(57)【要約】  複数の粉砕片から、所定の材料からなる粉砕片を精度良く回収する。対象物（１）と、非対象物（２）とが混在する分別対象（１０１）から対象物１を取り出す分別方法であって、対象物（１）と非対象物（２）とを識別する識別工程と、識別された対象物（１）の位置情報を取得する位置情報取得工程と、位置情報に基づき対象物（１）に液体を付着させる付着工程と、分別対象（１０１）に貼着部材（１４０）を当接し、液体の粘性により貼着部材（１４０）に対象物（１）を貼り着け、対象物（１）を分別対象（１０１）から取り出す取り出し工程とを含む。
2010050126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り出す対象である対象物と、取り出す対象でない非対象物とが混在する分別対象から対象物を取り出す分別方法であって、
対象物と非対象物とを識別する識別工程と、
識別工程において識別された対象物の位置情報を取得する位置情報取得工程と、
前記位置情報に基づき対象物に液体を付着させる付着工程と、
分別対象に貼着部材を当接し、前記液体の粘性により前記貼着部材に対象物を貼り着け、対象物を分別対象から取り出す取り出し工程と
を含み、
対象物に付着させる液体の量をＹ（μ１）、
液体の粘度をＵ（ｍＰａ・ｓ）、
対象物の厚みをＤ（ｍｍ）、
対象物面積をＡ（ｃｍ2）、
対象物の密度をρ（ｍｇ／ｍｍ3）とするとき、
下式（１）〜（４）を全て満たす
（１）Ｄ×ρ≦２３
（２）（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧０．１０５５×ｅ＾（０．２５５×Ｄ×ρ）
（３）（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧１．０５
（４）Ｙ／（Ａ×Ｕ）≦−１．２×Ｌｎ（Ｄ×ρ）＋３．８
分別方法。
【請求項２】
取り出す対象である対象物と、取り出す対象でない非対象物とが混在する分別対象から対象物を取り出す分別方法であって、
対象物と非対象物とを識別する識別工程と、
識別工程において識別された対象物の位置情報を取得する位置情報取得工程と、
前記位置情報に基づき対象物に液体を付着させる付着工程と、
分別対象に貼着部材を当接し、前記液体の粘性により前記貼着部材に対象物を貼り着け、対象物を分別対象から取り出す取り出し工程と
を含み、
対象物に付着させる液体の量をＹ（μ１）、
対象物の厚みをＤ（ｍｍ）、
対象物面積をＡ（ｃｍ2）、
対象物の密度をρ（ｍｇ／ｍｍ3）とするとき、
下式（１）、（２）を全て満たす
（１）０＜Ｄ×ρ≦１３．８の範囲
（２）−１０．１×Ｌｎ（Ｄ×ρ）＋２８．２≧Ｙ／Ａ≧０．０３１７×（Ｄ×ρ）＾２−０．０７８５×（Ｄ×ρ）
分別方法。
【請求項３】
識別工程において、
対象物と非対象物とを材質差で識別する
請求項１または請求項２に記載の分別方法。
【請求項４】
さらに、
分別対象に含まれる対象物と非対象物とを所定の厚みにする形状設定工程を含む請求項１または請求項２に記載の分別方法。
【請求項５】
対象物の厚みＤは１．１５〜２３ｍｍの範囲である
請求項１または請求項２に記載の分別方法。
【請求項６】
液体の粘度をＵ（ｍＰａ・ｓ）とするとき、
液体の粘度が０．８９ｍＰａ・ｓ≦Ｕ≦２１ｍＰａ・ｓである
請求項１または請求項２に記載の分別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物と非対象物とが混在する分別対象から、液体の粘性を利用し、対象物を取り出すことを目的とした分別方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の大量生産、大量消費、大量廃棄型の経済活動が、地球温暖化や資源の枯渇など地球規模での環境問題を引き起こしている。このような状況の中、日本国においては、循環型社会の構築に向けて、２００１年４月から、家電リサイクル法が施行され、使用済みになったエアコン、テレビ、冷蔵庫・冷凍庫、洗濯機のリサイクルが義務付けられている。【０００３】
従来、不要になった家電製品は、家電リサイクル工場で破砕後に、磁気、風力、振動等を利用して材料毎に分別回収し、再資源化されている。家電製品に備えられる重金属材料は、比重選別装置や磁気選別装置を用いることで、鉄、銅、アルミニウムなど材料毎に高純度で回収され、高い再資源化率が実現されている。【０００４】
また、家電製品に備えられる樹脂部材は、水を利用して分別されることがある。例えば、軽比重物であるポリプロピレン（以下ＰＰと表記）からなる樹脂部材は、水を活用した比重選別により高比重物と分別され、比較的高純度で回収されている。しかしながら、水を活用した分別方法は、大量の排水が発生するという点が課題であり、また、比重の近いポリスチレン（以下ＰＳと表記）とアクリロニトリルブタジェンスチレン（以下ＡＢＳと表記）が分別できないことなども大きな課題となっている。【０００５】
また、レアメタル枯渇の懸念に伴い、精密機器などからレアメタルを回収する技術開発が課題となっている。【０００６】
特に樹脂部材の再資源化に関しては、前記課題を考慮した分別方法が特許文献１、特許文献２で提案されている。【０００７】
特許文献１には、樹脂種が異なる樹脂部材間の誘電損失の違いを利用した分別方法が記載されている。これは、２種類以上の樹脂部材が混在する分別対象に、電磁波などを印加して誘電加熱を施し、樹脂部材毎の発熱状態の違いによる溶融状態の違いを活用して分別する方法である。【０００８】
特許文献２には、近赤外線を利用した樹脂波長ピークの違いを検出することによる樹脂材料の分別方法が記載されている。近赤外線領域の波長ピークの位置が樹脂の種類によって異なるという特性を利用して樹脂種を特定し、その後、エアノズルなどを用いて特定された樹脂種に基づき所定種類の樹脂部材のみを吹き飛ばすことにより分別対象から所望樹脂種からなる樹脂部材を分別する方法である。そして、分別された樹脂部材の群れは同一樹脂種の率が高くなり高純度化することができる。【０００９】
これらの分別方法では、排水の発生がなく、樹脂部材の比重の影響も受けない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２３４０３１号公報
【特許文献２】特開２０００−１０８１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら特許文献１に記載の発明では、誘電損失の違いがわずかな樹脂部材間の分別ができない。従って、同一樹脂種の樹脂部材を高精度で回収することは困難である。【００１２】
特許文献２に記載の発明では、特定樹脂種の樹脂部材をエアで吹き飛ばすための電磁弁の構造が複雑となりがちである。また、異なる樹脂種の微小な樹脂部材から所望の樹脂種の樹脂部材のみを吹き飛ばすための精密な制御が困難なため、同一樹脂種毎に樹脂部材を分別する精度を向上させることが困難である。また、エアノズルのピッチや樹脂部材の形状の影響を受けるために、小さいサイズの樹脂部材が混在する分別対象から同一樹脂種の樹脂部材を高精度で回収することは困難である。【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、簡素なプロセスで、高精度な分別が可能だけでなく、小さいサイズの対象物や非対象物が混在する分別対象にも対応できる分別方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の分別方法は、取り出す対象である対象物と、取り出す対象でない非対象物とが混在する分別対象から対象物を取り出す分別方法であって、対象物と非対象物とを識別する識別工程と、識別工程において識別された対象物の位置情報を取得する位置情報取得工程と、前記位置情報に基づき対象物に液体を付着させる付着工程と、分別対象に貼着部材を当接し、前記液体の粘性により前記貼着部材に対象物を貼り着け、対象物を分別対象から取り出す取り出し工程とを含み、対象物に付着させる液体の量をＹ（μ１）、液体の粘度をＵ（ｍＰａ・ｓ）、対象物の厚みをＤ（ｍｍ）、対象物面積をＡ（ｃｍ2）、対象物の密度をρ（ｍｇ／ｍｍ3）とするとき、下式（１）〜（４）を全て満たす（１）Ｄ×ρ≦２３（２）（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧０．１０５５×ｅ＾（０．２５５×Ｄ×ρ）（３）（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧１．０５（４）Ｙ／（Ａ×Ｕ）≦−１．２×Ｌｎ（Ｄ×ρ）＋３．８【００１５】
これにより、対象物のサイズに大きく影響されることなく分別対象から対象物を取り出すことが可能となり、高精度で分別を行うことが可能となる。【００１６】
また、識別工程において、対象物と非対象物とを材質差で識別することが望ましい。【００１７】
これにより、材質別に分別することが可能となる。【００１８】
さらに、分別対象に含まれる対象物と非対象物とを所定の厚みにする形状設定工程を含むものでも良い。【００１９】
これにより、さらに分別精度を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明の分別方法、及び、分別装置によれば、対象物のみに液体を付着させ、貼着部材に貼り着けることで、対象物のみを分別対象から取り出すことができる。液体を対象物に付着させる場合、かなり狭ピッチかつ選択的に付着させることができ、従来技術では分別できないサイズの小さい部材片に対しても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る分別装置を模式的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。
【図２】図２の（ａ）〜（ｈ）は、第一材料からなる対象物、および、第二材料からなる非対象物が混在する分別対象から対象物を取り出す分別方法を模式的に示す工程図である。
【図３】図３は、液体が付着する対象物の面の面積に対する貼着に必要な液体の付着量の関係を示すグラフである。
【図４】図４は、図３に示すグラフのｙ軸の低領域を拡大して示すグラフである。
【図５】図５は、液体の粘度と、単位面積あたりの貼着可能である対象物の最大重量との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの液体の付着量の関係を示したグラフである。
【図７】図７は、図６に示すグラフのｙ軸の低領域を拡大して示すグラフである。
【図８】図８は、液体の粘度による対象物重量の関係を示す表である。
【図９】図９は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度で割った値との関係をしめすグラフである。
【図１０】図１０は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度を掛けた値との関係を示したグラフである。
【図１１】図１１は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度で割った値との関係を示すグラフである。
【図１２】図１２は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度を掛けた値との関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、貼着部材の違いによる付着率の相違を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る分別装置を模式的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。
【００２４】
同図に示すように、分別装置１００は、対象物１と、非対象物２とが混在する状態の分別対象１０１から対象物１を取り出す分別装置であって、識別手段１１０と、位置情報取得手段１２０と、付着手段１３０と、貼着部材１４０と、移動手段１５０と、形状設定手段１６０とを備えている。
【００２５】
識別手段１１０は、対象物１と非対象物２とを識別する装置である。識別手段１１０としては、分別対象１０１を撮像し、得られた画像を解析することにより色や、形状、デザインに基づいて対象物１と非対象物２とを識別する装置や、近赤外線センサ、中赤外線センサ、Ｘ線センサ、画像認識センサなど様々な方式の中から、感度の最も優れたセンサを備え、対象物１と非対象物２との材質の差に基づいて対象物１と非対象物２とを識別する装置等を例示することができる。
【００２６】
本実施の形態に係る分別装置１００の場合、分別基台３としてのベルトコンベア２００により分別対象１０１を矢印方向に搬送しており、識別手段１１０は、ベルトコンベア２００の搬送方向と交差する方向にセンサを走査し、対象物１の材質が存在する位置情報とそれ以外の位置情報とを取得することができるものとなっている。従って、本実施の形態の場合、識別手段１１０は、対象物１の位置情報を取得する位置情報取得手段１２０としても機能している。
【００２７】
付着手段１３０は、位置情報取得手段１２０としても機能する識別手段１１０から得られた対象物１の位置情報に基づき、対象物１にのみ選択的に液体を付着させる装置である。本実施の形態の場合、付着手段１３０は、所定量の液体を任意のタイミングで滴状に射出することのできるノズルを備え、当該ノズルをベルトコンベア２００の搬送方向と交差する方向に移動させて、任意の位置に液体を対象物１に付着させることができるものとなっている。
【００２８】
貼着部材１４０は、分別対象１０１に当接し、液体の粘性により対象物１が貼り着く部材である。本実施の形態の場合、貼着部材１４０は、無端ベルト状となっている。
【００２９】
なお、貼着部材１４０は、分別対象１０１と貼着部材１４０とが当接する際に、対象物１が貼着する面を平面に保つ剛性を備えても良いが、分別対象１０１の凹凸に追随できる柔軟性（弾力性）を備えても良い。
【００３０】
特に柔軟性のある貼着部材１４０の場合、同一部材の異なる場所の厚みに差異がある対象物１や一の対象物１と他の対象物１や非対象物２との厚みに差異がある場合に有効である。
【００３１】
図１３は、貼着部材の違いによる付着率の相違を示す表である。
【００３２】
対象物１や非対象物２の厚みが１．１５ｍｍ〜２．３ｍｍの範囲で混在する分別対象１０１を準備し、剛体の貼着部材１４０としてステンレス板、柔軟性のある貼着部材１４０としてシリコンゴム板を準備した。同図に示される表の縦軸は、材料面積３６ｍｍ2、厚み１．１５ｍｍ〜２．３ｍｍの対象物１に対して付着した液体の粘度Ｕ０．８９ｍＰａ・ｓの付着量（μ１）である。各マス目記載の数値は全対象物１に対し貼着部材１４０に付着する率、すなわち貼着率（％）である。この結果より厚みに差異がある分別対象１０１に対しては柔軟性がある貼着部材１４０が有効であることがわかる。ただし、貼着部材１４０の劣化や貼着部材１４０と対象物１との剥離容易性、メンテナンス性を考慮すると剛性のある方が優位性とも考えられる。従って、貼着部材１４０の材質を選定する場合、対象物１の厚みのばらつきなどの条件に応じて最適な貼着部材１４０を選定することが望ましい。
【００３３】
移動手段１５０は、貼着部材１４０を分別対象１０１に対し相対的に移動させることのできる装置である。本実施の形態の場合、移動手段１５０は、分別対象１０１に対し、近づく方向、及び、遠ざかる方向に貼着部材１４０を往復動させることのできる装置である。
【００３４】
形状設定手段１６０は、分別対象１０１を所定の厚みにする装置である。本実施の形態では形状設定手段１６０としてロールプレス装置を例示しており、分別対象１０１を圧延することにより対象物１や非対象物２の厚みを設定している。ロールプレス装置の場合、連続的に分別対象１０１の厚みを均一化させることができ好ましい。
【００３５】
なお、形状設定手段１６０は、平板プレス装置でも良い。さらに、形状設定手段１６０は、厚みを設定するばかりでなく、厚さ方向と垂直に交差する面の面積を所定以下とするようなカッターを備えていても良い。
【００３６】
またロールプレス装置の場合は、縦型、横型どちらでもかまわない。ロールプレス装置は、ロールギャップ、ロール径、ロール回転数、ロール温度、またロール数を適宜、最適化することで効率的に分別対象１０１の厚みを均一化でき好ましい。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるわけではない。例えば、識別手段１１０は、アレイ状やマトリクス状に並べられる複数個のセンサを備え、一度に複数箇所の対象物１を識別するものでも良い。また、付着手段１３０は、アレイ状やマトリクス状に並べられる複数個のノズルを備え、一度に複数箇所の対象物１に液体を付着させるものでも良い。また、付着手段１３０は、液体を対象物１に塗布する装置でもかまわない。また、貼着部材１４０は、無端ベルト状である必要はなく、紙片状や板状など任意の形状でもかまわない。
【００３８】
次に、本発明の実施の形態に係る分別方法を説明する。
【００３９】
（方法１）
図２（ａ）〜（ｈ）は、第一材料からなる対象物１、および、第二材料からなる非対象物２が混在する分別対象１０１から対象物１を取り出す分別方法を模式的に示す工程図である。
【００４０】
まず、形状設定工程により厚みが設定された範囲内である分別対象１０１が、十分に乾燥された分別基台３の上に載置されている（図２（ａ））。
【００４１】
次に、分別対象１０１に対して識別手段１１０に備えられる識別センサ４により、対象物１および非対象物２の組成を識別する。識別センサ４は対象物１を組成の違いにより識別できるセンサであり、識別手段１１０は、対象物１の組成を識別センサ４が識別した位置の位置情報を取得することができるものとなっている（図２（ｂ））（識別工程、位置情報取得工程）。
【００４２】
次に、取得された位置情報に基づきノズル５を備える付着手段１３０が制御され、対象物１のみに液体を滴状に付着させる（図２（ｃ））（付着工程）。図２（ｄ）では対象物１のみに液体が付着した状態が示されている。
【００４３】
次に、貼着部材１４０を分別対象１０１に対し相対的に近づけ（図２（ｅ））、複数の対象物１と非対象物２とを含む分別対象１０１に貼着部材１４０を当接させる（図２（ｆ））。以上により、分別対象１０１の上側から液体を介して対象物１が十分に乾燥された貼着部材１４０に張り着く（貼着工程）。
【００４４】
その後、貼着部材１４０を分別対象１０１から相対的に遠ざけることにより対象物１のみを貼着部材１４０に貼り着けた状態で分別対象１０１から取り出す（図２（ｇ））(取り出し工程）。
【００４５】
次に、貼着部材１４０に張り着いた対象物１をブレード７を用いて貼着部材１４０から分離する（図２（ｈ））（回収工程）。
【００４６】
以上により、分別対象１０１から対象物１のみを高純度で回収することができる。分別基台３に残された非対象物２は容易に個別に回収することができる。また、以上の工程を複数回繰り返すことにより、分別対象１０１の中から異なる材質からなる対象物１を順番に回収することも可能となる。
【００４７】
なお、例えば、対象物１と貼着部材１４０との材質を同じものにすれば、対象物１が貼り着いた貼着部材１４０ごと回収することも可能である。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
図３は、液体が付着する対象物の面の面積に対する貼着に必要な液体の付着量の関係を示すグラフである。【００４９】
図４は、図３に示すグラフのｙ軸の低領域を拡大して示すグラフである。【００５０】
図３、図４から明らかなように、液体が付着する対象物１の面の面積（以下、「対象物面積Ａ」と記載）と、貼着可能な付着量には比例関係がある。図３に示すように対象物面積Ａの増加に伴い、対象物１と貼着部材１４０との間に介在配置される液体の面積が増加するために、貼着に必要な最小付着量は比例して増加する。【００５１】
また図３に示すように、対象物面積Ａの増加に伴い、貼着に必要な最大付着量も比例して増加する。この比例関係を利用し、対象物面積Ａを単位面積あたりに換算すると貼着に必要な付着量は一定になることがわかる。【００５２】
図５は、液体の粘度と、単位面積あたりの貼着可能である対象物の最大重量との関係を示すグラフである。【００５３】
液体の粘度Ｕが増加するにつれて、単位面積あたりの貼着可能である対象物の最大重量（以下、「対象物重量」と記す）も増加するという比例関係を見出すことができた。【００５４】
したがって液体の粘度Ｕが高いほど、対象物１の貼着には有利に働く。【００５５】
そこで、今後は液体の粘度Ｕ別に対象物１の貼着可能範囲を説明する。対象物１の三次元の各軸に対応する３辺において、長さが最も短くなる１辺の長さを厚みＤ（ｍｍ）と定義する。なお、液体を連続的に滴状に吐出させて付着させる場合、液体の粘度Ｕは、２５ｍＰａ・ｓ程度より低いことが望ましい。従って、それ以下の粘度領域の液体を使用することが好ましい。【００５６】
（実施例２）
以下、本発明のさらに詳しい実施例を説明する。【００５７】
対象物１の材質が熱可塑性樹脂であるＰＰ、非対象物２の材質が熱可塑性樹脂であるＰＳである。このような異なる樹脂からなる対象物１と非対象物２とが混在する分別対象１０１からＰＰからなる対象物１を取り出す場合の分別方法を説明する。【００５８】
識別手段１１０としては近赤外線分析装置（ＩＲ装置：Nicolet AVATAR３６０、測定法：ATR法、波長領域：４０００〜６５０ｃｍ-1）を用いた。【００５９】
付着手段１３０としては、マイクロピペット（型番３１１１−２．５，eppendorf社）を用いた。【００６０】
分別対象１０１を平板プレス機の加圧板上にのせ、スペーサーを挟んで６０秒間加圧し、厚みＤを１．１５〜２４．０ｍｍの範囲になるように調整した。【００６１】
対象物１、非対象物２をそれぞれカッターを用いて切断し、対象物面積Ａが３６ｍｍ2となるように調整した。【００６２】
貼着部材１４０には、目開き０．２８ｍｍ、線径０．２３ｍｍ、大きさ１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み１ｍｍのステンレス製金網を用いた。【００６３】
以上の装置、部材を用い、本発明にかかる分別方法を実施した。【００６４】
まず、対象物１と非対象物２とが混在した分別対象１０１を分別基台３に載置した。分別対象１０１の載置量は、分別基台３の面積に対して分別対象１０１の全対象物面積Ａが４５〜５５％となるように載置した。また、対象物１と非対象物２の全てが重ならないように載置した。【００６５】
次に、分別基台３上の分別対象１０１を識別手段１１０により識別した。識別手段１１０の情報に基づき、ＰＰであるか否かで対象物１か否かを人間が判断した。【００６６】
また、ＰＰであると判断された位置にある対象物１にのみ付着手段１３０により液体を滴下した。【００６７】
ここで、液体は、０．８９〜２１ｍＰａ・ｓの範囲の粘度に調整した液体を用いた。【００６８】
対象物１に付着させる液体の付着量を０．５〜５０μ１とした。【００６９】
液体の種類としては純水、ジエチレングリコール（特級０４５−２５９１５，和光）、ジエチレングリコールジブチルエーテル（特級０２７−０８２７５，和光）の３種類を別々に使用した。【００７０】
次に、貼着部材１４０を分別対象１０１の上に載置した。貼着部材１４０の自重により貼着部材１４０と対象物１との貼着を行った。載置した時間は３秒程度であった。【００７１】
次に、貼着部材１４０を分別対象１０１に対し平行に上側に持ち上げ、分別対象１０１から対象物１を取り出した。【００７２】
なお、取り出し完了を確認するため、貼着部材１４０に貼着した対象物１（１０片）の最初の一つが落下するまでの時間を計測し、当該落下時間が１０秒以上であれば取り出し完了と判断した。【００７３】
なお分別基台３および貼着部材１４０は十分に乾燥した状態で実験を繰り返した。【００７４】
図６は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの液体の付着量の関係を示したグラフである。横軸は、対象物重量Ｄ×ρ（ｍｇ／ｍｍ2）であり、縦軸は単位面積あたりの貼着に必要な付着量Ｙ／Ａ（μ１／ｃｍ2）である。【００７５】
図７は、図６に示すグラフのｙ軸の低領域を拡大して示すグラフである。【００７６】
液体の粘度Ｕが一定の場合、対象物重量Ｄ×ρ（ｍｇ／ｍｍ2）が増加に伴い、貼着可能な単位面積あたりの最小付着量の値は大きくなり、単位面積あたりの最大付着量の値は小さくなる。換言すると、液体の粘度Ｕが一定の場合、対象物重量Ｄ×ρ（ｍｇ／ｍｍ2）が増加するに伴い、貼着可能な付着量の領域は狭くなる。【００７７】
液体の粘度Ｕが０．８９ｍＰａ・ｓの場合を例に挙げると、対象物重量が２．３ｍｇ／ｍｍ2の場合には貼着可能な付着量の領域は０．２８〜１９．４μ１／ｃｍ2である。一方、対象物重量が９．２ｍｇ／ｍｍ2の場合には貼着可能な付着量の領域は１．４〜８．３μ１／ｃｍ2であり、前記対象物重量２．３ｍｇ／ｍｍ2の場合と比較し、領域が狭くなることは明らかである。【００７８】
対象物重量が一定の場合、液体の粘度Ｕの増加に伴い、貼着可能な最小付着量の値は小さくなり、最大付着量の値は大きくなる。換言すると、対象物重量が一定の場合、液体の粘度Ｕの増加に伴い、貼着可能な付着量の領域は広くなる。対象物重量が９．２ｍｇ／ｍｍ2の場合を例に挙げると、液体の粘度Ｕが０．８９ｍＰａ・ｓの場合は貼着可能な付着量の領域は１．４〜８．３μ１／ｃｍ2である。一方、液体の粘度Ｕが２１ｍＰａ・ｓの場合は貼着可能な付着量の領域は０．１４〜６９μ１／ｃｍ2であり、前記液体の粘度Ｕ０．８９ｍＰａ・ｓと比較し、領域が広くなることは明らかである。【００７９】
また対象物に液体を多量に付着させても貼着不可となる対象物重量が存在し、液体の粘度Ｕが高いほど対象物重量も大きくなる。【００８０】
図８は、液体の粘度による対象物重量の関係を示す表である。【００８１】
同図より、液体粘度が０．８９ｍＰａ・ｓ≦Ｕ≦２１ｍＰａ・ｓの範囲において、対象物の厚みが２３ｍｍを越えると、液体の滴下量に関わらず貼着不可となっている。したがって、対象物の厚みは、１．１５ｍｍ〜２３ｍｍの範囲であることが好ましい。【００８２】
図９は、液体の粘度Ｕ別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度で割った値との関係を示すグラフである。【００８３】
同図に示すグラフの横軸は、対象物重量Ｄ×ρ（ｍｇ／ｍｍ2）であり、縦軸は単位面積あたりの貼着に必要な付着量を粘度で割った値Ｙ／（Ａ×Ｕ）（ｍｇ／ｃｍ2・ｍＰａ・ｓ）である。同図より、対象物重量の増加に伴い、縦軸のＹ／（Ａ×Ｕ）の値は減少する。また対象物重量が一定の場合は、液体の粘度Ｕの増加に伴い、Ｙ／（Ａ×Ｕ）の値は減少する。換言すれば、粘度２１ｍＰａ・ｓの場合が最も縦軸のＹ／（Ａ×Ｕ）の値が最も小さい。従って液体の粘度Ｕが０．８９〜２１ｍＰａ・ｓの範囲において、対象物を貼着することが可能な数式範囲は、曲線Ｙ／（Ａ×Ｕ）≦−１．２Ｌｎ（Ｄ×ρ）＋３．８を満足する。【００８４】
図１０は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度を掛けた値との関係を示したグラフである。【００８５】
横軸は、対象物重量（ｍｇ／ｍｍ2）であり、縦軸は単位面積あたりの貼着に必要な付着量に粘度を掛けた値（ｍｇ／ｃｍ2・ｍＰａ・ｓ）である。同図より、対象物重量の増加に伴い、縦軸の（Ｙ×Ｕ）／Ａの値は増加する。また対象物重量が一定の場合は、液体の粘度Ｕの増加に伴い、（Ｙ×Ｕ）／Ａの値は増加する。換言すれば、粘度０．８９ｍＰａ・ｓの場合が最も縦軸の（Ｙ×Ｕ）／Ａの値が小さい。従って液体の粘度Ｕが０．８９〜２１ｍＰａ・ｓの範囲において、対象物を貼着することが可能な数式範囲は曲線（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧０．１０５５ｅ＾（０．２５５×Ｄ×ρ）を満足する。【００８６】
なお、同図より横軸（Ｄ×ρ）が低域の場合は（Ｙ×Ｕ）／Ａ＝１．０５より大きいために、少なくとも（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧１．０５を満足する必要がある。また横軸（Ｄ×ρ）が高域の場合は２３以下であるために、（Ｄ×ρ）≦２３を満足する必要がある。以上の数式範囲は、０．８９ｍＰａ・ｓ≦Ｕ≦２１ｍＰａ・ｓの粘度範囲における液体に適用される。【００８７】
図１１および図１２は、図６および図７と同じ図である。【００８８】
前記図１１および図１２は、特に水の粘度０．８９ｍＰａ・ｓに着目したものである。図１１より粘度０．８９ｍＰａ・ｓにおいてはＹ／Ａ≦―１０．１×Ｌｎ（Ｄ×ρ）＋２８．２の範囲を満足する必要がある。また図１２より粘度０．８９ｍＰａ・ｓにおいてはＹ／Ａ≧０．０３１７×（Ｄ×ρ）＾２−０．０７８５×（Ｄ×ρ）の範囲を満足する必要がある。また上記範囲は図より０＜（Ｄ×ρ）≦１３．８を満足する必要がある。【００８９】
なお、分別対象１０１の中に粘着性を備えた非対象物２が含まれる場合においても、同様に対象物１に液体を付着することにより分別対象１０１から対象物１を分別することが可能である。【００９０】
例えば、ゴムやガムテープなどの粘着性を備えた非対象物２が含まれる場合、分別対象１０１と貼着部材１４０とが当接する際に貼着部材１４０に非対象物２が貼着する可能性がある。この場合、対象物１と非対象物２とをブレードで掻き落として回収することになり、分別精度が低下する。さらに対象物１や非対象物２の粘着成分が分別基台３や貼着部材１４０に残った場合、次工程において新たな非対象物２が貼着部材１４０に貼着する可能性があるために好ましくない。【００９１】
しかしながら、これらの粘着成分は、貼着部材１４０に対して弱い仮貼着の状態で貼着している場合が大半であり、定期的に分別基台３や貼着部材１４０を洗浄することにより容易に粘着成分を除去することが可能である。【００９２】
このように分別対象１０１中に粘着性を備えた非対象物２が含まれる場合、粘着性を備えた非対象物２の種類と含有量により、分別精度に変動は起こるが、定期的に貼着部材１４０等の洗浄を行うことにより所望の分別精度を確保することは可能である。従って、本発明のプロセスには多少の粘着性のある対象物１や非対象物２が混入していても、所望の樹脂を分別することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明にかかる分別方法は、廃家電や一般廃棄物を粉砕することで発生する樹脂や金属やガラスなどの混在片から、特定の材料を選出できる分別手法として資源循環に適用できる。従来のエア噴射により分別できないサイズの小さい混在片に対して特に効果的である。また将来リサイクル需要が拡大するレアメタルなどの分別にも効果的である。
【符号の説明】
【００９４】
１  対象物
２  非対象物
３  分別基台
４  識別センサ
７  ブレード
１００  分別装置
１０１  分別対象
１１０  識別手段
１２０  位置情報取得手段
１３０  付着手段
１４０  貼着部材
１５０  移動手段
１６０  形状設定手段
２００  ベルトコンベア
Ａ  対象物面積
Ｄ  対象物の厚み
Ｕ  粘度
Ｙ  付着量
ρ  密度
【図１】
2010050126.tif 000003
【図２】
2010050126.tif 000004
【図３】
2010050126.tif 000005
【図４】
2010050126.tif 000006
【図５】
2010050126.tif 000007
【図６】
2010050126.tif 000008
【図７】
2010050126.tif 000009
【図８】
2010050126.tif 000010
【図９】
2010050126.tif 000011
【図１０】
2010050126.tif 000012
【図１１】
2010050126.tif 000013
【図１２】
2010050126.tif 000014
【図１３】
2010050126.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月18日(2010.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物と非対象物とが混在する分別対象から、液体の粘性を利用し、対象物を取り出すことを目的とした分別方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の大量生産、大量消費、大量廃棄型の経済活動が、地球温暖化や資源の枯渇など地球規模での環境問題を引き起こしている。このような状況の中、日本国においては、循環型社会の構築に向けて、２００１年４月から、家電リサイクル法が施行され、使用済みになったエアコン、テレビ、冷蔵庫・冷凍庫、洗濯機のリサイクルが義務付けられている。
【０００３】
従来、不要になった家電製品は、家電リサイクル工場で破砕後に、磁気、風力、振動等を利用して材料毎に分別回収し、再資源化されている。家電製品に備えられる重金属材料は、比重選別装置や磁気選別装置を用いることで、鉄、銅、アルミニウムなど材料毎に高純度で回収され、高い再資源化率が実現されている。
【０００４】
また、家電製品に備えられる樹脂部材は、水を利用して分別されることがある。例えば、軽比重物であるポリプロピレン（以下ＰＰと表記）からなる樹脂部材は、水を活用した比重選別により高比重物と分別され、比較的高純度で回収されている。しかしながら、水を活用した分別方法は、大量の排水が発生するという点が課題であり、また、比重の近いポリスチレン（以下ＰＳと表記）とアクリロニトリルブタジェンスチレン（以下ＡＢＳと表記）が分別できないことなども大きな課題となっている。
【０００５】
また、レアメタル枯渇の懸念に伴い、精密機器などからレアメタルを回収する技術開発が課題となっている。
【０００６】
特に樹脂部材の再資源化に関しては、前記課題を考慮した分別方法が特許文献１、特許文献２で提案されている。
【０００７】
特許文献１には、樹脂種が異なる樹脂部材間の誘電損失の違いを利用した分別方法が記載されている。これは、２種類以上の樹脂部材が混在する分別対象に、電磁波などを印加して誘電加熱を施し、樹脂部材毎の発熱状態の違いによる溶融状態の違いを活用して分別する方法である。
【０００８】
特許文献２には、近赤外線を利用した樹脂波長ピークの違いを検出することによる樹脂材料の分別方法が記載されている。近赤外線領域の波長ピークの位置が樹脂の種類によって異なるという特性を利用して樹脂種を特定し、その後、エアノズルなどを用いて特定された樹脂種に基づき所定種類の樹脂部材のみを吹き飛ばすことにより分別対象から所望樹脂種からなる樹脂部材を分別する方法である。そして、分別された樹脂部材の群れは同一樹脂種の率が高くなり高純度化することができる。
【０００９】
これらの分別方法では、排水の発生がなく、樹脂部材の比重の影響も受けない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２３４０３１号公報
【特許文献２】特開２０００−１０８１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら特許文献１に記載の発明では、誘電損失の違いがわずかな樹脂部材間の分別ができない。従って、同一樹脂種の樹脂部材を高精度で回収することは困難である。
【００１２】
特許文献２に記載の発明では、特定樹脂種の樹脂部材をエアで吹き飛ばすための電磁弁の構造が複雑となりがちである。また、異なる樹脂種の微小な樹脂部材から所望の樹脂種の樹脂部材のみを吹き飛ばすための精密な制御が困難なため、同一樹脂種毎に樹脂部材を分別する精度を向上させることが困難である。また、エアノズルのピッチや樹脂部材の形状の影響を受けるために、小さいサイズの樹脂部材が混在する分別対象から同一樹脂種の樹脂部材を高精度で回収することは困難である。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、簡素なプロセスで、高精度な分別が可能だけでなく、小さいサイズの対象物や非対象物が混在する分別対象にも対応できる分別方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の分別方法は、取り出す対象である対象物と、取り出す対象でない非対象物とが混在する分別対象から対象物を取り出す分別方法であって、対象物と非対象物とを識別する識別工程と、識別工程において識別された対象物の位置情報を取得する位置情報取得工程と、前記位置情報に基づき対象物に液体を付着させる付着工程と、分別対象に貼着部材を当接し、前記液体の粘性により前記貼着部材に対象物を貼り着け、対象物を分別対象から取り出す取り出し工程とを含み、対象物に付着させる液体の量をＹ（μ１）、液体の粘度をＵ（ｍＰａ・ｓ）、対象物の厚みをＤ（ｍｍ）、対象物面積をＡ（ｃｍ2）、対象物の密度をρ（ｍｇ／ｍｍ3）とするとき、下式（１）〜（４）を全て満たす（１）Ｄ×ρ≦２３（２）（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧０．１０５５×ｅ＾（０．２５５×Ｄ×ρ）（３）（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧１．０５（４）Ｙ／（Ａ×Ｕ）≦−１．２×Ｌｎ（Ｄ×ρ）＋３．８
【００１５】
これにより、対象物のサイズに大きく影響されることなく分別対象から対象物を取り出すことが可能となり、高精度で分別を行うことが可能となる。
【００１６】
また、識別工程において、対象物と非対象物とを材質差で識別することが望ましい。
【００１７】
これにより、材質別に分別することが可能となる。
【００１８】
さらに、分別対象に含まれる対象物と非対象物とを所定の厚みにする形状設定工程を含むものでも良い。
【００１９】
これにより、さらに分別精度を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明の分別方法、及び、分別装置によれば、対象物のみに液体を付着させ、貼着部材に貼り着けることで、対象物のみを分別対象から取り出すことができる。液体を対象物に付着させる場合、かなり狭ピッチかつ選択的に付着させることができ、従来技術では分別できないサイズの小さい部材片に対しても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る分別装置を模式的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。
【図２】図２の（ａ）〜（ｈ）は、第一材料からなる対象物、および、第二材料からなる非対象物が混在する分別対象から対象物を取り出す分別方法を模式的に示す工程図である。
【図３】図３は、液体が付着する対象物の面の面積に対する貼着に必要な液体の付着量の関係を示すグラフである。
【図４】図４は、図３に示すグラフのｙ軸の低領域を拡大して示すグラフである。
【図５】図５は、液体の粘度と、単位面積あたりの貼着可能である対象物の最大重量との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの液体の付着量の関係を示したグラフである。
【図７】図７は、図６に示すグラフのｙ軸の低領域を拡大して示すグラフである。
【図８】図８は、液体の粘度による対象物重量の関係を示す表である。
【図９】図９は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度で割った値との関係をしめすグラフである。
【図１０】図１０は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度を掛けた値との関係を示したグラフである。
【図１１】図１１は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度で割った値との関係を示すグラフである。
【図１２】図１２は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度を掛けた値との関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、貼着部材の違いによる付着率の相違を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る分別装置を模式的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。
【００２４】
同図に示すように、分別装置１００は、対象物１と、非対象物２とが混在する状態の分別対象１０１から対象物１を取り出す分別装置であって、識別手段１１０と、位置情報取得手段１２０と、付着手段１３０と、貼着部材１４０と、移動手段１５０と、形状設定手段１６０とを備えている。
【００２５】
識別手段１１０は、対象物１と非対象物２とを識別する装置である。識別手段１１０としては、分別対象１０１を撮像し、得られた画像を解析することにより色や、形状、デザインに基づいて対象物１と非対象物２とを識別する装置や、近赤外線センサ、中赤外線センサ、Ｘ線センサ、画像認識センサなど様々な方式の中から、感度の最も優れたセンサを備え、対象物１と非対象物２との材質の差に基づいて対象物１と非対象物２とを識別する装置等を例示することができる。
【００２６】
本実施の形態に係る分別装置１００の場合、分別基台３としてのベルトコンベア２００により分別対象１０１を矢印方向に搬送しており、識別手段１１０は、ベルトコンベア２００の搬送方向と交差する方向にセンサを走査し、対象物１の材質が存在する位置情報とそれ以外の位置情報とを取得することができるものとなっている。従って、本実施の形態の場合、識別手段１１０は、対象物１の位置情報を取得する位置情報取得手段１２０としても機能している。
【００２７】
付着手段１３０は、位置情報取得手段１２０としても機能する識別手段１１０から得られた対象物１の位置情報に基づき、対象物１にのみ選択的に液体を付着させる装置である。本実施の形態の場合、付着手段１３０は、所定量の液体を任意のタイミングで滴状に射出することのできるノズルを備え、当該ノズルをベルトコンベア２００の搬送方向と交差する方向に移動させて、任意の位置に液体を対象物１に付着させることができるものとなっている。
【００２８】
貼着部材１４０は、分別対象１０１に当接し、液体の粘性により対象物１が貼り着く部材である。本実施の形態の場合、貼着部材１４０は、無端ベルト状となっている。
【００２９】
なお、貼着部材１４０は、分別対象１０１と貼着部材１４０とが当接する際に、対象物１が貼着する面を平面に保つ剛性を備えても良いが、分別対象１０１の凹凸に追随できる柔軟性（弾力性）を備えても良い。
【００３０】
特に柔軟性のある貼着部材１４０の場合、同一部材の異なる場所の厚みに差異がある対象物１や一の対象物１と他の対象物１や非対象物２との厚みに差異がある場合に有効である。
【００３１】
図１３は、貼着部材の違いによる付着率の相違を示す表である。
【００３２】
対象物１や非対象物２の厚みが１．１５ｍｍ〜２．３ｍｍの範囲で混在する分別対象１０１を準備し、剛体の貼着部材１４０としてステンレス板、柔軟性のある貼着部材１４０としてシリコンゴム板を準備した。同図に示される表の縦軸は、材料面積３６ｍｍ2、厚み１．１５ｍｍ〜２．３ｍｍの対象物１に対して付着した液体の粘度Ｕ０．８９ｍＰａ・ｓの付着量（μ１）である。各マス目記載の数値は全対象物１に対し貼着部材１４０に付着する率、すなわち貼着率（％）である。この結果より厚みに差異がある分別対象１０１に対しては柔軟性がある貼着部材１４０が有効であることがわかる。ただし、貼着部材１４０の劣化や貼着部材１４０と対象物１との剥離容易性、メンテナンス性を考慮すると剛性のある方が優位性とも考えられる。従って、貼着部材１４０の材質を選定する場合、対象物１の厚みのばらつきなどの条件に応じて最適な貼着部材１４０を選定することが望ましい。
【００３３】
移動手段１５０は、貼着部材１４０を分別対象１０１に対し相対的に移動させることのできる装置である。本実施の形態の場合、移動手段１５０は、分別対象１０１に対し、近づく方向、及び、遠ざかる方向に貼着部材１４０を往復動させることのできる装置である。
【００３４】
形状設定手段１６０は、分別対象１０１を所定の厚みにする装置である。本実施の形態では形状設定手段１６０としてロールプレス装置を例示しており、分別対象１０１を圧延することにより対象物１や非対象物２の厚みを設定している。ロールプレス装置の場合、連続的に分別対象１０１の厚みを均一化させることができ好ましい。
【００３５】
なお、形状設定手段１６０は、平板プレス装置でも良い。さらに、形状設定手段１６０は、厚みを設定するばかりでなく、厚さ方向と垂直に交差する面の面積を所定以下とするようなカッターを備えていても良い。
【００３６】
またロールプレス装置の場合は、縦型、横型どちらでもかまわない。ロールプレス装置は、ロールギャップ、ロール径、ロール回転数、ロール温度、またロール数を適宜、最適化することで効率的に分別対象１０１の厚みを均一化でき好ましい。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるわけではない。例えば、識別手段１１０は、アレイ状やマトリクス状に並べられる複数個のセンサを備え、一度に複数箇所の対象物１を識別するものでも良い。また、付着手段１３０は、アレイ状やマトリクス状に並べられる複数個のノズルを備え、一度に複数箇所の対象物１に液体を付着させるものでも良い。また、付着手段１３０は、液体を対象物１に塗布する装置でもかまわない。また、貼着部材１４０は、無端ベルト状である必要はなく、紙片状や板状など任意の形状でもかまわない。
【００３８】
次に、本発明の実施の形態に係る分別方法を説明する。
【００３９】
（方法１）
図２（ａ）〜（ｈ）は、第一材料からなる対象物１、および、第二材料からなる非対象物２が混在する分別対象１０１から対象物１を取り出す分別方法を模式的に示す工程図である。
【００４０】
まず、形状設定工程により厚みが設定された範囲内である分別対象１０１が、十分に乾燥された分別基台３の上に載置されている（図２（ａ））。
【００４１】
次に、分別対象１０１に対して識別手段１１０に備えられる識別センサ４により、対象物１および非対象物２の組成を識別する。識別センサ４は対象物１を組成の違いにより識別できるセンサであり、識別手段１１０は、対象物１の組成を識別センサ４が識別した位置の位置情報を取得することができるものとなっている（図２（ｂ））（識別工程、位置情報取得工程）。
【００４２】
次に、取得された位置情報に基づきノズル５を備える付着手段１３０が制御され、対象物１のみに液体を滴状に付着させる（図２（ｃ））（付着工程）。図２（ｄ）では対象物１のみに液体が付着した状態が示されている。
【００４３】
次に、貼着部材１４０を分別対象１０１に対し相対的に近づけ（図２（ｅ））、複数の対象物１と非対象物２とを含む分別対象１０１に貼着部材１４０を当接させる（図２（ｆ））。以上により、分別対象１０１の上側から液体を介して対象物１が十分に乾燥された貼着部材１４０に張り着く（貼着工程）。
【００４４】
その後、貼着部材１４０を分別対象１０１から相対的に遠ざけることにより対象物１のみを貼着部材１４０に貼り着けた状態で分別対象１０１から取り出す（図２（ｇ））(取り出し工程）。
【００４５】
次に、貼着部材１４０に張り着いた対象物１をブレード７を用いて貼着部材１４０から分離する（図２（ｈ））（回収工程）。
【００４６】
以上により、分別対象１０１から対象物１のみを高純度で回収することができる。分別基台３に残された非対象物２は容易に個別に回収することができる。また、以上の工程を複数回繰り返すことにより、分別対象１０１の中から異なる材質からなる対象物１を順番に回収することも可能となる。
【００４７】
なお、例えば、対象物１と貼着部材１４０との材質を同じものにすれば、対象物１が貼り着いた貼着部材１４０ごと回収することも可能である。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
図３は、液体が付着する対象物の面の面積に対する貼着に必要な液体の付着量の関係を示すグラフである。
【００４９】
図４は、図３に示すグラフのｙ軸の低領域を拡大して示すグラフである。
【００５０】
図３、図４から明らかなように、液体が付着する対象物１の面の面積（以下、「対象物面積Ａ」と記載）と、貼着可能な付着量には比例関係がある。図３に示すように対象物面積Ａの増加に伴い、対象物１と貼着部材１４０との間に介在配置される液体の面積が増加するために、貼着に必要な最小付着量は比例して増加する。
【００５１】
また図３に示すように、対象物面積Ａの増加に伴い、貼着に必要な最大付着量も比例して増加する。この比例関係を利用し、対象物面積Ａを単位面積あたりに換算すると貼着に必要な付着量は一定になることがわかる。
【００５２】
図５は、液体の粘度と、単位面積あたりの貼着可能である対象物の最大重量との関係を示すグラフである。
【００５３】
液体の粘度Ｕが増加するにつれて、単位面積あたりの貼着可能である対象物の最大重量（以下、「対象物重量」と記す）も増加するという比例関係を見出すことができた。
【００５４】
したがって液体の粘度Ｕが高いほど、対象物１の貼着には有利に働く。
【００５５】
そこで、今後は液体の粘度Ｕ別に対象物１の貼着可能範囲を説明する。対象物１の三次元の各軸に対応する３辺において、長さが最も短くなる１辺の長さを厚みＤ（ｍｍ）と定義する。なお、液体を連続的に滴状に吐出させて付着させる場合、液体の粘度Ｕは、２５ｍＰａ・ｓ程度より低いことが望ましい。従って、それ以下の粘度領域の液体を使用することが好ましい。
【００５６】
（実施例２）
以下、本発明のさらに詳しい実施例を説明する。
【００５７】
対象物１の材質が熱可塑性樹脂であるＰＰ、非対象物２の材質が熱可塑性樹脂であるＰＳである。このような異なる樹脂からなる対象物１と非対象物２とが混在する分別対象１０１からＰＰからなる対象物１を取り出す場合の分別方法を説明する。
【００５８】
識別手段１１０としては近赤外線分析装置（ＩＲ装置：Nicolet AVATAR３６０、測定法：ATR法、波長領域：４０００〜６５０ｃｍ-1）を用いた。
【００５９】
付着手段１３０としては、マイクロピペット（型番３１１１−２．５，eppendorf社）を用いた。
【００６０】
分別対象１０１を平板プレス機の加圧板上にのせ、スペーサーを挟んで６０秒間加圧し、厚みＤを１．１５〜２４．０ｍｍの範囲になるように調整した。
【００６１】
対象物１、非対象物２をそれぞれカッターを用いて切断し、対象物面積Ａが３６ｍｍ2となるように調整した。
【００６２】
貼着部材１４０には、目開き０．２８ｍｍ、線径０．２３ｍｍ、大きさ１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み１ｍｍのステンレス製金網を用いた。
【００６３】
以上の装置、部材を用い、本発明にかかる分別方法を実施した。
【００６４】
まず、対象物１と非対象物２とが混在した分別対象１０１を分別基台３に載置した。分別対象１０１の載置量は、分別基台３の面積に対して分別対象１０１の全対象物面積Ａが４５〜５５％となるように載置した。また、対象物１と非対象物２の全てが重ならないように載置した。
【００６５】
次に、分別基台３上の分別対象１０１を識別手段１１０により識別した。識別手段１１０の情報に基づき、ＰＰであるか否かで対象物１か否かを人間が判断した。
【００６６】
また、ＰＰであると判断された位置にある対象物１にのみ付着手段１３０により液体を滴下した。
【００６７】
ここで、液体は、０．８９〜２１ｍＰａ・ｓの範囲の粘度に調整した液体を用いた。
【００６８】
対象物１に付着させる液体の付着量を０．５〜５０μ１とした。
【００６９】
液体の種類としては純水、ジエチレングリコール（特級０４５−２５９１５，和光）、ジエチレングリコールジブチルエーテル（特級０２７−０８２７５，和光）の３種類を別々に使用した。
【００７０】
次に、貼着部材１４０を分別対象１０１の上に載置した。貼着部材１４０の自重により貼着部材１４０と対象物１との貼着を行った。載置した時間は３秒程度であった。
【００７１】
次に、貼着部材１４０を分別対象１０１に対し平行に上側に持ち上げ、分別対象１０１から対象物１を取り出した。
【００７２】
なお、取り出し完了を確認するため、貼着部材１４０に貼着した対象物１（１０片）の最初の一つが落下するまでの時間を計測し、当該落下時間が１０秒以上であれば取り出し完了と判断した。
【００７３】
なお分別基台３および貼着部材１４０は十分に乾燥した状態で実験を繰り返した。
【００７４】
図６は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの液体の付着量の関係を示したグラフである。横軸は、対象物重量Ｄ×ρ（ｍｇ／ｍｍ2）であり、縦軸は単位面積あたりの貼着に必要な付着量Ｙ／Ａ（μ１／ｃｍ2）である。
【００７５】
図７は、図６に示すグラフのｙ軸の低領域を拡大して示すグラフである。
【００７６】
液体の粘度Ｕが一定の場合、対象物重量Ｄ×ρ（ｍｇ／ｍｍ2）が増加に伴い、貼着可能な単位面積あたりの最小付着量の値は大きくなり、単位面積あたりの最大付着量の値は小さくなる。換言すると、液体の粘度Ｕが一定の場合、対象物重量Ｄ×ρ（ｍｇ／ｍｍ2）が増加するに伴い、貼着可能な付着量の領域は狭くなる。
【００７７】
液体の粘度Ｕが０．８９ｍＰａ・ｓの場合を例に挙げると、対象物重量が２．３ｍｇ／ｍｍ2の場合には貼着可能な付着量の領域は０．２８〜１９．４μ１／ｃｍ2である。一方、対象物重量が９．２ｍｇ／ｍｍ2の場合には貼着可能な付着量の領域は１．４〜８．３μ１／ｃｍ2であり、前記対象物重量２．３ｍｇ／ｍｍ2の場合と比較し、領域が狭くなることは明らかである。
【００７８】
対象物重量が一定の場合、液体の粘度Ｕの増加に伴い、貼着可能な最小付着量の値は小さくなり、最大付着量の値は大きくなる。換言すると、対象物重量が一定の場合、液体の粘度Ｕの増加に伴い、貼着可能な付着量の領域は広くなる。対象物重量が９．２ｍｇ／ｍｍ2の場合を例に挙げると、液体の粘度Ｕが０．８９ｍＰａ・ｓの場合は貼着可能な付着量の領域は１．４〜８．３μ１／ｃｍ2である。一方、液体の粘度Ｕが２１ｍＰａ・ｓの場合は貼着可能な付着量の領域は０．１４〜６９μ１／ｃｍ2であり、前記液体の粘度Ｕ０．８９ｍＰａ・ｓと比較し、領域が広くなることは明らかである。
【００７９】
また対象物に液体を多量に付着させても貼着不可となる対象物重量が存在し、液体の粘度Ｕが高いほど対象物重量も大きくなる。
【００８０】
図８は、液体の粘度による対象物重量の関係を示す表である。
【００８１】
同図より、液体粘度が０．８９ｍＰａ・ｓ≦Ｕ≦２１ｍＰａ・ｓの範囲において、対象物の厚みが２３ｍｍを越えると、液体の滴下量に関わらず貼着不可となっている。したがって、対象物の厚みは、１．１５ｍｍ〜２３ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００８２】
図９は、液体の粘度Ｕ別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度で割った値との関係を示すグラフである。
【００８３】
同図に示すグラフの横軸は、対象物重量Ｄ×ρ（ｍｇ／ｍｍ2）であり、縦軸は単位面積あたりの貼着に必要な付着量を粘度で割った値Ｙ／（Ａ×Ｕ）（ｍｇ／ｃｍ2・ｍＰａ・ｓ）である。同図より、対象物重量の増加に伴い、縦軸のＹ／（Ａ×Ｕ）の値は減少する。また対象物重量が一定の場合は、液体の粘度Ｕの増加に伴い、Ｙ／（Ａ×Ｕ）の値は減少する。換言すれば、粘度２１ｍＰａ・ｓの場合が最も縦軸のＹ／（Ａ×Ｕ）の値が最も小さい。従って液体の粘度Ｕが０．８９〜２１ｍＰａ・ｓの範囲において、対象物を貼着することが可能な数式範囲は、曲線Ｙ／（Ａ×Ｕ）≦−１．２Ｌｎ（Ｄ×ρ）＋３．８を満足する。
【００８４】
図１０は、液体の粘度別による対象物重量と、単位面積あたりの付着量に対して粘度を掛けた値との関係を示したグラフである。
【００８５】
横軸は、対象物重量（ｍｇ／ｍｍ2）であり、縦軸は単位面積あたりの貼着に必要な付着量に粘度を掛けた値（ｍｇ／ｃｍ2・ｍＰａ・ｓ）である。同図より、対象物重量の増加に伴い、縦軸の（Ｙ×Ｕ）／Ａの値は増加する。また対象物重量が一定の場合は、液体の粘度Ｕの増加に伴い、（Ｙ×Ｕ）／Ａの値は増加する。換言すれば、粘度０．８９ｍＰａ・ｓの場合が最も縦軸の（Ｙ×Ｕ）／Ａの値が小さい。従って液体の粘度Ｕが０．８９〜２１ｍＰａ・ｓの範囲において、対象物を貼着することが可能な数式範囲は曲線（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧０．１０５５ｅ＾（０．２５５×Ｄ×ρ）を満足する。
【００８６】
なお、同図より横軸（Ｄ×ρ）が低域の場合は（Ｙ×Ｕ）／Ａ＝１．０５より大きいために、少なくとも（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧１．０５を満足する必要がある。また横軸（Ｄ×ρ）が高域の場合は２３以下であるために、（Ｄ×ρ）≦２３を満足する必要がある。以上の数式範囲は、０．８９ｍＰａ・ｓ≦Ｕ≦２１ｍＰａ・ｓの粘度範囲における液体に適用される。
【００８７】
図１１および図１２は、図６および図７と同じ図である。
【００８８】
前記図１１および図１２は、特に水の粘度０．８９ｍＰａ・ｓに着目したものである。図１１より粘度０．８９ｍＰａ・ｓにおいてはＹ／Ａ≦―１０．１×Ｌｎ（Ｄ×ρ）＋２８．２の範囲を満足する必要がある。また図１２より粘度０．８９ｍＰａ・ｓにおいてはＹ／Ａ≧０．０３１７×（Ｄ×ρ）＾２−０．０７８５×（Ｄ×ρ）の範囲を満足する必要がある。また上記範囲は図より０＜（Ｄ×ρ）≦１３．８を満足する必要がある。
【００８９】
なお、分別対象１０１の中に粘着性を備えた非対象物２が含まれる場合においても、同様に対象物１に液体を付着することにより分別対象１０１から対象物１を分別することが可能である。
【００９０】
例えば、ゴムやガムテープなどの粘着性を備えた非対象物２が含まれる場合、分別対象１０１と貼着部材１４０とが当接する際に貼着部材１４０に非対象物２が貼着する可能性がある。この場合、対象物１と非対象物２とをブレードで掻き落として回収することになり、分別精度が低下する。さらに対象物１や非対象物２の粘着成分が分別基台３や貼着部材１４０に残った場合、次工程において新たな非対象物２が貼着部材１４０に貼着する可能性があるために好ましくない。
【００９１】
しかしながら、これらの粘着成分は、貼着部材１４０に対して弱い仮貼着の状態で貼着している場合が大半であり、定期的に分別基台３や貼着部材１４０を洗浄することにより容易に粘着成分を除去することが可能である。
【００９２】
このように分別対象１０１中に粘着性を備えた非対象物２が含まれる場合、粘着性を備えた非対象物２の種類と含有量により、分別精度に変動は起こるが、定期的に貼着部材１４０等の洗浄を行うことにより所望の分別精度を確保することは可能である。従って、本発明のプロセスには多少の粘着性のある対象物１や非対象物２が混入していても、所望の樹脂を分別することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明にかかる分別方法は、廃家電や一般廃棄物を粉砕することで発生する樹脂や金属やガラスなどの混在片から、特定の材料を選出できる分別手法として資源循環に適用できる。従来のエア噴射により分別できないサイズの小さい混在片に対して特に効果的である。また将来リサイクル需要が拡大するレアメタルなどの分別にも効果的である。
【符号の説明】
【００９４】
１  対象物
２  非対象物
３  分別基台
４  識別センサ
７  ブレード
１００  分別装置
１０１  分別対象
１１０  識別手段
１２０  位置情報取得手段
１３０  付着手段
１４０  貼着部材
１５０  移動手段
１６０  形状設定手段
２００  ベルトコンベア
Ａ  対象物面積
Ｄ  対象物の厚み
Ｕ  粘度
Ｙ  付着量
ρ  密度
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り出す対象である対象物と、取り出す対象でない非対象物とが混在する分別対象から対象物を取り出す分別方法であって、
対象物と非対象物とを識別する識別工程と、
識別工程において識別された対象物の位置情報を取得する位置情報取得工程と、
前記位置情報に基づき対象物に液体を付着させる付着工程と、
分別対象に貼着部材を当接し、前記液体の粘性により前記貼着部材に対象物を貼り着け、対象物を分別対象から取り出す取り出し工程と
を含み、
対象物に付着させる液体の量をＹ（μ１）、
液体の粘度をＵ（ｍＰａ・ｓ）、
対象物の厚みをＤ（ｍｍ）、
対象物面積をＡ（ｃｍ2）、
対象物の密度をρ（ｍｇ／ｍｍ3）とするとき、
下式（１）〜（４）を全て満たす
（１）Ｄ×ρ≦２３
（２）（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧０．１０５５×ｅ＾（０．２５５×Ｄ×ρ）
（３）（Ｙ×Ｕ）／Ａ≧１．０５
（４）Ｙ／（Ａ×Ｕ）≦−１．２×Ｌｎ（Ｄ×ρ）＋３．８
分別方法。
【請求項２】
取り出す対象である対象物と、取り出す対象でない非対象物とが混在する分別対象から対象物を取り出す分別方法であって、
対象物と非対象物とを識別する識別工程と、
識別工程において識別された対象物の位置情報を取得する位置情報取得工程と、
前記位置情報に基づき対象物に液体を付着させる付着工程と、
分別対象に貼着部材を当接し、前記液体の粘性により前記貼着部材に対象物を貼り着け、対象物を分別対象から取り出す取り出し工程と
を含み、
対象物に付着させる液体の量をＹ（μ１）、
対象物の厚みをＤ（ｍｍ）、
対象物面積をＡ（ｃｍ2）、
対象物の密度をρ（ｍｇ／ｍｍ3）とするとき、
下式（１）、（２）を全て満たす
（１）０＜Ｄ×ρ≦１３．８の範囲
（２）−１０．１×Ｌｎ（Ｄ×ρ）＋２８．２≧Ｙ／Ａ≧０．０３１７×（Ｄ×ρ）＾２−０．０７８５×（Ｄ×ρ）
分別方法。
【請求項３】
識別工程において、
対象物と非対象物とを材質差で識別する
請求項１または請求項２に記載の分別方法。
【請求項４】
さらに、
分別対象に含まれる対象物と非対象物とを所定の厚みにする形状設定工程を含む請求項１または請求項２に記載の分別方法。
【請求項５】
対象物の厚みＤは１．１５〜２３ｍｍの範囲である
請求項１または請求項２に記載の分別方法。
【請求項６】
液体の粘度をＵ（ｍＰａ・ｓ）とするとき、
液体の粘度が０．８９ｍＰａ・ｓ≦Ｕ≦２１ｍＰａ・ｓである
請求項１または請求項２に記載の分別方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010050126.tif 000023
【図９】
2010050126.tif 000024
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
2010050126.tif 000029
2010050126.tif 000030
2010050126.tif 000031
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