JP5630988B2 - 静電選別装置および静電選別方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、プラスチックを静電分離して選別する静電選別装置および静電選別方法に関するものである。

複数種類のプラスチック片を含む被選別材料を摩擦帯電させ、帯電した各プラスチック片を静電界で選別するプラスチック静電選別装置が一般に知られている。

プラスチック片は摩擦帯電序列（帯電列ともいう）に従って帯電する。
摩擦帯電序列とは、異種材料同士を摩擦したときに正に帯電しやすい物質を上位に、負に帯電しやすい物質を下位に並べた序列のことである。
例えば、プラスチックの摩擦帯電序列を正に帯電しやすいものから負に帯電しやすいものの順で表すと「ＡＢＳ→ＰＳ→ＰＥ→ＰＰ→ＰＥＴ→ＰＶＣ」という序列になる。「ＡＢＳ」はアクリルニトリルとブタジエンとスチレンとの重合体、「ＰＳ」はポリスチレン、「ＰＥ」はポリエチレン、「ＰＰ」はポリプロピレン、「ＰＥＴ」はポリエチレンテレフタレート、「ＰＶＣ」はポリ塩化ビニルを表す。

摩擦帯電序列を利用することにより、廃棄プラスチックを選別して再利用することができる。

特許文献１は、２種類以上のプラスチック片（被選別材料）を選別する静電選別装置を開示している。
この静電選別装置は一般的に、投入ストッカー、乾燥炉、投入ホッパー、投入Ｆｅｅｄｅｒ、帯電筒、搬入Ｆｅｅｄｅｒ、電極部、並びに、回収箱から構成されている。

被選別材料は投入ホッパーに移され、投入ホッパーの下に設けられた投入Ｆｅｅｄｅｒにより帯電筒へ供給される。投入Ｆｅｅｄｅｒは、振動して被選別材料を帯電筒に投入することにより、帯電筒への被選別材料の投入速度を調整する。帯電筒には単位時間に一定量の被選別材料が投入される。
回転する帯電筒内では、被選別材料を構成する複数種のプラスチック片が摩擦し合い、各プラスチック片が帯電列に応じた極性（プラスまたはマイナス）および帯電量で帯電する。帯電した被選別材料はプラスに帯電したプラスチック片とマイナスに帯電したプラスチック片とが静電気力（クーロン力）によってくっ付き合うペアリングを起こす。
帯電筒から出た被選別材料は搬入Ｆｅｅｄｅｒに移される。搬入Ｆｅｅｄｅｒは被選別材料を上下動させながら前方に押し出す上下押し出し振動により被選別材料のペアリングを解消する。
ペアリングを解消した被選別材料は、直流の高電圧を印加された電極間（静電界）に落とされる。すると、被選別材料に含まれる各プラスチック片は、自然落下しながら、極性と帯電量とに応じた静電気力でどちらかの電極側に引き寄せられる。そのため、各プラスチック片は放物線の軌道を描きながら落下する。
放物線の軌道を描いて落下したプラスチック片は電極の下に設けられた回収箱に回収される。

したがって、回収箱内を仕切り板で適当に仕切れば、プラスチック片を回収箱の各部分に種類ごとに回収することができる。
例えば、被選別材料にＡＢＳ、ＰＳおよびＰＰが含まれる場合、回収箱をマイナス電極側とプラス電極側とその中間との３つに仕切れば、マイナス電極側にＡＢＳを回収し、プラス電極側にＰＳとＰＰとを回収することができる。中間には、ＡＢＳとＰＳとＰＰとが混合して回収される。

特開２００５−１３８０３０号公報 特開２０００−３４２９９８号公報

回収箱の仕切り位置は、被選別材料の基準的（平均的）な混合比率（例えば、エアコン、冷蔵庫、洗濯機などの家電リサイクルで得られた混合プラスチックより、比重選別した後に残るプラスチックでは「ＡＢＳ：ＰＳ：ＰＰ＝３３：６０：７」）に基づいて設定される。
しかし、リサイクルされる廃棄物の種類や量は季節（または月、日）によって変化するため、廃棄物を破砕（粉砕）して得られる被選別材料は混合比率が季節によって変動する。また、同じ季節であっても処理する廃棄物は時間によって異なるため、被選別材料の混合比率は時間によって変動する。
そのため、回収箱の仕切り位置を平均的な混合比率に基づいて設定した場合、プラスチックを常に高純度（規定値以上）でかつ高回収率で回収できるとは限らない。

以下、平均的な混合比率に基づいて設定される仕切り位置を「基準位置」という。

実際には、プラスチックを高純度（例えば、９９％以上）に回収するため、回収箱の仕切り位置は基準位置からずらして設定される。

被選別材料の混合比率が基準的な比率である場合、回収箱の仕切り板を基準位置にすることにより、プラスチックを高純度でかつ高回収率で回収することができる。
被選別材料の混合比率が基準からずれている場合、回収箱の仕切り板を基準位置からずらすことにより、プラスチックを高純度で回収することができる。但し、プラスチックの回収率は低下する。

本発明は、例えば、被選別材料の混合比率が変動してもプラスチックを高純度でかつ高回収率で回収できるようにすることを目的とする。

本発明の静電選別装置は、
帯電特性が異なる複数種の被選別片を含んだ被選別材料を投入する投入部と、
前記投入部により投入された被選別材料に含まれる複数種の被選別片を帯電させる帯電部と、
所定の電圧が印加される一対の電極を有し、前記帯電部で帯電して電極間を落下する複数種の被選別片を被選別片の帯電状態に応じていずれかの電極側へ引き寄せる静電分離部と、
前記静電分離部の一対の電極の下方に配置される回収箱であり仕切り板により一方の電極側の区画と他方の電極側の区画とに区分けされる回収箱を有し、電極間を落下した複数種の被選別片を被選別片の帯電状態に応じた区画に回収する回収部と、
被選別材料が前記静電分離部の電極間を落下する前に被選別材料に含まれる複数種の被選別片の割合を特定し、特定した割合に基づいて前記回収箱の仕切り板を一方の電極側と他方の電極側とのどちらかへ移動させる回収制御部とを備える。

本発明によれば、例えば、被選別材料の混合比率（複数種の被選別片の割合）が変動してもプラスチックを高純度でかつ高回収率で回収することができる。

実施の形態１におけるプラスチック静電選別装置１００の構成図。 実施の形態１における回収制御部１５０の機能構成図。 実施の形態１における回収部１４０の構造を示す斜視図。 実施の形態１における回収部１４０の構造を示す側断面図。 実施の形態１における仕切り板１４２の位置関係を表す図。 実施の形態１におけるプラスチック片の落下分布を表す図。 実施の形態１における仕切り板１４２の位置とＡＢＳの含有率とＡＢＳの回収精度（純度、回収率）との関係を表す図。 実施の形態１における仕切り板１４２の位置とＡＢＳの含有率とＰＳＰＰの回収精度（純度、回収率）との関係を表す図。 実施の形態１における回収率および純度の計算例を示す表。 フィードフォワード制御とフィードバック制御との比較を示す図。 実施の形態２における回収制御部１５０の機能構成図。 実施の形態２における比電荷とＡＢＳ含有率との関係を表す図。 実施の形態３における回収制御部１５０の機能構成図。 実施の形態３における帯電筒電位とＡＢＳ含有率との関係を表す図。

実施の形態１．
フィードフォワードで被選別材料の組成解析を行い、組成解析結果に基づいて回収箱の仕切り位置を決定する静電選別装置について説明する。

被選別材料とは、帯電特性（帯電のしやすさ）が異なる複数種の被選別片を含んだものである。
例えば、リサイクルされる廃棄物（例えば、エアコン、冷蔵庫、洗濯機などの家電製品）を破砕して得られた混合プラスチックより、比重選別した後に残るプラスチック片（被選別片）が被選別材料となる。被選別材料には複数種のプラスチック片が混ざっている。

図１は、実施の形態１におけるプラスチック静電選別装置１００の構成図である。
実施の形態１におけるプラスチック静電選別装置１００の構成および動作について、図１に基づいて以下に説明する。
図１において、矢印は被選別材料１０１の経路を示す。

まず、プラスチック静電選別装置１００の構成について説明する。

プラスチック静電選別装置１００（静電選別装置の一例）は、摩擦帯電前処理部１１０（投入部）、摩擦帯電部１２０、静電分離部１３０、回収部１４０および回収制御部１５０を備える。

摩擦帯電前処理部１１０は、被選別材料１０１を摩擦帯電部１２０へ投入する部分である。
摩擦帯電前処理部１１０は、投入ストッカー１１１、乾燥機１１２、投入ホッパー１１３および投入フィーダー１１４で構成される。
摩擦帯電前処理部１１０の各構成については後述する。

摩擦帯電部１２０は、摩擦帯電前処理部１１０により投入された被選別材料１０１に含まれる複数種のプラスチック片を帯電させる部分である。
摩擦帯電部１２０は、帯電筒１２１、搬入フィーダー１２２、フィーダー駆動装置１２３で構成される。
摩擦帯電部１２０の各構成については後述する。

静電分離部１３０は、所定の電圧が印加される一対の電極（マイナス電極１３１、プラス電極１３２）を有する。静電分離部１３０は、摩擦帯電部１２０で帯電して電極間を落下する複数種のプラスチック片をプラスチック片の帯電状態（極性、帯電量）に応じていずれかの電極側へ引き寄せる。
静電分離部１３０は、マイナス電極１３１、プラス電極１３２および電圧制御装置１３３で構成される。
静電分離部１３０の各構成については後述する。

回収部１４０は、静電分離部１３０の一対の電極の下方に配置される回収箱１４１であり仕切り板１４２により一方の電極側の区画と他方の電極側の区画とに区分けされる回収箱１４１を有する。回収部１４０は、電極間を落下した複数種のプラスチック片をプラスチック片の帯電状態に応じた区画に回収する。
回収部１４０は、回収箱１４１、仕切り板１４２および仕切り板移動装置１６０で構成される。
回収箱１４１は、２枚の仕切り板１４２により３つの区画に仕切られる。
以下、２枚の仕切り板１４２のうちマイナス電極１３１側に配置された仕切り板１４２を「仕切り板１４２Ａ」とし、プラス電極１３２側に配置された仕切り板１４２を「仕切り板１４２Ｂ」とする。また、仕切り板１４２Ａにより仕切られたマイナス電極１３１側の区画を「マイナス電極側回収箱１４１Ａ」、仕切り板１４２Ｂにより仕切られたプラス電極１３２側の区画を「プラス電極側回収箱１４１Ｂ」とする。また、仕切り板１４２Ａと仕切り板１４２Ｂとにより仕切られた真ん中の区画を「ミドル回収箱１４１Ｃ」とする。
仕切り板移動装置１６０については後述する。

回収制御部１５０は、被選別材料１０１が静電分離部１３０の電極間を落下する前に被選別材料１０１に含まれる複数種のプラスチック片の割合（混合比率）を特定する。回収制御部１５０は、特定した割合に基づいて回収箱１４１の仕切り板１４２を一方の電極側（マイナス電極側）と他方の電極側（プラス電極側）とのどちらかへ移動させる。

図２は、実施の形態１における回収制御部１５０の機能構成図である。
実施の形態１における回収制御部１５０の機能構成について、図２に基づいて以下に説明する。

回収制御部１５０は、サンプリング装置１５１、組成解析装置１５２および仕切り板位置制御装置１５３で構成される。

サンプリング装置１５１は、摩擦帯電前処理部１１０と摩擦帯電部１２０との少なくともいずれかから被選別材料１０１の一部を解析対象として取得する。

組成解析装置１５２は、サンプリング装置１５１により取得された解析対象に含まれる複数種のプラスチック片の割合（混合比率）を所定の解析方法（近赤外線解析、試薬解析、ラマンスペクトル解析など）により解析する。

仕切り板位置制御装置１５３は、組成解析装置１５２により解析された混合比率に基づいて回収箱１４１の仕切り板１４２を移動する。

仕切り板位置制御装置１５３は、仕切り板位置決定部１５３Ａ、仕切り板位置制御部１５３ＢおよびＤＢ部１５９を備える。
仕切り板位置決定部１５３Ａは、組成解析装置１５２により解析された混合比率に基づいて回収箱１４１の仕切り板１４２の位置を決定する。
仕切り板位置制御部１５３Ｂは、仕切り板位置決定部１５３Ａにより決定された位置へ回収箱１４１の仕切り板１４２を移動する。
ＤＢ部１５９は仕切り板位置制御装置１５３で用いるデータを記憶するデータベースである。混合比率対仕切り板位置データ１５９ＡはＤＢ部１５９に記憶されるデータの一例である。
混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａには、混合比率に対して最適な仕切り板１４２の位置が設定されている。

回収制御部１５０の各装置（計算機、コンピュータ）は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や記憶装置を備える。ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスク装置は記憶装置の一例である。
記憶装置には、各装置に実行させる所定の処理の手順（処理方法）を表すプログラムや所定の処理に使用するデータ（例えば、混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａ）が予め記憶される。また、記憶装置には、所定の処理で生成されたデータ（例えば、混合比率、仕切り板１４２の位置）が記憶される。
回収制御部１５０の各装置は、ファームウェア、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実装されても構わない。また、処理の一部に人手が介入しても構わない。

次に、プラスチック静電選別装置１００の動作について図１に基づいて説明する。

リサイクルされる廃棄物は、プラスチック静電選別装置１００で処理される前に人手によって解体されて部品に分けられる。
次に、各部品は機械によって破砕され、風力によって金属群とプラスチック群とに分けられる。プラスチック群には、ＡＢＳ、ＰＳ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＶＣなど、複数種のプラスチック片が混在する。
プラスチック群は、比重選別によって比重の軽いもの（例えば、ＰＰ）と比重の重いもの（例えば、ＡＢＳ、ＰＳおよび一部の重いＰＰ）とに選別することもできる。

以下、ＡＢＳとＰＳとＰＰとが混在したプラスチック群を被選別材料１０１とする。
ＡＢＳとＰＳとＰＰとの摩擦帯電序列を正に帯電しやすいものから負に帯電しやすいものの順で表すと「ＡＢＳ→ＰＳ→ＰＰ」という序列になる。

投入ストッカー１１１には被選別材料１０１が格納される。被選別材料１０１は随時または定期的に投入ストッカー１１１に補充される。

被選別材料１０１は投入ストッカー１１１から乾燥機１１２に投入され、乾燥機１１２で乾燥される。

乾燥機１１２で乾燥した被選別材料１０１は投入ホッパー１１３に移され、投入ホッパー１１３の下に設けられた投入フィーダー１１４により帯電筒１２１へ供給される。
投入フィーダー１１４は、振動することにより、帯電筒１２１への被選別材料１０１の投入速度を調整する。帯電筒１２１には単位時間に一定量の被選別材料１０１が投入される。

帯電筒１２１は、回転して被選別材料１０１を撹拌する。
帯電筒１２１内では、被選別材料１０１を構成する複数種のプラスチック片が摩擦し合い、各プラスチック片が摩擦帯電序列に応じた極性（プラスまたはマイナス）および帯電量で帯電する。
また、帯電筒１２１は特定の帯電特性を有する材料（例えば、ＡＢＳ）で作られており、帯電筒１２１自体も摩擦帯電序列に従って帯電する。

帯電筒１２１から出た被選別材料１０１はシューターを通って搬入フィーダー１２２に移される。帯電した被選別材料１０１は、プラスに帯電したプラスチック片とマイナスに帯電したプラスチック片とが静電気力によってくっ付き合うペアリングを起こす。
搬入フィーダー１２２は、被選別材料１０１を上下動させながら前方に押し出す上下押し出し振動により被選別材料１０１のペアリングを解消する。
フィーダー駆動装置１２３は搬入フィーダー１２２を上下押し出し振動させる。

電圧制御装置１３３は、マイナス電極１３１とプラス電極１３２とに直流の高電圧を印加して電極間に静電界を作る。例えば、電圧制御装置１３３は、２０センチメートル［ｃｍ］の間隔で設置されたマイナス電極１３１とプラス電極１３２とに６０キロボルト［ｋＶ］を印加する。電極間の電界強度は「３ｋＶ／ｃｍ」である。
搬入フィーダー１２２でペアリングを解消した被選別材料１０１は電極間（静電界）に落とされる。すると、被選別材料１０１を構成する各プラスチック片は、極性と帯電量とに応じた静電気力でどちらかの電極側に引き寄せられながら自然落下する。
つまり、各プラスチック片は、極性と帯電量とに応じた放物線の軌道を描き、異なる位置に落下する。

マイナス電極１３１とプラス電極１３２との下方には、仕切り板１４２によりマイナス電極側回収箱１４１Ａとプラス電極側回収箱１４１Ｂとミドル回収箱１４１Ｃとに区分けされた回収箱１４１が設置される。
各プラスチック片は落下位置に応じてマイナス電極側回収箱１４１Ａ、プラス電極側回収箱１４１Ｂまたはミドル回収箱１４１Ｃに回収される。
被選別材料１０１に含まれるプラスチック片のうちＡＢＳはプラスに帯電しやすいためマイナス電極側回収箱１４１Ａに回収され、ＰＳおよびＰＰはマイナスに帯電しやすいためプラス電極側回収箱１４１Ｂに回収される。また、ミドル回収箱１４１Ｃには十分に帯電しなかったＡＢＳ、ＰＳおよびＰＰが混在して回収される。

以下、ＡＢＳのプラスチック片の集合を「ＡＢＳ群」、ＰＳとＰＰとのプラスチック片の集合を「ＰＳＰＰ群」、ＡＢＳとＰＳとＰＰとが混在するプラスチック片の集合を「混合群」という。

回収箱１４１に回収されたＡＢＳ群、ＰＳＰＰ群および混合群は搬送機で運ばれ、別々の容器に格納される（図示省略）。
ＡＢＳ群やＰＳＰＰ群は資源として再利用される（ＰＳＰＰ群はさらに次段のプラスチック静電選別装置によってＰＳ群とＰＰ群に選別することで資源として再利用される）。

図３は、実施の形態１における回収部１４０の構造を示す斜視図である。
図４は、実施の形態１における回収部１４０の構造を示す側断面図である。図４は図３に記すＡ方向から見た回収部１４０の構造を示している。

図３、４に示すように、回収部１４０は、仕切り板１４２がマイナス電極１３１側およびプラス電極１３２側に移動可能な構造になっている。
以下に、仕切り板１４２の移動構造について説明する。

仕切り板１４２を移動させるレールの役割を果たす２本のガイド１６１が、仕切り板１４２の両端側に回収箱１４１の内側面に沿って設けられている。各ガイド１６１の長さ方向は一方の電極側から他方の電極側への方向と一致する。
各ガイド１６１には、ガイド１６１を移動可能な嵌合部材１６２が取り付けられている。仕切り板１４２は嵌合部材１６２に嵌めこまれている。
回収箱１４１の側面にはガイド１６１に沿って開口部（図示省略）が設けられ、各嵌合部材１６２の端部は回収箱側面の開口部から回収箱１４１の外側に突き出ている。

２本のボールねじ１６３は、回収箱１４１の外側面に沿って設けられている。ガイド１６１とボールねじ１６３とは回収箱１４１の内外で並行している。
各ボールねじ１６３にはボールねじ１６３を移動可能な螺合部材１６４が取り付けられている。各螺合部材１６４は回収箱側面の開口部から外側に突き出ている嵌合部材１６２の端部と結合している。

仕切り板移動装置１６０（図１、２参照）は、ボールねじ１６３を回転させることにより螺合部材１６４を移動させ、螺合部材１６４と結合する嵌合部材１６２に嵌めこまれた仕切り板１４２をガイド１６１に沿ってマイナス電極１３１側またはプラス電極１３２側へ移動させる。
例えば、仕切り板移動装置１６０はモータで構成される。

仕切り板移動装置１６０は、２枚の仕切り板１４２を個別に移動させることができるものとする。

図１に戻り、プラスチック静電選別装置１００の動作について説明を続ける。

回収制御部１５０は、被選別材料１０１が静電分離部１３０の電極間を落下する前、つまり、被選別材料１０１が静電選別され回収箱１４１に回収される前に、仕切り板移動装置１６０を制御して回収箱１４１の仕切り板１４２を最適な位置へ移動させる。

次に、回収制御部１５０の動作（回収制御方法、仕切り板位置制御方法）について図２に基づいて説明する。

サンプリング装置１５１は、摩擦帯電前処理部１１０と摩擦帯電部１２０との少なくともいずれかの所定の箇所から被選別材料１０１をサンプリングする（Ｓ１１０）。
例えば、サンプリング装置１５１は投入ストッカー１１１、乾燥機１１２、投入フィーダー１１４または搬入フィーダー１２２から５０グラム程度の被選別材料１０１を採取する。

組成解析装置１５２は、サンプリング装置１５１によりサンプリングされた被選別材料１０１を所定の方法で組成解析し、組成解析結果に基づいて被選別材料１０１の混合比率を算出する（Ｓ１２０）。

例えば、組成解析装置１５２は、試薬解析、近赤外線解析またはラマンスペクトル解析により被選別材料１０１を組成解析する。

試薬解析とは、アセトニトリルやリモネンといった試薬を用いる解析方法である。
アセトニトリルにはＡＢＳを溶かすがＰＳを溶かさないという特徴が有り、リモネンにはＰＳを溶かすがＡＢＳを溶かさないという特徴が有る。
試薬解析により、プラスチック片が溶けた割合から被選別材料１０１の混合比率が求まる。
試薬解析に要する時間は６０〜１５０分程度である。

近赤外線解析とは、近赤外線を照射して反射波のスペクトル（含まれる波長の特徴）を解析する方法である。
種類の異なるプラスチック片ではスペクトルの特徴が異なり、スペクトルの特徴によってプラスチック片の種類が特定される。
被選別材料１０１の混合比率は、特定されたプラスチック片の種類ごとの量の割合として求まる。
被選別材料１０１の混合比率を高い精度で求めるには１２００個程度のプラスチック片を解析する必要がある。
近赤外線解析に要する時間は、サンプリング量によって異なるが、１２００片程度の解析であれば１００分程度である。
また、近赤外線解析には、プラスチック片が黒いとその種類を特定できない、という課題がある。

ラマンスペクトル解析は、近赤外線解析と同様の解析方法であり、近赤外線の代わりに光（光波）を照射して反射光（ラマン光）のスペクトルを解析する。
ラマンスペクトル解析であれば、１２００片程度の解析を約３０分で行うことも可能である。
また、ラマンスペクトル解析であれば、黒いプラスチック片の種類も特定することができる。

上記３つの解析方法では、解析に要する時間が短くてプラスチック片の色の制約が無いラマンスペクトル解析が最も適した解析方法であると考えられる。

仕切り板位置決定部１５３Ａは、組成解析装置１５２により算出された被選別材料１０１の混合比率に対して最適な仕切り板１４２の位置を混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａに基づいて特定する（Ｓ１３０）。
混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａには、混合比率に対する最適な仕切り板１４２の位置が予め定められている。例えば、混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａは、複数の混合比率と各混合比率に対する最適な仕切り板１４２の位置とを示す２次元のテーブル（表）で構成される。

図５は、実施の形態１における仕切り板１４２の位置関係を表す図である。
図６は、実施の形態１におけるプラスチック片の落下分布を表す図である。
図７は、実施の形態１における仕切り板１４２の位置とＡＢＳの含有率とＡＢＳの回収精度（純度、回収率）との関係を表す図である。
図８は、実施の形態１における仕切り板１４２の位置とＡＢＳの含有率とＰＳＰＰの回収精度（純度、回収率）との関係を表す図である。
仕切り板１４２の位置とプラスチック片の混合比率とプラスチック片の回収精度との関係について、図５〜図８に基づいて以下に説明する。

まず、仕切り板１４２の位置を特定する寸法「ａ」「ｂ」について図５に基づいて説明する。
仕切り板１４２Ａの位置は搬入フィーダー１２２の端部からの距離「ａ」で定まり、仕切り板１４２Ｂの位置は仕切り板１４２Ａからの距離「ｂ」で定まる。

次に、仕切り板１４２の位置とＡＢＳの回収精度（純度、回収率）との関係について図６および図７に基づいて説明する。
ＡＢＳおよびＰＳＰＰ（ＰＳとＰＰ）の落下分布は正規分布になると考えられる（図６参照）。
したがって、距離「ａ」を広げると、マイナス電極側回収箱１４１Ａから外れて落下するＡＢＳの量が減るため、マイナス電極側回収箱１４１Ａに回収されるＡＢＳの回収率は上がる（図７（４）→（３））。一方、マイナス電極側回収箱１４１Ａに落下するＰＳＰＰの量は増えるため、マイナス電極側回収箱１４１Ａに回収されるＡＢＳの純度は下がる（図７（１）→（２））。逆に、距離「ａ」を狭めると、ＡＢＳの回収率は下がり（図７（３）→（４））、ＡＢＳの純度は上がる（図７（２）→（１））。

回収率とは、被選別材料１０１に含まれる特定プラスチック（例えば、ＡＢＳ）に対して回収された特定プラスチックの量（重量または個数）の割合のことである。
純度とは、回収箱に捕集された特定プラスチックの量の割合のことである。
回収率および純度の計算例について別途説明する。

次に、ＡＢＳの含有率とＡＢＳの回収精度（純度、回収率）との関係について図６および図７に基づいて説明する。

含有率とは、被選別材料１０１に含まれる特定プラスチック（例えば、ＡＢＳ）の量の割合のことである。

ＡＢＳの含有率が上がるとＰＳＰＰに対してＡＢＳの相対量が増えるため、ＡＢＳの落下分布は広がり、ＰＳＰＰの落下分布は狭まる（図６（１）→（２））。逆に、ＡＢＳの含有率が下がるとＡＢＳの相対量が減るため、ＡＢＳの落下分布は狭まり、ＰＳＰＰの落下分布は広がる（図６（２）→（１））。
したがって、ＡＢＳの含有率が上がれば、マイナス電極側回収箱１４１Ａから外れて落下するＡＢＳの量が増えるため、マイナス電極側回収箱１４１Ａに回収されるＡＢＳの回収率は下がる（図７（３）（４）参照）。一方、マイナス電極側回収箱１４１Ａに落下するＰＳＰＰの量は減るため、マイナス電極側回収箱１４１Ａに回収されるＡＢＳの純度は上がる（図７（１）（２）参照）。逆に、ＡＢＳの含有率が下がれば、ＡＢＳの回収率は上がり（図７（３）（４）参照）、ＡＢＳの純度は下がる（図７（１）（２）参照）。

次に、仕切り板１４２の位置とＰＳＰＰの回収精度（純度、回収率）との関係について図８に基づいて説明する。

距離「ａ＋ｂ」を狭めれば仕切り板１４２Ｂの位置が搬入フィーダー１２２に近づくため、プラス電極側回収箱１４１Ｂから外れて落下するＰＳＰＰの量は減り、プラス電極側回収箱１４１Ｂに回収されるＰＳＰＰの回収率は上がる（図８（４）→（３））。一方、プラス電極側回収箱１４１Ｂに落下するＡＢＳの量は増えるため、プラス電極側回収箱１４１Ｂに回収されるＰＳＰＰの純度は下がる（図８（１）→（２））。
逆に、距離「ａ＋ｂ」を広げると仕切り板１４２Ｂの位置が搬入フィーダー１２２から遠ざかるため、プラス電極側回収箱１４１Ｂから外れて落下するＰＳＰＰの量が増え、プラス電極側回収箱１４１Ｂに回収されるＰＳＰＰの回収率が下がる（図８（３）→（４））。また、プラス電極側回収箱１４１Ｂに落下するＡＢＳの量は減るため、プラス電極側回収箱１４１Ｂに回収されるＰＳＰＰの純度は上がる（図８（２）→（１））。

また、ＡＢＳの含有率が上がれば、ＰＳＰＰの落下分布が狭くなりプラス電極側回収箱１４１Ｂから外れて落下するＰＳＰＰの量が減るため、プラス電極側回収箱１４１Ｂに回収されるＰＳＰＰの回収率は上がる（図８（３）（４）参照）。一方、プラス電極側回収箱１４１Ｂに落下するＡＢＳの量は増えるため、プラス電極側回収箱１４１Ｂに回収されるＰＳＰＰの純度は下がる（図８（１）（２）参照）。逆に、ＡＢＳの含有率が下がれば、ＰＳＰＰの回収率は下がり（図８（３）（４）参照）、ＰＳＰＰの純度は上がる（図８（１）（２）参照）。

図７および図８に示した関係は実験により確認されている。
最適な仕切り板１４２の位置は、図７および図８に示した関係において規定の純度を満たすと共に回収率が最大となる距離「ａ」「ｂ」で特定される。
例えば、混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａには、混合比率に対する最適な仕切り板１４２の位置として、ＡＢＳ含有率に対する距離「ａ」「ｂ」が設定される。

図９は、実施の形態１における回収率および純度の計算例を示す表である。
実施の形態１における回収率の計算例と純度の計算例とについて、図９に基づいて以下に説明する。

回収率とは、被選別材料１０１に含まれる特定プラスチックに対して回収された特定プラスチックの量の割合のことである。
純度とは、回収箱に捕集された特定プラスチックの量の割合のことである。

「１００ｋｇ（キログラム）」の被選別材料１０１が存在し、被選別材料１０１は「４０．２ｋｇ」のＡＢＳ群と「５９．８ｋｇ」のＰＳＰＰ群とで構成されているものとする。
被選別材料１０１をプラスチック静電選別装置１００により静電選別した結果、マイナス電極側回収箱１４１Ａには「２９．７ｋｇ」のＡＢＳ群と「０．３ｋｇ」のＰＳＰＰ群とが回収され、プラス電極側回収箱１４１Ｂには「４９．５ｋｇ」のＰＳＰＰ群と「０．５ｋｇ」のＡＢＳ群とが回収された。また、ミドル回収箱１４１Ｃには「１０ｋｇ」のＡＢＳ群と「１０ｋｇ」のＰＳＰＰ群とが回収された。

この場合、ＡＢＳ群の回収率は、被選別材料１０１に含まれる量（４０．２ｋｇ）に対してマイナス電極側回収箱１４１Ａに回収されたＡＢＳ群の量（２９．７ｋｇ）であるから、「７３．９％（＝（２９．７÷４０．２）×１００）」である。
また、ＡＢＳ群の純度は、マイナス電極側回収箱１４１Ａに回収されたプラスチック群（２９．７ｋｇ＋０．３ｋｇ）に含まれるＡＢＳの量（２９．７ｋｇ）の割合であるから、「９９％（＝２９．７÷（２９．７＋０．３））」である。

同様に、ＰＳＰＰ群の回収率は「８２．８％（＝（４９．５÷５９．８）×１００）」であり、ＰＳＰＰ群の純度は「９９％（＝４９．５÷（４９．５＋０．５））」である。

図２に戻り、回収制御部１５０の動作の説明を続ける。

仕切り板位置制御部１５３Ｂは、仕切り板位置決定部１５３Ａにより特定された位置へ回収箱１４１の仕切り板１４２を移動させる。回収箱１４１の仕切り板１４２は仕切り板移動装置１６０を制御することにより移動させることができる（Ｓ１４０）。
例えば、仕切り板位置制御部１５３Ｂは、上記距離「ａ」に相当する位置へ仕切り板１４２Ａを移動させ、上記距離「ａ＋ｂ」に相当する位置へ仕切り板１４２Ｂを移動する（図５参照）。

実施の形態１において、例えば、以下のようなプラスチック静電選別装置１００について説明した。

プラスチック静電選別装置１００は、プラスチック等の帯電性を有する混合物（被選別材料１０１）を摩擦により帯電させる。そして、プラスチック静電選別装置１００は、被選別材料１０１を構成する各材料の帯電特性が互いに異なることを利用し、被選別材料１０１の構成材料を静電界中で種類ごとに選別する。

プラスチック静電選別装置１００は、摩擦帯電装置（帯電筒１２１）と静電分離部１３０と回収部１４０と回収制御部１５０とを備える。
摩擦帯電装置は、粉砕された複数種のプラスチック片（被選別材料１０１）を攪拌して摩擦帯電させる。
静電分離部１３０は、この摩擦帯電装置の後工程に配置され、帯電されたプラスチック片をその極性と帯電量とに応じて静電分離する。
回収部１４０は、この静電分離部１３０を通過して分離されたプラスチック片を別々に回収する。
静電分離部１３０は一対の固定電極と分離空間（静電界）とを有する。摩擦帯電装置で種類に応じた極性と帯電量とに帯電されたプラスチック片は分離空間を通過して分離回収される。
回収部１４０は仕切り板１４２により複数の回収箱を形成し、仕切り板１４２を水平方向に移動可能とする。
回収制御部１５０は、投入ストッカー１１１、乾燥機１１２、投入フィーダー１１４または搬入フィーダー１２２から被選別材料１０１をサンプリングして組成解析を行い、被選別材料１０１の混合比率を求める。回収制御部１５０は、１０１の混合比率とデータベース「混合比率ｖｓ仕切り板位置」（混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａ）との比較により、仕切り板１４２の位置を最適に調整する。

実施の形態１により、被選別材料１０１の混合比率が季節毎、月毎、日毎または時間毎に変動したとしても、被選別材料１０１のサンプリング結果とデータベースとを比較して回収箱１４１の仕切り板１４２の位置を最適化することができる。従って、常に規定値以上の純度のままで、高い回収率を実現できる。

実施の形態１で説明した被選別材料１０１のサンプリングは、静電選別工程（静電分離部１３０、回収部１４０の工程）より前の工程で行われる。
以下、静電選別工程より前の工程でサンプリングして仕切り板１４２を調整する制御のことを「フィードフォワード制御」という。
また、静電選別工程以降の工程（回収箱１４１による回収工程）でサンプリングして仕切り板１４２を調整する制御のことを「フィードバック制御」という。
以下のように、フィードフォワード制御はフィードバック制御よりも優れている。

図１０は、フィードフォワード制御とフィードバック制御との比較を示す図である。
図１０において、（Ａ）は時間経過に伴うＡＢＳ含有率（混合比率に相当）の変化を表し、（Ｂ）はＡＢＳの回収率を最大にする仕切り板１４２の位置を表し、（Ｃ）はフィードフォワード制御時の仕切り板１４２の位置とフィードバック制御時の仕切り板１４２の位置とを表している。例えば、仕切り板１４２の位置は上記の距離「ａ」（図５参照）である。実線がフィードフォワード制御時の仕切り板１４２の位置を表し、破線がフィードバック制御時の仕切り板１４２の位置を表している。ＡＢＳの回収純度は一定（規定値）であるものとする。

フィードバック制御の場合、回収箱１４１に回収されたプラスチックの純度と重量とに基づいて被選別材料１０１の混合比率（例えば、ＡＢＳ含有率）を決定し、回収箱１４１の仕切り板１４２の位置を調整する。
しかし、被選別材料１０１の混合比率を決定し、仕切り板１４２の位置を調整するまでの間に被選別材料１０１の混合比率は刻々と変化している（図１０（Ａ）参照）。
そのため、フィードバック制御の場合、仕切り板１４２の位置調整が遅れ（図１０（Ｃ）破線参照）、混合比率が激しく変化すると回収率が大きく低下してしまう。
一方、フィードフォワード制御の場合、被選別材料１０１が静電選別工程に到達するまでの間に仕切り板１４２の位置を調整することができる。このため、仕切り板１４２の位置調整が遅れず（図１０（Ｃ）実線参照）、混合比率が激しく変化しても回収率を維持することができる。

このように、実施の形態１で説明したフィードフォワード制御によれば、規定純度の条件下で最大の回収率を得ることができる。

フィードフォワード制御により仕切り板１４２の位置を調整すると共に、フィードバック制御により仕切り板１４２の位置を調整しても構わない。さらには、本プラスチック選別装置よりも上流側に別途の選別装置がある場合、上流側の選別装置の選別結果情報で仕切り板１４２の位置を微調整してもよい。

静電分離部１３０の一対の電極（マイナス電極１３１、プラス電極１３２）は、どのような構成であっても構わない。
例えば、図１に示したように平行に配置されても、図５に示したようにハの字型（山型）に配置されても、特許文献２に開示されているように一方がドラム電極であっても構わない。

被選別材料１０１を摩擦帯電する方法は帯電筒１２１を用いる方法に限らない。
さらに、被選別材料１０１を摩擦以外の方法で帯電させても構わない。

選別するプラスチックの種類はＡＢＳとＰＳＰＰとに限らない。
例えば、ＡＢＳとＰＳとＰＰとの３種類に選別しても、その他の種類（ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＶＣなど）を選別しても構わない。選別する種類の数に応じて、回収箱１４１を３枚以上の仕切り板１４２で４つ以上の区画に仕分けしても構わない。また、回収箱１４１を１枚の仕切り板１４２で２つの区画に仕分けしても構わない（ミドル回収箱１４１Ｃを設けなくても構わない）。
さらに、被選別材料１０１は帯電するものであればプラスチック以外であっても構わない。

実施の形態２．
帯電した被選別材料の比電荷を計測し、計測結果に基づいて回収箱の仕切り板の位置を決定する形態について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項は実施の形態１と同様である。

比電荷とは、単位質量あたりの帯電量のことである。

図１１は、実施の形態２における回収制御部１５０の機能構成図である。
実施の形態２における回収制御部１５０の機能構成について、図１１に基づいて以下に説明する。

回収制御部１５０は、サンプリング装置１５１、比電荷計測装置１５４および仕切り板位置制御装置１５３で構成される。

サンプリング装置１５１は、摩擦帯電部１２０から帯電後の被選別材料１０１の一部を解析対象として取得する。

比電荷計測装置１５４は、サンプリング装置１５１により取得された解析対象に含まれる複数種のプラスチック片の割合（混合比率）に相当する値として解析対象の比電荷（＝帯電量／質量）を計測する。

仕切り板位置制御装置１５３は、比電荷計測装置１５４により計測された比電荷に基づいて回収箱１４１の仕切り板１４２を移動させる。

仕切り板位置制御装置１５３は、仕切り板位置決定部１５３Ａ、仕切り板位置制御部１５３ＢおよびＤＢ部１５９を備える。
仕切り板位置決定部１５３Ａは、比電荷計測装置１５４により計測された比電荷に基づいて回収箱１４１の仕切り板１４２の位置を決定する。
仕切り板位置制御部１５３Ｂは、仕切り板位置決定部１５３Ａにより決定された位置へ回収箱１４１の仕切り板１４２を移動する。
ＤＢ部１５９は仕切り板位置制御装置１５３で用いるデータを記憶するデータベースである。比電荷対混合比率データ１５９Ｂおよび混合比率対仕切り板位置データ１５９ＡはＤＢ部１５９に記憶されるデータの一例である。
比電荷対混合比率データ１５９Ｂには、比電荷に対応する混合比率が設定されている。
混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａには、混合比率に対して最適な仕切り板１４２の位置が設定されている。

次に、回収制御部１５０の動作について図１１に基づいて説明する。

サンプリング装置１５１は、摩擦帯電部１２０で帯電した被選別材料１０１を被選別材料１０１が静電分離部１３０に流れる前にサンプリングする（Ｓ２１０）。
例えば、サンプリング装置１５１は絶縁トレイを用いて搬入フィーダー１２２から被選別材料１０１をサンプリングする。

比電荷計測装置１５４は、サンプリング装置１５１によりサンプリングされた被選別材料１０１の帯電量を計測する（Ｓ２２１）。
例えば、比電荷計測装置１５４は、ナノクーロンメーターと呼ばれる装置を用いて被選別材料１０１の帯電量を計測する。
一般的に、帯電量の単位はナノクーロン［ｎＣ］で表される。

比電荷計測装置１５４は、サンプリング装置１５１によりサンプリングされた被選別材料１０１の質量を計測する（Ｓ２２２）。

比電荷計測装置１５４は、Ｓ２２１で得られた帯電量とＳ２２２で得られた質量とに基づいて被選別材料１０１の比電荷（＝帯電量／質量）を算出する（Ｓ２２３）。
例えば、帯電量が３０ナノクーロン［ｎＣ］で質量が１５グラム［ｇ］である場合、比電荷は「２ｎＣ／ｇ（＝３０ｎＣ／１５ｇ）」である。

仕切り板位置決定部１５３Ａは、比電荷計測装置１５４により算出された比電荷に対応する混合比率を比電荷対混合比率データ１５９Ｂから被選別材料１０１の混合比率として特定する（Ｓ２３１）。
比電荷対混合比率データ１５９Ｂには、比電荷に対応する混合比率が予め定められている。例えば、比電荷対混合比率データ１５９Ｂは、複数の比電荷と各比電荷に対応する混合比率とを示す２次元のテーブルで構成される。

図１２は、実施の形態２における比電荷とＡＢＳ含有率との関係を表す図である。
比電荷と混合比率との関係について、図１２に基づいて以下に説明する。

プラスチック片は種類によって帯電特性が異なる。
以下、プラス側を「大」、マイナス側を「小」とする。

被選別材料１０１には、プラスに帯電しやすいＡＢＳとマイナスに帯電しやすいＰＳＰＰ（ＰＳ＋ＰＰ）とが含まれているものとする。
この場合、ＡＢＳの含有率が高いほどプラスの電荷の割合が多くなるため、被選別材料１０１の比電荷は大きくなる。また、ＡＢＳの含有率が低くなる（ＰＳＰＰの含有率が高くなる）ほどプラスの電荷の割合が少なくなるため、被選別材料１０１の比電荷は小さくなる（図１２参照）。

つまり、プラスチック片の種類ごとの量の割合（混合比率）と比電荷とには対応関係が成り立つ。
そこで、混合比率に対応する比電荷を実験またはシミュレーションにより求め、得られた結果に基づいて比電荷に対応する混合比率を比電荷対混合比率データ１５９Ｂに設定しておく。
例えば、比電荷対混合比率データ１５９Ｂには、比電荷に対応するＡＢＳ含有率が設定される。

図１１に戻り、回収制御部１５０の動作の説明を続ける。

仕切り板位置決定部１５３Ａは、Ｓ２３１で特定した被選別材料１０１の混合比率に対して最適な仕切り板１４２の位置を混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａに基づいて特定する（Ｓ２３２）。

仕切り板位置制御部１５３Ｂは、仕切り板位置決定部１５３Ａにより特定された位置へ回収箱１４１の仕切り板１４２を移動させる。回収箱１４１の仕切り板１４２は仕切り板移動装置１６０を制御することにより移動させることができる（Ｓ２４０）。

実施の形態２において、例えば、以下のようなプラスチック静電選別装置１００について説明した。

プラスチック静電選別装置１００は、帯電筒１２１内で摩擦帯電された後の搬入フィーダー１２２上より被選別材料１０１のサンプリングを行う。
そして、回収制御部１５０は、その帯電量と質量とを計測することによって被選別材料１０１の比電荷（＝帯電量／質量）を求める。回収制御部１５０は、被選別材料１０１の比電荷とデータベース「比電荷ｖｓ混合比率」（比電荷対混合比率データ１５９Ｂ）とデータベース「混合比率ｖｓ仕切り板位置」（混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａ）との比較により、仕切り板１４２の位置を最適に調整する。

実施の形態２により、帯電後の被選別材料１０１の比電荷を計算して被選別材料１０１の組成（混合比率）を推定することができる。そして、規定純度の条件下で最大の回収率を得る仕切り板１４２の位置を被選別材料１０１の組成の推定結果に基づいて決定することができる。
被選別材料１０１の組成（および比電荷）は静電選別工程（静電分離部１３０、回収部１４０）より前の工程で得る情報である。つまり、実施の形態２における仕切り板１４２の位置制御は実施の形態１と同じくフィードフォワード制御である。したがって、実施の形態２は実施の形態１と同様に最大の回収率を得ることができる。また、サンプリングおよび比電化計測に要する時間は約５分程度と短いので、仕切り板の位置決定に要する時間と労力を実施の形態１に比べて大幅に削減できるという効果がある。

比電荷対混合比率データ１５９Ｂと混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａとを合わせて比電荷に対する最適な仕切り板１４２の位置を示すデータを作成し、比電荷対混合比率データ１５９Ｂと混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａとの代わりにこのデータを用いても構わない。

実施の形態３．
被選別材料を帯電させる帯電筒の電位を計測し、計測結果に基づいて回収箱の仕切り板の位置を決定する形態について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項は実施の形態１と同様である。

図１３は、実施の形態３における回収制御部１５０の機能構成図である。
実施の形態３における回収制御部１５０の機能構成について、図１３に基づいて以下に説明する。

回収制御部１５０は、帯電筒電位計測装置１５５と仕切り板位置制御装置１５３とで構成される。

帯電筒電位計測装置１５５は、被選別材料１０１に含まれる複数種のプラスチック片の割合（混合比率）に相当する値として帯電筒１２１の電位を計測する。
以下、帯電筒１２１の電位を「帯電筒電位」という。

仕切り板位置制御装置１５３は、仕切り板位置決定部１５３Ａ、仕切り板位置制御部１５３ＢおよびＤＢ部１５９を備える。
仕切り板位置決定部１５３Ａは、帯電筒電位計測装置１５５により計測された帯電筒電位に基づいて回収箱１４１の仕切り板１４２の位置を決定する。
仕切り板位置制御部１５３Ｂは、仕切り板位置決定部１５３Ａにより決定された位置へ回収箱１４１の仕切り板１４２を移動する。
ＤＢ部１５９は仕切り板位置制御装置１５３で用いるデータを記憶するデータベースである。帯電筒電位対混合比率データ１５９Ｃおよび混合比率対仕切り板位置データ１５９ＡはＤＢ部１５９に記憶されるデータの一例である。
帯電筒電位対混合比率データ１５９Ｃには、帯電筒電位に対応する混合比率が設定されている。
混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａには、混合比率に対する最適な仕切り板１４２の位置が設定されている。

次に、回収制御部１５０の動作について図１３に基づいて説明する。

帯電筒１２１は特定の帯電特性を有する材料で作られている。例えば、被選別材料１０１にＡＢＳとＰＳとＰＰとが混在する場合、一般的にＡＢＳ製の帯電筒１２１が用いられる。

帯電筒１２１は、内部で被選別材料１０１が摩擦帯電することに伴い、誘電分極（静電誘導）によって帯電する。
例えば、被選別材料１０１が全体としてプラスに帯電した場合、帯電筒１２１の内表面はマイナスに帯電し、帯電筒１２１の内表面はマイナスの電位となる。また、帯電筒１２１の外表面は内表面と逆にプラスに帯電し、プラスの電位となる。
プラス側を「大」、マイナス側を「小」とすると、被選別材料１０１の帯電量が大きいほど、帯電筒１２１の内表面の電位は小さくなり、帯電筒１２１の外表面の電位は大きくなる。また、被選別材料１０１の帯電量が小さいほど、帯電筒１２１の内表面の電位は大きくなり、帯電筒１２１の外表面の電位は小さくなる。

帯電筒電位計測装置１５５は、帯電筒１２１の外表面（または内表面）の電位を計測する（Ｓ３１０）。

以下、帯電筒１２１の外表面（または内表面）の電位を「帯電筒電位」とする。

仕切り板位置決定部１５３Ａは、帯電筒電位計測装置１５５により計測された帯電筒電位に対応する混合比率を帯電筒電位対混合比率データ１５９Ｃから被選別材料１０１の混合比率として特定する（Ｓ３２１）。
帯電筒電位対混合比率データ１５９Ｃには、帯電筒電位に対応する混合比率が予め定められている。例えば、帯電筒電位対混合比率データ１５９Ｃは、複数の帯電筒電位と各帯電筒電位に対応する混合比率とを示す２次元のテーブルで構成される。

図１４は、実施の形態３における帯電筒電位とＡＢＳ含有率との関係を表す図である。
帯電筒電位と混合比率との関係について、図１４に基づいて以下に説明する。

プラスチック片は、種類によって帯電特性が異なる。
被選別材料１０１には、プラスに帯電しやすいＡＢＳとマイナスに帯電しやすいＰＳＰＰ（ＰＳ＋ＰＰ）とが含まれているものとする。
この場合、ＡＢＳの含有率が高くなるほどプラスの電荷が多くなるため、被選別材料１０１の帯電量は大きくなる。また、ＡＢＳの含有率が低くなる（ＰＳＰＰの含有率が高くなる）ほどプラスの電荷が少なくなるため、被選別材料１０１の帯電量は小さくなる。
また、上記の通り、被選別材料１０１の帯電量が大きいほど帯電筒１２１の外表面の電位は大きく、被選別材料１０１の帯電量が小さいほど帯電筒１２１の外表面の電位は小さい。
したがって、ＡＢＳの含有率が高くなるほど帯電筒１２１の外表面の電位は大きくなり、ＡＢＳの含有率が低くなるほど帯電筒１２１の外表面の電位は小さくなる（図１４参照）。

つまり、被選別材料１０１の混合比率と帯電筒電位とには対応関係が成り立つ。
そこで、被選別材料１０１の混合比率に対応する帯電筒電位を実験またはシミュレーションにより求め、得られた結果に基づいて帯電筒電位に対応する混合比率を帯電筒電位対混合比率データ１５９Ｃに設定しておく。
例えば、帯電筒電位対混合比率データ１５９Ｃには、帯電筒電位に対応するＡＢＳ含有率が設定される。

図１３に戻り、回収制御部１５０の動作の説明を続ける。

仕切り板位置決定部１５３Ａは、Ｓ３２１で特定した被選別材料１０１の混合比率に対して最適な仕切り板１４２の位置を混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａに基づいて特定する（Ｓ３２２）。

仕切り板位置制御部１５３Ｂは、仕切り板位置決定部１５３Ａにより特定された位置へ回収箱１４１の仕切り板１４２を移動する。回収箱１４１の仕切り板１４２は仕切り板移動装置１６０を制御することにより移動させることができる（Ｓ３３０）。

実施の形態３において、例えば、以下のようなプラスチック静電選別装置１００について説明した。

プラスチック静電選別装置１００は、帯電筒１２１の外表面（または内表面）の表面電位を計測し、データベース「帯電筒表面電位ｖｓ混合比率」（帯電筒電位対混合比率データ１５９Ｃ）とデータベース「混合比率ｖｓ仕切り板位置」（混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａ）との比較により、仕切り板１４２の位置を最適に調整する。

実施の形態３により、帯電中の帯電筒１２１の表面電位を計測して被選別材料１０１の組成（混合比率）を推定することができる。そして、規定純度の条件下で最大の回収率を得る仕切り板１４２の位置を被選別材料１０１の組成の推定結果に基づいて決定することができる。
被選別材料１０１の組成（および帯電筒１２１の表面電位）は静電選別工程（静電分離部１３０、回収部１４０）より前の工程で得る情報である。つまり、実施の形態３における仕切り板１４２の位置制御は実施の形態１と同じフィードフォワード制御である。したがって、実施の形態３は実施の形態１と同様に最大の回収率を得ることができる。また、帯域筒電位計測に要する時間は約１分程度と短いので、仕切り板の位置決定に要する時間と労力を実施の形態１および２に比べて大幅に削減できるという効果がある。

帯電筒電位対混合比率データ１５９Ｃと混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａとを合わせて帯電筒電位に対する最適な仕切り板１４２の位置を示すデータを作成し、帯電筒電位対混合比率データ１５９Ｃと混合比率対仕切り板位置データ１５９Ａとの代わりにこのデータを用いても構わない。

１００ プラスチック静電選別装置、１０１ 被選別材料、１１０ 摩擦帯電前処理部、１１１ 投入ストッカー、１１２ 乾燥機、１１３ 投入ホッパー、１１４ 投入フィーダー、１２０ 摩擦帯電部、１２１ 帯電筒、１２２ 搬入フィーダー、１２３ フィーダー駆動装置、１３０ 静電分離部、１３１ マイナス電極、１３２ プラス電極、１３３ 電圧制御装置、１４０ 回収部、１４１ 回収箱、１４１Ａ マイナス電極側回収箱、１４１Ｂ プラス電極側回収箱、１４１Ｃ ミドル回収箱、１４２，１４２Ａ，１４２Ｂ 仕切り板、１５０ 回収制御部、１５１ サンプリング装置、１５２ 組成解析装置、１５３ 仕切り板位置制御装置、１５３Ａ 仕切り板位置決定部、１５３Ｂ 仕切り板位置制御部、１５４ 比電荷計測装置、１５５ 帯電筒電位計測装置、１５９ ＤＢ部、１５９Ａ 混合比率対仕切り板位置データ、１５９Ｂ 比電荷対混合比率データ、１５９Ｃ 帯電筒電位対混合比率データ、１６０ 仕切り板移動装置、１６１ ガイド、１６２ 嵌合部材、１６３ ボールねじ、１６４ 螺合部材。

Claims (4)

1. 帯電特性が異なる複数種のプラスチック片を含んだ被選別材料を投入する投入部と、
   前記投入部により投入された被選別材料に含まれる複数種のプラスチック片を帯電させる帯電部と、
   所定の電圧が印加される一対の電極を有し、前記帯電部で帯電して電極間を落下する複数種のプラスチック片をプラスチック片の帯電状態に応じていずれかの電極側へ引き寄せる静電分離部と、
   前記静電分離部の一対の電極の下方に配置される回収箱であり仕切り板により一方の電極側の区画と他方の電極側の区画とに区分けされる回収箱を有し、電極間を落下した複数種のプラスチック片をプラスチック片の帯電状態に応じた区画に回収する回収部と、
   被選別材料が前記静電分離部の電極間を落下する前に被選別材料に含まれる複数種のプラスチック片の種類毎の割合を特定し、特定した複数種のプラスチック片の種類毎の割合に基づいて前記回収箱の仕切り板を一方の電極側と他方の電極側とのどちらかへ移動させる回収制御部とを備え、
   前記回収制御部は、
   前記帯電部から帯電後の被選別材料の一部を解析対象として取得するサンプリング部と、
   前記サンプリング部により取得された解析対象に含まれる複数種のプラスチック片の種類毎の割合に相当する値として前記解析対象の比電荷を計測する比電荷計測部と、
   前記比電荷計測部により計測された比電荷に基づいて前記回収箱の仕切り板の位置を決定する仕切り板位置決定部と、
   前記仕切り板位置決定部により決定された位置へ前記回収箱の仕切り板を移動させる仕切り板位置制御部とを備える
   ことを特徴とする静電選別装置。
2. 帯電特性が異なる複数種のプラスチック片を含んだ被選別材料を投入する投入部と、
   前記投入部により投入された被選別材料に含まれる複数種のプラスチック片を帯電させる帯電部と、
   所定の電圧が印加される一対の電極を有し、前記帯電部で帯電して電極間を落下する複数種のプラスチック片をプラスチック片の帯電状態に応じていずれかの電極側へ引き寄せる静電分離部と、
   前記静電分離部の一対の電極の下方に配置される回収箱であり仕切り板により一方の電極側の区画と他方の電極側の区画とに区分けされる回収箱を有し、電極間を落下した複数種のプラスチック片をプラスチック片の帯電状態に応じた区画に回収する回収部と、
   被選別材料が前記静電分離部の電極間を落下する前に被選別材料に含まれる複数種のプラスチック片の種類毎の割合を特定し、特定した複数種のプラスチック片の種類毎の割合に基づいて前記回収箱の仕切り板を一方の電極側と他方の電極側とのどちらかへ移動させる回収制御部とを備え、
   前記帯電部は、被選別材料を帯電させる帯電筒を備え、
   前記回収制御部は、
   被選別材料に含まれる複数種のプラスチック片の種類毎の割合に相当する値として前記帯電筒の電位を計測する帯電筒電位計測部と、
   前記帯電筒電位計測部により計測された前記帯電筒の電位に基づいて前記回収箱の仕切り板の位置を決定する仕切り板位置決定部と、
   前記仕切り板位置決定部により決定された位置へ前記回収箱の仕切り板を移動させる仕切り板位置制御部とを備える
   ことを特徴とする静電選別装置。
3. 投入部は、帯電特性が異なる複数種のプラスチック片を含んだ被選別材料を投入し、
   帯電部は、前記投入部により投入された被選別材料に含まれる複数種のプラスチック片を帯電させ、
   静電分離部は、所定の電圧が印加される一対の電極を有し、前記帯電部で帯電して電極間を落下する複数種のプラスチック片をプラスチック片の帯電状態に応じていずれかの電極側へ引き寄せ、
   回収部は、前記静電分離部の一対の電極の下方に配置される回収箱であり一方の電極側と他方の電極側とのどちらかへ移動される仕切り板により一方の電極側の区画と他方の電極側の区画とに区分けされる回収箱を有し、電極間を落下した複数種のプラスチック片をプラスチック片の帯電状態に応じた区画に回収し、
   回収制御部は、被選別材料が前記静電分離部の電極間を落下する前に前記帯電部から帯電後の被選別材料の一部を解析対象として取得し、取得した解析対象に含まれる複数種のプラスチック片の種類毎の割合に相当する値として前記解析対象の比電荷を計測し、計測した比電荷に基づいて前記回収箱の仕切り板の位置を決定し、決定した位置へ前記回収箱の仕切り板を移動させる
   ことを特徴とする静電選別方法。
4. 投入部は、帯電特性が異なる複数種のプラスチック片を含んだ被選別材料を投入し、
   帯電部は、前記投入部により投入された被選別材料に含まれる複数種のプラスチック片を帯電筒によって帯電させ、
   静電分離部は、所定の電圧が印加される一対の電極を有し、前記帯電部で帯電して電極間を落下する複数種のプラスチック片をプラスチック片の帯電状態に応じていずれかの電極側へ引き寄せ、
   回収部は、前記静電分離部の一対の電極の下方に配置される回収箱であり一方の電極側と他方の電極側とのどちらかへ移動される仕切り板により一方の電極側の区画と他方の電極側の区画とに区分けされる回収箱を有し、電極間を落下した複数種のプラスチック片をプラスチック片の帯電状態に応じた区画に回収し、
   回収制御部は、被選別材料が前記静電分離部の電極間を落下する前に被選別材料に含まれる複数種のプラスチック片の種類毎の割合に相当する値として前記帯電筒の電位を計測し、計測した前記帯電筒の電位に基づいて前記回収箱の仕切り板の位置を決定し、決定した位置へ前記回収箱の仕切り板を移動させる
   ことを特徴とする静電選別方法。

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