WO2002020164A1 - Appareil permettant de separer des ecailles de plastique - Google Patents

Appareil permettant de separer des ecailles de plastique Download PDF

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Hiroyuki Daiku
Masanori Tsukahara
Tetsuya Inoue
Hidehiko Maehata
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Definitions

  • the present invention relates to a plastic sorting device for sorting pulverized plastic pieces made of a plurality of types of plastics by type.
  • a conventional plastic sorting device connects a high-voltage power supply to two vertical electrode plates arranged parallel to each other at a predetermined interval, forms a separating electrostatic field between the electrode plates, and raises the plastic pieces upward. Then, the plastic pieces are separated by type by dropping them into a separating electrostatic field and changing the falling trajectory by the electrostatic force of the separating electrostatic field in accordance with the charge of the plastic pieces.
  • plastic sorting apparatus different types of plastic pieces a and b are brought into frictional contact with each other in the frictional charging device 101, so that the plastic pieces a and b are polarized and charged in accordance with their respective charging sequences. Is charged by friction. Then, when the plastic pieces a and b are supplied onto the drum electrode 02, an image force acts on the plastic pieces a and b, and the plastic pieces a and b are attracted to the surface of the drum electrode 102 and the electrostatic field for sorting is formed. Carried to E a.
  • the force acting on the plastic piece b having the same polarity as the polarity (1) of the drum electrode 102 is a mirror image force ( (Electrostatic force + centrifugal force), and falls along a falling trajectory from the surface of the metal drum electrode 103 toward the counter electrode 103 to be collected in the separation container 106.
  • the force acting on the plastic piece a which has the opposite polarity to the polarity (1) of the drum electrode 102, is (bust force + electrostatic force)> centrifugal force. It falls along a falling trajectory approaching the electrode 102 and is collected in the separation container 107.
  • plastics consumed as raw materials for plastic products include methylacrylic resin (acrylic resin) (hereinafter referred to as “PMMA”), polyethylene resin (hereinafter referred to as “PE”), and polypropylene.
  • Resin hereinafter referred to as “PP”
  • PP vinyl chloride resin
  • PVC vinyl chloride resin
  • PET polyethylene terephthalate resin
  • the separators 108 arranged at the boundaries between the separation vessels 106 and 107 are moved in the A and B directions. It is conceivable to adjust the separation position by rocking to improve the purity.
  • FIG. 10 shows the relationship between the recovery rate and the purity obtained by conducting a screening experiment by adjusting the angle of Separation 108 by the present inventors.
  • the purity and the recovery are determined by the following equations.
  • the polarity along the (+) PMM—PE—PP—PVC (—side) charge line It is charged to the charge amount.
  • PE and PP which are close to each other in the charging sequence, are brought into contact and frictionally charged, PE is charged to (+) and PP is charged to (1), but the difference in charge amount is small. Therefore, in the case where plastic pieces are mixed with plastic pieces that are close to each other in the order of the charging train and have a small difference in charge amount, the above-mentioned conventional plastic sorter has a high purity of more than 99% and high recovery. There was a problem that it was not possible to sort by rate.
  • An object of the present invention is to provide a plastic sorting apparatus capable of sorting by type with high purity and a high recovery rate. Disclosure of the invention
  • a plurality of types of plastic pieces are charged by frictional contact.
  • a frictional charging unit, an upper upper electrostatic separation unit, a lower lower electrostatic separation unit, and a recovery unit below the frictional charging unit are disposed in this order; the upper electrostatic separation unit and the lower electrostatic separation unit
  • a high-voltage power supply for applying a high voltage to form a separating electrostatic field between the rotating electrode and the counter electrode; and A connection portion for supplying to the rotating electrode of the electrical separation unit is provided, and the polarities applied to the rotating electrode and the counter electrode from the high-voltage power supply in the upper and lower electrostatic separation units are opposite to each other. It was done.
  • an upper-stage electrostatic separation unit is provided below the frictional charging device that stirs and frictionally charges the plastic pieces to separate and separate the charged plastic pieces according to their polarity and charge amount.
  • a lower-stage electrostatic separation unit are provided in the upper and lower two-stages.
  • a plastic piece that is drawn by the rotating electrode at the upper-stage electrostatic separation unit or draws a falling trajectory approaching the rotating electrode side is connected via the connection unit.
  • Most of the plastic pieces at this time are g-type plastic pieces that have charges of the opposite polarity to the rotating electrode of the first electrostatic separation unit.
  • the plastic piece of the target type is repelled by the rotating electrode and collected, and at the same time, a small number of plastic pieces of an unintended type are attracted to the rotating electrode side or dropped. Since the trajectory is separated by approaching the rotating electrode side, the target type of plastic pieces can be sorted with high purity and high recovery rate.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a plastic sorting apparatus showing a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a graph showing the relationship between the mixing ratio of different types of plastic pieces and the purity of the plastic pieces separated on the counter electrode side.
  • FIG. 3 is an overall configuration diagram of a plastic sorting apparatus showing a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an overall configuration diagram of a plastic sorting device showing a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an overall configuration diagram of a plastic sorting apparatus showing a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an overall configuration diagram of a plastic sorting apparatus showing a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an overall configuration diagram of a plastic sorting apparatus showing a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 ′ is a configuration diagram showing a modification of the electrostatic separation unit
  • Fig. 9 is an overall configuration diagram of a conventional plastic sorting device.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the separation angle and the purity and recovery of plastic pieces in a conventional plastic sorting apparatus.
  • This plastic sorting device mixes different types (materials) of plastic pieces (eg, plastic crushed waste for sorting) a and b in a state where at least two or more kinds of plastic pieces are mixed, and mixes different types of plastic pieces a and b with each other.
  • plastic pieces eg, plastic crushed waste for sorting
  • It has a lower electrostatic separation unit 30 for separation, and an upper connection unit (connection unit) 2 for guiding the separated plastic pieces between the upper electrostatic separation unit 10 and the lower electrostatic separation unit 30. 0 is provided, and it is turned to the lower part of the lower electrostatic separation unit 30.
  • a storage section 40 is provided.
  • the upper-stage electrostatic separation unit 10 has a metal cylindrical shape which is disposed below the frictional charging device 1 and is driven to rotate around a horizontal axis at a predetermined speed (peripheral speed) in the direction of an arrow (clockwise).
  • the upper drum electrode 11 (rotating electrode) and the plastic pieces a and b supplied from the triboelectric charging device 2 are supplied to the upper end of the upper drum electrode 11 by a fixed amount, for example, a vibration-type supply shutter 12.
  • the upper drum electrode 11 has a rotating part moving from the upper part to the lower part.
  • the upper counter electrode 13 arranged at a predetermined interval diagonally upward and a rotating part moving from the lower part to the upper part of the upper drum electrode 11.
  • the upper connecting portion 20 has an upper charging shoot 21 for collecting plastic pieces a (including a small number of b) which are charged to the (+) polarity and separated on the upper drum electrode 11 side.
  • An upper recovery conveyer 22 for recovering plastic pieces b (including a small number of a) separated by the polarity of (1) and separated on the upper counter electrode 13 side is disposed.
  • a separation plate disposed immediately below the peripheral end of the upper drum electrode 11 between the upper injection shoot 21 and the upper recovery conveyor 22 has a lower end at the axis of the upper drum electrode 11.
  • the upper stage which is swingable about the axis parallel to the center and can adjust the separation state of the plastic pieces a separated into the upper-stage input shoot 21 and the plastic pieces b separated into the upper-stage recovery conveyor 22
  • Separation evening (Separation evening) 23 are arranged.
  • the separation plate 23 is swung by a manual rotation mechanism (not shown) or the like so that the plastic pieces a and b can be separated with a desired purity.
  • the lower-stage electrostatic separator 30 is arranged at a predetermined speed (peripheral speed) at a predetermined speed (peripheral speed) around a horizontal axis parallel to the upper-stage drum electrode 11 and disposed below the outlet of the first guide shoot 21.
  • a metal-made cylindrical lower drum electrode 31 (rotating electrode), which is driven to rotate (counterclockwise), and a predetermined distance diagonally above the rotary moving part from top to bottom with this lower drum electrode 31
  • the lower counter electrode 32 placed apart and the lower scraper 33 that slides on the rotating part from the lower part to the upper part of the lower drum electrode 31 and scrapes off the adsorbed plastic pieces.
  • the anode (+) of the high-voltage power supply 2 is connected to the lower drum electrode 31 via the power supply brush 2b, and the cathode (1) is connected to the lower counter electrode 3 2 via the ground. And a lower separation electrostatic field Ea2 is formed between the lower drum electrode 31 and the lower counter electrode 32.
  • the collecting section 40 is charged with the polarity of (1) below the lower separation electrostatic field Ea2 and is attracted to the second drum electrode 11 or approaches the upper drum electrode 11 side. Draws a falling trajectory.
  • Lower collection conveyer 41 collecting plastic piece b, and is charged to the (+) polarity and falls from lower drum electrode 31 to upper counter electrode 32 by electrostatic force and centrifugal force.
  • a separation and removal conveyor 42 for collecting a large number of plastic pieces a with high purity is arranged.
  • a second separator 43 capable of adjusting the state of separation of the plastic pieces a and b separated from the take-out conveyor 42 is provided.
  • a separation plate disposed directly below the peripheral end of the lower drum electrode 31 has its lower end centered on an axis parallel to the rotation axis of the lower drum electrode 31. It is swingably supported, and the separating plate is swung in the direction of the arrow by a manual rotating mechanism (not shown), so that the plastic pieces a and b can be separated with a desired purity.
  • the drum electrode 11 and the lower drum electrode 31 have, for example, the same width and the same outer diameter; by being set to the same rotation speed, they correspond to the unit time of the upper drum electrode 11 and the lower drum electrode 31.
  • the suction areas are set to be equal, and the processing capacity of the upper-stage electrostatic separation unit 10 and that of the lower-stage electrostatic separation unit 30 are set to be equal.
  • the types of plastic pieces a and b are PE, PVC ), When they are brought into contact with each other by the triboelectric device 2, the plastic piece a of PE is triboelectrically charged to the polarity of (+) and the plastic piece b of PVC is triboelectrically charged to the polarity of (1) with a predetermined charge amount. . Then, when these plastic pieces a and b are dropped and supplied from the supply shot 12 to the upper part of the upper drum electrode 11 applied to the polarity of (1) by the upper electrostatic separation part 10, the image force is reduced. As a result, the plastic pieces a and b are adsorbed on the surface of the upper drum electrode 11 and moved to the upper separation electrostatic field Ea1.
  • the present inventors in a plastic sorting apparatus shown in FIG. 9 equipped with a dram electrode including an endless strip electrode to be described later and a counter electrode, a mixing ratio of different types of plastic pieces to be charged, The present inventors have confirmed by experiments that the purity of the plastic piece separated on the counter electrode side has the relationship shown in the graph of FIG. According to Fig. 2, the purity of the type of plastic pieces sorted and separated on the counter electrode side is determined by the mixing of the plastic pieces separated on the counter electrode side in the total amount of plastic pieces input to the plastic sorting device. It can be seen that the higher the rate, the higher.
  • the charge polarity of the plastic piece to be separated should be set to the same polarity as the high voltage applied to the drum electrode.
  • the purpose can be achieved by reducing the amount of other plastic pieces and the mixing ratio with respect to the amount of the desired type of plastic pieces.
  • the ratio of the plastic pieces a and b supplied from the intermediate charging shoot 21 of the upper connection section 20 to the lower electrostatic separation section 30 is separated by the upper electrostatic separation section 10.
  • the plastic pieces a charged to the (+) polarity occupy the majority because the plastic pieces b charged to the (-) polarity are greatly reduced.
  • a high voltage (+) polarity is applied to the lower drum electrode 31, and a small amount of the plastic piece b is reliably removed, so that the plastic piece a is separated.
  • the high-purity, high-recovery rate will be collected in the take-out conveyor 42.
  • a plastic piece PE charged to (+) and a plastic piece PVC charged to (1) were mixed at a mixing ratio of 50% (1: 1) to form a triboelectric charging device 1
  • the plastic pieces PE could be recovered in the separation and removal conveyor 42 of the recovery section 40 with a high purity exceeding 9.9% and a recovery rate of 90% or more.
  • the processing amount of the plastic piece was 300 Kg ZH
  • the peripheral speed of the drum electrodes 11 and 31 was about 50 mZsec, and was applied by the high voltage power supply 2.
  • Voltage was 30 KV.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the lower electrostatic sorting unit 30 in the first embodiment is provided with two pairs of upper and lower units in a lower upper sorting unit 50 and a lower electrostatic sorting unit 70 in the lower stage. These are connected by the unit 60.
  • the lower upper electrostatic separation unit 50 is disposed below the outlet of the upper charging shoot 21 and is driven to rotate in the direction of the arrow (counterclockwise). Electrode), and the lower upper drum electrode 3 1.
  • the lower upper electrode 52 which is disposed at a predetermined interval, and the lower upper electrode, which slides on the lower drum electrode 51 to remove the plastic pieces.
  • a scraper 53 is provided.
  • the anode (+) of the high-voltage power supply 2 is connected to the lower upper drum electrode 51, and the cathode (1) is connected to the lower upper counter electrode 52 via the ground, and the lower upper drum electrode 51 is connected to the lower upper electrode 52.
  • a lower upper-layer separation electrostatic field Ea3 is formed between the drum electrode 51 and the lower upper counter electrode 52.
  • the lower connecting part 60 has a plastic piece a () which is charged to the (+) polarity and separated to the lower upper counter electrode 52 side below the lower upper electrostatic field E a3 for lower separation. (Including a small amount of b), and a plastic piece b (including a small amount of a) that is charged to the polarity of (1) and separated on the upper drum electrode 51 side of the lower stage.
  • a lower collection conveyor 62 for collection is provided.
  • a separation plate separates the upper input shoot 61 in the lower stage.
  • a lower separator separator for adjusting the separation state between the plastic piece a and the plastic piece b separated into the lower recovery conveyor 62.
  • the lower lower electrostatic separation unit 70 has a lower lower drum electrode 7 1 (rotating electrode) that is disposed below the outlet of the lower charging guide 61 and is driven to rotate in the direction of the arrow (clockwise). ), And a lower lower counter electrode 7 2 disposed at a predetermined interval from the lower drum electrode 71, and a lower lower scraper 7 slidingly in contact with the lower drum electrode 71 1 to scrape off plastic pieces. 3 is provided.
  • the anode (+) of the high-voltage power supply 2 is connected to the lower drum electrode 71 of the lower stage, and the negative electrode (1) is connected to the lower counter electrode 72 of the lower stage via the ground, and A lower-order lower separation electrostatic field E a4 is formed between the drum electrode 71 and the lower-order lower counter electrode 72.
  • the plastic pieces a and b separated to the lower upper counter electrode 52 side by the lower upper electrostatic separation section 50 are connected to the lower input shoot 6 of the lower connection section 60.
  • the signal is supplied to the lower electrostatic separation unit 70 in the lower stage via 1.
  • the plastic pieces a and b are plastic pieces a that have already been separated by the upper electrostatic separation unit 10 and the lower upper electrostatic separation unit 50, and are mostly (+) charged.
  • the plastic piece a (a small amount of b) separated on the upper drum electrode 11 side by the upper electrostatic separation unit 10 is used. Is supplied to the lower electrostatic separation unit 30 via the upper connection unit 20, but in the third embodiment, the upper electrostatic separation unit 10 separates the upper electrostatic separation unit 30 into the upper counter electrode 13 side. It is configured such that a plastic piece b (including a small amount of a) is supplied to the lower electrostatic separation section 90 via the upper connection section 80.
  • the upper connecting portion 80 receives the plastic pieces a and b separated on the upper counter electrode 13 side and supplies the plastic pieces a and b to the lower electrostatic separating portion 90, and the upper drum electrode 1 and the upper drum electrode 1.
  • An upper-stage recovery conveyor 82 for receiving the separated plastic pieces a and b on one side, and an upper-stage separator 83 that can adjust the state of separation of the plastic pieces by a separation plate are provided. Then, the plastic pieces a and b recovered by the upper recovery conveyor 82 are returned to the triboelectric charging device 1 by a circulation device (not shown) as necessary.
  • the plastic piece b (including a small amount of a) separated to the upper counter electrode 13 side by the upper electrostatic separation unit 10 is supplied to the upper connection unit 80 at the upper stage.
  • (A) a large amount of the plastic piece (b) charged to (1) is separated and separated to the lower counter electrode 92 side. Since it is configured to be received by the take-out conveyor 42, a small amount of plastic piece a charged to (+) is separated to the lower drum electrode 91 side and received by the lower recovery conveyor 41, a large amount of plastic pieces are provided.
  • b can be separated with high purity and high recovery.
  • the mixing ratio of the plastic pieces a and b supplied from the anti-friction device 1 is higher for the target plastic piece b than for the plastic piece a.
  • the plastic pieces b can be separated in the conveyor 42 with higher purity and higher recovery.
  • the lower electrostatic sorting unit 90 in the third embodiment is configured in the same manner as the second embodiment, and the lower electrostatic sorting unit 50 in the lower stage and the lower electrostatic sorting unit in the lower stage are set.
  • a high voltage having the same polarity as that of the upper electrostatic sorting unit 10 is applied to 70 from the high voltage power supply 2.
  • the plastic piece b separated to the upper counter electrode 13 side by the upper electrostatic separation unit 10 is further added to the separation / takeout conveyor 42.
  • High purity ⁇ High recovery ⁇ High purity ⁇ High recovery even for plastic pieces with a small difference in charge amount that can be separated Can be separated.
  • the separated plastic pieces b have higher purity and higher recovery. Can be separated.
  • FIG. 6 shows a fifth embodiment of the plastic sorting apparatus.
  • This plastic sorting apparatus is a combination of the first embodiment and the third embodiment.
  • One set of the upper electrostatic sorting section 10 is also used, and the lower sorting section is connected to the lower section through an upper connecting section 25. It has a 1 electrostatic sorting unit 30 A and a first collecting unit 40 A, and a lower second electrostatic sorting unit 30 B and a second collecting unit 40 B.
  • the upper connecting portion 25 receives the plastic piece a (including a small amount of b) separated on the upper drum electrode 11 side and supplies the lower first electrostatic sorting portion 30A with the upper first charging shoe.
  • 2nd upper shoot 2 7 which receives the plastic piece b (including a small amount of a) separated on the side of the upper counter electrode 13 and supplies it to the lower second electrostatic separation unit 30 B There is an upper separation 28.
  • the first collection section (collection section) 40A includes a lower first collection conveyor 41A for receiving the separated plastic pieces b on the lower first drum electrode 31A side, and a lower first collection section 41A.
  • the lower first separator 42A for receiving the separated plastic piece a is arranged on the counter electrode 32A side. Then, the plastic piece b of the lower first recovery conveyor 41A is returned to the triboelectric charging device 1 by a circulation device (not shown) as necessary.
  • the lower second electrostatic sorting unit 30B has a lower second drum electrode (rotating) that is disposed below the outlet of the second charging shoot 21B and is driven to rotate in the direction of the arrow (counterclockwise). Electrode) 3 1 B, the lower second counter electrode 32 B arranged at a predetermined distance from the lower second drum electrode 31 B, and the lower second drum electrode 31 B slidingly adsorbed. A lower second scraper 33B for scraping off the plastic piece a is provided.
  • the anode (+) of the high-voltage power supply 2 is connected to the lower second counter electrode 32B, and the cathode (1) is connected to the lower second drum electrode 31B via ground, and The lower second separation electrostatic field Ea7 is formed between the 2 drum electrode 31B and the lower second counter electrode 32B.
  • the plastic separated by the upper electrostatic separation unit 10 The supply pieces a and b are supplied to the lower first electrostatic sorting section 30 A and the lower second electrostatic sorting section 30 B, respectively, and separated therefrom.
  • 1 Input shot 21 Of the plastic pieces a and b supplied from 1A a small amount of plastic piece b is separated into the lower first drum electrode side 31A side, and a large amount of plastic piece a is Since it is configured to be separated into the 1 counter electrode 32B, the plastic piece a collected in the lower first separation / extraction conveyor 42A can be separated with high purity and a high recovery rate.
  • the plastic pieces collected by the lower second separation and extraction conveyor 42B b can be separated with high purity and high recovery. Therefore, in the case of two or more types at the same time, the plastic pieces a and b having the largest charge amount on the (+) side and the (1) side can be simultaneously separated with high purity and high recovery rate.
  • FIG. 7 shows a sixth embodiment of the plastic sorting apparatus.
  • This plastic sorting apparatus is a combination of the second embodiment and the fourth embodiment, in which the lower first electrostatic separation unit 30A is connected to the lower first upper electrostatic separation unit 5OA, and the lower first electrostatic separation unit 5OA.
  • the lower first upper electrostatic separation unit 50 A is provided with the lower first upper drum electrode arranged below the outlet of the upper first charging shoot 21 A.
  • 51 A (resonating electrode), a lower first upper counter electrode 52 A, and a lower first upper scraper 53 A are provided.
  • the anode (+) of the high voltage power supply 2 is connected to the lower first upper drum electrode 51 A, and the cathode (1) is connected to the lower first upper counter electrode 52 A via ground.
  • a lower first upper separation electrostatic field Ea8 is formed between the lower first upper drum electrode 51A and the lower first upper counter electrode 52A.
  • the lower first connection portion 60A includes a plastic piece a (a small number of b) separated below the lower first upper separation electrostatic field Ea8 toward the lower upper drum electrode 11 side. ), And the lower first collector 6 2 A for collecting the plastic pieces b (including a small number of a) separated on the upper counter electrode 13 side. A and are arranged.
  • the 1st Separation evening (Separation evening) 63 A which can be adjusted, is arranged.
  • the lower first lower electrostatic separator 70 A has a lower first lower drum electrode (rotating electrode) 71 A below the lower first discharge guide shoot 61 A outlet, Of the high voltage power supply 2 is connected to the first lower drum electrode 71 A of the lower stage.
  • the cathode (1) is connected to the lower first lower counter electrode 72A via the ground, and is connected between the lower first lower drum electrode 71A and the lower first lower counter electrode 72A.
  • a lower first lower separation electrostatic field E a 9 is formed.
  • the first recovery unit 4 below the lower first lower separation electrostatic field E a 9 At 0 A, the lower first collector 41 A, which receives the plastic piece b separated to the lower first lower drum electrode 71 A, and the lower first lower counter electrode 72 A, which is separated A first separation and take-out conveyor 42 A for receiving the plastic piece a and a lower first separation unit 43 A capable of adjusting the above separation state are provided.
  • the lower second upper electrostatic separation section 50B is provided with a lower second upper drum electrode 51B (rotating electrode) disposed below the outlet of the second upper charging shot 21B. And a lower second upper counter electrode 52B and a lower second upper scraper 53B. Then, the anode (+) of the high-voltage power supply 2 is connected to the lower second upper counter electrode 52 B, and the cathode (1) is connected to the lower second upper drum electrode 51 via a source. B, a lower upper-layer separating electrostatic field Ea10 is formed between the lower second upper drum electrode 51B and the lower second upper counter electrode 52B.
  • the second lower connection section 60B collects the plastic pieces a (including a small number of b) separated on the lower second upper drum electrode 51B side in the lower second connection shoot 61B.
  • a lower second recovery conveyor 62B for recovering the separated plastic pieces b (including a small number of a) on the second upper counter electrode 53B side in the upper stage.
  • the lower second lower electrostatic separation unit 70B in the lower stage has a lower second lower drum disposed below the outlet of the lower second feeding guide shoot 61B.
  • An electrode ( ⁇ electrode) 7 IB, a lower second lower counter electrode 72 B, and a lower second lower scraper 73 B are arranged. Then, the anode (+) of the high voltage power supply 2 is connected to the lower second lower counter electrode 72 B, and the cathode (1) is connected to the lower second lower drum electrode 71 B via the ground.
  • a lower second lower separation electrostatic field E a11 is formed between the lower second lower drum electrode 71 B and the lower second counter electrode 72 B in the lower stage.
  • the second collecting unit 40B below the lower second lower separation electrostatic field Ea11 1 has the lower lower unit receiving the plastic piece a separated to the lower second lower drum electrode 71B side.
  • 2 Collection conveyor 4 1 B, second separation / extraction conveyor 4 2 B that receives plastic piece a separated into lower second lower counter electrode 7 2 B, and lower second separator capable of adjusting the above separation state Evening 43 B is provided.
  • the plastic piece a charged on the (+) side and the plastic piece b charged on the (1) side are classified into (1) Separation / take-out conveyor 42A and second separation / take-out conveyor 42B can be simultaneously collected with higher purity and higher recovery rate, and are plastic pieces of a small difference in charge amount. Can be separated with high purity and high recovery.
  • the drum electrode was used as the rotating electrode.
  • the rotating bodies 95, 96 which are horizontally opposed and parallel to each other, are used. It may be constituted by a belt-shaped endless belt-shaped electrode 97 made of metal wound around the metal.
  • the movement path at the top of the belt electrode 97 is made horizontal, and a plastic piece is supplied to the horizontal part 97a, so that the surface of the belt electrode 97 is made use of the image force.
  • the plastic piece is stably adsorbed, it is sent to the electrostatic separation field Ea formed between the top and bottom of the belt electrode 97 and the counter electrode 98 located diagonally above the lower rotating part. As a result, the separation accuracy can be further improved.
  • the lower-stage electrostatic separation unit is composed of two sets of upper and lower parts. However, three or more sets of electrostatic separation units may be arranged. Industrial applicability
  • the plastic sorting apparatus is suitable for separating the collected and recycled plastic crushed pieces with high purity and high yield for each type.

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Description

明 細 書 プラスチック選別装置 技術分野
本発明は、 複数種類のプラスチックからなる粉砕プラスチック片 を種類別に選別するためのプラスチック選別装置に関する。 背景技術
従来のプラスチック選別装置は、 所定間隔をあけて互いに平行に 配置された上下方向の 2枚の電極板に高圧電源を接続して、 電極板 間に分離用静電場を形成し、 プラスチック片を上方から分離用静電 場に投下し、 プラスチック片の持つ電荷に対応して分離用静電場の 静電力により落下軌跡を変化させることによ り、 種類別にプラスチ ック片を分離するものである。
しかし、 上記従来装置において分離精度を上げるには、 長い電極 板を使用してプラスチック片が分離用静電場を通過する時間を長く する必要があり、 装置が大型化してしまう という問題がある。 また プラスチック片が電極に付着して分離性能が低下することから、 連 続処理に支障が出るという問題があつた。
そこで本発明者等は、 粉砕されたプラスチック片を選別する技術 として、 図 9 に示すプラスチック選別装置を提案している。 このプ ラスチック選別装置は、 2種類以上が混合されたプラスチック片 a ， bが投入されるホッパ 1 0 0 と、 このホッパ 1 0 0 の下方に配置 され種類の異なるプラスチック片 a , b同士を攪拌して接触させる ことにより、 プラスチック片 a , bの種類毎にそれぞれの極性 · 帯 電量に帯電させるための摩擦帯電装置 1 0 1 と、 この摩擦帯電装置 1 0 1 の下方に配置された ドラム電極 1 0 2 と対向電極 1 0 3 に高 電圧電源 1 0 4から高電圧を印加して分離用静電場 E aを形成しプ ラスチック片 a , bを分離する静電分離装置 1 0 5 とで構成されて いる。
このプラスチック選別装置では、 摩擦帯電装置 1 0 1 において、 種類の異なるプラスチック片 a , b同士が摩擦接触されることによ り、 プラスチック片 a , bがそれぞれの帯電列に応じた極性 · 帯電 量に摩擦帯電される。 そして、 プラスチック片 a， bがドラム電極 0 2上に供給されると、 プラスチック片 a， bに鏡像力 （image fo rce) が働いて ドラム電極 1 0 2 の表面に吸着され、 選別用静電場 E a に運ばれる。 そして選別用静電場 E aでは、 プラスチック片 a , bに静電力と遠心力が付加され、 ドラム電極 1 0 2 の極性 （一） と同極性のプラスチック片 bに作用する力が鏡像力ぐ （静電力 +遠 心力） となって、 金属 ドラム電極 1 0 3 の表面から対向電極 1 0 3 側に向かう落下軌跡を描いて落下し分離容器 1 0 6 に回収される。 反対に、 ドラム電極 1 0 2 の極性 （一） と逆極性のプラスチック片 aに作用する力が （胸像力 +静電力） >遠心力となり、 ドラム電極 1 0 2 に吸着状態のままか、 ドラム電極 1 0 2 に接近する落下軌跡 を描いて落下され分離容器 1 0 7 に回収される。
ところで、 プラスチック製品の原料として消費されるプラスチッ ク類は、 メ夕ク リル樹脂 [アク リル樹脂] (以下 「 P M M A」 と称 する） 、 ポリエチレン系樹脂 （以下 「 P E」 と称する） 、 ポリ プロ ピレン系樹脂 （以下 「 P P」 と称する） 、 塩化ビニル系樹脂 （以下 「 P V C」 と称する） が全体の約 8 0 %を占めている。 また、 ぺッ 卜ボトルとして使用されるポリエチレンテレフタラ一卜樹脂 （以下 「 P E T」 と称する） も独自に分別回収されつつある。 そして、 こ れらの樹脂をマテリアルリサイクル用の再生原料として使用する場 合には、 樹脂の種類ごとに高精度 （ 9 9 %以上） で分別することが 必要である。
また上記プラスチック選別装置の静電分離装置 1 0 5において、 高純度 · 高回収率を得るために、 分離容器 1 0 6 , 1 0 7の境界に 配置したセパレー夕 1 0 8を A ， B方向に揺動して分離位置を調整 し、 純度を向上させることが考えられる。
ここで、 本発明者等がセパレ一夕 1 0 8の角度を調整して選別実 験して得た回収率と純度の関係を図 1 0 に示す。 図 1 0 において、 純度と回収率は下記の式により求められる。
回収率 （％ ) 二所定の分離容器に回収された目的の種類のプラス チック片重量 ( g ) Z静電分離装置に投入された目的の種類のブラ スチック片の総重量 （ g ) 、
純度 （％) ==所定の分離容器に回収された所定の種類のプラスチ ック片重量 （ g ) Z同分離容器に回収された全プラスチック片の重 量 （ g )
図 1 0 によれば、 純度を高めようとすると回収率は減少し、 回収 率を高めようとすると純度は低下する傾向があることが判明した。 このため、 プラスチック片を材質別に回収しょうとする場合、 回収 したプラスチック片の純度が 9 9 %以上を達成できる場合であって も、 プラスチック片の回収率が不十分となり、 分離作業の効率が低 下する。 また、 ドラム電極 1 0 2 と対向電極 1 0 3 とに印加する電圧が低 いと選別用静電場 E aの電界強度が低くなり、 プラスチック片 a , bの落下軌跡の変化が小さくなるため、 プラスチック片 a , bの分 離精度 （純度 · 回収率） が低くなる。 このため、 プラスチック片 a ， bの分離精度を上げよう とすると、 さ らに高圧の高電圧電極 6 を 使用して電界強度が高い選別用静電場 E aを形成する必要があるが 、 この場合金属 ドラム電極 1 0 2 と対向電極 1 0 3 に非常に高い電 圧を印加しなければならず、 静電分離装置 1 0 5のすベての部材を 高耐電圧構造および高絶縁構造とする必要があり、 設備コス トの大 幅な増大を招くため、 所定以上の高電圧の印加は困難がともなう。
さ らに、 P MMA, P E , P P , P V Cのプラスチック片を摩擦 帯電装置 3によって摩擦帯電させると、 （ +側） P MMA— P E— P P— P V C (—側） の帯電列に沿った極性 · 帯電量に帯電される 。 例えば、 帯電列の順位が接近する P Eと P Pとを接触させて摩擦 帯電させた場合、 P Eは （+ ) に、 P Pは （一） にそれぞれ帯電す るものの、 帯電量の差が小さい。 従って、 プラスチック片に帯電列 の順位が接近して帯電量の差が小さい種類のプラスチック片が混在 している場合、 上記従来のプラスチック選別装置では、 9 9 %以上 の高純度で、 かつ高回収率で選別することができないという問題が あった。
本発明は、 高純度でかつ高回収率で種類毎の選別ができるプラス チック選別装置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明は、 複数種のプラスチック片を摩擦接触させて帯電させる 摩擦帯電部と、 この摩擦帯電部から下方に、 上方の上段静電分離部 、 下方のの下段静電分離部および回収部が順に配設され、 前記上段 静電分離部および下段静電分離部に、 上部にプラスチック片が供給 される金属製の回動電極と、 この回動電極の上部から下部への回転 移動部に対向して配置された対向電極と、 前記回動電極および対向 電極に高電圧を印加して回動電極と対向電極の間に分離用静電場を 形成する高電圧電源とがそれぞれ具備され、 前記上段静電分離部で 回動電極側に分離されたプラスチック片を下段電分離部の回動電極 に供給する接続部を設け、 前記上段静電分離部および下段静電分離 部で、 高電圧電源から回動電極および対向電極に印加される極性を 互いに反対の極性としたものである。
上記構成によれば、 プラスチック片を攪拌して摩擦帯電させる摩 擦帯電装置の下方に、 帯電したプラスチック片をその極性 · 帯電量 に応じて静電分離して選別するための上段静電分離部と下段静電分 離部とが上下 2段に設けられ、 上段静電分離部で回動電極に吸着さ れたり、 回動電極側に接近する落下軌跡を描くプラスチック片を接 続部を介して第 2静電分離部に供給する。 この時のプラスチック片 は第 1 静電分離部の回動電極と逆極性の電荷を持つ g的の種類のプ ラスチック片が大部分を占めている。 そして、 第 2静電分離部では 、 この目的の種類のプラスチック片を回動電極に反発させて回収す ると同時に、 目的外の種類で少数のプラスチック片を回動電極側に 吸着させるか落下軌跡を回動電極側に接近させて分離するので、 目 的の種類のプラスチック片を高純度でかつ高回収率で選別すること ができる。 図面の簡単な説明
図 1 は本発明の第 1 の実施例を示すプラスチック選別装置の全体 構成図、
図 2 は、 種類の異なるプラスチック片の混合率と対向電極側に分 離されるプラスチック片の純度の関係を示すグラフ、
図 3 は本発明の第 2の実施例を示すプラスチック選別装置の全体 構成図、
図 4は本発明の第 3 の実施例を示すプラスチック選別装置の全体 構成図、
図 5は本発明の第 4の実施例を示すプラスチック選別装置の全体 構成図、
図 6 は本発明の第 5 の実施例を示すプラスチック選別装置の全体 構成図、
図 7 は本発明の第 6の実施例を示すプラスチック選別装置の全体 構成図、
図 8 'は静電分離部の変形例を示す構成図、
図 9は従来のプラスチック選別装置の全体構成図、
図 1 0 は従来のプラスチック選別装置におけるセパレー夕の角度 とプラスチック片の純度 · 回収率の関係を示すグラフ図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に説明するために、 添付図面に従つてこれを説 明する。
まず、 本発明に係るプラスチック選別装置の第 1 実施例を図 1 お よび図 2 を参照して説明する。 このプラスチック選別装置は、 異なる種類 （材質） のプラスチッ ク片 （たとえば選別用プラスチック粉砕ごみ） a , bを少なく とも 2種類以上混在させた状態で攪拌し、 異なる種類のプラスチック片 a ， b同士を摩擦接触させて帯電列の順位に応じた極性 · 帯電量に 摩擦帯電ざるための摩擦帯電装置 1 と、 この摩擦帯電装置 1 の出口 1 aの下方に配置されて、 複数種のプラスチック片 a ， bを静電分 離する上段静電分離部 1 0 と、 上段静電分離部 1 0 の下方で上段静 電分離部 1 0で分離された一方のプラスチック片 a ， bをさ らに静 電分離する下段静電分離部 3 0 とを備え、 上段静電分離部 1 0 と下 段静電分離部 3 0 の間に、 分離されたプラスチック片を案内する上 段接続部 （接続部） 2 0が設けられ、 また下段静電分離部 3 0 の下 部に回収部 4 0が設けられている。
前記上段静電分離部 1 0 には、 摩擦帯電装置 1 の下方に配置され て水平軸心周り に所定速度 （周速度） で矢印方向 （時計方向） に回 転駆動される金属製円筒状の上段ドラム電極 1 1 (回動電極） と、 摩擦帯電装置 2から供給されるプラスチック片 a , bを定量ずつ上 段 ドラム電極 1 1 の上端部に供給するたとえば振動式の供給シユー ト 1 2 と、 この上段 ドラム電極 1 1 で上部から下部への回転移動部 で斜め上方に所定間隔をあけて配置された上段対向電極 1 3 と、 上 段 ドラム電極 1 1 の下部から上部への回転移動部に摺接されてブラ スチック片 a , bを搔き落とす上段スク レーパ 1 4 とが具備されて いる。 そして、 たとえば高電圧電源 2 の陽極 （+ ) が上段対向電極 1 3 に接続されるとともに、 陰極 （一） がアースを介して給電ブラ シ 2 aにより上段ドラム電極 1 1 に接続され、 上段ドラム電極 1 1 と上段対向電極 1 3 との間に上段分離用静電場 E a 1が形成されて レ る。
また、 上段接続部 2 0 には、 （+ ) の極性に帯電されて上段ドラ ム電極 1 1 側に分離されるプラスチック片 a (少数の b も含む） を 回収する上段投入シュー ト 2 1 と、 （一） の極性に帯電されて上段 対向電極 1 3側に分離されるプラスチック片 b (少数の a も含む） を回収する上段回収コンペャ 2 2 とが配置されている。 また上段投 入シュー ト 2 1 と上段回収コ ンペャ 2 2 との間で、 上段 ドラム電極 1 1 の周側端の直下に配置された分離板が、 下端部を上段ドラム電 極 1 1 の軸心と平行な軸心を中心に揺動されて、 上段投入シュー ト 2 1 に分離されるプラスチック片 a と、 上段回収コ ンペャ 2 2 に分 離されるプラスチック片 bの分離状態を調整可能な上段セパレー夕 (セパレー夕） 2 3が配置されている。 この上段セパレー夕 2 3 は 、 図示しない手動式回動機構ゃァクチユエ一夕などによ り分離板が 揺動されて、 プラスチック片 a , bが所望の純度で分離することが できる。
前記下段静電分離部 3 0 には、 第 1 ガイ ドシュー ト 2 1 の出口下 方に配置されて上段ドラム電極 1 1 に平行な水平軸心周り に所定速 度 （周速度） で矢印方向 （反時計方向） に回転駆動される金属製で 円筒状の下段 ドラム電極 3 1 (回動電極） と、 この下段 ドラム電極 3 1 で上部から下部への回転移動部の斜め上方に所定間隔をあけて 配置された下段対向電極 3 2 と、 下段 ドラム電極 3 1 の下部から上 部への回転移動部に摺接されて吸着されたプラスチック片を接き落 とす下段スク レーパ 3 3 とが具備されている。 そして、 高電圧電源 2 の陽極 （ + ) が給電ブラシ 2 bを介して下段 ドラム電極 3 1 に接 続されるとともに、 陰極 （一） がアースを介して下段対向電極 3 2 に接続され、 下段ドラム電極 3 1 と下段対向電極 3 2 との間に下段 分離用静電場 E a 2が形成されている。
さらに回収部 4 0 には、 下段分離用静電場 E a 2 の下方に、 （一 ) の極性に帯電されて第 2 ドラム電極 1 1 に吸着されたり、 上段ド ラム電極 1 1側に接近する落下軌跡を描く プラスチック片 bを回収 する下段回収コンペャ 4 1 と、 （+ ) の極性に帯電され静電力と遠 心力により下段ドラム電極 3 1上から下段対向電極 3 2側に向かつ て落下した多数のプラスチック片 aを高純度で回収する分離取出用 コンペャ 4 2 とが配置されている。 また下段回収コンペャ 4 1 と分 離取出用コンペャ 4 2 との間には、 下段ドラム電極 3 1側の下段回 収コンペャ 4 1 に分離されるプラスチック片 b と、 下段対向電極 3 2側の分離取出用コンペャ 4 2 とにそれぞれ分離されるプラスチッ ク片 a， bの分離状態を調整可能な第 2セパレー夕 4 3が配置され ている。 この第 2セパレ一夕 4 3は、 下段 ドラム電極 3 1の周側端 直下に配置された分離板が、 その下端部を下段ドラム電極 3 1 の回 転軸心と平行な軸心を中心に揺動自在に支持され、 図示しない手動 式回動機構ゃァクチユエ一夕などにより分離板が矢印方向に揺動さ れて、 プラスチック片 a， bを所望の純度で分離することができる なお、 上段ドラム電極 1 1 と下段ドラム電極 3 1 は、 たとえば同 じ幅でかつ同じ外径； 同じ回転速度に設定されることにより、 上段 ドラム電極 1 1および下段ドラム電極 3 1 の単位時間当たりに相当 する吸着面積が等しくなり、 上段静電分離部 1 0 と下段静電分離部 3 0における処理能力を等しくなるよう設定されている。
上記構成において、 プラスチック片 a， bの種類を P E， P V C ) として、 摩擦带電装置 2 により互いに接触させると、 P Eのブラ スチック片 a は （ + ) の極性に， P V Cのプラスチック片 bは （一 ) の極性にそれぞれ所定の帯電量で摩擦帯電される。 そして、 これ らプラスチック片 a ， bが供給シユー ト 1 2から上段静電分離部 1 0で （一） の極性に印加された上段ドラム電極 1 1 の上部に落下供 給されると、 鏡像力によりプラスチック片 a ， bが上段 ドラム電極 1 1 の表面に吸着されて、 上段分離用静電場 E a 1 に移動される。 そして上段分離用静電場 E a 1 では、' プラスチック片 a ， bに静電 力と遠心力とが働き、 （+ ) に帯電されたプラスチック片 a ( P E ) は、 上段 ドラム電極 1 1 に吸着されたままか、 上段ドラム電極 1 1 に接近する軌跡で上段投入シュー ト 2 1 に分離落下される。 また 、 ( - ) に帯電されたプラスチック片 b ( P V C ) は、 上段ドラム 電極 1 1 に反発されて上段対向電極 1 3 に接近する軌跡で落下し、 中間回収コ ンペャ 2 2 に分離回収される。 そして中間回収コンペャ 2 2 に回収されたプラスチック片 b (少数の aを含む） は、 循環装 置 (図示せず) により摩擦耐電装置 1 に戻される。
ついで、 上段投入シュー ト 2 1 に回収されたプラスチック片 a , b (少量の b を含む） は、 さ らに下段静電分離部 3 0で （ + ) に印 加された下段 ドラム電極 3 1上に供給される。 すると、 プラスチッ ク片 a , bが鏡像力により下段 ドラム電極 3 1 の表面に吸着されて 下段分離用静電場 E a 2 に移動される。 下段分離用静電場 E a 2で は、 （ + ) の下段 ドラム電極 3 1 に対して、 （一） に帯電された少 数のプラスチック片 bは下段ドラム電極 3 1 に吸着された状態か、 下段 ドラム電極 3 1 に接近する軌跡でほとんどが落下して下段回収 コンペャ 4 1 に回収される。 一方 （ + ) に帯電された多量のプラス チック片 aには静電力と遠心力が付加されて下段 ドラム電極 3 1 に 対して反発され、 多量のプラスチック片 a は下段対向電極 3 2 に接 近する軌跡で落下されて分離取出用コンペャ 4 2 に高純度、 高回収 率で回収される。 なお、 この実施例では、 2種類のプラスチック片 を選別したが、 複数種類でもよい。 また、 この下段回収コンペャ 4 1 に分離されたプラスチック片 bが単種類で純度が高い場合には、 そのまま選別されたプラスチック片として使用 してもよく 、 反対に 純度が低かったり、 複数種類が混合される場合には、 下段循環装置 (図示せず） により摩擦帯電装置 1 に戻される。
ところで、 本発明者等は、 後述する無端状の帯状電極も含む ドラ ム電極と対向電極を具備した図 9 に示すプラスチック選別装置にお いて、 投入される異なる種類のプラスチック片の混合割合と、 対向 電極側に分離されるプラスチック片の純度とは、 図 2のグラフに示 す関係にあることを本発明者等は実験によ り確認している。 図 2 に よれば、 対向電極側に選別分離される種類のプラスチック片の純度 は、 プラスチック選別装置に投入されるプラスチック片の全投入量 のうちで、 対向電極側に分離されるプラスチック片の混合率が高い ほど高くなることがわかる。
すなわち、 上記プラスチック選別装置では、 すべてのプラスチッ ク片が ドラム電極上に投下されて ドラム電極と逆極性に帯電された 種類のプラスチック片は鏡像力によ りその表面に吸着され、 ついで 下方に回転移動されて分離用静電場に入ると、 ドラム電極上のブラ スチック片に遠心力と静電力が付加される。 この時、 ドラム電極に 対して逆極性のプラスチック片が少ないと、 プラスチック片同士が 重なったり互いに干渉されることが極めて少なくなって鏡像力およ び ί'ί' 電力力 有効に働き、 逆極性のほとんどのプラスチッ ク片を確卖 に ドラム電極側に分離できるため、 対向電極側に分離されるプラス チック片を高純度でかつ高回収率で回収できると考えられる。
したがって、 高純度でかつ高回収率で目的のプラスチック片を分 離したい場合、 分離するプラスチック片の帯電極性に対して、 ドラ ム電極に印加する高電圧と同一極性になるよう に設定し、 さ らに目 的の種類のプラスチック片の量に対して、 他のプラスチック片の量 を少なく して混合率を低くすることにより 目的を達成することがで きる。
上記実施例によれば、 上段接続部 2 0の中間投入シュー ト 2 1 か ら下段静電分離部 3 0 に供給されるプラスチック片 a , bの割合は 、 上段静電分離部 1 0で分離された （―） の極性に帯電されたブラ スチック片 bが大幅に減少されることから、 （ + ) の極性に帯電さ れたプラスチック片 aが大部分を占めることになる。 そして、 下段 静電分離部 3 0では、 下段 ドラム電極 3 1 に高電圧の （+ ) の極性 が印加されて、 少量のプラスチック片 bが確実に除去されることか ら、 プラスチック片 aが分離取出用コンペャ 4 2 に高純度、 高回収 率で回収されることになる。
本発明者等の実験によれば、 （ + ) に帯電されるプラスチック片 P E と、 （一） に帯電されるプラスチック片 P V Cを混合率 5 0 % ( 1 : 1 ) 混合して摩擦帯電装置 1 に供給した場合、 回収部 4 0 の 分離取出用コンペャ 4 2 にプラスチック片 P Eを 9 9 %を越える高 純度で、 かつ髙回収率 9 0 %以上で回収することができた。 なお、 この時のプラスチック片の処理量が 3 0 0 K g Z H、 ドラム電極 1 1 ， 3 1 の周速が約 5 0 m Z s e c 、 高電圧電源 2 によ り印加され る電圧は 3 0 K Vであった。
次にプラスチック選別装置の第 2実施例を図 3 を参照して説明す る。 なお、 第 1実施例と同一の部材には、 同一の符号を付して説明 を省略する。 ， この第 2実施例は、 第 1実施例における下段静電選別部 3 0 に、 下段の上位選別部 5 0 と下段の下位静電選別部 7 0 とに上下 2組を 設けて、 下段接続部 6 0 により接続したものである。
すなわち、 下段の上位静電分離部 5 0 には、 上段投入シュー ト 2 1 の出口下方に配置されて矢印方向 （反時計方向） に回転駆動され ,る下段の上位ドラム電極 5 1 (回動電極） と、 この下段上位 ドラム 電極 3 1所定間隔をあけて配置された下段の上位対向電極 5 2 と、 下段の上位 ドラム電極 5 1 に摺接されてプラスチック片を搔き落と す下段の上位スク レーパ 5 3 とが具備されている。 そして、 高電圧 電源 2 の陽極 （ + ) が下段上位ドラム電極 5 1 に接続されるととも に、 陰極 （一） がアースを介して下段の上位対向電極 5 2 に接続さ れ、 下段の上位ドラム電極 5 1 と下段の上位対向電極 5 2 との間に 下段の上位分離用静電場 E a 3が形成されている。
また、 下段接続部 6 0 には、 下段の上位分離用静電場 E a 3 の下 方に、 （+ ) の極性に帯電されて下段の上位対向電極 5 2側に分離 されたプラスチック片 a (僅かな b も含む） を回収する下段投入シ ユー ト 6 1 と、 （一） の極性に帯電されて下段の上位ドラム電極 5 1 側に分離されたプラスチック片 b (僅かな a も含む） を回収する 下段回収コ ンペャ 6 2 とが配置されている。 また、 下段の上位分離 用静電場 E a 3の下方で下段投入シュ一 ト 6 1 と下段回収コンべャ 6 2 の間には、 分離板により下段の上位投入シュー ト 6 1 に分離さ れるプラスチック片 a と、 下段回収コンペャ 6 2 に分離されるブラ スチック片 b との分離状態を調整する下段セパレ一夕 （セパレー夕 ) が設けられている。
また下段下位静電分離部 7 0 には、 下段投入ガイ ドシユ ー 卜 6 1 の出口下方に配置されて矢印方向 （時計方向） に回転駆動される下 段の下位 ドラム電極 7 1 (回動電極） と、 この下位 ドラム電極 7 1 に所定間隔をあけて配置された下段の下位対向電極 7 2 と、 下段の 下位ドラム電極 7 1 に摺接されてプラスチック片を接き落とす下段 下位スク レーパ 7 3 とが具備されている。 そして、 高電圧電源 2 の 陽極 （ + ) が下段の下位 ドラム電極 7 1 に接続されるとともに、 陰 極 （一） がアースを介して下段の下位対向電極 7 2 に接続され、 下 段の下位 ドラム電極 7 1 と下段の下位対向電極 7 2 との間に下段の 下位分離用静電場 E a 4が形成されている。
上記第 2実施例によれば、 下段の上位静電分離部 5 0で下段の上 位対向電極 5 2側に分離されたプラスチック片 a , bを、 下段接続 部 6 0 の下段投入シュー ト 6 1 を介して下段の下位静電分離部 7 0 に供給する。 この時プラスチック片 a , bは、 先の上段静電分離部 1 0 と下段の上位静電分離部 5 0で既に分離されてほとんどが （ + ) に帯電されたプラスチック片 aであ り、 僅かに （一） に帯電され たプラスチック片 bが混合される状態にあり、 これが下位の下段静 電選別部 7 0 に供給されると、 多量のプラスチック片 aが下段の下. 位対向電極 7 2側の分離取出用コ ンべャ 4 2 に高純度 · 高回収率で 分離されるとともに、 わずかなプラスチック片 bが下段の下位 ドラ ム電極 7 1側の下段回収コ ンペャ 4 1 に確実に分離される。
したがって、 種類の異なるプラスチック片を、 第 1実施例よ り さ らに高純度で、 かつ高回収率で分離することができる。 しかも、 プ ラスチック片の極類によ り帯電 S差が小さい種類であっても、 高純 度 · 高回収率で分離することが可能となる。
さ らにプラスチック選別装置の第 3実施例を図 4 を参照して説明 する。 先の実施例と同一部材には同一符号を付して説明を省略する 第 1 実施例では、 上段静電分離部 1 0で上段 ドラム電極 1 1 側に 分離されたプラスチック片 a (少量の b を含む） を上段接続'部 2 0 を介して下段静電分離部 3 0 に供給したが、 この第 3実施例では、 上段静電分離部 1 0で上段対向電極 1 3側に分離されたプラスチッ ク片 b (少量の aを含む） を上段接続部 8 0 を介して下段静電分離 部 9 0 に供給するよう に構成したものである。
前記上段接続部 8 0 には、 上段対向電極 1 3側に分離されたブラ スチック片 a， bを受け取り、 下段静電分離部 9 0 に供給する上段 投ズシュー ト 8 1 と、 上段 ドラム電極 1 1側に分離されたプラスチ ック片 a， bを受け取る上段回収コンペャ 8 2 と、 分離板によ り プ ラスチック片の分離状態を調整可能な上段セパレー夕 8 3 とを具備 している。 そして上段回収コ ンペャ 8 2 に回収されたプラスチック 片 a , bは必要に応じて循環装置 （図示せず） によ り摩擦帯電装置 1 に戻される。
また下段静電分離部 9 0 は、 下段 ドラム電極 9 1 と下段対向電極 9 2 と下段スク レーパ 9 3 とを具備して第 1 実施例と同様に構成さ れるが、 高電圧電源 2 の陽極 （ + ) が下段対向電極 9 2 に接続され 、 （一） がアースを介して下段ドラム電極 9 1 に接続される点で相 違しており、 下段ドラム電極 9 1 と下段対向電極 9 2 の間には下段 分離 ffl i^電場 E a 5が形成される。
上記第 3実施例によれば、 上段静電分離部 1 0で上段対向電極 1 3側に分離されたプラスチック片 b (少量の aを含む） を、 上段接 続部 8 0 の上段投入シユ ー ト 8 1 を介して、 下段静電分離部 9 0 の 下段ドラム電極 9 1 に供給し、 （一） に帯電された多量のプラスチ ック片 bを下段対向電極 9 2側に分離して分離取出用コンペャ 4 2 に受け取るとともに、 （ + ) に帯電された少量のプラスチック片 a を下段ドラム電極 9 1側に分離して下段回収コンペャ 4 1 に受け取 るように構成したので、 多量のプラスチック片 bを高純度で、 かつ 高回収率で分離することができる。 また図 2 のグラフによれば、 摩 擦耐電装置 1 から投入されるプラスチック片 a , bの混合割合が、 目的のプラスチック片 bがプラスチック片 aよ り多く混合率が高い のほうが、 分離取出用コンペャ 4 2 にプラスチック片 bをよ り高純 度 · 高回収率で分離することができる。
さ らにまたプラスチック選別装置の第 4の実施例を図 5 を参照し て説明する。 先の実施例と同一部材には同一符号を付して説明を省 略する。
この第 4実施例は、 第 3実施例における下段静電選別部 9 0 を第 2 の実施例と同様に構成したもので、 下段の上位静電選別部 5 0 と 下段の下位静電選別部 7 0 には、 高電圧電源 2から上段静電選別部 1 0 と同一の極性の高電圧がそれぞれ印加される。
上記第 4実施例によれば、 第 2実施例と同様に、 上段静電分離部 1 0で上段対向電極 1 3側に分離されたプラスチック片 bを分離取 出用コンペャ 4 2 にさ らに高純度 ·高回収率で分離することができ 、 帯電量の差が小さいプラスチック片であっても高純度 · 高回収率 の分離が可能となる。 また図 2 のグラフによれば、 摩擦耐電装置 1 から投入されるプラスチック片の混合割合が、 目的プラスチック片 bが多い場合には、 分離されるプラスチック片 b をさ らに高純度 - 高回収率で分離できる。
また図 6 はプラスチック選別装置の第 5 の実施例を示す。
このプラスチック選別装置は、 第 1 実施例と第 3実施例を合体し たもので、 上段静電選別部 1 0 を 1組で兼用し、 その下部に上段接 続部 2 5 を介して下段第 1 静電選別部 3 0 Aおよび第 1 回収部 4 0 Aと、 下段第 2静電選別部 3 0 Bおよび第 2回収部 4 0 B とを具備 している。
すなわち、 上段接続部 2 5 には、 上段 ドラム電極 1 1側に分離さ れるプラスチック片 a (少量の bを含む） を受け取り下段第 1 静電 選別部 3 0 Aに供給する上段第 1投入シュー ト 2 6 と、 上段対向電 極 1 3側に分離されるプラスチック片 b (少量の a を含む） を受け 取り下段第 2静電選別部 3 0 Bに供給する上段第 2投入シュー ト 2 7 と、 上段セパレー夕 2 8が設けられている。
また下段第 1静電選別部 3 0 Aには、 上段第 1 投入シユ ー 卜 2 1 Aの出口下方に配置されて矢印方向 （反時計方向） に回転駆動され る下段第 1 ドラム電極 （回動電極） 3 1 Aと、 この下段第 1 ドラム 電極 3 1 Aに所定間隔をあけて配置された下段第 1対向電極 3 2 A と、 下段第 1 ドラム電極 3 1 Aからプラスチック片 bを搔き落とす 下段第 1 スク レーパ 3 3 Aとが具備されている。 そして、 高電圧電 源 2 の陽極 （+ ) が下段第 1 ドラム電極 3 1 Aに接続されるととも に、 陰極 （一） がアースを介して下段第 1対向電極 3 2 Aに接続さ れ、 下段第 1 ドラム電極 3 1 Aと下段第 1対向電極 3 2 Aとの間に 下段第 1 分離用静電場 E a 6が形成されている。
そして、 第 1 回収部 （回収部） 4 0 Aには、 下段第 1 ドラム電極 3 1 A側に分離されたプラスチック片 b を受け取る下段第 1 回収コ ンべャ 4 1 Aと、 下段第 1対向電極 3 2 A側に分離されたプラスチ、 ック片 aを受け取る下段第 1 分離取出用コ ンペャ 4 2 Aとが配置さ れる。 そして、 下段第 1 回収コンペャ 4 1 Aのプラスチック片 bは 、 必要に応じて循環装置 （図示せず） によ り摩擦帯電装置 1 に戻さ れる。
また下段第 2静電選別部 3 0 Bには、 第 2投入シュー ト 2 1 Bの 出口下方に配置されて矢印方向 （反時計方向） に回転駆動される下 段第 2 ドラム電極 （回動電極） 3 1 B と、 この下段第 2 ドラム電極 3 1 Bに所定間隔をあけて配置された下段第 2対向電極 3 2 B と、 下段第 2 ドラム電極 3 1 Bに摺接して吸着されたプラスチック片 a を接き落とす下段第 2スクレーパ 3 3 B とが具備されてい 。 そし て、 高電圧電源 2 の陽極 （+ ) が下段第 2対向電極 3 2 Bに接続さ れるとともに、 陰極 （一） がアースを介して下段第 2 ドラム電極 3 1 Bに接続され、 下段第 2 ドラム電極 3 1 B と下段第 2対向電極 3 2 B との間に下段第 2分離用静電場 E a 7 が形成されている。
そして第 2回収部 （回収部） 4 0 Bには、 下段第 2 ドラム電極 3 1 B側に分離されたプラスチック片 a を受け取る下段第 2 回収コ ン べャ 4 1 B と、 下段第 2対向電極 3 2 B側に分離されたプラスチッ ク片 bを受け取る下段第 2分離取出用コンペャ 4 2 Bとが配置され る。 下段第 2 回収コンペャ 4 1 Bのプラスチック片 aは、 必要に応 じて循環装置 （図示せず） により摩擦帯電装置 1 に戻される。
上記実施例によれば、 上段静電分離部 1 0で分離されたプラスチ ック片 a， bをそれぞれ下段第 1 静電選別部 3 0 Aと下段第 2静電 選別部 3 0 B とに供給して分離し、 下段第 1 静電選別部 3 O Aで、 上段第 1 投入シュー ト 2 1 Aから供給されるプラスチック片 a， b のうち、 少量のプラスチック片 b を下段の第 1 ドラム電極側 3 1 A 側に分離するとともに、 多量のプラスチック片 aを下段の第 1 対向 電極 3 2 B に分離するように構成したので、 下段第 1分離取出用コ ンべャ 4 2 Aに回収されるプラスチック片 a を高純度 · 高回収率で 分離するこ とができる。 また下段第 2静電選別部 3 0 Bでは、 上段 第 2投入シュー ト 2 1 Bから供給されるプラスチック片 a , bのう ち、 少量のプラスチック片 aを下段の第 2 ドラム電極側 3 1 B側に 分離するとともに、 多量のプラスチック片 b を下段の第 2対向電極 3 2 Bに分離するように構成したので、 下段第 2分離取出用コ ンペ ャ 4 2 Bに回収されるプラスチック片 b を高純度 · 高回収率で分離 することができる。 したがって、 同時に 2種類、 または複数種類の 場合には （ + ) 側と （一） 側で帯電量が最大のプラスチック片 a , b を同時に高純度、 高回収率で分離することができる。
また図 7 はプラスチック選別装置の第 6 の実施例を示す。
このプラスチック選別装置は、 第 2実施例と第 4実施例を合体し たもので、 下段の第 1 静電分離部 3 0 Aを、 下段の第 1 上位静電分 離部 5 O Aと、 下段第 1接続部 6 O Aと、 下段の第 1下位静電選別 部 7 0 Aにより構成するとともに、 下段の第 2静電分離部 3 0 B を 、 下段の第 2上位静電分離部 5 0 B と、 下段第 2接続部 6 0 B と、 下段の第 2 下位静電選別部 7 0 Bによ り構成したものである。
すなわち、 下段の第 1上位静電分離部 5 0 Aには、 上段第 1 投入 シュー ト 2 1 Aの出口下方に配置された下段の第 1上位 ドラム電極 5 1 A (回励電極） と、 下段の第 1 上位対向電極 5 2 Aと、 下段の 第 1 上位スク レーパ 5 3 Aとが具備されている。 そして、 高電圧電 源 2 の陽極 （ + ) が下段の第 1 上位 ドラム電極 5 1 Aに接続される とともに、 陰極 （一） がアースを介して下段の第 1 上位対向電極 5 2 Aに接続され、 下段の第 1 上位 ドラム電極 5 1 Aと下段の第 1 上 位対向電極 5 2 Aとの間に下段の第 1 上位分離用静電場 E a 8が形 成されている。
また、 下段第 1接続部 6 0 Aには、 下段の第 1上位分離用静電場 E a 8の下方で、 下段の上位、ドラム電極 1 1側に分離されたプラス チック片 a (少数の b も含む） を回収する下段の第 1投入シュー ト 6 1 Aと、 上段対向電極 1 3側に分離されたプラスチック片 b (少 数の a も含む） を回収する下段の第 1 回収コンペャ 6 2 Aとが配置 されている。 また、 分離板を揺動して下段の第 1 上位ドラム電極 5 1 A側に分離されるプラスチック片 b と、 下段の第 1上位対向電極 5 2 Aに分離されるプラスチック片 a との分離状態を調整可能な下 段の第 1セパレー夕 （セパレー夕） 6 3 Aが配置されている。
また下段の第 1下位静電分離部 7 0 Aには、 下段の第 1 投入ガイ ドシュー ト 6 1 Aの出口下方に下段の第 1下位 ドラム電極 （回動電 極） 7 1 Aと、 下段の第 1 下位対向電極 7 2 Aと、 下段の第 1 下位 スク レーバ 7 3 Aとが具備され、 高電圧電源 2 の陽極 （ + ) が下段 の第 1下位ドラム電極 7 1 Aに接続されるとともに、 陰極 （一） が アースを介して下段の第 1下位対向電極 7 2 Aに接続され、 下段の 第 1 下位 ドラム電極 7 1 Aと下段の第 1 下位対向電極 7 2 Aとの間 に下段の第 1 下位分離用静電場 E a 9が形成されている。
そして下段の第 1下位分離用静電場 E a 9の下方の第 1 回収部 4 0 Aには、 下段の第 1下位 ドラム電極 7 1 A側に分離されたプラス チック片 bを受け取る下段第 1 回収コンペャ 4 1 Aと、 下段の第 1 下位対向電極 7 2 Aに分離されたプラスチック片 a を受け取る第 1 分離取出用コンペャ 4 2 Aと、 上記の分離状態を調整可能な下段第 1 セパレー夕 4 3 Aが設けられている。
さ らに下段の第 2上位静電分離部 5 0 Bには、 第 2上段投入シュ ー ト 2 1 Bの出口下方に配置された下段の第 2上位ドラム電極 5 1 B (回動電極） と、 下段の第 2上位対向電極 5 2 B と、 下段の第 2 上位スク レーパ 5 3 B とが具備されている。 そして、 高電圧電源 2 の陽極 （ + ) が下段の第 2上位対向電極 5 2 Bに接続されるととも に、 陰極 （一） がァ一スを介して下段の第 2上位 ドラム電極 5 1 B に接続され、 下段の第 2上位ドラム電極 5 1 B と下段の第 2上位対 向電極 5 2 B との間に下段の上位分離用静電場 E a 1 0が形成され ている。
また、 第 2下段接続部 6 0 Bには下段の第 2上位 ドラム電極 5 1 B側に分離されたプラスチック片 a (少数の b も含む） を回収する 下段の第 2投入シュー ト 6 1 Bと、 上段の第 2上位対向電極 5 3 B 側に分離されたプラスチック片 b (少数の a も含む） を回収する下 段の第 2 回収コンペャ 6 2 Bとが配置されている。 また、 揺動板を 揺動して下段の第 2上位 ドラム電極 5 1 B側に分離されるプラスチ ック片 a と、 下段の第 2上位対向電極 5 2 Bに分離されるプラスチ ック片 bの分離状態を調整可能な下段第 2セパレー夕 （セパレー夕 ) 6 3 Bが配置されている。
さ らに下段の第 2下位静電分離部 7 0 Bには、 下段の第 2投入ガ イ ドシュー ト 6 1 Bの出口下方に配置された下段の第 2下位 ドラム 電極 （ίϋΐ ©電極） 7 I B と、 下段の第 2下位対向電極 7 2 B と、 下 段の第 2下位スク レーパ 7 3 Bとが配置されている。 そして、 高電 圧電源 2の陽極 （ + ) が下段の第 2下位対向電極 7 2 B に接続され るとともに、 陰極 （一） がアースを介して下段の第 2下位 ドラム電 極 7 1 Bに接続され、 下段の第 2下位ドラム電極 7 1 B と下段の第 2下位対向電極 7 2 B との間に下段の第 2下位分離用静電場 E a 1 1 が形成されている。
そして下段の第 2下位分離用静電場 E a 1 1 の下方の第 2 回収部 4 0 Bには、 下段の第 2下位ドラム電極 7 1 B側に分離されたブラ スチック片 a を受け取る下段第 2 回収コンペャ 4 1 B と、 下段の第 2下位対向電極 7 2 Bに分離されたプラスチック片 aを受け取る第 2分離取出用コンペャ 4 2 B と、 上記の分離状態を調整可能な下段 第 2セパレー夕 4 3 Bが設けられている。
上記実施例によれば、 第 2実施例と第 4実施例とを組み合わせた ので、 （+ ) 側に帯電されるプラスチック片 a と、 （一） 側に帯電 されるプラスチック片 b とを、 第 1分離取出用コンペャ 4 2 Aと第 2分離取出用コンペャ 4 2 Bに同時に、 より高純度 · 高回収率で回 収することができ、 帯電量の差の小さい種類のプラスチック片同士 であっても高純度、 高回収率で分離することができる。
なお、 上記第 1 〜第 6実施例で.は、 回動電極に ドラム電極を採用 したが、 図 8 に示すよう に、 水平に対向して互いに平行に配置され た回転体 9 5 , 9 6 に巻張された金属製で帯状の無端状のベル ト電 極 9 7 によって構成してもよい。 この場合には、 ベル ト電極 9 7 の 上部の移動経路を水平として、 .この水平部 9 7 a にプラスチック片 を供給することによ り、 鏡像力を利用してベル ト電極 9 7 の表面に プラスチック片を安定して吸着した後、 ベル ト電極 9 7 の上部から 下部の回転移動部で斜め上方に配置された対向電極 9 8 との間に形 成された分離用静電場 E aに送り込めるので、 よ り分離精度を向上 させることができる。
また、 第 2 , 第 4 , 第 6実施例では、 下段の静電分離部を上位と 下位の 2組と したが、 3組またはそれ以上静電分離部を配置するこ ともできる。 産業上の利用可能性
以上のよう に本発明に係るプラスチック選別装置は、 回収されて リサイクルされるプラスチックの粉碎片を種類ごとに高純度 · 高回 収率で分離するのに適している。

Claims

請 求 の 範 III
1 . 複数種のプラスチック片を摩擦接触させて帯電させる摩擦帯電 部と、 この摩擦帯電部から下方に、 上方の上段静電分離部、 下方の の下段静電分離部および回収部が順に配設され、
前記上段静電分離部および下段静電分離部に、 上部にプラスチッ ク片が供給される金属製の回動電極と、 この回動電極の上部から下 部への回転移動部に対向して配置された対向電極と、 前記回動電極 および対向電極に高電圧を印加して回動電極と対向電極の間に分離 用静電場を形成する高電圧電源とがそれぞれ具備され、
前記上段静電分離部で回動電極側に分離されたプラスチック片を 下段電分離部の回動電極に供給する接続部を設け、
前記上段静電分離部および下段静電分離部で、 高電圧電源から回 動電極および対向電極に印加される極性を互いに反対の極性とした ことを特徴とするプラスチック選別装置。
2 . 複数種のプラスチック片を摩擦接触させて帯電させる摩擦帯電 部と、 この摩擦帯電部から下方に、 上方の上段静電分離部、 下方の 下段静電分離部および回収部とが順次配設され、
前記上段静電分離部および下段静電分離部に、 上部にプラスチッ ク片が供給される金属製の回動電極と、 この回動電極の上部から下 部への回転移動部に対向して配置された対向電極と、 前記回動電極 および対向電極に高電圧を印加して回動電極と対向電極の間に分離 用静電場を形成する高電圧電源とがそれぞれ具備され、
前記上段静電分離部で対向電極側に分離されたプラスチック片を 下段^電分離部の回動電極上に供給する接続部が設けられ、 前記上段静電分離部および下段静電分離部で、 高電圧電源から回 動電極および対向電極に印加される極性を同一の極性とした
ことを特徴とするプラスチック選別装置。
3 . 下段静電分離部を、 回動電極および対向電極ならびに高電圧電 源とをそれぞれ具備する上下複数組により構成するとともに、 上位 の下段静電分離部で対向電極側に分離されたプラスチック片を接続 部を介して下位の回動電極に供給するように構成し、
前記下段静電分離部で、 高電圧電源から最上位の下段静電分離部 の回動電極と対向電極に印加される高電圧の極性と、 最上位より下 位の下段静電分離部の回動電極と対向電極に印加される高電圧の極 性とを同一とした
ことを特徴とする請求項 1 または 2記載のプラスチック選別装置
4 . 接続部に、 回動電極側に分離されるプラスチック片と対向電極 側に分離されるプラスチック片との分離状態を調整可能なセパレー 夕が配置された
ことを特徴とする請求項 1 乃至 3のいずれかに記罈のプラスチッ ク選別装置。
5 . 複数種のプラスチック片を摩擦接触させて帯電させる摩擦帯電 部と、 この摩擦帯電部から下方に、 上方の上段静電分離部、 下方の 下段静電分離部および回収部とが順次配設され、
前記下段静電分離部に、 上段静電分離部で回励電極側に分離され たプラスチック片が接続案内部を介して供給される下段第 1 静電分 離部と、 上段静電分離部で対向電極側に分離されたプラスチック片 が供給される下段第 2静電分離部が設けられ、
前記上段静電分離部および下段第 1静電分離部ならびに下段第 2 静電分離部に、 上部にプラスチック片が供給される金属製の回動電 極と、 この回動電極の上部から下部への回転移動部に対向して配置 された対向電極と、 前記回動電極および対向電極にそれぞれ高電圧 を印加して回動電極と対向電極の間に分離用静電場を形成する高電 圧電源とがそれぞれ具備され、
上段静電分離部と下段第 1静電分離部で、 前記高電圧電源から印 加される高電圧の極性を互いに逆極性とし、
上段静電分離部と下段第 2静電分離部で、 前記高電圧電源から印 加される高電圧の極性を互いに同一極性とした .
ことを特徴とするプラスチック選別装置。 ―
6 . 下段第 1静電分離部および下段第 2静電分離部に、 回動電極お よび対向電極ならびに高電圧電源とをそれぞれ具備する複数組の静 電分離部が上下に配置され、
前記下段第 1静電分離部および下段第 2静電分離部で、 上位の下 段第 1静電分離部で対向電極側に分離されたプラスチック片を下位 の回動電極に供給する接続部を設け、
高電圧電源から最上位の下段第 1静電分離部の回動電極と対向電 極にそれぞれ印加される高電圧の極性と、 最上位より下位の下段第 1 静電分離部の回動ドラムと対向電極にそれぞれ印加される高電圧 の極性とを同一とし、 高電压電源から最上位の下段第 2静電分離部の回動 ドラムと対向 電極にそれぞれ印加される高電圧の極性と、 最上位よ り下位の下段 第 2静電分離部の回動 ドラムと対向電極にそれぞれ印加される高電 圧の極性とを同一とした
ことを特徴とする請求項 5記載のプラスチック選別装置。
7 . 接続部に、 回動電極側に分離されるプラスチック片と対向電極 側に分離されるプラスチック片との分離状態を調整可能なセパレー 夕が配置された
ことを特徴とする請求項 5 または 6記載のプラスチック選別装置
8 . 回動電極が、 水平軸心周りに回転自在に配置された円筒状の ド ラム電極により構成された
ことを特徴とする請求項 1 , 2 , 3 , 5， 6 の何れかに記載のプ ラスチック選別装置。
9 . 回動電極が、 水平軸心周り に回転自在な複数の輪体に巻回され て少なく とも上部に水平部が形成された無端状のベル ト状電極によ り構成された
ことを特徵とする請求項 1 , 2 , 3 , 5 , 6 の何れかに記載のプ ラスチック選別装置。
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