プラスチックシュレッダーの動作原理とは?

紹介

循環経済と資源の節約に向けた取り組みの中で、プラスチックリサイクル機械は重要な役割を果たしています。これらの機械の中でも、 プラスチックシュレッダー機 は基礎となります。廃棄プラスチックのサイズと体積を減らすことで、次の処理に備え、取り扱いとリサイクル効率を向上させます。

リサイクルラインを評価するプロフェッショナルにとって、その機械の動作を理解することは適切な仕様、統合、そして投資回収率を確保するために不可欠です。


プラスチックシュレッダー機械とは何か?

プラスチックシュレッダー機は、ボトル、容器、フィルム、配管、成形不良品などの大きなプラスチック製品を小さな破片に低減するために設計された産業装置です。より小さなまたは事前切断された材料を高速で処理する造粒機とは異なり、シュレッダーはかさばるまたは硬質な製品の一次サイズ低減のために作られています。 

これらの断片は、洗浄、乾燥、造粒、またはペレット化などのリサイクルプロセスの他の段階に進みます。


プラスチックリサイクル機械の動作原理

プラスチックシュレッダー機械の機能は、調整された供給、切断、選別、排出のプロセスを含みます。以下は主要なフェーズです:

1. 材料の供給

プラスチック廃棄物は、ホッパーまたは自動供給システムを介してシュレッダーに投入されます。供給システムには、規模に応じてコンベヤ、空気搬送ローダー、手動ティッピングが含まれる場合があります。詰まりを避け、一定のスループットを確保するため、大型プラントでは強制供給システムが一般的です。 

2. 切断プロセス(切断/切り裂き/引き裂き)

破砕室内に入った材料は、回転する刃またはシャフトに当たります。これらは、アプリケーションに応じて一軸、二軸、四軸または他の設計が可能です。刃はせん断、引っ張り、圧縮力を適用してプラスチックを分解します。 

例えば、二軸シュレッダーでは、二つのローターが中程度の速度と高トルクで回転し、材料を引きずりながら分断します。 

出力片の大きさと形状は、ローターの設計、刃の幾何形状と速度に影響されます。

3. 篩い分けおよびサイズ制御

初期的な破砕の後、フレークは切断室の下にあるスクリーンまたはメッシュを通過します。スクリーンの開口が出力粒子の最大サイズを決定します。開口よりも大きな材料は室内に残り、さらなるカットを受けることになります。 

このステップは、フレームの均一な大きさを確保し、下流処理(洗浄、乾燥、ペレット化)を最適化するために重要です。

4. 排出物の回収

スクリーンを通過したフレークは、機械からビン、コンベア、またはリサイクルラインの次のステージに直接排出されます。均一なフレークは、扱いやすく、洗浄の浸透が良く、造粒がスムーズになります。 


主要コンポーネントと設計上の考慮事項

プラスチックシュレッダーマシンの重要な部分を理解することは、機器の指定やベンダーの評価をする際に役立ちます。

  • ホッパー / フィードポート最大の入力廃棄物に合わせてサイズが決められ、安全にローディング機器と統合する必要があります。 
  • ローター/ブレード:高トルクシャフトにカッティングナイフが装着されています。ブレードのデザイン(直線型、千鳥配置型、連鎖型)が切断効果と摩耗に影響を与えます。 
  • スクリーン/メッシュ破片の大きさを決定します。硬質プラスチックには厚みと強度が必要です。 
  • モーターとドライブ通常はシュレッダーが低速高トルク(高速造粒機とは異なる)。 
  • 安全と構造:堅牢なフレーム、ガード、緊急停止、インターロックとメンテナンスアクセスは必須の構成要素です。 

プラスチックシュレッダー機械がリサイクルで重要な理由

シュレッダーマシンを使用することで、リサイクル施設には以下のような主要な利点が得られます:

  • 容量削減と処理効率向上大きな廃棄物が小さくなり、扱いやすく、輸送も簡単になります。 
  • 洗浄・乾燥性能向上小さな断片は表面積が大きくなり、清掃と乾燥がしやすくなります。
  • 下流機器との親和性向上断片のサイズの一致性が向上し、造粒機、押出機、ペレット化機への給餌が改善されます。
  • 廃棄物流の柔軟性多くのリサイクル機械は、厚みのある不規則な廃棄物(フィルム、ドラム、ボトル、パイプなど)を処理できるため、多様性があります。 

リサイクルラインへの統合:RUMTOOの専門知識

RUMTOOでは、特定の廃棄物流(硬質プラスチック、フィルム、混合材料など)に設計・構成されたリサイクル用シュレッダーを提供しています。私たちのシュレッダーがラインにどのように統合できるかを完全に理解するために、製品ページを参照してください: プラスチックシュレッダー.

シュレッダーの能力、素材特性、および下流の要件を一致させることで、よりスムーズな運営と高い歩留まりを確保できます。


よくあるご質問 (FAQ)

一軸・二軸・四軸シュレッダーでは切断方式はどう違いますか?

単軸シュレッダーは、1本のローターの刃が固定された対向刃に対して材料をせん断し、下部のスクリーンで排出サイズを決めます。硬質プラスチック用の万能型です。二軸シュレッダーは逆回転する2本のローターでドラムやベールなどの大きな物を掴んで引き裂き圧砕します。通常スクリーンはなく、 硬い投入物でも詰まりにくいのが特徴です。四軸シュレッダーはさらにもう1組のローターで再切断し、1パスでより細かく均一な破片を作ります。

シュレッダー内部のカッターボックスと刃の構造はどうなっていますか?

カッターボックスは、ローター(または複数のローター)、固定対向刃、スクリーンを収めた重厚な鋼製チャンバーです。刃は千鳥状またはインターロック状の列でローターにボルト固定されており、回転するたびに新しい切れ刃が作用します。ほとんどの刃は焼き入れ工具鋼製で、新しい刃先に回転させたり、再研磨したり、交換したりできます。可動刃と固定対向刃の間のギャップは調整可能で、ギャップを狭くすると切断面はきれいになりますが、刃先の摩耗は早まります。

スクリーンは最終的な粒子サイズをどのように制御しますか?

スクリーンはローターの真下にあり、スクリーンの穴を通過できる大きさになるまで、切断室からは何も排出されません。そのため、開口部が排出サイズを決める最大の要因です。スクリーンを交換するだけで、ローターや刃に触れずに出力仕様全体が変わります。ただし、スクリーンが小さすぎると材料が長く循環し、処理量が低下するというトレードオフがあります。

What affects a shredder’s throughput?

原料が最も重要です。ドラムやフィルムのようなかさばる中空品は、密度の高いパージ塊よりもはるかにゆっくりと粉砕され、湿った材料や汚染された材料ではさらに遅くなります。機械側では、ローターの回転数とトルク、刃の切れ味、スクリーンの開口径、ホッパーへの安定供給がすべて影響します。硬質HDPEで1,000 kg/hの定格の機械でも、フィルムや混合ベールではその半分程度しか処理できない場合があるため、定格は必ず実際の廃棄物に照らして確認してください。

シュレッダーの刃はどのくらいで摩耗しますか、またどうメンテナンスすればよいですか?

きれいなプラスチックであれば、焼き入れ刃のセットは数百時間使用できます。しかし、ガラス繊維のような研磨性充填材や、原料に混入した金属があると、はるかに早く摩耗します。モーター電流の上昇、切断音の増大、製品の粗大化が通常の警告サインです。ほとんどの刃には2面または4面の使用可能な刃先があるため、まず回転させ、次に再研磨し、研磨限界を超えたら交換します。ナイフギャップを適正に保ち、原料から金属を排除することが、刃寿命を延ばす最も安価な方法です。

シュレッダーの騒音や粉じんにはどう対処しますか?

シュレッダーは騒音が大きく、機械付近では通常85~100 dBになるため、防音カバー、防音ホッパーライナー、または機械を別室に設置することが標準的です。粉塵は、投入口と排出口の上に設置した集塵フードで処理し、バグフィルターまたはサイクロンにダクト接続します。近くで作業するオペレーターは耳栓と防塵マスクを着用すべきであり、地域の規制では正式な騒音・大気質管理が求められる場合があります。

シュレッダーと破砕機の違いは何ですか?

シュレッダーは低速・高トルクで運転し、回転刃と対向刃の間で材料を引き裂き、大きく 硬い物やかさばる物を粗い破片にします。一方、破砕機はより高速で運転し、予備破砕された材料を、スクリーンに対する多刃ローターでより小さく均一なフレークに切断します。つまり、シュレッダーが粗い一次切断を、破砕機が細かい二次切断を担います。多くのリサイクルラインでは両方を順に配置しています。

結論

プラスチックシュレッダーの動作原理を理解することは、プラスチックリサイクルインフラに投資するすべての人にとって重要です。それは、原料をどれだけうまく処理できるか、ラインがどれだけ効率的に稼働するか、そして最終的に再生製品の品質を決定します。設備を選定する際は、投入原料の種類、必要な処理能力、破片サイズ、メンテナンスのしやすさ、安全性を考慮してください。

適切なシュレッダーを設置し(リサイクルラインへの適切な統合を行えば)、運営と持続可能性の目標を達成するためのポジションを強化できます。

著者: プラスチックリサイクルマシン - Rumtoo

Rumtooプラスチックリサイクルマシナリーは、PETボトルおよびPP/PEフィルムのリサイクルにおける高性能ソリューションを専門とするトップメーカーです。20年以上の実績に基づき、高度な洗浄システム、ペレタイジングライン、プラスチックシュレッダー、クラッシャーなど、幅広い設備を提供しています。当社の技術は、汚れたLDPEフィルムやPP不織布バッグといった難処理廃棄物を高純度のプラスチック顆粒に変換することに特化しています。現在、Rumtooは世界中の数百のリサイクル施設をサポートし、毎月数千トンのプラスチックを処理し、世界の循環型経済の目標達成に貢献しています。