A プラスチック破砕機 （グラニュレーターとも呼ばれる）は、プラスチックスクラップを洗浄、ペレット化、または直接再利用のために均一なフレーク状に粉砕する高速機械である。 不適切な機種を選択すると、処理能力の低下、ブレードの過度な摩耗、過剰な排出量、あるいは頻繁な稼働停止につながります。本ガイドでは、リサイクルラインに適したプラスチック破砕機を選定する上で重要な6つの要素――材料の種類、ローターの設計、ブレードの材質、スクリーンサイズ、処理能力の算出、および供給方法――について解説します。
プラスチック破砕機とは何ですか？
プラスチック破砕機は、切断室内で回転するナイフを備えた高速ローターを使用し、これらが固定されたカウンターナイフに対して切断を行います。下部に設置された穿孔スクリーンが排出物の大きさを制御しており、材料はスクリーンの穴を通過できるほど小さくなるまで切断室内に留まります。
低速で回転し、材料を粗い細片に引き裂くシュレッダーとは異なり、クラッシャーは通常3～12 mmの小さくて均一なフレークを生成します。この再粉砕材は、洗浄ライン、押出機、または射出成形機への投入が可能です。
代表的な加工材料
- PETボトルおよびHDPE容器
- PPおよびPEの射出成形スクラップ（スプルー、ランナー、不良品）
- PVCおよびHDPEパイプの端材および形材
- フィルムおよびシートの端材（PE、PP、PET）
- ブロー成形時のバリおよび欠陥のある容器
- 予備破砕機から排出された、破砕後の硬質プラスチック
代表的な技術仕様
| パラメータ | 代表的な範囲 |
|---|---|
| ローター速度 | 300～600 RPM |
| モーター出力 | 15～75 kW |
| 出力サイズ | 3～12 mm（スクリーン定義） |
| スループット | 200～1,500 kg/h |
| スクリーンの穴のサイズ | 6～100 mm（交換可能） |
| ブレードの材質 | D2 / SKD11 / 表面硬化工具鋼 |
プラスチッククラッシャーとプラスチックシュレッダー：その違いを理解する
この2つの機械はよく混同されますが、リサイクルラインではそれぞれ異なる役割を担っています。間違った機械を使用すると、ボトルネックが発生し、製品の品質が低下してしまいます。
| 比較 | プラスチック破砕機（造粒機） | プラスチックシュレッダー |
|---|---|---|
| 主な目的 | 微細な粉砕により、均一な再粉砕物を得る | かさばる廃棄物の粗選別による体積削減 |
| 出力サイズ | 3～12 mm、均一なフレーク状 | 20～100 mm、不規則な破片 |
| ローターの種類 | 高速シングルローター（300～600 RPM） | 低速ツインシャフト（15～60 RPM） |
| 動作原理 | スクリーンに対するせん断切断 | 2本のシャフトの間で引き裂かれる |
| おすすめ | ボトル、再粉砕材、シュレッダー処理後の材料 | 塊、しこり、膜、大きな部品 |
| 異物許容値 | 低 — 金属に敏感 | 高 — 汚染に耐性がある |
| 代表的な職種 | 第2段階（シュレッダー処理後） | 第1段階（予備破砕） |
| 騒音レベル | 高（高回転時の衝撃） | 低速（低トルク） |
要素1：材料の種類 — 何を粉砕しますか？
プラスチックの種類によって、必要なローターの設計、ブレードの材質、およびモーター出力が決まります。すべてのプラスチックが、切断室内で同じ挙動を示すわけではありません。
材料の分類
- 軟質プラスチック（LDPE、LLDPE、柔軟性PP）： ローターに巻き付く傾向がある。そのため、材料の流れが良好で、巻き付き防止機能を備えたローター設計が必要となる。
- 硬質プラスチック（HDPE、硬質PP、ABS、PC）： きれいな切断面が得られるが、より高いトルクを必要とする。標準的なVカットローターが適している。
- 脆いプラスチック（PS、アクリル）： 割れやすい。必要な出力は低いが、集塵が重要になる。
- 研磨性のあるプラスチック（PVC、ガラス繊維強化ナイロン、汚れが付着した使用済みフィルム）： ブレードの摩耗を早めます。ブレードの材質をアップグレードする必要があります（SKD11または硬質被覆）。
- フィルムおよび繊維（PEフィルム、PP織袋、不織布）： 軽量で弾力性があります。フィルム用に設計されたクラッシャーが必要です。ローターの形状や供給システムが異なります。
材料選定ガイド
| 材料の種類 | おすすめのローター | ブレードの材質 | モーター出力 |
|---|---|---|---|
| HDPE／PP硬質スクラップ | Vカットまたはオープンローター | D2工具鋼 | 22～45 kW |
| PETボトル（洗浄済み） | Vカットローター | D2 または SKD11 | 30～55 kW |
| PVCパイプおよび形材 | オープンローター | SKD11 または ハードフェース加工 | 37～75 kW |
| PE／PPフィルムロール | フィルム専用ローター | D2工具鋼 | 30～55 kW |
| ABS／PCエンジニアリングプラスチック | ダブルシザーカット | SKD11 | 37～55 kW |
| ガラス繊維入り／研磨剤入りコンパウンド | オープンローター | ハードフェイスまたは超硬合金 | 45～75 kW |
要因 2：ローターの設計 — クラッシャーの心臓部
ローターは、最も重要な部品です。これによって、切断効率、処理能力、そして機械がさまざまな素材をどれだけうまく処理できるかが決まります。
一般的なローターの種類
- Vカット（V字型）ローター： ナイフは、素材を中央に向かって引き寄せるV字型に配置されています。安定した切断が可能で、動力消費を抑え、発熱も低減します。硬質プラスチックやボトル加工に最適な万能タイプです。
- オープンローター： 刃の間隔が広く、隙間が開いています。これにより、かさばる部品や肉厚の部品も、切断ゾーンにスムーズに入りやすくなります。パイプ、形材、大きな塊の加工に適しています。
- ダブルシザーカットローター： 2列の可動刃が、2列の固定刃に対して同時に切削を行います。最も強力な切削作用を発揮します。厚くて硬いエンジニアリングプラスチックの加工に最適です。
- フィルム専用ローター： フィルムがシャフトに巻き付くのを防ぐ、最適化された形状を採用しています。追加のスクレーパーと、より広いナイフ角度を備えています。PEフィルム、PP織袋、不織布の処理に不可欠です。
要因3：ブレードの材質と品質
ブレードは消耗部品ですが、適切な材質を選定することで、メンテナンス間隔を大幅に延長し、運用コストを削減することができます。
ブレード材質の比較
| ブレードの材質 | 硬度（HRC） | おすすめ | 耐用年数 | コストレベル |
|---|---|---|---|---|
| D2工具鋼 | 58–62 | 一般的なPE、PP、PETの再生粉 | 標準 | $$ |
| SKD11（日本規格） | 60–62 | PVC、研磨性プラスチック、使用済み製品 | 1.5× D2 | $$$ |
| ハードフェイス加工／コーティング | 62–65 | ガラス繊維強化、高研磨性 | 2～3× D2 | $$$$ |
| 超硬インレイ | 70+ | 極端な摩耗、大流量の配管 | 4～5× D2 | $$$$$ |
重要なヒント： D2は、汚れの少ないポストインダストリアルスクラップにはコストパフォーマンスに優れた標準仕様です。投入物に土、砂、または研磨性の充填材が含まれている場合は、SKD11または硬質被覆ブレードにアップグレードすることで、ダウンタイムの削減により投資を回収できます。
要素4：画面サイズ — 出力品質の制御
スクリーンは、切断室の底部に設置された穴あき金属板です。材料は穴を通過するまで排出されないため、スクリーンの目開きサイズによって、生成されるフレークのサイズが直接決まります。
画面サイズの選択
| スクリーンの穴の直径 | 出力フレークの粒径 | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| 6～8 mm | 微粉末から小さなフレーク状 | 直接押出用原料、コンパウンディング |
| 8～12 mm | 標準的な再粉砕フレーク | 洗浄ライン、ペレット化、射出成形 |
| 12～20 mm | 粗粒フレーク | 微粒化前の予備破砕 |
| 20～100 mm | 大きなチップ | 一次粉砕、混合 |
重要： スクリーンの目開きが小さいほど、出力は微細になりますが、処理能力は低下します。スクリーンサイズは、下流工程で実際に必要とされるサイズに合わせて設定してください。過度な破砕はエネルギーの無駄となり、不要な微粉を発生させます。
要素 5：スループット — どの程度の処理能力が必要か？
処理能力は1時間あたりのキログラム（kg/h）で測定され、材料の種類、ローターの回転数、スクリーンのサイズ、およびモーター出力によって異なります。
容量の目安
| モーター出力 | 標準スループット（HDPE／PP） | 標準スループット（フィルム） | おすすめ |
|---|---|---|---|
| 15～22 kW | 150～400 kg/h | 80～200 kg/h | 小規模な作業場、自社内でのスクラップ回収 |
| 30～37 kW | 300～700 kg/h | 150～350 kg/h | 中規模のリサイクルプラント |
| 45～55 kW | 500～1,000 kg/h | 250～500 kg/h | 大規模なリサイクル施設 |
| 75 kW以上 | 800～1,500+ kg/h | 400～800+ kg/h | 大量処理型使用済み製品リサイクルライン |
実用的なルール： 現在必要としている処理能力よりも20～30%ほど処理能力の高い破砕機を選択してください。この余裕を持たせることで、生産のピーク時や将来の成長、および材料の種類による処理量の変動に対応できます。
要因6：供給および排出の構成
破砕機への材料の投入および排出の方法は、作業員の安全、作業効率、および他の機器との連携に影響を及ぼします。
給餌方法
- 手動給餌： オペレーターが手作業でホッパーに材料を投入します。少量生産や、不定期にスクラップが発生する作業に適しています。
- コンベアベルトによる供給： ベルトコンベアは、材料を連続的に搬送します。中～高処理能力のラインや自動化された作業において不可欠です。
- グラビティシュート： 材料は上流の機械（シュレッダー、ギロチン）から直接落下します。2段階システムでよく見られます。
排出方法
- 重力排出： フレークは、その下にあるビンや容器に直接落ちます。最も簡単で、コストも最も安いです。
- ブロワー＋サイクロンシステム： ファンがフレークをパイプを通じてサイクロン分離器に送り込み、そこでフレークは回収ビンに堆積されます。これにより、作業エリアを清潔に保ち、設置場所の柔軟性を確保できます。
- スクリューコンベヤ： フレークを特定の場所へ搬送します。洗濯ラインやサイロとの連携に適しています。
よくある問題と解決策
問題 1：スループットが低い
原因： スクリーンの穴が小さすぎる、刃が鈍っている、あるいは処理対象の材料に適さないタイプのローターが使用されている。
解決策： ブレードの切れ味と隙間調整を確認してください。排出物が要求よりも細かい場合は、スクリーンの穴径を大きくしてください。ローターのタイプが処理対象の材料の種類に適しているか確認してください。
問題 2：出力が不均一、または大きすぎる
原因： スクリーンの摩耗や破損、ナイフの損傷、あるいはナイフの隙間が広すぎる場合。
解決策： スクリーンに穴やひび割れがないか点検してください。損傷したナイフは交換し、ナイフの隙間をメーカーの仕様（通常0.2～0.5 mm）に合わせて調整してください。
問題3：ブレードの頻繁な交換
原因： 標準のD2ブレードでの研磨材の加工、または供給物に含まれる金属異物。
解決策： SKD11または硬質表面処理を施したブレードに交換してください。破砕機に異物が入る前に捕捉できるよう、上流側に磁石または金属探知機を設置してください。
問題4：ローターに巻き付いた材料
原因： 標準的な硬質プラスチック製ローターを用いたフィルムまたは繊維の加工。
解決策： 巻き付き防止形状を備えたフィルム専用ローターを使用してください。送り速度を下げ、材料がローターの幅全体にわたって均等に供給されるようにしてください。
問題5：ベアリングの故障
原因： ベアリングハウジング内にほこりや微粒子が侵入すること。
解決策： 切断室の外側にベアリングハウジングが取り付けられている破砕機を選択してください。定期的な清掃および潤滑作業を確実に実施してください。
購入前の確認リスト：購入前に確認すべき6つの質問
以下の6つの質問に答えていただければ、最適な破砕機の構成が明らかになります：
- どのような材料を粉砕していますか？ 軟質フィルム、硬質HDPE、研磨性PVC、あるいはエンジニアリングプラスチック――それぞれに、異なるローター形状とブレード材質が必要となります。
- 目標スループットはどれくらいですか？ 単位はkg/hで計算し、ピーク時や生産量の増加に備えて20–30%バッファを追加してください。
- どのような粒径の出力フレークが必要ですか？ スクリーンサイズを、下流工程（洗浄ライン、押出機、ペレタイザーなど）に合わせて調整してください。
- あなたの飼料は安全ですか、それとも汚染されていますか？ 研磨性のある、あるいは金属混入のある供給物には、高性能なブレードと上流側の保護措置が必要です。
- 餌はどうやって与え、材料はどうやって集めるのですか？ 手動、コンベア、それとも重力供給？ ビン、ブロワー、それともスクリューによる排出？
- 営業スケジュールはどのようになっていますか？ 単一シフトか、24時間365日の連続稼働かによって、モーターの選定や製造品質の要件が決まります。
よくあるご質問
プラスチッククラッシャーとプラスチックシュレッダーの違いは何ですか？
プラスチック粉砕機（グラニュレーター）は、スクリーンに対して刃が当たる高速ローター（300～600 RPM）を用いて、3～12 mmの均一なフレークを生成します。 プラスチックシュレッダーは、低速・高トルクのツインシャフト（15～60 RPM）を用いて、材料を20～100 mmの粗いチップ状に引き裂きます。クラッシャーは第2段階の微細化装置であり、シュレッダーは第1段階の体積削減装置です。
プラスチック破砕機には、どのような刃の材質を選べばよいでしょうか？
D2工具鋼は、PE、PP、PETのクリーンな再生材を処理する際の、コストパフォーマンスに優れた標準的な素材です。PVC、使用済みフィルム、ガラス繊維強化プラスチックなどの研磨性の高い素材を処理する場合は、SKD11または硬質被覆ブレードへのアップグレードをご検討ください。極めて大量の研磨性の高い素材を処理する用途では、超硬インレイブレードが最も長い耐用年数を実現します。
適切な破砕機の処理能力はどのように計算すればよいですか？
1日あたりのスクラップ処理量を算出し、稼働時間に基づいて1時間あたりの処理能力に換算します。 20～30%のバッファを加算してください。例：8時間シフトあたり4,000 kgのスクラップ＝500 kg/h（公称値）→ 少なくとも650 kg/hの定格能力を持つ破砕機を選択してください。
1台の破砕機で、あらゆる種類のプラスチックを処理することは可能ですか？
最適とは言えません。硬質HDPE用に設定された破砕機では、ローターにフィルムが巻き付いてしまいます。また、清浄な産業廃棄物用に設定された破砕機では、研磨性の高いPVCによって急速に摩耗してしまいます。多様な材料を処理する場合は、専用の破砕機を2台用意するか、ローターやスクリーンを交換できる機械の導入を検討してください。
なぜ画面サイズは重要なのでしょうか？
スクリーンはフレークの粒度を制御し、処理能力に直接影響を与えます。穴が小さいほど細かいフレークが得られますが、処理能力は低下します。過度の粉砕はエネルギーの無駄となり、不要な微粉を発生させます。スクリーンは、下流工程で実際に必要とされる仕様に合わせて選択してください。
ストリームライン・エコ・テック・ソリューション
Streamline Eco Techは、以下のサービスを提供しています プラスチック破砕機および造粒機 社内の射出成形スクラップ回収から、大量のリサイクルラインに至るまで、幅広い用途に対応しています。当社の破砕機は、お客様の材料の種類、処理能力の要件、および排出サイズの仕様に合わせて構成されています。
当社は、プラスチック破砕機を、シュレッダー、洗浄ライン、金属探知機、コンベヤ、ペレット化装置などと組み合わせて、包括的なリサイクルシステムとして提供しています。生産スクラップ用の単体破砕機から、多段階の破砕・洗浄ラインまで、お客様の処理対象物や処理能力の目標に応じて、最適な構成をご提案いたします。
Streamline Eco Techまで、処理対象の材料の種類、1日あたりの処理量、希望する排出サイズ、および稼働スケジュールをお知らせください。お客様の具体的な用途に合わせて、ロータータイプ、ブレード材質、モーター出力、スクリーンサイズなど、最適な破砕機の提案をいたします。
よくある質問
プラスチック破砕機には金属探知機が必要ですか？
使用済み製品や混合原料の供給に強く推奨されます。上流に金属探知機や磁石を設置することで、混入金属による粉砕機のブレードの欠けや破損を防ぎます。これは、ブレードの早期破損や予期せぬ稼働停止の最も一般的な原因です。
Vカットローターとは何ですか？また、なぜそれが重要なのでしょうか？
Vカットローターは、ナイフをV字型に配置することで、材料を切断室の中心に向かって引き込みます。これにより、ストレートナイフローターと比較して、より均一な切断が可能となり、消費電力の削減、発熱の低減、そしてより均一な成形品が得られます。これは、ほとんどの硬質プラスチック用途において、汎用性の高い設計として好まれています。