JPH0659469B2 - 非導電性材料粒子、特にプラスチック及び／又は紙を廃棄物から分離するための方法、および該方法を実施するための装置 - Google Patents

非導電性材料粒子、特にプラスチック及び／又は紙を廃棄物から分離するための方法、および該方法を実施するための装置

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JPH0659469B2
JPH0659469B2 JP3495588A JP3495588A JPH0659469B2 JP H0659469 B2 JPH0659469 B2 JP H0659469B2 JP 3495588 A JP3495588 A JP 3495588A JP 3495588 A JP3495588 A JP 3495588A JP H0659469 B2 JPH0659469 B2 JP H0659469B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、分離方法及び分離装置に関し、より詳細に
は、非導電性材料、特にプラスチック材料及び／又は紙
の粒子を廃棄物から分離する分離方法であって、前記廃
棄物は、分離前に、粉砕され、脱水され、及び／又は、
ほぐされて、調整され、限定された粒子寸法の雑多な材
料の流れとして、非導電性材料の粒子に静電気を荷電す
る処理を受け、静電気により分離される分離方法、およ
び該分離方法を実施するため装置に関するものである。
（従来技術） 種々の工程によって家庭の、商いの、又産業のごみ又は
廃棄物を幾つかの部分に選り分けて有用な原材料に纏め
あげることができることが知られている。
本出願人のドイツ特許第３１０５５９７号及びドイツ特
許出願第Ｐ３６１４３２４．３号及び第Ｐ３６１４３２
５．１号の各々によると、廃棄物を三つの主な部分に分
けることができる。即ち鉄材、密度の大きい粒状材料
（密度の大きい部分）、及び軽い部分（繊維質材料）で
ある。
後者は、プラスチック材料、特に浮揚させることができ
るプラスチック材料箔の粒子と混ざった紙、木材、布
地、植物等のような有機の、腐って堆肥になる或いは可
燃性の成分から成る。
一方、プラスチック材料は後続処理を妨げる材料であ
る。何故ならば、 腐って堆肥になる場合には、主に存在するプラスチック
材料が腐らないからである。
燃やす場合には、プラスチック材料が重金属と塩素を出
すからである。
圧力下で製造される成形体の製造の場合には、特にプラ
スチック材料箔が存在する場合には、成形体の安定性が
損なわれるからである。
他方、プラスチック材料は、特にポリエチレンのような
熱可塑性材料である場合には、後続処理で添加すること
ができる材料である。
水を用いてプラスチック材料と紙を分離する分離方法は
既に知られており、その方法では、吸収性の紙繊維又は
粒子がずぶ濡れになりつつ、プラスチック材料粒子、特
にプラスチック材料箔よりも高い密度を示すまで、分離
すべき塊に散水する。次いで、粒子を風洞内で互に分離
する。分離後分けた部分を乾燥しなければならない。こ
の方法には以下のような不都合がある。即ち、 水で濡らすので粒子が相互に固くくっつき、そのため分
離が妨げられる。
水を沢山使う。
派生する汚水を浄化しなければならない。
エネルギー消費が比較的多い。
視覚検査の後、材料の流れとして供給される廃棄物か
ら、プラスチック材料粒子を手で取り除くことも既に知
られている。この方法は、高い労賃が掛かるのみなら
ず、時間が掛かり、又プラスチック材料粒子の寸法が減
ずるにつれて実施が困難になる。
（発明の目的） 本発明は、非導電性材料粒子を廃棄物から簡単且つ経済
的に取り除くことができるようにするために、上記方法
及び上記装置を改良することを目的とする。
（発明の構成） 本発明の上記目的は、非導電性材料、特にプラスチック
材料及び／又は紙の粒子を廃棄物から分離する分離方法
であって、前記廃棄物は、分離前に、粉砕され、脱水さ
れ、及び／又は、ほぐされて、調整され、限定された粒
子寸法の雑多な材料の流れとして、非導電性材料の粒子
に静電気を荷電する処理を受け、静電気により分離され
る分離方法において、前記材料の流れは、第１位置にお
いて、非導電性材料の粒子に静電気を荷電する処理を受
け、しかる後、上向きシャフト内の上向きの気流に曝さ
れ、受け装置の側方に向いた静電活性表面に沿う第２位
置の浮揚領域の領域にて自由浮遊状態で移動され、前記
受け装置が引き付けない粒子は前記シャフトから連続的
に除去されることを特徴とする分離方法により達成され
る。
また、本発明の上記目的は、かかる分離方法を実施する
ための装置として、材料の流れのための供給装置と、該
供給装置に関連して第１位置に配置され、材料の流れの
中の荷電可能な粒子に静電気を荷電する装置と、荷電さ
れた粒子を前記材料の流れの中の他の粒子から静電気に
より分離する装置とを有する分離装置において、前記供
給装置が開口する直立シャフトと、該シャフト内に上向
きの気流を生じさせる装置と、前記シャフト内に突出し
又は該シャフトを横方向に画成する回転搬送部材を備え
た前記シャフトの受け装置とを有し、前記搬送部材が、
上下方向に配向された前記材料の流れに面する外面を有
することを特徴とする分離装置によって達成される。
本発明は非導電性材料、特にプラスチック材料は静電気
的に荷電できるとの認識に基づいており、材料の流れか
ら非導電性材料粒子を、好ましくは材料の流れに対して
横向きに、抽出するために、粒子の静電荷の結果として
存在する引力と、受け装置の逆の静電荷による引力とを
利用している。分離力の効果は比較的大きい。何故なら
ば、流動状態又は浮遊状態では分離すべき粒子はこれら
の分離力に対する抵抗を殆ど示さず、それゆえ材料の流
れから抽出し易いからである。本発明では、廃棄物を、
望みの態様で、簡単に且つ僅かのエネルギー消費で、連
続的に且つ経済的に分別できる。本発明による方法は、
比較的弱い力で材料の流れから抽出できる小さな粒子に
特に適している。
荷電すべき粒子相互の摩擦、荷電すべき粒子相互の摩擦
及び分離、或いは、該粒子と粒子を支持する支持体との
擦り合い及び分離によって、非導電性材料の粒子に静電
荷物を生じさせることができる。好ましくは、摩擦は、
摩擦物を振動シュート上に供給することにより生じる。
材料の流れを浮遊領域に通すことにより、簡単な方法で
流動状態又は浮遊状態を作ることができる。この浮遊領
域では、粒子に作用する重力が実質的に低減し、従っ
て、粒子の圧力が実質的に減少する。好ましくは、気流
内を通る材料の流路が適しており、該気流は、上向きに
配向されるのが良く、粒子を流動化し又は浮遊状態にす
るばかりでなく、粒子を気流で移送する（即ち、気流が
少なくとも部分的に材料の流れの搬送を引き受ける）程
度に強いものであるのが良い。
本発明による分離方法は、分別前処理、例えば、軽い部
分と高密度部分、又は、軽い部分と中密度部分と高密度
部分とに分別する前処理によって既に調整された廃棄物
の流れに特に適しているが、本発明の分離方法により、
軽い粒子が材料の流れから一層効果的に分別されるの
で、軽い部分及び／又は中密度部分に関し、特に適して
いる。
本発明による上記構成の分離装置によれば、単純な機能
による良好な分離が可能となり、これにより、簡単且つ
実用的な手段にて上記分離方法を実施することが可能と
なる。既に、分離方法に関して説明したように、本発明
の装置は、廃棄物の非導電性材料の粒子を静電気により
荷電でき、この荷電により、反対に荷電された受け装置
にて非導電性材料の粒子を材料の流れから抽出し得ると
の認識に基づいている。
好ましくは、上記搬送部材は、回動により上記シャフト
又は上記材料の流れに対して横方向に変位可能な搬送ベ
ルトからなる。上記材料の流れに面する搬送ベルトのス
パンは上下方向に延びるのが良く、好ましくは、該搬送
ベルトは、下端部分に配置された回動軸を中心に回動可
能に配設される。更に好ましくは、上記搬送部材は、摩
擦部材と関連し、作動中、搬送部材が摩擦部材に摺接す
る、受け装置は、上記供給装置よりも上方に配設される
のが良い。好ましい実施態様においては、上記静電気荷
電装置は、振動シュートを備え、上記受け装置の搬送部
材は、上記シャフトの外側に配設された剥がし装置と組
合せられる。好ましくは、受け装置の除去装置及び／又
は該受け装置が引き付けない粒子のための除去装置は、
空気搬送路により構成される。
個々の利点に就いては、本発明による方法の特徴の利点
に就いての説明を参照されたい。
（実施例） 簡単な図面に示した例示的実施例を参照しつつ本発明を
更に詳しく説明する。
装置の本質的な要素は、垂直シヤフト１、例えば円形、
又は矩形、若しくは場合によっては正方形断面の管と、
シヤフト１の開口部４の領域で該シヤフトの下部領域に
通じる傾斜シュート３の形をした廃棄物供給装置２と、
開口部４の上方に配置された廃棄物中の非導電性材料粒
子の受け装置５と、第１のものがシヤフト１の上部領域
に配置され、第２のものが受け装置５と関連する二つの
廃棄物粒子除去装置６、７と、矢印８によって示すよう
にシヤフト１内に上向きの気流が作る送風機（図示せ
ず）とである。
供給装置２は、振動シュートから成り、該シュートは装
置が作動中の時、その振動をシュート３の中をシヤフト
１まで流れている材料９の流れに伝え、それにより、材
料の流れの中の粒子はシュート３を擦るのみならず互に
擦り合いもし、その結果、非導電性材料粒子、特にプラ
スチック材料粒子は一定の静電荷を受ける。従ってシュ
ート３は、供給装置を形成するばかりでなく、材料９の
流れに含まれる非導電性材料粒子に静電気を荷電するた
めの装置１１をも又形成する。第１の除去装置６はシヤ
フト１の上端の外に導き、サイクロン集塵器のような粒
子分離装置１３に通じるパイプ１２を含む。
受け装置５は、回転ベルト１４を含み、該ベルトは本例
示的実施例ではシヤフト１の長手方向に延び、好ましく
は、プラスチック材料でできており、回転しながら好ま
しくは銅製の板状摩擦部材１５を擦る。ベルト１４の搬
送スパン１６は気流８と反対方向に走るのが好ましい。
摩擦部材１５はベルト１４のスパンの間に、即ち材料の
流れに面したスパン１６の、材料の流れとは反対の側に
配置されるのが好ましい。ベルト１４は、シャフトの軸
線に対して横方向に延びる回転軸線１７の回りを回転し
且つ詳細に示していないフレーム１９に取りつけられた
二つのローラー１８の回りを動く。駆動装置は簡略のた
め図示していない。受け装置５は壁の開口部２２でシャ
フト１の壁２１に係合し、又シャフト１の軸線に対して
横方向に移動でき、且つ任意の特定の位置でしっかりと
固定することができる。
本例示的実施例では、受け装置５はその下端の回りに、
例えば下部回転軸線１７の回りに回動でき、且つ任意の
特定の角度位置で固定することができる。一つの好まし
い位置では、受け装置５はシャフトの断面内の中へ斜め
上向きに突出す。受け装置５が壁２１に殆ど平行に延び
る、即ちシャフトの中へ極く僅かだけ突出す第２の位置
は、局部的な外形で示されている。移動領域は二重矢印
２３で示されている。壁２１に対する位置が変化する受
け装置５の上端を密封するために、回動可能なヒンジ留
めフラップ２４が壁の開口部２２の上部境界に設けられ
ている。壁の開口部２２内の受け装置５を密封するため
の密封装置の詳細は簡略のため図示していない。剥がし
装置２５がシャフト１の外側でベルト１４と関連し、ベ
ルト１４の外側と協働する剥がし端を有する。本例示的
実施例では、剥がし装置２５は外側スパン２６の外側に
配置されている。サイクロン集塵器のような第２の粒子
分離装置 ２８に通じる第２の除去装置７を形成するパ
イプ２７が剥がし装置２５に連結されている。
分離装置の作動を説明する。
準備した廃棄物、即ち、必要なら粉砕し、乾燥し、ほぐ
し、或いは均質化した廃棄物を供給装置２を介してシャ
フト１に供給する。廃棄物、或いは廃棄物粒子が乾燥し
ていることは重要である。何故なら、分離すべき粒子間
で表面のくっつきが生ずるので、少なくとも表面は乾燥
しているべきだからである。廃棄物粒子の寸法は辺の長
さが２×２cm未満であるのが好ましい。
以上に説明した廃棄物の調整はドイツ特許第３１０５５
９７号に従って行うのが好ましい。
供給装置２で材料９の流れを供給している際に、シュー
ト３の前後運動による材料の運動で摩擦応力が生じ、該
摩擦応力は特にプラスチック材料粒子に静電荷を与え
る。材料９の流れはシュート３の開口部４でシャフト１
に到達し、それにより、繊維、紙及びプラスチック材
料、特にプラスチック材料箔が薄片状、繊維質、及び／
又は薄膜状の軽い部分は、上向きの気流８によって上方
に浮き、一方密度の大きい材料はシャフト１内を下方に
落ちる。従って、気流８の速度は、可能な限り、上向き
に浮く軽い部分の速度即ち運動が僅かになるように、調
整されるべきである。上向きの気流８により、軽い部分
はほぐされ、浮け装置５の領域に到達し、該受け装置は
静電荷を持つ電圧又は電位領域を形成し、この静電荷は
第１にプラスチック材料粒子の電荷の極と反対であり、
第２にこれらの条件の下で作用する静電気力により材料
９の流れからプラスチック材料粒子を抽出する。プラス
チック材料粒子は受け部、ここではベルト１４、にくっ
つき、第２除去装置７まで搬送される。本例示的実施例
では、主としてプラスチック箔片であるプラスチック材
料粒子は、剥ぎ取り装置２５によりベルト１４から剥ぎ
取られるパイプ２７の中に差し向けられる。粒子分離装
置２８の中でプラスチック材料の部分は分離され、場合
によっては集められ、選別装置２９により、所期の用途
に供給される。
受け装置５によって形成される電圧又は電位領域の静電
荷は可変であるのが好ましい。本例示的実施例では、調
節又は引張装置３１によって前記静電荷を調節すること
ができ、装置３１により、好ましくは板状の摩擦部材１
５とベルト１４間の圧力を変えることができる。この目
的は、引張装置３１により、及び／又は摩擦部材１５を
ベルト１４に押圧するバネ３２によっても又、なし遂げ
ることができる。
粒子が荷電されず、或いは強く荷電されず、そのため受
け装置５に引に付けられない特に紙、箔及び繊維の軽い
部分は、気流８で粒子分離装置１３に到達し、その中で
気流と分離され、又場合によっては集められ、第２選別
装置３３によって所期の用途に供給される。
本発明の範囲内で、気体８の方向に数個の受け装置を次
々に配置することが可能であり、それにより、静電力の
強さを変化させることにより、分離すべき粒子の効果的
な分離、及び／又は異なる材料の粒子（例えばプラスチ
ック材料と紙）の分離が可能である。
【図面の簡単な説明】
添付図面の第１図は非導電性材料、特にプラスチック材
料及び／又は紙、の粒子を廃棄物から分離するための、
本発明により設計した装置の立断面図である。 １……シャフト ２……供給装置 ３……シュート ５……受け装置 ６……第１除去装置 ７……第２除去装置 １４……ベルト １５……摩擦部材 ２４……フラップ ２５……剥がし装置 ３１……引張装置 ３２……バネ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−60866（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−97681（ＪＰ，Ａ) 特公 昭38−26918（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭58−43148（ＪＰ，Ｂ２) 特表 昭61−501829（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】非導電性材料、特にプラスチック材料及び
    ／又は紙の粒子を廃棄物から分離する分離方法であっ
    て、前記廃棄物は、分離前に、粉砕され、脱水され、及
    び／又は、ほぐされて、調整され、限定された粒子寸法
    の雑多な材料(9)の流れとして、非導電性材料の粒子に
    静電気を荷電する処理を受け、静電気により分離される
    分離方法において、 前記材料(9)の流れは、第１位置において、非導電性材
    料の粒子に静電気を荷電する処理を受け、しかる後、上
    向きシャフト(1)内の上向きの気流に曝され、前記シャ
    フト(1)内の材料(9)の流れの中の高密度部分は、重力に
    よって下方に除去され、 前記材料(9)の流れが前記気流(8)によって前記シャフト
    (1)内で上向きに移動され、受け装置(5)の側方に向いた
    静電活性表面に沿う第２位置の浮揚領域の領域にて自由
    浮遊状態で移動され、 前記受け装置(5)が引き付けない粒子は、前記シャフト
    (1)から連続的に除去され、該受け装置(5)によって抽出
    されない材料(9)の流れの粒子は、前記気流(8)によって
    更に搬送され、除去され、 前記受け装置(5)によって引き付けられた材料(9)の流れ
    の粒子は、前記シャフト(1)の外側で剥ぎ取られること
    を特徴とする分離方法。
  2. 【請求項２】前記第１位置の領域における静電荷は、材
    料粒子相互の擦り合い、及び／又は材料粒子を支持する
    支持体(9)との材料粒子の擦り合いによって生じること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の分離方法。
  3. 【請求項３】前記材料(9)の流れが、振動シュート(3)で
    供給されることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
    載の分離方法。
  4. 【請求項４】前記廃棄物が、静電気の荷電に先立って、
    低密度部分と高密度部分とに、或いは低密度部分と中密
    度部分と高密度部分とに分別され、同じ装置或いは別の
    装置の中で、低密度部分及び／又は中密度部分が静電気
    の荷電のために第１位置に供給され、静電気による分離
    のために第２位置に供給されることを特徴とする特許請
    求の範囲第１乃至第３項のいずれか１項に記載の分離方
    法。
  5. 【請求項５】非導電性材料の粒子に静電気を荷電する処
    理を施し、静電気により分離される廃棄物の分離装置で
    あって、 材料(9)の流れのための供給装置(2)と、 該供給装置に関連して第１位置に配置され、材料(9)の
    流れの中の荷電可能な粒子に静電気を荷電する装置と、 荷電された粒子を前記材料(9)の流れの中の他の粒子か
    ら静電気により分離する装置とを有する分離装置におい
    て、 前記供給装置(2)が開口する直立シャフト(1)と、 該シャフト(1)内に上向きの気流(8)を生じさせる装置
    と、 前記シャフト(1)内に突出し又は該シャフトを横方向に
    画成する回転搬送部材(14)を備えた前記シャフト(1)の
    受け装置(5)とを有し、 前記搬送部材(14)は、直立方向に配向された前記材料
    (9)の流れに面する外面を有し、 該搬送部材は、回動により前記シャフト(1)又は前記材
    料(9)の流れに対して横方向に変位可能な搬送ベルト(1
    4)からなり、 前記材料(9)の流れに面する搬送ベルト(14)のスパン(1
    6)が上下方向に延び、 前記搬送ベルト(14)は、下端部分に配置された回動軸を
    中心に回動可能に設けられることを特徴とする分離装
    置。
  6. 【請求項６】前記搬送部材が、摩擦部材(15)と関連し、
    作動時に、前記搬送部材が前記摩擦部材に摺接すること
    を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の分離装置。
  7. 【請求項７】前記受け装置(5)が、前記供給装置(2)より
    も上方に配設されることを特徴とする特許請求の範囲第
    ５項又は第６項に記載の分離装置。
  8. 【請求項８】前記静電気荷電装置(11)が、振動シュート
    (3)を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第５項乃
    至第７項のいずれか１項に記載の分離装置。
  9. 【請求項９】前記受け装置(5)の搬送部材が、前記シャ
    フト(1)の外側に配設された剥がし装置(25)と組合せら
    れたことを特徴とする特許請求の範囲第５項乃至第８項
    のいずれか１項に記載の分離装置。
  10. 【請求項１０】前記受け装置(5)の除去装置(7)及び／又
    は該受け装置(5)が引き付けない粒子のための除去装置
    (6)が、空気搬送路からなることを特徴とする特許請求
    の範囲第５項乃至第９項のいずれか１項に記載の分離装
    置。
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