JP2011183243A - ガラスリサイクル方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】シートあるいはフィルムが付着したガラスをリサイクルするに際し、シートあるいはフィルムをガラスから短時間に効率的に分離するとともに、ガラスの回収率を向上する。
【解決手段】廃棄ガラスを破砕し、破砕されたガラス片をサイズが異なる少なくとも２つのガラス片にふるい選別し、ふるい選別されたガラス片の一部を再利用ガラスとして回収するようにした。また、ふるい選別されたガラス片の他の一部をガラス片とシートあるいはフィルム片に風力選別し、風力選別されたガラス片を再利用ガラスとして回収するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイを使用した薄型テレビをリサイクルするための技術に関し、特にＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）パネル等に使用されているガラスをリサイクルするための技術に関する。

現在、特定の家電製品に含まれる金属、プラスチック、ガラス等のリサイクルを行うための家電リサイクル法の施行に伴い、エアコン、テレビ、冷蔵庫、洗濯機のリサイクル化が義務づけられており、これら家電製品の廃棄物を解体し、その素材を分別回収して再利用している。

また、家電リサイクル法によれば、ブラウン管テレビのみならず、ＰＤＰやＬＣＤパネル等の薄型パネルを搭載した薄型テレビもリサイクルの対象製品になっており、加えて、資源の有効利用という観点からリサイクル化が進んでいる。

図６はＰＤＰを組み込んだプラズマディスプレイ装置を示しており、図６を参照しながらこのプラズマディスプレイ装置をまず説明する。

図６に示されるように、ＰＤＰ１００は、前面カバー１０２と金属製の背面カバー１０４とで構成される筐体に収容されており、前面カバー１０２の開口部には光学フィルターとＰＤＰ１００の保護を兼ねたガラスなどからなる前面保護板１０６が配置されている。前面保護板１０６には、電磁波の不要輻射を抑制するために、例えば銀蒸着が施されている。

ＰＤＰ１００の背面側には、ＰＤＰ１００を保持するアルミニウムなどからなるシャーシ１０８が粘着性のある熱伝導性シート１１０を介して接合され、シャーシ１０８の背面側には、ＰＤＰ１００を表示駆動するための複数の回路基板１１２が取り付けられており、これにより表示ユニットが構成されている。回路基板１１２は、ＰＤＰ１００の表示駆動とその制御を行うための電気回路を備えており、ＰＤＰ１００の縁部に設けられた電極端子に、シャーシ１０８の四辺の縁部を越えて延びる複数のフレキシブル配線板（図示せず）により電気的に接続されている。

なお、熱伝導性シート１１０は、ＰＤＰ１００で発生した熱をシャーシ１０８に効率よく伝え、放熱を行うためのものであり、熱伝導性シート１１０の少なくとも表面は接着性を有しており、ＰＤＰ１００及びシャーシ１０８の各々と熱伝導性シート１１０とが接着されている。

上記構成のプラズマディスプレイ装置において、パネルガラスや保護ガラス等のガラスを再生する場合、プラズマディスプレイ装置（廃棄ディスプレイ）からＰＤＰ１００、熱伝導性シート１１０及びシャーシ１０８が一体となったＰＤＰユニット（ディスプレイユニット）をまず取り出し、取り出したＰＤＰユニットを加熱炉の中に入れて、例えば約２５０℃まで加熱することで熱伝導性シート１１０の粘着性を低下させた後、ＰＤＰユニットのＰＤＰ１００とシャーシ１０８を分離している（例えば、特許文献１あるいは２参照。）。

特開２００５−１１６３４６号公報 特開２００８−９６５６８号公報

しかしながら、シャーシ１０８と分離されたＰＤＰ１００は、図７に示されるように、２枚の板ガラス１２０ａとこれら２枚の板ガラス１２０ａの間に介在する蛍光体１２０ｂからなるパネルガラス１２０に粘着層１２２を介して熱伝導性シート１１０が接合されており、パネルガラス１２０を熱伝導性シート１１０から剥離してパネルガラス１２０をリサイクルしている。

また、このＰＤＰ１００の前方には、パネルガラス１２０を保護するために、図８に示されるような前面保護ガラス１２４が設けられており、この保護ガラス１２４は、板ガラス１２４ａと、板ガラス１２４ａの前面及び後面に粘着層１２４ｂを介してそれぞれ接合され、反射防止等の光学処理が施されたフィルム１２４ｃとで構成されている。この保護ガラス１２４も同様に、板ガラス１２４ａのリサイクルに際し、フィルム１２４ｃを板ガラス１２４ａから剥離する必要がある。

また、図９はＬＣＤパネル１３０を示しており、２枚の板ガラス１３０ａと、これら２枚の板ガラス１３０ａの間に介在する液晶１３０ｂと、２枚の板ガラス１３０ａの各々に粘着層１３０ｃを介して接合されたフィルム１３０ｄとで構成されており、このＬＣＤパネル１３０もＰＤＰ１００と同様、板ガラス１３０ａのリサイクルに際し、フィルム１３０ｄを板ガラス１３０ａから剥離する必要がある。

なお、シート１１０あるいはフィルム１２４ｃ，１３０ｄをガラス１２０ａ，１２４ａ，１３０ａから剥離する作業が、例えば作業者により行われる場合、剥離作業は時間がかかるばかりでなく、ガラス１２０ａ，１２４ａ，１３０ａが割れていると、ガラス片ごとに剥離しなければならないため、多大な時間を要するという問題がある。

また、ガラス１２０ａ，１２４ａ，１３０ａの割れが激しい場合には、剥離作業に更に多大な時間を要することから、シート１１０あるいはフィルム１２４ｃ，１３０ｄをガラス１２０ａ，１２４ａ，１３０ａから剥離することなく、廃棄処分している。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、シートあるいはフィルムが付着したガラスをリサイクルするに際し、シートあるいはフィルムをガラスから短時間に効率的に分離するとともに、ガラスの回収率を向上することのできるガラスリサイクルシステム及びガラスリサイクル方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に係る発明は、シートあるいはフィルム付き廃棄ガラスを再利用するためのガラスリサイクル方法であって、廃棄ガラスを破砕し、破砕されたガラス片をサイズが異なる少なくとも２つのガラス片にふるい選別し、ふるい選別されたガラス片の一部を再利用ガラスとして回収し、ふるい選別されたガラス片の他の一部をガラス片とシートあるいはフィルム片に風力選別し、風力選別されたガラス片を再利用ガラスとして回収することを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、廃棄ガラスを破砕するに際し、廃棄ガラスを１次破砕し、１次破砕したガラス片をサイズの小さいガラス片に２次破砕することを特徴とする。

さらに、請求項３に係る発明は、２次破砕したガラス片とシートあるいはフィルム片とを風力選別することを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、１次破砕後のガラス片が１５ｍｍ以下の粒径であることを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、２次破砕後のガラス片が０．１〜５ｍｍの粒径であることを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、ふるい選別され再利用ガラスとして回収されるガラス片の前記一部が０．６ｍｍ以下の粒径であることを特徴とする。

また、請求項７に係る発明は、ふるい選別されるガラス片の前記他の一部を、第１の粒径より大きいガラス片と、第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片と、第２の粒径より小さいガラス片と、にふるい選別することを特徴とする。

また、請求項８に係る発明は、第１の粒径が５ｍｍであることを特徴とする。

また、請求項９に係る発明は、第２の粒径が１．２ｍｍであることを特徴とする。

また、請求項１０に係る発明は、第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片と、第２の粒径より小さいガラス片を、別々に風力選別することを特徴とする。

また、請求項１１に係る発明は、第２の粒径より小さいガラス片を風力選別した後のガラス片を再利用ガラスとして回収することを特徴とする。

また、請求項１２に係る発明は、第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片を風力選別した後のガラス片をさらに２次破砕することを特徴とする。

また、請求項１３に係る発明は、第１の粒径より大きいガラス片をさらに２次破砕することを特徴とする。

また、請求項１４に係る発明は、ふるい選別され再利用ガラスとして回収されるガラス片の前記一部を、２次破砕されるガラス片に混入することを特徴とする。

また、請求項１５に係る発明は、２次破砕されるガラス片にガラス粉末を混入することを特徴とする。

また、請求項１６に係る発明は、廃棄ガラスが、プラズマディスプレイパネルあるいは液晶ディスプレイパネルに使用されていることを特徴とする。

さらに、請求項１７に係る発明は、シートあるいはフィルムが付着した廃棄ガラスを再利用するためのガラスリサイクルシステムであって、廃棄ガラスを破砕する破砕装置と、該破砕装置により破砕されたガラス片をサイズが異なる少なくとも２つのガラス片にふるい選別するふるい選別装置と、該ふるい選別装置によりふるい選別されたガラス片のうち、サイズが大きいガラス片と該ガラス片に含まれるシートあるいはフィルム片とに風力選別する風力選別装置と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項１８に係る発明は、前記破砕装置が、廃棄ガラスを破砕する１次破砕装置と、該１次破砕装置により破砕されたガラス片をさらに破砕する２次破砕装置を備えたことを特徴とする。

また、請求項１９に係る発明は、前記ふるい選別装置が、第１の粒径より大きいガラス片と、第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片と、第２の粒径より小さく第３の粒径より大きいガラス片と、第３の粒径より小さいガラス片にふるい選別する複数のメッシュスクリーンを備えたことを特徴とする。

また、請求項２０に係る発明は、前記風力選別装置が、第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片とシートあるいはフィルム片に風力選別する第１の風力選別装置と、第２の粒径より小さく第３の粒径より大きいガラス片とシートあるいはフィルム片に風力選別する第２の風力選別装置と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２１に係る発明は、前記２次破砕装置で破砕されたガラス片とシートあるいはフィルム片とを風力選別する第３の風力選別装置をさらに備えたことを特徴とする。

また、請求項２２に係る発明は、前記第１の風力選別装置により選別されたガラス片を前記２次破砕装置に搬送する搬送手段をさらに設けたことを特徴とする。

また、請求項２３に係る発明は、前記ふるい選別装置により選別された第１の粒径より大きいガラス片を前記２次破砕装置に搬送する搬送手段をさらに設けたことを特徴とする。

また、請求項２４に係る発明は、前記廃棄ガラスが、プラズマディスプレイパネルあるいは液晶ディスプレイパネルに使用されていることを特徴とする。

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。
廃棄ガラスを破砕し、破砕されたガラス片をサイズが異なる少なくとも２つのガラス片にふるい選別し、ふるい選別されたガラス片の一部を再利用ガラスとして回収するようにしたので、再利用できるガラスの回収作業を短時間に効率的に行うことができる。また、ふるい選別されたガラス片の他の一部をガラス片とシートあるいはフィルム片に風力選別し、風力選別されたガラス片を再利用ガラスとして回収するようにしたので、再利用できるガラスの回収率が向上する。

さらに、廃棄ガラスを破砕するに際し、廃棄ガラスを１次破砕し、１次破砕したガラス片をサイズの小さいガラス片に２次破砕するようにしたので、２次破砕後のガラス片が細かくなって、ガラス片からのシート除去率が高くなり、ガラスの回収率が向上する。

また、２次破砕したガラス片とシートあるいはフィルム片とを風力選別すると、ガラス片のふるい選別を効率的に行うことができる

また、ふるい選別されるガラス片の他の一部を、第１の粒径より大きいガラス片と、第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片と、第２の粒径より小さいガラス片と、にふるい選別するようにしたので、ガラス片の後処理をその粒径に応じて適宜選定することができ、ガラス回収を効率的に行うことができる。

第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片と、第２の粒径より小さいガラス片を、別々に風力選別するようにしたので、風力選別後のガラス片に対しその粒径に応じて適切な後処理を行うことができ、ガラス回収を効率的に行うことができる。

第２の粒径より小さいガラス片を風力選別した後のガラス片を再利用ガラスとして回収するようにしたので、ガラス回収を短時間に行うことができる。

第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片を風力選別した後のガラス片をさらに２次破砕するようにしたので、回収ガラスの純度が向上する。

第１の粒径より大きいガラス片をさらに２次破砕するようにしたので、ガラス回収率が向上する。

ふるい選別され再利用ガラスとして回収されるガラス片の一部あるいは破砕時に発生したガラス粉塵を回収したガラス粉末等を、２次破砕されるガラス片に混入するようにしたので、シートの粘着層に前記粉末が付着して粘着力が低下し、２次破砕後のガラス片のシート除去率が高くなる。

廃棄ガラスとして、プラズマディスプレイパネルあるいは液晶ディスプレイパネルに使用されているガラスを使用すると、プラズマディスプレイパネルあるいは液晶ディスプレイパネルからのガラス回収を短時間に効率的に行うことができる。

本発明に係るガラスリサイクルシステムを示す概略図 図１のガラスリサイクルシステムに設けられた１次破砕装置を示しており、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその縦断面図 図１のガラスリサイクルシステムに設けられた２次破砕装置を示しており、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は（ａ）における線IIIｂ−IIIｂに沿った断面図 図１のガラスリサイクルシステムに設けられたふるい選別装置の正面図 図１のガラスリサイクルシステムに設けられた風力選別装置の縦断面図 ＰＤＰを組み込んだプラズマディスプレイ装置の分解斜視図 ＰＤＰの断面図 ＰＤＰのパネルガラスを保護する前面保護ガラスの断面図 ＬＣＤパネルの断面図

本発明に係るガラスリサイクル方法及びシステムは、ガラスは固くて脆く細かくなりやすいのに対し、シートあるいはフィルムは柔らかくて粘っこく細かくなりにくいという両者の性質の違いを考慮して開発されたもので、ガラスにシートあるいはフィルムが付着した状態で両者を破砕し、シートあるいはフィルムをガラスから剥離（分離）することでガラスを回収するようにしている。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係るガラスリサイクルシステムＲを示しており、ＰＤＰあるいはＬＣＤパネルを破砕するための１次破砕装置２と、１次破砕装置２に搬送手段としてのコンベヤ（図示せず）を介して連結された２次破砕装置４と、２次破砕装置４にコンベヤ（図示せず）を介して連結されたふるい選別装置６と、ふるい選別装置６にコンベヤ（図示せず）を介して連結された２つの風力選別装置８，１０とで構成されている。

１次破砕装置２、２次破砕装置４、ふるい選別装置６、風力選別装置８，１０は、いずれも公知のものであるが、その構成を簡単に以下説明する。

図２は１次破砕装置２を示しており、筐体１２の内部に回転自在に取り付けられた１軸回転ドラム１４と、この回転ドラム１４の外周面に取り付けられ回転ドラム１４の軸心に対し所定の角度をなす複数（例えば、三つ）の剪断歯１６とが設けられ、各剪断歯１６には所定の間隔で複数の突起歯１８が突設されている。

筐体１２の上部には、二つの切り取り用固定歯２０が、回転ドラム１４の回転中心に向かって取り付けられており、固定歯２０の先端部（回転ドラム１４との対向部）は、回転ドラム１４の外周面に対し所定の間隔（剪断歯１６の高さより僅かに大きい間隔）をおいて離隔している。また、固定歯２０の下方には、二つの本切断用固定歯２２が設けられており、本切断用固定歯２２は、切り取り用固定歯２０の先端部と同様、回転ドラム１４の外周面に対し所定の間隔をおいて離隔している。さらに、回転ドラム１４の下方、すなわち、二つの本切断用固定歯２２の間には、多数の開口部が形成されたスクリーン２４が設けられている。

上記構成の１次破砕装置２の上方開口部（二つの切り取り用固定歯２０の間）に、例えば廃棄ＰＤＰ（Ｐ）を投入すると、剪断歯１６が回転ドラム１４の軸心に対し斜めに取り付けられていることから、切り取り用固定歯２０に対する剪断歯１６の回転移動により発生する剪断力を受けてＰＤＰは徐々に割れるとともに、割れたガラス片は突起歯１８によりさらにサイズの小さいガラス片に切断される。固定歯２０を通過した切断ガラスは、さらに剪断歯１６の回転移動により本切断用固定歯２２でさらに破砕され、スクリーン２４の開口部を通過して落下する。

スクリーン２４の開口部を通過しなかったガラス片は、さらに剪断歯１６の回転移動により上方に搬送されて、再度破砕され、粒径がスクリーン２４の開口部の直径より小さくなると、開口部を通過して落下する。

スクリーン２４の開口部は、例えば１５ｍｍ以下の粒径のガラス片が通過できるサイズに設定される。

図３は２次破砕装置４を示しており、２次破砕装置４は、筐体２６の内部に回転自在に収容された大ロータ２８と、筐体２６の内部に大ロータ２８と対向して回転自在に収容された小ロータ３０を備えている。大ロータ２８の回転軸２８ａと小ロータ３０の回転軸３０ａは、同心上に配置され、互いに反対方向に回転する。大ロータ２８は、その軸心から等距離の位置に所定の間隔で取り付けられた複数の破砕ピン２８ｂと、これら複数の破砕ピン２８ｂの外側に大ロータ２８の軸心から等距離の位置に所定の間隔で取り付けられた複数の破砕ピン２８ｃとを有している。同様に、小ロータ３０は、その軸心から等距離の位置に所定の間隔で取り付けられた複数の破砕ピン３０ｂと、これら複数の破砕ピン３０ｂの外側に小ロータ３０の軸心から等距離の位置に所定の間隔で取り付けられた複数の破砕ピン３０ｃとを有している。

したがって、大ロータ２８の２列の破砕ピン２８ｂ，２８ｃと小ロータ３０の２列の破砕ピン３０ｂ，３０ｃは同心状に配置され、内側から順に、小ロータ３０の内側のピン列３０ｂ、大ロータ２８の内側のピン列２８ｂ、小ロータ３０の外側のピン列３０ｃ、大ロータ２８の外側のピン列２８ｃが位置している。また、ピン列３０ｂ，２８ｂ，３０ｃ，２８ｃの径方向の間隔は等しく、各ピン３０ｂ，２８ｂ，３０ｃ，２８ｃの直径も等しく設定されている。

上記構成の２次破砕装置４は、二つのロータ２８，３０の中心部に連通する投入口３２を備えており、この投入口３２を介して破砕ガラス片を二つのロータ２８，３０の中心部に投入すると、最内側のピン列（小ロータ３０の内側の破砕ピン３０ｂ）とその外側のピン列（大ロータ２８の内側の破砕ピン２８ｂ）とが互いに反対方向に回転移動することで、両者により破砕ガラスは打撃（あるいは衝撃）や摩擦を受けて粉砕される。さらに、破砕ガラスは、次の二つのピン列（大ロータ２８の内側の破砕ピン２８ｂと小ロータ３０の外側の破砕ピン３０ｃ）の間、さらにその外側の二つのピン列（小ロータ３０の外側の破砕ピン３０ｃと大ロータ２８の外側の破砕ピン２８ｃ）の間を順次通過することで、打撃（あるいは衝撃）や摩擦を受けて粉砕され、２次破砕装置４の下部排出口３４より落下する。

なお、ピン列３０ｂ，２８ｂ，３０ｃ，２８ｃの径方向の間隔は、排出口３４から排出されるガラス片の粒径が、例えば０．１〜５ｍｍとなるように設定される。

図４はふるい選別装置６を示しており、最下部に設けられた振動（加振）部３６と、振動部３６の上部に取り付けられた複数の枠体３８，４０，４２，４４とで構成されており、上から順に、上枠３８、第１の中枠４０、第２の中枠４２、下枠４４が積層されている。上枠３８と二つの中枠４０，４２には、メッシュサイズの異なるメッシュスクリーン３８ａ，４０ａ，４２ａが設けられており、第１の中枠４０のメッシュスクリーン４０ａのメッシュサイズは上枠３８のメッシュスクリーン３８ａのメッシュサイズより大きく（網目は細かい）設定され、第２の中枠４２のメッシュスクリーン４２ａのメッシュサイズより小さく（網目は粗い）設定されている。

上枠３８の上部には、ふるい選別が行われる材料（本発明では、ガラス片あるいはシート等が付着したガラス片）が投入される投入口（図示せず）が形成されており、上枠３８、中枠４０，４２、下枠４４の各々にはふるい選別後の材料が排出される排出口３８ｂ，４０ｂ，４２ｂ，４４ｂがそれぞれ形成されている。

上記構成のふるい選別装置６の上部投入口に、ガラス片を投入すると、振動部３６の振動により上枠３８のメッシュスクリーン３８ａで１回目のふるい選別が行われ、第１の粒径（例えば、５ｍｍ）より大きいサイズのガラス片はメッシュスクリーン３８ａを通過することなく上枠３８の排出口３８ｂより排出される一方、メッシュスクリーン３８ａを通過したガラス片は第１の中枠４０のメッシュスクリーン４０ａ上に落下する。

第１の中枠４０では２回目のふるい選別が行われ、第１の粒径より小さく第２の粒径（例えば、１．２ｍｍ）より大きいサイズのガラス片はメッシュスクリーン４０ａを通過することなく第１の中枠４０の排出口４０ｂより排出される一方、メッシュスクリーン４０ａを通過したガラス片は第２の中枠４２のメッシュスクリーン４２ａ上に落下する。

第２の中枠４２では３回目のふるい選別が行われ、第２の粒径より小さく第３の粒径（例えば、０．６ｍｍ）より大きいサイズのガラス片はメッシュスクリーン４２ａを通過することなく第２の中枠４２の排出口４２ｂより排出される一方、メッシュスクリーン４２ａを通過したガラス片は下枠４４に落下し、下枠４４の排出口４４ｂより排出される。

すなわち、様々な粒径のガラス片は、ふるい選別装置６により第１の粒径より大きいガラス片と、第１の粒径より小さいが第２の粒径より大きいガラス片と、第２の粒径より小さいが第３の粒径より大きいガラス片と、第３の粒径より小さいガラス片に選別されることになる。

図５は風力選別装置８，１０を示しており、筐体４６の内部に回転自在に収容されたファン（例えば、シロッコファン）４８と、風力選別される材料（本発明では、ガラス片とシートあるいはフィルム片）が投入される投入口が形成され、材料を定量しながら供給する定量フィーダ５０を備えている。また、ファン４８の周囲には、ファン４８が発生した風に乗せて材料を搬送する風路が形成されており、定量フィーダ５０のすぐ下流側の風路５２は、ファン４８の近傍の風路５４より断面積が小さく設定されている。

また、断面積が小さい風路５２の下方には重材料の排出口５６が設けられ、断面積が大きい風路５４の下方には軽材料の排出口５８が設けられている。

上記構成の風力選別装置８，１０において、定量フィーダ５０の投入口にガラス片とシート片の混合体を投入すると、混合体は定量フィーダ５０により定量で風路５２に導かれる。風路５２に導かれた混合体のうち、重たいガラス片は重材料排出口５６より落下し、軽いシート片は風に乗って風路５４に導かれるが、風路５４はその断面積が風路５２の断面積より大きく設定されているので、風速が低下することになり、軽いシート片は軽材料排出口５８より落下する。

なお、二つの風力選別装置８，１０は構成は同じであるが、ファン４８の回転数が異なり、風力選別装置８の風路内の風速と風力選別装置１０の風路内の風速を変えることで、異なる粒子径のガラス片とシート片とを選別することができる。

以上、各装置の構成及び作用を説明したが、上述した複数の装置を備えた本発明に係るガラスリサイクルシステムＲの作用を、原材料としてＰＤＰのパネルガラスを採用した場合を例に取り、図２乃至図５を参照しながら以下説明する。

廃棄ＰＤＰ（Ｐ）はまず１次破砕装置２の上方開口部に投入され、破砕される。破砕されたガラス片は、熱伝導性シートが付着した状態（一部は剥離した状態）でスクリーン２４の開口部を介してコンベヤ上に落下し、コンベヤにより２次破砕装置４の投入口３２まで搬送され、投入口３２に投入される。この１次破砕により、廃棄ＰＤＰ（Ｐ）は所定サイズ（粒径：例えば、１５ｍｍ以下）のガラス片となり、ガラス片からのシート除去率（熱伝導性シートが付着していないガラス片／全ガラス片×１００）は約０〜１０％となる。

２次破砕装置４の投入口３２に投入されたガラス片は、互いに反対方向に回転する大ロータ２８の破砕ピン２８ｂ，２８ｃと小ロータ３０の破砕ピン３０ｂ，３０ｃに何度も衝突して、打撃（あるいは衝撃）や摩擦を受け、さらに細かく破砕される。破砕されたガラス片は、ガラス片から分離したシート片ととともに排出口３４を介してコンベヤ上に落下し、コンベヤによりふるい選別装置６の投入口まで搬送される。この２次破砕により、ガラス片は所定サイズ（粒径：例えば、０．１〜５ｍｍ）の細かいガラス片となり、ガラス片からのシート除去率は約８０％以上となる。

なお、１次破砕後のシート除去率に比べ、２次破砕後のシート除去率が飛躍的に向上するのは、１次破砕後のガラス片が、２次破砕時に多数の破砕ピン２８ｂ，２８ｃ，３０ｂ，３０ｃによりすり潰されることで、微細なガラス粉が粘着性のある熱伝導性シートに付着し、熱伝導性シートの粘着力が低下するためである。

ふるい選別装置６の投入口に投入されたガラス片とシート片は、上枠３８のメッシュスクリーン３８ａ上に落下し、メッシュスクリーン３８ａにより１次ふるい選別が行われる。１次ふるい選別では、第１の粒径（例えば、５ｍｍ）より大きいサイズのガラス片及びシート片はメッシュスクリーン３８ａを通過することなく排出口３８ｂから排出され、コンベヤにより２次破砕装置４の投入口３２まで搬送され、２次破砕装置４により再度破砕される。

一方、メッシュスクリーン３８ａを通過したガラス片及びシート片は第１の中枠４０のメッシュスクリーン４０ａ上に落下し、メッシュスクリーン４０ａにより２次ふるい選別が行われる。２次ふるい選別では、第１の粒径より小さく第２の粒径（例えば、１．２ｍｍ）より大きいサイズのガラス片及びシート片はメッシュスクリーン４０ａを通過することなく排出口４０ｂから排出され、コンベヤにより風力選別装置８の定量フィーダ５０まで搬送される。

また、メッシュスクリーン４０ａを通過したガラス片及びシート片は第２の中枠４２のメッシュスクリーン４２ａ上に落下し、メッシュスクリーン４２ａにより３次ふるい選別が行われる。３次ふるい選別では、第２の粒径より小さく第３の粒径（例えば、０．６ｍｍ）より大きいサイズのガラス片及びシート片はメッシュスクリーン４２ａを通過することなく排出口４２ｂから排出され、コンベヤにより風力選別装置１０の定量フィーダ５０まで搬送される。

メッシュスクリーン４２ａを通過した粒子は非常に細かく（例えば、０．６ｍｍ以下）、シート片を殆ど含まないガラス片となっており（純度：９９．５％以上）、このガラス片は下枠４４の排出口４４ｂから排出され、純度の高いガラス片として回収され、再利用される。

一方、風力選別装置８の定量フィーダ５０まで搬送されたガラス片及びシート片は、定量フィーダ５０の投入口に投入され、風路５２，５４を通過することで風力選別される。また、風力選別により、ガラス片は重材料排出口５６を介して純度の高いガラス片として回収され、再利用されるのに対し、シート片は軽材料排出口５８を介して回収され、廃棄処分される。

同様に、風力選別装置１０の定量フィーダ５０まで搬送されたガラス片及びシート片は、定量フィーダ５０の投入口に投入され、風路５２，５４を通過することで風力選別される。また、風力選別により、ガラス片は重材料排出口５６を介して純度の高いガラス片として回収され、再利用されるのに対し、シート片は軽材料排出口５８を介して回収され、廃棄処分される。

なお、上述した実施の形態においては、ふるい選別装置６により第１の粒径より大きいガラス片と、第１の粒径より小さいが第２の粒径より大きいガラス片と、第２の粒径より小さいが第３の粒径より大きいガラス片と、第３の粒径より小さいガラス片に選別してガラスの純度を向上しているが、高純度のガラスしか再利用できないわけではないので、メッシュスクリーンを二つ内蔵したふるい選別装置を使用して、第１の粒径より大きいガラス片と、第１の粒径より小さいが第２の粒径より大きいガラス片と、第２の粒径より小さいガラス片に選別するようにしてもよい。

この場合、図４に示される上枠３８は設ける必要はなく、当然のことながら、図１に示される上枠３８の排出口３８ｂから２次破砕装置４の投入口３２にガラス片を戻す経路は設けられない。

また、メッシュスクリーンを一つ内蔵したふるい選別装置を使用して、所定の粒径より大きいガラス片と、所定の粒径より小さいガラス片に選別するようにしてもよい。

この場合、図４に示される上枠３８及び第１の中枠４０と、風力選別装置８は設けられず、第２の中枠４２に収容されたメッシュスクリーン４２ａのメッシュサイズは適宜選定される。

＜変形例１＞
なお、風力選別装置８により選別されたガラス片は、風力選別装置１０により選別されたガラス片より粒子径が大きく、シート片の付着率も高いことから、図１の破線で示されるように、風力選別装置８の重材料排出口５６より排出されたガラス片（シートの未剥離片を含む）を２次破砕装置４の投入口３２までコンベヤで搬送し、再度２次破砕を行うと、回収されるガラス片の純度はさらに向上する。

＜変形例２＞
また、上述したように、１次破砕後のシート除去率に比べ、２次破砕後のシート除去率が飛躍的に向上するのは、２次破砕装置４において微細なガラス粉が粘着性のある熱伝導性シートに付着することで、熱伝導性シートの粘着力が低下することから、ふるい選別装置６の下枠４４の排出口から排出された微細なガラス片の一部をコンベヤにより２次破砕装置４の投入口３２まで搬送し、１次破砕後のガラス片とともに投入口３２から投入すると、２次破砕装置４の排出口から排出されるガラス片は、シート除去率がさらに向上することになる。

なお、ふるい選別装置６の下枠４４の排出口から排出された微細なガラス片は、ガラスの純度が極めて高いので、２次破砕装置４の投入口３２から投入するのは、不経済となることから、微細なガラス片に代えて、予め用意したガラス粉末等の微粉末を２次破砕装置４の投入口３２から投入することもできる。

ガラス粉末の具体例としては、上述した実施の形態を実施した際、ガラス粉砕時に発生するガラス粉塵を回収したガラス粉末や、本発明とは異なる工程で行われるブラウン管型表示装置に使用されるパネルガラスのリサイクル作業時に回収されるガラス粉末がある。従来、廃棄されていたこれらのガラス粉末を用いれば、新たな分離工程を設けることなく、熱伝導シートの粘着力を低下させることができる。

＜変形例３＞
上述した本発明に係るガラスリサイクルシステムＲの作用は、原材料としてＰＤＰのパネルガラスを採用した場合を例に取り説明したが、ＰＤＰの前面保護ガラスの場合、板ガラスに接合されたフィルムは、パネルガラスに接合された熱電導性シートに比べて薄くて軽いことから、２次破砕装置４とふるい選別装置６との間に、さらに別の風力選別装置を設けるようにしてもよい。

この場合、２次破砕装置４と風力選別装置をコンベヤを介して連結するとともに、風力選別装置とふるい選別装置６を、同様にコンベヤを介して連結すると、２次破砕装置４で破砕されたガラス片及びフィルム片をコンベヤを介して風力選別装置に搬送してガラス片とフィルム片に選別することができる。また、選別されたフィルム片はふるい選別装置６に送る必要がないので、ふるい選別装置６によるガラス片の選別を効率的に行うことができる。

なお、ＬＣＤパネルの場合、板ガラスは薄くて軽く、フィルムも薄いことから、２次破砕装置４で破砕処理を行うと、板ガラスとフィルムの全体が細かくなりやすい。したがって、ＬＣＤパネルの場合、２次破砕後に風力選別装置で効率よく選別することが難しいことから、ＰＤＰのパネルガラスと同様、図１に示される装置を使用して処理するのが好ましい。

また、２次破砕装置４とふるい選別装置６との間に、さらに別の風力選別装置を設ける場合、２次破砕装置４とふるい選別装置６を連結するコンベヤと、２次破砕装置４と風力装置とふるい選別装置６を連結するコンベヤをそれぞれ設け、これらのコンベヤを、処理される原材料に応じて切り替え可能な構成とすることで、ＰＤＰのパネルガラスと、ＰＤＰの前面保護ガラスと、ＬＣＤパネルを一つのシステムで処理することができる。

本発明に係るガラスリサイクルシステムＲを次の仕様を持つ各装置を使用してＰＤＰあるいはＬＣＤパネルを処理したところ、回収ガラス片の純度は約９５％であり、ガラス回収率は約９７〜９８％であった。また、１枚の処理時間は約１分であった。
（１）１次破砕装置（破砕装置メーカーに特別注文）
駆動動力：２２ｋｗ
粉破砕方式：１軸剪断粉破砕
ドラム径：φ６００
ドラム回転数：５〜１８０ｒｐｍ
最大投入物寸法：Ｗ１０００×Ｌ１５００×Ｄ１００
処理能力：１０００ｋｇ／ｈ（材質、形状等により変動）
粉破砕後粒子径：５〜１５ｍｍ
（２）２次破砕装置（関西マテック（株）製 ＫＭスーパーミル）
最大供給塊：１５ｍｍ
電動機出力
大ロータ：２２〜４５ｋＷ
小ロータ：１５〜３７ｋＷ
破砕能力：５〜１０Ｌ／ｈ
粉破砕後粒子径：０．１〜５ｍｍ
（３）ふるい選別装置（（株）西村機械製作所製 ＫＦシリーズ）
電動機：１．５ｋＷ
振動数：１８００ｒｐｍ
ふるいサイズ
メッシュスクリーン大：５ｍｍ
メッシュスクリーン中：１．２ｍｍ
メッシュスクリーン小：０．６ｍｍ
（４）風力選別装置（２台）（日本専機（株）製 Ｌ型）
風量：最大５８ｍ^３／ｍｉｎ（２台の設定風量は異なる）
ファン回転数：最大８４０ｒｐｍ

なお、従来は、廃棄ＰＤＰあるいはＬＣＤパネルは、処理工場に搬送されシートあるいはフィルムをガラス板から剥離することでガラスのみ再利用されており、再利用されるガラスの純度は高い（例えば、約９９％）が、搬送される廃棄ＰＤＰでは約２０％、あるいはＬＣＤパネルのうち、約３％が割れてしまうので、その割れた廃棄ＰＤＰあるいはＬＣＤパネルの少なくとも約１０％程度は再利用されていないのが実情である。

すなわち、割れたパネル分（約１０％程度）は、シートあるいはフィルムをガラス板から剥離するのが難しく、廃棄処分されている。

また、再利用される廃棄ＰＤＰは、加熱炉に入れて加熱する必要があることから、１枚のパネルの処理に約１０分かかっている。ＰＤＰの前面保護板やＬＣＤパネルのフィルム剥離についても同様に加熱する必要があり時間を要するため、従来は剥離せずにそのまま廃棄処分されていた。

本発明に係るガラスリサイクル方法及びシステムは、シートあるいはフィルムをガラスから短時間に効率的に分離するとともに、ガラスの回収率を向上することができるので、特にＰＤＰやＬＣＤパネル等に使用されているガラスのリサイクルに有用である。

Ｒ ガラスリサイクルシステム、 Ｐ 廃棄ＰＤＰ、 ２ １次破砕装置、
４ ２次破砕装置、 ６ ふるい選別装置、 ８，１０ 風力選別装置、
１２ １次破砕装置の筐体、 １４ 回転ドラム、 １６ 剪断歯、 １８ 突起歯、
２０ 切り取り用固定歯、 ２２ 本切断用固定歯、 ２４ スクリーン、
２６ ２次破砕装置の筐体、 ２８ 大ロータ、 ２８ａ 回転軸、
２８ｂ，２８ｃ 破砕ピン、 ３０ 小ロータ、 ３０ａ 回転軸、
３０ｂ，３０ｃ 破砕ピン、 ３２ 投入口、 ３４ 排出口、 ３６ 振動部、
３８ 上枠、 ４０，４２ 中枠、 ４４ 下枠、
３８ａ，４０ａ，４２ａ メッシュスクリーン、
３８ｂ，４０ｂ，４２ｂ，４４ｂ 排出口、 ４６ 風力選別装置の筐体、
４８ ファン、 ５０ 定量フィーダ、 ５２，５４ 風路、 ５６ 重材料排出口、
５８ 軽材料排出口。

Claims (24)

1. シートあるいはフィルム付き廃棄ガラスを再利用するためのガラスリサイクル方法であって、
   廃棄ガラスを破砕し、破砕されたガラス片をサイズが異なる少なくとも２つのガラス片にふるい選別し、ふるい選別されたガラス片の一部を再利用ガラスとして回収し、ふるい選別されたガラス片の他の一部とシートあるいはフィルム片とを風力選別し、風力選別されたガラス片を再利用ガラスとして回収することを特徴とするガラスリサイクル方法。
2. 廃棄ガラスを破砕するに際し、廃棄ガラスを１次破砕し、１次破砕したガラス片をサイズの小さいガラス片に２次破砕することを特徴とする請求項１に記載のガラスリサイクル方法。
3. ２次破砕したガラス片とシートあるいはフィルム片とを風力選別することを特徴とする請求項２に記載のガラスリサイクル方法。
4. １次破砕後のガラス片が１５ｍｍ以下の粒径であることを特徴とする請求項２に記載のガラスリサイクル方法。
5. ２次破砕後のガラス片が０．１〜５ｍｍの粒径であることを特徴とする請求項２あるいは３に記載のガラスリサイクル方法。
6. ふるい選別され再利用ガラスとして回収されるガラス片の前記一部が０．６ｍｍ以下の粒径であることを特徴とする請求項１に記載のガラスリサイクル方法。
7. ふるい選別されるガラス片の前記他の一部を、第１の粒径より大きいガラス片と、第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片と、第２の粒径より小さいガラス片と、にふるい選別することを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のガラスリサイクル方法。
8. 第１の粒径が５ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載のガラスリサイクル方法。
9. 第２の粒径が１．２ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載のガラスリサイクル方法。
10. 第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片と、第２の粒径より小さいガラス片を、別々に風力選別することを特徴とする請求項７に記載のガラスリサイクル方法。
11. 第２の粒径より小さいガラス片を風力選別した後のガラス片を再利用ガラスとして回収することを特徴とする請求項７に記載のガラスリサイクル方法。
12. 第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片を風力選別した後のガラス片をさらに２次破砕することを特徴とする請求項７に記載のガラスリサイクル方法。
13. 第１の粒径より大きいガラス片をさらに２次破砕することを特徴とする請求項７に記載のガラスリサイクル方法。
14. ふるい選別され再利用ガラスとして回収されるガラス片の前記一部を、２次破砕されるガラス片に混入することを特徴とする請求項２乃至１３のいずれか１項に記載のガラスリサイクル方法。
15. ２次破砕されるガラス片にガラス粉末を混入することを特徴とする請求項２乃至１３のいずれか１項に記載のガラスリサイクル方法。
16. 前記廃棄ガラスが、プラズマディスプレイパネルあるいは液晶ディスプレイパネルに使用されていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のガラスリサイクル方法。
17. シートあるいはフィルムが付着した廃棄ガラスを再利用するためのガラスリサイクルシステムであって、
    廃棄ガラスを破砕する破砕装置と、該破砕装置により破砕されたガラス片をサイズが異なる少なくとも２つのガラス片にふるい選別するふるい選別装置と、該ふるい選別装置によりふるい選別されたガラス片のうち、サイズが大きいガラス片と該ガラス片に含まれるシートあるいはフィルム片とを風力選別する風力選別装置と、を備えたことを特徴とするガラスリサイクルシステム。
18. 前記破砕装置が、廃棄ガラスを破砕する１次破砕装置と、該１次破砕装置により破砕されたガラス片をさらに破砕する２次破砕装置を備えたことを特徴とする請求項１７に記載のガラスリサイクルシステム。
19. 前記ふるい選別装置が、第１の粒径より大きいガラス片と、第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片と、第２の粒径より小さく第３の粒径より大きいガラス片と、第３の粒径より小さいガラス片にふるい選別する複数のメッシュスクリーンを備えたことを特徴とする請求項１８に記載のガラスリサイクルシステム。
20. 前記風力選別装置が、第１の粒径より小さく第２の粒径より大きいガラス片とシートあるいはフィルム片とを風力選別する第１の風力選別装置と、第２の粒径より小さく第３の粒径より大きいガラス片とシートあるいはフィルム片とを風力選別する第２の風力選別装置と、を備えたことを特徴とする請求項１９に記載のガラスリサイクルシステム。
21. 前記２次破砕装置で破砕されたガラス片とシートあるいはフィルム片とを風力選別する第３の風力選別装置をさらに備えたことを特徴とする請求項２０に記載のガラスリサイクルシステム。
22. 前記第１の風力選別装置により選別されたガラス片を前記２次破砕装置に搬送する搬送手段をさらに設けたことを特徴とする請求項２０あるいは２１に記載のガラスリサイクルシステム。
23. 前記ふるい選別装置により選別された第１の粒径より大きいガラス片を前記２次破砕装置に搬送する搬送手段をさらに設けたことを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載のガラスリサイクルシステム。
24. 前記廃棄ガラスが、プラズマディスプレイパネルあるいは液晶ディスプレイパネルに使用されていることを特徴とする請求項１７乃至２３のいずれか１項に記載のガラスリサイクルシステム。

Images