に延びた回転軸を有する図示しないスクリュー羽根を有する。スクリュー羽根は、毎分９７０乃至１４７０回程度の比較的高速で回転し、第１洗浄水槽５の他端まで運ばれた原料を一部の水とともに撹拌しながら脱水し、第１縦型分離機６の上端まで上昇させる。これにより、例えば、原料に貼着していたラベルなどが分離される。この第１縦型分離機６も、洗浄装置の一部として機能する。
【0021】
図１及び図４に示すように、システム１００は、第１縦型分離機６の上端から排出された原料を横型分離機８の一端へ送り込むシュータ７を備える。シュータ７は、第１縦型分離機６の上端から横型分離機８の一端に向けて下方に傾斜している。横型分離機８の一端上部には、原料を受け入れるホッパ９が取り付けられている。
【0022】
横型分離機８は、略水平方向に延びた回転軸を有する図示しないスクリュー羽根を有し、スクリュー羽根の周りに略円筒状の図示しないメッシュ部材を有する。メッシュ部材は、例えば、パンチングメタルを筒状にしたものである。このスクリュー羽根を毎分１４７０乃至１７６０回程度で高速回転させると、ホッパ９を介して横型分離機８に投入された原料が他端に向けて搬送され、水で柔らかくなったラベルがメッシュ部材を通過する。ラベルが分離されたメッシュ部材の内側にある原料は、スクリュー羽根の回転によって横型分離機８の他端へ搬送される。この横型分離機８も、洗浄装置の一部として機能する。
【0023】
システム１００は、横型分離機８の他端に搬送された原料を第２洗浄水槽１１へ送り込むコンベヤ１０を備える。コンベヤ１０は、横型分離機８の他端から第２洗浄水槽１１の一端上方に向けてわずかに上向きに傾斜している。第２洗浄水槽１１は、上述した第１洗浄水槽５と略同じ構造及び機能を有し、複数の撹拌羽根１１ａを備えている。第２洗浄水槽１１も、洗浄装置の一部として機能する。
【0024】
システム１００は、第２洗浄水槽１１の他端に、第２縦型分離機１２を備える。第２縦型分離機１２の下端は、第２洗浄水槽１１の他端に接続されている。第２縦型分離機１２は、上述した第１縦型分離機６と略同じ構造及び機能を有し、鉛直方向に延びた回転軸を有する図示しないスクリュー羽根を備える。この第２縦型分離機１２も、洗浄装置の一部として機能する。
【0025】
システム１００は、第２縦型分離機１２の上端から排出された原料をタンク１４の一端に投入するシュータ１３を備える。タンク１４は、その下端側の略全面を塞ぐように配置した、原料を搬送するためのコンベヤ１５を備える。コンベヤ１５は、タンク１４の一端から他端に向けて上方にわずかに傾斜している。コンベヤ１５は、シュータ１３を介して投入された原料をタンク１４の他端に向けて毎分１メートル程度のゆっくりとした一定速度で搬送する。コンベヤ１５によって原料を搬送している間に、原料に含まれる水の一部が流れ落ちる。
【0026】
図１、図４、及び図５に示すように、システム１００は、コンベヤ１５によってタンク１４の他端から排出された原料を受けるコンベヤ１６を備える。コンベヤ１５によって搬送された原料は、タンク１４の他端に上下に離間して配置した３つのコンベヤロール１５ａの回転によって、タンク１４の他端からコンベヤ１６上にこぼれ落ちる。３つのコンベヤロール１５ａは、コンベヤ１６の鉛直上方に配置されている。
【0027】
タンク１４の他端からコンベヤ１６上に供給される原料の供給量は、コンベヤロール１５ａの回転速度を制御することによって、第１押出機１８へ原料を供給する供給量に合わせてコントロールされる。コンベヤ１６は、タンク１４の他端近くから撹拌機１７の投入口に向けて上方に傾斜している。タンク１４からコンベヤ１６上に落下した原料は、一定速度で搬送されて撹拌機１７へ投入される。
【0028】
撹拌機１７は、鉛直方向に延びた回転軸の周りに螺旋状の羽根を備えた図示しないスクリュー羽根を備える。スクリュー羽根を所定方向に回転させると、コンベヤ１６を介して投入された原料が撹拌されて、撹拌機１７の下方に配置された第１押出機１８の投入口１８ａへ押し込まれる。このとき、撹拌機１７のスクリュー羽根の回転力が、原料を投入口１８ａに押し込む押込み力となる。
【0029】
図８に示すように、システム１００は、上述したコンベア１５、及びコンベヤロール１５ａの動作を制御する制御部１０１を有する。制御部１０１は、プロセッサ及び記憶媒体を備え、プロセッサによって、以下の処理が実施される。制御部１０１には、センサ１０２から検知結果を示す信号が送信される。センサ１０２は、コンベヤ１６上に落下した原料が積載許容量に達したことを検知する。センサ１０２は、例えば、発光部と受光部を有する光電センサなどである。また、制御部１０１は、コンベヤ１５を駆動するモータ１０３、及びコンベヤロール１５ａを駆動するモータ１０４の駆動を制御する。
【0030】
制御部１０１は、センサ１０２を介してコンベヤ１６上の原料が満杯になったことを検知すると、モータ１０３、１０４を停止する。そして、制御部１０１は、センサ１０２を介して、コンベヤ１６上の原料が積載許容量を下回ったことを検知すると、モータ１０３、１０４を駆動して原料の供給を再開する。このようなコンベヤ１５、及びコンベヤロール１５ａの動作制御により、撹拌機１７へ投入する原料の投入量を一定にすることができ、第１押出機１８に対する原料の投入量を一定に制御することができる。
【0031】
システム１００は、撹拌機１７の下方に、第１押出機１８を備える。第１押出機１８は、原料を溶融して脱水する溶融脱水装置として機能する。図１、図５、及び図６に示すように、第１押出機１８は、その一端近くに、撹拌機１７の下端を接続した投入口１８ａを備える。第１押出機１８は、原料を溶融して脱水するとともに、原料から出るガス状物質を脱気することができる装置であればよく、押出機に限定されるものではない。
【0032】
撹拌機１７に投入される原料は、水による洗浄がなされた濡れたままの状態（水が滴り落ちる状態）であり、絞り工程及び乾燥工程を経ていない比較的多量の水分を含むものである。このように、水分を多く含む原料は、その自重によって固まって、原料のフィルム片もしくはシート片同士がくっ付き合うため、乾燥したフラフと比べて嵩比重が大きい。このため、撹拌機１７への原料の投入を容易にでき、撹拌機１７に投入された原料を第１押出機１８の投入口１８ａへ容易且つ確実に押し込むことができる。
【0033】
第１押出機１８は、投入口１８ａを介して投入された原料を加熱混錬して溶融する溶融部１９（第１溶融部）、溶融した原料を解放吐出する吐出口２０（吐出口、第１吐出口）、及び溶融部１９において気化された原料の水分を原料の溶融過程で気化したガス状物質とともに排気するベント口２１を備える。溶融部１９は、投入された原料を加熱するヒータを備えた図示しないシリンダ、及び溶融した原料を押し出す図示しないスクリューを備える。ベント口２１は、溶融部１９に対して溶融状態の原料を押し出す側、すなわち、溶融部１９の下流側に配置されている。ベント口２１は、第１押出機１８の上部に設けられている。
【0034】
図７には、第１押出機１８の吐出口２０から原料Ｗを解放吐出する状態の概略図を示す。第１押出機１８の吐出口２０から吐出される溶融状態の原料は、金属片などの異物を含む可能性があるとともに、気化された水蒸気を含むガス状物質の気泡を含む。解放吐出とは、密閉空間に向けての吐出ではなく、図７に示すように大気中に原料Ｗを吐出する状態をいう。吐出口２０を介して溶融状態の原料を解放吐出することにより、吐出口２０から原料とともに水蒸気を吐出させることができ、原料に含まれる水分をさらに減らすことができる。つまり、ここでも、解放吐出による原料の脱水効果を期待できる。
【0035】
システム１００は、第１押出機１８の吐出口２０の下方に離間した位置に受入口２２（受入口、第１受入口）を有する第２押出機２３（押出機）を備える。第２押出機２３は、第１押出機１８より低い位置に配置されている。第２押出機２３の受入口２２に投入される溶融状態の原料は、上述した第１押出機１８の溶融部１９における加熱混錬による脱水、及び吐出口２０からの解放吐出による脱水によって、水分を殆ど含まない状態まで脱水されたものとなっている。
【0036】
第２押出機２３は、受入口２２の他に、受入口２２を介して受け入れた溶融状態の原料を加熱混錬する溶融部２４（第２溶融部）、溶融部２４で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除くスクリーンチェンジャ２５（第１フィルタ装置）、及びスクリーンチェンジャ２５を通過した溶融状態の原料を解放吐出する２つの吐出口２６（第２吐出口）を備える。本実施形態では、第２押出機２３がベント口を備えていないが、第２押出機２３にもベント口を設けてもよい。
【0037】
第２押出機２３の溶融部２４における加熱温度は、第１押出機１８の溶融部１９における加熱温度より低い。本実施形態のように原料がポリエステルを主体としたものである場合、第１押出機１８の溶融部１９における加熱温度は、脱水及び脱気を目的とした２２０℃～２７０℃の範囲に設定することができ、例えば約２５０℃に設定することができる。これに対し、第２押出機２３の溶融部２４における加熱温度は、例えば、再生ペレットの製造に適した約２１０℃に設定する。第１押出機１８の溶融部１９における加熱温度、及び第２押出機２３の溶融部２４における加熱温度は、原料に応じて適切な値に設定すればよい。
【0038】
スクリーンチェンジャ２５は、第２押出機２３から溶融状態の原料を排出する排出口に対して選択的に接続可能に設けた図示しない２本の流路を備え、各流路の途中にそれぞれ交換可能な図示しないメッシュフィルタを備える。スクリーンチェンジャ２５は、２本の流路を所定時間（例えば２０分）毎に交互に第２押出機２３の排出口に接続し、メッシュフィルタを交換する。メッシュフィルタは、金網などであり、溶融状態の原料を通過させて、金属片などの異物をトラップする。
【0039】
２つの吐出口２６は、それぞれスクリーンチェンジャ２５の２本の流路の端部に設けられており、溶融状態の原料を解放吐出する。解放吐出により、原料とともに水蒸気が吐出口２６から吐出され、原料がさらに脱水される。
【0040】
システム１００は、第２押出機２３の吐出口２６の下方に離間した位置に受入口２７（第２受入口）を有する第３押出機２８を備える。第３押出機２８は、第２押出機２３よりさらに低い位置に配置されている。第３押出機２８は、受入口２７の他に、受入口２７を介して受け入れた溶融状態の原料を加熱混錬する溶融部２９（第３溶融部）、溶融部２９で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除くフィルタ装置３０（第２フィルタ装置）、及びフィルタ装置３０を通過した溶融状態の原料を押し出す図示しない複数の孔を備えたダイ３１を備える。本実施形態では、第３押出機２８がベント口を備えていないが、第３押出機２８にもベント口を設けてもよい。
【0041】
第３押出機２８の溶融部２９における加熱温度は、第２押出機２３の溶融部２４における加熱温度より低い。本実施形態のように原料がポリエステルである場合、第３押出機２８の溶融部２９における加熱温度は、例えば、再生ペレットの製造に適した約２００℃に設定する。第３押出機２８の溶融部２９における加熱温度は、原料に応じて適切な値に設定すればよい。
【0042】
フィルタ装置３０は、第３押出機２８から押し出された溶融状態の原料を通過させる図示しないメッシュフィルタを備える。フィルタ装置３０は、原料の通過方向に関してメッシュフィルタの手前側に、メッシュフィルタによってトラップした異物を削ぎ落す図示しない回転羽根を備えるとともに、削ぎ落した異物を排出する図示しない排出口を備える。異物とともにフィルタ装置３０から排出された原料は、第２押出機２３の受入口２２へ再投入してもよい。
【0043】
システム１００は、ダイ３１の複数の孔を通して第３押出機２８から押し出された溶融状態の細長い紐状の樹脂（ストランド）を冷却する冷却水槽３２、及び冷却水槽３２を通過したストランドを切断装置３４へ送り込むコンベヤ３３を備える。コンベヤ３３は、冷却水槽３２の下流端から切断装置３４に向けて上方にわずかに傾斜しており、図示しない水切りローラを備えている。ストランドに付着した水は、コンベヤ３３を通過中に流れ落ちるとともに、水切りローラによって取り除かれる。切断装置３４は、ストランドを所定の長さに切断して、再生ペレットを形成する。
【0044】
システム１００は、切断装置３４で所定の長さに切断した再生ペレットを振動させて、再生ペレットに付着した水を落とす振動装置３５、振動装置３５から排出された再生ペレットをパイプを通して吹き上げるブロア３６、及びブロア３６によって吹き上げた再生ペレットを貯留する製品タンク３７を備える。振動装置３５で水を切られた再生ペレットは、ブロア３６による吹き上げによって乾燥される。
【0045】
以上のように、第１の実施形態によると、粉砕機３、スクリューコンベヤ４、第１洗浄水槽５、第１縦型分離機６、横型分離機８、第２洗浄水槽１１、及び第２縦型分離機１２などの洗浄装置により洗浄された濡れたままの原料を、絞り工程及び乾燥工程を経ずにそのまま撹拌機１７を用いて第１押出機１８に押し込むようにした。このため、絞り工程及び乾燥工程を経た嵩比重の小さいフラフと比較して、原料を第１押出機１８へ容易且つ確実に投入することができる。
【0046】
また、本実施形態によると、第１押出機１８のスクリューを第２、第３押出機２３、２８より長くして、第１押出機１８にベント口２１を設けた。このため、第１押出機１８の溶融部１９における加熱温度を第２、第３押出機２３、２８より高くしたことに加え、第１押出機１８の溶融部１９における加熱時間を長くすることができ、ベント口２１を介して原料の水分をガス状物質とともに効果的に排気させることができる。
【0047】
言い換えると、本実施形態によると、第２、第３押出機２３、２８の上流側に原料の脱水を目的とした第１押出機１８を配置したため、従来必要であった絞り機及び乾燥機を省略することができ、乾燥した原料を貯留するための設備も省略することができる。従って、システム１００をコンパクトにして省スペース化ができ、スループットを向上させることができる。
【0048】
また、本実施形態によると、３台の押出機１８、２３、２８を連設して、第１押出機１８の吐出口２０から溶融状態の原料を解放吐出し、且つ第２押出機２３の吐出口２６から溶融状態の原料を解放吐出するようにしたため、押出機の間で原料を受け渡すときに脱水することができる。
【0049】
また、本実施形態によると、３台の押出機１８、２３、２８を連設したため、第２押出機２３の原料排出側にスクリーンチェンジャ２５を設けることができ、且つ第３押出機２８の原料排出側にフィルタ装置３０を設けることができる。これにより、原料に含まれる不純物を効果的に除去することができ、品質の高い再生ペレットを製造することができる。
【0050】
なお、本実施形態では、第２押出機２３にスクリーンチェンジャ２５を設けて、第３押出機２８にフィルタ装置３０を設けたが、第１押出機１８の原料排出側にフィルタ装置を設けてもよい。この場合、第２押出機２３にスクリーンチェンジャ２５を設ける代わりに第１押出機１８にスクリーンチェンジャ２５を設けてもよく、３台全ての押出機１８、２３、２８にフィルタ装置をそれぞれ設けてもよい。
【0051】
また、システム１００で処理する原料が、土などで汚れていない原料であれば、原料を洗浄する必要がないため、第２押出機２３に原料を直接投入してもよい。
【0052】
以下、本発明の第２の実施形態に係る再生樹脂造粒システム２００（以下、単にシステム２００と称する）について、図９を参照して説明する。第２の実施形態のシステム２００は、第３押出機２８を省略した以外、上述した第１の実施形態のシステム１００と略同様の構成を備える。よって、ここでは、上述した第１の実施形態と同様に機能する構成要素に同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0053】
システム２００は、第１押出機１８の原料排出側にスクリーンチェンジャ２５（別のフィルタ装置）を備え、第２押出機２３の原料排出側にフィルタ装置３０を備える。第１押出機１８は、溶融脱水装置として機能する。第２押出機２３は、第１押出機１８より低い位置に配置されている。よって、第１押出機１８は、スクリーンチェンジャ２５によって流路をつながれた吐出口２０を介して溶融状態の原料を解放吐出することができる。
【0054】
以下、システム２００の動作について説明する。なお、第１の実施形態のシステム１００と同様の動作に関する説明は省略する。
コンベヤ１６を介して撹拌機１７へ原料が投入されると、撹拌機１７によって第１押出機１８の投入口１８ａに原料が押し込まれる。第１押出機１８は、溶融部１９において原料を加熱混錬し、ベント口２１を介して原料の水分をガス状物質とともに排気する。第１押出機１８から押し出された溶融状態の原料は、スクリーンチェンジャ２５を介して吐出口２０から解放吐出され、第２押出機２３の受入口２２に投入される。第２押出機２３は、溶融部２４において原料をさらに加熱混錬し、フィルタ装置３０及びダイ３１の複数の孔を介して溶融状態の原料を押し出す。
コンベヤ１６を介して撹拌機１７へ原料が投入されると、撹拌機１７によって第１押出機１８の投入口１８ａに原料が押し込まれる。第１押出機１８は、溶融部１９において原料を加熱混錬し、ベント口２１を介して原料の水分をガス状物質とともに排気する。第１押出機１８から押し出された溶融状態の原料は、スクリーンチェンジャ２５を介して吐出口２０から解放吐出され、第２押出機２３の受入口２２に投入される。第２押出機２３は、溶融部２４において原料をさらに加熱混錬し、フィルタ装置３０及びダイ３１の複数の孔を介して溶融状態の原料を押し出す。
【0055】
以上のように、第２の実施形態によると、第１の実施形態と同様に、絞り工程及び乾燥工程を経ていない濡れたままの原料を処理することができ、スループットを向上させることができる。また、本実施形態によると、第３押出機２８を省略することができ、システム２００をよりコンパクトにすることができる。さらに、本実施形態によると、第１押出機１８の原料排出側にスクリーンチェンジャ２５を設けて、第２押出機２３の原料排出側にフィルタ装置３０を設けたため、原料に含まれる異物を効果的に除去することができ、品質の高い再生ペレットを製造することができる。
【0056】
なお、上述した第２の実施形態のシステム２００において、第１押出機１８の原料排出側にスクリーンチェンジャ２５を設けたが、第２押出機２３の原料排出側にフィルタ装置３０の代わりにこのスクリーンチェンジャ２５を設けてもよい。洗浄装置による洗浄が十分になされて、汚れや異物が殆ど除去された原料を処理することができるのであれば、第２押出機２３の原料排出側にだけ１台のスクリーンチェンジャ２５を設ければよい。
【0057】
また、上述した実施形態では、第３押出機２８のダイ３１の複数の孔から押し出したストランドを冷却水槽３２を通過させた後で切断するストランドカット式について説明したが、ダイ３１から押し出したストランドをペレット状に切断してから冷却するホットカット式を採用してもよい。
【0058】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
使用済みの樹脂フィルムやシートを原料として再生ペレットを製造する再生樹脂造粒システムであって、
前記原料を水で洗浄する洗浄装置と、
水で洗浄したままの水分を含んだ状態の前記原料を投入する投入口、投入された原料を加熱混錬して溶融する第１溶融部、溶融した原料を解放吐出する吐出口、及び、前記第１溶融部において気化された前記原料の水分を含むガス状物質を排気するベント口を有する溶融脱水装置と、
前記溶融脱水装置の前記吐出口の下方に離間した受入口、この受入口を介して受け入れた溶融状態の原料を前記第１溶融部における加熱温度より低い温度で加熱混錬する第２溶融部、前記第２溶融部で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除くフィルタ装置、及び、前記フィルタ装置を通過した溶融状態の原料を押し出す複数の孔を備えたダイを有する押出機と、
前記ダイの前記複数の孔を通して前記押出機から押し出された溶融状態の原料を所定の長さに切断する切断装置と、
を具備する再生樹脂造粒システム。
［２］
前記溶融脱水装置は、前記吐出口の上流側に溶融状態の原料を通過させて異物を取り除く別のフィルタ装置を備える、
［１］の再生樹脂造粒システム。
［３］
使用済みの樹脂フィルムやシートを原料として再生ペレットを製造する再生樹脂造粒システムであって、
前記原料を水で洗浄する洗浄装置と、
水で洗浄したままの水分を含んだ状態の前記原料を投入する投入口、投入された原料を加熱混錬して溶融する第１溶融部、溶融した原料を解放吐出する第１吐出口、及び、前記第１溶融部において気化された前記原料の水分を含むガス状物質を排気するベント口を有する第１押出機と、
前記第１押出機の前記第１吐出口の下方に離間した第１受入口、この第１受入口を介して受け入れた溶融状態の原料を前記第１溶融部における加熱温度より低い温度で加熱混錬する第２溶融部、前記第２溶融部で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除く第１フィルタ装置、及び、前記第１フィルタ装置を通過した溶融状態の原料を解放吐出する第２吐出口を有する第２押出機と、
前記第２押出機の前記第２吐出口の下方に離間した第２受入口、この第２受入口を介して受け入れた溶融状態の原料を前記第１溶融部における加熱温度より低い温度で加熱混錬する第３溶融部、前記第３溶融部で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除く第２フィルタ装置、及び、前記第２フィルタ装置を通過した溶融状態の原料を押し出す複数の孔を備えたダイを有する第３押出機と、
前記ダイの前記複数の孔を通して前記第３押出機から押し出された溶融状態の原料を所定の長さに切断する切断装置と、
を具備する再生樹脂造粒システム。
［４］
前記第３溶融部における加熱温度を前記第２溶融部における加熱温度より低くした、
［３］の再生樹脂造粒システム。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
使用済みの樹脂フィルムやシートを原料として再生ペレットを製造する再生樹脂造粒システムであって、
前記原料を水で洗浄する洗浄装置と、
水で洗浄したままの水分を含んだ状態の前記原料を投入する投入口、投入された原料を加熱混錬して溶融する第１溶融部、溶融した原料を解放吐出する吐出口、及び、前記第１溶融部において気化された前記原料の水分を含むガス状物質を排気するベント口を有する溶融脱水装置と、
前記溶融脱水装置の前記吐出口の下方に離間した受入口、この受入口を介して受け入れた溶融状態の原料を前記第１溶融部における加熱温度より低い温度で加熱混錬する第２溶融部、前記第２溶融部で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除くフィルタ装置、及び、前記フィルタ装置を通過した溶融状態の原料を押し出す複数の孔を備えたダイを有する押出機と、
前記ダイの前記複数の孔を通して前記押出機から押し出された溶融状態の原料を所定の長さに切断する切断装置と、
を具備する再生樹脂造粒システム。
［２］
前記溶融脱水装置は、前記吐出口の上流側に溶融状態の原料を通過させて異物を取り除く別のフィルタ装置を備える、
［１］の再生樹脂造粒システム。
［３］
使用済みの樹脂フィルムやシートを原料として再生ペレットを製造する再生樹脂造粒システムであって、
前記原料を水で洗浄する洗浄装置と、
水で洗浄したままの水分を含んだ状態の前記原料を投入する投入口、投入された原料を加熱混錬して溶融する第１溶融部、溶融した原料を解放吐出する第１吐出口、及び、前記第１溶融部において気化された前記原料の水分を含むガス状物質を排気するベント口を有する第１押出機と、
前記第１押出機の前記第１吐出口の下方に離間した第１受入口、この第１受入口を介して受け入れた溶融状態の原料を前記第１溶融部における加熱温度より低い温度で加熱混錬する第２溶融部、前記第２溶融部で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除く第１フィルタ装置、及び、前記第１フィルタ装置を通過した溶融状態の原料を解放吐出する第２吐出口を有する第２押出機と、
前記第２押出機の前記第２吐出口の下方に離間した第２受入口、この第２受入口を介して受け入れた溶融状態の原料を前記第１溶融部における加熱温度より低い温度で加熱混錬する第３溶融部、前記第３溶融部で加熱混錬した溶融状態の原料を通過させて異物を取り除く第２フィルタ装置、及び、前記第２フィルタ装置を通過した溶融状態の原料を押し出す複数の孔を備えたダイを有する第３押出機と、
前記ダイの前記複数の孔を通して前記第３押出機から押し出された溶融状態の原料を所定の長さに切断する切断装置と、
を具備する再生樹脂造粒システム。
［４］
前記第３溶融部における加熱温度を前記第２溶融部における加熱温度より低くした、
［３］の再生樹脂造粒システム。
【符号の説明】
【0059】
３…粉砕機、 ４…スクリューコンベヤ、 ５…第１洗浄水槽、 ６…第１縦型分離機、 ８…横型分離機、 １１…第２洗浄水槽、 １２…第２縦型分離機、 １４…タンク、 １５…コンベヤ、 １５ａ…コンベヤロール、 １６…コンベヤ、 １７…撹拌機、 １８…第１押出機、 １９…溶融部、 ２０…吐出口、 ２１…ベント口、 ２２…受入口、 ２３…第２押出機、 ２４…溶融部、 ２５…スクリーンチェンジャ、 ２６…吐出口、 ２７…受入口、 ２８…第３押出機、 ２９…溶融部、 ３０…フィルタ装置、 ３１…ダイ、 ３４…切断装置、 ３５…振動装置、 ３６…ブロア、 ３７…製品タンク。
【要約】
【課題】品質の高い再生ペレットを容易に製造することができ、スループットを多くすることができる再生樹脂造粒システムを提供する。
【解決手段】再生樹脂造粒システム１００は、原料を水で洗浄する洗浄装置３、４、５、６、８、１１、１２と、原料を投入する投入口１８ａ、原料を加熱混錬して溶融する溶融部１９、原料を解放吐出する吐出口２０、及び水分を含むガス状物質を排気するベント口２１を有する第１押出機１８と、第１押出機１８の吐出口２０の下方に離間した受入口２２、原料を加熱混錬する溶融部２４、原料を通過させて異物を取り除くフィルタ装置３０、及びフィルタ装置３０を通過した原料を押し出す複数の孔を備えたダイ３１を有する第２押出機２３と、第２押出機２３から押し出された原料を切断する切断装置３４と、を具備する。
【選択図】 図９
【解決手段】再生樹脂造粒システム１００は、原料を水で洗浄する洗浄装置３、４、５、６、８、１１、１２と、原料を投入する投入口１８ａ、原料を加熱混錬して溶融する溶融部１９、原料を解放吐出する吐出口２０、及び水分を含むガス状物質を排気するベント口２１を有する第１押出機１８と、第１押出機１８の吐出口２０の下方に離間した受入口２２、原料を加熱混錬する溶融部２４、原料を通過させて異物を取り除くフィルタ装置３０、及びフィルタ装置３０を通過した原料を押し出す複数の孔を備えたダイ３１を有する第２押出機２３と、第２押出機２３から押し出された原料を切断する切断装置３４と、を具備する。
【選択図】 図９
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
