JP3725058B2

JP3725058B2 - Plastic electrostatic separation equipment

Info

Publication number: JP3725058B2
Application number: JP2001298855A
Authority: JP
Inventors: 省吾濱田; 鉄也井上; 英彦前畑
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003103198A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクルプラスチックをプラスチック片に破砕後、種類ごとに分離して再利用に供するプラスチック静電分離設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回収されたプラスチックを洗浄後、所定の大きさに破砕して洗浄・乾燥し、これらプラスチック片を種類別に分離する分離装置としては、プラスチック片を摩擦接触させて帯電させ、電極間に形成された静電場を通過させることにより、帯電列に従って帯電されてプラスチック片の種類ごとに異なる極性と電荷量に対応して、プラスチック片の落下軌跡を変化させ、プラスチック片を種類別に分離する静電分離式のものが提案されている。
【０００３】
上記プラスチック静電分離設備において、破砕されたプラスチック片の表面に食用油脂や果汁、食塩などの食品類などが付着していると分離性能が低下するため、プラスチック片の洗浄を行うが、湿式洗浄では、多量の線浄水を使用するとともに、後工程でプラスチック片を乾燥する必要があるため、設備コスト、ランニングコストが嵩むという問題がある。このため、プラスチック片を擦り合わせることにより、プラスチック片の表面を洗浄する乾式洗浄装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記乾式洗浄装置では、プラスチック片の表面から剥離された汚染粉塵や削り落とされたプラスチック粉塵が発生し、プラスチック片に粉塵が同伴されて摩擦帯電装置から静電分離装置に供給されると、プラスチック片の帯電特性が変化して、静電分離精度が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決して、低コストな乾式洗浄装置を用いつつ、粉塵を同伴させることなくプラスチック片を摩擦帯電装置に供給できて、静電分離装置により高精度で種類別にプラスチック片を分離できるプラスチック静電分離設備を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、プラスチック片を接触させて表面に付着した汚染物を除去する乾式洗浄装置と、洗浄後のプラスチック片を摩擦接触させて帯電させる摩擦帯電装置と、帯電されたプラスチック片を電極間に形成された静電場に供給して落下軌跡を変化させプラスチック片を種類別に分離する静電分離装置とを具備したプラスチック静電分離設備において、前記乾式洗浄装置と摩擦帯電装置との間に粉塵除去装置を設け、前記粉塵除去装置に、プラスチック片を下方から支持するメッシュ板と、該メッシュ板を振動させる振動手段と、プラスチック片に同伴された粉塵を前記メッシュ板を介して吸引除去する吸塵手段とを設けたものである。
【０００７】
上記構成によれば、乾式集塵装置から排出されるプラスチック片をメッシュ板上に投入して、振動手段によりメッシュ板を介してプラスチック片を振動攪拌するとともに、吸塵手段により粉塵を吸引することにより、表面から分離された粉塵をプラスチック片から効果的に除去することができる。乾燥が不要で低コストの乾式洗浄装置を用いつつ、洗浄により発生する粉塵をプラスチック片から効果的に除去して、摩擦帯電装置および静電分離装置に供給することができるので、粉塵により静電分離精度が低下されることなく、高精度で種類別にプラスチック片を分離することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、粉塵除去装置のメッシュ板上方に、プラスチック片の電荷を中和する除電手段を配置したものである。上記構成によれば、除電手段により、プラスチック片が擦り合わされて生じた電荷を中和して静電気を除去することにより、プラスチック片同士やプラスチック片と粉塵との吸着を防止して、プラスチック片から効果的に粉塵を除去することができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、プラスチック片を接触させて表面に付着した汚染物を除去する乾式洗浄装置と、洗浄後のプラスチック片を摩擦接触させて帯電させる摩擦帯電装置と、帯電されたプラスチック片を電極間に形成された静電場に供給して落下軌跡を変化させプラスチック片を種類別に分離する静電分離装置とを具備したプラスチック静電分離設備において、前記乾式洗浄装置に組み込まれるかまたは乾式洗浄装置の出口側に配置された前段粉塵除去装置と、前記乾式洗浄装置に組み込まれるかまたは乾式洗浄装置の出口側に配置された前段粉塵除去装置と、該前段塵除去装置と前記摩擦帯電装置の間に後段粉塵除去装置とを設け、前段粉塵除去手段に、プラスチック片を下方から支持するメッシュ板と、プラスチック片に同伴された粉塵を前記メッシュ板を介して吸引除去する吸塵手段とを設け、前記後段粉塵除去装置に、プラスチック片を下方から支持するメッシュ板と、該メッシュ板を振動させる振動手段と、プラスチック片に同伴された粉塵を前記メッシュ板を介して吸引除去する吸塵手段と、前記メッシュ板上方に配置されてプラスチック片の電荷を中和する除電手段とを設けたものである。
【００１０】
上記構成によれば、前段粉塵除去装置のメッシュ板と吸塵手段により、プラスチック片から径の大きい粗粉塵を吸引除去し、次いで後段粉塵除去装置により、プラスチック片をメッシュ板上で振動させるとともに除電手段でプラスチック片の電荷を中和させることにより、プラスチック片と粉塵とを分離して吸引手段により、径の小さい微細粉塵を効果的に吸引除去することができる。これにより、純度や回収率などの分離精度が低下しない範囲まで、分離された表面の汚染物を除去することができる。したがって、乾燥が不要で低コストな乾式洗浄装置を用いつつ、洗浄により発生する粉塵をプラスチック片から効果的に除去して、摩擦帯電装置および静電分離装置に供給することができるので、粉塵により分離精度が低下することなく、高精度で種類別にプラスチック片を分離することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係るプラスチック静電分離設備の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１２】
このプラスチック選別設備は、リサイクル用に回収されたプラスチックボトルなどを前処理して所定の大きさに破砕し、篩装置により所定の大きさに篩い分けされたプラスチック片を種類別に分離するもので、図１に示すように、上流側から順に乾式洗浄装置１、粉塵分離装置（後段粉塵除去装置）２、摩擦帯電装置３、定量供給装置４および静電分離装置５が配置されている。
【００１３】
乾式洗浄装置１は、プラスチック片同士およびプラスチック片とケーシング１１、攪拌部材とを摩擦接触させて、プラスチック片の表面に付着した油脂や砂糖、塩などの結晶を除去するものである。
【００１４】
すなわち、横置き円筒形の洗浄用ケーシング１１の軸心部に、搬送用スクリュ（攪拌部材）１３および半径方向に突出する複数の攪拌用ロッド（攪拌部材）１４を有する回転軸１２が回転自在に配置され、ケーシング１１の一端部に設けられた攪拌用モータ１５により回転軸１２が所定方向に所定速度で回転駆動される。ケーシング１１の一端側に形成された投入口には、供給ホッパ１６が取り付けられ、ケーシング１１の他端に開口された排出口１７に、閉動側への加圧力を調整自在なばねや重錘、流体圧シリンダなどの加圧装置（図示せず）を有する加圧ゲート１８が配置され、加圧ゲート１８によりケーシング１１内でのプラスチック片の擦り合せる圧力を調整することができる。
【００１５】
またこの乾式洗浄装置１には、プラスチック片の洗浄時に発生する粉塵を除去する粉塵吸塵部（前段粉塵除去装置）２０が設けられている。この粉塵吸塵部２０は、攪拌用ロッド１４の取付部に対応するケーシング１１の一部、たとえば下面の切欠き部に取り付けられてプラスチック片を下方から支持するた所定粗さのメッシュ板２１と、このメッシュ板２１の外周部に吸塵空間を形成する集塵カバー２２と、この集塵カバー２２に接続された吸塵ダクト２３とを具備し、前記吸塵ダクト２３は粉塵分離用サイクロン２４を介してフィルタ付の前段吸塵ファン２５の給気口に接続されている。
【００１６】
したがって、乾式洗浄装置１１では、プラスチック片同士やプラスチック片が攪拌ロッド１３、ケーシング１１の内面に加圧されて擦り合わされ、その表面の汚染物やプラスチック表面が剥離されて洗浄されることにより、粉塵が発生するが、粉塵吸塵部２０により主に約１００μｍ以上の粗粉塵がメッシュ板２１から集塵ダクト２３を介して前段吸塵ファン２５に吸引除去される。
【００１７】
粉塵除去装置２は、図２に示すように、横置きの角筒状断面の吸塵ケース３１の一端側入口３２に、乾式洗浄装置１の出口１７に接続された中間ダクト３３が接続され、他端側出口３４に摩擦帯電装置３に接続された排出ダクト３５が連結されている。この吸塵ケース３１には、プラスチック片を下方から支持するメッシュ板３６と、該メッシュ板３６を振動させるメッシュ振動装置（振動手段）３７と、プラスチック片の振動を妨げない範囲でプラスチック片に同伴された粉塵をメッシュ板３６を介して吸引する後段粉塵吸塵装置（粉塵吸塵手段）３８と、メッシュ板３５上方に配置されてプラスチック片の電荷を中和する除電装置（除電手段）３９とが具備されている。
【００１８】
すなわち、吸塵ケース３１内には、入口３２下方から出口３４に亘って振動板４１がメッシュ振動装置３７を介して水平または出口側下方にわずかに傾斜して振動自在に配置され、この振動板４１は、枠部材４２と、枠部材４２内に取り付けられた１０メッシュ（篩の目の開き１．６５１ｍｍ）程度の金網からなる前記メッシュ板３５とで構成されている。またメッシュ振動装置３７は、振動板４１を入口下方から出口上方に所定の振幅周期で振動させて振動板４１上のプラスチック片から粉塵を分離するとともにプラスチック片を入口３２から出口３４に搬送するもので、支持部材４０上に複数のガイドリンク（または板ばね）４４および拘束ばね４５を介して振動板４１を揺動自在に支持するとともに、支持部材４０と振動板４１とを連結する駆動リンク４６の下端部に、振動用モータ４３により偏心カムを介して連結して構成される。
【００１９】
粉塵吸塵装置３７は、前記メッシュ板３５と、吸塵ケース３１内で振動板４１の下面を覆う漏斗状の粉塵ガイド板４７と、粉塵ガイド板４７の中央部に形成された排気口に接続された前記吸塵ダクト４８とを具備し、吸塵ダクト４８は細塵分離用サイクロン４９を介してフィルタ付の後段吸塵ファン５０の給気口に接続されている。
【００２０】
また除電装置３８は、吸塵ケース３１の天井板５２から下方に複数の針状のコロナ電極５１が突設されており、高電圧電源からコロナ電極５１に高電圧を印加してイオンを発生させ、このイオンをプラスチック片に降り注ぐことにより、摩擦接触により帯電されたプラスチック片および粉塵の電荷（静電気）を中和させることができる。したがって、静電気により互いに付着しやすいプラスチック片同士、またはプラスチック片に付着した粉塵を中和することにより、特に１００μｍ以下の細かい粉塵を効果的に分離し、プラスチック片に同伴付着される粉塵を効果的に除去することができる。
【００２１】
摩擦帯電装置４は、プラスチック片を攪拌混合して互いに擦り合わせることにより摩擦帯電させ、プラスチック片を帯電列に従ってその種類の極性および帯電量に帯電させるもので、上部に投入口６０を有する立置き円筒状の帯電ケーシング６１内に、半径方向の複数の攪拌翼体６２を有する回転軸６３が軸心部に回転自在に配置され、減速機付帯電用モータ６４により回転軸６３を介して攪拌翼体６２を回転駆動させることにより、プラスチック片同士およびプラスチック片と帯電ケーシング６１、攪拌翼体６２とを摩擦接触させて、プラスチック片の種類に応じた極性、帯電量に帯電させ、下部の排出口６６から開度調整可能なゲート装置６５を介して定量供給装置４に供給される。
【００２２】
定量供給装置４は、振動シュート板６７とシュート板振動装置６８からなり、帯電されたプラスチック片を均一な厚み（積層状態）で定量供給するものである。
【００２３】
静電分離装置５は、水平軸心周りに回転自在に支持されて定量供給装置４から頂部にプラスチック片が供給されて駆動装置（図示せず）により矢印方向に所定速度で回転駆動される導電性のドラム電極７１と、このドラム電極７１の回転方向前方で斜め上方部に一定間隔をあけて配置された導電性の対抗電極７２と、陽極が接地されるとともに陰極が対抗電極７２に接続され、接地されたドラム電極７１と対抗電極７２との間に静電場７３を形成する高電圧電源装置７４と、静電場７３の下方で、セパレータ７５ａ，７５ｂによりドラム電極７１側と静電場７３の直下部と対抗電極７２側とに分離された第１〜第３選別トレイ７５Ａ〜７５Ｃと、第１トレイ７５Ａの端部上方でドラム電極７１に付着したプラスチック片を掻き落とす回転ブラシ７６とを具備している。
【００２４】
したがって、定量供給装置４からドラム電極７１の頂部近傍に投入されたプラスチック片は、鏡像力によりドラム電極７１の表面に付着し、さらにドラム電極７１の回転に伴ってプラスチック片に遠心力と重力が付加されるとともに、静電場７３に入るとプラスチック片に静電力が作用する。静電場７３では、ドラム電極７１と同極性（たとえば＋）に帯電されたプラスチック片には、ドラム電極７１に反発する静電力が働き、鏡像力＞静電力＋遠心力となって対抗電極７２に接近する軌跡を描き第３分離トレイ７５Ｃに落下回収される。またドラム電極７１と反対極性（−）に帯電されたプラスチック片には、ドラム電極７１に吸引される静電力が働き、鏡像力＋静電力＞遠心力となって、ドラム電極７１に吸着されるかまたは接近する軌跡を描いて第１分離トレイ７５Ａに落下回収される。なお、帯電が不十分なプラスチック片は第２トレイ７５Ｂに落下回収される。
【００２５】
上記構成において、乾式洗浄装置１によりプラスチック片が擦り合わされて表面に付着した汚染物が擦り取られ、メッシュ板２１から主に大きい粉塵が粉塵吸塵部２０により吸引除去される。
【００２６】
そして中間ダクト３３から粉塵分離装置２にプラスチック片が送られると、振動板４１の振動によりプラスチック片を解しつつ搬送し、除電装置３９のコロナ電極５１から降り注ぐイオンにより電荷が中和されて静電気が除去される。静電気によるプラスチック片との吸着から解放された粉塵は、メッシュ板２１を介して吸塵ダクト４８に吸引される空気に同伴されて吸引排出される。これにより径の小さい粉塵であっても、プラスチック片からきわめて効果的に除去することができる。
【００２７】
粉塵分離装置２により粉塵が除去されたプラスチック片は、摩擦帯電装置３に供給されて擦り合わされ、帯電列に従ってプラスチック片の種類に応じた極性、帯電量に帯電される。そして、定量供給装置４から静電分離装置５に供給されて、ドラム電極７１と対抗電極７２により形成される静電場７３により、プラスチック片の極性、帯電量に応じて落下軌跡を変化させ、第１〜第３分離トレイ７５Ａ〜７５Ｃに分離歌集される。なお中間第２分離トレイ８５Ｂに回収されたプラスチック片は、除電後、再度摩擦帯電装置３に戻されて分離される。
【００２８】
ここで、材質がＡＢＳ樹脂からなるプラスチック片に塩分を付着させて上記粉塵分離装置２を使用した実験結果を説明する。
ＮａＣｌの水溶液にプラスチック片を浸した後、プラスチック片を取り出して乾燥させ、粉塵吸塵部を有しない乾式洗浄装置を用いて乾式洗浄を実施した後、そのままのサンプル１と、所定時間振動篩にかけて粉塵を除去したサンプル２と、上記構成の粉塵分離装置２を所定時間使用して粉塵を除去したサンプル３とを、それぞれ蒸留水に投入して塩分を溶解させ、サンプル１〜３にそれぞれ付着していた塩分量を測定したものを表１に示す。このときの塩分量の測定は、溶解溶解水溶液に電極を浸して通電させ、前記通電電流値からそれぞれの導電率を求めて塩分量を算定した。
【００２９】
【表１】

上記実験により、表面にＮａＣｌの結晶を付着させ、乾式洗浄したプラスチック片の塩分量は、何も処理しない状態では、０．８ｗｔ％であるのに対して、振動篩を使用することにより、０．６ｗｔ％に減少させることができ、さらに本発明にかかる粉塵分離装置を使用すると、０．４ｗｔ％に塩分量を半減させることができた。
【００３０】
次に上記と同様にプラスチック片の表面にＮａＣｌの結晶を付着させ、乾式洗浄した後、摩擦帯電させて静電分離装置５により静電分離実験して分離精度を検証した。プラスチック片には、ＡＢＳ樹脂とＰＶＣ樹脂の混合プラスチック片を使用し、分離処理しなかった塩分量０．８ｗｔ％の混合プラスチック片と、振動篩による分離処理を施した塩分量０．６ｗｔ％の混合プラスチック片と、粉塵分離装置２により分離処理を施した塩分量０．４ｗｔ％の混合プラスチック片を摩擦帯電後に静電分離装置５により分離処理したプラスチック片と、ＮａＣｌを付着させなかった塩分量０％の混合プラスチック片とを使用した結果を表２および図３に示す。
【００３１】
上記実験では、ＡＢＳ樹脂のプラスチック片は（−）に帯電されやすく、第１分離トレイ７５Ａに分離され、ＰＶＣ樹脂のプラスチック片は（＋）に帯電されやすく、第３分離トレイ７５Ｃに分離される。
【００３２】
ここで、純度＝第１分離トレイ７５Ａに回収されたＡＢＳプラスチック片の重量／第１分離トレイ７５Ａに回収された全プラスチック片の重量×１００％であり、また回収率＝第１分離トレイ７５Ａに回収されたＡＢＳプラスチック片の重量／投入された全ＡＢＳプラスチック片の重量×１００％である。
【００３３】
【表２】

上記表２および図３によれば、ＡＢＳ樹脂プラスチック片の静電分離における純度は、塩分量が０．８ｗｔ％前後から急激に低下し、また回収率は、塩分量が０．４ｗｔ％を越えると急激に低下することが判明した。したがって、本発明に係る分離回収装置２を使用することで、乾式洗浄装置で発生した粉塵を効果的に除去することができ、静電分離装置５による分離精度を低下させることがないことがわかった。
【００３４】
上記実施の形態によれば、プラスチック片を擦り合わせて表面を洗浄する乾式集塵機１から排出されたプラスチック片を、粉塵分離装置２に導入し、メッシュ板３６の振動によりプラスチック片を解すとともに、メッシュ板３６を介して吸引することにより、粉塵を効果的に除去することができる。また、このとき除電装置３９で摩擦により帯電されたプラスチック片の電荷を中和するので、静電気による粉塵とプラスチック片との吸着が解除され、特に径のきわめて小さい微細粉塵であっても、効果的に吸引除去することができる。これにより、低コストな乾式洗浄装置を用いつつ、粉塵を同伴させることなくプラスチック片を摩擦帯電装置に供給することができるので、粉塵により静電分離装置の分離精度を低下させることなく、高精度に種類別にプラスチック片を分離することができる。
【００３５】
また乾式集塵機１に粉塵吸塵部２０を設けることにより、粉塵分離装置２の投入前に、とくに径の大きい粗粉塵を概ね除去することができ、粉塵の除去効率をさらに向上させることができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態では、乾式集塵機１に粉塵吸塵部２０を設けたが、粉塵吸塵部２０のない乾式集塵機から直接プラスチック片を投入しても、十分にプラスチック片に同伴した粉塵を吸引除去することができ、静電分離疎による分離精度を低下させることがない。
【００３７】
また、特に汚れのひどいプラスチック片の場合、メッシュ板３６の目の粗さや振動数、振幅などを径の大きい粗粉塵に適するように設定した粉塵分離装置２と同一構造の前段粉塵分離装置８１を中間ダクト３３に介装し、先の粉塵分離装置２を後段粉塵分離装置として、前後２段に粉塵を除去するように構成してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載の発明によれば、乾式集塵装置から排出されるプラスチック片をメッシュ板上に投入して、振動手段によりメッシュ板を介してプラスチック片を振動攪拌するとともに、吸塵手段により粉塵を吸引することにより、表面から分離された粉塵をプラスチック片から効果的に除去することができる。乾燥が不要で低コストの乾式洗浄装置を用いつつ、洗浄により発生する粉塵をプラスチック片から効果的に除去して、摩擦帯電装置および静電分離装置に供給することができるので、粉塵により静電分離精度が低下されることなく、高精度で種類別にプラスチック片を分離することができる。
【００３９】
請求項２記載の発明によれば、除電手段により、プラスチック片が擦り合わされて生じた電荷を中和して静電気を除去することにより、プラスチック片同士やプラスチック片と粉塵との吸着を防止して、プラスチック片から効果的に粉塵を除去することができる。
【００４０】
請求項３記載の発明によれば、前段粉塵除去装置のメッシュ板と吸塵手段により、プラスチック片から径の大きい粗粉塵を吸引除去し、次いで後段粉塵除去装置により、プラスチック片をメッシュ板上で振動させるとともに除電手段でプラスチック片の電荷を中和させることにより、プラスチック片と粉塵とを分離して吸引手段により、径の小さい微細粉塵を効果的に吸引除去することができる。これにより、純度や回収率などの分離精度が低下しない範囲まで、分離された表面の汚染物を除去することができる。したがって、乾燥が不要で低コストな乾式洗浄装置を用いつつ、洗浄により発生する粉塵をプラスチック片から効果的に除去して、摩擦帯電装置および静電分離装置に供給することができるので、粉塵により分離精度が低下することなく、高精度で種類別にプラスチック片を分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプラスチック静電分離設備の実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】同プラスチック静電分離設備の粉塵分離装置を示す側面断面図である。
【図３】同プラスチック静電分離設備における付着物と分離精度の実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１乾式洗浄装置
２粉塵分離装置
３摩擦帯電装置
４定量供給装置
５静電分離装置
１１洗浄用ケーシング
１２回転軸
１３搬送用スクリュ羽根
１４攪拌用ロッド
１５攪拌用モータ
１８加圧ゲート
２０粉塵吸塵部
２１メッシュ板
２３吸塵ダクト
２４分離用サイクロン
２５後段吸塵ファン
３１吸塵ケース
３２入口
３４出口
３６メッシュ板
３７メッシュ振動装置
３８粉塵吸塵装置
３９除電装置
４３振動用モータ
４６駆動リンク
４８吸塵ダクト
４９分離用サイクロン
５０後段吸塵ファン
５１コロナ電極
６１帯電ケーシング
６２攪拌翼体
７１ドラム電極
７２対抗電極
７３静電場
７４高電圧電源装置
７５Ａ〜７５Ｃ第１〜第３分離トレイ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plastic electrostatic separation facility that breaks recycled plastic into plastic pieces and separates them for each type for reuse.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the collected plastic is washed, then crushed into a predetermined size, washed and dried, and the separation device to separate these plastic pieces by type is charged between the plastic pieces by frictional contact and formed between the electrodes. By passing through the electrostatic field, the electrostatic charge that is charged according to the charge train and changes the falling trajectory of the plastic piece corresponding to the different polarity and charge amount for each type of plastic piece, and separates the plastic piece by type A separate type has been proposed.
[0003]
In the above-mentioned plastic electrostatic separation equipment, if foods such as edible fats and oils, fruit juice, and salt are attached to the surface of the crushed plastic piece, the separation performance deteriorates, so the plastic piece is washed. Then, since it is necessary to dry a plastic piece by a post process while using a lot of linear water purification, there exists a problem that an installation cost and a running cost increase. For this reason, a dry cleaning apparatus for cleaning the surface of a plastic piece by rubbing the plastic pieces has been proposed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the dry cleaning device, when contaminated dust is peeled off from the surface of the plastic piece or plastic dust is scraped off, the plastic piece is accompanied by dust and supplied from the triboelectric charging device to the electrostatic separation device. However, there is a problem that the electrostatic separation accuracy is lowered due to a change in the charging characteristics of the plastic piece.
[0005]
The present invention solves the above-mentioned problems, and can supply a plastic piece to a friction charging device without entraining dust while using a low-cost dry cleaning device. It is an object of the present invention to provide a plastic electrostatic separation facility capable of separating the components.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a dry cleaning device that contacts a plastic piece to remove contaminants attached to the surface, and a friction charging device that frictionally contacts and charges the plastic piece after cleaning. And a plastic electrostatic separation facility comprising: an electrostatic separation device that supplies a charged plastic piece to an electrostatic field formed between electrodes to change a fall trajectory and separates the plastic piece by type. A dust removing device is provided between the device and the friction charging device, and the dust removing device is provided with a mesh plate for supporting the plastic piece from below, vibration means for vibrating the mesh plate, and dust accompanying the plastic piece. Dust suction means for sucking and removing through the mesh plate is provided.
[0007]
According to the above configuration, the plastic piece discharged from the dry dust collector is put on the mesh plate, and the plastic piece is vibrated and agitated through the mesh plate by the vibration means, and the dust is sucked by the dust suction means. The dust separated from the surface can be effectively removed from the plastic piece. Dust generated by cleaning can be effectively removed from the plastic piece and supplied to the friction charging device and electrostatic separation device while using a low-cost dry cleaning device that does not require drying. Without deteriorating the separation accuracy, the plastic pieces can be separated by type with high accuracy.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, a charge eliminating means for neutralizing the charge of the plastic piece is disposed above the mesh plate of the dust removing device. According to the above configuration, the static electricity is removed by neutralizing the charge generated by rubbing the plastic pieces by the static elimination means, thereby preventing the adsorption between the plastic pieces and the plastic pieces and dust. Dust can be removed effectively.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a dry cleaning device for contacting a plastic piece to remove contaminants attached to the surface, a friction charging device for frictionally charging the plastic piece after washing, and a charged plastic piece. In a plastic electrostatic separation equipment comprising an electrostatic separation device for separating a plastic piece by type by changing the fall trajectory by supplying an electrostatic field formed between the electrodes to the electrostatic field. A pre-stage dust removing device disposed on the outlet side of the cleaning device, a pre-stage dust removing device incorporated in the dry cleaning device or disposed on the outlet side of the dry cleaning device, the pre-dust removing device and the friction charging device And a mesh plate that supports the plastic piece from below, and the powder accompanying the plastic piece. And a dust suction means for sucking and removing through the mesh plate, and the latter dust removing device is accompanied by a mesh plate for supporting the plastic piece from below, a vibrating means for vibrating the mesh plate, and the plastic piece. A dust suction means for sucking and removing dust through the mesh plate and a charge removing means disposed above the mesh plate to neutralize the charge of the plastic piece are provided.
[0010]
According to the above configuration, the coarse dust particles having a large diameter are sucked and removed from the plastic pieces by the mesh plate and the dust suction means of the front-stage dust removing device, and then the plastic pieces are vibrated on the mesh plate by the latter-stage dust removing device and the static elimination means. By neutralizing the charge of the plastic piece, the plastic piece and the dust can be separated and the fine dust having a small diameter can be effectively sucked and removed by the suction means. Thereby, the contaminants on the separated surface can be removed to the extent that the separation accuracy such as purity and recovery rate does not decrease. Therefore, it is possible to effectively remove dust generated by cleaning from the plastic piece and supply it to the friction charging device and electrostatic separation device while using a low-cost dry cleaning device that does not require drying. Without deteriorating the separation accuracy, the plastic pieces can be separated by type with high accuracy.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, an embodiment of the plastic electrostatic separation facility according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0012]
This plastic sorting equipment pre-treats plastic bottles collected for recycling and crushes them to a predetermined size, and separates the plastic pieces that have been sieved to a predetermined size by a sieve device, As shown in FIG. 1, a dry cleaning device 1, a dust separation device (second-stage dust removal device) 2, a friction charging device 3, a quantitative supply device 4, and an electrostatic separation device 5 are arranged in order from the upstream side.
[0013]
The dry cleaning apparatus 1 frictionally contacts plastic pieces and the plastic pieces with the casing 11 and the stirring member to remove crystals such as fats and oils, sugar, and salt attached to the surface of the plastic pieces.
[0014]
In other words, the rotary shaft 12 having a conveying screw (stirring member) 13 and a plurality of stirring rods (stirring members) 14 protruding in the radial direction at the axial center of the horizontal cylindrical cleaning casing 11 is rotatable. The rotating shaft 12 is rotationally driven in a predetermined direction at a predetermined speed by a stirring motor 15 arranged and provided at one end of the casing 11. A supply hopper 16 is attached to an input port formed on one end side of the casing 11, and a spring or a weight capable of adjusting a pressure applied to the closing side to a discharge port 17 opened on the other end of the casing 11. A pressurizing gate 18 having a pressurizing device (not shown) such as a fluid pressure cylinder is disposed, and the pressure with which the plastic pieces are rubbed in the casing 11 can be adjusted by the pressurizing gate 18.
[0015]
Further, the dry cleaning apparatus 1 is provided with a dust collecting part (pre-stage dust removing apparatus) 20 for removing dust generated when the plastic piece is cleaned. The dust-absorbing part 20 is a part of the casing 11 corresponding to the attaching part of the stirring rod 14, for example, a mesh plate 21 having a predetermined roughness for supporting a plastic piece from below by being attached to a notch part on the lower surface, The mesh plate 21 includes a dust collection cover 22 that forms a dust collection space on the outer peripheral portion thereof, and a dust collection duct 23 connected to the dust collection cover 22. The dust collection duct 23 is filtered through a dust separation cyclone 24. It is connected to the air supply port of the attached front-stage dust suction fan 25.
[0016]
Therefore, in the dry cleaning apparatus 11, the plastic pieces and the plastic pieces are pressed and rubbed against the inner surface of the stirring rod 13 and the casing 11, and the contaminants on the surface and the plastic surface are peeled off and washed, so that the dust is removed. However, coarse dust of about 100 μm or more is mainly sucked and removed from the mesh plate 21 through the dust collection duct 23 to the pre-stage dust suction fan 25 by the dust dust suction section 20.
[0017]
As shown in FIG. 2, in the dust removing device 2, an intermediate duct 33 connected to the outlet 17 of the dry cleaning device 1 is connected to one end side inlet 32 of a dust collecting case 31 having a horizontal square cylindrical cross section. A discharge duct 35 connected to the frictional charging device 3 is connected to the end-side outlet 34. The dust suction case 31 is accompanied by a plastic plate within a range that does not prevent the vibration of the plastic piece, a mesh plate 36 that supports the plastic piece from below, a mesh vibration device (vibrating means) 37 that vibrates the mesh plate 36, and the plastic piece. And a post-stage dust suction device (dust dust suction means) 38 for sucking the dust through the mesh plate 36, and a charge removal device (charge removal means) 39 disposed above the mesh plate 35 to neutralize the charge of the plastic piece. ing.
[0018]
That is, in the dust collecting case 31, a diaphragm 41 is arranged so as to be able to vibrate slightly from the lower side of the inlet 32 to the outlet 34 via the mesh vibration device 37 in a horizontal or lower direction on the outlet side. Is composed of a frame member 42 and the mesh plate 35 made of a wire mesh of about 10 mesh (a sieve mesh opening of 1.651 mm) attached in the frame member 42. The mesh vibration device 37 vibrates the vibration plate 41 from the lower entrance to the upper exit with a predetermined amplitude period to separate dust from the plastic pieces on the vibration plate 41 and convey the plastic pieces from the inlet 32 to the outlet 34. Thus, the vibration plate 41 is swingably supported on the support member 40 via a plurality of guide links (or plate springs) 44 and a restraining spring 45, and the drive link 46 connects the support member 40 and the vibration plate 41. Are connected to the lower end of each of them by a vibration motor 43 via an eccentric cam.
[0019]
The dust collection device 37 is connected to the mesh plate 35, a funnel-shaped dust guide plate 47 that covers the lower surface of the vibration plate 41 in the dust collection case 31, and an exhaust port formed at the center of the dust guide plate 47. The dust suction duct 48 is connected to an air supply port of a post-stage dust suction fan 50 with a filter via a cyclone 49 for fine dust separation.
[0020]
The static eliminator 38 has a plurality of needle-like corona electrodes 51 projecting downward from the ceiling plate 52 of the dust-absorbing case 31, and applies high voltage to the corona electrodes 51 from a high-voltage power source to generate ions. By pouring these ions onto the plastic piece, the charge (static electricity) of the plastic piece and dust charged by frictional contact can be neutralized. Therefore, by neutralizing the plastic pieces that are likely to adhere to each other due to static electricity, or dust attached to the plastic pieces, particularly fine dust of 100 μm or less is effectively separated, and the dust attached to the plastic pieces is effectively removed. Can be removed.
[0021]
The frictional charging device 4 stirs and mixes plastic pieces and frictionally charges them by rubbing each other, and charges the plastic pieces to the kind of polarity and charge amount according to the charge train. A rotating shaft 63 having a plurality of radial stirring blade bodies 62 is disposed in a cylindrical charging casing 61 so as to be freely rotatable at the axial center, and is stirred by a charging motor 64 with a speed reducer via the rotating shaft 63. By rotating the body 62, the plastic pieces and the plastic pieces, the charging casing 61, and the stirring blade body 62 are brought into frictional contact with each other, and charged to the polarity and charge amount according to the type of the plastic pieces, and the lower discharge port The fixed amount supply device 4 is supplied from 66 through a gate device 65 whose opening degree can be adjusted.
[0022]
The fixed amount supply device 4 includes a vibration chute plate 67 and a chute plate vibration device 68, and supplies a fixed amount of charged plastic pieces in a uniform thickness (laminated state).
[0023]
The electrostatic separation device 5 is supported so as to be rotatable around a horizontal axis, and a plastic piece is supplied to the top from the quantitative supply device 4 and is driven to rotate at a predetermined speed in the direction of the arrow by a drive device (not shown). Drum electrode 71, conductive counter electrode 72 disposed at a predetermined interval in the upper part of the drum electrode 71 in the rotational direction, the anode is grounded, and the cathode is connected to the counter electrode 72. A high-voltage power supply device 74 that forms an electrostatic field 73 between the grounded drum electrode 71 and the counter electrode 72, and under the electrostatic field 73, immediately below the drum electrode 71 side and the electrostatic field 73 by the separators 75 a and 75 b. 1st to 3rd sorting trays 75A to 75C separated on the part and the counter electrode 72 side, and a rotating bra that scrapes off plastic pieces adhering to the drum electrode 71 above the end of the first tray 75A It is and a 76.
[0024]
Therefore, the plastic piece thrown in from the quantitative supply device 4 in the vicinity of the top of the drum electrode 71 adheres to the surface of the drum electrode 71 by the mirror image force, and further, centrifugal force and gravity are applied to the plastic piece as the drum electrode 71 rotates. In addition to being added, an electrostatic force acts on the plastic piece when it enters the electrostatic field 73. In the electrostatic field 73, an electrostatic force repelling the drum electrode 71 acts on the plastic piece charged to the same polarity (for example, +) as the drum electrode 71, and the mirror image force> electrostatic force + centrifugal force is applied to the counter electrode 72. The approaching path is drawn and dropped and collected on the third separation tray 75C. In addition, an electrostatic force attracted to the drum electrode 71 acts on the plastic piece charged with the opposite polarity (−) to the drum electrode 71, and the mirror image force + electrostatic force> centrifugal force is generated, and the plastic piece is attracted to the drum electrode 71. Alternatively, it is dropped and collected on the first separation tray 75A while drawing an approaching path. Note that the plastic pieces that are not sufficiently charged are dropped and collected in the second tray 75B.
[0025]
In the above configuration, the plastic pieces are rubbed together by the dry cleaning apparatus 1 and the contaminants attached to the surface are rubbed off, and mainly large dust is sucked and removed from the mesh plate 21 by the dust suction unit 20.
[0026]
When the plastic piece is sent from the intermediate duct 33 to the dust separator 2, the plastic piece is unwound and conveyed by the vibration of the vibration plate 41, and the charge is neutralized by ions falling from the corona electrode 51 of the static eliminator 39. Is removed. The dust released from the adsorption with the plastic piece due to static electricity is sucked and discharged along with the air sucked into the dust suction duct 48 through the mesh plate 21. As a result, even dust with a small diameter can be removed very effectively from the plastic piece.
[0027]
The plastic piece from which the dust has been removed by the dust separation device 2 is supplied to the friction charging device 3 and rubbed together, and is charged to a polarity and a charge amount according to the type of the plastic piece according to the charge train. Then, an electrostatic field 73 that is supplied from the quantitative supply device 4 to the electrostatic separation device 5 and formed by the drum electrode 71 and the counter electrode 72 changes the fall trajectory according to the polarity and charge amount of the plastic piece, The separated songs are collected in the first to third separation trays 75A to 75C. The plastic pieces collected in the intermediate second separation tray 85B are returned to the frictional charging device 3 again after being neutralized and separated.
[0028]
Here, a description will be given of an experimental result in which salt is attached to a plastic piece made of ABS resin and the dust separator 2 is used.
After immersing the plastic piece in an aqueous solution of NaCl, the plastic piece is taken out and dried. After dry cleaning using a dry cleaning device having no dust-absorbing part, the sample 1 is left as it is and passed through a vibrating sieve for a predetermined time. The sample 2 from which the dust was removed and the sample 3 from which the dust separator 2 having the above-described configuration was used for a predetermined time were added to distilled water to dissolve the salt, and adhered to the samples 1 to 3, respectively. Table 1 shows the measured salt content. In this case, the amount of salt was measured by immersing the electrode in a dissolved aqueous solution and energizing it, and calculating the respective conductivity from the current value to calculate the amount of salt.
[0029]
[Table 1]

According to the above experiment, the salt content of the plastic piece with NaCl crystals attached to the surface and dry-cleaned is 0.8 wt% in the state where no treatment is performed, but by using a vibrating sieve, 0% is obtained. The amount of salt can be reduced to 0.4 wt% by half when the dust separator according to the present invention is used.
[0030]
Next, in the same manner as described above, NaCl crystals were attached to the surface of the plastic piece, dry-cleaned, triboelectrically charged, and electrostatic separation experiment was conducted by the electrostatic separation device 5 to verify the separation accuracy. As the plastic piece, a mixed plastic piece of ABS resin and PVC resin was used, and a mixed plastic piece with a salt content of 0.8 wt% that was not separated and a salt content of 0.6 wt% that was subjected to a separation treatment with a vibrating sieve. The mixed plastic piece, the plastic piece separated by the electrostatic separation device 5 after the frictional charging of the mixed plastic piece having a salt content of 0.4 wt% which has been subjected to the separation treatment by the dust separation device 2, and the salt content to which no NaCl is adhered. The results using 0% mixed plastic pieces are shown in Table 2 and FIG.
[0031]
In the above experiment, the plastic piece of ABS resin is easily charged to (−) and separated into the first separation tray 75A, and the plastic piece of PVC resin is easily charged to (+) and separated into the third separation tray 75C. .
[0032]
Here, purity = weight of ABS plastic pieces collected in the first separation tray 75A / weight of all plastic pieces collected in the first separation tray 75A × 100%, and recovery rate = in the first separation tray 75A. Weight of collected ABS plastic pieces / weight of all ABS plastic pieces charged × 100%.
[0033]
[Table 2]

According to the above Table 2 and FIG. 3, the purity in the electrostatic separation of the ABS resin plastic piece rapidly decreases from about 0.8 wt% of the salinity, and the recovery rate exceeds 0.4 wt% of the salinity. It turned out that it fell rapidly. Therefore, it can be seen that by using the separation and recovery device 2 according to the present invention, dust generated in the dry cleaning device can be effectively removed, and the separation accuracy by the electrostatic separation device 5 is not reduced. It was.
[0034]
According to the above embodiment, the plastic pieces discharged from the dry dust collector 1 that rubs the plastic pieces together to clean the surface are introduced into the dust separator 2, the plastic pieces are released by the vibration of the mesh plate 36, and the mesh By suction through the plate 36, dust can be effectively removed. At this time, since the charge of the plastic piece charged by friction is neutralized by the static eliminator 39, the adsorption of the dust and the plastic piece due to static electricity is released, and even if it is a fine dust having an extremely small diameter, it is effective. Can be removed by suction. As a result, it is possible to supply a plastic piece to the triboelectric charging device without entraining dust while using a low-cost dry cleaning device, so high accuracy without reducing the separation accuracy of the electrostatic separation device due to dust Plastic pieces can be separated by type.
[0035]
Further, by providing the dust collector 20 in the dry dust collector 1, coarse dust having a particularly large diameter can be generally removed before the dust separator 2 is put in, and the dust removal efficiency can be further improved.
[0036]
In the above embodiment, the dust collector 20 is provided in the dry dust collector 1. However, even if a plastic piece is directly introduced from a dry dust collector without the dust collector 20, the dust accompanying the plastic piece is sufficiently removed by suction. The separation accuracy due to sparse electrostatic separation is not reduced.
[0037]
Further, in the case of a particularly dirty plastic piece, a pre-stage dust separation device 81 having the same structure as the dust separation device 2 in which the mesh plate 36 is set so that the mesh roughness, frequency, amplitude, etc. are suitable for coarse dust having a large diameter is provided. It may be configured to be interposed in the intermediate duct 33 and to remove dust in the front and rear two stages by using the previous dust separator 2 as the rear dust separator.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of claim 1, the plastic piece discharged from the dry dust collector is put on the mesh plate, and the plastic piece is vibrated and stirred through the mesh plate by the vibration means. By sucking dust with the dust suction means, dust separated from the surface can be effectively removed from the plastic piece. Dust generated by cleaning can be effectively removed from the plastic piece and supplied to the friction charging device and electrostatic separation device while using a low-cost dry cleaning device that does not require drying. Without deteriorating the separation accuracy, the plastic pieces can be separated by type with high accuracy.
[0039]
According to the second aspect of the present invention, the static electricity is removed by neutralizing the charges generated by rubbing the plastic pieces together to eliminate static electricity, thereby preventing adsorption between the plastic pieces and between the plastic pieces and dust. Dust can be effectively removed from plastic pieces.
[0040]
According to the third aspect of the present invention, the coarse dust having a large diameter is sucked and removed from the plastic piece by the mesh plate and the dust suction means of the upstream dust removing device, and then the plastic piece is vibrated on the mesh plate by the downstream dust removing device. In addition, by neutralizing the charge of the plastic piece with the charge eliminating means, the plastic piece and the dust can be separated and the fine dust having a small diameter can be effectively sucked and removed by the suction means. Thereby, the contaminants on the separated surface can be removed to the extent that the separation accuracy such as purity and recovery rate does not decrease. Therefore, it is possible to effectively remove dust generated by cleaning from the plastic piece and supply it to the friction charging device and electrostatic separation device while using a low-cost dry cleaning device that does not require drying. Without deteriorating the separation accuracy, the plastic pieces can be separated by type with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a plastic electrostatic separation facility according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing a dust separation device of the plastic electrostatic separation equipment.
FIG. 3 is a graph showing experimental results of deposits and separation accuracy in the plastic electrostatic separation facility.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dry cleaning device 2 Dust separation device 3 Friction charging device 4 Fixed amount supply device 5 Electrostatic separation device 11 Cleaning casing 12 Rotating shaft 13 Screw screw 14 for stirring 14 Stirring rod 15 Motor 18 for stirring 18 Pressurizing gate 20 Dust collecting part 21 Mesh plate 23 Dust suction duct 24 Separation cyclone 25 Dust suction fan 31 Dust collection case 32 Inlet 34 Outlet 36 Mesh plate 37 Mesh vibration device 38 Dust dust collection device 39 Discharge device 43 Vibration motor 46 Drive link 48 Dust collection duct 49 Separation cyclone 50 Rear stage Dust-absorbing fan 51 Corona electrode 61 Charging casing 62 Agitation blade body 71 Drum electrode 72 Counter electrode 73 Electrostatic field 74 High voltage power supply devices 75A to 75C First to third separation trays

Claims

A dry cleaning device that contacts the plastic piece to remove contaminants attached to the surface, a friction charging device that frictionally contacts the charged plastic piece to charge it, and a static plastic piece formed between the electrodes. In a plastic electrostatic separation facility equipped with an electrostatic separation device that supplies an electric field to change the fall trajectory and separates the plastic pieces by type,
A dust removing device is provided between the dry cleaning device and the friction charging device,
The dust removing device is provided with a mesh plate for supporting the plastic piece from below, a vibrating means for vibrating the mesh plate, and a dust suction means for sucking and removing the dust accompanying the plastic piece through the mesh plate. Plastic electrostatic separation equipment characterized by that.

2. The plastic electrostatic separation equipment according to claim 1, wherein a discharging means for neutralizing the charge of the plastic piece is disposed above the mesh plate of the dust removing device.

A dry cleaning device that removes contaminants attached to the surface by bringing plastic pieces into contact with each other, a friction charging device that frictionally contacts the plastic pieces after cleaning with each other, and a charged plastic piece formed between the electrodes. In the plastic electrostatic separation equipment equipped with an electrostatic separation device that supplies the electrostatic field to change the fall trajectory and separates the plastic pieces by type,
A front-stage dust removing device incorporated in the dry-type cleaning device or disposed on the outlet side of the dry-type cleaning device, and a rear-stage dust removing device provided between the front-stage dust removing device and the frictional charging device,
A pre-stage dust removing means is provided with a mesh plate for supporting the plastic piece from below, and a dust suction means for sucking and removing the dust accompanying the plastic piece through the mesh plate,
In the latter-stage dust removing device, a mesh plate that supports a plastic piece from below, a vibration means that vibrates the mesh plate, a dust suction means that sucks and removes the dust accompanying the plastic piece via the mesh plate, A plastic electrostatic separation facility, comprising: a neutralizing unit disposed above the mesh plate to neutralize the charge of the plastic piece.