混合プラスチックの分離方法
【課題】比重差の小さい２種類以上のプラスチック及び／またはゴムを精度良く分離する方法を提供する。
【解決手段】２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物３を傾斜板上２に導入し、傾斜板の下端から上端方向に振動を与えることで、傾斜板の上端又は下端方向に２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物を分離移動させて回収することを特徴とする、プラスチック及び／またはゴムの分離方法であり、前記傾斜板の傾斜角度が５〜２０°であるのが好ましい。
【解決手段】２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物３を傾斜板上２に導入し、傾斜板の下端から上端方向に振動を与えることで、傾斜板の上端又は下端方向に２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物を分離移動させて回収することを特徴とする、プラスチック及び／またはゴムの分離方法であり、前記傾斜板の傾斜角度が５〜２０°であるのが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物から特定のプラスチックまたはゴムを分離する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題からプラスチックのリサイクルが積極的に進められ、包材や家電製品等に見られるように法律が整備されてリサイクルが進められてきている。
【０００３】
プラスチックのリサイクルを行う上で障害となるのは異種のプラスチックの混合物であり、相溶性の悪いプラスチックの混合物を分離せずに再利用するために加工しようとすると加工製品の強度が低下したり、加工製品の表面状態が悪化したりする。このため再利用しようとするプラスチックやゴムを他のプラスチックやゴムから分離する必要がある。
【０００４】
プラスチックを分離する方法については種々の方法が検討され提案されている。例えば比重差を利用して分ける方法が提案されている（特許文献１）。しかし、この方法により分離できるのは比重差が概ね０．２以上ある場合に限られ比重差が小さい２種類以上のプラスチックやゴムを分離することはできない。
【０００５】
また、プラスチック混合物を帯電させて、正に帯電するプラスチックと負に帯電するプラスチックを分離する方法が提案されている（特許文献２）。しかし、このような静電気を利用する方法では分離する材料によっては分離精度が悪く、再生製品の強度や表面状態のような品質が確保できる程度にまで分離することはできない。
【０００６】
さらに、振動を利用して分離する方法として、網目の粗さの異なる2種類のふるい板を方形枠状の器体に設置しこれを振動させることにより分離する方法が提案されている（特許文献３）。しかし、この方法では大きさの異なる２種類以上のプラスチックやゴムは分離できるが、大きさが同等のプラスチックやゴムの場合には分離することができない。
【０００７】
また、比重差の大きい２種類の材料を振動を用いて分離する方法としては、穀類中の小石を除去する方法が提案されている（特許文献４）。この方法によると、風力と振動により豆のような比重の小さいがものが傾斜した振動板の下端方向に移動し、小石のような比重の大きいものが振動板の上端方向に移動することにより分離されるが、比重差が小さい2種類の材料を分離することはできない。
電線のリサイクルも種々検討されてきてはいるが、例えば、電線の被覆材として軟質ポリ塩化ビニル、天然ゴムやクロロプレンゴム等の架橋ゴム、架橋ポリエチレン、難燃ポリエチレンが用いられているが、これらの中で軟質ポリ塩化ビニル、架橋ゴム、難燃ポリエチレンの組み合わせでは比重差が概ね０．２未満であるため、比重差を利用する方法では分離ができない。
【０００８】
一般的に家電製品や自動車等の機内配線のような細物電線は、粉砕機により粉砕し、その際に銅線から被覆材を剥離し、比重分離により被覆材と銅線を分離している。銅線については再生銅としてリサイクルされているが、被覆材粉砕物については異樹脂の混合物であることが多く、強度や表面状態のような品質を要求されないごく一部の用途を除いてリサイクルできず産業廃棄物として廃棄されている問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１６９２５５号公報
【特許文献２】特開２０００−３４２９９８号公報
【特許文献３】特開平８−１４１５０７号公報
【特許文献４】特開平９−２１６２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
我々は、上記した問題点に鑑み、比重差の小さい２種類以上のプラスチック及び／またはゴムを精度良く分離する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
即ち、本発明は、比重差が０．２未満である２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物を傾斜板上に導入し、傾斜板の下端から上端方向に振動を与えることで、傾斜板の上端又は下端方向に該混合物を分離移動させて回収することを特徴とする、プラスチック及び／またはゴムの分離方法であり、前記傾斜板の傾斜角度が５〜２０°であるのが好ましい。
【００１２】
また、分離するに際し、傾斜板の表面素材の反発弾性率が２０％〜５０％であり、分離するそれぞれのプラスチック及び／またはゴムの反発弾性率（ＩＳＯ４６６２：１９８６による測定値）の差が１０％以上であり、分離する一方のプラスチックまたはゴムと傾斜板の表面素材との間の動的摩擦係数（ＪＩＳＫ７１２５：１９９９による測定値）と他方のプラスチック及び／またはゴムと傾斜板の表面素材との間の動的摩擦係数の差が０．１５以上であるのがより好ましい。
【００１３】
更に、振動による分離を複数回行うこともでき、具体的には、複数個の分離装置を用い、下端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板下端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板上部に落下するように配置し、上端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板上端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板下部に落下するように配置し、三段目以降もそれぞれ同様に配置することを特徴とした分離方法とすることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、２種類以上のプラスチック及び／またはゴム混合物から特定のプラスチックまたはゴムを分離することが可能であり、これまで異種のプラスチック及び／またはゴムが混合しているためにリサイクルできずに廃棄されていたものが有効に利用できるようになり、地球環境保全に大きく貢献することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の分離方法の概念図である。
【図２】本発明の請求項５の分離方法の概念図である。
【図３】本発明の実施例で用いた振動分離装置及び傾斜板の角度を示す図である。
【図４】吊り下げ式振動分離装置及び傾斜板の角度を示す図である。
【図５】本発明の分離方法に用いた混合物の粒子形状の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明でいう２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物としてはポリ塩化ビニル、ポリエチレン、難燃ポリエチレン、架橋ポリエチレン、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム等が例示されるが、これらに限定されるものではなく、分離するそれぞれのプラスチック及び／またはゴムの反発弾性率（ＩＳＯ４６６２：１９８６による測定値）の差が１０％以上であり、分離する一方のプラスチックまたはゴムと傾斜板の表面素材との間の動的摩擦係数（ＪＩＳＫ７１２５：１９９９による測定値）と他方のプラスチック及び／またはゴムと傾斜板の表面素材との間の動的摩擦係数の差が０．１５以上であるのが好ましい。また、分離するプラスチックやゴムは比重差が０．２未満である場合にはプラスチックリサイクルにおいて一般的に用いられている比重分離法により分離できないため特に有効である。
比重差が０．２未満となる組み合わせの具体例としては、ポリ塩化ビニルと難燃ポリエチレン、ポリ塩化ビニルと天然ゴム、ポリ塩化ビニルとクロロプレンゴム、ポリ塩化ビニルとエチレンプロピレンゴム、或いはこれらのものの別の組み合わせ等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００１７】
本発明でいう傾斜板とは、振動させることが可能な板状のものをもちいることができ、振動分離装置として用いる場合に、振動数、振幅及び傾斜板の角度が可変であることが好ましい。
【００１８】
２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物を分離する場合においては振動数、振幅、傾斜板の角度を変えることにより分離精度が変わり、分離する材料によって最適な振動数、振幅、傾斜板の角度が存在する。
【００１９】
本発明においては、例えば図１の「X」で示した両矢印の方向に振動を加えるので、傾斜板上の被分離物には図１の左方向への力が加わるため、傾斜板の角度を０°とすると、混合物のすべてが、図１の左方向（加振装置よりも遠い方向）に移動する状態となる。このため傾斜板の傾斜角度は０°ではなく傾斜していることが必要であり、図１ではαで示しているが、水平面と傾斜板との角度で示され、５〜２０°が特に好ましい。
【００２０】
反発弾性率が小さく傾斜板の表面素材との動的摩擦係数が小さいプラスチック又はゴムの場合は、傾斜板の上端方向（斜め上方向）の振動を加える際に上端方向への力を強く受けず逆に摩擦係数が小さいため下端方向に滑り落ちるのに対して、反発弾性率が大きく傾斜板の表面素材との動的摩擦係数が大きいプラスチック又はゴムは上端方向への力を強く受け、滑ることなく上端方向に移動することによりこれらのプラスチック又はゴムを分離することが可能となるのである。また、傾斜板の表面素材の反発弾性率が２０％より小さいと上端方向へ押し上げる力の伝達が弱く、反発弾性率が大きく傾斜板の表面素材との動的摩擦係数が大きいプラスチック又はゴムを上端方向へ押し上げることができず、逆に５０％より大きいと上端方向へ押し上げる力の伝達が強すぎて傾斜板を離れて飛び上がった反発弾性率が大きく傾斜板の表面素材との動的摩擦係数が大きいプラスチック又はゴムが傾斜板を転がり落ちてしまうため分離精度が低下するので、傾斜板の表面素材の反発弾性率は２０％〜５０％が好ましい。
【００２１】
本発明においては２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物は、同時に粉砕機により粉砕した場合のように大きさや形状、重さがほぼ同じである場合においても分離が可能である。特に板状物を粉砕した場合のように粉砕物と傾斜板の接触面積が大きい場合には分離しやすい。
【００２２】
本発明に用いられる振動分離装置は振動数、振幅、傾斜板の角度を変えることにより分離精度が変わり、分離する材料によって最適な振動数、振幅、傾斜板の角度が存在するため、振動分離装置は振動数、振幅及び傾斜板の角度が可変であることが好ましい。
【００２３】
次に、本発明を図面を用いて説明する。
図３は本発明の実施例で用いた振動分離装置の模式図であり、７は加振装置を支持する台であり、特に限定はないが、強度等の面から金属製が好ましい。図４は吊り下げ式の振動分離装置の模式図であり、９は架台であり特に限定はないが、強度等の面から金属製が好ましい。図３の１及び図４の１は加振装置の一例である。該加振装置としては、電磁式或いはモーター式等の一般的な加振装置が好適に用いられ、特に制限はない。２は傾斜板であるが、傾斜板自体が傾いている状態であっても良いし、台とともに傾斜している状態であっても良く、分離する対象物を振動により分離する箇所が規定の傾斜になっていれば良い。更に分離する対象物により傾斜板の適正な傾斜角度が異なるので、傾斜角度は可変であるのが好ましい。傾斜板自体の素材は金属でも木材でも特に制限はなく、振動フィーダーの振動をよく伝え、たわんだりしない強度のあるものが好ましい。
【００２４】
加振装置の振動方向は図３に示すように傾斜板の面よりやや垂直方向であることが好ましい。傾斜板の面に対して垂直方向に働く力を加えることにより分離する材料を傾斜板から僅かに浮き上がらせて傾斜板の面に対して水平方向に働く力により分離する材料が移動しやすくなるが、あまり垂直方向に角度を付けすぎると垂直方向に加わる力が大きくなりすぎ、分離する材料が傾斜板上を飛び跳ねて転がり落ちる等うまく分離できない。
更に、傾斜板２の表面が目的とする反発弾性および摩擦係数を満たすようにするのが好ましいが、分離する材料によって傾斜板の表面素材と分離する材料との間の摩擦係数が異なるので、分離する材料によって好適な素材が異なる。このため金属製等の傾斜板の上に分離する材料に応じて好適な素材のシートを貼るのが好ましい。
【００２５】
上記したように、傾斜板の表面素材或いは傾斜板に貼るシートの素材の反発弾性率は２０％〜５０％が好ましいが、例えば、貼り付けるシートの素材としては、発泡ポリスチレンペーパー、ポリイミドシート、などが挙げられ、目的の反発弾性率を示すものであれば特に制限はない。
【００２６】
また、本発明の分離方法は繰り返し行うことにより分離精度は向上するので、より分離精度を高めるために本発明の方法を複数回繰り返して行うことができる。
具体的には、図２に示すように複数個の分離装置を用い、下端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板下端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板上部に落下するように配置し、上端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板上端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板下部に落下するように配置し、三段目以降もそれぞれ同様に配置することにより、一度の操作で複数回の分離操作を行うことができ分離精度を高めることができ好ましい。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。
【００２８】
（実施例１）
神鋼電機（株）振動フィーダー（Ｃ１０−１ＶＣＦ）を水平面に対して１０°の角度を付けた台の上に先端が上方になるように置き、振動フィーダーの振動板（傾斜板）に２ｍｍ厚の発泡ポリスチレンペーパー［ＰＳＰ］（株式会社カネカ製ＭＡ３５０ＧＳ）を貼り、電線用ポリ塩化ビニル（反発弾性率１７．５％）粉砕物（粉砕径３ｍｍ）３０粒と電線用架橋ゴム（クロロプレン製：反発弾性率２８．０％）粉砕物（粉砕径３ｍｍ）３０粒を混合して置き、振動数７０Ｈｚ、振幅１．１ｍｍで２分間振動させた。振動停止後、振動板上端及び下端に移動したＰＶＣ粉砕物の回収率とゴム粉砕物の回収率を求めた。
【００２９】
ポリ塩化ビニルの比重は１．３８、架橋ゴムの比重は１．４４であり比重差は０．０６であった。尚、上記粉砕物の形状は、図５に示したような不定形の混合物であった。結果は表１に示したが、表１においてＰＶＣ回収率は投入したＰＶＣのうち上端或いは下端にそれぞれ分離移動し回収された割合を示し、ゴム或いは難燃ＰＥ回収率は投入したゴム或いは難燃ＰＥのうち上端或いは下端にそれぞれ分離移動し回収された割合を表す。実施例１においてはＰＶＣは１００％下端に分離移動して回収され、上端からは回収されず、ゴムは１００％上端に分離移動して回収され、下端からは回収されなかった。
【００３０】
（実施例２）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを発泡ポリスチレンペーパー［ＰＳＰ］の代わりに０．２ｍｍ厚のポリイミドシート（株式会社カネカ製アピカルAH）を用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００３１】
（実施例３）
実施例２で下端に分離された成分を再度実施例２の条件で分離を行った。
【００３２】
（実施例４）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを２ｍｍ厚の発泡ポリスチレンペーパー［ＰＳＰ］（株式会社カネカ製ＭＣ２０１）を用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００３３】
（実施例５）
電線用架橋ゴムの代わりに電線用難燃ポリエチレン（反発弾性率３２．１％）粉砕物（粉砕径３ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様に行った。難燃ポリエチレンの比重は１．４０であり、ポリ塩化ビニルとの比重差は０．０２であった。
【００３４】
（実施例６）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを発泡ポリスチレンペーパー［ＰＳＰ］の代わりに０．２ｍｍ厚のポリイミドシート（株式会社カネカ製アピカルAH）を用い、振動フィーダー（Ｃ１０−１ＶＣＦ）を水平面に対して５°の角度を付けた台の上に置いた以外は実施例５と同様に行った。
【００３５】
（実施例７）
振動フィーダー（Ｃ１０−１ＶＣＦ）を水平面に対して２０°の角度を付けた台の上に置いた以外は実施例５と同様に行った。
【００３６】
（実施例８）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを発泡ポリスチレンペーパー［ＰＳＰ］の代わりに０．２ｍｍ厚のポリプロピレンシート（龍田化学（株）製ハイピークリスタルST-200）を用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００３７】
（実施例９）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを発泡ポリスチレンペーパーの代わりに０．２ｍｍ厚のテフロン（登録商標）シート（ニチアス（株）製ナフロンテープTOMBO9001）を用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００３８】
（実施例１０）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを２ｍｍ厚の発泡ポリスチレンペーパー（株式会社カネカ製ＮＫ１０５ＮＲ）を用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００３９】
（比較例１）
傾斜板の角度を０°とした以外は、実施例１と同様に行った。結果の表において上端とは加振装置から遠い側、下端とは加振装置に近い側を表す。
【００４０】
（比較例２）
電線用ポリ塩化ビニル粉砕物と電線用架橋ゴム粉砕物の各１００ｇを混合して帯電させ、（株）服部製作所製静電選別機（フィーダー幅２００ｍｍ、電極距離３０ｍｍ、電圧−２８０００Ｖ）で分離した結果、ＰＶＣは反発側に８５％、吸着側に１５％回収され、ゴムは反発側に９９％、吸着側に１％回収された。
【００４１】
【表１】
【符号の説明】
【００４２】
１．加振装置
２．傾斜板
３．異種プラスチック及びまたはゴム粉砕品混合物
４．傾斜板の表面素材との間の動摩擦係数が小さく反発弾性率の小さいプラスチックまたはゴム粉砕品
５．傾斜板の表面素材との間の動摩擦係数が大きく反発弾性率の大きいプラスチックまたはゴム粉砕品
６．傾斜板に貼るシート
７．固定台
８．防振バネ
９．架台
Ｘ．振動方向を示す矢印
α．傾斜角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物から特定のプラスチックまたはゴムを分離する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題からプラスチックのリサイクルが積極的に進められ、包材や家電製品等に見られるように法律が整備されてリサイクルが進められてきている。
【０００３】
プラスチックのリサイクルを行う上で障害となるのは異種のプラスチックの混合物であり、相溶性の悪いプラスチックの混合物を分離せずに再利用するために加工しようとすると加工製品の強度が低下したり、加工製品の表面状態が悪化したりする。このため再利用しようとするプラスチックやゴムを他のプラスチックやゴムから分離する必要がある。
【０００４】
プラスチックを分離する方法については種々の方法が検討され提案されている。例えば比重差を利用して分ける方法が提案されている（特許文献１）。しかし、この方法により分離できるのは比重差が概ね０．２以上ある場合に限られ比重差が小さい２種類以上のプラスチックやゴムを分離することはできない。
【０００５】
また、プラスチック混合物を帯電させて、正に帯電するプラスチックと負に帯電するプラスチックを分離する方法が提案されている（特許文献２）。しかし、このような静電気を利用する方法では分離する材料によっては分離精度が悪く、再生製品の強度や表面状態のような品質が確保できる程度にまで分離することはできない。
【０００６】
さらに、振動を利用して分離する方法として、網目の粗さの異なる2種類のふるい板を方形枠状の器体に設置しこれを振動させることにより分離する方法が提案されている（特許文献３）。しかし、この方法では大きさの異なる２種類以上のプラスチックやゴムは分離できるが、大きさが同等のプラスチックやゴムの場合には分離することができない。
【０００７】
また、比重差の大きい２種類の材料を振動を用いて分離する方法としては、穀類中の小石を除去する方法が提案されている（特許文献４）。この方法によると、風力と振動により豆のような比重の小さいがものが傾斜した振動板の下端方向に移動し、小石のような比重の大きいものが振動板の上端方向に移動することにより分離されるが、比重差が小さい2種類の材料を分離することはできない。
電線のリサイクルも種々検討されてきてはいるが、例えば、電線の被覆材として軟質ポリ塩化ビニル、天然ゴムやクロロプレンゴム等の架橋ゴム、架橋ポリエチレン、難燃ポリエチレンが用いられているが、これらの中で軟質ポリ塩化ビニル、架橋ゴム、難燃ポリエチレンの組み合わせでは比重差が概ね０．２未満であるため、比重差を利用する方法では分離ができない。
【０００８】
一般的に家電製品や自動車等の機内配線のような細物電線は、粉砕機により粉砕し、その際に銅線から被覆材を剥離し、比重分離により被覆材と銅線を分離している。銅線については再生銅としてリサイクルされているが、被覆材粉砕物については異樹脂の混合物であることが多く、強度や表面状態のような品質を要求されないごく一部の用途を除いてリサイクルできず産業廃棄物として廃棄されている問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１６９２５５号公報
【特許文献２】特開２０００−３４２９９８号公報
【特許文献３】特開平８−１４１５０７号公報
【特許文献４】特開平９−２１６２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
我々は、上記した問題点に鑑み、比重差の小さい２種類以上のプラスチック及び／またはゴムを精度良く分離する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
即ち、本発明は、比重差が０．２未満である２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物を傾斜板上に導入し、傾斜板の下端から上端方向に振動を与えることで、傾斜板の上端又は下端方向に該混合物を分離移動させて回収することを特徴とする、プラスチック及び／またはゴムの分離方法であり、前記傾斜板の傾斜角度が５〜２０°であるのが好ましい。
【００１２】
また、分離するに際し、傾斜板の表面素材の反発弾性率が２０％〜５０％であり、分離するそれぞれのプラスチック及び／またはゴムの反発弾性率（ＩＳＯ４６６２：１９８６による測定値）の差が１０％以上であり、分離する一方のプラスチックまたはゴムと傾斜板の表面素材との間の動的摩擦係数（ＪＩＳＫ７１２５：１９９９による測定値）と他方のプラスチック及び／またはゴムと傾斜板の表面素材との間の動的摩擦係数の差が０．１５以上であるのがより好ましい。
【００１３】
更に、振動による分離を複数回行うこともでき、具体的には、複数個の分離装置を用い、下端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板下端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板上部に落下するように配置し、上端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板上端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板下部に落下するように配置し、三段目以降もそれぞれ同様に配置することを特徴とした分離方法とすることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、２種類以上のプラスチック及び／またはゴム混合物から特定のプラスチックまたはゴムを分離することが可能であり、これまで異種のプラスチック及び／またはゴムが混合しているためにリサイクルできずに廃棄されていたものが有効に利用できるようになり、地球環境保全に大きく貢献することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の分離方法の概念図である。
【図２】本発明の請求項５の分離方法の概念図である。
【図３】本発明の実施例で用いた振動分離装置及び傾斜板の角度を示す図である。
【図４】吊り下げ式振動分離装置及び傾斜板の角度を示す図である。
【図５】本発明の分離方法に用いた混合物の粒子形状の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明でいう２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物としてはポリ塩化ビニル、ポリエチレン、難燃ポリエチレン、架橋ポリエチレン、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム等が例示されるが、これらに限定されるものではなく、分離するそれぞれのプラスチック及び／またはゴムの反発弾性率（ＩＳＯ４６６２：１９８６による測定値）の差が１０％以上であり、分離する一方のプラスチックまたはゴムと傾斜板の表面素材との間の動的摩擦係数（ＪＩＳＫ７１２５：１９９９による測定値）と他方のプラスチック及び／またはゴムと傾斜板の表面素材との間の動的摩擦係数の差が０．１５以上であるのが好ましい。また、分離するプラスチックやゴムは比重差が０．２未満である場合にはプラスチックリサイクルにおいて一般的に用いられている比重分離法により分離できないため特に有効である。
比重差が０．２未満となる組み合わせの具体例としては、ポリ塩化ビニルと難燃ポリエチレン、ポリ塩化ビニルと天然ゴム、ポリ塩化ビニルとクロロプレンゴム、ポリ塩化ビニルとエチレンプロピレンゴム、或いはこれらのものの別の組み合わせ等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００１７】
本発明でいう傾斜板とは、振動させることが可能な板状のものをもちいることができ、振動分離装置として用いる場合に、振動数、振幅及び傾斜板の角度が可変であることが好ましい。
【００１８】
２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物を分離する場合においては振動数、振幅、傾斜板の角度を変えることにより分離精度が変わり、分離する材料によって最適な振動数、振幅、傾斜板の角度が存在する。
【００１９】
本発明においては、例えば図１の「X」で示した両矢印の方向に振動を加えるので、傾斜板上の被分離物には図１の左方向への力が加わるため、傾斜板の角度を０°とすると、混合物のすべてが、図１の左方向（加振装置よりも遠い方向）に移動する状態となる。このため傾斜板の傾斜角度は０°ではなく傾斜していることが必要であり、図１ではαで示しているが、水平面と傾斜板との角度で示され、５〜２０°が特に好ましい。
【００２０】
反発弾性率が小さく傾斜板の表面素材との動的摩擦係数が小さいプラスチック又はゴムの場合は、傾斜板の上端方向（斜め上方向）の振動を加える際に上端方向への力を強く受けず逆に摩擦係数が小さいため下端方向に滑り落ちるのに対して、反発弾性率が大きく傾斜板の表面素材との動的摩擦係数が大きいプラスチック又はゴムは上端方向への力を強く受け、滑ることなく上端方向に移動することによりこれらのプラスチック又はゴムを分離することが可能となるのである。また、傾斜板の表面素材の反発弾性率が２０％より小さいと上端方向へ押し上げる力の伝達が弱く、反発弾性率が大きく傾斜板の表面素材との動的摩擦係数が大きいプラスチック又はゴムを上端方向へ押し上げることができず、逆に５０％より大きいと上端方向へ押し上げる力の伝達が強すぎて傾斜板を離れて飛び上がった反発弾性率が大きく傾斜板の表面素材との動的摩擦係数が大きいプラスチック又はゴムが傾斜板を転がり落ちてしまうため分離精度が低下するので、傾斜板の表面素材の反発弾性率は２０％〜５０％が好ましい。
【００２１】
本発明においては２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物は、同時に粉砕機により粉砕した場合のように大きさや形状、重さがほぼ同じである場合においても分離が可能である。特に板状物を粉砕した場合のように粉砕物と傾斜板の接触面積が大きい場合には分離しやすい。
【００２２】
本発明に用いられる振動分離装置は振動数、振幅、傾斜板の角度を変えることにより分離精度が変わり、分離する材料によって最適な振動数、振幅、傾斜板の角度が存在するため、振動分離装置は振動数、振幅及び傾斜板の角度が可変であることが好ましい。
【００２３】
次に、本発明を図面を用いて説明する。
図３は本発明の実施例で用いた振動分離装置の模式図であり、７は加振装置を支持する台であり、特に限定はないが、強度等の面から金属製が好ましい。図４は吊り下げ式の振動分離装置の模式図であり、９は架台であり特に限定はないが、強度等の面から金属製が好ましい。図３の１及び図４の１は加振装置の一例である。該加振装置としては、電磁式或いはモーター式等の一般的な加振装置が好適に用いられ、特に制限はない。２は傾斜板であるが、傾斜板自体が傾いている状態であっても良いし、台とともに傾斜している状態であっても良く、分離する対象物を振動により分離する箇所が規定の傾斜になっていれば良い。更に分離する対象物により傾斜板の適正な傾斜角度が異なるので、傾斜角度は可変であるのが好ましい。傾斜板自体の素材は金属でも木材でも特に制限はなく、振動フィーダーの振動をよく伝え、たわんだりしない強度のあるものが好ましい。
【００２４】
加振装置の振動方向は図３に示すように傾斜板の面よりやや垂直方向であることが好ましい。傾斜板の面に対して垂直方向に働く力を加えることにより分離する材料を傾斜板から僅かに浮き上がらせて傾斜板の面に対して水平方向に働く力により分離する材料が移動しやすくなるが、あまり垂直方向に角度を付けすぎると垂直方向に加わる力が大きくなりすぎ、分離する材料が傾斜板上を飛び跳ねて転がり落ちる等うまく分離できない。
更に、傾斜板２の表面が目的とする反発弾性および摩擦係数を満たすようにするのが好ましいが、分離する材料によって傾斜板の表面素材と分離する材料との間の摩擦係数が異なるので、分離する材料によって好適な素材が異なる。このため金属製等の傾斜板の上に分離する材料に応じて好適な素材のシートを貼るのが好ましい。
【００２５】
上記したように、傾斜板の表面素材或いは傾斜板に貼るシートの素材の反発弾性率は２０％〜５０％が好ましいが、例えば、貼り付けるシートの素材としては、発泡ポリスチレンペーパー、ポリイミドシート、などが挙げられ、目的の反発弾性率を示すものであれば特に制限はない。
【００２６】
また、本発明の分離方法は繰り返し行うことにより分離精度は向上するので、より分離精度を高めるために本発明の方法を複数回繰り返して行うことができる。
具体的には、図２に示すように複数個の分離装置を用い、下端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板下端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板上部に落下するように配置し、上端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板上端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板下部に落下するように配置し、三段目以降もそれぞれ同様に配置することにより、一度の操作で複数回の分離操作を行うことができ分離精度を高めることができ好ましい。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。
【００２８】
（実施例１）
神鋼電機（株）振動フィーダー（Ｃ１０−１ＶＣＦ）を水平面に対して１０°の角度を付けた台の上に先端が上方になるように置き、振動フィーダーの振動板（傾斜板）に２ｍｍ厚の発泡ポリスチレンペーパー［ＰＳＰ］（株式会社カネカ製ＭＡ３５０ＧＳ）を貼り、電線用ポリ塩化ビニル（反発弾性率１７．５％）粉砕物（粉砕径３ｍｍ）３０粒と電線用架橋ゴム（クロロプレン製：反発弾性率２８．０％）粉砕物（粉砕径３ｍｍ）３０粒を混合して置き、振動数７０Ｈｚ、振幅１．１ｍｍで２分間振動させた。振動停止後、振動板上端及び下端に移動したＰＶＣ粉砕物の回収率とゴム粉砕物の回収率を求めた。
【００２９】
ポリ塩化ビニルの比重は１．３８、架橋ゴムの比重は１．４４であり比重差は０．０６であった。尚、上記粉砕物の形状は、図５に示したような不定形の混合物であった。結果は表１に示したが、表１においてＰＶＣ回収率は投入したＰＶＣのうち上端或いは下端にそれぞれ分離移動し回収された割合を示し、ゴム或いは難燃ＰＥ回収率は投入したゴム或いは難燃ＰＥのうち上端或いは下端にそれぞれ分離移動し回収された割合を表す。実施例１においてはＰＶＣは１００％下端に分離移動して回収され、上端からは回収されず、ゴムは１００％上端に分離移動して回収され、下端からは回収されなかった。
【００３０】
（実施例２）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを発泡ポリスチレンペーパー［ＰＳＰ］の代わりに０．２ｍｍ厚のポリイミドシート（株式会社カネカ製アピカルAH）を用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００３１】
（実施例３）
実施例２で下端に分離された成分を再度実施例２の条件で分離を行った。
【００３２】
（実施例４）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを２ｍｍ厚の発泡ポリスチレンペーパー［ＰＳＰ］（株式会社カネカ製ＭＣ２０１）を用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００３３】
（実施例５）
電線用架橋ゴムの代わりに電線用難燃ポリエチレン（反発弾性率３２．１％）粉砕物（粉砕径３ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様に行った。難燃ポリエチレンの比重は１．４０であり、ポリ塩化ビニルとの比重差は０．０２であった。
【００３４】
（実施例６）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを発泡ポリスチレンペーパー［ＰＳＰ］の代わりに０．２ｍｍ厚のポリイミドシート（株式会社カネカ製アピカルAH）を用い、振動フィーダー（Ｃ１０−１ＶＣＦ）を水平面に対して５°の角度を付けた台の上に置いた以外は実施例５と同様に行った。
【００３５】
（実施例７）
振動フィーダー（Ｃ１０−１ＶＣＦ）を水平面に対して２０°の角度を付けた台の上に置いた以外は実施例５と同様に行った。
【００３６】
（実施例８）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを発泡ポリスチレンペーパー［ＰＳＰ］の代わりに０．２ｍｍ厚のポリプロピレンシート（龍田化学（株）製ハイピークリスタルST-200）を用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００３７】
（実施例９）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを発泡ポリスチレンペーパーの代わりに０．２ｍｍ厚のテフロン（登録商標）シート（ニチアス（株）製ナフロンテープTOMBO9001）を用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００３８】
（実施例１０）
振動フィーダーの振動板に貼るシートを２ｍｍ厚の発泡ポリスチレンペーパー（株式会社カネカ製ＮＫ１０５ＮＲ）を用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００３９】
（比較例１）
傾斜板の角度を０°とした以外は、実施例１と同様に行った。結果の表において上端とは加振装置から遠い側、下端とは加振装置に近い側を表す。
【００４０】
（比較例２）
電線用ポリ塩化ビニル粉砕物と電線用架橋ゴム粉砕物の各１００ｇを混合して帯電させ、（株）服部製作所製静電選別機（フィーダー幅２００ｍｍ、電極距離３０ｍｍ、電圧−２８０００Ｖ）で分離した結果、ＰＶＣは反発側に８５％、吸着側に１５％回収され、ゴムは反発側に９９％、吸着側に１％回収された。
【００４１】
【表１】
【符号の説明】
【００４２】
１．加振装置
２．傾斜板
３．異種プラスチック及びまたはゴム粉砕品混合物
４．傾斜板の表面素材との間の動摩擦係数が小さく反発弾性率の小さいプラスチックまたはゴム粉砕品
５．傾斜板の表面素材との間の動摩擦係数が大きく反発弾性率の大きいプラスチックまたはゴム粉砕品
６．傾斜板に貼るシート
７．固定台
８．防振バネ
９．架台
Ｘ．振動方向を示す矢印
α．傾斜角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
比重差が０．２未満である２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物を傾斜板上に導入し、傾斜板の下端から上端方向に振動を与えることで、傾斜板の上端又は下端方向に該混合物を分離移動させて回収することを特徴とする、プラスチック及び／またはゴムの分離方法。
【請求項２】
前記混合物と傾斜板との動的摩擦係数の違いにより分離する請求項１記載のプラスチック及び／またはゴムの分離方法。
【請求項３】
前記傾斜板の傾斜角度が５〜２０°である請求項１又は２に記載の分離方法。
【請求項４】
前記傾斜板の表面素材の反発弾性率が２０％〜５０％であり、分離するプラスチック及び／またはゴムの反発弾性率（ＩＳＯ４６６２：１９８６による測定値）の差が１０％以上であり、分離する一方のプラスチックまたはゴムと傾斜板の素材との間の動的摩擦係数（ＪＩＳＫ７１２５：１９９９による測定値）と他方のプラスチック及び／またはゴムと傾斜板の表面素材との間の動的摩擦係数の差が０．１５以上であることを特徴とした請求項１〜３のいずれかに記載の分離方法。
【請求項５】
振動による分離を複数回行うことを特徴とした請求項１〜４のいずれかに記載の分離方法。
【請求項６】
複数個の分離装置を用い、下端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板下端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板上部に落下するように配置し、上端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板上端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板下部に落下するように配置し、三段目以降もそれぞれ同様に配置することを特徴とした請求項１〜４のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１】
比重差が０．２未満である２種類以上のプラスチック及び／またはゴムの混合物を傾斜板上に導入し、傾斜板の下端から上端方向に振動を与えることで、傾斜板の上端又は下端方向に該混合物を分離移動させて回収することを特徴とする、プラスチック及び／またはゴムの分離方法。
【請求項２】
前記混合物と傾斜板との動的摩擦係数の違いにより分離する請求項１記載のプラスチック及び／またはゴムの分離方法。
【請求項３】
前記傾斜板の傾斜角度が５〜２０°である請求項１又は２に記載の分離方法。
【請求項４】
前記傾斜板の表面素材の反発弾性率が２０％〜５０％であり、分離するプラスチック及び／またはゴムの反発弾性率（ＩＳＯ４６６２：１９８６による測定値）の差が１０％以上であり、分離する一方のプラスチックまたはゴムと傾斜板の素材との間の動的摩擦係数（ＪＩＳＫ７１２５：１９９９による測定値）と他方のプラスチック及び／またはゴムと傾斜板の表面素材との間の動的摩擦係数の差が０．１５以上であることを特徴とした請求項１〜３のいずれかに記載の分離方法。
【請求項５】
振動による分離を複数回行うことを特徴とした請求項１〜４のいずれかに記載の分離方法。
【請求項６】
複数個の分離装置を用い、下端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板下端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板上部に落下するように配置し、上端方向に移動するプラスチックまたはゴムを分離回収する場合には一段目の分離装置の傾斜板上端に移動したプラスチックまたはゴムが二段目の分離装置の傾斜板下部に落下するように配置し、三段目以降もそれぞれ同様に配置することを特徴とした請求項１〜４のいずれかに記載の分離方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−３１４３２（Ｐ２０１１−３１４３２Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７８２４３（Ｐ２００９−１７８２４３）
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
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