CN1313792A

CN1313792A - 塑料分选装置

Info

Publication number: CN1313792A
Application number: CN00801056A
Authority: CN
Inventors: 前畑英彦; 井上铁也; 大工博之; 塚原正德; 玉越大介
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-19
Also published as: JP2000342997A; KR20010072336A; DE60024398D1; EP1103306B1; DE60024398T2; EP1103306A4; WO2000074855A1; US6467628B1; EP1103306A1; TW458809B

Abstract

一种对不同种类的粉碎了的塑料进行静电分离以正确地按种类分选的装置。由按大小对塑料片分类的分类部(40)、摩擦带电装置(17)、一对转鼓型静电分离装置(41)及配置于静电分离装置下方的回收部(26)构成。对各回收部进行分隔的分隔壁(52－55)的构造可相应于各塑料片(16)的由极性和带电量确定的落下位置作水平移动。为此,不用改变高压电源装置(24)的电压等即可正确地进行分离。

Description

塑料分选装置

本发明涉及对伴随回收利用产生的塑料片按种类进行分选的塑料分选装置。

近年来，垃圾的回收利用得以迅猛发展，而作为分选粉碎了的塑料片的技术，具有图6所示那样的塑料分选装置。该塑料分选装置由摩擦带电装置3和静电分离装置G构成，该摩擦带电装置3配置在用于投入多种塑料片1的料斗2的下方，用于使塑料片1带有与种类相关的极性和电量，该静电分离装置G配置在该摩擦带电装置3的下方，用于相应于极性和带电量分离带电的塑料片1。

该静电分离装置G具有配置于摩擦带电装置3的滑槽3b下方的金属转鼓电极5、配置于该金属转鼓电极5的斜上方的高电压电极6、及用于将附着于金属转鼓电极5的周面的塑料片1刮落的刷10。上述金属转鼓电极5可绕水平轴芯5a沿规定方向自由回转地构成并接地，在上述高电压电极6连接例如高压电源装置7的阴极，高压电源装置7的阳极接地。通过该连接，在高电压电极6与金属转鼓电极5之间形成分选用静电场。

另外，用于按种类回收通过该分选用静电场的塑料片1的第1分离容器8和第2分离容器9配置固定于金属转鼓电极5的下方。

在上述塑料分选装置中，当将塑料1投入到料斗2时，塑料1从料斗2进入到摩擦带电装置3中并被搅拌，各塑料片1按其种类的带电列以规定的极性和带电量摩擦带电。之后，落下到静电分离装置G，通过分选用静电场，按各自的极性和带电量被分别回收到容器8、9。

在上述塑料分选装置中，摩擦带电装置3使各塑料片以各自的极性和带电量被摩擦带电，形成与塑料1相应的带电列，由静电分离装置G分离，按种类回收到容器8、9。

然而，投入到料斗2中的被粉碎了的塑料1的大小(重量)不同，所以，当在摩擦带电装置3中带电的塑料1通过分选静电场时，即使为相同的带电列，因塑料1的大小不同，使回收位置也不同，从而不能按正确的种类进行静电分离。

因此，本发明的目的在于提供一种可解决上述问题的塑料分选装置。

本发明的解决问题的手段在于，设置用于搅拌不同种类的粉碎了的塑料片使其摩擦带电的摩擦带电装置，在该摩擦带电装置的下方，成对地设置用于相应于各塑料片的极性和带电量对其进行静电分离的静电分离部，这些各静电分离部具有可绕规定水平轴自由回转的转鼓电极和夹着成为分选用静电场的分离用空间相对该转鼓电极配置的相向电极，在上述转鼓电极间的分离用空间的下方，配置用于分别回收通过其而分离了的塑料片的各静电分离部共用的回收部，该回收部具有按种类回收塑料片的多个回收室，并设有分类部，当在摩擦带电装置使上述粉碎了的不同种类的塑料片摩擦带电时，该分类部用于将塑料片按大小分类地投入到摩擦带电装置。

在上述构成中，塑料片在投入到摩擦带电装置之前，由分类部按大小分类，在摩擦带电装置中搅拌塑料片，在成对设于该摩擦带电装置下方的静电分离部，相应于各塑料片的极性和带电量对其进行静电分离，在这些各静电分离部，绕规定的水平轴使可自由回转的转鼓电极回转，将相向电极夹着成为分选用静电场的分离用空间相对转鼓电极配置，产生电压，使塑料片通过分离用空间，在共用的回收部分别回收塑料片。

另外，回收部具有分隔多个回收室的分隔壁，并设有移动装置，该移动装置可沿水平方向自由移动调节地构成以使该分隔壁接近和离开转鼓电极，用于沿水平方向使分隔壁移动到与各塑料片的大小相应的落下位置。

按照该构成，相应于各塑料片的大小，利用移动装置使分隔壁接近和离开转鼓电极地沿水平方向移动调节，从而可正确地进行各塑料片的静电分离。

另外，回收部具有用于分隔多个回收室的分隔壁，该分隔壁可绕与转鼓电极水平轴方向平行的支轴自由摆动地构成，并设有摆动装置，该摆动装置用于使分隔壁绕支轴摆动到与各塑料片的大小相应的落下位置。

按照该构成，通过相应于各塑料片的大小利用摆动装置绕与转鼓电极水平轴方向平行的支轴摆动分隔壁，可正确地进行各塑料片的静电分离。

图1为示出本发明第1实施形式的塑料分选装置的全体构成图。

图2为示出本发明第1实施形式的塑料分选装置的回收部的透视图。

图3为示出本发明第1实施形式的塑料分选装置的回收部构成的断面图。

图4为示出本发明第1实施形式的塑料分选装置的与塑料片的种类相关的回收率和纯度的图。

图5为示出本发明第2实施形式的塑料分选装置的要部透视图。

图6为示出现有塑料分选装置的全体构成图。

下面根据附图说明本发明的实施形式。首先，根据图1-图4说明本发明的第1实施形式的塑料分选装置15。

本发明第1实施形式的塑料分选装置15用于对不同的多种树脂系的塑料片(被分选的粉碎垃圾)16分别进行分离回收，例如，将塑料片16分离回收为PE(聚乙稀)和PP(聚丙稀)。PE、PP预先以10mm为基准破碎。

本发明第1实施形式的塑料分选装置15如图1所示那样，由大体对塑料片16进行分类的带振动装置40a的筛选构件(分类部)40、配置于该筛选构件40两侧下方的一对摩擦带电装置17A、17B、配置在该各摩擦带电装置17A、17B下方的一对静电分离装置41A、41B、及配置于这些静电分离装置41A、41B下方用于对塑料片16按种类回收的共用的回收部26构成。

上述筛选构件40如图1所示那样，由扁平的分类容器42和朝下倾斜到后述的第1排出口43侧地配置于该分类容器42内的筛44构成，该筛44的网目形成为10mm，在上述分类容器42的左侧上部形成用于以混合状态投入多种不同大小的塑料片16的投入口45，在分类容器42的右侧，形成用于排出由筛选构件40按直径分类的塑料片16的第1排出口43，在分类容器42的下部左侧形成第2排出口46，上述第1排出口43用于排出大于10mm的塑料片16，第2排出口46用于排出10mm以下的塑料片16，分类容器42的底板42a与筛44相反，即朝第2排出口46侧倾斜。

上述各摩擦带电装置17A、17B形成可自由开闭的排出口18a、18b，在排出口18a、18b可沿水平方向自由移动地设置用于对其进行开闭的闸18c、18d。

在上述各静电分离装置41A、41B设置排出滑槽19A、19B、接地的一对金属转鼓电极21A、21B，高压电极(相向电极)23A、23B、一对高压电源装置24A、24B、及刷25A、25B，该排出滑槽19A、19B与摩擦带电装置17A、17B连通，该摩擦带电装置17A、17B用于在混合投入后述的PVC(聚氯乙烯)的状态下使PE、PP带电，该一对金属转鼓电极21A、21B配置在该排出滑槽19A、19B的下方近旁并可绕规定水平轴20a、20b自由回转地构成，该高压电极23A、23B与这些金属转鼓电极21A、21B的斜上方相向地配置并夹着成为分选用静电场的分离用空间22A、22B进行配置，该一对高压电源装置24A、24B在该高压电极23A、23B连接阴极，并且将正极接地，用于使分离用空间22A、22B产生高电压，该刷25A、25B配置在上述各金属转鼓电极21A、21B的周面下部，用于刮落附着于电极21A、21B的塑料片16。

另外，配置于上述分离用空间22A、22B下方的回收部26具有多个(在该场合为5个)回收室47、48、49、50、51及分隔各回收室47、48、49、50、51的4片分隔壁52、53、54、55及外周壁32，这些分隔壁52、53、54、55可朝水平方向自由移动调节地构成，以接近和离开上述金属转鼓电极21A、21B。

如图2和图3所示，设置相应于各塑料片16的由极性和带电量确定的落下位置沿水平方向移动上述各分隔壁52、53、54、55的移动装置33，该移动装置33具有一对导向构件35、滚珠螺杆37、及图中未示出的马达，该一对导向构件35可使分隔壁52、53、54、55接近和离开上述各金属转鼓电极21A、21B地沿水平方向配置，并通过嵌合构件34分别安装于各分隔壁52、53、54、55，该滚珠螺杆37与安装于该导向构件35的嵌合构件34的螺旋接合构件36进行螺旋接合，该马达用于使该滚珠螺杆37回转。

另外，在上述回收部26安装有一对再利用装置39A、39B，该一对再利用装置39A、39B将上述塑料片16中的PVC通过返回管38A、38B返回到各摩擦带电装置17A、17B。

另外，虽然没有在图中示出，实际上在规定场所还配置有用于观察塑料片16的静电分离状态的图像处理装置。

可是，当由摩擦带电装置17A、17B使分选的塑料片16摩擦带电时，塑料片16根据带电列原则上带有正电或负电中的一种。然而，根据分选的塑料片16的情况，在没有带电列接近、位于带电列中间的材料的场合，将该材料作为摩擦材料加入到塑料片16中。在本实施形式中，为了分选PE和PP，加入上述PVC作为摩擦材料。然后，由各摩擦带电装置17A、17B搅拌PE、PP、PVC使其带电，带电列为(+)PE＜PP＜PVC(-)。

在分选PE和PP的场合，将PE、PP、PVC的混合塑料作为塑料片16投入到各摩擦带电装置17A、17B搅拌时，各塑料片16按种类带有规定的极性和带电量。即，获得(+)PE＜PP＜PVC(-)的带电列。

下面说明在上述构成中分选塑料片16的方法。首先，以10mm为基准将塑料片16大体粉碎加工成球形。从筛选构件40的投入口45投入塑料片16(PE、PP、PVC的混合物)。这样，由于筛44朝下倾斜到第1排出口43侧地配置，所以，在振动装置40a施加的振动作用下，塑料片16移动到第1排出口43侧。此时，在筛44的作用下，比10mm大的塑料片16残留在筛44上，从第1排出口43排出，投入到摩擦带电装置17A,10mm以下的塑料片16落到分类容器42的底板42a，该底板42a由于倾斜到与筛44相反一侧，所以，从分类容器42的第2排出口46排出，投入到摩擦带电装置17B，以10mm为基准的塑料片16由摩擦带电装置17A、17B进行摩擦带电。

然后，将闸18a、18b打开，使由摩擦带电装置17A、17B进行摩擦带电的塑料片16从排出口18c、18d通过排出滑槽19A、19B落到金属转鼓21A、21B上。这样，3种塑料片16由金属转鼓电极21A、21B的回转通过分离用空间22A、22B落下到回收部。

当塑料片16分别通过分离用空间22A、22B时，PE带正电，所以，PE被拉往与阴极连接的高电压电极23A、23B，回收到回收室49；PVC带负电，所以，被拉往金属转鼓电极21A、21B，回收到回收室47、51，或者附着于金属转鼓电极21A、21B的PVC由刷25A、25B刮落到回收室47、51。另外，位于带电列的中间位置的PP被回收到回收室50。

此时，塑料片16按直径(重量)进行分离，所以，当在高电压电极23A、23B带有相同电压时，例如，可能在各塑料片16的落下位置产生偏离。在该场合，可能出现应回收到回收室49中的直径小的PE到达回收室50等不能正确分离回收的情况。因此，在图像处理装置中观察塑料片16的静电分离状态。

在该图像处理装置中进行观察后发现，当没有确实地将PE、PVC、及PP分别分离回收到回收室49、回收室47、51、及回收室48、50时，不改变高压电源装置24A、24B的负荷电压，相应于塑料片16的极性和带电量驱动马达，使滚珠螺杆37回转，从而使分隔壁52、53、54、55中的至少1片相对金属转鼓电极21A或21B接近和分离，由此调节回收室47-51的位置，分种类将PVC、PP、PE分别回收到回收室47-51。

图4为将高压电源装置24A、24B的外加电压设定成30kv时对塑料片16进行静电分离的结果，PVC、PP、PE的各自的回收率和纯度可在80％以上。在这里，以PE的场合为例，如下面所述那样定义上述回收率和纯度。

回收率=回收室49的PE回收重量/投入PE的总重量

纯度=回收室49的PE回收量/回收室49的塑料回收量

作为参考，在PP的场合，由于目标是回收到回收室48和49，所以，将上述式的回收室49换成“回收室48、50”。

用作摩擦材料的PVC在由再利用装置39A、39B除去静电后和清洗后，被供给到摩擦带电装置17A、17B以再利用。

这样，按照本发明的第1实施形式，在配置于分离用空间22A、22B下方的回收部26中，设置移动装置33，该移动装置33可沿水平方向自由移动调节地构成，以使分隔壁52、53、54、55接近和离开金属转鼓电极21A、21B，用于相应于各塑料片16的由极性和带电量确定的落下位置使各分隔壁52、53、54、55沿水平方向移动，该移动装置33由一对导向构件35、滚珠螺杆37、及图中未示出的马达构成，该一对导向构件35可使分隔壁52、53、54、55接近和离开各金属转鼓电极21A、21B地沿水平方向配置，并通过嵌合构件34分别安装于各分隔壁52、53、54、55，该滚珠螺杆37与安装于该导向构件35的嵌合构件34的螺旋接合构件36进行螺旋接合，该马达用于使该滚珠螺杆37回转。按照该构成，在塑料片16的分离不正确的场合，驱动马达相应于各塑料片16的由极性和带电量确定的落下位置移动分隔壁52、53、54、55，使滚珠螺杆37回转，从而使分隔壁52、53、54、55相对金属转鼓电极21A、21B接近和离开，这样，不改变高压电源装置24A、24B的电压，而且即使各塑料片16的重量不同，也可预先由筛选构件40按直径分离塑料片16，按重量进行分离，所以，即使是不同直径的塑料片16，也可正确地进行分离。

下面根据图5说明本发明的第2实施形式。在图5中，仅表示出一方的静电分离装置41B。

本发明第2实施形式的塑料分选装置15为了相应于各塑料片16的由极性和带电量确定的落下位置移动上述各分隔壁52、53、54、55，设置有摆动装置61，该摆动装置61相应于各塑料片16的由极性和带电量确定的落下位置绕上述支轴60a-60d使各分隔壁52、53、54、55摆动。

即，各分隔壁52-55可相应于各塑料片16的由极性和带电量确定的落下位置绕与上述转鼓电极21A、21B的水平轴20a、20b方向平行的支轴60a-60d自由摆动地构成，摆动装置61如图5所示那样具有安装于各支轴60a-60d的摆动用马达63和用于驱动这些摆动用马达63的控制装置64。另外的构成由于与上述第1实施形式相同，故省略其说明。

在上述构成中，当塑料片16的分离不正确时，驱动马达63相应于各塑料片16的由极性和带电量确定的落下位置移动分隔壁52、53、54、55，使各支轴60a-60d摆动，从而使分隔壁52、53、54、55接近和离开金属转鼓电极21A、21B，这样，不改变高压电源装置24A、24B的电压，即可正确地进行塑料片16的分离。其它作用效果与上述第1实施形式相同，所以，省略其说明。

在上述各实施形式中，摩擦材料采用了带电列为(-)的PVC，但不限于此，也可采用(+)侧的PS(聚苯乙烯)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，在该场合，PP吸附在金属转鼓电极21A、21B，回收到回收室48、50,PE回收到回收室49,PS或PMMA回收到回收室47、51。

从以上说明可知，本发明在摩擦带电装置的下方成对地设置静电分离部，该摩擦带电装置搅拌不同种类的被粉碎了的塑料片使其带电，该静电分离部用于相应于各塑料片的极性和带电量对其进行静电分离，各静电分离部具有可绕规定水平轴自由回转的转鼓电极和夹着成为分选静电场的分离用空间相对转鼓电极配置的相向电极，在转鼓电极间的分离用空间的下方配置用于分别回收通过其分离了的塑料片的各静电分离部共用的回收部，该回收部具有按种类回收塑料片的多个回收室，另外，还设置有分类部，当由摩擦带电装置使塑料片摩擦带电时，该分类部按大小分类地将塑料片投入到摩擦带电装置，所以，即使各塑料片的重量不同，也可预先在分类部按直径分离塑料片，从而按重量将其分离，所以，即使是直径不同的塑料片，也可正确地进行分离。

另外，回收部具有用于分隔多个回收室的分隔壁，该分隔壁可沿水平方向自由移动调节地构成以接近和离开转鼓电极，并设置有移动装置，该移动装置用于沿水平方向将分隔壁移动到与各塑料片的大小相应的落下位置，或设置摆动装置，该摆动装置用于使分隔壁绕支轴摆动到与各塑料片的大小相应的落下位置，所以，通过由移动装置将分隔壁移动或摆动到与各塑料片的大小相应的落下位置，可正确地将各塑料片分类。

Claims

1．一种塑料分选装置，其特征在于：设置有用于搅拌不同种类的粉碎了的塑料片(16)使其摩擦带电的摩擦带电装置(17)，在该摩擦带电装置的下方，成对地设置用于相应于各塑料片的极性和带电量对其进行静电分离的静电分离部(41)，这些各静电分离部(41)具有可绕规定水平轴(20)自由回转的转鼓电极(21)和夹着成为分选用静电场的分离用空间(22)、相邻于该转鼓电极(21)配置的相向电极(23)，在上述转鼓电极间的分离用空间(22)的下方，配置用于分别回收通过它而被分离的塑料片的各静电分离部共用的回收部(26)，该回收部(26)具有按种类回收塑料片的多个回收室(47-51)，并设有分类部(40)，当在摩擦带电装置(17)使上述粉碎了的不同种类的塑料片(16)摩擦带电时，该分类部(40)用于将塑料片(16)按大小分类、投入到摩擦带电装置(17)。

2．如权利要求1所述的塑料分选装置，其特征在于：回收部(26)具有分隔多个回收室(47-51)的分隔壁(52-55)，并设有移动装置(33)，该移动装置(33)可沿水平方向自由移动调节地构成以使该分隔壁接近或离开转鼓电极(17)，用于沿水平方向使分隔壁移动到与各塑料片的大小相应的落下位置。

3．如权利要求1所述的塑料分选装置，其特征在于：回收部(26)具有用于分隔多个回收室(47-51)的分隔壁(52-55)，该分隔壁可在与转鼓电极(21)的水平轴方向平行的支轴(60)周围自由摆动，并设有摆动装置(61)，该摆动装置(61)用于使分隔壁在支轴周围摆动到与各塑料片的大小相应的落下位置。