(57)【要約】【課題】従来のリサイクル方法では、ブラウン管を効率的に大量処理する観点に欠けており、特に湿式による場合は、廃液の公害対策も必要であった。【解決手段】テレビを解体して得られたブラウン管を真空抜きした後、加熱炉にて４００℃以上、ファンネル中の酸化鉛の溶融温度未満の高温雰囲気中で、少なくともカーボンダッグが剥離するまで加熱する。また、防爆バンド下のテープ等及びその接着層が剥離又は炭化するまで加熱する。具体的な加熱条件は、４５０℃前後で少なくとも２０分以上加熱することである。さらに、加熱温度を徐々に上昇させ、徐冷工程も採用する。また、ブラウン管を加熱炉に投入する前に防爆バンドに切れ目を形成あるいは防爆バンドを切断しておくことが好ましい。さらにまた、ブラウン管を網状パレットに入れて加熱炉に投入することが好ましい。【選択図】        図１
2004207002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビを解体して得られたブラウン管を真空抜きした後、加熱炉にて４００℃以上、ファンネル中の酸化鉛の溶融温度未満の高温雰囲気中で、少なくともカーボンダッグが剥離するまで加熱することを特徴としたブラウン管のリサイクル方法。
【請求項２】
防爆バンド下のテープ等及びその接着層が剥離又は炭化するまで加熱する請求項１記載のブラウン管のリサイクル方法。
【請求項３】
４５０℃前後で少なくとも２０分以上加熱する請求項１または２記載のブラウン管のリサイクル方法。
【請求項４】
ブラウン管を予熱した加熱炉に投入し、その後、加熱炉内の温度を所定温度に達するまで漸次上昇させ、当該所定温度にて一定時間加熱した後、加熱炉の温度を漸次低下させる請求項１、２または３記載のブラウン管のリサイクル方法。
【請求項５】
ブラウン管を加熱炉に投入する前に防爆バンドに切れ目を形成あるいは防爆バンドを切断しておく請求項１から４のうち何れか一項記載のブラウン管のリサイクル方法。
【請求項６】
ブラウン管を網状パレットに入れて加熱炉に投入する請求項１から５のうち何れか一項記載のブラウン管のリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、家電リサイクル法で指定されるテレビの再資源化技術に係り、特にその構成比率が高いブラウン管をガラス資源として効率よくリサイクルする方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２００１年４月から施行された特定家庭用機器再商品化法（所謂、家電リサイクル法）では、廃却テレビが対象電化製品に含まれており、そのリサイクル率として５５％重量を法定基準と定めている。これに対して、テレビの構成部品のうちブラウン管は、５５％前後の構成比率を有し、全重量の５０〜６０％の重量を占めることから、ブラウン管をリサイクルすることが同法を遵守する上で重要となる。
【０００３】
ブラウン管ガラスの主たる構造は、パネル、ファンネル、ネックであり、パネルとファンネルには蛍光膜やカーボン膜（ダッグ）が塗布されている。さらにパネルのスカート部（最大外周部）には、爆縮を防止するために鋼鉄製の防爆バンドが巻装されている。このような構造のブラウン管をガラスとしてリサイクルするためには、その前段階として蛍光膜やカーボン膜を除去し、また防爆バンドを取り外しておく必要がある。さらに、防爆バンドは緩衝材としてのクッションテープ上に巻装されていることがあり、その他、ブラウン管には部品番号等が印記されたラベルシールも貼着されているから、これらテープやシールと共にその接着層ないしは粘着層も予め除去しておくことが必要である。
【０００４】
ところで、ブラウン管をリサイクルする方法としては、湿式と乾式が存在し、これらを併用して行うこともある。特許文献１、２、３に開示された技術は、所定の薬剤（主として酸溶液）にパネルやファンネルを浸漬してカーボン膜等を剥離除去する湿式に属する（従来技術１とする）。これに対して特許文献４に開示された技術は、ガラス原料をブラスト材として使用して、当該ブラスティングによりカーボン膜等を切削除去する乾式に属する（従来技術２とする）。
【０００５】
一方、特許文献５、６には防爆バンドを加熱膨張させてパネルから取り外す方法が開示されており、これは乾式に属する（従来技術３とする）。また、特許文献７、８には、防爆バンドを切断等して取り外した後のパネルスカート部に回転ブラシまたは回転砥石を当てて、テープやシールの接着層を研磨除去する乾式方法について開示がある（従来技術４とする）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３７５０９号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６３６３３号公報
【特許文献３】
特開２００１−３４８２４９号公報
【特許文献４】
特開２０００−１４１２２４号公報
【特許文献５】
特開平９−１１５４４６号公報
【特許文献６】
特開２０００−２２８１４８号公報
【特許文献７】
特開平１０−１３７７３２号公報
【特許文献８】
特開２００２−１８３８０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来技術１〜４には夫々次のような課題が存在する。即ち、従来技術１にあっては、薬品処理によってカーボンダッグ等を除去するものであるが、特にファンネルはＸ線吸収能を高めるために多くの鉛を含有するため、その廃液の公害対策が必要となる。その結果、設備が大掛かりとなり、設備投資も嵩む。また、このような処理設備は公的機関の許認可制であるから、稼動までに非常に多くの時間と労力が必要となる。
【０００８】
一方、従来技術２〜４にあっては、公害処理対策は軽減されるものの、やはり実用面では万全といえなかったのである。つまり、従来技術２にあっては、ブラスティングにより強制的にカーボンダッグ等を切削除去するものであり、これによりファンネル等が加傷されるから、自ずとカレットガラスとしての用途に限定される。
【０００９】
また、従来技術３に開示された防爆バンドの取り外し方法では、多数のブラウン管を一度に処理することはできない上、防爆バンドの大きさや形状の違いによって加熱のための供給電力を制御する必要が生じるなど、大量処理には向かない。さらに、従来技術４にあっては、経年的に固着度が高まった接着層等を研磨除去しようとするものであるから、完全に除去するには相当の時間がかかるといった非効率さが存在する。
【００１０】
このように従来技術１〜４に代表されるブラウン管のリサイクル方法では、効率的に大量を処理する観点に欠けており、地上波デジタル放送を目前に控えたテレビの買い換え需要に伴う廃却テレビの増加に対処することは困難である。なお、ブラウン管のリサイクル工程に従来技術１〜４を併用するとなれば、その課題は相乗的に助長されることはいうまでもない。
【００１１】
そこで、本発明では、ブラウン管のリサイクル工程において特に重要なカーボンダッグ等の除去、防爆バンドの取り外し、防爆バンド下のテープ及びその粘着層（接着層を含む）の除去、各種シールの除去を一つの工程で達成し、且つ、一度に大量のブラウン管を処理可能とすることで、リサイクルの効率化を図り、且つ、設備投資を簡素化することを創作目的とする。また、公害対策が必要な湿式方式の採用を極力抑え、その殆どを乾式に移行することによって、稼動までの時間的・手続的労力を低減することも目的の一つである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために本発明では、テレビを解体して得られたブラウン管を真空抜きした後、加熱炉にて４００℃以上、ファンネル中の酸化鉛が溶融しない温度の高温雰囲気中で、少なくともブラウン管のカーボンダッグが剥離するまで加熱するという手段を用いた。
【００１３】
ブラウン管を予め真空抜きするのは、作業工程中でブラウン管が破裂することを防止するためである。真空抜きの手段はファンネルからネックを切断分離するなど従来公知の手段を採用することができる。また、フリットを除去してファンネルとパネルを分離しておくこともある。加熱は所定時間一定温度に保つことで行われる。下限温度を４００℃としたのは、下述する各種不純物の除去作業が可能な最低限のレベルだからである。また、上限温度を酸化鉛の溶融温度未満としたのは、溶出鉛による環境の悪化を考慮したものである。酸化鉛の溶融温度はおよそ８８０℃であるから、上限温度はこれ以下に設定する必要がある。もちろん、この上限温度ではブラウン管全体が溶融することはない。このような高温雰囲気中に２０分以上、ブラウン管を放置することで、防爆バンドは熱膨張して取り外しやすくなる。また、パネルの蛍光膜やファンネルの内外カーボンダッグもその塗着力が低下し、以後、簡単な処理で剥離除去しやすくなる。さらに、テープなどの接着層等も接着力が低下あるいは炭化して、これまた簡単な処理で除去することができる。また、ブラウン管を加熱するだけであるので、汎用の加熱炉を利用でき、しかも、この方法を採用するに当たり、公的機関への届出は不要である。さらにまた、加熱手段として加熱炉を用いるため、一度に大量のブラウン管を同一条件で加熱処理することができる。また、未稼動の休眠加熱炉の有効利用も図ることができる。
【００１４】
なお、本発明の方法は、防爆バンド、カーボンダッグ、テープ（粘着層を含む）等の不純物を同時に完全除去することを絶対的な達成目標とするのではなく、これら不純物を加熱によりある程度除去しやすくすることによって、以後の処理にかかる時間・労力を低減できれば、所期の目的は達成される。つまり、本発明では従来のリサイクル技術を完全に排除することを意図せず、これらと併用することも可能である。そして、少なくともカーボンダッグが剥離する加熱条件では、防爆バンドも熱膨張によって取り外しやすくなる。さらに、防爆バンド下のテープ等の接着層が加熱により接着力を失い剥離または炭化するまで加熱することによって、該接着層の除去も容易となる。その具体的数値としては、４５０℃前後で少なくとも２０分以上加熱することが好ましい。
【００１５】
一方、ガラス製品であるブラウン管（パネル、ファンネル）は急激な温度変化で破損する。このため、本発明では、ブラウン管を予熱した加熱炉に投入した後、加熱炉内の温度を所定温度に達するまで漸次（徐々に）上昇させ、当該所定温度にて一定時間加熱した後、加熱炉の温度を漸次低下（徐冷）させるという手段を用いた。加熱炉の立ち上げ時の加熱速度は、３〜１０℃／分に設定することが好ましい。一方、立ち下げ時の徐冷速度は、３〜６℃／分として、緩やかに温度を下げるようにすることが好ましい。このような手段を用いることにより、ブラウン管（パネル、ファンネル）を破損させずに原形を保持した状態で処理でき、この結果、パネル・ファンネルの分割作業や各除去作業の効率化が大幅に向上される。
【００１６】
さらに、ブラウン管を加熱炉に投入する前に防爆バンドに切れ目あるいは防爆バンドを切断しておくという手段を採用することもある。これにより、防爆バンドをより取り外しやすくなる。なお、当該切断方法は従来公知の技術を採用することができる。さらに、ブラウン管を網状パレットに入れた状態で加熱炉に投入するという手段を採用することで、一度に大量のブラウン管を省力で処理でき、また、加熱炉の炉長も短縮され、しかも加熱処理後に発生するゴミ等を網状パレットにより捕捉することができるなどの利点がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。下述する実施例１、２、３において、使用した加熱炉は高さ４０００ｍｍ、奥行き３０００ｍｍ、幅３０００ｍｍのラジアントチューブ式バッチ炉で共通する。また、実施試料も、防爆バンド付きで全てが除去されていないブラウン管（試料１）、防爆バンドを外し、内外カーボンダッグ付きのブラウン管（試料２）、防爆バンドを外し、バンド下のテープ及びのり（接着層）が付いたブラウン管（試料３）、防爆バンドを外し、バンド下のテープを除去し、ノリのみが残存したブラウン管（試料４）、弗酸洗浄しないで内外カーボンダッグが残存したファンネル（試料５）、弗酸洗浄後に内外カーボンダッグが残存したファンネル（試料６）、黒テープが付着したパネル（試料７）、紙製テープが付着したパネル（試料８）、セロファンテープが付着したパネル（試料９）、グレーのりが付着したパネル（試料１０）で共通する。
【００１８】
【実施例１】
図１、２は、実施例１に係る加熱炉内の加熱条件を示した温度遷移グラフおよび表である。図１において、実施例１に係る加熱条件は実線で示している。即ち、実施例１では、予め１５８℃に予熱した加熱炉内に試料１〜１０を投入し、炉内温度を４００℃まで７３分かけて温度上昇させ、４００℃で１時間加熱保持した後、その後、１００℃まで５０分かけて温度低下（徐冷）させた。なお、その後、加熱炉の扉を開け、試料１〜１０を自然冷却させた。
【００１９】
この結果、試料１については防爆バンドが加熱膨張して外れ、また外装カーボンダッグが剥離し、さらに黒テープがめくれていた。試料２については外装カーボンダッグが剥離した。試料３、４についてはテープやのりがやや変色していた。試料５、６については外装カーボンダッグが剥離した。試料７についてはテープを剥離できた。ただし、のり（粘着層）は除去し難かった。試料８〜１０はテープがやや変色し、金属ブラシでやや強くこすると除去することができた。全体として防爆バンドが外れ、ファンネルの外装カーボンダッグは剥離して除去できたが、防爆バンド下のテープや粘着層はやや除去し難かった。
【００２０】
【実施例２】
図３は、実施例２に係る加熱炉内の加熱条件を示した表である。また、図１において、実施例２に係る加熱条件は破線で示している。即ち、実施例２では、予め１００℃に予熱した加熱炉内に試料１〜１０を投入し、炉内温度を５００℃まで８７分かけて温度上昇させ、さらに５００〜５５０℃まで９０分かけて加熱し、その後、３００℃まで６０分かけて温度低下（徐冷）させた。また、その後、加熱炉の扉を開けて試料１〜１０を自然冷却させたことは実施例１と同じである。
【００２１】
この結果、試料１〜４についてはテープやのりが炭化し、布等でふき取るだけでこれらを除去できるなどの改善が確認された。また、のりの除去がやや困難であった試料７〜９についても、のりが同様に炭化し、布やウェースなどで簡単にふき取り除去することができた。さらに、試料１０にあってはグレーのりがふやけてスクレーパー等で簡単に除去することができた。なお、試料５、６については実施例１と同様に外装ダッグを剥離することができた。つまり、全体として目的に係る防爆バンドが外れ、その他の不純物も完全に除去することができた。
【００２２】
【実施例３】
図４は、実施例３に係る加熱炉内の加熱条件を示した表である。また、図１において、実施例３に係る加熱条件は一点鎖線で示している。即ち、実施例３では、常温から４５０℃まで４５分かけて温度上昇させ、さらに４５０℃を３０分間維持し、その後、９０分かけて徐々に温度を低下させて、炉の扉を開けて試料１〜１０を自然冷却させた。
【００２３】
この結果、試料１〜１０の全てのものが破損することなく実施例２と同様の効果が得られた。
【００２４】
以上の結果から、実施例２に係る加熱条件に従えば、特にテープやのりの除去容易性に実施例１からの改善が見られた。これは実施例２の方が、加熱温度が高く、且つ、その保持時間も長かったため、テープやのりが炭化し、もって接着性あるいは粘着性を失ったためと推測できる。また、実施例３に係る加熱条件に従えば、ブラウン管（パネル、ファンネル）を原形に保持したまま実施例２と同様の効果を得ることができた。よって、加熱条件は４５０℃で２０分以上加熱することが好ましいが、それ以下の４００℃で加熱保持した場合（例えば実施例１）であっても、従来の乾式バッチ処理に比すれば、飛躍的にテープやのりの除去容易性が改善されたのであるから、当該実施例１に係る加熱条件も後の除去仕上げを効率化できるという意味では有効であると判断することができる。
【００２５】
なお、実施例２及び３において、テープやのりは４００〜４５０℃の間で徐々に炭化することが確認できた。そして、実施例１との比較により、４５０℃で２０分程度加熱すれば、当該炭化による除去容易性は確保されると推測できる。
【００２６】
また、これら実施例では加熱炉としてラジアントチューブ式バッチ炉を用いたが、ヒータによる電気炉、その他、熱風炉や焼成炉であってもよく、あらゆる加熱炉も排除するものではない。要は、少なくとも真空抜きしたブラウン管を４００℃以上の高温雰囲気で２０分以上加熱できる構成のものであれば、どのような加熱炉を採用するかは自由である。加熱炉を採用することによって、一度に大量のブラウン管を処理するという目的は達成されるからである。
【００２７】
他方、炉への投入方法としては、ブラウン管単体で投入することもできるが、ブラウン管を網状パレットに載せた状態で投入することも可能である。網状パレットとは、網カゴ状の搬送用パレットのことであり（例えば、（株）ダイフクの「パレテーナ」）、リサイクルに当たってブラウン管はこの網状パレットに収容された状態で搬入されることが多い。そして、ベニヤ板や毛布などの他の梱包資材を取り除いた状態で、ブラウン管を網状パレットごと炉に投入することにより、省力化を図り、大量のブラウン管を一度に処理することができる上、炉長も短縮することができる。また、本発明の加熱処理によって発生するゴミ（炭化したものや剥離したもの）なども、加熱炉内に散逸させることなく網状パレット中で取り出すことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加熱炉にてブラウン管を所定条件の下、加熱するだけで、防爆バンドの取り外しと、そのバンド下にあるテープや各種ラベルおよびのりの除去と、カーボンダッグの除去を同時に行うことができ、リサイクルの効率を大幅に向上させることができる。また、本発明は基本的に薬液処理を伴わない乾式処理に属するから、廃液処理のための公害対策を不要として、その稼動性も良好である。しかも、処理設備として必要なのは加熱炉だけであるから、設備も簡易であり、かつ、休眠加熱炉の有効利用にも貢献する。さらにまた、一度に大量のブラウン管を処理することができ、リサイクルの時間的効率も大幅に向上する。また、その過程では、ブラウン管をブラスティングすることがないから、ガラス粉塵の発生もなく作業環境も良好に維持され、なおかつ、仕上がりも良好であるなど、従来にない実用的効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１、２、３に係る温度条件を示した温度遷移グラフ
【図２】実施例１に係る上記温度遷移を表組みした温度表
【図３】実施例２に係る上記温度遷移を表組みした温度表
【図４】実施例３に係る上記温度遷移を表組みした温度表
【図１】
2004207002.tif 000003
【図２】
2004207002.tif 000004
【図３】
2004207002.tif 000005
【図４】
2004207002.tif 000006