半導体・電子部品業界では、製造、組立、検査、保管、輸送の各工程でICを保護するために、大量のICトレイが使われています。使用を重ねるうちに、破損や反り、仕様変更による廃番などで再利用できなくなるトレイも出てきます。こうしたトレイを廃棄するのではなく、効率的なリサイクル工程によって価値の高いエンジニアリングプラスチックとして回収することができます。
きれいな産業系ICトレイの廃材であれば、リサイクルに必要な主な機械は、破砕機とペレタイザー(造粒システム)の2台が基本です。汚れの多い使用済み消費財プラスチックと異なり、きれいなICトレイは洗浄工程を省略できることが多くあります。当社は、廃ICトレイを再生ペレットに変えるプラスチックリサイクル機器およびシステムを供給しています。
ICトレイは、半導体トレイやJEDECトレイとも呼ばれ、耐熱性、寸法安定性、静電気放電(ESD)対策の要件に応じて、さまざまなエンジニアリングプラスチックから作られています。
代表的な材料は次のとおりです。
多くのICトレイには、ESD対策としてカーボンブラックなどの導電性添加剤が配合されています。カーボンブラック入りのトレイからは、一般に黒色の再生ペレットが得られます。
エンジニアリングプラスチックは種類ごとに加工温度や材料特性が異なるため、リサイクルの前に樹脂の識別と選別を適切に行うことが欠かせません。
外観が似ているトレイであっても、材料の相溶性を確認せずに異なる樹脂を混ぜてはいけません。
きれいな産業系ICトレイの廃材であれば、リサイクル工程は比較的シンプルです。
主な加工工程は破砕とペレタイズの2つです。材料や含水率の状態によっては、予備乾燥装置や材料搬送装置を追加する必要があります。
最初に、プラスチック破砕機(粉砕機)を使って、廃ICトレイを小さく均一なフレーク状にします。
この工程には次のようなメリットがあります。
必要な破砕機の仕様は、トレイの寸法、材料の硬さ、目標とする粒度によって異なります。
大型のトレイやかさばるトレイの場合は、粉砕の前に一次破砕工程を設けることも検討できます。
硬質のICトレイには、当社のPlastic Crusher GP Series (GP-380 to GP-800)をご提供しています。トレイのサイズと月間処理量をお知らせいただければ、破砕室とスクリーンの構成をご提案します。
(プラスチック破砕機)
破砕と必要な材料の前処理を終えたICトレイのフレークは、プラスチックリサイクル用のペレタイズシステムに投入されます。
押出システムの内部では、プラスチック材料が加熱・溶融され、連続した溶融樹脂の流れになります。材料の配合によっては、加工の安定性とペレット品質を高めるために、フィルターやベント(脱気)装置を組み込むことがあります。
PCやABSなど適した種類のエンジニアリングプラスチックには、ストランドペレタイザーを使って、溶融した樹脂を均一な再生ペレットにすることができます。
PCおよびABSのトレイ粉砕材には、ストランドカット方式の強制供給ペレタイズラインをお勧めします。具体的には、ストランドペレタイズ仕様のHopper Feeding Recycling Machine(Force Hopper Feedingプラットフォームの H-SPR 仕様)と、当社のStrand Pelletizing Systemの組み合わせです。
(強制ホッパー供給式プラスチックリサイクル機、Hシリーズ)
一般的な工程は次のとおりです。
(ストランドペレタイズシステム)
得られたペレットは、材料特性や最終製品の要求仕様に応じて、射出成形やシート押出などのプラスチック製造用途への再利用を検討できます。
きれいな産業系ICトレイをリサイクルする利点のひとつは、洗浄工程が不要になることが多い点です。
使用済みの消費財プラスチックと異なり、半導体の組立・検査工程や電子部品の製造現場から直接回収されたICトレイは、汚れが比較的少ない場合があります。
ホコリ、油分、ラベルなどの異物が目立たなければ、洗浄せずに破砕とペレタイズだけで処理できることが多くあります。
不要な洗浄設備を省くことで、次のような効果が期待できます。
ただし、洗浄が必要かどうかは、廃材の実際の状態に基づいて必ず判断してください。
重要:きれいなICトレイは洗浄が不要でも、PCのような吸湿性の高いエンジニアリングプラスチックは、押出の前に適切な予備乾燥が必要です。
高温で加工する際に水分が多すぎると、材料が劣化し、再生ペレットの品質が低下するおそれがあります。
ICトレイの再生ペレットの品質と価値は、いくつかの重要な要因によって決まります。
ICトレイは、MPPO、MPPE、PC、ABS、PESなど、さまざまなエンジニアリングプラスチックで作られています。
相溶性のない材料を混ぜると、再生樹脂の品質が下がり、押出が不安定になることがあります。
そのため、樹脂の種類ごとにICトレイを選別することが、最初の重要なステップです。
エンジニアリングプラスチックの中には、周囲の環境から水分を吸収するものがあります。
PCのように水分の影響を受けやすい材料では、乾燥が不十分だと押出中に加水分解による劣化が起こり、分子量や機械的特性に影響します。
乾燥条件は、樹脂の配合に応じて適切に選定する必要があります。
金属片、ラベル、接着剤の残り、ホコリなどの異物は、押出工程と最終的なペレット品質に影響するおそれがあります。
異物は加工前に取り除き、材料の特性に合わせて適切な溶融樹脂フィルターを選定してください。
ICトレイの中には、ESDの要件を満たすために、カーボンブラックやカーボンファイバーなどの導電性材料を含むものがあります。
これらの添加剤は、溶融樹脂のろ過、設備の摩耗、再生樹脂の特性、さらに後工程での用途に影響を及ぼします。
リサイクル後も元のESD性能がそのまま維持されると考えてはいけません。ESDに敏感な用途に使う再生材料は、適切な試験が必要です。
エンジニアリングプラスチックの種類によって、必要な加工温度や押出の構成は異なります。
適切な温度管理、スクリュー設計、供給条件によって、加工を安定させ、熱劣化のリスクを抑えることができます。
ストランドペレタイズは、多くのエンジニアリングプラスチックの処理で実績のある方式です。
適したICトレイの樹脂配合であれば、次のような実用上の利点があります。
GENIUS Machineryは、PCやABSをはじめとするエンジニアリングプラスチックのリサイクル用途向けに、全自動ストランドペレタイズシステムを提供しています。
(全自動ストランドペレタイズシステム)
最適な設備構成は、材料の種類、加工温度、供給特性、ろ過の要件、目標とする生産能力によって異なります。
特殊なエンジニアリングプラスチックや導電性フィラーを含む配合の場合は、最終的な設備を選定する前に材料テストを行うことをお勧めします。
リサイクル事業者ごとに、必要な設備は異なります。
すでに破砕機を保有していて、ペレタイズシステムだけを追加したい企業もあれば、新たにリサイクル事業を立ち上げ、設備一式が必要な企業もあります。
GENIUS Machineryでは、リサイクル機の単体供給のほか、一貫リサイクルラインの計画もサポートしています。
きれいなICトレイ廃材の場合、一般的な構成例は次のとおりです。
設備の配置は、材料の特性、工場のスペース、生産要件、既存設備に合わせて調整できます。
ICトレイのリサイクル機を選ぶ前に、いくつかの項目を確認しておく必要があります。
MPPO、MPPE、PC、ABS、PESなど、樹脂の種類を特定します。変性品やブレンド品のエンジニアリングプラスチックの場合は、可能な限り配合内容を確認してください。
トレイがきれいな産業系廃材か、ラベル、ホコリ、接着剤などの異物が付着しているかを確認します。
ICトレイをそのままの形で受け入れるのか、あらかじめ破砕したフレークで受け入れるのかを確認します。
ICトレイ廃材の発生量を、1時間あたりまたは1か月あたりで見積もります。
使用目的と、メルトフロー特性、色、機械的性能、電気特性など、必要な仕様を明確にします。
これらの情報をもとに、GENIUS Machineryが材料を評価し、最適なリサイクル設備の構成をご提案します。
はい、可能です。多くのICトレイはリサイクル可能なエンジニアリングプラスチックで作られています。適切な材料選別、前処理、押出加工を行えば、適した廃ICトレイを再生プラスチックペレットにできます。
実現性や加工条件は、個々の樹脂配合によって異なります。
きれいな産業系ICトレイ廃材の場合、主な機械は一般に破砕機とプラスチックリサイクル用ペレタイザーの2台です。
樹脂や加工条件によっては、乾燥装置、供給装置、材料搬送装置を追加する必要があります。
必ずしも必要ではありません。半導体や電子部品の製造現場から回収したきれいなICトレイは、洗浄なしでリサイクルできることが多くあります。
ただし、汚れのあるトレイは追加の洗浄が必要になる場合があり、吸湿性の高い材料は押出の前に予備乾燥が必要になることがあります。
相溶性が確認できていない限り、樹脂の種類ごとに識別して分けてからリサイクルしてください。
相溶性のないエンジニアリングプラスチックを混ぜると、ペレットの品質や加工の安定性に悪影響が出るおそれがあります。
可能性はありますが、材料の配合と新しいトレイの技術要件によって異なります。
特定のESD性能、耐熱性、寸法安定性、機械的特性が求められる用途では、追加の材料試験と適格性評価が必要です。
はい、可能です。GENIUS Machineryは、プラスチックリサイクル機の単体供給と、一貫したリサイクル設備ソリューションの両方に対応しています。
すでに破砕機などの前工程設備をお持ちのお客様は、適したペレタイズシステムの選定についてGENIUSにご相談ください。
半導体・電子部品の製造現場で出る廃ICトレイは、リサイクル可能なエンジニアリングプラスチックの貴重な供給源になります。
きれいな産業系廃材であれば、リサイクル工程は破砕と押出ペレタイズに絞れることが多く、不要な洗浄設備を省けます。
ただし、品質の安定した再生ペレットを得るには、材料の識別、含水率の管理、適切な押出条件が引き続き欠かせません。
GENIUS Machineryは、幅広い産業系プラスチックのリサイクル用途に向けて、プラスチック破砕機とリサイクル用ペレタイズ設備を提供しています。
ICトレイの新規リサイクルラインを計画されている場合も、既存の設備にペレタイザーを追加される場合も、当社のエンジニアリングチームが材料を評価し、最適な設備構成をご提案します。
ICトレイの材質、見込まれる廃材の量、必要なペレット仕様をお知らせのうえ、GENIUS Machineryまで今すぐお問い合わせください。リサイクル設備に関するご要望について、詳しくご相談いただけます。