(57)【要約】本発明は、リサイクルされるプラスチック混合物からプラスチックをその種類によって分離する方法に関する。この方法によれば、金属を含まないプラスチック部品を、高速走行ベルトに載せて、微細物、軽い物、粗大物に分離し、選別すべきプラスチック部品は、作動可能なエジェクタの少なくとも一つのオプトメカニカル（光学機械式）選別装置でプラスチック流から取り除かれる。混ざりものを含まない材料を安価にリサイクルするためには、プラスチック部品のフローから大半を占めるグループに入らない、プラスチック部品をすべて、初めの処理工程（５，５’，６，６’）で、個々に制御されるエジェクタ（例えばノズル）を使用する少なくとも一つのオプトメカニカル選別装置で強制的に分離し、それから第二処理工程（５６，５７；７；８）で、少なくとも一つの別のオプトメカニカル選別装置で、プラスチック流に含まれる大半を占めるプラスチック部品又は光学的に識別可能な指標によって特定可能な部品を、強制的に分離する。【選択図】図２
2004502537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リサイクルされるプラスチック混合物からプラスチックを種類別に分離する方法であって、
金属を含まないプラスチック部品を、材料のうちの一つのグループが大半を占めるプラスチック流として、コンベヤーベルトで移動させ、エジェクタを備えた少なくとも一つのオプトメカニカル選別装置によって、該プラスチック流から、選択すべきプラスチック部品を除去し、
選択すべき該プラスチック部品とそれらの位置とを、該オプトメカニカル選別装置の如き選別論理を具備する光学センサーで決定し、選択された各プラスチック部品の該プラスチック流におけるエジェクタの作動の時期と時間とを計算して、該エジェクタを作動させ、選択されたプラスチック部品の行路を変更させることによって、リサイクルされるプラスチック混合物からプラスチックを種類別に分離する方法において、
該プラスチック混合物に含まれる、大半を占める材料のグループに所属しないプラスチック部品を、該プラスチック流から分離するために、少なくとも一つのオプトメカニカル選別装置と連携させた個別に制御されるエジェクタを使用する最初の処理工程と、
後に残った該プラスチック流において、光学的に識別できる異なった特性を有する該プラスチック流の部品を分離するために、第二のオプトメカニカル選別装置を使用する、前記大半を占める材料のグループを含む第二のプラスチック流に関する第２の処理工程と、
を含むことを特徴とするリサイクルされるプラスチック混合物からプラスチックを種類別に分離する方法。
【請求項２】
前記最初の処理工程が、少なくとも連続する二つの処理工程において、プログラム化した選別論理を使用して実行される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最初の処理工程後の前記プラスチック流に残留する前記プラスチック部品が、少なくとも１つの付加的な色に基づく選別工程において強制的に分離される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第二処理工程は、最初の選別工程を具備しており、その選別工程は、少なくとも一つの付加的なオプトメカニカル選別装置が、色に基づいて半透明プラスチック部品を透明プラスチック部品から分離する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記最初の処理工程は、プラスチック混合物から前記プラスチック部品を分離する工程を含み、該プラスチック混合物は、本質的に同じである第一プラスチック材料部品と第二プラスチック材料部品とからなり、
該最初の工程に後続する工程において、前記プラスチック流に残っている材料の一つが、類似する二つの連続選別工程によって強制的に分離される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
プラスチック混合物に含まれる大半を占める材料がＰＥＴ及びＰＥであって、ＰＥＴをＰＥから、前記類似する二つの連続選別工程によって分離する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記分離されたプラスチック部品のプラスチック流が補足的な処理工程においてカートリッジが除かれている請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記カートリッジが光学センサーを用いて確認され、また形状参照を含む選別論理を使用して分別される請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記最初の処理工程の前に、実質的に中空品からなるプラスチック部品が孔を開けられ、そして変形される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
プラスチック部品を含むプラスチック流を運ぶ少なくとも一つの最初のコンベヤーベルトと、該コンベヤーベルトに取り付けられた少なくとも一つのオプトメカニカル選別装置とを含み、
該オプトメカニカル選別装置は、プラスチック部品を選別するために設計された光学センサーと、プラスチック流の実質的に幅全体をカバーして選択的に作動することのできるエジェクタと、光学的に識別された信号を、ある所定プラスチックの参照パラメータと比較して選択的に作動することのできるエジェクタを制御するように設計されたプログラム制御ユニットとを具備し、
後に残った各プラスチック流のための第二のベルトコンベヤーと、強制的に除去された該プラスチック部品のための第三のベルトコンベヤーとを含む、
リサイクルプラスチックを分離するための装置であって、
第一のオプトメカニカル選別装置が、該第一のベルトコンベヤーのすぐ近くに配置され、第二のオプトメカニカル選別装置が、該第二のベルトコンベヤーのすぐ近くに配列され、そしてこれら第一及び第二オプトメカニカル選別装置は類似のプログラムを有し、該第二コンベヤーベルトは、色に基づく選別プログラムを備えた第三の選別装置に至るようになされているリサイクルプラスチックを分離するための装置。
【請求項１１】
カートリッジの分離に適合させた第三のオプトメカニカル選別装置を前記プラスチック流の近くに配置して具備する請求項１０に記載の設備。
【請求項１２】
更に、カートリッジを分離する前記第三のオプトメカニカル選別装置と前記第一のオプトメカニカル選別装置の間に、圧縮機を備えた孔開け装置を配置して具備する請求項１１に記載の設備。
【請求項１３】
（ａ）プラスチック流を形成するプラスチック材料から金属材料、軽い材料及び塵埃を分離する工程と、
（ｂ）第一の種類のプラスチックと第二の種類のプラスチックを含むプラスチック材料の第一の大半を占めるグループと、プラスチック材料の該第一の大半を占めるグループに含まれないプラスチックの第二グループとを決める工程と、
（ｃ）少なくとも一つのエジェクタを具備する少なくとも一つのオプトメカニカル選別装置を使用して該第一の大半を占めるグループを該第二の大半を占めるグループから分離する第一分離工程と、
（ｄ）少なくとも一つのエジェクタを具備する少なくとも一つのオプトメカニカル選別装置を使用して該第一の種類のプラスチックを該第二の種類のプラスチックから分離する第二分離工程とからなる
リサイクル材料を選別する方法。
【請求項１４】
前記第二分離工程は色に基づく請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第二分離工程で透明材料を半透明材料から分離する請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記第二分離工程は、類似する二つの連続的選別工程からなる請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記第一の種類のプラスチックがＰＥＴであり、前記第二の種類のプラスチックがＰＥである請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記第一分離工程は寸法に基づく請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記第一分離工程の前に中空品に孔を開けるか又は変形させる請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
プラスチック部品を識別するように設計された光学センサーと、
コンベヤーベルトの幅の一部をカバーする少なくとも一つのエジェクタと、第一選別プログラムを有し、光学信号を比較参照パラメータと比較して該エジェクタを制御するように設計された制御装置とを具備していて第一コンベヤーベルトと連携する第一オプトメカニカル選別装置と、
該第一コンベヤーベルトの下流の第二コンベヤーベルトと、該第二コンベヤーベルトと連携する第二オプトメカニカル選別装置とを備え、
該第二オプトメカニカル選別装置は、プラスチック部品を識別するように設計された光学センサーと、コンベヤーベルトの幅の一部をカバーする少なくとも一つのエジェクタと、光学信号を比較参照パラメータと比較して該エジェクタを制御するように設計された第二選別プログラムを有する制御装置とを備えたリサイクル材料を分離するシステムであって、
前記第一選別プログラムと前記第二選別プログラムが類似しているリサイクル材料を分離するシステム。
【請求項２１】
前記オプトメカニカル選別装置は色に応答する請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
更に、カートリッジの分離に適合させた第三のオプトメカニカル選別装置を、前記第一のオプトメカニカル選別装置より上流に配置して具備する請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第三のオプトメカニカル選別装置は、寸法に応答する請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
更に、前記第三のオプトメカニカル選別装置と前記第一のオプトメカニカル選別装置の間に孔開け装置を配置して具備する請求項２０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、リサイクルプラスチック混合物からプラスチックをその種類に応じて分離する方法に関し、特に、金属を含まないプラスチック部品を、高速走行ベルトに載せて、微細物、軽い物、粗大物に分離する方法に関する。選別すべきブラスチック部品は、少なくとも一つのオプトメカニカル選別装置の作動可能なエジェクタでプラスチック流から取り除かれる。選別すべきプラスチック部品とその位置は、オプトメカニカル装置の光学センサー及び類似の選別論理（ストアードプログラム制御ユニット）によって決定される。選別される各プラスチック部品に応じたプラスチック流路に置かれたエジェクタの作動時期と作動時間が計算され、所定のエジェクタが最終的に作動して選別されたプラスチック部品の行路が変更される。
【０００２】
プラスチック廃棄物をリサイクルするためのこのような装置は、欧州特許第５７８７２７号公報（Ｂ１）によってすでに良く知られている。部品を分類し、金属を除去し、数個の部品からなるクラスターを分離し、小さくて重い部品、小さいフィルム、大きいフィルムなどを除去する高価な方法を経た後に各種プラスチックから作られた分離されたボトル材料は、オプトメカニカル選別装置を使用して選別可能となる。
【０００３】
この選別を行うには、準備操作として、特別な付属物を持つボトルは、一般にアクセラレーションストリップと呼ばれるコンベヤーベルトの幅全体に意図的に広げられる。滑り方向に平行に延びた、断面が通路の形をした、数個の滑り行路を持つ傾斜滑り表面を使用して、高速走行ベルト上にボトルを配列する。コンベヤーベルト上に列を成して並んだボトルの上方に、プラスチックの各種類に対応する比較パラメータ（例えば各材料によって反射されるさまざまな波長の周波数曲線）を使用する選別論理（ストアードプログラム制御ユニット）を利用する少なくとも一台のカメラを設置して、各列を確認する。同時に、比較によって選択されたプラスチック部品の位置が特定される。
【０００４】
分析される部品の各位置に基づいて、通過する特定のプラスチックを排除するには、エジェクタとして機能するノズルから特定のグループ用に計算された短い時間の間、圧縮空気を放出する。このグループのノズルは、この短い時間の間にノズルを通過するすべての部品に衝撃を与え、異なる行路上へ部品を導き、排除されていないプラスチックの収集区画とは分離された別の収集区画に導く。
【０００５】
一つの実施例の最初の処理工程では、プラスチックボトルの混合物に多量に含まれるリサイクル対象プラスチック、すなわちＰＥＴは、圧縮空気の噴流で強制的に排除される。このことは、ノズルの多数のグループが長時間にわたって強制的に排除動作を行うことを意味する。このようにして、排除しようとする部品又はボトルだけでなく、排除対象でない、目標材料としては望ましくない材料までもが多量に除去される。よって、排除された材料には混じりものがあり、再利用は限定される。ノズルグループの寸法の縮小は、理論的には選別結果の改善につながり、ボトルの平均サイズによってのみ限定されるものではない。
【０００６】
本発明は、混ざりものが十分取り除かれた状態で再処理することを可能とする各プラスチックを正当な安価で確実に準備することを容易にする選別方法及び選別装置を提案する。
【０００７】
上記の問題は、請求項１に記載の方法の特徴によって解決される。すなわち、異なる二つの処理工程からなる選別作業は、最初の処理工程において、プラスチック流の中の所望されるプラスチックの種類とは全く異なり、プラスチックの大半を占める種類に属さないプラスチックの相当な量を分離することを容易にする。実験によると、プラスチック流の中に存在する大半を占める材料は、排除された材料中、又は場合によっては分離された材料中に占める割合が小さいことがわかっている。更に、後に残る材料は、すでに混ざりものがかなり除かれている。
【０００８】
後に残るプラスチック流の新たに配列により、第二処理工程で、この時点では明らかに大半を占める材料からなるプラスチック部品が、強制的に分離される。種類の違うプラスチックで作られた部品の全て又は一定部分がこの工程で分離される可能性はきわめて小さい。
再利用されるプラスチックの品質が高いことが後続のリサイクル工程では重要である。本発明は、この実現を促進する。
【０００９】
請求項２に従って、二つの異なるコンベヤーベルトを直列に設置し、プログラム化選別論理をそれぞれ装備した二つのオプトメカニカル選別装置を配置し、最初の処理工程を連続する二つの選別工程に分割して、これら二つのコンベヤーベルト上で選別を行うと、残留プラスチックの選別結果は、更に大きく改善される。
【００１０】
請求項３に従って、連続する複数の選別工程からなる工程の第二工程で、プラスチック部品を、例えば色別に排除すれば、再利用プラスチックから品質の高い製品を作ることができる。
透明プラスチックは特に価値が高いため、請求項４による方法は特に有利である。
【００１１】
プラスチック混合物の大部分が、ほぼ等しい量の二つの異なる材料からなる場合は、請求項５に記載の方法を使用することが好ましい。二種類の材料以外のプラスチックは、この方法の最初の処理工程で最初に分離される。この分離は、請求項２においても同様に、好ましくは、連続する二つの選別工程で行うことが望ましい。ここで混ざりものを含まない状態で存在する二つの異なる材料の分離も、請求項２に記載の二工程選別法によって行われる。
【００１２】
次に、二つの部品からなる材料は、請求項１に従って、否定（ｎｅｇａｔｉｖｅ）に基づく選別作業と少なくとも一つの肯定（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）に基づく選別作業にかけられるプラスチック流として評価することができる。
さらなる処理おいて、特に混ざりものを含まないことを必要とする材料又は二つの異なる材料のうち量の少ない方の材料を強制的に分離することが好ましい。
【００１３】
大部分がＰＥＴ／ＰＥ材料からなるプラスチック混合物は、請求項６に記載の方法によって除去することが好ましい。プラスチック流に残るプラスチック材料は、後続の別の処理工程で選択的に取り除かれる。
処理されたプラスチック混合物はたいがいカートリッジとして入り込んだ中空品を含んでいるので、シリコーンが後続する処理を妨害するために、可能であれば、選別処理を開始する前にプラスチック流から排除する必要がある。（請求項７）
【００１４】
材料指標しか使わない場合は、カートリッジの確実な認識は不可能である。したがってそのような場合は、請求項８に記載のように、これらのカートリッジの寸法及び寸法比率を、選別論理の寸法参照領域に保存して選択指標とする。
【００１５】
主に中空品からなる供給プラスチック流のプラスチック部品において、選別結果は大きく改善される。孔が開けられた中空製品は、基本的には、変形によって平坦な形を保持する。コンベヤーベルトの速度によって引き起こされる変形したプラスチック部品の空気抵抗は、断面積が小さくなることで抑えられる。平らなプラスチック部品は、エジェクタノズルと良好に接触する表面を提供する。プラスチック部品は、光学センサーとノズル間において、ベルトコンベヤーに対して位置をほとんど変えることがないので、良好な選別結果を維持する。
【００１６】
請求項１０に記載の装置の特徴は、請求項１又は２に記載の方法の実行もでき、必要な選別工程にとりわけコンパクトで、幅広い多様性を持たせられることである。
カートリッジ用に配置された選別装置は、請求項１１に記載されているように、妨害するシリコーンを全ての分離されたプラスチックから取り除くために用いられる。
孔開け装置を用いると、請求項１２に記載されているように、プラスチック部品に対する圧縮手段（ローラー又は圧縮装置）と組み合わせて使用することにより、すべての選別装置の運転が最適化される。
次に、添付図面を参照して実施例によって本発明を更に詳しく説明する。
【００１７】
以下では、いわゆる黄色の袋（ｙｅｌｌｏｗ ｓａｃｋｓ）の形で各家庭から収集された包装廃棄物を含むプラスチック混合物を使って、本発明の原理を詳しく説明する。
これら黄色の袋の中味をまず圧縮して梱（ベール）にし、輸送及び貯蔵しやすいようにすると共に、この形のままで中央処理装置で更に処理することができるようにする。
【００１８】
図１について説明すれば、このプラスチック混合物を処理する装置は、梱を荷下ろしする区画１から始まり、バッファー区画１１で梱からヒモをほどき、計量の機能も果たす荷下ろし機１２で梱のプラスチック部品を分離する。ヒモは再使用するために特別な収集容器１１１に保管される。
【００１９】
金属分離器２１で予備選別する最初の工程２で、通常の磁気パラメータ又は誘導パラメータにより検知器で金属部品を識別し、プラスチック流と一緒に廃棄物カバーを通して取り除く。分離の原理は、基本的には使用するセンサーの種類は別にして、図５との組み合わせて後で説明する分離に対応する。
【００２０】
上記により金属が取り除かれたプラスチック流をドラム式分離装置２２（スクリーンドラム式分離装置Ｔとも呼ばれる）に通す。ここでは、最初の工程で小さい部品を微細材料として分離し、容器２２１に貯蔵する。小さい部品の断面寸法は、最大で４０ｍｍである。
【００２１】
最終区画では断面の寸法が２５０〜３５０ｍｍより小さい部品が分離される。ここではこれより大きな部品を粗大材料と呼ぶ。最初、このような材料は、ドラム式分離装置２２の中に残留するが、最終的にはドラム式分離装置の軸方向から取り出されて容器２２２に貯蔵される。
【００２２】
次に、分離された中程度の大きさの材料を空気噴射式分離装置２３にかける。この空気噴射式分離装置２３は、紙、薄い箔、軽い布などの軽い材料を分離して容器２３１に貯蔵する。分離装置２３０ではこれらの軽い材料が、乾燥した塵埃から同時に分離される。乾燥した塵埃は容器２３２に収集される。
【００２３】
空気噴射式分離装置２３を通過したプラスチック流に残っているプラスチック部品は、その大半がボトルの形をしたものか、あるいはそれ以外のさまざまな形をしたプラスチック部品であり、これらはすべて次の選別作業に回される。これらの部品は一時的に、バッファー２４の容器に貯蔵される。
【００２４】
図２は、バッファー２４から取り出したプラスチックを種類ごとに更に分離するための流れ図である。まず、カートリッジ３１４として使用され（図５参照）、本発明の処理操作では妨害になる可能性があるシリコーンを主成分とする物質をしばしば含む中空品を選別装置３で工程から分離する。
【００２５】
選別装置３に送られたプラスチック流は、センサー３１２によって、好ましくはデジタルカメラによって、デジタル画像として（図５を参照）識別される。ストアードプログラム制御ユニット（ＳＰＳ）又は適当な解読装置に、既知のカートリッジの映像及び寸法が比較標準としていくつか保存されている。ストアードプログラム制御ユニット（ＳＰＳ）又は解読装置は、カメラで撮影されたカートリッジ３１４の映像と、保存装置に保存されている既知のカートリッジの既存パラメータの基本的な寸法とを比較する。
【００２６】
ストアードプログラム制御ユニットによって類似性が確認され、識別されたカートリッジ３１４が有効区画に存在すれば、エジェクタ３１３がすぐに作動して、カートリッジ３１４は、別の隣接したベルトコンベヤーベルト上のプラスチック流（３１５）の部品に合流する。
【００２７】
この事例では、プラスチック流からカートリッジ３１４が取り除かれて、中空プラスチック品３１５が大半を占め、次に孔あけ装置４に送られるが、図３にその実施例の概念図を示す。この孔あけ装置４は、ナイフの刃又は針４１１を備え、ナイフ収容ケース４１に収められ、規則的に上下運動している。ナイフの刃又は針は、プラスチック部品３１５に孔をあけて、空気抵抗がほとんどないほぼ平らで不規則な形に変形させ、選別装置５２、５３のベルトコンベヤー５２１、５３１の上で動かない又は回転しないようにさせ、選別装置５２、５３のエジェクタノズル５２３、場合によっては５３３の空気噴流がそれらに到達して確実に取り除くようにする。
【００２８】
孔あけ装置４の針４１１は、既知の通り孔が開けられた固定板４２及びストリッパー４３に取り付けることが好ましい。供給装置４４は、新たにプラスチック３１５を確実に針４１１の列の下に供給し、そして孔を開け終わったプラスチック部品３１５’を取り除く。針４１１の形は、針が中空品３１５のプラスチック表面に孔を開けたときに空気が確実に抜け、そして針によって形成されたくぼみが、中空品の変形を助けるようにすることが好ましい。
【００２９】
ケースに収容された上下運動をする針の代わりに、他の手段を使って孔を開け、変形させることもできる。図４に概念図が示されているとげ付きローラー４’が取り付けられた孔あけ装置も本発明の方法、特に高速処理にとって好適である。
【００３０】
このようにして孔を開けたプラスチック部品３１５は、輸送方向に傾斜し揺動運動を行う分配路５１（更に６１及び５６１）に投入され、更に分離されて、高速走行コンベヤーベルト（最高１５０ｍ／分）５２１、５３１上で更に分離され、均等に撒かれる（図４を参照）。揺動する分配路の排出点の位置に違った方向を向いた短い棒５１１を加えると有利であることが証明されている。これらの棒５１１は、プラスチック部品３１５、３１５’が次のベルトコンベヤー５２１上に均等に分布するのを助ける役も果たす。
【００３１】
プラスチック部品３１５’が各コンベヤーベルトの速度に確実に調整されているコンベヤーベルト５２１及び５３１の最終区画のプラスチック流の上方に、センサー５２２、５３２又は光検知器を取り付けることが好ましい。これらのセンサー５２２、５３２又は光検知器は、プラスチック流の部品から反射してくる信号を識別し、それらを既知のプラスチックの決められた各位置での保存データと比較することができる。もし排除すべきプラスチックのデータと（著しく）合致することが確認されたら、信号処理装置、又は以下で選別論理と定義するストアードプログラム制御ユニット（ＳＰＳ）が、コンベヤーベルトの走行パラメータに基づいてエジェクタノズルの制御時点と時間を計算する。
【００３２】
比較によって各プラスチックの種類を決めるのには、「選別論理」である「光学的識別指標」、すなわち波長が異なる光線による評価が使用できる。これらの波長は、０．７μｍ〜２．５μｍの範囲の波長を持ついわゆる近赤外線（ＮＩＲ）から、かなり波長の短い可視光までの範囲にわたる。
【００３３】
プラスチックが、どの材料群に分類されるかを決定するには、高レベルの光を照射し、励起された光を同定するスペクトル分析法も評価方法として使用することができる。
識別されたプラスチックを排除、すなわち「強制的に分離」するためには、通常、電磁弁で制御されるエジェクタノズル５２３、５３３の形をしたエジェクタがあり、実際に使用されている。
【００３４】
もちろん、接面している時間が長いエジェクタである純粋に機械的なノズル（制御プランジャ、フラップ又はエンドストップ）が短時間で動作可能であれば、上記のような空気圧エジェクタノズルに代わって使用することもできる。
コンベヤーベルトから出る速度が２．５ｍ／ｓｅｃより速くなり得るプラスチック部品に対するエジェクタ性能への要求は高い。
【００３５】
用語を単純化するため、選別論理及び上記の制御可能な機械的エジェクタ又は圧縮空気式エジェクタからなる選別装置群のセンサーの代表として、以下では「オプトメカニカル選別装置」という用語を使用する。
【００３６】
基本的には、選別作業の流れは、普通に処理されるプラスチック流の平均組成に従う。次に述べる選別工程の説明の中では、プラスチック流は主にＰＥＴ材料からなるものと想定する。今日、ＰＥ材料が占める割合も、プラスチック流の中で、ＰＥＴ材料と同じ又はほぼ同じくらいに大きい。次に挙げる実施例は、こうした現状に基づいたものである。
【００３７】
図２及び図４を参照しながら更に選別工程をたどって行く。コンベヤーベルト５２１、５３１の最終区画では、プラスチック部品３１５’が、コンベヤーベルトの速度に調整されおりプラスチック流の上方には、光りを当てながら各プラスチック材料の位置と種類を識別するセンサーが取り付けられている。
【００３８】
発生した信号と、選択されたプラスチック本体の各位置及びコンベヤーベルト５２１、５３１の速度を基に、選別論理を使って、電子制御装置ＳＰＳが、該当するエジェクタノズル５２３、５３３を特定し、選択されたプラスチック部品を排除又は強制的に分離するためのノズルの作動タイミングを決定する。
【００３９】
概念的に示した図２の装置では、選別装置５２の最初の選別システム５（最初の処理工程）で、ＰＥＴ材料が主体ではないプラスチックの全てが排除ノズル５２３によって分離される（図３と比較）。このようにして、これらのプラスチックはコンベヤーベルトによって収集場所まで運ばれる。
【００４０】
第二の選別装置５３では、プラスチック部品が、コンベヤーベルト５３１においてセンサー５３２により識別され、選択されるべきプラスチック部品は、選別装置５２と同じ選別プログラムを使って識別される。このようにして、ＰＥＴ材料グループに該当しないプラスチック、すなわち「非ＰＥＴ」材料５４は、第二の過程で、ノズル５３３を使って強制的に分離され、コンベヤーベルト５３５に運ばれる。ここで分離されたコンベヤー５３５上のプラスチックも収集場所に達する。そこでは、更に、選別システム６でこの材料に対する選別処理が続けられ、ＰＥ材料が分離される。
【００４１】
選別指標をはっきりさせたこの二重選別法によって、後に残るプラスチックは格段に「混ざりものを含まない」状態になる。この材料を更に選別する必要がある場合は、後続する選別システム（本明細書に記述はない）で所望の材料のすべてのプラスチック材料をもう一度強制的に排除することを推奨する。
所望する材料を選別しようとする場合は、数工程から構成される連続選別工程の色指標に従って、強制的に排除を行うのが普通である。
【００４２】
この選別は、まず最初の工程で材料の透明プラスチック部品をすべて選び出し、それから残ったプラスチック部品すべてをある決められた色指標に従って分離することから始まる。プラスチック流の中で光を全く反射しないプラスチック部品、すなわち非常に濃い暗色か黒色のプラスチックのみが後に残る。
【００４３】
選別システム５の出口でもまだ残っている、混ざりものを含まないプラスチック流中のＰＥＴ材料は、別の分配路５６１を通過して次の選別システム５６／５７で上記の第二処理工程を実行するために再び分離され、分離装置５６２のコンベヤーベルトに送られる。そこでは、自然色の材料又は透明なＰＥＴ材料５６３が、他の着色ＰＥＴ材料（５７３）又は黒色ＰＥＴ材料（５７２）から強制的に分離される。自然色の材料又は透明なＰＥＴ材料（５６３）は容器中で直ちに識別され、更に処理を行うための準備を行うことができる。
【００４４】
着色ＰＥＴ材料の流れでは、色が異なるプラスチック材料を、単独でも、あるいは一緒に合わせて強制的に分離することができる（例えば５７３）。後に残った流れに含まれる材料部品５７２は、ほとんどが黒色部品であるため、選別装置のセンサー５６２及び５７１で識別することはできない。
【００４５】
最初の選別システム５で強制的に分離された「非ＰＥＴ」材料５４は、分配路６１を通して別の選別システム６で再び分離され、例えばＰＥ材料６４を分離するために選別装置６２，６３に供給される。
【００４６】
この選別システム６は、選別システム５と同様、互いに隣接して配置された２つの選別装置６２，６３からなり、エジェクタノズル（５２３，５３３と類似）によって「非ＰＥＴ」材料６５に属するプラスチック材料をそれぞれ強制的に分離する。
【００４７】
ＰＥ材料に属する部品だけが、この選別システム６を通過するプラスチック流の中に残る。それらは蓋付きの箱又は容器６４，６４’の中で識別され、粉砕機に送られるかプレスにより圧縮される。
【００４８】
この選別システム６で強制的に分離された、ＰＥ材料に属さないプラスチック部品を、ＰＰ材料に属さない材料から分離する。ここで強制的に分離されたＰＰ材料は、容器７１に貯蔵される。ポリスチレン（ＰＳ）、ＰＶＣなどの材料を含む可能性があるプラスチック流に残る材料からは、さらなる選別工程８により、別のプラスチックＸを分離し、容器８１に貯蔵することができる。この時点で残留する材料は、容器９１に集められ、リサイクルされるか、廃棄処分される。
【００４９】
ここに述べた各プラスチックの種類を分離する方法は、最初の混合物に含まれるプラスチックの組成によって変更することもできる。そうした装置の例を図６及び図７に示す。
ここで選別すべきプラスチック流の大半のものは、ＰＥＴ及びＰＥ又はそれに類する成分で作られたプラスチック部品である。
【００５０】
図６は、選別装置の代表的な第二の実施例である。この装置では、ＰＥＴ材料グループ５５又はＰＥ材料グループ６４に属さないすべてのプラスチック材料５４及び６５が、最初の選別システム５’の二つの連続選別工程５２’，５３’で強制的に分離される。
【００５１】
後に残った材料（ＰＥＴ／５５，６４）は、選別装置６’に供給され、二つの連続選別工程６２’，６３’でＰＥ材料６４からＰＥＴ材料５５を強制的に分離する。後に残るＰＥ材料は直ちに容器（６４）に貯蔵される。上記の通り、ＰＥＴ材料５５は、選別システム５６で色指標によって更に選別され、自然色の部品と、それ以外の着色部品に分けられる。
他のプラスチックは、「非ＰＥＴ」材料（５４）及び「非ＰＥ」材料（６５）を含む最初の選別システム５’で強制的に分離された材料から分離される。
【００５２】
このようにして、ＰＰ材料７１は、選別装置７で強制的に分離され、リサイクルすることが適当な別の材料Ｘは、選別装置８で強制的に分離される。
ここでも、残留する材料は容器９１に入れられ、更にリサイクルされるか、取り除かれる。
【００５３】
プラスチック混合物中のＰＥ材料６４の割合が、ＰＥＴ材料６５又は別の材料よりかなり多い場合は、図７の処理工程に従って、各種類のプラスチックを分離することが推奨される。
最初の選別システム５’では、ＰＥ材料グループに属さないすべてのプラスチックが同様な二つの分離工程５２”，５３”を経て分離される。
【００５４】
上記の通り、選別システム５は、後の工程でのみ、「非ＰＥＴ」材料５４の強制的な分離によりＰＥＴ材料５５を分離する。ＰＥＴ材料５５のさらなる処理は、上記の通り、普通通り色指標に従って選別システム５６及び選別装置５７で行われる。残留する材料は容器９１’に集められるか、又は廃棄処分される。
【００５５】
よく知られているように、いわゆるＰＥＴ−ＧはＰＥＴ材料グループの一つである。これらの材料は、結晶構造が特別であるために、「非ＰＥＴ」材料と一緒に処理することが好ましい。ＰＥＴ−Ｇ材料及びＰＰ材料、又はＰＳ材料もしくはＰＶＣ材料は、後の工程で、選別装置８によって強制的（ａｃｔｉｖｅｌｙ）に分離することもできるし、非強制的（ｐａｓｓｉｖｅｌｙ）に分離することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
選別工程の選別の流れを説明する概念図である。
【図２】
大半を占めるの物質のさらなる処理のためのプラスチック分離の選別工程の一つの実施例を説明する概念図である。
【図３】
ケースに収容された上下運動が可能な刃とストリッパーによる孔あけ操作を説明する概念図である。
【図４】
同じ機能を持つ二つの選別装置を直列に配置した選別システムを説明する概念図である。
【図５】
カートリッジ（又は金属部品）を選別する装置の概念図である。
【図６】
基本的にＰＥ及びＰＥＴのプラスチック部品が同程度あるプラスチック容器を選別するシステムである。
【図７】
主としてＰＥからなるプラスチック混合物をリサイクルするための選別装置の他の実施例である。
【符号の説明】
１　　　　　　　荷下ろし機
２　　　　　　　予備選別
３　　　　　　　選別装置（カートリッジ用）
７　　　　　　　選別装置ＰＰ／選別工程
４，４’　　　　孔開け装置
８　　　　　　　選別装置Ｘ／選別工程
５，５’　　　　選別システムＰＥＴ／処理工程
１１　　　　　　バッファー／ヒモほどき（Ａ）
１２　　　　　　荷下ろし機／計量装置（Ｄ）
６，６’，６”　選別システムＰＥ／処理工程
２１　　　　　　金属分離器（Ｍ）磁石式分離装置
２２　　　　　　ドラム式分離装置（Ｔ）
２３　　　　　　空気噴射式分離装置（Ｗ）
２４　　　　　　バッファーメモリー
３１　　　　　　カートリッジ容器
４１　　　　　　ナイフ収容ケース
４２　　　　　　案内路／固定板
４３　　　　　　ストリッパ
４４　　　　　　供給装置
５４　　　　　　「非ＰＥＴ」材料
５５　　　　　　ＰＥＴ材料
５６　　　　　　選別システムＰＥＴ−着色／自然色／選別工程
５７　　　　　　選別システムＰＥＴ−着色
６５　　　　　　「非ＰＥ」材料
７１　　　　　　容器ＰＰ／ＰＰ材料
８１　　　　　　容器Ｘ／材料Ｘ
５１，５１’　　分配路
５２、５２’　　最初の選別装置／選別処理工程
５３，５３’　　第二選別装置／選別処理工程
１１１　　　　　収集容器（ヒモ用）
６４，６４’　　容器ＰＥ／ＰＥ材料
９１，９１’　　残留物収集器
６１，６１’，６１”　分配路
６２，６２’，６２”　最初の選別装置ＰＥ／選別工程
６３，６３’，６３”　第二選別装置ＰＥ／選別工程
２１　　　　　　容器（金属）
２２１　　　　　微細材料容器
２２２　　　　　粗大材料容器
２３０　　　　　分離装置
２３１　　　　　軽い材料容器
２３２　　　　　塵埃容器
３１２　　　　　選別論理（ＳＰＳ）によって撮影画像解読を行うセンサー／カメラ
３１３　　　　　排除フラップ
３１４　　　　　カートリッジ
３１５　　　　　プラスチック部品
３１５’　　　　孔を開けたプラスチック材料
４１１　　　　　針／ナイフ
５１１　　　　　棒
５２１　　　　　コンベヤーベルト
５２２　　　　　センサー
５２３　　　　　エジェクタノズル
５２４　　　　　コンベヤーベルト
５３１　　　　　コンベヤーベルト
５３２　　　　　センサー
５３３　　　　　エジェクタノズル
５３４　　　　　コンベヤーベルト
５３５　　　　　コンベヤーベルト
５６１　　　　　分配路
５６２　　　　　選別装置
５６３　　　　　容器ＰＥＴ−自然色
５７１　　　　　選別装置／選別工程
５７２　　　　　容器「非ＰＥＴ」
５７３　　　　　容器ＰＥＴ−着色
プラスチック関連略号：
プラスチック：
ＰＥ　　　　　　　ポリエチレン
ＰＥＴ　　　　　　ポリエチレン・テレフタレート
ＰＥＴ−Ｇ　　　　特殊な結晶構造を持つポリエチレン・テレフタレート
ＰＰ　　　　　　　ポリプロピレン
ＰＳ　　　　　　　ポリスチレン
装置装置：
Ａ　　　　　　　供給部
Ｂ　　　　　　　容器／蓋付きの箱
Ｃ　　　　　　　分離装置
Ｄ　　　　　　　供給装置
Ｍ　　　　　　　金属分離器
Ｐ　　　　　　　孔開け装置
Ｓ　　　　　　　オプトメカニカル選別装置
Ｔ　　　　　　　ドラム式分離装置
Ｖ　　　　　　　分配路
Ｗ　　　　　　　空気噴射式分離装置
【国際公開パンフレット】
2004502537.tif 000003
2004502537.tif 000004
2004502537.tif 000005
2004502537.tif 000006
2004502537.tif 000007
2004502537.tif 000008
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2004502537.tif 000023
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2004502537.tif 000028
2004502537.tif 000029
2004502537.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成14年9月10日(2002.9.10)
【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】
【書類名】明細書
【発明の名称】リサイクルプラスチック混合物からプラスチックをその種類に応じて分離するための方法及びその装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属を含まないプラスチック部品を、材料のうちの一つのグループが大半を占めるプラスチック流として、コンベヤーベルトで移動させ、エジェクタを備えた少なくとも一つのオプトメカニカル選別装置によって、該プラスチック流から、選択すべきプラスチック部品を除去し、
選択すべき該プラスチック部品とそれらの位置とを、該オプトメカニカル選別装置の如き選別論理を具備する光学センサーで決定し、選択された各プラスチック部品の該プラスチック流におけるエジェクタの作動の時期と時間とを計算して、該エジェクタを作動させ、選択されたプラスチック部品の行路を変更させることによって、リサイクルされるプラスチック混合物からプラスチックを種類別に分離する方法において、
光学センサーを使用してシリコーンを含むカートリッジを識別し、寸法比較標準に基づく選別論理を使用してそれらを分離する工程と、
該プラスチック混合物に含まれる、大半を占める材料のグループに所属しないプラスチック部品を、該プラスチック流から分離するために、少なくとも一つのオプトメカニカル選別装置と連携させた個別に制御されるエジェクタを使用する処理工程と、
後に残った該プラスチック流において、光学的に識別できる異なった特性を有する該プラスチック流の部品を分離するために、第二のオプトメカニカル選別装置を使用する、前記大半を占める材料のグループを含む第二のプラスチック流に関するさらなる処理工程と、
を含むことを特徴とするリサイクルされるプラスチック混合物からプラスチックを種類別に分離する方法。
【請求項２】
前記最初の処理工程が、少なくとも連続する二つの処理工程において、プログラム化した選別論理を使用して実行される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最初の処理工程後の前記プラスチック流に残留する前記プラスチック部品が、少なくとも１つの付加的な色に基づく選別工程において強制的に分離される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第二処理工程は、最初の選別工程を具備しており、その選別工程は、少なくとも一つの付加的なオプトメカニカル選別装置が、色に基づいて半透明プラスチック部品を透明プラスチック部品から分離する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記最初の処理工程は、プラスチック混合物から前記プラスチック部品を分離する工程を含み、該プラスチック混合物は、本質的に同じである第一プラスチック材料部品と第二プラスチック材料部品とからなり、
該最初の工程に後続する工程において、前記プラスチック流に残っている材料の一つが、類似する二つの連続選別工程によって強制的に分離される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
プラスチック混合物に含まれる大半を占める材料がＰＥＴ及びＰＥであって、ＰＥＴをＰＥから、前記類似する二つの連続選別工程によって分離する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記最初の処理工程の前に、実質的に中空品からなるプラスチック部品が孔を開けられ、そして変形される請求項１に記載の方法。
【請求項８】
プラスチック部分を含むプラスチック流を運ぶ少なくとも一つの最初のコンベヤーベルトと、該コンベヤーベルトに取り付けられた少なくとも１つのオプトメカニカル選別装置とを含み、
プラスチック部品を選別するために設計された光学センサーと、プラスチック流の実質的に幅全体をカバーして選択的に作動することのできるエジェクタと、光学的に識別された信号を所定のプラスチックの参照パラメータと比較して選択的に作動することのできるエジェクタを制御するように設計されたプログラム制御装置とを具備し、該コンベヤーベルトと連携する少なくとも一つのオプトメカニカル選別装置と、
後に残った各プラスチック流のための第二のベルトコンベヤーと、強制的に除去された該プラスチック部品のための第三のベルトコンベヤーとを含む、リサイクルプラスチックを分離するための装置であって、
第一のオプトメカニカル選別装置が、該第一のベルトコンベヤーのすぐ近くに配置され、第二のオプトメカニカル選別装置が、該第二のベルトコンベヤーのすぐ近くに配列され、そしてこれら第一及び第二オプトメカニカル選別装置は類似のプログラムを有し、該第二コンベヤーベルトは、色に基づく選別プログラムを備えた第三の選別装置に至る装置であって、光学センサーを使用してシリコーンを含むカートリッジを識別する手段と、寸法比較標準に基づく選別論理を使ってそれらを分離する手段とが、該第一オプトメカニカル選別装置の上流に設置されていることを特徴とするシステム。
【請求項９】
更に、カートリッジを分離する前記第三オプトメカニカル選別装置と前記第一オプトメカニカル選別装置の間に、圧縮装置を具備する孔開け装置を配置してなる請求項８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、リサイクルプラスチック混合物からプラスチックをその種類に応じて分離する方法に関し、特に、金属を含まないプラスチック部品を、高速走行ベルトに載せて、微細物、軽い物、粗大物に分離する方法に関する。選別すべきブラスチック部品は、少なくとも一つのオプトメカニカル選別装置の作動可能なエジェクタでプラスチック流から取り除かれる。選別すべきプラスチック部品とその位置は、オプトメカニカル装置の光学センサー及び類似の選別論理（ストアードプログラム制御ユニット）によって決定される。選別される各プラスチック部品に応じたプラスチック流路に置かれたエジェクタの作動時期と作動時間が計算され、所定のエジェクタが最終的に作動して選別されたプラスチック部品の行路が変更される。
【０００２】
プラスチック廃棄物をリサイクルするためのこのような装置は、欧州特許第５７８７２７号公報（Ｂ１）によってすでに良く知られている。部品を分類し、金属を除去し、数個の部品からなるクラスターを分離し、小さくて重い部品、小さいフィルム、大きいフィルムなどを除去する高価な方法を経た後に各種プラスチックから作られた分離されたボトル材料は、オプトメカニカル選別装置を使用して選別可能となる。
【０００３】
この選別を行うには、準備操作として、特別な付属物を持つボトルは、一般にアクセラレーションストリップと呼ばれるコンベヤーベルトの幅全体に意図的に広げられる。滑り方向に平行に延びた、断面が通路の形をした、数個の滑り行路を持つ傾斜滑り表面を使用して、高速走行ベルト上にボトルを配列する。コンベヤーベルト上に列を成して並んだボトルの上方に、プラスチックの各種類に対応する比較パラメータ（例えば各材料によって反射されるさまざまな波長の周波数曲線）を使用する選別論理（ストアードプログラム制御ユニット）を利用する少なくとも一台のカメラを設置して、各列を確認する。同時に、比較によって選択されたプラスチック部品の位置が特定される。
【０００４】
分析される部品の各位置に基づいて、通過する特定のプラスチックを排除するには、エジェクタとして機能するノズルから特定のグループ用に計算された短い時間の間、圧縮空気を放出する。このグループのノズルは、この短い時間の間にノズルを通過するすべての部品に衝撃を与え、異なる行路上へ部品を導き、排除されていないプラスチックの収集区画とは分離された別の収集区画に導く。
【０００５】
一つの実施例の最初の処理工程では、プラスチックボトルの混合物に多量に含まれるリサイクル対象プラスチック、すなわちＰＥＴは、圧縮空気の噴流で強制的に排除される。このことは、ノズルの多数のグループが長時間にわたって強制的に排除動作を行うことを意味する。このようにして、排除しようとする部品又はボトルだけでなく、排除対象でない、目標材料としては望ましくない材料までもが多量に除去される。よって、排除された材料には混じりものがあり、再利用は限定される。ノズルグループの寸法の縮小は、理論的には選別結果の改善につながり、ボトルの平均サイズによってのみ限定されるものではない。
【０００６】
米国特許第５３４４０２６号明細書は、色に基づいてＰＥＴボトル、ＨＤＰＥボトルなどのボトルを選別するための方法において、プラスチック部品をいくつかのオプトメカニカルセンサーによって識別する方法を開示している。色分離の観点から、ボトルのフローから量の少ない部品を取り除くことが望ましいことが認識されている。
【０００７】
米国特許第５３１４０７１号明細書は、選別方法において、ガラスに加えて、プラスチック等のその他の透明な材料を分離することも可能な選別方法を開示している（第７欄、４８行を参照）。対象物は、電気的に制御モジュールに接続されたランプ列を使用し、光を透過させる性質によって選別される。図１更に図２からもわかるように、透明部品と茶色部品と緑色部品は量的にほとんど同じであるため、選別に特に優先的に使用される基準はない。
【０００８】
ドイツ特許公開第１９８００５２１号公報（Ａ１）に記載されている自動選別モジュールは、目的物を選別するために従来技術に共通の原理を適用して、特許出願に使用する用語で言う肯定的選別（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｓｏｒｔｉｎｇ）又は強制的選別（ａｃｔｉｖｅ ｓｏｒｔｉｎｇ）を実施する。ドイツ特許公開第１９８００５２１号公報（Ａ１）の第５欄、１０行目には、混合プラスチックの選別方法の記載がある。特に２０行目において、「選別される材料は個別に検知され、それゆえ、これらの材料は、それぞれが肯定的（ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ）に又は強制的（ａｃｔｉｖｅｌｙ）に分離される」と述べている。
【０００９】
欧州特許公開第０４４１０１２号公報（Ａ２）は、ＰＥＴとＰＶＣの間の肯定的（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）な決定を行い、それ以外の材料では行っていない。
ドイツ特許公開第４３１９９８９号公報（Ａ１）は、エレクトロニクス廃棄物に関するものであり、プラスチック材料は対象にしていない。
欧州特許公開第１０２３９４５号公報（Ａ１）は、種類の異なるプラスチックを常に肯定的に選別する（例えば、請求項１を参照）。
最後に、ドイツ特許第１９９４９６５６（Ａ１）号は、材料のフローから「あらかじめ決められた一つ又は二つのグループのプラスチック」を分離する。ここでも、肯定的（ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ）に選別される。
最後の二つの明細書は、本出願の優先日より後で公開されている。
【００１０】
本発明は、混ざりものが十分取り除かれた状態で再処理することを可能とする各プラスチックを正当な安価で確実に準備することを容易にする選別方法及び選別装置を提案する。
【００１１】
上記の問題は、請求項１に記載の方法の特徴によって解決される。すなわち、異なる二つの処理工程からなる選別作業は、最初の処理工程において、プラスチック流の中の所望されるプラスチックの種類とは全く異なり、プラスチックの大半を占める種類に属さないプラスチックの相当な量を分離することを容易にする。実験によると、プラスチック流の中に存在する大半を占める材料は、排除された材料中、又は場合によっては分離された材料中に占める割合が小さいことがわかっている。更に、後に残る材料は、すでに混ざりものがかなり除かれている。
【００１２】
次に、二つの部品からなる材料は、請求項１に従って、否定（ｎｅｇａｔｉｖｅ）に基づく選別作業と少なくとも一つの肯定（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）に基づく選別作業にかけられるプラスチック流として評価することができる。
さらなる処理おいて、特に混ざりものを含まないことを必要とする材料又は二つの異なる材料のうち量の少ない方の材料を強制的に分離することが好ましい。
【００１３】
大部分がＰＥＴ／ＰＥ材料からなるプラスチック混合物は、請求項６に記載の方法によって除去することが好ましい。プラスチック流に残るプラスチック材料は、後続の別の処理工程で選択的に取り除かれる。
処理されたプラスチック混合物はたいがいカートリッジとして入り込んだ中空品を含んでいるので、シリコーンが後続する処理を妨害するために、可能であれば、選別処理を開始する前にプラスチック流から排除する必要がある。（請求項７）
【００１４】
材料指標しか使わない場合は、カートリッジの確実な認識は不可能である。したがってそのような場合は、請求項８に記載のように、これらのカートリッジの寸法及び寸法比率を、選別論理の寸法参照領域に保存して選択指標とする。
【００１５】
プラスチック混合物の大部分が、ほぼ等しい量の二つの異なる材料からなる場合は、請求項５に記載の方法を使用することが好ましい。二種類の材料以外のプラスチックは、この方法の最初の処理工程で最初に分離される。この分離は、請求項２においても同様に、好ましくは、連続する二つの選別工程で行うことが望ましい。ここで混ざりものを含まない状態で存在する二つの異なる材料の分離も、請求項２に記載の二工程選別法によって行われる。
【００１６】
次に、二つの部品からなる材料は、請求項１に従って、否定（ｎｅｇａｔｉｖｅ）に基づく選別作業と少なくとも一つの肯定（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）に基づく選別作業にかけられるプラスチック流として評価することができる。
さらなる処理おいて、特に混ざりものを含まないことを必要とする材料又は二つの異なる材料のうち量の少ない方の材料を強制的に分離することが好ましい。
【００１７】
大部分がＰＥＴ／ＰＥ材料からなるプラスチック混合物は、請求項６に記載の方法によって除去することが好ましい。プラスチック流に残るプラスチック材料は、後続の別の処理工程で選択的に取り除かれる。
【００１８】
材料指標しか使わない場合は、カートリッジの確実な認識は不可能である。したがってそのような場合は、これらのカートリッジの寸法及び寸法比率を、選別論理の寸法参照領域に保存して選択指標とする。
【００１９】
主に中空品からなる供給プラスチック流のプラスチック部品において、選別結果は大きく改善される。孔が開けられた中空製品は、基本的には、変形によって平坦な形を保持する。コンベヤーベルトの速度によって引き起こされる変形したプラスチック部品の空気抵抗は、断面積が小さくなることで抑えられる。平らなプラスチック部品は、エジェクタノズルと良好に接触する表面を提供する。プラスチック部品は、光学センサーとノズル間において、ベルトコンベヤーに対して位置をほとんど変えることがないので、良好な選別結果を維持する。
【００２０】
請求項８に記載の装置の特徴は、請求項１又は２に記載の方法の実行もでき、必要な選別工程にとりわけコンパクトで、幅広い多様性を持たせられることである。
孔開け装置を用いると、プラスチック部品に対する圧縮手段（ローラー又は圧縮装置）と組み合わせて使用することにより、すべての選別装置の運転が最適化される。
次に、添付図面を参照して実施例によって本発明を更に詳しく説明する。
【００２１】
以下では、いわゆる黄色の袋（ｙｅｌｌｏｗ ｓａｃｋｓ）の形で各家庭から収集された包装廃棄物を含むプラスチック混合物を使って、本発明の原理を詳しく説明する。　これら黄色の袋の中味をまず圧縮して梱（ベール）にし、輸送及び貯蔵しやすいようにすると共に、この形のままで中央処理装置で更に処理することができるようにする。
【００２２】
図１について説明すれば、このプラスチック混合物を処理する装置は、梱を荷下ろしする区画１から始まり、バッファー区画１１で梱からヒモをほどき、計量の機能も果たす荷下ろし機１２で梱のプラスチック部品を分離する。ヒモは再使用するために特別な収集容器１１１に保管される。
【００２３】
金属分離器２１で予備選別する最初の工程２で、通常の磁気パラメータ又は誘導パラメータにより検知器で金属部品を識別し、プラスチック流と一緒に廃棄物カバーを通して取り除く。分離の原理は、基本的には使用するセンサーの種類は別にして、図５との組み合わせて後で説明する分離に対応する。
【００２４】
上記により金属が取り除かれたプラスチック流をドラム式分離装置２２（スクリーンドラム式分離装置Ｔとも呼ばれる）に通す。ここでは、最初の工程で小さい部品を微細材料として分離し、容器２２１に貯蔵する。小さい部品の断面寸法は、最大で４０ｍｍである。
【００２５】
最終区画では断面の寸法が２５０〜３５０ｍｍより小さい部品が分離される。ここではこれより大きな部品を粗大材料と呼ぶ。最初、このような材料は、ドラム式分離装置２２の中に残留するが、最終的にはドラム式分離装置の軸方向から取り出されて容器２２２に貯蔵される。
【００２６】
次に、分離された中程度の大きさの材料を空気噴射式分離装置２３にかける。この空気噴射式分離装置２３は、紙、薄い箔、軽い布などの軽い材料を分離して容器２３１に貯蔵する。分離装置２３０ではこれらの軽い材料が、乾燥した塵埃から同時に分離される。乾燥した塵埃は容器２３２に収集される。
【００２７】
空気噴射式分離装置２３を通過したプラスチック流に残っているプラスチック部品は、その大半がボトルの形をしたものか、あるいはそれ以外のさまざまな形をしたプラスチック部品であり、これらはすべて次の選別作業に回される。これらの部品は一時的に、バッファー２４の容器に貯蔵される。
【００２８】
図２は、バッファー２４から取り出したプラスチックを種類ごとに更に分離するための流れ図である。まず、カートリッジ３１４として使用され（図５参照）、本発明の処理操作では妨害になる可能性があるシリコーンを主成分とする物質をしばしば含む中空品を選別装置３で工程から分離する。
【００２９】
選別装置３に送られたプラスチック流は、センサー３１２によって、好ましくはデジタルカメラによって、デジタル画像として（図５を参照）識別される。ストアードプログラム制御ユニット（ＳＰＳ）又は適当な解読装置に、既知のカートリッジの映像及び寸法が比較標準としていくつか保存されている。ストアードプログラム制御ユニット（ＳＰＳ）又は解読装置は、カメラで撮影されたカートリッジ３１４の映像と、保存装置に保存されている既知のカートリッジの既存パラメータの基本的な寸法とを比較する。
【００３０】
ストアードプログラム制御ユニットによって類似性が確認され、識別されたカートリッジ３１４が有効区画に存在すれば、エジェクタ３１３がすぐに作動して、カートリッジ３１４は、別の隣接したベルトコンベヤーベルト上のプラスチック流（３１５）の部品に合流する。
【００３１】
この事例では、プラスチック流からカートリッジ３１４が取り除かれて、中空プラスチック品３１５が大半を占め、次に孔あけ装置４に送られるが、図３にその実施例の概念図を示す。この孔あけ装置４は、ナイフの刃又は針４１１を備え、ナイフ収容ケース４１に収められ、規則的に上下運動している。ナイフの刃又は針は、プラスチック部品３１５に孔をあけて、空気抵抗がほとんどないほぼ平らで不規則な形に変形させ、選別装置５２、５３のベルトコンベヤー５２１、５３１の上で動かない又は回転しないようにさせ、選別装置５２、５３のエジェクタノズル５２３、場合によっては５３３の空気噴流がそれらに到達して確実に取り除くようにする。
【００３２】
孔あけ装置４の針４１１は、既知の通り孔が開けられた固定板４２及びストリッパー４３に取り付けることが好ましい。供給装置４４は、新たにプラスチック３１５を確実に針４１１の列の下に供給し、そして孔を開け終わったプラスチック部品３１５’を取り除く。針４１１の形は、針が中空品３１５のプラスチック表面に孔を開けたときに空気が確実に抜け、そして針によって形成されたくぼみが、中空品の変形を助けるようにすることが好ましい。
【００３３】
ケースに収容された上下運動をする針の代わりに、他の手段を使って孔を開け、変形させることもできる。図４に概念図が示されているとげ付きローラー４’が取り付けられた孔あけ装置も本発明の方法、特に高速処理にとって好適である。
【００３４】
このようにして孔を開けたプラスチック部品３１５は、輸送方向に傾斜し揺動運動を行う分配路５１（更に６１及び５６１）に投入され、更に分離されて、高速走行コンベヤーベルト（最高１５０ｍ／分）５２１、５３１上で更に分離され、均等に撒かれる（図４を参照）。揺動する分配路の排出点の位置に違った方向を向いた短い棒５１１を加えると有利であることが証明されている。これらの棒５１１は、プラスチック部品３１５、３１５’が次のベルトコンベヤー５２１上に均等に分布するのを助ける役も果たす。
【００３５】
プラスチック部品３１５’が各コンベヤーベルトの速度に確実に調整されているコンベヤーベルト５２１及び５３１の最終区画のプラスチック流の上方に、センサー５２２、５３２又は光検知器を取り付けることが好ましい。これらのセンサー５２２、５３２又は光検知器は、プラスチック流の部品から反射してくる信号を識別し、それらを既知のプラスチックの決められた各位置での保存データと比較することができる。もし排除すべきプラスチックのデータと（著しく）合致することが確認されたら、信号処理装置、又は以下で選別論理と定義するストアードプログラム制御ユニット（ＳＰＳ）が、コンベヤーベルトの走行パラメータに基づいてエジェクタノズルの制御時点と時間を計算する。
【００３６】
比較によって各プラスチックの種類を決めるのには、「選別論理」である「光学的識別指標」、すなわち波長が異なる光線による評価が使用できる。これらの波長は、０．７μｍ〜２．５μｍの範囲の波長を持ついわゆる近赤外線（ＮＩＲ）から、かなり波長の短い可視光までの範囲にわたる。
【００３７】
プラスチックが、どの材料群に分類されるかを決定するには、高レベルの光を照射し、励起された光を同定するスペクトル分析法も評価方法として使用することができる。
識別されたプラスチックを排除、すなわち「強制的に分離」するためには、通常、電磁弁で制御されるエジェクタノズル５２３、５３３の形をしたエジェクタがあり、実際に使用されている。
【００３８】
もちろん、接面している時間が長いエジェクタである純粋に機械的なノズル（制御プランジャ、フラップ又はエンドストップ）が短時間で動作可能であれば、上記のような空気圧エジェクタノズルに代わって使用することもできる。
コンベヤーベルトから出る速度が２．５ｍ／ｓｅｃより速くなり得るプラスチック部品に対するエジェクタ性能への要求は高い。
【００３９】
用語を単純化するため、選別論理及び上記の制御可能な機械的エジェクタ又は圧縮空気式エジェクタからなる選別装置群のセンサーの代表として、以下では「オプトメカニカル選別装置」という用語を使用する。
【００４０】
基本的には、選別作業の流れは、普通に処理されるプラスチック流の平均組成に従う。次に述べる選別工程の説明の中では、プラスチック流は主にＰＥＴ材料からなるものと想定する。今日、ＰＥ材料が占める割合も、プラスチック流の中で、ＰＥＴ材料と同じ又はほぼ同じくらいに大きい。次に挙げる実施例は、こうした現状に基づいたものである。
【００４１】
図２及び図４を参照しながら更に選別工程をたどって行く。コンベヤーベルト５２１、５３１の最終区画では、プラスチック部品３１５’が、コンベヤーベルトの速度に調整されおりプラスチック流の上方には、光りを当てながら各プラスチック材料の位置と種類を識別するセンサーが取り付けられている。
【００４２】
発生した信号と、選択されたプラスチック本体の各位置及びコンベヤーベルト５２１、５３１の速度を基に、選別論理を使って、電子制御装置ＳＰＳが、該当するエジェクタノズル５２３、５３３を特定し、選択されたプラスチック部品を排除又は強制的に分離するためのノズルの作動タイミングを決定する。
【００４３】
概念的に示した図２の装置では、選別装置５２の最初の選別システム５（最初の処理工程）で、ＰＥＴ材料が主体ではないプラスチックの全てが排除ノズル５２３によって分離される（図３と比較）。このようにして、これらのプラスチックはコンベヤーベルトによって収集場所まで運ばれる。
【００４４】
第二の選別装置５３では、プラスチック部品が、コンベヤーベルト５３１においてセンサー５３２により識別され、選択されるべきプラスチック部品は、選別装置５２と同じ選別プログラムを使って識別される。このようにして、ＰＥＴ材料グループに該当しないプラスチック、すなわち「非ＰＥＴ」材料５４は、第二の過程で、ノズル５３３を使って強制的に分離され、コンベヤーベルト５３５に運ばれる。ここで分離されたコンベヤー５３５上のプラスチックも収集場所に達する。そこでは、更に、選別システム６でこの材料に対する選別処理が続けられ、ＰＥ材料が分離される。
【００４５】
選別指標をはっきりさせたこの二重選別法によって、後に残るプラスチックは格段に「混ざりものを含まない」状態になる。この材料を更に選別する必要がある場合は、後続する選別システム（本明細書に記述はない）で所望の材料のすべてのプラスチック材料をもう一度強制的に排除することを推奨する。
所望する材料を選別しようとする場合は、数工程から構成される連続選別工程の色指標に従って、強制的に排除を行うのが普通である。
【００４６】
この選別は、まず最初の工程で材料の透明プラスチック部品をすべて選び出し、それから残ったプラスチック部品すべてをある決められた色指標に従って分離することから始まる。プラスチック流の中で光を全く反射しないプラスチック部品、すなわち非常に濃い暗色か黒色のプラスチックのみが後に残る。
【００４７】
選別システム５の出口でもまだ残っている、混ざりものを含まないプラスチック流中のＰＥＴ材料は、別の分配路５６１を通過して次の選別システム５６／５７で上記の第二処理工程を実行するために再び分離され、分離装置５６２のコンベヤーベルトに送られる。そこでは、自然色の材料又は透明なＰＥＴ材料５６３が、他の着色ＰＥＴ材料（５７３）又は黒色ＰＥＴ材料（５７２）から強制的に分離される。自然色の材料又は透明なＰＥＴ材料（５６３）は容器中で直ちに識別され、更に処理を行うための準備を行うことができる。
【００４８】
着色ＰＥＴ材料の流れでは、色が異なるプラスチック材料を、単独でも、あるいは一緒に合わせて強制的に分離することができる（例えば５７３）。後に残った流れに含まれる材料部品５７２は、ほとんどが黒色部品であるため、選別装置のセンサー５６２及び５７１で識別することはできない。
【００４９】
最初の選別システム５で強制的に分離された「非ＰＥＴ」材料５４は、分配路６１を通して別の選別システム６で再び分離され、例えばＰＥ材料６４を分離するために選別装置６２，６３に供給される。
【００５０】
この選別システム６は、選別システム５と同様、互いに隣接して配置された２つの選別装置６２，６３からなり、エジェクタノズル（５２３，５３３と類似）によって「非ＰＥＴ」材料６５に属するプラスチック材料をそれぞれ強制的に分離する。
【００５１】
ＰＥ材料に属する部品だけが、この選別システム６を通過するプラスチック流の中に残る。それらは蓋付きの箱又は容器６４，６４’の中で識別され、粉砕機に送られるかプレスにより圧縮される。
【００５２】
この選別システム６で強制的に分離された、ＰＥ材料に属さないプラスチック部品を、ＰＰ材料に属さない材料から分離する。ここで強制的に分離されたＰＰ材料は、容器７１に貯蔵される。ポリスチレン（ＰＳ）、ＰＶＣなどの材料を含む可能性があるプラスチック流に残る材料からは、さらなる選別工程８により、別のプラスチックＸを分離し、容器８１に貯蔵することができる。この時点で残留する材料は、容器９１に集められ、リサイクルされるか、廃棄処分される。
【００５３】
ここに述べた各プラスチックの種類を分離する方法は、最初の混合物に含まれるプラスチックの組成によって変更することもできる。そうした装置の例を図６及び図７に示す。
ここで選別すべきプラスチック流の大半のものは、ＰＥＴ及びＰＥ又はそれに類する成分で作られたプラスチック部品である。
【００５４】
図６は、選別装置の代表的な第二の実施例である。この装置では、ＰＥＴ材料グループ５５又はＰＥ材料グループ６４に属さないすべてのプラスチック材料５４及び６５が、最初の選別システム５’の二つの連続選別工程５２’，５３’で強制的に分離される。
【００５５】
後に残った材料（ＰＥＴ／５５，６４）は、選別装置６’に供給され、二つの連続選別工程６２’，６３’でＰＥ材料６４からＰＥＴ材料５５を強制的に分離する。後に残るＰＥ材料は直ちに容器（６４）に貯蔵される。上記の通り、ＰＥＴ材料５５は、選別システム５６で色指標によって更に選別され、自然色の部品と、それ以外の着色部品に分けられる。
他のプラスチックは、「非ＰＥＴ」材料（５４）及び「非ＰＥ」材料（６５）を含む最初の選別システム５’で強制的に分離された材料から分離される。
【００５６】
このようにして、ＰＰ材料７１は、選別装置７で強制的に分離され、リサイクルすることが適当な別の材料Ｘは、選別装置８で強制的に分離される。
ここでも、残留する材料は容器９１に入れられ、更にリサイクルされるか、取り除かれる。
【００５７】
プラスチック混合物中のＰＥ材料６４の割合が、ＰＥＴ材料６５又は別の材料よりかなり多い場合は、図７の処理工程に従って、各種類のプラスチックを分離することが推奨される。
最初の選別システム５’では、ＰＥ材料グループに属さないすべてのプラスチックが同様な二つの分離工程５２”，５３”を経て分離される。
【００５８】
上記の通り、選別システム５は、後の工程でのみ、「非ＰＥＴ」材料５４の強制的な分離によりＰＥＴ材料５５を分離する。ＰＥＴ材料５５のさらなる処理は、上記の通り、普通通り色指標に従って選別システム５６及び選別装置５７で行われる。残留する材料は容器９１’に集められるか、又は廃棄処分される。
【００５９】
よく知られているように、いわゆるＰＥＴ−ＧはＰＥＴ材料グループの一つである。これらの材料は、結晶構造が特別であるために、「非ＰＥＴ」材料と一緒に処理することが好ましい。ＰＥＴ−Ｇ材料及びＰＰ材料、又はＰＳ材料もしくはＰＶＣ材料は、後の工程で、選別装置８によって強制的（ａｃｔｉｖｅｌｙ）に分離することもできるし、非強制的（ｐａｓｓｉｖｅｌｙ）に分離することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
選別工程の選別の流れを説明する概念図である。
【図２】
大半を占めるの物質のさらなる処理のためのプラスチック分離の選別工程の一つの実施例を説明する概念図である。
【図３】
ケースに収容された上下運動が可能な刃とストリッパーによる孔あけ操作を説明する概念図である。
【図４】
同じ機能を持つ二つの選別装置を直列に配置した選別システムを説明する概念図である。
【図５】
カートリッジ（又は金属部品）を選別する装置の概念図である。
【図６】
基本的にＰＥ及びＰＥＴのプラスチック部品が同程度あるプラスチック容器を選別するシステムである。
【図７】
主としてＰＥからなるプラスチック混合物をリサイクルするための選別装置の他の実施例である。
【符号の説明】
１　　　　　　　荷下ろし機
２　　　　　　　予備選別
３　　　　　　　選別装置（カートリッジ用）
７　　　　　　　選別装置ＰＰ／選別工程
４，４’　　　　孔開け装置
８　　　　　　　選別装置Ｘ／選別工程
５，５’　　　　選別システムＰＥＴ／処理工程
１１　　　　　　バッファー／ヒモほどき（Ａ）
１２　　　　　　荷下ろし機／計量装置（Ｄ）
６，６’，６”　選別システムＰＥ／処理工程
２１　　　　　　金属分離器（Ｍ）磁石式分離装置
２２　　　　　　ドラム式分離装置（Ｔ）
２３　　　　　　空気噴射式分離装置（Ｗ）
２４　　　　　　バッファーメモリー
３１　　　　　　カートリッジ容器
４１　　　　　　ナイフ収容ケース
４２　　　　　　案内路／固定板
４３　　　　　　ストリッパ
４４　　　　　　供給装置
５４　　　　　　「非ＰＥＴ」材料
５５　　　　　　ＰＥＴ材料
５６　　　　　　選別システムＰＥＴ−着色／自然色／選別工程
５７　　　　　　選別システムＰＥＴ−着色
６５　　　　　　「非ＰＥ」材料
７１　　　　　　容器ＰＰ／ＰＰ材料
８１　　　　　　容器Ｘ／材料Ｘ
５１，５１’　　分配路
５２、５２’　　最初の選別装置／選別処理工程
５３，５３’　　第二選別装置／選別処理工程
１１１　　　　　収集容器（ヒモ用）
６４，６４’　　容器ＰＥ／ＰＥ材料
９１，９１’　　残留物収集器
６１，６１’，６１”　分配路
６２，６２’，６２”　最初の選別装置ＰＥ／選別工程
６３，６３’，６３”　第二選別装置ＰＥ／選別工程
２１　　　　　　容器（金属）
２２１　　　　　微細材料容器
２２２　　　　　粗大材料容器
２３０　　　　　分離装置
２３１　　　　　軽い材料容器
２３２　　　　　塵埃容器
３１２　　　　　選別論理（ＳＰＳ）によって撮影画像解読を行うセンサー／カメラ
３１３　　　　　排除フラップ
３１４　　　　　カートリッジ
３１５　　　　　プラスチック部品
３１５’　　　　孔を開けたプラスチック材料
４１１　　　　　針／ナイフ
５１１　　　　　棒
５２１　　　　　コンベヤーベルト
５２２　　　　　センサー
５２３　　　　　エジェクタノズル
５２４　　　　　コンベヤーベルト
５３１　　　　　コンベヤーベルト
５３２　　　　　センサー
５３３　　　　　エジェクタノズル
５３４　　　　　コンベヤーベルト
５３５　　　　　コンベヤーベルト
５６１　　　　　分配路
５６２　　　　　選別装置
５６３　　　　　容器ＰＥＴ−自然色
５７１　　　　　選別装置／選別工程
５７２　　　　　容器「非ＰＥＴ」
５７３　　　　　容器ＰＥＴ−着色
プラスチック関連略号：
プラスチック：
ＰＥ　　　　　　　ポリエチレン
ＰＥＴ　　　　　　ポリエチレン・テレフタレート
ＰＥＴ−Ｇ　　　　特殊な結晶構造を持つポリエチレン・テレフタレート
ＰＰ　　　　　　　ポリプロピレン
ＰＳ　　　　　　　ポリスチレン
装置装置：
Ａ　　　　　　　供給部
Ｂ　　　　　　　容器／蓋付きの箱
Ｃ　　　　　　　分離装置
Ｄ　　　　　　　供給装置
Ｍ　　　　　　　金属分離器
Ｐ　　　　　　　孔開け装置
Ｓ　　　　　　　オプトメカニカル選別装置
Ｔ　　　　　　　ドラム式分離装置
Ｖ　　　　　　　分配路
Ｗ　　　　　　　空気噴射式分離装置
【国際調査報告】
2004502537.tif 000031
2004502537.tif 000032
2004502537.tif 000033