CN1287509A

CN1287509A - 塑料分离装置

Info

Publication number: CN1287509A
Application number: CN99802029A
Authority: CN
Inventors: 前畑英彦; 井上铁也; 大工博之; 玉越大介
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2001-03-14
Also published as: US6365857B1; EP1052022A1; TW425308B; JP3606749B2; WO2000027536A1; KR20010033863A; JP2000140703A

Abstract

塑料片(2)由皮带输送机每次以供给量W1向带电装置成批地被供给带电装置(4),在带电装置(4)的内部被搅拌规定时间T后带电,并被成批地排出,由螺旋供料机(20)在每单位时间内以供给量W2连续向鼓电极(5)供给。此时,把鼓电极(5)的圆周速度定为v,鼓电极(5)的宽度定为B,供给到鼓电极(5)上的塑料片(2)的平均厚度定为H,则设定上述供给量W2,以便于满足W1/T≤W2≤v×B×H×D的条件。

Description

塑料分离装置

技术领域

本发明涉及一种对在破碎塑料类废品后产生的塑料片按种类进行分离的塑料分离装置。

背景技术

近年来，废品回收率快速增长。然而，作为塑料制品的原料而被消耗掉的塑料种类大部分是聚氯乙烯类树脂，聚酯类树脂，聚丙烯类树脂和聚苯乙烯类树脂，而所回收的废塑料也就包括上述各树脂类的塑料。在回收这些树脂时，必须按种类把上述各种树脂分开。

为了分离如上所述的多种彼此混合在一起的塑料片，目前使用图5所示的塑料分离装置50。该塑料分离装置50具备带电装置52和静电分离装置55，其中的带电装置52对每一批量的破碎的多种塑料片51成批搅拌并使它们带电，静电分离装置55通过使由上述带电装置52产生的带电塑料片51流过一对金属鼓电极53和电极板54之间对上述带电塑料片51进行分离。

在上述带电装置52的本体56上设置投料部57和排出部58。在上述本体56的内部设置了搅拌部件59，该搅拌部件59对从投料部57处投入本体56内的塑料片51进行搅拌。而在上述投料部57的上方设置了供给粉碎的塑料片51的皮带输送机60。另外，上述带电装置52的处理方式是在对批量塑料片51搅拌一定时间后，将全部带电塑料片51从排出部58向金属鼓电极53侧排出的批处理方式(成批处理方式)。

上述金属鼓电极53可自由转动。电极板54对着金属鼓电极53安装固定。高压电源61的阳极连接金属鼓电极53，高压电源61的阴极连接电极板54。这样，在金属鼓电极53和电极板54之间形成了分离用静电场。在金属鼓电极53的下方配置第一回收容器62和第二回收容器63。

下面，说明上述构成的作用。

经粉碎的塑料片51每一批量全部(成批)由皮带输送机60投放到带电装置52的本体56内部。在上述本体56内部，不同种类的塑料片51彼此被搅拌规定时间，并因相互摩擦而带电。这样带电的塑料片51从带电装置52的排出部58被成批排出到转动的金属鼓电极53的外周表面上。其中，带正电的塑料片51因极性与金属鼓电极53相同而受其排斥，被电极板54吸引，并落入到第一回收容器62内部。而带负电的塑料片51吸附在金属鼓电极53的表面上，随着金属鼓电极53的转动而落入到第二回收容器63内部。

此外，塑料片51在受搅拌途中，皮带输送机60不向带电装置52的本体56内部供给新的塑料片51。只是在塑料片51被搅拌了规定时间，并全部从带电装置52的排出部58处排出之后，皮带输送机60才会再次向带电装置52供给下一批塑料片51。

然而，在上述现有结构形式中，带电装置52的处理方式是对定量塑料片51搅拌了规定时间之后，将塑料片51全部排出的批处理方式(成批处理方式)。因此，若从带电装置52向金属鼓电极53的外周表面一次排出大量塑料片51，则出现塑料片51在金属鼓电极53的外周表面上堆积厚度超过适合于静电分离的厚度的现象。这样，在金属鼓电极53和电极板54之间会发生不能正确地分离塑料片51的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种塑料分离装置，该塑料分离装置在向可动电极上提供带电塑料片之际，为了最适合于作静电分离，能够设定塑料片的供给量。

技术方案

本发明的塑料分离装置具备带电装置和静电分离装置，上述带电装置对每一定量粉碎的多种塑料片成批地进行搅拌并使这些塑料片带电，静电分离装置通过使由上述带电装置带电的塑料片流过一对分离用电极间对上述带电塑料片进行分离，其特征在于：

上述带电装置在为使塑料片带电而对其搅拌了规定时间T之后，将塑料片全部排出的部件，

上述一对分离用电极中的一个电极为固定电极，而另一个电极是相对上述固定电极可以圆周速度v作转动的可动电极，还设置了：

第一供给装置，该第一供给装置向带电装置每次成批地将供给量W1的塑料片供给到带电装置内；和第二供给装置，该第二供给装置每单位时间内以供给量W2连续地向静电分离装置的可动电极供给从带电装置成批排出的塑料片，

把上述可动电极的宽度设定为B，把供给到上述可动电极上的塑料片的平均厚度设定为H，把上述塑料片的容积密度设定为D，则设定上述供给量W2以便于满足如下条件：W1/T≤W2≤v×B×H×D

采用上述构成，粉碎的多种塑料片由第一供给装置以供给量W1成批供给到带电装置内，在带电装置内，只搅拌规定时间T后就带电。之后，上述塑料片从带电装置被成批排出，并由第二供给装置向静电分离装置的可动电极上于每单位时间内供给供给量W2，因可动电极的转动而使塑料片通过可动电极和固定电极之间。此时，带正电的塑料片和带负电的塑料片被分离开来。

在以上述方式对塑料片进行分离的过程中，通过满足W1/T≤W2的条件，从带电装置成批地排出的塑料片由第二供给装置全部供给到可动电极上之后，从带电装置成批地排出下一批(后续的)塑料片，并由第二供给装置供给可动电极。因此，先从带电装置排出的在前的塑料片由第二供给装置供给到可动电极上的途中，随后排出的后续塑料片不会与残存在第二供给装置内的在前的塑料片相累加。因而，能够防止出现塑料片堵塞在带电装置和第二供给装置之间的现象。

再者，通过满足W2≤v×B×H×D的条件，能够设定塑料片的供给量，以确保最佳的静电分离，因此供给可动电极的塑料片在可动电极上堆积成的厚度将适合于静电分离。因此，能够防止塑料片堆积成的厚度超过适合于静电分离的厚度。

本发明的塑料分离装置的带电装置的特征还在于具备可转动地搅拌塑料片的搅拌部件和检测从第一供给装置成批地供给的塑料片的供给量的供给量检测器，

第一供给装置为带式输送机，而第二供给装置为螺旋式供料机，还具备

根据上述供给量检测器检测出的供给量，控制上述皮带输送机、搅拌部件、螺旋供料机和可动电极的各驱动装置的控制装置。

采用上述构成，在由皮带输送机向带电装置成批地供给的塑料片的供给量增减时，相对应地，控制装置控制各驱动装置，以便于满足W1/T≤W2≤v×B×H×D。

本发明的塑料分离装置的特征还在于设置了开闭带电装置的排出部的闸门。

根据上述构成，在带电装置内部搅拌塑料片期间，由闸门关闭着排出部。因此，不会因无意(随意)而从排出部排出没有充分带电的塑料片。对塑料片搅拌规定时间T后，打开闸门而开放排出部，从排出部将充分带电后的塑料片成批地排出。

附图的简单说明

图1示出本发明实施例的塑料分离装置的构成。

图2是上述塑料分离装置鼓电极的概要平面图。

图3是上述塑料分离装置控制系统的方框图。

图4是上述塑料分离装置的控制流程图。

图5示出现有塑料分离装置的构成。

实施本发明的最佳实施例

为了更详细地说明本发明，下面，将参照附图(图1-图4)对本发明进行说明。

如图1-图3所示，1是分离粉碎的多种相互混合在一起的塑料片的塑料分离装置。上述塑料分离装置1具备带电装置4和静电分离装置7。

上述带电装置4对由皮带输送机3(第一供给装置一例)供给的一批定量塑料片2成批地搅拌使这些塑料片摩擦带电。上述静电分离装置7通过使在上述带电装置4内带上电的塑料片2流过一对鼓电极5(可动电极一例)和电极板6(固定电极一例)之间，对塑料片2进行分离。

上述皮带输送机3每次以供给量W1(g)成批地向带电装置4供给塑料片2，并由电机9(驱动装置一例)驱动其运转。

上述带电装置4包括：容器13，该容器13的上部具有投料口11，下部具有排出口12(排出部一例)；搅拌棒14(搅拌部件一例)，该搅拌棒14使供给到该容器13内的塑料片2转动并对它们进行搅拌；电机(驱动装置一例)15，该电机15使该搅拌棒14转动；闸门16，该闸门16关闭或打开上述排出口12和向打开或关闭方向移动该闸门16的电机17。如上所述的带电装置4对投入容器13内部的塑料片2只搅拌使其带电所需的时间(秒)T之后，打开闸门16，从排出口12将上述塑料片2成批排出，这种处理方式为批处理方式。

一重量传感器18(供给量检测器一例)设置在上述闸门16上，用于检测供给到容器13内部的塑料片2的重量。上述规定时间T由计时器19计时。此外，把塑料片2的容积密度作为D[g/cm³]，上述容器13的内容积Va[cm³]按如下方式设定：

Va≥W1/D

一螺旋供料机20(第二供给装置一例)设置在上述带电装置4和静电分离装置7之间。上述螺旋供料机20以供给量W2(g/秒)连续地将从带电装置4的排出口12成批地排出的塑料片2供给到静电分离装置7的鼓电极5的外周表面上。

上述螺旋供料机20包括：容器23，该容器23一端上部具有投料口21，同时在其另一端下部具有排出口22；螺旋状的螺旋棒24，该螺旋棒24使从上述投料口21供给到容器23内部的塑料片2转动并将其输送到排出口22和使该螺旋棒24转动的电机25(驱动装置一例)构成。在容器23内部并排配置了二根上述螺旋棒24。

此外，在上述带电装置4的排出口12和螺旋供料机20的投料口21之间安装了一漏斗状的缓冲用料斗26，该料斗26从上部开口向下部开口逐渐收缩变窄。该料斗26的内部容积设定为大于上述带电装置4的容器13的内部容积Va。

上述鼓电极5是一由电机28驱动而转动的金属制圆筒状的部件，该鼓电极5以圆周速度V(cm/秒)绕水平轴心作定向转动。如图2所示，上述鼓电极5在水平轴方向上的宽度为B[cm]。此外，上述电极板6对着鼓电极5的外周表面以一定间隔地固定着。由高压直流电源29在上述鼓电极5和电极板6之间施加高电压。上述高压直流电源29的阳极与导电刷30连接，该导电刷30与鼓电极5的外周表面滑动接触。高压直流电源29的阴极与电极板6连接。因此，鼓电极5带正电荷，电极板6带负电荷。

在上述鼓电极5的下方设置了第一回收容器31和第二回收容器32，上述两容器31和32按种类回收通过鼓电极5和电极板6之间的经分离的塑料片2。一刮片33设置在鼓电极5的外周缘上，用于将吸附在鼓电极5外周面上的塑料片2刮落。

这里，把从上述螺旋供料机20供给到鼓电极5外周面上的塑料片2层的平均厚度定为H(cm)，则为了满足下式(1)，设定螺旋供料机20的供给量W2(g/秒)：W1/T≤W2≤v×B×H×D … (1)

此外，如图3所示，在上述塑料分离装置1上设置了控制装置35，由该控制装置35根据上述重量传感器18检测出的塑料片2的重量和由计时器19计测的时间控制上述各电机9、15、17、25、28，以确保上述式(1)成立。

下面，说明上述构成的作用。

首先，由电机9驱动皮带输送机3，被粉碎的多种塑料片2由上述皮带输送机3以供给量W1成批地从带电装置4的投料口11供给到容器13的内部。

重量传感器18检测供给到容器13内部的供给量W1的塑料片2的重量，电机15驱动搅拌棒14转动，对塑料片2进行搅拌。由计时器19计算搅拌的规定时间T。因搅拌，不同种类的塑料片2彼此摩擦而带电。

当搅拌时间经过规定时间T时，搅拌棒14停止转动，如图1的虚线所示，由电机17打开闸门16，开放带电装置4的排出口12，塑料片2从上述排出口12成批地被排出，塑料片2通过料斗26从螺旋供料机20的投料口21投入到容器23的内部。

这样，投入到螺旋供料机20的塑料片2在由电机25驱动而转动的二根螺旋棒24的作用下在容器23的内部从投料口21侧被输送到排出口22侧，从排出口22每单位时间内以供给量W2连续地向鼓电极5的外周面上供给塑料片2。

因为上述鼓电极5以圆周速度v转动着，所以塑料片2通过鼓电极5和电极板6之间。此时，带正电的塑料片2与鼓电极5排斥而被电极板6吸引，落入第一回收容器31内部。带负电的塑料片2被鼓电极5的表面吸引附在其表面上，随后落入第二回收容器32的内部。因此，分离了塑料片2。

在这样的塑料片2的分离过程中，因满足W1/T≤W2的条件，从带电装置4成批地排出的塑料片2由螺旋供料机20全部供给到鼓电极5，之后，从带电装置4将下一批塑料片2成批地排出，再由螺旋供料机20供给到鼓电极5。因此，先从带电装置4排出的在前的塑料片2由螺旋供料机20供给到鼓电极5上的途中，随后排出的后续塑料片2被投入到螺旋供料机20内部，不会与残存在螺旋供料机20内的在前的塑料片2相累加。因而，能够防止出现塑料片2堵塞在带电装置4和螺旋供料机20之间的现象。

此外，因满足W2≤v×B×H×D的条件，能够设定塑料片2的供给量W2，以确保最佳的静电分离，因此供给鼓电极5的塑料片2在鼓电极5外周面上堆积成的厚度将适合于静电分离的厚度。因此，能够防止塑料片堆积成的厚度超过适合于静电分离的厚度，可确保对塑料片2静电分离。

另外，控制装置35控制各电机9、15、17、25、28以便于上述式(1)成立。例如，为了分离大量的塑料片2，从皮带输送机3向带电装置4成批地供给的塑料片2的供给量W1增加的情况下，因为由重量传感器18检测出的塑料片2的重量增加，所以对应于检测出的重量，控制装置35分别增加电机25、28的转数。因此，增加了螺旋供料机20的螺旋棒24的转数，从螺旋供料机20每单位时间内向鼓电极5输送的塑料片2的供给量W2增加，同时，鼓电极5的圆周速度V也增加，上式(1)得到满足。在上述供给量W1减少时，控制正好相反。

图4是在上述分离过程中的控制流程。当开始分离时，电机9接通，皮带输送机3受电机9驱动仅一定时间t，塑料片2成批地被投入到带电装置4的容器13内，重量传感器18也被接通，同时，电机15接通，搅拌棒14转动。经过了规定时间T之后，上述电机15断电，搅拌棒14停止转动，同时电机17接通，闸门16只打开一定时间。因为塑料片2被从带电装置4成批地排出，所以重量传感器18断开。此外，螺旋供料机20的电机25和静电分离装置7的电机28在分离开始时，于上述皮带输送机3的电机9被接通的时间点一起被接通，螺旋棒24以及鼓电极25在分离结束之前连续地运转。

下面，示出上式(1)中使用的以下数值情况的一个实例。

．塑料片2的容积密度D=0.4g/cm³

．鼓电极5的直径φ=50cm

．鼓电极5的宽度B=100cm

．鼓电极5每分钟的转速=20rpm

．塑料片2层的平均厚度H=0.05cm

．使塑料片2带电所需的规定时间T=30秒

．由皮带输送机3供给的塑料片2的供给量W1=7.5升=7.5×10³×0.4g=3×10³g

．由螺旋供料机20每单位时间供给的塑料片2的供给量W2=100g/秒

这里，上述鼓电极5的圆周速度v=50cm×π×20rpm/60=52.3cm/秒。

因而，将上述各数值代入式(1)时，则

3×10³g/30秒≤100g/秒≤52.3cm/秒×100cm×0.05cm×0.4g/cm³

因此，W2满足式(1)，W1/T(=100)≤W2(=100)≤v×B×H×D(=104.6)。

在上述实施例中，带电装置4的排出口12被闸门16关闭。因此，在带电装置4的内部搅拌塑料片2期间，因排出口12被闸门16关闭着，不会因无意(随意)而从排出口12排出没有充分带电的塑料片2。对塑料片2只搅拌规定时间T后，打开闸门16而开放排出口12，从排出口12将充分带电后的塑料片2成批地排出。

在上述实施例中，吸附在鼓电极5外周面上的没有落下的塑料片2在刮片33强制性作用下被刮落下来，掉到第二回收容器32内。

在上述实施例中，第一供给装置以皮带输送机3为例，但也可以使用输送台车等设备，将塑料片2运送到带电装置4的投料口上方，经投料口11投入塑料片2。

在上述实施例中，第二供给装置以二根并排的具有螺旋棒24的螺输送机20为例，但可根据鼓电极5宽度B的大小，并排设置三根螺旋棒24，或者只设一根螺旋棒。另外，可以用皮带输送机或者回转阀等代替螺旋供料机20，定量供给塑料片2。

在上述实施例中，使鼓电极5带正电荷，使电极板6带负电荷，但使两者带电情况相反也可以。

在上述实施例中，在带电装置4的容器13的内部设置的搅拌部件以可转动的搅拌棒14为例，但搅拌棒不限于棒状，也可以采用叶片状的。也可以由电机使容器13转动，进而对塑料片2搅拌。

在上述实施例中，虽然带电装置4采用了使搅拌棒14只转动规定时间T来搅拌塑料片2，达到使塑料片2带电的目的，但也可以采用对塑料片2照射规定时间T的离子来达到使塑料片2带电的目的。

如上所述，本发明涉及的塑料分离装置适合于按种类分离对塑料制废品破碎后得到的塑料片。

Claims

1．一种塑料分离装置，该塑料分离装置具备带电装置和静电分离装置，上述带电装置对每一定量粉碎的多种塑料片成批地进行搅拌并使这些塑料片带电，上述静电分离装置通过使在上述带电装置内带电的塑料片流过分离用电极间对上述带电塑料片进行分离，其特征在于：

上述带电装置在为使塑料片带电而对其搅拌了规定时间T之后，将塑料片成批排出的部件，

上述一对分离用电极中的一个电极为固定电极，而另一个电极是相对上述固定电极可以圆周速度v作转动的可动电极，

把上述可动电极的宽度设定为B，把供给到上述可动电极上的塑料片的平均厚度设定为H，把上述塑料片的容积密度设定为D，则设定上述供给量W2以便于满足如下条件：W1/T≤W2≤v×B×H×D。

2．根据权利要求1所述的塑料分离装置，其特征在于上述带电装置具备可转动地搅拌塑料片的搅拌部件和检测从第一供给装置成批地供给的塑料片的供给量的供给量检测器，

3．根据权利要求1或2所述的塑料分离装置，其特征在于还设置了开闭带电装置的排出部的闸门。