非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置及び静電分離システム並びに静電分離方法
【課題】非磁性金属含有プラスチックの粉砕物から非磁性金属を低コストかつ効率よく分離除去してプラスチック粉砕物を回収する。
【解決手段】静電気を発生させる静電気発生部と、該静電気発生部の導電体に接続された導電性連結具３１、該導電性連結具３１に接続されて前記静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体３５，３６、及び、前記傾斜面の下辺から離間し、該下辺に対向するように横設され、前記帯電体３５，３６と絶縁されたアース体３７，３７からなる静電分離部３と、該静電分離部３の帯電体３５の傾斜面に非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１を供給する供給部４とを備え、前記傾斜面に供給され、該傾斜面に沿って降下する非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１から、静電反発作用を利用して非磁性金属を分離する。
【解決手段】静電気を発生させる静電気発生部と、該静電気発生部の導電体に接続された導電性連結具３１、該導電性連結具３１に接続されて前記静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体３５，３６、及び、前記傾斜面の下辺から離間し、該下辺に対向するように横設され、前記帯電体３５，３６と絶縁されたアース体３７，３７からなる静電分離部３と、該静電分離部３の帯電体３５の傾斜面に非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１を供給する供給部４とを備え、前記傾斜面に供給され、該傾斜面に沿って降下する非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１から、静電反発作用を利用して非磁性金属を分離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含有するプラスチックの粉砕物から前記非磁性金属を分離除去してプラスチック粉砕物を回収し、再生原料として再資源化を図る、静電分離装置及び静電分離システム並びに静電分離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントガラスやリアガラスのパッキン及びモール材等の自動車用部品、具体的には、フラッシュマウントモール、オープニングトリム、サイドモール及びルーフモール（天井窓用パッキン）等においては、寸法安定性を保持するために、鉄線、アルミ線、銅線材等からなる金属が使用されている。したがって、これら自動車用部品の製造時の端材又は不良品等の廃材は、鉄、アルミニウム、銅等の金属を含有しているため、前記端材又は廃材を粉砕して再利用しようとする場合、鉄は磁石で磁選できるものの、アルミニウム、銅等からなる非磁性金属を分離することは容易でなく、これら金属を分離しなければ再利用することができない。
【０００３】
また、前記非磁性金属を分離する場合、大掛かりな装置が必要となり処理費用が高くなるため、埋立処理あるいは焼却処理されるのが常となっている。しかしながら、埋立処理においては、埋立処理場のスペースの減少による処理費用の増大及び環境への影響等の問題が生じてきており、焼却処理においては、前記自動車用部品を構成する樹脂成分の大半が塩化ビニール系樹脂から構成されており、かつ、アルミニウム、銅等を含有しているため、焼却時に塩化水素ガスの発生やアルミニウムの炉体への溶融付着、酸化燃焼による燃焼温度上昇により焼却炉にトラブルを生じること、また、環境への影響等の問題が生じてきている。したがって、埋立処理及び焼却処理も制限される状況となっている。
【０００４】
ここで、従来における前記非磁性金属を含有する廃棄プラスチックからアルミニウムや銅等の金属を分離除去するために使用される装置の概要について説明する。このような装置としては、電気的選別装置である渦電流選別装置と静電分離装置が公知である。渦電流選別装置は、導電性を有する物体に変化磁界をかけ、物体内に誘導電流を発生させて、その電流により生じた磁界と外部からかけられた磁界との作用により渦電流力を生じて導電性の物体が移動するという作用を利用して選別する装置であり、スチール缶とアルミ缶の選別等で使用されている装置である。
【０００５】
一方、静電分離装置としては、ドラム静電電極を使用した装置（例えば、特許文献１参照）、平板状静電電極を使用した装置（例えば、特許文献２参照）等があり、ドラム静電電極を使用した装置の概念図を図６に示す。接地された金属ロールＡに平行に置かれた金属円筒Ｂには高電圧がかけられており、金属円筒Ｂの極性が負であれば、金属ロールＡ表面は正に帯電する。金属ロールＡと金属円筒Ｂとの間に入った粒子１０１は静電誘導によって分極し、金属ロールＡに近い側に負電荷を、反対側に正電荷を生じる。ここで、粒子１０１が導電性粒子であれば、金属ロールＡに接すると電荷を失って全体が正に帯電し金属ロールＡに反発される（軌跡１０２参照）。また、前記粒子１０１が絶縁性粒子であれば、負電荷によって金属ロールＡに吸引され電界の外で吸引力を失って落下する（軌跡１０３参照）。この結果、導電性粒子と絶縁性粒子は、落下位置が異なることになるため、分離されて回収される。さらに、静電分離方法として、プリント銅箔基板や包装材ラミネート箔を破砕、風力選別、微粉砕した後に静電分離する方法（特許文献３）も公知である。
【０００６】
しかしながら、前記非磁性金属を含有する廃棄プラスチックを粉砕して、これらの非磁性金属の選別を行う場合においては、分離が充分でないため、その改良が希求されている。また、渦電流選別装置を使用すると、前記非磁性金属の体積が小さく磁界中で生じる渦電流力が弱くなるため、分離効率が向上しないという問題点があり、静電分離装置を使用すると、専用の電極を有する装置が必要であるため、費用が嵩むという問題点がある。さらに、特許文献３の方法では、金属含有プラスチックの微粉砕処理を施す必要があるため、静電分離の処理効率が劣るという問題がある。
【０００７】
さらにまた、前記非磁性金属を含有する廃棄プラスチックは、粉砕処理後、必要により廃棄プラスチックに混入した軽量物を分離するために風力分離処理を行った後、公知の非磁性金属分離装置により非磁性金属を分離除去後、押出機により溶融ペレット化し、再生、リサイクルされているが、分離レベルの低い場合においては、押出機にメッシュスクリーンが設置されているため、アルミニウムや銅等の異物は除去されるものの、アルミニウムや銅等の量が多いと、メッシュスクリーンの目詰まりが生じ、メッシュスクリーンの頻繁な取替えが必要となり、押出機の定常運転ができないという問題があった。
【０００８】
また、静電分離装置として、ブロワー、プラスチック製配管、サイクロン、貯槽を接続した循環経路を形成し、該循環経路の内部にプラスチック破砕物等を入れて循環させ、前記プラスチック製配管の表面に静電気を発生させ、該プラスチック製配管に金属製配管を外嵌し、該金属製配管を偏心させる位置に配置して前記プラスチック製配管と接線にて接触させ、前記プラスチック製配管の表面に発生する静電気を前記接触部に集中させ、該高電圧静電気発生部位に予め粉砕したアルミニウムを含有する廃棄プラスチック被処理物を供給して接触後、アルミニウムを静電反発作用により弾き飛ばして分離除去するものも提案されており（特許文献４参照）、図７にその概念図を示す。
【０００９】
特許文献４の構成は、汎用機器を組み合わせて高電圧の静電気を安定的に発生させることで、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックからアルミニウムを低コストで静電分離除去することを可能にすること等の特徴を有するものであるが、静電気で弾き飛ばされるアルミ片の方向性を制御し難い場合があること等から、分離精度の向上等については改良の余地があるものである。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１３６８９６号公報
【特許文献２】特開昭５５−１０２４４６号公報
【特許文献３】特開平１０−５７９２７号公報
【特許文献４】特開２００２−４５７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含むプラスチックを有効利用するために、前記プラスチックの粉砕物から前記非磁性金属を低コストかつ効率よく分離除去してプラスチック粉砕物を回収し、リサイクルするための静電分離装置及び静電分離システム並びに静電分離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置は、前記課題解決のために、静電気を発生させる静電気発生部と、該静電気発生部の導電体に接続された導電性連結具、該導電性連結具に接続されて前記静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体、及び、前記傾斜面の下辺から離間し、該下辺に対向するように横設され、前記帯電体と絶縁されたアース体からなる静電分離部と、該静電分離部の帯電体の傾斜面に非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給する供給部とを備え、前記傾斜面に供給され、該傾斜面に沿って降下する非磁性金属含有プラスチック粉砕物から、静電反発作用を利用して非磁性金属を分離するものである。
【００１３】
ここで、前記静電気発生部が、遠心力集塵装置、該遠心式集塵装置の下側に連結され、プラスチック破砕物及び粒状物の少なくともどちらかからなる循環物を貯留可能な貯槽、並びに、該貯槽と第１の配管により連結されるとともに前記遠心式集塵装置と第２の配管により連結される送風機により循環経路を形成し、前記第１の配管及び第２の配管の一方をプラスチック製配管とし、他方をその中間部分を導電性配管とし該導電性配管の両側に連結される部分をプラスチック製配管としてなり、前記循環物が前記循環経路を循環することにより前記導電性配管に静電気を発生させるものであると好ましい。
【００１４】
また、前記帯電体が前記導電性連結具により支持されてなると好ましい。
【００１５】
さらに、前記循環物と前記導電性配管との摩擦抵抗が大きくなるように、前記導電性配管を屈曲させてなると好ましい。
【００１６】
さらにまた、前記帯電体を導電性板材とし、該板材を上下方向に複数、隣接する上下段の板材が側面視略くの字状となるように配設し、上段の板材の下端縁の直下に、該下端縁から離間させて下段の板材の上端部を位置させ、上下複数段の板材のそれぞれの下端縁から離間させ、該下端縁に対向するように前記アース体をそれぞれ横設してなり、前記静電反発作用を利用して行う非磁性金属の分離を複数回連続して行うと好ましい。
【００１７】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離システムは、前記課題解決のために、非磁性金属含有プラスチックを粉砕する衝撃式粉砕機と、前記静電分離装置と、前記衝撃式粉砕機により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する輸送装置とを備えてなるものである。
【００１８】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法は、前記課題解決のために、非磁性金属含有プラスチックを衝撃式粉砕機で粉砕する粉砕工程と、該粉砕工程により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する搬送工程と、該搬送工程により搬送され前記供給部に供給された前記粉砕物を前記静電分離装置の静電分離部によって静電分離する静電分離工程とからなるものである。
【００１９】
ここで、前記粉砕工程で使用する衝撃式粉砕機が、粉砕物の大きさを規制するパンチングメタル又は格子の目開きが２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であるスクリーンを設置したスイングハンマクラッシャであると好ましい。
【００２０】
また、前記粉砕工程の後に、篩により微粉を除去する篩選別工程を設けてなると好ましい。
【００２１】
さらに、前記粉砕工程及び搬送工程の少なくともどちらかにおいて、磁力選別して磁性金属を分離すると好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置によれば、静電気を発生させる静電気発生部と、該静電気発生部の導電体に接続された導電性連結具、該導電性連結具に接続されて前記静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体、及び、前記傾斜面の下辺から離間し、該下辺に対向するように横設され、前記帯電体と絶縁されたアース体からなる静電分離部と、該静電分離部の帯電体の傾斜面に非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給する供給部とを備え、前記傾斜面に供給され、該傾斜面に沿って降下する非磁性金属含有プラスチック粉砕物から、静電反発作用を利用して非磁性金属を分離するので、プラスチックの再生事業者にとって極めて汎用的な機器の組み合わせにより、特殊なドラム電極や電気装置を必要としない安価かつコンパクトな構成により、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含むプラスチックの粉砕物から前記非磁性金属を低コストかつ効率よく分離除去してプラスチック粉砕物を回収し、リサイクルすることができる。また、前記静電気発生部と前記静電分離部とを前記導電性連結具により接続し、前記静電気発生部と前記静電分離部とを離しているため、前記静電分離部において前記静電気発生部で発生した静電気を利用して静電分離を効率よく行うことができる。また前記帯電体及びアース体を用いて静電分離を行うため、静電気で弾き飛ばされる非磁性体の方向性を制御しやすくなり、非磁性体の分離精度を向上させることができる。
【００２３】
また、前記静電気発生部が、遠心力集塵装置、該遠心式集塵装置の下側に連結され、プラスチック破砕物及び粒状物の少なくともどちらかからなる循環物を貯留可能な貯槽、並びに、該貯槽と第１の配管により連結されるとともに前記遠心式集塵装置と第２の配管により連結される送風機により循環経路を形成し、前記第１の配管及び第２の配管の一方をプラスチック製配管とし、他方をその中間部分を導電性配管とし該導電性配管の両側に連結される部分をプラスチック製配管としてなり、前記循環物が前記循環経路を循環することにより前記導電性配管に静電気を発生させるものであると、プラスチックの再生事業者にとって極めて汎用的な機器の組み合わせからなる安価かつコンパクトな構成により、静電気を安定的に発生させることができる。
【００２４】
さらに、前記帯電体が前記導電性連結具により支持されてなると、構成の簡素化及び低コスト化を図ることができるとともに、前記静電気発生部の振動が前記導電性連結具を介して前記帯電体に伝わり、該帯電体が振動するため、前記帯電体の上面傾斜面に沿う前記プラスチック粉砕物の降下の確実化及び均一化を図ることができる。
【００２５】
さらにまた、前記循環物と前記導電性配管との摩擦抵抗が大きくなるように、前記導電性配管を屈曲させてなると、前記静電気発生部において、簡素かつコンパクトな構成によって、より高電圧の静電気を効率的に発生させることができる。
【００２６】
また、前記帯電体を導電性板材とし、該板材を上下方向に複数、隣接する上下段の板材が側面視略くの字状となるように配設し、上段の板材の下端縁の直下に、該下端縁から離間させて下段の板材の上端部を位置させ、上下複数段の板材のそれぞれの下端縁から離間させ、該下端縁に対向するように前記アース体をそれぞれ横設してなり、前記静電反発作用を利用して行う非磁性金属の分離を複数回連続して行うと、簡素かつコンパクトな構成により効率よく静電分離を行うことができるとともに、回収される樹脂粉砕物における非磁性金属の分離精度を向上することができる。
【００２７】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離システムによれば、非磁性金属含有プラスチックを粉砕する衝撃式粉砕機と、前記静電分離装置と、前記衝撃式粉砕機により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する輸送装置とを備えてなるので、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有する複合廃プラスチックから、前記非磁性金属を効率よく、かつ、精度良く分離できるため、これらの金属を分離除去したプラスチックを押出し溶融装置により容易にペレット化することができ、これまで再利用が困難であった廃棄プラスチックの再生が可能となる。
【００２８】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法によれば、非磁性金属含有プラスチックを衝撃式粉砕機で粉砕する粉砕工程と、該粉砕工程により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する搬送工程と、該搬送工程により搬送され前記供給部に供給された前記粉砕物を前記静電分離装置の静電分離部によって静電分離する静電分離工程とからなるので、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有する複合廃プラスチックから、前記非磁性金属を効率よく、かつ、精度良く分離できるため、これらの金属を分離除去したプラスチックを押出し溶融装置により容易にペレット化することができ、これまで再利用が困難であった廃棄プラスチックの再生が可能となる。
【００２９】
また、前記粉砕工程で使用する衝撃式粉砕機が、粉砕物の大きさを規制するパンチングメタル又は格子の目開きが２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であるスクリーンを設置したスイングハンマクラッシャであると、非磁性金属を含有するプラスチックに適度の衝撃力を与えて金属成分も粉砕するとともに、金属成分を樹脂被覆層から剥離させる作用を併せ持つため、静電分離工程において非磁性金属含有プラスチック粉砕物から非磁性金属を精度よく分離することができる。
【００３０】
さらに、前記粉砕工程の後に、篩により微粉を除去する篩選別工程を設けてなると、静電分離工程において前記静電分離部のアース体に微粉が纏わり付いて静電分離性能が低下することを防止することができるため、静電分離工程における非磁性金属の分離精度を向上させることができる。
【００３１】
さらにまた、前記粉砕工程及び搬送工程の少なくともどちらかにおいて、磁力選別して磁性金属を分離すると、前記粉砕工程により粉砕された非磁性金属含有プラスチックの粉砕物から鉄等の磁性金属を磁石に吸着させて効率的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。また、以下において詳細に説明するように、本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置１は、例えばプラスチック破砕物及び粒状物の少なくともどちらかからなる循環物２９が循環経路Ｃを循環することにより静電気を発生させる静電気発生部２と、該静電気発生部２により発生した静電気を利用してなる静電反発作用により、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物１１から非磁性金属を分離する静電分離部３と、該静電分離部３に非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１を供給する供給部４とを備えてなるものである。
【００３３】
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置１の構成を示す概略図であり、図１は主に前記静電気発生部２の構成を、図２は前記静電分離部３及び供給部４の構成を示している。図１において、静電気発生部２は、例えばサイクロンセパレーターである遠心力集塵装置２１、遠心式集塵装置２１の下側に連結され、前記循環物２９を貯留可能な、例えば硬質塩化ビニール樹脂製の貯槽２２、並びに、貯槽２２と第１の配管２４により連結されるとともに遠心式集塵装置２１と第２の配管２５により連結される、例えばファンである送風機２３により構成される。そして、遠心力集塵装置２１、貯槽２２、第１の配管２４、送風機２３及び第２の配管２５により、これらの機器及び配管内に循環経路Ｃが形成され、該循環経路Ｃに前記循環物２９を入れて循環させることにより、前記のとおり静電気を発生させるものである。なお、循環物２９の循環速度は、プラスチック粉砕物の移送に通常使用されるところの、２０ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下程度の速度とすればよい。
【００３４】
ここで、第１の配管２４はプラスチック製配管２６とされ、第２の配管２５は、その中間部分が導電性配管２８とされ、該導電性配管２８の両側に連結される部分がプラスチック製配管２７ａ，２７ｂとされる。なお、第２の配管２５をプラスチック製配管とし、第１の配管２４の中間部分を導電性配管としてもよい。プラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂ内を該プラスチック製配管と異なる材質、あるいは同種の循環物２９が循環すると、プラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂと循環物２９との摩擦によりプラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂ上に高電圧の静電気が発生する。プラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂと循環物２９の材質の組合せは、その材料の誘電率が高く、かつ、摩擦帯電列の差が大きいほど発生する静電気電圧は高くなり、また、この組み合わせ方により、発生する静電気電圧の極性（正または負）を選択可能である。
【００３５】
プラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂは、塩化ビニール樹脂等の塩化ビニール系樹脂製、ＦＲＰ（ファイバーレインフォースドプラスチック）製、ポリプロピレン樹脂製、ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂製、ポリフェニレンエーテル系樹脂製のもの等種々のものが使用できる。これらの内、任意の配管径のものが選択し易いこと、樹脂の剛性が高いこと及びコストが安いこと等から、塩化ビニール樹脂製のプラスチック製配管を使用するのが好ましい。また、導電性配管２８は、良導電性材料からなる鉄、ステンレス又はアルミニウム配管等の金属製配管、あるいは、プラスチック配管を金属製配管に内挿したライニング管等を使用することができる。なお、循環物２９の衝突及び摩擦による配管の磨耗を考慮すると、導電性配管２８として鉄配管又はステンレス製配管が好ましい。
【００３６】
プラスチック製配管２７ａ，２７ｂは導電性配管２８に内挿されており、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂに帯電した高電圧の静電気は導電性配管２８に電荷が移動するため、導電性配管２８には高電圧の静電気が安定的に生じることとなる。このような構成により、後述する静電分離部３における静電気の電圧を安定的に、かつ、その絶対値が１０ｋＶ以上の高電圧とすることが可能となる。
【００３７】
また、導電性配管２８を循環物２９との摩擦抵抗が大きくなるように屈曲させた形状とすると、循環物２９との摩擦抵抗の増大によって、より高電圧の静電気を発生させることができる。このような導電性配管２８の屈曲形状については、ジグザグ状等様々な形状が考えられるが、図１に示すように、送風機２３の排出方向に対して流れ方向を９０°ずつ３回曲げてなる略Ｕ字状の管路とすると、循環物２９の循環を損なうことなく、高電圧の静電気を発生させることができるため好ましい。なお、このように高電圧の静電気を発生させる位置は、発生した静電気がアースされないような絶縁措置を取れば、静電気発生部２の循環経路Ｃにおける適宜位置とすることができる。
【００３８】
循環物２９の配管内面及び機器内面等への衝突及び摩擦等により数百μｍ以下に微細粉化された微細粉は、遠心力集塵装置２１により分離して循環経路Ｃ内から除去するのが好ましく、微細粉を含む循環物２９は、遠心力集塵装置２１の円筒状の筒内に接線方向から流入されて塔内を旋回し、微細粉は上昇する気流に乗って上昇し、上部の排風部２１ａから排出される。一方、微細粉が分離された循環物は遠心力により塔壁に衝突して貯槽２２に降下し、連続した次の循環に供される。なお、循環物２９は、一定時間循環後、微細粉を篩選別して分離除去してもよい。また、循環物２９は、微細粉を除去することにより減量するので、所定時間ごとに補充して循環量を一定とすることが好ましい。
【００３９】
遠心力集塵装置２１及び貯槽２２を設ける構成により、循環物２９の前記衝突及び摩擦等により発生する微細粉による循環経路Ｃの閉塞が抑制される。このことにより循環物２９の循環が良好となり、プラスチック製配管上に高電圧の静電気を長期にわたって安定的に発生させることができる。さらに、貯槽２２に、遠心力集塵装置２１の下側から冷却用空気を循環管路Ｃに導入する空気導入部２２ａを設けることにより、循環物２９が冷却されるため、循環物２９の加熱溶融や送風機２３への付着等による配管経路Ｃ内での閉塞を防止することができる。
【００４０】
循環経路Ｃ内を循環させる循環物２９としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、硬質塩化ビニール系樹脂、軟質塩化ビニール系樹脂等からなる樹脂の１種以上を使用することが最も好ましく、高電圧の静電気を発生することができる。その他のプラスチック種として、ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリメチルアクリレート樹脂等のアクリレート系樹脂、ポリウレタン樹脂等のポリウレタン系樹脂等を使用することもできるが、静電気発生部位であるプラスチック製配管部の材質によっては、循環速度を通常より速めて、例えば、３０ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下にすることにより循環量を増やす必要がある。
【００４１】
循環物２９は、その粒径を１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下程度に粉砕、又は破砕した物を使用することが好ましい。より好ましくは、粒径が３ｍｍ以上、５ｍｍ以下程度である。このような循環物２９は、硬質の樹脂を使用することもできるが、循環時に衝撃を受けて破砕され易いため、どちらかといえば軟らかい樹脂を使用することが好ましい。さらに、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、炭酸バリュウム、硫酸バリュウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、クレー、タルク等の無機充填剤が含まれない樹脂を使用することが、循環物の衝撃による破砕での微粉の発生を低減できるため好ましい。また、循環物２９としては、廃棄物を粉砕又は破砕して使用することもでき、安価であることから好ましい。
【００４２】
なお、静電気発生部２の構成は、図１に示す構成に限定されるものではなく、静電気を発生させ得る構成であればよい。しかし、図１に示すような構成とすれば、プラスチックの再生事業者にとって極めて汎用的な機器の組み合わせからなる安価かつコンパクトな構成により、静電気を安定的に発生させることができるため、より好ましいものである。
【００４３】
図２において、静電分離部３は、静電気発生部２の導電体である導電性配管２８に接続された導電性連結具３１、導電性連結具３１により支持されて静電気発生部２により発生した静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体３５，３６、前記傾斜面の下辺（下端縁３５ａ，３６ａ）から離間し、該下辺（下端縁３５ａ，３６ａ）に対向するように横設され、帯電体３５，３６と絶縁されるとともに接地された導電体であるアース体３７，３７等により構成される。また、供給部４は、静電分離部３の帯電体３５の上面傾斜面の例えば上部３５ｃから非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給するものであり、供給ホッパー４１及びスクリューコンベア４２等により構成される。
【００４４】
前記のとおり静電気発生部２により発生した静電気は、導電性連結具３１を介して帯電体３５，３６を帯電させる。すなわち、図１に示すように、静電気発生部２の導電性配管２８には、接続部材３２である導電性バンド３２ａ，…及び導電性プレート３２ｂが、導電性バンド３２ａ，…を導電性配管２８に外嵌して、該導電性バンド３２ａ，…に導電性プレート３２ｂを連結固定することにより取り付けられる。そして、図１及び図２に示すように、導電性プレート３２ｂに上端がボルト等により固定された、例えば棒状の導電性の支持部材３３により導電性の帯電体３５，３６が支持された状態で固定部材３４，３４により固定されるため、帯電体３５，３６には前記静電気が帯電する。このように帯電体３５，３６に帯電させる静電気は、その静電気電圧の絶対値が１０ｋＶ以上の高電圧となり、安全上の点から３０ｋＶ以下とすることが好ましい。このようにして、静電気発生部２と静電分離部３とを導電性連結具３１により接続し、静電気発生部２と静電分離部３との位置を離すことにより、作業性をより向上させることができる。
【００４５】
なお、導電性連結具３１は、図２に示すような帯電体３５，３６を支持する構成に限定されるものではなく、導電性連結具が導電線であり該導電線により帯電体３５，３６を帯電させるように構成してもよい。具体的には、静電分離部３を木材や紙材等に上に帯電体３５，３６の支持部材を別途設けて絶縁し、静電気発生部２の導電体である導電性配管２８と帯電体３５，３６を、導電線により接続して帯電させることも可能である。即ち、帯電体３５，３６の支持部材を別途設けて、該支持部材を筐体等と絶縁することもできるが、図２に示すように、例えば棒状の導電性の支持部材３３を有する導電性連結具３１により帯電体３５，３６を支持する構成の方が、構成の簡素化及び低コスト化の観点から、より好ましい構成である。
【００４６】
図２に示すように、帯電体３５，３６は、例えばステンレス、アルミニウム、鉄板等の導電性の板材であり、アース体３７，３７は、例えば金属線又は金属板等からなる導体である。そして、前記板材である帯電体３５，３６は、水平軸まわりの傾斜方向を交互に変更して上下方向に並設され、上下段の板材が側面視略くの字状となるように配設される。また、上段の帯電体３５の下端縁３５ａの直下に、該下端縁３５ａから離間させて下段の帯電体３６の上端部３６ｃを位置させ、上段の帯電体３５の下端縁３５ａから離間させて、該下端縁３５ａに対向するようにアース体３７を横設している。また、下段の帯電板３６の下端縁３６ａから離間させて、該下端縁３６ａに対向するようにアース体３７を横設している。
【００４７】
以上のような構成により、帯電体３５，３６には静電気が帯電するとともに、その上面は傾斜面となっている。なお、帯電体３５，３６の上面傾斜面の傾斜角度、すなわち帯電体３５，３６が板材である場合は該板材の傾斜角度は、帯電体３５，３６の上面に沿ってプラスチック粉砕物が略均一に降下する角度に設置すれば良い。例えば、水平に対して２０°以上４０°以下程度の角度とすることが好ましい。
【００４８】
予め粉砕処理したアルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物１１を供給部４の供給ホッパー４１に投入した後、インバーター等にて回転数を制御して供給速度を変速可能なスクリューコンベア４２により上面が傾斜面となっている帯電体３５の全面に広がるように投入して供給すると、アルミニウムや銅からなる非磁性金属片は静電気を帯びた帯電体３５に接触しつつ前記傾斜面に沿って降下する。なお、図１及び図２に示すように、帯電体３５，３６は導電性連結具３１により支持されており、図１の静電気発生部２における遠心力集塵装置２１及び送風機２３の振動が第２の配管２５及び導電性連結具３１を介して図２の帯電体３５，３６に伝わるため、帯電体３５，３６は若干振動することになる。したがって、前記帯電体３５，３６の振動により、該帯電体３５，３６の上面傾斜面に沿うプラスチック粉砕物１１の降下の確実化及び均一化を図ることができる。このようにしてプラスチック粉砕物１１が帯電体３５，３６の上面傾斜面に沿って降下する過程で粉砕物１１中に含まれる非磁性金属１２は静電気を帯びて帯電し、帯電体３５の上面下辺近傍（下端縁３５ａ近傍）位置において、前記アース体３７に向かって静電反発作用により弾き飛ばされて回収容器３８に回収される。
【００４９】
一方、非磁性金属の大部分が分離除去された残存プラスチック粉砕物１３は、帯電体３５の下端縁３５ａから重力により帯電体３６の上端部３６ｃに落下し、残存プラスチック粉砕物１３に含まれる非磁性金属１４は帯電体３６の傾斜に沿って移動ながら帯電し、帯電体３６の上面下辺近傍（下端縁３６ａ近傍）位置において、前記アース体３７に向かって静電反発作用により弾き飛ばされて回収容器３９に回収される。そして、このようにして非磁性金属が分離除去された残存プラスチック粉砕物１５は、帯電体３６の下端縁３６ａから重力により落下し、回収容器４０内に回収される。以上のような簡素かつコンパクトな構成により効率よく静電分離され、回収容器４０内に回収された残存プラスチック粉砕物１５は、スクリューフィーダー等の輸送装置や輸送ブロワーを用いて貯留タンクやフレコンバックに回収される。
【００５０】
以上のような構成の静電分離部３における帯電体は、図２に示すような上面が傾斜面とされた上下２段の帯電体３５，３６を用いる構成に限定されるものではなく、例えば図３に示すような上面が傾斜面とされた１段の帯電体３５のみとする構成としてもよいし、上面が傾斜面とされた３段以上の帯電体を上下方向に並設して非磁性金属の静電分離を３回以上連続して行うようにしてもよい。このように、非磁性金属の静電分離を複数回連続して行う構成とすれば、回収される樹脂粉砕物における非磁性金属の分離精度を向上することができる。さらに、回収容器４０内に回収された残存プラスチック粉砕物１５を、再度静電分離部３で静電分離してもよいし、残存プラスチック粉砕物１５を細かく粉砕した後に再度静電分離部３で静電分離するようにしてもよく、このような静電分離方法によっても回収される樹脂粉砕物における非磁性金属の分離精度を向上することができる。
【００５１】
アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックにおいては、基材樹脂内にこれら金属が内挿されて接着されており分離が非常に困難であるため、前記静電分離装置１により非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１から非磁性金属を精度よく分離するためには、粉砕時に適度の衝撃力を与えて樹脂内に挿入された金属を樹脂被覆層から剥離して分離する必要がある。したがって、適度な衝撃力と剪断力を与えて粉砕するために好適な衝撃式粉砕機を使用することが好ましい。また、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックの粉砕時において、これらの非磁性金属を含有するプラスチックに適度の衝撃力を与えて金属成分も粉砕するとともに、金属成分を樹脂被覆層から剥離させる作用を併せ持つことから、前記衝撃式粉砕機としてスイングハンマクラッシャを使用することが好ましい。
【００５２】
図４は、本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法における粉砕工程の構成を示す概略図であり、衝撃式粉砕機としてスイングハンマクラッシャ５を用いた構成例を示している。図において、スイングハンマクラッシャ５の排出側側方下部に吸引用エアダクトを設けて送風機６を連結し、該送風機６と例えばサイクロンセパレーターである遠心力集塵装置７とを配管１０により連結し、遠心力集塵装置７の下側に磁選用磁石８を設置した回収容器９を設置している。アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックがスイングハンマクラッシャ５の投入口５１に投入されると、高速で回転ハンマからなる回転刃５２によりスクリーン５３の開口径より小さい大きさになるまで粉砕されて粉砕品受け槽５４に集積され、これら粉砕物は送風機６で吸引されて遠心力集塵装置７に送られ、前記非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物１１が回収容器９に回収される。
【００５３】
スイングハンマクラッシャ５は、被処理物に与える衝撃頻度が高い点に特徴があり、その回転数が１０００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下である場合に粉砕効率が高く、望ましい態様である。また、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを粉砕して粉砕物１１とする場合、粉砕物１１の粒径が２ｍｍ以上２０ｍｍ以下、好ましくは、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下になるようにスイングハンマクラッシャ５で粉砕することが好ましい。該粉砕物１１の大きさは、粉砕物１１の大きさを規制するためのパンチングメタルあるいは格子の目開きを有するスクリーン５３をスイングハンマクラッシャ５に設置して粉砕することにより達成される。この範囲の目開きのスクリーン５３を用いると効率よく粉砕することができ、引き続き行う静電分離工程において良好にアルミニウムや銅からなる非磁性金属が分離されるため、該非磁性金属が分離されたプラスチック粉砕物（例えば、図２における残存プラスチック粉砕物１５）を回収して再資源化できるためである。
【００５４】
また、粉砕物１１の粒径を２０ｍｍ以下となるように選択すると、基材樹脂と金属の剥離性が損なわれることがなく、樹脂成分と金属成分の分離精度の低下が抑制されるため好ましい。さらに、粉砕物１１の粒径を３ｍｍ以上１５ｍｍ以下となるように選択すると、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを効率よく粉砕でき、金属成分が樹脂成分から十分に剥離されるためより好ましい。なお、スクリーン５３としてパンチングメタルを使用する場合、各開口の形状は、円形が最も一般的であるが、特に限定は無く、楕円形、矩形、その他どのような形でもよい。
【００５５】
図５は、本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法を示すフロー図である。主に、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックをスイングハンマクラッシャ５により粉砕して前記粉砕物１１とする粉砕工程、粉砕物１１を静電分離装置１の供給部４に搬送する搬送工程、及び、静電分離装置１により静電分離する静電分離工程からなり、これらの工程により、非磁性金属が効率的に除去された樹脂粉砕物を回収することができる。
【００５６】
また、スイングハンマクラッシャ５により、前記非磁性金属を含有するプラスチックを粉砕して粉砕物１１とした後に、篩での篩選別を行って微粉を篩下に除去して選別することにより、静電分離工程において、静電分離装置１における静電分離部３の前記アース体３７に前記微粉が纏わり付いて静電分離性能が低下することを防止することができ、その結果、非磁性金属の分離精度を向上させることができる。篩選別する際に用いる篩の目開きは、スイングハンマクラッシャ５に設置するスクリーン５３の開口径より小さく、０．１ｍｍ以上のものを使用することが好ましい。篩選別工程は、図５に示すように、粉砕工程の後に設けることが好ましい。
【００５７】
また、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを粉砕して静電分離装置１における供給部４に搬送する搬送工程は、ベルトコンベアによる輸送装置、又は、送風機と遠心力集塵装置とを組み合わせた輸送装置により空気輸送する方法を採用することができるが、供給部４に供給する前に磁石を使用して磁選を行い、鉄等の磁性金属を分離することが好ましい。この際に、ベルトコンベアや送風機排出口、あるいは、図４に示す遠心力集塵装置７の下部に強力な磁選用磁石８を設置すれば、鉄等の磁性金属を磁石８に吸着させて除去することができる。
【００５８】
さらに、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを、３０℃以上１００℃以下、好ましくは、３０℃以上５０℃以下に加熱処理した後に粉砕、又は、粉砕物１１に対して前記加熱処理すると、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属の分離効率の向上が図れるため好ましい。ここで、加熱方法としては、熱風による加熱、搬送工程において前記ベルトコンベアを用いる場合に、そのベルトコンベア上の粉砕物１１に対してランプ照射して乾燥する方法、静電分離工程における静電分離部３の帯電体３５上の粉砕物１１に対してランプ照射して乾燥する方法等により、前記非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物１１に付着した水分を乾燥する方法等が挙げられる。一方、送風機と遠心力集塵装置とを組み合わせた輸送装置により空気輸送する方法を選定すれば、送風機の送風空気に、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物１１が晒され、付着水分を低減できるため、静電分離工程における付着水分によるトラブルや分離精度の低下を防止することも可能となる。
【００５９】
雨天時、開放された建屋において、静電分離工程における図２の静電分離装置１を運転した場合であっても、静電分離部３における帯電体３５，３６の静電気電圧は、例えば安定的に−１０ｋＶ以下であり、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有する樹脂廃棄物から、良好にアルミニウムや銅を分離することができた。
【００６０】
また、本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法により回収した樹脂粉砕物を押出溶融装置によりペレット化した結果、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を静電分離しない場合は運転ができなかったものが、押出溶融装置における１００メッシュスクリーンの取替えを２時間以上必要としない定常運転可能なレベルでペレット化が可能となり、これまで再利用が困難であった廃棄プラスチックの再生、リサイクルが可能となった。
【実施例】
【００６１】
図１の静電気発生部２を構成するプラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂとして塩化ビニール樹脂製の配管（外径１１４ｍｍ、厚さ６．６ｍｍ、長さ１ｍ〜１．５ｍの三菱樹脂製菱パイプＶＰ１００）を使用し、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂの外径より大きい内径である図１のように屈曲させた金属製配管２８を、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂに接続し、循環経路Ｃを循環させる循環物２９と配管との摩擦抵抗が大きくなるように構成した。静電気発生部２の循環経路Ｃ内部には、炭酸カルシウム等の充填剤が含有されていない軟質塩化ビニール系樹脂の５ｍｍ粉砕物、約５ｋｇを風速３０ｍ／ｓで循環させて、図２の静電分離部３の帯電体（導電性板材）３５，３６にに、−１０ｋＶ〜−１６ｋＶの静電気を安定的に発生させ、被処理物としては、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を予め粉砕した物（該粉砕物中に含まれていた金属は、アルミニウム１ｗｔ％、銅０．１ｗｔ％）を使用して静電分離を行った。
【００６２】
また、図２の上下２段の帯電体（導電性板材）３５，３６の傾斜角度は、水平に対して３０度とし、長さ３５０ｍｍ、幅５００ｍｍのステンレス板を使用した。アース体３７，３７を帯電体（導電性板材）３５，３６の下端縁３５ａ，３６ａから略水平方向に約４ｃｍ離間させ、該下端縁３５ａ，３６ａにそれぞれ対向するように鉄線を横設し、銅線を巻いてアースした。なお、静電気電圧の測定は、デジタル静電電位測定器ＫＳＤ−０１０２又はＫＳＤ−０１０３（春日電機社製）を使用し、静電分離部の傾斜板１４に対して１０ｃｍの距離で、測定した。また、アルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、回収した粉砕物１５を３００ｇ取り出し、手選別して重量を測定して算出した。
【００６３】
（実施例１）
図４のスイングハンマクラッシャ５として、目開きが６ｍｍのパンチングメタルからなるスクリーン５３を装着したもの（尾上機械製ＷＡＬＤ−１５型粉砕機；モーター出力１１ｋＷ）を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置（サイクロンセパレーター）７の下部排出口の下に設置した磁石８により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を図２の供給部４の供給ホッパ−４１に投入し、スクリューコンベア４２により、静電分離部３の帯電体３５上に、６０ｋｇ／ｈの速度で投入して静電分離を行い、残存プラスチック粉砕物１５を回収した。回収した粉砕物１５中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、０．０４５ｗｔ％（除去率：９５．５％）、０．００８１ｗｔ％（除去率：９１．９％）であった。静電分離した時の帯電体３５，３６の電圧は、−１３ｋＶ〜−１１ｋＶの範囲であった。
【００６４】
（実施例２）
図４のスイングハンマクラッシャ５として、目開きが４ｍｍのパンチングメタルからなるスクリーン５３を装着したもの（尾上機械製ＷＡＬＤ−１５型粉砕機；モーター出力１１ｋＷ）を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置（サイクロンセパレーター）７の下部排出口の下に設置した磁石８により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を２ｍｍの目開きの篩で篩選別して篩上の成分を回収した後に、図２の供給部４の供給ホッパー４１に投入し、スクリューコンベア４２により、静電分離部３の帯電体３５上に、６０ｋｇ／ｈの速度で投入して静電分離を行い、残存プラスチック粉砕物１５を回収し、該粉砕物１５を、さらに、供給ホッパー４１に投入して繰り返し静電分離した。回収した粉砕物中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、０．０１１ｗｔ％（除去率：９８．９％）、０．００１９ｗｔ％（除去率：９８．１％）であった。静電分離した時の帯電体３５，３６の電圧は、−１５ｋＶ〜−１１ｋＶの範囲であった。
【００６５】
（実施例３）
図４のスイングハンマクラッシャ５として、目開きが６ｍｍのパンチングメタルからなるスクリーン５３を装着したもの（尾上機械製ＷＡＬＤ−１５型粉砕機；モーター出力１１ｋＷ）を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置（サイクロンセパレーター）７の下部排出口の下に設置した磁石８により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を目開き２ｍｍの篩で篩選別して篩上の成分を回収した後に、図２の供給部４の供給ホッパー４１に投入し、スクリューコンベア４２により、静電分離部３の帯電体３５上に、３０ｋｇ／ｈの速度で投入して静電分離を行い、残存プラスチック粉砕物１５を回収した。回収した粉砕物中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、０．０３ｗｔ％（除去率：９７％）、０．００６５ｗｔ％（除去率：９３．５％）であった。静電分離した時の傾斜板の電圧は、−１５ｋＶ〜−１３ｋＶの範囲であった。
【００６６】
（比較例１）
図７に示す静電分離装置５５において、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂとして、塩化ビニール樹脂製の配管（外径１１４ｍｍ、厚さ６．６ｍｍ、長さ１３０ｃｍ、三菱樹脂製菱パイプＶＰ１００）を使用し、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂの外径より大きい内径である、図１のように屈曲させていない導電性配管（金属製配管）２８を、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂに接続し、循環物２９を循環させる循環経路Ｃを形成するとともに、プラスチック製配管２７ａに、該配管２７ａの外径より大きい内径を有し、かつ、該配管２７ａより短い長さの鉄配管５６（外径１３９．８ｍｍ、厚さ４．５ｍｍ、長さ１００ｃｍ、１２５Ａ配管）を外嵌し、該鉄配管５６をプラスチック製配管２７ａと偏心させる位置に配置してプラスチック製配管２７ａと接線にて接触するように懸架した。また、鉄配管５６の鉛直上方に傾斜させた木製の振動板の振動により非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１同士の吸着を排しつつ、前記振動板よりなる供給装置（振動フィーダー）５７から、静電気を帯びた鉄配管５６に粉砕物１１を落下投入して静電分離するように構成した。供給装置５７より落下投入された粉砕物１１中の非磁性金属は、鉄配管５６に接触後、鉄配管５６上に発生させた静電気による静電反発作用により鉄配管５６の上方に弾き飛ばされ、吸引口５８から吸引されて回収され、非磁性金属が分離された残存プラスチック粉砕物１５は、重力により鉄配管５６に沿って落下して回収容器５９に回収される。
【００６７】
非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１として実施例と同じ物を使用し、実施例２と同様にして、図４のスイングハンマラッシャ５として、目開きが４ｍｍのパンチングメタルからなるスクリーン５３を装着したもの（尾上機械製ＷＡＬＤ−１５型粉砕機；モーター出力１１ｋＷ）を使用して塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置（サイクロンセパレーター）７の下部排出口の下に設置した磁石８により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を２ｍｍの目開きの篩で篩選別して篩上の成分を回収した後に、図７に示す静電分離装置５５の供給装置５７に投入し、静電分離部である鉄配管５６に落下投入した。供給装置５７から静電分離部である鉄配管５６に、８ｋｇ／ｈの速度で投入して静電分離した結果、回収した粉砕物中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、０．３２ｗｔ％（除去率：６８．０％）、０．０８８ｗｔ％（除去率：１２．０％）であった。
【００６８】
（比較例２）
図４のスイングハンマクラッシャ５に代えて、目開きが３ｍｍのパンチングメタルからなるスクリーンを装着した剪断式粉砕機（三力製作所製ＦＳ−１；モーター出力５．５ｋＷ）を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置（サイクロンセパレーター）７の下部排出口の下に設置した磁石８により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を目開き３ｍｍの篩で篩選別して篩上と篩下の粉砕物を回収した。篩い分けしたこれらの粉砕物には、それぞれ、樹脂とアルミニウムや銅からなる非磁性金属が混在しており、樹脂とアルミニウムや銅との分離が上手く行かなかった。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置における静電気発生部の構成を示す概略図である。
【図２】同じく静電分離部及び供給部の構成を示す概略図である。
【図３】静電分離部の別の構成例を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法における粉砕工程の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法を示すフロー図である。
【図６】従来のドラム式静電分離装置の概念図である。
【図７】従来の静電分離装置の概念図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 静電分離装置
２ 静電気発生部
３ 静電分離部
４ 供給部
５ スイングハンマクラッシャ（衝撃式粉砕機）
６ 送風機
７ 遠心力集塵装置
８ 磁選用磁石
９ 回収容器
１０ 配管
１１ 非磁性金属含有プラスチック粉砕物
１２ 静電分離された非磁性金属含有プラスチック粉砕物
１３ 残存プラスチック粉砕物
１４ 静電分離された非磁性金属含有プラスチック粉砕物
１５ 残存プラスチック粉砕物
２１ 遠心力集塵装置
２１ａ 排風部
２２ 貯槽
２２ａ 空気導入部
２３ 送風機
２４ 第１の配管
２５ 第２の配管
２６，２７ａ，２７ｂ プラスチック製配管
２８ 導電性配管（導電体）
２９ 循環物
３１ 導電性連結具
３２ 接続部材
３２ａ 導電性バンド
３２ｂ 導電性プレート
３３ 支持部材
３４ 固定部材
３５，３６ 帯電体
３５ａ，３６ａ 下端縁
３５ｂ，３６ｂ 上端縁
３５ｃ，３６ｃ 上端部
３７ アース体
３８，３９，４０ 回収容器
４１ 供給ホッパー
４２ スクリューコンベア
５１ 投入口
５２ 回転刃
５３ スクリーン
５４ 粉砕品受け槽
５５ 静電分離装置
５６ 鉄配管
５７ 供給装置
５８ 吸込口
５９ 回収容器
Ａ 金属ロール
Ｂ 金属円筒
Ｃ 循環経路
１０１ 粒子
１０２ 導電性粒子の軌跡
１０３ 絶縁性粒子の軌跡
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含有するプラスチックの粉砕物から前記非磁性金属を分離除去してプラスチック粉砕物を回収し、再生原料として再資源化を図る、静電分離装置及び静電分離システム並びに静電分離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントガラスやリアガラスのパッキン及びモール材等の自動車用部品、具体的には、フラッシュマウントモール、オープニングトリム、サイドモール及びルーフモール（天井窓用パッキン）等においては、寸法安定性を保持するために、鉄線、アルミ線、銅線材等からなる金属が使用されている。したがって、これら自動車用部品の製造時の端材又は不良品等の廃材は、鉄、アルミニウム、銅等の金属を含有しているため、前記端材又は廃材を粉砕して再利用しようとする場合、鉄は磁石で磁選できるものの、アルミニウム、銅等からなる非磁性金属を分離することは容易でなく、これら金属を分離しなければ再利用することができない。
【０００３】
また、前記非磁性金属を分離する場合、大掛かりな装置が必要となり処理費用が高くなるため、埋立処理あるいは焼却処理されるのが常となっている。しかしながら、埋立処理においては、埋立処理場のスペースの減少による処理費用の増大及び環境への影響等の問題が生じてきており、焼却処理においては、前記自動車用部品を構成する樹脂成分の大半が塩化ビニール系樹脂から構成されており、かつ、アルミニウム、銅等を含有しているため、焼却時に塩化水素ガスの発生やアルミニウムの炉体への溶融付着、酸化燃焼による燃焼温度上昇により焼却炉にトラブルを生じること、また、環境への影響等の問題が生じてきている。したがって、埋立処理及び焼却処理も制限される状況となっている。
【０００４】
ここで、従来における前記非磁性金属を含有する廃棄プラスチックからアルミニウムや銅等の金属を分離除去するために使用される装置の概要について説明する。このような装置としては、電気的選別装置である渦電流選別装置と静電分離装置が公知である。渦電流選別装置は、導電性を有する物体に変化磁界をかけ、物体内に誘導電流を発生させて、その電流により生じた磁界と外部からかけられた磁界との作用により渦電流力を生じて導電性の物体が移動するという作用を利用して選別する装置であり、スチール缶とアルミ缶の選別等で使用されている装置である。
【０００５】
一方、静電分離装置としては、ドラム静電電極を使用した装置（例えば、特許文献１参照）、平板状静電電極を使用した装置（例えば、特許文献２参照）等があり、ドラム静電電極を使用した装置の概念図を図６に示す。接地された金属ロールＡに平行に置かれた金属円筒Ｂには高電圧がかけられており、金属円筒Ｂの極性が負であれば、金属ロールＡ表面は正に帯電する。金属ロールＡと金属円筒Ｂとの間に入った粒子１０１は静電誘導によって分極し、金属ロールＡに近い側に負電荷を、反対側に正電荷を生じる。ここで、粒子１０１が導電性粒子であれば、金属ロールＡに接すると電荷を失って全体が正に帯電し金属ロールＡに反発される（軌跡１０２参照）。また、前記粒子１０１が絶縁性粒子であれば、負電荷によって金属ロールＡに吸引され電界の外で吸引力を失って落下する（軌跡１０３参照）。この結果、導電性粒子と絶縁性粒子は、落下位置が異なることになるため、分離されて回収される。さらに、静電分離方法として、プリント銅箔基板や包装材ラミネート箔を破砕、風力選別、微粉砕した後に静電分離する方法（特許文献３）も公知である。
【０００６】
しかしながら、前記非磁性金属を含有する廃棄プラスチックを粉砕して、これらの非磁性金属の選別を行う場合においては、分離が充分でないため、その改良が希求されている。また、渦電流選別装置を使用すると、前記非磁性金属の体積が小さく磁界中で生じる渦電流力が弱くなるため、分離効率が向上しないという問題点があり、静電分離装置を使用すると、専用の電極を有する装置が必要であるため、費用が嵩むという問題点がある。さらに、特許文献３の方法では、金属含有プラスチックの微粉砕処理を施す必要があるため、静電分離の処理効率が劣るという問題がある。
【０００７】
さらにまた、前記非磁性金属を含有する廃棄プラスチックは、粉砕処理後、必要により廃棄プラスチックに混入した軽量物を分離するために風力分離処理を行った後、公知の非磁性金属分離装置により非磁性金属を分離除去後、押出機により溶融ペレット化し、再生、リサイクルされているが、分離レベルの低い場合においては、押出機にメッシュスクリーンが設置されているため、アルミニウムや銅等の異物は除去されるものの、アルミニウムや銅等の量が多いと、メッシュスクリーンの目詰まりが生じ、メッシュスクリーンの頻繁な取替えが必要となり、押出機の定常運転ができないという問題があった。
【０００８】
また、静電分離装置として、ブロワー、プラスチック製配管、サイクロン、貯槽を接続した循環経路を形成し、該循環経路の内部にプラスチック破砕物等を入れて循環させ、前記プラスチック製配管の表面に静電気を発生させ、該プラスチック製配管に金属製配管を外嵌し、該金属製配管を偏心させる位置に配置して前記プラスチック製配管と接線にて接触させ、前記プラスチック製配管の表面に発生する静電気を前記接触部に集中させ、該高電圧静電気発生部位に予め粉砕したアルミニウムを含有する廃棄プラスチック被処理物を供給して接触後、アルミニウムを静電反発作用により弾き飛ばして分離除去するものも提案されており（特許文献４参照）、図７にその概念図を示す。
【０００９】
特許文献４の構成は、汎用機器を組み合わせて高電圧の静電気を安定的に発生させることで、アルミニウムを含有する廃棄プラスチックからアルミニウムを低コストで静電分離除去することを可能にすること等の特徴を有するものであるが、静電気で弾き飛ばされるアルミ片の方向性を制御し難い場合があること等から、分離精度の向上等については改良の余地があるものである。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１３６８９６号公報
【特許文献２】特開昭５５−１０２４４６号公報
【特許文献３】特開平１０−５７９２７号公報
【特許文献４】特開２００２−４５７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含むプラスチックを有効利用するために、前記プラスチックの粉砕物から前記非磁性金属を低コストかつ効率よく分離除去してプラスチック粉砕物を回収し、リサイクルするための静電分離装置及び静電分離システム並びに静電分離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置は、前記課題解決のために、静電気を発生させる静電気発生部と、該静電気発生部の導電体に接続された導電性連結具、該導電性連結具に接続されて前記静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体、及び、前記傾斜面の下辺から離間し、該下辺に対向するように横設され、前記帯電体と絶縁されたアース体からなる静電分離部と、該静電分離部の帯電体の傾斜面に非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給する供給部とを備え、前記傾斜面に供給され、該傾斜面に沿って降下する非磁性金属含有プラスチック粉砕物から、静電反発作用を利用して非磁性金属を分離するものである。
【００１３】
ここで、前記静電気発生部が、遠心力集塵装置、該遠心式集塵装置の下側に連結され、プラスチック破砕物及び粒状物の少なくともどちらかからなる循環物を貯留可能な貯槽、並びに、該貯槽と第１の配管により連結されるとともに前記遠心式集塵装置と第２の配管により連結される送風機により循環経路を形成し、前記第１の配管及び第２の配管の一方をプラスチック製配管とし、他方をその中間部分を導電性配管とし該導電性配管の両側に連結される部分をプラスチック製配管としてなり、前記循環物が前記循環経路を循環することにより前記導電性配管に静電気を発生させるものであると好ましい。
【００１４】
また、前記帯電体が前記導電性連結具により支持されてなると好ましい。
【００１５】
さらに、前記循環物と前記導電性配管との摩擦抵抗が大きくなるように、前記導電性配管を屈曲させてなると好ましい。
【００１６】
さらにまた、前記帯電体を導電性板材とし、該板材を上下方向に複数、隣接する上下段の板材が側面視略くの字状となるように配設し、上段の板材の下端縁の直下に、該下端縁から離間させて下段の板材の上端部を位置させ、上下複数段の板材のそれぞれの下端縁から離間させ、該下端縁に対向するように前記アース体をそれぞれ横設してなり、前記静電反発作用を利用して行う非磁性金属の分離を複数回連続して行うと好ましい。
【００１７】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離システムは、前記課題解決のために、非磁性金属含有プラスチックを粉砕する衝撃式粉砕機と、前記静電分離装置と、前記衝撃式粉砕機により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する輸送装置とを備えてなるものである。
【００１８】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法は、前記課題解決のために、非磁性金属含有プラスチックを衝撃式粉砕機で粉砕する粉砕工程と、該粉砕工程により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する搬送工程と、該搬送工程により搬送され前記供給部に供給された前記粉砕物を前記静電分離装置の静電分離部によって静電分離する静電分離工程とからなるものである。
【００１９】
ここで、前記粉砕工程で使用する衝撃式粉砕機が、粉砕物の大きさを規制するパンチングメタル又は格子の目開きが２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であるスクリーンを設置したスイングハンマクラッシャであると好ましい。
【００２０】
また、前記粉砕工程の後に、篩により微粉を除去する篩選別工程を設けてなると好ましい。
【００２１】
さらに、前記粉砕工程及び搬送工程の少なくともどちらかにおいて、磁力選別して磁性金属を分離すると好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置によれば、静電気を発生させる静電気発生部と、該静電気発生部の導電体に接続された導電性連結具、該導電性連結具に接続されて前記静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体、及び、前記傾斜面の下辺から離間し、該下辺に対向するように横設され、前記帯電体と絶縁されたアース体からなる静電分離部と、該静電分離部の帯電体の傾斜面に非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給する供給部とを備え、前記傾斜面に供給され、該傾斜面に沿って降下する非磁性金属含有プラスチック粉砕物から、静電反発作用を利用して非磁性金属を分離するので、プラスチックの再生事業者にとって極めて汎用的な機器の組み合わせにより、特殊なドラム電極や電気装置を必要としない安価かつコンパクトな構成により、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含むプラスチックの粉砕物から前記非磁性金属を低コストかつ効率よく分離除去してプラスチック粉砕物を回収し、リサイクルすることができる。また、前記静電気発生部と前記静電分離部とを前記導電性連結具により接続し、前記静電気発生部と前記静電分離部とを離しているため、前記静電分離部において前記静電気発生部で発生した静電気を利用して静電分離を効率よく行うことができる。また前記帯電体及びアース体を用いて静電分離を行うため、静電気で弾き飛ばされる非磁性体の方向性を制御しやすくなり、非磁性体の分離精度を向上させることができる。
【００２３】
また、前記静電気発生部が、遠心力集塵装置、該遠心式集塵装置の下側に連結され、プラスチック破砕物及び粒状物の少なくともどちらかからなる循環物を貯留可能な貯槽、並びに、該貯槽と第１の配管により連結されるとともに前記遠心式集塵装置と第２の配管により連結される送風機により循環経路を形成し、前記第１の配管及び第２の配管の一方をプラスチック製配管とし、他方をその中間部分を導電性配管とし該導電性配管の両側に連結される部分をプラスチック製配管としてなり、前記循環物が前記循環経路を循環することにより前記導電性配管に静電気を発生させるものであると、プラスチックの再生事業者にとって極めて汎用的な機器の組み合わせからなる安価かつコンパクトな構成により、静電気を安定的に発生させることができる。
【００２４】
さらに、前記帯電体が前記導電性連結具により支持されてなると、構成の簡素化及び低コスト化を図ることができるとともに、前記静電気発生部の振動が前記導電性連結具を介して前記帯電体に伝わり、該帯電体が振動するため、前記帯電体の上面傾斜面に沿う前記プラスチック粉砕物の降下の確実化及び均一化を図ることができる。
【００２５】
さらにまた、前記循環物と前記導電性配管との摩擦抵抗が大きくなるように、前記導電性配管を屈曲させてなると、前記静電気発生部において、簡素かつコンパクトな構成によって、より高電圧の静電気を効率的に発生させることができる。
【００２６】
また、前記帯電体を導電性板材とし、該板材を上下方向に複数、隣接する上下段の板材が側面視略くの字状となるように配設し、上段の板材の下端縁の直下に、該下端縁から離間させて下段の板材の上端部を位置させ、上下複数段の板材のそれぞれの下端縁から離間させ、該下端縁に対向するように前記アース体をそれぞれ横設してなり、前記静電反発作用を利用して行う非磁性金属の分離を複数回連続して行うと、簡素かつコンパクトな構成により効率よく静電分離を行うことができるとともに、回収される樹脂粉砕物における非磁性金属の分離精度を向上することができる。
【００２７】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離システムによれば、非磁性金属含有プラスチックを粉砕する衝撃式粉砕機と、前記静電分離装置と、前記衝撃式粉砕機により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する輸送装置とを備えてなるので、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有する複合廃プラスチックから、前記非磁性金属を効率よく、かつ、精度良く分離できるため、これらの金属を分離除去したプラスチックを押出し溶融装置により容易にペレット化することができ、これまで再利用が困難であった廃棄プラスチックの再生が可能となる。
【００２８】
本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法によれば、非磁性金属含有プラスチックを衝撃式粉砕機で粉砕する粉砕工程と、該粉砕工程により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する搬送工程と、該搬送工程により搬送され前記供給部に供給された前記粉砕物を前記静電分離装置の静電分離部によって静電分離する静電分離工程とからなるので、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有する複合廃プラスチックから、前記非磁性金属を効率よく、かつ、精度良く分離できるため、これらの金属を分離除去したプラスチックを押出し溶融装置により容易にペレット化することができ、これまで再利用が困難であった廃棄プラスチックの再生が可能となる。
【００２９】
また、前記粉砕工程で使用する衝撃式粉砕機が、粉砕物の大きさを規制するパンチングメタル又は格子の目開きが２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であるスクリーンを設置したスイングハンマクラッシャであると、非磁性金属を含有するプラスチックに適度の衝撃力を与えて金属成分も粉砕するとともに、金属成分を樹脂被覆層から剥離させる作用を併せ持つため、静電分離工程において非磁性金属含有プラスチック粉砕物から非磁性金属を精度よく分離することができる。
【００３０】
さらに、前記粉砕工程の後に、篩により微粉を除去する篩選別工程を設けてなると、静電分離工程において前記静電分離部のアース体に微粉が纏わり付いて静電分離性能が低下することを防止することができるため、静電分離工程における非磁性金属の分離精度を向上させることができる。
【００３１】
さらにまた、前記粉砕工程及び搬送工程の少なくともどちらかにおいて、磁力選別して磁性金属を分離すると、前記粉砕工程により粉砕された非磁性金属含有プラスチックの粉砕物から鉄等の磁性金属を磁石に吸着させて効率的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。また、以下において詳細に説明するように、本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置１は、例えばプラスチック破砕物及び粒状物の少なくともどちらかからなる循環物２９が循環経路Ｃを循環することにより静電気を発生させる静電気発生部２と、該静電気発生部２により発生した静電気を利用してなる静電反発作用により、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物１１から非磁性金属を分離する静電分離部３と、該静電分離部３に非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１を供給する供給部４とを備えてなるものである。
【００３３】
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置１の構成を示す概略図であり、図１は主に前記静電気発生部２の構成を、図２は前記静電分離部３及び供給部４の構成を示している。図１において、静電気発生部２は、例えばサイクロンセパレーターである遠心力集塵装置２１、遠心式集塵装置２１の下側に連結され、前記循環物２９を貯留可能な、例えば硬質塩化ビニール樹脂製の貯槽２２、並びに、貯槽２２と第１の配管２４により連結されるとともに遠心式集塵装置２１と第２の配管２５により連結される、例えばファンである送風機２３により構成される。そして、遠心力集塵装置２１、貯槽２２、第１の配管２４、送風機２３及び第２の配管２５により、これらの機器及び配管内に循環経路Ｃが形成され、該循環経路Ｃに前記循環物２９を入れて循環させることにより、前記のとおり静電気を発生させるものである。なお、循環物２９の循環速度は、プラスチック粉砕物の移送に通常使用されるところの、２０ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下程度の速度とすればよい。
【００３４】
ここで、第１の配管２４はプラスチック製配管２６とされ、第２の配管２５は、その中間部分が導電性配管２８とされ、該導電性配管２８の両側に連結される部分がプラスチック製配管２７ａ，２７ｂとされる。なお、第２の配管２５をプラスチック製配管とし、第１の配管２４の中間部分を導電性配管としてもよい。プラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂ内を該プラスチック製配管と異なる材質、あるいは同種の循環物２９が循環すると、プラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂと循環物２９との摩擦によりプラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂ上に高電圧の静電気が発生する。プラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂと循環物２９の材質の組合せは、その材料の誘電率が高く、かつ、摩擦帯電列の差が大きいほど発生する静電気電圧は高くなり、また、この組み合わせ方により、発生する静電気電圧の極性（正または負）を選択可能である。
【００３５】
プラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂは、塩化ビニール樹脂等の塩化ビニール系樹脂製、ＦＲＰ（ファイバーレインフォースドプラスチック）製、ポリプロピレン樹脂製、ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂製、ポリフェニレンエーテル系樹脂製のもの等種々のものが使用できる。これらの内、任意の配管径のものが選択し易いこと、樹脂の剛性が高いこと及びコストが安いこと等から、塩化ビニール樹脂製のプラスチック製配管を使用するのが好ましい。また、導電性配管２８は、良導電性材料からなる鉄、ステンレス又はアルミニウム配管等の金属製配管、あるいは、プラスチック配管を金属製配管に内挿したライニング管等を使用することができる。なお、循環物２９の衝突及び摩擦による配管の磨耗を考慮すると、導電性配管２８として鉄配管又はステンレス製配管が好ましい。
【００３６】
プラスチック製配管２７ａ，２７ｂは導電性配管２８に内挿されており、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂに帯電した高電圧の静電気は導電性配管２８に電荷が移動するため、導電性配管２８には高電圧の静電気が安定的に生じることとなる。このような構成により、後述する静電分離部３における静電気の電圧を安定的に、かつ、その絶対値が１０ｋＶ以上の高電圧とすることが可能となる。
【００３７】
また、導電性配管２８を循環物２９との摩擦抵抗が大きくなるように屈曲させた形状とすると、循環物２９との摩擦抵抗の増大によって、より高電圧の静電気を発生させることができる。このような導電性配管２８の屈曲形状については、ジグザグ状等様々な形状が考えられるが、図１に示すように、送風機２３の排出方向に対して流れ方向を９０°ずつ３回曲げてなる略Ｕ字状の管路とすると、循環物２９の循環を損なうことなく、高電圧の静電気を発生させることができるため好ましい。なお、このように高電圧の静電気を発生させる位置は、発生した静電気がアースされないような絶縁措置を取れば、静電気発生部２の循環経路Ｃにおける適宜位置とすることができる。
【００３８】
循環物２９の配管内面及び機器内面等への衝突及び摩擦等により数百μｍ以下に微細粉化された微細粉は、遠心力集塵装置２１により分離して循環経路Ｃ内から除去するのが好ましく、微細粉を含む循環物２９は、遠心力集塵装置２１の円筒状の筒内に接線方向から流入されて塔内を旋回し、微細粉は上昇する気流に乗って上昇し、上部の排風部２１ａから排出される。一方、微細粉が分離された循環物は遠心力により塔壁に衝突して貯槽２２に降下し、連続した次の循環に供される。なお、循環物２９は、一定時間循環後、微細粉を篩選別して分離除去してもよい。また、循環物２９は、微細粉を除去することにより減量するので、所定時間ごとに補充して循環量を一定とすることが好ましい。
【００３９】
遠心力集塵装置２１及び貯槽２２を設ける構成により、循環物２９の前記衝突及び摩擦等により発生する微細粉による循環経路Ｃの閉塞が抑制される。このことにより循環物２９の循環が良好となり、プラスチック製配管上に高電圧の静電気を長期にわたって安定的に発生させることができる。さらに、貯槽２２に、遠心力集塵装置２１の下側から冷却用空気を循環管路Ｃに導入する空気導入部２２ａを設けることにより、循環物２９が冷却されるため、循環物２９の加熱溶融や送風機２３への付着等による配管経路Ｃ内での閉塞を防止することができる。
【００４０】
循環経路Ｃ内を循環させる循環物２９としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、硬質塩化ビニール系樹脂、軟質塩化ビニール系樹脂等からなる樹脂の１種以上を使用することが最も好ましく、高電圧の静電気を発生することができる。その他のプラスチック種として、ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリメチルアクリレート樹脂等のアクリレート系樹脂、ポリウレタン樹脂等のポリウレタン系樹脂等を使用することもできるが、静電気発生部位であるプラスチック製配管部の材質によっては、循環速度を通常より速めて、例えば、３０ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下にすることにより循環量を増やす必要がある。
【００４１】
循環物２９は、その粒径を１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下程度に粉砕、又は破砕した物を使用することが好ましい。より好ましくは、粒径が３ｍｍ以上、５ｍｍ以下程度である。このような循環物２９は、硬質の樹脂を使用することもできるが、循環時に衝撃を受けて破砕され易いため、どちらかといえば軟らかい樹脂を使用することが好ましい。さらに、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、炭酸バリュウム、硫酸バリュウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、クレー、タルク等の無機充填剤が含まれない樹脂を使用することが、循環物の衝撃による破砕での微粉の発生を低減できるため好ましい。また、循環物２９としては、廃棄物を粉砕又は破砕して使用することもでき、安価であることから好ましい。
【００４２】
なお、静電気発生部２の構成は、図１に示す構成に限定されるものではなく、静電気を発生させ得る構成であればよい。しかし、図１に示すような構成とすれば、プラスチックの再生事業者にとって極めて汎用的な機器の組み合わせからなる安価かつコンパクトな構成により、静電気を安定的に発生させることができるため、より好ましいものである。
【００４３】
図２において、静電分離部３は、静電気発生部２の導電体である導電性配管２８に接続された導電性連結具３１、導電性連結具３１により支持されて静電気発生部２により発生した静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体３５，３６、前記傾斜面の下辺（下端縁３５ａ，３６ａ）から離間し、該下辺（下端縁３５ａ，３６ａ）に対向するように横設され、帯電体３５，３６と絶縁されるとともに接地された導電体であるアース体３７，３７等により構成される。また、供給部４は、静電分離部３の帯電体３５の上面傾斜面の例えば上部３５ｃから非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給するものであり、供給ホッパー４１及びスクリューコンベア４２等により構成される。
【００４４】
前記のとおり静電気発生部２により発生した静電気は、導電性連結具３１を介して帯電体３５，３６を帯電させる。すなわち、図１に示すように、静電気発生部２の導電性配管２８には、接続部材３２である導電性バンド３２ａ，…及び導電性プレート３２ｂが、導電性バンド３２ａ，…を導電性配管２８に外嵌して、該導電性バンド３２ａ，…に導電性プレート３２ｂを連結固定することにより取り付けられる。そして、図１及び図２に示すように、導電性プレート３２ｂに上端がボルト等により固定された、例えば棒状の導電性の支持部材３３により導電性の帯電体３５，３６が支持された状態で固定部材３４，３４により固定されるため、帯電体３５，３６には前記静電気が帯電する。このように帯電体３５，３６に帯電させる静電気は、その静電気電圧の絶対値が１０ｋＶ以上の高電圧となり、安全上の点から３０ｋＶ以下とすることが好ましい。このようにして、静電気発生部２と静電分離部３とを導電性連結具３１により接続し、静電気発生部２と静電分離部３との位置を離すことにより、作業性をより向上させることができる。
【００４５】
なお、導電性連結具３１は、図２に示すような帯電体３５，３６を支持する構成に限定されるものではなく、導電性連結具が導電線であり該導電線により帯電体３５，３６を帯電させるように構成してもよい。具体的には、静電分離部３を木材や紙材等に上に帯電体３５，３６の支持部材を別途設けて絶縁し、静電気発生部２の導電体である導電性配管２８と帯電体３５，３６を、導電線により接続して帯電させることも可能である。即ち、帯電体３５，３６の支持部材を別途設けて、該支持部材を筐体等と絶縁することもできるが、図２に示すように、例えば棒状の導電性の支持部材３３を有する導電性連結具３１により帯電体３５，３６を支持する構成の方が、構成の簡素化及び低コスト化の観点から、より好ましい構成である。
【００４６】
図２に示すように、帯電体３５，３６は、例えばステンレス、アルミニウム、鉄板等の導電性の板材であり、アース体３７，３７は、例えば金属線又は金属板等からなる導体である。そして、前記板材である帯電体３５，３６は、水平軸まわりの傾斜方向を交互に変更して上下方向に並設され、上下段の板材が側面視略くの字状となるように配設される。また、上段の帯電体３５の下端縁３５ａの直下に、該下端縁３５ａから離間させて下段の帯電体３６の上端部３６ｃを位置させ、上段の帯電体３５の下端縁３５ａから離間させて、該下端縁３５ａに対向するようにアース体３７を横設している。また、下段の帯電板３６の下端縁３６ａから離間させて、該下端縁３６ａに対向するようにアース体３７を横設している。
【００４７】
以上のような構成により、帯電体３５，３６には静電気が帯電するとともに、その上面は傾斜面となっている。なお、帯電体３５，３６の上面傾斜面の傾斜角度、すなわち帯電体３５，３６が板材である場合は該板材の傾斜角度は、帯電体３５，３６の上面に沿ってプラスチック粉砕物が略均一に降下する角度に設置すれば良い。例えば、水平に対して２０°以上４０°以下程度の角度とすることが好ましい。
【００４８】
予め粉砕処理したアルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物１１を供給部４の供給ホッパー４１に投入した後、インバーター等にて回転数を制御して供給速度を変速可能なスクリューコンベア４２により上面が傾斜面となっている帯電体３５の全面に広がるように投入して供給すると、アルミニウムや銅からなる非磁性金属片は静電気を帯びた帯電体３５に接触しつつ前記傾斜面に沿って降下する。なお、図１及び図２に示すように、帯電体３５，３６は導電性連結具３１により支持されており、図１の静電気発生部２における遠心力集塵装置２１及び送風機２３の振動が第２の配管２５及び導電性連結具３１を介して図２の帯電体３５，３６に伝わるため、帯電体３５，３６は若干振動することになる。したがって、前記帯電体３５，３６の振動により、該帯電体３５，３６の上面傾斜面に沿うプラスチック粉砕物１１の降下の確実化及び均一化を図ることができる。このようにしてプラスチック粉砕物１１が帯電体３５，３６の上面傾斜面に沿って降下する過程で粉砕物１１中に含まれる非磁性金属１２は静電気を帯びて帯電し、帯電体３５の上面下辺近傍（下端縁３５ａ近傍）位置において、前記アース体３７に向かって静電反発作用により弾き飛ばされて回収容器３８に回収される。
【００４９】
一方、非磁性金属の大部分が分離除去された残存プラスチック粉砕物１３は、帯電体３５の下端縁３５ａから重力により帯電体３６の上端部３６ｃに落下し、残存プラスチック粉砕物１３に含まれる非磁性金属１４は帯電体３６の傾斜に沿って移動ながら帯電し、帯電体３６の上面下辺近傍（下端縁３６ａ近傍）位置において、前記アース体３７に向かって静電反発作用により弾き飛ばされて回収容器３９に回収される。そして、このようにして非磁性金属が分離除去された残存プラスチック粉砕物１５は、帯電体３６の下端縁３６ａから重力により落下し、回収容器４０内に回収される。以上のような簡素かつコンパクトな構成により効率よく静電分離され、回収容器４０内に回収された残存プラスチック粉砕物１５は、スクリューフィーダー等の輸送装置や輸送ブロワーを用いて貯留タンクやフレコンバックに回収される。
【００５０】
以上のような構成の静電分離部３における帯電体は、図２に示すような上面が傾斜面とされた上下２段の帯電体３５，３６を用いる構成に限定されるものではなく、例えば図３に示すような上面が傾斜面とされた１段の帯電体３５のみとする構成としてもよいし、上面が傾斜面とされた３段以上の帯電体を上下方向に並設して非磁性金属の静電分離を３回以上連続して行うようにしてもよい。このように、非磁性金属の静電分離を複数回連続して行う構成とすれば、回収される樹脂粉砕物における非磁性金属の分離精度を向上することができる。さらに、回収容器４０内に回収された残存プラスチック粉砕物１５を、再度静電分離部３で静電分離してもよいし、残存プラスチック粉砕物１５を細かく粉砕した後に再度静電分離部３で静電分離するようにしてもよく、このような静電分離方法によっても回収される樹脂粉砕物における非磁性金属の分離精度を向上することができる。
【００５１】
アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックにおいては、基材樹脂内にこれら金属が内挿されて接着されており分離が非常に困難であるため、前記静電分離装置１により非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１から非磁性金属を精度よく分離するためには、粉砕時に適度の衝撃力を与えて樹脂内に挿入された金属を樹脂被覆層から剥離して分離する必要がある。したがって、適度な衝撃力と剪断力を与えて粉砕するために好適な衝撃式粉砕機を使用することが好ましい。また、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックの粉砕時において、これらの非磁性金属を含有するプラスチックに適度の衝撃力を与えて金属成分も粉砕するとともに、金属成分を樹脂被覆層から剥離させる作用を併せ持つことから、前記衝撃式粉砕機としてスイングハンマクラッシャを使用することが好ましい。
【００５２】
図４は、本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法における粉砕工程の構成を示す概略図であり、衝撃式粉砕機としてスイングハンマクラッシャ５を用いた構成例を示している。図において、スイングハンマクラッシャ５の排出側側方下部に吸引用エアダクトを設けて送風機６を連結し、該送風機６と例えばサイクロンセパレーターである遠心力集塵装置７とを配管１０により連結し、遠心力集塵装置７の下側に磁選用磁石８を設置した回収容器９を設置している。アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックがスイングハンマクラッシャ５の投入口５１に投入されると、高速で回転ハンマからなる回転刃５２によりスクリーン５３の開口径より小さい大きさになるまで粉砕されて粉砕品受け槽５４に集積され、これら粉砕物は送風機６で吸引されて遠心力集塵装置７に送られ、前記非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物１１が回収容器９に回収される。
【００５３】
スイングハンマクラッシャ５は、被処理物に与える衝撃頻度が高い点に特徴があり、その回転数が１０００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下である場合に粉砕効率が高く、望ましい態様である。また、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを粉砕して粉砕物１１とする場合、粉砕物１１の粒径が２ｍｍ以上２０ｍｍ以下、好ましくは、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下になるようにスイングハンマクラッシャ５で粉砕することが好ましい。該粉砕物１１の大きさは、粉砕物１１の大きさを規制するためのパンチングメタルあるいは格子の目開きを有するスクリーン５３をスイングハンマクラッシャ５に設置して粉砕することにより達成される。この範囲の目開きのスクリーン５３を用いると効率よく粉砕することができ、引き続き行う静電分離工程において良好にアルミニウムや銅からなる非磁性金属が分離されるため、該非磁性金属が分離されたプラスチック粉砕物（例えば、図２における残存プラスチック粉砕物１５）を回収して再資源化できるためである。
【００５４】
また、粉砕物１１の粒径を２０ｍｍ以下となるように選択すると、基材樹脂と金属の剥離性が損なわれることがなく、樹脂成分と金属成分の分離精度の低下が抑制されるため好ましい。さらに、粉砕物１１の粒径を３ｍｍ以上１５ｍｍ以下となるように選択すると、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを効率よく粉砕でき、金属成分が樹脂成分から十分に剥離されるためより好ましい。なお、スクリーン５３としてパンチングメタルを使用する場合、各開口の形状は、円形が最も一般的であるが、特に限定は無く、楕円形、矩形、その他どのような形でもよい。
【００５５】
図５は、本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法を示すフロー図である。主に、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックをスイングハンマクラッシャ５により粉砕して前記粉砕物１１とする粉砕工程、粉砕物１１を静電分離装置１の供給部４に搬送する搬送工程、及び、静電分離装置１により静電分離する静電分離工程からなり、これらの工程により、非磁性金属が効率的に除去された樹脂粉砕物を回収することができる。
【００５６】
また、スイングハンマクラッシャ５により、前記非磁性金属を含有するプラスチックを粉砕して粉砕物１１とした後に、篩での篩選別を行って微粉を篩下に除去して選別することにより、静電分離工程において、静電分離装置１における静電分離部３の前記アース体３７に前記微粉が纏わり付いて静電分離性能が低下することを防止することができ、その結果、非磁性金属の分離精度を向上させることができる。篩選別する際に用いる篩の目開きは、スイングハンマクラッシャ５に設置するスクリーン５３の開口径より小さく、０．１ｍｍ以上のものを使用することが好ましい。篩選別工程は、図５に示すように、粉砕工程の後に設けることが好ましい。
【００５７】
また、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを粉砕して静電分離装置１における供給部４に搬送する搬送工程は、ベルトコンベアによる輸送装置、又は、送風機と遠心力集塵装置とを組み合わせた輸送装置により空気輸送する方法を採用することができるが、供給部４に供給する前に磁石を使用して磁選を行い、鉄等の磁性金属を分離することが好ましい。この際に、ベルトコンベアや送風機排出口、あるいは、図４に示す遠心力集塵装置７の下部に強力な磁選用磁石８を設置すれば、鉄等の磁性金属を磁石８に吸着させて除去することができる。
【００５８】
さらに、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチックを、３０℃以上１００℃以下、好ましくは、３０℃以上５０℃以下に加熱処理した後に粉砕、又は、粉砕物１１に対して前記加熱処理すると、アルミニウムや銅等からなる非磁性金属の分離効率の向上が図れるため好ましい。ここで、加熱方法としては、熱風による加熱、搬送工程において前記ベルトコンベアを用いる場合に、そのベルトコンベア上の粉砕物１１に対してランプ照射して乾燥する方法、静電分離工程における静電分離部３の帯電体３５上の粉砕物１１に対してランプ照射して乾燥する方法等により、前記非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物１１に付着した水分を乾燥する方法等が挙げられる。一方、送風機と遠心力集塵装置とを組み合わせた輸送装置により空気輸送する方法を選定すれば、送風機の送風空気に、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有するプラスチック粉砕物１１が晒され、付着水分を低減できるため、静電分離工程における付着水分によるトラブルや分離精度の低下を防止することも可能となる。
【００５９】
雨天時、開放された建屋において、静電分離工程における図２の静電分離装置１を運転した場合であっても、静電分離部３における帯電体３５，３６の静電気電圧は、例えば安定的に−１０ｋＶ以下であり、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を含有する樹脂廃棄物から、良好にアルミニウムや銅を分離することができた。
【００６０】
また、本発明に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法により回収した樹脂粉砕物を押出溶融装置によりペレット化した結果、アルミニウムや銅からなる非磁性金属を静電分離しない場合は運転ができなかったものが、押出溶融装置における１００メッシュスクリーンの取替えを２時間以上必要としない定常運転可能なレベルでペレット化が可能となり、これまで再利用が困難であった廃棄プラスチックの再生、リサイクルが可能となった。
【実施例】
【００６１】
図１の静電気発生部２を構成するプラスチック製配管２６，２７ａ，２７ｂとして塩化ビニール樹脂製の配管（外径１１４ｍｍ、厚さ６．６ｍｍ、長さ１ｍ〜１．５ｍの三菱樹脂製菱パイプＶＰ１００）を使用し、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂの外径より大きい内径である図１のように屈曲させた金属製配管２８を、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂに接続し、循環経路Ｃを循環させる循環物２９と配管との摩擦抵抗が大きくなるように構成した。静電気発生部２の循環経路Ｃ内部には、炭酸カルシウム等の充填剤が含有されていない軟質塩化ビニール系樹脂の５ｍｍ粉砕物、約５ｋｇを風速３０ｍ／ｓで循環させて、図２の静電分離部３の帯電体（導電性板材）３５，３６にに、−１０ｋＶ〜−１６ｋＶの静電気を安定的に発生させ、被処理物としては、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を予め粉砕した物（該粉砕物中に含まれていた金属は、アルミニウム１ｗｔ％、銅０．１ｗｔ％）を使用して静電分離を行った。
【００６２】
また、図２の上下２段の帯電体（導電性板材）３５，３６の傾斜角度は、水平に対して３０度とし、長さ３５０ｍｍ、幅５００ｍｍのステンレス板を使用した。アース体３７，３７を帯電体（導電性板材）３５，３６の下端縁３５ａ，３６ａから略水平方向に約４ｃｍ離間させ、該下端縁３５ａ，３６ａにそれぞれ対向するように鉄線を横設し、銅線を巻いてアースした。なお、静電気電圧の測定は、デジタル静電電位測定器ＫＳＤ−０１０２又はＫＳＤ−０１０３（春日電機社製）を使用し、静電分離部の傾斜板１４に対して１０ｃｍの距離で、測定した。また、アルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、回収した粉砕物１５を３００ｇ取り出し、手選別して重量を測定して算出した。
【００６３】
（実施例１）
図４のスイングハンマクラッシャ５として、目開きが６ｍｍのパンチングメタルからなるスクリーン５３を装着したもの（尾上機械製ＷＡＬＤ−１５型粉砕機；モーター出力１１ｋＷ）を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置（サイクロンセパレーター）７の下部排出口の下に設置した磁石８により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を図２の供給部４の供給ホッパ−４１に投入し、スクリューコンベア４２により、静電分離部３の帯電体３５上に、６０ｋｇ／ｈの速度で投入して静電分離を行い、残存プラスチック粉砕物１５を回収した。回収した粉砕物１５中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、０．０４５ｗｔ％（除去率：９５．５％）、０．００８１ｗｔ％（除去率：９１．９％）であった。静電分離した時の帯電体３５，３６の電圧は、−１３ｋＶ〜−１１ｋＶの範囲であった。
【００６４】
（実施例２）
図４のスイングハンマクラッシャ５として、目開きが４ｍｍのパンチングメタルからなるスクリーン５３を装着したもの（尾上機械製ＷＡＬＤ−１５型粉砕機；モーター出力１１ｋＷ）を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置（サイクロンセパレーター）７の下部排出口の下に設置した磁石８により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を２ｍｍの目開きの篩で篩選別して篩上の成分を回収した後に、図２の供給部４の供給ホッパー４１に投入し、スクリューコンベア４２により、静電分離部３の帯電体３５上に、６０ｋｇ／ｈの速度で投入して静電分離を行い、残存プラスチック粉砕物１５を回収し、該粉砕物１５を、さらに、供給ホッパー４１に投入して繰り返し静電分離した。回収した粉砕物中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、０．０１１ｗｔ％（除去率：９８．９％）、０．００１９ｗｔ％（除去率：９８．１％）であった。静電分離した時の帯電体３５，３６の電圧は、−１５ｋＶ〜−１１ｋＶの範囲であった。
【００６５】
（実施例３）
図４のスイングハンマクラッシャ５として、目開きが６ｍｍのパンチングメタルからなるスクリーン５３を装着したもの（尾上機械製ＷＡＬＤ−１５型粉砕機；モーター出力１１ｋＷ）を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置（サイクロンセパレーター）７の下部排出口の下に設置した磁石８により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を目開き２ｍｍの篩で篩選別して篩上の成分を回収した後に、図２の供給部４の供給ホッパー４１に投入し、スクリューコンベア４２により、静電分離部３の帯電体３５上に、３０ｋｇ／ｈの速度で投入して静電分離を行い、残存プラスチック粉砕物１５を回収した。回収した粉砕物中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、０．０３ｗｔ％（除去率：９７％）、０．００６５ｗｔ％（除去率：９３．５％）であった。静電分離した時の傾斜板の電圧は、−１５ｋＶ〜−１３ｋＶの範囲であった。
【００６６】
（比較例１）
図７に示す静電分離装置５５において、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂとして、塩化ビニール樹脂製の配管（外径１１４ｍｍ、厚さ６．６ｍｍ、長さ１３０ｃｍ、三菱樹脂製菱パイプＶＰ１００）を使用し、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂの外径より大きい内径である、図１のように屈曲させていない導電性配管（金属製配管）２８を、プラスチック製配管２７ａ，２７ｂに接続し、循環物２９を循環させる循環経路Ｃを形成するとともに、プラスチック製配管２７ａに、該配管２７ａの外径より大きい内径を有し、かつ、該配管２７ａより短い長さの鉄配管５６（外径１３９．８ｍｍ、厚さ４．５ｍｍ、長さ１００ｃｍ、１２５Ａ配管）を外嵌し、該鉄配管５６をプラスチック製配管２７ａと偏心させる位置に配置してプラスチック製配管２７ａと接線にて接触するように懸架した。また、鉄配管５６の鉛直上方に傾斜させた木製の振動板の振動により非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１同士の吸着を排しつつ、前記振動板よりなる供給装置（振動フィーダー）５７から、静電気を帯びた鉄配管５６に粉砕物１１を落下投入して静電分離するように構成した。供給装置５７より落下投入された粉砕物１１中の非磁性金属は、鉄配管５６に接触後、鉄配管５６上に発生させた静電気による静電反発作用により鉄配管５６の上方に弾き飛ばされ、吸引口５８から吸引されて回収され、非磁性金属が分離された残存プラスチック粉砕物１５は、重力により鉄配管５６に沿って落下して回収容器５９に回収される。
【００６７】
非磁性金属含有プラスチック粉砕物１１として実施例と同じ物を使用し、実施例２と同様にして、図４のスイングハンマラッシャ５として、目開きが４ｍｍのパンチングメタルからなるスクリーン５３を装着したもの（尾上機械製ＷＡＬＤ−１５型粉砕機；モーター出力１１ｋＷ）を使用して塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置（サイクロンセパレーター）７の下部排出口の下に設置した磁石８により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を２ｍｍの目開きの篩で篩選別して篩上の成分を回収した後に、図７に示す静電分離装置５５の供給装置５７に投入し、静電分離部である鉄配管５６に落下投入した。供給装置５７から静電分離部である鉄配管５６に、８ｋｇ／ｈの速度で投入して静電分離した結果、回収した粉砕物中のアルミニウムと銅線の含有量は、それぞれ、０．３２ｗｔ％（除去率：６８．０％）、０．０８８ｗｔ％（除去率：１２．０％）であった。
【００６８】
（比較例２）
図４のスイングハンマクラッシャ５に代えて、目開きが３ｍｍのパンチングメタルからなるスクリーンを装着した剪断式粉砕機（三力製作所製ＦＳ−１；モーター出力５．５ｋＷ）を使用し、塩化ビニール樹脂製自動車モール材を粉砕し、遠心力集塵装置（サイクロンセパレーター）７の下部排出口の下に設置した磁石８により磁選して鉄を除き、粉砕物を回収した。この粉砕物を目開き３ｍｍの篩で篩選別して篩上と篩下の粉砕物を回収した。篩い分けしたこれらの粉砕物には、それぞれ、樹脂とアルミニウムや銅からなる非磁性金属が混在しており、樹脂とアルミニウムや銅との分離が上手く行かなかった。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置における静電気発生部の構成を示す概略図である。
【図２】同じく静電分離部及び供給部の構成を示す概略図である。
【図３】静電分離部の別の構成例を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法における粉砕工程の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法を示すフロー図である。
【図６】従来のドラム式静電分離装置の概念図である。
【図７】従来の静電分離装置の概念図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 静電分離装置
２ 静電気発生部
３ 静電分離部
４ 供給部
５ スイングハンマクラッシャ（衝撃式粉砕機）
６ 送風機
７ 遠心力集塵装置
８ 磁選用磁石
９ 回収容器
１０ 配管
１１ 非磁性金属含有プラスチック粉砕物
１２ 静電分離された非磁性金属含有プラスチック粉砕物
１３ 残存プラスチック粉砕物
１４ 静電分離された非磁性金属含有プラスチック粉砕物
１５ 残存プラスチック粉砕物
２１ 遠心力集塵装置
２１ａ 排風部
２２ 貯槽
２２ａ 空気導入部
２３ 送風機
２４ 第１の配管
２５ 第２の配管
２６，２７ａ，２７ｂ プラスチック製配管
２８ 導電性配管（導電体）
２９ 循環物
３１ 導電性連結具
３２ 接続部材
３２ａ 導電性バンド
３２ｂ 導電性プレート
３３ 支持部材
３４ 固定部材
３５，３６ 帯電体
３５ａ，３６ａ 下端縁
３５ｂ，３６ｂ 上端縁
３５ｃ，３６ｃ 上端部
３７ アース体
３８，３９，４０ 回収容器
４１ 供給ホッパー
４２ スクリューコンベア
５１ 投入口
５２ 回転刃
５３ スクリーン
５４ 粉砕品受け槽
５５ 静電分離装置
５６ 鉄配管
５７ 供給装置
５８ 吸込口
５９ 回収容器
Ａ 金属ロール
Ｂ 金属円筒
Ｃ 循環経路
１０１ 粒子
１０２ 導電性粒子の軌跡
１０３ 絶縁性粒子の軌跡
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電気を発生させる静電気発生部と、
該静電気発生部の導電体に接続された導電性連結具、該導電性連結具に接続されて前記静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体、及び、前記傾斜面の下辺から離間し、該下辺に対向するように横設され、前記帯電体と絶縁されたアース体からなる静電分離部と、
該静電分離部の帯電体の傾斜面に非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給する供給部とを備え、
前記傾斜面に供給され、該傾斜面に沿って降下する非磁性金属含有プラスチック粉砕物から、静電反発作用を利用して非磁性金属を分離することを特徴とする、非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置。
【請求項２】
前記静電気発生部が、遠心力集塵装置、該遠心式集塵装置の下側に連結され、プラスチック破砕物及び粒状物の少なくともどちらかからなる循環物を貯留可能な貯槽、並びに、該貯槽と第１の配管により連結されるとともに前記遠心式集塵装置と第２の配管により連結される送風機により循環経路を形成し、前記第１の配管及び第２の配管の一方をプラスチック製配管とし、他方をその中間部分を導電性配管とし該導電性配管の両側に連結される部分をプラスチック製配管としてなり、前記循環物が前記循環経路を循環することにより前記導電性配管に静電気を発生させるものであることを特徴とする請求項１記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置。
【請求項３】
前記帯電体が前記導電性連結具により支持されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置。
【請求項４】
前記循環物と前記導電性配管との摩擦抵抗が大きくなるように、前記導電性配管を屈曲させてなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置。
【請求項５】
前記帯電体を導電性板材とし、該板材を上下方向に複数、隣接する上下段の板材が側面視略くの字状となるように配設し、上段の板材の下端縁の直下に、該下端縁から離間させて下段の板材の上端部を位置させ、上下複数段の板材のそれぞれの下端縁から離間させ、該下端縁に対向するように前記アース体をそれぞれ横設してなり、前記静電反発作用を利用して行う非磁性金属の分離を複数回連続して行うことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置。
【請求項６】
非磁性金属含有プラスチックを粉砕する衝撃式粉砕機と、
請求項１〜５の何れかに記載の静電分離装置と、
前記衝撃式粉砕機により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する輸送装置とを備えてなる、非磁性金属含有プラスチックの静電分離システム。
【請求項７】
非磁性金属含有プラスチックを衝撃式粉砕機で粉砕する粉砕工程と、
該粉砕工程により粉砕された粉砕物を請求項１〜５の何れかに記載の静電分離装置の供給部に搬送する搬送工程と、
該搬送工程により搬送され前記供給部に供給された前記粉砕物を前記静電分離装置の静電分離部によって静電分離する静電分離工程とからなる非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法。
【請求項８】
前記粉砕工程で使用する衝撃式粉砕機が、粉砕物の大きさを規制するパンチングメタル又は格子の目開きが２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であるスクリーンを設置したスイングハンマクラッシャであることを特徴とする請求項７記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法。
【請求項９】
前記粉砕工程の後に、篩により微粉を除去する篩選別工程を設けてなることを特徴とする請求項７又は８記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法。
【請求項１０】
前記粉砕工程及び搬送工程の少なくともどちらかにおいて、磁力選別して磁性金属を分離することを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法。
【請求項１】
静電気を発生させる静電気発生部と、
該静電気発生部の導電体に接続された導電性連結具、該導電性連結具に接続されて前記静電気が帯電し、上面が傾斜面とされた帯電体、及び、前記傾斜面の下辺から離間し、該下辺に対向するように横設され、前記帯電体と絶縁されたアース体からなる静電分離部と、
該静電分離部の帯電体の傾斜面に非磁性金属含有プラスチック粉砕物を供給する供給部とを備え、
前記傾斜面に供給され、該傾斜面に沿って降下する非磁性金属含有プラスチック粉砕物から、静電反発作用を利用して非磁性金属を分離することを特徴とする、非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置。
【請求項２】
前記静電気発生部が、遠心力集塵装置、該遠心式集塵装置の下側に連結され、プラスチック破砕物及び粒状物の少なくともどちらかからなる循環物を貯留可能な貯槽、並びに、該貯槽と第１の配管により連結されるとともに前記遠心式集塵装置と第２の配管により連結される送風機により循環経路を形成し、前記第１の配管及び第２の配管の一方をプラスチック製配管とし、他方をその中間部分を導電性配管とし該導電性配管の両側に連結される部分をプラスチック製配管としてなり、前記循環物が前記循環経路を循環することにより前記導電性配管に静電気を発生させるものであることを特徴とする請求項１記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置。
【請求項３】
前記帯電体が前記導電性連結具により支持されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置。
【請求項４】
前記循環物と前記導電性配管との摩擦抵抗が大きくなるように、前記導電性配管を屈曲させてなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置。
【請求項５】
前記帯電体を導電性板材とし、該板材を上下方向に複数、隣接する上下段の板材が側面視略くの字状となるように配設し、上段の板材の下端縁の直下に、該下端縁から離間させて下段の板材の上端部を位置させ、上下複数段の板材のそれぞれの下端縁から離間させ、該下端縁に対向するように前記アース体をそれぞれ横設してなり、前記静電反発作用を利用して行う非磁性金属の分離を複数回連続して行うことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離装置。
【請求項６】
非磁性金属含有プラスチックを粉砕する衝撃式粉砕機と、
請求項１〜５の何れかに記載の静電分離装置と、
前記衝撃式粉砕機により粉砕された粉砕物を前記静電分離装置の供給部に搬送する輸送装置とを備えてなる、非磁性金属含有プラスチックの静電分離システム。
【請求項７】
非磁性金属含有プラスチックを衝撃式粉砕機で粉砕する粉砕工程と、
該粉砕工程により粉砕された粉砕物を請求項１〜５の何れかに記載の静電分離装置の供給部に搬送する搬送工程と、
該搬送工程により搬送され前記供給部に供給された前記粉砕物を前記静電分離装置の静電分離部によって静電分離する静電分離工程とからなる非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法。
【請求項８】
前記粉砕工程で使用する衝撃式粉砕機が、粉砕物の大きさを規制するパンチングメタル又は格子の目開きが２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であるスクリーンを設置したスイングハンマクラッシャであることを特徴とする請求項７記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法。
【請求項９】
前記粉砕工程の後に、篩により微粉を除去する篩選別工程を設けてなることを特徴とする請求項７又は８記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法。
【請求項１０】
前記粉砕工程及び搬送工程の少なくともどちらかにおいて、磁力選別して磁性金属を分離することを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の非磁性金属含有プラスチックの静電分離方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２６０４９８（Ｐ２００７−２６０４９８Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８５９３６（Ｐ２００６−８５９３６）
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
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