JP2009297633A

JP2009297633A - 合わせガラスの剥離分離方法

Info

Publication number: JP2009297633A
Application number: JP2008153915A
Authority: JP
Inventors: Takao Watanuki; 伯夫綿貫; Kayo Watanuki; 佳代綿貫
Original assignee: WATANUKI SEISAKUSHO KK
Current assignee: WATANUKI SEISAKUSHO KK
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2009-12-24

Abstract

【課題】合わせガラスをガラス層と非ガラス層に分離するに際してガラス層を粉末状にしないで、小片化することでガラス片の非ガラス層への再付着を防止して再利用を容易にする。
【解決手段】上記課題を解決するために本発明の合わせガラスの剥離分離方法は、合わせガラス１００を衝撃付与部材Ｆとともに撹拌ドラム５内に投入し、蒸気Ｓによる加熱によって生ずる熱膨張と、水Ｗまたは液体窒素Ｌによる冷却によって生ずる熱収縮とを繰り返しながら撹拌ドラム５内の合わせガラス１００を撹拌することによってガラス層Ｇと非ガラス層Ｐとの間に剥離を生じさせて破砕されたガラス片６３と非ガラス片６５として取り出せるようにしている。
【選択図】図１

Description

本発明はガラスとそれ以外の材料が重ね合わされた合わせガラスをガラスとそれ以外の材料とに剥離して別々に分離する合わせガラスの剥離分離方法に関する。

新幹線等の車両の窓に使用されているガラスは、ガラスとそれ以外の材料が重ね合わされた合わせガラスが使用されている。具体的には図５に示すように２枚のガラス層Ｇの間にポリ塩化ビニル製の樹脂シートＰが積層された３層構造の合わせガラス１００が使用されている。
また、使用により破損したり、耐用年数の経過等によって古くなった合わせガラス１００は、その多くが廃棄され、再利用されることなく新しい合わせガラス１００に交換されている。そして、このような処理の実態は、合わせガラス１００の分離作業の難しさに起因している。

一方、土木作業の分野では、上記合わせガラス１００を粉砕してガラス粉末と樹脂シートＰとに分離する試みが一部で実施されている。また、分離されたガラス粉末は焼成、発泡されて軽量盛土材料等として再利用されている事例がある。
尚、上記合わせガラス１００の粉砕には、加圧ローラが使用されており、ガラス層Ｇは微細な小片ないし粉末状に粉砕されて樹脂シートＰと分離され、再利用に供されている。

上記従来の合わせガラスの分離方法によると次のような問題があった。即ち、分離した樹脂シートの表面にガラス粉末が付着してしまい、付着したガラス粉末を樹脂シートの表面から払い落とそうとしても、付着したすべてのガラス粉末を払い落とすことはできず、分離されたガラスと樹脂シートの再利用を困難にしていた。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、ガラス層を破砕する際に粉末状にしないで、非ガラス層から分離し、ガラス片と非ガラス片の再付着を防止して再利用を容易にし得る合わせガラスの剥離分離方法を提供することにある。

上記目的を達成するべく本発明の請求項１による合わせガラスの剥離分離方法は、合わせガラスを衝撃付与部材とともに撹拌ドラム内に投入し、蒸気による加熱によって生ずる熱膨張と、水または液体窒素による冷却によって生ずる熱収縮とを繰り返しながら撹拌ドラム内の合わせガラスを撹拌することによってガラス層と非ガラス層との間に剥離を生じさせて、破砕されたガラス片と非ガラス片として取り出せるようにしたことを特徴とするものである。

また、請求項２による合わせガラスの剥離分離方法は、請求項１記載の合わせガラスの剥離分離方法において、上記撹拌ドラム内での合わせガラスと衝撃付与部材の落下高さは５００〜１０００ｍｍであることを特徴とするものである。

また、請求項３による合わせガラスの剥離分離方法は請求項１または２記載の合わせガラスの剥離分離方法において、上記撹拌ドラムの回転速度は撹拌ドラム内の合わせガラスと衝撃付与部材が撹拌ドラムの内周面の頂部に達した状態で落下し得る速度に設定されていることを特徴とするものである。

また、請求項４による合わせガラスの剥離分離方法は、請求項１〜３のいずれかに記載の合わせガラスの剥離分離方法において、上記衝撃付与部材は１０〜１５ｍｍ角で長さが１０〜３０ｍｍの鋼材スクラップであることを特徴とするものである。

また、請求項５による合わせガラスの剥離分離方法は、請求項１〜４のいずれかに記載の合わせガラスの剥離分離方法において、上記剥離され、破砕されたガラス片と非ガラス片は比重差を利用してガラス片と非ガラス片とに分離されるようにしたことを特徴とするものである。

そして、上記手段によって以下のような作用が得られる。先ず、蒸気による加熱によって生ずる熱膨張と、水または液体窒素による冷却によって生ずる熱収縮とを繰り返すことによってガラス層と非ガラス層との間の接合が弱まり、剥離し易くなる。また、蒸気による加熱は非ガラス層を溶解させるような高温での加熱ではないため、溶融した非ガラス片がガラス片に再付着することも生じない。また、撹拌ドラムによる回転と、衝撃付与部材の落下衝撃とによってガラス層と非ガラス層間にズレを生じさせて両者の剥離を促す作用も発揮される。また、破砕されたガラス片と非ガラス片は粉末状ではなく、ある程度の大きさを有しているため、剥離後の再付着も防止される。

また、撹拌ドラム内での合わせガラスと衝撃付与部材の落下高さを５００〜１０００ｍｍの範囲に設定した場合には、破砕されたガラス片と非ガラス片の大きさを付着の生じない最適な大きさに形成できるようになる。

また、撹拌ドラムの回転速度は撹拌ドラム内の合わせガラスと衝撃付与部材が撹拌ドラムの内周面の頂部に達した状態で落下し得る速度に設定されている場合には、撹拌ドラムの回転と衝撃付与部材によって生ずる落下衝撃が最も効果的に作用するようになる。

また、衝撃付与部材を１０〜１５ｍｍ角で長さが１０〜３０ｍｍの鋼材スクラップによって構成した場合には、ガラス片と非ガラス片を粉末化させることなく、最適な大きさに保つことができる。また、廃材である鋼材スクラップの有効利用を図ることもできる。

また、剥離され、破砕されたガラス片と非ガラス片を比重差を利用して分離するようにした場合には、非ガラス片が低融点の合成樹脂材料であっても再付着を生じさせないで良好に分離し、再利用できるようになる。

本発明の合わせガラスの剥離分離方法によると、ガラス層を粉末化することなく、非ガラス層から剥離できるようになり、破砕されたガラス片と非ガラス片の再付着を防止して、ガラス片と非ガラス片とに良好に分離し再生することが可能になる。

以下、図示の実施の形態を例にとって、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は合わせガラスの剥離工程で使用する剥離装置を示す正面図、図２は同上、左側面図、図３は同上、平面図、図４は合わせガラスの分離工程で使用する分離装置の概略を示す側断面図、図５は合わせガラスの初期状態（ａ）、剥離状態（ｂ）、破砕状態（ｃ）及び分離状態（ｄ）を示す斜視図、図６は本発明の合わせガラスの剥離、分離の流れを示すブロック図である。

最初に本発明の合わせガラスの剥離分離方法を実行するために使用する剥離装置１と分離装置６１の概略について説明する。
剥離装置１は、支持架台３と、支持架台３によって水平に支持されている回転可能な撹拌ドラム５と、撹拌ドラム５を回転可能な状態で支承する支承部材７と、撹拌ドラム５を回転させるための動力を撹拌ドラム５に伝達する動力伝達手段９と、撹拌ドラム５内に蒸気Ｓと水Ｗまたは液体窒素Ｌとを供給する供給管路１１と、該供給管路１１に一端が接続され、上記撹拌ドラム５の中心を貫くように水平に架け渡されている導入パイプ１３とを備えている。

支持架台３は、角パイプやアングル材等を矩形枠状に組み立てることによって形成されているベースフレーム１５と、ベースフレーム１５の左側端に立ち上げられている門型をしたサイドフレーム１７と、上記ベースフレーム１５の左右の側端部から立ち上げられている２組のローラ支持フレーム１９とを備えることによって構成されている。
尚、ベースフレーム１５の四隅のコーナ部には高さ調整が可能な脚部２１が設けられており、サイドフレーム１７に回転駆動モータ２３と、従動スプロケット２５を支承するためのピローブロック２７とが設けられている。また、上記２つのローラ支持フレーム１９にはピローブロック２９を介して２個ずつ計４個の支承ローラ３１が自由回転可能な状態で設けられている。

撹拌ドラム５は６角形断面をした筒体を横に倒した形状の胴部３３と、該胴部３３の左右の開放された端面を閉塞するフード３５、３７とを備えている。胴部３３には胴部３３内に供給された水Ｗを外部に排出するための小孔３９が数カ所設けられている。
また、右端側のフード３７内には胴部３３内に被処理物Ａを投入したり、胴部３３内の中間処理物Ｂを外部に排出するための螺旋翼４０が設けられており、フード３７の投入排出口４１には処理加工時に投入排出口４１を閉塞するための開閉蓋４２が開閉自在に取り付けられている。

また、左右のフード３５、３７の周胴部には円環状をしたガイドリング４３、４５が設けられており、支持部材７である上記４個の支承ローラ３１がこれらのガイドリング４３、４５の外周面を支承しながら撹拌ドラム５の円滑な回転を可能にするよう案内している。
動力伝達手段９は上述した回転駆動モータ２３と、回転駆動モータ２３の出力軸に取り付けられている駆動スプロケット４７と、ピローブロック２７によって支持されている上述した従動スプロケット２５と、上記駆動スプロケット４７と従動スプロケット２５との間に巻回されているチェーン４９とを備えることによって構成されている。

供給管路１１は種々の形状の管継手等を組み合わせて形成されており、蒸気Ｓの供給口５１と、水Ｗまたは液体窒素Ｌの供給口５３と、コック５５とが設けられている。
導入パイプ１３は上記供給管路１１よりも管径の大きなストレートパイプによって形成されており、導入パイプ１３の周面には一例として下向きに噴射口５７が複数個形成されている。
また、導入パイプ１３の左右両端部には軸受５９が外嵌めされており、撹拌ドラム５の回転の影響を受けることなく導入パイプ１３が固定状態で支持されるように構成されている。

分離装置６１は、上記剥離装置１によって剥離され、上記撹拌ドラム５の回転と、後述する衝撃付与部材Ｆによる落下衝撃とによって破砕されたガラス片６３と非ガラス片６５が混在している中間処理物Ｂを投入する投入コンベヤ６７と、上記投入された中間処理物Ｂを収容する撹拌分離槽６９と、上記撹拌分離槽６９によって分離されたガラス片６３を水Ｗとともに取り出して回収する回収カゴ７１と、上記撹拌分離槽６９によって分離された非ガラス片６５を撹拌分離槽６９からオーバフローさせて排出するためのオーバフロー口７３とを備えている。

撹拌分離槽６９は図示のような漏斗状の部材でその周面には気泡Ｋを取り込むための通気孔７５が多数形成されている。また、撹拌分離槽６９の上部には撹拌分離槽６９内に水Ｗを供給するためのノズル７７が設けられている。
また、回収カゴ７１はガラス片６３と水Ｗを分離する役割を有しており、水Ｗは通すがガラス片６３は通さない通水構造を備えている。

本発明の合わせガラスの剥離分離方法は、（１）剥離工程と、（２）分離工程とを備えており、特に（１）剥離工程を備えたことが本発明の特徴的構造になっている。
（１）剥離工程（図１〜３、図５（ａ）〜（ｃ）、図６参照）
剥離工程では、図５（ａ）に示す被処理物Ａである合わせガラス１００の破片を図５（ｂ）に示すようにガラス層Ｇと非ガラス層の一例である樹脂シートＰとに剥離し、更にこれらを破砕して図５（ｃ）に示すガラス片６３と非ガラス片６５が混在している中間処理物Ｂに加工する。
具体的には、合わせガラス１００を衝撃付与部材Ｆとともに開閉蓋４２を開けて投入排出口４１から撹拌ドラム５内に投入する。
尚、衝撃付与部材Ｆとしては、１０〜１５ｍｍ角で長さが１０〜３０ｍｍの鋼材スクラップ、例えば角パイプ、角棒、アングル材等の端材が使用可能である。

次に開閉蓋４２を閉め、供給口５１から蒸気Ｓを供給管路１１内に供給して導入パイプ１３の噴射口５７から撹拌ドラム５内に噴射させるとともに、回転駆動モータ２３を駆動して撹拌ドラム５を正転方向に回転させる。尚、この時の蒸気Ｓの温度は１０５〜１１０℃であり、撹拌ドラム５の回転数は８０〜１２０ｒｐｍ、撹拌ドラム５内での合わせガラス１００と衝撃付与部材Ｆの落下高さは５００〜１０００ｍｍ、撹拌時間は５〜１０分である。
続いてコック５５の開閉を切り替えて供給口５３から水Ｗまたは液体窒素Ｌを供給管路１１内に供給し、導入パイプ１３の噴射口５７から撹拌ドラム５内に噴射させるとともに、回転駆動モータ２３を駆動して撹拌ドラム５を同じく正転方向に同様の回転数で回転させる。

尚、水Ｗと液体窒素Ｌは合わせガラス１００の剥離の状況に応じて使い分け、剥離し易い合わせガラス１００の場合には水Ｗを使用し、剥離し難い合わせガラス１００の場合に液体窒素Ｌを使用するようにする。
また、水Ｗを使用する場合には撹拌時間は約３分、液体窒素Ｌを使用する場合には噴射口５７から噴射された状態でガス化し、温度が−１０〜−１５℃になり、撹拌時間は５〜１０分である。そして、上述した各操作を繰り返し、２０〜４０分で剥離工程が完了する。
尚、撹拌ドラム５の回転速度は撹拌ドラム５内の合わせガラス１００と衝撃付与部材Ｆが撹拌ドラム５の内周面の頂部に達した状態で落下し得る速度に設定されており、このような回転速度を実現する撹拌ドラム５の回転数が上述した８０〜１２０ｒｐｍになっている。

そして、上述した蒸気Ｓによる加熱によって生ずる熱膨張と、水Ｗまたは液体窒素Ｌによる冷却によって生ずる熱収縮とを繰り返しながら撹拌ドラム５内の合わせガラス１００を衝撃付与部材Ｆとともに撹拌することによってガラス層Ｇと非ガラス層Ｐとの間に剥離を生じさせて、破砕されたガラス片６３と非ガラス片６５とが混在する中間処理物Ｂが取り出される。
本発明ではこのようにして構成される剥離工程を採用することによって非ガラス層Ｐが熱膨張と熱収縮を繰り返し、更に撹拌ドラム５の回転と衝撃付与部材Ｆの落下衝撃とによって従来、困難とされていた合わせガラス１００の剥離を実現している。

（２）分離工程（図４、図５（ｃ）、（ｄ）、図６参照）
分離工程では、図５（ｃ）に示すガラス片６３と非ガラス片６５とが混在している中間処理物Ｂを図５（ｄ）に示すようにガラス片６３と非ガラス片６５とに分離する。
具体的には、回転駆動モータ２３を上記剥離工程と逆方向に駆動して撹拌ドラム５を逆方向に回転させる。上記撹拌ドラム５の回転によって撹拌ドラム５内の中間処理物Ｂは開閉蓋４２を拡開した投入排出口４１から撹拌ドラム５外に排出され、投入コンベヤ６７によって搬送されて撹拌分離槽６９内に投入される。

中間処理物Ｂの投入後、撹拌分離槽６９は回転を開始し、通気孔７５から空気を取り込み気泡Ｋを発生させ、ノズル７７から供給される水Ｗとともに中間処理物Ｂは撹拌分離槽６９内で撹拌される。撹拌分離槽６９内ではガラス片６３と非ガラス片６５との比重の違いによってガラス片６３は水Ｗとともに下方に移動して回収カゴ７１によって水Ｗが切られて回収カゴ７１内に回収される。
一方、非ガラス片６３は上記比重差によって上方に移動して撹拌分離槽６９の上部に設けられているオーバフロー口７３から外部に排出される。
そして、このような比重差を利用することによって、非ガラス片６５が低融点の合成樹脂材料、例えばポリ塩化ビニル等であっても、溶融によるガラス片６３への再付着を生じさせない良好な分離が可能になる。

尚、本発明の合わせガラスの剥離分離方法は上記の実施の形態に限定されず、その発明の要旨内での変更が可能である。例えば、本明細書で使用した合わせガラス１００は狭義で言うところの合わせガラスの他、強化ガラス、防弾ガラスあるいは網入りガラス等をも包含するもので、ガラス層Ｇと非ガラス層Ｐとが積層された種々の積層ガラスが含まれる。
また、衝撃付与部材Ｆは鋼材スクラップの他、同様の落下衝撃が得られる種々の部材が適用でき、撹拌ドラム５内に設置される専用の衝撃付与構造であっても構わない。また、合わせガラス１００の処理量が少ない場合には図７〜１０に示すような小型の剥離装置１Ａを使用することが可能である。

図７〜１０に示す剥離装置１Ａでは、有底円筒状の撹拌ドラム５Ａが使用されており、撹拌ドラム５Ａの開放された一端面が被処理物Ａを投入し中間処理物Ｂを排出する投入排出口４１Ａになっている。また、上記投入排出口４１Ａにも前記図１〜３に示す剥離装置１と同様の開閉蓋４２Ａが取り付けられている。
そして、図７〜１０に示す剥離装置１Ａの場合には回転軸７９が撹拌ドラム５Ａの胴部３３Ａを側方から接続するように設けられており、撹拌ドラム５Ａは図９に示すように直立姿勢、傾倒姿勢、横転姿勢と姿勢を変えながら縦回転するように構成されている。

従って、図７〜１０に示す剥離装置１Ａの場合には図１〜３に示す剥離装置１において設けられていたような支承ローラ３１やガイドリング４３、４５等は設けられていない。
また、図示は省略するが、図７〜１０に示す剥離装置１Ａにも図１〜３に示す剥離装置１において設けられていたような動力伝達手段９、供給管路１１、導入パイプ１３が設けられており、導入パイプ１３の噴射口５７から蒸気Ｓと水Ｗないし液体窒素Ｌが噴射されるようになっている。

本発明は、廃棄された合わせガラスの処理現場等で利用でき、特に当該合わせガラスをガラスとそれ以外の材料とに分離して再利用したい場合に利用可能性を有する。

本発明を実施するために使用する装置を示す図で、剥離装置を示す正面図である。本発明を実施するために使用する装置を示す図で、剥離装置を示す左側面図である。本発明を実施するために使用する装置を示す図で、剥離装置を示す平面図である。本発明を実施するために使用する装置を示す図で、分離装置の概略を示す側断面図である。本発明の処理対象物を示す図で、合わせガラスの初期状態（ａ）、剥離状態（ｂ）、破砕状態（ｃ）及び分離状態（ｄ）を示す斜視図である。本発明の実施の形態を示す図で、合わせガラスの剥離、分離の流れを示すブロック図である。本発明を実施するために使用する装置を示す図で、剥離装置の他の実施の形態を示す正面図である。本発明を実施するために使用する装置を示す図で、剥離装置の他の実施の形態を示す左側面図である。本発明を実施するために使用する装置を示す図で、剥離装置の他の実施の形態を示す右側面図である。本発明を実施するために使用する装置を示す図で、剥離装置の他の実施の形態を示す平面図である。

符号の説明

１剥離装置
３支持架台
５撹拌ドラム
７支承部材
９動力伝達手段
１１供給管路
１３導入パイプ
１５ベースフレーム
１７サイドフレーム
１９ローラ支持フレーム
２１脚部
２３回転駆動モータ
２５従動スプロケット
２７ピローブロック
２９ピローブロック
３１支承ローラ
３３胴部
３５フード
３７フード
３９小孔
４０螺旋翼
４１投入排出口
４２開閉蓋
４３ガイドリング
４５ガイドリング
４７駆動スプロケット
４９チェーン
５１供給口
５３供給口
５５コック
５７噴射口
５９軸受
６１分離装置
６３ガラス片
６５非ガラス片
６７投入コンベヤ
６９撹拌分離槽
７１回収カゴ
７３オーバフロー口
７５通気孔
７７ノズル
７９回転軸
１００合わせガラス
Ｇガラス層
Ｐ樹脂シート（非ガラス層）
Ｓ蒸気
Ｗ水
Ｌ液体窒素
Ａ被処理物
Ｂ中間処理物
Ｆ衝撃付与部材
Ｋ気泡

Claims

合わせガラスを衝撃付与部材とともに撹拌ドラム内に投入し、蒸気による加熱によって生ずる熱膨張と、水または液体窒素による冷却によって生ずる熱収縮とを繰り返しながら撹拌ドラム内の合わせガラスを撹拌することによってガラス層と非ガラス層との間に剥離を生じさせて、破砕されたガラス片と非ガラス片として取り出せるようにしたことを特徴とする合わせガラスの剥離分離方法。
上記撹拌ドラム内での合わせガラスと衝撃付与部材の落下高さは５００〜１０００ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の合わせガラスの剥離分離方法。
上記撹拌ドラムの回転速度は撹拌ドラム内の合わせガラスと衝撃付与部材が撹拌ドラムの内周面の頂部に達した状態で落下し得る速度に設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の合わせガラスの剥離分離方法。
上記衝撃付与部材は１０〜１５ｍｍ角で長さが１０〜３０ｍｍの鋼材スクラップであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の合わせガラスの剥離分離方法。
上記剥離され、破砕されたガラス片と非ガラス片は比重差を利用してガラス片と非ガラス片とに分離されるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の合わせガラスの剥離分離方法。