JP5725948B2 - プラスチック選別装置およびプラスチック選別方法 - Google Patents
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Description
このシュレッダーダストは、再利用する手立てが少ないために焼却又は埋め立てられており、循環型社会を形成するための大きな障害となっている。
ゴムは、一般的に「弾性体(elastomer)」と呼ばれ、ポリプロピレン、ABS樹脂、ポリスチレン樹脂等の汎用プラスチックなどに比べて高反発弾性を持つことが知られている。
ホットメルトは、冷蔵庫やエアコンなどの家電製品に幅広く使用されている。
このため、見かけの比重が被選別物資と近似している場合、選別して回収した物質にゴム、ホットメルトが含有される場合がある。
回収したプラスチックをペレット製造装置によりペレット化する場合、ゴム、ホットメルトはスクリーンメッシュにより除去されるが、それらの含有量が多いとスクリーンメッシュが閉塞し、スクリーンメッシュの交換頻度が高くなり、ペレット製造装置の生産性を阻害してしまう。
しかし、シュレッダーダストには、ゴム以外にも、ホットメルトや微小な磁性体が含まれる。
そのため、高純度なプラスチックを回収するには、シュレッダーダストからゴムの他にホットメルトや微小な磁性体を除去する必要がある。
複数のプラスチック片と、粘着性を有する複数の粘着片と、磁性を有する複数の磁性片とを含んだ混合物をシュレッダーダストとして供給するシュレッダーダスト供給部と、
前記シュレッダーダスト供給部から供給されるシュレッダーダストを挟む一対の対向部として少なくとも一方に磁性を有するメッシュ状のメッシュ材を設けた一対の対向部を有し、前記シュレッダーダストを前記一対の対向部で挟むことによって前記シュレッダーダストに含まれる少なくとも一部の粘着片を前記メッシュ材に付着させ、前記メッシュ材に付着しなかった複数の粘着片に対して前記メッシュ材によって磁性を与える粘着片除去部と、
磁力を有する磁力部を有し、前記粘着片除去部に付着した粘着片を除いたシュレッダーダストを対象としてシュレッダーダストに含まれる複数の磁性片と磁性を有する複数の粘着片とを前記磁力部に付着させる磁性片除去部と、
前記磁性片除去部に付着しない複数のプラスチック片を回収するプラスチック片回収部とを備える。
シュレッダーダストからゴムやホットメルトや磁性体などの異物を除去してプラスチックを回収する形態について説明する。
実施の形態1における混合プラスチック選別回収装置100について、図1に基づいて説明する。
プラスチック片102は、ゴム103やホットメルト104に比べて弾性が弱く、ホットメルト104に比べて粘着性が弱く、磁性体105に比べて磁性が弱い。
プラスチック片102を「白丸」で図示し、ゴム103を「斜線で網掛けした丸」で図示し、ホットメルト104を「格子で網掛けした丸」で図示し、磁性体105を「黒丸」で図示する。
弾性選別部120(弾性片除去部の一例)は、供給されたシュレッダーダスト101からゴム103(弾性片、弾性体の一例)を除去する。
圧接選別部130(粘着片除去部の一例)は、ゴム103を除去したシュレッダーダスト101からホットメルト104(粘着片、粘着体の一例)を除去する。
高磁力選別部140(磁性片除去部、プラスチック片回収部の一例)は、ゴム103とホットメルト104とを除去したシュレッダーダスト101から磁性体105(磁性片の一例)除去し、残ったプラスチック片102を回収する。
投入ホッパー111は、シュレッダーダスト101を貯蔵し、貯蔵したシュレッダーダスト101を底部から弾性選別部120へ落とす。投入ホッパー111にはシュレッダーダスト101が随時に補給される。
また、シュレッダーダスト供給部110は投入ホッパー111の底蓋を開閉する「ホッパー制御装置」(図示省略)を備える。
実施の形態1における弾性選別部120について、図2に基づいて説明する。
ベルト回転装置121は、ベルトコンベアのように、輪状で幅広のベルト121aと、ベルト121aの輪内の両端に配置された2つのローラー121bとを有する。また、ベルト回転装置121は、ベルト121aが傾斜面を構成するように設置する。
仕切り板122は、ベルト回転装置121から所定の距離だけ離れた位置に配置し、ベルト回転装置121から見て手前側と奥側とに空間を仕切るために使用する。
ゴム回収箱123は、仕切り板122の奥側に配置され、シュレッダーダスト101に含まれるゴム103を回収する。
そして、ベルト回転装置121は、投入ホッパー111から落下したシュレッダーダスト101を傾斜したベルト121aで弾く。
ベルト121aで弾かれたシュレッダーダスト101の飛距離はシュレッダーダスト101の弾性の強さによって異なる。
このため、弾性が強いゴム103は、仕切り板122の奥側まで弾かれてゴム回収箱123に落下する。但し、十分に弾かれなかったゴム103は、仕切り板122の手前側に落下する。
また、弾性が弱いプラスチック片102やホットメルト104や磁性体105は、仕切り板122の手前側に落下する。
弾性選別材料は、プラスチック片102、ホットメルト104、磁性体105および一部のゴム103を含む。
実施の形態1における圧接選別部130について、図3に基づいて説明する。
圧接選別部130は、2つのスクレイパー(132A,132B)と、2つの仕切り板134と、2つのホットメルト回収箱135とを備える。
以下、一対のメッシュローラーのうち一方を「第一のメッシュローラー131A」と呼び、他方を「第二のメッシュローラー131B」と呼ぶ。
また、2つのスクレイパーのうち一方を「第一のスクレイパー132A」と呼び、他方を「第二のスクレイパー132B」と呼ぶ。
実施の形態1における分散ローラー133について、図4に基づいて説明する。
案内凸部133bは、長手方向の中心部(図中の一点鎖線の部分)を境にして左右対称にらせん状の凸部を有する。
例えば、右側部分のらせん状の凸部は左上から右下への向きで旋回し、左側部分のらせん状の凸部は右上から左下への向きで旋回する。
弾性選別材料は、分散ローラー133の案内凸部133bに沿って分散ローラー133の端部に向けて移動し、メッシュローラーに向けて落下する。
実施の形態1におけるメッシュローラーについて、図5に基づいて説明する。
以下、ローラー131aに巻いたメッシュ状の部材を「金属メッシュ131b(メッシュ材の一例)」と呼ぶ。
例えば、左側に位置する第一のメッシュローラー121Aは時計回りに回転し、右側に位置する第二のメッシュローラー121Bは反時計回りに回転する。
例えば、ホットメルト104やゴム103がメッシュローラー間に挟まれて金属メッシュ131bに押し当てられた際、金属メッシュ131bからホットメルト104やゴム103に金属の粉(砂鉄、鉄粉など)が付着し、または練り込まれる。
また、シュレッダーダスト101を生成する際に刃物を用いた廃棄物の破砕が行われるため、粘着性または弾性を有するホットメルト104やゴム103には刃物の砂鉄や鉄粉が付着または練り込まれ易い。
プラスチック片102は、表面が滑らかで弾性および粘着性が少ないため、メッシュローラー間を通過する際に金属メッシュ131bから金属の粉が付着しづらく、また練り込まれない。このため、プラスチック片102は磁化しない。
例えば、第一のスクレイパー132Aは、デルリンやジュラコンなどの高分子材料をスキージー形状(ヘラ状)に加工したものであり、その強度や弾力性(バネ性)でホットメルト104(およびゴム103)を剥がし落とす。また、第一のスクレイパー132Aの先端にハケを取り付け、ハケでホットメルト104(およびゴム103)を剥がし落としてもよい。
ホットメルト104(および磁性体105)は、仕切り板134に沿って転がり、ホットメルト回収箱135に落下する。
ホットメルト回収箱135は、仕切り板134の先端部の下方に設けられ、仕切り板134を転がり落ちたホットメルト104(および磁性体105)を集積する。
圧接選別材料は、プラスチック片102と磁性体105とを含む。さらに、圧接選別材料は、磁化したホットメルト104およびゴム103を含む。
実施の形態1における高磁力選別部140について、図6に基づいて説明する。
高磁力選別部140は、この他に、回転ドラム142のドラムシェル143を回転させる「ドラム制御装置」(図示省略)を備える。
例えば、回転ドラム142の円状断面の右半分に永久磁石144を磁力部として設ける。回転ドラム142の円状断面の左半分は磁力を有さない非磁力部である。ドラムシェル143は回転ドラム142の円周面に沿って磁力部(永久磁石144)側から非磁力部側へ時計回りに回転する。
プラスチック回収室141aは永久磁石144が配置される部分であり、磁性体回収室141bは永久磁石144が配置されない部分である。
つまり、ドラムシェル143の回転の上流側がプラスチック回収室141aであり、ドラムシェル143の回転の下流側が磁性体回収室141bである。
但し、デバイダー145は、先端部がプラスチック回収室141a側に若干ずれて配置されるように筐体141に取り付ける。
したがって、シュレッダーダスト101に含まれるプラスチック片102はプラスチック回収室141aに回収される。
そして、磁性体105、ホットメルト104およびゴム103は、重力および遠心力によってドラムシェル143から離脱し、磁性体回収室141bに落下する。
さらに、混合プラスチック選別回収装置100は、圧接選別部130によってホットメルト104と、弾性選別部120で除去できなかったゴム103とを除去することができる。
そして、混合プラスチック選別回収装置100は、高磁力選別部140によって磁性体105と、圧接選別部130で除去できなかったホットメルト104およびゴム103を除去することができる。
したがって、混合プラスチック選別回収装置100は、シュレッダーダスト101からプラスチック片102を高い純度で選別して回収することができる。
例えば、弾性選別部120(図2参照)の仕切り板122の手前側に弾性選別材料を回収する回収箱を設け、圧接選別部130(図3参照)の分散ローラー133の上方にホッパーを設ける。そして、弾性選別部120の回収箱に回収した弾性選別材料を圧接選別部130のホッパーに供給し、ホッパーから分散ローラー133に弾性選別材料を供給する。
また、圧接選別部130のメッシュローラー間の下方に圧接選別材料を回収する回収箱を設け、高磁力選別部140(図6参照)の上方にホッパーを設ける。そして、圧接選別部130の回収箱に回収した圧接選別材料を高磁力選別部140のホッパーに供給し、ホッパーから高磁力選別部140に圧接選別材料を供給する。
例えば、ゴム103とホットメルト104と磁性体105とのうち大きいものから、または量が多いものから順に除去するように弾性選別部120と圧接選別部130と高磁力選別部140との並び順(または実行順)を入れ替える。
弾性選別工程は、混合破砕物(シュレッダーダスト101)から摩擦係数及び反発係数の違いを用いて異物(例えば、ゴム103)を除去する。
圧接選別工程は、表面が微細な金属メッシュである物体(メッシュローラー)に混合破砕物を圧接させることで異物(例えば、ホットメルト104)を除去する。
高磁力選別工程は、高磁力を用いて磁性体(磁化したホットメルト104やゴム103を含む)を除去する。
圧接選別とは異なる方法でホットメルトを除去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。
実施の形態2における混合プラスチック選別回収装置100の構成について、図7に基づいて説明する。
硬度差選別部150は、弾性選別部120(図2参照)の仕切り板122の手前側に落下した弾性選別材料からホットメルト104(軟性片、軟性体の一例)を除去する。
実施の形態2における硬度差選別部150の構成について、図8に基づいて説明する。
針状棒ローラー152は、ベルトコンベア151の進行方向に合わせた向きで回転するローラー152aと、針状棒ローラー152aに取り付けられた多数の針状棒152bとを有する。
針状棒152bは、磁性を有する針または針状の棒である(針部材の一例)。例えば、針状棒152bは金属(鉄など)で構成される。
しかし、針状棒152bは、プラスチック片102と磁性体105とには刺さらない。プラスチック片102や磁性体105は、ホットメルト104やゴム103に比べて硬いためである。
これにより、弾性選別材料に含まれるホットメルト104とゴム103とを除去することができる。
例えば、ホットメルト104やゴム103が針状棒152bに刺さった際、針状棒152bからホットメルト104やゴム103に金属の粉(砂鉄、鉄粉など)が付着し、または練り込まれる。
また、ベルトコンベア151は、針状棒152bから外れ落ちてしまったホットメルト104とゴム103とを高磁力選別部140へ運ぶ。
硬度差選別材料は、プラスチック片102と磁性体105とを含む。さらに、硬度差選別材料は、磁化したホットメルト104およびゴム103を含む。
これにより、プラスチック片102を高い純度で回収することができる。
また、弾性選別部120と硬度差選別部150と高磁力選別部140との並び順(または実行順)を入れ替えても構わない(実施の形態1と同様)。
弾性選別工程は、混合破砕物(シュレッダーダスト101)から摩擦係数及び反発係数の違いを用いて異物(例えば、ゴム103)を除去する。
硬度差選別工程は、被選別物(弾性選別材料)の硬度差(圧縮強度、あるいは弾性率)を用いて異物(例えば、ホットメルト104)を除去する。
高磁力選別工程は、高磁力を用いて磁性体(磁化したホットメルト104やゴム103を含む)を除去する。
Claims (3)
- 複数のプラスチック片と、粘着性を有する複数の粘着片と、磁性を有する複数の磁性片とを含んだ混合物をシュレッダーダストとして供給するシュレッダーダスト供給部と、
前記シュレッダーダスト供給部から供給されるシュレッダーダストを挟む一対の対向部として少なくとも一方に磁性を有するメッシュ状のメッシュ材を設けた一対の対向部を有し、前記シュレッダーダストを前記一対の対向部で挟むことによって前記シュレッダーダストに含まれる少なくとも一部の粘着片を前記メッシュ材に付着させ、前記メッシュ材に付着しなかった複数の粘着片に対して前記メッシュ材によって磁性を与える粘着片除去部と、
磁力を有する磁力部を有し、前記粘着片除去部に付着した粘着片を除いたシュレッダーダストを対象としてシュレッダーダストに含まれる複数の磁性片と磁性を有する複数の粘着片とを前記磁力部に付着させる磁性片除去部と、
前記磁性片除去部に付着しない複数のプラスチック片を回収するプラスチック片回収部と
を備えることを特徴とするプラスチック選別装置。 - 前記シュレッダーダスト供給部は、複数のプラスチック片と、複数の粘着片と、複数の磁性片と、弾性を有する複数の弾性片とを含んだ混合物を前記シュレッダーダストとして落下させ、
前記プラスチック選別装置は、さらに、
前記シュレッダーダスト供給部から落下するシュレッダーダストを弾く傾斜面を有する傾斜部と、前記傾斜部から所定の距離に配置する仕切り部とを有し、前記シュレッダーダストに含まれる複数の弾性片を前記傾斜部で弾いて前記仕切り部より奥側に落下させ、前記シュレッダーダストに含まれる複数のプラスチック片と複数の粘着片と複数の磁性片とを前記傾斜部で弾いて前記仕切り部より手前側に落下させる弾性片除去部を備え、
前記粘着片除去部は、前記弾性片除去部に対して前記仕切り部の手前側の下方に配置され、前記仕切り部の手前側に落下した前記シュレッダーダストのうち少なくとも一部の粘着片を前記メッシュ材に付着させる
ことを特徴とする請求項1記載のプラスチック選別装置。 - シュレッダーダスト供給部が、複数のプラスチック片と、粘着性を有する複数の粘着片と、磁性を有する複数の磁性片とを含んだ混合物をシュレッダーダストとして供給し、
粘着片除去部が、前記シュレッダーダスト供給部から供給されるシュレッダーダストを挟む一対の対向部として少なくとも一方に磁性を有するメッシュ状のメッシュ材を設けた一対の対向部を有し、前記シュレッダーダストを前記一対の対向部で挟むことによって前記シュレッダーダストに含まれる少なくとも一部の粘着片を前記メッシュ材に付着させ、前記メッシュ材に付着しなかった複数の粘着片に対して前記メッシュ材によって磁性を与え、
磁性片除去部が、磁力を有する磁力部を有し、前記粘着片除去部に付着した粘着片を除いたシュレッダーダストを対象としてシュレッダーダストに含まれる複数の磁性片と磁性を有する複数の粘着片とを前記磁力部に付着させ、
プラスチック片回収部が、前記磁性片除去部に付着しない複数のプラスチック片を回収する
ことを特徴とするプラスチック選別方法。
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