(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電気を利用してプラスチック片を分別する静電選別装置と、この静電選別装置に供給するプラスチック片を接触させて摩擦帯電させる摩擦帯電装置とを具備したプラスチック選別設備であって、
前記摩擦帯電装置にプラスチック片を供給する供給部に、プラスチック片を１５０℃〜１８０℃の範囲で１〜３分間加熱してプラスチック片に含まれる発泡系プラスチック片を熱収縮させる加熱装置を設けた
ことを特徴とするプラスチック選別設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクルされるプラスチック片、特に発泡系プラスチックを含むプラスチック片を静電分離により選別するためのプラスチック選別設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リサイクルされるプラスチック片を材質別に選別す静電選別装置は、プラスチック片を摩擦帯電させた時の帯電量と極性により、材質別に分別回収するものである。このプラスチック選別装置は、摩擦帯電装置により被摩擦材およびプラスチック片同士で摩擦接触させて帯電させ、プラスチック片に分離に必要な電荷を付与する。そして、静電分離装置では、プラスチック片をドラム電極と高電圧電極との間に形成される静電場に投入し、（＋）極性に帯電されたプラスチック片を（−）側のドラム電極に吸引される落下軌跡を描かせるとともに、（−）極性に帯電されたプラスチック片を（−）側のドラム電極に反発する落下軌跡を描かせることにより、別々のトレイに分離回収するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プラスチック片に発泡系プラスチックが混在していた場合、他のプラスチック片に比べて嵩比重が小さいことから、摩擦帯電装置内で浮き上がってしまい、接触接触が十分に得られず、その帯電量が低くなりやすいため、静電選別装置による分離精度が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決して、プラスチック片に発泡系プラスチックが混在していても、静電選別機により精度良く分離できるプラスチック選別設備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に請求項１記載の発明は、静電気を利用してプラスチック片を分別する静電選別装置と、この静電選別装置に供給するプラスチック片を接触させて摩擦帯電させる摩擦帯電装置とを具備したプラスチック選別設備であって、前記摩擦帯電装置にプラスチック片を供給する供給部に、プラスチック片を１５０℃〜１８０℃の範囲で１〜３分間加熱してプラスチック片に含まれる発泡系プラスチック片を熱収縮させる加熱装置を設けたものである。
【０００６】
上記構成によれば、発泡系プラスチック片を１５０℃〜１８０℃の範囲で１〜３分間加熱して、熱溶融することなく効果的に熱収縮させ嵩比重を大きくすることにより、摩擦帯電装置における発泡系プラスチック片の浮き上がりを防止して、他のプラスチック片と同様に摩擦接触させることができ、十分な電荷を付与することができるので、静電選別装置により精度よく分離回収でき、プラスチック片に含まれる発泡系プラスチック片により分離精度が低下することもない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係るプラスチック選別設備の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１２】
このプラスチック選別設備は、図１に示すように、プラスチック片を接触帯電させる摩擦帯電装置１と、電極５，６間に形成される静電場１０においてプラスチック片の持つ極性と帯電量により材質別に分離する静電選別装置２と、プラスチック片を供給するホッパー３と帯電摩擦装置１との間に配置された加熱装置４から構成されている。
【００１３】
前記静電選別装置２は、摩擦帯電装置１の下方に水平軸心周りに回転自在に配置された金属製のドラム電極５と、このドラム電極５の斜め上方に所定距離離れて配置された高電圧電極６と、この金属ドラム電極５の外周面に付着したプラスチック片を掻き落とすためのブラシ７とを備え、ドラム電極５は、図示しない回転駆動装置により水平軸心回りに矢印方向に所定の速度で回転駆動される。またドラム電極５はたとえば接地され、高圧電源装置８の陽極が接地されるとともに陰極が高電圧電極６に接続されており、これにより高電圧電極６とドラム電極５との間に選別用静電場１０が形成される。そして、ドラム電極５の下方に、分離板９ａによって仕切られた第１回収室９Ａ〜第３回収室９Ｃが配置され、静電場１０を通過したプラスチック片を種類別に分離回収することができる。
【００１４】
前記加熱装置４は、図２に示すように、無端状の金属ベルト１１ａをスプロケット間に巻回した搬送装置であるベルトコンベヤ１１と、この金属ベルト１１ａを囲む金属管１２に螺旋状に加熱ヒーター１３が巻き付けられた加熱炉１４とを具備し、この加熱炉１４には、金属ベルト11ａにより搬送されるプラスチック片を１５０℃〜１８０℃の範囲で１〜３分程度加熱制御する加熱温度制御装置１５が設けられている。この加熱温度および加熱時間は、この範囲を越えると、プラスチック片が軟化しはじめて互いにくっつき、反対にこの条件範囲以下では、発泡系プラスチック片の収縮が不十分となるためである。この温度制御装置１５は、金属管１２内に配置された電源１６と加熱ヒータ１３を接続する配線に介在されたスイッチ１７とを有し、金属ベルト１１ａにより搬送されるプラスチック片を所定温度範囲に加熱制御する温度制御器１８とで構成されている。
【００１５】
摩擦帯電装置１は、図３に示すように、立置き円筒状の帯電容器２１の上面部に投入シュート２２を有する供給口２３が形成され、底面部にシャッター装置２５により開閉自在な排出口２４が形成されている。そして、帯電容器２１の軸心位置に配置された撹拌軸２６が撹拌駆動装置２７により回転自在に設けられ、この撹拌軸２６には撹拌翼２８が取り付けられている。また、帯電容器２１および撹拌軸２６ならびに撹拌翼２８の少なくとも表面が、被摩擦用樹脂により覆われている。この被摩擦用樹脂は、分離するプラスチック片の帯電列の中間に位置するものが選択されており、分離するプラスチック片が接触することにより、それぞれ正負反対の極性の電荷を付与するように構成されている。
【００１６】
上記構成において、供給ホッパ３から加熱装置４に供給されたプラスチック片は、ベルトコンベヤ１１により搬送中に金属管１２を通過してその加熱雰囲気により加熱され、これにより発泡系プラスチック片が熱収縮されて嵩比重が増大され、発泡系以外のプラスチック片と同程度となる。これにより、摩擦帯電装置１の帯電容器２１に投入されて、撹拌翼２８が旋回されても、浮き上がることなく、帯電容器２１の内周面や撹拌翼２８、プラスチック片同士で接触され、プラスチック片全体が充分に摩擦帯電される。また容器本体２１の内面と撹拌翼２８の表面が被摩擦用樹脂に覆われていることから、プラスチック片に帯電された電荷が逃げることもない。
【００１７】
そして排出口２４から高電圧電極５と金属ドラム電極４との間の静電場１０に送られ、誘起された電荷が（＋）で電荷量が多いプラスチック片ほど接地されたドラム電極４から離れ、反対に誘起された電荷が（−）で電荷量が大きいものほどドラム電極４に吸着され、第１回収室９Ａ〜第３回収室９Ｃに分離されて落下し、プラスチック片を種類別に回収する。
【００１８】
（実施例）
ここで、ＰＶＣ樹脂からなるプラスチック片と、発泡スチロールＰＳを含むその他のプラスチック片との混合物（ＰＶＣ樹脂の含有率は２％）をホッパ３から加熱装置４、摩擦帯電装置１、静電分離装置２と順次供給して分離した。この結果、加熱装置４で発泡系プラスチック片が加熱されて収縮し、帯電容器２１内で浮上するような現象は生じなくなった。そして、発泡系プラスチック片を加熱熱収縮しない場合のＰＶＣ含有率＝０．９％であったのに対して、熱収縮した場合には、ＰＶＣ含有率＝０．５％となり、ＰＶＣ含有率が減少した。ここで、ＰＶＣ含有率＝分離後のプラスチック片に含まれるＰＶＣ重量／分離後のプラスチック片の総重量、である。なお、このＰＶＣ含有率＝０．５値は、プラスチックをリサイクル燃料として使用する場合に、炉の腐食を低減し、ダイオキシンの発生量を低減できるといわれている数値である。
【００１９】
上記実施の形態によれば、摩擦帯電装置１の供給前のプラスチック片を加熱装置４に導入して加熱することにより、発泡系プラスチック片を熱収縮させて嵩比重を大きくし、これにより、摩擦帯電装置における発泡系プラスチック片の浮き上がりを防止して、他のプラスチック片と同様、摩擦用樹脂に十分に摩擦接触させることができ、電荷を充分に付与することができるので、静電選別装置２で発泡系プラスチック片による分離精度が低下することもない。
【００２０】
図４は加熱装置の他の実施の形態を示し、電気ヒータによる加熱炉に代えて、熱風による加熱炉３１を設けたものである。すなわち、ベルトコンベヤ１１の金属ベルト１１ａを囲む炉壁３２内に、単数または複数のエアノズル３３を配置し、送風ファン３４から熱交換器３５により加熱された熱風を、流量調整弁３６を介してエアノズル３３に供給するように構成されている。そして、加熱炉３１の出口に配置された温度センサー３７の検出値に基づいて温度制御器３８により流量調整弁３６を操作し、プラスチック片の加熱状態を制御する加熱温度制御装置３９が設けられている。もちろん、熱風は、発泡系プラスチック片が吹き飛ばされないように吹き付けられる。
【００２１】
【発明の効果】
以上に述べたごとく本発明によれば、発泡系プラスチック片を１５０℃〜１８０℃の範囲で１〜３分間加熱して、熱溶融することなく効果的に熱収縮させ嵩比重を大きくすることにより、摩擦帯電装置における発泡系プラスチック片の浮き上がりを防止して、他のプラスチック片と同様に摩擦接触させることができ、十分な電荷を付与することができるので、静電選別装置により精度よく分離回収でき、プラスチック片に含まれる発泡系プラスチック片により分離精度が低下することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る静電選別設備の実施の形態を示す構成図である。
【図２】同加熱装置を示す構成図である。
【図３】同摩擦帯電装置を示す縦断面図である。
【図４】加熱装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１    摩擦帯電装置
２    静電選別装置
４    加熱装置
５    ドラム電極
６    高電圧電極
８    高圧電源装置
９Ａ〜９Ｃ  第１〜第３回収室
１０    静電場
１１    ベルトコンベヤ
１４    加熱炉
２１    帯電容器
２６    攪拌軸
２８    攪拌翼
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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