JP2015044366A - 紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ミルクカートン等の紙製液体容器をリサイクルするに際して、紙分とプラスチックフィルムとの分離を確実に行って高純度のプラスチックフィルムを回収できる紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法を提供する。【解決手段】 切断され破砕された被処理プラスチックフィルム２を紙分−プラスチック分離装置１に投入するに際して、水を散布して70重量％以上の水分量に調製する。前記分離装置１では、水平方向の回転軸15を中心として旋回するプレート14に叩かれて、被処理プラスチックフィルム２から紙分が離脱し、分離される。プレート14の旋回による風圧を受けて多孔のスクリーン13に衝突し、紙分は透孔を通過してスクリーン13の外側に排出され、プラスチックフィルムは透孔を通過せず、スクリーン13の内部に残留するから、プラスチックフィルムと紙分とが効率的に分離される。【選択図】 図１

Description

この発明は、牛乳等の液体飲料が充填される、いわゆるミルクカートンを、基材であるパルプ繊維を主体とした紙分とラミネート材であるプラスチックフィルムとに分離して、それぞれを回収する紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法に関する。

製紙工場では、この種のミルクカートンを、パルプ繊維を主体としている紙分とプラスチックフィルムとに分離し、紙分は古紙原料としてリサイクル資源として活用されている。一方、プラスチックフィルムは、処理業者に処理費用を負担して処理を委託している。これらのプラスチックフィルムのうち、比較的純度が高く、RPF（Refuse Paper ＆ Plastic Fuel）（固形燃料）の原料とすることができるものでは、RPFの生産に供される。他方、RPFの原料に適しない、水分を多く含んだ紙分が付着等しているものや、例えばステープラの針やクリップ等の金属その他の不純物が含まれている場合には、焼却処分されたりしている。なお、RPF原料となるものよりもさらに純度の高いものでは、例えば再生プラスチックの原料として、回収業者に売却される。

プラスチックフィルムを焼却処分とすることは、資源の有効利用の面や環境対策の面から好ましくなく、極力RPFの原料として有効利用されるように回収されることが好ましい。製紙工場では、ミルクカートンから分離されたプラスチックを回収業者に処理を委託しているが、費用を負担して回収業者に処理を委託しているのが実情であり、回収されるプラスチックフィルムにRPFの原料となるプラスチックフィルムが多く含まれている場合には、負担費用が低くなり、不純物が多く含まれている場合には焼却処分されるため、負担費用が高くなる。

ミルクカートンから分離されたプラスチックフィルムの処理を委託する際、該プラスチックフィルムに水分量が多いパルプ繊維その他の紙分が多く混入している場合には、安定したエネルギー効率を具備している良質のRPFを生成できないため、不純物が含まれたプラチックフィルムに分類され、処理委託単価が増加してしまう場合がある。処理委託単価の低減のためには、極力紙分を分離・除去さらには乾燥させて、プラスチックフィルムの純度を向上させることが望まれている。

ところで、特許文献１には、裏面に紙が付着しているラミネート古紙を裁断し、裁断したラミネート古紙と水を混合、攪拌させて、ラミネート古紙の裏面から紙を分離させ、分離後、ラミネートフィルムと紙にそれぞれ分別して、少なくともラミネートフィルムを工業材料として再利用できるようにして、従来には廃棄物とされているラミネートフィルムを工業材料として再利用できるようにするラミネート古紙の処理方法が提案されている。

特開平９−３８６２９号公報

特許文献１に開示された発明に係るラミネート古紙の紙分離方法では、未だ紙分の除去率が低く、したがって水分量が多く、回収業者へ処理委託される際のプラスチックフィルムの純度が十分に高められておらず、不純物が含まれたプラスチックフィルムに分類されるおそれがある。

そこで、この発明は、回収されたミルクカートンを紙分とプラスチックフィルムとに分離させた際に、紙分の回収率を向上させて、プラスチックフィルムの純度をより向上させる紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法は、パルプ繊維を主体とした紙分からなるシートにプラスチックフィルムがラミネートされた紙製液体容器から分離されて、紙分が残存しているプラスチックフィルムを予め破砕し、破砕した前記プラスチックフィルムに水を散布して、該水分を70重量％以上とした被処理プラスチックフィルムを、紙分−プラスチック分離装置に供給して、前記被処理プラスチックフィルムから紙分を離脱させてプラスチックフィルムを回収することを特徴としている。

回収されたミルクカートン等の紙製液体容器は裁断されて破砕されて被処理プラスチックフィルムに生成された後、水が散布されて、水分が70重量％以上とされる。なお、このとき、水分を80重量％以上とすることが好ましい。

前記紙分を分離すべき被処理プラスチックフィルムを紙分−プラスチック分離装置に供給すると、該分離装置により処理されて、被処理プラスチックフィルムから紙分が離脱してプラスチックフィルムが分離される。このプラスチックフィルムを回収し、乾燥させた後、プラスチックフィルムの回収業者に処理を委託する。

また、請求項２の発明に係る紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法は、前記紙分−プラスチック分離装置は、水平方向を中心軸とした円筒の分離容器と、前記分離容器内で水平方向の軸を中心として回転する回転軸と、前記回転軸の軸方向と周方向とのそれぞれに適宜な間隔で、植設させた複数枚のプレートと、前記プレートの先端が臨む位置に前記分離容器の中心軸を中心とした円筒の多孔板からなるスクリーンと、前記スクリーンの外周面を走行して、外周面を擦過するスクレーパーとを備え、前記分離容器内に供給された前記被処理プラスチックフィルムが、前記回転軸の回転よる前記プレートの旋回によって攪拌されながら、該被処理ブラスチックから紙分を離脱させ、分離された前記紙分を、前記スクリーンの透孔を通過させ、該スクリーンの外周面に付着した紙分を前記スクレーパーで掻き落として回収すると共に、紙分が分離されて前記スクリーンの内側に残留した被処理プラスチックフィルムを回収することを特徴としている。

前記紙分−プラスチック分離装置に供給された被処理プラスチックフィルムは、前記分離容器内で、前記プレートの旋回によって攪拌される。このとき、該プレートの旋回速度によって、被処理プラスチックフィルムは遠心力を受けて分離容器の内壁側に移動し、前記プレートで叩かれるから、その衝撃によって被処理プラスチックフィルムから紙分が離脱する。さらに、紙分とプラスチックフィルムが移動すると、前記スクリーンに衝突する。このとき、スクリーンの透孔を紙分は通過し、プラスチックフィルムは通過しない。なお、透孔の口径を、プラスチックフィルムの透過を阻止する大きさとする。

スクリーンを通過した紙分は、スクリーンの外周面に沿って分離容器の下部に落下する。また、スクリーンの外周面に付着した紙分は前記スクレーパーによって掻き落とされて、分離容器の下部に落下する。そして、これら紙分を分離容器の下部から排出して回収する。

一方、嵩比重の小さいプラスチックフィルムは、前記プレートの旋回により生じる風圧を受けて、前記スクリーンに押圧されてスクリーンの内側に残留する。これらプラスチックフィルムを回収すれば、例えば、再生プラスチックの原料にも適した純度の高い、プラスチックフィルムを回収できる。

なお、水分を含有させた被処理プラスチックフィルムは前記分離容器に配された投入口から投入されるが、投入された被処理プラスチックフィルムが前記プレートに供給されるように搬送手段を設けることが好ましい。また、前記紙分はスクリーンの外周面から下方に落下するから、分離容器の下部に紙分を排出させる排出口を設ければ、連続して紙分を排出することができる。さらに、スクリーンの内部から分離容器の外部にプラスチックフィルムを排出する排出口を設ければ、連続してプラスチックフィルムを排出することができる。

また、適宜な間隔とは、前記プレートの配置に関し、回転軸の周方向と軸方向とのいずれの方向における隣接するプレート間の距離であり、前記プレートにより叩かれる被処理プラスチックフィルムが、最後段のプレートに叩かれた場合に、該被処理プラスチックフィルムの紙分がプラスチッキフィルムから確実に離脱するようにプレートの枚数を定め、それに応じた間隔とするものである。

この発明に係る紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法によれば、水分含有率が高いため、紙分−プラスチックフィルム分離装置によって被処理プラスチックフィルムから確実に紙分を離脱させることができ、分離された紙分とプラスチックフィルムとを確実に分離させて回収することができる。このため、プラスチックの純度が上昇し、良質のRPF原料を供給することができる。しかも、プラスチックフィルムの処理委託に負担する費用が低減される。

また、請求項２の発明に係る紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法によれば、簡単な構造の紙分−プラスチック分離装置で確実に被処理プラスチックフィルムから紙分を分離させることができる。しかも、分離されたプラスチックフィルムは純度が高く、それ自体で再生プラスチックの原料とすることができ高額での売却を期待できる。また、風圧によって乾燥が促進されるから、プラスチックフィルムから分離されずに残存した紙分の水分量は低いものであるため、RPFの原料に適したものとすることができて、委託の際に負担する処理費用を低減させることができる。

この発明に係る紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法を実施するのに適した第１の実施形態に係る紙分−プラスチック分離装置の概略構造を説明する図で、軸方向に沿った面で切断した断面図である。 図１に示す紙分−プラスチック分離装置の軸直角面で切断した断面図である。

以下、この発明に係る紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法の第１実施形態を、図１を参照して説明する。

図１は、紙分−プラスチック分離装置１を示しており、投入口11からパルプ繊維を主体とする紙分を分離すべきプラスチックフィルムからなる被処理プラスチックフィルム２が投入される。この被処理プラスチックフィルム２は、回収されたミルクカートン等の紙製液体容器Ｍが、切断・破砕工程３で切断され破砕された後、例えば、処理槽４に供給される。この処理槽４内で、水が散水されて水分を70重量％以上となるように調製された後、前記投入口11から投入される。なお、水分は80重量％以上とすることが、後述する作用をより良好に行えるので好ましい。

前記紙分−プラスチック分離装置１は、水平方向を軸とした円筒状の分離容器12の内側に多孔板からなる円筒状のスクリーン13が収容され、このスクリーン13の内部に複数枚のプレート14が収容されている。このプレート14は、分離容器12の軸を中心として回転自在な回転軸15の径方向を幅方向として該回転軸15の外周面に植設されている。このプレート14は、図１に示すように、回転軸15の周方向での取付角度が軸方向に沿って交互の位置関係となるように配されている。また、前記投入口11の下方に位置している斜行プレート14aはその幅方向を回転軸15の方向に対してほぼ45°の角度で取り付けられており、投入された被処理プラスチック２をプレート14が配された側に押し送るようにしてある。なお、プレート14の軸方向と周方向の取付位置に関するいずれの間隔も、後述する作用を良好に果たすように設定されている。また、前記スクリーン13はプレート14の先端に臨んで配されている。

前記スクリーン13を形成する多孔板の透孔の口径とピッチは、後述する作用を良好に果たすものとされている。このスクリーン13の外周面には、複数台のスクレーパー16が回転軸15の軸方向に摺動することにより、該スクリーン13の外周面を擦過するようにしてある。すなわち、これらスクレーパー16のそれぞれは回転軸15の軸と平行な方向のガイド軸16aに沿って前記軸方向に摺動自在とされている。なお、この摺動は、前記ガイド軸16aにそれぞれのスクレーパー16に対応させて取り付けられた駆動手段16bにより行われる。また、前記スクリーン13は前記回転軸15を中心として回動する回動盤17に取り付けられており、この回動盤17は、図示しない駆動モータ等の出力回転が変速機を介して伝達されることにより回動する。このため、スクリーン13は回転軸15を中心として旋回するようにしてある。

前記分離容器12の投入口11の下方には、該分離容器12の内部に向けて散水するノズル18が設けられている。また、投入口11とは反対側の端部には、図２に示すように、分離容器12の内部に通じているプラスチック排出口21が設けられている。また、前記スクリーン13の下部は傾斜壁とされており、この傾斜壁の端部に紙分排出口22とされている。

以上により構成された紙分−プラスチック分離装置１を用いた紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法の作用を、以下に説明する。

回収された紙製液体容器Ｍは前記切断・破砕工程３に供せられ、適宜な大きさまで破砕されて被処理プラスチックフィルム２に生成される。この被処理プラスチックフィルム２が前記処理槽４に供給され、散水されて水分を70重量％以上に調製する。なお、このときの含有する水分は80重量％以上とすることがより好ましい。

含有する水分が70重量％以上とされた被処理プラスチックフィルム２は、前記処理槽４から紙分−プラスチック分離装置１の前記投入口11から投入される。投入された被処理プラスチックフィルム２は、前記ノズル18から噴射されるシャワー水でさらに水分を含むことになる。なお、破砕された状態で投入された被処理プラスチックフィルム２にノズル18から散水することで、含有される水分を70重量％以上とすることができる場合には、前記処理槽４を備える必要がない。

投入された被処理プラスチックフィルム２は散水されることで落下し、前記斜行プレート14aに供されて、回転軸15の回転により前記プレート14まで給送される。プレート14は前記回転軸15の回転によって旋回しており、適宜な速度で旋回させることにより、被処理プラスチックフィルム２はプレート14の旋回による風圧を受けて分離容器12内を外周側に吹き飛ばされると共に、プレート14に叩かれる。被処理プラスチックフィルム２は水分率が高いため、叩かれた衝撃によって紙分がプラスチックフィルムから剥離されて離脱し、さらに破砕されて細かくなる。さらに、風圧を受けて紙分とプラスチックフィルムとが分離容器12の外周側に吹き飛ばされると、前記スクリーン13に衝突することになる。このとき、紙分がこの衝突の衝撃によってスクリーン13の透孔を通過して、該スクリーン13の外周側に押し出される。一方、プラスチックフィルムは、前記プレート14に叩かれても破砕されないから、スクリーン13の透孔を通過することがなく、しかも、嵩比重が小さいためスクリーンのプレート14の旋回によってスクリーン13の内側を浮遊することになる。

スクリーン13内を浮遊するプラスチックフィルムは、プレート14の旋回による風圧を受けて徐々に下流側に搬送される。なお、この移動が円滑に行われるように、前記プレート14の形状や取付角度等を変更することによって調整されている。下流側に搬送されたプラスチックフィルムが前記プラスチック排出口21から排出されて、回収される。回収されたプラスチックフィルムは紙分が十分に分離されていて、純度の高いものとなっている。

一方、前記スクリーン13の透孔を通過した紙分は、透孔から押し出されてスクリーン13の外周面に沿って落下するか、あるいは、外周面に付着する。前記スクレーパー16はスクリーン13の外周面を擦過しながら、回転軸15の軸方向とに移動し、且つ、スクリーン13が旋回しているから、前記外周面に付着した紙分は該スクレーパー16によって掻き落とされて落下する。そして、落下した紙分は、前記紙分排出口22から分離容器12の外に排出されて、回収される。

回収されたプラスチックフィルムはRPF原料等に利用され、回収された紙分は古紙原料等に利用される。

この発明に係る紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法によれば、容易、且つ、確実にプラスチックフィルムと紙分とを分離できるから、純度の高いプラスチックを回収でき、プラスチックのリサイクルをより高効率で行って、良好な環境の保持に寄与する。

１ 紙分−プラスチック分離装置
２ 被処理プラスチックフィルム
３ 切断・破砕工程
４ 処理槽
11 投入口
12 分離容器
13 スクリーン
14 プレート
14a 斜行プレート
15 回転軸
16 スクレーパー
18 ノズル
21 プラスチック排出口
22 紙分排出口

Claims (2)

1. パルプ繊維を主体とした紙分からなるシートにプラスチックフィルムがラミネートされた紙製液体容器から分離されて、紙分が残存しているプラスチックフィルムを予め破砕し、
   破砕した前記プラスチックフィルムに水を散布して、該水分を70重量％以上とした被処理プラスチックフィルムを、紙分−プラスチック分離装置に供給して、前記被処理プラスチックフィルムから紙分を離脱させてプラスチックフィルムを回収することを特徴とする紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法。
2. 前記紙分−プラスチック分離装置は、
   水平方向を中心軸とした円筒の分離容器と、
   前記分離容器内で水平方向の軸を中心として回転する回転軸と、
   前記回転軸の軸方向と周方向とのそれぞれに適宜な間隔で、植設させた複数枚のプレートと、
   前記プレートの先端が臨む位置に前記分離容器の中心軸を中心とした円筒の多孔板からなるスクリーンと、
   前記スクリーンの外周面を走行して、外周面を擦過するスクレーパーとを備え、
   前記分離容器内に供給された前記被処理プラスチックフィルムが、前記回転軸の回転よる前記プレートの旋回によって攪拌されながら、該被処理ブラスチックから紙分を離脱させ、
   分離された前記紙分を、前記スクリーンの透孔を通過させ、該スクリーンの外周面に付着した紙分を前記スクレーパーで掻き落として回収すると共に、紙分が分離されて前記スクリーンの内側に残留した被処理プラスチックフィルムを回収することを特徴とする請求項１に記載の紙製液体容器のプラスチックフィルムの分離方法。

Images