JP2891396B2 - 複合材の分離回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属とプラスチックと
からなる複合材を分離して回収する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、資源の有効利用とともに、廃棄物
の量を減少させて環境汚染を防止するために、廃棄物の
再生利用を図ることが強く要望されている。

【０００３】排気物が単一の材料からなるものであれ
ば、比較的容易に再生利用をすることができるが、複数
種の材料で構成された複合材の場合は、各材料を効率よ
く分離回収することが困難であることが多い。特に金属
とプラスチックとの複合材は、多方面の製品に広く使用
されており、その廃棄物も大量に発生している。

【０００４】金属とプラスチックとの複合材は、プラス
チック成型品の強度を補うための金属部材を、プラスチ
ックの成型時にインサートしたり、成型後にアウトサー
トしたり、あるいは接着剤により接合する等の手法で作
られている。これらの手法で接合された金属とプラスチ
ックとは、一般にきわめて強固に接合されて、通常では
分離することが困難であるため、従来は、ほとんど分離
されないままで埋め立て地などに投棄されている。この
ため、廃棄物の量が増大するとともに、再生できる利用
可能な資源が利用されずに廃棄される結果になる。

【０００５】この不都合を改善するために、いくつかの
手段が提案されている。たとえば、特開平３−１０２８
０９号公報には、金属物を熱硬化性樹脂でモールドした
モールド機器を、水分とともに密封容器に収容して、容
器内を加熱し、樹脂層を加水分解するモールド機器の解
体方法が開示されている。

【０００６】実開平１−１３７２０７号公報には、塩化
ビニールと他の物質とからなる廃棄物を、約１４０℃に
加熱した油類に浸漬して、塩化ビニールを分離する手段
が開示されている。

【０００７】実開昭６３−１２２６７９号公報には、軽
量物と重量物とが混在する廃棄物を搬送する搬送路の終
端部に送風フアンを設置して、軽量物を吹き飛ばして分
離する軽量異物除去装置が開示されている。

【０００８】さらに実開昭６２−１１６１６号公報に
は、溶融温度が異なる複数種のプラスチック積層材を、
加熱盤を付設した旋回槽に収容して、加熱しながら高速
度で旋回させて、溶融温度が低いものから順次軟化させ
て、遠心分離する合成樹脂積層材の材料別分離装置が開
示されている。

【０００９】また、特開平５−２０８４１９号公報、国
際公開第９２−８５９１号パンフレットには、水蒸気や
温水を用いてプラスチックの複合材を加熱処理する手段
が開示されている。

【００１０】そして、特開昭６２−１６４５０５号公
報、特開昭５２−１１２６７３号公報には攪拌翼等でプ
ラスチックの複合材を混合させることにより、粗砕片相
互の機械的摩擦によって発熱させる手段等が開示されて
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述の各先願手段は、
それぞれに有効なものではあるが、金属とプラスチック
との複合材を分離回収する手段としては、実用性が、な
お不十分である。すなわち、軽量物を単に吹き飛ばす手
法だけでは、複合材の分離が確実に行われず、加熱した
油を用いると所定の高温を得られるものの、油の後処理
が煩雑なものとなってしまう。

【００１２】さらに、温水や水蒸気を用いる手段を採っ
た場合、攪拌のためにドラム等を回転すると、温水はも
とより水蒸気が変化して水になるため、この水も攪拌の
対象となりドラムの回転に要する力が膨大になり、モー
ター等が大型のものになってしまう。

【００１３】水分が下方に溜まると、この水の沸点が１
００℃のため、これ以上の高温化が図れない。

【００１４】また、粗砕片相互の機械的摩擦によって発
熱させる手段を採った場合、加熱を得るまでに相当のド
ラム回転量が必要なばかりか、高速の回転を要求される
ため、モーター等が大型化してしまう。

【００１５】本発明は、この点に鑑みて、金属とプラス
チックとからなる複合材の廃棄物をむらなく昇温させ、
効率よく分離回収する方法を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

【００１７】本発明の複合材の分離回収方法は、ほぼ水
平な軸回りに回転駆動される筒状の容器に、処理すべき
金属とプラスチックとの複合材を収容し、容器内にプラ
スチックの軟化温度より高温に加熱された空気を熱風と
して送風しながら、容器を回転させることにより、この
熱風で複合材を直接加熱して複合材中のプラスチック を
軟化させながら、容器の回転によってもたらされる衝撃
力によって、金属とプラスチックとを分離させて回収す
ることを特徴としている。

【００１８】

【作用】金属とプラスチックとの複合材は、熱風にさら
されながら攪拌されることにより、むらのない複合材の
昇温が可能になるばかりか、プラスチックの軟化に適し
た最適の加熱温度として低温から高温まで広範囲に得ら
れる。このためどのような種類のプラスチックでも軟化
させることが可能となり、さらに液体等を利用しないた
め容器の回転に大きな力が費やされない。さらに容器の
回転により転動落下する複合材は、液体等が介在しない
空中で落下するため大きな衝撃を受けて、プラスチツク
と金属とが確実に分離され回収される。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の装置の一実施例を示す縦断
面図、図２は、図１のＡ−Ａ線における横断面図であ
り、この実施例における容器（１１）は、両端を端面板
（１２）で閉塞した円筒形状に形成され、周面の適所に
蓋板（１３）が開閉可能に蝶着された開口が設けられて
いる。

【００２０】各端面板（１２）の中心には、中空の回転
軸（１４）（１５）が外向きに突設され、それぞれ軸受
（１６）（１７）により回転可能に支承されている。こ
の一方の回転軸（１５）には、歯車（１９）が装着さ
れ、これに噛み合う歯車（２０）をモーター（Ｍ）によ
り駆動して、容器（１１）を軸回りに回転駆動できるよ
うに構成されている。容器（１１）の内部には、複数個
のひれ板（１８）が、内周面から半径方向に向けて、か
つ、軸線方向に延伸して突設されている。

【００２１】また、一方の回転軸（１４）を通して、処
理すべき複合材に含まれるプラスチックの軟化温度より
高温に加熱された熱風が、容器（１１）の中に送り込ま
れ、他方の回転軸（１５）から排出されるように構成さ
れている。

【００２２】ここで分離、回収処理を行うには、まず、
処理すべき金属とプラスチックとの複合材（Ｓ）を、蓋
板（１３）を開いて容器（１１）の中に収容する。次
に、回転軸（１４）から容器（１１）内に熱風を送りこ
み、モーター（Ｍ）を起動すると、容器（１１）は、歯
車（２０）（１９）を介して軸線回りに回転し始める。
図２の矢印Ｂは、回転方向を示す。

【００２３】複合材（Ｓ）は、容器（１１）の回転に伴
って、ひれ板（１８）によって持ち上げられ、次にひれ
板（１８）からこぼれて容器（１１）の底部に落下す
る。複合材（Ｓ）のプラスチック部材は、熱風により加
熱されて軟化しているため、落下の衝撃によって金属部
材から容易に剥離させられる。

【００２４】容器（１１）に熱風を送り込みながら、所
要時間回転させることにより、収容された複合材（Ｓ）
に含まれる金属部材とプラスチック部材とは、完全に分
離される。そこで容器（１１）の回転と熱風の送り込み
を停止し、蓋板（１３）を開いて、分離された金属とプ
ラスチックとを取り出して、回収する。

【００２５】以上、本発明の複合材を分離回収する方法
を実施するための装置の、基本的な一実施例について説
明したが、本発明の装置は、上述内容に限られるもので
はなく、多様な変形応用が可能である。

【００２６】図３は、上述実施例における円形断面の容
器（１１）に代えて、断面形状を多角形とし、ひれ板を
省略した容器（２１）を示す断面図である。図３は、断
面形状が正六角形であるが、その他、八角形等の正多角
形であってもよい。容器（２１）の周面適所には、蓋板
（２２）が開閉可能に取り付けられている。

【００２７】容器（２１）中に処理すべき複合材（Ｓ）
を収容し、中空の回転軸（２３）から熱風を送り込み、
矢印Ｂ方向に回転させると、複合材（Ｓ）は、容器（２
１）の内壁に沿って持ち上げられ、上部から崩れて底部
に落下する。

【００２８】容器（２１）は、たとえば小型の鋳造品の
砂落としに使用されるタンブラ装置と同様に機能して、
収容された複合材（Ｓ）は、底部への落下と、複合材
（Ｓ）相互の衝突による衝撃力によって、加熱されて軟
化したプラスチック部材が金属部材から剥離されて、分
離される。

【００２９】熱風の送りこみと容器（２１）の回転とを
所要時間継続して、複合材（Ｓ）の金属とプラスチック
とが十分に分離すれば、運転を停止し、蓋板（２２）を
開いて分離物を取り出すことは、図１の実施例と同様で
ある。

【００３０】図４は、本発明の装置の他の一実施例を示
す概略構成図で、前記２つの実施例が複合材の分離回収
を間欠的にバツチ処理をするのに対して、複合材の供給
と排出を連続的に行うようにしたものである。

【００３１】図４における回転容器（３１）は、両端が
開放された円筒形で、内周面に沿って、螺旋状のガイド
板（３２）が装着されている。また、図５は回転容器
（３１）のＣ−Ｃ横断面図で、回転容器（３１）は、複
数個の支持ローラ（３３）により、中心軸回りに回転可
能に支承されている。

【００３２】回転容器（３１）の外周面には、歯車（３
４）が装着され、これに噛み合う歯車（３５）を、モー
ター（Ｍ）により駆動軸（３６）を介して回転させるこ
とにより、回転容器（３１）は、軸線回りに回転され
る。

【００３３】回転容器（３１）の複合材を供給する側に
は、供給コンベア（３７）がその先端を回転容器（３
１）の中に挿入されるように設置され、その上方に投入
シュート（３８）が配置されている。また、回転容器
（３１）の排出側の下方には、排出コンベア（３９）が
設置されている。

【００３４】さらに、回転容器（３１）、支持ローラ
（３３）、歯車（３５）等の全体を覆って、カバーケー
ス（４０）が設置されている。供給コンベア（３７）、
排出コンベア（３９）及び駆動軸（３６）は、カバーケ
ース（４０）の壁を貫通して設置されている。

【００３５】カバーケース（４０）の前後の壁には、熱
風の送風口（４１）及び排出口（４２）が設けられ、複
合材（Ｓ）中のプラスチック材料の軟化温度より高温に
加熱された熱風を送り込み、回転容器（３１）中を通過
させるように構成されている。

【００３６】送風口（４１）から熱風を送りこみ、また
モーター（Ｍ）により歯車（３５）を介して回転容器
（３１）を回転させ、投入シュート（３８）から処理す
べき複合材（Ｓ）を供給コンベア（３７）上に投下し
て、順次、回転容器（３１）中に送りこむ。

【００３７】複合材（Ｓ）は、回転容器（３１）の回転
にともなって、螺旋状のガイド板（３２）により、排出
側の開口端に向けて移動する。この複合材（Ｓ）は、移
動する間に、熱風によって加熱されてプラスチック材料
が軟化し、かつ、回転容器（３１）の回転による転動と
落下の衝撃力が反復して加えられる。

【００３８】したがって、回転容器（３１）の排出側開
口端に到達した複合材（Ｓ）は、金属とプラスチックと
がほぼ完全に分離した状態で、排出コンベア（３９）の
上に落下し、カバーケース（４０）の外へ搬送される。
そして、搬出された金属とプラスチックが分離した複合
材（Ｓ）は、排出コンベア（３９）の後段に設置された
分別処理システム（４３）により、金属とプラスチック
とに区分されて、それぞれ取り出される。

【００３９】分別処理システム（４３）は、本発明の構
成要素ではなく、周知のものを適用すればよいので、説
明を省略する。

【００４０】図６は、図５の装置の一変形例の要部を示
す概略図であり、この回転容器（４４）は、回転軸線
（Ｃ）を水平線Ｌに対して角度θで傾斜させて、排出側
の開口端が供給側よりも低い位置に設定されている。

【００４１】この装置は、図５の装置に準じて、回転容
器（４４）の外周に歯車（４５）が装着され、歯車（４
６）を介してモーター（Ｍ）により軸線回りに回転す
る。その他の支持ローラ（３３）、供給コンベア（３
７）、排出コンベア（３９）、カバーケース（４０）等
は、図５と同様であり、図示を省略する。

【００４２】図６の回転容器（４４）が回転すると、複
合材（Ｓ）は、転動し落下しながら、重力によつて排出
側へ移動して、排出コンベア（３９）の上に落下して、
分別処理システム（４３）に搬送される。

【００４３】なお、図４及び図６の実施例では、回転容
器（３１）または（４４）を円筒形として示したが、図
３のような多角形の筒体としてもよいことは、云うまで
もない。

【００４４】

【発明の効果】金属とプラスチックとの複合材は、熱風
にさらされながら攪拌されることにより、むらのない複
合材の昇温が可能になるばかりか、プラスチックの軟化
に適した最適の加熱温度として低温から高温まで広範囲
に得られる。このためどのような種類のプラスチックで
も軟化させることが可能となり、さらに液体等を利用し
ないため容器の回転に大きな力が費やされない。さらに
容器の回転により転動落下する複合材は、液体等が介在
しない空中で落下するため大きな衝撃を受けて、プラス
チツクと金属とが確実に分離され回収される。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１の容器のＡ−Ａ断面図である。

【図３】他の実施例の容器を示す断面図である。

【図４】本発明の装置の他の実施例を示す概略構成図で
ある。

【図５】図４の装置の回転容器のＣ−Ｃ断面図である。

【図６】図４の装置の変形例の要部を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

（１１）容器 （１２）端面板 （１３）蓋板 （１４）（１５）中空回転軸 （１６）（１７）軸受 （１８）ひれ板 （１９）（２０）歯車 （２１）容器 （２２）蓋板 （２３）中空回転軸 （３１）回転容器 （３２）螺旋状ガイド板 （３３）支持ローラ （３４）（３５）歯車 （３６）駆動軸 （３７）供給コンベア （３８）送入シュート （３９）排出コンベア （４０）カバーケース （４１）送風口 （４２）排出口 （４３）分別処理システム （４４）回転容器 （４５）（４６）歯車 （Ｍ）モーター （Ｓ）被処理複合材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29B 17/00 - 17/02 B09B 5/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ水平な軸回りに回転駆動される筒状の
   容器に、処理すべき金属とプラスチックとの複合材を収
   容し、容器内にプラスチックの軟化温度より高温に加熱
   された空気を熱風として送風しながら、容器を回転させ
   ることにより、この熱風で複合材を直接加熱して複合材
   中のプラスチックを軟化させながら、容器の回転によっ
   てもたらされる衝撃力によって、金属とプラスチックと
   を分離させて回収することを特徴とする複合材の分離回
   収方法。