(57)【要約】【課題】少なくともプラスチックを含む分別対象物の中から、難燃剤含有のプラスチックを適当に分別する難燃剤含有プラスチックの分別法である。【解決手段】分別装置は、分別対象物１の搬送装置２と、分別対象物１にＸ線あるいは電子線５を照射する照射線発生装置３と、発生する特性Ｘ線６の検出装置４と、特性Ｘ線を解析し、プラスチック中の難燃剤の種類を判別したり、特定の難燃剤の存否を判別したり、あるいは難燃剤の存否を判別するデータ処理部７と、データ処理部７からの信号に基づいて適当にプラスチックを分別する分別機構８を持つ。データ処理部７では、特性Ｘ線６を解析して難燃剤に特有の元素を検出し、難燃剤の種類、特定の難燃剤の存否、あるいは難燃剤の存否を判別し、その結果の信号を分別機構８に供給して分別を行なう。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともプラスチックを含む分別対象物を移動させる搬送装置と、分別対象物にＸ線あるいは電子線を照射する照射線発生装置と、プラスチックから発生する特性Ｘ線を検出する検出装置と、検出された特性Ｘ線のデータを解析し、プラスチック中に含まれる難燃剤の種類を判別したり、特定の難燃剤のプラスチック中の存否を判別したり、あるいは難燃剤のプラスチック中の存否を判別するデータ処理部と、データ処理部からの信号に基づいて難燃剤の種類によりプラスチックを分別したり、特定の難燃剤の存否によりプラスチックを分別したり、あるいは難燃剤の存否によりプラスチックを分別する分別機構を持つプラスチックの分別装置であって、データ処理部では、Ｘ線あるいは電子線が照射されることで分別対象物から発生する特性Ｘ線の波長あるいはエネルギーを解析することにより、難燃剤として含まれる成分に特有の元素を検出し、難燃剤の種類、特定の難燃剤の存否、あるいは難燃剤の存否を判別し、その結果の信号を分別機構に供給して分別を行なうことを特徴とする難燃剤含有プラスチックの分別装置。
【請求項２】
難燃剤の種類、特定の難燃剤の存否、あるいは難燃剤の存否を判別するために、データ処理部で特性Ｘ線により検出する元素が、臭素、塩素、アンチモン、りん、マグネシウム、けい素、あるいはカルシウムであることを特徴とする請求項１記載の難燃剤含有プラスチックの分別装置。
【請求項３】
データ処理部で難燃剤の種類、特定の難燃剤の存否、あるいは難燃剤の存否を判別するプラスチックが、ＰＣ＋ＡＢＳ、ＰＳ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＣ、ＡＢＳ、ＰＰＥ＋ＰＳ、あるいはＰＯＭであることを特徴とする請求項１または２記載の難燃剤含有プラスチックの分別装置。
【請求項４】
データ処理部で、臭素を含んでいる難燃剤が添加されているプラスチックを判別することを特徴とする請求項１、２または３記載の難燃剤含有プラスチックの分別装置。
【請求項５】
検出する特性Ｘ線のエネルギーまたは波長が、１０〜１３ＫｅＶまたは０．１０３〜０．１０５ｎｍである請求項４記載の難燃剤含有プラスチックの分別装置。
【請求項６】
少なくともプラスチックを含む分別対象物にＸ線あるいは電子線を照射し、プラスチックから発生する特性Ｘ線を検出してデータ解析することで、プラスチック中に含まれる難燃剤の種類を判別したり、特定の難燃剤のプラスチック中の存否を判別したり、あるいは難燃剤のプラスチック中の存否を判別して、その結果に基づいて難燃剤の種類によりプラスチックを分別したり、特定の難燃剤の存否によりプラスチックを分別したり、あるいは難燃剤の存否によりプラスチックを分別するプラスチックの分別方法であって、Ｘ線あるいは電子線が照射されることで分別対象物から発生する特性Ｘ線の波長あるいはエネルギーを解析することにより、難燃剤として含まれる成分に特有の元素を検出し、難燃剤の種類、特定の難燃剤の存否、あるいは難燃剤の存否を判別することを特徴とする難燃剤含有プラスチックの分別方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックのリサイクル等のための分別装置、及び分別方法に係わり、特に、含有難燃剤の種類別にプラスチックを分別したり、難燃剤含有プラスチックを他のプラスチックや分別対象物（廃棄物など）から分別したりするための難燃剤含有プラスチックの分別装置、及び分別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラスチックの分別方法としては、比重差によりポリ塩化ビニル樹脂とポリオレフィン等の樹脂を分別する方法（例えば、非特許文献１参照）、赤外線を照射し反射光または透過光の吸収波長によりプラスチックを各材質に分別する方法（例えば、特許文献１参照）があるが、何れの方法においてもプラスチックの材質別に分別する方法である。
【０００３】
一方、近年、環境保護の側面から、プラスチック中に含有されている難燃剤の種類によっては、使用が制限されるケースが出てきており、難燃剤の種類別等にプラスチックを分別することが重要となってきている。
【０００４】
【非特許文献１】
プラスチックエージ、１９９７・臨時増刊号、ｐ６７、ｐ９８
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３００３５４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法では、難燃剤の種類別にプラスチックを分別したり、特定の難燃剤の存否別にプラスチックを分別したり、難燃剤の存否別によりプラスチックを分別したりすることは困難であった。特に同じ材質のプラスチックを、難燃剤の種類別、特定の難燃剤の存否別、あるいは難燃剤の存否別によって分別することは不可能であった。また、一般的には、材質表示マークによりプラスチックを材質別に分別するのは容易となっているが、さらに難燃剤の種類別等に分別するのは困難である。
【０００７】
上記の課題に鑑み、本発明の目的は、少なくともプラスチックを含む分別対象物（廃棄物など）の中から、難燃剤の種類別にプラスチックを分別したり、特定の難燃剤の存否別にプラスチックを分別したり、難燃剤の存否別にプラスチックを分別したりする難燃剤含有プラスチックの分別装置、及び分別方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明による難燃剤含有プラスチックの分別装置は、例えば数ｍｍ程度以上に破砕したプラスチック片などである少なくともプラスチックを含む分別対象物を移動させる搬送装置（例えば、エンコーダなどを備えたベルトコンベア）と、分別対象物にＸ線あるいは電子線を照射する照射線発生装置（Ｘ線発生装置あるいは電子線発生装置）と、プラスチックから発生する特性Ｘ線（各元素に固有な線スペクトル状Ｘ線）を検出する検出装置と、検出された特性Ｘ線のデータを解析し、プラスチック中に含まれる難燃剤の種類を判別したり、特定の難燃剤（例えば、臭素、塩素、アンチモンを含む難燃剤）のプラスチック中の存否を判別したり、あるいは難燃剤のプラスチック中の存否を判別するデータ処理部と、データ処理部からの信号に基づいて難燃剤の種類によりプラスチックを分別したり、特定の難燃剤の存否によりプラスチックを分別したり、あるいは難燃剤の存否によりプラスチックを分別する分別機構を持つプラスチックの分別装置であって、データ処理部では、Ｘ線あるいは電子線が照射されることで分別対象物から発生する特性Ｘ線の波長あるいはエネルギーを解析することにより、難燃剤として含まれる成分に特有の元素を検出し、難燃剤の種類、特定の難燃剤の存否、あるいは難燃剤の存否を判別し、その結果の信号を分別機構に供給して分別を行なうことを特徴とする。
【０００９】
本発明の原理は次の通りである。プラスチック中に難燃剤として含まれる元素は、臭素（特性Ｘ線のＫα線０．１０３〜０．１０５ｎｍ、エネルギー１０〜１３ＫｅＶ）、塩素（同０．４７３ｎｍ付近）、アンチモン（同０．０４７ｎｍ付近）、りん（同０．６１５ｎｍ付近）、マグネシウム（同０．９８９ｎｍ付近）、けい素（同０．７１３ｎｍ付近）、カルシウム（同０．３３６ｎｍ付近）等であり、これらより発生する特性Ｘ線と、プラスチックの材質として含まれる炭素（同４．４ｎｍ付近）、水素、酸素（同２．３７ｎｍ付近）、窒素（同３．１６ｎｍ付近）等の元素より発生する特性Ｘ線とは、ここでＫα線の数値で示した様に一桁程度以上異なり容易に識別が可能である。従って、検出装置で検出された特性Ｘ線のデータをデータ処理部で解析すれば、上記した様な種々の態様の判別をすることができ、これに基づいて上記した様な種々の分別ができる。勿論、同じ材質のプラスチックであっても、難燃剤別に分別することは容易である。上記判別及び分別のうち何れを行なうようにするかは、データ処理部の処理回路の構成で選択したり、データ処理部のメモリのプログラムを切り替えたり書き換えたりすることで選択できる。勿論、これに基づいて分別機構を構成する必要がある。
【００１０】
ホッパーなどから搬送装置に供給される分別対象物は、形状や材質などにおいて種々の混合物でありえる。一般的に、プラスチックでリサイクルされている材質は、ＰＣ＋ＡＢＳ、ＰＳ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＣ、ＡＢＳ、ＰＰＥ＋ＰＳ、ＰＯＭであり、これらの材質のプラスチックは、赤外線などを用いる公知の分別法や表示による分別法などで既に材質別に分別されている場合が多い。従って、リサイクル、廃棄等を容易にするためには、この既に材質別に分別されたプラスチックを本発明の分別装置の搬送装置に供給して、さらに難燃剤の種類別、特定の難燃剤の存否別、あるいは難燃剤の存否別に分別を行えばよい。
【００１１】
さらに、リサイクル時等に、臭素を含む難燃剤と他の難燃剤の分別を要求されることが多い。この場合は、プラスチックより発生する特性Ｘ線のうち臭素のＫα線（１１．９１ＫｅＶ、０．１０４１ｎｍ）周辺のエネルギーまたは波長範囲の検出のみを行ってそれを解析することで分別を行なうという構成とすることで、データ処理部及び分別機構の簡素化を図ることができる。臭素の他にも、塩素やアンチモンなども規制が強くて同様な要求がされる場合がありえるが、この場合にも臭素の場合と同様に対処すれば良い。
【００１２】
また、上記課題を解決するための本発明による難燃剤含有プラスチックの分別方法は、少なくともプラスチックを含む分別対象物にＸ線あるいは電子線を照射し、プラスチックから発生する特性Ｘ線を検出して解析することで、プラスチック中に含まれる難燃剤の種類を判別したり、特定の難燃剤のプラスチック中の存否を判別したり、あるいは難燃剤のプラスチック中の存否を判別して、その結果に基づいて難燃剤の種類によりプラスチックを分別したり、特定の難燃剤の存否によりプラスチックを分別したり、あるいは難燃剤の存否によりプラスチックを分別するプラスチックの分別方法であって、Ｘ線あるいは電子線が照射されることで分別対象物から発生する特性Ｘ線の波長あるいはエネルギーを解析することにより、難燃剤として含まれる成分に特有の元素を検出し、難燃剤の種類、特定の難燃剤の存否、あるいは難燃剤の存否を判別することを特徴とする。この分別方法においても、上記の原理に基づいており、種々の態様が可能である。更には、この分別方法では、上記判別に基づいて人手でプラスチックを分別する様なこともできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明のプラスチックの分別装置ないし方法の第１の実施の形態のシステム構成を示す図である。図中、２はベルトコンベアなどの搬送装置、３はＸ線発生装置あるいは電子線発生装置、４は特性Ｘ線の検出装置、７はデータ処理部、８は分別機構である。本実施の形態では、分別対象物に含まれる難燃剤含有プラスチックを難燃剤の種別に分別する様に構成されている。それには、データ処理部７が、予想される全ての難燃剤として含まれる元素に固有の特性Ｘ線を判別できる構成の処理回路を持つ必要があり、各固有の元素を検出したときデータ処理部７はそれに応じた信号を分別機構８に出力する。一方、搬送装置２はベルトコンベアなどの進行距離を検知するエンコーダ（不図示）などを備えていて、エンコーダ信号は常にデータ処理部７に送られている。従って、データ処理部７では、各固有の難燃剤元素を検出したとき、そのプラスチック片が分別機構８の該プラスチック分別部の位置にいつ到着するかが判断できるので、その到着時点でこの分別部に指令信号を出して、エアブローなどで該プラスチックを然るべき収納箱に収納したりあるいは別のベルトコンベアに乗り移らせたりする等の処理をする。この分別機構８の構成は公知のものを使用すればよい。Ｘ線発生装置あるいは電子線発生装置３、検出装置４についても、公知の構成のものを使用できる。
【００１４】
以上の構成の難燃剤含有プラスチックの分別装置の動作を説明する。搬送装置２にはホッパー（不図示）などから分別対象物が供給される。これは、種々のプラスチック片ないし部品が混じったもの（更には別の物が混じっていてもよい）であったり、予備分別されて同じ材質あるいは特定の幾つかの材質のプラスチック片ないし部品の混合物であったり、種々の難燃剤含有プラスチック片ないし部品の混合物であったりする。ここでは、数ｍｍ以上に破砕された種々のプラスチック片１の混合物であるとする。プラスチック片１は搬送装置２によって移動され、所定の所でＸ線発生装置あるいは電子線発生装置３よりＸ線あるいは電子線５が照射される。ここで、プラスチック片１から発生する特性Ｘ線６が所定の位置に設置された検出装置４で検出され、その検出信号はデータ処理部７に送られて解析される。データ処理部７は、プラスチック片１の難燃剤の種別を判別した後に、それに応じた信号を適当なタイミングで分別機構８に出力して、上記した如く分別機構８で分別対象物が分別される。ここでは、難燃剤含有プラスチックは難燃剤の種類別に分別され、それ以外のものは纏めて分別される。
【００１５】
次に、図２を参照して本発明のプラスチックの分別装置の第２の実施の形態を説明する。図２は、臭素を含む難燃剤を含有していないＰＣ＋ＡＢＳと臭素を含有しているＰＣ＋ＡＢＳにＸ線あるいは電子線を照射したときに発生する特性Ｘ線の波長と強度の関係を示す。図２（ａ）が臭素を含有していないＰＣ＋ＡＢＳ、図２（ｂ）が臭素を含有しているＰＣ＋ＡＢＳである。これに基づいて、臭素のＫα線周辺の波長範囲の特性Ｘ線（この特性Ｘ線のエネルギーまたは波長は、１０〜１３ＫｅＶまたは０．１０３〜０．１０５ｎｍである）を検出することにより、臭素を含む難燃剤とそうでないものを判別することが可能である。分別装置の構成は図１に示すものと実質的に同じである。第２の実施の形態では臭素の特性Ｘ線のみを検出して、それに応じて臭素を含む難燃剤を含有していないＰＣ＋ＡＢＳと臭素を含有しているＰＣ＋ＡＢＳを分別すればよいので、データ処理部７と分別機構８の構成が比較的簡単になる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、難燃剤に含まれる元素の特性Ｘ線の検出に基づいて、少なくともプラスチックを含む分別対象物（廃棄物など）の中から、難燃剤の種類別にプラスチックを分別したり、特定の難燃剤の存否別にプラスチックを分別したり、難燃剤の存否別にプラスチックを分別したりすることができるので、例えば、リサイクル、廃棄等する上で好ましくない難燃剤が入っているプラスチックとそうではないものを分別できて、プラスチックの再利用、環境保護等を促進することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係わる難燃剤含有プラスチックの分別装置ないし方法のシステム構成を説明する図である。
【図２】図２は、臭素を含む難燃剤を含むプラスチック（ＰＣ＋ＡＢＳ）と臭素を含まない難燃剤を含むプラスチック（ＰＣ＋ＡＢＳ）との臭素のＫα線周辺の特性Ｘ線の発生の状況を示した図である。
【符号の説明】
１・・・プラスチック片（分別対象物）
２・・・搬送装置
３・・・Ｘ線発生装置または電子線発生装置
４・・・検出装置
５・・・Ｘ線または電子線
６・・・特性Ｘ線
７・・・データ処理部
８・・・分別機構
【図１】
2004219366.tif 000003
【図２】
2004219366.tif 000004