JPH064248B2 - 固着した対象物を容器から除去する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は，分子配向の状態にされたプラスチックから製
造されまた少なくとも対象物が存在する箇所で，プラス
チックの配向が崩れることによりこの箇所で収縮するよ
うな高温に加熱される容器から，その固着対象物を除去
する方法及び装置に関する。

従来の技術 包装工業分野においては壜のような容器の需要が増大し
ており，この種の容器は，プラスチックがいわゆるゴム
様の状態で存在するガラス転移温度以上の温度で熱可塑
性材料を変形することにより製造される。天然の状態で
好ましい方位配向を有さないポリマー分子はこの処理で
配向される。例えば金型内でのパイプ又は射出成形品の
吹込成形からなるか又は金型キャビテイ内でのプラスチ
ックシートの深絞り成形からなる造形後に対象物を急冷
することによって，得られた形状は維持され，分子配向
及びこれと関連する一層大きな強度は保持される。

包装材料としてガラスを使用するよりもプラスチックを
使用することの利点は特にこれがガラスに比べて一層軽
量でまた低脆性であり，更に炭酸飲料用容器として爆発
の危険性がなくまた容器の充填，運搬及び貯蔵に際して
騒音が少ないことである。プラスチックを使用すること
により生じる欠点は，使い捨ての場合廃物量が増大しま
た製造プロセスでのエネルギー消費量が，１回以上使用
されるガラス容器の場合よりも高くなることである。こ
れらの高いエネルギー価格は，プラスチックの使用によ
る利点によって補償されない限り，包装された製品の価
格を高めることになる。

ガラスの主要な利点は気体及び液体を通さないこと及び
その耐化学薬品性にある。ガラスのいずれの成分も容器
の中身によって吸収されることはない。プラスチックの
場合包装すべき製品の性質を考慮に入れる必要がある。
一定の場合炭化水素に溶けるプラスチックは使用するこ
とができず，また例えば炭酸飲料，いわゆるソフト・ド
リンク用壜の場合，高気密性のプラスチックを使用しな
ければならない。これらの特殊なプラスチックを製造す
る費用は，特殊な要件を求められない通常のプラスチッ
クの製造費に比べて実質的に高くなる。従って環境衛生
上の問題の他にこのコスト要因が，使用した容器の再循
環(recycling)を求める重要な部分を占める。

再循環に関しては次の可能性が実現可能である： ａ）容器の再循環 ｂ）容器の焼却 ｃ）熱分解 及び ｄ）プラスチックの再加工。

ａ）容器の再循環は滞積システムの実施及び容器の収集
及び慎重な清浄処理を必要とする。これらのすべての処
理はむしろ労力の強化を要し，このため非回収包装材料
の需要がますます増大し，これはガラス容器の分野にま
でおよんでいる。

ｂ）焼却処理では容器の製造で使用した鉱油の燃焼熱が
回収される。また代替容器を製造するために新たな原料
を使用しなければならない。更にこの方法を適用する場
合，ポリ塩化ビニルの焼却におけるように，焼却の結果
大気中に有害な物質が放出されるという障害が生じる。

ｃ）熱分解処理では，プラスチックを分解してそのモノ
マーを生ぜしめ，これらをその後再び重合し，加工して
所望の製品にする。この処理は原料の節約をもたらす
が，ポリマーの分解及びこれに続く再重合は時間を浪費
することになる。

Ｄ）再加工では，使用した容器を物理的手段でその再生
製品に適した形で加工する。この再生品はもちろん容器
である必要はなく，再循環されたプラスチックから製造
するのに適した種々の製品であってもよい。

この最後に記載した方法は極めて魅力的である。それと
いうのも基本的には破壊，切断，粉砕又は同様の変形法
により使用済みの容器を，処理機で加工可能な大きさの
数部分に分割し得るからである。しかし実際にはこの方
法では元の材料と一致する性質を有する製品を得ること
は不可能ではないにしても，極めて困難であることが判
明している。これは再加工過程で入り込んだ異物質に起
因する。これらの異物質は異なるポリマーからなる種々
の容器，ねじ込キャップ，ラベル，射出成形用金型から
ブロー成形された容器の球状底面に固着されたいわゆる
ベースカップ並びに，ラベル及びベースカップを容器に
固着させる接着剤の残分等からなる。

選択的に収集することによって，例えば戻りシステムの
導入又は後の仕分け処理によって特定のプラスチックか
らなる容器を一緒にまとめることができる。任意のねじ
込キャップがなお存在している場合には，これを同様に
して除去することも可能である。ラベルの除去に関して
は容器を１つづつ摩擦装置に通すか（米国特許第４０１
３４９７号明細書）又は容器のラベルが存在する名書を
熱源で照射して，容器をこの箇所で収縮させる装置に通
すこと（米国特許第３０４４８０４号明細書）が知られ
ている。これらの公知方法の欠点は，同一の容器を個々
に特定の位置で装置に供給しなければならず，またこれ
らの容器は変形していてはならないことである。それと
いうのもさもないと処理すべき表面が摩擦装置又は加熱
源と不十分にか又はまったく接触しないことになるから
である。更に４９℃〜６６℃の水に壜を浸漬することに
よってプラスチック壜からラベルを取り除くことも公知
である（米国特許第４２０９３４４号明細書）。この方
法の目的は再使用のために損傷されていない壜を再生す
ることにある。このバッチ法の欠点は浸軟除去するのに
必要な時間が極めて長いことである。

容器が大きな空間を取る場合には，集めた容器を運搬及
び貯蔵するために，これを集めた場所でベール(bale)に
荷造りするため圧縮し，ベールをハンドで包み，この状
態でこれを加工する場所に搬送する。包装バンドを除去
した後，ベールを再び個々の容器にか又は小グループの
容器群に解体する。圧縮荷造りした際に容器に作用した
大きな力によって，容器はそのベールを解いた後も，そ
の元の形を回復しないほど変形されている。その結果こ
れらの容器にラベル及び同様のものを弛緩させる公知方
法を適用することはできない。従って公知方法は容器
を，嵩張った状態で処理すべき場所に貯蔵及び運搬しな
ければならないという欠点を有する。

発明が解決しようとする問題点 本発明はこれらの欠点を有さない方法を提供することに
ある。

問題点を解決するための手段 この課題は容器又は容器群を，その温度が容器を製造す
るために使用したプラスチックの配向崩壊温度及び対象
物を固着するために使用した接着剤の軟化温度又はそれ
以上である液浴に浸漬し，容器及び容器から剥離した対
象物を機械的に独自の部分に分離することによって達成
された。この場合処理すべき容器は形状及び寸法に関し
て互いに異なっていてよく，従って処理すべき容器は何
等の問題もなく，これが収集される場所でベールに荷造
りするため圧縮処理することができる。更に個々の容器
及び容器群は任意の位置で液浴に供給することができ
る。他の利点は容器内に残留していつ中身が浴液によっ
て洗出されることである。

液浴中で容器は，プラスチックが容器の製造過程で凍結
された引張応力を解除するような状態にある温度に十分
に加熱され，これにより容器は例えばいわゆる収縮包装
で利用される熟知された現象である収縮をする。容器及
び任意のベースカップに貼り付けられたラベルはこの変
形作用を受けず，従って部分的に液体の浸軟作用及び／
又は溶解作用の結果，剥離されることになる。

本発明は特殊なプラスチック，例えばポリエチレンテレ
フタレート又はそのコポリマー（後者のプラスチックは
大きい強度と共に極めて低いガス透過性を有する）を加
工するのに特に有利に適用することができる。特に炭酸
飲料の壜詰め過程で，ガラス壜を使用した際にはしばし
ば壜を破裂させる圧力が壜内に生じ得る。ポリエチレン
テレフタレート製の壜は使用することによってこの危険
性は回避され，またガラス壜の場合に許容されるよりも
著しく大きな容量を有する壜を使用することもできる。

ポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度は約７０
℃である。プラスチックの軟化処理を特定の範囲で行う
場合，このガラス転移温度以下ですでにプラスチックに
若干の配向崩壊が生じ得る。ところでポリエチレンテレ
フタレートからなる容器の処理では，容器を少なくとも
７０℃の温度を有する水浴に浸漬した場合，収縮結果は
良好であることが判明した。

驚くべきことには水浴を使用した水の沸点にまで加熱し
た場合容器のラベルが緩み，その状態で留まるという極
めて有利な効果を生じることが判明した。これは恐らく
沸騰過程で容器の表面に泡が連続的に生じることによっ
て得られるものと考えられる。

水を加熱するには直接水に供給される過熱蒸気を使用す
ることが有利である。その利点は蒸気の熱含量を完全に
利用し得ること及び凝縮水蒸気を少なくとも部分的に必
要な水の補強に利用し得ることである。

本発明による方法を実施するための装置は，浸漬タンク
が容器用供給口及び排出口と，このタンク内の液体を所
望の温度に保つ装置と，容器をこれから剥離された対象
物から分離するための，浸漬タンクの排出口に接続され
た装置とを備えていることよりなる。

優れた実施態様では，浸漬タンクは実際の逆三角形状
（頂点が下向きの三角形）のタンクからなり，タンクに
キャリアに取り付けられた回転コンベアが設置されてお
り，その下方部分は，浸漬タンクの傾斜壁とこの壁から
僅かな間隔を置いてタンク内に設置された金網との間に
形成された溝を通って移動可能であり，この溝は一方の
傾斜壁の上縁又はその近くで処理すべき容器の供給口に
連結され，また他方の傾斜壁の上縁又はその近くで処理
した容器及びこれから剥離された対象物の排出口に連結
されていることからなる。

容器又は容器群をプラスチックのガラス転移温度又はそ
れ以上に加熱した液体に浸漬した場合，これらの容器は
急速にすべての表面で均一にこの温度の達し，従ってプ
ラスチックはいわゆるゴム状になる。造形後配向された
プラスチックの分子は大部分再びその絡み合った形を採
る。その結果容器は収縮し，その過程で直径及び長さは
これらが本来持っていた大きさよりも著しく短縮され
る。容器の固着した対象物，例えばラベル及びベースカ
ップはこの変化に耐えられず，容器から剥離される。荷
造り過程で絡み合った容器及び容器群も各容器の収縮及
び配向の結果互いに分離することになる。この時点で浸
漬タンクの排出口は容器と前記の各解放対象物との混合
物を含む。

容器をこれから剥離された対象物から個々の部品として
分離する装置は有利には傾斜振動篩からなり，これへの
供給口は篩の最も高い箇所又はその近くに設けられてお
り，振動篩は，篩デッキがその最高位置で振動運動下に
ある場合篩デッキに対して平行な運動成分が篩の最高点
に向けられるように，駆動装置と連結されている。

予想外にもこの振動篩上でラベルと容器と他の対象物と
の間に分離が行われる。その義務を有するものではない
が，次の説明はこの現象について推考したものである。
篩デッキの上昇運動で引き上げられた容器及びベースカ
ップはその下向運動で篩デッキから放出される。それと
いうのもこの下向運動の開始時には重力加速度よりも大
きい加速度が生じるからである。振動運動が同時に篩デ
ッキの平面に対して平行な運動成分をも有する場合，こ
れらの部分は篩デッキ上で上昇運動を開始した場所から
異なる場所に後退する。その結果容器及びベースカップ
の搬送が行われるが，この搬送は選択された振動運動で
篩の低端方向に向かってこれらの部品の形状において篩
デッキのスロープとの関連において促進される。

ラベルはその平坦な形状により解放されず，引続き篩デ
ッキと接触した状態にある。その最も高い位置を通過し
た後篩デッキが篩の頂端に向かう運動成分を有している
場合には，ラベルはその縁方向へ向かって推進力を受
け，シェーキングコンベアによる運搬におけると同様，
篩デッキが後退運動するとその方向に移動する。その結
果ラベルは容器とは反対の方向で篩デッキ上を移動す
る。その放出端部では篩はベースカップがここを通り得
るような直径の開口を有していてもよい。

実施例 次に図面に示した実施例との関連において本発明を詳述
する。

ベールに圧縮荷造りされた壜及び／又はこれに固着され
たラベル及びベースカップを有するばらの壜を貯蔵コン
テナ１に供給する。処理過程で包装バンドをベールから
取り外し，不所望のプラスチック壜を２で除去する。こ
の処理は例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
性の容器を処理することを意図する。コンベヤベルト３
を使用して，ばらの壜及び壜群を浸漬タンク４に供給す
る。このタンクに導管５を介して液体用加熱装置６から
約９０℃の温度の水を供給する。過熱蒸気供給用パイプ
が水浴に直接導くことができる。戻り水は導管７を介し
て過熱装置６に再循環させる。タンク４内に壜を完全に
浸漬し，これにより壜を液体の温度に均一に過熱する。
先に述べたように壜はこの温度で収縮し，ラベル及び基
底部品は壜から剥離される。

浸漬タンクから搬出された壜，ラベル及びベースカップ
の混合物を振動篩８に滞積させる。そこで剥離されたラ
ベルを分離し，９で取り出す。残留する壜及びベースカ
ップは篩１０上を通過するが，この場合篩の網目はカッ
プを落下させるほどの幅を有し，カップは１１で排出さ
れる。篩１０上の搬送は図示されていないスクレーパに
より実施可能である。振動篩８及び篩１０から排出され
た水は導管１２及び１３を介して液体用加熱装置６に戻
される。付着していた対象物を除去された壜は１４で集
められ，ここで壜は視覚選別することができる。きれい
に分離されていない壜は次にコンベア１５によって貯蔵
コンテナ１に戻すことができる。

更に選択した壜を文献に公知のようにして粉砕し，浮選
又は発泡処理により異質のプラスチック及び残存する接
着剤を除去することもできる。また浄化したプラスチッ
ク部品を，容器又は他の製品を製造するのに適合させる
ため洗浄及び乾燥する。

縦断面図で示した浸漬タンク４は逆三角形の形を有する
（第２図）。傾斜前壁１６は頂点で供給路１７に連結さ
れ，また傾斜背壁１８は頂点で排出路１９に連結されて
いる。前壁及び背壁から僅かな間隔を置いて金網２０及
び２１がこれらの壁に対して平行してタンク内に設けら
れている。従ってこれらの壁と金網との間には溝２２が
存在する。金網の端部又はその近くに鎖車２３が回転可
能に設置されており，鎖車上をチェーン２４が通る。２
つの鎖車は三角形の２頂点に存在する。これらが車上を
通る２つの鎖の間にはキャリア２５が設置されている。
鎖車は図示されていない駆動装置によって駆動され，キ
ャリアは矢印Ａで示された方向に移動する。１７で供給
された壜は前壁に沿ってキャリアにより下方に送られ
る。この搬送中空気は壜から漏出し，タンクを満たして
いる熱水によって代えられる。その後壜は傾斜壁１８に
沿って排出口１９に移される。熱水は５でタンク内に供
給され，冷水は７で排出される。更に蒸気供給管は水浴
内に達していてもよい。その制御はサーモスタットで実
施する。先に説明したようにタンクの排出口は供給され
た壜に付着されていた解放対象物及び収縮した壜を含
む。

除去された混合物は傾斜振動篩８の上端に滞積される。
駆動装置２６を使用して篩を運動させるが，振動運動で
篩デッキがその最上位になる場合篩デッキに対して平行
な運動成分は篩の最高点に向けられている。この運動で
容器及び任意のベースカップか回転及びジャンプしなが
ら篩デッキの下方に移動し，最後に受け器１４に達す
る。剥離されたラベルはその平坦な形状により引続き篩
デッキと接触し，これらが上縁に達し，９で放出される
まで，篩デッキに沿ってけいれん的に上方に移動する。
篩デッキを貫通した水は容器２７に受け入れられ，導管
１２を介して液体用加熱装置６に戻される。分離した生
成物と一緒に除去された水は２８で供給される。

使用したポリエチレンテレフタレート壜の処理で極めて
良好な結果が得られた。ラベル及びベースカップを壜に
固着させるため次のタイプの接着剤(Delf National Che
mic B.V社製)を使用した。

部品 タイプ 接着剤の種類 軟化点 ラベル 702-9051C 酢酸ビニルコポリマー ６５
℃ 分散液 ベース 234-2783 樹脂及びワックス ７５℃ カップ のホットメルト，熱 可塑性混合物 本発明は図面に示した実施例に限定されるものではな
い。槽状の浸漬タンクを使用することもでき，この場合
注意すべきことは容器が十分な時間例えば少なくとも１
分間は熱液と接していることである。円筒状の浸漬タン
クも使用することができ，搬送は例えばスクリューコン
ベヤで行う。浸漬タンクの壁は熱損失を減少させるため
絶縁処理することができる。更に篩はみぞ付き篩であっ
てもよい。この場合ラベルはスロットを通り，みぞ付き
篩の下方に配置された水を除去するための網目を有する
篩によって捕らえられる。この場合振動篩の代わりにシ
ェーキング・スクリーンを使用することもできる。

例 ラベル及びベースカップを有するが，金属キャップは除
かれている圧縮ポリエチレンテレフタレート壜をベール
に荷造りした壜を，本発明による装置に２５０kg／時に
速度で供給する。容量約1.5m³の水浴を熱交換器によ
り，１２０℃の過熱蒸気を直接流入することにより沸騰
温度にする。キャリアを有する鎖の速度は，水浴中での
容器の滞留時間が1.5分であるようにする。水浴中で壜
から剥離されたラベル及びベースカップは壜と一緒に振
動篩に送られる。ラベルは篩の最高点で薄層として除去
されるが，壜及びベースカップは転がり落ちる。ベース
カップは必要な場合には篩の底端に設けられた適当な孔
を介して，壜から分離することができる。高品質で純粋
な最終製品を得るため，壜の流動中になお存在する金属
部品又はベースカップを視覚により又は自動的に除去す
るステーションを設け，その後に壜を次の処理に送るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法の系統図、第２図は本発明に
よる方法を実施するための装置を示す略示図である。 １…貯蔵コンテナ、３…コンベヤベルト、４…浸漬タン
ク、６…液体用加熱装置、８…振動篩、１０…篩、１４
…受け器、１５…コンベヤ、１６…傾斜前壁、１７…供
給路、１８…傾斜背壁、１９…排出路、２０，２１…金
網、２２…溝、２３…鎖車、２４…チェーン、２５…キ
ャリア、２６…駆動装置、２７…容器。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分子配向の状態にされたプラスチックから
   製造されまた少なくとも対象物が存在する箇所で、プラ
   スチックの配向が崩れることによりこの箇所で収縮する
   ような高温に加熱される容器から、その固着対象物を除
   去する方法において、容器又は容器群を、その温度が容
   器を製造するために使用したプラスチックの配向崩壊温
   度及び対象物を固着するために使用した接着剤の軟化温
   度又はそれ以上である液浴に浸漬し、容器及び容器から
   剥離した対象物を機械的に独自の部分に分離することを
   特徴とする、固着した対象物を容器から除去する方法。
2. 【請求項２】少なくとも７０℃の温度を有する液浴中に
   容器を浸漬することよりなる、ポリエチレンテレフタレ
   ートから製造した容器を処理するための特許請求の範囲
   第１項記載の方法。
3. 【請求項３】液浴をその沸点に加熱することよりなる特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。
4. 【請求項４】過熱蒸気を液浴に直接供給することよりな
   る特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項
   記載の方法。
5. 【請求項５】液浴から搬出された容器及び容器から剥離
   された対象物を傾斜振動篩に供給することよりなる特許
   請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の
   方法。
6. 【請求項６】分子配向の状態にされたプラスチックから
   製造されまた少なくとも対象物が存在する箇所で、プラ
   スチックの配向が崩れることによりこの箇所で収縮する
   ような高温に加熱される容器から、その固着対象物を除
   去する装置において、浸漬タンクが容器用供給口及び排
   出口と、このタンク内の液体を所望の温度に保つ装置
   と、容器をこれから剥離された対象物から分離するため
   の、浸漬タンクの排出口に接続された装置とを備えてい
   ることを特徴とする固着した対象物を容器から除去する
   装置。
7. 【請求項７】浸漬タンクが実際に逆三角形のタンクから
   なり、タンクにはキャリアに取り付けられた回転コンベ
   ヤが設置され、その下方部分は浸漬タンクの傾斜壁とこ
   の壁から僅かな間隔を置いて設置された金網との間に形
   成された溝を通って移動可能であり、この溝は一方の傾
   斜壁の上縁又はその近くで処理すべき容器の供給口に連
   結されまた他方の傾斜壁の上縁又はその近くで処理した
   容器及びこれから剥離された対象物の排出口に連結され
   ていることよりなる特許請求の範囲第６項記載の装置。
8. 【請求項８】容器をこれから剥離された対象物から分離
   する装置が傾斜振動篩からなり、これへの供給口が篩の
   最も高い箇所又はその近くに設けられており、振動篩
   は、篩デッキがその最高位置で振動運動下にある場合、
   篩デッキに対して平行な運動成分が篩の最高点に向けら
   れるように駆動装置と連結されていることよりなる特許
   請求の範囲第６項又は第７項記載の装置。