静电分选装置以及静电分选方法与流程

文档序号:14255284阅读:1361来源:国知局

本发明涉及树脂的静电分选装置以及静电分选方法。



背景技术:

在报废家电等的框体所使用的塑料等树脂的再利用中,为了使破碎处理后的多种树脂片再次形成为树脂原料而按材质进行分选、回收。作为其分选回收手段,利用基于材质的摩擦带电特性的不同通过静电场分选作为被分选材料的多种树脂片的静电分选方法被广泛利用。

通过使报废家电破碎而得到的混合破碎树脂片主要包括聚丙烯(以下称为“pp”)树脂、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯(以下称为“abs”)树脂或者聚苯乙烯(以下称为“ps”)树脂。作为对该混合破碎树脂片进行分选回收的方法,例如有如下方法:最初利用比重分选法对比重小的pp树脂进行分选回收,接下来利用静电分选方法从包含剩余的abs树脂和ps树脂(包括pp树脂的残渣)的树脂混合原料中分选回收abs树脂和ps树脂。

另外,作为从上述abs、ps以及pp这3个成分系列的混合破碎树脂片分选回收主要的两个成分即abs和ps的静电分选方法,例如有将静电分选处理组合成两个阶段的方法。具体而言,在第1个阶段分选回收abs树脂,在第2个阶段从ps树脂以及pp树脂的混合物分选回收ps树脂。这样,静电分选方法特别适用于树脂的比重的值接近而在比重分选法中难以分离的混合破碎树脂片的分选。

在使用了上述静电分选方法的静电分选装置中,已知分选条件的最佳化条件根据被分选材料所包含的树脂片的每个树脂种类的混合比率(以下称为“混合比”。此外,在家电的回收再利用行业中,有时还将“混合比”称为“组成比”。)而发生变化。例如,当在对从空调器、电冰箱或者洗衣机等的家电回收再利用得到的混合破碎树脂片进行比重分选之后剩余的平均的混合比为abs:ps:pp=33:60:7的情况下,根据该混合比进行回收容器的分离器位置的调整等,使分选条件最佳化,以能够确保规定的回收纯度和回收量。

但是,被回收再利用的报废家电的种类以及数量在不同的季节或者日期发生变化。因此,作为使报废家电破碎而得到的被分选材料的混合破碎树脂片的树脂的混合比在不同的季节、月份或者日期也发生变化。另外,在回收再利用机械设备中,根据处理状况以及库存状况决定投放被分选的原料的定时。因此,分选工序内的被分选材料的混合比在白天和晚上以及不同的小时也发生变动。

因此,在针对变动的被分选材料的混合比而根据某个平均的混合比设定了回收容器的分离器位置的情况下,未必能够在相同的回收条件下始终以规定值以上的高回收纯度且高回收率回收各树脂片。

提高用于得到高回收纯度且高回收率的静电分选技术在以材料回收再利用为目的以及事业方面是极其重要的主题。为了解决上述问题,例如如以下那样公开了即使被分选材料的树脂的混合比发生变动也以高回收纯度且高回收率回收塑料的混合物的技术。

使用以往的静电分选方法的静电分选装置具备:回收容器,能够移动到高压电极侧以及接地电极侧的构造的分离器设置于电极的下方;采样部,将被分选材料的一部分作为解析对象进行采样;混合解析部,确定采样得到的树脂片所包含的树脂的比例;以及回收控制部,根据确定的比例使回收容器的分离器位置向一方电极侧以及另一方电极侧中的某一方电极侧移动。

上述静电分选装置确定向分选装置投放的被分选材料的树脂的混合比,以预先构建的数据库信息为基础,根据树脂的混合比使分离器位置移动。因此,使回收纯度和回收量最佳化(例如,参照日本特开2011-115753号公报)。

另外,以往以来,已知一种塑料分选装置,该塑料分选装置为了将配置于具有金属鼓电极的分选部的下方的回收容器分成3个回收室而具备能够在水平方向移动的两个分离器、且具备测定被回收到回收容器下部的塑料片的重量的计量器以及根据来自计量器的输出结果使分离器移动的控制装置。

上述塑料分选装置在开始投放时根据树脂的混合比将分离器调整到已知的最佳位置。之后,塑料分选装置当在分选中途被回收到回收容器的树脂片的重量比发生变化时,将该变化判断为投放混合比的变化。然后,塑料分选装置以预先通过实验构建的数据库信息为基础使分离器位置再次移动到最佳位置,从而实现了分选回收的高效化(例如,参照日本特开2001-129435号公报)。



技术实现要素:

只要是静电分选中的波动以及干扰仅为被投放的被分选材料的树脂的混合比变化而完全没有除此以外的波动以及干扰的环境,就能够通过日本特开2011-115753号公报所示的前馈控制的方法以及日本特开2001-129435号公报所示的参照数据库信息调整分选条件的方法实现充分地以高回收纯度且高回收率回收的目的。

但是,在实际的静电分选中,不仅存在被分选材料的混合比的变化,还存在(1)由于(a)大小、厚度以及表面积等树脂片的形状的变化、(b)树脂片的重量的平均值以及方差的变化以及(c)树脂片的表面污染以及干燥状态的波动所致的带电量的变动等各种波动、及(2)由于分选环境的温度湿度的变动所致的树脂片的带电量的变动等各种干扰的组合。因此,通过电极间的静电场而落下到回收容器的树脂片的落下位置和落下量的分布受到这些波动以及干扰的影响而始终大幅地变动。在日本特开2011-115753号公报以及日本特开2001-129435号公报所示的静电分选装置以及静电分选方法中,在发生了上述被分选材料的树脂的混合比以外的变化的情况下,存在于预先设定的数据库的分离器的最佳位置与实际的最佳位置不匹配。其结果,存在回收纯度和回收率的最佳化变得不充分的课题。

另外,在日本特开2001-129435号公报所示的技术中,每当被施加新的波动以及干扰时,需要再次构建用于应对它们的数据库来进行应对,存在需要庞大的试验运转的课题。

本发明是为了解决前述课题而完成的,其目的在于得到测量在分选回收前落下过程中的树脂片受到的波动以及干扰的影响的静电分选装置以及静电分选方法。

本发明的静电分选装置具备:

带电装置,使多种树脂片摩擦带电;

一对电极,在该一对电极之间产生静电场;

输送装置,将树脂片从铅垂上方引导至静电场;

回收容器,设置于静电场的铅垂下方,且向铅垂上方开口,由此回收通过静电场而落下的树脂片;以及

测量传感器,对静电场与回收容器之间的测量空间中的树脂片的落下量进行测量。

本发明的静电分选方法具备:

测量步骤,利用测量传感器来测量多种树脂片的静电场与回收容器之间的测量空间中的落下量,该多种树脂片通过在一对电极之间产生的静电场而向回收容器落下而被回收,该回收容器设置于静电场的铅垂下方,且向铅垂上方开口;以及

解析步骤,计算机根据预先决定的拟合曲线和在测量步骤中测量出的测量空间中的树脂片的落下量来对与形成于回收容器的多个回收分区对应的树脂片的落下量进行解析,

多个回收分区由多个分离器隔开,向铅垂上方开口,从开口回收通过静电场落下的树脂片。

在如上所述构成的静电分选装置以及静电分选方法中,能够测量在被分选回收到回收容器前落下过程中的树脂片受到的波动以及干扰的影响。

本发明的上述以及其它目的、特征、方面以及优点将根据与附图相关联地理解的与本发明有关的接下来的详细说明变清楚。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1中的静电分选装置的概略结构的剖面图。

图2是说明树脂片落下到本发明的实施方式1中的静电分选装置的测量传感器时的输出信号例子的图。

图3是示出本发明的实施方式1中的静电分选装置的落下分布的测定例子以及解析例子的图。

图4是说明本发明的实施方式1中的回收率以及回收纯度的图。

图5是示出本发明的实施方式1中的静电分选方法的流程图。

图6是说明作为本发明的实施方式1中的测量传感器使用光束传感器的例子的图。

图7是示出本发明的实施方式2中的静电分选装置的概略结构的剖面图。

图8是示出本发明的实施方式3中的静电分选装置的概略结构的剖面图。

图9是示出本发明的实施方式3中的静电分选方法的流程图。

图10是示出本发明的实施方式4中的静电分选装置的概略结构的剖面图。

图11是示出本发明的实施方式4中的静电分选方法的流程图。

图12是表示以本发明的实施方式4中的被分选的树脂薄片的落下分布的测量数据为基础对于各分离器位置解析被回收的abs树脂和ps树脂的回收纯度以及回收率而得到的结果的图。

具体实施方式

以下,参照附图,说明本发明的实施方式的静电分选装置以及静电分选方法的详细内容。

实施方式1.

说明本发明的实施方式1。在以下的图的记载中,对相同或者类似相当的部分附加相同或者类似的参照编号,省略说明。另外,在以下说明中使用的图是为了易于理解而使用的示意性的图,各尺寸的比率存在与实际的比率不同的情况。在各图的相互间也当然包含尺寸的关系、比率不同的部分。此外,本发明并不限定于以下的实施方式,能够在不脱离本发明的要旨的范围适当地变更而实施。

图1是示出用于实施本发明的实施方式1中的静电分选装置的概略结构的剖面图。此外,剖面图是指包括施加于静电分选装置1的一对电极7a、7b之间的静电场的方向、以及树脂片2a、2b的落下方向的平面的剖面图。

如图1所示,静电分选装置1从剖面内的上方起依次具备:带电装置3,使作为分选对象的多种树脂片2a、2b摩擦带电;供给装置4,对该带电装置3供给作为树脂原料的树脂片2a、2b;振动送料器5,输送利用带电装置3带电后的树脂片2a、2b。

静电分选装置1在振动送料器5的输送方向(图中x方向为正的朝向)端部的下方具备一对电极7a、7b。电极7a是接地电极。电极7b是电位比电极7b高的高压电极。为了使电极7a与电极7b之间产生静电场,对电极7a连接电源8。

振动送料器5是将树脂片2a、2b从铅垂上方引导至一对电极7a、7b的静电场的输送装置。

在一对电极7a、7b的下方配置有对利用静电场分选出的树脂片2a进行回收的回收分区10a、回收树脂片2b的回收分区10b、对没被分选出的树脂片2a、2b进行回收的回收分区10c。将回收分区10a和10c分隔的分离器11a、以及将回收分区10b和10c分隔的分离器11b分别与致动器12a、12b连接。致动器12a、12b是在图1中的x方向使分离器11a、11b活动的驱动部。

即,静电分选装置1具备回收容器10,该回收容器10设置于静电场的铅垂下方、且向铅垂上方开口,由此回收通过静电场而落下的树脂片2a、2b。在回收容器10,利用多个分离器11a、11b隔开,由此形成有多个回收分区10a、10b、10c。

在电极7a、7b与回收容器10之间的测量空间配置有测量传感器6,该测量传感器6测量向回收容器10落下的树脂片的落下量。在回收容器10的上表面的水平面在图1中的x方向将多个测量传感器6配置成直线状。此外,在图1中,为了易于说明本实施方式,省略测量传感器6的支承构件等的详细的记载。进而,测量传感器6在图1中的y方向相对于静电分选装置1充分小,不阻碍树脂片2a、2b向回收容器10落下。

即,静电分选装置1具备多个测量传感器6,该多个测量传感器6对静电场与回收容器10之间的测量空间中的树脂片2a、2b的落下量进行测量。另外,多个测量传感器6设置于回收分区10a、10b、10c的铅垂上方。

此外,多个测量传感器6不限于x方向,只要在沿着电极7a、7b的静电场的方向配置即可。另外,测量传感器6不限于回收容器10的上表面的水平面,只要处于电极7a、7b与回收容器10之间即可。

另外,多个测量传感器6分别与计算机9电连接,以能够将测量信号向计算机9输出。进而,计算机9还与上述致动器12a、12b电连接,以能够输出使这些致动器12a、12b动作的控制信号。此外,由于图变复杂,所以在图1中,关于测量传感器6与计算机9的连接,仅记载与右端的1个测量传感器6的连接,省略了其它记载。另外,测量传感器6与计算机9之间、以及计算机9与致动器12a、12b之间也可以分别通过无线连接。

根据如上所述的结构,在静电分选装置1中,在回收容器10的上表面的水平面且在图1中的x方向配置成直线状的多个测量传感器6的每一个在各位置处输出表示通过电极7a、7b间的静电场而落下的树脂片的落下量的与树脂片的个数或者树脂片的重量相应的信号。各位置处的测量传感器6的输出作为测量传感器6在各位置处的树脂片的落下量而由计算机9进行数据处理。由此,能够对通过静电场而分离的树脂片在回收容器10上的各位置处每单位时间的落下量、即反映了基于静电场的分选的结果的树脂片的落下分布进行测量。

进而,由计算机9使用已知的拟合曲线使测量出的落下分布的峰值分离。然后,由计算机对树脂片2a、2b的各落下量进行解析。计算机9根据各树脂片的落下量的解析结果决定分离器11a、11b的位置,以能够得到任意的回收纯度和回收率。计算机9输出与所决定的分离器11a、11b的位置相应的致动器12a、12b的控制量。在后面叙述关于回收纯度和回收率的详细定义。

通过这样在配置于电极7a、7b的下方的回收容器10的上表面的水平面设置测量传感器6并在回收容器10的上表面测量落下中途的树脂片,能够监视向回收容器10落下的树脂片的分布。因此,能够根据树脂片的落下分布来决定用于得到高回收纯度且高回收率的分离器11a、11b的最佳位置。因此,被分选材料中的树脂混合比发生了变化的情况自不必说,还能够针对在树脂片的粒度以及重量中平均值以及波动发生了变化的情况、或者由于树脂的干燥状态以及环境的湿度等外部的主要因素变化而导致树脂的带电量发生了变化的情况等各种主要因素下的落下分布的变化,迅速地决定高纯度且高回收率的分选条件。另外,当在分选过程中落下分布发生了变化时,也能够在回收纯度和回收率中将设定值与解析值的差分作为控制偏差反馈到分离器11a、11b(致动器12a、12b),所以能够稳定地执行高回收纯度且高回收率的分选。

以下,参照图1,说明本实施方式中的静电分选方法以及静电分选装置的动作原理。

在此,说明以白底所示的树脂片2a是abs树脂、黑底所示的树脂片2b是ps树脂的情况为例子进行分选回收的情况。依照树脂的摩擦电序,abs树脂带正(+)电,ps树脂带负(-)电。

利用供给装置4从带电装置3的投放口投放到带电装置3的树脂片2a、2b在倾斜的带电装置3内被旋转搅拌。伴随旋转搅拌,通过树脂片2a、2b彼此的摩擦,树脂片2a带正(+)电,树脂片2b带负(-)电。带电的树脂片2a、2b从带电装置3排出。然后,带电的树脂片2a、2b一边在作为输送装置的振动送料器5上均等地扩展,一边投放到由高压电极7a和接地电极7b形成的分选部的静电场。

如图1所示,在通过形成在高压电极7a与接地电极7b之间的静电场时,带正(+)电的树脂片2a以一边从静电场受到与电场的朝向相同的朝向的力一边被拉到接地电极7b侧的方式落下,被回收到回收分区10a。带负(-)电的树脂片2b以从静电场受到与电场的朝向相反的朝向的力而被拉到高压电极7a侧的方式落下,被回收到回收分区10b。另外,未充分带电的树脂片2a、2b在落下时不从静电场受到分选所需的静电力,直接落下而由配置在回收分区10a与回收分区10b之间的回收分区10c回收。

在基于静电分选法的树脂的分选中,被投放的被分选材料中的树脂的混合比与树脂片的带电量相关,当混合比发生变化时,分选时的落下分布受到影响。进而,树脂的分选中的落下分布的变化并非仅取决于被分选材料的混合比变化。例如,树脂片的形状、粒度以及重量的平均值或者波动的变化、树脂片的表面污染以及干燥状态的波动所致的带电量的变化、分选环境的温度湿度条件所致的树脂片的带电量的变化等工序内的各种波动以及干扰被组合。通过电极7a、7b之间的静电场而被分选回收到回收容器10的树脂片2a、2b的落下位置和落下量的分布受到这些波动以及干扰的影响而变动。因此,为了稳定地以高回收纯度且高回收率实施分选,例如在固定回收容器10的分离器11a、11b的状态下是不够的。

因此,使用多个测量传感器6对通过电极7a与电极7b之间的静电场而被分选、落下的树脂片的个数以及重量进行测量,测定树脂片2a、2b在回收容器10上的落下分布。

图2是说明树脂片落下到本实施方式中的静电分选装置的测量传感器6时的输出信号例子的图。在图2中,横轴表示测量的时间,纵轴表示从测量传感器6的输出信号换算出的f(力)。横轴的时间范围是抽出测量过程中的预定的时间而得到的范围。另外,图2示出了作为测量传感器6使用称重传感器的情况,纵轴的力表示从称重传感器的输出信号的电压换算出的力。当树脂片2a、2b落下到作为称重传感器的测量传感器6上时,测量传感器6输出与落下时的力(输入信号)相应的强度的信号。只要测量传感器6将该信号向计算机9输出,就能够计算每单位时间的树脂片2a、2b的落下数量以及利用输入信号的积分值计算落下的树脂片2a、2b的重量。

因此,静电分选装置1中的测量传感器6能够测量树脂片的形状、粒度以及重量的平均值或者波动的变化、树脂片的表面污染以及干燥状态的波动所致的带电量的变化、分选环境的温度湿度条件所致的树脂片的带电量的变化等在向回收容器10分选回收前落下过程中的树脂片2a、2b受到的各种波动以及干扰的影响。

图3是示出本实施方式中的静电分选装置的落下分布的测定例子以及解析例子的图。在图3中,横轴表示图1的x方向上的树脂片2a、2b的回收位置,纵轴表示被回收的树脂片2a、2b相对于总重量的重量比。根据从各测量传感器6输出的信号,利用计算机9计算将回收容器10的铅垂上方的树脂片2a、2b合起来的落下分布,该落下分布表示将树脂片2a、2b合起来的落下数量或者将树脂片2a、2b合起来的重量。进而,关于通过计算得到的树脂片2a、2b的落下分布,在正带电侧和负带电侧使用两个已知的拟合曲线使峰值分离,分别被解析为树脂片2a的落下分布、树脂片2b的落下分布。

即,静电分选装置1还具备计算机9,该计算机9根据预先决定的拟合曲线和测量传感器6测量出的测量空间中的树脂片2a、2b的落下量,对作为与回收分区10a、10b、10c对应的树脂片2a、2b的落下量的落下分布进行解析。

图4是说明本实施方式中的回收率以及回收纯度的图。在图4中,与图3同样地,横轴表示图1的x方向上的树脂片2a、2b的回收位置,纵轴表示被回收的树脂片2a、2b相对于总重量的重量比。回收纯度和回收率由以下的式(1)至(3)表示。

树脂片2a的回收纯度[%]=a1/(a1+b1)×100…(1)

树脂片2b的回收纯度[%]=b3/(a3+b3)×100…(2)

回收率[%]=((a1+b1)+(b3+a3))/((a1+a2+a3)+(b1+b2+b3))×100…(3)

这里,a1表示被回收到回收分区10a的树脂片2a的个数的总量或者重量的总量,a2表示被回收到回收分区10c的树脂片2a的个数的总量或者重量的总量,a3表示被回收到回收分区10b的树脂片2a的个数的总量或者重量的总量,b1表示被回收到回收分区10a的树脂片2b的个数的总量或者重量的总量,b2表示被回收到回收分区10c的树脂片2b的个数的总量或者重量的总量,b3表示被回收到回收分区10b的树脂片2b的个数的总量或者重量的总量。

计算机9决定能够得到任意的回收纯度和回收率的分离器11a、11b的位置。计算机9将与决定的分离器11a、11b的位置相应的控制量输出到致动器12a、12b,从而调节分离器11a、11b的位置。测量传感器6始终实时地测量落下分布,所以在落下分布发生变动的情况下,计算机9也关于回收纯度以及回收率进行将任意的设定值与解析值的差分作为控制偏差的反馈控制。这样,在静电分选装置1中,能够稳定地以高回收纯度且高回收率进行分选。

即,静电分选装置1具有使分离器11a、11b在使回收分区10a、10b、10c的回收容量变化的x方向移动的致动器12a、12b。计算机9控制致动器12a、12b来使分离器11a、11b移动到与树脂片2a、2b的落下量的解析结果对应的位置。

图5是示出本实施方式中的静电分选方法的流程图。在图5的测量步骤s11中,由测量传感器6测量通过在一对电极7a、7b之间产生的静电场而向设置于静电场的铅垂下方的回收容器10落下并被回收的多种树脂片2a、2b在静电场与回收容器10之间的测量空间中的落下量。

接下来,在解析步骤s12中,计算机9根据预先决定的拟合曲线和在测量步骤s11中测量出的测量空间中的树脂片2a、2b的落下量,对与形成于回收容器10的多个回收分区10a、10b、10c对应的树脂片2a、2b的落下量进行解析。多个回收分区10a、10b、10c由多个分离器11a、11b隔开,具备向铅垂上方开口的开口部,从开口部回收通过静电场而落下的树脂片2a、2b。

接下来,在移动控制步骤s13中,计算机9控制致动器12a、12b,使分离器11a、11b向使回收分区10a、10b、10c的回收容量变化的方向移动。即,计算机9使分离器11a、11b移动到与在解析步骤s12中解析出的树脂片2a、2b的落下量的解析结果对应的位置。

在移动控制步骤s13完成之后,只要在步骤s19中树脂片2a、2b向静电分选装置1的供给不结束,就返回到测量步骤s11而重复上述步骤s11至s13,从而能够与经过预定的时间后的树脂片2a、2b的落下量的变化对应地使分离器11a、11b移动到最佳的位置。

作为例子,使报废家电破碎并回收的塑料混合物中的、供给到一般在塑料回收再利用事业中使用的静电分选装置的树脂片是被粉碎成直径为8mm以下的并施加有2mm的筛孔的混合树脂片。在对abs树脂的含有率约为45%、ps树脂的含有率约为55%的混合树脂片进行分选回收的情况下,由于通过由带电装置3进行10分钟以上的旋转搅拌而产生的树脂片彼此的摩擦带电,abs树脂带正(+)电,ps树脂带负(-)电。带电的树脂片由作为振动式输送装置的振动送料器5输送至产生200kv/m以上的静电场的电极7a、7b之间而通过。根据树脂片的带电量,abs树脂被回收到位于接地电极7b侧的回收分区10a。另外,根据树脂片的带电量,ps树脂被回收到位于高压电极7a侧的回收分区10b。为了按照与作为新的树脂材料的新材料等同的用途使用从上述报废家电回收的树脂,分选回收到的树脂的回收纯度要求为99%以上。

此时,在作为回收纯度的条件将被分选到回收分区10a的abs树脂的回收纯度设为99%以上且将被分选到回收分区10b的ps树脂的回收纯度设为99%以上的情况下,根据落下分布的解析结果唯一地决定回收率最大的分离器11a、11b的位置。

这样,只要使用本实施方式中的静电分选方法以及静电分选装置,就能够根据树脂片的落下分布来判断分离器11a、11b的最佳的位置。因此,能够针对回收纯度的条件为99%以上等任意的条件,唯一地决定能够使回收率最大化的分离器11a、11b的位置、或者得到任意的回收率的分离器11a、11b的位置。另外,通过始终测量落下分布,能够当落下分布发生了变化时,对回收纯度和回收率迅速地提供反馈。因此,起到如下显著的效果:对树脂片2a、2b的落下分布造成影响的树脂片2a、2b的混合比的变化自不必说,在发生了各种环境变化所致的落下分布的变化的情况下,也能够稳定地执行高回收纯度且高回收率的分选回收。

此外,在本实施方式中,说明了作为测量传感器6使用称重传感器,但作为测量传感器6例如也可以使用如光束传感器、激光传感器那样的应用了光学的光学式传感器。

图6是说明作为测量传感器6使用了光束传感器的例子的图。图6相当于在与x-y平面平行的平面中从图1中的回收容器10的z方向上方观察回收容器10的图。在图6中,作为测量传感器6,使用了包括发光器6a和受光器6b的光束传感器。计算机9对通过发光器6a与受光器6b之间的树脂片2a、2b的个数进行计数,从而能够得到基于落下数量的落下分布。此外,发光器6a和受光器6b不限于位于回收容器10的上表面的水平面,只要处于电极7a、7b与回收容器10之间即可。

另外,只要在电极7a、7b与回收容器10之间落下的树脂片2a、2b通过从发光器6a向受光器6b发光的光束等,发光器6a和受光器6b就能够探测到树脂片。因此,测量传感器6相比于称重传感器的情况,不易阻碍树脂片2a、2b的落下。

另外,例如也可以将未图示的反射镜等配置在发光器6a与受光器6b之间的光束的路径上。在该情况下,发光器6a和受光器6b无需处于电极7a、7b与回收容器10之间。

实施方式2.

图7是示出用于实施本发明的实施方式2中的静电分选装置的概略结构的剖面图。在图7中,为了简化说明,省略了关于测量传感器6的可动机构以及支承构件等的详细机构的记载。

在图7中,本实施方式的静电分选装置101与实施方式1的静电分选装置1在以下叙述的点上不同。

本实施方式中的静电分选装置101代替在实施方式1中说明的测量传感器6,在回收容器10的上表面的水平面具备1个测量传感器6c,该测量传感器6c具备在图7中的x方向可动的机构。测量传感器6c在图7的y方向相对于静电分选装置101充分小,不阻碍树脂片2a、2b向回收容器10落下。

与实施方式1同样地,测量传感器6c与计算机9电连接,以能够将其测量信号向计算机9输出。进而,计算机9电连接成能够输出使致动器12a、12b动作的控制信号。

根据该结构,测量传感器6c一边利用计算机9在回收容器10上的测量空间中的x方向向正以及负的朝向进行扫描一边测定树脂片2a、2b的落下分布。即,测量传感器6c一边在测量空间在水平方向进行扫描,一边测量树脂片2a、2b的落下量。因此,相比于在实施方式1中说明的使用多个测量传感器6的情况,本实施方式中的测量传感器6c能够期待在测量空间的x方向得到更流畅的(分辨率高的)落下分布的数据的效果。在实施方式1中通过增加测量传感器6c的数量也能够得到提高x方向的分辨率的效果,但由1个测量传感器6c进行扫描通常在保养以及成本面也是有利的。

另外,静电分选装置101中的测量传感器6c与实施方式1同样地能够测量(a)树脂片的形状、粒度以及重量的平均值或者波动的变化、(b)树脂片的表面污染以及干燥状态的波动所致的带电量的变化、(c)分选环境的温度湿度条件所致的树脂片的带电量的变化等在向回收容器10分选回收前落下过程中的树脂片2a、2b受到的各种波动以及干扰的影响。

此外,在本实施方式中,1个测量传感器6c也并不限于称重传感器,例如也可以是光束传感器或者激光传感器这样的光学应用的测量传感器。

实施方式3.

图8是示出实施方式3中的静电分选装置的概略结构的剖面图。

在图8中,本实施方式的静电分选装置102与实施方式1的静电分选装置1在以下叙述的点上不同。

在本实施方式的静电分选装置102中,来自计算机9的控制量不是被输出到使分离器11a、11b活动的致动器12a、12b。计算机9与电源8以及温度湿度调整设备13电连接、或者通过无线通信连接。温度湿度调整设备13对回收容器10的铅垂上方的温度或者湿度进行控制。

根据这样的结构,计算机9能够以由测量传感器6测定出的树脂片的落下分布为基础调整电源8的电压,调整电极7a、7b间的静电场的强度。另外,计算机9通过控制温度湿度调整设备13来进行回收容器10的铅垂上方的温度或者湿度的调整,从而能够进行树脂片2a、2b的落下分布的调整。

即,计算机9根据树脂片2a、2b的落下量的解析结果将温度指令值或者湿度指令值输出到温度湿度调整设备13,从而控制回收容器10的铅垂上方的温度或者湿度。

图9是示出本实施方式中的静电分选方法的流程图。在图9中,测量步骤s11、解析步骤s12以及移动控制步骤s13与图5的流程图所包含的测量步骤s11、解析步骤s12以及移动控制步骤s13相同。在实施了测量步骤s11至移动控制步骤s13之后,在图9中的温度湿度控制步骤s14中,计算机9根据在解析步骤中解析的树脂片2a、2b的落下量的解析结果将温度指令值或者湿度指令值输出到温度湿度调整设备13,控制成使回收容器10的铅垂上方的温度或者湿度成为与温度指令值对应的温度或者与湿度指令值对应的湿度。

另外,关于对树脂片2a、2b的落下分布进行解析而得到的树脂片2a、2b的落下量,当在峰值分离中使用的拟合曲线的平均值(峰值位置)偏移而两个峰值间隔变小的情况下,能够判断为由于某些原因用于使树脂片2a、2b分离而所需的带电量有可能不足。在这样的情况下,计算机9将作为控制量的电压指令值向电源8输出,调整电源8的输出电压,从而使带电的树脂片2a、2b从静电场受到的力比稳态时大,对于树脂片2a、2b的带电不足时也能够提高回收率。

即,静电分选装置102还具备电源8,该电源8对一对电极7a、7b施加电压来使一对电极7a、7b产生静电场。计算机9根据树脂片的落下量的解析结果将电压指令值输出到电源8,对电压进行控制。

另外,在图9的电压控制步骤s15中,计算机9根据在解析步骤s13中解析出的树脂片2a、2b的落下量的解析结果输出电压指令值,对电源8的电压进行控制。电源8的电压被提供给一对电极7a、7b,使一对电极7a、7b产生静电场。

在实施温度湿度控制步骤s14以及电压控制步骤s15中的至少任意一方的温度湿度/电压控制步骤s16完成之后,返回到测量步骤s11,重复步骤s11至s13,从而能够与经过预定的时间后的树脂片2a、2b的落下量的变化对应地使分离器11a、11b移动到最佳的位置。

另外,能够与经过预定的时间后的树脂片2a、2b的落下量的变化对应地调整树脂片2a、2b的落下分布。另外,与经过预定的时间后的树脂片2a、2b的落下量的变化对应地即使树脂片2a、2b的带电不足时也能够提高回收率。

这样通过对以落下分布为基础的控制对象设置电源8的电压的调节功能、或者温度湿度调整设备13的温度或者湿度的调节功能,在发生了落下分布的峰值偏移的情况下也起到为了得到任意的回收纯度和回收率而能够一边参照落下分布数据一边改善分选条件的效果。

此外,关于本实施方式,测量传感器6也并不限于称重传感器。例如也可以是使用光束传感器、激光传感器这样的光学式传感器来对树脂片的落下数量进行计数而得到落下分布的方法。

实施方式4.

图10是示出用于实施本发明的实施方式4中的静电分选装置的概略结构的剖面图。如图10所示,本实施方式的静电分选装置103与实施方式1的静电分选装置1在以下叙述的点上不同。

静电分选装置103还具备计算机9a,该计算机9a具有处理器14以及存储装置15。存储装置15虽然未图示,但具备随机访问存储器等易失性存储装置、和闪存存储器等非易失性的辅助存储装置。另外,存储装置15虽然未图示,但也可以具备硬盘等辅助存储装置来代替非易失性的辅助存储装置。

处理器14执行从存储装置15输入的程序。存储装置15具备辅助存储装置和易失性存储装置,所以经由易失性存储装置将程序从辅助存储装置输入到处理器14。另外,处理器14既可以将运算结果等数据输出到存储装置15的易失性存储装置,也可以经由易失性存储装置将数据保存到辅助存储装置。

图11是示出实施方式4的静电分选方法的流程图。在图11中,在测量步骤s11、解析步骤s12以及移动控制步骤s13之后返回到测量步骤s11而进行树脂片的落下分布调整这一处理与图5所示的实施方式1的流程图的处理相同。

图11的流程图与图5的流程图的区别点在于,在图11的流程图中添加有:处理继续判定步骤s17,在分选处理完成、或者由于没有分选材料等而导致产生处理中断时间时判定进行测量步骤s11至移动控制步骤s13的处理循环的继续或者中断;以及分离器初始位置控制步骤s18,根据回收纯度和回收率的数据决定下次处理开始时的分离器11a、11b的位置,并使其移动。

本实施方式能够根据上述流程图,在分选处理开始前根据分选处理的回收纯度和回收率的数据决定分离器11a、11b的初始位置,改善处理开始时的分离器11a、11b的响应的延迟、即分选初始时的回收纯度和回收率的损耗。

图12是表示以被分选的树脂薄片的落下分布的测量数据为基础对于各分离器11a、11b的位置解析被回收的abs树脂和ps树脂的回收纯度以及回收率而得到的结果的图。在图12中,横轴表示图10的x方向上的树脂片的回收位置,纵轴表示被回收到的树脂片的回收纯度以及回收率。图12中的竖的粗线表示回收容器10中的分离器11a、11b的位置。从图12的左起,各个粗线相当于分离器11a、11b。即,在图12中,分离器11a的左侧(在表示回收位置的坐标处负的方向)相当于回收分区10a,分离器11b的右侧(在表示回收位置的坐标处正的方向)相当于回收分区10c,被分离器11a和11b夹持的分区相当于回收分区10b。在分选原料为abs树脂和ps树脂的情况下,abs树脂带正电,ps树脂带负电,分别被回收到回收容器10的各分区。

作为例子,当回收到的各个树脂要求99%以上的树脂片的回收纯度的情况下,关于各树脂,被回收的树脂片的回收纯度为99%以上且回收率最大的各分离器11a、11b的位置如下。如图12所示,当将回收容器10的正带电树脂的回收箱的左端取为零点时,abs回收侧的分离器11a的位置坐标为350,ps侧回收的分离器11b的位置坐标为640,它们被唯一地确定。

如上所述,在本实施方式的静电分选装置中,重复测量步骤s11至移动控制步骤s13以及处理继续判定步骤s17的处理继续判定,进行分选处理,连续地获取各树脂的回收纯度以及回收率的数据。但是,当分选处理完成或者中断时,在下次处理开始时在获取到新的落下分布数据之前发生分离器11a、11b的响应延迟。

因此,在本实施方式中,在处理继续判定步骤s17中,计算机9将获取到的回收纯度以及回收率的数据存储于计算机的存储装置15。然后,在处理继续判定步骤s17中,在分选处理完成或者由于紧急停止等而导致处理被中断之后,在初始位置控制步骤s18中,从存储装置15参照被存储的紧接之前的处理数据(回收纯度和回收率),进行如在下次处理开始时减小响应的延迟那样的分离器11a、11b的初始位置的决定和移动。然后,返回到测量步骤s11,重复测量步骤s11至移动控制步骤s13以及处理继续判定步骤s17的继续判定。由此,改善下次处理开始时的分离器11a、11b的响应的延迟。

图11的测量步骤s11、解析步骤s12、移动控制步骤s13、处理继续判定步骤s17以及初始位置控制步骤s18的处理由执行存储于存储装置15的程序的处理器14或者未图示的系统lsi等处理电路实现。另外,也可以多个处理器14以及多个存储装置15协作地执行上述功能。另外,也可以多个处理电路协作地执行上述功能。另外,也可以利用多个处理器14以及多个存储装置15与多个处理电路的组合协作地执行上述功能。

作为例子,在以材料回收再利用为利用目的的塑料分选中,最好分选后的树脂片的回收纯度为99%以上。由此,分离器11a、11b的初始位置最好处于各树脂的回收纯度为100%以下至99%以上的范围。进而,根据确保处理开始时的响应速度快以及鲁棒性的观点,最好处于各树脂的回收纯度为100%以下至99%以上的范围的中间点。在图12所示的例子的情况下,分离器11a处于200至350的范围,最好处于其中间的275的位置,分离器11b处于650至950的范围,最好处于800的位置。

这样,虽然有时在紧接着未充分地得到落下分布的数据的分选处理开始之后发生分离器11a、11b的位置的响应延迟,但通过根据刚刚之前的分选处理数据的回收纯度和回收率设定下次处理开始时的初始位置,能够在得到任意的回收纯度和回收率的基础上,一边得到分选处理的鲁棒性且一边快速地进行分离器11a、11b向最佳位置的移动。

此外,在根据开始处理的分选原料的树脂混合比率或者带电量而知晓被分选材料的落下分布的峰值位置或者分布的宽度的情况下,也可以参照它们来校正分离器11a、11b的初始位置。

此外,在实施方式1至4中,叙述了作为树脂而分选abs树脂和ps树脂的情况,但也可以是其它树脂的组合。

虽然说明了本发明的实施方式,但本次公开的实施方式应被认为在所有的点上是例示,并非限制性的。本发明的范围通过权利要求书示出,意图包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。

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