JPH11166890A - ポリエチレンナフタレート分別方法及び装置 - Google Patents

ポリエチレンナフタレート分別方法及び装置

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JPH11166890A
JPH11166890A JP9308855A JP30885597A JPH11166890A JP H11166890 A JPH11166890 A JP H11166890A JP 9308855 A JP9308855 A JP 9308855A JP 30885597 A JP30885597 A JP 30885597A JP H11166890 A JPH11166890 A JP H11166890A
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Gary R Kenny
アール ケニー ギャリー
Mitchell Gregg Roe
グレッグ ロウ ミッチェル
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ＰＥＮとＰＥＮ以外の材料を分別する装置およ
び方法を提供する。 【解決手段】電磁線を物品１００に照射する電磁線源１
２を備えている。物品を透過するか物品に反射された電
磁線のエネルギー量を測定して、物品の種類を判別す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、材料分別装置、特
にポリエチレンナフタレート（以下ＰＥＮと略）とそれ
以外の材料、たとえばポリエチレンテレフタレート（以
下ＰＥＴと略）を分別する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】資源のリサイクル、再使用は地球環境を
守る上で重要な課題である。リサイクルするために材料
を種類毎に分別するための多くの種類の装置、方法がこ
れまでに開発されている。たとえばガラスやアルミやプ
ラスチック等のボトルを分別する装置が公知である。し
かし従来の分別装置の中には、ＰＥＮとＰＥＮ以外の材
料を分別する装置はない。これはＰＥＮが比較的新しい
材料であるためである。しかしすでに多量のＰＥＮ製品
が市場に出回っている。
【０００３】そこでＰＥＮを他の材料（たとえばＰＥ
Ｔ）と区別できる装置が現在必要とされている。このよ
うな装置はまた物品のＰＥＮ含有量が測定でき、しかも
低コストのものが望ましい。そのような装置は現在な
い。
【０００４】
【発明の要約】本発明はＰＥＮと他の材料とを分別する
方法及び装置を提供する。この装置は電磁線照射源を備
えている。物品に照射された電磁線は、物品を透過する
か物品に反射される。この透過光あるいは反射光のエネ
ルギー量を測定して、物品の種類を判別する。
【０００５】本発明の一つの目的は、ＰＥＮと他の材料
とを分別する方法及び装置を提供することである。
【０００６】本発明のもう一つの目的は、物品のＰＥＮ
含有量を測定することである。
【０００７】本発明のもう一つの目的は、測定精度の高
い装置を提供することである。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、ＰＥＮとＰＥＮ以外の製
品を分別するための装置１０を示す。この装置は、物品
１００に電磁線１４を照射する電磁線源１２を備えてい
る。電磁線１４は矢印１６で示すように物品１００を通
過するか、物品１００から反射される。この透過（ある
いは反射）された電磁線１６は、受光器１８を通過し、
第１のセンサー２２、第２のセンサー２４、さらに必要
に応じてｎ番目までのセンサー２６に送られる。センサ
ーで検出された信号はマイクロプロセッサー２８に送ら
れ、分析される。
【０００９】図２は、本発明の最も単純な構造の装置１
０を示す。この装置の電磁線源１２はハウジング３２に
収容したランプ３０である。ランプ３０は、３５０〜４
５０ｎｍの波長域の電磁線１４を物品に照射する。この
実施例の装置は、ＰＥＮボトル１０４をＰＥＴボトル１
０２あるいはその他の製品から区別することができる。
矢印１６で示す物品１００を通過した電磁線１４（可視
光線）は、マイクロプロセッサー２８に接続された第１
センサー２２に送られる。マイクロプロセッサー２８は
センサー２２からの検出信号を分析し、物品１００がＰ
ＥＮかＰＥＮ以外かを判断する。センサー２２の上流側
には、３８０ｎｍを中心とする狭い波長域の光のみを通
す干渉フィルター３４が設けられ、センサー２２に入る
前に電磁線１６はこのフィルターを通過する。マイクロ
プロセッサー２８は、センサーからの検出信号に基づい
て、物品を透過した電磁線１６と透過する前の電磁線１
４のエネルギーの量を比較して、前者が後者より相当低
ければ、物品１００はＰＥＮであると判断する。
【００１０】図３は、図２の装置より幾分構造が複雑
な、ＰＥＮとＰＥＮ以外の材料を分別する装置を示す。
図２の装置と同様に、電磁線源１２はハウジング３２に
収容されたランプ３０1 であり、ランプからの電磁線１
４1 が物品１００に照射される。物品１００はＰＥＴ１
０２とＰＥＮ１０４からなる。物品１００はウェアカバ
ー２０上に並べられている。物品を通過した電磁線１６
1 は受光器１８（例えばＥｄｍｕｎｄ Ｓｃｉｅｎｔｉ
ｆｉｃ社製の平凸レンズ）を通過し、スプリッター４０
（例えばＣｕｄａ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐ．社製
の光ファイバーケーブル）に送られ、第１および第２の
ビーム４４、４６に分割される。第１ビームは３８０ｎ
ｍの狭周波数帯干渉フィルター３４を通過し、第１セン
サー２２に送られる。同様に、第２ビームは約３８０ｎ
ｍの狭周波数帯干渉フィルター３６を通過し、第２セン
サー２４に送られる。センサーはマイクロプロセッサー
２８に接続されている。マイクロプロセッサーは、第２
センサー２４の検出信号の値に対する第１センサー２２
の検出信号の値の比を求め、その比が１に近ければ物品
はＰＥＴであると判断し、ゼロに近ければＰＥＮである
と判断する。
【００１１】図４は、ＰＥＮとＰＥＮ以外の製品を分別
する別の装置を示す。この実施例では電磁線源１２とし
て、波長１６００〜１７００ｎｍの赤外線１４2 を物品
１００に照射するランプ３０2 を用いている。物品を通
過した赤外線１６2 は、受光器１８を通過し、スプリッ
ター４０に送られ、第１および第２ビーム４４、４６に
分割される。この実施例の第１および第２フィルター３
４、３６は、それぞれ１６６０ｎｍ、１６７０ｎｍのフ
ィルターである。マイクロプロセッサー２８は、第２セ
ンサー２４に入る電磁線のエネルギー量に対する第１セ
ンサー２２に入る電磁線のエネルギー量の比を求め、こ
の値が所定値より高ければ、物品はＰＥＮであると判断
する。
【００１２】この実施例において、フィルター３４、３
６は省略し、電磁線源１２として、波長が約１６６０ｎ
ｍの電磁線１４2 を発するＬＥＤと波長が約１６７０ｎ
ｍの電磁線１４2 を発するＬＥＤを用いてもよい。
【００１３】同様に図２の実施例において、フィルター
を省略して、電磁線源１２として波長が３８０ｎｍおよ
び４００ｎｍの電磁線１４を発するＬＥＤを用いてもよ
い。この場合各ＬＥＤからの電磁線１４は、それぞれ第
１、第２のセンサー２２、２４にフィルターを通さず直
接送られ、マイクロプロセッサー２８は、図３を参照し
て説明した要領で第１、第２センサーの出力値の比を求
めて物品の種類を判断する。
【００１４】図５は本発明のさらに別の実施例を示す。
この実施例では電磁線源１２として、ハウジング３２に
収容された広帯域の電磁線１４3 を発するランプ３０3
を用いている。物品１００（ＰＥＮ１０４とＰＥＴ１０
２）を通過した電磁線１６3は、受光器１８（レンズ５
０）を通過し、スプリッター４０に送られ、第１、第
２、第３、第４のビーム４４、４６、４７、４９に分割
される。ビーム４４、４６、４７、４９は、それぞれ３
８０ｎｍの第１フィルター３４、３９０ｎｍの第２フィ
ルター３６、４３０ｎｍの第３フィルター３７、９００
ｎｍの第４フィルター３９を通過し、第１、第２、第
３、第４センサー２２、２４、２５、２７に送られる。
マイクロプロセッサー２８は、センサー２２、２４、２
５、２７の検出信号に基づき下記表の要領で物品の種類
を判定する。
【００１５】
【表１】
【００１６】図６は本発明のさらに別の実施例を示す。
この実施例では電磁線源１２として、ハウジング３２に
収容された波長が約３６５ｎｍのブラックライト（Ｂｌ
ａｃｋ Ｌｉｇｈｔ）１４4 を発するランプ３０4 を用
いている。ブラックライト１４4 は物品１００によって
反射され蛍光性電磁線１６4 になる。蛍光性電磁線１６
4 は、受光器１８を通過し、第１センサー２２に送られ
る。マイクロプロセッサー２８は、第１センサー２２の
検出信号を分析し、蛍光性電磁線１６4 のエネルギー量
が所定の値より大きければ、物品はＰＥＮであると判定
する。
【００１７】図７は本発明のさらに別の実施例を示す。
この実施例では図６の実施例と同様に、電磁線源１２と
してハウジング３２に収容された波長が約３６５ｎｍの
ブラックライト１４5 を発するランプ３０5 を用いてい
る。ブラックライト１４5 は物品１００によって反射さ
れ蛍光性電磁線１６5 になる。蛍光性電磁線は、受光器
１８（レンズ５０）を通過し、スプリッター４０（光フ
ァイバーケーブル４２）に送られ、第１、第２のビーム
４４、４６に分割される。第１ビーム４４は約３９０ｎ
ｍの第１フィルター３４を通過し、第１センサー２２に
送られる。第２ビーム４６は約４２５ｎｍの第２フィル
ター３６を通過し、第２センサー２４に送られる。マイ
クロプロセッサー２８は、第１、第２センサー２２、２
４の検出信号を分析し、第２センサー２４の信号の大き
さに対する第１センサー２２の信号の大きさの比を求
め、この比が０．４以上なら物品はＰＥＮであると判断
し、０．２ならＰＥＴであると判定する。
【００１８】図２〜図７に示すように、物品１００はウ
ェアカバー２０上を送られる。物品がスライドできるよ
うにウェアカバー２０は傾いている。
【００１９】図８及び図９は本発明のさらに別の実施例
の装置１０を示す。この装置の電磁線源１２は、ハウジ
ング３２に収容された、上記実施例のいずれかと同様の
ランプ３０である。ランプからの電磁線１４がウェアカ
バー２０上を送られる物品１００に照射される。物品１
００を透過した電磁線１６は、レンズ盤５１に保持され
たレンズ５０からなる受光器１８を通過し、光ファイバ
ーケーブル４２からなるスプリッター４０に送られ、第
１と第２のビーム４４、４６に分割される。各ビームは
所定の波長幅の光を含んでいる。電磁線１６は４分割
（第１、第２ビームおよび、他の図に示すビーム４７、
４９）してもよい。第１ビーム４４は、第１フィルター
３４を通過し、マイクロプロセッサー２８に接続された
第１センサー群６２の第１センサー２２ａ〜２２ｈのそ
れぞれに送られる。第２ビーム４６は、第２フィルター
３６を通過し、マイクロプロセッサー２８に接続された
第２センサー群６４の第２センサー２４ａ〜２４ｈのそ
れぞれに送られる。マイクロプロセッサー２８が物品１
００を排除すべきものと判断すると、コンプレッサー１
１２によって空気圧装置１１０（あるいはその他の押し
出し機構）が作動し、物品は分割板１１８から第２容器
１１６に落とされる。それ以外の物品は第１容器１１４
に落ちる。物品はコンベヤ１０８で送られる。
【００２０】ＰＥＮを他の材料と区別する最も簡単な方
法は、物品を透過した電磁線の内、約３８０ｎｍの電磁
線のエネルギー量を測定することである。上記エネルギ
ー量が所定値より低ければ、物品はＰＥＮであることが
わかる。
【００２１】二つ目の方法は、物品を透過した電磁線の
内、３８０ｎｍと４００ｎｍの電磁線のエネルギー量を
測定することである。この場合、４００ｎｍの電磁線量
に対する３８０ｎｍの電磁線量の比が１に近ければ、物
品はＰＥＴであると判断され、この比が１よりかなり小
さければＰＥＮであると判断される。
【００２２】三つ目の方法は、１６６０ｎｍと１６７０
ｎｍの赤外線を測定することである。この場合、１６７
０ｎｍの赤外線量に対する１６６０ｎｍの赤外線量の比
が１より大なら、物品はＰＥＴであると判定される。
【００２３】四つ目として、３８０ｎｍと３９０ｎｍと
４３０ｎｍと９００ｎｍの電磁線のエネルギーの量を測
定する方法がある。この場合、すべての電磁線量がほぼ
等しければ、物品はＰＥＴであり、３９０ｎｍの電磁線
量に対する３８０ｎｍの電磁線量の比が約０．５なら、
物品の約５％がＰＥＮであり、４３０ｎｍの電磁線量に
対する３９０ｎｍの電磁線量の比が約０．２５なら、物
品の約２５％がＰＥＮであり、９００ｎｍの電磁線量に
対する３８０ｎｍと３９０ｎｍの電磁線量の比が約０．
２以下なら、物品は１００％ＰＥＮであると判定され
る。
【００２４】反射光すなわち蛍光を利用する方法として
は、波長が３８０ｎｍ以上の電磁線を物品に照射する方
法がある。この場合蛍光が所定値より強ければ、物品は
ＰＥＮであることがわかる。
【００２５】二つ目として、３９０ｎｍと４２５ｎｍの
電磁線のエネルギー量を測定する方法がある。この場
合、４２５ｎｍの電磁線量に対する３９０ｎｍの電磁線
量の比が０．４以上なら、物品はＰＥＮであると判断さ
せる。この方法で、ＰＥＮの含有量の測定もできる。
【００２６】本発明の分別装置を組み立てる際は、各部
品の取付角度、ボトルの送り速度、スプリッターの取付
け位置など様々なファクターを考慮する必要がある。
【００２７】図示した装置は発明の一例に過ぎず、発明
の範囲は図示の具体的な実施例に限定されるものではな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置および方法の一実施例のブロック
図
【図２】本発明の一実施例の概略図
【図３】本発明の別の実施例の概略図
【図４】本発明のさらに別の実施例の概略図
【図５】本発明のもう一つの実施例の概略図
【図６】本発明の別の実施例の概略図
【図７】本発明の別の実施例の概略図
【図８】本発明の物品をランダムに分別する実施例の図
【図９】本発明の物品をランダムに分別する実施例の図
【符号の説明】
１０ 分別装置 １２ 電磁線源 １８ 受光器 ２２、２４、２５、２７ 第１、第２、第３、第４セン
サー ２８ マイクロプロセッサー ３０ ランプ ３４、３６、３７、３８ 第１、第２、第３、第４フィ
ルター ４０ スプリッター ４４、４６、４７、４９ 第１、第２、第３、第４ビー
ム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ０９Ｂ 5/00 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 5/00 ＺＡＢＱ (71)出願人 594168768 3738 Ｋｅｙｓｔｏｎｅ Ａｖｅｎｕｅ, Ｎａｓｈｖｉｌｌｅ ＴＮ 37211，Ｕ. Ｓ．Ａ (72)発明者 ミッチェル グレッグ ロウ アメリカ合衆国 テネシー 37067 フラ ンクリン クルケド オーク コート 306

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ．物品に紫外光を照射し； ｂ．物品を透過した紫外光を受け取り； ｃ．この紫外光を測定する工程からなるポリエチレンナ
    フタレート又はポリエチレンテレフタレートを識別する
    方法。
  2. 【請求項２】 波長が約３８０ｎｍの紫外光を測定する
    請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 ａ．波長が約４００ｎｍの紫外光を測定
    し； ｂ．波長が約３８０ｎｍの紫外光と波長が約４００ｎｍ
    の紫外光とを比較する請求項２の方法。
  4. 【請求項４】 前記紫外光の光源として、波長約３８０
    ｎｍの光を発する第１の光源と、波長約４００ｎｍの光
    を発する第２の光源を用いる請求項２の装置。
  5. 【請求項５】 波長が約３８０ｎｍの前記紫外光を約３
    ８０ｎｍのフィルターで濾光する請求項１の方法。
  6. 【請求項６】 波長が約４００ｎｍの前記紫外光を約４
    ００ｎｍのフィルターで濾光する請求項２の方法。
  7. 【請求項７】 前記紫外光を第１および第２の信号に分
    割する請求項２の方法。
  8. 【請求項８】 ａ．前記物品を透過した光の内、波長が
    約３９０ｎｍの紫外光を測定し； ｂ．波長が約４３０ｎｍの紫外光を測定し； ｃ．波長が約９００ｎｍの赤外光を測定する請求項１の
    方法。
  9. 【請求項９】 前記可視光を測定する前に、第１、第
    ２、第３、第４のビームに分割する請求項８の方法。
  10. 【請求項１０】 前記分割ビームを測定前に濾光する請
    求項９の方法。
  11. 【請求項１１】 前記濾光工程が、 ａ．前記第１ビームを３８０ｎｍのフィルターで濾光す
    る工程と、 ｂ．前記第２ビームを３９０ｎｍのフィルターで濾光す
    る工程と、 ｃ．前記第３ビームを４３０ｎｍのフィルターで濾光す
    る工程と、 ｄ．前記第４ビームを９００ｎｍのフィルターで濾光す
    る工程とからなる請求項１０の方法。
  12. 【請求項１２】 前記可視光の光源が、 ａ．波長約３８０ｎｍの第１の光源と、 ｂ．波長約３９０ｎｍの第２の光源と、 ｃ．波長約４３０ｎｍの第３の光源と、 ｄ．波長約９００ｎｍの第４の光源とからなる請求項１
    の方法。
  13. 【請求項１３】 波長３８０ｎｍ、３９０ｎｍ、４３０
    ｎｍ、９００ｎｍの可視光を照射する請求項２の方法。
  14. 【請求項１４】 ａ．物品に赤外光を照射し； ｂ．物品を透過した赤外光を受け取り； ｃ．この赤外光の内、波長が１６００ｎｍの光を測定
    し； ｄ．この赤外光の内、波長が１６７０ｎｍの光を測定
    し； ｅ．１６００ｎｍの光と１６７０ｎｍの光を比較する工
    程からなるポリエチレンナフタレート又はポリエチレン
    テレフタレートを識別する方法。
  15. 【請求項１５】 赤外光の光源が、１６６０ｎｍの赤外
    線を発する第１の光源と、１６７０ｎｍの赤外線を発す
    る第２の光源とからなる請求項１５の方法。
  16. 【請求項１６】 物品を透過した光を１６６０ｎｍおよ
    び１６７０ｎｍのフィルターで濾光する請求項１４の方
    法。
  17. 【請求項１７】 物品を透過した赤外光を１６６０ｎｍ
    および１６７０ｎｍのフィルターで濾光する請求項１４
    の方法。
  18. 【請求項１８】 物品を透過した光を第１および第２の
    信号に分割する請求項１５の方法。
  19. 【請求項１９】 ａ．物品に可視光、赤外光、ブラック
    ライトからなる群から選ばれる電磁線を照射し； ｂ．前記物品を透過した電磁線あるいは前記物品から反
    射された電磁線を受け取り； ｃ．受け取った電磁線を測定する工程からなるポリエチ
    レンナフタレート又はポリエチレンテレフタレートを識
    別する方法。
  20. 【請求項２０】 ａ．物品に可視光、赤外光、ブラック
    ライトからなる群から選ばれる電磁線を照射し； ｂ．前記照射電磁線による蛍光を測定する工程からなる
    ポリエチレンナフタレート又はポリエチレンテレフタレ
    ートを識別する方法。
  21. 【請求項２１】 波長約３８０ｎｍの電磁線を物品に照
    射する請求項２０の方法。
  22. 【請求項２２】 波長約３８０ｎｍおよび４２５ｎｍの
    電磁線を物品に照射する請求項２０の方法。
  23. 【請求項２３】 波長約３８０ｎｍの電磁線を測定する
    請求項２０の方法。
  24. 【請求項２４】 波長約３８０ｎｍおよび４２５ｎｍの
    電磁線を測定する請求項２０の方法。
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