JP2002086014A - 混合廃プラスチックの分別方法と装置 - Google Patents

混合廃プラスチックの分別方法と装置

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JP2002086014A JP2000318593A JP2000318593A JP2002086014A JP 2002086014 A JP2002086014 A JP 2002086014A JP 2000318593 A JP2000318593 A JP 2000318593A JP 2000318593 A JP2000318593 A JP 2000318593A JP 2002086014 A JP2002086014 A JP 2002086014A
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Kanichi Ito
寛一 伊藤
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    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃車や廃包装材料などの混合廃プラスチック
から、特定の熱可塑性プラスチックを高純度で分別する
方法と装置を提供する。 【解決手段】 比重差分別法により分別された比重1未
満のポリオレフィン(PEとPP)を軟化温度差分別法
によって軟化温度の最も低いプラスチックから逐次分別
する方法で、表1「各種プラスチックの比重と軟化温
度」で明らかなように、ビカット軟化点の低い順に低密
度PE、中密度PE、高密度PE+第2種PP、第3種
PP、第1種PPが分別できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は混合廃プラスチック
の分別方法と装置で、ポリエチレンなどの特定の熱可塑
性プラスチックを高純度で分別する技術に係わる。
【0002】
【従来の技術】従来、廃車や廃包装材料などの混合廃プ
ラスチックからプラスチックを回収する方法の中で、浮
上法や遠心分離法などの水との比重差で分別する比重差
分別法は、原料の形状やサイズに余り影響されることな
く比重1未満のグループを高い純度で分別できる利点が
ある。特に比重1未満のポリオレフィンすなわちポリエ
チレン(以下PEと称す)やポリプロピレン(以下PP
と称す)がプラスチック廃棄物の50〜60%を占めて
いる関係上、ポリオレフィンを回収する方法としては極
めて有効であったが、PEとPPは溶融温度が異なり相
溶性に欠けるので両者の混合物をそのまま原料とする製
品は品質や強度が劣る欠点があった。
【0003】一方、熱可塑性プラスチックが種類によっ
て異なる温度で軟化する性質を利用して、ベルト上の原
料を赤外線で加熱して特定の温度で軟化したプラスチッ
クのみをベルト終端に設けたローラーなどに付着せしめ
て剥離回収する軟化温度差分別法がある。この方法は乾
式なので排水を生ぜず簡易な利点があるが、混合プラス
チックの組成により例えばPE,ポリスチレン(以下P
Sと称す),ポリ塩化ビニール(以下PVCと称す)な
どの中には軟化点が極めて近いものがあるのでこれらを
分別することは不可能であり、また、原料を特定温度に
一様に加熱するためにベルト上に均一に分散させること
が容易でないことや、原料中に細かい物質が大量に混じ
っていると加熱効率が落ちるので予め篩分する必要があ
る、などの問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上に鑑み本発明の第
一の課題は、プラスチック廃棄物の相当部分を占めてい
るPEやPPなどを高純度で分別し、回収製品の品質や
強度を高めることを目的としている。
【0005】また本発明の第二の課題は、第一の課題を
解決するために必要な軟化温度差分別法において、原料
を特定温度に一様に加熱し得ると共に、加熱効率の向上
を図ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記第一の課題を解決す
る手段として、発明者は下記表1に示す各種プラスチッ
クの比重と軟化温度(ビカット軟化点)のデータを解析
し、プラスチック廃棄物の50〜60%を占めている
ポリオレフィンすなわちPEとPPが比重1未満であり
比重差分別法により極めて高純度で分別し得ることに加
えて、低密度PEと中密度PEのビカット軟化点が異
なるのみならず、両者がPPのビカット軟化点に比べて
著しく低いことを発見し、比重差分別法と軟化温度差分
別法との組合わせにより低密度PEと中密度PE及びP
Pをそれぞれ高純度で分別し得ることに着目した。
【0007】 (注)「ビカット軟化点」とは、熱可塑性プラスチック
の圧縮時における軟化挙動を判定するもので、加熱時
に、標準圧子(直径1mm)が一定荷重により材料表面
から1mm侵入する温度℃。
【0008】すなわち、上記第一の課題を解決するため
請求項1に記載の発明は、比重1未満の軽いグループを
分別する比重差分別法と、軟化点の最も低い物質をロー
ラーなどに付着せしめて分別する軟化温度差分別法との
組合わせによって特定のプラスチックを分別することを
特徴とする、混合廃プラスチックの分別方法である。
【0009】さらにより好ましい方法として、請求項2
に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、第一
の工程で比重差分別法によって比重1未満の軽いプラス
チックのグループを分別し、第二の工程で該グループを
軟化温度差分別法によって軟化点の最も低いプラスチッ
クを逐次分別することを特徴とする、混合廃プラスチッ
クの分別方法である。
【0010】また上記第二の課題を解決するため請求項
3に記載の発明は、軟化点の最も低い物質をローラーな
どに付着せしめて分別する軟化温度差分別法において、
原料を受け入れる回転ドラムと、該回転ドラムの内部に
ドラムの回転に伴って跳躍する物質を照射する赤外線照
射装置とを設けたことを特徴とする、混合廃プラスチッ
クの分別装置である。
【0011】また請求項4に記載の発明は、請求項3に
記載の発明において回転ドラムに多数の小孔を設けてス
クリーンを形成したことを特徴とする、混合廃プラスチ
ックの分別装置である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図1は請求項1及び2の発明の
説明図、図2は請求項3及び4の発明の説明図、図3は
図2のX−X断面図をそれぞれ示す。
【0013】図1において、原料1は廃車や廃包装材料
などの混合廃プラスチックを破砕前処理した材料であ
る。原料1は、まず第一の工程すなわち浮上法や遠心分
離法などの水との比重差で分離する比重差分別装置2に
よって、比重1未満の軽いグループ3と比重1以上の重
いグループ4とに分離される。通常、比重1未満の軽い
グループ3は殆どがポリオレフィン即ちPEとPPとで
構成されており、原料1の50〜60%程度を占めてい
る主成分である。次いで第二の工程で、グループ3を軟
化点の最も低い物質をローラーなどに付着せしめて分別
する軟化温度差分別装置5に供給し、約75〜80℃付
近に加熱すると表1の軟化温度で明らかなように、低密
度PE6が選択的に軟化するので、これを分別回収でき
る。同様に(以下図示せず)残部7を再び軟化温度差分
別装置に供給して約80〜85℃に加熱すると中密度P
Eが軟化するので、高軟化点のPPと分別することがで
きる。
【0014】以上の方式において、以下に軟化温度差分
別装置5の構成と作用を説明する。軟化温度差分別装置
5は、受入れ部8、回転ドラム9、赤外線照射器10及
び排出部11で構成される加熱装置12と、搬送ベルト
13、多数の針状突起25を有する付着ローラー14及
び掻取りブラシ15で構成される付着剥離装置16とで
構成されている。図中17は赤外線反射鏡で、回転ドラ
ム9内で跳躍する物質にこの跳躍範囲内で赤外線が照射
されるように配備せしめてある。図中18は回転ドラム
9の駆動モータ、19は回転ドラムの支持ローラーをそ
れぞれ示す。
【0015】以上の構成において、まず第一の工程で分
別された比重1未満の軽いグループ3を軟化温度差分別
装置5の加熱装置12に供給すると、原料の各固体は回
転ドラム9の回転(矢印20の回転方向)に伴って矢印
22の方向に跳躍して赤外線照射器10から照射される
赤外線を均一に受けるから所定温度への一様加熱が容易
となる。照射時間の調整によってグループ3が約75〜
80℃に達した段階で付着剥離装置16の搬送ベルト1
3に落下せしめると、表1のビカット軟化点で明らかな
ように低密度PEのみが軟化しているので針状突起25
に刺されて付着ローラー14に付着するから、これを掻
取りブラシ15で剥離することにより残部7と分離する
ことができる。ビカット軟化点は表1(注)に記載した
ように直径1mmの圧子が一定荷重により材料表面から
1mm侵入する温度であるから、ビカット軟化点が65
〜80℃の低密度PEは約75〜80℃の温度で針状突
起25に刺されることによって付着ローラー14に選択
的に付着する。前記のように本法によれば原料の一様加
熱が容易となる結果、微小な軟化温度差を所定値に敏感
に制御できるから、高い分別精度が得られる。
【0016】上記同様に表1のビカット軟化温度によれ
ば、残部7を再度軟化温度差分別装置5に供給して約8
0〜85℃に加熱することにより中密度PEを分離する
ことができ、また同様に、100〜115℃の加熱によ
り高密度PEと第2種PPの混合物を、約125℃の加
熱により第3種PPを、約135℃以上の加熱により第
1種PPを、それぞれ分別することができる。
【0017】上記の説明では、第一の工程で比重差分別
法、第二の工程で軟化温度差分別法を適用したが、原料
1の組成如何によってはこれを逆にし、第一の工程で軟
化温度差分別法により約75〜80℃の加熱で該温度付
近のビカット軟化点を有するPE、PS、PVCなどを
含むグループを分別した後に、第二の工程で比重差分別
法により比重1未満の低密度PEを分別することもでき
ることはもちろんである。以上の操作において、赤外線
の照射効率を高めるために原料中に含まれるガラス片な
どの細かい物質を事前に分別する方がよい。請求項4の
発明はこのような場合に対応するものである。
【0018】すなわち請求項4の発明は、図2、3に示
すように、回転ドラム9に直径30mm程度の小孔21
を多数設けてスクリーンを形成する。図中23はドラム
カバーである。このような構成によって、原料中に含ま
れるガラス片などの細かい物質24は回転篩の作用で原
料から容易に排除でき、不純物除去のみならず赤外線の
照射効率を高めることができる。
【0019】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0020】請求項1、2の発明によれば、通常廃プラ
スチックの50〜60%を占めている主成分のポリオレ
フィンから、低密度・中密度のPEや第1種・第3種の
PPなどをそれぞれ高純度で分別できるので、廃プラス
チック原料から品質や強度が優れた多量の再生製品を得
ることができる。
【0021】また請求項3の発明によれば、軟化温度差
分別装置において、原料の各固体がドラムの回転に伴っ
て跳躍して赤外線を均一に受けるから、所定温度への一
様加熱が容易になり、微小な軟化温度差を所定値に敏感
に制御でき、高い分別精度が得られる。
【0022】また請求項4の発明によれば、軟化温度差
分別法の適用に際して、原料中に細かい物質が大量に混
っていても事前の篩分操作を必要とせずにこれを除去で
きるから、分別効率や加熱効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1及び2の発明の説明図を示す。
【図2】請求項3及び4の発明の説明図を示す。
【図3】図2のX−X断面図を示す。
【符号の説明】
1 原料 2 比重差分別装置 3 比重1未満の軽いグループ 4 比重1以上の重いグループ 5 軟化温度差分別装置 6 低密度PE 7 残部 8 受入れ部 9 回転ドラム 10 赤外線照射器 11 排出部 12 加熱装置 13 搬送ベルト 14 付着ローラー 15 掻取りブラシ 16 付着剥離装置 17 赤外線反射鏡 18 駆動モータ 21 小孔 24 細かい物質 25 針状突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B07B 13/00 B07B 13/00 13/14 13/14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 比重1未満の軽いグループを分別する比
    重差分別法と、軟化点の最も低い物質をローラーなどに
    付着せしめて分別する軟化温度差分別法との組合わせに
    よって特定のプラスチックを分別することを特徴とす
    る、混合廃プラスチックの分別方法。
  2. 【請求項2】 第一の工程で比重差分別法によって比重
    1未満の軽いプラスチックのグループを分別し、第二の
    工程で該グループを軟化温度差分別法によって軟化点の
    最も低いプラスチックを逐次分別することを特徴とす
    る、請求項1に記載の混合廃プラスチックの分別方法。
  3. 【請求項3】 軟化点の最も低い物質をローラーなどに
    付着せしめて分別する軟化温度差分別法において、原料
    を受け入れる回転ドラムと、該回転ドラムの内部にドラ
    ムの回転に伴って跳躍する物質を照射する赤外線照射装
    置とを設けたことを特徴とする、混合廃プラスチックの
    分別装置。
  4. 【請求項4】 回転ドラムに多数の小孔を設けてスクリ
    ーンを形成したことを特徴とする、請求項3に記載の混
    合廃プラスチックの分別装置。
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Cited By (4)

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Effective date: 20060804