JP2008080679A - 廃棄プラスチック洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄プラスチック（廃プラ）Ｐの供回りを抑制し、廃プラの表面に付着した異物を効果的に分離除去する。
【解決手段】筒状スクリーン２５内に投入された廃プラの付着異物を、撹拌ブレード２４の回転により剥ぎ取る装置である。スクリーンは断面正多角形状のため、その内周面と撹拌ブレードの先端とのすき間が、その回転方向に向かって大小に変化する。この変化により、撹拌ブレードがスクリーン内を一周する際の廃プラのスクリーン内面との摩擦抵抗が変化して、撹拌ブレードと廃プラの供回りは抑制される。また、その一周する間に、そのすき間が大から小、その小から大・・に変化し、撹拌ブレードにより、廃プラは、そのすき間が小さく変化する部分でスクリーンの内周面に強く押し付けられ、すき間が大きく変化する部分では、押し付けが弱くなる。この洗濯板による揉み洗いに似た作用が繰り返されることにより、廃プラ同士が十分に擦り合わされて、付着異物が効果的に剥ぎ取られる。
【選択図】図３

Description

この発明は、廃棄プラスチックの表面に付着した異物を除去し、その廃プラスチックから高い品質の再生プラスチックにリサイクルするための廃棄プラスチック洗浄装置に関する。

廃棄プラスチック（以下、「廃プラ」という）の表面には、通常、種々の異物が付着しており、例えば、農業において、トンネル栽培に使用されたプラスチックシートは、土砂や各種肥料の残渣が、食品産業で用いられたプラスチックには、食品や各種調味料の残渣が付着している。この残渣等の異物が付着したまま、廃プラをリサイクルしたのでは、高い品質の再生プラスチックを得ることが難しい。

このため、従来から、その異物を除去する各種の廃棄プラスチック洗浄装置が提案されており、その装置の一例として、ケーシング内に配置された円筒状のスクリーン内で、撹拌ブレードを備えた主軸を高速回転させ、そのスクリーン内に投入した廃プラを撹拌ブレードにより撹拌して、廃プラ同士を擦り合わせて付着した異物を遠心力でスクリーンの外に弾き飛ばすとともに、処理された廃プラをプラスチック材として回収するものがある（特許文献１）。
特開２００２−３１６１０１号公報 図１参照

この廃棄プラスチック洗浄装置は、撹拌ブレードの回転・撹拌により、廃プラがスクリーン内を外向きに広がるとともに、スクリーンの内周面に沿って周方向に移動する。そのとき、スクリーンは円筒形であるため、その内周面に沿って撹拌ブレードと一緒に廃プラが供回り（空回り）してしまう。この廃プラが供回りすると、廃プラ同士の擦り合わされが不十分となり、廃プラの表面に付着した土砂や残渣などの異物の分離除去が十分に行われない。

この発明は、撹拌ブレードと廃プラの供回りを抑制することを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、上記スクリーンの内周面と撹拌ブレードの先端とのすき間が、その撹拌ブレードの回転方向に向かって、大小に変化するようにしたのである。

このようにすれば、スクリーンの内周面と撹拌ブレードの先端とのすき間が大小に変化することにより、撹拌ブレードがスクリーン内を一周する際の廃プラのスクリーン内周面との摩擦抵抗が変化するため、撹拌ブレードと廃プラの供回りは極力抑制される。

また、その撹拌ブレードがスクリーン内を一周する間に、上記すき間が大から小、その小から大に少なくとも変化する部分があることとなり、そのすき間が小さく変化する部分では、撹拌ブレードにより、廃プラはスクリーンの内周面に強く押し付けられ、一方、すき間が大きく変化する部分では、廃プラは、撹拌ブレードによる押し付けが弱くなる。

この作用は、洗濯板による揉み洗いに似たものであり、その作用が繰り返されることにより、廃プラ同士が十分に擦り合わされ、廃プラの表面に付着した異物が効果的に分離される。

この発明の構成としては、筒状のスクリーン内に、撹拌ブレードを前記スクリーンの筒軸周りに回転自在に設け、その撹拌ブレードを回転させることにより、前記スクリーン内に投入された廃棄プラスチックに付着した異物を分離し、前記スクリーン外に排出する廃棄プラスチック洗浄装置において、前記スクリーンは、その内周面と前記撹拌ブレードの先端とのすき間が、その撹拌ブレードの回転方向に向かって大小に変化する内周面を有するものを採用することができる。

上記スクリーンの内面と撹拌ブレードの先端とのすき間を大小に変化させるには、スクリーンの内面にその筒軸方向全長に亘る棒体を、例えば、周方向所要間隔に配置したり、内面全域に適宜間隔に突起を設けたり、また、そのスクリーンを断面多角形状のものとしたりすることができる。

棒体や突起の場合、撹拌ブレードの回転につれて、その先端が棒体や突起に対向すれば、両者のすき間は狭くなり、その対向位置の前後においてすき間の大小が変化する。断面多角形状スクリーンの場合は、撹拌ブレードの回転につれて、その断面多角形状スクリーンのその断面多角形の各辺部の全長に亘って、撹拌ブレードの先端とスクリーン内面とのすき間が変化し、その時、各角部でそのすき間が最大となる。このため、撹拌ブレードが一周する間に、その多角数分（例えば、十五角形状であれば、１５回）のすき間の大小が変化する。このとき、断面正多角形状スクリーンとすれば、そのスクリーン全周に亘ってそのすき間の大小が均一に変化し、上記揉み洗いも均一化する。

上記スクリーンは、廃棄プラスチック付着異物を排出し得る大きさの排出孔を有するものであれば、いずれの態様の物でも良く、また、その排出孔もそのスクリーンの強度を考慮して適宜位置、例えば、スクリーンの全域に設ければ良い。

スクリーンが断面多角形の場合、その各辺部は、通常、上記すき間が大から小に変化し、さらに小から大に変化した部分となるとともに、廃プラは撹拌ブレードによる押し付けが強から弱、さらに弱から強に移行する時に付着した異物が分離するため、その辺部において、その分離した異物が多く存在して、その辺部に排出孔があれば、その排出孔からその分離した異物がスムーズに排出される。

この発明は、以上のようにして、撹拌ブレードと廃プラの供回りを極力抑制するとともに、洗濯板による揉み洗いに似た作用により、廃プラに付着した異物を分離するようにしたので、その異物を効果的に除去することができる。

図１から図４にこの発明の実施形態を示し、この実施形態の廃棄プラスチック洗浄装置１０は、横向き四角筒状のケーシング１１がその左右のフレーム１２で支えられ、ケーシング１１の対向する両側板１３に軸受台１４が設けられたものである。

上記ケーシング１１の一方の側板１３の上部に、廃プラＰを投入する投入口１６が形成されるとともに、他方の側板１３の軸受台１４の下部に処理された廃プラＰが排出される排出口１７と、廃プラから分離除去された異物を排出する異物排出口１８とが形成される。

上記左右の軸受台１４の間に軸受１５を介して主軸１９が回転自在に支持され、この主軸１９は、その一端部に取り付けられたプーリ２１にベルト２２が掛け渡されて、フレーム１２に固定された回転駆動用モータ２３の動力が伝達される。

上記ケーシング１１内には、図３に示すように、筒状のスクリーン２５が設けられ、このスクリーン２５の筒軸上に上記主軸１９が貫通している。この主軸１９にその径方向外向きに延びる複数の送り羽根状の撹拌ブレード２４、２４が所定間隔をもって一体に設けられており、この撹拌ブレード２４、２４の回転により、スクリーン２５内の廃プラＰが上記排出口１７に向かって送られる。

なお、この撹拌ブレード２４は、連続した螺旋状、または主軸１９上の螺旋軌道に沿って間欠的に設けられるものであってもよい。このように、撹拌ブレード２４を螺旋状にすれば、その回転により、スクリーン２５内に投入された廃プラＰを上流側（投入口１６）から下流側（排出口１７）へと円滑に搬送させることができる。

上記ケーシング１１内のスクリーン２５は、図３に示すように、その筒軸方向が水平方向となる横型に配置されて、断面形状が正十五角形に形成されたものであり、この断面正十五角形の各辺部２６の稜線部（突き合い部）が角部２７となる。

このスクリーン２５は、撹拌ブレード２４が回転すると、図４に示すように、断面正十五角形であることから、その撹拌ブレード２４の先端が上記辺部２６の中央に対向した時（位置した時、同図実線の状態）、その先端とスクリーン２５内面とのすき間ｂが最小となり、上記角部２７と対向した時（同図一点鎖線の状態）、撹拌ブレード２４とのすき間ａが最大となる。このため、撹拌ブレード２４がスクリーン２５内を一周する間に、そのすき間が大から小、その小から大に徐々に変化し、その変化が繰り返されることとなる（ａ→ｂ→ａ→ｂ・・）。

これにより、撹拌ブレード２４が回転すれば、廃プラＰは、その撹拌ブレード２４により、その撹拌ブレード２４の先端とのすき間が徐々に小さくなっているスクリーン内周面に強く押し付けられ、一方、そのすき間が徐々に大きくなっている内周面では、撹拌ブレード２４による押し付け力が弱くなる。この作用は、洗濯板による揉み洗いに似たものであり、その作用が繰り返されることにより、廃プラＰ、Ｐ同士が十分に擦り合わされて、廃プラＰの表面に付着した異物が効果的に分離される。

このスクリーン２５の各辺部２６に排出孔２９が多数形成されており、この排出孔２９から、上記廃プラＰから剥ぎ取られた異物ｃが外側に排出される。このとき、断面正十五角形状スクリーン２５のその各辺部２６は、通常、上記すき間が大から小、さらに小から大に変化した部分となるとともに、廃プラＰは、撹拌ブレード２４による押し付けが弱から強、さらにその強から弱に移行する時に異物ｃが分離するため、その辺部２６において、その分離した異物ｃが多く存在して、その辺部２６に排出孔２９があるため、その排出孔２９からその剥がれた異物ｃがスムーズに排出される。

上記ケーシング１１の底部には、図２に示すように、上記異物排出口１８に向かって延びるスクリュー２８が設けられ、このスクリュー２８によって、スクリーン２５の排出孔２９から排出された異物ｃが集められて異物排出口１８に送られ、その排出口１８から排出される。

このスクリーン２５の断面多角形の辺の数（辺部２６の数）は、上述した揉み作用が効果的に行われる限り、十五辺に限定されるものではなく、例えば、その辺の数が六辺以上三十辺以下（六角形〜三十角形）とすることができる。

この廃棄プラスチック洗浄装置は、ケーシング１１の投入口１６からスクリーン２５内に廃プラＰが投入されると、その廃プラＰは、撹拌ブレード２４の遠心力によってスクリーン２５内で外向きに広がり、撹拌ブレード２４による上記揉み作用が繰り返し行われて、廃プラＰ、Ｐ同士が十分に擦り合わされる。

この擦り合わせにより、廃プラＰに付着した土砂や食品の残渣や調味料の残渣などの付着異物ｃが効果的に分離し、その分離した異物ｃは、撹拌ブレード２４の遠心力により、排出孔２９を通ってスクリーン２５の外側に弾き飛ばされ、スクリュー２８により異物排出口１８から排出される。一方、付着異物ｃが剥がされた廃プラＰは、ケーシング１１の排出口１７から排出され、プラスチック材として再生工程に移行される。

次に、この実施形態の他の実施例を図５（ｂ）に示す。この場合の実施形態は、同図に示すように、スクリーン２５の各辺部２６の排出孔２９は、その内壁が、内側から外側に向けて広がって形成される点で、上述した実施形態の場合（図５（ａ）参照）と相違し、その他の構成は上述した実施形態と同様である。

上記排出孔２９の内壁が、内側から外側に向けて広がって形成されると、廃プラＰから分離した異物ｃが、排出孔２９の内壁に沿って外部に移動しやすくなるため、外部に排出されやすくなる。

（ａ）この発明に係る廃棄プラスチック洗浄装置の一実施形態の外観正面図、（ｂ）同上の外観側面図 図１（ｂ）のＡ−Ａ線における断面図 図１（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図 同実施形態のスクリーンの撹拌ブレードとの位置関係を示す拡大断面図 （ａ）同上のスクリーンを示す一部拡大断面図、（ｂ）同上のスクリーンの他の実施例を示す一部拡大断面図

符号の説明

１０ 廃棄プラスチック洗浄装置
１１ ケーシング
１２ フレーム
１３ 側板
１４ 軸受台
１５ 軸受
１６ 投入口
１７ 排出口
１８ 異物排出口
１９ 主軸
２１ プーリ
２２ ベルト
２３ 回転駆動用モータ
２４ 撹拌ブレード
２５ スクリーン
２６ スクリーンの辺部
２７ スクリーンの角部
２８ スクリュー
２９ 排出孔
Ｐ 廃棄プラスチック（廃プラ）
ｃ 付着異物

Claims (3)

1. 筒状のスクリーン(25)内に、撹拌ブレード(24)を前記スクリーン(25)の筒軸周りに回転自在に設け、その撹拌ブレード(24)を回転させることにより、前記スクリーン(25)内に投入された廃棄プラスチックに付着した異物ｃを分離し、前記スクリーン(25)外に排出する廃棄プラスチック洗浄装置において、
   上記スクリーン(25)は、その内周面と上記撹拌ブレード(24)の先端とのすき間(ａ,ｂ)が、その撹拌ブレード(24)の回転方向に向かって大小に変化することを特徴とする廃棄プラスチック洗浄装置。
2. 上記スクリーン(25)は断面多角形状に形成されて、そのスクリーン(25)の内周面と上記撹拌ブレード(24)の先端とのすき間(ａ,ｂ)が、その撹拌ブレード(24)の回転方向に向かって大小に変化することを特徴とする請求項１に記載の廃棄プラスチック洗浄装置。
3. 上記断面多角形状スクリーン(25)の廃棄プラスチックに付着した異物ｃの排出孔(29)がその断面多角形の各辺部(26)に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の廃棄プラスチック洗浄装置。

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