JP3952469B2 - 金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収方法及びその金属と樹脂分離回収装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術の分野】
本発明は、樹脂メッキ部品等の金属と合成樹脂材との混合物のリサイクル技術に係り、特に樹脂メッキ部品から金属原料と樹脂原料を分離回収して、それぞれ金属原材又は樹脂原材として再利用することができる金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収方法及びその金属と樹脂分離回収装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車のドアノブ、ラジエータ・グリル等について、従来は金属製の各種部品の代替素材として、軽量化等を目的とした金属によるメッキ処理又は蒸着処理された樹脂メッキ製品が提案されている。その一方で、環境問題への対応としてこれらの金属で処理された樹脂メッキ部品を、金属原料と樹脂原材とに分離して再利用するリサイクル技術も実施されている。
【0003】
【特許文献1】
特許文献1の特開2002−28927号公報「樹脂粒状物の回収方法および樹脂粒状物」のように、金属で処理された樹脂素材について、固定刃と回転刃とからなる粉砕装置で粉砕し、磁力選別装置で粉砕粒状物を金属部分及び樹脂部分に分離して、樹脂粒状物を回収する方法が提案されている。この回収する方法に使用する磁力選別装置51は、図6に示すように、吊下型の強力磁石52を備えたものである。粉砕装置により粉砕された金属被膜、樹脂粒状物及び金属被膜付き樹脂粒状物との混合粒状物は、クッションタンク53へ搬送し、このクッションタンク53の下端部に取り付けたロータリーバルブ54を通して、第一コンベア55へ混合粒状物を落下させる。更に一段下方位置に第二コンベア56を配置している。これらの第一と第二コンベア55,56間において磁力選別装置51の強力磁石52を移動させるように配置したものである。
【0004】
磁力選別装置51の強力磁石52を、第一コンベア55上を搬送中の混合粉体から金属被膜のみを吸着して、金属原料回収槽57まで搬送する。一方金属被膜が分離され、大部分が樹脂粒状物になった混合粒状物は、第二コンベア56で樹脂原料回収槽58内に落下回収させる。
【0005】
【特許文献2】
更に、特許文献2の特開2002−336732号公報「磁力選別装置」のように、エンドレスベルトを上下方向に所定間隔あけて配置し、永久磁石により、粉砕した混合粒状物から磁性体(金属被膜)を吸着する技術が提案されている。この磁力選別装置は、一旦吸着した磁性体(金属被膜)のエンドレスベルトへの再吸着を阻止することに技術的な特徴を有するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
この特許文献1の磁力選別装置51は、吊下型の強力磁石52を備えたものであるために、混合粒状物が単純に磁性体(金属被膜)と非磁性体(樹脂粒状物)との混合物であれば容易に磁性体(金属原料)と非磁性体(樹脂原材)とに分離して回収できる。しかし、樹脂メッキ部品等を粉砕したような金属と合成樹脂材との混合物については、金属被膜付きの樹脂粒状物も金属原料として回収するために、金属含有率の低い金属原料になりやすいという問題を有していた。このように、樹脂分を多く含有する金属原料は再利用するときに再生しづらいという問題を有していた。同様に、金属を含有する樹脂原料になりやすいという問題を有していた。
【0007】
このように樹脂分を多く含有する金属原料、又は金属分を多く含有する樹脂原料は、更に樹脂と金属とを分離する工程が必要になるために、その処理時間が長くかかるという問題を有していた。
【0008】
また、特許文献2の磁力選別装置でも、金属被膜と樹脂粒状物の他に金属被膜付きの樹脂粒状物が混合した混合物については、純度の高い金属原料又は樹脂原材とに分離することができないという問題を有していた。
【0009】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、粉砕した混合粉体中から金属被膜付き樹脂粉体を数段階に分けて吸着分離させ、この金属被膜付き樹脂粉体を金属被膜粉体又は樹脂粉体から確実に分離することで、純度の高い金属原料及び樹脂原料に再生することができる金属被膜樹脂材の金属回収方法及びその金属被膜回収装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の分離回収方法によれば、金属被膜を付着させた金属被膜樹脂材(p)を粉砕して、金属被膜粉体(a)、金属被膜付き樹脂粉体(b)及び樹脂粉体(c)との混合粉体(m)を生成し、前記混合粉体(m)を搬送させながら磁石(10a)の磁力を用いて、樹脂粉体(c)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)と、金属被膜粉体(a)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)とに分離し、この分離した樹脂粉体(c)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)を搬送させながら、最初に混合粉体(m)を分離するときに使用する前記磁石(10a)の磁力より強力な磁力の磁石(10b)を用いて、この金属被膜付き樹脂粉体(b)を吸着して金属含有率の低い樹脂粉体(c)を分離回収し、次に、前記磁石(10a)の磁力を用いて分離した金属被膜粉体(a)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)と、前記磁石(10b)の磁力を用いて分離した金属被膜付き樹脂粉体(b)とを混合した粉体を、更に磁石(26,28)の吸着率を調整しながら、金属被膜付き樹脂粉体(b)と、金属被膜粉体(a)又は金属含有率の低い金属被膜付き樹脂粉体(b)とを選別する、ことを特徴とする金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収方法が提供される。
【0011】
上記発明の方法では、粉砕した混合粉体(m)中から金属被膜付き樹脂粉体(b)を数段階に分けて吸着分離することにより、この金属被膜付き樹脂粉体(b)を樹脂粉体(c)から確実に分離することができる。そこで、金属被膜樹脂材(p)を金属被膜粉体(a)の含有率が低い樹脂原料に再生することができる。
【0012】
本発明の分離回収装置によれば、粉砕した金属被膜粉体(a)、樹脂粉体(c)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)との混合粉体(m)について、金属被膜粉体(a)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)から、樹脂粉体(c)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)を選別するために、ベルト(9)を掛け渡すローラ(8)の一方に磁石(10a)を具備した粗選別ベルトコンベア(7)と、前記粗選別ベルトコンベア(7)の磁石(10a)の下方に配置した、選別した金属被膜粉体(a)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)と、樹脂粉体(c)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)とに振り分けるセパレータ(12)と、前記セパレータ(12)の下段に配置した、前記樹脂粉体(c)と金属被膜付き樹脂粉体(b)を更に選別するために、ベルト(9)を掛け渡すローラ(8)の一方に、前記粗選別ベルトコンベア(7)の磁石(10a)より強力な磁力を有する磁石(10b)を具備した精密選別ベルトコンベア(13)と、前記精密選別ベルトコンベア(13)の下方に、前記粗選別ベルトコンベア(7)及び精密選別ベルトコンベア(13)において選別した金属被膜粉体(a)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)とを混合した粉体を搬送する搬送ベルトコンベア(24)と、該搬送ベルトコンベア(24)の上方に配置した、金属被膜粉体(a)又は金属含有率の低い金属被膜付き樹脂粉体(b)を選別するために、ローラ(22)の一方に磁石(28)を具備し、下側のベルト(23)の内面に、該磁石(28)に隣接して更に磁石(26)を前記金属被膜付き樹脂粉体(b)等との間隔を可変しうるように設けた吸着ベルトコンベア(25)と、から成る磁気選別装置(21)を備えた、ことを特徴とする金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収装置が提供される。
【0013】
前記精密選別ベルトコンベア(13)のベルト(9)の搬送方向を、前記粗選別ベルトコンベア(7)のベルト(9)の搬送方向と同一方向にすることで、樹脂粉体(c)をその搬送方向の先において回収することができる。
【0014】
逆に、前記精密選別ベルトコンベア(13)のベルト(9)の搬送方向を、前記粗選別ベルトコンベア(7)のベルト(9)の搬送方向と対向させることで、樹脂粉体(c)を選別設備の中央において回収することができる。
【0015】
上記発明の装置では、粗選別ベルトコンベア(7)のローラ(8)に具備した磁石(10a)で、混合粉体(m)から金属被膜粉体(a)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)を吸着する。粗選別ベルトコンベア(7)で吸着されなかった樹脂粉体(c)及び金属含有率の低い金属被膜付き樹脂粉体(b)については、更に精密選別ベルトコンベア(13)のローラ(8)に具備した磁石(10b)で分離することにより、この金属被膜付き樹脂粉体(b)を樹脂粉体(c)から確実に分離することができる。
【0016】
このように、精密選別ベルトコンベア(13)の次に磁気選別装置(21)を用いることで、更に金属被膜粉体(a)又は樹脂粉体(c)(金属含有率の低い金属被膜付き樹脂粉体(b))に混入している金属被膜付き樹脂粉体(b)を分離回収することができる。
【0017】
特に、磁気選別装置(21)は、吸着率を調整することができるので、金属含有量の異なる金属被膜付き樹脂粉体(b)について、混入している金属被膜粉体(a)又は樹脂粉体(c)中から正確に分離回収することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収装置の概略説明図である。図2は金属被膜樹脂材を粉砕した状態を示すものであり、(a)は金属被膜粉体と樹脂粉体とが付着している状態、(b)は金属被膜粉体と樹脂粉体とが分離した状態、(c)は金属被膜付き樹脂粉体、及び(d)はわずかに金属被膜が付着した金属被膜付き樹脂粉体である。
本発明の金属と樹脂材の分離回収方法は、図1に示すような、金属メッキ等の金属被膜樹脂材pを一次粉砕機1で粗粉砕し、次に、この粗粉砕した金属被膜樹脂材pをコンベア2で計量ホッパー3まで搬送し、所定量を軽量した後、二次粉砕機4へ搬送して微粉砕する。この二次粉砕機4では、金属被膜樹脂材pから金属被膜粉体aを剥離しやすいように、粒径は0.6mmから2mmの範囲内が望ましい。本発明では金属被膜樹脂材pの粒径を均一にするために、粉砕した金属被膜樹脂材pをメッシュスクリーン5に通し、サイクロン6から粗選別ベルトコンベア7へ供給している。
【0019】
この金属被膜樹脂材pは、図2に示すように、粉砕されて金属被膜粉体a、樹脂粉体c及び金属被膜付き樹脂粉体bとが混合された混合粉体mとなる。この混合粉体mの粒径は0.6mmより小さく粉砕すると、静電気の影響で次の工程における粗選別ベルトコンベア7と精密選別ベルトコンベア13のベルトや機構部分に付着して、その処理に手間がかかることがあるからである。
【0020】
この金属被膜樹脂材pは、上述したドアノブ、フロントグリル等の自動車部品に限定されず、家電・OA機器の廃材として、コピー、ファクシミリ、プリンタ等のトナーカートリッジやドラム類、ノートパソコンの部品等、その他、コンパクトディスク、光ディスク等の金属と樹脂が混合した部品についても処理することができる。
【0021】
図3は金属含有率の低い樹脂粉体を分離するための選別ベルトコンベアを示す概略説明図である。
粗選別ベルトコンベア7は、ローラ8間にベルト9を掛け渡し、このローラ8の一方に磁石10aを備えたものである。この粗選別ベルトコンベア7では、金属被膜粉体a、樹脂粉体c、及び金属被膜付き樹脂粉体bとの混合粉体mから、磁石10aの磁力で金属被膜粉体a及び金属被膜付き樹脂粉体bと、樹脂粉体c及び金属被膜付き樹脂粉体bとに分離する。
この粗選別ベルトコンベア7には、混合粉体mを捕集するサイクロン6から振動フィーダー11を介して供給するようになっている(図1参照)。この振動フィーダー11の先端から、粗選別ベルトコンベア7上に混合粉体mを供給する。振動フィーダー11は、粉砕した混合粉体mを粗選別ベルトコンベア7上に均一に分散させて、金属被膜粉体aが樹脂粉体c及び金属被膜付き樹脂粉体bの下側に埋もれた状態になり、吸着されずに搬送されることを回避するものである。
【0022】
この粗選別ベルトコンベア7の搬送先の下側、即ち磁石10a(ローラ8)側に、選別した金属被膜粉体a及び金属被膜付き樹脂粉体bと、樹脂粉体c及び金属被膜付き樹脂粉体bに振り分けるセパレータ12を配置した。このセパレータ12の下段に精密選別ベルトコンベア13を配置した。
この精密選別ベルトコンベア13は、粗選別ベルトコンベア7で選別した金属被膜付き樹脂粉体bを更に選別するために、ベルト9を掛け渡すローラ8の一方に磁石10b(図3では右側)を具備したものである。
【0023】
この粗選別ベルトコンベア7の磁石10aと、精密選別ベルトコンベア13の磁石10bの磁力は、それぞれ異なるようにして金属被膜付き樹脂粉体bの吸着率を可変させるようになっている。金属被膜粉体aの含有率の低い金属被膜付き樹脂粉体bを分離する際に、精密選別ベルトコンベア13には、粗選別ベルトコンベア7の磁石10aの磁力より強力な磁石10bを用いて金属被膜付き樹脂粉体bを積極的に吸着して樹脂粉体cから分離する。
なお、これらの磁石10a,10bについては、本発明では永久磁石について説明しているが、この永久磁石に限定されずに、電磁石に変更できることは勿論である。
【0024】
次に、精密選別ベルトコンベア13では、樹脂粉体cはそのまま樹脂分回収槽16へ回収する。一方、金属被膜付き樹脂粉体bは、強力な磁力の磁石10bに吸着して混合物回収槽14へ搬送する。そこで、樹脂分回収槽16には、金属含有率が低い樹脂原料のみが回収される。
【0025】
本発明の粗選別ベルトコンベア7及び精密選別ベルトコンベア13により、金属被膜樹脂材pから樹脂分を回収したときの試験結果を表1と表2に示す。表1は金属膜が銅、ニッケルとクロムからなる部品についての平均膜厚と樹脂分の回収量を示すものである。表2は金属膜がニッケルとクロムからなる部品についての平均膜厚と樹脂分の回収量を示すものである。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
図4は本発明の精密選別ベルトコンベアと磁気選別装置を備えた分離回収装置の実施の形態を示す概略説明図である。
本発明の分離回収装置は、上述した精密選別ベルトコンベア13の下方に、更に磁石の吸着率を調整することができる磁気選別装置21を備えた。この磁気選別装置21は、精密選別ベルトコンベア13において選別した金属被膜粉体a及び金属被膜付き樹脂粉体bを搬送するために、ロ−ラ22間にベルト23を掛け渡した搬送ベルトコンベア24と、この搬送ベルトコンベア24の上方に吸着ベルトコンベア25を配置したものである。この吸着ベルトコンベア25は、ローラ22間にベルト23を掛け渡し、この下側のベルト23の内面に、ローラ22(磁石28)に隣接して更に磁石26を設けたものである。なお、精密選別ベルトコンベア13で選別した樹脂粉体cはそのまま第一樹脂分回収槽27へ回収する。
【0029】
この磁気選別装置21は、金属被膜粉体aと金属被膜付き樹脂粉体b等と磁石26との間隔を可変して、金属被膜付き樹脂粉体bの吸着率を調整することにより、この金属被膜付き樹脂粉体bを金属被膜粉体a又は樹脂粉体cから確実に分離する。例えば磁石26の吸着率を弱くして、金属被膜付き樹脂粉体bの吸着率を低下させて金属被膜粉体aのみを吸着する。この金属被膜粉体aは、吸着ベルトコンベア25の一方のローラ22(図4では右側)は磁石28を用いて、金属被膜粉体aを吸着ベルトコンベア25の上面へ搬送し、金属分回収槽30へ回収する。
一方、吸着されなかった金属被膜付き樹脂粉体b及び樹脂粉体cはそのまま搬送ベルトコンベア24で搬送して第二樹脂分回収槽29へ回収する。
【0030】
図5は本発明の金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収する装置の更に他の実施の形態を示す概略説明図である。図5に示す実施の形態は、図4に示す実施の形態の精密選別ベルトコンベア13の搬送方向と異なり、粗選別ベルトコンベア7の搬送方向と向かい合う方向に配置し、混合物回収槽14を2箇所に設けたものである。
この実施の形態の形態では、先ず、粗選別ベルトコンベア7において、金属被膜粉体a及び金属被膜付き樹脂粉体bの混合物と、樹脂粉体cとに分離回収する。次に、精密選別ベルトコンベア13においても、金属被膜粉体a及び金属被膜付き樹脂粉体bの混合物と、樹脂粉体cとに分離回収する。これらの混合物については、磁石の吸着率を調整することができる磁気選別装置21を用いて金属被膜粉体aと樹脂粉体cに分離回収するようにしたものである。
【0031】
なお、本発明は上述した発明の実施の形態に限定されず、粉砕した混合粉体m中の金属被膜付き樹脂粉体bの吸着率を低下させ、この金属被膜付き樹脂粉体bを金属被膜粉体a又は樹脂粉体cから確実に分離することで、純度の高い金属原料及び樹脂原料に再生する方法又は処理装置であれば、図示した工程、処理設備又は処理装置のような構成に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【0032】
【発明の効果】
上述したように、本発明の分離回収方法は、粉砕した混合粉体中から金属被膜付き樹脂粉体を数段階に分けて吸着分離させることにより、この金属被膜付き樹脂粉体を金属被膜粉体又は樹脂粉体から確実に分離することができるので、金属含有率が低い樹脂原料に再生することができる。
【0033】
本発明の分離回収装置は、粗選別ベルトコンベアと精密選別ベルトコンベアにより選別回収した後、更に磁石の吸着率を調整することができる磁気選別装置を用いて、金属被膜付き樹脂粉体を金属被膜粉体又は樹脂粉体から確実に分離することができる、等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収装置の概略説明図である。
【図2】金属被膜樹脂材を粉砕した状態を示すものであり、(a)は金属被膜粉体と樹脂粉体とが付着している状態、(b)は金属被膜粉体と樹脂粉体とが分離した状態、(c)は金属被膜付き樹脂粉体、及び(d)はわずかに金属被膜が付着した金属被膜付き樹脂粉体である。
【図3】金属含有率の低い樹脂粉体を分離するときの選別ベルトコンベアを示す概略説明図である。
【図4】本発明の精密選別ベルトコンベアと磁気選別装置を備えた分離回収装置の実施の形態を示す概略説明図である。
【図5】本発明の金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収する装置の更に他の実施の形態を示す概略説明図である。
【図6】従来の吊下型の強力磁石を備えた磁力選別装置を示す説明図である。
【符号の説明】
7 粗選別ベルトコンベア
8 ローラ
9 ベルト
10 a磁石
10b 磁石
12 セパレータ
13 精密選別ベルトコンベア
21 磁気選別装置
22 ローラ
23 ベルト
24 搬送ベルトコンベア
25 吸着ベルトコンベア
p 金属被膜樹脂材
a 金属被膜粉体
b 金属被膜付き樹脂粉体
c 樹脂粉体
m 混合粉体
Claims (4)
- 金属被膜を付着させた金属被膜樹脂材(p)を粉砕して、金属被膜粉体(a)、金属被膜付き樹脂粉体(b)及び樹脂粉体(c)との混合粉体(m)を生成し、
前記混合粉体(m)を搬送させながら磁石(10a)の磁力を用いて、樹脂粉体(c)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)と、金属被膜粉体(a)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)とに分離し、
この分離した樹脂粉体(c)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)を搬送させながら、最初に混合粉体(m)を分離するときに使用する前記磁石(10a)の磁力より強力な磁力の磁石(10b)を用いて、この金属被膜付き樹脂粉体(b)を吸着して金属含有率の低い樹脂粉体(c)を分離回収し、
次に、前記磁石(10a)の磁力を用いて分離した金属被膜粉体(a)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)と、前記磁石(10b)の磁力を用いて分離した金属被膜付き樹脂粉体(b)とを混合した粉体を、更に磁石(26,28)の吸着率を調整しながら、金属被膜付き樹脂粉体(b)と、金属被膜粉体(a)又は金属含有率の低い金属被膜付き樹脂粉体(b)とを選別する、ことを特徴とする金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収方法。 - 粉砕した金属被膜粉体(a)、樹脂粉体(c)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)との混合粉体(m)について、金属被膜粉体(a)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)から、樹脂粉体(c)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)を選別するために、ベルト(9)を掛け渡すローラ(8)の一方に磁石(10a)を具備した粗選別ベルトコンベア(7)と、
前記粗選別ベルトコンベア(7)の磁石(10a)の下方に配置した、選別した金属被膜粉体(a)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)と、樹脂粉体(c)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)とに振り分けるセパレータ(12)と、
前記セパレータ(12)の下段に配置した、前記樹脂粉体(c)と金属被膜付き樹脂粉体(b)を更に選別するために、ベルト(9)を掛け渡すローラ(8)の一方に、前記粗選別ベルトコンベア(7)の磁石(10a)より強力な磁力を有する磁石(10b)を具備した精密選別ベルトコンベア(13)と、
前記精密選別ベルトコンベア(13)の下方に、
前記粗選別ベルトコンベア(7)及び精密選別ベルトコンベア(13)において選別した金属被膜粉体(a)及び金属被膜付き樹脂粉体(b)とを混合した粉体を搬送する搬送ベルトコンベア(24)と、
該搬送ベルトコンベア(24)の上方に配置した、金属被膜粉体(a)又は金属含有率の低い金属被膜付き樹脂粉体(b)を選別するために、ローラ(22)の一方に磁石(28)を具備し、下側のベルト(23)の内面に、該磁石(28)に隣接して更に磁石(26)を前記金属被膜付き樹脂粉体(b)等との間隔を可変しうるように設けた吸着ベルトコンベア(25)と、から成る磁気選別装置(21)を備えた、ことを特徴とする金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収装置。 - 前記精密選別ベルトコンベア(13)のベルト(9)の搬送方向が、前記粗選別ベルトコンベア(7)のベルト(9)の搬送方向と同一方向である、ことを特徴とする請求項2の金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収装置。
- 前記精密選別ベルトコンベア(13)のベルト(9)の搬送方向が、前記粗選別ベルトコンベア(7)のベルト(9)の搬送方向と対向する方向である、ことを特徴とする請求項2の金属被膜樹脂材の金属と樹脂材の分離回収装置。
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