JPWO2006064815A1 - 破砕された合わせガラスからガラス片と中間膜とを分離する方法および装置 - Google Patents

Abstract

破砕された合わせガラスからガラス片と中間膜とを分離する装置を提供する。合わせガラスをメッシュコンベアで搬送し、水溶液に浸漬する浸漬手段と、浸漬手段から搬出された合わせガラスをメッシュコンベアで搬送し、水溶液に浸漬し、かつ、搬送の途中でガラス片を中間膜から分離し、ガラス片を回収する分離手段と、分離手段から搬出された中間膜をメッシュコンベアで搬送し、水洗いした後乾燥させる水洗い乾燥手段とを備える。

Description

本発明は、合わせガラスのガラスと中間膜とを分離する方法および装置、特に、破砕された合わせガラスからガラス片と中間膜とを分離する方法および装置に関する。

建設資材用ガラス、自動車用窓ガラスなどには、２枚のガラスの間に樹脂の中間膜を入れ、強度を向上させた「合わせガラス」が多く使用されている。しかし、建設用ガラスの破材、中古自動車の廃棄により、合わせガラスの廃棄物が大量に発生している。
従来より、合わせガラスのリサイクル方法として、例えば、合わせガラスを破砕し、その後中間膜に引っ張り歪みを与えることでガラスと中間膜とを分離する方法（特開２００４−１８１３２１号公報参照）や、中間膜を介して接合されているガラス板を破砕し、破砕されたガラス板のガラス片が付着している中間膜を膨潤させ、上流側の搬送ローラ対による合わせガラスの送り速度よりも下流側の搬送ローラ対による合わせガラスの送り速度が速くなるように設定して合わせガラスを引き伸ばし、引き伸ばされた中間膜からガラス片を分離して回収する方法（特開２００２−３２６８４９号公報参照）等が提案されている。

しかしながら、合わせガラスを中間膜分離液に浸漬せずに、合わせガラスのガラスを破砕して、合わせガラスを引っ張ることによって中間膜から破砕ガラスを分離する方法では、大きな塊の破砕ガラス片を中間膜から容易に分離することができるものの、細かい屑状（例えば、直径５ｍｍ以下）の破砕ガラス片を中間膜から容易に除去することができなかった。
また、高温水（例えば、８０℃以上の水）にガラスを破砕した合わせガラスを浸漬して、中間膜と破砕ガラスとを分離する方法では、中間膜における含水量が多くなり、中間膜をリサイクル可能な状態で分離することができなかった。
本発明の目的は、短時間でガラスと中間膜とを分離することができる方法および装置を提供することにある。

本発明の第１の態様は、破砕された合わせガラスからガラス片と中間膜とを分離する装置である。この分離装置は、水溶液に前記合わせガラスを浸漬する手段と、前記合わせガラスを前記水溶液に浸漬した状態で、前記中間膜から前記ガラス片を分離する手段とを備える。

本発明の第２の態様は、破砕された合わせガラスをガラス片と中間膜とに分離する方法である。この分離方法は、水溶液に前記合わせガラスを浸漬する浸漬ステップと、前記合わせガラスを前記水溶液に浸漬しながらガラス片と中間膜とに分離する分離ステップと、を含む。

本発明によれば、合わせガラスを短時間でガラス片と中間膜に分離することが可能となる。

本発明の分離装置の一実施例を示す斜視図である。 図１の分離装置の断面図である。 図１の分離装置において、突起ロールとロールブラシとによるガラス片の分離を示す図である。 ガラス片の剥ぎ取りに金属ロールブラシのみを用いる例を示す図である。 上記実施例において、金属ロールブラシにより機械的な剥ぎ取り工程の前に、振動発生装置を設ける例を示す図である。 分離手段の他の例を示す図である。 ラダーコンベアの一例を示す図である。 ラダーコンベアの他の例を示す図である。 分離手段のさらに他の例を示す図である。 分離手段のさらに他の例を示す図である。 突起の形状の一例を示す図である。 突起の形状の他の例を示す図である。 分離手段の他の例を示す図である。 図１０ＡのＸ−Ｘ線断面図である。

図１は、本発明の分離装置１０の実施例を、図２は、図１の分離装置の断面を示す図である。分離装置１０は、破砕された合わせガラス１２をメッシュコンベア２２と２４との間に挟持して搬送し、水溶液１８に浸漬する浸漬ゾーン１６と、浸漬ゾーン１６から搬出された破砕合わせガラス１２をメッシュコンベア２６と２８との間に挟持して搬送し、水溶液１８に浸漬し、かつ、搬送の途中でガラス片を中間膜から分離し、ガラス片を回収する分離ゾーン３０と、分離ゾーン３０から搬出された中間膜をメッシュコンベア３２と３３との間に挟持して搬送し、水洗いした後乾燥させる水洗い乾燥ゾーン４６とから構成されている。浸漬ゾーン１６と分離ゾーン３０とは、壁２９により仕切られ、分離ゾーン３０と乾燥ゾーン４６とは、壁４５により仕切られている。
なお、この分離装置で処理される合わせガラスの中間膜は、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール），ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）などで作られているものとする。

分離装置１０の前段には、破砕機（図示せず）が設けられている。破砕機で、中間膜の両面のガラスが例えば５〜８ｍｍの大きさに破砕された合わせガラス１２は、搬送コンベア１４によって分離装置１０の浸漬ゾーン１６に送られる。

浸漬ゾーン１６では、水溶液１８が入った槽２０の中を、重ね合わされて搬送されるメッシュコンベア２２，２４が上下方向に蛇行して走行する。水溶液１８としては、例えば温水である。あるいは、分離剤としてスルファミン酸、リン酸、フッ素イオンを含む化合物、およびサリチル酸メチルのうちの少なくとも１種を含む水溶液である。さらに、アルカリ性処理希釈液（例えば、水素イオン濃度ｐＨ１１のアルカリ性処理水）または界面活性剤を含む水溶液でもよい。

破砕合わせガラス１２は、浸漬ゾーン１６の入口で、メッシュコンベア２２，２４に挟持され、メッシュコンベアが蛇行走行し、所定温度、例えば３０〜７０℃に保持された水溶液１８に１０〜１５分間浸漬される。この間に、水溶液１８がガラス片と中間膜との間に浸透し、後工程でのガラス片の分離を容易にする。浸漬ゾーン１６には、水溶液を加熱するための加熱装置（図示せず）が設けられている。
なお、水溶液の温度は３０〜７０℃が好ましい理由は、中間膜を軟化して容易に引き伸ばすために中間膜の軟化温度を３０℃以上にすることが必要であり、７０℃を超えると中間膜が軟化しすぎて破砕されたガラスの細片が中間膜の中に取り込まれてしまい、中間膜とガラス細片とを効率的に分離できないからである。より好ましい温度は、膜の軟化点より２０℃高い５０℃付近である。

浸漬ゾーン２６の水溶液槽２０には、液供給バルブ６０を経て、水溶液が供給される。水溶液の汚れをろ過するために、槽２０の底からポンプ６２で吸い出された水溶液を、フィルタ６４を通してろ過し、槽２０の上側に還流させている。

浸漬ゾーン１６の出口では、破砕合わせガラス１２は、メッシュコンベア２２，２４から出されて、分離ゾーン３０に送られる。

破砕合わせガラス１２は、分離ゾーン３０の入口で、メッシュコンベア２６，２８に挟持され、メッシュコンベアが蛇行走行する。

分離ゾーン３０には、浸漬ゾーン１６と同様に、水溶液１８が入れられる。水溶液は、前述した理由により３０〜７０℃に保持する。このための加熱装置（図示せず）が、分離ゾーン３０に設けられる。

分離ゾーン３０では、重ね合わされたメッシュコンベア２６，２８の途中２箇所には、突起ロール３４と金属ロールブラシ３６とが、メッシュコンベア２６，２８を挟んで対向して設けられている。

図３に示すように、突起ロール３４の突起３８は、メッシュコンベアのメッシュ（図では、メッシュの断面を４０で示す）の間を突いてガラス片４２が付着している中間膜４４を山状にし、片面のガラス片を金属ロールブラシ３６が剥ぎ取る。図面を簡単にするため、このような突起ロールおよびロールブラシの組は、２組のみ示しているが、４〜６組設けるのが好ましい。

分離ゾーン３０を構成する槽６６の底には、分離されたガラス片が溜まる。ガラス片を１箇所に集めるためには、流通撹拌パイプ６１から水溶液を供給して、槽６６内で水溶液の流れを作る。ガラス片は、槽６６の底に設けられた汲み上げパイプ６８により排出され、水洗いされてガラス片が回収される。
また、槽６６の底に溜まった水溶液のみを排出する場合には、ドレインパイプ７０から水溶液が取り出される。さらに、浸漬ゾーンの槽２０と分離ゾーンの槽６６とは、連通パイプ７１で連結されている。

以上のようにして、破砕合わせガラス１２の両面からガラス片４２が剥ぎ取られた中間膜４４は、水洗い乾燥ゾーン４６に送られる。中間膜４４は、水洗い乾燥ゾーン４６の入口でメッシュコンベア３２，３３に挟持され、メッシュコンベア３２，３３が蛇行走行する。この間、中間膜４４は、シャワーのような水洗機（図示せず）により洗浄され、続いてドライエアー乾燥機５０により乾燥される。なお、前記水溶液として温水を用いた場合には、水洗機による洗浄を省略することができる。

乾燥後の中間膜４４は、吸着装置５２により取り上げられて台車５４に積み上げられる。この場合に、中間膜と中間膜との間には、ポリエチレンフィルムを台紙として挟んで、中間膜同士が密着しないようにする。

以上一実施例を説明したが、分離ゾーン３０において、中間膜からガラス片を剥ぎ取る手段は、種々のタイプのものが考えられる。以下、各手段について説明する。

図４は、ガラス片の剥ぎ取りに金属ロールブラシのみを用いる例を示す。図では、メッシュコンベアを省略してある。１個の小径ロール１００の両側に２個の押さえロール１０２，１０４を設け、破砕合わせガラス１２を山状にし、ガラス片を金属ロールブラシ３６で剥ぎ取る。

図５は、上記実施例において、金属ロールブラシにより機械的な剥ぎ取り工程の前に、振動発生装置１０６を設ける場合である。メッシュコンベア２４に挟まれて送られてきた破砕合わせガラス１２に近接して振動発生装置１０６を設ける。振動発生装置は、バイブレータあるいはエアノッカーとすることができる。

この例では、振動発生装置１０６をメッシュコンベア２４に近接して設けているが、分離ゾーン３０内の水溶液中であれば、いずれの場所であってもよい。

破砕合わせガラス１２に振動を与えることによって、水溶液のガラス片と中間膜との間への浸透を促進し、後工程でのガラス片の分離を容易にする。
このように、破砕合わせガラス１２に振動を与えることによって、水溶液のガラス片と中間膜との間への浸透を促進する方法としては、超音波発生装置、バブル発生装置を用いることもできる。このような超音波発生装置、バブル発生装置は、水溶液中であれば、いずれの箇所に設けてもよい。

以上の各実施例では、ガラス片を金属ローラブラシで分離しているが、このようなブラシを用いることなく、破砕合わせガラスを引っ張ることによってもガラス片を分離させることができる。

このような原理に基づく分離手段を、図６に示す。図６において、分離手段は、対向して配置した２個の鍔付きロール１１０，１１２により構成される。図中、ロール１１０の鍔を１１０Ａで、ロール１１２の鍔を１１２Ａで示す。各ロールには、このような鍔が所定の間隔を置いて設けられている。鍔１１０Ａと１１２Ａとは、図に示すように、互い違いに配置され、かつ、互いにかみ合うように設けられている。

このような分離手段では、破砕合わせガラス１２は、図６の紙面に垂直な方向に搬送される。搬送には、ラダーコンベアを用いるのが好適である。

ラダーコンベアの代表的な２つの構造を、図７Ａおよび図７Ｂに示す。図７Ａのラダーコンベアは、２個のローラ１１４と１１４Ｂとの間に設けられたチェーン１１４Ｃと、２個のローラ１１６と１１６Ｂとの間に張られたチェーン１１６Ｃと、これらチェーン間に張り渡されたバー（丸棒やパイプなど）１１８とにより構成される。

図７Ｂのラダーコンベアは、２個のローラ１２０Ａと１２０Ｂとの間に張られたチェーン，丸ロープ，Ｖベルト，ワイヤーなど１２０Ｃを、複数平行に配置したものである。

図６の分離手段に、破砕合わせガラスを搬送するには、図７Ｂのラダーコンベアを用いることになる。この場合、破砕合わせガラスを、重ね合わされたラダーコンベア間に挟持するか、あるいはラダーコンベア上に載置することになる。図２に示したように、破砕合わせガラスを上下方向に搬送する場合には、破砕合わせガラスを、重ね合わされたラダーコンベア間に挟持して搬送することになる。

図６において、このようなラダーコンベアで搬送されてきた破砕合わせガラス１２は、鍔１１０Ａと１１２Ａとの間に入り込み、ロール１１０，１１２の回転により搬送されると同時に、鍔１１０Ａと１１２Ａとがかみ合って、中間膜を押圧し引っ張ることになる。中間膜が引っ張られる結果、ガラス片が中間膜から分離する。

中間膜を引っ張ることによりガラス片を分離する手段の他の例を、図８に示す。この手段では、２個の歯車１２２，１２４を用いる。図中１２６，１２８は保持ローラである。破砕合わせガラス１２は、矢印１３０の方向へ搬送される。この場合、搬送には、図７Ａのラダーコンベアを用いることになる。

この手段では、図６の例と同様に、歯車１２２，１２４の歯１２２Ａと１２４Ａとがかみ合って、中間膜が引っ張られる結果、ガラス片が中間膜から分離する。

中間膜を引っ張ることによりガラス片を分離する手段の他の例を、図９Ａ，９Ｂ，９Ｃに示す。この分離手段は、図９Ａに示すように、それぞれ突起を有する２個の押圧板１３０，１３２により構成される。図中、１３０Ａ，１３２Ａは、突起を示す。

突起の一例は、図９Ｂに示すように凸状突起であり、突起の他の例は、図９Ｃに示すように、歯状突起である。これら突起は、図９Ａに示すように、押圧板１３０，１３２を互いに近づけたときに、互い違いにかみ合うように配列されている。

離間状態にあるこれら押圧板１３０と１３２との間に破砕合わせガラス１２を搬送して、押圧板を断続的に繰り返し押しつけることにより、図９Ａに示すように、突起１３０Ａ，１３２がかみ合い、中間膜を断続的に繰り返し引っ張る結果、中間膜からガラス片が分離する。
あるいは、押圧板を所定時間押しつけ、破砕合わせガラスの伸長状態を所定時間保持するようにしてもよい。

このような分離手段では、破砕合わせガラスをコンベアで間欠的に搬送して、小領域ごとに分離工程を行うことになる。あるいは、押圧板が大きい場合には、１枚の破砕合わせガラス全体を処理することもできる。

中間膜を引っ張ることによりガラス片を分離する手段の他の例を、図１０Ａ，図１０Ｂに示す。図１０Ａは側面断面図、図１０Ｂは図１０ＡのＸ−Ｘ線断面図である。

この分離手段は、搬送されてきた破砕合わせガラス１２を両側から複数箇所で挟持する挟持部１４０Ａ，１４０Ｂと、挟持部により挟まれた状態で、挟持された箇所以外の複数箇所を押し下げる押圧部１４２とを備えている。

離間状態にある挟持部１４０Ａと１４０Ｂとの間に、破砕合わせガラス１２を搬送して、挟持部で挟み固定する。この状態で、押圧部１４２を繰り返し押し下げて、中間膜を伸縮させる。中間膜が伸縮する結果、中間膜からガラス片が分離する。
あるいは、押圧部１４２を所定時間押しつけ、破砕合わせガラスの伸長状態を所定時間保持するようにしてもよい。
なお、押圧部１４２は破砕合わせガラス１２の両側に備えていてもよい（図示せず）。

このような分離手段では、破砕合わせガラスをコンベアで間欠的に搬送して、小領域ごとに分離工程を行うことになる。あるいは、押圧部が大きい場合には、１枚の破砕合わせガラス全体を処理することもできる。

本発明の破砕された合わせガラスからガラス片と中間膜とを分離する方法および装置によって分離されたガラス片は、カレットとしてガラス製品に再利用され、また中間膜は樹脂材料としての再利用が可能となる。

Claims (18)

1. 破砕された合わせガラスからガラス片と中間膜とを分離する装置において、
   水溶液に前記合わせガラスを浸漬する手段と、
   前記合わせガラスを前記水溶液に浸漬した状態で、前記中間膜から前記ガラス片を分離する手段と、
   を備える分離装置。
2. 前記水溶液は剥離剤を含む、請求項１に記載の分離装置。
3. 前記ガラス片が分離された前記中間膜を水洗いする手段をさらに備える、請求項２に記載の分離装置。
4. 水洗いした前記中間膜を乾燥する手段と、
   前記合わせガラスを前記浸漬手段へ搬送する第１の搬送手段と、
   前記ガラス片が分離された中間膜を前記水洗い手段へ搬送する第２の搬送手段と、
   をさらに備える請求項３に記載の分離装置。
5. 前記第１および第２の搬送手段は、メッシュコンベアである請求項４に記載の分離装置。
6. 前記第１および第２の搬送手段は、ラダーコンベアである請求項４に記載の分離装置。
7. 前記分離手段は、金属ブラシを有し、前記ガラス片は、前記金属ブラシで擦ることにより分離される、請求項５に記載の分離装置。
8. 前記分離手段は、振動発生装置を有し、前記合わせガラスに振動を与える、請求項５に記載の分離装置。
9. 前記分離手段は、超音波発生装置を有し、前記合わせガラスに超音波による振動を与える、請求項５に記載の分離装置。
10. 前記分離手段は、バブル発生装置を有し、前記合わせガラスにバブリングによる振動を与える、請求項５に記載の分離装置。
11. 前記分離手段は、複数の鍔をそれぞれ有する２個のロールよりなり、これら２個のロールは、前記破砕合わせガラスを挟んで、前記鍔が互いにかみ合うように配置されている、請求項６に記載の分離装置。
12. 前記分離手段は、２個の歯車よりなり、これら２個の歯車は、前記破砕合わせガラスを挟んで、前記歯が互いにかみ合うように配置されている、請求項６に記載の分離装置。
13. 前記分離手段は、複数の突起をそれぞれ有する２個の押圧板よりなり、前記破砕合わせガラスは、前記２個の押圧板で押圧される、請求項６に記載の分離装置。
14. 前記分離手段は、前記破砕合わせガラスを両側から複数箇所で挟持する挟持部と、前記挟持部により挟まれた状態で、挟持された箇所以外の複数箇所を押し下げる押圧部とよりなる、請求項６に記載の分離装置。
15. 破砕された合わせガラスをガラス片と中間膜とに分離する方法において、
    水溶液に前記合わせガラスを浸漬する浸漬ステップと、
    前記合わせガラスを前記水溶液に浸漬しながらガラス片と中間膜とに分離する分離ステップと、
    を含む方法。
16. 前記分離ステップは、前記合わせガラスを押圧し引っ張るステップを含む請求項１５に記載の方法。
17. 前記分離ステップは、前記合わせガラスを断続的に繰り返し引っ張るステップを含む請求項１５に記載の方法。
18. 前記分離ステップは、前記合わせガラスを引っ張って、伸長状態を所定時間保持するステップを含む請求項１５に記載の方法。

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