JP2023065309A - 複合材料の分別回収システム及び分別回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の金属体に対して合成樹脂がシート状に積層された複合材料に対するリサイクル性に優れた分別回収技術を提供する。【解決手段】本開示の複合材料の分別回収システム１は、合成樹脂と金属箔とがシート状に積層された複合材料２から、該合成樹脂と該金属箔とを夫々分別回収するシステムである。この複合材料の分別回収システム１は、剥離溶液１００が収容された剥離槽１０と、剥離された合成樹脂と金属箔とを含んだ混合物を洗浄する洗浄槽２０と、洗浄された混合物から水分を除去する水分除去装置３０と、該混合物に所定の外力を作用させることで該混合物を合成樹脂と金属箔とに分別する分別装置５０と、を備える。そして、分別装置５０は、混合物に含まれる合成樹脂又は／及び金属箔の一片であって、所定面積以上の大きさを有する一片に対して、外力を作用させることで合成樹脂と金属箔とに分別してもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、所定の金属体に対して合成樹脂がシート状に積層された複合材料の分別回収システム及び分別回収方法に関する。

近年、カプセルや錠剤、食料品等を包装するために、合成樹脂層と金属箔層からなる包装用多層フィルムが大量に生産・使用されている。また、アルミニウムインゴット等において、金属表面を保護するために、金属表面に貼付される合成樹脂シートが用いられることがある。そして、上記の包装用多層フィルムについて、例えば、カプセル、錠剤を包装する際には、アルミ箔を含むＰＴＰシートが使用されるが、このような包装容器は、使用後、その殆ど全てが廃棄（埋め立て処理や焼却処理）されている。

このように合成樹脂層と金属箔層からなる包装用多層フィルムのリサイクル性が乏しい要因は、使用後の包装用多層フィルムから金属箔と合成樹脂とを分別回収することが難しいことにある。そこで、このような包装用多層フィルムのリサイクルを可能にする技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）およびポリエチレン（ＰＥ）を主成分とするプラスチック層とアルミニウム層を含む多層フィルムの再生方法が開示されている。この技術では、多層フィルム廃棄物のアルミニウムを選択的に溶解させて層分離を誘導し、比重差を用いてＰＰとＰＥとの混合物層とＰＥＴ層に分離する。

特許第４５７４５４３号公報

合成樹脂と金属箔とがシート状に積層された複合材料を廃棄（埋め立て処理や焼却処理）することなくリサイクルするためには、使用後に集められた又は製造過程で不良品として集められた上記の複合材料を合成樹脂と金属箔とに分離し、各材料においてリサイクルする必要がある。しかしながら、カプセルや錠剤、食料品等を吸湿、変質から守り清潔な状態を保ってこれらを包装可能にするために用いられる上記の複合材料では、合成樹脂と金属箔とが接着剤で隙間なく接合されているため、各材料に分離することに困難性を伴う。そして、金属体に対して合成樹脂がシート状に積層された複合材料については、例えば、アルミニウムインゴット等の表面に貼付された合成樹脂シートの分別回収においても困難性を伴うことがある。

ここで、特許文献１に記載の技術によれば、粉砕されたアルミニウム層が含まれた多層廃フィルムを反応器に投入し、アルミニウムを溶解させる液体で処理することにより、アルミニウム層を選択的に溶解させることで、プラスチック層とアルミニウム層とを分離することができる。しかしながら、このようにアルミニウム層を溶解させるためには、多層廃フィルムを比較的小さく粉砕する必要があり、処理工程に多くの手間とエネルギーが必要となるばかりか、小さく粉砕された多層廃フィルムの取扱性が悪くなることで該多層廃フィルムのリサイクル性に悪影響を及ぼす虞もある。このように、所定の金属体に対して合成樹脂がシート状に積層された複合材料を優れたリサイクル性で分別回収する技術については、未だ改良の余地を残すものである。

本開示の目的は、所定の金属体に対して合成樹脂がシート状に積層された複合材料に対するリサイクル性に優れた分別回収技術を提供することにある。

本開示の複合材料の分別回収システムは、所定の金属体に対して合成樹脂がシート状に積層された複合材料から、該合成樹脂と該金属体とを夫々分別回収する複合材料の分別回収システムである。この複合材料の分別回収システムは、前記複合材料を浸漬させて前記合成樹脂を前記金属体から剥離させるための剥離溶液が収容された剥離槽と、複数の前記複合材料を前記剥離槽に収容された前記剥離溶液に浸漬させた後の混合物であって、剥離された前記合成樹脂と前記金属体とを含んだ混合物を洗浄するための洗浄液が収容された洗浄槽と、前記洗浄槽に収容された前記洗浄液によって洗浄された前記混合物から水分を除去するための水分除去装置と、前記混合物に所定の外力を作用させることで該混合物を前記合成樹脂と前記金属体とに分別する分別装置と、を備える。

上記の複合材料の分別回収システムでは、剥離槽に収容された剥離溶液に浸漬させた後の混合物が洗浄液によって洗浄されることで、複合材料から分別回収された合成樹脂と金属体とに剥離溶液由来の臭気が残存することを抑制でき、以て、複合材料に対する優れたリサイクル性を実現することができる。そして、水分除去装置によって洗浄後の上記の混合物から水分が除去されることで、剥離された合成樹脂と金属体とが水分によって密着してしまう事態を抑制することができる。つまり、剥離された合成樹脂と金属体との間に隙間を形成することができる。分別装置は、このようにして形成された隙間を有する上記の混合物に対して外力を作用させることで、好適に合成樹脂と金属体とに分別することができる。ここで、前記複合材料は、前記合成樹脂と金属箔とがシート状に積層されたものであってもよい。この場合、前記分別装置は、前記混合物に含まれる前記合成樹脂又は／及び前記金属箔の一片であって、所定面積以上の大きさを有する一片に対して、前記外力を作用させることで前記合成樹脂と前記金属箔とに分別してもよい。このように、分別装置が所定面積以上の大きさを有する一片に対して外力を作用させることによれば、広い範囲に外力が作用することになり、該一片に対して比較的大きな力を作用させることができる。そのため、合成樹脂と金属箔とを好適に分別することが可能になる。以上により、リサイクル性に優れた分別回収技術を提供することができる。なお、上記の複合材料の分別回収システムは、前記混合物に照射した光の反射に基づいて、該混合物から前記合成樹脂を選別する光学式選別装置を更に備えてもよい。

ここで、本開示の複合材料の分別回収システムでは、上記の所定面積以上の大きさを有する一片に対して作用させる外力について、前記分別装置は、前記混合物に風を送る送風機を備え、該混合物に風力を作用させることで分別してもよい。これによれば、剥離された合成樹脂と金属箔との間に形成された隙間に送風機からの風が作用することになり、所定面積以上の大きさを有する一片の広い範囲に風力が作用することで該一片に対して比較的大きな力を作用させることができる。そのため、合成樹脂と金属箔とを好適に分別することが可能になる。

また、以上に述べた複合材料の分別回収システムにおいて、前記剥離溶液が、ベンジルアルコール水溶液であって、７０℃以上の液温の前記剥離溶液中に前記複合材料を浸漬して、前記合成樹脂を前記金属体から剥離させてもよい。これによれば、複合材料から分別回収された合成樹脂と金属体とに剥離溶液由来の臭気が残存することを好適に抑制できるとともに、剥離工程の時間の短縮化を図ることができる。

また、本開示は、複合材料の分別回収方法の側面から捉えることができる。すなわち、本開示の複合材料の分別回収方法は、合成樹脂と金属箔とがシート状に積層された複合材料から、該合成樹脂と該金属箔とを夫々分別回収する複合材料の分別回収方法であって、剥離溶液に前記複合材料を浸漬させて、該複合材料を前記合成樹脂と前記金属箔とに剥離させる剥離ステップと、複数の前記複合材料を前記剥離溶液に浸漬させた後の混合物であって、剥離された前記合成樹脂と前記金属箔とを含んだ混合物を洗浄する洗浄ステップと、洗浄された前記混合物から水分を除去する水分除去ステップと、振動を与えながら、前記水分除去ステップで処理された前記混合物を搬送する搬送ステップと、搬送された前記混合物に所定の外力を作用させることで該混合物を前記合成樹脂と前記金属箔とに分別する分別ステップと、を有する。そして、前記分別ステップでは、前記混合物に含まれる前記合成樹脂又は／及び前記金属箔の一片であって、所定面積以上の大きさを有する一片に対して、前記外力を作用させることで前記合成樹脂と前記金属箔とに分別する。

そして、本開示の複合材料の分別回収方法において、前記分別ステップでは、前記混合物に風を送る送風機によって該混合物に風力を作用させることで前記合成樹脂と前記金属箔とに分別してもよい。

また、本開示の複合材料の分別回収方法は、所定の金属体に対して合成樹脂がシート状に積層された複合材料から、該合成樹脂と該金属体とを夫々分別回収する複合材料の分別回収方法であって、剥離溶液に前記複合材料を浸漬させて、前記合成樹脂を前記金属体から剥離させる剥離ステップと、複数の前記複合材料を前記剥離溶液に浸漬させた後の混合物であって、剥離された前記合成樹脂と前記金属体とを含んだ混合物を洗浄する洗浄ステップと、洗浄された前記混合物から水分を除去する水分除去ステップと、前記混合物に所定の外力を作用させることで該混合物を前記合成樹脂と前記金属体とに分別する分別ステップと、を有し、前記剥離溶液が、ベンジルアルコール水溶液であって、前記剥離ステップでは、７０℃以上の液温の前記剥離溶液中に前記複合材料を浸漬して、前記合成樹脂を前記金属体から剥離させてもよい。

本開示によれば、所定の金属体に対して合成樹脂がシート状に積層された複合材料に対するリサイクル性に優れた分別回収技術を提供することができる。

第１実施形態における複合材料の分別回収システムの概略構成を示す図である。 剥離槽を用いたＰＴＰシートの剥離工程を説明するための図である。 水分除去工程後の合成樹脂シートおよびアルミニウム箔について、水分除去を行わない場合と比較して説明するための図である。 分別装置を用いた分別回収工程を説明するための図である。 第１実施形態の変形例における複合材料の分別回収方法の処理フローを示すフローチャートである。 分別装置を用いた分別回収工程の変形例を説明するための第１の図である。 分別装置を用いた分別回収工程の変形例を説明するための第２の図である。

以下、図面に基づいて、本開示の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本開示は実施形態の構成に限定されない。

＜第１実施形態＞
第１実施形態における複合材料の分別回収システムの概要について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における複合材料の分別回収システムの概略構成を示す図である。本実施形態に係る分別回収システム１は、合成樹脂と金属箔とがシート状に積層された複合材料から、該合成樹脂と該金属箔とを夫々分別回収するシステムである。なお、本実施形態では、上記の複合材料が、カプセルや錠剤の包装に用いられるシートであって、合成樹脂シート（例えば、ポリ塩化ビニルのシート）とアルミニウム箔とが接着剤で隙間なく接合されたＰＴＰシートである場合を例にして、以下に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る分別回収システム１は、剥離溶液１００が収容された剥離槽１０と、ＰＴＰシート２を剥離溶液１００に浸漬させた後の混合物を洗浄する洗浄槽２０と、前記混合物から水分を除去するための水分除去装置３０と、該混合物を搬送するコンベア４０と、コンベア４０によって搬送された混合物を合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに分別する分別装置５０と、備える。

また、本実施形態では、分別回収システム１が搬送装置６０を有して構成される。搬送装置６０は、ＰＴＰシート２が収容された金属メッシュ状の搬送容器３を搬送するための装置であって、例えば、建物の天井に設置されたレールに沿って摺動する摺動部と、搬送容器３を保持する保持部と、を備える。そうすると、この搬送装置６０を用いて、ＰＴＰシート２が収容された搬送容器３を剥離槽１０の剥離溶液１００に浸漬させた後に該搬送容器３を洗浄槽２０に搬送し、更に、該搬送容器３を洗浄槽２０から水分除去装置３０へと搬送することができる。

ここで、分別回収システム１を構成する各構成要素について、以下に詳しく説明する。

剥離槽１０は、ＰＴＰシート２を浸漬させて合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに剥離させるための剥離溶液１００を収容する。この剥離槽１０を用いたＰＴＰシート２の剥離工程について、図２に基づいて説明する。図２は、剥離槽１０を用いたＰＴＰシート２の剥離工程を説明するための図である。

図２に示すように、剥離槽１０には剥離溶液１００が収容されている。そして、剥離槽１０には、更に、温調装置１１が備えられている。ここで、剥離溶液１００は、ベンジルアルコール水溶液であって、７０℃以上の液温の剥離溶液１００中にＰＴＰシート２が浸漬される。このとき、剥離溶液１００の液温は、温調装置１１によって調整される。温調装置１１は、ヒーターと温度センサとを備えた周知の温調装置であって、温度センサで検出した液温に基づいてヒーターの作動を制御することで、剥離溶液１００の液温を目標温度に維持することができる。

また、図２（ａ）に示すように、ＰＴＰシート２が搬送容器３に収容されるが、このとき、ＰＴＰシート２は、粉砕や破砕されていない状態で搬送容器３に収容される。つまり、ＰＴＰシート２は、使用後に集められた又は製造過程で不良品として集められた収集状態から、粉砕や破砕の工程を行うことなく、搬送容器３に収容される。なお、収集状態のＰＴＰシート２は、図２（ａ）に示すように、一つの錠剤等を収納する空間を形成する単位シートが複数連結されたシート（該シートが有する単位シート毎に錠剤等が収納されることで、該シートに複数の錠剤等が収納されることになる。）の状態や、一つの錠剤等を収納する空間を形成する単位シートの状態である。

ここで、従来技術によれば、複合材料から合成樹脂と金属箔とを夫々分別回収するために、粉砕や破砕された複合材料に対して所定の処理が実施される。しかしながら、複合材料を粉砕や破砕するためには、処理工程に多くの手間とエネルギーが必要となるばかりか、小さく粉砕された複合材料の取扱性が悪くなることで該複合材料のリサイクル性に悪影響を及ぼす虞もある。

これに対して、本開示の分別回収システムによれば、上記の収集状態の複合材料に対して剥離処理が実施されることで、複合材料の取扱性が悪化しないばかりか、該複合材料の分別回収工程全体での歩留まりが良くなることで該複合材料のリサイクル性が向上する。また、収集状態の複合材料に対して分別回収処理が行われるので、後述する分別装置５０において、所定面積以上の大きさを有する合成樹脂又は／及び金属箔の一片に対して外力を作用させることが可能になり、以て、好適に合成樹脂と金属箔とに分別することが可能になる。

そして、上述したようなＰＴＰシート２が収容された搬送容器３が、図２（ｂ）に示すように、剥離槽１０の剥離溶液１００に浸漬される。ここで、上述したように、搬送容器３が金属メッシュで形成されているため、搬送容器３が剥離溶液１００に浸漬されることで、ＰＴＰシート２が剥離溶液１００に浸漬されることになる。

このようにＰＴＰシート２が剥離溶液１００に浸漬されると、ＰＴＰシート２において合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とを隙間なく接合する接着剤が溶解され、ＰＴＰシート２が、合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに剥離されることになる。なお、上述したように、本実施形態では、剥離溶液１００にベンジルアルコール水溶液が用いられる。ここで、剥離溶液１００がアミノ系溶剤であっても、ＰＴＰシート２において上記の接着剤を溶解させ、合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔と剥離させることが可能である。しかしながら、仮に、剥離溶液１００にアミノ系溶剤が用いられると、後述する洗浄工程を実施したとしても、ＰＴＰシート２から分別回収された合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに剥離溶液１００由来の刺激臭が残存してしまうことを本開示人は見出した。これに対して、剥離溶液１００にベンジルアルコール水溶液を用いることで、ＰＴＰシート２から分別回収された合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに剥離溶液１００由来の臭気が残存することを抑制できることが新たに見出された。

なお、好ましくは、図２に示す剥離工程において、ＰＴＰシート２が、８０℃の液温の剥離溶液１００（ベンジルアルコール水溶液）に３時間浸漬される。これによれば、ＰＴＰシート２を合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに好適に剥離させながら、その剥離工程の時間を可及的に短縮することができる。

また、上述したように、本開示の分別回収システムによれば、上記の収集状態の複合材料に対して剥離処理が実施される。そのため、上述した剥離工程において、剥離溶液１００が攪拌される必要がない。仮に、粉砕や破砕された複合材料に対して剥離処理が実施される場合には、剥離溶液１００中で複合材料が密に重なり合うため、該複合材料が剥離溶液１００中で十分に移動せしめられる程度に該剥離溶液１００が攪拌されないと、剥離溶液１００が複合材料に十分に浸透しない虞がある。これに対して、収集状態の複合材料は、所定の大きさを有するため、剥離溶液１００中で該複合材料同士が隙間を持って重なり合うことになり、剥離溶液１００を攪拌せずとも該剥離溶液１００を複合材料に十分に浸透させることができる。これにより、攪拌のためのエネルギーを削減することが可能になる。ただし、剥離溶液１００における溶媒と溶質の混合状態を維持することを目的にして、剥離工程において剥離溶液１００が攪拌されてもよい。この場合であっても、剥離溶液１００中で複合材料を十分に移動させる程度にまで攪拌されないため、攪拌のためのエネルギーを可及的に削減することができる。

そして、図１に戻って、洗浄槽２０は、複数のＰＴＰシート２を剥離槽１０に収容された剥離溶液１００に浸漬させた後の混合物であって、剥離された合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とを含んだ混合物を洗浄するための洗浄液を収容する。そうすると、上記の混合物が収容された搬送容器３が洗浄槽２０の洗浄液に浸漬されることで、該混合物が洗浄液に浸漬されることになり、該混合物が洗浄される。このとき、上述した搬送装置６０が、ＰＴＰシート２が収容された搬送容器３を剥離槽１０の剥離溶液１００に浸漬させた後に該搬送容器３を洗浄槽２０に搬送し、剥離された合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とを含んだ混合物を洗浄槽２０の洗浄液に浸漬させることで、剥離工程と洗浄工程とを連続的に実施することができる。

ここで、上記の洗浄液は、例えば、界面活性剤を含んだ洗浄液、剥離溶液１００の中和剤を含んだ洗浄液、湯等である。そして、このような洗浄液を用いて上記の混合物を洗浄することで、ＰＴＰシート２から分別回収された合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに剥離溶液１００由来の臭気が残存することを抑制でき、以て、ＰＴＰシート２に対する優れたリサイクル性を実現することができる。

そして、水分除去装置３０は、洗浄槽２０に収容された洗浄液によって洗浄された上記の混合物から水分を除去するための装置であって、例えば、脱水装置や乾燥装置等である。このときにも、上述した搬送装置６０が、ＰＴＰシート２から剥離された合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔との混合物が収容された搬送容器３を洗浄槽２０の洗浄液に浸漬させた後に該搬送容器３を水分除去装置３０に搬送し、該混合物を水分除去装置３０に投入することで、水分除去工程を連続的に実施することができる。

このような水分除去装置３０を用いて上記の混合物の水分除去工程を実施することで、後述する分別装置５０において、好適に合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とを分別することが可能になる。これについて、図３に基づいて以下に詳しく説明する。

図３は、水分除去工程後の合成樹脂シートおよびアルミニウム箔について、水分除去を行わない場合と比較して説明するための図である。ここで、仮に、洗浄後の上記の混合物から水分除去を行わない場合には、図３（ａ）に示すように、合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とが水分によって密着してしまう。これに対して、水分除去工程が実施されると、図３（ｂ）に示すように、剥離された合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔との間に隙間を形成することができる。これにより、後述する分別装置５０において、好適に合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とを分別することが可能になる。なお、水分除去装置３０によって、上記の混合物から可及的に水分が除去されることが望ましいが、該混合物から完全に水分が除去されることまでは要さない。

そして、図１に戻って、コンベア４０は、水分除去装置３０で処理された上記の混合物を搬送するためのコンベアであって、該混合物に振動を与えながら搬送する。ここで、コンベア４０は、搬送物に振動を与えながら搬送できるものであればその種類は問わず、例えば、振動モータ（バイブレーター）を備えた周知の振動コンベアである。そして、このようなコンベア４０によって、水分除去装置３０から分別装置５０へと合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔との混合物が搬送される。これによれば、振動を与えながら水分除去装置３０から分別装置５０へと混合物を搬送できるため、この搬送過程で合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とが重なり合ってしまう事態を抑制することができる。また、仮に、水分除去工程後の合成樹脂シートおよびアルミニウム箔に水分が残っていたとしても、この搬送過程で水分により合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とが密着してしまう事態を抑制することができる。

そして、分別装置５０は、コンベア４０によって搬送された混合物を収容する。そして、分別装置５０は、上記の混合物に所定の外力を作用させることで該混合物を合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに分別する。本実施形態では、分別装置５０は、上記の混合物に風を送る送風機５１を備え、該混合物に風力を作用させることで合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに分別する。なお、送風機５１は、羽根車の回転運動によって風を送る装置であって、周知のファン等を用いることができる。

ここで、ＰＴＰシート２から合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とを分別回収する分別回収工程について、図４に基づいて説明する。図４は、分別装置５０を用いた分別回収工程を説明するための図である。

図４（ａ）に示すように、分別装置５０には、コンベア４０によって搬送された複数の混合物（合成樹脂シートとアルミニウム箔とに剥離された複数のＰＴＰシート２）が収容される。そして、分別装置５０に収容された上記の混合物に対して、送風機５１からの風が供給される。

そうすると、図４（ｂ）に示すように、合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔との隙間に風が作用することになる。ここで、本開示の分別回収システム１によれば、上述したように、水分除去工程およびコンベア４０による搬送工程によって、剥離された合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とが密着してしまう事態が抑制される。そのため、剥離された合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔との間に形成された隙間に送風機５１からの風が作用することになる。

そして、この分別回収工程では、上記の混合物に含まれる合成樹脂シート（ＰＶＣシート）又は／及びアルミニウム箔の一片であって、所定面積以上の大きさを有する一片に対して、送風機５１からの風力を作用させることで合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに分別する。ここで、上述したように、本開示の分別回収システム１では、収集状態のＰＴＰシート２に対して、剥離、洗浄、水分除去、分別の処理が実行される。そして、収集状態のＰＴＰシート２は、上述した単位シートが複数連結されたシートの状態や単位シートの状態である。したがって、上記の所定面積以上の大きさを有する一片が、単位シートが複数連結されたシートの大きさを有する一片、または単位シートの大きさを有する一片となる。つまり、本開示の所定面積とは、少なくとも単位シートの大きさによって定義される面積であって、例えば、単位シートが１ｃｍ×１ｃｍの大きさを有する場合には、上記の所定面積は１平方ｃｍとなる。

このように、所定面積以上の大きさを有する一片に対して風力を作用させることで、該一片に対してより大きな力を作用させることが可能になり、合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とを好適に分別することができる。ここで、図４に示す例は、単位シートが複数連結されたシートの大きさを有する一片に対して風力が作用する場合であって、図４（ｃ）に示すように、該一片の広い範囲に風力が作用することで、アルミニウム箔よりも比重が小さい合成樹脂シート（ＰＶＣシート）が風によって吹き飛ばされることになり、該合成樹脂シート（ＰＶＣシート）が風下側に集められる。このようにして、混合物から合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とを分別回収することができる。なお、送風機５１からの風量が比較的少なかったとしても、所定面積以上の大きさを有する一片の広い範囲に風力が作用することで該一片に対して比較的大きな力を作用させることができるため、分別回収のためのエネルギーを削減することが可能になる。また、所定面積以上の大きさを有する一片を対象にして分別回収処理を実行することで、複合材料の取扱性が悪化することがなく、更に、粉砕や破砕された複合材料と比較して歩留まり良く分別回収処理を実行できるため、複合材料のリサイクル性が向上する。

なお、上述したようにして分別回収されたアルミニウム箔は、例えば、アルミニウムとアルカリ溶液とを反応させて水素を発生させる水素発生装置に投入され、発生した水素を利用して発電が行われることでリサイクルされる。また、合成樹脂シート（ＰＶＣシート）は、例えば、破砕された後に任意の形状に成型されてリサイクルされる。

以上に述べた分別回収システム１によれば、合成樹脂と金属箔とがシート状に積層された複合材料に対するリサイクル性に優れた分別回収技術を提供することができる。

＜第１実施形態の変形例＞
第１実施形態の変形例について、図５に基づいて説明する。本変形例は、合成樹脂と金属箔とがシート状に積層された複合材料から、該合成樹脂と該金属箔とを夫々分別回収する複合材料の分別回収方法である。

そして、図５は、本変形例における複合材料の分別回収方法の処理フローを示すフローチャートである。

本フローでは、先ず、Ｓ１０１において、剥離ステップが実行される。Ｓ１０１の処理では、剥離溶液に上記の複合材料を浸漬させて、該複合材料を合成樹脂と金属箔とに剥離させる。なお、この剥離ステップの詳細は、上記の第１実施形態の説明で述べたとおりである。

次に、Ｓ１０２において、洗浄ステップが実行される。Ｓ１０２の処理では、複数の複合材料を上記の剥離溶液に浸漬させた後の混合物であって、剥離された合成樹脂と金属箔とを含んだ混合物を洗浄する。なお、この洗浄ステップの詳細は、上記の第１実施形態の説明で述べたとおりである。

次に、Ｓ１０３において、水分除去ステップが実行される。Ｓ１０３の処理では、洗浄された上記の混合物から水分を除去する。なお、この水分除去ステップの詳細は、上記の第１実施形態の説明で述べたとおりである。

次に、Ｓ１０４において、搬送ステップが実行される。Ｓ１０４の処理では、振動を与えながら、水分除去ステップで処理された混合物を搬送する。なお、この搬送ステップの詳細は、上記の第１実施形態の説明で述べたとおりである。

次に、Ｓ１０５において、分別ステップが実行される。Ｓ１０５の処理では、搬送された混合物に所定の外力を作用させることで該混合物を合成樹脂と金属箔とに分別する。なお、この分別ステップの詳細は、上記の第１実施形態の説明で述べたとおりである。そして、Ｓ１０５の処理の後、本フローの実行が終了され、複合材料から合成樹脂と金属箔とが分別回収されることになる。

そして、以上に述べた複合材料の分別回収方法によっても、合成樹脂と金属箔とがシート状に積層された複合材料に対するリサイクル性に優れた分別回収技術を提供することができる。

＜その他の変形例＞
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本開示はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施しうる。上記の実施形態では、ＰＴＰシートから合成樹脂シートとアルミニウム箔とを分別回収する例について説明したが、本開示の複合材料の分別回収システムは、例えば、食料品等を包装するフィルムであって、合成樹脂層と金属箔層からなる包装用多層フィルムに用いられてもよい。

また、上記の実施形態では、分別装置５０に収容された混合物に、送風機５１からの風力を作用させることで合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに分別する例について説明したが、本開示の複合材料の分別回収システムにおける分別装置は、このような分別装置５０に限定されない。分別回収システム１は、例えば、収容された混合物に磁力や静電気力を作用させることで合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに分別する分別装置を備えてもよい。

ここで、図６は、分別装置を用いた分別回収工程の変形例を説明するための第１の図である。図６に示す例における分別装置は、ネオジム磁石５２を有する。そして、分別装置に収容された混合物に含まれる合成樹脂シート（ＰＶＣシート）又は／及びアルミニウム箔の一片であって、所定面積以上の大きさを有する一片に対して、ネオジム磁石５２からの磁力を作用させることで合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに分別する。この場合、図６に示すように、アルミニウム箔がネオジム磁石５２に吸引されることで、該アルミニウム箔がネオジム磁石５２に集められる。このようにして、混合物から合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とを分別回収することができる。なお、所定面積以上の大きさを有する一片の広い範囲に磁力が作用することで該一片に対して比較的大きな力を作用させることができるため、合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とを好適に分別することが可能になる。

なお、分別装置が、収容された混合物に静電気力を作用させることで合成樹脂シート（ＰＶＣシート）とアルミニウム箔とに分別する場合には、分別装置が、例えば、静電気吸着ボードを有していてもよい。

また、本開示の複合材料の分別回収システムは、分別装置として、比重選別装置と、光学式選別装置と、を備えてもよい。図７は、分別装置を用いた分別回収工程の変形例を説明するための第２の図である。図７に示す例における分別装置は、比重選別装置５３と、光学式選別装置５４と、を有する。ここで、比重選別装置５３は、例えば、所定の比重液に混合物を浸漬し、金属と合成樹脂との比重差によってこれらを液中で上層部と下層部に分別することができる。また、光学式選別装置５４は、混合物に照射した光の反射に基づいて、該混合物から合成樹脂を選別する装置である。これら装置を備える複合材料の分別回収システムによっても、所定の金属体に対して合成樹脂がシート状に積層された複合材料に対して、高いリサイクル性で分別回収を実施することができる。

そして、所定の剥離溶液１００が収容された剥離槽１０と、洗浄槽２０と、水分除去装置３０と、分別装置５０と、を備えた複合材料の分別回収システムでは、アルミニウムインゴット等の表面に貼付された合成樹脂シートの分別回収も好適に実施することができる。

１・・・・・分別回収システム
２・・・・・ＰＴＰシート
１０・・・・剥離槽
１００・・・剥離溶液
２０・・・・洗浄槽
３０・・・・水分除去装置
４０・・・・コンベア
５０・・・・分別装置

Claims (8)

1. 所定の金属体に対して合成樹脂がシート状に積層された複合材料から、該合成樹脂と該金属体とを夫々分別回収する複合材料の分別回収システムであって、
   前記複合材料を浸漬させて前記合成樹脂を前記金属体から剥離させるための剥離溶液が収容された剥離槽と、
   複数の前記複合材料を前記剥離槽に収容された前記剥離溶液に浸漬させた後の混合物であって、剥離された前記合成樹脂と前記金属体とを含んだ混合物を洗浄するための洗浄液が収容された洗浄槽と、
   前記洗浄槽に収容された前記洗浄液によって洗浄された前記混合物から水分を除去するための水分除去装置と、
   前記混合物に所定の外力を作用させることで該混合物を前記合成樹脂と前記金属体とに分別する分別装置と、
   を備える、複合材料の分別回収システム。
2. 前記複合材料は、前記合成樹脂と金属箔とがシート状に積層されたものであって、
   前記分別装置は、前記混合物に含まれる前記合成樹脂又は／及び前記金属箔の一片であって、所定面積以上の大きさを有する一片に対して、前記外力を作用させることで前記合成樹脂と前記金属箔とに分別する、
   請求項１に記載の複合材料の分別回収システム。
3. 前記分別装置は、前記混合物に風を送る送風機を備え、該混合物に風力を作用させることで前記合成樹脂と前記金属箔とに分別する、
   請求項２に記載の複合材料の分別回収システム。
4. 前記混合物に照射した光の反射に基づいて、該混合物から前記合成樹脂を選別する光学式選別装置を更に備える、
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の複合材料の分別回収システム。
5. 前記剥離溶液が、ベンジルアルコール水溶液であって、７０℃以上の液温の前記剥離溶液中に前記複合材料を浸漬して、前記合成樹脂を前記金属体から剥離させる、
   請求項１に記載の複合材料の分別回収システム。
6. 合成樹脂と金属箔とがシート状に積層された複合材料から、該合成樹脂と該金属箔とを夫々分別回収する複合材料の分別回収方法であって、
   剥離溶液に前記複合材料を浸漬させて、該複合材料を前記合成樹脂と前記金属箔とに剥離させる剥離ステップと、
   複数の前記複合材料を前記剥離溶液に浸漬させた後の混合物であって、剥離された前記合成樹脂と前記金属箔とを含んだ混合物を洗浄する洗浄ステップと、
   洗浄された前記混合物から水分を除去する水分除去ステップと、
   振動を与えながら、前記水分除去ステップで処理された前記混合物を搬送する搬送ステップと、
   搬送された前記混合物に所定の外力を作用させることで該混合物を前記合成樹脂と前記金属箔とに分別する分別ステップと、
   を有し、
   前記分別ステップでは、前記混合物に含まれる前記合成樹脂又は／及び前記金属箔の一片であって、所定面積以上の大きさを有する一片に対して、前記外力を作用させることで前記合成樹脂と前記金属箔とに分別する、
   複合材料の分別回収方法。
7. 前記分別ステップでは、前記混合物に風を送る送風機によって該混合物に風力を作用させることで前記合成樹脂と前記金属箔とに分別する、
   請求項６に記載の複合材料の分別回収方法。
8. 所定の金属体に対して合成樹脂がシート状に積層された複合材料から、該合成樹脂と該金属体とを夫々分別回収する複合材料の分別回収方法であって、
   剥離溶液に前記複合材料を浸漬させて、前記合成樹脂を前記金属体から剥離させる剥離ステップと、
   複数の前記複合材料を前記剥離溶液に浸漬させた後の混合物であって、剥離された前記合成樹脂と前記金属体とを含んだ混合物を洗浄する洗浄ステップと、
   洗浄された前記混合物から水分を除去する水分除去ステップと、
   前記混合物に所定の外力を作用させることで該混合物を前記合成樹脂と前記金属体とに分別する分別ステップと、
   を有し、
   前記剥離溶液が、ベンジルアルコール水溶液であって、前記剥離ステップでは、７０℃以上の液温の前記剥離溶液中に前記複合材料を浸漬して、前記合成樹脂を前記金属体から剥離させる、
   複合材料の分別回収方法。

Images