JP2016166740A - 樹脂種識別装置 - Google Patents
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Abstract
Description
樹脂種識別装置100は、赤外光を出射する赤外光源部10と、赤外光検出部20と、試料となる樹脂片Sが配置される試料配置部130と、制御部150とを備える。
そして、搬送ベルト131の左上方には、右下方に光を反射するための放物面鏡11が設けられるとともに、搬送ベルト131の右上方には、左下方からの光を反射するための放物面鏡22が設けられている。これにより、例えば樹脂片S2が所定の位置に配置されると、放物面鏡11によって集光された光が、樹脂片S2上面の第一測定点C1に照射され、樹脂片S2上面の第一測定点C1で反射した光が、放物面鏡22によって平行光とされ、その平行光が放物面鏡23によって赤外検出器21へ集光されるようになっている。
リサイクル工場等で家電等の成形品を粉砕した樹脂片(シュレッダーダスト)Snを樹脂種識別装置100で選別する際には、樹脂片Snを5mm〜20mm程度に粉砕しているが、家電等には樹脂表面に塗装が施されたものや、フィルム等が貼り合わされたものが多い。そのため、樹脂片Sn上面で反射した光を赤外検出器21で検出すると、塗装やフィルム等に含まれる材料の吸収スペクトルが得られることや、樹脂片Snのどちらの面を測定するかによって測定結果が異なることがわかった。
そこで、本件発明者は、樹脂片Snの上面と下面の両方を測定することにした。これにより、樹脂片Sn上面の測定結果と樹脂片Sn下面の測定結果とが異なれば、表面に塗装が施されているか、フィルム等が貼り合わされたものであると判定することを見出した。
また、上記発明において、前記第一赤外光源部は、集光鏡を有し、当該集光鏡から前記試料上面の第一測定点に赤外光を照射し、前記第一赤外光検出部は、集光鏡を有し、前記試料上面の第一測定点で反射した赤外光を検出器へ集光することで第一反射光強度を得るとともに、前記第二赤外光源部は、集光鏡を有し、当該集光鏡から前記試料下面の第二測定点に赤外光を照射し、前記第二赤外光検出部は、集光鏡を有し、前記試料下面の第二測定点で反射した赤外光を検出器へ集光することで第二反射光強度を得るようにしてもよい。
ここで、「所定の位置」とは、赤外光源部から赤外光が照射され、その反射した赤外光が赤外光検出部に送られる位置であって、設計者等によって予め決められており、「所定の方向」もまた、設計者等によって予め決められている。
さらに、上記発明において、前記試料の上面及び/又は下面が整形された後、前記試料は、上下方向に所定間隔となる壁面が設けられた通路を通過し、前記通路中に所定の位置が設定されているようにしてもよい。
このような本発明の樹脂種識別装置によれば、試料の形状や寸法によらず正確な測定を行うことができる。
図1は、本発明の第一実施形態に係る樹脂種識別装置の構成を示す平面図であり、図2は、図1に示す樹脂種識別装置の側面図であり、図3は、図1の樹脂種識別装置を裏面から見たときの構成を示す平面図である。なお、先に述べた樹脂種識別装置100と同様のものについては、同じ符号を付すことにより説明を省略する。
樹脂種識別装置1は、赤外光を出射する第一赤外光源部10と、第一赤外光検出部20と、赤外光を出射する第二赤外光源部110と、第二赤外光検出部120と、試料となる樹脂片Snが配置される試料配置部30と、制御部50とを備える。
第二赤外光検出部120は、インターフェログラム(赤外光)を検出する赤外検出器121と、2つの放物面鏡(集光鏡)122、123とを備える。
上記「所定の間隔Δx」は、設計者等によって予め決められており、例えば3mm等となる。
上記「所定の間隔Δz1」は、設計者等によって予め決められており、例えば5mm等となる。
上記「所定の間隔Δz2」は、設計者等によって予め決められており、例えば5mm等となる。
なお、樹脂片Snが所定の位置に存在しないときには、放物面鏡11によって集光された光が、上側搬送ベルト31と上側搬送ベルト32との間の空隙P1を通過し、さらに下側搬送ベルト33と下側搬送ベルト34との間の空隙P2を通過して直進し続けるため、赤外検出器21や赤外検出器121には到達しない。
なお、樹脂片Snが所定の位置に存在しないときには、放物面鏡111によって集光された光が、下側搬送ベルト33と下側搬送ベルト34との間の空隙P2を通過し、さらに上側搬送ベルト31と上側搬送ベルト32との間の空隙P1を通過して直進し続けるため、赤外検出器21や赤外検出器121には到達しない。
第一試料測定部の機能について具体的に説明すると、反射光強度が所定の光強度閾値未満であれば、第一樹脂片S1が所定の位置に配置されていないと判定し、反射光強度が所定の光強度閾値以上になれば、第一樹脂片S1が所定の位置に配置されたと判定し、反射光強度が所定の光強度閾値未満になれば、第一樹脂片S1が所定の位置から除外されたと判定し、第一樹脂片S1が所定の位置に配置されたと判定したときの反射光強度(吸収スペクトル情報)に基づいて第一樹脂片S1の吸収スペクトルを作成する。
続いて、反射光強度が所定の光強度閾値未満であれば、第二樹脂片S2が所定の位置に配置されていないと判定し、反射光強度が所定の光強度閾値以上になれば、第二樹脂片S2が所定の位置に配置されたと判定し、反射光強度が所定の光強度閾値未満になれば、第二樹脂片S2が所定の位置から除外されたと判定し、第二樹脂片S2が所定の位置に配置されたと判定したときの反射光強度(吸収スペクトル情報)に基づいて第二樹脂片S2の吸収スペクトルを作成する。このようにして、各樹脂片Snの吸収スペクトルを作成する。
評価部の機能について具体的に説明すると、第n樹脂片Snにおいて、第一樹脂種判別部で判別された樹脂の種類と第二樹脂種判別部で判別された樹脂の種類とが一致したときには、第n樹脂片Snの組成はその樹脂の種類であると決定する。一方、第一樹脂種判別部で判別された樹脂の種類と第二樹脂種判別部で判別された樹脂の種類とが一致しないときには、第n樹脂片Snの組成は混合物であると決定し、リサイクル不可品とする。
図4は、本発明の第二実施形態に係る樹脂種識別装置の構成を示す側面図である。なお、先に述べた樹脂種識別装置1、100と同様のものについては、同じ符号を付すことにより説明を省略する。
樹脂種識別装置101は、赤外光を出射する第一赤外光源部と第一赤外光検出部とを有する第一赤外分光光度計104と、赤外光を出射する第二赤外光源部と第二赤外光検出部とを有する第二赤外分光光度計105と、制御部50(図示略)と、樹脂片Snが配置される試料配置部30と、第一反射測定用プローブ102と、第二反射測定用プローブ103とを備える。
(1)上述した樹脂種識別装置1において、試料配置部30は、上下2本ずつの搬送ベルト31〜34を備える構成としたが、これに代えて、赤外線を透過する材料で形成された上下1本ずつの搬送ベルトを備える構成としてもよい。すなわち、本発明における試料配置部は、試料の上面と下面とに赤外光を照射し、当該試料の上下両面から反射された赤外光の光強度情報を検出することができるものであればよい。
10 第一赤外光源部
20 第一赤外光検出部
50 制御部
110 第二赤外光源部
120 第二赤外光検出部
Claims (5)
- 樹脂からなる試料上面に赤外光を照射する第一赤外光源部と、前記試料上面で反射した赤外光の第一光強度情報を検出する第一赤外光検出部とを備える第一赤外分光光度計と、
前記試料下面に赤外光を照射する第二赤外光源部と、前記試料下面で反射した赤外光の第二光強度情報を検出する第二赤外光検出部とを備える第二赤外分光光度計と、
前記第一光強度情報及び前記第二光強度情報に基づいて、前記試料の組成の均一性を評価する制御部とを備えることを特徴とする樹脂種識別装置。 - 前記第一赤外光源部は、集光鏡を有し、当該集光鏡から前記試料上面の第一測定点に赤外光を照射し、
前記第一赤外光検出部は、集光鏡を有し、前記試料上面の第一測定点で反射した赤外光を検出器へ集光することで第一反射光強度を得るとともに、
前記第二赤外光源部は、集光鏡を有し、当該集光鏡から前記試料下面の第二測定点に赤外光を照射し、
前記第二赤外光検出部は、集光鏡を有し、前記試料下面の第二測定点で反射した赤外光を検出器へ集光することで第二反射光強度を得ることを特徴とする請求項1に記載の樹脂種識別装置。 - 所定の方向に移動可能な試料載置板を備え、
前記試料載置板が移動することで、赤外光が照射される所定の位置に前記試料が配置されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の樹脂種識別装置。 - 前記試料が所定の位置に配置される前に、前記試料の上面及び/又は下面を整形する整形部を備えることを特徴とする請求項3に記載の樹脂種識別装置。
- 前記試料の上面及び/又は下面が整形された後、前記試料は、上下方向に所定間隔となる壁面が設けられた通路を通過し、
前記通路中に所定の位置が設定されていることを特徴とする請求項4に記載の樹脂種識別装置。
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