JPS62164505A - 材料分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は使用済のポリエステル製ボトルを回収して再利
用する技術に関するものであって、特に、粉砕工程を経
た回収原料を選別してラベルや接着剤の付着しているプ
ラスチック樹脂のフレークス（切片または粒状物）から
このラベル（紙、合成紙）及び接着剤を除去して清浄な
プラスチック樹脂フレークスを得る技術に係わる。

（技術の背景） 使用済のポリエステル製ボトルを回収して再利用すると
いう技術は現在までのところ実際性が乏しい。プラスチ
ックの廃棄物を焼却すると、焼却炉内が高温となるため
炉の耐用性が低下するなどの問題が指摘されているもの
の、プラスチックを他の廃棄物と仕分けする作業に労力
や費用を要することから、回収や再利用が採算性のある
事業となるための技術開発が伴っていない。資源の有効
利用の観点から、或いは大型の焼却炉の如き公共投資を
節約すべきであるとする社会的要請から、プラスチック
を産業廃棄物としないこと及びプラスチック製品に関し
て使い捨てから再利用に転換する施策は、プラスチック
産業に解決を求められた今日的課題である。

そこで、本発明者は、消費量が急激に伸びているポリエ
ステル製ボトルに注目し、その回収と再利用の技術開発
に着手した。

ポリエステル製ボトルは、種々の型式のものがあるが、
複雑な構造のものの例として、アルミニウム製の栓、ボ
トルの口部を密着できるように栓内側に貼合されたポリ
エチレンのシール部、ボトル全体（首、胴）を形成する
ポリエステル、ボトル底部に嵌合してボトルを自立させ
るためのポリエチレン製の袴、ボトルの外表面に貼付さ
れるラベル（紙製と合成紙とがある）、ラベルを貼付し
た接着剤等から構成されるものが挙げられる。そして、
このようなボトルからポリエチレンやポリエステルを回
収再利用しようとすると、同じ種類のボトルを可能な限
り集め、回収・再利用のための処理を効率化する必要が
ある。

回収作業の第１は金属栓の除去である。金属栓のない使
用済（廃）ボトルは極めて取扱い易く、後の処理が容易
となる。しかし、一般には金属栓を人手以外の手段で除
去したり、金属栓とプラスチック（ボトル本体）とを仕
分けすることは困難である。そこで、金属栓が混入して
いる状態でプラスチックと金属とを分離する技術が不可
欠となる。廃ボトルは、トランク、船等によって陸路又
は海路を運搬される。そして、輸送量を多くするために
圧潰して緻密化して搬送することとなる。

従って、回収するためには、先ずフレークス状に粉砕す
ることとなる。フレークス状の粉砕物の中には、アルミ
ニウム等の金属栓の破片、プラスチックとラベルを貼着
するための糊剤乃至接着剤、プラスチックと貼着してい
るラベル（紙又は合成紙）、異種のプラスチック等が混
在している。

そこで、フレークス状の粉砕物の中からラベルやラベル
を貼着した接着剤を除去することが第１の課題となる。

また回収・再利用のためには、アルミニウム栓の破片、
異種のプラスチック等を分離・除去する必要もある。

既に述べたように、廃（使用済）ボトルはその容器の一
部にボトルとして使用された際のラベルが貼付されてい
る。このラベルは容器の内容、銘柄等を明示するための
もので、接着剤を介して貼付けられていることが多い。

廃ボトルを再利用するためには、このラベルやラベル貼
付に供した接着剤を除去しなければならない。ところで
、廃ボトルは押潰した状態で運搬されるため、まず粉砕
機によって粉砕し、フレークス状にする。従って、ラベ
ルが貼付されたまま切片状乃至粒状となっている。理想
的にはラベルやアルミニウム栓を取除いた容器（プラス
チック樹脂）のみを回収できればよいが、ラベルが付着
したままの廃ボトルを押潰して搬送すれば、粉砕した後
にラベルや接着剤を除去しなければならない。回収法と
しては、ラベルが付着している樹脂フレークスやラベル
を除く、プラスチック樹脂のみを選別すると、樹脂表面
からラベルや接着剤を除（必要はなくなる。しかしなが
ら、この回収法は再利用できる樹脂量が著しく減ってし
まう。その理由は容器の表面の２０〜８０％の部分にラ
ベルが貼付されている場合が普通であり、回収量の半量
しか再生できない方法では本来的なリサイクル技術とは
云えない。

しかして、可能な限り低コストにおいて、ラベルや接着
剤をプラスチック樹脂フレークスの表面から剥離する技
術を開発する必要がある。本発明者は、この観点から効
率の良い実用的な回収装置、ラベルや接着剤の分離技術
を鋭意開発して本発明に到達した。

（発明の目的） 本発明は、紙、合成紙及び接着剤等をプラスチツク樹脂
から分離除去する装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、プラスチック樹脂に混入しているラベル片（
紙）を除去する風力分級機と、プラスチック樹脂フレー
クスの一部の表面に付着しているラベル片、接着剤をそ
の表面から剥ぎ取る攪拌手段を備えた攪拌槽と、プラス
チック樹脂を洗浄する洗浄槽とより成るプラスチック樹
脂（材料）と異物（ラベル紙、接着剤）との分離装置で
ある。

本発明は、粉砕された樹脂フレークスからラベルのみを
分離する工程と、フレークスに接着剤を介して貼着して
いるラベル片及び接着剤を剥離する工程とに分けて、し
かもこの２工程を連結した装置である。異物（ラベル、
接着剤）をプラスチック樹脂から分離するに際し分離目
的に順序付けをして再生樹脂の品質向上と再生収率の向
上を図ることができたものである。

本発明を図面を参照して説明する。

異物と共にプラスチック樹脂フレークスはシュー１・６
に没入され、風力分級機１によって紙ラベルとプラスチ
ック樹脂（フレークスとして樹脂にラベルが貼着してい
るプラスチック樹脂をも含む）とが分級される。プラス
チック樹脂は分級された後攪拌槽２に輸送される。この
輸送手段は圧送ブロア３、輸送管４及びサイクロン５等
を組合せて原料フレークスが輸送できるように配設され
ている。

風力分級機１にはシュート６、定量供給手段７、適切な
風量調節機構を備えた送風機８が付設され、更に分級さ
れた原料の排出孔９及び１０が設けられている。また攪
拌槽内には攪拌機（図示せず）があって、動力伝達機構
を介して駆動モータ１１により定速回転されている。こ
の攪拌槽には注水孔１２が取付けられていて貯水槽１３
に連結しているうえに、下方に排出弁１４が設けられて
いて洗浄槽１５に連結している。この洗浄槽には撒水室
１６が付設され、また下方にスクリューコンベア１７が
接続されている。スクリューコンベアには適切な目開き
フィルター１８が備えられている。

次に、この材料分離装置の作動を説明すると、あらかじ
め粉砕された原料は、先ずシュート６に投入され、定量
供給機７で所定量が風力分級機１に供給される。供給さ
れたフレークス状の樹脂とラベル片とは、送風機８によ
る適切な風速（又は風量）によって重質分（プラスチッ
ク樹脂等）と軽質分（紙、合成紙等のラベル片）とに分
離される。一方、重質分は排出孔９に落下して圧送ブロ
ア３や輸送管４によって攪拌槽に導かれる。他方、軽質
分は排出孔１０から装置外に排出され、適宜処分するこ
とができる。

次の攪拌槽に投入された原料には貯水槽より注水孔１２
を通じ原料の重量の１０％乃至３５％の常温乃至６０°
Ｃの水が加えられる。しかる後、駆動モータを回転させ
槽内に設けた攪拌機を１０００〜１２０Ｏｒｐｍ程度に
高速回転せしめる。この高速攪拌に伴ってプラスチック
樹脂フレークスは激しく掻混ぜられて樹脂相互の接触・
衝突により発熱する。摩擦熱によって全体の温度が上昇
し、水温は８０〜８５°Ｃ程度に達する。樹脂フレーク
スの相互の接触・衝突によって表面に貼着されていたラ
ベルは剥離されたりさらに細片に切断されたりする。ラ
ベルが紙の場合にはファイバー程度にまで強制攪拌に伴
って分解される。温度が更に上昇して７０〜８０℃程度
に到ると、接着剤が軟化して、樹脂表面から剥離し始め
る。常温の水を使用した場合、約１０〜１５分間で水温
は８０〜８５℃に到達するが、この温度において強制攪
拌すれば、接着剤の剥離が完全になし得るので、８５℃
を超えないように調整するとよい（８５℃を超えると急
激にＩａ伴槽から水が蒸発する傾向があり、局部加熱に
よって樹脂の劣化が生じる懸念がある）。この時点で運
転したまま排出弁１４を開き洗浄槽１５にプラスチック
樹脂フレークスを移す。排出されたフレークスは剥離し
た紙やファイバー状の紙類によって粘稠な液体が付着し
た状態になっているが、洗浄槽内において撒水質１６か
ら温水または常温水をスプレー乃至撒水することによっ
て洗浄されて、粘稠な液体は水によって希釈除去される
。表面が洗浄されたプラスチック樹脂フレークスはスク
リューコンヘア１７によって搬ばれる。

スクリューコンベア１７の下面は細片になったラベル類
及びファイバー状紙類が通過するような適切な目開きの
フィルター１８を取付けであるので、水とともに、これ
らは分離排出され樹脂のみがスクリューコンベア１７に
より取出されることになる。

一般にポリエステル樹脂は縮重合反応により生成された
ものであり、水分が添加されたまま高温下にあると加水
分解を起こし品質の劣化が激しくなることはよく知られ
ているが、本発明によれば品質劣化をひきおこす温度に
至らず、かつ、約８０〜８５°Ｃの接着剤の剥離温度を
得ることにより安全かつ確実に異種材料すなわちラベル
類及び接着剤を分離除去することが可能となるのである
。

また、混合時の注水量が少ないと、発熱反応で急速に蒸
発してしまうため８０℃乃至８５℃の温度制御が困難で
上記の加水分解が発生し、低品質の樹脂が得られるのみ
である。

さらに、ラベルの切片を分離する工程と接着剤を分離す
る工程を上記説明と逆の順序に行うと混合槽に投入され
たラベル類の細片化が短時間で困難なため分離効率が悪
くなり残ったラベルと樹脂が水分により付着現象を起こ
しｊ風力分級機で分級することが不可能となる。

（発明の効果） 以上によりはじめに風力分級で分離し、次いで１０乃至
３５ｗｔ％の水分添加状態下で８０℃乃至８５°Ｃまで
混合して水冷洗浄を行うことにより、ラベル片を完全に
除去することが可能となり再生ポリエステル樹脂の品質
向上と再生収率の飛曜的上昇が達成できるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す概略図である。図において
、１は風力分級機、２は攪拌槽、６はシュート、７は定
量供給機、８は送風殿、１１は駆動モータ、１５は洗浄
槽、１７はスクリューコンヘアである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）切片状乃至粒状に粉砕されたプラスチック樹脂と
   該樹脂に接着剤を介して付着しているラベル片又は該樹
   脂から剥離しているラベル片とを分離する装置であって
   、風力分級機、攪拌槽及び洗浄槽より成り、風力分級機
   はプラスチック樹脂から剥離しているラベル片を風力分
   級により除去できる機能を備え、攪拌槽はプラスチック
   樹脂に接着剤を介して付着しているラベル片を少量の水
   の存在下において強制撹拌することによって該接着剤及
   び該ラベル片をプラスチック樹脂表面から剥離せしめる
   機能を備え、かつ洗浄槽は剥離した接着剤及びラベル片
   を多量の水の存在下においてプラスチック樹脂表面から
   除去洗浄できる機能を備えてなるプラスチック樹脂から
   ラベル片及び接着剤を分離除去し得る材料分離装置。
2. （２）攪拌槽がプラスチック樹脂及びラベル片が付着し
   たプラスチック樹脂１００重量部に対し１０重量部乃至
   ３５重量部の水を収納し、該攪拌槽内に設けた撹拌手段
   を毎分１０００回転乃至１２００回転せしめてプラスチ
   ック樹脂相互の摩擦発熱により水温を８０℃乃至８５℃
   に到達せしめ得るものである特許請求の範囲第１項記載
   の材料分離装置。