JP2009269942A - 樹脂粒子の分別方法及び分別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子に関して、これらを組成別に高精度に分別することができる樹脂粒子の分別方法及びそれを行うための分別装置を提供する。
【解決手段】第１の組成の第１樹脂粒子１３ａと、第１の組成と異なる第２の組成の第２樹脂粒子１３ｂの混合物を組成ごとに分別する方法であり、界面活性剤を含む分別液１１が収容された分別槽１０に、第１樹脂粒子１３ａと第２樹脂粒子１３ｂの混合物を投入し、分別槽１０の底部近傍から分別液１１中に気泡１４を送り込むことにより分別液１１の液面上に気泡が集まってなる泡部１５を生成し、分別液１１と泡部１５の界面近傍及び／または分別液１１中に残される樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）と、界面近傍を除く泡部１５内に取り込まれる樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）に分別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂粒子の分別方法及び分別装置に関し、特に電線被覆材料として用いられている樹脂がリサイクルに供せられるように樹脂粒子を組成ごとに分別する方法と、それを行うための分別装置に関する。

電線、特に屋外に配線された電線は、その安全性を考慮して、一定期間使用されると新品と取り替えられる。取り替えられた廃電線は回収され、銅からなる導電体と主として樹脂からなる被覆材とに分離され、それぞれリサイクルに活用される。

廃電線を導電体と被覆材とに分離する方法としては、次の２つの方法が知られている。
（１）剥線法
主に導体径が１．６ｍｍ以上の廃電線に適用される。例えば、電線を一定の長さに切断し、ケーブルコアまで解体後、該ケーブルコアを剥線機により導体から被覆材を剥がして導体と被覆材とを分離する。
このようにサイズの大きい電線については、回収時点で被覆材の種類が判別でき、かつ剥線法で導体と被覆材とを分離回収することができるため、回収された被覆はそのまま再処理工程へと回される。

（２）ナゲット法
例えば特許文献１などに記載された方法であり、主に導体径が１．６ｍｍ未満の廃電線に適用される。例えば、電線を自動粉砕機に投入し、導電体と被覆材とを一緒に細かく切断、粉砕（ナゲット処理）する。得られた粉砕片を比重差などで導体と被覆材とに分離する。
上記のサイズの小さい電線は種類ごとの分別回収がなされていないので、導電体から分離されて回収された被覆材の粉砕片は、例えばポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂片と、耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂片が混在した状態となっている。
上記の耐燃性ポリエチレンとは、ポリオレフィン系材料に金属水酸化物（水酸化マグネシウム等）を添加したノンハロゲン材料であり、ポリエチレン樹脂を主体とした耐燃性化合物である。
上記のようにようにハロゲン系樹脂とノンハロゲン系樹脂が混在した樹脂片は、組成ごとに分別してリサイクルに活用される。

上記のハロゲン系樹脂とノンハロゲン系樹脂などは、比重が互いに近いため、これらの特性から分別することは困難であった。しかし、これらの樹脂ついて、樹脂片の表面の濡れ性の違いにより分別する浮選法と称せられる方法が開発され、例えば非特許文献１などに開示されている。
浮選法では、界面活性剤を含む水を張った分別槽に、上記のハロゲン系樹脂の樹脂片とノンハロゲン系樹脂の樹脂片を投入し、分別槽の底部近傍から水中に気泡を送り込む。

ハロゲン系樹脂の樹脂片とノンハロゲン系樹脂の樹脂片は、一般的にはいずれも疎水性の表面を有しており、上記のように水中に浸漬された樹脂片の近くを気泡が通過すると、疎水性の樹脂片の表面に気泡が付着し、樹脂片の浮力が大きくなって水面へと浮上してくる。
ここで、上記のように組成の異なる樹脂片において、界面活性剤の作用により表面の濡れ性を互いに異ならせ、気泡が付着する程度に差を生じさせることにより、所定の組成の樹脂片を選択的に浮遊させ、あるいは沈降させたりすることが可能となる。ここで、水面近傍に集まった樹脂片と、水中底部に集まった樹脂片を分けて回収することで、ハロゲン系樹脂とノンハロゲン系樹脂などの組成の異なる樹脂片ごとに分別することができる。
特開２０００−３２２９６０号公報 粉体と工業、Vol.35, No.5 (2003)

ところが、従来の分別装置及び分別方法では、組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子に関して、これらを組成別に高精度に分別することが困難であるという問題があり、より高精度で分別できる方法が求められていた。

本発明は、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂片と耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂片など、組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子に関して、これらを組成別に高精度に分別することができる樹脂粒子の分別方法及びそれを行うための分別装置を提供するものである。

本発明にかかる樹脂粒子の分別方法は、第１の組成の第１樹脂粒子と前記第１の組成と異なる第２の組成の第２樹脂粒子の混合物を組成ごとに分別する方法であって、界面活性剤を含む分別液が収容された分別槽に、前記第１樹脂粒子と前記第２樹脂粒子の混合物を投入し、前記分別槽の底部近傍から分別液中に気泡を送り込むことにより前記分別液の液面上に前記気泡が集まってなる泡部を生成し、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別する工程を有する。

上記の本発明にかかる樹脂粒子の分別方法は、第１の組成の第１樹脂粒子と、第１の組成と異なる第２の組成の第２樹脂粒子の混合物を組成ごとに分別する方法である。
界面活性剤を含む分別液が収容された分別槽に、第１樹脂粒子と第２樹脂粒子の混合物を投入し、分別槽の底部近傍から分別液中に気泡を送り込むことにより分別液の液面上に気泡が集まってなる泡部を生成し、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれる樹脂粒子樹脂粒子に分別する。
ここで、分別液と泡部の界面近傍とは、当該界面から泡部に少し入った部分までも含むものである。

さらに好適には、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別する工程において、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子とに分別する工程において、前記樹脂粒子と前記気泡が付着する程度に差を生じさせることにより、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子とに分別する。

本発明にかかる樹脂粒子の分別方法は、好適には、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子とに分別する工程において、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子は当該樹脂粒子の周囲に前記気泡が付着し、気泡の押し上げにより前記樹脂粒子が前記泡部内を上昇していく。

本発明にかかる樹脂粒子の分別方法は、好適には、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子とに分別する工程の後に、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残された樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を別個に回収する工程をさらに有する。

本発明にかかる樹脂粒子の分別方法は、さらに好適には、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残された樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を別個に回収する工程において、前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を吸引部で吸引して回収する。
あるいは好適には、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残された樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を別個に回収する工程において、前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を前記分別槽の縁から前記泡部ごとあふれさせて回収する。

本発明にかかる樹脂粒子の分別方法は、好適には、前記分別液として、前記界面活性剤の濃度が２〜２５ｐｐｍである分別液を用いる。

本発明にかかる樹脂粒子の分別方法は、好適には、前記第１樹脂粒子がハロゲン系樹脂粒子であり、前記第２樹脂粒子がノンハロゲン系樹脂粒子である。

本発明にかかる樹脂粒子の分別装置は、第１の組成の第１樹脂粒子と前記第１の組成と異なる第２の組成の第２樹脂粒子の混合物を組成ごとに分別する装置であって、界面活性剤を含む分別液が収容され、底部近傍に気泡供給部が設けられた分別槽であって、前記第１樹脂粒子と前記第２樹脂粒子の混合物が投入されたときに、前記気泡供給部から分別液中に気泡を送り込むことにより前記分別液の液面上に前記気泡が集まってなる泡部を生成し、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別する分別槽と、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残された樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を別個に回収する分別回収部とを有する。

上記の本発明にかかる樹脂粒子の分別装置は、第１の組成の第１樹脂粒子と第１の組成と異なる第２の組成の第２樹脂粒子の混合物を組成ごとに分別する装置であり、分別槽と分別回収部を有する。
分別槽は、界面活性剤を含む分別液が収容され、底部近傍に気泡供給部が設けられた分別槽であって、第１樹脂粒子と第２樹脂粒子の混合物が投入されたときに、気泡供給部から分別液中に気泡を送り込むことにより分別液の液面上に気泡が集まってなる泡部を生成し、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別する。
分別回収部は、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残された樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれた樹脂粒子を別個に回収する。
ここで、分別液と泡部の界面近傍とは、当該界面から泡部に少し入った部分までも含むものである。

本発明にかかる樹脂粒子の分別装置は、好適には、前記分別槽において、前記樹脂粒子と前記気泡が付着する程度に差を生じさせることにより、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別する。

本発明の樹脂粒子の分別方法によれば、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂片と耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂片などの組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子を分別する際に、分別槽の底部近傍から分別液中に送り込むことにより分別液の液面上に気泡が集まってなる泡部を形成し、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別することにより、これらを組成別に高精度に分別することができる。

本発明の樹脂粒子の分別装置によれば、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂片と耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂片などの組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子を分別する際に、気泡供給部から分別液中に送り込まれる気泡が集まってなる泡部を形成し、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別することにより、これらを組成別に高精度に分別することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る樹脂粒子の分別方法及びそれを行うための分別装置について、図面を参照して説明する。

第１実施形態
図１は、本実施形態に係る樹脂粒子の分別装置の模式構成図である。
本実施形態の樹脂粒子の分別装置は、第１の組成の第１樹脂粒子と第１の組成と異なる第２の組成の第２樹脂粒子の混合物を組成ごとに分別する装置である。
これらの樹脂粒子は、例えば、電線から回収された樹脂片であり、具体的には、第１樹脂粒子がポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂粒子であり、第２樹脂粒子が耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂粒子である。
上記の耐燃性ポリエチレンとは、ポリオレフィン系材料に金属水酸化物（水酸化マグネシウム等）を添加したノンハロゲン材料であり、ポリエチレン樹脂を主体とした耐燃性化合物である。
粉砕処理して回収された樹脂片は、例えば１〜４ｍｍの径程度の不定形の形状である。また、電線から回収された樹脂片に限らず、ペレット状の樹脂粒子やその他の形状の樹脂粒子に適用可能である。

上記の樹脂粒子の分別装置は、例えば、分別槽１０、及び分別回収部（２０，２１）を有する。

分別槽１０は、例えば、界面活性剤を含む水からなる分別液１１が収容され、底部全面など、底部近傍に気泡供給部１２が設けられている。
分別対象となる樹脂粒子の混合物が搬送され、分別槽１０に投入される。

分別液１１に含まれる界面活性剤としては、例えば、リグニンスルホン酸ナトリウムなどの陰イオン系界面活性剤やジアルキルスルホコハク酸エステルナトリウムが用いられる。分別槽１０に投入された樹脂粒子の表面の濡れ性を組成ごとに互いに異ならせ、気泡が付着する程度に差を生じさせる。
樹脂粒子の表面の濡れ性を組成ごとに互いに異ならせ、気泡が付着する程度に差を生じさせる作用を有していれば、その他の界面活性剤も用いることができる。

例えば、上記のように界面活性剤を含む分別液が収容された分別槽に第１樹脂粒子１３ａと第２樹脂粒子１３ｂの混合物が投入されたときに、気泡供給部１２から分別液１１中に気泡１４を送り込むことにより分別液１１の液面上に気泡が集まってなる泡部１５を生成し、分別液１１と泡部１５の界面近傍及び／または分別液１１中に残される樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）と、界面近傍を除く泡部１５内に取り込まれる樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）に分別する。

これは、上記のように、樹脂粒子の表面に気泡が付着する程度に差が生じたことにより、気泡１４の付着があまり強くない樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）は分別液１１の液面近傍に浮遊するものの泡部１５に取り込まれることはなく、あるいは泡部１５内に入っても分別液１１と泡部１５の界面から泡部１５に少し、例えば数ｍｍ〜数ｃｍ程度入った部分までに留まり、界面近傍及び／または分別液１１中に残される一方、気泡１４が強く付着した樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）は界面近傍を除く泡部１５内にまで取り込まれるようになるためである。

例えば、分別液１１と泡部１５の界面近傍及び／または分別液１１中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部１５内に取り込まれる樹脂粒子に分別する際には、界面近傍を除く泡部１５に取り込まれる樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）は当該樹脂粒子の周囲に気泡１４が付着し、気泡１４の押し上げにより樹脂粒子が泡部１５内を上昇していく。

分別液１１中の界面活性剤の濃度としては、２〜２５ｐｐｍの範囲であることが好ましい。
２ｐｐｍ未満では、気泡を送り込んでも泡部が発生しない場合があり、第１樹脂粒子と第２樹脂粒子を高精度に分別するのが困難となってくる。
また、２５ｐｐｍを超えると、樹脂粒子はほとんど泡部に取り込まれなくなってきて、
高精度に分別するのが困難となってくる。

分別回収部（２０，２１）は、例えば、分別液１１と泡部１５の界面近傍及び／または分別液１１中に残された樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）と、界面近傍を除く泡部１５内に取り込まれた樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）を別個に回収する。

図２（ａ）は、分別回収部２０の具体例を示す模式図である。
例えば、分別回収部２０に接続して設けられた回収口２０ａが泡部１５内に配置されている。
例えば、分別回収部２０には吸引部が設けられており、分別液１１と泡部１５の界面近傍を除く泡部１５に取り込まれた樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）を気泡とともに回収口２０ａから吸引部で吸引して回収する。分別回収部２０内では気泡が消泡され、樹脂粒子のみが回収され、残留する分別液は分別槽に戻される構成となっている。
上記において、回収口２０ａは、分別液１１と泡部１５の界面近傍から上方に十分に離れた部分に設置する。これは、泡部分別液１１と泡部１５の界面から泡部１５に少し入った部分に第２樹脂粒子１３ｂが入ってしまった場合でも、これを混合回収しないようにするためである。

図２（ｂ）は、分別回収部２０の他の具体例を示す模式図である。
例えば、分別回収部２０に接続して設けられた回収口２０ａが泡部１５内に配置されている。
例えば、泡部１５があふれやすいように分別槽１０の縁の一部１０ａが低くなっており、ここから、泡部１５に取り込まれた樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）を泡部１５ごとあふれさせて、分別回収部２０で回収する。
上記と同様に、分別回収部２０内では気泡が消泡され、樹脂粒子のみが回収され、残留する分別液は分別槽に戻される構成となっている。
ここで、上記と同様の理由で、分別槽１０の低く形成された縁の一部１０ａは、分別液１１と泡部１５の界面近傍から上方に十分に離れた部分に設置する。

分別回収部２１については、例えば、分別液１１と泡部１５の界面近傍及び／または分別液１１中に残される樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）を分別液と一緒に回収した後、樹脂粒子のみを回収して分別液は分別槽に戻される構成となっている。

本実施形態の樹脂粒子の分別装置によれば、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂片と耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂片などの組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子を分別する際に、気泡供給部から分別液中に送り込まれる気泡が集まってなる泡部を形成し、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別することにより、これらを組成別に高精度に分別することができる。

次に、本実施形態に係る樹脂粒子の分別方法について説明する。
本実施形態にかかる樹脂粒子の分別方法は、第１の組成の第１樹脂粒子と、第１の組成と異なる第２の組成の第２樹脂粒子の混合物を組成ごとに分別する方法であり、これらの樹脂粒子は、例えば電線から回収された樹脂片であり、具体的には、第１樹脂粒子がポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂粒子であり、第２樹脂粒子が耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂粒子である。

例えば、界面活性剤を含む分別液１１が収容された分別槽１０に、第１樹脂粒子１３ａと第２樹脂粒子１３ｂの混合物を投入し、分別槽１０の底部近傍から分別液１１中に気泡１４を送り込むことにより分別液１１の液面上に気泡１４が集まってなる泡部１５を生成し、分別液１１と泡部１５の界面近傍及び／または分別液１１中に残される樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）と、界面近傍を除く泡部１５内に取り込まれる樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）に分別する。
これは、上記のように、樹脂粒子の表面に気泡が付着する程度に差が生じたことにより、気泡１４の付着があまり強くない樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）は泡部１５に取り込まれずに分別液１１中に残され、あるいは泡部１５内に入っても分別液１１と泡部１５の界面から泡部１５に少し入った部分までに留まり、界面近傍及び／または分別液１１中に残される一方、気泡１４が強く付着した樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）は界面近傍を除く泡部１５内にまで取り込まれるためである。

例えば、分別液１１と泡部１５の界面近傍及び／または分別液１５中に残される樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）と、界面近傍を除く泡部１５内に取り込まれる樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）とに分別する工程において、界面近傍を除く泡部１５に取り込まれる樹脂粒子は当該樹脂粒子の周囲に気泡１４が付着し、気泡１４の押し上げにより樹脂粒子が泡部１５内を上昇していく。

次に、分別液１１と泡部１５の界面近傍及び／または分別液１５中に残された樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）と、界面近傍を除く泡部１５内に取り込まれた樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）を別個に回収する。

本実施形態の樹脂粒子の分別方法によれば、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂片と耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂片などの組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子を分別する際に、分別槽の底部近傍から分別液中に送り込むことにより分別液の液面上に気泡が集まってなる泡部を形成し、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別することにより、これらを組成別に高精度に分別することができる。

第２実施形態
図３は、本実施形態に係る樹脂粒子の分別装置の模式構成図である。
第１実施形態に係る樹脂粒子の分別装置と実質的に同様であるが、分別液１１と泡部１５の界面近傍及び／または分別液１１中に残される樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）が分別槽１０の底部に沈降する構成であり、分別槽１０の底部に沈降して分別液１１中に残された樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）を分別回収部２２が回収することが異なる。

本実施形態の樹脂粒子の分別装置によれば、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂片と耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂片などの組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子を分別する際に、気泡供給部から分別液中に送り込まれる気泡が集まってなる泡部を形成し、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別することにより、これらを組成別に高精度に分別することができる。

本実施形態に係る樹脂粒子の分別方法は、第１実施形態に係る樹脂粒子の分別方法と実質的に同様であるが、分別槽１０の底部における分別液１１中に残される樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）と、界面近傍を除く泡部１５内に取り込まれる樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）とに分別し、これらを別個に回収することが異なる。

本実施形態の樹脂粒子の分別方法によれば、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂片と耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂片などの組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子を分別する際に、気泡供給部から分別液中に送り込まれる気泡が集まってなる泡部を形成し、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別することにより、これらを組成別に高精度に分別することができる。

本実施形態においては、分別槽の底部における分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部に取り込まれる樹脂粒子とに分別しているが、さらに、第１実施形態と同様に、分別液と泡部の界面近傍の樹脂粒子を分別し、別槽の底部に沈降する樹脂粒子、分別液と泡部の界面近傍の樹脂粒子、及び、界面近傍を除く泡部に取り込まれる樹脂粒子に分別するようにしてもよい。

第３実施形態
図４は、本実施形態に係る樹脂粒子の分別装置の模式構成図である。
第１実施形態に係る樹脂粒子の分別装置と実質的に同様であるが、さらに含水量制御部３０が設けられていることが異なる。

含水量制御部３０は、第１樹脂粒子１３ａと第２樹脂粒子１３ｂの混合物の含水量を制御する。
例えば、第１樹脂粒子１３ａと第２樹脂粒子１３ｂの混合物を乾燥させる乾燥部３１と、第１樹脂粒子１３ａと第２樹脂粒子１３ｂの混合物の含水量を調整する含水量調整槽３２とを含む。

乾燥部３１は、常温より高い温度に保持する炉及び／または乾燥した雰囲気に保持する炉である。また、樹脂粒子を真空あるいは減圧雰囲気に保持して乾燥させる構成の乾燥部とすることも可能であり、乾燥処理にかかる時間を短縮可能である。

含水量調整槽３２は、所定の温度及び湿度に調整された恒温恒湿槽などからなり、樹脂粒子を含水量調整槽３２に所定期間保持することで、樹脂粒子の含水量を所定の含水量に調整することができる。

上記の含水量制御部３０、特に含水量調整槽３２には、第１樹脂粒子と前記第２樹脂粒子の混合物の含水量をモニターするモニター部（不図示）が設けられていることが好ましい。
また、上記の含水量制御部３０において、第１樹脂粒子１３ａと第２樹脂粒子１３ｂの混合物の含水量が２００〜９５００ｐｐｍとなるように制御することが好ましい。

例えば、ハロゲン系樹脂粒子（第１樹脂粒子１３ａ）とノンハロゲン系樹脂粒子（第２樹脂粒子１３ｂ）の混合物について、水洗した後、６０℃の乾燥部３１で２時間の乾燥処理することで、いずれの樹脂粒子も含水量が５０ｐｐｍ以下（樹脂の含水量検出装置の検出限界以下）とすることができる。
また、例えば、上記の乾燥処理した樹脂粒子の混合物を、所定の温度及び湿度に調整された含水量調整槽３２に所定期間保持することで、樹脂粒子の含水量を２００〜９５００ｐｐｍの範囲から選択された所定の含水量に調整することができる。

上記の含水量制御部３０において含水量が制御された樹脂粒子の混合物が搬送され、分別槽１０に投入される構成となっている。
上記以外は、第１実施形態の樹脂粒子の分別装置と同様である。

本実施形態の樹脂粒子の分別装置によれば、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂片と耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂片などの組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子を分別する際に、気泡供給部から分別液中に送り込まれる気泡が集まってなる泡部を形成し、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別することにより、これらを組成別に高精度に分別することができる。
さらに、含水量制御部において樹脂粒子の含水量を制御することにより、より安定的に組成別に分別することができる。

次に、本実施形態に係る樹脂粒子の分別方法について説明する。
まず、例えば、第１樹脂粒子１３ａと第２樹脂粒子１３ｂの混合物を乾燥部３１で乾燥させる。
次に、含水量調整槽３２において第１樹脂粒子１３ａと第２樹脂粒子１３ｂの混合物の含水量を調整し、第１樹脂粒子１３ａと第２樹脂粒子１３ｂの混合物の含水量制御を行う。

このとき、第１樹脂粒子１３ａと第２樹脂粒子１３ｂの混合物の含水量をモニターし、所定の含水量となった時点で、この含水量制御の工程を終了することが好ましい。さらに、含水量をモニターすることで、分別処理の安定性を高めることができる。
例えば、上記において、第１樹脂粒子と第２樹脂粒子の混合物の含水量が２００〜９５００ｐｐｍとなるように制御することが好ましい。
樹脂粒子の表面の濡れ性を組成ごとに互いに異ならせ、気泡が付着する程度に差を生じさせる範囲とすることができる。

例えば、ハロゲン系樹脂粒子（第１樹脂粒子）とノンハロゲン系樹脂粒子（第２樹脂粒子）の混合物について、水洗した後、６０℃の乾燥部３１で２時間の乾燥処理することで、いずれの樹脂粒子も含水量が５０ｐｐｍ以下（樹脂の含水量検出装置の検出限界以下）とする。
次に、例えば、上記の乾燥処理した樹脂粒子の混合物を、所定の温度及び湿度に調整された含水量調整槽３２に所定期間保持することで、樹脂粒子の含水量を２００〜９５００ｐｐｍの範囲から選択された所定の含水量に調整する。
以降の工程は、第１実施形態の樹脂粒子の分別方法と同様である。

本実施形態の樹脂粒子の分別方法によれば、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂片と耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂片などの組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子を分別する際に、気泡供給部から分別液中に送り込まれる気泡が集まってなる泡部を形成し、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別することにより、これらを組成別に高精度に分別することができる。
さらに、樹脂粒子の含水量を制御してから分別槽で分別するので、より安定的に組成別に分別することができる。

（実施例１）
図５は、本実施例に係る実験装置の模式図である。
第１実施形態に係る樹脂粒子の分別装置を構成する分別槽１０に、界面活性剤としてジアルキルスルホコハク酸エステルナトリウムを１００ｐｐｍ含有する水からなり、２３℃に保持された約３リットルの分別液１１を収容し、底部近傍に設けられた気泡供給部（不図示）から、圧力０．４ＭＰａ、流量２．５リットル／分の条件で気泡を供給して、液面上に泡部１５を形成した。

一方、比重が１．３０であり、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ，Ｐ＝１３００）１００ＰＨＲに対して、ＤＯＰを４５、Ｃａ−Ｍｇ−Ｚｎ系安定剤を３、炭酸カルシウムを１３、青色着色剤を１．８、それぞれ含有するポリ塩化ビニル樹脂のペレットをシート状に加工して、ポリ塩化ビニル樹脂シートを得た。
また、比重が１．３０であり、エチレンエチルアクリレート共重合体（エチルアクリレート１５％，メルトフローレート０．８）１００ＰＨＲに対して、ステアリン酸カルシウムを３、水酸化マグネシウムを９５、黒色着色剤を４、それぞれ含有するノンハロゲン樹脂のペレットをシート状に加工して、ノンハロゲン樹脂シートを得た。

上記のノンハロゲン樹脂からなるシート１６（１０ｃｍ×１０ｃｍ、厚さ２ｍｍ）に対して、乾燥処理をした後、３０℃７０％ＲＨの条件で２００時間以上保持して含水量を制御した。
引張り試験機につなげられたクリップでシート１６の上端を保持し、シート１６を分別槽１０の泡部１５に浸漬してシート１６の両面に泡を接触させた。
シート１６を下降させてクリップの下端が泡部に達した時点から、引張り試験機１７を用いて引張り上げるときの荷重を測定した。
また、ポリ塩化ビニル樹脂シートに対しても同様に実験を行った。

図６（ａ）は耐燃性ポリエチレン樹脂シート、図６（ｂ）はポリ塩化ビニル樹脂シートの結果であり、横軸はシートの引張り上げ開始からのシートの変位であり、縦軸は測定された荷重である。
耐燃性ポリエチレン樹脂シートでは０．０２〜０．０３Ｎ程度の荷重であったのに対して、ポリ塩化ビニル樹脂シートでは０．０２５〜０．０５Ｎ程度の荷重となり、特にＡで示す変位が０〜５０ｍｍの領域において、ポリ塩化ビニル樹脂シートの方が泡との付着力（接着力）が強いことが示された。
尚、上記の実験においては樹脂シートと泡との付着力を増幅するために界面活性剤濃度を１００ｐｐｍで実験したが、樹脂粒子の分別のためには、実施例２で示されるように、界面活性剤の濃度を２〜２５ｐｐｍの範囲とすることが好ましいことがわかっている。

（実施例２）
上記の本実施形態に係る樹脂粒子の分別方法を用いて、ふるいにて選別したサイズ（径）が１〜４ｍｍのポリ塩化ビニルのペレット粒子（第１樹脂粒子）と耐燃性ポリエチレンのペレット粒子（第２樹脂粒子）の分別処理を行った。
ポリ塩化ビニル樹脂は、比重が１．３０であり、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ，Ｐ＝１３００）１００ＰＨＲに対して、ＤＯＰを４５、Ｃａ−Ｍｇ−Ｚｎ系安定剤を３、炭酸カルシウムを１３、青色着色剤を１．８、それぞれ含有する。
耐燃性ポリエチレン樹脂は、比重が１．３０であり、エチレンエチルアクリレート共重合体（エチルアクリレート１５％，メルトフローレート０．８）１００ＰＨＲに対して、ステアリン酸カルシウムを３、水酸化マグネシウムを９５、黒色着色剤を４、それぞれ含有する。

まず、上記の樹脂粒子ペレットをそれぞれ１０個ずつサンプルとして分別槽に投入した。
分別槽は、内径が１１５ｍｍ、高さが１５００ｍｍの円筒形状であり、界面活性剤としてジアルキルスルホコハク酸エステルナトリウムを種々の濃度で含有する水からなる５リットルの分別液が収容されており、分別槽の底部には気泡供給部（いぶきエアストーン社製エアストーン＃１００）が配設されており、送気量２．５リットル／分、送気圧０．４ＭＰａの条件で空気を送り込んで分別液中に気泡を供給し、泡部を形成した。

上記のように樹脂粒子ペレットを分別槽に投入し、一度全ての粒子を沈降させた後、気泡を供給して泡部を形成する処理を行い、処理後１０分における、樹脂粒子ペレットの存在位置を泡部または分別液の液面近傍のそれぞれにおける個数で計測した。

図７（ａ）は、本実施例に係る樹脂粒子ペレットの泡部に取り込まれたポリ塩化ビニル樹脂粒子ペレットの個数（白丸で表示）と、ノンハロゲン樹脂粒子のペレットの個数（黒丸で表示）を、界面活性剤の濃度（１，２，５，１０，２５ｐｐｍ）に対してプロットした図である。
また、図７（ｂ）は、本実施例に係る樹脂粒子ペレットの分別液の液面近傍に浮遊するポリ塩化ビニル樹脂粒子ペレットの個数（白丸で表示）と、ノンハロゲン樹脂粒子のペレットの個数（黒丸で表示）を、界面活性剤の濃度（１，２，５，１０，２５ｐｐｍ）に対してプロットした図である。

界面活性剤濃度が１ｐｐｍでは分別が難しいが、２ｐｐｍ〜２５ｐｐｍの範囲では、ポリ塩化ビニル樹脂粒子ペレット（白丸）は主として泡部に取り込まれ、ノンハロゲン樹脂粒子のペレット（黒丸）は主として液面近傍に浮遊する状態あるいは、泡部に入っても泡部と分別液の界面近傍に留まっている状態となり、高精度に分別することができることが示された。特に１０ｐｐｍでは量樹脂粒子ペレットを完全に分別することができた。

本実施形態の樹脂粒子の分別方法と、これを行うための樹脂粒子の分別装置によれば、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン系樹脂片と耐燃性ポリエチレンなどのノンハロゲン系樹脂片などの組成の異なる樹脂片などの樹脂粒子を分別する際に、気泡供給部から分別液中に送り込まれる気泡が集まってなる泡部を形成し、分別液と泡部の界面近傍及び／または分別液中に残される樹脂粒子と、界面近傍を除く泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別することにより、これらを組成別に高精度に分別することができる。

本発明は上記の実施の形態に限定されない。
例えば、ペレット状の樹脂粒子に限らず、電線から回収された樹脂片など、樹脂粒子一般に適用することが可能である。電線から回収された樹脂片の場合には、形状の影響を受けないように、粒子の形状を一定にする処理を行ってもよい。
樹脂粒子の混合物は、第１の組成の第１樹脂粒子と第１の組成と異なる第２の組成の第２樹脂粒子の他、第３の組成の樹脂粒子を含んでいてもよい。この場合、複数回の分別により、組成ごとの樹脂粒子に分別可能である。
また、上記においてはポリ塩化ビニル樹脂粒子とエチレンエチルアクリレート共重合樹脂粒子を分別する実施例を示しているが、上記以外の組成の樹脂粒子においても、界面活性剤などの作用により濡れ性を互いに異ならせることが可能であれば、本発明を適用可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明の樹脂粒子の分別方法は、電線被覆材料として用いられている樹脂のリサイクルにおいて樹脂を分別する方法に適用することができる。
本発明の樹脂粒子の分別装置は、電線被覆材料として用いられている樹脂のリサイクルにおいて樹脂を分別するための装置に適用することができる。

図１は本発明の第１実施形態に係る樹脂粒子の分別装置の模式構成図である。 図２（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る樹脂粒子の分別装置の分別回収部の具体例を示す模式図である。 図３は本発明の第２実施形態に係る樹脂粒子の分別装置の模式構成図である。 図４は本発明の第３実施形態に係る樹脂粒子の分別装置の模式構成図である。 図５は本発明の実施例１に係る実験装置の模式図である。 図６（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施例１に係る樹脂シートに対する泡の付着力を示すグラフである。 図７（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施例２に係る樹脂粒子の分別方法の界面活性剤依存性を示すグラフである。

符号の説明

１０…分別槽
１０ａ…縁の一部
１１…分別液
１２…気泡供給部
１３ａ…第１樹脂粒子
１３ｂ…第２樹脂粒子
１４…気泡
１５…泡部
１６…シート
１７…引張り試験機
２０，２１…分別回収部
２０ａ…回収口
３０…含水量制御部
３１…乾燥部
３２…含水量調整槽

Claims (10)

1. 第１の組成の第１樹脂粒子と前記第１の組成と異なる第２の組成の第２樹脂粒子の混合物を組成ごとに分別する方法であって、
   界面活性剤を含む分別液が収容された分別槽に、前記第１樹脂粒子と前記第２樹脂粒子の混合物を投入し、前記分別槽の底部近傍から分別液中に気泡を送り込むことにより前記分別液の液面上に前記気泡が集まってなる泡部を生成し、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子とに分別する工程を有する
   樹脂粒子の分別方法。
2. 前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子とに分別する工程において、前記樹脂粒子と前記気泡が付着する程度に差を生じさせることにより、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子とに分別する
   請求項１に記載の樹脂粒子の分別方法。
3. 前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子とに分別する工程において、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子は当該樹脂粒子の周囲に前記気泡が付着し、気泡の押し上げにより前記樹脂粒子が前記泡部内を上昇していく
   請求項２に記載の樹脂粒子の分別方法。
4. 前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子とに分別する工程の後に、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残された樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を別個に回収する工程をさらに有する
   請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂粒子の分別方法。
5. 前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残された樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を別個に回収する工程において、前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を吸引部で吸引して回収する
   請求項４に記載の樹脂粒子の分別方法。
6. 前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残された樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を別個に回収する工程において、前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を前記分別槽の縁から前記泡部ごとあふれさせて回収する
   請求項４に記載の樹脂粒子の分別方法。
7. 前記分別液として、前記界面活性剤の濃度が２〜２５ｐｐｍである分別液を用いる
   請求項１〜６のいずれかに記載の樹脂粒子の分別方法。
8. 前記第１樹脂粒子がハロゲン系樹脂粒子であり、前記第２樹脂粒子がノンハロゲン系樹脂粒子である
   請求項１〜７のいずれかに記載の樹脂粒子の分別方法。
9. 第１の組成の第１樹脂粒子と前記第１の組成と異なる第２の組成の第２樹脂粒子の混合物を組成ごとに分別する装置であって、
   界面活性剤を含む分別液が収容され、底部近傍に気泡供給部が設けられた分別槽であって、前記第１樹脂粒子と前記第２樹脂粒子の混合物が投入されたときに、前記気泡供給部から分別液中に気泡を送り込むことにより前記分別液の液面上に前記気泡が集まってなる泡部を生成し、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別する分別槽と、
   前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残された樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれた樹脂粒子を別個に回収する分別回収部と
   を有する樹脂粒子の分別装置。
10. 前記分別槽において、前記樹脂粒子と前記気泡が付着する程度に差を生じさせることにより、前記分別液と前記泡部の界面近傍及び／または前記分別液中に残される樹脂粒子と、前記界面近傍を除く前記泡部内に取り込まれる樹脂粒子に分別する
    請求項９に記載の樹脂粒子の分別装置。

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