JP2011245451A - Apparatus and method for electrostatic sorting - Google Patents
Apparatus and method for electrostatic sorting Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011245451A JP2011245451A JP2010123304A JP2010123304A JP2011245451A JP 2011245451 A JP2011245451 A JP 2011245451A JP 2010123304 A JP2010123304 A JP 2010123304A JP 2010123304 A JP2010123304 A JP 2010123304A JP 2011245451 A JP2011245451 A JP 2011245451A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pieces
- plastic
- electrode side
- sorted
- charged
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 190
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 190
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 abstract description 11
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 5
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 60
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 45
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 40
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 9
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 9
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 5
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 5
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 5
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000002801 charged material Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect
- B03C7/006—Charging without electricity supply, e.g. by tribo-electricity, pyroelectricity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect
- B03C7/02—Separators
- B03C7/04—Separators with material carriers in the form of trays, troughs, or tables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect
- B03C7/02—Separators
- B03C7/12—Separators with material falling free
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば、混合プラスチックを静電選別する静電選別装置および静電選別方法に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic sorting apparatus and an electrostatic sorting method for electrostatically sorting mixed plastics, for example.
複数種類のプラスチック片を含む被選別材料を摩擦帯電させ、帯電した各プラスチック片を静電界で選別するプラスチック静電選別装置が一般的に知られている。 2. Description of the Related Art Generally, a plastic electrostatic sorter that frictionally charges a material to be sorted including a plurality of types of plastic pieces and sorts each charged plastic piece with an electrostatic field is generally known.
プラスチック片は摩擦帯電序列(以下「帯電列」という。)に従って帯電する。
帯電列とは、異種材料同士を摩擦したときに正に帯電しやすい物質を上位に、負に帯電しやすい物質を下位に並べた序列のことである。
例えば、プラスチックの帯電序列を正に帯電しやすいものから負に帯電しやすいものの順で表すと「PA→ABS→PS→PE→PP→PET→PVC」という序列になる。
The plastic piece is charged in accordance with a frictional charging sequence (hereinafter referred to as “charging column”).
A charged column is a sequence in which substances that are easily charged positively when friction is made between different materials are arranged on the upper side and substances that are easily charged negatively are arranged on the lower side.
For example, if the charging order of plastics is expressed in the order from positively charged to easily negatively charged, the order is “PA → ABS → PS → PE → PP → PET → PVC”.
「PA」はポリアミド(ナイロン)、「ABS」はアクリルニトリルとブタジエンとスチレンとの重合体、「PS」はポリスチレン、「PE」はポリエチレン、「PP」はポリプロピレン、「PET」はポリエチレンテレフタレート、「PVC」はポリ塩化ビニルである。 “PA” is polyamide (nylon), “ABS” is a polymer of acrylonitrile, butadiene and styrene, “PS” is polystyrene, “PE” is polyethylene, “PP” is polypropylene, “PET” is polyethylene terephthalate, “ “PVC” is polyvinyl chloride.
帯電序列を利用することにより、廃棄プラスチックを選別して再利用することができる。 By using the charging sequence, waste plastic can be sorted and reused.
特許文献1は、2種類以上のプラスチック片(被選別材料)を選別する静電選別装置を開示している。
この静電選別装置は一般的に、投入ストッカー、乾燥炉、投入ホッパー、投入フィーダー、帯電筒、搬入フィーダー、電極部、並びに、回収箱から構成されている。
This electrostatic sorting apparatus is generally composed of a loading stocker, a drying furnace, a loading hopper, a charging feeder, a charging cylinder, a loading feeder, an electrode unit, and a collection box.
被選別材料は投入ホッパーに移され、投入ホッパーの下に設けられた投入フィーダーにより帯電筒へ供給される。投入フィーダーは、振動して被選別材料を帯電筒に投入することにより、帯電筒への被選別材料の投入速度を調整する。帯電筒には単位時間に一定量の被選別材料が投入される。
回転する帯電筒内では、被選別材料を構成する複数種のプラスチック片が摩擦し合い、各プラスチック片が帯電列に応じた極性(プラスまたはマイナス)および帯電量で帯電する。帯電した被選別材料はプラスに帯電したプラスチック片とマイナスに帯電したプラスチック片とが静電気力(クーロン力)によってくっ付き合うペアリングを起こす。
帯電筒から出た被選別材料は搬入フィーダーに移される。搬入フィーダーは被選別材料を上下動させながら前方に押し出す上下押し出し振動により被選別材料のペアリングを解消する。
ペアリングを解消した被選別材料は、直流の高電圧が印加された電極間に発生する静電界に落とされる。すると、被選別材料に含まれる各プラスチック片は、自然落下しながら、極性と帯電量とに応じた静電気力でどちらかの電極側に引き寄せられる。そのため、各プラスチック片は放物線の軌道を描きながら落下する。
放物線の軌道を描いて落下したプラスチック片は電極の下に設けられた回収箱に回収される。
The material to be sorted is transferred to the charging hopper and supplied to the charging cylinder by a charging feeder provided under the charging hopper. The feeding feeder adjusts the feeding speed of the material to be sorted into the charging cylinder by vibrating and feeding the material to be sorted into the charging cylinder. A certain amount of material to be sorted is put into the charging cylinder per unit time.
In the rotating charging cylinder, a plurality of types of plastic pieces constituting the material to be sorted are rubbed with each other, and each plastic piece is charged with a polarity (plus or minus) and a charge amount corresponding to the charge train. The charged material to be sorted causes pairing in which a positively charged plastic piece and a negatively charged plastic piece stick together by electrostatic force (Coulomb force).
The material to be sorted out from the charging cylinder is transferred to the carry-in feeder. The carry-in feeder eliminates the pairing of the materials to be sorted by the vertical pushing vibration that pushes forward the materials to be sorted while moving the materials up and down.
The material to be sorted whose pairing has been eliminated is dropped into an electrostatic field generated between electrodes to which a direct high voltage is applied. Then, each plastic piece contained in the material to be sorted is drawn toward one of the electrodes by an electrostatic force corresponding to the polarity and the charge amount while naturally dropping. Therefore, each plastic piece falls while drawing a parabolic trajectory.
The plastic pieces that fall along the parabolic trajectory are collected in a collection box provided under the electrodes.
したがって、回収箱内を適当に仕切れば、プラスチック片を回収箱の各部分に種類ごとに回収することができる。
例えば、被選別材料にABS、PSおよびPPが含まれる場合に回収箱をマイナス電極側とプラス電極側とその中間との3つに仕切れば、マイナス電極側にABSを回収し、プラス電極側にPSとPPとを回収することができる。中間には、ABSとPSとPPとが混合して回収される。
Therefore, if the inside of the collection box is appropriately partitioned, plastic pieces can be collected for each type in each part of the collection box.
For example, if ABS, PS, and PP are included in the material to be sorted, if the collection box is divided into three parts, the negative electrode side, the positive electrode side, and the middle, the ABS is recovered on the negative electrode side, and the positive electrode side PS and PP can be recovered. In the middle, ABS, PS and PP are mixed and recovered.
プラスチック用の静電選別装置は、家電製品などを破砕選別して回収した混合破砕プラスチックを湿式比重選別して回収した混合プラスチックを摩擦帯電させ、摩擦帯電した混合プラスチックを直流電界中で2種以上のプラスチック群に選別する。
このようなプラスチック用の静電選別装置は、マイナス電極側の回収箱に選別対象のプラスチックよりも正に帯電しやすい非選別対象のプラスチックも回収してしまう。その結果、マイナス電極側の回収箱に回収される選別対象のプラスチックの純度が低下する。
The electrostatic sorter for plastics is a mixture of crushed plastic collected by crushing and sorting household electrical appliances, etc., and tribo-charging the mixed plastic collected by wet specific gravity sorting. Sort into plastic groups.
Such an electrostatic sorting device for plastic also collects unsorted plastic that is more easily charged positively than the plastic to be sorted in the collection box on the negative electrode side. As a result, the purity of the plastic to be sorted collected in the collection box on the negative electrode side is lowered.
本発明は、例えば、混合プラスチックに不純物が混入している場合でも、選別対象のプラスチックを高純度でかつ高回収率で回収できるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to make it possible to recover a plastic to be sorted with high purity and a high recovery rate even when impurities are mixed in the mixed plastic, for example.
本発明の静電選別装置は、
帯電特性が異なる複数の被選別片を帯電させる帯電部と、
プラスの電圧が印加されるプラス電極とマイナスの電圧が印加されるマイナス電極とを有し、前記帯電部で帯電して前記プラス電極と前記マイナス電極との電極間を落下する複数の被選別片を前記プラス電極と前記マイナス電極とのうち一方の電極へ引き寄せる静電分離部と、
前記プラス電極と前記マイナス電極との電極間の下方に配置され複数の被選別片を回収する回収箱であって、前記プラス電極側に配置されマイナスに帯電した複数の被選別片を回収するプラス電極側回収部と、前記マイナス電極側に配置されプラスに帯電した複数の被選別片を回収するマイナス電極側回収部とを有する回収箱と
を備え、
前記回収箱は、前記回収箱の前記マイナス電極側の端部に配置され前記マイナス電極側回収部に回収される複数の被選別片のうち他の被選別片よりプラスに強く帯電した被選別片を回収する強プラス帯電回収部と、前記回収箱の前記プラス電極側の端部に配置され前記プラス電極側回収部に回収される複数の被選別片のうち他の被選別片よりマイナスに強く帯電した被選別片を回収する強マイナス帯電回収部とのうち少なくともいずれかを有する。
The electrostatic sorting device of the present invention is
A charging unit for charging a plurality of pieces to be sorted having different charging characteristics;
A plurality of pieces to be sorted having a plus electrode to which a plus voltage is applied and a minus electrode to which a minus voltage is applied, and being charged by the charging unit and falling between the plus electrode and the minus electrode An electrostatic separation portion that draws the positive electrode and the negative electrode to one of the electrodes,
A collection box that is disposed below the positive electrode and the negative electrode and collects a plurality of pieces to be sorted, and that is disposed on the positive electrode side and collects a plurality of pieces to be negatively charged. A collection box having an electrode-side collection unit and a minus electrode-side collection unit that collects a plurality of pieces to be sorted that are arranged on the minus electrode side and are positively charged;
The collection box is arranged at an end of the collection box on the negative electrode side, and the pieces to be sorted that are more positively charged than other pieces to be sorted among the plurality of pieces to be collected collected by the minus electrode side collection unit. A strong positive charge recovery part that collects the positive electrode and a positive electrode side of the recovery box that is disposed at the end on the positive electrode side, and is more strongly negative than the other pieces to be selected among a plurality of pieces to be collected on the positive electrode side recovery part It has at least any one of the strong minus charge collection | recovery part which collect | recovers the to-be-sorted charged piece.
本発明によれば、例えば、混合プラスチックに不純物(プラスに強く帯電する被選別片)が混入している場合でも、選別対象のプラスチック(プラスに帯電する被選別片)を高純度でかつ高回収率で回収できる。 According to the present invention, for example, even when impurities (sorted pieces to be positively charged) are mixed in mixed plastic, the plastic to be sorted (selected pieces to be positively charged) is highly purified and highly recovered. It can be recovered at a rate.
実施の形態1.
マイナス電極側の回収箱の上端部に選別対象よりも正に帯電しやすい微量なプラスチックを補足するための強帯電列品回収部屋を設けて、選別対象のプラスチックの回収純度を改善する静電選別装置について説明する。
Electrostatic sorting to improve the collection purity of the plastic to be sorted by providing a strongly charged column collection room to capture a small amount of plastic that is more likely to be positively charged than the sorting target at the upper end of the collection box on the negative electrode side The apparatus will be described.
図1は、実施の形態1におけるプラスチック選別方法を示す概要図である。
実施の形態1におけるプラスチック選別方法の概要について、図1に基づいて説明する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a plastic sorting method in the first embodiment.
An outline of the plastic sorting method in the first embodiment will be described with reference to FIG.
家電リサイクルでは、家電製品を手で解体することにより取り外しが容易で単一種からなる大型のプラスチック部材を回収し、回収したプラスチック部材を新製品の材料として再利用している。しかし、手解体で回収できるプラスチックの量は少ない。
手解体で回収できなかった残りのプラスチックは破砕され、破砕混合プラスチックとして図1のように選別される。
In home appliance recycling, large-sized plastic members that are easy to remove and disassemble by hand dismantling home appliances are collected, and the collected plastic members are reused as materials for new products. However, the amount of plastic that can be recovered by manual disassembly is small.
The remaining plastic that could not be recovered by manual dismantling is crushed and sorted as crushed mixed plastic as shown in FIG.
破砕混合プラスチックは、PP、ABS、PS、PE、PET、PVC、PAなどが混在したものである。 The crushing and mixing plastic is a mixture of PP, ABS, PS, PE, PET, PVC, PA, and the like.
まず、破砕混合プラスチックは湿式比重選別処理により選別される。
湿式比重選別処理では、水に対する比重が1.0未満のPPと、比重が1.1以上の重比重プラスチックと、比重が1.0以上1.1未満の混合プラスチックとに選別される(湿式比重選別)。
First, the crushed mixed plastic is sorted by a wet specific gravity sorting process.
In the wet specific gravity sorting process, the water is sorted into PP having a specific gravity of less than 1.0, heavy specific plastic having a specific gravity of 1.1 or more, and mixed plastic having a specific gravity of 1.0 or more and less than 1.1 (wet process). Specific gravity selection).
次に、比重が1.0以上1.1未満の混合プラスチックからゴムや磁性体などの異物が除去され、異物を除去された混合プラスチックが静電選別処理により選別される。
静電選別処理される混合プラスチックには、ABS、PS、重PPおよび微量のPAが混在している。重PPとは洗濯機等の部品に使用されるガラス入りのPPである。PAは、携帯電話機のケースや電源コードを結束するバンド等に使用されるものであり使用量は少ない。
混合プラスチックの帯電列は、プラスに帯電しやすいものから順に示すと「PA→ABS→PS→重PP」である。
Next, foreign materials such as rubber and magnetic material are removed from the mixed plastic having a specific gravity of 1.0 or more and less than 1.1, and the mixed plastic from which the foreign materials have been removed is sorted by electrostatic sorting.
ABS, PS, heavy PP, and a small amount of PA are mixed in the mixed plastic subjected to electrostatic sorting. Heavy PP is PP containing glass used for parts such as washing machines. PA is used for a cellular phone case, a band for binding a power cord, and the like, and is used in a small amount.
The charged series of the mixed plastic is “PA → ABS → PS → heavy PP” in order from the one that tends to be positively charged.
第1段静電選別では、混合プラスチックを摩擦帯電し、プラスに帯電するABSとマイナスに帯電するPSおよび重PPを選別する。同時に、ABSよりも強くプラスに帯電する微量のPAを選別する。これにより、高純度かつ高回収率でABSを回収することができる。 In the first stage electrostatic sorting, the mixed plastic is triboelectrically charged, and the positively charged ABS and the negatively charged PS and heavy PP are sorted. At the same time, a small amount of PA that is positively charged more strongly than ABS is selected. Thereby, ABS can be recovered with high purity and high recovery rate.
第2段静電選別では、第1段静電選別でマイナスに帯電したPSと重PPとの混合プラスチックを選別する。この混合プラスチックには、PSと重PPとの他に第1段静電選別で正しく選別できなかった微量のABSが混在する。
第2段静電選別において、混合プラスチックは再び摩擦帯電され、プラスに帯電するPSとマイナスに帯電する重PPとに選別される。同時に、PSよりも強くプラスに帯電する微量のABSが選別される。これにより、高純度かつ高回収率でPSを回収することができる。
In the second stage electrostatic sorting, a mixed plastic of PS and heavy PP charged negatively in the first stage electrostatic sorting is sorted. In this mixed plastic, in addition to PS and heavy PP, a small amount of ABS that could not be correctly sorted by the first stage electrostatic sorting is mixed.
In the second stage electrostatic sorting, the mixed plastic is triboelectrically charged again and sorted into a positively charged PS and a negatively charged heavy PP. At the same time, a small amount of ABS that is more positively charged than PS is selected. Thereby, PS can be recovered with high purity and high recovery rate.
上記のように、混合プラスチックに微量に含まれる不純物(第1段静電選別ではPA)を本来選別すべき対象(第1段静電選別ではABS、PS、PP)と同時に選別することにより、静電選別処理を簡略にすることができる。 As mentioned above, by sorting the impurities contained in a small amount in the mixed plastic (PA in the first stage electrostatic sorting) at the same time as the target to be originally sorted (ABS, PS, PP in the first stage electrostatic sorting), The electrostatic sorting process can be simplified.
第1段静電選別について実施の形態1で説明し、第2段静電選別について実施の形態2で説明する。 The first stage electrostatic sorting will be described in the first embodiment, and the second stage electrostatic sorting will be described in the second embodiment.
図2は、実施の形態1におけるプラスチック静電選別装置100の構造を示す斜視図である。
実施の形態1におけるプラスチック静電選別装置100の構成および動作について、図2に基づいて説明する。図2において、矢印は混合プラスチック101の経路を示す。
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the plastic
The configuration and operation of the plastic
まず、プラスチック静電選別装置100の構成について説明する。
First, the configuration of the plastic
プラスチック静電選別装置100(静電選別装置の一例)は、摩擦帯電前処理部110、摩擦帯電部120、静電分離部130および回収部140を備える。
The plastic electrostatic sorting device 100 (an example of an electrostatic sorting device) includes a frictional charging pre-processing unit 110, a frictional charging unit 120, an
摩擦帯電前処理部110は、混合プラスチック101(被選別材料の一例)を摩擦帯電部120へ投入する部分である。
摩擦帯電前処理部110は、投入ストッカー111、乾燥機112、投入ホッパー113および投入フィーダー114で構成される。
The frictional charging pre-processing unit 110 is a part for feeding the mixed plastic 101 (an example of a material to be sorted) into the frictional charging unit 120.
The frictional charging pre-processing unit 110 includes a charging
摩擦帯電部120は、摩擦帯電前処理部110から投入された混合プラスチック101に混在する複数のプラスチック片(被選別片の一例)を摩擦して帯電させ、帯電させた複数のプラスチック片を静電分離部130へ搬入する部分である。
摩擦帯電部120は、帯電筒121(帯電部の一例)、搬入フィーダー122およびフィーダー駆動装置123で構成される。
The friction charging unit 120 rubs and charges a plurality of plastic pieces (an example of a piece to be sorted) mixed in the mixed plastic 101 input from the friction charging pre-processing unit 110, and electrostatically charges the plurality of plastic pieces charged. This is the part that is carried into the
The friction charging unit 120 includes a charging cylinder 121 (an example of a charging unit), a carry-in
静電分離部130は、摩擦帯電部120から搬入された複数のプラスチック片を静電分離させる部分である。
静電分離部130は、マイナスの電圧が印加されるマイナス電極131、プラスの電圧が印加されるプラス電極132および各電極に所定の電圧を印加する電圧制御装置133で構成される。
The
The
回収部140は、静電分離部130で静電分離した複数のプラスチック片を回収する部分である。
回収部140は、マイナス電極131とプラス電極132との電極間の下方に配置される回収箱141で構成される。
The collection unit 140 is a part that collects a plurality of plastic pieces electrostatically separated by the
The collection unit 140 includes a
回収箱141は、マイナス電極側回収箱141A(マイナス電極側回収部)、プラス電極側回収箱141B(プラス電極側回収部)およびミドル回収箱141C(ミドル回収部)を有する。
マイナス電極側回収箱141Aは、マイナス電極131側に配置されプラスに帯電したプラスチック片を回収する。
プラス電極側回収箱141Bは、プラス電極132側に配置されマイナスに帯電したプラスチック片を回収する。
ミドル回収箱141Cは、マイナス電極側回収箱141Aとプラス電極側回収箱141Bとの間に配置されマイナス電極側回収箱141Aとプラス電極側回収箱141Bとのいずれにも回収されないプラスチック片を回収する。
The
The minus electrode
The plus electrode
The
マイナス電極側回収箱141Aは、マイナス電極側回収箱141Aに回収される複数のプラスチック片のうち他のプラスチック片よりプラスに強く帯電したプラスチック片を回収する強帯電列品回収部屋141D(強プラス帯電回収部)を有する。
強帯電列品回収部屋141Dは、回収箱141のマイナス電極131側の端部に位置する。
The negative electrode
The strongly charged column
次に、プラスチック静電選別装置100の動作について図2に基づいて説明する。
Next, the operation of the plastic
混合プラスチック101は投入ストッカー111に随時または定期的に補充される。
The mixed plastic 101 is replenished to the
混合プラスチック101は投入ストッカー111から乾燥機112に投入され、乾燥機112で乾燥される。
The mixed plastic 101 is supplied from the
乾燥機112で乾燥した混合プラスチック101は投入ホッパー113に移され、投入ホッパー113の下に設けられた投入フィーダー114により帯電筒121へ供給される。
投入フィーダー114は、振動することにより、帯電筒121への混合プラスチック101の投入速度を調整する。帯電筒121には単位時間に一定量の混合プラスチック101が投入される。
The mixed plastic 101 dried by the
The feeding
帯電筒121は、回転して混合プラスチック101を撹拌する。
帯電筒121内では、混合プラスチック101を構成する複数のプラスチック片が摩擦し合い、各プラスチック片が帯電列に応じた極性(プラスまたはマイナス)および帯電量で帯電する。
帯電筒121は特定の帯電特性を有する材料(例えば、ABS)で作られており、帯電筒121自体も帯電列に従って帯電する。
The charging
In the
The charging
帯電筒121から出た混合プラスチック101は、シューターを通って搬入フィーダー122に移される。このとき、混合プラスチック101は、プラスに帯電したプラスチック片とマイナスに帯電したプラスチック片とが静電気力によってくっ付き合うペアリングを起こす。
搬入フィーダー122は、混合プラスチック101を上下動させながら前方に押し出す上下押し出し振動により混合プラスチック101のペアリングを解消する。
フィーダー駆動装置123は搬入フィーダー122を上下押し出し振動させる。
The mixed plastic 101 coming out of the charging
The carry-in
The
電圧制御装置133は、マイナス電極131とプラス電極132とに直流の高電圧を印加して電極間に静電界を作る。
搬入フィーダー122でペアリングを解消した混合プラスチック101は、電極間(静電界)に落とされる。すると、混合プラスチック101を構成する各プラスチック片は、極性と帯電量とに応じた静電気力でどちらかの電極側に引き寄せられながら自然落下する。
つまり、各プラスチック片は、極性と帯電量とに応じた放物線の軌道を描き、異なる位置に落下する。
The
The mixed plastic 101 whose pairing is eliminated by the carry-in
That is, each plastic piece draws a parabolic trajectory corresponding to the polarity and the charge amount and falls to a different position.
マイナス電極131とプラス電極132との下方には、マイナス電極側回収箱141Aとプラス電極側回収箱141Bとミドル回収箱141Cとに区分けされた回収箱141が設置される。
マイナス電極側回収箱141Aは、強帯電列品回収部屋141Dを有する。
Below the
The negative electrode
各プラスチック片は落下位置に応じてマイナス電極側回収箱141A、プラス電極側回収箱141B、ミドル回収箱141Cまたはマイナス電極側回収箱141A内に設けられた強帯電列品回収部屋141Dに回収される。
Each plastic piece is collected in the negatively charged column
図1で説明したように、混合プラスチック101にはプラスチック片としてABS、PS、重PPの他に微量のPAが不純物として含まれる。ABS、PS、重PP、PAそれぞれの重量比は平均でおおよそ50%、40%、8%、2%である。
これらプラスチック片の帯電列は、プラスに帯電しやすいものから順に「PA→ABS→PS→重PP」である。
As described with reference to FIG. 1, the mixed plastic 101 contains a small amount of PA as an impurity in addition to ABS, PS, and heavy PP as a plastic piece. The weight ratios of ABS, PS, heavy PP and PA are approximately 50%, 40%, 8% and 2% on average.
The charged rows of these plastic pieces are “PA → ABS → PS → heavy PP” in order from those that are easily charged positively.
PAとABSはプラスに帯電しやすいためマイナス電極側回収箱141Aに回収され、PSと重PPはマイナスに帯電しやすいためプラス電極側回収箱141Bに回収され、十分に帯電しなかったPA、ABS、PSおよび重PPがミドル回収箱141Cに回収される。
但し、PAは、ABSよりもプラスに帯電しやすいためABSよりも大きくマイナス電極131に引き寄せられ、マイナス電極側回収箱141Aに設けた強帯電列品回収部屋141Dに選択的に捕集される。
Since PA and ABS are easily charged positively, they are recovered in the negative electrode
However, since PA is more easily charged positively than ABS, it is attracted to the
これにより、ABSを高純度でかつ高回収率で回収することができる。 Thereby, ABS can be recovered with high purity and a high recovery rate.
純度とは、回収箱に回収されたプラスチック片のうち目的のプラスチック片が占める割合である。
例えば、マイナス電極側回収箱141A(強帯電列品回収部屋141Dを含む)に50kgのABSと2kgのPAとが回収された場合、ABSの純度は96%(=50kg/(50kg+2kg))である。
ここで、強帯電列品回収部屋141Dに1.5kgのPAを捕集していれば、マイナス電極側回収箱141A(強帯電列品回収部屋141Dを除く)には50kgのABSと0.5kg(=2.0kg−1.5kg)のPAとが回収されたことになる。
つまり、強帯電列品回収部屋141Dを設けることにより、ABSを99%(=50kg/(50kg+0.5kg))というより高い純度で回収することができる。
The purity is the ratio of the target plastic piece to the plastic piece collected in the collection box.
For example, when 50 kg of ABS and 2 kg of PA are collected in the negative electrode
Here, if 1.5 kg of PA is collected in the strongly charged column
That is, by providing the strongly charged column
回収率とは、混合プラスチックに含まれる目的のプラスチック片の量に対して回収箱に回収された目的のプラスチック片の量の割合である。
例えば、混合プラスチック101に50kgのABSが含まれ、マイナス電極側回収箱141Aに40kgのABSが回収された場合、ABSの回収率は80%(=40kg/50kg)である。
The recovery rate is the ratio of the amount of the target plastic piece collected in the collection box to the amount of the target plastic piece contained in the mixed plastic.
For example, when 50 kg of ABS is included in the mixed plastic 101 and 40 kg of ABS is recovered in the negative electrode
強帯電列品回収部屋141Dに回収されたPAは廃棄され、マイナス電極側回収箱141Aに回収されたABSは資源として再利用される。
The PA recovered in the strongly charged column
ミドル回収箱141Cに回収されたPAとABSとPSと重PPとの混合プラスチックは、プラスチック静電選別装置100によって再び処理される。このとき、混合プラスチックを構成する各プラスチック片が帯電筒121で十分に帯電すれば、各プラスチック片は電極間で静電分離し、回収箱141に選別して回収される。
The mixed plastic of PA, ABS, PS, and heavy PP collected in the
プラス電極側回収箱141Bに回収されたPSと重PPとの混合プラスチックには、正しく選別できなかった微量のABSが混じっている可能性がある。そのため、プラス電極側回収箱141Bに回収されたPSと重PPと微量のABSとの混合プラスチックは、プラスチック静電選別装置100によって再び処理される。
混合プラスチックの再処理については実施の形態2で説明する。
The mixed plastic of PS and heavy PP recovered in the positive electrode
The reprocessing of the mixed plastic will be described in Embodiment 2.
図3は、実施の形態1におけるプラスチック静電選別装置100の回収箱141の構成図である。
実施の形態1におけるプラスチック静電選別装置100の回収箱141の構成について、図3に基づいて以下に説明する。
FIG. 3 is a configuration diagram of the
The configuration of the
説明の簡略化のため、マイナス電極131とプラス電極132とは、同じ大きさの略鉛直面を成し、互いに平行に正対しているものとする。電極間の電場Ef(静電界)には、ほぼ水平方向にクーロン力E(電気力)が生じる。
また、電極間以外の空間に発生する電場は電極間の電場Efに比べてクーロン力が非常に小さいため考慮しない。
また、プラスチック片102は粒状体を成し、プラスチック片102にかかる空気抵抗は小さいものとし、空気抵抗は考慮しない。
For simplification of explanation, it is assumed that the
Further, the electric field generated in the space other than between the electrodes is not considered because the Coulomb force is very small as compared with the electric field Ef between the electrodes.
In addition, the plastic piece 102 forms a granular material, and the air resistance applied to the plastic piece 102 is small, and the air resistance is not considered.
自然落下するプラスチック片102は、電場Ef内でクーロン力Eを受けて加速しながら水平方向に移動し、電場Efを抜けると回収箱141内に回収されるまで等速で水平方向に移動する。
The plastic piece 102 that naturally falls moves in the horizontal direction while accelerating in response to the Coulomb force E in the electric field Ef, and moves in the horizontal direction at a constant speed until it is recovered in the
電場Ef内でプラスチック片102にかかる水平方向の加速度ayは、電場Efのクーロン力Eとプラスチック片102の質量あたりの帯電量q/m(m:質量、q:帯電量)を用いて以下の式(1a)で表すことができる。
また、電場Efのクーロン力Eは、電極にかかる電圧Vと電極間の距離dとを用いて以下の式(1b)で表すことができる。
The horizontal acceleration a y applied to the plastic piece 102 in the electric field Ef is expressed as follows using the Coulomb force E of the electric field Ef and the charge amount q / m (m: mass, q: charge amount) per mass of the plastic piece 102. (1a).
The Coulomb force E of the electric field Ef can be expressed by the following formula (1b) using the voltage V applied to the electrodes and the distance d between the electrodes.
電場Ef内でプラスチック片102が移動する水平方向の距離y(t1)は、加速度ayを2回積分して以下の式(2a)で表すことができる。
また、電場Efを抜けるときのプラスチック片102の水平方向の速度vy(t1)は、加速度ayを1回積分して以下の式(2b)で表すことができる。
そして、プラスチック片102が電場Efを抜けてから回収箱141に到達するまでに移動する水平方向の距離y(t2−t1)は、プラスチック片102が電場Efを抜けてから回収箱141に到達するまでの時間「t2−t1」を速度vyに乗算して以下の式(2c)で表すことができる。
The horizontal distance y (t 1 ) in which the plastic piece 102 moves within the electric field Ef can be expressed by the following equation (2a) by integrating the acceleration a y twice.
Further, the horizontal velocity v y (t 1 ) of the plastic piece 102 when passing through the electric field Ef can be expressed by the following equation (2b) by integrating the acceleration a y once.
The horizontal distance y (t 2 −t 1 ) in which the plastic piece 102 moves from the electric field Ef to the
但し、プラスチック片102が電場Efの上端に位置しているときの時刻(落下開始時刻とする)を「0」とし、プラスチック片102が電場Efの下端に到達したときの時刻を「t1」とし、プラスチック片102が回収箱141の上端に到達したときの時刻を「t2」とする。
However, the time when the plastic piece 102 is positioned at the upper end of the electric field Ef (falling start time) is “0”, and the time when the plastic piece 102 reaches the lower end of the electric field Ef is “t 1 ”. The time when the plastic piece 102 reaches the upper end of the
つまり、プラスチック片102の水平方向の移動距離y(t2)は、電場Ef内での移動距離y(t1)と電場Efを抜けた後の移動距離y(t2−t1)とを合計して以下の式(3)で表すことができる。 That is, the horizontal movement distance y (t 2 ) of the plastic piece 102 is expressed by the movement distance y (t 1 ) within the electric field Ef and the movement distance y (t 2 −t 1 ) after passing through the electric field Ef. The sum can be expressed by the following formula (3).
上記の式(3)において、プラスチック片102が電場Efの下端に到達したときの時刻t1と、プラスチック片102が回収箱141の上端に到達したときの時刻t2は、以下のように求まる。
In the above formula (3), the time t 1 when the plastic piece 102 reaches the lower end of the electric field Ef and the time t 2 when the plastic piece 102 reaches the upper end of the
プラスチック片102は、垂直方向に重力を受けて加速しながら落下する。
プラスチック片102の落下距離x(垂直方向の移動距離)は重力加速度gを2回積分して以下の式(4a)で表すことができる。
そして、プラスチック片102が距離xだけ落下したときの時刻tは式(4a)に基づいて以下の式(4b)で表すことができる。
但し、プラスチック片102の落下開始時刻を「0」とし、落下開始時刻におけるプラスチック片102の落下速度(垂直方向の速度)を「0」とする。
The plastic piece 102 receives gravity in the vertical direction and falls while accelerating.
The falling distance x (vertical moving distance) of the plastic piece 102 can be expressed by the following equation (4a) by integrating the gravitational acceleration g twice.
The time t when the plastic piece 102 falls by the distance x can be expressed by the following formula (4b) based on the formula (4a).
However, the drop start time of the plastic piece 102 is set to “0”, and the drop speed (vertical speed) of the plastic piece 102 at the drop start time is set to “0”.
ここで、時刻t1におけるプラスチック片102の落下距離xは、電場Efの高さh1に等しい。
また、時刻t2におけるプラスチック片102の落下距離xは、電場Efの高さh1と電場Efの下端から回収箱141の上端までの高さh2とを合計した「h1+h2」である。
これらの落下距離xを上記の式(4b)に代入すると、時刻t1は以下の式(5a)で表すことができ、時刻t2は以下の式(5b)で表すことができる。
Here, the fall distance x of the plastic piece 102 at time t 1 is equal to the height h 1 of the electric field Ef.
Further, the falling distance x of the plastic piece 102 at time t 2 is “h 1 + h 2 ”, which is the sum of the height h 1 of the electric field Ef and the height h 2 from the lower end of the electric field Ef to the upper end of the
When these fall distance x into equation (4b) of the time t 1 can be represented by the following formula (5a), the time t 2 can be expressed by the following equation (5b).
そして、プラスチック片102の水平方向の移動距離y(t2)は、上記の式(3)の時刻t1および時刻t2に上記の式(5a)(5b)を代入して、以下の式(6)で表すことができる。 The horizontal movement distance y (t 2 ) of the plastic piece 102 is calculated by substituting the above equations (5a) and (5b) into the time t 1 and the time t 2 in the above equation (3). (6).
強帯電列品回収部屋141Dの大きさは、上記の式(6)により求まるプラスチック片102の水平方向の移動距離y(t2)に基づいて以下のように決めることができる。
The size of the strongly charged column
図4は、実施の形態1におけるプラスチック静電選別装置100のマイナス電極側回収箱141Aの構成図である。
図4において、マイナス電極側回収箱141Aの端部に設ける強帯電列品回収部屋141Dは、マイナス電極側回収箱141Aの中心線LAからずれ量Δyだけずれた位置を含む大きさを有する。特に、中心線LAからずれ量Δyだけずれた位置が強帯電列品回収部屋141Dの中心(または中心近傍)にあるとよい。
中心線Lとは、プラスチック片102が最も多く落下する位置を含んだ垂線である。但し、プラスチック片102の落下位置は正規分布するものとする。
ずれ量Δyとは、マイナス電極側回収箱141Aに回収するプラスチック片102(ABS)の中心線LAと強帯電列品回収部屋141Dに回収するプラスチック片102(PA)の中心線LDとの距離である。
ずれ量Δyは、上記の式(6)を用いて以下のように求める。
FIG. 4 is a configuration diagram of the negative electrode
4, strongly charged column
The center line L is a vertical line including the position where the plastic piece 102 falls most. However, the drop position of the plastic piece 102 is assumed to be normally distributed.
The shift amount [Delta] y, plastic pieces 102 to recover to the center line L A and strongly charged column
The shift amount Δy is obtained as follows using the above equation (6).
例えば、PAとABSとの質量あたりの帯電量の差q/mが10[nc/g]であるとする。また、E=300[kV/m]、g=9.8[m/s2]、h1=20[cm]、h2=100[cm]とする。
これらの値を上記の式(6)に代入して求まる値y(t2)=24[cm]がΔyである。
つまり、マイナス電極側回収箱141Aの中心線LAから24cmずれた位置を含むように強帯電列品回収部屋141Dを設ければ、微量のPAを効率良く捕集することができる。
For example, it is assumed that the difference q / m in the charge amount per mass between PA and ABS is 10 [nc / g]. Further, E = 300 [kV / m], g = 9.8 [m / s 2 ], h 1 = 20 [cm], and h 2 = 100 [cm].
A value y (t 2 ) = 24 [cm] obtained by substituting these values into the above equation (6) is Δy.
That is, it is possible to be provided a strong triboelectric series
また、PAとABSとの質量あたりの帯電量q/mの差ではなく、PAの質量あたりの帯電量q/mを上記の式(6)に代入して求めたy(t2)だけ、PAの落下線LFから離れた場所を含むように強帯電列品回収部屋141Dを設けてもよい。
PAの落下線LFとは、PAの落下開始位置を含んだ垂線(例えば、搬入フィーダー122の先端を含んだ垂線)である。
In addition, only y (t 2 ) obtained by substituting the charge amount q / m per mass of PA into the above equation (6), not the difference in charge amount q / m per mass between PA and ABS, a strong triboelectric series
The fall line L F of PA, a vertical line containing the drop starting position of PA (for example, a vertical line including the tip of the loading feeder 122).
実施の形態1において、例えば、以下のようなプラスチック静電選別装置100について説明した。
プラスチック静電選別装置100は、マイナス電極側回収箱141Aにおいてマイナス電極131から最も遠い上部に強帯電列品回収部屋141Dを有する。
帯電列においてPAはABSよりもプラス側に位置するので、PAはABSよりもマイナス電極131側に引かれて回収箱141ではマイナス電極131から離れた位置に落下する。従って、PAは強帯電列品回収部屋141Dに選択的に捕集される。
一方、ABSは強帯電列品回収部屋141Dの手前に落下してマイナス電極側回収箱141Aに回収される。
この結果、マイナス電極側回収箱141AにはPAが混入せず、高い純度でABSを回収することができる。
In the first embodiment, for example, the following plastic
The plastic
Since PA is located on the plus side of ABS in the electrification column, PA is pulled to the
On the other hand, the ABS drops before the strongly charged column
As a result, PA is not mixed in the negative electrode
実施の形態1において、混合プラスチック101に混在するプラスチック片の組み合わせは、ABSとPSと重PPと微量のPAとの組み合わせに限られない。
つまり、その他のプラスチック片(PE、PET、PVCなど)を選別しても構わない。さらに、プラスチック片以外のものを選別対象にしても構わない。
In the first embodiment, the combination of plastic pieces mixed in the mixed plastic 101 is not limited to a combination of ABS, PS, heavy PP, and a small amount of PA.
That is, other plastic pieces (PE, PET, PVC, etc.) may be selected. Furthermore, it is also possible to select items other than plastic pieces.
また、プラス電極側回収箱141Bに強帯電列品回収部屋を設けて、プラス電極側回収箱141Bに回収するプラスチック片(例えば、PS、PP)よりもマイナスに強く帯電するプラスチック片を捕集しても構わない。
Further, a positively charged column product recovery chamber is provided in the positive electrode
また、静電分離部130の一対の電極(マイナス電極131、プラス電極132)は、どのような構成であっても構わない。
例えば、平行に配置しても、ハの字型(山型)に配置しても、特許文献2に開示されているように一方をドラム電極にしても構わない。
In addition, the pair of electrodes (the
For example, it may be arranged in parallel, in a C-shape (mountain shape), or one may be a drum electrode as disclosed in Patent Document 2.
また、混合プラスチック101を摩擦帯電する方法は帯電筒121を用いる方法に限らない。
Further, the method of frictionally charging the mixed plastic 101 is not limited to the method using the
実施の形態2.
第2段静電選別(図1参照)について説明する。
以下、実施の形態1と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
The second stage electrostatic sorting (see FIG. 1) will be described.
Hereinafter, items different from the first embodiment will be mainly described. Matters whose description is omitted are the same as those in the first embodiment.
図5は、実施の形態2におけるプラスチック静電選別装置100の構造を示す斜視図である。
実施の形態2におけるプラスチック静電選別装置100の構成および動作について、図5に基づいて説明する。
FIG. 5 is a perspective view showing the structure of the plastic
The configuration and operation of the plastic
プラスチック静電選別装置100は、実施の形態1で説明した構成(図2参照)に加えて、ストック部150(循環部)を有する。また、実施の形態1で説明した乾燥機112は不要である。
The plastic
ストック部150は、第1段静電選別(図1参照)の終了時にマイナス電極側回収箱141Aに回収されたABSを袋詰めにし、ミドル回収箱141Cに回収された混合プラスチックを袋詰めにする。
そして、ストック部150は、プラス電極側回収箱141Bに回収されたPSと重PPとの混合プラスチック103を投入ストッカー111に循環させる。
但し、混合プラスチック103にはPSと重PPの他に第1段静電選別で正しく選別できなかった微量のABSが含まれる。
また、混合プラスチック103を投入ストッカー111に循環させる際、投入ストッカー111は空であるものとする。つまり、混合プラスチック103だけが再び静電選別されるものとする。
また、第1段静電選別で強帯電列品回収部屋141Dに捕集された微量のPAは除去されているものとする。
The
Then, the
However, the
In addition, when the
In addition, it is assumed that a small amount of PA collected in the strongly charged column
投入ストッカー111に循環した混合プラスチック103は、実施の形態1(図2参照)と同様に帯電筒121で帯電し、電極間の静電界で静電分離し、回収箱141で選別される。
混合プラスチック103にはPSと重PPと微量のABSが含まれる。PS、重PP、PAの重量比は平均でおおよそ60%、38%、2%である。また、各プラスチック片の帯電列は、プラスに帯電しやすい順で表すと「ABS→PS→重PP」である。
したがって、微量のABSは強帯電列品回収部屋141Dに捕集され、PSはマイナス電極側回収箱141Aに回収され、重PPはプラス電極側回収箱141Bに回収される。また、ミドル回収箱141CにはPSと重PPと微量のABSとが混じって回収される。
これにより、PSを高純度でかつ高回収率でマイナス電極側回収箱141Aに回収することができる。
The
The
Therefore, a small amount of ABS is collected in the strongly charged column
Thereby, PS can be recovered in the negative electrode
強帯電列品回収部屋141Dに捕集されたABSとプラス電極側回収箱141Bに回収された重PPは廃棄され、マイナス電極側回収箱141Aに回収されたPSは資源として再利用される。
The ABS collected in the strongly charged column
ミドル回収箱141Cに回収されたABSとPSと重PPとの混合プラスチックは、プラスチック静電選別装置100によって再び処理される。このとき、混合プラスチックを構成する各プラスチック片が帯電筒121で十分に帯電すれば、各プラスチック片は電極間で静電分離し、回収箱141に選別して回収される。
The mixed plastic of ABS, PS, and heavy PP collected in the
強帯電列品回収部屋141Dは、第2段静電選別の開始時に取り換えて、ABSの単位当たりの質量q/mに応じた位置に設置するとよい。
The strongly charged column
例えば、ABSとPSの質量あたりの帯電量の差q/mが=20[nc/g]であるとする。また、図3においてE=300[kV/m]、g=9.8[m/s2]、h1=20[cm]、h2=100[cm]とする。
これらの値を実施の形態1で説明した式(6)に代入するとy(t2)=Δy=48[cm]となる。
つまり、マイナス電極側回収箱141Aの中心線LAから48cmずれた位置を含むように強帯電列品回収部屋141Dを設ければ、微量のABSを効率良く捕集することができる。
For example, it is assumed that the difference q / m in the charge amount per mass of ABS and PS is 20 [nc / g]. In FIG. 3, it is assumed that E = 300 [kV / m], g = 9.8 [m / s 2 ], h 1 = 20 [cm], and h 2 = 100 [cm].
Substituting these values into the equation (6) described in the first embodiment yields y (t 2 ) = Δy = 48 [cm].
That is, it is possible to be provided a strong triboelectric series
図6は、実施の形態2におけるストック部150の構成図である。
実施の形態2におけるストック部150の構成について、図6に基づいて以下に説明する。
FIG. 6 is a configuration diagram of the
The configuration of the
ストック部150は、搬送機151(例えば、ベルトコンベア)、ホッパー152、フレコン153(フレキシブルコンテナバック)、切り替え弁154および循環搬送機155(例えば、ベルトコンベア)を備える。
搬送機151、ホッパー152およびフレコン153は、マイナス電極側回収箱141Aとミドル回収箱141Cとプラス電極側回収箱141Bとのそれぞれラインに設けられている。
切り替え弁154と循環搬送機155とは、プラス電極側回収箱141B用のラインにのみ設けられている。
The
The conveyor 151, the hopper 152, and the flexible container 153 are provided in the lines of the negative electrode
The switching
切り替え弁154は、プラス電極側回収箱141Bのライン上のホッパー152Bとフレコン153Bとの間に設けられている。
循環搬送機155は、切り替え弁154と投入ストッカー111との間に設けられている。
The switching
The
第1段静電選別の終了時(図1参照)、搬送機151Aはマイナス電極側回収箱141Aに回収されたABSを搬送してホッパー152Aに投入し、ホッパー152Aは投入されたABSを放出してフレコン153Aに袋詰めする。
搬送機151Cはミドル回収箱141Cに回収された混合プラスチックを搬送してホッパー152Cに投入し、ホッパー152Cは投入された混合プラスチックを放出してフレコン153Cに袋詰めする。
また、搬送機151Bはプラス電極側回収箱141Bに回収された混合プラスチック103を搬送してホッパー152Bに投入する。
At the end of the first stage electrostatic sorting (see FIG. 1), the
The
Further, the
第2段静電選別の開始時(図1参照)、切り替え弁154は閉じ(図7(a)参照)、ホッパー152Bは混合プラスチック103を放出し、循環搬送機155は混合プラスチックを投入ストッカー111へ搬送する。
At the start of the second stage electrostatic sorting (see FIG. 1), the switching
第2段静電選別の終了時、搬送機151Aはマイナス電極側回収箱141Aに回収されたPSを搬送してホッパー152Aに投入し、ホッパー152Aは投入されたPSを放出してフレコン153Aに袋詰めする。
第2段静電選別の終了時、切り替え弁154は開く(図7(b))。そして、搬送機151Bはプラス電極側回収箱141Bに回収された重PPを搬送してホッパー152Bに投入し、ホッパー152Bは投入された重PPを放出してフレコン153Bに袋詰めする。
搬送機151Cはミドル回収箱141Cに回収された混合プラスチックを搬送してホッパー152Cに投入し、ホッパー152Cは投入された混合プラスチックを放出してフレコン153Cに袋詰めする。
At the end of the second stage electrostatic sorting, the
At the end of the second stage electrostatic sorting, the switching
The
図7は、実施の形態2における切り替え弁154を示す図である。
実施の形態2における切り替え弁154について、図7に基づいて以下に説明する。
FIG. 7 is a diagram illustrating the switching
The switching
切り替え弁154は断面L字型の回転体である。切り替え弁154の位置はホッパー152Bの下方で且つフレコン153Bの上方である。
The switching
切り替え弁154は、(a)第2段静電選別の開始時に下方を閉塞し、(b)第2段静電選別の終了時に下方を開放する。
The switching
切り替え弁154は、例えばスイッチによって(a)閉塞状態と(b)解放状態とを切り替えられる。
The switching
実施の形態2において、例えば、以下のようなプラスチック静電選別装置100について説明した。
プラスチック静電選別装置100は、マイナス電極側回収箱141Aにおいてマイナス電極131から最も遠い上部に強帯電列品回収部屋141Dを有する。
帯電列においてABSはPSよりもプラス側に位置するので、ABSはPSよりもマイナス電極131側に引かれて回収箱141ではマイナス電極131から離れた位置に落下する。従って、ABSは強帯電列品回収部屋141Dに選択的に捕集される。
一方、PSは強帯電列品回収部屋141Dの手前に落下してマイナス電極側回収箱141Aに回収される。
この結果、マイナス電極側回収箱141AにはABSが混入せず、高い純度でPSを回収することができる。
In the second embodiment, for example, the following plastic
The plastic
Since ABS is positioned on the positive side of PS in the charged column, ABS is pulled to the
On the other hand, PS falls before the strongly charged column
As a result, ABS is not mixed in the negative electrode
実施の形態2において、切り替え弁154と循環搬送機155とをミドル回収箱141Cのラインに設けてもよい。
そして、第1段静電選別でミドル回収箱141Cに回収された混合プラスチック(ABS、PS、重PP、PA)や第2段静電選別でミドル回収箱141Cに回収あされた混合プラスチック(PS、重PP、ABS)を投入ストッカーに循環する。循環した混合プラスチックは、帯電筒121で十分に帯電すれば、電極間の静電界で静電分離し、回収箱141に選別される。これにより、回収率を向上させることができる。
In the second embodiment, the switching
Then, the mixed plastic (ABS, PS, heavy PP, PA) collected in the
100 プラスチック静電選別装置、101 混合プラスチック、102 プラスチック片、103 混合プラスチック、110 摩擦帯電前処理部、111 投入ストッカー、112 乾燥機、113 投入ホッパー、114 投入フィーダー、120 摩擦帯電部、121 帯電筒、122 搬入フィーダー、123 フィーダー駆動装置、130 静電分離部、131 マイナス電極、132 プラス電極、133 電圧制御装置、140 回収部、141 回収箱、141A マイナス電極側回収箱、141B プラス電極側回収箱、141C ミドル回収箱、141D 強帯電列品回収部屋、150 ストック部、151,151A,151B,151C 搬送機、152,152A,152B,152C ホッパー、153,153A,153B,153C フレコン、154 切り替え弁、155 循環搬送機。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
プラスの電圧が印加されるプラス電極とマイナスの電圧が印加されるマイナス電極とを有し、前記帯電部で帯電して前記プラス電極と前記マイナス電極との電極間を落下する複数の被選別片を前記プラス電極と前記マイナス電極とのうち一方の電極へ引き寄せる静電分離部と、
前記プラス電極と前記マイナス電極との電極間の下方に配置され複数の被選別片を回収する回収箱であって、前記プラス電極側に配置されマイナスに帯電した複数の被選別片を回収するプラス電極側回収部と、前記マイナス電極側に配置されプラスに帯電した複数の被選別片を回収するマイナス電極側回収部とを有する回収箱と
を備え、
前記回収箱は、前記回収箱の前記マイナス電極側の端部に配置され前記マイナス電極側回収部に回収される複数の被選別片のうち他の被選別片よりプラスに強く帯電した被選別片を回収する強プラス帯電回収部と、前記回収箱の前記プラス電極側の端部に配置され前記プラス電極側回収部に回収される複数の被選別片のうち他の被選別片よりマイナスに強く帯電した被選別片を回収する強マイナス帯電回収部とのうち少なくともいずれかを有する
ことを特徴とする静電選別装置。 A charging unit for charging a plurality of pieces to be sorted having different charging characteristics;
A plurality of pieces to be sorted having a plus electrode to which a plus voltage is applied and a minus electrode to which a minus voltage is applied, and being charged by the charging unit and falling between the plus electrode and the minus electrode An electrostatic separation portion that draws the positive electrode and the negative electrode to one of the electrodes,
A collection box that is disposed below the positive electrode and the negative electrode and collects a plurality of pieces to be sorted, and that is disposed on the positive electrode side and collects a plurality of pieces to be negatively charged. A collection box having an electrode-side collection unit and a minus electrode-side collection unit that collects a plurality of pieces to be sorted that are arranged on the minus electrode side and are positively charged;
The collection box is arranged at an end of the collection box on the negative electrode side, and the pieces to be sorted that are more positively charged than other pieces to be sorted among the plurality of pieces to be collected collected by the minus electrode side collection unit. A strong positive charge recovery part that collects the positive electrode and a positive electrode side of the recovery box that is disposed at the end on the positive electrode side, and is more strongly negative than the other pieces to be selected among a plurality of pieces to be collected on the positive electrode side recovery part An electrostatic sorting apparatus comprising at least one of a strong minus charge collection unit for collecting charged pieces to be sorted.
ことを特徴とする請求項1記載の静電選別装置。 The collection box is disposed between the plus electrode side collection unit and the minus electrode side collection unit and includes a plurality of pieces to be sorted that are not collected by either the plus electrode side collection unit or the minus electrode side collection unit. The electrostatic sorting apparatus according to claim 1, further comprising a middle collection unit for collecting.
前記静電選別装置は、さらに、
前記回収箱の前記プラス電極側回収部に回収された複数の被選別片を前記帯電部へ循環する循環部を備える
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の静電選別装置。 The collection box has the strong plus charging unit in the minus electrode side collection unit,
The electrostatic sorting device further includes:
3. The electrostatic sorting apparatus according to claim 1, further comprising a circulation unit that circulates a plurality of pieces to be sorted collected in the plus electrode side collection unit of the collection box to the charging unit.
静電分離部が、プラスの電圧が印加されるプラス電極とマイナスの電圧が印加されるマイナス電極とを有し、前記帯電部で帯電して前記プラス電極と前記マイナス電極との電極間を落下する複数の被選別片を前記プラス電極と前記マイナス電極とのうち一方の電極へ引き寄せ、
回収箱が、前記プラス電極と前記マイナス電極との電極間の下方に配置され、前記プラス電極側に配置されるプラス電極側回収部と前記マイナス電極側に配置されるマイナス電極側回収部とを有し、マイナスに帯電した複数の被選別片を前記プラス電極側回収部に回収し、プラスに帯電した複数の被選別片を前記マイナス電極側回収部に回収し、
前記回収箱が、前記回収箱の前記マイナス電極側の端部に強プラス帯電回収部を有し、プラスに帯電した複数の被選別片を前記マイナス電極側回収部に回収するときに前記マイナス電極側回収部に回収される複数の被選別片のうち他の被選別片よりプラスに強く帯電した被選別片を前記強プラス帯電回収部に回収する
ことを特徴とする静電選別方法。 The charging unit charges a plurality of pieces to be sorted with different charging characteristics,
The electrostatic separation unit has a positive electrode to which a positive voltage is applied and a negative electrode to which a negative voltage is applied. The electrostatic separation unit is charged by the charging unit and falls between the positive electrode and the negative electrode. To draw a plurality of pieces to be sorted to one of the positive electrode and the negative electrode,
A collection box is disposed below the plus electrode and the minus electrode, and includes a plus electrode side collection unit disposed on the plus electrode side and a minus electrode side collection unit disposed on the minus electrode side. A plurality of negatively charged pieces to be collected in the positive electrode side collecting section, and a plurality of positively charged pieces to be collected are collected in the negative electrode side collecting section,
The recovery box has a strong positive charge recovery portion at an end of the recovery box on the negative electrode side, and the negative electrode is used when a plurality of positively charged pieces are recovered in the negative electrode side recovery portion. An electrostatic sorting method characterized in that a piece to be sorted, which is more positively charged than other pieces to be sorted among a plurality of pieces to be sorted collected by the side collection unit, is collected by the strong plus charge collection unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010123304A JP5669442B2 (en) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | Electrostatic sorting apparatus and electrostatic sorting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010123304A JP5669442B2 (en) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | Electrostatic sorting apparatus and electrostatic sorting method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011245451A true JP2011245451A (en) | 2011-12-08 |
JP5669442B2 JP5669442B2 (en) | 2015-02-12 |
Family
ID=45411368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010123304A Active JP5669442B2 (en) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | Electrostatic sorting apparatus and electrostatic sorting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5669442B2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000126650A (en) * | 1998-10-20 | 2000-05-09 | Toshiba Corp | Electrostatic separator |
JP2000342998A (en) * | 1999-06-08 | 2000-12-12 | Hitachi Zosen Corp | Classifier for plastic |
WO2001036101A2 (en) * | 1999-11-18 | 2001-05-25 | Schreiter, Klaus | Method and device for separating plastics |
JP2002204980A (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrostatic separator |
JP2002538955A (en) * | 1999-03-12 | 2002-11-19 | エムビーエイ ポリマーズ インコーポレイテッド | Electrostatic separation enhanced by the addition of media |
JP2003103197A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-08 | Japan Science & Technology Corp | Electrostatic sorting method of plastic or the like |
JP2009195768A (en) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | Electrostatic sorting apparatus |
-
2010
- 2010-05-28 JP JP2010123304A patent/JP5669442B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000126650A (en) * | 1998-10-20 | 2000-05-09 | Toshiba Corp | Electrostatic separator |
JP2002538955A (en) * | 1999-03-12 | 2002-11-19 | エムビーエイ ポリマーズ インコーポレイテッド | Electrostatic separation enhanced by the addition of media |
JP2000342998A (en) * | 1999-06-08 | 2000-12-12 | Hitachi Zosen Corp | Classifier for plastic |
WO2001036101A2 (en) * | 1999-11-18 | 2001-05-25 | Schreiter, Klaus | Method and device for separating plastics |
JP2002204980A (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrostatic separator |
JP2003103197A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-08 | Japan Science & Technology Corp | Electrostatic sorting method of plastic or the like |
JP2009195768A (en) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | Electrostatic sorting apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5669442B2 (en) | 2015-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5127833B2 (en) | Electrostatic sorting apparatus, electrostatic sorting method, and recycled plastic manufacturing method | |
JP5661097B2 (en) | Method for electrostatic separation of fine-grained mixtures made of various materials and apparatus for carrying out this method | |
JP2010264745A (en) | Multistep separation of plastic | |
US20110272329A1 (en) | Device and method for sorting out fine particles from a particle mixture | |
US9044761B2 (en) | Electrostatic system and method of sorting plastics | |
JP5630988B2 (en) | Electrostatic sorting apparatus and electrostatic sorting method | |
KR20220124132A (en) | Electrostatic Separation Apparatus for Recycling Pallets of Waste Plastics | |
JP5412409B2 (en) | Plastic sorting method and plastic sorting apparatus | |
EP1103306B1 (en) | Plastic chip separator | |
JP3512319B2 (en) | Plastic sorting equipment | |
JP5251537B2 (en) | Electrostatic sorting method and electrostatic sorting apparatus | |
JP5523129B2 (en) | Electrostatic sorting apparatus and electrostatic sorting method | |
JPH07178351A (en) | Electrostatic sorting device for rubber and plastic waste | |
Li et al. | Newly-patented technical solutions for improving the tribo-electrostatic separation of mixed granular solids | |
CN210791664U (en) | Plastics electrostatic separation machine | |
JP5669442B2 (en) | Electrostatic sorting apparatus and electrostatic sorting method | |
JP3370512B2 (en) | Plastic sorting method and apparatus | |
JP6662318B2 (en) | Magnetic sorting device | |
JP3640571B2 (en) | Plastic sorting equipment | |
JP3929216B2 (en) | Plastic sorting equipment | |
JP3578636B2 (en) | Plastic sorting method and plastic sorting device | |
JP5483126B2 (en) | Electrostatic sorting device | |
JP3370513B2 (en) | Plastic sorting method | |
JP5701237B2 (en) | Electrostatic sorting device | |
JP2000061357A (en) | Plastic sorting apparatus and plastic sorting method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130205 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140121 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140218 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140805 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141003 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20141010 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141216 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5669442 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |