JP5077308B2

JP5077308B2 - 臭素濃度測定装置及びその測定方法

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Publication number: JP5077308B2
Application number: JP2009195362A
Authority: JP
Inventors: 勝衣川; 康上原; 純二谷村; 麻理子真下; 則子平野; 慈朗中; 康人井関
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2029-08-26
Also published as: JP2011047741A

Description

本発明は、リサイクル樹脂の臭素濃度測定装置およびその測定方法に関する。

廃家電における樹脂のリサイクルでは、当該樹脂を手で解体できる部分は限られているため、小さな部品や複雑な構成の部品については、機械的に粉砕して、金属又は樹脂等を選別したうえでリサイクル材とする必要がある。

この場合、粉砕して混合された状態から、それぞれの材料を分別することが要求されるため、高度な選別技術が必要である。このうち金属は、比重や電気的又は磁気的な力により、選別されるが、樹脂は、電気的又は磁気的な力による選別が出来ないため、比重に加え、静電気の帯電量、赤外吸収等による分類が提案されている。

ここで、上記手段により選別された樹脂をリサイクルする場合、ＲｏＨＳ等の規制により、樹脂中に含有する有害物質量を管理する必要がある。たとえば、破断されて選別された樹脂は数１００ｋｇ単位で袋詰めにされて出荷される。これらは、品質保証のため、出荷単位毎に平均有害物質濃度が測定され、ＲｏＨＳ等に適合した樹脂であるか否かが検査される。

リサイクル樹脂に含有する有害物質のうち、ＲｏＨＳ（ＲｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｓｅｏｆｃｅｒｔａｉｎＨａｚａｒｄｏｕｓＳｕｂｓｔａｎｃｅｓｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｑｕｉｐｍｅｎｔ、電気電子機器に含まれる特定有害物質の使用制限。以下ＲｏＨＳとのみ記載)規制で特に問題になるのが、特定臭素系難燃剤である。特にＰＢＢ（ＰｏｌｙｂｒｏｍｉｎａｔｅｄＢｉｐｈｅｎｙｌ、ポリ臭化ビフェニル)、ＰＢＤＥ（Ｐｏｌｙｂｒｏｍｉｎａｔｅｄｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｈｅｒ、ポリ臭化ジフェニルエーテル）が問題となり、これらの臭素濃度の測定が重要である。

従来のリサイクル樹脂に含有する臭素濃度を測定する方法として、樹脂片１個１個に対して蛍光Ｘ線を照射し、臭素の有無を判定する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２１９３６６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている発明では、リサイクル用に破断され、粒状化された大量の樹脂片を全て測定しなければならず、時間と手間がかかるという課題があった。また、複数台の装置を用いて測定する場合には、設置場所やコストが膨大となる問題点があった。

また、抜き取り分析により対応する場合、統計的ばらつきにより、抜き取りサンプルと母集団との臭素濃度が一致せず、母集団に対し、精度が低い推定しか出来ないという問題があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、出荷単位の樹脂片の平均臭素濃度を、短時間（生産のスループットと同じまはたそれ以上）で測定すること目的とする。

この発明に係る臭素濃度測定装置は、複数の樹脂片を重ならないように移動させる搬送装置と、複数の樹脂片に同時にまとめてＸ線あるいは電子線を照射する照射線発生装置と、複数の樹脂片中の臭素から放出される蛍光Ｘ線を１つのデータとして検出する検出装置と、該検出装置で検出されたデータを処理するデータ処理部とを備え、該データ処理部からの処理結果に基づいて、任意の数の樹脂片全体の臭素濃度を測定するように構成したものである。

この発明は、短時間に大量の樹脂片についてその平均臭素濃度を測定することができるとともに、任意単位の平均臭素濃度を精度良く求めることができる。

この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置を示す外観図である。第一の検出器および第二の検出器との取り付け位置の関係を示した概略図である。この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置における臭素の測定のフローを示す図である。一般的な電気製品のリサイクル工程のフローチャートを示す図である。この発明の実施の形態２における臭素濃度測定機構の取り付け位置を示す図である。第一設置位置に臭素濃度測定機構を設置した場合の外観図を示す。この発明の実施の形態２における臭素濃度測定装置における臭素の測定のフローを示す図である。この発明の実施の形態２における臭素濃度測定装置の検出器の取り付け位置を示す図である。この発明の実施の形態３における臭素濃度測定装置を示す外観図である。紐状樹脂の押し出し方向側からみた、紐状樹脂と第一の検出器の位置関係を示した図である。この発明の実施の形態３における臭素濃度測定装置における臭素の測定のフローを示す図である。この発明の実施の形態３における臭素濃度測定装置にＸ線遮蔽壁を設けた状態を示す図である。この発明の実施の形態３における臭素濃度測定装置にＸ線遮蔽壁を設けた状態を示す図である。一般的なホットカットによるペレット作成装置を示した構成図である。この発明の実施の形態４における臭素濃度測定装置のカッター部分の斜視図である。この発明の実施の形態４における臭素濃度測定装置のカッター部分の正面図である。この発明の実施の形態４における臭素濃度測定装置を示す外観図である。この発明の実施の形態４における臭素濃度測定装置に臭素濃度に応じて選別する選別装置を設けた状態を示す外観図である。この発明の実施の形態４における選別装置部分の動作を示す略図である。

実施の形態１.
次に、図面を用いて、この発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

図１は、この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置を示す外観図である。図において、臭素濃度測定装置は、Ｘ線を照射する機能を有するＸ線源１と、Ｘ線源１から照射された蛍光Ｘ線をエネルギー分解して検出できる第一の検出器２と、Ｘ線源１から照射された蛍光Ｘ線をエネルギー分解して検出できる第一の検出器２と対向して設けた第二の検出器３と、被検査対象である樹脂片４と、樹脂片４を供給するためのホッパー５と、ホッパー５から供給される樹脂片４を移動させる機能を有するベルトコンベア６と、ベルトコンベア６上に供給された樹脂片４を重ならないようにするためのビニールカーテン７と、測定が終了した樹脂片４を回収する回収装置８と、ホッパー５からの供給、ベルトコンベア６の動作、及び、Ｘ線照射コントロール等臭素濃度測定装置全体の動作のコントロールと、第一の検出器２および第二の検出器３で検出された臭素に起因する蛍光Ｘ線のフォトン数を積算する機能を有するコントローラ９とから構成される。

ここで、具体的構成の一例を示す。Ｘ線は、一般にターゲットに電子を照射させることで発生する。Ｘ線源１としては、ターゲットにタングステン、照射電子の加速電圧が４０ｋＶ程度、照射電子の電流が１ｍＡ程度のものを用いればよい。第一の検出器２および第二の検出器３としては、シリコンドリフトディテクター等、Ｘ線のエネルギー分布を測定できるものを用いる。ベルトコンベア６としては、幅１ｍ程度、速度１ｍ／ｓｅｃ程度のものを用いればよい。樹脂片４のサイズは、特に限定しないが通常２〜１０ｍｍ程度である。

次に、図２を用いて、Ｘ線源１と、第一の検出器２および第二の検出器３との取り付け位置について説明する。図２はＸ線源１と、第一の検出器２および第二の検出器３との取り付け位置の関係を示した概略図である。シリコンドリフトディテクターにおけるエネルギー分布を測定する原理は、エネルギーの強いＸ線ほど、検出器の深い部分まで進入する性質を利用している。検出器の浅い部分で検出したＸ線はエネルギーが低く、深い部分で検出したＸ線はエネルギーが高い。ところが、Ｘ線が斜めから入射すると、エネルギーが高くても検出器の浅い部分で検出されるため、Ｘ線のエネルギーが正しく測定できない。いろいろな角度からＸ線が入ると、たとえＸ線が単一のエネルギーでも、いろいろなエネルギーを持ったＸ線として検出される。

このことから第一の検出器２および第二の検出器３へのＸ線入射は、なるべく検出器に垂直に入れることが望ましい。そのため、第一の検出器２および第二の検出器３の取り付け位置は、検出器から樹脂片（群）を眺める立体角が小さくなるように、なるべく浅い角度に設置するのが望ましい。

ただし、浅くしすぎると、樹脂片同士が重なり、測定箇所に陰ができる。そのため、真横（９０度方向）に検出器を置くと、検出器側にある樹脂片の側面からのみ蛍光Ｘ線が得られ、その樹脂片の陰となる樹脂片からは蛍光Ｘ線が得られず、全ての樹脂片からの蛍光Ｘ線を満遍なく得ることができない。そこで、浅い角度かつＸ線が照射されている全ての樹脂片からの蛍光Ｘ線を検出できる角度にする必要がある。ベルトコンベア６上での樹脂片４の密度、および、ベルトコンベア６と検出器との距離等を考慮し、ベルトコンベア６に垂直な方向から、７０〜８５度程度傾いた位置に設置することが望ましい。

次に、この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置の動作について説明する。最初に、ホッパー５から樹脂片４をベルトコンベア６上に供給する。ベルトコンベア６上に供給された樹脂片４はビニールカーテン７にて、樹脂片４同士が重ならないよう均される。樹脂片４がベルトコンベア６によりＸ線源１の下まで移動し、蛍光Ｘ線が照射される。

第一の検出器２は、蛍光Ｘ線の照射範囲内で検出範囲内にある複数の樹脂片４から同時に蛍光Ｘ線をエネルギー分解して検出し、測定データをコントローラ９に送る。同様にして、第二の検出器３は、蛍光Ｘ線の照射範囲内で検出範囲内にある複数の樹脂片４から同時に蛍光Ｘ線をエネルギー分解して検出し、測定データをコントローラ９に送る。第一の検出器２および第二の検出器３で得られたＸ線エネルギー分布に係るデータはコントローラ９で解析され、積算される。

上記測定を、任意の樹脂片量の単位毎に実施する。実施単位としては、ＲｏＨＳ規制との関係から、例えば、特定単位毎（例えば、出荷単位が１０Ｋｇ単位とか１００Ｋｇ単位とかで固定されている場合には、それらの単位毎）の臭素濃度が必要な場合は、特定単位毎に実施する。また、臭素濃度が規定量以下であることを閾値として単位を定めても良い。測定後の樹脂片４は、回収装置８により回収し、所定の単位毎に荷造り等がなされる。

次に、この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置に係る平均臭素濃度の求め方について説明する。実際に樹脂片４の平均臭素濃度を測定する前に、予め標準樹脂片群を用いて、臭素濃度と単位質量当りの蛍光Ｘ線のフォトン数の関係を規定する。標準樹脂片群として、たとえば、平均臭素濃度が判定基準値３００ｐｐｍのものを用いる。ここで、標準樹脂片群の平均サイズは、被検査対象である樹脂片群とほぼ同じサイズにする。なお、標準樹脂片群の組成は、非検査対象である樹脂片群と同じであることが望ましい。

ここで、標準樹脂片群の質量Ｍｏを前もって測定する。標準樹脂片群をこの発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置に投入し、標準樹脂片群全体の臭素に起因する蛍光Ｘ線のフォトン数の積算値Ｎｏを得る。これより、平均臭素濃度３００ｐｐｍの樹脂片群の単位質量当りの蛍光Ｘ線のフォトン数（Ｎｏ／Ｍｏ）が判明する。この操作は、毎回行なう必要はなく、定期的な校正、樹脂の粉砕サイズの変更、測定条件（Ｘ線照射強度、ベルトコンベア速度等）の変更があったときに行えばよい。また、既知の平均臭素濃度の異なる樹脂片群を複数用いて、検量線を作成してもよい。

ここで用いる標準樹脂片群の製造方法は、臭素を含有しない樹脂片群に臭素を一定量含有（添加）させた樹脂片群を混入することで、特定の平均臭素濃度を有する樹脂片群を任意の平均臭素濃度に対して製造することができる。また、臭素を一定量含有させてあり、平均臭素濃度が既知の樹脂片群を用いて、そのまま標準樹脂片群としてもよい。また、製品となる樹脂片群の一部を取り出し、従来の方法にて個々の樹脂片全てを蛍光Ｘ線にて臭素濃度を測定することで臭素濃度の平均値を得たものを、標準樹脂片群として用いることもできる。

次に、被検査対象である樹脂片群の質量Ｍを測定する。この被検査対象である樹脂片群をこの発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置に投入し、臭素に起因する蛍光Ｘ線のフォトン数の積算値Ｎが得を得る。Ｎ／Ｍが単位質量当りの臭素に起因する蛍光Ｘ線の平均フォトン数となる。この値と、予め得ておいた標準樹脂片群での臭素に起因する蛍光Ｘ線の平均フォトン数（Ｎｏ／Ｍｏ）とを比較することで、臭素濃度を求めることが出来る。

臭素濃度の異なる標準樹脂片群を用い、それぞれの臭素濃度に対する蛍光Ｘ線の平均フォトン数を求めたものを検量線として用いることができる。また、臭素濃度が低い場合には、臭素濃度と蛍光Ｘ線の平均フォトン数がほぼ比例することから、標準樹脂片群を（臭素濃度が）１種類のみ用いて、１点の臭素濃度のみで検量線を作成することも可能である。

図３は検量線を１点で作成する場合のこの発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置の臭素測定フローを示す図である。図において、標準樹脂片群の臭素濃度をρｏ、質量Ｍｏ、臭素に起因する蛍光Ｘ線のフォトン数の積算値Ｎｏとした場合には、被検査対象である樹脂片群の臭素濃度ρは、ρ＝（ρｏ×Ｎ×Ｍｏ）／（Ｎｏ×Ｍ）とあらわすことができる。また、複数の臭素濃度の標準樹脂片群を用いて、検量線を設定することで、より精度良く臭素濃度を測定することができる。

ＲｏＨＳ規制との関係から、臭素濃度に対する正確な測定結果を得るまでもなく、出荷に適当か不適当かの判定のみを行えばよい場合もある。この場合、予め臭素濃度が適当か不適当かの閾値を設定し、その時の単位質量当りの蛍光Ｘ線強度（Ｎｏ／Ｍｏ）を測定しておくことで、被検査対象となる樹脂片群の単位質量当りの蛍光Ｘ線強度（Ｎ／Ｍ）が、標準樹脂片群の蛍光Ｘ線強度（Ｎｏ／Ｍｏ）を超えれば不適当、超えなければ適当と判定することができる。

図４は、一般的な電気製品のリサイクル工程のフローチャートを示す図であり、当該図中に臭素濃度測定の箇所を示したものである。図からもわかるように、この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置を用いて、リサイクル工場で臭素濃度を測定する場合、出荷のための梱包を行なう前に実施するのが良い。リサイクル工程では、電気製品を手解体し、個別の材料として取り出せない残分を破砕する。破砕片から風、振動、磁気、比重などを利用して、金属片、樹脂片、ダスト等に大別する。このうち樹脂片は更に比重や静電気の帯電量の違い等を利用して、さらに材料毎に分別する。分別した樹脂片は、梱包され出荷、または溶融、混練して樹脂ペレットを成形し、樹脂ペレットとして出荷する。梱包前に臭素濃度を測定すれば、梱包単位毎の臭素濃度を容易に管理することができる。

従来の測定では、判定に十分な信号が得られるまで１個の樹脂に蛍光Ｘ線を当て続けていたが、以上説明したようにこの発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置は、まったく異なる考え方で測定を行なうものである。従来の装置では、樹脂片１個からの臭素の信号は、多くても数カウントであるため、統計的ばらつきにより、臭素の有無すら判定するのは難しい。臭素がＲｏＨＳ判定の閾値である３００ｐｐｍ以上のものが存在しても、全ての樹脂片から信号を検出することは難しい。

しかし、この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置では、全樹脂片について、臭素濃度を示すデータを積算することにより、臭素濃度の平均値を精度良く求めることが出来る。つまり、この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置は、全数検査的な装置構成をしているが、考え方として、抜き取り検査の要素を取り入れている。また、従来の抜き取り検査では、抜き取り方法が偏らないようにする必要があったが、この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置は、実際に抜き取り操作をしているというわけではなく、全体の中から統計的に抜き出しながら測定しているということができる（ただし、たとえ信号が得られた場合でも１個の樹脂からの信号は、濃度判定できるレベルではない）。

よって、この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置では、ベルトコンベア上の樹脂片の位置による影響を減らすため、左右に検出器を設けているが、上記考え方から明らかなように、検出器が片側のみであっても、検出範囲が全数でなくても、（統計的平均を求めるという意味で）本質的な違いがない。しかし、この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置のような構成をとることで、樹脂全体から平均的（確率）に信号を得ることができるため、測定精度が向上する効果がある。

従来の測定では、全体の平均を求めるには、先行技術文献で示したように全数測定して平均値を求める（全数検査）か、樹脂を平均化し、その一部を測定して全体を推測する（抜き取り検査）方法しかなかった。この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置は、それらのどちらでもない、第３の方法を提供するものである。測定精度は、全数検査に匹敵するが、測定に要する時間は、全数測定に比べ格段に短い。これらの特徴を比較したものを表１に示す。

この発明の実施の形態１における臭素濃度測定装置では、１個あたりの樹脂からの検出強度が格段に少なくてすむため、低パワーのＸ線源の使用によるコスト低減、ベルトコンベアの高速移動及び同時に複数の樹脂片からの信号を検出することによるスループット向上がある。これらにより、装置構成は従来と異なり、ベルトコンベア上の樹脂片をなるべく隣接して並べる機構（従来は選別のために、樹脂片間の距離が必要）、Ｘ線を複数の対象物（樹脂片）に同時に当てて、その複数の対象物からの信号を同時に（混ぜて）検出する構成とすることが出来る。

上記実施の形態では、Ｘ線を照射することにより蛍光Ｘ線を発生させる場合について説明してきたが、Ｘ線の代わりに電子線を照射することで蛍光Ｘ線を発生させても同様な効果が得られる。ただし、この場合には装置全体を覆うような巨大な真空系が必要となる。

実施の形態２.
前記実施の形態１では、破砕した樹脂片から臭素濃度を測定する臭素濃度測定装置について説明したが、リサイクル樹脂を使って新たに製品を作る場合、リサイクル樹脂から一旦ペレットを形成した方が取り扱いやすい。この発明の実施の形態２では、実施の形態１に係る発明をペレット製造工程に適用することで、ペレット（群）の平均臭素濃度を測定する方法について説明する。

図５は、この発明の実施の形態２における臭素濃度測定機構の取り付け位置を示す図である。また、図６は、この発明の実施の形態２における臭素濃度測定装置を示す外観図である。図５において、押出機１０はリサイクル樹脂を混練し、溶融し、押し出して紐状樹脂１１に加工する。紐状樹脂１１を冷却水槽１２に通し冷却したのち、ペレタイザー１３にて短く切断する。細かく切断されたペレット１４は、回収装置８で回収される。

図５において、臭素濃度測定機構の取り付け位置を示す第一設置位置２０、第二設置位置２１、又は第三設置位置２２は、臭素濃度が測定可能な位置を示したものである。図６は、第一設置位置２０に臭素濃度測定機構を設置した場合の外観図を示す。簡略化のため、冷却水槽１２以下の図は省略する。図６において、押出機１０から押し出された紐状樹脂１１（ここでは、３本の紐状樹脂が図示されている）が、送り側の第一ガイドローラー１５と受け側の第二ガイドローラー１６とにより位置決めされた状態で送られる。

送られる紐状樹脂１１は、Ｘ線を照射する機能を有するＸ線源１と、Ｘ線源１から照射された蛍光Ｘ線をエネルギー分解して検出できる第一の検出器２と、Ｘ線源１から照射された蛍光Ｘ線をエネルギー分解して検出できる第一の検出器２と対向して設けた第二の検出器３と、第一の検出器２および第二の検出器３で検出された臭素に起因する蛍光Ｘ線のフォトン数を積算する機能を有するコントローラ９からなる臭素濃度測定機構により、前記実施の形態１と同様な方法を用いて、任意に設定された所定単位毎の臭素濃度を測定することが出来る。

図７は、この発明の実施の形態２における臭素濃度測定装置の臭素測定フローを示す図である。臭素測定フローは、図３に示したフローと同様であるため、説明を省略する。図において、標準樹脂片群および被検査樹脂片群の質量（Ｍｏ、Ｍ）をペレットの段階で測定しているが、前記実施の形態１と同様に、混練前の樹脂片を測定することもできる。

臭素濃度を測定するための単位は、たとえば梱包単位、または、ホッパーにバッチ式で樹脂片を投入する場合には、その投入単位、さらに、梱包単位や投入単位を任意の数に分けたものであってもよい。包装単位であれば、包装単位毎の臭素濃度が分かり、ＲｏＨＳの保証ができる。また、包装単位をたとえば５つに分けて臭素濃度の測定を行なえば、基準を超えた部分のみを廃棄して低臭素濃度のペレット製品を製造することができる。また、濃度の濃いものと薄いものと混ぜて臭素濃度の平均化を行ない、廃棄量を減らすことも可能である。

なお、第一の検出器２および第二の検出器３の取り付け位置（角度）は、前記実施の形態１と同様である。図８は、この発明の実施の形態２における臭素濃度測定装置の検出器の取り付け位置を示す図である。図８は、紐状樹脂１１の押し出し方向側からみた、紐状樹脂１１と第一の検出器２の位置関係を示したものである。第一の検出器２の取り付け角度θ（度）は、紐状樹脂１１の太さＤと、間隔Ｌとにより決まり、θ＝９０−ｔａｎ^−１（Ｄ／Ｌ）が最適となる。また、第二の検出器３は、第一の検出器２と対面（面対象）する位置に設置するのが望ましい。

実施の形態３.
前記実施の形態２では、押出機１０から押し出された紐状樹脂１１をまとめて（ここでは、３本まとめて）、第一の検出器２および第二の検出器３で検出し、検出された臭素に起因する蛍光Ｘ線のフォトン数を積算していたが、押出機１０の混練が十分であり、押出機１０から、同時に押し出された紐状樹脂１１のそれぞれが、つねに同じ濃度（樹脂中の臭素濃度の時間的な変化は許容できるが、任意の１時点におけるそれぞれの臭素濃度は等しい）であれば、紐状樹脂１１全体を同時に測定するのではなく、その一部（たとえば、１本の紐状樹脂１１）を測定することで、任意単位のペレット平均の臭素濃度を求めることができる。

図９は、この発明の実施の形態３における臭素濃度測定装置を示す外観図である。また、図１０は、紐状樹脂１１の押し出し方向側からみた、紐状樹脂１１と第一の検出器２の位置関係を示したものである。図９及び図１０は、前記実施の形態２で説明した図６及び図８とほぼ同様であるため、詳しい説明を省略する。図６及び図８との違いは、この発明の実施の形態３における臭素濃度測定装置が、紐状樹脂１１全体を同時に測定するのではなく、その一部（たとえば、１本の紐状樹脂１１）を測定するように構成したことで、Ｘ線源１や第一の検出器２を樹脂に近づけることができるため、Ｘ線源１からのＸ線を効率よく樹脂に照射でき、また、樹脂中の臭素からの蛍光Ｘ線を効率よく第一の検出器２に入れることができることから、検知器が一つですむ点にある。

また、樹脂中の臭素からの蛍光Ｘ線を効率よく第一の検出器２に入れることができるため、前記実施の形態に係る発明に比べて、更にＸ線源１の出力を小さくすることができる。そこで、Ｘ線源を安価で提供でき、更なる低コスト化が可能である。図１１は、この発明の実施の形態３における臭素濃度測定装置における臭素の測定のフローを示す図である。臭素の測定フローは、図３に示したフローと同様であるため、説明を省略する。

なお、Ｘ線は人体に影響があるため、オープンな空間に、この発明の実施の形態３における臭素濃度測定装置を設置する場合、Ｘ線を遮蔽する必要がある。この発明の実施の形態３における臭素濃度測定装置は、Ｘ線の照射範囲および蛍光Ｘ線の検出範囲が狭いため、局所的な遮蔽が可能になる。

図１２及び図１３に、この発明の実施の形態３における臭素濃度測定装置にＸ線遮蔽壁１７を設けた状態の図を示す。図１２及び図１３は、図９及び図１０にＸ線遮蔽壁１７を設けた違いしかないため、詳細の説明は省略する。図１２は、図９にＸ線遮蔽壁１７を設け、上方から見た場合の透視図である。

実施の形態４.
前記実施の形態２では、本願発明をペレット製造工程に適用することで、ペレット（群）の平均臭素濃度を測定する方法について説明した。ここで、ペレット形成法として実施の形態２において説明した方法の他、ホットカットと呼ばれる方法も広く用いられている。この方法は、押出機から押し出した直後の樹脂を空気中または水中で回転カッターにて直接切断する方法である。

図１４は、ホットカットによるペレット作成装置を示した構成図である。図において、ホッパー５から樹脂片４が押出機１０に投入される。押出機１０では、熱により溶融し混練した樹脂を冷却槽１８へ押し出す。槽へ押し出された樹脂は、冷却槽１８の入り口に設置している回転式のカッターである回転刃１９により短く切断される。冷却槽１８には水管２０より冷却水が注入され、切断した樹脂とともにパイプ２１を通って脱水機２２へと送り込まれる。回転式の脱水機２２で樹脂のみ回収装置８に落下し回収される。押出機１０から紐状に押し出された樹脂は、回転刃１９により、一定長に切断される。

この発明の実施の形態４における臭素濃度測定装置は、押出機１０により樹脂が押し出される部分に、前記実施の形態３と同様に、Ｘ線源と検出器を設置し臭素を測定するように構成したものである。図１５は、押し出し部分、Ｘ線源および検出器の位置関係を示した構成図である。また、図１６は、押し出し部分、Ｘ線源および検出器の位置関係を、樹脂が押し出される側から見た図である。図において、Ｘ線源１および第一の検出器２には、防水カバー２３が設けられており、Ｘ線を透過する部分は炭素と水素を主成分とする樹脂板の窓２４が設けられている。樹脂板の窓２４は少なくとも臭素を含まず、Ｘ線の吸収の大きい重い元素、たとえば塩素等を含まないことが望ましい。また、Ｘ線が水中を透過するので、水によるＸ線の吸収の影響をできる限り少なくするため、樹脂板の窓２４を被測定樹脂に近づけて（たとえば２〜５ｍｍ程度）設置することが望ましい。

図１７は、この発明の実施の形態４における臭素濃度測定装置を示す外観図である。なお、検知器はＸ線源の影となり図示されていない。構成及び動作については、上記図１４乃至図１６を用いて説明したとおりであるため、ここでは説明を省略する。ここで、蛍光Ｘ線による測定位置は、樹脂の位置が特定しやすいため、押し出し用の金型の小さな穴から樹脂が押し出された直後を狙うのが望ましい。また、回転刃１９が蛍光Ｘ線の測定位置を通過する場合があるため、回転刃１９からの蛍光Ｘ線が、臭素の蛍光Ｘ線測定に悪影響を与えないように、回転刃１９の材質を選定するか測定のタイミングを設定するのが望ましい。通常使用される材質であれば、蛍光Ｘ線測定に大きな影響はない。また、冷却槽１８と防水カバー２３にＸ線遮蔽能力を担わせることにより、Ｘ線の漏れによる人体への影響を低減できる。

この発明の実施の形態４における臭素濃度測定装置では、Ｘ線源１および第一の検出器２を水流の下流側に設置したが、上流側すなわち水管２０が設けられた側に設置してもよい。冷却槽１８の形状、配管位置、または、水流量等により設定される水流をできる限り妨げない位置に設置することが望ましい。

図１８は、この発明の実施の形態４における臭素濃度測定装置に、臭素濃度に応じた選別装置を設けた図である。臭素濃度の積算単位を出荷単位より小さい単位にすることにより、臭素濃度が高いものが見つかった場合でも、その部分のみを廃棄することで出荷単位全体を廃棄しなくて済む利点がある。また、積算単位として臭素濃度の低いものと合わせることにより、出荷単位としては基準を満たすことができる。図において、臭素濃度測定を行った樹脂を積算単位毎に、一時的に蓄える一時回収箱２５に入れ、臭素濃度が判定閾値未満の場合、選別板２６により第一回収箱２７に、臭素濃度が判定閾値以上の場合、第二回収箱２８に収納する。

選別板２６の動作を図１９に示す。図の（ａ）に示すように、選別板２６は一時回収箱２５に栓をする役目も担う。コントローラ９にて臭素濃度の積算を行い、その判定を元に、選別板２６の回転軸２９を回転させることで選別板２６を右方向または左方向に傾ける。図の（ｂ）または（ｃ）は、選別板２６が右方向または左方向に傾いた状態を示す図である。細かく切断された樹脂（ペレット）は選別板２６の上をすべり、右方向または左方向に移動し、第一回収箱２７または第二回収箱２８に収納される。なお、ペレットの移動をスムーズに行うため、すなわち、一時回収箱２５出口付近で詰まったペレットを移動させるために選別板２６や一時回収箱２５を振動させたり、一時回収箱２５出口付近に、ペレットをかく乱するための回転翼を設けるなどしても良い。

また、選別板２６が右方向に傾いた場合に第一回収箱２７に収納するか第二回収箱２８に収納するか、または、左方向に傾いた場合に第一回収箱２７に収納するか第二回収箱２８に収納するかは設計事項であり任意であることは自明である。

なお、以上述べた実施の形態では、ガイドローラーの形状、位置、又は、個数等が図示されているが、これらは設計事項であり、臭素濃度を測定する上で、特に規定されるものではない。また、同様に、ビニールカーテン、ベルトコンベア、コントローラ、回収装置、及び、冷却水槽他、図示されているものの構成は特にこの構成に特定されるものではない。

また、以上述べた実施の形態では、Ｘ線を照射することにより蛍光Ｘ線を発生させる場合について説明してきたが、Ｘ線の代わりに電子線を照射することで蛍光Ｘ線を発生させても同様な効果が得られる。ただし、この場合には装置全体を覆うような巨大な真空系が必要となる。

１Ｘ線源、２第一の検出器、３第二の検出器、４樹脂片、５ホッパー、６ベルトコンベア、７ビニールカーテン、８回収装置、９コントローラ、１０押出機、１１紐状樹脂、１２冷却水槽、１３ペレタイザー、１４ペレット、１５第一ガイドローラー、１６第二ガイドローラー、１７Ｘ線遮蔽壁、１８冷却槽、１９回転刃、２０水管、２１パイプ、２２脱水機、２３カバー、２４樹脂板の窓、２５一時回収箱、２６選別板、２７第一回収箱、２８第二回収箱、２９回転軸

Claims

複数の樹脂片を重ならないように移動させる搬送装置と、前記複数の樹脂片に同時にまとめてＸ線あるいは電子線を照射する照射線発生装置と、前記複数の樹脂片中の臭素から放出される蛍光Ｘ線を１つのデータとして検出する検出装置と、該検出装置で検出されたデータを処理するデータ処理部とを備え、該データ処理部からの処理結果に基づいて、任意の数の樹脂片全体の臭素濃度を測定する臭素濃度測定装置。
リサイクル樹脂を用いて複数の紐状樹脂を形成する紐状樹脂形成装置と、前記複数の紐状樹脂に同時にまとめてＸ線あるいは電子線を照射する照射線発生装置と、前記複数の紐状樹脂中の臭素から放出される蛍光Ｘ線を１つのデータとして検出する検出装置と、該検出装置で検出されたデータを処理するデータ処理部とを備え、該データ処理部からの処理結果に基づいて、任意の量の紐状樹脂全体の臭素濃度を測定する臭素濃度測定装置。
複数の樹脂片を重ならないように移動させる搬送工程と、前記複数の樹脂片に同時にまとめてＸ線あるいは電子線を照射する照射工程と、前記複数の樹脂片中の臭素から放出される蛍光Ｘ線を１つのデータとして検出する検出工程と、該検出工程において検出されたデータを処理するデータ処理工程とを備え、該データ処理工程における処理結果に基づいて、任意の数の樹脂片全体の臭素濃度を測定する臭素濃度測定方法。