(57)【要約】【課題】異物除去能力が高く、騒音が小さく、異物除去の作業時間が少なくなるとともに、環境負荷が小さく、しかも、装置腐食の発生し難いリサイクルガラスの洗浄方法を得る。【解決手段】陰極線管を構成するパネル部及びファンネル部のガラスを、リサイクルに先立ち異物を除去するために洗浄するリサイクルガラスの洗浄方法であって、ファンネル部からネック部を切断除去するとともに、ファンネル部から切り離したパネル部から色選別機構を取り除き、ファンネル部とパネル部を粉砕して得たガラスカレットをそれぞれ別個にアルカリ水を用いて洗浄する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極線管を構成するパネル部及びファンネル部のガラスを、リサイクルに先立ち異物を除去するために洗浄するリサイクルガラスの洗浄方法であって、
ファンネル部からネック部を切断除去するとともに、ファンネル部から切り離したパネル部から色選別機構を取り除く工程と、
前記ファンネル部と前記パネル部を粉砕して得たガラスカレットをそれぞれ別個にアルカリ水を用いて洗浄する工程とを含むことを特徴とするリサイクルガラスの洗浄方法。
【請求項２】
請求項１記載のリサイクルガラスの洗浄方法において、
前記ガラスカレットと前記アルカリ水とを密閉容器に封入し、前記ガラスカレットと前記アルカリ水とを該密閉容器内で攪拌して洗浄を行うことを特徴とするリサイクルガラスの洗浄方法。
【請求項３】
請求項１記載のリサイクルガラスの洗浄方法において、
摂氏４０〜１００度に昇温させた前記アルカリ水を使用することを特徴とするリサイクルガラスの洗浄方法。
【請求項４】
請求項１記載のリサイクルガラスの洗浄方法において、
前記アルカリ水として、アルカリ濃度が３重量％以上の水溶液を使用することを特徴とするリサイクルガラスの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極線管を構成するパネル部及びファンネル部のガラスを、リサイクルに先立ち異物を除去するために洗浄するリサイクルガラスの洗浄方法に関し、例えば、カラーテレビジョン或いはパーソナルコンピュータ等の陰極線管に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラーテレビジョン、パソコンなどに用いられる陰極線管は、年々増加の傾向にあるが、ガラス比率が５０％以上と高いことから、従来の金属主体の回収ルートに比べリサイクル化が進んでいない。また、陰極線管を構成するガラスの材質は、パネル部とファンネル部とで異なる。カラー陰極線管では、パネル部にバリウムが、ファンネル部分に鉛が含有されているので、パネル部とファンネル部とを分別する必要がある。このこともリサイクル化の進まない要因となっている。
【０００３】
従来、このようなパネル部とファンネル部との材質の違いを考慮して陰極線管のリサイクルを行う方法としては、主に乾式法と湿式法との二つのリサイクル方法があった。
乾式法は、カレット状に粉砕した陰極線管を、ミキサーに投入してミキシングすることで、ガラスカレット同士の接触により、機械的に異物（カーボン、蛍光体、アルミ等）を除去していた。
一方、湿式法は、陰極線管を湿式分割（硝酸によりシール部の鉛を溶かして、パネル部とファンネル部とを分ける）した後、それぞれにフッ酸を塗布し、そのガラスエッチング効果で異物を除去していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の乾式法によるリサイクル方法は、ガラスカレット同士の接触のみで異物を除去するため、異物除去能力が低い（ガラス生地にカーボン等が多量に残ってしまう）欠点があった。また、ガラスカレット同士の接触で異物を除去するため、騒音が大きく（１２０ｄＢ以上）、騒音対策を必要とする問題があった。さらに、ガラスカレット同士の接触のみで異物を除去するため、時間のかかる（洗浄ｉｎｄｅｘが大きくなってしまう）問題があった。
一方、上記した従来の湿式法は、フッ酸を多量に使用するため、環境負荷が大きい欠点がある。また、フッ酸を使用するため、装置の腐食が発生し易く、ミキサーへの投入が困難であった。その結果、きれいに分割できた陰極線管のみ洗浄可能であり、カレット状になったガラスの洗浄は不可能であった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、異物除去能力が高く、騒音が小さく、異物除去の作業時間が少なくなるとともに、環境負荷が小さく、しかも、装置腐食の発生し難いリサイクルガラスの洗浄方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載のリサイクルガラスの洗浄方法は、陰極線管を構成するパネル部及びファンネル部のガラスを、リサイクルに先立ち異物を除去するために洗浄するリサイクルガラスの洗浄方法であって、ファンネル部からネック部を切断除去するとともに、ファンネル部から切り離したパネル部から色選別機構を取り除く工程と、前記ファンネル部と前記パネル部を粉砕して得たガラスカレットをそれぞれ別個にアルカリ水を用いて洗浄する工程とを含むことを特徴とする。
【０００６】
このリサイクルガラスの洗浄方法では、ファンネル部とパネル部を粉砕して得たガラスカレットが、アルカリ水を用いて洗浄され、洗浄したガラスカレットの品質が、湿式法で洗浄した場合と遜色のないレベルまできれいになる。そして、カレットと一緒に水溶液が充填されるので、乾式法に比ベ、騒音が小さくなる。また、アルカリ水による溶解反応が利用でき、ガラスカレット同士の接触のみで異物を除去する乾式法に比ベ、作業時間が大幅に少なくなる。さらに、フッ酸を用いる湿式法に比べて、環境負荷が小さくなる。また、アルカリ水を使用するため鋼材、樹脂ともにほぼ一般市販品でまかなうことが可能となり、従来の湿式設備より設備材料が安くなる。
【０００７】
請求項２記載のリサイクルガラスの洗浄方法は、請求項１記載のリサイクルガラスの洗浄方法において、前記ガラスカレットと前記アルカリ水とを密閉容器に封入し、前記ガラスカレットと前記アルカリ水とを該密閉容器内で攪拌して洗浄を行うことを特徴とする。
【０００８】
このリサイクルガラスの洗浄方法では、ガラスカレットとアルカリ水とが密閉容器に封入された状態で攪拌され、ガラスカレット同士の接触と、異物に対するアルカリ水の浸漬とが共に良好となり、洗浄効果が高められる。
【０００９】
請求項３記載のリサイクルガラスの洗浄方法は、請求項１記載のリサイクルガラスの洗浄方法において、摂氏４０〜１００度に昇温させた前記アルカリ水を使用することを特徴とする。
【００１０】
このリサイクルガラスの洗浄方法では、アルカリ水が摂氏４０〜１００度に昇温されることで、アルカリ水による異物への溶解作用が活性化され、洗浄効果が高められる。
【００１１】
請求項４記載のリサイクルガラスの洗浄方法は、請求項１記載のリサイクルガラスの洗浄方法において、前記アルカリ水として、アルカリ濃度が３重量％以上の水溶液を使用することを特徴とする。
【００１２】
このリサイクルガラスの洗浄方法では、アルカリ水のアルカリ濃度が３重量％以上に確保されることで、蛍光体、カーボン、アルミに対する溶解作用が確保される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るリサイクルガラスの洗浄方法の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る洗浄方法の手順を表す流れ図、図２は本発明に係る洗浄方法に使用される洗浄装置の概略を表す構成図、図３は本発明に係る洗浄方法の洗浄対象物となるカラー陰極線管の一部を切り欠いた斜視図である。
【００１４】
本実施の形態では、リサイクルガラスの対象として、カラーテレビジョンに用いられる陰極線管の場合を例に説明する。陰極線管１は、図３に示すように、パネル部３とファンネル部５とを接合してなり、ファンネル部５のネック部７には電子銃９が内設されるとともに、パネル部３には色選別機構１１が内設される。
【００１５】
陰極線管１のガラスをリサイクルするには、先ず、ネック部７の後端から空気を内部にリークさせる。次いで、ネック部７を切断することにより、電子銃９をネック部７ごと除去する。次いで、図示しない防爆バンド等の付属物を取り除く。次いで、ネック部７の除去されたファンネル部５からパネル部３を分割する。この分割は、例えば硝酸によりフリット部１３を溶解する湿式法や、サーマルクラック法で行うことができる。
【００１６】
ファンネル部５から分割されたパネル部３からは、色選別機構１１を除去する。色選別機構１１の除去されたパネル部３には、本発明の洗浄対象となる蛍光体、カーボン、蒸着アルミが付着している。また、ファンネル部５には、本発明の洗浄対象となる外装カーボン、内装カーボンが付着している。この際、パネル部３には、色選別機構１１を取り付けるための金属金具（ピン等）１５が残るが、これは粉砕後に、磁選機によって吸着除去される。尚色選別機構１１を取り付けるための治具がセラミックである場合は、別途選別を必要とする。
【００１７】
パネル部３とファンネル部５とは、ガラス材質が異なる。パネル部３は、表示画面となるため、光透過率の高いガラスが使用されている。一方、ファンネル部５は、鉛を含有している。これら異なるガラス材質は、それぞれ別個のガラス材質としてリサイクルされる。従って、以下に説明する洗浄方法では、パネル部３のガラスカレットと、ファンネル部５のガラスカレットとが、それぞれ別個に洗浄されることになる。
【００１８】
本実施の形態による洗浄方法で使用する洗浄装置は、図２にその概略を示すように、一般的なミキサー（例えばコンクリート用ミキサー）２１を用いることができる。この他、ボールミル機（粒子の湿式粉砕に使用されるミル機）、又はローラーミルと密閉容器を組み合わせたものを用いることもできる。但し、いずれの装置を使用する場合であっても、高温アルカリ水となる洗浄液の漏洩を防止するために、ミキサーは密閉構造を有していることが好ましい。なお、密閉構造は、本発明において必須要件ではなく、例えばバレル研磨機等のように、上方を開放させたミキサー機構としてもよい。なお、本実施の形態では、密閉構造のミキサー２１を例に説明する。
【００１９】
また、ミキサー２１の密閉容器（以下、ミキシング容器と称す）２３は、回転駆動手段（例えば電動モータ）２５によって回転され、その回転数は、１０〜１５０ｒｐｍ程度の範囲で任意に回転数の調整が可能となっている。
【００２０】
ミキシング容器２３の外壁２３ａには防音対策用の図示しないラバーコートが施されている。さらに、ミキシング容器２３には、洗浄中に内部の温度が下がらないように図示しない保温対策が施されている。この保温対策としては、断熱材（断熱シート等）の被覆構造の他、コード状の加熱ヒータを断熱材と外壁２３ａとの間に貼り付けてもよい。
【００２１】
ミキシング容器２３は軸線が水平若しくは傾斜するようにして、回動自在に支持される。ミキシング容器２３の軸線方向の略中央部の外壁２３ａには、開閉蓋２７が設けられている。開閉扉２７は、ミキシング容器２３内を気密状態に閉鎖できるようになっている。このミキシング容器２３の上方には、粉砕されたガラスカレット２９が投入されるホッパー３１が配設される。ホッパー３１に投入されたガラスカレット２９は、ホッパー下端の供給口３３から落下し、開閉蓋２７の開放された投入口３５からミキシング容器２３内へ投入される。
【００２２】
アルカリ液に使用するアルカリ薬剤は、水酸化塩（水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム等）を用いる。望ましくは水酸化ナトリウムを使用する。アルカリ液は、上記のアルカリ薬剤の他、炭酸塩、リン酸塩などを使用し、これらを２種類以上配合して使用してもよい。
【００２３】
使用するアルカリ薬剤の濃度は、水酸化ナトリウムの場合、３〜１０重量％の範囲で任意に設定する。
【００２４】
高温アルカリ水の作製方法は、あらかじめ任意濃度のアルカリ水を得た後それを昇温する方法と、アルカリ薬剤とガラスカレットの混合物に温水を投入する方法のいずれであってもよい。
【００２５】
次に、本実施の形態による洗浄方法の手順を図１を参照して説明する。
先ず、上記した分割の手順によりパネル部３とファンネル部５とのそれぞれを破砕して（ｓｔ１）、パネル部３のガラスカレット２９と、ファンネル部５のガラスカレット２９とを得る。破砕は、機若しくは人手により行うことができる。また、ガラスカレットの大きさは、５０〜１００ｍｍとすることが望ましい。
【００２６】
次いで、破砕したガラスカレット２９をそれぞれ別の洗浄機のミキシング容器２３に投入する（ｓｔ３）。この時、望ましくは洗浄機の容積に対して、１／２くらいのカレット量にする事が望ましい。
【００２７】
洗浄アルカリ水の温度低下を防ぐため、ミキシング容器２３内に熱水を投入し（ｓｔ５）、ミキシング容器２３内を昇温させる。この場合、スチームその他の昇温装置を用いてもよい。
【００２８】
次いで、昇温に用いた熱水を廃液する（ｓｔ７）。但し、沸騰水を用いて洗浄機内を昇温させ、洗浄機内の温度が均一になった時点で７０°Ｃ以上の温度を有している場合はそのまま熱水にアルカリ薬剤を投入し、洗浄液として使用してもよい。なお、洗浄液としてのアルカリ水の量は、ガラスカレット２９が丁度浸水する程度の量が望ましい。
【００２９】
一方、熱水が７０°Ｃ以上の温度を有していない場合には、上記のように熱水を廃液し、所定の量のアルカリ薬剤を、ガラスカレット２９が入った高温状態のミキシング容器２３内に投入する（ｓｔ９）。そして、望ましくは７０〜９５°Ｃの熱水を、ガラスカレット２９が丁度浸水するぐらいに投入する（ｓｔ１１）。熱水を投入した後のミキシング容器２３の温度は、少なくとも摂氏４０〜１００度に昇温させる。これにより、アルカリ水による溶解作用が活性化することになる。
【００３０】
次いで、洗浄機のミキシング容器２３を密栓し、攪拌を開始する（ｓｔ１３）。この時の洗浄時間はアルカリ薬剤の種類、アルカリ薬剤の濃度、アルカリ水の量、ガラスカレット２９の形状、ガラスカレット２９の量、洗浄機の容積、洗浄機の回転数等で変化するが、おおよそ１０〜２０ｍｉｎで洗浄が完了する。
【００３１】
次いで、洗浄機からアルカリ水をスラッジと共に廃液する（ｓｔ１５）。この廃液には、洗浄によってガラスカレット２９から除去された異物、即ち、蛍光体、カーボン、アルミ、ガラス粉、鉛がスラッジとなって含まれる。特に、ファンネル部５のガラスカレット２９の洗浄廃液には、鉛がスラッジとなって含有されているので所定の排水設備を使用してこれを除去する。
【００３２】
次いで、ガラスカレット２９が入ったそれぞれの洗浄機内に常温水を投入し攪拌し（ｓｔ１７）、アルカリ水がついたガラスカレット２９を水洗する。この時、洗浄状態を確認するためｐＨ計を用いて、洗浄排水がｐＨ８以下になるまで洗浄を繰り返す（ｓｔ１９）事が望ましい。なお、上記の「アルカリ水の廃液」、「常温水の投入・攪拌による洗浄の繰り返し」工程を除外し、洗浄後にアルカリ水とガラスカレット２９をミキシング容器２３から同時に取り出し、別途にガラスカレット２９を水洗しても良い。
【００３３】
次いで、水洗したガラスカレット２９を水切り（ｓｔ２１）する（網状のかごに入れ放置しておくだけでも良い）ことにより、ガラスカレット２９の洗浄を終了する（ｓｔ２３）。このようにして蛍光体、カーボン、アルミ等の異物が除去されたパネル部３のガラスカレット２９、ファンネル部５のガラスカレット２９は、それぞれが別々にリサイクルガラスとして再利用されることになる。
【００３４】
このリサイクルガラスの洗浄方法によれば、洗浄したガラスカレット２９の品質は湿式（フッ酸を使用して洗浄する方法）で洗浄した場合と遜色のないレベルまできれいになる。これはアルカリ水による洗浄効果と、カレット同士の接触を併用した効果によるものである。
そして、カレットと一緒に水溶液を充填するため、乾式法に比ベ、騒音を小さくすることができる。
また、アルカリ水による溶解反応が利用できるので、ガラスカレット同士の接触のみで異物を除去する乾式法に比ベ、作業時間を大幅に少なくすることができる。
さらに、フッ酸を用いる湿式法に比べて、環境負荷を小さくすることができる。
【００３５】
また、従来の湿式法の場合では、腐食性の強いフッ酸を使用するため設備に通常の鋼材や樹脂を使用できない。従って、ガラスカレット２９と薬液とを混合することは困難であった。そのため、陰極線管のパネル部３とファンネル部５とはきれいな状態で分割することが必須条件であり、仮に処理中に割れてしまったパネル部３或いはファンネル部５の洗浄は不可能となった。これに対し、本実施の形態によるリサイクルガラスの洗浄方法では、カレット状での洗浄であるため、このような問題も発生しない。
【００３６】
また、従来の湿式法の場合では、腐食性の強いフッ酸を使用するため設備に耐酸処理を施す必要があり、設備コストが増大した。これに対し、本実施の形態によるリサイクルガラスの洗浄方法では、アルカリ水を使用するため鋼材、樹脂ともにほぼ一般市販品でまかなうことが可能となり、従来の湿式設備より設備材料を安く調達できる。
さらに、乾式法をベースにしているため、現存の設備にも容易に応用することができる。但し、アルカリ水の廃液が発生するので、排水処理設備に関しては別途準備を必要とする。
【００３７】
なお、本発明に係るリサイクルガラスの洗浄方法は、ミキサー容量（密閉容器仕様の場合は容器容積）、ガラスカレット量、ミキサー回転数（密閉容器仕様の場合は容器回転数）、アルカリ水投入量の各量、或いは回転数により、洗浄能力を任意に制御することができる。
また、上記の実施の形態では、陰極線管を例に説明したが、本発明に係るリサイクルガラスの洗浄方法は、蛍光体等の異物を付着させた蛍光灯、液晶パネル、自動車パネル等の表示部に用いられるガラスの洗浄に用いても上記と同様の効果を奏するものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るリサイクルガラスの洗浄方法によれば、ファンネル部とパネル部を粉砕して得たガラスカレットをアルカリ水を用いて洗浄するので、洗浄したガラスカレットの品質を、湿式（フッ酸を使用して洗浄する方法）で洗浄した場合と遜色のないレベルまできれいにすることができる。そして、カレットと一緒に水溶液を充填するため、乾式法に比ベ、騒音を小さくすることができる。また、アルカリ水による溶解反応が利用できるので、ガラスカレット同士の接触のみで異物を除去する乾式法に比ベ、作業時間を大幅に少なくすることができる。さらに、フッ酸を用いる湿式法に比べて、環境負荷を小さくすることができる。また、アルカリ水を使用するため鋼材、樹脂ともにほぼ一般市販品でまかなうことが可能となり、従来の湿式設備より設備材料を安く調達できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る洗浄方法の手順を表す流れ図である。
【図２】本発明に係る洗浄方法に使用される洗浄装置の概略を表す構成図である。
【図３】本発明に係る洗浄方法の洗浄対象物となるカラー陰極線管の一部を切り欠いた斜視図である。
【符号の説明】
１…陰極線管、３…パネル部、５…ファンネル部、７…ネック部、１１…色選別機構、２３…ミキシング容器（密閉容器）、２９…ガラスカレット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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