分離方法及び分離装置
【課題】金網と合成樹脂との複合部材を金属部分と樹脂部分とに安価な設備で効率的に分離可能な分離方法及び分離装置を提供する。
【解決手段】金網３の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物８が付着した複合部材７を、金網３と付着物８とに分離する分離方法であって、複合部材７を収容可能な凹部２１を有する凹型２２と、凹部２１に嵌合する凸部２４を有する凸型２５とを用い、付着物８の軟化温度以上に複合部材７を加熱した状態で、複合部材７を凹部２１内に装填し、凹部２１に凸部２５を嵌合させて、両型２２、２５間において複合部材７を金網３と略同じ厚さになるまで加圧し、付着物８のみを凹型２２に形成した排出孔２３から排出して、金網３と付着物８とを分離する。
【解決手段】金網３の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物８が付着した複合部材７を、金網３と付着物８とに分離する分離方法であって、複合部材７を収容可能な凹部２１を有する凹型２２と、凹部２１に嵌合する凸部２４を有する凸型２５とを用い、付着物８の軟化温度以上に複合部材７を加熱した状態で、複合部材７を凹部２１内に装填し、凹部２１に凸部２５を嵌合させて、両型２２、２５間において複合部材７を金網３と略同じ厚さになるまで加圧し、付着物８のみを凹型２２に形成した排出孔２３から排出して、金網３と付着物８とを分離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金網と合成樹脂との複合部材を金属部分と樹脂部分とに分離する分離方法及び分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂材料からなるペレットや棒状材などを製作するための押出機においては、溶融樹脂中に含まれる溶融しない異物を濾し取るために、ダイの上流側に金網を取り付けることが通常行われている。また、金網の下流側に溶融樹脂が流通する多数の貫通孔を形成したブレーカプレートを配置し、金網に作用する樹脂圧をブレーカプレートで受け止めるように構成されている。
【０００３】
前記金網は、金網が目詰まりしたり、押し出す合成樹脂材料の物性や着色を変更したりする場合などに、交換している。金網の交換方法としては、押し出した溶融樹脂が硬化する迄に、ヘラなどを用いて溶融樹脂を除去して金網のみを取り出す方法が採用されている。しかし、この方法ではブレーカプレートの貫通孔中に残留する樹脂をその硬化後に、１つずつ取り出す必要があり、金網のサイズが大きい場合には、ブレーカプレートの貫通孔の数も多く、貫通孔から一つずつ樹脂を取り出すには余りにも作業時間を要するという問題があった。
【０００４】
そこで、最近では、作業時間を短縮するために、金網とともにブレーカプレートを押出機から取り出してから溶融樹脂を適宜冷却し、ブレーカプレートに残留する樹脂と金網とを一体化させた後、金網をブレーカプレートから引きはがすことで、金網とともにブレーカプレートの貫通孔に残存する樹脂を一挙に取り出せるようにした方法が広く採用されている。
【０００５】
しかし、この方法においても、引き剥がした金網には濾過物と共に、多量の樹脂が付着している関係上、押出機で用いる合成樹脂材料として、ＰＶＣやハロゲン系の難燃剤を添加したものを用いた場合には、焼却処理が困難で、埋め立て処理を行う必要があるが、近年における埋め立て処理場の減少に伴い、埋め立てる廃棄物の減容化が求められ、金属部分並びに樹脂部分を極力回収することが要望されている。
【０００６】
このような金網と合成樹脂との複合部材を、金属部分と樹脂部分とに分別回収するための方法としては、複合部材を粉砕し、その後、誘電率の変化を捕らえて分離する装置、所謂、金属分離装置を用いて樹脂部分を分離回収する方法や、複合部材の樹脂部分を溶融させ、金属製の小型の金網を用いて金属片を濾し取り、樹脂部分を分離回収する方法や、樹脂部分を溶融させた複合部材に遠心力を加えて比重差によって分離回収する方法（例えば、特許文献１参照。）などが知られている。また、この他にも、金属泊について報告されたものではあるが、前記複合部材に対して応用可能な方法として、凸及び凹の形をした２本のロールの間に複合部材を通過させ、金属部分を急激に折り曲げる事で樹脂部分に剪断力を作用させ、金属部分から樹脂部分を剥離する方法（例えば、特許文献２参照。）や、インサート金具を樹脂部分から剥離する方法として報告されたものではあるが、前記複合部材に対して応用可能な方法として、外部から高周波の磁場を与えて金属部分に誘導電流を発生させ、金属部分を加熱して樹脂部分との接触部分の樹脂のみを加熱溶融させ、未溶融部分を掴めるようにすることで、分離性を高める方法（例えば、特許文献３参照。）などが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２５４４３１号公報
【特許文献２】特開２００３−２６０４３７号公報
【特許文献３】特開２００１−３００５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１記載のように、複合部材を粉砕し、係る後、金属部分と樹脂部分とを分離する方法では、金属部分をリサイクルするのには好適であるが、樹脂部分から金属粉を完全に分離除去することが困難で、分離した樹脂部分をそのままリサイクルできないという問題がある。また、特許文献２記載のように、凹凸のあるロールで複合部材を折り曲げる方法や、特許文献３記載のように、誘導電流で加熱する方法では、設備が大がかりになって設備コストが高くなるとともに、金網と合成樹脂とを効率的に分離できないという問題がある。このようなことから、設備コストが安く、効率的に金網と合成樹脂とを分離可能な分離方法が強く待ち望まれているのが現状である。
【０００９】
本発明の目的は、金網と合成樹脂との複合部材を金属部分と樹脂部分とに安価な設備で効率的に分離可能な分離方法及び分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る第１の分離方法は、金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離方法であって、前記付着物の軟化温度以上に複合部材を加熱した状態で、複合部材を１対の型により金網と略同じ厚さになるまで加圧して、金網と付着物とを分離するものである。
【００１１】
この第１の分離方法では、例えば加圧面を平坦に構成した１対の金型間において、加熱した複合部材を加圧することで、付着物と金網とを分離するので、金網の網目には多少の付着物が残留することになるが、大部分の付着物は、両型間において金網の外方側へ流れ出し、金網の外側へ流れ出した合成樹脂部分をカットすることで、金網と付着物とを容易且つ効率的に分離することできる。しかも、複合部材の加熱は、工場設備として一般的に備えられている電気式や蒸気式など既存の加熱庫内に、複合部材をセットして行うことができ、また複合部材の加圧に関しても、同様に既存のプレス機械で行うことができるので、設備経済的な負担になることもない。尚、複合部材の加熱温度は、付着物の軟化温度以上で、しかも付着物を構成する合成樹脂材料が変質しない温度範囲内に設定することになる。
【００１２】
本発明に係る第２の分離方法は、金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離方法であって、前記複合部材を収容可能な凹部を有する凹型と、前記凹部に嵌合する凸部を有する凸型とを用い、前記付着物の軟化温度以上に複合部材を加熱した状態で、複合部材を凹部内に装填し、凹部に凸部を嵌合させて、両型間において複合部材を金網と略同じ厚さになるまで加圧し、付着物のみを凹型に形成した排出孔から排出して、金網と付着物とを分離するものである。
【００１３】
この第２の分離方法では、加熱した複合部材を凹型と凸型間で加圧するので、金網の網目には多少の付着物が残留することになるが、大部分の付着物は、凹型に形成した排出孔から排出されることになるので、金網と付着物とを容易に且つ効率的に分離できる。しかも、複合部材の加熱は、工場設備として一般的に備えられている電気式や蒸気式など既存の加熱庫内に、複合部材をセットして行うことができ、また複合部材の加圧に関しても、同様に既存のプレス機械で行うことができるので、設備経済的な負担になることもない。尚、金網は、凹部内に残留することになるが、合成樹脂が軟化している間に、凹部から引き剥がすことで、排出孔内の合成樹脂から容易に分離できる。
【００１４】
ここで、第２の分離方法において、前記金網側を凸型側へ向けて、複合部材を凹部に装填することが好ましい実施の形態である。つまり、複合部材として、押出機の使用後に排出される複合部材においては、押出機における異物除去用のフィルターが金網となり、押出機におけるブレーカプレート内に充填された合成樹脂材料が付着物となるので、金網における付着物とは反対側の側面には、押出機で押し出す合成樹脂材料に含まれる異物が付着している。このため、本発明のように、金網側を凸型側へ向けて、複合部材を凹部に装填すると、両型間において複合部材を加圧するときに、異物が付着している面を凸型に密着させながら、付着物を排出口側へ押し出すことが可能となり、分離した付着物に対する異物の混入を防止して、リサイクルする合成樹脂材料の品質を向上できる。
【００１５】
第１及び第２の分離方法において、前記金網を含む面を型開閉方向と略直交させて、複合部材を型内にセット装填することが好ましい実施の形態である。このように構成することで、複合部材の加圧時に金網が折り重なることを防止できるので、両型間の隙間を極力小さく設定して、型間に残留する付着物を極力少なくできる。
【００１６】
第１及び第２の分離方法において、前記両型を加熱しながら、両型間において複合部材を加圧することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、複合部材の加熱後、付着物と金網との分離が完了するまでの間に、付着物の温度が低下することを防止して、金網と付着物との分離作業を円滑に行うことが可能となる。
【００１７】
本発明に係る分離装置は、金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離装置であって、前記付着物の軟化温度以上に、複合部材を加熱する加熱装置と、前記加熱装置により加熱した複合部材を加圧する加圧装置であって、前記複合部材を収容可能な凹部を有し、底面に軟化した付着物の排出孔を形成した凹型と、前記凹部に嵌合する凸部を有する凸型と、前記両型間において複合部材を加圧する加圧装置とを備えたものである。
【００１８】
この分離装置では、前記第２の分離方法と同様に、金網と付着物とを容易に且つ効率的に分離でき、しかも既存設備を有効活用して、分離装置を構成できる。
【００１９】
前記分離装置において、前記凹型に複数の排出孔を形成することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、複数の排出孔から付着物を効率的に排出分離でき、加圧に要する時間を短縮できるとともに、排出孔の口径を例えば樹脂ペレットの直径と同じに設定することで、分離した樹脂材料のリサイクル性を向上できる。
【００２０】
前記排出孔に凹部の底面側へ行くにしたがって開口径を大きく設定した案内部を設けることが好ましい実施の形態である。このように構成すると、複合部材の加圧時に、案内部により付着物を円滑に案内して、付着物を効率的に分離でき、加圧に要する時間を短縮できる。
【００２１】
前記分離装置において、前記両型を付着物の軟化温度以上に加熱する加熱手段を設けることが好ましい実施の形態である。このように構成すると、複合部材の加熱後、付着物と金網との分離が完了するまでの間に、付着物の温度が低下することを防止して、金網と付着物との分離作業を円滑に行うことが可能となる。
【００２２】
前記分離装置において、前記凹型に、付着物を除去した後の金網を押し出すエジェクタピンを設けることが好ましい実施の形態である。つまり、付着物を除去した金網は、凹型の金型の底面に残るため、この金網を工具などを用いて凹型から抜き取ることが必要であるが、本発明のように構成すると、エジェクタピンを突き出すことで、金網を持ち上げて、凹型から金網を容易に除去することが可能となる。
【００２３】
前記分離方法及び分離装置において、前記金網が押出機における異物除去用のフィルターであり、付着物が押出機におけるブレーカプレート内に充填された合成樹脂材料であることが好ましい実施の形態である。つまり、複合部材としては、金網と付着物とを備えたものであれば、任意の構成のものを適用できるが、押出機においては、フィルターの目詰まりや樹脂変えなどの際に、フィルターとしての金網とブレーカプレート内に残留する合成樹脂材料とからなる廃棄物が発生するので、この廃棄物として発生する複合部材に、本発明を適用することで、廃棄物の減容化を図り、しかも分別回収した、金属材料や合成樹脂材料を再生利用することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る分離方法及び分離装置によれば、金網の一側面に強固に付着した付着物の略全部を簡単な方法で効率的に分離することができ、これまで埋め立て処理を行っていた合成樹脂をリサイクルすることができる。しかも、付着物の組成や形状などに殆ど依存することなく、金網から付着物を除去できるので、汎用性に優れた分離装置を実現できる。また、分離した合成樹脂が変質したり、分離した合成樹脂に不純物が含まれたりすることもないので、これをそのままリサイクルすることができる。更に、分離した金網は、合成樹脂が僅かに付着しているので、これをそのままリサイクルすることはできないが、これを更に合成樹脂と金属とに分離する場合であっても、付着している合成樹脂が少ないことから、比較的容易に分離することができ、また廃棄処分する場合であっても、複合部材のままで廃棄処分する場合と比較して、廃棄物を大幅に減量化及び減容化することができ、処理コストを大幅に節減できる。
【００２５】
廃棄物の処理コストはリサイクル普及のためには不可欠であるが、本発明では、加熱設備と加圧設備を設けるだけでよく、しかも加熱設備に関しては、工場設備として一般的に備えられている電気式や蒸気式などの加熱庫を利用でき、また加圧設備に関しても、工場設備として一般的に備えられているプレス機械を利用できるので、既存の設備を有効活用して分離装置を構成することができる。また、分離装置を新設する場合でも、これら加熱設備や加圧設備は、比較的簡単な構造であるため、設備に要する費用が非常に少なく、設備経済的な負担を大幅に少なくできる。更に、本発明では、加熱と加圧により付着物と金網とを分離するので、従来の分離方法と比較して処理時間を大幅に短縮でき、作業者の負担を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
先ず、押出機から排出される複合部材について説明する。
図１に示すように、押出機１のバレル９とダイ２間には、異物除去用のフィルターとしての１乃至複数枚の金網３とそれに作用する樹脂圧を受け止めるブレーカプレート４が押し出し方向の上流側から順番に設けられ、ブレーカプレート４には複数の貫通孔５が形成され、押出機１のスクリュー６で押し出される溶融樹脂材料は、溶融樹脂中に含まれる異物が金網３で濾過された後、ブレーカプレート４の貫通孔５を経て、ダイ２を構成するダイボディ２ａとノズルプレート２ｂ間の通路２ｃを通って外部へと押し出されるように構成されている。尚、複数の金網３を重ね合わせて使用する場合には、少なくともブレーカプレート４側に線径の太い金網を用い、線径の細い金網を受け止めその変形を防止するように構成することが好ましい。金網３の線径や開き目や織り方は、押出機１で使用する樹脂材料の物性に応じて任意に設定可能であり、例えば、弾性率が１０００ＭＰａ以下の軟質ＰＶＣを材料として用いる場合には、ＪＩＳ規格のＪＩＳ Ｚ−８８０１で規定される２０メッシュの平畳織の金網１枚と、６０メッシュの平畳織の金網１枚、少なくとも２枚の金網を重ね合わせて使用することが好ましい。
【００２７】
図３に示す複合部材７は、このような押出機１において、金網３が目詰まりしたり、押し出す合成樹脂材料の物性や着色を変更したりするために、金網３を交換するときに廃棄物として得られるもので、図２に示すように、金網３とともにブレーカプレート４を押出機１から取り出して、金網３とブレーカプレート４に付着している溶融樹脂をヘラ等で除去した後、ブレーカプレート４とともにその内部に残留する溶融樹脂を適宜冷却し、図３に示すように、金網３をブレーカプレート４から引きはがすことで得られるものである。このため、複合部材７は、１乃至複数枚の金網３と、金網３の一側面から外方へ延びる合成樹脂材料からなる複数の棒状の付着物８とから構成され、１乃至複数枚の金網３は、金網３の隙間に充填された合成樹脂材料により一体化され、付着物８は金網３の隙間に充填された樹脂により金網３に一体的に付着されている。
【００２８】
尚、本発明に係る分離方法及び分離装置１０に適用可能な複合部材としては、平面視円板状以外の形状、例えばドーナツ状など、任意の形状のものや、付着物８の本数や断面形状を押出機の構成に応じて任意の本数や断面形状に構成したものや、金網３の両側面に付着物８を突出形成したものや、棒状の付着物８に代えて、合成樹脂材料からなるブロック状やシート状の付着物を有するものなどを採用できる。また、押出機１としては、押出機を伴なったフィルムなどの成型機または、カレンダー成型におけるストレーナなども含まれる。更に、金網と合成樹脂からなる付着物を有するものであれば、押出機１構造を有する各種成形機等における廃棄物を複合部材として処理することも可能である。
【００２９】
次に、複合部材７を金網３と付着物８とに分離する分離装置１０について説明する。
図４に示すように、分離装置１０は、付着物８の軟化温度以上に、複合部材７を加熱する加熱装置（図示略）と、加熱装置により加熱した複合部材７を加圧する加圧装置２０であって、前記複合部材７を収容可能な凹部２１を有し、底面に軟化した付着物８の排出孔２３を形成した凹型２２と、前記凹部２１に嵌合する凸部２４を有する凸型２５と、前記両型２１、２５間において複合部材７を加圧する加圧装置２０とを備えている。
【００３０】
加熱装置としては、電気式や蒸気式などの一般的な構成の加熱庫を採用することが、設備コストを安くする上で好ましいが、高周波誘導加熱やマイクロ波加熱など、任意の加熱方法で複合部材７を加熱可能な加熱装置を採用することもできる。加圧装置２０としては、機械プレスや液圧プレスなどのプレス装置で構成できる。機械プレスとしては、クランクプレス、エキセントリックプレス、ナックルプレス、スクリュープレスなどを採用できる。尚、加熱装置及び加圧装置２０は、周知の構成のものなので、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
凹型２２と凸型２５とは対面状に配置され、凹部２１の内側面と凸部２４の外側面とは略隙間なく嵌合するように構成されている。凹部２１の平面形状は、凹部２１内に複合部材７をセット可能な平面形状であれば任意の平面形状に形成できるが、凹部２１と凸部２４間に残留する合成樹脂を極力少なくするため、複合部材７の平面形状に適合する平面形状に形成することが好ましい。また、加圧時に金網３が折り重なることによる残留樹脂量の増大を防止するため、金網３を含む面が型開閉方向と略直交するように、凹部２１内に複合部材７をセット可能に構成することになる。本実施の形態では、平面視円板状の複合部材７を用いているので、凹型２２として平面視略円形の凹部２１を有するものを用い、複合部材７を容易に凹部２１内に装填できるように、凹部２１の直径は、金網３と同じ直径或いはやや大きいな直径に設定することになる。
【００３２】
凹部２１の深さは、複合部材７の高さよりも深く設定され、複合部材７を凹部２１に装填した状態で、付着物８が凹部２１外へ食み出さないように構成されている。
【００３３】
凸部２４の高さは、凹部２１の深さと略同じ或いはやや高く設定され、凸部２４を凹部２１に嵌合させた状態で、凸部２４の下面と凹部２１の底面間において複合部材７を少なくとも金網３の厚さまで加圧できるように構成されている。
【００３４】
排出孔２３の形成位置は、複合部材７の形状に応じて任意に設定できる。平面視円形の複合部材７を用いる場合には、付着物８を効率的に排出分離できるように、凹部２１の底面の略中央部に形成することが好ましい。また、排出孔２３の下部には直管部２６が形成されている。この直管部２６の口径は、合成樹脂の流れ性に応じて適宜選定することになるが、軟質の塩化ビニール樹脂にあっては、１０〜２０ｍｍあれば十分である。また、排出孔２３の上部には、凹部２１の底面側へ行くにしたがって開口径を大きく設定した案内部２７が形成され、この案内部２７により、付着物８を案内することで、加圧時における付着物８の流動を促進して、付着物８を分離するために要する時間を短縮できるように構成されている。案内部２７の開口径は、凹部２１の底面と略同じに設定することもできるが、凹部２１と凸部２４間において少なくとも金網３の外周部を挟持できるように、凹部２１の底面の直径の５０％〜９５％に設定することが好ましい。また、案内部２７の傾斜角度θは、大きすぎると案内部２７内における残留樹脂材料が多くなり、小さすぎると処理時間が長くなるので、３０°〜６０°に設定することが好ましい。尚、この案内部２７を省略して、凹部２１の底面を平坦面に構成するとも可能である。但し、この場合には、凹部２１の底面にその外周部或いはその付近から排出孔２３まで延びる複数の案内溝を放射状に形成し、これら複数の案内溝により、分離した合成樹脂を排出孔２３側へ案内するように構成することが好ましい。
【００３５】
尚、両型２１、２５に加熱手段を設けて、付着物８の軟化温度以上に両型２１、２５を加熱し、加熱装置による複合部材７の加熱後、付着物８と金網３との分離が完了するまでの間に、付着物８の温度が低下することを防止して、金網３と付着物８との分離作業を円滑に行うことも好ましい実施の形態である。この場合には、加熱装置を省略し、両型２１、２５間おいて複合部材７を付着物８の軟化温度まで加熱することできる。加熱手段としては、帯状の電気ヒータを型の周囲に巻き付けるか、若しくは、棒状の電気ヒータを型内に内装することができる。
【００３６】
次に、前記分離装置１０を用いた複合部材７の分離方法について説明する。尚、加熱装置として、加熱庫を用いた場合の一例について説明する。
【００３７】
先ず、加熱装置としての加熱庫内に複合部材７をセットして、付着物８を構成する合成樹脂の軟化温度まで、複合部材７全体を加熱する。複合部材７の加熱温度は、付着物の軟化温度以上で、しかも付着物８を構成する合成樹脂材料が変質しない温度範囲内に設定することになり、例えば押出機１内における合成樹脂の加熱温度と同じ温度に設定することになる。また、軟質のポリ塩化ビニール樹脂のように、合成樹脂材料に可塑剤として油分を含ませる場合には、可塑剤が気化しないように、可塑剤の沸点以下に設定することが好ましい。本実施の形態では、付着物８を構成する合成樹脂として、軟質のポリ塩化ビニール樹脂に可塑剤を添加してものを用いているので、１２０℃に設定した。
【００３８】
次に、加熱庫から複合部材７を取り出して、複合部材７の温度が軟化温度以下に低下する前に、金網３側が上側に配置されるように複合部材７を加圧装置２０の凹型２２に装填し、加圧装置２０により凸型２５を凹型２２に嵌合させて、凸部２４と凹部２１間において複合部材７を金網３の厚さまで加圧する。このとき、金網３は凹部２１と凸部２４間に挟持されて両型２１、２５間に保持されるが、付着物８を構成する軟化した合成樹脂は、案内部２７を通って排出孔２３から型外へ排出される。また、複合部材７の付着物８とは反対側の面には、押出機１での使用により異物が付着しているが、金網３側を上側に向けて複合部材７を凹部２１に装填することで、分離した合成樹脂への異物の混入が防止される。尚、加熱庫から凹型２２への複合部材７の移送は、手作業で行うこともできるし、コンベア等を用いて自動化させることもできる。
【００３９】
こうして、金網３の厚さまで複合部材７を加圧した後、凸型２５と凹型２２とを離間させ、排出孔２３内の合成樹脂が軟化している間に、凹部２１内に残っている金網３を金棒などの治具を用いて凹部２１から引き剥がすことになる。このとき、排出孔２３内の合成樹脂は、加圧により一体化しており、しかも排出孔２３の内面に密着していることから、治具を用いて金網３を引き上げることで、金網３だけを排出孔２３内の合成樹脂から比較的容易に且つ綺麗に引き剥がすことができる。そして、このようにして分離した金網３は、埋め立て処理を行って廃棄処分し、また排出孔２３から排出されるひも状の合成樹脂は、これをペレット状に加工して再利用することになる。
【００４０】
このように、この分離方法によれば、金網３の一側面に強固に付着した付着物８の略全部を簡単な方法で効率的に分離することができ、これまで埋め立て処理を行っていた合成樹脂をリサイクルすることができる。しかも、付着物８の組成や形状などに殆ど依存することなく、金網３から付着物８を除去できるので、汎用性に優れたものとなる。また、分離した合成樹脂が変質したり、分離した合成樹脂に不純物が含まれたりすることもないので、これをそのままリサイクルすることができる。更に、分離した金網３は、合成樹脂が僅かに付着しているので廃棄処分することになるが、複合部材７のままで廃棄処分する場合と比較して、廃棄物を大幅に減量化及び減容化することができ、処理コストを大幅に節減できる。
【００４１】
次に、前記分離装置１０の構成を部分的に変更した他の実施の形態について説明する。尚、前記実施の形態の分離装置１０と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
（１）図５に示す加圧装置２０Ａのように、前記凹型２２に代えて、型開閉方向に延びる複数の排出孔２３Ａを形成し、凹部２１の底面を平坦に構成した凹型２２Ａを用いることも可能である。この場合には、複数の排出孔２３Ａから付着物８を効率的に排出分離でき、加圧に要する時間を短縮できるとともに、排出孔２３Ａの口径を例えば樹脂ペレットの直径と同じに設定することで、分離した樹脂材料のリサイクル性を向上できる。また、このように多数の排出孔２３Ａを設けると、複合部材７の加圧力を低く設定することができるので、加圧装置２０Ａとして小型で安価ものを用いることができる。
【００４２】
（２）図６に示す凹型２２Ｂのように、排出孔２３Ｂの案内部２７Ｂの口径を凹部２１の開口径と略同じに形成し、この案内部２７Ｂ内に側面視略直角三角形状の複数の板部材３０と、これら複数の板部材３０を、排出孔２３Ｂを中心とした放射状に固定支持する略円錐状の取付板３１とを備えた分離手段３２を設けることもできる。このような分離手段３２を設けると、加圧時における金網３の案内部２７Ｂ側への変形を抑制できるとともに、分離した合成樹脂の流れ性を向上でき、しかも分離手段３２に付着した合成樹脂の取出性を向上して凹型２２Ｂ内の清掃性を向上できる。
【００４３】
（３）図７に示す凹型２２Ｃのように、排出孔２３Ｃの案内部２７Ｃの口径を凹部２１の開口径と略同じに形成し、複数の貫通孔３３を形成した略円板状の分離手段３４をこの案内部２７Ｃの上側において凹部２１内に固定設置することも好ましい実施の形態である。この場合には、複数の貫通孔３３から付着物８を効率的に排出分離でき、加圧に要する時間を短縮できるとともに、複合部材７の加圧力を低く設定することができるので、加圧装置として小型で安価なものを用いることができる。また、凹型２２Ｃ内の清掃性も向上できる。
【００４４】
（４）図８に示す加圧装置２０Ｄのように、凹型２２Ｄに凹部２１内に残留する金網３を突き出すためのエジェクタピン３５を設け、このエジェクタピン３５を図示外の油圧装置若しくは空気圧力装置を用いて上下移動させることもできる。このように構成すると、複合部材７を金網３と付着物８とに分離した後、エジェクタピン３５を上方へ突き出すことで、凹部２１の底部分に張り付いた金網３を容易に取り出すことが可能となる。
【００４５】
（５）図９、図１０に示す加圧装置２０Ｅのように、前記凹型２２及び凸型２５に代えて、対向面を略平坦に構成した上下１対の型２２Ｅ、２５Ｅを設け、下型２５Ｅの上面の略中央部に金網３を装着可能な、金網３の厚さに相当する厚さの窪み部３６を形成することも好ましい実施の形態である。この場合には、窪み部３６に複合部材７の金網３を嵌合させて、下型２５Ｅの上面に複合部材７をセットし、この状態で上型２２Ｅを下降させて、下型２５Ｅと上型２２Ｅ間において複合部材７を加圧圧縮変形させることで、付着物８を構成する合成樹脂が金網３の外側へ広り、この広がった合成樹脂からなる扁平部８Ｅを刃物等で金網３から分離して、金網３と付着物８とを容易に分離できる。また、窪み部３６に金網３をセットすることで、加圧装置２０Ｅに対する複合部材７の位置決めが容易に行え、しかも金網３に異物が付着している場合でも、この異物が、分離した合成樹脂に巻き込まれることを防止でき、金網３と合成樹脂とを効率的に分離することができる。但し、下型２５Ｅにおける窪み部３６は、省略することも可能である。また、図９に仮想線で示すように、型２５Ｅに対する複合部材７のセット部位の外側において、型２５Ｅに該セット部位を取り囲むように環状溝３８を設け、複合部材７の加圧により形成される扁平部８Ｅが環状溝３８内に収容されるように構成することも可能である。この場合には、型２２Ｅ、２５Ｅ間に配置される扁平部８Ｅを少なくして、扁平部８Ｅを加圧することによる加圧装置の負荷を少なくできるとともに、型２２Ｅ、２５Ｅを小型に構成でき、しかも環状溝３８内の厚肉な合成樹脂をペレットに加工できるので、ペレットへの加工性を向上できる。また、窪み部３６の底面に複合部材７の固定用の単又は複数のピンを突出状に設けて、加圧時における複合部材７の横移動を規制したり、扁平部８Ｅを金網３から切り離す切断手段を設けたりすることも好ましい実施の形態である。
【００４６】
（６）図１１に示す加圧装置２０Ｆのように、凹型２２Ｆの案内部２７Ｆの最大口径を凹部２１の開口径と略同じに設定し、案内部２７Ｆに嵌合する円錐状の突出部３７を凸型２５Ｆの凸部２４Ｆの下面に形成し、溶融樹脂が排出孔２３Ｆに円滑に導かれるように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】押出機要部の断面図
【図２】ブレーカプレート及び複合部材の斜視図
【図３】ブレーカプレート及び複合部材の分解斜視図
【図４】加圧装置の説明図
【図５】他の構成の加圧装置の説明図
【図６】他の構成の凹型の説明図
【図７】他の構成の凹型の説明図
【図８】突き出しピンを設けた加圧装置の説明図
【図９】他の構成の加圧装置の説明図
【図１０】同加圧装置の要部斜視図
【図１１】他の構成の加圧装置の説明図
【符号の説明】
【００４８】
１ 押出機 ２ ダイ
２ａ ダイボディ ２ｂ ノズルプレート
２ｃ 通路 ３ 金網
４ ブレーカプレート ５ 貫通孔
６ スクリュー ７ 複合部材
８ 付着物 ９ バレル
１０ 分離装置 ２０ 加圧装置
２１ 凹部 ２２ 凹型
２２ 凹型 ２３ 排出孔
２４ 凸部 ２５ 凸型
２６ 直管部 ２７ 案内部
２０Ａ 加圧装置 ２２Ａ 凹型
２３Ａ 排出孔
２２Ｂ 凹型 ２３Ｂ 排出孔
２７Ｂ 案内部 ３０ 板部材
３１ 取付板 ３２ 分離手段
２２Ｃ 凹型 ２３Ｃ 排出孔
２７Ｃ 案内部 ３３ 貫通孔
３４ 分離手段
２０Ｄ 加圧装置 ３５ エジェクタピン
２２Ｄ 凹型
８Ｅ 扁平部 ２０Ｅ 加圧装置
２２Ｅ 上型 ２５Ｅ 下型
３６ 窪み部
２０Ｆ 加圧装置 ２２Ｆ 凹型
２３Ｆ 排出孔 ２５Ｆ 凸型
２７Ｆ 案内部 ３７ 突出部
３８ 環状溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金網と合成樹脂との複合部材を金属部分と樹脂部分とに分離する分離方法及び分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂材料からなるペレットや棒状材などを製作するための押出機においては、溶融樹脂中に含まれる溶融しない異物を濾し取るために、ダイの上流側に金網を取り付けることが通常行われている。また、金網の下流側に溶融樹脂が流通する多数の貫通孔を形成したブレーカプレートを配置し、金網に作用する樹脂圧をブレーカプレートで受け止めるように構成されている。
【０００３】
前記金網は、金網が目詰まりしたり、押し出す合成樹脂材料の物性や着色を変更したりする場合などに、交換している。金網の交換方法としては、押し出した溶融樹脂が硬化する迄に、ヘラなどを用いて溶融樹脂を除去して金網のみを取り出す方法が採用されている。しかし、この方法ではブレーカプレートの貫通孔中に残留する樹脂をその硬化後に、１つずつ取り出す必要があり、金網のサイズが大きい場合には、ブレーカプレートの貫通孔の数も多く、貫通孔から一つずつ樹脂を取り出すには余りにも作業時間を要するという問題があった。
【０００４】
そこで、最近では、作業時間を短縮するために、金網とともにブレーカプレートを押出機から取り出してから溶融樹脂を適宜冷却し、ブレーカプレートに残留する樹脂と金網とを一体化させた後、金網をブレーカプレートから引きはがすことで、金網とともにブレーカプレートの貫通孔に残存する樹脂を一挙に取り出せるようにした方法が広く採用されている。
【０００５】
しかし、この方法においても、引き剥がした金網には濾過物と共に、多量の樹脂が付着している関係上、押出機で用いる合成樹脂材料として、ＰＶＣやハロゲン系の難燃剤を添加したものを用いた場合には、焼却処理が困難で、埋め立て処理を行う必要があるが、近年における埋め立て処理場の減少に伴い、埋め立てる廃棄物の減容化が求められ、金属部分並びに樹脂部分を極力回収することが要望されている。
【０００６】
このような金網と合成樹脂との複合部材を、金属部分と樹脂部分とに分別回収するための方法としては、複合部材を粉砕し、その後、誘電率の変化を捕らえて分離する装置、所謂、金属分離装置を用いて樹脂部分を分離回収する方法や、複合部材の樹脂部分を溶融させ、金属製の小型の金網を用いて金属片を濾し取り、樹脂部分を分離回収する方法や、樹脂部分を溶融させた複合部材に遠心力を加えて比重差によって分離回収する方法（例えば、特許文献１参照。）などが知られている。また、この他にも、金属泊について報告されたものではあるが、前記複合部材に対して応用可能な方法として、凸及び凹の形をした２本のロールの間に複合部材を通過させ、金属部分を急激に折り曲げる事で樹脂部分に剪断力を作用させ、金属部分から樹脂部分を剥離する方法（例えば、特許文献２参照。）や、インサート金具を樹脂部分から剥離する方法として報告されたものではあるが、前記複合部材に対して応用可能な方法として、外部から高周波の磁場を与えて金属部分に誘導電流を発生させ、金属部分を加熱して樹脂部分との接触部分の樹脂のみを加熱溶融させ、未溶融部分を掴めるようにすることで、分離性を高める方法（例えば、特許文献３参照。）などが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２５４４３１号公報
【特許文献２】特開２００３−２６０４３７号公報
【特許文献３】特開２００１−３００５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１記載のように、複合部材を粉砕し、係る後、金属部分と樹脂部分とを分離する方法では、金属部分をリサイクルするのには好適であるが、樹脂部分から金属粉を完全に分離除去することが困難で、分離した樹脂部分をそのままリサイクルできないという問題がある。また、特許文献２記載のように、凹凸のあるロールで複合部材を折り曲げる方法や、特許文献３記載のように、誘導電流で加熱する方法では、設備が大がかりになって設備コストが高くなるとともに、金網と合成樹脂とを効率的に分離できないという問題がある。このようなことから、設備コストが安く、効率的に金網と合成樹脂とを分離可能な分離方法が強く待ち望まれているのが現状である。
【０００９】
本発明の目的は、金網と合成樹脂との複合部材を金属部分と樹脂部分とに安価な設備で効率的に分離可能な分離方法及び分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る第１の分離方法は、金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離方法であって、前記付着物の軟化温度以上に複合部材を加熱した状態で、複合部材を１対の型により金網と略同じ厚さになるまで加圧して、金網と付着物とを分離するものである。
【００１１】
この第１の分離方法では、例えば加圧面を平坦に構成した１対の金型間において、加熱した複合部材を加圧することで、付着物と金網とを分離するので、金網の網目には多少の付着物が残留することになるが、大部分の付着物は、両型間において金網の外方側へ流れ出し、金網の外側へ流れ出した合成樹脂部分をカットすることで、金網と付着物とを容易且つ効率的に分離することできる。しかも、複合部材の加熱は、工場設備として一般的に備えられている電気式や蒸気式など既存の加熱庫内に、複合部材をセットして行うことができ、また複合部材の加圧に関しても、同様に既存のプレス機械で行うことができるので、設備経済的な負担になることもない。尚、複合部材の加熱温度は、付着物の軟化温度以上で、しかも付着物を構成する合成樹脂材料が変質しない温度範囲内に設定することになる。
【００１２】
本発明に係る第２の分離方法は、金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離方法であって、前記複合部材を収容可能な凹部を有する凹型と、前記凹部に嵌合する凸部を有する凸型とを用い、前記付着物の軟化温度以上に複合部材を加熱した状態で、複合部材を凹部内に装填し、凹部に凸部を嵌合させて、両型間において複合部材を金網と略同じ厚さになるまで加圧し、付着物のみを凹型に形成した排出孔から排出して、金網と付着物とを分離するものである。
【００１３】
この第２の分離方法では、加熱した複合部材を凹型と凸型間で加圧するので、金網の網目には多少の付着物が残留することになるが、大部分の付着物は、凹型に形成した排出孔から排出されることになるので、金網と付着物とを容易に且つ効率的に分離できる。しかも、複合部材の加熱は、工場設備として一般的に備えられている電気式や蒸気式など既存の加熱庫内に、複合部材をセットして行うことができ、また複合部材の加圧に関しても、同様に既存のプレス機械で行うことができるので、設備経済的な負担になることもない。尚、金網は、凹部内に残留することになるが、合成樹脂が軟化している間に、凹部から引き剥がすことで、排出孔内の合成樹脂から容易に分離できる。
【００１４】
ここで、第２の分離方法において、前記金網側を凸型側へ向けて、複合部材を凹部に装填することが好ましい実施の形態である。つまり、複合部材として、押出機の使用後に排出される複合部材においては、押出機における異物除去用のフィルターが金網となり、押出機におけるブレーカプレート内に充填された合成樹脂材料が付着物となるので、金網における付着物とは反対側の側面には、押出機で押し出す合成樹脂材料に含まれる異物が付着している。このため、本発明のように、金網側を凸型側へ向けて、複合部材を凹部に装填すると、両型間において複合部材を加圧するときに、異物が付着している面を凸型に密着させながら、付着物を排出口側へ押し出すことが可能となり、分離した付着物に対する異物の混入を防止して、リサイクルする合成樹脂材料の品質を向上できる。
【００１５】
第１及び第２の分離方法において、前記金網を含む面を型開閉方向と略直交させて、複合部材を型内にセット装填することが好ましい実施の形態である。このように構成することで、複合部材の加圧時に金網が折り重なることを防止できるので、両型間の隙間を極力小さく設定して、型間に残留する付着物を極力少なくできる。
【００１６】
第１及び第２の分離方法において、前記両型を加熱しながら、両型間において複合部材を加圧することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、複合部材の加熱後、付着物と金網との分離が完了するまでの間に、付着物の温度が低下することを防止して、金網と付着物との分離作業を円滑に行うことが可能となる。
【００１７】
本発明に係る分離装置は、金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離装置であって、前記付着物の軟化温度以上に、複合部材を加熱する加熱装置と、前記加熱装置により加熱した複合部材を加圧する加圧装置であって、前記複合部材を収容可能な凹部を有し、底面に軟化した付着物の排出孔を形成した凹型と、前記凹部に嵌合する凸部を有する凸型と、前記両型間において複合部材を加圧する加圧装置とを備えたものである。
【００１８】
この分離装置では、前記第２の分離方法と同様に、金網と付着物とを容易に且つ効率的に分離でき、しかも既存設備を有効活用して、分離装置を構成できる。
【００１９】
前記分離装置において、前記凹型に複数の排出孔を形成することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、複数の排出孔から付着物を効率的に排出分離でき、加圧に要する時間を短縮できるとともに、排出孔の口径を例えば樹脂ペレットの直径と同じに設定することで、分離した樹脂材料のリサイクル性を向上できる。
【００２０】
前記排出孔に凹部の底面側へ行くにしたがって開口径を大きく設定した案内部を設けることが好ましい実施の形態である。このように構成すると、複合部材の加圧時に、案内部により付着物を円滑に案内して、付着物を効率的に分離でき、加圧に要する時間を短縮できる。
【００２１】
前記分離装置において、前記両型を付着物の軟化温度以上に加熱する加熱手段を設けることが好ましい実施の形態である。このように構成すると、複合部材の加熱後、付着物と金網との分離が完了するまでの間に、付着物の温度が低下することを防止して、金網と付着物との分離作業を円滑に行うことが可能となる。
【００２２】
前記分離装置において、前記凹型に、付着物を除去した後の金網を押し出すエジェクタピンを設けることが好ましい実施の形態である。つまり、付着物を除去した金網は、凹型の金型の底面に残るため、この金網を工具などを用いて凹型から抜き取ることが必要であるが、本発明のように構成すると、エジェクタピンを突き出すことで、金網を持ち上げて、凹型から金網を容易に除去することが可能となる。
【００２３】
前記分離方法及び分離装置において、前記金網が押出機における異物除去用のフィルターであり、付着物が押出機におけるブレーカプレート内に充填された合成樹脂材料であることが好ましい実施の形態である。つまり、複合部材としては、金網と付着物とを備えたものであれば、任意の構成のものを適用できるが、押出機においては、フィルターの目詰まりや樹脂変えなどの際に、フィルターとしての金網とブレーカプレート内に残留する合成樹脂材料とからなる廃棄物が発生するので、この廃棄物として発生する複合部材に、本発明を適用することで、廃棄物の減容化を図り、しかも分別回収した、金属材料や合成樹脂材料を再生利用することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る分離方法及び分離装置によれば、金網の一側面に強固に付着した付着物の略全部を簡単な方法で効率的に分離することができ、これまで埋め立て処理を行っていた合成樹脂をリサイクルすることができる。しかも、付着物の組成や形状などに殆ど依存することなく、金網から付着物を除去できるので、汎用性に優れた分離装置を実現できる。また、分離した合成樹脂が変質したり、分離した合成樹脂に不純物が含まれたりすることもないので、これをそのままリサイクルすることができる。更に、分離した金網は、合成樹脂が僅かに付着しているので、これをそのままリサイクルすることはできないが、これを更に合成樹脂と金属とに分離する場合であっても、付着している合成樹脂が少ないことから、比較的容易に分離することができ、また廃棄処分する場合であっても、複合部材のままで廃棄処分する場合と比較して、廃棄物を大幅に減量化及び減容化することができ、処理コストを大幅に節減できる。
【００２５】
廃棄物の処理コストはリサイクル普及のためには不可欠であるが、本発明では、加熱設備と加圧設備を設けるだけでよく、しかも加熱設備に関しては、工場設備として一般的に備えられている電気式や蒸気式などの加熱庫を利用でき、また加圧設備に関しても、工場設備として一般的に備えられているプレス機械を利用できるので、既存の設備を有効活用して分離装置を構成することができる。また、分離装置を新設する場合でも、これら加熱設備や加圧設備は、比較的簡単な構造であるため、設備に要する費用が非常に少なく、設備経済的な負担を大幅に少なくできる。更に、本発明では、加熱と加圧により付着物と金網とを分離するので、従来の分離方法と比較して処理時間を大幅に短縮でき、作業者の負担を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
先ず、押出機から排出される複合部材について説明する。
図１に示すように、押出機１のバレル９とダイ２間には、異物除去用のフィルターとしての１乃至複数枚の金網３とそれに作用する樹脂圧を受け止めるブレーカプレート４が押し出し方向の上流側から順番に設けられ、ブレーカプレート４には複数の貫通孔５が形成され、押出機１のスクリュー６で押し出される溶融樹脂材料は、溶融樹脂中に含まれる異物が金網３で濾過された後、ブレーカプレート４の貫通孔５を経て、ダイ２を構成するダイボディ２ａとノズルプレート２ｂ間の通路２ｃを通って外部へと押し出されるように構成されている。尚、複数の金網３を重ね合わせて使用する場合には、少なくともブレーカプレート４側に線径の太い金網を用い、線径の細い金網を受け止めその変形を防止するように構成することが好ましい。金網３の線径や開き目や織り方は、押出機１で使用する樹脂材料の物性に応じて任意に設定可能であり、例えば、弾性率が１０００ＭＰａ以下の軟質ＰＶＣを材料として用いる場合には、ＪＩＳ規格のＪＩＳ Ｚ−８８０１で規定される２０メッシュの平畳織の金網１枚と、６０メッシュの平畳織の金網１枚、少なくとも２枚の金網を重ね合わせて使用することが好ましい。
【００２７】
図３に示す複合部材７は、このような押出機１において、金網３が目詰まりしたり、押し出す合成樹脂材料の物性や着色を変更したりするために、金網３を交換するときに廃棄物として得られるもので、図２に示すように、金網３とともにブレーカプレート４を押出機１から取り出して、金網３とブレーカプレート４に付着している溶融樹脂をヘラ等で除去した後、ブレーカプレート４とともにその内部に残留する溶融樹脂を適宜冷却し、図３に示すように、金網３をブレーカプレート４から引きはがすことで得られるものである。このため、複合部材７は、１乃至複数枚の金網３と、金網３の一側面から外方へ延びる合成樹脂材料からなる複数の棒状の付着物８とから構成され、１乃至複数枚の金網３は、金網３の隙間に充填された合成樹脂材料により一体化され、付着物８は金網３の隙間に充填された樹脂により金網３に一体的に付着されている。
【００２８】
尚、本発明に係る分離方法及び分離装置１０に適用可能な複合部材としては、平面視円板状以外の形状、例えばドーナツ状など、任意の形状のものや、付着物８の本数や断面形状を押出機の構成に応じて任意の本数や断面形状に構成したものや、金網３の両側面に付着物８を突出形成したものや、棒状の付着物８に代えて、合成樹脂材料からなるブロック状やシート状の付着物を有するものなどを採用できる。また、押出機１としては、押出機を伴なったフィルムなどの成型機または、カレンダー成型におけるストレーナなども含まれる。更に、金網と合成樹脂からなる付着物を有するものであれば、押出機１構造を有する各種成形機等における廃棄物を複合部材として処理することも可能である。
【００２９】
次に、複合部材７を金網３と付着物８とに分離する分離装置１０について説明する。
図４に示すように、分離装置１０は、付着物８の軟化温度以上に、複合部材７を加熱する加熱装置（図示略）と、加熱装置により加熱した複合部材７を加圧する加圧装置２０であって、前記複合部材７を収容可能な凹部２１を有し、底面に軟化した付着物８の排出孔２３を形成した凹型２２と、前記凹部２１に嵌合する凸部２４を有する凸型２５と、前記両型２１、２５間において複合部材７を加圧する加圧装置２０とを備えている。
【００３０】
加熱装置としては、電気式や蒸気式などの一般的な構成の加熱庫を採用することが、設備コストを安くする上で好ましいが、高周波誘導加熱やマイクロ波加熱など、任意の加熱方法で複合部材７を加熱可能な加熱装置を採用することもできる。加圧装置２０としては、機械プレスや液圧プレスなどのプレス装置で構成できる。機械プレスとしては、クランクプレス、エキセントリックプレス、ナックルプレス、スクリュープレスなどを採用できる。尚、加熱装置及び加圧装置２０は、周知の構成のものなので、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
凹型２２と凸型２５とは対面状に配置され、凹部２１の内側面と凸部２４の外側面とは略隙間なく嵌合するように構成されている。凹部２１の平面形状は、凹部２１内に複合部材７をセット可能な平面形状であれば任意の平面形状に形成できるが、凹部２１と凸部２４間に残留する合成樹脂を極力少なくするため、複合部材７の平面形状に適合する平面形状に形成することが好ましい。また、加圧時に金網３が折り重なることによる残留樹脂量の増大を防止するため、金網３を含む面が型開閉方向と略直交するように、凹部２１内に複合部材７をセット可能に構成することになる。本実施の形態では、平面視円板状の複合部材７を用いているので、凹型２２として平面視略円形の凹部２１を有するものを用い、複合部材７を容易に凹部２１内に装填できるように、凹部２１の直径は、金網３と同じ直径或いはやや大きいな直径に設定することになる。
【００３２】
凹部２１の深さは、複合部材７の高さよりも深く設定され、複合部材７を凹部２１に装填した状態で、付着物８が凹部２１外へ食み出さないように構成されている。
【００３３】
凸部２４の高さは、凹部２１の深さと略同じ或いはやや高く設定され、凸部２４を凹部２１に嵌合させた状態で、凸部２４の下面と凹部２１の底面間において複合部材７を少なくとも金網３の厚さまで加圧できるように構成されている。
【００３４】
排出孔２３の形成位置は、複合部材７の形状に応じて任意に設定できる。平面視円形の複合部材７を用いる場合には、付着物８を効率的に排出分離できるように、凹部２１の底面の略中央部に形成することが好ましい。また、排出孔２３の下部には直管部２６が形成されている。この直管部２６の口径は、合成樹脂の流れ性に応じて適宜選定することになるが、軟質の塩化ビニール樹脂にあっては、１０〜２０ｍｍあれば十分である。また、排出孔２３の上部には、凹部２１の底面側へ行くにしたがって開口径を大きく設定した案内部２７が形成され、この案内部２７により、付着物８を案内することで、加圧時における付着物８の流動を促進して、付着物８を分離するために要する時間を短縮できるように構成されている。案内部２７の開口径は、凹部２１の底面と略同じに設定することもできるが、凹部２１と凸部２４間において少なくとも金網３の外周部を挟持できるように、凹部２１の底面の直径の５０％〜９５％に設定することが好ましい。また、案内部２７の傾斜角度θは、大きすぎると案内部２７内における残留樹脂材料が多くなり、小さすぎると処理時間が長くなるので、３０°〜６０°に設定することが好ましい。尚、この案内部２７を省略して、凹部２１の底面を平坦面に構成するとも可能である。但し、この場合には、凹部２１の底面にその外周部或いはその付近から排出孔２３まで延びる複数の案内溝を放射状に形成し、これら複数の案内溝により、分離した合成樹脂を排出孔２３側へ案内するように構成することが好ましい。
【００３５】
尚、両型２１、２５に加熱手段を設けて、付着物８の軟化温度以上に両型２１、２５を加熱し、加熱装置による複合部材７の加熱後、付着物８と金網３との分離が完了するまでの間に、付着物８の温度が低下することを防止して、金網３と付着物８との分離作業を円滑に行うことも好ましい実施の形態である。この場合には、加熱装置を省略し、両型２１、２５間おいて複合部材７を付着物８の軟化温度まで加熱することできる。加熱手段としては、帯状の電気ヒータを型の周囲に巻き付けるか、若しくは、棒状の電気ヒータを型内に内装することができる。
【００３６】
次に、前記分離装置１０を用いた複合部材７の分離方法について説明する。尚、加熱装置として、加熱庫を用いた場合の一例について説明する。
【００３７】
先ず、加熱装置としての加熱庫内に複合部材７をセットして、付着物８を構成する合成樹脂の軟化温度まで、複合部材７全体を加熱する。複合部材７の加熱温度は、付着物の軟化温度以上で、しかも付着物８を構成する合成樹脂材料が変質しない温度範囲内に設定することになり、例えば押出機１内における合成樹脂の加熱温度と同じ温度に設定することになる。また、軟質のポリ塩化ビニール樹脂のように、合成樹脂材料に可塑剤として油分を含ませる場合には、可塑剤が気化しないように、可塑剤の沸点以下に設定することが好ましい。本実施の形態では、付着物８を構成する合成樹脂として、軟質のポリ塩化ビニール樹脂に可塑剤を添加してものを用いているので、１２０℃に設定した。
【００３８】
次に、加熱庫から複合部材７を取り出して、複合部材７の温度が軟化温度以下に低下する前に、金網３側が上側に配置されるように複合部材７を加圧装置２０の凹型２２に装填し、加圧装置２０により凸型２５を凹型２２に嵌合させて、凸部２４と凹部２１間において複合部材７を金網３の厚さまで加圧する。このとき、金網３は凹部２１と凸部２４間に挟持されて両型２１、２５間に保持されるが、付着物８を構成する軟化した合成樹脂は、案内部２７を通って排出孔２３から型外へ排出される。また、複合部材７の付着物８とは反対側の面には、押出機１での使用により異物が付着しているが、金網３側を上側に向けて複合部材７を凹部２１に装填することで、分離した合成樹脂への異物の混入が防止される。尚、加熱庫から凹型２２への複合部材７の移送は、手作業で行うこともできるし、コンベア等を用いて自動化させることもできる。
【００３９】
こうして、金網３の厚さまで複合部材７を加圧した後、凸型２５と凹型２２とを離間させ、排出孔２３内の合成樹脂が軟化している間に、凹部２１内に残っている金網３を金棒などの治具を用いて凹部２１から引き剥がすことになる。このとき、排出孔２３内の合成樹脂は、加圧により一体化しており、しかも排出孔２３の内面に密着していることから、治具を用いて金網３を引き上げることで、金網３だけを排出孔２３内の合成樹脂から比較的容易に且つ綺麗に引き剥がすことができる。そして、このようにして分離した金網３は、埋め立て処理を行って廃棄処分し、また排出孔２３から排出されるひも状の合成樹脂は、これをペレット状に加工して再利用することになる。
【００４０】
このように、この分離方法によれば、金網３の一側面に強固に付着した付着物８の略全部を簡単な方法で効率的に分離することができ、これまで埋め立て処理を行っていた合成樹脂をリサイクルすることができる。しかも、付着物８の組成や形状などに殆ど依存することなく、金網３から付着物８を除去できるので、汎用性に優れたものとなる。また、分離した合成樹脂が変質したり、分離した合成樹脂に不純物が含まれたりすることもないので、これをそのままリサイクルすることができる。更に、分離した金網３は、合成樹脂が僅かに付着しているので廃棄処分することになるが、複合部材７のままで廃棄処分する場合と比較して、廃棄物を大幅に減量化及び減容化することができ、処理コストを大幅に節減できる。
【００４１】
次に、前記分離装置１０の構成を部分的に変更した他の実施の形態について説明する。尚、前記実施の形態の分離装置１０と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
（１）図５に示す加圧装置２０Ａのように、前記凹型２２に代えて、型開閉方向に延びる複数の排出孔２３Ａを形成し、凹部２１の底面を平坦に構成した凹型２２Ａを用いることも可能である。この場合には、複数の排出孔２３Ａから付着物８を効率的に排出分離でき、加圧に要する時間を短縮できるとともに、排出孔２３Ａの口径を例えば樹脂ペレットの直径と同じに設定することで、分離した樹脂材料のリサイクル性を向上できる。また、このように多数の排出孔２３Ａを設けると、複合部材７の加圧力を低く設定することができるので、加圧装置２０Ａとして小型で安価ものを用いることができる。
【００４２】
（２）図６に示す凹型２２Ｂのように、排出孔２３Ｂの案内部２７Ｂの口径を凹部２１の開口径と略同じに形成し、この案内部２７Ｂ内に側面視略直角三角形状の複数の板部材３０と、これら複数の板部材３０を、排出孔２３Ｂを中心とした放射状に固定支持する略円錐状の取付板３１とを備えた分離手段３２を設けることもできる。このような分離手段３２を設けると、加圧時における金網３の案内部２７Ｂ側への変形を抑制できるとともに、分離した合成樹脂の流れ性を向上でき、しかも分離手段３２に付着した合成樹脂の取出性を向上して凹型２２Ｂ内の清掃性を向上できる。
【００４３】
（３）図７に示す凹型２２Ｃのように、排出孔２３Ｃの案内部２７Ｃの口径を凹部２１の開口径と略同じに形成し、複数の貫通孔３３を形成した略円板状の分離手段３４をこの案内部２７Ｃの上側において凹部２１内に固定設置することも好ましい実施の形態である。この場合には、複数の貫通孔３３から付着物８を効率的に排出分離でき、加圧に要する時間を短縮できるとともに、複合部材７の加圧力を低く設定することができるので、加圧装置として小型で安価なものを用いることができる。また、凹型２２Ｃ内の清掃性も向上できる。
【００４４】
（４）図８に示す加圧装置２０Ｄのように、凹型２２Ｄに凹部２１内に残留する金網３を突き出すためのエジェクタピン３５を設け、このエジェクタピン３５を図示外の油圧装置若しくは空気圧力装置を用いて上下移動させることもできる。このように構成すると、複合部材７を金網３と付着物８とに分離した後、エジェクタピン３５を上方へ突き出すことで、凹部２１の底部分に張り付いた金網３を容易に取り出すことが可能となる。
【００４５】
（５）図９、図１０に示す加圧装置２０Ｅのように、前記凹型２２及び凸型２５に代えて、対向面を略平坦に構成した上下１対の型２２Ｅ、２５Ｅを設け、下型２５Ｅの上面の略中央部に金網３を装着可能な、金網３の厚さに相当する厚さの窪み部３６を形成することも好ましい実施の形態である。この場合には、窪み部３６に複合部材７の金網３を嵌合させて、下型２５Ｅの上面に複合部材７をセットし、この状態で上型２２Ｅを下降させて、下型２５Ｅと上型２２Ｅ間において複合部材７を加圧圧縮変形させることで、付着物８を構成する合成樹脂が金網３の外側へ広り、この広がった合成樹脂からなる扁平部８Ｅを刃物等で金網３から分離して、金網３と付着物８とを容易に分離できる。また、窪み部３６に金網３をセットすることで、加圧装置２０Ｅに対する複合部材７の位置決めが容易に行え、しかも金網３に異物が付着している場合でも、この異物が、分離した合成樹脂に巻き込まれることを防止でき、金網３と合成樹脂とを効率的に分離することができる。但し、下型２５Ｅにおける窪み部３６は、省略することも可能である。また、図９に仮想線で示すように、型２５Ｅに対する複合部材７のセット部位の外側において、型２５Ｅに該セット部位を取り囲むように環状溝３８を設け、複合部材７の加圧により形成される扁平部８Ｅが環状溝３８内に収容されるように構成することも可能である。この場合には、型２２Ｅ、２５Ｅ間に配置される扁平部８Ｅを少なくして、扁平部８Ｅを加圧することによる加圧装置の負荷を少なくできるとともに、型２２Ｅ、２５Ｅを小型に構成でき、しかも環状溝３８内の厚肉な合成樹脂をペレットに加工できるので、ペレットへの加工性を向上できる。また、窪み部３６の底面に複合部材７の固定用の単又は複数のピンを突出状に設けて、加圧時における複合部材７の横移動を規制したり、扁平部８Ｅを金網３から切り離す切断手段を設けたりすることも好ましい実施の形態である。
【００４６】
（６）図１１に示す加圧装置２０Ｆのように、凹型２２Ｆの案内部２７Ｆの最大口径を凹部２１の開口径と略同じに設定し、案内部２７Ｆに嵌合する円錐状の突出部３７を凸型２５Ｆの凸部２４Ｆの下面に形成し、溶融樹脂が排出孔２３Ｆに円滑に導かれるように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】押出機要部の断面図
【図２】ブレーカプレート及び複合部材の斜視図
【図３】ブレーカプレート及び複合部材の分解斜視図
【図４】加圧装置の説明図
【図５】他の構成の加圧装置の説明図
【図６】他の構成の凹型の説明図
【図７】他の構成の凹型の説明図
【図８】突き出しピンを設けた加圧装置の説明図
【図９】他の構成の加圧装置の説明図
【図１０】同加圧装置の要部斜視図
【図１１】他の構成の加圧装置の説明図
【符号の説明】
【００４８】
１ 押出機 ２ ダイ
２ａ ダイボディ ２ｂ ノズルプレート
２ｃ 通路 ３ 金網
４ ブレーカプレート ５ 貫通孔
６ スクリュー ７ 複合部材
８ 付着物 ９ バレル
１０ 分離装置 ２０ 加圧装置
２１ 凹部 ２２ 凹型
２２ 凹型 ２３ 排出孔
２４ 凸部 ２５ 凸型
２６ 直管部 ２７ 案内部
２０Ａ 加圧装置 ２２Ａ 凹型
２３Ａ 排出孔
２２Ｂ 凹型 ２３Ｂ 排出孔
２７Ｂ 案内部 ３０ 板部材
３１ 取付板 ３２ 分離手段
２２Ｃ 凹型 ２３Ｃ 排出孔
２７Ｃ 案内部 ３３ 貫通孔
３４ 分離手段
２０Ｄ 加圧装置 ３５ エジェクタピン
２２Ｄ 凹型
８Ｅ 扁平部 ２０Ｅ 加圧装置
２２Ｅ 上型 ２５Ｅ 下型
３６ 窪み部
２０Ｆ 加圧装置 ２２Ｆ 凹型
２３Ｆ 排出孔 ２５Ｆ 凸型
２７Ｆ 案内部 ３７ 突出部
３８ 環状溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離方法であって、
前記付着物の軟化温度以上に複合部材を加熱した状態で、複合部材を１対の型により金網と略同じ厚さになるまで加圧して、金網と付着物とを分離する、
ことを特徴とする分離方法。
【請求項２】
金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離方法であって、
前記複合部材を収容可能な凹部を有する凹型と、前記凹部に嵌合する凸部を有する凸型とを用い、前記付着物の軟化温度以上に複合部材を加熱した状態で、複合部材を凹部内に装填し、凹部に凸部を嵌合させて、両型間において複合部材を金網と略同じ厚さになるまで加圧し、付着物のみを凹型に形成した排出孔から排出して、金網と付着物とを分離する、
ことを特徴とする分離方法。
【請求項３】
前記金網側を凸型側へ向けて、複合部材を凹部に装填する請求項２記載の分離方法。
【請求項４】
前記金網を含む面を型開閉方向と略直交させて、複合部材を型にセットする請求項１〜３のいずれか１項記載の分離方法。
【請求項５】
前記両型を付着物の軟化温度以上に加熱しながら、両型間において複合部材を加圧する請求項１〜４のいずれか１項記載の分離方法。
【請求項６】
前記金網が押出機における異物除去用のフィルターであり、付着物が押出機におけるブレーカプレート内に充填された合成樹脂材料である請求項１〜５のいずれか１項記載の分離方法。
【請求項７】
金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離装置であって、
前記付着物の軟化温度以上に、複合部材を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置により加熱した複合部材を加圧する加圧装置であって、前記複合部材を収容可能な凹部を有し、底面に軟化した付着物の排出孔を形成した凹型と、前記凹部に嵌合する凸部を有する凸型と、前記両型間において複合部材を加圧する加圧装置と、
を備えたことを特徴とする分離装置。
【請求項８】
前記凹型に複数の排出孔を形成した請求項７記載の分離装置。
【請求項９】
前記排出孔に凹部の底面側へ行くにしたがって開口径を大きく設定した案内部を設けた請求項７又は８記載の分離装置。
【請求項１０】
前記両型を付着物の軟化温度以上に加熱する加熱手段を設けた請求項７〜９のいずれか１項記載の分離方法。
【請求項１１】
前記凹型に、付着物を除去した後の金網を押し出すエジェクタピンを設けた請求項７〜１０のいずれか１項記載の分離装置。
【請求項１２】
前記金網が押出機における異物除去用のフィルターであり、付着物が押出機におけるブレーカプレート内に充填された合成樹脂材料である請求項７〜１１のいずれか１項記載の分離装置。
【請求項１】
金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離方法であって、
前記付着物の軟化温度以上に複合部材を加熱した状態で、複合部材を１対の型により金網と略同じ厚さになるまで加圧して、金網と付着物とを分離する、
ことを特徴とする分離方法。
【請求項２】
金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離方法であって、
前記複合部材を収容可能な凹部を有する凹型と、前記凹部に嵌合する凸部を有する凸型とを用い、前記付着物の軟化温度以上に複合部材を加熱した状態で、複合部材を凹部内に装填し、凹部に凸部を嵌合させて、両型間において複合部材を金網と略同じ厚さになるまで加圧し、付着物のみを凹型に形成した排出孔から排出して、金網と付着物とを分離する、
ことを特徴とする分離方法。
【請求項３】
前記金網側を凸型側へ向けて、複合部材を凹部に装填する請求項２記載の分離方法。
【請求項４】
前記金網を含む面を型開閉方向と略直交させて、複合部材を型にセットする請求項１〜３のいずれか１項記載の分離方法。
【請求項５】
前記両型を付着物の軟化温度以上に加熱しながら、両型間において複合部材を加圧する請求項１〜４のいずれか１項記載の分離方法。
【請求項６】
前記金網が押出機における異物除去用のフィルターであり、付着物が押出機におけるブレーカプレート内に充填された合成樹脂材料である請求項１〜５のいずれか１項記載の分離方法。
【請求項７】
金網の少なくとも一側面に合成樹脂製の付着物が付着した複合部材を、金網と付着物とに分離する分離装置であって、
前記付着物の軟化温度以上に、複合部材を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置により加熱した複合部材を加圧する加圧装置であって、前記複合部材を収容可能な凹部を有し、底面に軟化した付着物の排出孔を形成した凹型と、前記凹部に嵌合する凸部を有する凸型と、前記両型間において複合部材を加圧する加圧装置と、
を備えたことを特徴とする分離装置。
【請求項８】
前記凹型に複数の排出孔を形成した請求項７記載の分離装置。
【請求項９】
前記排出孔に凹部の底面側へ行くにしたがって開口径を大きく設定した案内部を設けた請求項７又は８記載の分離装置。
【請求項１０】
前記両型を付着物の軟化温度以上に加熱する加熱手段を設けた請求項７〜９のいずれか１項記載の分離方法。
【請求項１１】
前記凹型に、付着物を除去した後の金網を押し出すエジェクタピンを設けた請求項７〜１０のいずれか１項記載の分離装置。
【請求項１２】
前記金網が押出機における異物除去用のフィルターであり、付着物が押出機におけるブレーカプレート内に充填された合成樹脂材料である請求項７〜１１のいずれか１項記載の分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３０６０５０（Ｐ２００６−３０６０５０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７５９５０（Ｐ２００６−７５９５０）
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
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