JP2002316104A

JP2002316104A - プラスチックの乾式洗浄方法および装置

Info

Publication number: JP2002316104A
Application number: JP2001298856A
Authority: JP
Inventors: Shogo Hamada; 省吾濱田; Masanori Tsukahara; 正徳塚原; Hidehiko Maehata; 英彦前畑; Hiroyuki Daiku; 博之大工; Tetsuya Inoue; 鉄也井上; Daisuke Tamakoshi; 大介玉越
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2002-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで効率よくプラスチック片を洗浄す
る。【解決手段】一端側にプラスチック片の投入口１２が形
成されるとともに他端側に排出口１５が形成された横置
き筒状のケーシング１１内に搬送用スクリュ２４および
攪拌ロッド２５を配置し、前記投入口１５から供給され
たプラスチック片を排出口１５側に搬送しつつプラスチ
ック片を摺接させて表面の汚染物を除去するプラスチッ
クの乾式洗浄装置に、ケーシング１１内に冷却ガスを供
給してプラスチック片を汚染物の凝固点以下に冷却する
冷却ガス供給装置５１と、プラスチック片から分離され
た汚染物をケーシング１１内から排出する吸塵装置６１
とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックを種
類ごとに選別分離する前処理として行うプラスチックの
乾式洗浄方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃プラスチックは、その履歴により油脂
分や塩分、糖分などの有機物、炭素成分、泥などの不純
物が付着している。廃プラスチックをマテリアルリサイ
クルする際に、静電分離装置を使用して種別に分離する
場合、プラスチック片の表面に汚染物が付着している
と、精度良く分離するのが困難である。そのため前処理
として洗浄装置が設置される。

【０００３】プラスチック片を洗浄する洗浄装置として
湿式洗浄装置があり、これは洗浄水中にプラスチック片
を投入して攪拌し、洗浄するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記湿式洗浄
装置では多量の洗浄水を必要とし、またプラスチック片
を乾燥させる工程が必要となるとともに、洗浄水の後処
理設備も必要となることから、設備コストおよび運転コ
ストが高くなるという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題点を解決して、低コスト
で効率よくプラスチック片を洗浄することができるプラ
スチックの乾式洗浄方法および装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、ケーシング内で、プラスチッ
ク片同士および／またはプラスチック片と駆動部材、プ
ラスチック片とケーシング内面とを摩擦接触させてプラ
スチック片の表面に付着した汚染物を除去するに際し
て、ケーシング投入前またはケーシング内で、プラスチ
ック片を冷却して汚染物を凝固させるものである。

【０００７】上記構成によれば、油脂類など常温で液状
である汚染物は、プラスチック片同士を摺接させても、
除去しにくいが、油脂類などを凝固点以下に冷却して固
化することにより、プラスチック片の表面から容易に分
離することができる。

【０００８】請求項２記載の発明は、ケーシング内で、
プラスチック片同士および／またはプラスチック片と駆
動部材、プラスチック片とケーシング内面とを摩擦接触
させてプラスチック片の表面に付着した汚染物を除去す
るに際して、ケーシング投入前またはケーシング内で、
プラスチック片に水蒸気または水滴ミストを吹き付けて
汚染物の付着力物を緩和するものである。

【０００９】上記構成によれば、プラスチック片の表面
に強固に付着した汚染物を加湿することにより、摺接時
の摩擦力で容易に剥離することができ、洗浄を促進する
ことができる。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の方法において、投入口からケーシング内に投入さ
れたプラスチック片を、投入口側の搬送部で駆動部材に
よりプラスチック片に排出口への搬送力を付与するとと
もに、前記排出口を絞って排出口側の攪拌部でプラスチ
ック片を滞留させるとともに、駆動拌部材によりプラス
チック片を攪拌するものである。

【００１１】上記構成によれば、ケーシング内でプラス
チック片に搬送力を付与する搬送部と、滞留させて攪拌
する攪拌部とを分離することにより、ケーシング内での
プラスチック片の充満率を向上させるとともに、滞留時
間を長く延すことができ、洗浄能力を大幅に向上するこ
とができる。

【００１２】請求項４記載の発明は、一端側にプラスチ
ック片の投入口が形成されるとともに他端側に排出口が
形成された横置き筒状のケーシング内に駆動部材を配置
し、前記投入口から供給されたプラスチック片を排出口
側に搬送しつつプラスチック片を摺接させて表面の汚染
物を除去するプラスチックの乾式洗浄装置であって、前
記排出口に供給するプラスチック片、またはケーシング
内に供給されたプラスチック片を、付着物の凝固点以下
に冷却するプラスチック片冷却手段と、プラスチック片
から分離された付着物をケーシング内から排出する吸塵
装置とを設けたものである。

【００１３】上記構成によれば、プラスチック片冷却手
段により、プラスチック片を冷却して表面に付着した油
脂類などの汚染物を凝固させることにより、摺接時の摩
擦力で容易にプラスチック片から分離させることがで
き、吸塵装置により排出することで、洗浄能力を向上さ
せることができる。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項４記載の構
成において、プラスチック片冷却手段は、ケーシング内
でプラスチック片に冷却ガスを吹き付ける冷却ガス供給
装置により構成されたものである。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項４記載の構
成において、プラスチック片冷却手段は、ケーシングに
設けられた冷却通路に冷却流体を供給しケーシングを介
してプラスチック片を冷却するケーシング冷却装置によ
り構成されたものである。

【００１６】請求項７記載の発明は、一端側にプラスチ
ック片の投入口が形成されるとともに他端側に排出口が
形成された横置き筒状のケーシング内に駆動部材を配置
し、前記投入口から供給されたプラスチック片を排出口
側に搬送しつつプラスチック片を摺接させて表面の汚染
物を除去するプラスチックの乾式洗浄装置であって、投
入口側でプラスチック片に水蒸気または水滴ミストを吹
き付けて汚染物の付着力を緩和する物を溶融させ付着状
態を緩和する加湿装置と、排出口側でプラスチック片の
エアを吹き付けるエア供給装置と、プラスチック片から
分離された付着物をケーシング内から排出する吸塵装置
とを設けたものである。

【００１７】上記構成によれば、加湿装置により、プラ
スチック片の表面に強固に付着した汚染物を水蒸気また
は水滴ミストで加湿することで付着力を緩和し、摺接時
の摩擦力で容易に剥離することができて、洗浄を促進す
ることができる。

【００１８】請求項８記載の発明は、一端側にプラスチ
ック片の投入口が形成されるとともに他端側に排出口が
形成された横置き筒状のケーシング内に駆動部材を配置
し、前記投入口から供給されたプラスチック片を排出口
側に搬送しつつプラスチック片を摺接させて表面の汚染
物を除去するプラスチックの乾式洗浄装置であって、ケ
ーシング内にプラスチック片と共に転写材を供給する転
写材供給装置と、前記排出口から排出されたプラスチッ
ク片と転写材の混合物から転写材を分離する転写材分離
装置とを設けたものである。

【００１９】上記構成によれば、転写材とプラスチック
片とが摺接することにより、プラスチック片の表面に付
着したラベルなどの紙くずや、糊や接着剤、油脂類を転
写材に付着、吸着させて容易に除去することができる。

【００２０】請求項９記載の発明は、請求項４乃至８の
いずれかに記載の構成において、ケーシング内に不活性
ガスを供給する不活性ガス供給装置と、吸塵装置により
回収されて粉塵が分離された不活性ガスをケーシングに
循環するガス循環装置とを設けたものである。

【００２１】上記構成によれば、ケーシング内での摩擦
熱や静電気による火花などにより、プラスチック片や粉
塵が着火したり、粉塵爆発をおこす可能性があるが、不
活性ガス供給装置からケーシング内に供給される不活性
ガスにより、着火や爆発を未然に防止することができ
る。またガス循環装置により、不活性ガスを消費する量
を大幅に低減することができてランニングコストを低減
することができる。

【００２２】請求項１０記載の発明は、駆動部材を搬送
部材と攪拌部材とで構成し、ケーシング内に、投入口側
で前記搬送部材によりプラスチック片に排出口側への搬
送力を付与する搬送部と、排出口側で加圧手段によりプ
ラスチック片を滞留させるとともに前記攪拌部材により
プラスチック片を攪拌する攪拌部とを設けたものであ
る。

【００２３】上記構成によれば、ケーシング内でプラス
チック片に搬送力を付与する搬送部と、滞留させて攪拌
する攪拌部とを分離するとともに、加圧手段により排出
口を絞ることで、攪拌部にプラスチック片をブロック状
に滞留させ、これによりケーシング内のプラスチック片
の充満率を大きく向上させて、ケーシング内におけるプ
ラスチック片の滞留時間をより長くすることができる。
したがって、攪拌部材により、加圧されたブロック状の
プラスチック片を攪拌することで、洗浄能力を大幅に向
上させることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係るプラスチッ
クの乾式洗浄装置の第１の実施の形態を図１〜図６に基
づいて説明する。

【００２５】このプラスチックの乾式洗浄装置１は、プ
ラスチック片をその種類ごとに分離する図３に示すプラ
スチック選別設備に設置されるものである。このプラス
チック選別設備は、プラスチック原料を粗洗浄するとと
もに粉砕および分級し、このプラスチック片原料をこの
洗浄装置１により乾式洗浄して、擦帯電装置２に供給す
る。摩擦帯電装置２ではプラスチック片を帯電列に従っ
て摩擦帯電させ、静電分離装置３に供給する。この静電
分離装置３ではプラスチック片を種類別に分離するもの
である。この静電分離装置３は、種類別の極性、帯電量
に帯電されたプラスチック片を、高電圧電源装置４によ
り高電圧が印加されたドラム電極５と対抗電極６の選別
静電場７に供給し、静電力の作用によりプラスチック片
の落下軌跡を変化させて、第１〜第３分離トレイ８Ａ〜
８Ｃに分離する。

【００２６】プラスチックの乾式洗浄装置１は、図１，
図２に示すように、横置き円筒状のケーシング１１の一
端側上部にプラスチック片を投入する投入口１２が形成
され、この投入口１２にスクリュ式定量供給フィーダ１
３の吐出口に接続された供給ダクト１４が接続されてい
る。またケーシング１１の他端側に、軸心に直交する横
断面に沿って切断された排出口１５が形成され、加圧装
置（加圧手段）１６により閉動側に付勢されて排出口１
５を絞る開閉蓋（加圧手段，抵抗部材）１７と排出シュ
ート１８が配置されている。前記加圧装置１６は、開閉
蓋１７の背面に突設されたガイドロッド１６ａが支持部
材１６ｂを介して長さ方向にスライド自在に支持され、
ガイドロッド１６ａに位置調整自在に取り付けられた係
止ブロック１６ｃと支持部材１６ｂとの間に加圧用コイ
ルばね１６ｄが介装されて構成されている。

【００２７】またケーシング１１内には、投入口２側の
搬送部２１と排出口４側の攪拌部２２とが設けられてお
り、ケーシング１の軸心部に回転自在に支持された回転
軸２３に、搬送部１１に対応してプラスチック片に排出
口４への推進力を付与する軸方向に短い２条の搬送用ス
クリュ（駆動部材、搬送部材）２４が設けられるととも
に、攪拌部２２に対応して回転軸２３から所定角度隔て
て半径方向に伸びる複数の攪拌用ロッド（駆動部材、攪
拌部材）２５が設けられている。そして回転軸２３の基
端部が、回転速度を調整可能な洗浄用回転駆動装置（減
速機付電動モータ）２９の出力軸に連結され、搬送用ス
クリュ２４および攪拌ロッド２５が所定方向に所定速度
で回転される。

【００２８】この搬送用スクリュ２４は、図４に示すよ
うに、回転軸２３に取付ボルトなどの固定具を介して着
脱自在な筒部２４ａとスクリュ羽根（翼体部）２４ｂか
らなり、予めピッチＰや直径Ｄの異なる複数種類が準備
されて、洗浄状態に対応して交換され、搬送用スクリュ
２４によるプラスチック片の搬送力を変更することがで
きる。前記筒部２４ａは軸心を含む縦断面に沿ってたと
えば２つ割りに形成され、半割状の筒部２４ａにそれぞ
れ１８０゜の範囲で捻られたスクリュ羽根２４ｂが取り
付けられている。もちろん単体の筒部に径やピッチが異
なるスクリュ羽根を装着して着脱もよい。また攪拌用ロ
ッド２５は、図５に示すように、ロッド本体２５ａの基
端部に形成されたおねじ部２５ｂが、回転軸２４ａに形
成されたねじ孔に螺着されており、洗浄状態に対応し
て、予め用意された長さＬの異なる攪拌用ロッド２５と
交換したり、攪拌用ロッド２５の本数を変更することに
より、プラスチック片の攪拌状態を変化させることがで
きる。

【００２９】したがって、この加圧装置１６で開閉蓋１
７を閉動方向に付勢すると、開閉蓋１７により排出口１
５を絞り、この排出抵抗により排出口１５に達したプラ
スチック片をブロック状に滞留させて加圧する。そして
攪拌ロッド２５が回転されることで、プラスチック片同
士、プラスチック片と開閉蓋１７を擦り合わせて、プラ
スチック片の表面に付着した汚染物を効果的に除去する
ことができる。

【００３０】またケーシング１の内面、開閉蓋１７の内
面には、図６（ａ）（ｂ）に示すように、それぞれプラ
スチック片の攪拌を促進して擦り合わせの面積や摩擦抵
抗を増加させるために、攪拌用凹凸部２６がそれぞれ形
成されており、もちろんこのような攪拌用凹凸部２６を
攪拌用スクリュー２４や攪拌ロッド２５の表面に形成し
てもよい。

【００３１】さらにケーシング１１の攪拌部２２の底面
には、プラスチック片から分離された粉塵を排出するた
め所定の大きさの切欠き部２７が形成され、この切欠き
部２７にメッシュ板２８が装着されている。もちろん、
切欠き部２７とメッシュ板２８に替えて、一定間隔ごと
に多数の孔が形成されたバンチングメタルを使用した
り、複数の排出孔を形成してもよい。

【００３２】このプラスチックの乾式洗浄装置１は、プ
ラスチック片やその粉塵が擦り合わされて静電気や摩擦
熱が発生しやすく、特に着火しやすい炭素などは危険
で、スパークなどにより着火燃焼したり、粉塵爆発が生
じる恐れがあるので、ケーシング１１内に不活性ガス、
たとえば窒素ガスを吹き込んでこれを防止する不活性ガ
ス供給装置３１が設けられている。この不活性ガス供給
装置３１は、回転軸２３に軸心方向に沿うガス供給孔３
２と、このガス供給孔３２に半径方向に穿設され接続さ
れたガス分配孔３３と、回転軸２３の基端部に装着され
たカップリング３４を介してガス供給孔３２にガスボン
ベ３５からたとえば窒素ガスなどを供給する接続管３６
と、接続管３６に介在された調整弁３７とを具備してい
る。

【００３３】また不活性ガス供給装置３１によりケーシ
ング１１内に供給された不活性ガスを、汚染物の粉塵と
ともに回収する吸塵装置３８と、回収された不活性ガス
を循環させるガス循環装置３９が設けられている。前記
吸塵装置３８は、ケーシング１１のメッシュ板２８の外
側に吸引空間４１を形成して覆う吸塵カバー４２が取り
付けられ、吸塵カバー４２の排気孔から吸引ダクト（吸
塵ライン）４３を介して不活性ガスを吸引する吸塵ファ
ン４４が設けられている。そして、吸引ダクト４３には
不活性ガスから粉塵を分離するたとえばサイクロン式の
粉塵分離装置４５が介在され、これらにより吸塵装置３
８が構成されている。またガス循環装置３９は、吸塵装
置３８で回収された不活性ガスを吸引ファン４４から接
続管３６に循環させて再利用するガス循環ダクト（循環
ライン）４６と、この接続管３６のガス濃度を検出する
濃度センサ４７の検出値に対応して操作される前記調整
弁３７とで構成される。

【００３４】なお、攪拌部２２に対応するケーシング１
１の大部分に切欠き部２７を形成した場合には、吸塵カ
バー４２に替えて、ケーシング１１に吸引空間４１をあ
けて外嵌する外筒を設けた二重筒構造としてもよい。

【００３５】また、不活性ガスが不要な場合には、供給
ダクト１４などからエアを流入させて吸塵装置３８によ
り吸塵のみを行うこともできる。ここで、本発明者が、
ケーシング内に螺旋状スクリュのみを配置した洗浄装置
（比較装置という）と、ケーシング１１内に搬送部２１
と攪拌部２２とを設けた本発明の洗浄装置（本発明装
置）とを製作して洗浄実験を行った結果を説明する。

【００３６】プラスチック片（ＡＢＳ樹脂）をＮａＣｌ
の水溶液（５ｗｔ％）に浸した後、プラスチック片を取
り出して乾燥させ、比較装置と本発明装置とを使用して
乾式洗浄を実施した。

【００３７】比較装置では、スクリュの回転数を１８０
０r.p.mで、開閉蓋の面圧を０〜約４．１２×１０^-4Ｐ
ａ（０〜０．４kgf/cm²）の範囲で変化させた。開閉蓋
の面圧が約１．０３×１０^-4Ｐａ（０．１kgf/cm²）で
は、塩分の残留率が０．５ｗｔ％程度あり、さらに開閉
蓋の面圧を上げて約３．０９×１０^-4Ｐａ（０．３kgf/
cm²）となると、塩分の残留率が０．４ｗｔ％まで低下
した。そして、さらに開閉蓋の面圧を上げても塩分の残
留率は低下しなかった。また開閉蓋の面圧が約３．０９
×１０^-4Ｐａ（０．３kgf/cm²）で、スクリュの回転数
を１０００〜２０００r.p.mまで変化させて洗浄した場
合、１０００r.p.mでは塩分の残留率が約０．５ｗｔ％
程度あったのに比較して、スクリュの回転数を１４００
r.p.mまで上げることにより、塩分の残留率が０．４ｗ
ｔ％まで低下し、さらに回転数を上げても塩分の残留率
は低下しなかった。

【００３８】これに対して本発明装置では、回転軸（搬
送用スクリュおよび攪拌ロッド）の回転数が４００r.p.
mで、開閉蓋の面圧を０〜約４．１２×１０^-5Ｐａ（０
〜０．０４kgf/cm）まで変化させて洗浄した。０〜約
０．５０×１０^-5Ｐａ（０〜０．００５kgf/cm）の面圧
では、塩分の残留率が０．４ｗｔ％以上であったもの
が、約１．０３×１０^-5Ｐａ（０．０１kgf/cm）に面圧
を増大させると、塩分の残留率を０．０５ｗｔ％まで減
少させることができ、比較装置の約１／１０程度となっ
た。さらに面圧を上げても、塩分の残留率は低下せず、
反対にわずかながら上昇する傾向となった。これは面圧
により、分離された塩結晶が再度プラスチック片に付着
されるためであると考えられる。また開閉蓋の面圧を約
１．０３×１０^-5Ｐａ（０．０１kgf/cm）とした状態
で、回転軸（搬送用スクリュおよび攪拌ロッド）の回転
数を１００〜１２００r.p.mまで変化させて洗浄し、塩
分の残留率を測定した。この結果、１００r.p.mの回転
数で塩分の残留率が０．２ｗｔ％であったものが、２０
０r.p.mの回転数で塩分の残留率を０．０５ｗｔ％まで
低下させることができた。そして回転数を２００r.p.m
以上増加させても、塩分の残留率が低下することはな
く、ほぼ横ばいの状態で洗浄状態は向上しなかった。な
お、プラスチック片の塩分量の測定は、プラスチック片
を蒸留水に浸して付着している塩分を溶かし、この溶解
水溶液に電極を浸して通電させ、通電電流値からそれぞ
れの導電率を求めて塩分量を算出している。

【００３９】また比較洗浄装置では、スクリュによりプ
ラスチック片に搬送力が大きく作用する分、開閉蓋によ
る面圧（加圧力）を高めても、ケーシング内でのプラス
チック片の充填率は３０％程度で、かつ２〜３秒程度の
滞留時間であった。これに対して、本発明の洗浄装置で
は、ほぼ１００％近くプラスチック片がケーシング１１
内に充填されているのが観察され、プラスチック片の滞
留時間も２０秒以上あるのが確認された。

【００４０】したがって、上記比較装置と本発明装置と
による実験によれば、本発明装置の攪拌部には、搬送用
スクリュにより送られたプラスチック片が開閉蓋２７に
より加圧されて、洗浄に必要な量が十分な時間滞留さ
れ、さらに攪拌ロッド２５により攪拌されるので、プラ
スチック片同士の摺接が十分に行われて極めて高い洗浄
能力が得られることが判明した。また、本発明装置で
は、開閉蓋１７による加圧力も小さくてよく、また搬送
スクリュ２４および攪拌ロッド２５の回転数が低くても
十分な洗浄能力が得られる。なお、回転数は、ケーシン
グ１１や搬送用スクリュ２４、攪拌ロッド２５が大径と
なることにより、先端部の周速度が増大するため、低速
回転でも十分な洗浄力が得られると推測できる。

【００４１】上記構成において、定量供給フイーダ１３
から供給ダクト１４を介して投入口１２からケーシング
１１内に供給されたプラスチック片は、搬送部２１で洗
浄用回転駆動装置２９により回転軸２３を介して回転駆
動される搬送用スクリュ２４により攪拌部２２に送られ
る。また攪拌部２２では、排出口１５に配置された開閉
蓋１７によりプラスチック片に排出抵抗が生じ、プラス
チック片がブロック状に滞留される。これにより、ケー
シング１１内にほぼ１００％近くプラスチック片を充満
させることができ、かつ洗浄に必要な滞留時間が確保さ
れる。そして、攪拌部２２で攪拌ロッド２５がブロック
状に滞留されたプラスチック片中を回転されることによ
り、プラスチック片同士、プラスチック片と凹凸部２６
を有するケーシング１１内面、攪拌用ロッド、開閉蓋１
７の内面とがそれぞれ効果的に摺接されて、表面に付着
した汚染物が分離される。さらに、分離された粉塵は、
不活性ガス供給装置３１からケーシング１１に供給され
た不活性ガスに同伴されて集塵装置３８によりメッシュ
板２８を介して排出される。

【００４２】上記実施の形態によれば、ケーシング１１
内を投入口１２側で搬送用スクリュ２４を配置した搬送
部２１と、排出口１５側で攪拌用ロッド２５を有する攪
拌部２２とに分け、排出口１５に加圧装置１６により閉
動方向に付勢された開閉蓋１７を配置したので、ケーシ
ング１１内にほぼ１００％近くプラスチック片を充満さ
せることができるとともに、洗浄に必要な十分な時間滞
留させることができ、攪拌用ロッド２５によりプラスチ
ック片を十分に攪拌して表面を擦り合わせ、表面に付着
した汚染物を効果的に分離することができる。

【００４３】また、加圧装置１６により、開閉蓋１７に
よる排出口１５におけるプラスチック片の加圧力を調整
することができるので、プラスチック片の性状や汚染物
の種類に対応して、適正な加圧力を付与し、効果的に汚
染物をプラスチック片から分離することができる。ま
た、加圧手段による加圧力を増大することにより、プラ
スチック片の表面を削り落とすこともでき、さらに表面
に形成されたコーティング膜も分離除去することができ
る。

【００４４】さらに吸塵装置５８により、ケーシング１
１内の不活性ガスを所定圧（たとえば約１ｍ³／min）以
上で吸引して、分離した汚染物の粉塵を同伴して排出す
ることにより、粉塵がプラスチック片に再付着するのを
防止でき、汚染物が分離されたプラスチック片の表面の
清浄度を保つことができる。

【００４５】さらにまた不活性ガス供給装置３１によ
り、ケーシング１１内に不活性ガスを供給することで、
摩擦熱や静電気によるプラスチック片の発火や着火、粉
体爆発を未然に防止することができる。さらに回収後の
不活性ガスをガス循環装置３９によりケーシング１１に
循環させて再使用するので、ランニングコストの低減に
寄与できる。

【００４６】また、洗浄状態に対応して、ピッチや形状
の異なる搬送用スクリュ２７に、また攪拌ロッド２５の
本数や長さを変化させることにより、プラスチック片の
性状や汚染状態、汚染物の種類に対応して洗浄能力を高
く保持することができる。

【００４７】なお、上記第１の実施の形態では、円筒状
のケーシング１１を使用したが、図７に示すように、３
角形以上の多角形筒状（図は六角形）のケーシング１
１′であってもよい。この多角形筒状のケーシング１
１′を使用することにより、プラスチック片がコーナー
部に滞留しやすくなるため、滞留するプラスチック片と
旋回するプラスチック片との摺接を良好に行うことがで
き、洗浄を促進することができる。

【００４８】また、加圧手段の第１変形例として、図８
に示すように、ケーシング１１を下部が先端側に突出す
る傾斜面で切断して排出口８１を形成し、ケーシング１
１の上部にヒンジ８２を介して開閉自在な開閉蓋８３を
設け、この開閉蓋８３の背面に突設された支持ロッド８
４の所定の選択位置にウェイト８５を取り付けて加圧力
が調整自在な加圧装置８０を構成してもよい。

【００４９】また加圧手段の第２変形例は、図９に示す
ように、ケーシング１１の上部にヒンジ９１を介して開
閉自在な開閉蓋９２を設け、ヒンジ９１の支持ピンに取
り付けられた開閉レバー９３に、直線駆動装置である流
体圧式の付勢用シリンダ９４の出力ロッド９４ａを連結
して加圧装置９０を構成したものである。

【００５０】さらに加圧手段は、排出口１５で必要な加
圧力が決まれば、加圧手段を抵抗部材のみで構成するこ
ともできる。すなわち、第３変形例の抵抗部材は、図１
０に示すように、ケーシング１１の他端部の断面を先端
側ほど絞る絞り部１０１を形成し、この絞り部１０１の
先端部に排出口１０２を形成することにより、プラスチ
ック片に加圧力を付与することができる。

【００５１】さらにまた加圧手段の第４変形例は、図１
１に示すように、抵抗部材を、回転軸２３の先端部に取
り付けられてプラスチック片に搬送用スクリュ２４より
搬送力が小さくかつ逆方向の搬送力を付与する螺旋状の
スクリュ羽根１１１により構成したものである。

【００５２】さらに第５変形例は、図１２に示すよう
に、回転軸２３の先端部に取り付けられて排出口１５を
絞る抵抗板１２１またはコーン状ブロック１２２により
構成される。なお、このコーン状ブロック１２２を回転
軸２３に位置調整可能に構成することにより、排出口１
５の面積を変更して加圧力を調整することが可能とな
る。

【００５３】なお、不活性ガスを回転軸２３から供給し
たが、ケーシング１１側から供給することもできる。（第２の実施の形態）第１の実施の形態と同一部材には
同一符号を付して説明を省略する。

【００５４】プラスチック片に付着する汚染物には、単
に擦り合わせるだけでは分離除去しにくい油脂類などが
あり、第２の実施の形態の洗浄装置５０は、たとえば油
脂類がプラスチック片に多く付着した場合に採用される
もので、油脂類を冷却して凍結させることにより、擦り
合わせたプラスチック片の表面から容易かつ確実に油脂
類を分離除去することができる。

【００５５】プラスチック片冷却手段の第１例は、図１
３に示すように、付着した油脂類を固化するのに十分な
温度、たとえば−３０℃程度にプラスチック片を冷却す
る冷却ガスをケーシング１１内に直接吹き込む冷却ガス
供給装置５１により構成される。

【００５６】この冷却ガス供給装置５１は、回転軸２３
に形成されたガス供給孔５２およびガス分配孔５３と、
冷却ガスボンベ５５からガス供給孔５２に連通するカッ
プリング５４に、調整弁５７および液体窒素ガスを減圧
昇温するガス温度調整器５８を介して冷却ガスを供給す
る冷却ガス供給管５６とを具備している。

【００５７】またケーシング１１内に供給された冷却ガ
スを、汚染物の粉塵とともに回収する吸塵装置６０と、
回収された冷却ガスを循環させる冷却ガス循環装置５９
とが設けられている。前記吸塵装置６１は、ケーシング
１１のメッシュ板２８の外側に吸引空間６１を形成して
覆う吸塵カバー６２が取り付けられ、吸塵カバー６２の
排気孔から吸引ダクト（吸塵ライン）６３を介して冷却
ガスを吸引する吸塵ファン６４が設けられている。そし
て、吸引ダクト６３には冷却ガスから粉塵を分離するた
とえばサイクロン式の粉塵分離装置６５が介在され、こ
れらにより吸塵装置６０が構成されている。また冷却ガ
ス循環手段５９は、吸塵装置５８で回収された冷却ガス
を吸引ファン５４からガス供給管５６に循環させて再利
用するガス循環ダクト（循環ライン）６６と、このガス
循環ダクト６６の冷却ガス温度を検出する温度センサ６
７の検出値に対応して操作される前記調整弁５７とで構
成される。

【００５８】またこの洗浄装置５０の排出シュート１８
には、冷却されたプラスチック片に雰囲気中の水分が凝
縮して加湿されるのを防止するために、乾燥装置１５０
が配置される。この乾燥装置１５０は、たとえば密閉さ
れた乾燥用ケース１５１内に、振動装置１５２により振
動される振動メッシュ板１５３を配置し、振動メッシュ
板１５３上に投入されたプラスチック片を振動により攪
拌搬送するとともに、乾燥エア循環供給装置１５４から
プラスチック片に対して下方または上方から加熱乾燥エ
アを吹き付けることにより、プラスチック片の乾燥を行
い、かつ乾燥エア循環ライン１５５に設けられた除塵装
置１５６によりプラスチック片に同伴された粉塵を除去
することができる。ここで、１５７は循環ファン、１５
８はエア加熱乾燥器である。

【００５９】上記構成によれば、プラスチック片に付着
した汚染物が油脂類であっても、ケーシング１１内で吹
き付けられた冷却ガスにより凝固されるので、プラスチ
ック片同士やプラスチック片と他の部材とが摺接される
ことにより、油脂類をプラスチック片の表面から効果的
に分離することができる。

【００６０】図１４は第２の実施の形態の第２例で、ケ
ーシング１１を介してプラスチック片を間接的に冷却す
るケーシング冷却装置７０により構成される。このケー
シング冷却装置７０は、ケーシング１１の外周部に形成
された冷却通路７１に冷却ガス循環装置７２から冷却ガ
ス（冷却流体）が供給され、冷却ガスによりケーシング
１１を介して内部のプラスチック片を−３０℃以下に冷
却するものである。冷却ガス循環装置７２は、循環ライ
ン７４に循環ファン７３と温度センサ７６が設けられて
冷却ガスが循環され、温度センサ７６の検出値に基づい
て操作弁７７が操作されることにより、冷却ガス供給装
置７８から温度調整器７５を介して循環ライン７４に冷
却ガスが充填されて温度制御される。乾燥装置１５０は
他の第１例と同一構成のものが設けられる。また、ケー
シング１１内が低温に保持されて発火などの危険性がな
いため、供給ダクト１４からエアを吸引可能に構成して
おき、吸塵装置３８によりメッシュ板２８を介して粉塵
を吸引排出することができる。

【００６１】上記第２例によれば、第１例と同様に、プ
ラスチック片の表面に付着した油脂類を凍結凝固させ
て、プラスチック片同士を摺接させることにより、油脂
類のような分離しにくい汚染物の分離を促進することが
できる。

【００６２】上記第１例および第２例は、ケーシング１
１内でプラスチック片を冷却したが、図に示す第３例
のように、投入口１２の手前の供給ダクト１４に、供給
前のプラスチック片を−３０℃以下に冷却するプラスチ
ック片冷却装置７９を配置することもできる。

【００６３】（第３の実施の形態）第１，２の実施の形
態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。こ
の洗浄装置は、図１２に示すように、プラスチック片
と、たとえばおが屑や紙の裁断片など繊維質からなり、
汚染物を吸着または転写可能な粒状、片状の転写材とを
ケーシング１１内に投入して混合し、搬送部２１におけ
る搬送用スクリュ２４と攪拌部２２における攪拌ロッド
２５とより両者を攪拌して擦り合わせることにより、プ
ラスチック片の表面に付着した汚染物を転写材に転写、
吸着させて除去するものである。

【００６４】すなわち、ケーシング１１の入口側に転写
材供給装置１６１が配置されるとともに、出口側に転写
材分離装置１６２が配置されている。ケーシング１１の
投入口１２には、転写材供給装置１６１に接続された転
写材添加ダクト１６３と供給ダクト１４とが接続されて
いる。そして、プラスチック片と所定の割合で転写材が
ケーシング１１の搬送部２１に供給されると、搬送用ス
クリュ２４によりプラスチック片と転写材とが攪拌部２
５に送られる。そして、攪拌部２５では、排出口１５が
加圧装置１６により開閉蓋１７が閉動付勢されており、
回転駆動される攪拌ロッド２５によりプラスチック片と
転写材とが適正な圧力で加圧されつつ擦りあわされて、
プラスチック片の表面に付着したラベルなどの紙くず
や、糊や接着剤などの汚染物が転写材に吸着、付着され
て取り除かれ、これにより効果的に洗浄される。転写材
分離装置１６２は、排出口１５から排出された転写吸着
済みの転写材をプラスチック片から分離するもので、た
とえば比重などを利用した公知の風力式分離装置が使用
される。

【００６５】上記実施の形態によれば、同一ケーシング
１１内に、搬送用スクリュ２４を有する搬送部２１と、
攪拌ロッド２５を有する攪拌部２２を具備して、充満度
が高くて滞留時間が長く、かつ攪拌洗浄能力の高い洗浄
装置に、転写材と共にプラスチック片を投入することに
より、分離しにくい油脂類やその他の汚染物をより効果
的に除去することができる。

【００６６】（第４の実施の形態）第１の実施の形態と
同一部材には同一符号を付して説明を省略する。第１の
実施の形態では、ケーシング１１内に不活性ガスを吹き
込んだが、図１７に示すように、第４の実施の形態の洗
浄装置１３０は、プラスチック片の表面に強固に付着し
た汚染物の付着力を低下させるために、搬送部２１でた
とえば水滴ミストや水蒸気などの加湿媒体を吹き付け
る。そして、加湿分と分離された汚染物を除塵装置によ
り除去するために、攪拌部２２で圧縮エアを吹き込むこ
とにより、洗浄を促進するものである。

【００６７】すなわち、攪拌部２２で圧縮エアを吹き込
むエア供給装置１３１は、回転軸２３に軸心方向に沿う
エア供給孔１３２と、回転軸２３にガス供給孔１３２か
ら半径方向に穿設され接続されたエア分配孔１３３と、
コンプレッサ１３５から回転軸２３に装着された第１カ
ップリング１３４を介してエア供給孔１３２に供給する
接続管１３６と、接続管１３６に介在された調整弁１３
７とを具備している。

【００６８】また搬送部２１で加湿用蒸気をプラスチッ
ク片に吹き付ける加湿装置１４１は、回転軸２３に軸心
方向に沿う蒸気供給孔１４２と、この回転軸２３に蒸気
供給孔１４２から半径方向に穿設され接続された蒸気分
配孔１４３と、蒸気供給装置１４５から回転軸２３に装
着された第２カップリング１４４を介して蒸気供給孔１
４３に供給する接続管１４６と、接続管１４６に介在さ
れた調整弁１４７とを具備している。

【００６９】上記構成によれば、ケーシング11内で搬送
部２１に投入されたプラスチック片に、加湿装置１４１
により蒸気分配孔１４３から適度な量（表面が水滴が付
着したり、べとつかない量）の水蒸気が吹き付けられて
加湿されることにより、汚染物の付着力が弱められて、
攪拌部２２に送られる。そして攪拌部２２ではプラスチ
ック片が効果的に擦り合わされて汚染物が除去され、分
離された粉塵や粉粒体は、エア供給装置１３１によりエ
ア分配孔１３３から吹き込まれる圧縮エアに同伴され、
メッシュ板２８を介して集塵装置３８に吸引除去され
る。

【００７０】したがって、加湿装置１４１によりプラス
チック片に強固に付着した汚染物の付着力を緩和して効
果的に除去できるとともに、適度な加湿によりプラスチ
ック片の着火などを未然に防止することができる。そし
てエア供給装置１３１により吹き込まれる圧縮エアによ
り、プラスチック片の摩擦による加熱、着火を防止でき
るとともに、分離された粉塵や粉粒体を集塵装置３８に
より良好に排出することができる。なお、圧縮エアによ
り水分が除去されるので、洗浄後のプラスチック片を乾
燥させる必要はない。また加湿用水蒸気（水滴ミスト）
および圧縮エアを回転軸２３から供給したが、ケーシン
グ１１側から供給することもできる。

【００７１】

【発明の効果】以上に述べたごとく請求項１記載の発明
によれば、油脂類など常温で液状である汚染物は、プラ
スチック片同士を摺接させても、除去しにくいが、油脂
類などを凝固点以下に冷却して固化することにより、プ
ラスチック片の表面から容易に分離することができる。

【００７２】請求項２記載の発明によれば、プラスチッ
ク片の表面に強固に付着した汚染物を加湿することによ
り、摺接時の摩擦力で容易に剥離することができ、洗浄
を促進することができる。

【００７３】請求項３記載の発明によれば、ケーシング
内でプラスチック片に搬送力を付与する搬送部と、滞留
させて攪拌する攪拌部とを分離することにより、ケーシ
ング内でのプラスチック片の充満率を向上させるととも
に、滞留時間を長く延すことができ、洗浄能力を大幅に
向上することができる。

【００７４】請求項４記載の発明によれば、プラスチッ
ク片冷却手段により、プラスチック片を冷却して表面に
付着した油脂類などの汚染物を凝固させることにより、
摺接時の摩擦力で容易にプラスチック片から分離させる
ことができ、吸塵装置により排出することで、洗浄能力
を向上させることができる。

【００７５】請求項７記載の発明によれば、加湿装置に
より、プラスチック片の表面に強固に付着した汚染物を
水蒸気または水滴ミストで加湿することで付着力を緩和
し、摺接時の摩擦力で容易に剥離することができて、洗
浄を促進することができる。

【００７６】請求項８記載の発明によれば、転写材とプ
ラスチック片とが摺接することにより、プラスチック片
の表面に付着したラベルなどの紙くずや、糊や接着剤、
油脂類を転写材に付着、吸着させて容易に除去すること
ができる。

【００７７】請求項９記載の発明によれば、ケーシング
内での摩擦熱や静電気による火花などにより、プラスチ
ック片や粉塵が着火したり、粉塵爆発をおこす可能性が
あるが、不活性ガス供給装置からケーシング内に供給さ
れる不活性ガスにより、着火や爆発を未然に防止するこ
とができる。またガス循環装置により、不活性ガスを消
費する量を大幅に低減することができてランニングコス
トを低減することができる。

【００７８】請求項１０記載の発明によれば、ケーシン
グ内でプラスチック片に搬送力を付与する搬送部と、滞
留させて攪拌する攪拌部とを分離するとともに、加圧手
段により排出口を絞ることで、攪拌部にプラスチック片
をブロック状に滞留させ、これによりケーシング内のプ
ラスチック片の充満率を大きく向上させて、ケーシング
内におけるプラスチック片の滞留時間をより長くするこ
とができる。したがって、攪拌部材により、加圧された
ブロック状のプラスチック片を攪拌することで、洗浄能
力を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラスチックの乾式洗浄装置の第
１の実施の形態の構成を示す側面断面図である。

【図２】同Ａ−Ａ断面図である。

【図３】同プラスチックの乾式洗浄装置を備えたプラス
チック選別設備を示す構成図である。

【図４】同プラスチックの乾式洗浄装置の搬送用スクリ
ュを示し、（ａ）は分解正面図、（ｂ）は分解側面図で
ある。

【図５】同プラスチックの乾式洗浄装置の攪拌ロッドを
示す横断面である。

【図６】（ａ）（ｂ）はケーシングの内面、攪拌用スク
リュ、攪拌ロッド、開閉蓋の内面に形成された凹凸部を
示す断面図である。

【図７】多角形断面のケーシングの一例を示す横断面図
である。

【図８】加圧手段の第１変形例を示す側面断面図であ
る。

【図９】加圧手段の第２変形例を示す側面断面図であ
る。

【図１０】加圧手段の第３変形例を示す側面断面図であ
る。

【図１１】加圧手段の第４変形例を示す側面断面図であ
る。

【図１２】加圧手段の第５変形例を示す側面断面図であ
る。

【図１３】本発明に係る洗浄装置の第２の実施の形態の
第１例を示す側面断面図である。

【図１４】本発明に係る洗浄装置の第２の実施の形態の
第２例を示す側面断面図である。

【図１５】本発明に係る第２の実施の形態の第３例の洗
浄装置を具備したプラスチック選別設備を示す構成図で
ある。

【図１６】本発明に係る洗浄装置の第３の実施の形態を
示し、同洗浄装置を具備したプラスチック選別設備の構
成図である。

【図１７】本発明に係る洗浄装置の第４の実施の形態を
示す側面断面図である。

【符号の説明】

１プラスチックの乾式洗浄装置１１ケーシング１２投入口１４供給ダクト１５排出口１６加圧装置１７開閉蓋２１搬送部２２攪拌部２３回転軸２４搬送用スクリュ２６攪拌用凹凸部２８メッシュ板３１不活性ガス供給装置３８吸塵装置３９ガス循環装置５０洗浄装置５６冷却ガス供給管５９冷却ガス循環装置６０吸塵装置７０ケーシング冷却装置７２冷却ガス循環供給装置７３プラスチック冷却装置７５洗浄装置７６転写材供給装置７７転写材分離装置１３０洗浄装置１３１エア供給装置１４１加湿装置

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 7/01 Ｂ０７Ｂ 7/01 ４Ｇ０３７ 7/06 7/06 ４Ｇ０７８Ｂ０８Ｂ 3/04 Ｂ０８Ｂ 3/04 Ｂ 5/00 5/00 ＺＢ２９Ｂ 13/00 Ｂ２９Ｂ 13/00 17/00 17/00 // Ｂ２９Ｋ 105:26 Ｂ２９Ｋ 105:26 (72)発明者前畑英彦大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号日立造船株式会社内 (72)発明者大工博之大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号日立造船株式会社内 (72)発明者井上鉄也大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号日立造船株式会社内 (72)発明者玉越大介大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号日立造船株式会社内Ｆターム(参考） 3B116 AA46 AB13 AB38 BA01 BA06 BA31 BB21 BB71 BB82 BB88 BC00 BC01 CD11 CD33 3B201 AA46 AB13 AB38 BA01 BA06 BA31 BB21 BB71 BB82 BB87 BB88 BB92 BB98 BC01 CC11 CD11 CD33 4D021 FA12 HA10 4F201 AA50 AK02 BA04 BC01 BC02 BC17 BC25 BC37 BN12 BN32 BQ05 BQ44 BQ45 4F301 AA00 BC40 BC55 BC60 BF03 BF29 BF31 BG16 4G037 AA11 EA03 4G078 AA17 AB06 BA01 DA03 EA03 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシング内で、プラスチック片同士およ
び／またはプラスチック片と駆動部材、プラスチック片
とケーシング内面とを摩擦接触させてプラスチック片の
表面に付着した汚染物を除去するに際して、ケーシング投入前またはケーシング内で、プラスチック
片を冷却して汚染物を凝固させることを特徴とするプラ
スチックの乾式洗浄方法。
【請求項２】ケーシング内で、プラスチック片同士およ
び／またはプラスチック片と駆動部材、プラスチック片
とケーシング内面とを摩擦接触させてプラスチック片の
表面に付着した汚染物を除去するに際して、ケーシング投入前またはケーシング内で、プラスチック
片に水蒸気または水滴ミストを吹き付けて汚染物の付着
力物を緩和することを特徴とするプラスチックの乾式洗
浄方法。
【請求項３】投入口からケーシング内に投入されたプラ
スチック片を、投入口側の搬送部で駆動部材によりプラ
スチック片に排出口への搬送力を付与するとともに、前
記排出口を絞って排出口側の攪拌部でプラスチック片を
滞留させるとともに、駆動部材によりプラスチック片を
攪拌することを特徴とする請求項１または２記載のプラ
スチックの乾式洗浄方法。
【請求項４】一端側にプラスチック片の投入口が形成さ
れるとともに他端側に排出口が形成された横置き筒状の
ケーシング内に駆動部材を配置し、前記投入口から供給
されたプラスチック片を排出口側に搬送しつつプラスチ
ック片を摺接させて表面の汚染物を除去するプラスチッ
クの乾式洗浄装置であって、前記排出口に供給するプラスチック片、またはケーシン
グ内に供給されたプラスチック片を、付着物の凝固点以
下に冷却するプラスチック片冷却手段と、プラスチック片から分離された付着物をケーシング内か
ら排出する吸塵装置とを設けたことを特徴とするプラス
チックの乾式洗浄装置。
【請求項５】プラスチック片冷却手段は、ケーシング内
でプラスチック片に冷却ガスを吹き付ける冷却ガス供給
装置により構成されたことを特徴とする請求項４記載の
プラスチックの乾式洗浄装置。
【請求項６】プラスチック片冷却手段は、ケーシングに
設けられた冷却通路に冷却流体を供給しケーシングを介
してプラスチック片を冷却するケーシング冷却装置によ
り構成されたことを特徴とする請求項４記載のプラスチ
ックの乾式洗浄装置。
【請求項７】一端側にプラスチック片の投入口が形成さ
れるとともに他端側に排出口が形成された横置き筒状の
ケーシング内に駆動部材を配置し、前記投入口から供給
されたプラスチック片を排出口側に搬送しつつプラスチ
ック片を摺接させて表面の汚染物を除去するプラスチッ
クの乾式洗浄装置であって、投入口側でプラスチック片に水蒸気または水滴ミストを
吹き付けて汚染物の付着力を緩和する物を溶融させ付着
状態を緩和する加湿装置と、排出口側でプラスチック片のエアを吹き付けるエア供給
装置と、プラスチック片から分離された付着物をケーシング内か
ら排出する吸塵装置とを設けたことを特徴とするプラス
チックの乾式洗浄装置。
【請求項８】一端側にプラスチック片の投入口が形成さ
れるとともに他端側に排出口が形成された横置き筒状の
ケーシング内に駆動部材を配置し、前記投入口から供給
されたプラスチック片を排出口側に搬送しつつプラスチ
ック片を摺接させて表面の汚染物を除去するプラスチッ
クの乾式洗浄装置であって、ケーシング内にプラスチック片と共に転写材を供給する
転写材供給装置と、前記排出口から排出されたプラスチック片と転写材の混
合物から転写材を分離する転写材分離装置とを設けたこ
とを特徴とするプラスチックの乾式洗浄装置。
【請求項９】ケーシング内に不活性ガスを供給する不活
性ガス供給装置と、吸塵装置により回収されて粉塵が分
離された不活性ガスをケーシングに循環するガス循環装
置とを設けたことを特徴とする請求項４乃至８のいずれ
かに記載のプラスチックの乾式洗浄装置。
【請求項１０】駆動部材を搬送部材と攪拌部材とで構成
し、ケーシング内に、投入口側で前記搬送部材によりプラス
チック片に排出口側への搬送力を付与する搬送部と、排
出口側で、加圧手段によりプラスチック片を滞留させる
とともに前記攪拌部材によりプラスチック片を攪拌する
攪拌部とを設けたことを特徴とする請求項４乃至９のい
ずれかに記載のプラスチックの乾式洗浄装置。