JP2008519753A - 混色カレットの特長づけおよび確認を行い、一様に着色された混入物のない混色カレットを提供するためのシステムおよび方法 - Google Patents

混色カレットの特長づけおよび確認を行い、一様に着色された混入物のない混色カレットを提供するためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

1バッチの再生ガラスをガラス混色カレットから作成する方法。一つの態様において、本方法は、ガラス工場において、混色カレットの第1のバッチの重量および色組成百分率を受け取る工程を含む。ガラス工場はまた、混色カレットの第2のバッチの重量および色組成百分率を受け取る。第1のバッチおよび第2のバッチの重量および色組成百分率を組み合わせて、組み合わせの重量および組成百分率を生成する。組み合わせの重量および組成百分率を使用して、望ましい色のガラスを製造するための配合物をガラス工場において自動的に生成する。

Description

発明の分野
本発明はガラス製造の分野に関し、より具体的には、実質的に一様に着色された、混入物のない混色カレットを提供するためのシステムおよび方法、ならびに、混色カレットの組成を特徴づけおよび/または確認するためのシステムおよび方法に関する。
発明の背景
ガラス再生プロセスの流れに関係する事業者、例えば、資源回収施設（MRF）および選別業者などは、色分別を行うこと、および、再生資材についての品質標準を満たす十分な量のガラスを回収することにおいて様々な課題に直面している。MRFの従来の機能はこれまでは、再生資材のための預かりおよび分別の場所として使用されることであった。MRFは、混ざったガラスを、色によって、褐色（amber）ガラス、緑色ガラス、およびフリントガラスに分別する。選別業者は、典型的には、分別されたガラスをMRFから受け取り、その後、そのガラスがビン製造のための原料物質として受け入れられ得るために洗浄および処理する。
しかしながら、多量のガラスが処理時に破損する。分別プロセスのこの副生成物は、褐色ガラス、緑色ガラス、およびフリントガラスの破片の混合物であるので、混合カレットとして公知である。従って、従来の処理システムのもとでは、選別業者は、埋め立て被覆として、または、道路資材として（例えば、アスファルトの構成成分として）使用され得る混合カレットの資材山（stockpile）を積み上げている。選別業者が、より高価値なものを混合カレットから取り出すことを望む場合、選別業者は、混合ガラスのこれらの資材山を色によって光学的に分別するという困難かつ費用のかかる課題に取り組むことが余儀なくされる。
今日まで、従って、混合カレットはほんの限定された商業的使用があるのみである。例えば、混合カレットは、典型的には、舗装用資材における骨材、埋め立て被覆または何らかの類似した使用などの使用に限定されている。混合カレットは、多くの場合、埋め立て地に廃棄される。
本発明者らは、混合カレットが、新しいガラス製品を作製するための再生プロセスにおいて、色分別されたカレットのように使用され得る、混ざった着色ガラスを再使用するためのプロセスを開発することが有益であることを発見している。本発明者らはまた、3色混合カレットのための市場を作り、それにより、廃棄される混色カレットの量を削減するか、またはなくすことが有用であることを発見している。
しかしながら、特定の選別業者から得られるC3MCの組成は時が経つにつれて変化し、また、異なる選別業者から得られる材料の組成は一様でない。そのうえ、C3MCの組成は仕様に対して正確でない場合がある。新しいガラス製品を製造するために使用され得るC3MC仕様と、供給されたC3MCの実際の組成との間で何らかの違いがあれば、他のバッチから製造されたガラスと一致しない規格外のガラスが生じる。従って、ガラス製造業者（これはまた「ガラス工場」として公知である）が、受け取り時のC3MCのブレンドを必要に応じて相補的な組成の他のガラスを用いて変更し、標準的な処理技術との併用で利用することが可能なC3MCの最終的な混合物を製造するためには、様々な選別業者から得られるC3MCの組成は公知であり、追跡され、かつ記録されなければならない。
本発明者らは、使用済みガラスを混合カレットに処理し、その結果、例えば、純度に関するガラス製造業者/工場の要件（例えば、混合カレットと混じり合っている、わずかな有機物、鉄分、紙、プラスチックおよび他の軽い破片、セラミック、ならびに/またはアルミニウムの混入物など）を満たすようにするためのシステムおよび方法を提供することが有用であると判断している。本発明者らはまた、ガラス製造業者/工場への一貫した原料供給流のためには、混合カレットにおける褐色ガラス、緑色ガラス、およびフリントガラスの所定の百分率の範囲を一様に維持するシステムおよび方法を提供することが有用であると判断している。混合カレットの明確な色範囲を提供することで、ガラス製造技術の変更ができるだけ起こらないよう保証され、これにより、例えば、C3MC組成を決定するためのガラス製造業者/工場による分析が必要なくなるため、生産性が増大し、かつコストが削減される。
本発明者らはまた、多数の選別業者から発送されたブレンドC3MCの使用を促進することが有用であると判断している。ガラス工場は、その後、異なる組成の様々なC3MC積載物をまとめることに基づいて、新しいガラス製品を製造するために、標準的な処理技術との併用で、得られたC3MCブレンドを都合よく利用することができる。
本発明者らはまた、実質的に純粋な混合カレットを提供し、それにより、例えば、有機物、鉄分、紙、プラスチック（および他の軽い破片）、セラミックおよび/またはアルミニウムの混入物などの不純物が、使用済みの再生ガラスから除かれるシステムおよび方法を提供することが有用であると判断している。
発明の態様の説明
本発明の態様は、選別業者および/または資源回収施設（MRF）により製造された混色カレットを特長づけおよび確認するシステムおよび方法に関する。3色混合カレット（C3MC）が本明細書において一般に示されるが、本発明はまた、任意のタイプの混合カレット（例えば、2色混合カレット、4色混合カレットまたは5色混合カレットなど）に関連して同等に利用することができる。
選別業者および/またはMRFによって製造されたC3MCの発送とともにC3MCのプロファイルデータを提供することで、ガラス製造業者/工場はC3MCの相対的な色組成を知ることができ、従って、ガラス配合物に対する様々な調節を行うことが可能となり、最終製品は所定の色仕様を満たすことが保証される。加えて、C3MCプロファイルデータの編集および保管により、注文、価格設定、組成要求、プロセス管理、および/または契約交渉に影響を及ぼし得るC3MC組成を経時的に追跡するための手段が提供される。加えて、C3MCの色組成がガラス製造業者/工場に公知となるので、このことにより、異なる供給者または異なるバッチに由来するC3MCの資材山を、好ましいC3MCブレンドの達成のためにブレンドすることができる。さらに、C3MCの色組成がガラス製造業者/工場に公知となるので、本発明の態様では、C3MC組成の決定のためのガラス製造業者/工場による試料採取および/または試料分析は必要なくなる。
図1は、本発明の例示的な態様によるガラス再生システム100の機能的ブロック図を示す。ガラス再生システム100は複数の選別業者110a〜110cを含むことができ、この場合、それぞれの選別業者が光学的画像化デバイス112a〜112cおよびコントローラー114a〜114cをそれぞれ含む。MRF 116a〜116cはそれぞれ、選別業者110a〜110cに3CMCを供給する。しかしながら、いずれか一つのMRF 116a〜116cがいずれか一つの選別業者110a〜110cまたは選別業者110a〜110cの組合せに供給することができる。任意の数の光学的画像化デバイス112a〜112cを、処理要件に合わせるために利用することができる。
MRF 116a〜116cは、回収者から受け取った再生可能な資材を引き受け、かつ、分別することに第一の責任がある任意の数の従来の固体廃棄物処理工場を表す。このような再生可能な資材は典型的には、供給元から、例えば、住民の道路脇収集、地域社会の持ち寄り所、および/または空きビン回収所などから回収されている。
そのような資材を受け取ると、MRF 116a〜116cは一般に、再生可能なものを再生できないものから分別し、そして、さらに、再生可能なものを資材タイプ（例えば、ガラス、プラスチック、および紙など）により分別することによって資材を処理する。分別されたガラスは混入物（例えば、セラミックスなど）についてさらに分別され、その後、選別業者110a〜110cに発送される。加えて、MRF 116a〜116cによって処理されたガラスは、例えば、輸送積載量を最大にするために粉砕される場合がある。MRF 116a〜116cがガラスを処理した後、ガラスは一つまたは複数の選別業者110a〜110cに輸送される。
選別業者110a〜110cは、ガラスがガラス工場による使用のために好適であるようにガラスを洗浄および精製することに第一の責任がある。一つの態様において、選別業者110a〜110cは、例えば、それぞれが参照として本明細書に組み入れられる、米国特許第5,718,737号（発明の名称「Method of Recycling Mixed Colored Cullet into Amber, Green, or Flint Glass」）、米国特許第6,230,521号（発明の名称「Method of Recycling Batches of Mixed-Color Cullet into Amber, Green, or Flint Glass with Selected Properties」）、および/または米国特許第6,763,280号（発明の名称「Automated Process for Recycling Batches of Mixed Color Cullet into Amber, Green, or Flint Glass with Selected Properties」）に関連して使用され得るように、十分な量のC3MCを製造する。関連したC3MC技術により、ガラス製造における3色（例えば、緑色、褐色、およびフリント）の混合カレットの直接的な使用が可能となり、従って、ガラス品の製造において、再生ガラスを再使用する前に色分別する必要が減り、かつ/またはその必要がなくなる。C3MCの色分布の一例としては、約55％がフリントであり、30％が褐色であり、15％が緑色である。
光学的画像化デバイス112a〜112cは、カレットを画像化し、カレットの組成を分析し、かつ、カレットを様々な色の3つの別個の収容器に分けるために使用することができる標準的な光学的画像化デバイス（例えば、Binder and Co.（Gleisdorf、オーストリア）から得られるClarity-Plusモデルなど）である。例えば、それぞれの光学的画像化デバイス112a〜112cは、そのそれぞれの選別業者110a〜110cの最終的な産出物に近い場所に設置することができ、それにより、選別業者110a〜110cによって製造されたC3MCの最終的な色組成を記録する色プロファイリング作業を行うことができる。他の光学的画像化デバイスを一般的な分別目的のために選別業者110a〜110cにおいて利用することができる。色プロファイリングに加えて、光学的画像化デバイス112a〜112cはまた、混入物プロファイリングを行うことができる。例えば、C3MCの色分析および混入物分析を、例えば、光学的および/または化学的な複合色構成を利用する標準的な方法および技術によって行うことができる。
コントローラー114a〜114cは、例えば、C3MC仕様データを仕分けるために使用される制御ソフトウェアとともに構成されるか、または、C3MC仕様データを仕分けるために使用される制御ソフトウェアを利用する従来のコンピューター（例えば、パーソナルコンピューターなど）として実行することができる。コントローラー114a〜114cは、例えば、従来のネットワークリンク（例えば、Ethernetリンクなど）を使用してその関連した光学的画像化デバイス112a〜112cに電気的に接続される。コントローラー114a〜114cはそれぞれ、光学的画像化デバイス112a〜112cによって得られた情報を処理し、その関連した選別業者110a〜110cによって製造されたC3MCについてのプロファイルシートまたは仕様シートを提供する。C3MC仕様データは、個々の発送物（例えば、トラック積載による発送物）について、ならびに/あるいは、日毎、週毎、および/または月毎にコントローラー114a〜114cによって編集および/または保管することができる。このように、選別業者110a〜110cからのC3MCの発送には、関連した確認データまたは仕様データが付随する。図1のガラス再生システム100に示されるように、選別業者110a〜110cからのC3MCの発送物はガラス工場118によって受け取られ、C3MCの資材山120を形成する。各ガラス工場118のための資材山120は異なる選別業者110a〜110cによって供給されるので、各ガラス工場118のための資材山120の色組成は典型的には変化する。
図1に示されるように、ガラス工場118は、例えば、供給装置122、原料供給124、混合/融解設備126、バッチコントローラー128、工場スクラップの集積所130を含むことができる。ガラス工場はその産出物をビン詰め業者/小売業者132に送ることができる。ガラス工場118はC3MCを選別業者110a〜110cから受け取り、そして、C3MC技術およびソフトウェアを使用することによって、再生された混合ガラス（すなわち、C3MC）をその既存のガラス製造プロセスに導入して、色特異的なガラス品（例えば、褐色ビンなど）を作製することができる。
供給装置122は、C3MCを資材山120から混合段階（示さず）に輸送する、例えば、電子的な振動コンベアベルト供給装置などの従来の供給機構である。原料供給124は、原料を取り扱い、供給し、かつ分析するための任意のデバイスを表す。原料供給124は、ガラスを作製するための典型的な原料要素、例えば、砂、ソーダ灰、石灰岩および霞石閃長岩などの集まりを含む。一つまたは複数の原料要素が、典型的には、混合段階（示さず）を介してC3MCの資材山120からのC3MCと何らかの比率でブレンドされる。
供給装置122の産出物および原料供給124は、C3MCおよび原料をブレンドするための標準的な混合段階（示さず）を含み得るかまたは利用し得る混合/融解設備126に提供され得る。混合段階の産出物を、これらの原料を融解する融解段階（示さず）に供給することができる。融解された原料は、典型的には粘性の液体の形態であるが、ビン形成設備などの設備（示さず）に提供される。例えば、標準的な冷却/焼なまし段階の設備（示さず）を、製造されたガラス製品（例えば、ビン）を冷却および焼きなましするのに使用することができる。製造されたガラス製品は、最終製品が、例えば、ビン詰め業者/小売業者132に発送される前に検査することができる。最終検査段階は、最終的なガラス製品が品質および色の期待される仕様を満たしているかどうかを決定するために行うことができる。
バッチコントローラー128は、例えば、ガラス工場118のガラス配合および混合パラメーターを保管および管理する制御ソフトウェアを用いて運転するために、および/または、そのような制御ソフトウェアを利用するために構成された従来のコンピューター（例えば、パーソナルコンピューターなど）として実行することができる。従って、バッチコントローラー128は、混合/融解設備126内の混合段階への、供給装置122からのC3MCおよび原料供給124からの原料の供給を制御する。バッチ配合物混合パラメーターをバッチコントローラー128ならびに/または工場のバッチ計量および混合の設備に手動により入力することができる。または、バッチ配合物混合パラメーターは、例えば、工場のバッチ計量および混合の設備と電子的に一体化することができる。一つの態様において、バッチコントローラー128は、例えば、ガラス工場118のガラス配合および混合パラメーターを管理するために、例えば、米国特許第6,230,521号に開示されるような方法および/または技術を利用することができる。
工場スクラップ130は、（余った）緑色ガラス、褐色ガラス、フリントガラス、および/または、ガラス製造プロセスの副生成物として生じた混合ガラスである。工場スクラップ130からの任意の特定の色のガラスを、バッチコントローラー128の制御のもとで供給装置122からのC3MCおよび原料供給124からの原料とブレンドするために混合/融解設備126内の混合段階に戻すことができる。
ガラス再生システム100の運転は下記の通りである。MRF 116a〜116cにより処理されたガラスが選別業者110a〜110cの一つまたは複数に輸送され、そこでガラスはさらに洗浄および精製される。処理時に、ガラスの一部がC3MCになる。光学的画像化デバイス112a〜112cは色および混入物のプロファイリング処理を行い、それらの画像データをコントローラー114a〜114cに編集および保管のためにそれぞれ伝送する。コントローラー114a〜114cは、選別業者110a〜110cによってそれぞれ製造されているC3MCについての色および混入物の組成プロファイルシートまたは仕様シートを提供する。C3MCの仕様データは、任意の増分で、例えば、トラック積載量毎、日毎、週毎、月毎、および/または年毎に、コントローラー114a〜114cによって編集することができ、そして、（例えば、インターネット接続または他のネットワーク接続を使用することによって）バッチコントローラー128でアクセス可能である。
選別業者110a〜110cからのC3MCは、それらの関連した組成プロファイルとともに、続いて、混合/融解設備126での使用のためにガラス工場118に提供される。結果として、ガラス工場118において、C3MCの資材山120が、選別業者110a〜110cの一つまたは複数に由来するC3MCの集積所から形成される。結果として、C3MCの資材山120は、選別業者110a〜110cから集められる色組成を有する。ガラス工場118によってC3MCのそれぞれの発送とともに受け取られたC3MCのプロファイル情報には、例えば、供給選別業者110a〜110cの所在地、配送重量（例えば、典型的なトラック積載量は20トン〜25トンのC3MCを提供する）、緑色、褐色、もしくはフリントの色組成、混入物組成、および/または平均ガラスサイズが含まれる。
ガラス工場118は選別業者110a〜110cからのC3MCのそれぞれの発送を受け取るので、関連したプロファイルデータがバッチコントローラー128内に保管される。続いて、また、C3MCのプロファイルデータに基づいて、バッチコントローラー128は、混合/融解設備126によって利用されるバッチ配合物に対してリアルタイムまたはほぼリアルタイムで調節を行う。例えば、バッチコントローラー128は、資材山120からの特定量のC3MCを特定量の原料供給124および特定量の工場スクラップ130と混合することを命令することができる。加えて、バッチコントローラー128は他のリアルタイムでの色調節（（さらなる）酸化銅を添加することなど）を行うことができる。
まとめると、C3MCのそれぞれの発送に関連したC3MCのプロファイルデータが、ガラス配合物に対する様々な調節を行う際の使用のためにバッチコントローラー128に提供される。このことは、混合/融解設備126から出て、ビン詰め業者/小売業者132に配送される最終製品が所定の色仕様を満たすことを保証する。加えて、選別業者110a〜110cのコントローラー114a〜114cおよびガラス工場118のバッチコントローラー128でのC3MCプロファイルデータの編集および保管は、例えば、注文、価格設定、組成要求、プロセス管理、および/または契約交渉に影響を及ぼし得るC3MC組成を経時的に追跡するための手段を提供する。加えて、C3MCの色組成がガラス工場118に知らされるため、異なる供給者または異なるバッチからのC3MCの資材山がブレンドされて、好ましいC3MCブレンドを達成することが可能になる。また、C3MCの色組成がガラス工場118に知らされるため、本発明の態様では、C3MC組成を決定するためのガラス工場118による試料採取および試料分析、ならびに、その後のガラス配合調節を行う必要がなくなる。
図2は、本発明の態様による、ガラスバッチ配合物のための混色カレットの特長づけおよび確認の例示的な方法200の流れ図を示す。
工程210において、混色カレットが選別業者110a〜110cにおいて処理される。MRF 116a〜116cによって処理されたガラスが選別業者110a〜110cに輸送され、そこで再生ガラスはさらに洗浄および精製され、その際、少なくともその一部は一般に、C3MCをもたらすか、または、C3MCになる。
工程212において、混色カレットが色プロファイリングされる。光学的画像化デバイス112a〜112cが、選別業者110a〜110cから発送されているC3MCにおけるそれぞれの色レベルおよび混入物レベルの百分率含有量を決定するための色および混入物のプロファイリング（例えば、分析）処理を行う。その後、光学的画像化デバイス112a〜112cはそれらの画像データをコントローラー114a〜114cにそれぞれ伝送する。
工程214において、画像データが、例えば、選別業者110a〜110cにおいて保管される。例えば、光学的画像化デバイス112a〜112cから受け取った画像データが保管され、それにより、選別業者110a〜110cによってそれぞれ製造されているC3MCについての色組成のプロファイルまたは仕様シートが提供される。C3MC仕様データは、任意の増分で、例えば、トラック積載量によって、日毎、週毎、月毎、または年毎に、コントローラー114a〜114cによって編集することができる。加えて、C3MC仕様データには、例えば、供給選別業者110a〜110cの所在地、配送重量（例えば、典型的なトラック積載量は20トン〜25トンのC3MCである）、緑色、褐色、もしくはフリントの色組成、混入物組成、および/または粒子サイズが含まれ得る。
工程216において、C3MCがガラス工場118に配送される。選別業者110a〜110cからのC3MCは、それらの関連した仕様データとともに、続いて、その混合/融解設備126における使用のためにガラス工場118に配送される。結果として、ガラス工場118において、C3MCの資材山120が、選別業者110a〜110cに由来するC3MCから形成される。結果として、C3MCの資材山120は特有の色組成を有し得る。
工程218において、C3MC仕様データがガラス工場118によって保管または使用される。ガラス工場118は選別業者110a〜110cからのC3MCのそれぞれの発送を受け取るが、関連した仕様データを、例えば、バッチコントローラー128内に保管することができる。
工程220において、ガラスバッチ配合物が決定される。ガラスバッチ配合は、保管されているC3MC仕様データを、例えば、参照として本明細書に組み入れられる、米国特許第6,230,521号（発明の名称「Method of Recycling Batches of Mixed-Color Cullet into Amber, Green, or Flint Glass with Selected Properties」）に明記されるように、ガラスバッチ配合を決定するために使用されるソフトウェアルーティンに対する入力パラメーターとして使用することによって決定することができる。
工程222において、ガラスバッチ配合物が、例えば、工程220において確立されたC3MC特異的なガラスバッチ配合に従って、ガラス工場118において調節される。より具体的には、バッチコントローラー128は、例えば米国特許第6,230,521号に開示された技術を使用して、ネットワーク接続またはインターネット接続等を介してバッチコントローラー128がアクセス可能なC3MC仕様データに基づき、混合/融解設備126内でバッチ配合物に対してリアルタイムおよび/またはほぼリアルタイムで調節を行うことができる。そのような調節には、例えば、C3MCを資材山120から特定量要求することが含まれてもよく、原料供給124からの特定量の原料と、および任意で、工場スクラップ130からのガラス破片とブレンドされる。
工程224において、C3MC資材山がブレンドされる。この工程では、工程220において決定されたとおり、バッチコントローラー128の制御および命令の下、特定量のC3MC資材山120を工場スクラップ130と組み合わせて、C3MCのさらなる色組成物を形成し、混合/融解設備126に供給することができる。これによって、ガラス工場118において、改善されたC3MC資材山管理が提供される。例えば、さらなるC3MC資材山がC3MC資材山120と工場スクラップ130とのブレンドから形成される。このようにして、混合/融解設備126への供給のために、バッチコントローラー128によって決定されたとおり、C3MC資材山120からの材料と工場スクラップ130とがブレンドされ、好ましい色組成を有するC3MCの資材山が形成される。
工程226において、他の色調節を行うことができる。例えば、バッチコントローラー128により、任意の他のリアルタイムでの色調節、例えば、褐色ガラス用のバッチにおいては高レベルの緑色カレットを相殺するためにさらなる酸化銅をバッチ配合物に加えることなどが行われる。
工程228において、混合/融解設備126は、C3MCおよび原料をブレンドするために供給装置122の産出物と原料供給124とを混合段階に供給するといった標準的な連続製造段階を含む周知のガラス製造プロセスを行う。混合段階から、続けて、加熱のための融解段階に送られ、それにより原料が融解される。標準的なガラス吹き込み成形プロセスまたは圧縮・吹き込み成形プロセスから、続けて、冷却/焼きなまし段階に送られ、最終製品（例えば、ビンなど）がゆっくり冷却および焼きなましされるビン形成段階があり、それを経て、最終製品が、融解段階の粘性の液体から形成される。最終製品は、最終的なガラス製品（例えば、褐色ビンなど）がビン詰め業者/小売業者132に発送される前に最終検査段階に送られる。最終検査段階では、最終的なガラス製品が、予想された品質仕様および色仕様を満たしているかどうかが決定される。工程230において、ガラス製品は、例えば、ビン詰め業者/小売業者に発送される。
図3は、本発明の態様による、実質的に一様に着色された、実質的に混入物のない混合カレットを提供する例示的な方法の流れ図を示す。工程310において、使用済みガラスが集められる。例えば、再生ガラスが道路脇収集において固体の都市ゴミ回収会社によって集められる。
工程315において、再生ガラスがそれ以外の再生可能なもの（例えば、紙、プラスチック、セラミックス、および金属）から大雑把に分別される。例えば、ガラス製品がMRF 116a〜116cにおいて手作業によって分別され、例えば、（例えば、工程320〜工程365に記載されるように）さらなる分離および/または処理のためにガラス選別業者110a〜110cに配送される。
工程320において、鉄物質がガラス混合物から除去される。例えば、鉄混入物を標準的な磁石分離技術によって除くことができる。工程325において、軽い物質（例えば、紙およびプラスチックなど）がガラス混合物から除去される。標準的な空気分類シスステムを使用した、真空および/または吹き付けなどの技術を利用することができる。
工程330において、非鉄金属混入物（例えば、アルミニウムなど）が、例えば、標準的な渦流分離システムによってガラス混合物から除去される。この時点で、ガラス製品は、プラスチック、紙、および/または金属の混入物を実質的に有しておらず、しかし、セラミックおよび/または有機物の混入物を依然として含有する場合がある。例えば、Binder and Co.から得られるKSP分別装置を、非ガラス物質（例えば、セラミック、石、磁器、アルミニウム、および/または鉛など）を分離して除くために使用することができる。
工程335において、約0.25インチ未満のガラスは一般に小さすぎて、分別することができないので、ガラス混合物内において約0.25インチ以下のガラスが流れから分離される。約0.25インチ以下のカレットは、例えば、流れを、0.25インチの格子を有するふるいに通すことによって分離され得る。約0.25インチ以下のガラスは、例えば、工程345に関連して論じられるように、例えば、画像化法および赤外線透過法を使用することによってさらに精製することができる。加えて、例えば、約0.25インチ以下のガラスは、例えば、40メッシュに粉砕し、微細物として主ガラス流に戻すことができる。加えて、約0.25インチ以下のガラスは、例えば、アスファルトに使用されうる。
工程340において、サイズが約1.5インチよりも大きいガラスがガラス混合物から分離され、1.5インチ未満のサイズに破砕され、ガラス流の流れに戻される。カレットは、例えば、流れを、例えば、約1.5インチの格子を有するふるいに通すことによって分離される。破砕操作は、例えば、カレットを破砕するためにガラス業界において一般に使用され、かつ/または、鉱石を破砕するために鉱物処理業界において一般に使用されるような標準的な産業用ジョークラッシャーによって行われる。そのような産業用ジョークラッシャーは、2つの往復運動型プレートの間にある開口部を使用した周知のサイズ減少化装置である。ジョークラッシャーは最大粒子サイズに対するふるいとして役立つ。
工程345において、セラミック混入物が、例えば、画像化法および/または赤外線透過法を使用することによってガラス混合物から除去される。例えば、カレットの流れを、フィードバックシステムおよび一連のエアージェットを有する光学的デバイスまたは赤外線透過デバイスに通すことができる。カレットの流れが光源と検出器との間を通過するとき、各粒子の透過率が測定される。透明なガラス粒子は通過することでき、不透明なセラミック粒子が特定され、ジェットからの素早い空気噴出により排出される。セラミックの効率的な分離のために、閉鎖回路走査システムを、大きい（例えば、300％〜600％）循環装填量を伴って利用することができる。
典型的には、2つの光学的検出デバイスまたは赤外検出デバイスがそれぞれの閉鎖回路セラミック排除システムにおいて用いられる。第1の光学的デバイスは、回路に対する出口ゲートとして機能することができ、従って、ガラスが正の分別によって回路から出ることを可能にする識別係数をもって構成され得る。循環装填物は主としてガラスを含有し、いくらかのレベルのセラミック混入を伴う。第2の光学的検出デバイスは、循環装填物を調べ、正の分別によって不透明な（セラミックまたは他の非ガラス）粒子を除くことができ、従って、セラミックレベルが、循環装填物において増大することを防止し、かつ、セラミック粒子に対する出口点を可能にする。この閉じたループシステムから出てくる清浄化されたガラスは、その後、流れの「仕上げ」のためにもう一組の光学的清浄化デバイスに送られる。これらのデバイスは、上記で記載されたように類似する透過デバイスであってもよく、または、エアージェット排除との組合せでの光学的画像化によってセラミック混入物を特定および排除することを目指したより進歩した光学的画像化デバイスであってもよい。
例示的なセラミック混入物の仕様を表1に提供する。
（表１）混合カレットのセラミック混入物の例示的な目標仕様
Figure 2008519753
工程350において、約0.625インチよりも大きいカレットがガラス混合物から分離され、約0.625インチ未満のサイズに破砕され、ガラス流の流れに戻される。カレットは、例えば、流れを、約0.625インチのサイズを有する格子によるふるいに通すことによって分離される。破砕操作は、例えば、（工程340に関連して）上記で論じたように、標準的な産業用ジョークラッシャーによって行われる。そのような産業用ジョークラッシャーは、2つの往復運動型プレートの間にある開口部を使用した周知のサイズ減少化装置であり、最大粒子サイズに対するふるいとして役立つ。
工程355において、処理された混合カレットまたは清浄な3色混合カレット（C3MC）を、一定の期間にわたって蓄積されている他のC3MCとブレンドすることができる。ブレンド操作の性質はカレットの変動性に依存する。カレットの貯蔵山（storage pile）が、工程360において記載されるようにカレットを経時処理すること（aging）、および、ブレンドすることの両方のためにカレット処理場でつくり出される。例えば、フロントローダーを用いて、頂上において資材山に加え、また、資材山から垂直スライスで取り出すことにより、一つの円錐状の資材山、または、いくつかのそのような資材山がブレンド用媒体として効果的に使用される。多数の山から何回かすくったものが、ガラス工場への発送における物質変動性を減少、かつ、除くために1回の発送においてブレンドされる。5,000トン〜10,000トン規模の資材山が、年間100,000トンを発送するガラス処理施設にとっては典型的である。
C3MCの色分布は一般には地域依存的である。従って、それぞれの処理業者の地理的地域がそれ自身の仕様を有し得る。例示的な色一様性仕様を表2においてさらに示す。
（表２）C3MCの色一様性および純度の例示的な目標仕様
Figure 2008519753
表2の色仕様は10kgのC3MC試料のために示される。処理業者の例示的な地理的地域仕様には、約22％の緑色カレット、30％の褐色カレット、および48％のフリントカレットを有するC3MC供給が含まれ得る。表2の目標仕様をこの例に適用した場合、試料間緑色カレット比率が20.9％から23.1％まで変動する可能性がある。短期間緑色カレット比率が19.8％から24.2％まで変動する可能性があり、長期間緑色カレット比率が17.6％から26.4％まで変動する可能性がある。試料間褐色カレット比率が28.5％から31.5％まで変動する可能性がある。短期間褐色カレット比率が27％から33％まで変化する可能性があり、長期間褐色カレット比率が24％から36％まで変動する可能性がある。
工程360において、C3MCが積み上げられ、約2週間〜4週間にわたって経時処理される。工程345の完了後より残留する有機混入物の多くは多糖食物残渣の形態であり、発酵プロセスにおける生物学的作用による分解に供される。屋内または屋外のいずれかで、物質を大きな貯蔵山に積み上げることによって、有機的ガラス混入物中の天然の酵母および生物学的因子により、多糖不純物を単純な糖に、そして、最終的にはアルコールおよびCO2ガス（これらはともに容易に空気中に分散する）に変換する発熱的な発酵プロセスが開始される。このプロセスによって生じる熱は、温度を（例えば、15℃から35℃に）上昇させ、従って、このプロセスを促進させる。この経時処理プロセスは、ガラス混合物における有機物レベルを減少させることにおいて効果的である。有機混入物の仕様を表3においてさらに示す。
（表３）混合カレットの有機混入物の例示的な目標仕様
Figure 2008519753
決定工程365において、分析測定値を調べることによって、発送のために調製された最終的なC3MC物質が、例えば、表1、表2、および/または表3の目標仕様を満たすかどうかに関して、決定が行われる。さらに、最終的なC3MC物質が、図4に示されるように、典型的には1mm〜16mmの間の予想粒子サイズ範囲を満たすかどうかもまた決定することができる。より具体的には、図4は、C3MC粒子サイズ（ミリメートル単位）に対する、予想される累積比微細率（cumulative percent finer than）（CPFT）を示す。決定工程365において、目標仕様が満たされないならば、プロセスは工程315に戻る。目標仕様が満たされるならば、工程370において、表1、表2および/または表3の目標仕様（これらは一般には表4にまとめられる）を満たすC3MCが、例えば、ガラス工場118に配送される。
（表４）C3MCにおける平均予想混入物レベル
Figure 2008519753
C3MC物質の水分含有量は典型的には制御されない。その代わり、水分含有量が測定および報告される。C3MC物質は、水が典型的には流出するように十分に粗い。従って、特別な注意は一般には必要とされない。C3MCは典型的には、標準条件のもと、<2％で飽和状態にする。
図5は、バッチ配合物のための混合カレットの特長づけおよび確認を提供するプロセスの期間中における、事業者の例示的なやりとりを示す流れ図を示す。工程510において、選別業者110a〜110cは、一定の量および品質のC3MCを供給するために、ガラス工場118と契約し、または、ガラス工場118との別の業務協定に従事する。価格ブレークポイントが、例えば、C3MC組成の関数として確立され得る。例えば、C3MC資材山120のブレンドは、約55％のフリント、30％の褐色、および15％の緑色からなり得る。このブレンドは最大の収益をガラス工場118のためにもたらし得る。この組成に加えて、C3MCにおけるフリントガラス含有量の比率を低下させるためのさらなる価格ブレークポイントが、例えば、物質の対応する割引価格で確立され得る。
工程512において、ガラス工場118は選別業者110a〜110cからのC3MCの発送を受け取り、さらに、それぞれの輸送積載量に対応する関連した仕様データを、例えば、標準的なコンピューターネットワーク接続またはインターネット接続を介してコントローラー114a〜114cからバッチコントローラー128に受け取る。
工程514において、選別業者110a〜110cはそれぞれ、工程512において提供されたC3MCの発送物についてガラス工場118に請求書を発送する。請求費用は、例えば、それぞれの積載量、および、工程510において決定された費用対量のブレークポイントに対応するバッチコントローラー128内からの保管されているC3MC仕様データに基づくことができる。
工程516において、ガラス工場118は、工程514において配送された請求書に従って、工程512において提供されたC3MCの発送物について選別業者110a〜110cにそれぞれ支払いをする。
本発明の態様による例示的なガラス再生システムの機能的ブロック図を示す。 本発明の態様による、ガラスバッチ配合物のための混色カレットの特長づけおよび確認の例示的な方法の流れ図を示す。 本発明の態様による、実質的に一様に着色された、実質的に混入物のない混色カレットを提供する例示的な方法の流れ図を示す。 C3MC粒子サイズに対する、予想される累積比微細率（CPFT）の例示的なプロットを示す。 バッチ配合物についての混合カレットの特長づけおよび確認を提供するプロセスの期間中における、事業者の例示的なやりとりを示す流れ図を示す。

Claims (10)

  1. ガラス工場において、混色カレットの第1のバッチの重量および色組成百分率を受け取る工程；
    ガラス工場において、混色カレットの第2のバッチの重量および色組成百分率を受け取る工程；
    第1のバッチおよび第2のバッチの重量および色組成百分率を組み合わせて、組み合わせの重量および組成百分率を生成する工程；および
    組み合わせの重量および組成百分率を使用して、望ましい色のガラスを製造するための配合物をガラス工場において自動的に生成する工程
    を含む、ガラス混色カレットから1バッチの再生ガラスを作成する方法。
  2. 望ましい色を作製するためにガラス着色酸化物剤レベルを決定する工程をさらに含む、請求項1記載の方法。
  3. ガラス着色酸化物剤が酸化銅である、請求項2記載の方法。
  4. 望ましい透過特性のガラスを製造する工程をさらに含む、請求項1記載の方法。
  5. 望ましい透過特性をもたらすためにガラス着色酸化物剤レベルを決定する工程をさらに含む、請求項4記載の方法。
  6. 第1のバッチおよび第2のバッチの組成百分率が少なくとも一つの光学的画像化デバイスによって提供される、請求項1記載の方法。
  7. 第1のバッチが第1の処理施設によって提供され、かつ、第2のバッチが第2の処理施設によって提供される、請求項1記載の方法。
  8. 第1のバッチおよび第2のバッチの組成物を保管する工程をさらに含む、請求項1記載の方法。
  9. カレットが、フリントガラス、緑色ガラス、および褐色（amber）ガラスの少なくとも2つを含む、請求項1記載の方法。
  10. ガラス工場において、混色カレットの第1のバッチの重量および色組成百分率を受け取る工程；
    組み合わせの重量および組成百分率を使用して、望ましい色のガラスを製造するための配合物をガラス工場において自動的に生成する工程；
    ガラス工場において、混色カレットの第2のバッチの重量および色組成百分率を受け取る工程；
    第1のバッチおよび第2のバッチの重量および色組成百分率を組み合わせて、組み合わせの重量および組成百分率を生成する工程；および
    第1のバッチおよび第2のバッチの組み合わせの重量および組成百分率を使用して、望ましい色のガラスを製造するための第2の配合物をガラス工場において自動的に生成する工程
    を含む、ガラス混色カレットから1バッチの再生ガラスを作成する方法。
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