JP4190548B2 - Optical disk resin substrate recovery method and apparatus. - Google Patents
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Description
本発明はデジタルビデオディスク(DVD)のように2枚のポリカーボネート基板の間に反射膜が付着形成されている光学式ディスクを粉砕したワークからポリカーボネート樹脂を回収する光学式ディスクの樹脂基板回収方法および装置に関する。 The present invention relates to a method for recovering a resin substrate of an optical disc, which recovers a polycarbonate resin from a work obtained by grinding an optical disc in which a reflection film is adhered between two polycarbonate substrates, such as a digital video disc (DVD), and Relates to the device.
近年、コンパクトディスク(CD)やデジタルビデオディスク(DVD)のようにポリカーボネート基板にアルミニュウム反射膜を付着形成した光学式ディスクは多量に使用されている。DVDは2枚のポリカーボネート基板の間に反射膜を付着形成して構成されている。このような光学式ディスクを廃棄する場合にはポリカーボネート樹脂(以後、ポリカ樹脂と略称することもある)を資源として回収している。 In recent years, optical discs, such as compact discs (CD) and digital video discs (DVD), in which an aluminum reflective film is formed on a polycarbonate substrate have been used in large quantities. A DVD is configured by forming a reflective film between two polycarbonate substrates. When discarding such an optical disc, a polycarbonate resin (hereinafter sometimes abbreviated as a polycarbonate resin) is recovered as a resource.
光学式ディスクからポリカ樹脂を回収するには細かく粉砕したワーク(チップ)をアルカリ水溶液中に投入し、反射膜や保護膜などを溶解剥離している。アルカリ水溶液は苛性ソーダなどの水溶液で、高温に加熱して攪拌しながら溶解剥離している。このことは、例えば、下記の特許文献1に記載されている。
In order to recover the polycarbonate resin from the optical disc, a finely pulverized work (chip) is put into an alkaline aqueous solution, and the reflective film and the protective film are dissolved and peeled off. The alkaline aqueous solution is an aqueous solution such as caustic soda, which is dissolved and peeled while stirring at high temperature. This is described, for example, in
従来技術は光学式ディスクを粉砕したワークをアルカリ剤の化学的反応によって反射膜を溶解剥離している。DVDのように2枚のポリカーボネート基板の間に反射膜を付着形成していると、アルカリ水溶液がポリカーボネート基板と反射膜の間の内部までに浸透しないために反射膜を充分に溶解除去することができなくなる。このため、再利用できる高品質のポリカ樹脂が回収できないという問題点を有する。 In the prior art, a reflective film is dissolved and peeled off by a chemical reaction of an alkaline agent on a work obtained by grinding an optical disk. When a reflective film is formed between two polycarbonate substrates as in DVD, the alkaline aqueous solution does not penetrate to the inside between the polycarbonate substrate and the reflective film, so that the reflective film can be sufficiently dissolved and removed. become unable. For this reason, there is a problem that a high-quality polycarbonate resin that can be reused cannot be recovered.
アルカリ水溶液の化学的反応を促進させて反射膜の溶解除去率を向上させるために、アルカリ濃度を濃くしたり、高圧下での処理あるいは界面活性剤を注入することが提案されている。しかし、ポリカ樹脂の性状が低下し脆弱になり、また、透明感がなくなるという実用上の欠点がある。 In order to promote the chemical reaction of the aqueous alkali solution and improve the dissolution and removal rate of the reflective film, it has been proposed to increase the alkali concentration, to treat under high pressure or to inject a surfactant. However, there is a practical disadvantage that the properties of the polycarbonate resin are lowered and become brittle, and the transparency is lost.
本発明の目的は、ポリカ樹脂の性状を低下させることなく高品質のポリカ樹脂を回収することができる光学式ディスクの樹脂基板回収方法および装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for recovering a resin substrate of an optical disc that can recover a high-quality polycarbonate resin without deteriorating the properties of the polycarbonate resin.
本発明の特徴とするところは、アルカリ水溶液中のワークをハンマーで挟んで叩きポリカーボネート基板と反射膜の間に空隙を形成するようにしたことにある。 A feature of the present invention is that a workpiece in an alkaline aqueous solution is struck by a hammer and a gap is formed between the polycarbonate substrate and the reflective film.
本発明はポリカーボネート基板と反射膜の間に空隙を形成しているのでアルカリ水溶液がポリカーボネート基板と反射膜の間に速やかに浸透する。したがって、アルカリ水溶液のアルカリ濃度を薄くしても反射膜のほぼ全てを溶融除去することが可能になり、ポリカ樹脂の性状を低下させることなく高品質のポリカ樹脂を回収することができる。 In the present invention, since an air gap is formed between the polycarbonate substrate and the reflective film, the alkaline aqueous solution quickly permeates between the polycarbonate substrate and the reflective film. Therefore, even if the alkali concentration of the aqueous alkali solution is reduced, almost all of the reflective film can be melted and removed, and high-quality polycarbonate resin can be recovered without deteriorating the properties of the polycarbonate resin.
ワークは2枚のポリカーボネート基板の間に反射膜が付着形成されている光学式ディスクを粉砕して作成される。洗浄槽は注入されたアルカリ水溶液中にワークを投入され、反射膜を溶解剥離させる。加熱手段は洗浄槽に注入されているアルカリ水溶液を蒸気で加熱し、また、攪拌手段は洗浄槽に注入されているアルカリ水溶液を空気攪拌する。ハンマーは対向当接面に複数の突起が形成されている固定と可動の2個のハンマー板を有し、アルカリ水溶液中に配置される。ハンマーはワークを挟んで叩き剪断力によりポリカーボネート基板と反射膜の端部を剥離して空隙を形成する。 The workpiece is prepared by pulverizing an optical disk in which a reflective film is adhered between two polycarbonate substrates. In the cleaning tank, the workpiece is put into the injected alkaline aqueous solution, and the reflective film is dissolved and peeled off. The heating means heats the aqueous alkaline solution injected into the cleaning tank with steam, and the stirring means agitates the aqueous alkaline solution injected into the cleaning tank with air. The hammer has two fixed and movable hammer plates in which a plurality of protrusions are formed on the opposing contact surface, and is disposed in an alkaline aqueous solution. A hammer strikes a workpiece and peels off the end of the polycarbonate substrate and the reflective film by a shearing force to form a gap.
図1、図2に本発明の一実施例を示す。図1は全体構成を示す一部断面した構成図、図2は本発明のハンマーの一例構成図である。 1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a partially sectional view showing the overall structure, and FIG.
図1、図2において、洗浄槽1は長方体型の筐体で、天井板1aにワーク投入口2が穿設されている。ワーク投入口2はハッチ3で密閉されている。洗浄槽1の左側板1dの上部にはアルカリ水溶液を供給する水溶液供給管5が設けられている。洗浄槽1には水溶液供給管5からアルカリ水溶液4を注入される。ワーク6は投入口2からアルカリ水溶液4中に投入される。なお、ワーク6は2個のみを図示している。
1 and 2, the
ボイラ7で発生した蒸気は蒸気供給管8に案内されバルブ9を介して洗浄槽1内のアルカリ水溶液4に供給される。アルカリ水溶液4はボイラ7で発生した蒸気によって加熱される。蒸気供給管8は洗浄槽1の天井板1aを貫通して配設されている。ボイラ7、蒸気供給管8、バルブ9は加熱手段を構成する。
Steam generated in the
洗浄槽1の右側板1cと左側板1dの外面には軸受11、12が設けられている。回転軸10は側板1c、1dを貫通して軸受11、12に軸支されている。プーリー13は回転軸10の左端に固着され、ベルト14を介してプーリー15と連結されている。プーリー15はモータ16と機械的に連結されている。モータ16の回転力はプーリー15、ベルト14、プーリー13を介して回転軸10に伝達される。
洗浄槽1の床板1bには3個のエアーノズル18が取付けられている。エアーノズル18はブロア17から供給される圧縮空気を噴射してアルカリ水溶液4を攪拌する。なお、エアーノズル18は床板1bだけでなく、側板1c、1dにも多数個を取付けられるが図示を省略している。ブロア17とエアーノズル18は攪拌手段を構成する。洗浄槽1の右測板1cの下部には排出口19が穿設されている。排出口19には排出管20が連設され、排出管20の出口は密閉扉21で密閉されている。
Three
回転軸10は、洗浄槽1内の4箇所にフランジ22が固着されている。フランジ22には図2に示すように垂直方向に2本のハンマー軸23a、23bが植立固定されている。ハンマー軸23a、23bの先端にはそれぞれ円形のハンマー板24a、24bが固着されている。ハンマー板24a、24bは固定ハンマー板になる。
As for the rotating
円形のハンマー板25a、25bは図3に示すように中央に貫通孔27が穿設されている。ハンマー板25a、25bは貫通孔27にハンマー軸23a、23bを遊貫して遊着されている。フランジ22と固定ハンマー板24a、24bの間のハンマー軸23a、23bにそれぞれストッパー26a、26bが設けられている。
As shown in FIG. 3, the
ハンマー板25aは固定ハンマー板24aとストッパー26aの間を自重で移動し、また、ハンマー板25bは固定ハンマー板24bとストッパー26bの間を自重で移動する。ハンマー板25a、25bは可動ハンマー板になる。ハンマー軸23、固定ハンマー板24、可動ハンマー板25およびストッパー26でハンマーを構成する。
The
固定ハンマー板24と可動ハンマー板25はステンレスなどで形成され、径が120mm程度、重さが1.5kg程度である。固定ハンマー板24と可動ハンマー板25の対抗面(対向当接面)には複数の突起28が形成されている。突起28は先端を平面にした円錐形に形成されている。突起28は先端平面部の径は10mm程度である。固定ハンマー板24は図4のように突起28が設けられ、可動ハンマー板25は図5のように突起28が設けられている。
The fixed
固定ハンマー板24と可動ハンマー板25の突起28の位置関係は図6に示すようになっている。図6において、×印は固定ハンマー板24の突起位置を示し、また、〇印は可動ハンマー板25の突起28の位置を示す。固定ハンマー板24と可動ハンマー板25の突起位置は交互に交差して配置され、両ハンマー板24,25の突起28が噛合うようになっている。
The positional relationship between the
なお、図4、図5では、固定ハンマー24が突起28を7個、可動ハンマー25が4個の突起28を設けた例を示しているが、実際は更に多くの突起28が設けられる。
4 and 5 show an example in which the fixed
この構成において、ワークから反射膜を溶融剥離するには、洗浄槽1に水溶液供給管5からアルカリ水溶液4を注入する。アルカリ水溶液4は予め40℃程度に予熱されており、図1に示すレベルまで注入される。アルカリ水溶液4を注入した後にハッチ3を点線位置まで開きワーク投入口2からワーク6をアルカリ水溶液4中に投入する。ワーク6は200kg程度投入される。ワーク6の投入が完了したならばハッチ3を閉じワーク投入口2を密閉する。
In this configuration, in order to melt and peel the reflective film from the workpiece, the alkaline aqueous solution 4 is injected into the
この状態でモータ16を起動する。モータ16の回転力はプーリー15、ベルト14、プーリー13を介して回転軸10に伝達される。回転軸10はモータ16により回転駆動される。2本のハンマー軸23a、23bは回転軸10の回転に伴い回転する。
In this state, the
また、バルブ9を開にしてボイラ7で発生した蒸気を洗浄槽1内のアルカリ水溶液4に供給する。アルカリ水溶液4はボイラ7で発生した蒸気によって85℃〜90℃程度まで加熱される。同時に、ブロア17を起動してエアーノズル18から圧縮空気を噴射してアルカリ水溶液4を攪拌する。
Further, the
さて、回転軸10の回転に伴いハンマー軸23a、23bも回転する。ハンマー軸23a、23bの回転により、可動ハンマー板25aは固定ハンマー板24aとストッパー26aの間を自重で移動し、また、可動ハンマー板25bは固定ハンマー板24bとストッパー26bの間を自重で移動する。
Now, as the
可動ハンマー板25aは固定ハンマー板24aが上方向に移動すると自重で落下し図1、図2に示すようにストッパー26aに係止され、また、固定ハンマー板24aが下方向に移動すると自重で落下し固定ハンマー板24aに当接する。
The
同様に、可動ハンマー板25bは固定ハンマー板24bが下方向に移動すると自重で落下し図1、図2に示すように固定ハンマー板24bに当接し、また、固定ハンマー板24bが上方向に移動すると自重で落下しストッパー26aに係止される。
Similarly, when the fixed
可動ハンマー板25aと可動ハンマー板25bは固定ハンマー板24aまたは固定ハンマー板24bに繰り返し衝突して当接する。可動ハンマー板25と固定ハンマー板24が衝突する際に、両ハンマー板24,25の間に図7(a)に示すようにワーク6が存在しているとする。両ハンマー板24,25が衝突当接すると図7(b)に示すようにワーク6を挟んで叩くことになる。
The
ワーク6は両ハンマー板24,25で叩かれると剪断力により図8(a)、(b)に示すようにポリカーボネート基板29と反射膜30の端部を剥離して空隙31を形成する。アルカリ水溶液4は空隙31に侵入し、ポリカーボネート基板29と反射膜30の間に速やかに浸透する。したがって、アルカリ水溶液のアルカリ濃度を薄くしても反射膜30のほぼ全てを溶融除去することができるようになる。
When the
このようにして反射膜30の溶融除去処理を終了すると、洗浄槽1の図示左側を図示しないシリンダーなどで持ち上げ、排出管20の密閉扉21を開けて排出管20からワーク回収槽(図示せず)に排出する。ワーク回収槽はメッシュが張設されており、ポリカ樹脂29とアルカリ水溶液4が分離される。
When the melting removal process of the
このようにして反射膜を溶解除去するのであるが、ワークのポリカーボネート基板と反射膜の間に空隙を形成しているのでアルカリ水溶液がポリカーボネート基板と反射膜の間に速やかに浸透する。したがって、アルカリ水溶液のアルカリ濃度を薄くしても反射膜のほぼ全てを溶融除去することが可能になり、ポリカ樹脂の性状を低下させることなく高品質のポリカ樹脂を回収することができる。 In this way, the reflective film is dissolved and removed. Since an air gap is formed between the polycarbonate substrate of the workpiece and the reflective film, the alkaline aqueous solution quickly permeates between the polycarbonate substrate and the reflective film. Therefore, even if the alkali concentration of the aqueous alkali solution is reduced, almost all of the reflective film can be melted and removed, and high-quality polycarbonate resin can be recovered without deteriorating the properties of the polycarbonate resin.
図9に本発明の他の実施例を示す。図9の実施例は洗浄槽を密閉円筒形状に構成し、洗浄槽を回転させてワークをハンマーで叩くようにしたものである。 FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 9, the cleaning tank is formed in a sealed cylindrical shape, and the cleaning tank is rotated so that the workpiece is hit with a hammer.
図9において、洗浄槽40は円筒の両開口端を蓋した密閉円筒形状に構成されている。蓋をした両円板面には軸連結材43,44が固着されている。回転軸48、49の一端は軸連結材43、44に連結され、他端はそれぞれ軸受11,12に軸支されている。軸受11,12は洗浄槽40全体を支持する支持部材41,42にそれぞれ固定されている。
In FIG. 9, the
固定ハンマー板24a、24bは洗浄槽40の内面に固定され、1本のハンマー軸23の一端と他端にそれぞれ連結されている。また、洗浄槽40の内面には図10に示すように周方向に沿って複数個の攪拌板45が設けられている。アルカリ水溶液4を注入する水溶液供給管5は可撓性でフリージョイント46により洗浄槽40内に案内され、加熱蒸気を供給する蒸気供給管8も可撓性でフリージョイント47により洗浄槽40内に案内されている。
The fixed
図9の他の構成は図1に示す実施例1と同じである。 9 is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
実施例2においてはモータ16を駆動すると洗浄槽40が回転する。したがって、ワーク6は両ハンマー板24と25で挟まれて叩かれる。したがって、実施例1と同様に、ワーク6はポリカーボネート基板29と反射膜30の間に空隙31が形成される。アルカリ水溶液4は空隙31に侵入し、ポリカーボネート基板29と反射膜30の間に速やかに浸透する。したがって、アルカリ水溶液のアルカリ濃度を薄くしても反射膜30のほぼ全てを溶融除去することができるようになる。
In the second embodiment, when the
実施例2では、反射膜30の溶融除去処理を終了すると、ワーク投入口2を下側にしてハッチ3を開にして排出する。
In the second embodiment, when the melting removal process of the
以上説明したように、本発明はポリカーボネート基板と反射膜の間に空隙を形成しているのでアルカリ水溶液がポリカーボネート基板と反射膜の間に速やかに浸透する。したがって、アルカリ水溶液のアルカリ濃度を薄くしても反射膜のほぼ全てを溶融除去することが可能になり、ポリカ樹脂の性状を低下させることなく高品質のポリカ樹脂を回収することができる。 As described above, according to the present invention, since a gap is formed between the polycarbonate substrate and the reflective film, the alkaline aqueous solution quickly permeates between the polycarbonate substrate and the reflective film. Therefore, even if the alkali concentration of the aqueous alkali solution is reduced, almost all of the reflective film can be melted and removed, and high-quality polycarbonate resin can be recovered without deteriorating the properties of the polycarbonate resin.
なお、上述の実施例1,2はハンマー板を円形にしているが、角板、多角形板でも同様な効果が得られることは勿論のことである。 In the first and second embodiments, the hammer plate is circular, but it goes without saying that the same effect can be obtained with a square plate or a polygonal plate.
また、ハンマーはハンマー板の大きさによっては突起を設けなくてもワークに空隙を形成することができることは明らかなことである。 In addition, it is clear that the hammer can form a gap in the workpiece without providing a protrusion depending on the size of the hammer plate.
1…洗浄槽、2…ワーク投入口、3…ハッチ、4…アルカリ水溶液、5…水溶液供給管、6…ワーク、7…ボイラ、8…蒸気供給管、9…バルブ、10…回転軸、11、12…軸受、13、15…プーリー、14…ベルト、16…モータ、17…ブロア、18…エアーノズル、19…排出口、20…排出管、21…密閉扉、22…フランジ、23…ハンマー軸、24…固定ハンマー板、25…可動ハンマー板、26…ストッパー、27…貫通孔、28…突起、29…ポリカーボネート基板、30…反射膜、31…空隙。
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