JPH08155340A - プラスチック混合物の分別装置および方法 - Google Patents

プラスチック混合物の分別装置および方法

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JPH08155340A
JPH08155340A JP32957594A JP32957594A JPH08155340A JP H08155340 A JPH08155340 A JP H08155340A JP 32957594 A JP32957594 A JP 32957594A JP 32957594 A JP32957594 A JP 32957594A JP H08155340 A JPH08155340 A JP H08155340A
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JP
Japan
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particles
mixture
plastic
electric field
stirrer
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JP32957594A
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Showa Miyauchi
将和 宮内
Norihiro Mori
範宏 森
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DENSEN SOGO GIJUTSU CENTER
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DENSEN SOGO GIJUTSU CENTER
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチック混合物が、水等の液体を用いる
ことなく、簡便かつ安価に分別されるような分別装置お
よび方法を提供すること。 【構成】 混合物を構成する異なる種類のプラスチック
粒子を、プラスチック混合物に接する面が単一種のプラ
スチックでもって形成された攪拌機内において、異なる
極性に摩擦帯電させ、上記粒子を電界を横切って落下さ
せ、上記粒子を電界の力によって、異なるゾーンに分別
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、異なる種類のプラスチ
ック粒子の混合物を、その種類別に分別する分別装置お
よび方法に関する。
【0002】
【従来の技術】異なる種類のプラスチック混合物を種類
別に分別する装置は、現在のところ、実用されていな
い。この種の分別装置が、著しく増大する廃棄プラスチ
ックを処理するために、研究開発されている。例えば、
プラスチックボトルを再生利用する実験装置は、回収さ
れたボトルを、まず洗浄粉砕機によって粉砕・洗浄し、
得られたプラスチック粒子を攪拌機において攪拌し、こ
れをハイドロサイクロンに導く。プラスチック粒子の材
質は、塩化ビニル、ポリプロピレン等であるが、大きな
比重を持つ塩化ビニルは、小さな比重を持つポリプロピ
レン等から、分別される。プラスチック混合物は、この
様にして、実験的には分別されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の実験装置は水等
の液体を使用し、プラスチック混合物を比重差により分
別するので、近い値の比重を持つプラスチックは分別さ
れず、プラスチック混合物が汚れている場合には、分別
により生じる廃液の処理が面倒であると言う問題点があ
る。ハイドロサイクロンは比較的高価であるので、分別
処理の経費がかさむと言う問題点もある。
【0004】本発明は、上記従来技術の問題点(技術的
課題)を解決する為になされたもので、プラスチック混
合物が、水等の液体を用いることなく、簡便かつ安価に
分別されるような分別装置および方法を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明における分別装置は、外筒、上記外筒内に
回転自在に設けられた回転軸、上記回転軸に取り付けら
れた螺旋羽根、上記外筒の一端部に設けられた供給口お
よび上記外筒の他端部に設けられた出口を備える攪拌機
と、上記回転軸に連結された回転駆動源と、上記攪拌機
の出口から出されるプラスチック混合物に電界を与える
為の電界発生装置と、上記電界発生装置によって発生さ
せた電界の下方に設けられ、上記電界の方向に異なる位
置において形成された複数のゾーンを備える回収場所と
からなり、上記攪拌機のプラスチック混合物に接する材
質が単一種のプラスチックであり、上記混合物を構成す
る異なる種類のプラスチック粒子が、上記攪拌機内にお
いて上記回転軸を回すことにより攪拌されて異なる極性
に摩擦帯電され、上記電界の力によって、上記回収場所
の異なるゾーンに分別されるようにしたものである。
【0006】
【作用】異なる種類のプラスチック粒子の混合物が、攪
拌機により攪拌される。混合物のプラスチック粒子は、
相互にあるいは攪拌機の内壁と摩擦し、摩擦帯電序列に
従って、正あるいは負に帯電し、電界を横切って落下す
る。混合物は、電界の下方に設けられた回収容器の複数
ゾーンに分別される。
【0007】
【実施例】以下本願の実施例を、図1乃至図3について
説明する。攪拌機1は、回転子2、外筒3、供給口4お
よび出口5を有する。回転子2は、図1の垂直状のもの
を横置状に図示する図2に表れるように、回転軸6およ
び回転軸6においてその軸方向および円周方向の異なる
位置に取り付けられた複数の螺旋羽根7を有する。部材
3、6および7は、少なくともプラスチック混合物と接
する面がPVC(ポリ塩化ビニル)、PET(ポリエチレンテ
レフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチ
レン)、PS(ポリスチレン)、PA(ポリアミド)等の内
の一つとして例示される単一種のプラスチックでもって
形成されている。多数の螺旋羽根7は、夫々回転軸6に
対し、図示の如くほぼ垂直な2枚の横翼8とこれらの間
の斜翼9とからなる羽根グループ複数でもって構成さ
れ、夫々の羽根グループは、実質的に螺旋面の形状を呈
している。出口5の開口面積を調整するための開閉自在
の調整弁10が、外筒3の下部に設けた出口5に取り付
けられている。モータとして例示される回転駆動源11
が、回転軸6の上方に連結され、回転軸6を矢印Aの向
きに回転するようになっている。攪拌機1の下方に設け
られる電界発生装置12は、直流電源13、その負端子
に接続された負電極14および正端子に接続された接地
電極15からなり、攪拌機1の下方出口5から出るプラ
スチック混合物に電界を与え得るようその移送軌跡5’
に直流電界Eを発生するようになっている。回収容器1
6が、上記電界Eの下方に設けられ、仕切板17により
負電極14に近い側の負極ゾーン18、接地電極15に
近い側の接地極ゾーン19および両ゾーンの間の中間ゾ
ーン20に区画されている。ホッパー21が供給口4に
取り付けられ、分別されるべきプラスチック粒子の混合
物を攪拌機1の上方供給口4に供給するようになってい
る。
【0008】上記構成の分別装置は、以下のように作動
する。例えばプラスチックボトルを図示外の粉砕機によ
り粉砕して得られた異なるプラスチック粒子からなる混
合物22を、ホッパー21に連続的あるいは間欠的に投
入する。この場合、種々な他種のプラスチックの破砕物
もプラスチック粒子の一種と考える。混合物22は、こ
の実施例では、プラスチック粒子23および異なる摩擦
帯電序列のプラスチック粒子24からなる。出口5の開
口面積が、調整弁10により適当な値に調整され、回転
駆動源11が回転軸6を矢印Aの向きに回転させる。螺
旋羽根7は、混合物22を回転軸6の軸方向に持上げる
と共にこれを円周方向に回転させる。一方、混合物22
は重力により落下し、出口5に向かいながら充分な攪拌
を受ける。螺旋羽根7の回転軸6に対するピッチ角が大
きいときには、混合物22の軸方向の送りが大きくな
り、隣接する螺旋羽根7の距離が小さいときには、混合
物22の粒子相互の摩擦が盛んになる。プラスチック粒
子23および24は、この攪拌過程において、相互にあ
るいは攪拌機1の内壁と摩擦し、帯電する。粒子23
が、いわゆる摩擦帯電序列において、粒子24より正の
側にあり、攪拌機1の材質が粒子24より負の側にある
とする。両粒子相互の摩擦は、粒子23を正に、粒子2
4を負に帯電させる。粒子23と攪拌機1の内面との摩
擦は、この粒子を正に帯電させる。粒子24と攪拌機1
の内面との摩擦はこの粒子を正に帯電させるが、攪拌機
1の構造は、両粒子相互の摩擦の機会を粒子と攪拌機1
の内面との摩擦の機会よりも多くしているので、粒子2
4の最終的な帯電極性は、この粒子と粒子23との摩擦
により、決定される。攪拌機1を構成する外筒3の内壁
3’、回転軸6の外周6’および螺旋羽根7の表面7’
の材質は単一種のプラスチックであるので、例えば粒子
24が攪拌機1の内壁の何れの部分と摩擦しても、その
摩擦は粒子24を一定の極性、この場合には正に帯電さ
せる。粒子24の個々の粒子にわたる最終的な帯電の強
さが、比較的均一になる。同じことが、粒子23に関し
ても言われる。もし攪拌機1が異なる複数種のプラスチ
ックでもって形成されていれば、この最終的な帯電の強
さがより不均一になる。
【0009】混合物22は出口5に達し、直流電界Eを
横切って落下する。正に帯電している粒子23は、電界
Eにより負電極14の側に引き寄せられ、負極ゾーン1
8に落下する。負に帯電している粒子24は、電界Eに
より接地電極15の側に引き寄せられ、接地極ゾーン1
9に落下する。不十分に帯電しているか全く帯電してい
ない混合物22は、中間ゾーン20に落ちる。粒子23
および24は、この様にして分別される。中間ゾーン2
0に落ちる混合物22はホッパー21に戻され、再度上
記の分別過程を受ける。
【0010】各ゾーンにおける対象粒子の純度[%](そ
のゾーンにおける落下総重量に対する対象粒子の重量の
割合)は、粒子23および24の材質、攪拌機1の材
質、電界Eの強度、仕切板17の高さ、これらの粒子の
攪拌時間等に依存する。粒子23が球状のPE粒子、粒子
24が円板状のPVC粒子、攪拌機1の材質がPVCである場
合に、各ゾーンにおける純度が、表1に示される様に得
られている。なおこの表1の実験結果は、全体がPVC製
の攪拌機を使用して、印加電圧80kV、平行平板電極36cm
×60cm、電極間隔20cmの条件で、PVCペレット(粒子)
とPEペレット(粒子)各50%の混合物を分別する実験を
行った結果である。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】粒子24が砲弾状のPVC粒子であり、その
他の条件が表1の条件と同じである場合に、各ゾーンに
おける純度が、表2に示される様に得られている。実験
条件PEは負極ゾーン18において、PVCは接地極ゾーン
19において、上記何れの場合にも、99[%]以上の高純
度で分別されている。攪拌機1の材質が、上記二つの場
合におけるように、混合物22の何れかの種類の粒子の
材質と同じであるとき、さらに攪拌機1の材質が摩擦帯
電序列の負側の端にあるPVCであるときには、分別の純
度は優れて高い。
【0014】出口5は、調整弁10により間欠的に開閉
されてもよい。出口5が閉じているときには、混合物2
2は攪拌機1内で充分に摩擦帯電される。混合物22
が、3種以上の異なるプラスチック粒子からなるときに
は、摩擦帯電序列において両端にある粒子が、負極ゾー
ン18あるいは接地極ゾーン19において、高い純度で
もって分別される。なお粒子の大きさ、比重は種々のも
のが考えられる。例えば経口薬のカプセル剤、錠剤程度
の大きさ、及びそれより大小任意であるが、落下速度が
速いときには落下速度減少手段、例えば下方から上方に
向けて空気を移動させる等の吹上手段を付してもよい。
【0015】螺旋羽根の異なる実施例を、図4について
説明する。螺旋羽根7aは成型等により一体に形成さ
れ、螺旋面の形状を備えている。螺旋羽根7aの材質も
回転軸6および外筒3の材質と同一である。螺旋羽根7
aの両端部7bは上記螺旋羽根7の横翼8に相当し、中
央部は斜翼9に相当している。複数の螺旋羽根7aの元
部7cが、回転軸6の軸方向および円周方向の異なる位
置に、取り付けられる。なお回転軸6の向きは垂直状に
して用いる例を説明したが、実施に当っては横向き、斜
め状に設置しても、或いは下から上に向けて粒子を送る
ように設置してもよい。その場合は夫々供給口4と、出
口5とは夫々受け入れやすい向きに、又は次段に送出し
やすい位置で、好ましい向き、例えば上向きと、下向き
に構成すればよい。また回転軸6の回転方向も、粒子の
状態、羽根のピッチ、羽根の角度を考慮し、摩擦の度合
を勘案して反対向きにしたり、速度を遅速する等すれば
よい。
【0016】
【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、混合
物22の異なる種類のプラスチック粒子23、24が、
攪拌機1内において異なる極性に摩擦帯電され、電界E
の力によって、回収容器16の異なるゾーン18、1
9、20に落下するので、これらのプラスチック粒子
が、ハイドロサイクロン等の高価な装置およびこれに必
要な水等の液体を用いることなく、簡便に分別されると
言う利点がある。また、攪拌機1の部材が、単一材質の
プラスチックでもって形成されているので、最終的な帯
電の強さが、粒子23および24において、上述のよう
な理由により比較的に均一になり、これらの粒子が高い
純度でもって分別されると言う効果がある。さらに、攪
拌機1の材質がPVCであるときには、PVC粒子は、上述の
ように、高い純度で分別されるので、焼却処分において
有害成分を発生するPVCを、廃棄プラスチックから簡便
に除去できるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】分別装置の略示図。
【図2】攪拌機の縦断面図。
【図3】一部の翼を取り除いて示す図2のIII−III断面
図。
【図4】螺旋羽根の異なる実施例を示す部分縦断面図。
【符号の説明】
1 攪拌機 3 外筒 4 供給口 5 出口 6 回転軸 7 螺旋羽根 11 回転駆動源 12 電界発生装置 16 回収容器 18、19、20 ゾーン 22 混合物計数部 23、24 プラスチック粒子 E 電界

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外筒、上記外筒内に回転自在に設けられ
    た回転軸、上記回転軸に取り付けられた螺旋羽根、上記
    外筒の一端部に設けられた供給口および上記外筒の他端
    部に設けられた出口を備える攪拌機と、上記回転軸に連
    結された回転駆動源と、上記攪拌機の出口から出される
    プラスチック混合物に電界を与える為の電界発生装置
    と、上記電界発生装置によって発生させた電界の下方に
    設けられ、上記電界の方向に異なる位置において形成さ
    れた複数のゾーンを備える回収場所とからなり、上記攪
    拌機のプラスチック混合物に接する材質が単一種のプラ
    スチックであり、上記混合物を構成する異なる種類のプ
    ラスチック粒子が、上記攪拌機内において上記回転軸を
    回すことにより攪拌されて異なる極性に摩擦帯電され、
    上記電界の力によって、上記回収場所の異なるゾーンに
    分別されるようにしたことを特徴とするプラスチック混
    合物の分別装置。
  2. 【請求項2】 上記攪拌機のプラスチック混合物に接す
    る材質が、上記混合物を構成するプラスチック粒子の一
    つの材質と同じである、第1項記載のプラスチック混合
    物の分別装置。
  3. 【請求項3】 上記攪拌機の材質が塩化ビニルである、
    第1項あるいは第2項記載のプラスチック混合物の分別
    装置。
  4. 【請求項4】 混合物を構成する異なる種類のプラスチ
    ック粒子を、プラスチック混合物に接する面が単一種の
    プラスチックでもって形成された攪拌機内において、異
    なる極性に摩擦帯電させ、上記粒子を電界を横切って落
    下させ、上記粒子を電界の力によって、異なるゾーンに
    分別することを特徴とする、プラスチックの分別方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998027139A1 (de) * 1996-12-19 1998-06-25 Ticona Gmbh Verfahren zur trennung von polymer-salz-gemischen
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