JP5701237B2 - 静電選別装置 - Google Patents

Description

本発明は静電選別装置に関し、特に、帯電させた樹脂片を静電界を利用してその種類ごとに選別する静電選別装置に関するものである。

近年、資源を有効に利用する観点から、資源を再利用するための技術開発が進められている。ここでは、そのような資源の一つとして、樹脂を再利用する場合について説明する。再資源化のため破砕された樹脂片を、樹脂原料として再利用するためには、樹脂片をその材質（種類）別に選別して回収することが求められる。

樹脂を材質別に選別するために、樹脂片を帯電させ、その材質による帯電状態の相違を利用して、静電界によって選別する静電選別法が広く使用されている。たとえば、家電類には、樹脂として、ポリプロピレン（PolyPropylene）樹脂（以下、「ＰＰ樹脂」と記す。）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂（以下、「ＡＢＳ樹脂」と記す。）、ポリスチレン（PolyStyrene）樹脂（以下、「ＰＳ樹脂」と記す。）が使用されている。

廃棄された家電に使用されているこれらの樹脂を選別回収する方法の一つとして、静電選別法に比重選別法を併用する方法がある。この方法では、まず、比重選別法によって、比重の軽いＰＰ樹脂が選別回収され、次に、残ったＡＢＳ樹脂およびＰＳ樹脂（残渣のＰＰ樹脂を含む）を含む樹脂が、静電選別法によってＡＢＳ樹脂とＰＳ樹脂とに選別されて回収されることになる。

また、上記３成分系の樹脂（ＡＢＳ樹脂，ＰＳ樹脂，ＰＰ樹脂）から主たる２成分の樹脂（ＡＢＳ樹脂，ＰＳ樹脂）を静電選別法によって取り出す場合には、たとえば、静電選別処理を２段階に組合せる方法があり、一段目の静電選別処理によってＡＢＳ樹脂が選別回収され、二段目の静電選別処理によって、ＰＳ樹脂とＰＰ樹脂との混合物からＰＳ樹脂が回収される。静電選別法は、特に、比重が近接し、比重選別法では分離回収が難しい破砕された樹脂片の混合物を選別処理するのに適用される。

樹脂の再利用（リサイクル）において、選別精度を向上させること、および、回収される樹脂の量を増やすことは、マテリアルリサイクルの目的および事業面において極めて重要なテーマである。これらを実現するために、特許文献１では、樹脂片の帯電量を検出することによって樹脂片を選別する樹脂選別装置が提案されている。

この樹脂選別装置では、樹脂片を撹拌して帯電させる帯電容器を備え、その帯電容器には監視窓が形成されている。種類別に色分けされて、帯電容器内において帯電された樹脂片は、監視窓に張り付く。監視窓に張り付いた樹脂片はＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラによって撮像される。画像処理部では、その画像データに基づいて監視窓に張り付いた樹脂片の種類が識別される。

監視窓に張り付いた一種類の樹脂片が監視窓の面積の所定の割合以上を占めた時に、その樹脂の帯電量が飽和状態近くになったと帯電判定部によって判断される。こうして、この樹脂選別装置では、樹脂片を十分に帯電させることによって、選別対象物の種類や条件が変化しても、帯電不足による誤選別が抑制されて、精度良く確実に樹脂を選別することができるとされている。

また、特許文献２では、樹脂を帯電させながら輸送する樹脂選別装置が提案されている。この樹脂選別装置では、樹脂選別装置の内壁に合成樹脂を含む、選別材料の帯電を促進する材料が内張りされている。これにより、この樹脂選別装置では、輸送される際に選別対象となる樹脂片の帯電量が向上して、樹脂の選別の精度を高めることができるとともに、樹脂の選別時間を短縮することによって、樹脂の回収量を増やすことができるとされている。

特開２００２−３５５５７８号公報 特開平０７−３２８４８２号公報

しかしながら、従来の樹脂選別装置では次のような問題点があった。樹脂を選別する工程では、樹脂片を帯電させる工程や、樹脂片を搬送する工程において、樹脂片同士が互いに接触して磨耗粉が発生することがある。この磨耗粉も、他の樹脂片とともに帯電工程を経ているため帯電しており、プラスまたはマイナスの電荷を有している。また、摩耗粉は粉状態であるため、重量あたりの電荷量が他の樹脂片と比較して大きく、そのため、電界の影響を受けやすい状態になっている。

樹脂片を選別する工程においては、帯電した摩耗粉が、帯電した極性（プラスまたはマイナス）とは反対の極性の電極の側に引き付けられて、その電極に付着することがある。電極の極性とは反対の極性の摩耗粉が付着すると、電極の電位がキャンセルされて見かけの電圧が低下し、電極間に生じている電界が弱まることになる。また、電極間は空気によって絶縁されているため、電極に摩耗粉が付着することによって絶縁性が低下し、電極間の距離が見かけ上短くなって放電しやすくなる。

電極間に生じている電界が弱められたり、電極間に放電が生じると、選別すべき樹脂片が、所望の静電界に投入されなくなってしまい、樹脂片を材質ごとに確実に選別することができなくなるおそれが多分にある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、樹脂片の選別を確実に行うことができる静電選別装置を提供することである。

本発明に係る静電選別装置は、樹脂片を帯電させ、帯電した樹脂片を搬送しながら所定の静電界によって材質ごとに選別して回収する静電選別装置であって、帯電部と選別部と１対の第２対向電極とを備えている。帯電部は樹脂片を帯電させる。選別部は、帯電部に対して搬送方向の下流側に設けられ、所定の静電界を生じさて樹脂片を選別する１対の第１対向電極を含む。１対の第２対向電極は、帯電部から選別部へ樹脂片が搬送される途中の位置に、搬送される樹脂片を挟み込むように搬送方向と交差する方向に間隔を隔てて配置されて、他の所定の静電界を生じさせる。１対の第２対向電極は、間隔を隔てて配置された一の電極と他の電極とを含む。一の電極と他の電極とは平行になるように配置されている。一の電極では、互いに対向する第１側面部および第２側面部が設けられている。一の電極は、第１側面部および第２側面部のそれぞれが、他の電極に対向するように回転可能に配置されている。一の電極に対して、他の電極が配置されている側とは反対の側にエアー吸引部が配置されている。
本発明に係る他の静電選別装置は、樹脂片を帯電させ、帯電した樹脂片を搬送しながら所定の静電界によって材質ごとに選別して回収する静電選別装置であって、帯電部と選別部と１対の第２対向電極とを備えている。帯電部は樹脂片を帯電させる。選別部は、帯電部に対して搬送方向の下流側に設けられ、所定の静電界を生じさて樹脂片を選別する１対の第１対向電極を含む。１対の第２対向電極は、帯電部から選別部へ樹脂片が搬送される途中の位置に、搬送される樹脂片を挟み込むように搬送方向と交差する方向に間隔を隔てて配置されて、他の所定の静電界を生じさせる。１対の第２対向電極は、間隔を隔てて配置された一の電極と他の電極とを含む。一の電極は多角柱状構造を有している。一の電極は、多角柱状構造のそれぞれの側面部が、他の電極と対向するように回転可能に配置されている。一の電極に対して、他の電極が配置されている側とは反対の側にエアー吸引部が配置されている。

本発明に係る静電選別装置および他の静電選別装置によれば、樹脂片の選別を確実に行うことができる。

本発明の実施の形態１に係る静電選別装置の構造を模式的に示す側面図である。 同実施の形態において、静電選別装置の動作を説明するための側面図である。 同実施の形態において、樹脂片を選別する原理を説明するための第１の部分側面図である。 同実施の形態において、樹脂片を選別する原理を説明するための第２の部分側面図である。 同実施の形態において、摩耗粉を取り除くための捕集用電極とその近傍の構造を模式的に示す部分側面図である。 同実施の形態において、摩耗粉を取り除くための他の捕集用電極とその近傍の構造を模式的に示す部分側面図である。 同実施の形態において、変形例に係る静電選別装置の構造を模式的に示す側面図である。 同実施の形態において、摩耗粉を取り除くための捕集用電極とその近傍の構造を模式的に示す部分側面図である。 同実施の形態において、摩耗粉を取り除くための捕集用電極とその近傍の構造を模式的に示す部分斜視図である。 同実施の形態において、摩耗粉を取り除くための他の捕集用電極とその近傍の構造を模式的に示す第１の部分側面図である。 同実施の形態において、摩耗粉を取り除くための他の捕集用電極とその近傍の構造を模式的に示す第２の部分側面図である。 本発明の実施の形態２に係る静電選別装置の構造を模式的に示す側面図である。 同実施の形態において、摩耗粉を取り除くための捕集用電極とその近傍の構造を模式的に示す部分側面図である。 本発明の実施の形態３に係る静電選別装置の構造を模式的に示す側面図である。 同実施の形態において、摩耗粉を取り除くための捕集用電極とその近傍の構造を模式的に示す部分側面図である。

実施の形態１
本発明の実施の形態１に係る静電選別装置について説明する。図１に示すように、静電選別装置１は、樹脂片を帯電させる帯電容器３、帯電した樹脂片を搬送する振動フィーダ５、帯電した樹脂片を分離する静電界を形成する１対の電極（１対の第１対向電極）７、樹脂片を回収する回収容器１０および摩耗粉（樹脂粉）を捕集する捕集用電極１１を備えている。

１対の電極７は、高電圧に接続される高電圧電極７ａと、接地電圧に接続される接地電極７ｂとを含む。回収容器１０は、帯電によって選別された樹脂を回収する回収容器１０ａ，１０ｂと、選別されなかった樹脂を回収する回収容器１０ｃを含む。

次に、上述した静電選別装置１の動作について説明する。ここでは、樹脂片として、ＡＢＳ樹脂とＰＳ樹脂とを例に挙げ、ＡＢＳ樹脂の樹脂片を樹脂片２ａとし、ＰＳ樹脂の樹脂片を樹脂片２ｂとして、これらの樹脂片２ａ，２ｂを選別回収する場合の概要について説明する。

図２に示すように、まず、粉砕された樹脂片２ａ，２ｂは、傾斜させた帯電容器３に投入される。帯電容器３が回転することによって、帯電容器３内の樹脂片２ａ，２ｂは撹拌される。樹脂片２ａ，２ｂが撹拌されることで樹脂片２ａ，２ｂが互いに擦れ合い、その摩擦によって樹脂片２ａ，２ｂが帯電する。樹脂の摩擦帯電列によれば、樹脂片２ａ（ＡＢＳ樹脂）はプラス（＋）に帯電され、樹脂片２ｂ（ＰＳ樹脂）はマイナス（−）に帯電されることになる。

次に、帯電した樹脂片２ａ，２ｂは、帯電容器３から排出されて、振動フィーダ５上に送られ、均等に広げられながら搬送される。搬送される間に、摩耗粉が捕集用電極１１に捕集されることなる。これについては、後で詳しく説明する。振動フィーダ５によって搬送された樹脂片２ａ，２ｂは、高電圧電極７ａと接地電極７ｂとの間に空間に投入される。この空間には、高電圧電極７ａと接地電極７ｂとによって、樹脂片を選別するための分離用の静電界が形成されている。

ここで、静電界による樹脂片の選別について説明する。図３に示すように、樹脂片２ａ，２ｂが、高電圧電極７ａと接地電極７ｂの間に形成された分離用の静電界を通過する間に、プラス（＋）に帯電した樹脂片２ａは、樹脂片２ａと接地電極７ｂとの間に作用するクーロン力によって接地電極７ｂ側に引かれながら落下し、回収容器１０ａに回収されることになる。一方、マイナス（−）に帯電した樹脂片２ｂは、樹脂片２ｂと高電圧電極７ａとの間に作用するクーロン力によって高電圧電極７ａ側に引かれながら落下し、回収容器１０ｂに回収されることになる。

また、図４に示すように、帯電容器３内において十分に帯電されなかった樹脂片２ａ，２ｂは、落下時に選別に必要なクーロン力を受けられず、そのまま落下して、回収容器１０ａと回収容器１０ｂの間に配置された回収容器１０ｃに回収されることになる。

上述した樹脂片の選別回収について、もう少し具体的に説明する。静電選別装置１に供給される樹脂片２ａ，２ｂは、廃棄された家電から回収されて、大きさ（径）が約８ｍｍ以下になるように粉砕されて、２ｍｍの篩にかけられたものである。この樹脂片として、ＡＢＳ樹脂の含有量が約３５％、ＰＳ樹脂の含有量が約５５％、残留のＰＰ樹脂の含有量が約１０％である樹脂片の混合物を想定する。

そうすると、この場合には、帯電容器３において樹脂片の混合物を１０分以上撹拌することによって、ＡＢＳ樹脂はプラス（＋）に帯電し、ＰＳ樹脂と残留のＰＰ樹脂はマイナス（−）に帯電する。その帯電した樹脂片２ａ，２ｂの混合物を振動フィーダ５によって搬送し、２００ｋＶ／ｍ以上の静電界を発生させた電極７間を通過させることによって、プラス（＋）に帯電した樹脂片（ＡＢＳ樹脂）２ａが回収容器１０ａに回収され、マイナスに帯電した樹脂片（ＰＳ樹脂と残留のＰＰ樹脂）２ｂが、回収容器１０ｂに回収されることになる。

すでに述べたように、樹脂片を帯電容器において撹拌することによって、樹脂片同士が互いに接触して摩耗粉（樹脂粉）が発生することがある。帯電した摩耗粉が、帯電した極性（プラスまたはマイナス）とは反対の極性の電極に付着した場合には、静電界が弱められたり、電極間に放電が生じて、選別すべき樹脂片を確実に選別することができなくなってしまうことが想定される。

上述した静電選別装置１では、１対の第２対向電極として、振動フィーダ５と捕集用電極１１とが間隔を隔てて配置され、振動フィーダ５の上方に、摩耗粉を捕集するための捕集用電極１１が配置されている。ここで、図５に示すように、振動フィーダ５を接地電圧に接続し、捕集用電極１１を正電圧に接続した場合を想定する。そうすると、振動フィーダ５と捕集用電極１１の間を搬送される樹脂片２ａ、２ｂに混入している摩耗粉２ｃ、２ｄのうち、マイナス（−）に帯電した摩耗粉２ｄが、クーロン力によって捕集用電極１１の側に引き寄せられて、捕集用電極１１に付着することになる。一方、プラス（＋）に帯電した摩耗粉２ｃを捕集する場合には、捕集用電極１１を負電圧に接続することによって、摩耗粉２を捕集用電極１１に付着させることができる。

上述した静電選別装置１によれば、樹脂片２ａ、２ｂを撹拌する際に発生し帯電した摩耗粉２ｃ、２ｄを、捕集用電極１１によって捕集することができる。これにより、帯電した摩耗粉が、電極７ａまたは電極７ｂに付着してしまうのを抑制することができる。その結果、静電界が弱められたり、電極７ａ、７ｂ間に放電が生じるのを防止して、選別すべき樹脂片２ａ、２ｂを確実に選別して、所定の回収容器１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）に回収することができる。

なお、上述した静電選別装置では、正電圧または負電圧に接続された捕集用電極１１を備えた場合について説明した。捕集用電極１１としては、図６に示すように、正電圧に接続された捕集用電極１１ａと、負電圧に接続された捕集用電極１１ｂとを並列に配置させてもよい。この場合には、プラス（＋）に帯電した摩耗粉２ｄを捕集用電極１１ｂに付着させ、マイナス（−）に帯電した摩耗粉２ｃを捕集用電極１１ａに付着させて、摩耗粉２ｃと摩耗粉２ｄとの双方の摩耗粉２ｃ、２ｄを捕集することができる。なお、図６に示される矢印は、樹脂片２ａ、２ｂの流れを示す。

また、静電選別装置１では、それぞれ所定の電圧に接続される振動フィーダ５および捕集用電極１１の大きさ等を調整して、静電界が生じる領域をより大きく設定し、摩耗粉が静電界中をより長く移動する構造にすること、また、同一の電圧に接続される捕集用電極を複数配置させた構造にすることで、摩耗粉の除去量をより増やすことができる。

さらに、上述した静電選別装置１の最大の特徴は、捕集用電極１１に印加する電圧を制御することによって、除去する摩耗粉の大きさを変えられることである。印加すべき電圧は、除去したい摩耗粉の比重、または、帯電量によって決定される。たとえば、ＡＢＳ樹脂やＰＳ樹脂の場合を想定し、除去の対象となる摩耗粉を、大きさ（直径）が約３０μｍの摩耗粉とする。そうすると、摩耗粉を飽和するまで摩擦帯電させた場合では、捕集用電極１１に３０００Ｖ／ｍ以上の電圧を印加することによって、摩耗粉を取り除くことが可能である。

この捕集用電極による摩耗粉の捕集手法は、たとえば、掃除機のような一般的なエアー吸引に比べて、樹脂片に混入している摩耗粉を選択的に除去することができる。すなわち、エアー吸引では、摩耗粉を確実に除去することができるエアー吸引量にしようとすると、回収すべきサイズの樹脂片までも吸引されてしまうところ、上述した静電選別装置では、エアー吸引に比べて、摩耗粉を選択的に除去することが可能になる。

変形例
捕集用電極に捕集された摩耗粉については、振動フィーダ５と捕集用電極１１との間に形成される静電界が弱められたりなどするのを防止するために、これを除去する必要がある。ここでは、捕集用電極に捕集された摩耗粉を除去する機能を備えた静電選別装置の一例について説明する。

図７に示すように、静電選別装置１の捕集用電極１１には回転軸１２が設けられ、その捕集用電極１１の上方にエアーノズル２２が配置されている。なお、これ以外の構成については、図１に示す静電選別装置の構成と実質的に同一なので、同一部材には同一符号を付しその説明を繰り返さないこととする。

次に、上述した静電選別装置１の動作について説明する。樹脂片２ａ、２ｂを撹拌する際に発生し帯電した摩耗粉２ｃ、２ｄは、樹脂片２ａ、２ｂとともに振動フィーダ５と捕集用電極１１との間を搬送され、その間に、図８に示すように、マイナス（−）に帯電した摩耗粉２ｄが、捕集用電極１１において、振動フィーダ５と対向する側（第１側面部）にクーロン力によって付着する。

次に、捕集用電極１１を回転軸１２の周りに１８０°回転させて、摩耗粉２ｄが付着した第１側面部を、振動フィーダ５と対向する側とは反対の側に配置させる。次に、エアーノズル２２によって、第１側面部に付着した摩耗粉２ｄを吸引することで、摩耗粉２ｄが除去される。第１側面部に付着している摩耗粉２ｄを除去している間に、捕集用電極１１において、振動フィーダ５と対向する側（第２側面部）には、クーロン力によって、あらたに摩耗粉２ｄが付着することになる。

第１側面部に付着している摩耗粉２ｄが除去された後、捕集用電極１１を回転軸１２の周りにさらに１８０°回転させて、摩耗粉２ｄが除去された第１側面部を、振動フィーダ５と対向する側に配置させるとともに、あらたに摩耗粉２ｄが付着した第２側面部を、振動フィーダ５と対向する側とは反対の側に配置させる。その後、捕集用電極１１の第１側面部と第２側面部のそれぞれにおいて、上述した摩耗粉２ｄの付着と除去とが交互に繰り返されることになる。なお、プラス（＋）に帯電した摩耗粉２ｃを捕集する場合には、捕集用電極１１を負電圧に接続して、摩耗粉２ｄの場合と同様に、付着と除去を繰り返せばよい。

上述した静電選別装置１によれば、摩耗粉２ｄ（２ｃ）の付着と除去を交互に繰り返すことで、静電界が弱められることなく、連続的に摩耗粉２ｄ（２ｃ）を除去することができる。

なお、捕集用電極１１を回転させる動作としては、連続的な動作と間欠的な動作とがあるが、電極の形状と静電界の状態の関係によって、摩耗粉の除去効果が変化することになる。平面的に均一な静電界を形成しやすい平板形状の捕集用電極では、捕集用電極を間欠的に回転させることが好ましい。一方、回転時においても静電界が変化しにくい曲面形状の捕集用電極では、捕集用電極を連続的に回転させることが好ましい。これにより、摩耗粉の除去作業を連続的に行うことができ、選別作業を止めることなく樹脂片の回収を効率的に行うことができる。

また、エアーノズル２２によって摩耗粉２ｃ、２ｄを除去する手法としては、エアーノズルとして吸引ノズルを用い、捕集用電極の表面を走査しながら摩耗粉を吸引させて除去する手法がある。また、エアーノズルとしてエアブローノズルと吸引ノズルとを用い、捕集用電極に付着した摩耗粉をエアブローノズルによって吹き飛ばすとともに、吹き飛ばされた摩耗粉を吸引ノズルによって吸引させて除去する手法がある。

特に、エアブローノズルによって摩耗粉を吹き飛ばす場合には、図９に示すように、エアブローノズルから吐出したエアーが外に流れ出ないように、カバー１３を設けることが好ましい。また、吹き飛ばされた摩耗粉が再び捕集用電極１１に落下しないように、摩耗粉を受ける受け部（図示せず）を配置させてもよい。こうすることで、摩耗粉の除去効果をさらに高めることができる。

さらに、上述した静電選別装置１の捕集用電極として、正電圧および負電圧のいずれか一方の電圧に接続される捕集用電極１１を例に挙げたが、捕集用電極１１に接続される電圧を正電圧と負電圧とに切り替えることができるようにしてもよい。たとえば、図１０に示すように、導電性材料の電極板１１ａと電極板１１ｂとを絶縁材１１ｃを介在させて対向させた捕集用電極１１を想定する。

そうすると、まず、振動フィーダ５（図９参照）と対向する電極板１１ｂに正電圧を接続することによって、マイナスに帯電した摩耗粉２ｄが付着する。次に、図１１に示すように、捕集用電極１１を１８０°回転させて、電極板１１ｂをエアーノズル２２と対向させる。次に、電極板１１ｂに接続する電圧を正電圧から負電圧または電圧なしに切り替える。電圧を切り替えることで、摩耗粉２ｄと電極板１１ｂとの間に作用していたクーロン力が弱められて、エアーノズル２２によって摩耗粉２ｄが吸引されやすくなる。

この操作を繰り返すことによって、摩耗粉２ｄを除去する効果をより長く維持することが可能になる。なお、プラスに帯電した摩耗粉２ｃを吸引する場合には、電圧を反転させればよい。

この他に、摩耗粉を除去しやすくするには、除電ブローなどによって摩耗粉の電荷を電気的に中和する手法がある。また、摩耗粉の周辺の湿度を増加させて、摩耗粉の電荷を放出しやすくすることで、電気的な中和を図る手法も効果的である。このような手法は、後述する静電選別装置についても適用が可能である。

実施の形態２
本発明の実施の形態２に係る静電選別装置について説明する。図１２に示すように、静電選別装置１では、捕集用電極として、メッシュ状電極２１が配置されている。なお、これ以外の構成については、図１に示す静電選別装置１と実質的に同様なので、同一部材には同一符号を付しその説明を繰り返さないこととする。

次に、上述した静電選別装置１の動作について説明する。図１２に示すように、樹脂片２ａ、２ｂを撹拌する際に発生し帯電した摩耗粉２ｃ、２ｄは、樹脂片２ａ、２ｂとともに振動フィーダ５とメッシュ状電極２１との間を搬送される。図１３に示すように、その間に、マイナス（−）に帯電した摩耗粉２ｄが、正電圧に接続されたメッシュ状電極２１にクーロン力によって引き寄せられる。

そのメッシュ状電極２１の上に配置されたエアーノズル２２を吸引ノズルとして空気を吸引することで、メッシュ状電極２１に引き寄せられる摩耗粉２ｄは、メッシュ状電極２１をすり抜け、エアーノズル２２に吸引されて除去される。なお、摩耗粉２ｃを除去する場合には、メッシュ状電極２１を負電圧に接続すればよい。摩耗粉２ｃ、２ｄが除去された後、樹脂片２ａ、２ｂは、前述した静電選別装置について説明したのと同様に、高電圧電極７ａと接地電極７ｂの間に形成された分離用の静電界によって、所定の回収容器１０に回収されることになる。

上述した静電選別装置１では、捕集用電極としてメッシュ状電極２１が配置されている。これにより、捕集用電極を回転駆動させる機構を備えることなく、メッシュ状電極２１に引き寄せられる摩耗粉またはメッシュ状電極２１に付着した摩耗粉を、メッシュ状電極を介してエアーノズル２２によって吸引して除去することができる。こうして、摩耗粉を除去することで、高電圧電極７ａと接地電極７ｂの間に形成される分離用静電界が安定し、樹脂片２ａ、２ｂを所定の回収容器１０に確実に回収することができる。

実施の形態３
本発明の実施の形態３に係る静電選別装置について説明する。図１４に示すように、静電選別装置１では、捕集用電極として、多角柱状電極３１が配置されている。なお、これ以外の構成については、図１に示す静電選別装置１と実質的に同様なので、同一部材には同一符号を付しその説明を繰り返さないこととする。

次に、上述した静電選別装置１の動作について説明する。図１４に示すように、樹脂片２ａ、２ｂを撹拌する際に発生し帯電した摩耗粉２ｃ、２ｄは、樹脂片２ａ、２ｂとともに振動フィーダ５と多角柱状電極３１との間を搬送される。図１５に示すように、その間に、マイナス（−）に帯電した摩耗粉２ｄが、正電圧に接続された多角柱状電極３１にクーロン力によって引き寄せられる。

このとき、多角柱状電極３１を回転軸１２の周りに回転せることで、摩耗粉２ｄが多角柱状電極３１の各側面部に順次付着し、摩耗粉２ｄが連続的に除去される。なお、摩耗粉２ｃを除去する場合には、多角柱状電極３１の各側面部に負電圧に接続すればよい。摩耗粉２ｃ、２ｄが除去された後、樹脂片２ａ、２ｂは、前述した静電選別装置について説明したのと同様に、高電圧電極７ａと接地電極７ｂの間に形成された分離用の静電界によって、所定の回収容器１０に回収されることになる。

上述した静電選別装置１では、捕集用電極として多角柱状電極３１が配置されている。多角柱状電極３１を回転させることにより、多角柱状電極３１の各側面部に摩耗粉２ｄ、２ｃを順次付着させて、摩耗粉２ｄ、２ｃを連続的に除去することができる。

また、多角柱状電極３１の各側面部を互いに電気的に分離させて、各側面部に個別に電圧を印加できるようにすることが好ましい。そうすることで、側面部に付着した摩耗粉２ｄ（２ｃ）をエアーノズル（図示せず）によって除去する際に、摩耗粉２ｄ（２ｃ）と側面部との間に作用するクーロン力を弱めるように所定の電圧をその側面部に印加することで、実施の形態１の変形例において説明したのと同様に、側面部に付着した摩耗粉２ｄ（２ｃ）を効率的に除去することができる。こうして、摩耗粉を除去することで、高電圧電極７ａと接地電極７ｂの間に形成される分離用の静電界が安定し、樹脂片２ａ、２ｂを所定の回収容器１０に確実に回収することができる。

なお、上述した各実施の形態では、選別回収される樹脂として、ＡＢＳ樹脂とＰＳ樹脂を例に挙げて説明した。樹脂としては、これらの樹脂に限られず、帯電が可能な他の樹脂についても、その帯電特性に応じて適用することができる。また、樹脂に限られず、ゴム等の帯電が可能な材質のものを選別するのにも適用することができる。

さらに、上述した各実施の形態では、１対の第２対向電極として振動フィーダ５と捕集用電極１１とを上下方向に配置させた場合を例に挙げて説明したが、摩耗粉を除去する配置であれば、上下方向に限られない。

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、樹脂をリサイクルする技術に有効に利用される。

１ 静電選別装置、２ａ，２ｂ 樹脂片、２ｃ，２ｄ 摩耗粉、３ 帯電容器、５ 振動フィーダ、７ １対の電極、７ａ 高電圧電極、７ｂ 接地電極、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 回収容器、１１ 捕集用電極、１１ａ 電極板、１１ｂ 電極板、１１ｃ 絶縁材、１２ 回転軸、１３ カバー、２１ メッシュ状電極、２２ エアーノズル、３１ 多角柱状電極。

Claims (5)

1. 樹脂片を帯電させ、帯電した前記樹脂片を搬送しながら所定の静電界によって材質ごとに選別して回収する静電選別装置であって、
   前記樹脂片を帯電させる帯電部と、
   前記帯電部に対して搬送方向の下流側に設けられ、前記所定の静電界を生じさて前記樹脂片を選別する１対の第１対向電極を含む選別部と、
   前記帯電部から前記選別部へ前記樹脂片が搬送される途中の位置に、搬送される前記樹脂片を挟み込むように搬送方向と交差する方向に間隔を隔てて配置され、他の所定の静電界を生じさせる１対の第２対向電極と
   を備え、
   前記１対の第２対向電極は、前記間隔を隔てて配置された一の電極と他の電極とを含み、
   前記一の電極と前記他の電極とは平行になるように配置され、
   前記一の電極では、互いに対向する第１側面部および第２側面部が設けられ、
   前記一の電極は、前記第１側面部および前記第２側面部のそれぞれが、前記他の電極に対向するように回転可能に配置され、
   前記一の電極に対して、前記他の電極が配置されている側とは反対の側にエアー吸引部が配置された、静電選別装置。
2. 前記一の電極では、前記第１側面部および前記第２側面部のそれぞれに対して、個々に電圧印加可能とされ、
   前記第１側面部および前記第２側面部では、
   前記他の電極と対向する状態においては、前記他の所定の静電界を生じさせる所定の電圧が印加され、
   前記エアー吸引部と対向する状態においては、前記所定の電圧とは異なる他の所定の電圧が印加される、請求項１記載の静電選別装置。
3. 樹脂片を帯電させ、帯電した前記樹脂片を搬送しながら所定の静電界によって材質ごとに選別して回収する静電選別装置であって、
   前記樹脂片を帯電させる帯電部と、
   前記帯電部に対して搬送方向の下流側に設けられ、前記所定の静電界を生じさて前記樹脂片を選別する１対の第１対向電極を含む選別部と、
   前記帯電部から前記選別部へ前記樹脂片が搬送される途中の位置に、搬送される前記樹脂片を挟み込むように搬送方向と交差する方向に間隔を隔てて配置され、他の所定の静電界を生じさせる１対の第２対向電極と
   を備え、
   前記１対の第２対向電極は、前記間隔を隔てて配置された一の電極と他の電極とを含み、
   前記一の電極は多角柱状構造を有し、
   前記一の電極は、前記多角柱状構造のそれぞれの側面部が、前記他の電極と対向するように回転可能に配置され、
   前記一の電極に対して、前記他の電極が配置されている側とは反対の側にエアー吸引部が配置された、静電選別装置。
4. 前記一の電極では、前記多角柱状構造のそれぞれの前記側面部に対して、個々に電圧印加可能とされ、
   それぞれの前記側面部では、
   前記他の電極と対向する状態においては、前記他の所定の静電界を生じさせる所定の電圧が印加され、
   前記エアー吸引部と対向する状態においては、前記所定の電圧とは異なる他の所定の電圧が印加される、請求項３記載の静電選別装置。
5. 前記１対の第２対向電極は上下方向に前記間隔を隔てて配置された、請求項１〜４のいずれかに記載の静電選別装置。

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