JP4271352B2 - Static electricity generator and electrostatic separator for waste plastic containing aluminum - Google Patents

Static electricity generator and electrostatic separator for waste plastic containing aluminum Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック製配管内部に、プラスチック破砕物及び/又はプラスチック粒状物を循環させ、この2者の異なる材質の摩擦帯電により高電圧の静電気を安定的に発生させる静電気発生装置に関するものである。また、この装置で発生させた静電気を利用して、アルミニウムを含有する廃棄プラスチック、例えば、自動車用材料として寸法安定性を確保するためにアルミニウムテープが内部に挿入された塩化ビニール樹脂製モール材等からアルミニウムを分離回収してプラスチックを再生し、有効利用することを目的とする静電分離方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車用窓枠部材として使用されるモール材等には、寸法安定性を確保するために、アルミニウム製テープを内装したプラスチック部材の成形品が使用されている。この成形品の加工時に発生する産業廃棄物や不良の屑及び廃車解体時に発生する部材で、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックは、アルミニウムを分離分別しなければ、再生使用することは難しく、そのほとんどが焼却或いは埋め立て処分するしかなかった。
【0003】
しかし、こうした廃棄物を焼却すると、アルミニウムを含有するが故に炉体への溶融付着や酸化燃焼による燃焼温度上昇により焼却炉にトラブルを生じる、有害物質であるダイオキシン生成を促進することへの関与が否定されてない、また、埋立地の不足から処分に困るという問題がある。そのために、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックからプラスチックを再生してリサイクルするためには、アルミニウムを分離除去することが必要であった。従来、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックからアルミニウム等の非磁性金属を選別するために使用される装置としては、電気的選別装置である渦電流選別装置と静電選別装置が公知である。
【0004】
渦電流選別装置は、導電性を有する物体に変化磁界をかけ、物体中に誘導電流を発生させて、その電流により生じた磁界と外部からかけられた磁界との作用により渦電流力を生じて導電性の物体が移動するという作用を利用して選別する装置である。静電選別装置として、ドラム静電選別機の概念図を図6に示す。Aは接地された金属ロール、BはAに平行に置かれた金属円筒で高電圧がかけられている。Bが負であれば、ロール表面は正に帯電する。AB間に入った粒子は静電誘導によって分極し、接地ロールに近い側に負電荷を、反対側に正電荷を生じる。導電性粒子ならばロールに接すると電荷を失って全体が正に帯電しロールに反発される。絶縁性粒子の場合は移動せず、負電荷によってロールに吸引され電界の外で吸引力を失って落下する。この結果、導電性粒子と絶縁性粒子は、落下位置が異なることになるため、分離回収される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックを粉砕して、アルミニウムの選別を行う場合においては次の問題が生じる上、分離が充分でなく、その改良が強く求められていた。すなわち、渦電流選別装置を使用すると、アルミニウムの体積が小さいので、磁界中で生じる渦電流力が弱くなり、分離効率が向上しない。また、静電選別装置で選別を行う際には、湿度の影響を受けやすく、分離性能が安定しない。このため、調湿を行う必要があることから、調湿の設備が要求され、かつ、専用の電極を有する装置が必要であるため、かなりの費用がかさむというのが実態であった。
【0006】
従来、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックは、粉砕処理後、必要により廃棄プラスチックに混入した軽量物を分離するために風力分離処理を行った後、公知のアルミニウム分離装置によりアルミニウムを分離除去後、押出機により溶融ペレット化し、再生、リサイクルされていた。分離レベルの低い場合に於いては、押出機にメッシュスクリーンが設置されているため、アルミニウム等の異物は除去されるものの、アルミニウム量が多いと、メッシュスクリーンの目詰まりが生じ、メッシュスクリーンの頻繁な取替えが必要となり、押出機の定常運転ができないという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、アルミニウムを含むプラスチック廃棄物を有効利用するために、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックからアルミニウムを効率良く、高度に分離除去したプラスチックを回収、リサイクルするための静電分離装置及び静電分離方法を提供することである。本発明に係わる静電分離装置は、プラスチックの再生に係わる当該事業者にとっては、極めて汎用的な機器を組み合わせることで達成され、特殊なドラム電極や電気装置を必要とせず、安価かつ、コンパクトであるにもかかわらず、アルミニウムを効率良く分離できることが特徴である。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次の項を内容とする。
(1)ブロワー、プラスチック製配管、サイクロン、貯槽を接続した循環経路を形成し、その循環経路内部に、プラスチック破砕物及び/又は粒状物を入れ、このプラスチック破砕物及び/又は粒状物を循環させ、プラスチック製配管の表面に静電気を発生させることを特徴とする静電気発生装置。
(2)循環経路の内部を循環して生ずるプラスチック破砕物及び/又は粒状物の微細粉を除去するため、サイクロンとしてのサイクロンセパレーターを配置し、更にサイクロンセパレーターの下部に循環するプラスチック破砕物及び/又は粒状物を貯留するための貯槽を設置したことを特徴とする(1)記載の静電気発生装置。
(3)サイクロンセパレーターと、その下部に設置したプラスチック破砕物及び/又は粒状物の貯槽との間に、循環するプラスチック破砕物及び/又は粒状物を冷却する空気導入部を有することを特徴とする(2)記載の静電気発生装置。
(4)プラスチック製配管の外側に、プラスチック製配管の外径より大きい内径を有し、かつ、プラスチック製配管の長さより短い長さの金属製配管を外挿し、該金属製配管を偏心させる位置に配置してプラスチック製配管と接線にて接触させ、プラスチック製配管の表面に発生する静電気を該接触部に集中させることにより、高電圧静電気発生部位を形成させることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1記載の静電気発生装置。
(5)プラスチック製配管と一接線で接触するように、外周の一部又は全部を覆う金属製湾曲状または平板状板状体をプラスチック製配管に配置し、プラスチック製配管の表面に発生する静電気を該接触部に集中させることにより、高電圧静電気発生部位を形成させることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1記載の静電気発生装置。
(6)プラスチック製配管外面に複数の突起物を設け、金属製配管、又は、金属製湾曲状または平板状板状体と、該突起物の頂部にて接するように配置した(4)又は(5)に記載の静電気発生装置。
(7)プラスチック製配管が塩化ビニール樹脂製である(4)〜(6)のいずれか1記載の静電気発生装置。
(8)プラスチック破砕物及び/又は粒状物が、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンから選ばれる樹脂の1種以上を使用してなる(1)〜(7)のいずれか1記載の静電気発生装置。
(9)静電気電圧の絶対値が10万ボルト以上である(4)〜(8)のいずれか1記載の静電気発生装置。
(10)プラスチック製配管上に懸架、または、プラスチック製配管の外面と一接線で接触するように設置した金属製配管、又は、金属製湾曲状または平板状板状体の材質が、鉄及び/又はアルミニウムであることを特徴とする(4)〜(9)のいずれか1記載の静電気発生装置。
(11)高電圧静電気発生部位が循環経路の上部、下部、側部の中から選ばれるうちの何れかである(4)〜(10)のいずれか1記載の静電気発生装置。
(12)高電圧静電気発生部位に対し、粉砕処理した、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックを供給する供給装置、静電反発作用により弾き飛ばされたアルミニウム片を吸引回収するアルミニウム片回収装置、アルミニウムを分離除去した廃棄プラスチックを回収する回収容器を設置したことを特徴とする(4)〜(11)のいずれか1記載の静電分離装置。
(13)(4)〜(12)のいずれか1記載の静電気発生装置の高電圧静電気発生部位の表面上に、予め粉砕処理したアルミニウムを含有する廃棄プラスチックを、落下供給させ、静電気を帯電したアルミニウム片に生じる静電反発作用によりアルミニウム片を弾き飛ばし、アルミニウム片が飛び散る領域にアルミニウム片を吸引回収するための回収装置を設けてアルミニウム片を分離回収し、同時に、アルミニウムが分離除去された廃棄プラスチックを回収容器に回収して、廃棄プラスチックとアルミニウムを分離するようにしたことを特徴とする静電分離方法。
(14)アルミニウムを含有する廃棄プラスチックを、30℃以上100℃以下、好ましくは、30℃以上50℃以下に加熱処理した後に、5mm以下の大きさに粉砕したことを特徴とする(13)記載の静電分離方法。
【0009】
本発明の静電分離装置に使用される静電気発生装置は、プラスチック製配管内をプラスチック製配管と異なる材質のプラスチック破砕物及び/又はプラスチック粒状物を循環させた時に、プラスチック製配管とプラスチック破砕物及び/又は粒状物との摩擦によりプラスチック製配管上に高電圧の静電気を発生させるものである。プラスチック製配管と上記循環プラスチック破砕物及び/又は粒状物の材質の組合せは、その材料の誘電率が高く、かつ、摩擦帯電列の差が大きいほど発生する静電気電圧は高くなり、また、この組み合わせ方により、発生する静電気電圧の極性(正または負)を選択可能である。
【0010】
この静電気を発生するための装置は、プラスチック破砕物及び/又は粒状物をプラスチック製配管内を循環させるために、ブロワー、プラスチック製配管、サイクロン、循環物の貯槽等を配管で接続して循環経路を形成する。この接続は通常直列になされるのが好ましい。そして、その循環経路内にプラスチック破砕物及び/又は粒状物等の循環物を入れて循環させる。この循環によってプラスチック破砕物及び/又は粒状物等の循環物が衝突、摩擦等により数百μm以下に微粉化されたものをサイクロンとしてのサイクロンセパレーターで分離して循環経路内から除去するのが好ましい。循環経路内を循環させる微細粉を含むプラスチック破砕物及び/又は粒状物等の循環物は、サイクロンの円筒状の筒内に接線方向から流入され、塔内を旋回して微粉砕物は上昇する気流に乗って上昇し、サイクロン上部から排出させる。一方、微細粉化された循環物の分離された循環物は遠心力により塔壁に衝突して貯槽に流下し、連続した次の循環に供される。更に、微細粉化された循環物を分離するに際し、冷却用空気を循環管路に導入する空気導入部を設けて、循環させるプラスチック破砕物及び/又は粒状物を冷却し、発熱による溶融やブロワーへの付着等による配管経路内での閉塞を防止するのがより好ましい。本発明に於ける循環物の循環速度は、プラスチック粉砕物の移送に通常使用されるところの、20m/sec以上50m/sec以下程度の速度が使用できる。
【0011】
循環経路内を循環させるプラスチック破砕物及び/又は粒状物としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂等からなる樹脂の1種以上を使用することが最も好ましく、高電圧の静電気を発生することができる。その他のプラスチック種として、ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ABS樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリメチルアクリレート樹脂等のアクリレート系樹脂、ポリウレタン樹脂等のポリウレタン系樹脂等を使用することもできるが、静電気発生部位であるプラスチック製配管部の材質によっては、循環速度を通常より早め、例えば、30m/sec以上50m/sec以下にするなどして、循環量を増やす必要がある。
【0012】
循環物であるプラスチック破砕物及び/又は粒状物は、その粒径を1mm以上、10mm以下程度に粉砕、又は破砕することが好ましい。より好ましくは、粒径が3mm以上、5mm以下程度である。ただし、循環物の形状が球状に近い物を用いる場合、或いは、循環物としてペレットを使用する場合は、その粒径が5mm程度を超えると循環が困難と成ることがある。この循環物であるプラスチック破砕物及び/又は粒状物として、廃棄物を粉砕、又は破砕して使用することもでき、安価であることから好ましい。循環する際の摩擦や衝撃による微細粉化で減量した場合は、循環量を一定とするために、都度、補給してやれば良い。
【0013】
静電気発生装置のプラスチック製配管として用いるプラスチックは、塩化ビニール樹脂製等の塩化ビニール系樹脂製、FRP(ファイバーレインフォースドプラスチック)製、ポリプロピレン樹脂製、ポリエチレン樹脂製等のポリオレフィン系樹脂製のものなど種々のものが使用できる。これらの内、任意の配管径のものが選択し易い、樹脂の剛性が高い、コストが安いという点などから塩化ビニール樹脂製のプラスチック製配管を使用するのが好ましい。
【0014】
プラスチック製配管部は、プラスチック破砕物及び/又は粒状物を循環経路内に循環させれば、そのままでも、高電圧の静電気が発生するが、静電気の電圧を安定的に、かつ、その絶対値が10万ボルト以上の高電圧とするためには次の構成とすることが好ましい。すなわち、プラスチック製配管に、金属製配管を外挿し、該金属製配管を偏心させる位置に配置して接線にて接触させる構成とすることである。
【0015】
このためには、プラスチック製配管の外径より大きい内径を有し、発生した静電気がアースされないためにプラスチック製配管より長さが短いところの、金属製配管をプラスチック配管に懸架するか、または、プラスチック製配管の一接線または一面が金属製配管に内接するように接触させることで構成される。こうすることで、プラスチック製配管の表面に発生する静電気を該接触部に集中させることにより、静電気電圧の変動が小さくなり、高電圧の静電気を安定して発生させることができ、さらに、静電気発生部を平面に近づけることができるために、後述する静電分離の操作がしやすくなるという効果も合わせ有する。
【0016】
また、高電圧静電気発生部位を構成する上記と別の態様として次のものが使用できる。すなわち、プラスチック製配管と一接線または一面で接触するように、プラスチック製配管の外周の一部又は全部を覆う金属製湾曲状または平板状板状体をプラスチック製配管に配置して、プラスチック製配管の表面に発生する静電気を該接触部に集中させる。こうすれば、高電圧静電気発生部位の形状及び方向もある程度自由に選択可能となる。
【0017】
更に、プラスチック製配管の外表面上に突起物を設けると、突起物、特にその頂部に電荷を集中させることができるため、突起物の設置及び金属製部材とプラスチック製配管の接触位置の設定により、静電気発生部位が設定可能となる。
【0018】
このように、静電気発生部位は、発生した静電気がアースされないような絶縁措置を取れば、静電気発生装置における上部、下部、側部の何れに設置してもかまわない。
【0019】
本発明で使用する上記金属製配管としては、良導電性材料からなる鉄及び/又はアルミニウム配管を使用することが好ましい。
【0020】
金属製配管をプラスチック配管に懸架した場合、プラスチック製配管上部と下部で金属製配管までの距離が異なり、上部では、電解の強さが強くなる。
【0021】
E=Q/(4πεX2) −−−−−−− 式1
(ここに、Eは電界の強さ、Xはプラスチック製配管と金属製配管の距離、Qは発生した電荷、εは誘電体の誘電率を示す。)
式1で示されるガウスの定理により、プラスチック製配管と金属製配管の距離が小さい配管接触部で、電荷強さは大きくなり、電荷が集中する。金属製配管を偏心させる位置に配置すれば電荷の集中が生じるが、一接線で接触するように配置した場合に最も大きい電荷の集中が達成される。図5に示すのはプラスチック製配管上に金属製配管を懸架した場合(a)と金属製配管を懸架しない場合(b)における電荷の集中する違いを示した概念図である。
【0022】
静電気発生装置の高電圧静電気発生部位において発生させる静電気は、その静電気電圧の絶対値が10万ボルト以上の高電圧であり、放電を避けるため15万ボルト以下の静電気を発生させることが好ましい。
【0023】
また、静電気発生装置における高電圧静電気発生部位に対して、予め、粉砕処理したアルミニウムを含有する廃棄プラスチックを供給すると、アルミニウム片は静電気を帯びた配管部に接触して静電反発作用により弾き飛ばされるため、アルミニウムが分離除去された廃棄プラスチックを効率良く回収することができる。前記静電気発生装置に、粉砕処理したアルミニウムを含有する廃棄プラスチックの供給装置、アルミニウム片を吸引回収するアルミニウム回収装置、アルミニウムが分離除去された廃棄プラスチックを回収する回収容器を上記静電気発生装置に対して設置することによりアルミニウムを含有する廃棄プラスチックからアルミニウムを分離除去するための静電分離装置が提供される。
【0024】
アルミニウムを含有する廃棄プラスチックの供給装置の例としては、予め、粉砕処理したアルミニウムを含有する廃棄プラスチックを静電分離を実施する前記高電圧静電気発生部位に対して、その表面上に落下供給するように設置した一定間隔、好ましくは3mm以上5mm以下の隙間或いは篩部を設けた傾斜させた振動板から、振動板の振動により被処理物同士の吸着を解しつつ、アルミニウムとプラスチック廃棄物の所定の大きさ以下の物が上記隙間或いは篩を通過して、静電気を帯びた部材上に落下投入、接触させるようにする装置が使用できる。所定の大きさ以上の被処理物、すなわち、供給装置の隙間又は篩部より落下供給されなかった被処理物は、供給装置である振動板下端から回収するように構成され、回収物は、再度、粉砕処理後に静電分離される。
【0025】
高電圧静電気発生部位に接触したアルミニウム片は帯電し、その時に生じる静電反発作用によりアルミニウム片は弾き飛ばされて、アルミニウム片が飛び散る領域に設置されたアルミニウム片の吸引回収装置により回収され、同時に、アルミニウムが分離除去された廃棄プラスチックは金属製配管に沿って落下、廃棄プラスチック回収容器に回収されて、廃棄プラスチックとアルミニウムは分離される。アルミニウムが分離除去された廃棄プラスチックは、非導電性粒子であるので、電荷を生じることなく金属製配管に沿って落下する。
【0026】
また、静電気発生装置の高電圧静電気発生部位の表面上に、予め粉砕処理したアルミニウムを含有する廃棄プラスチックを、落下供給させ、アルミニウム片に静電気を帯電させ、その時に生じる静電反発作用によりアルミニウム片を弾き飛ばし、アルミニウム片が飛び散る領域にアルミニウム片を吸引回収するための回収装置を設けてアルミニウム片を分離回収し、同時に、アルミニウムが分離除去された廃棄プラスチックを回収容器に回収して、廃棄プラスチックとアルミニウムを分離することにより、効率良くアルミニウムを含有する廃棄プラスチックからプラスチックが回収される静電分離方法が提供される。
【0027】
更に、静電分離を行う被処理物を、30℃以上100℃以下、好ましくは、30℃以上50℃以下に加熱処理した後に、5mm以下の大きさに粉砕するとアルミニウムの分離効率の向上が図れる。
【0028】
上記アルミニウムを含有する廃棄プラスチックの粒径は、予め、1〜5mmに粉砕処理することが好ましい。1mm以下の粉粒体では、静電気が重力に比して大きくなるため、プラスチック成分の回収が困難になる。また、5mmを超える場合には、アルミニウムとプラスチックの界面が被処理物の表面に露出することが少なくなる。静電分離を行うアルミニウムを含有する廃棄プラスチックとして、アルミニウムを含有する塩化ビニール樹脂を使用した場合、静電分離を行う前に被処理物を、30℃以上100℃以下、好ましくは、30℃以上50℃以下に加熱処理した後に5mm以下の大きさに粉砕処理することにより、特に、冬場、アルミニウムの分離性能が低下することが改善されるため、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックを再生リサイクルする上で有用である。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
【0030】
図1は、本発明の静電分離装置の静電分離部であるプラスチック配管上に、静電気を発生させる静電気発生装置の一実施例を示す構成図である。
【0031】
図において、1は静電気を発生する部位であり、静電分離装置において静電分離の実施に使用する部位で、プラスチック製配管である。2もプラスチック製配管を使用して管路を形成した。3は、管路内部において、プラスチック破砕物及び/又はプラスチック粒状物を循環するためのブロワー、配管4でプラスチック製配管を接続し、矢印の方向に、プラスチック破砕物及び/又はプラスチック粒状物からなる循環物を循環した。配管4は、プラスチック破砕物及び/又はプラスチック粒状物の衝突及び摩擦が大きく、配管の磨耗が大きいことを懸念したため、鉄配管を使用した。サイクロンセパレーター6及びその下部に循環物を貯留する貯槽7を設けた場合、循環物の摩擦及び衝突により発生する微細粉による循環経路の閉塞傾向が解決される。このことにより循環物の循環が良好となり、静電分離を行うためのプラスチック製配管上の高電圧静電気発生部位における安定的な高電圧の静電気が得られる。よって、循環物の摩擦及び衝突により発生する微細粉を8より除去した。更に、循環物の加熱溶融によって生じうる閉塞を防止するために、サイクロンセパレーター6の下部から冷却用空気を吸入できる空気導入部を有する循環物の貯留のための貯槽7を設置した。
【0032】
静電気電圧の測定は、デジタル静電電位測定器KSD−0102又はKSD−0103(春日電機社製)を使用し、静電気発生部位であるプラスチック製配管1及びこれに懸架した金属製配管12に対して10cmの距離で、測定を行った。
【0033】
また、図2は、上記装置で発生させた静電気を利用してアルミニウムを含有する廃棄プラスチックからアルミニウムを静電分離するための装置の一例を示す構成図である。静電分離を実施するための部位であるプラスチック製配管1として塩化ビニール樹脂製の配管(外径114mm、厚さ6.6mm、長さ130cm、三菱樹脂製菱パイプVP100)を使用し、プラスチック製配管1の外径より大きい内径の鉄配管12(外径139.8mm、厚さ4.5mm、長さ100cm、125A配管)を懸架して、配管経路内部にポリエチレン/ポリエステル繊維不織布の5mm粉砕物からなる1対1の混合物を風速30m/secで循環させて、−11万ボルトの静電気を安定的に発生させ、被処理物として塩化ビニール樹脂製自動車モール材を予め5mmに粉砕した物を、その鉄配管12の鉛直上方に設置した傾斜させた木製の振動板よりなる供給装置(振動フィーダー)9より、供給装置9に設けた5mmの隙間を通るもののみを静電分離を行う配管12に落下投入する様に設置し、振動板の振動により被処理物同士の吸着を解しつつ、5mmの隙間を通過した被処理物のみを、静電気を帯びた配管部に落下投入して静電分離する。供給装置9の隙間を通らなかった所定の大きさ以上の被処理物は、振動板の下端から回収され、回収物は、再度、粉砕処理後に静電分離される。供給装置9より落下投入された被処理物中のアルミニウムは、鉄配管12上に発生させた静電気により、鉄配管12に接触後、静電反発作用により鉄配管12の上方に弾き飛ばされて、吸引口11で吸引回収される。アルミニウムが分離回収された残りのプラスチック廃棄物は、重力により鉄配管に沿って配管下方に設置された回収容器14に回収される。
【0034】
雨天時、開放された建屋でこの装置を運転した場合でも、静電分離部12の静電気電圧は、安定的に−10万V以下であり、アルミニウムを含有する塩化ビニール樹脂廃棄物から良好に、アルミニウムが分離された。
アルミニウムを含有する廃棄プラスチックは、粉砕処理後、必要により廃棄プラスチックに混入した軽量物を分離するために風力分離処理を行った後、本発明の静電分離装置によりアルミニウムを分離除去した。そして、押出し機により溶融ペレット化し、再生、リサイクルを行った結果、アルミニウムを静電分離しない場合は運転ができなかったものが、本発明の装置で静電分離することで、押出し機における100メッシュスクリーンの取替えを1時間以上必要としない定常運転可能なレベルにアルミニウムを除去することができた。
【0035】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、汎用機器を組み合わせることにより、高電圧の静電気を安定的に発生させうる装置を構成することができる。この高電圧静電気発生装置は、従来の装置のように、湿度による分離性能の変動が小さく、特殊な電極を使用したり、分離を行う場所の調湿が不要であるため、安価にして高性能な処理装置を提供することができる。
【0036】
また、本発明のアルミニウムを含有する廃棄プラスチックからアルミニウムを効率良く静電分離して除去できる。本発明により、アルミニウムを分離除去したプラスチックは、押出し溶融装置によりペレット化することで、これまで再利用できなかった廃棄プラスチックが再生可能と成り、リサイクルされるため、資源の有効利用の点から有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における静電分離装置の静電分離部位であるプラスチック配管上に、高電圧静電気を発生させる装置の構成図である。
【図2】本発明の実施の形態における静電分離装置の構成図である。
【図3】本発明の実施の形態における静電分離装置の分離部分の詳細を示す正面図である。
【図4】本発明の実施の形態における静電分離装置の分離部分の詳細を示す側面図である。
【図5】本発明の実施の形態における静電分離装置の分離部の断面図において、鉄配管を懸架した場合(a)と懸架しない場合(b)の電荷の分布の違いを表す概念図である。
【図6】従来のドラム式静電選別装置の概念図である。
【符号の説明】
1 プラスチック製配管、静電分離部
2 プラスチック製配管
3 ブロワー
4 配管
5 空気導入部
6 サイクロンセパレーター
7 貯槽
8 排風部
9 供給装置(振動フィーダー)
10 被分離物、アルミニウムを含有する廃棄プラスチック
11 吸引口
12 金属製配管、分離部
13 プラスチック粉砕品(分離物)
14 廃棄プラスチック回収容器
15 被処理物
16 絶縁性粒子の軌跡
17 導電性粒子の軌跡
A 回転ドラム電極
B 静電電極
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a static electricity generator that circulates plastic crushed material and / or plastic granular material inside a plastic pipe and stably generates high-voltage static electricity by frictional charging of these two different materials. . Also, waste plastics containing aluminum using static electricity generated by this device, for example, vinyl chloride resin molding material in which aluminum tape is inserted to ensure dimensional stability as automotive materials, etc. The present invention relates to an electrostatic separation method for separating and recovering aluminum from a plastic to recycle and effectively use the plastic.
[0002]
[Prior art]
In general, a molded product of a plastic member with an aluminum tape is used for a molding material or the like used as an automobile window frame member in order to ensure dimensional stability. Industrial waste generated during processing of this molded product, defective waste, and parts generated during dismantling of scrapped vehicles. Waste plastic containing aluminum is difficult to recycle unless aluminum is separated and separated, most of which There was no choice but to incinerate or landfill.
[0003]
However, when such waste is incinerated, it contains aluminum, and therefore it is involved in promoting the production of dioxins, which are harmful substances, causing trouble in the incinerator due to melting adhesion to the furnace body and combustion temperature rise due to oxidation combustion. There is a problem that it is not denied and that it is difficult to dispose of it due to the lack of landfill. Therefore, it is necessary to separate and remove aluminum in order to recycle and recycle plastic from waste plastic containing aluminum. Conventionally, eddy current sorting devices and electrostatic sorting devices, which are electrical sorting devices, are known as devices used to sort nonmagnetic metals such as aluminum from waste plastics containing aluminum.
[0004]
The eddy current sorting device applies a change magnetic field to a conductive object, generates an induced current in the object, and generates an eddy current force by the action of the magnetic field generated by the current and the magnetic field applied from the outside. This is a device for sorting by utilizing the action that a conductive object moves. FIG. 6 shows a conceptual diagram of a drum electrostatic sorter as an electrostatic sorter. A is a grounded metal roll, and B is a metal cylinder placed in parallel to A, and a high voltage is applied. If B is negative, the roll surface is positively charged. Particles entering between AB are polarized by electrostatic induction, generating a negative charge on the side close to the ground roll and a positive charge on the opposite side. If the conductive particles are in contact with the roll, they lose their charge and the whole is positively charged and repelled by the roll. In the case of insulating particles, they do not move, but are attracted to the roll by a negative charge and lose their attraction force outside the electric field and fall. As a result, the conductive particles and the insulating particles are separated and recovered because the drop positions are different.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the waste plastic containing aluminum is pulverized and the aluminum is selected, the following problems occur and the separation is not sufficient, and the improvement has been strongly demanded. That is, when the eddy current sorting device is used, since the volume of aluminum is small, the eddy current force generated in the magnetic field is weakened and the separation efficiency is not improved. In addition, when performing sorting with an electrostatic sorting device, it is easily affected by humidity and the separation performance is not stable. For this reason, since it is necessary to perform humidity control, a humidity control facility is required, and a device having a dedicated electrode is required, so that the actual cost is high.
[0006]
Conventionally, waste plastic containing aluminum is subjected to a wind separation process to separate lightweight materials mixed in the waste plastic, if necessary, after pulverization, and then the aluminum is separated and removed by a known aluminum separator, and then an extruder. It was melted into pellets and recycled and recycled. When the separation level is low, since a mesh screen is installed in the extruder, foreign matter such as aluminum is removed. However, if the amount of aluminum is large, the mesh screen becomes clogged and the mesh screen is frequently used. Therefore, there is a problem that the extruder cannot be operated normally.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrostatic separation apparatus and a static recovery device for recovering and recycling plastics from which aluminum has been efficiently separated and removed from waste plastics containing aluminum in order to effectively use plastic waste containing aluminum. An electrical separation method is provided. The electrostatic separation apparatus according to the present invention is achieved by combining extremely general-purpose equipment for the business operators involved in plastic recycling, and does not require special drum electrodes or electrical devices, and is inexpensive and compact. Despite being, it is characterized by being able to separate aluminum efficiently.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes the following items.
(1) A circulation path connecting blowers, plastic pipes, cyclones, and storage tanks is formed, and inside the circulation path, plastic crushed materials and / or granular materials are placed, and the plastic crushed materials and / or granular materials are circulated. Static electricity generating device characterized by generating static electricity on the surface of plastic piping.
(2) In order to remove the plastic crushed material and / or the fine particles of the granular material circulated through the inside of the circulation path, a cyclone separator as a cyclone is arranged, and further the plastic crushed material circulated under the cyclone separator and / or Or the storage tank for storing a granular material was installed, The static electricity generator as described in (1) characterized by the above-mentioned.
(3) It has an air introduction part which cools the plastic crushed material and / or granular material which circulate between the cyclone separator and the storage tank of the plastic crushed material and / or granular material installed in the lower part. (2) The static electricity generator described in the above.
(4) A position where the metal pipe having an inner diameter larger than the outer diameter of the plastic pipe is extrapolated outside the plastic pipe and is shorter than the length of the plastic pipe, and the metal pipe is decentered. The high-voltage static electricity generation site is formed by placing it in contact with the plastic pipe at a tangential line and concentrating the static electricity generated on the surface of the plastic pipe at the contact portion (1) to The static electricity generator of any one of (3).
(5) Static electricity generated on the surface of a plastic pipe by placing a metal curved or flat plate covering the outer periphery of the plastic pipe so that it contacts the plastic pipe at a tangent line. The electrostatic generator according to any one of (1) to (4), wherein a high-voltage static electricity generation site is formed by concentrating the liquid crystal on the contact portion.
(6) A plurality of protrusions are provided on the outer surface of the plastic pipe, and are arranged so as to be in contact with the metal pipe or the metal curved or flat plate-like body at the top of the protrusion (4) or ( The static electricity generator as described in 5).
(7) The static electricity generator according to any one of (4) to (6), wherein the plastic pipe is made of a vinyl chloride resin.
(8) The static electricity generator according to any one of (1) to (7), wherein the crushed plastic material and / or the granular material uses at least one resin selected from polyethylene terephthalate, polyethylene, and polypropylene.
(9) The static electricity generator according to any one of (4) to (8), wherein an absolute value of the electrostatic voltage is 100,000 volts or more.
(10) Suspended on plastic pipes, or metal pipes installed so as to be in contact with the outer surface of plastic pipes, or metal bent or flat plate-like materials are iron and / or Or it is aluminum, The static electricity generator of any one of (4)-(9) characterized by the above-mentioned.
(11) The static electricity generation device according to any one of (4) to (10), wherein the high voltage static electricity generation site is any one selected from an upper part, a lower part, and a side part of the circulation path.
(12) Supply device for supplying waste plastic containing aluminum that has been crushed to high-voltage static electricity generation sites, aluminum piece collection device for sucking and collecting aluminum pieces blown off by electrostatic repulsion, and separating aluminum The electrostatic separation device according to any one of (4) to (11), wherein a collection container for collecting the removed waste plastic is installed.
(13) A waste plastic containing aluminum that has been pulverized in advance is dropped on the surface of the high-voltage static electricity generation site of the static electricity generation device according to any one of (4) to (12) to charge static electricity. The aluminum piece is blown off by the electrostatic repulsive action generated in the aluminum piece, and the aluminum piece is separated and recovered by providing a collecting device for sucking and collecting the aluminum piece in the area where the aluminum piece is scattered, and at the same time, the aluminum is separated and removed An electrostatic separation method, wherein plastic is collected in a collection container to separate waste plastic from aluminum.
(14) The waste plastic containing aluminum is heat-treated at 30 ° C. to 100 ° C., preferably 30 ° C. to 50 ° C., and then pulverized to a size of 5 mm or less. Electrostatic separation method.
[0009]
The static electricity generator used in the electrostatic separation device of the present invention has a plastic pipe and a plastic crushed material when plastic crushed material and / or plastic granular material of a different material from the plastic pipe is circulated in the plastic pipe. And / or generate | occur | produces high voltage static electricity on plastic piping by friction with a granular material. The combination of the plastic pipe and the material of the recycled plastic crushed material and / or granular material has a higher dielectric constant of the material and the higher the difference in the triboelectric train, the higher the electrostatic voltage generated. Depending on the method, the polarity (positive or negative) of the generated electrostatic voltage can be selected.
[0010]
In order to circulate the plastic crushed material and / or the granular material in the plastic pipe, this apparatus for generating static electricity connects the blower, the plastic pipe, the cyclone, the storage tank of the circulating material, etc. with the piping. Form. This connection is usually preferably made in series. Then, a circulated material such as a crushed plastic material and / or a granular material is put in the circulation path and circulated. It is preferable that the pulverized material such as crushed plastics and / or particulates by this circulation is pulverized to a few hundred μm or less by collision, friction, etc., and separated by a cyclone separator as a cyclone and removed from the circulation path. . Circulating materials such as plastic crushed materials and / or granular materials containing fine powder circulated in the circulation path are introduced into the cylindrical cylinder of the cyclone from the tangential direction, and the finely pulverized materials ascend in the tower. It rises in the air current and is discharged from the top of the cyclone. On the other hand, the circulated product separated from the finely pulverized product collides with the tower wall by centrifugal force and flows down to the storage tank, where it is supplied to the next continuous circulation. Furthermore, when separating the finely pulverized circulating material, an air introduction part for introducing cooling air into the circulation pipe is provided to cool the plastic crushed material and / or the granular material to be circulated, so It is more preferable to prevent blockage in the piping path due to adhesion to the pipe. In the present invention, the circulating speed of the circulating product can be a speed of about 20 m / sec or more and 50 m / sec or less, which is usually used for transferring a plastic pulverized product.
[0011]
As the plastic crushed material and / or the granular material to be circulated in the circulation path, it is most preferable to use one or more kinds of resins composed of polyester resins such as polyethylene terephthalate, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, etc. Voltage static electricity can be generated. Other plastic types include polystyrene resins such as polystyrene, ABS resins, polymethyl methacrylate resins, acrylate resins such as polymethyl acrylate resins, and polyurethane resins such as polyurethane resins. Depending on the material of the plastic piping part, it is necessary to increase the circulation rate by increasing the circulation speed from the normal speed, for example, 30 m / sec or more and 50 m / sec or less.
[0012]
The crushed plastic crushed material and / or granular material is preferably pulverized or crushed to a particle size of about 1 mm or more and 10 mm or less. More preferably, the particle size is about 3 mm or more and 5 mm or less. However, when using a product whose circulation shape is nearly spherical or using pellets as the circulation product, circulation may be difficult if the particle diameter exceeds about 5 mm. Waste can be crushed or crushed and used as the crushed plastic crushed material and / or granular material, which is preferable because it is inexpensive. When the amount is reduced by fine pulverization due to friction or impact during circulation, it may be replenished every time in order to keep the circulation amount constant.
[0013]
Plastics used as plastic piping for static electricity generators are made of vinyl chloride resin such as vinyl chloride resin, FRP (fiber reinforcement plastic), polypropylene resin, polyolefin resin such as polyethylene resin, etc. Various things can be used. Among these, it is preferable to use a plastic pipe made of vinyl chloride resin because it is easy to select one having an arbitrary pipe diameter, the rigidity of the resin is high, and the cost is low.
[0014]
If plastic crushed materials and / or granular materials are circulated in the circulation path, plastic plastic parts will generate high-voltage static electricity as is, but the static voltage is stable and the absolute value is In order to obtain a high voltage of 100,000 volts or more, the following configuration is preferable. That is, it is set as the structure which extrapolates metal piping to plastic piping, arrange | positions in the position which makes this metal piping eccentric, and contacts with a tangent.
[0015]
For this purpose, either a metal pipe having an inner diameter larger than the outer diameter of the plastic pipe and having a shorter length than the plastic pipe in order to prevent the generated static electricity from being grounded, It is configured by bringing a tangent or one surface of a plastic pipe into contact with a metal pipe. In this way, by concentrating the static electricity generated on the surface of the plastic pipe on the contact part, the fluctuation of the electrostatic voltage can be reduced, and high voltage static electricity can be generated stably. Since the portion can be brought close to a flat surface, it also has an effect of facilitating the electrostatic separation operation described later.
[0016]
Moreover, the following can be used as another aspect which comprises the high voltage static electricity generation | occurrence | production site | part. In other words, a metal curved or flat plate covering a part or all of the outer periphery of the plastic pipe is placed on the plastic pipe so that it contacts the plastic pipe at one tangent line or one surface. The static electricity generated on the surface of the substrate is concentrated on the contact portion. In this way, the shape and direction of the high-voltage static electricity generation site can be freely selected to some extent.
[0017]
Furthermore, if a protrusion is provided on the outer surface of the plastic pipe, the electric charge can be concentrated on the protrusion, particularly the top of the protrusion. Therefore, by setting the protrusion and setting the contact position between the metal member and the plastic pipe The site where static electricity is generated can be set.
[0018]
As described above, the static electricity generation site may be installed at any of the upper part, the lower part, and the side part of the static electricity generation device as long as insulation measures are taken so that the generated static electricity is not grounded.
[0019]
As the metal pipe used in the present invention, it is preferable to use an iron and / or aluminum pipe made of a highly conductive material.
[0020]
When a metal pipe is suspended on a plastic pipe, the distance to the metal pipe is different between the upper and lower parts of the plastic pipe, and the strength of electrolysis increases at the upper part.
[0021]
E = Q / (4πεX 2 ------- Formula 1
(Here, E is the electric field strength, X is the distance between the plastic pipe and the metal pipe, Q is the generated charge, and ε is the dielectric constant of the dielectric.)
According to Gauss's theorem expressed by Equation 1, the charge strength increases and the charge concentrates at the pipe contact portion where the distance between the plastic pipe and the metal pipe is small. If the metal pipe is arranged at an eccentric position, the charge concentration occurs. However, when the metal pipe is arranged so as to be in contact with one tangent, the largest charge concentration is achieved. FIG. 5 is a conceptual diagram showing a difference in concentration of electric charges when a metal pipe is suspended on a plastic pipe (a) and when a metal pipe is not suspended (b).
[0022]
The static electricity generated in the high voltage static electricity generating part of the static electricity generator is a high voltage with an absolute value of the electrostatic voltage of 100,000 volts or more, and it is preferable to generate static electricity of 150,000 volts or less in order to avoid discharge.
[0023]
In addition, if waste plastic containing aluminum that has been pulverized in advance is supplied to the high-voltage static electricity generation site in the static electricity generator, the aluminum pieces will come into contact with the static-charged piping and be blown away by electrostatic repulsion. Therefore, the waste plastic from which aluminum has been separated and removed can be efficiently recovered. A device for supplying waste plastic containing pulverized aluminum, an aluminum recovery device for sucking and collecting aluminum pieces, and a recovery container for recovering waste plastic from which aluminum has been separated and removed are attached to the static electricity generation device. An electrostatic separator for separating and removing aluminum from waste plastic containing aluminum is provided.
[0024]
As an example of an apparatus for supplying waste plastic containing aluminum, a waste plastic containing aluminum that has been pulverized in advance is dropped and supplied onto the surface of the high-voltage static electricity generation site where electrostatic separation is performed. A predetermined interval between aluminum and plastic waste is obtained by deviating the adsorption of the objects to be processed by vibration of the vibration plate from a tilted vibration plate provided with a fixed interval, preferably a gap of 3 mm to 5 mm or a screen portion. A device that allows a material having a size less than or equal to the size of the material to pass through the gap or the screen and drop into and contact a member charged with static electricity can be used. An object to be processed having a predetermined size or more, that is, an object to be processed that has not been dropped and supplied from a gap or a sieve portion of a supply device is configured to be recovered from the lower end of a diaphragm that is a supply device. The electrostatic separation is performed after the pulverization process.
[0025]
The aluminum piece in contact with the high-voltage static electricity generation site is charged, and the aluminum piece is bounced off by the electrostatic repulsion effect generated at that time, and is collected by the aluminum piece suction collection device installed in the area where the aluminum piece scatters. The waste plastic from which the aluminum has been separated and removed falls along the metal pipe and is collected in a waste plastic collection container, so that the waste plastic and aluminum are separated. Since the waste plastic from which aluminum has been separated and removed is non-conductive particles, it falls along the metal pipe without generating an electric charge.
[0026]
In addition, waste plastic containing pre-ground aluminum is dropped on the surface of the high-voltage static electricity generating part of the static electricity generator, and the aluminum piece is charged with static electricity. A collection device for sucking and collecting aluminum pieces is provided in the area where aluminum pieces scatter, and the aluminum pieces are separated and collected, and at the same time, the waste plastic from which the aluminum has been separated and removed is collected in a collection container. By separating aluminum and aluminum, there is provided an electrostatic separation method for efficiently recovering plastic from waste plastic containing aluminum.
[0027]
Furthermore, when the object to be subjected to electrostatic separation is heat-treated at 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, preferably 30 ° C. or higher and 50 ° C. or lower, and then pulverized to a size of 5 mm or less, the separation efficiency of aluminum can be improved. .
[0028]
The particle size of the waste plastic containing aluminum is preferably pulverized to 1 to 5 mm in advance. In a granular material having a size of 1 mm or less, static electricity is larger than gravity, so that it is difficult to recover the plastic component. If the thickness exceeds 5 mm, the interface between aluminum and plastic is less likely to be exposed on the surface of the object to be processed. When a vinyl chloride resin containing aluminum is used as the waste plastic containing aluminum for electrostatic separation, the object to be treated is 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, preferably 30 ° C. or higher before electrostatic separation. By refining and recycling waste plastics containing aluminum, by reducing the separation performance of aluminum, especially in winter, by grinding to a size of 5 mm or less after heat treatment at 50 ° C. or less Useful.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0030]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a static electricity generator that generates static electricity on a plastic pipe that is an electrostatic separator of the electrostatic separator of the present invention.
[0031]
In the figure, reference numeral 1 denotes a portion that generates static electricity, which is a portion used for carrying out electrostatic separation in an electrostatic separation device, and is a plastic pipe. 2 also used plastic piping to form a pipeline. 3 is a blower for circulating plastic crushed material and / or plastic granular material inside the pipe line, and a plastic piping is connected by piping 4 and is made of plastic crushed material and / or plastic granular material in the direction of the arrow. Circulation was circulated. The pipe 4 was made of iron pipe because there was a concern that the plastic crushed material and / or the plastic granular material had a large collision and friction, and the pipe was greatly worn. In the case where the cyclone separator 6 and the storage tank 7 for storing the circulating material are provided below the cyclone separator 6, the tendency of the circulating path to be blocked due to fine powder generated by friction and collision of the circulating material is solved. As a result, the circulation of the circulating material becomes good, and stable high-voltage static electricity can be obtained at the site where high-voltage static electricity is generated on the plastic pipe for performing electrostatic separation. Therefore, fine powder generated by friction and collision of the circulating material was removed from 8. Furthermore, in order to prevent the clogging which may be caused by heating and melting of the circulating material, a storage tank 7 for storing the circulating material having an air introduction part capable of sucking cooling air from the lower part of the cyclone separator 6 was installed.
[0032]
The electrostatic voltage is measured by using a digital electrostatic potential measuring device KSD-0102 or KSD-0103 (manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd.), with respect to the plastic pipe 1 and the metal pipe 12 suspended on this. Measurements were taken at a distance of 10 cm.
[0033]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of an apparatus for electrostatically separating aluminum from waste plastic containing aluminum using static electricity generated by the apparatus. A plastic chloride pipe 1 (outer diameter 114 mm, thickness 6.6 mm, length 130 cm, Mitsubishi resin Ryo pipe VP100) is used as plastic pipe 1 which is a part for carrying out electrostatic separation, and is made of plastic. A steel pipe 12 (outer diameter 139.8 mm, thickness 4.5 mm, length 100 cm, 125 A pipe) having an inner diameter larger than the outer diameter of the pipe 1 is suspended, and a polyethylene / polyester fiber nonwoven fabric is pulverized 5 mm inside the pipe path. A one-to-one mixture consisting of the following is circulated at a wind speed of 30 m / sec to stably generate a static electricity of −1110,000 volts, and an object obtained by pulverizing a vinyl chloride resin automobile molding material to 5 mm in advance as an object to be processed: From the supply device (vibration feeder) 9 made of an inclined wooden diaphragm installed vertically above the iron pipe 12, the 5 mm provided in the supply device 9 Only the object to be processed that has passed through the gap of 5 mm is installed so as to drop and throw into the pipe 12 that performs electrostatic separation only, and the adsorption of the objects to be processed is solved by the vibration of the diaphragm. Drop into a static-charged pipe and separate it electrostatically. An object to be processed having a predetermined size or larger that does not pass through the gap of the supply device 9 is recovered from the lower end of the diaphragm, and the recovered object is electrostatically separated again after the pulverization process. The aluminum in the object to be processed dropped from the supply device 9 is blown away above the iron pipe 12 by electrostatic repulsion after contact with the iron pipe 12 due to static electricity generated on the iron pipe 12. Aspirated and collected at the suction port 11. The remaining plastic waste from which aluminum has been separated and collected is collected by gravity in a collection container 14 installed below the pipe along the iron pipe.
[0034]
Even when this device is operated in an open building during rainy weather, the electrostatic voltage of the electrostatic separation unit 12 is stably −100,000 V or less, which is favorable from waste of vinyl chloride resin containing aluminum. Aluminum was separated.
The waste plastic containing aluminum was subjected to a wind separation process to separate the lightweight material mixed in the waste plastic as necessary after the pulverization process, and then the aluminum was separated and removed by the electrostatic separation apparatus of the present invention. Then, as a result of melt pelletization with an extruder, regeneration, and recycling, what could not be operated when aluminum was not electrostatically separated was electrostatically separated with the apparatus of the present invention, and 100 mesh in the extruder The aluminum could be removed to a level where steady operation was possible without requiring more than one hour of screen replacement.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a device capable of stably generating high-voltage static electricity can be configured by combining general-purpose devices. This high-voltage static electricity generator has low fluctuations in separation performance due to humidity and does not require special electrodes or humidity adjustment at the place where separation is performed, unlike conventional devices, so it is inexpensive and has high performance. Can be provided.
[0036]
Moreover, aluminum can be efficiently separated by electrostatic separation from the waste plastic containing aluminum of the present invention. According to the present invention, plastic from which aluminum has been separated and removed is pelletized by an extrusion melting device, so that waste plastic that could not be reused so far can be recycled and recycled, which is useful in terms of effective use of resources. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus for generating high-voltage static electricity on a plastic pipe that is an electrostatic separation part of an electrostatic separation apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of an electrostatic separation device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view showing details of a separation portion of the electrostatic separation device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing details of a separation portion of the electrostatic separation device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a difference in charge distribution between a case where an iron pipe is suspended (a) and a case where it is not suspended (b) in a cross-sectional view of a separation portion of an electrostatic separation device according to an embodiment of the present invention. is there.
FIG. 6 is a conceptual diagram of a conventional drum type electrostatic sorting device.
[Explanation of symbols]
1 Plastic piping, electrostatic separator
2 Plastic piping
3 Blower
4 Piping
5 Air introduction part
6 Cyclone separator
7 Storage tank
8 exhaust section
9 Supply device (vibration feeder)
10 Waste plastic containing separation object and aluminum
11 Suction port
12 Metal piping, separation part
13 Plastic pulverized product (separate)
14 Waste plastic collection container
15 Workpiece
16 Trajectory of insulating particles
17 Trajectory of conductive particles
A Rotating drum electrode
B Electrostatic electrode

Claims (14)

ブロワー、プラスチック製配管、サイクロン、貯槽を接続した循環経路を形成し、その循環経路内部に、プラスチック破砕物及び/又は粒状物を入れ、このプラスチック破砕物及び/又は粒状物を循環させ、プラスチック製配管の表面に静電気を発生させることを特徴とする静電気発生装置。A circulation path connecting blowers, plastic pipes, cyclones, and storage tanks is formed. Inside the circulation path, plastic crushed materials and / or granular materials are placed, and these plastic crushed materials and / or granular materials are circulated to make plastic. Static electricity generator characterized by generating static electricity on the surface of piping. 循環経路の内部を循環して生ずるプラスチック破砕片及び/又は粒状物の微細粉を除去するため、サイクロンとしてのサイクロンセパレーターを配置し、更にサイクロンセパレーターの下部に循環するプラスチック破砕物及び/又は粒状物を貯留するための貯槽を設置したことを特徴とする請求項1項記載の静電気発生装置。In order to remove the plastic crushed pieces and / or fine powders of the granular material that are circulated through the inside of the circulation path, a cyclone separator as a cyclone is arranged, and further the plastic crushed material and / or the granular material circulated in the lower part of the cyclone separator. The static electricity generator according to claim 1, further comprising a storage tank for storing water. サイクロンセパレーターと、その下部に設置したプラスチック破砕物及び/又は粒状物の貯槽との間に、循環するプラスチック破砕物及び/又は粒状物を冷却する空気導入部を有することを特徴とする請求項2項記載の静電気発生装置。The air introduction part which cools the circulated plastic crushed material and / or a granular material between the cyclone separator and the plastic crushed material and / or granular material storage tank installed in the lower part is characterized by the above-mentioned. Static electricity generator described in the section. プラスチック製配管の外側に、プラスチック製配管の外径より大きい内径を有し、かつ、プラスチック製配管の長さより短い長さの金属製配管を外挿し、該金属製配管を偏心させる位置に配置してプラスチック製配管と接線にて接触させ、プラスチック製配管の表面に発生する静電気を該接触部に集中させることにより、高電圧静電気発生部位を形成させることを特徴とする請求項1〜3項のいずれか1項記載の静電気発生装置。Outside the plastic pipe, extrapolate a metal pipe having an inner diameter larger than the outer diameter of the plastic pipe and a length shorter than the length of the plastic pipe, and place the metal pipe at an eccentric position. The high voltage static electricity generation site is formed by bringing the plastic pipe into contact with the plastic pipe and concentrating static electricity generated on the surface of the plastic pipe on the contact portion. The static electricity generator of any one of Claims. プラスチック製配管と一接線で接触するように、外周の一部又は全部を覆う金属製湾曲状または平板状板状体をプラスチック製配管に配置し、プラスチック製配管の表面に発生する静電気を該接触部に集中させることにより、高電圧静電気発生部位を形成させることを特徴とする請求項1〜4項のいずれか1項記載の静電気発生装置。Place a metal curved or flat plate covering the outer periphery of the plastic pipe so that it contacts the plastic pipe at a tangent line, and place static electricity generated on the surface of the plastic pipe. The static electricity generator according to any one of claims 1 to 4, wherein a high voltage static electricity generating portion is formed by concentrating on the portion. プラスチック製配管外面に複数の突起物を設け、金属製配管、又は、金属製湾曲状または平板状板状体と、該突起物の頂部にて接するように配置した請求項4又は5項に記載の静電気発生装置。The plurality of protrusions are provided on the outer surface of the plastic pipe, and the metal pipe or the metal curved or flat plate-like body is disposed so as to be in contact with the top of the protrusion. Static electricity generator. プラスチック製配管が塩化ビニール樹脂製である請求項4〜6項のいずれか1項記載の静電気発生装置。The static electricity generator according to any one of claims 4 to 6, wherein the plastic pipe is made of vinyl chloride resin. プラスチック破砕物及び/又は粒状物が、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンから選ばれる樹脂の1種以上を使用してなる請求項1〜7項のいずれか1項記載の静電気発生装置。The static electricity generator of any one of Claims 1-7 formed by using 1 or more types of resin chosen from polyethylene terephthalate, polyethylene, and a polypropylene as a crushed plastic material and / or a granular material. 静電気電圧の絶対値が10万ボルト以上である請求項4〜8項のいずれか1項記載の静電気発生装置。The static electricity generator according to any one of claims 4 to 8, wherein an absolute value of the electrostatic voltage is 100,000 volts or more. プラスチック製配管上に懸架、または、プラスチック製配管の外面と一接線で接触するように設置した金属製配管、又は、金属製湾曲状または平板状板状体の材質が、鉄及び/又はアルミニウムであることを特徴とする請求項4〜9項のいずれか1項記載の静電気発生装置。The material of the metal pipe that is suspended on the plastic pipe or in contact with the outer surface of the plastic pipe, or the metal curved or flat plate is made of iron and / or aluminum. The static electricity generator according to claim 4, wherein the static electricity generator is provided. 高電圧静電気発生部位が循環経路の上部、下部、側部の中から選ばれるうちの何れかである請求項4〜10項のいずれか1項記載の静電気発生装置。The static electricity generator according to any one of claims 4 to 10, wherein the high-voltage static electricity generation site is any one selected from an upper part, a lower part, and a side part of the circulation path. 高電圧静電気発生部位に対し、粉砕処理した、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックを供給する供給装置、静電反発作用により弾き飛ばされたアルミニウム片を吸引回収するアルミニウム片回収装置、アルミニウムを分離除去した廃棄プラスチックを回収する回収容器を設置したことを特徴とする請求項4〜11項のいずれか1項記載の静電分離装置。Supply device for supplying waste plastic containing aluminum that has been crushed to high-voltage static electricity generation sites, aluminum piece collection device for sucking and collecting aluminum pieces blown off by electrostatic repulsion, and disposal after separating and removing aluminum The electrostatic separation apparatus according to claim 4, wherein a collection container for collecting plastic is installed. 請求項4〜12項のいずれか1項記載の静電気発生装置の高電圧静電気発生部位の表面上に、予め粉砕処理したアルミニウムを含有する廃棄プラスチックを、落下供給させ、静電気を帯電したアルミニウム片に生じる静電反発作用によりアルミニウム片を弾き飛ばし、アルミニウム片が飛び散る領域にアルミニウム片を吸引回収するための回収装置を設けてアルミニウム片を分離回収し、同時に、アルミニウムが分離除去された廃棄プラスチックを回収容器に回収して、廃棄プラスチックとアルミニウムを分離するようにしたことを特徴とする静電分離方法。A waste plastic containing pre-ground aluminum is dropped on the surface of the high-voltage static electricity generation part of the static electricity generation device according to any one of claims 4 to 12, and the static electricity is charged to the aluminum piece. The aluminum repelling action is used to bounce off the aluminum pieces, and in the area where the aluminum pieces are scattered, a recovery device is provided to suck and recover the aluminum pieces, separating and recovering the aluminum pieces, and simultaneously collecting the waste plastic from which the aluminum has been separated and removed An electrostatic separation method characterized in that the waste plastic and aluminum are separated in a container. アルミニウムを含有する廃棄プラスチックを、30℃以上100℃以下、好ましくは、30℃以上50℃以下に加熱処理した後に、5mm以下の大きさに粉砕したことを特徴とする請求項13記載の静電分離方法。The waste plastic containing aluminum is heat-treated at 30 ° C to 100 ° C, preferably 30 ° C to 50 ° C, and then pulverized to a size of 5 mm or less. Separation method.
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