JPH1024414A - 廃プラスチックの材質選別方法 - Google Patents

廃プラスチックの材質選別方法

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JPH1024414A
JPH1024414A JP17920496A JP17920496A JPH1024414A JP H1024414 A JPH1024414 A JP H1024414A JP 17920496 A JP17920496 A JP 17920496A JP 17920496 A JP17920496 A JP 17920496A JP H1024414 A JPH1024414 A JP H1024414A
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健一 米田
Zen Hirabayashi
漸 平林
Yoshikazu Akaizawa
義和 赤井沢
Tomitaka Yonezawa
富任 米澤
Masayasu Kimura
真康 木村
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】廃プラスチックの中から比重差の少ないPET
ボトル及びPVCボトルを純度よく回収できない。 【解決手段】廃プラスチックの中からPETボトル及び
PVCボトルを純度よく回収する廃プラスチックの材質
選別方法において、廃プラスチックの中から打撃式方法
によりボトル状の廃プラスチックを遠くへ飛ばすことに
より機械的にボトル状の廃プラスチックを取り出す工程
と、InGaAsの受光素子を用いてボトル状の廃プラ
スチックの中からPETは1129nm,PVCは11
95nm,PEは1212nm,PPは1195nm,
PSは1143nmの近赤外光の吸光度によりPETボ
トル及びPVCボトルを識別する工程と、PETボトル
及びPVCボトルを振り分ける工程とを具備することを
特徴とする廃プラスチックの材質選別方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は廃プラスチックの材
質選別方法に関し、特に容器包装法に伴うPETボトル
のリサイクルプラント及び油化装置にPVCボトルの混
入を防ぐ前処理装置に用いられる廃プラスチックの材質
選別方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、廃プラスチックの選別に関して
は、液体サイクロンを用いてプラスチック類の比重差を
利用してプラスチック類を分離することが知られてい
る。具体的には、ポリエチレン(比重0.93)とポリ
スチレン(比重1.05)が上部排出より比重の軽いポ
リエチレンが濃度98.6%、下部排出より比重の重い
ポリスチレンが濃度94.7%で得られている。また、
その他、同じ様に比重差の利用として、風力選別や沈没
選別が効率良く行われている。図5は、従来の廃プラス
チックの選別方法の一例を示す。
【0003】廃プラスチック(原料)51は、まず破砕機
52に供給される。破砕後の廃プラスチック51は貯留槽53
に送られ、一時溜められる。その後、廃プラスチック51
は貯留槽53の下部側に配置された定量供給装置54から撹
拌貯槽55に供給される。この撹拌貯槽55には一定量の水
56が供給され、一定の濃度に調整される。次に、このプ
ラスチックと水との混合物を、回転数を制御された渦巻
ポンプ57で定量的に液体サイクロン58へ供給し、サイク
ロン上部から低比重プラスチックが洗浄脱水機59へ排出
され、水とプラスチックを分離し、低比重プラスチック
は比重小貯60にて水は循環水槽61に溜められる。また、
液体サイクロン58の下部から高比重プラスチックと水と
ともに排出し、洗浄脱水機62にて、水とプラスチックを
分離し、高比重プラスチックは比重大貯63にて水は循環
水槽61に一時溜められる。製品として、比重台プラスチ
ックは比重大貯63より、また比重小プラスチックは比重
小貯60より取り出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術によれば、以下に述べる課題を有する。 (1) 比重がほぼ同じである硬質ポリ塩化ビニル(硬質P
VC:比重1.36〜1.54)とポリエチレンテレフ
タレート(PET:比重1.38〜1.39)、また低
密度ポリエチレン(PE:比重0.910〜0.92
5)とポリプロピレン(PP:比重0.90〜0.9
1)は、分離できない。また、従来技術においては、比
重差のない(少ない)プラスチックを分別することは困
難であった。
【0005】(2) 粉砕しないと、液体サイクロン内での
流動性が悪く、閉塞が起こり、分離できない。 (3) 廃プラスチックの中からPETボトルあるいはPV
Cボトルを近赤外識別装置を用いて材質を識別し、その
後分ける場合、種々の形状の廃プラスチックが重ならな
いでかつ種類別に整列することが非常に困難である。
【0006】(4) 廃プラスチックをリサイクルする場
合、廃プラスチックの識別を高速化しなければならな
い。 (5) 廃プラスチックをリサイクルする場合、識別した材
質を高速に分けることが必要である。
【0007】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、廃プラスチックの中から比重がほぼ同じである
PETボトル及びPVCボトルを純度よく回収できる廃
プラスチックの材質選別方法を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、廃プラスチッ
クの中からPET(ポリエチレンテレフタレート)ボト
ル及びPVC(ポリ塩化ビニル)ボトルを純度よく回収
する廃プラスチックの材質選別方法において、廃プラス
チックの中から打撃式方法によりボトル状の廃プラスチ
ックを遠くへ飛ばすことにより機械的にボトル状の廃プ
ラスチックを取り出す工程と、InGaAsの受光素子
を用いてボトル状の廃プラスチックの中からPETは1
129nm,PVCは1195nm,PE(ポリエチレ
ン)は1212nm,PP(ポリプロピレン)は119
5nm,PS(ポリスチレン)は1143nmの近赤外
光の吸光度によりPETボトル及びPVCボトルを識別
する工程と、PETボトル及びPVCボトルを振り分け
る工程とを具備することを特徴とする廃プラスチックの
材質選別方法である。
【0009】即ち、本発明者らは、廃プラスチックの中
からボトル類を取り出す方法として、固体に打撃を与え
た時に、その反発力を利用して廃プラスチックの中から
ボトル類を取り出すことを見いだした。つまり、廃プラ
スチックの中のフィルム類は、打撃を与えた時の反発力
は少なく、遠く飛ぶことはなかった。一方、ボトル類に
打撃を与えると、反発力により遠くへ飛ばされた。
【0010】次に、取り出したボトル類からPETボト
ル及びPVCボトルを高速に選別するために、従来のP
bSに代えてInGaAsの256素子を用いて、近赤
外線の波長でPETは1129nm,PVCは1195
nm,PEは1212nm,PPは1195nm,PS
は1143nmの吸光度を使用することにより、高速に
識別できた。更に、高圧エアーを用いて短時間で早く識
別したPETボトル及びPVCボトルを飛ばし、PET
ボトル及びPVCボトルを回収する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例に係るプ
ラスチックの材質識別装置を図1,図2及び図3を参照
して説明する。ここで、図1は同識別装置の全体図であ
り、図2は同識別装置の一構成である近赤外式識別装置
及び分別装置の説明図である。
【0012】図1中の符番1は、回転打撃式ボトル選別
機である。同選別機1は、図示しない箱型の架台と、こ
の架台の上に配置されたシャフト2、このシャフト2に
軸支された回転式打撃板3及びこの回転式打撃板3の近
くの傾斜板4と、前記シャフト2と連結されたギアヤモ
ータ(図示せず)等から構成されている。前記シャフト
2は、前記ギヤモータの回転により回転させられ、さら
に回転式打撃板3が回転する。
【0013】前記回転式打撃板3の上部に供給コンベア
11が配置され、廃プラスチック例えばボトル類12やフィ
ルム類13が回転している回転式打撃板3の上部に供給さ
れ、固いボトル類は反発力が強く、勢いよく遠くへ飛ぼ
うとする。そこで、飛出防止ホッパー14により受けられ
る。
【0014】廃プラスチックのうちフィルム類13は反発
力が弱く、回転式打撃板3から傾斜板4を通過して回転
式打撃板3の下にあるフィルムコンベア15に落ちてフィ
ルム回収箱16に回収される。前記飛出防止ホッパー14に
より受けられたボトル類は、ボトル搬送コンベア17に集
められ、運ばれる。
【0015】次に、近赤外線識別装置18の手前で更に速
度が早い選別コンベア19に乗りかえ近赤外線識別装置18
にてボトルの材質を識別する。近赤外式識別装置18は、
図2に示すように、近赤外線を出射するハロゲンランプ
(光源)21と、この光源21からの照射光の前記ボトル類
12からの透過光を検知する256個のInGaAsから
なる受光素子22と、前記光源21,受光素子22間に配置さ
れたポリクロ型の分光器23とから構成されている。
【0016】また、前記近赤外線識別装置18の詳細は、
図3に示す通りである。つまり、光源21から出た近赤外
線24は、送られてきたボトル類12に照射され、その透過
光25は分光器23に入り、1100nmから1700nm
の近赤外線に分光される。分光された各々の波長の光
は、前記受光素子22に当たり、その光量が電流に変換さ
れケーブル26により増幅器に送られる。
【0017】前記受光素子22には、増幅回路27,パソコ
ン28,空電変換器29が順次電気的に接続され、前記空電
変換器29にはヘッダー30に設けられた電磁弁31a,31b
が接続されている。ここで、一方の前記電磁弁31aに
は、選別コンベア19により送られてくるPETボトル32
をPET回収箱33に回収するようにエアーを噴射するエ
アーノズル34aが接続されている。他方の前記電磁弁31
bには、選別コンベア19により送られてくるPVCボト
ル35をPVC回収箱36に回収するようにエアーを噴射す
るエアーノズル34bが接続されている。前記電磁弁31a
(又は31b)により高圧空気(例えば5Kg/cm2 )を
制御し、パルス状に高圧空気をエアーノズル34a(4又は
34b)より排出させることにより、前記PET回収箱33
(又はPVC回収箱36)に吹き飛ばされる。
【0018】前記選別コンベア19の端部近くには、PE
Tボトル32やPVCボトル35を除くPEボトルその他を
回収する回収箱37が配置されている。本実施例では、種
々のプラスチックの材質の吸光度を測定した結果、図4
に示すように、PETボトルでは、PVC,PS,P
P,PE等の他のプラスチックとは異なり、1129n
mに吸収ピークが表われた。次に、PVCボトルは、吸
収ピークが1195nmに表われた。しかしながら、1
195nmの吸収ピークはPPにも表われた。そこで、
本発明では、1180nm,1195nm及び1220
nmの3波長の吸光度の比を計算したところ、PVC及
びPPは次のような特徴を持つことが明らかとなった。
【0019】PVCでは、A1180nm/A1195nm=0.8
7、A1220nm/A1195nm=0.44であった。PPで
は、A1180nm/A1195nm=0.70、A1220nm/A
1195nm=0.76であった。即ち、A1180nm/A1195nm
(PVC)>0.8>A1180nm/A1195nm(PP)及び
1220nm/A1195nm(PP)>0.6>A1220nm/A
1195nm(PVC)であることを特徴とし、PVCとPP
を判定できた。
【0020】材質識別後、図1に示す様に、エアータン
クに蓄えられた5Kg/cm2 のエアーを、ノズル径
5.9mmφのノズルより放出し、ボトルをPET回収
箱,PVC回収箱に吹き飛ばし投げ込んだ。電磁弁の応
答時間(全閉から全開までの時間)は14msで,コン
ベアの搬送速度は1m/秒であったので、弁を開けはじ
めてから全開まではボトルの移動は14mm程度であ
り、ボトルの長さ400mmから考えると、ほぼ決めた
中央部を吹き当てた。PET及びPVC以外のボトル
は、選別コンベア19に乗ったまま、PEその他回収箱37
に送り込まれた。
【0021】このように、上記実施例によれば、次の様
な効果がある。 (1) 比重がほぼ同じである硬質PVC(1.36〜1.
54)とPET(1.38〜1.39)、また低密度P
E(0.910〜0.925)とPP(0.90〜0.
91)について識別し分離できる。
【0022】(2) 粉砕しなくても、ボトル状のままで材
質ごとに分離できる。 (3) 回転式打撃板を設けた前処理装置により、種々の廃
プラスチックの中からボトル類を取り出すことができ
る。
【0023】(4) 重なったボトル類を速度の早いコンベ
アにつなげることにより、ボトルとボトルの間に空間を
とれる様になり、次の工程度で近赤外線による材質識別
が可能となる。
【0024】(5) InGaAs256素子を用いること
により、近赤外線の透過光量を精度よく,高速(2ms
以内)に測定できる。 (6) 高速電磁弁を用いて5Kg/cm2 のエアーをノズ
ル径5.9mmφのノズルより放出することにより、長
さ300mm,径100mm程度のボトルを1個/秒の
速さで吹き飛ばし、所定の回収箱に回収できる。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、廃
プラスチックの中から比重がほぼ同じであるPETボト
ル及びPVCボトルを純度よく回収できる廃プラスチッ
クの材質選別方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るプラスチックの材質識
別装置の説明図。
【図2】本発明の一実施例に係るプラスチックの材質識
別装置の一構成である近赤外式識別装置等の説明図。
【図3】図2の近赤外式識別装置の説明図。
【図4】プラスチックの吸光度(透過式)と波長との関
係を示す特性図。
【図5】従来の廃プラスチックの判別方法の説明図。
【符号の説明】
1…回転打撃式ボトル選別機、 2…シャフト、 3…回転式打撃板、 11…供給コンベヤ、 12…ボトル類、 13…フィルム類、 14…飛出防止ホッパ、 15…フィルムコンベヤ、 16…フィルム回収箱、 17…ボトル搬送コンベヤ、 18…近赤外線識別装置、 19…選別コンベヤ、 21…光源、 22…受光素子、 23…分光器、 30…エアータンク、 31a,31b…電磁弁、 32…PETボトル、 33…PET回収箱、 34a,34b…エアーノズル、 35…PVCノズル、 36…PVC回収箱。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米澤 富任 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 木村 真康 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃プラスチックの中からPETボトル及
    びPVCボトルを純度よく回収する廃プラスチックの材
    質選別方法において、 廃プラスチックの中から打撃式方法によりボトル状の廃
    プラスチックを遠くへ飛ばすことにより機械的にボトル
    状の廃プラスチックを取り出す工程と、 InGaAsの受光素子を用いてボトル状の廃プラスチ
    ックの中からPETは1129nm,PVCは1195
    nm,PEは1212nm,PPは1195nm,PS
    は1143nmの近赤外光の吸光度によりPETボトル
    及びPVCボトルを識別する工程と、 PETボトル及びPVCボトルを振り分ける工程とを具
    備することを特徴とする廃プラスチックの材質選別方
    法。
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