JP4022756B2

JP4022756B2 - 金属樹脂複合板の材料回収方法

Info

Publication number: JP4022756B2
Application number: JP2003052881A
Authority: JP
Inventors: 清三嶋; 和彦等々力; 浩清水; 文隆荒川
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004262006A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属樹脂複合板の材料回収方法に関するものであり、詳しくは、樹脂シートの表面に金属シートを積層して成る金属樹脂複合板の製造過程や加工過程で排出される端材、あるいは、建築廃材などとして排出される使用済の金属樹脂複合板から材料としての金属と樹脂とを分離回収する金属樹脂複合板の材料回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂シートの表面に金属シートを積層して成る金属樹脂複合板は、建築物の外装材や内装材として大量に使用されるが、金属樹脂複合板の製造過程や加工過程で排出される端材、あるいは、建築廃材などとして排出される使用済の金属樹脂複合板は、そのままの状態では産業廃棄物として扱う必要がある。従って、端材や廃材としての上記の金属樹脂複合板は、金属と樹脂に分離してこれらをそれぞれに再利用するのが望ましい。
【０００３】
上記の様な金属樹脂複合板を材料としての金属と樹脂とに分離する方法としては、例えば、芯材である樹脂の融点またはそれよりも１５０℃高い温度に保たれた一対のエンボスロール間に金属樹脂複合板を通過させることにより、金属と樹脂とを剥離する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、表面に凹凸模様を有する一対のロールを使用すると共に、ロールの表面温度を３００〜４５０℃に保持し、ロール間に複合板を通過させる際に２００〜４００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で押圧することにより、金属と樹脂とを剥離する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
更に、損傷防止用の樹脂フィルムが表面に貼着された複合板を処理した場合のロールへの樹脂フィルムの溶融付着などの問題を解決するため、樹脂の融点よりも低い表面温度に保たれた一対のロールを使用すると共に、ロール間に複合板を通過させる際に４００ｋｇ／ｃｍ^２以上の圧力で押圧し且つ１０ｍ／分以下の速度で通過させることにより、金属と樹脂とを剥離する方法も提案されている（特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭６０−１０８８７号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８９６０号公報
【特許文献３】
特開２００２−２６３５８１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の各方法は、大板状の定型の金属樹脂複合板に適用した場合は円滑に金属と樹脂に剥離し得るが、実際、排出される複合板の端材や廃材は、形状が種々であり、また、立体的に変形していたり、細片化されているものが多く、ロールによる加圧によってある程度は剥離するものの、金属と樹脂とが部分的に繋がっているものも多く発生する。特に、ロール間を通過する際に細片化された複合板の小片が重なり合った場合には、加圧力が不足し、完全に金属と樹脂とに分離しない場合がある。その結果、後段で金属片と樹脂片とに選別した場合、異物の混入のない金属片あるいは樹脂片として回収できる割合が低くなり、金属片およびは樹脂片を原料としてリサイクルする場合のコストが高くなると言う問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、樹脂シートの表面に金属シートを積層して成る複合板から材料としての金属と樹脂とを分離回収する金属樹脂複合板の材料回収方法であって、異物の混入のない金属および樹脂を効率よく且つ高収率で分離回収できる金属樹脂複合板の材料回収方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、金属と樹脂の剥離工程において、細分化された複合板の小片を一対の押圧ロールに供給すると共に、複合板の小片を押圧ロールに供給する際、小片の重なり合いを防止し、しかも、押圧ロールで処理した小片に対し、更に衝撃分離工程において、機械的衝撃を加えて完全に金属片と樹脂片とに剥離する様にした。そして、上記の２つの剥離工程を経て得られた金属片と樹脂片は、篩装置による選別工程にて回収する様にした。
【０００９】
すなわち、本発明の要旨は、樹脂シートの表面に金属シートを積層して成る複合板から材料としての金属と樹脂とを分離回収する金属樹脂複合板の材料回収方法であって、一定範囲の大きさに細分化された複合板の小片を配列装置によって重なり合いなく平面的に配列した後、配列状態の複合板の小片を一対の押圧ロールに通過させることにより金属片と樹脂片とに略剥離する剥離工程と、当該剥離工程で得られた金属片、樹脂片および未剥離の複合板の小片に対し、衝撃式剥離装置によって更に機械的衝撃を加えることにより、未剥離の複合板の小片を金属片と樹脂片とに剥離する衝撃分離工程と、当該衝撃分離工程で得られた樹脂片と金属片との混合物を篩装置によって金属片と樹脂片とに荒選別する選別工程とを備えていることを特徴とする金属樹脂複合板の材料回収方法に存する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る金属樹脂複合板の材料回収方法の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る金属樹脂複合板の材料回収方法の各工程を模式的に示すフロー図である。図２は、剥離工程で使用される配列装置の主要部の構成を示す側面図である。図３は、剥離工程で使用される配列装置の主要部の構成を示す平面図である。図４は、衝撃分離工程で使用される衝撃式剥離装置の一構成例を示す縦断面図であり、図５は、図４におけるV−V破断線に沿って視た断面図である。また、図６は、衝撃分離工程で使用される衝撃式剥離装置の他の構成例を示す縦断面図であり、図７は、図６におけるVII−VII破断線に沿って視た断面図である。以下、実施形態の説明においては、金属樹脂複合板の材料回収方法を「材料回収方法」と略記し、金属樹脂複合板を「複合板」と略記する。
【００１１】
本発明の材料回収方法は、樹脂シートの表面に金属シートを積層して成る複合板から材料としての金属と樹脂とを分離回収する方法であり、斯かる材料回収方法においては、主に、その製造過程や加工過程で排出される端材としての複合板、あるいは、建築廃材などとして排出される使用済の複合板から金属と樹脂とを分離回収する。
【００１２】
本発明において、複合板の樹脂シートを構成する樹脂は、主に、熱可塑性合成樹脂であり、斯かる樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂が挙げられるが、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル等でもよい。樹脂シートとしては、上記の様なの樹脂を単独で押出し成形したもの、または、これに水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム、その他のフィラーを充填し、難燃性を付与したものが知られている。また、樹脂シートとしては、押出成形の際に発泡させて比重が小さくなる様にしたものも知られている。このように芯材の樹脂シートとしては種々のものが知られているが、通常、その厚さは１〜１０ｍｍ、多くは２〜６ｍｍである。
【００１３】
複合板の金属シートとしては、通常、アルミニウム合金を含むアルミニウムの薄板が使用されている。勿論、他の金属薄板、例えば鋼板、ステンレス板、銅板、チタン板などでもよい。また、金属シートには、メッキや塗装などの表面処理が施されていてもよい。通常、金属シートの厚さは０．０５〜１ｍｍ、多くは０．１〜０．５ｍｍである。複合板において、金属シートは、上記の樹脂シートの少くとも一面に、多くは両面に接着されている。更に、輸送や保管中に表面の損傷を防止するため、工場からの出荷に際し、複合板の金属面には、厚さ２０〜２００μｍ程度の樹脂フィルムが貼着されている場合もある。
【００１４】
本発明の材料回収方法は、図１に示す様に、一対の押圧ロール（２）を使用した剥離工程（一次剥離工程）（Ａ）と、衝撃式剥離装置（３）を使用した衝撃分離工程（二次剥離工程）（Ｂ）と、篩装置（４）を使用した選別工程（一次選別工程）（Ｃ）とを含み、更に、好ましくは磁力選別機（５）を使用した精密選別工程（二次剥離工程）（Ｄ）を含む。
【００１５】
上記の剥離工程（Ａ）においては、細分化された複合板の小片を配列装置（１）によって重なり合いなく平面的に配列した後、配列状態の複合板の小片を一対の押圧ロール（２）に通過させることにより金属片と樹脂片とに略剥離する。
【００１６】
剥離工程（Ａ）の処理にあたり、先ず、配列装置（１）に供給する原材料としての複合板は、断裁機などにより予め一定範囲の大きさ、例えば１辺の最大長さが５〜１００ｍｍ程度の方形状の小片に裁断される。そして、複合板の小片は、例えば、フレキシブルコンテナ（９１）で処理系内に搬入された後、コンベヤが下部に設けられた原料供給台（７１）にフレキシブルコンテナ（９１）を転倒状態で搭載し、フレキシブルコンテナ（９１）の口部を開放することにより、前記のコンベヤ及びこれに接続されたコンベヤ（８１）を通じて上記の配列装置（１）に供給される。
【００１７】
剥離工程（Ａ）の前段において適用される配列装置（１）は、図２及び図３に示す様に、細分化された複合板の小片を平面的に配列して押圧ロール（２）に供給する装置であり、複合板の小片を押圧ロール（２）へ向けて一方向へ移送するベルトコンベヤ（１５）と、当該ベルトコンベヤ上に複合板の小片を散在状態に供給する振動フィーダー機構とを備えている。
【００１８】
上記の振動フィーダー機構は、架台（１０ａ）に組み付けられた供給ホッパー（１１）及び振動テーブル（１２）とから構成される。供給ホッパー（１１）は、振動装置（１１ｃ）によって微細に振動し、収容した複合板の小片を下方の振動テーブル（１２）へ連続的に排出する様になされている。そして、振動テーブル（１２）は、振動装置（１２ｃ）によって微細に振動し、供給ホッパー（１１）から供給された上記の小片を平面的に概ね分散させる共に、振動により小片を順次前方へ送り出す様になされている。
【００１９】
また、振動テーブル（１２）の上面側には、重なり合う小片をより分散させるため、小片よりも質量が大きなカーテンを吊り下げて成るカーテン装置（１３）が配置されており、更に、図３に示す様に、振動テーブル（１２）の左右の側縁部には、当該振動テーブル上の小片を後段のベルトコンベヤ（１５）に供給する際に当該ベルトコンベヤの片側に小片を集約するための一対のガイドレール（１４）が付設される。
【００２０】
ベルトコンベヤ（１５）は、図２及び図３に示す様に、後段の押圧ロール（２）の幅（軸長）よりも幾分幅狭のエンドレスベルトによって構成され、かつ、傾斜角度を調節可能な架台（１０ｂ）を利用し、搬送方向に従って下り傾斜となる様に支持される。しかも、本発明においては、振動フィーダー機構によって供給された複合板の小片を完全に平面的に配列するため、ベルトコンベヤ（１５）の上面側には、ゴム等から成る幅狭ベルト状の案内バンド（１７）を螺旋状に巻回して成り且つ複合板の小片をコンベヤの幅方向へ重なりなく分散させる分散ロール（１６）が配置される。
【００２１】
具体的には、分散ロール（１６）は、モーターによって一方向に回転駆動する様に構成され、かつ、図３に示す様に、装置を平面視した場合、ベルトコンベヤ（１５）の搬送方向（コンベヤの長さ方向）に対して傾斜状態でコンベヤ上面側に配置される。しかも、分散ロール（１６）に対し、表面の案内バンド（１７）は、分散ロール（１６）を回転させた場合に、搬送方向上流側に位置する分散ロール（１６）の端部（図面の上方側の端部）から搬送方向下流側に位置する分散ロール（１６）の端部（図面の下方側の端部）へ向けて複合板の小片を移動させる様な方向に螺旋状に巻回される。
【００２２】
すなわち、上記のベルトコンベヤ（１５）は、上記の振動フィーダー機構の振動テーブル（１２）からコンベヤ面の片側に偏った状態で供給された小片を分散ロール（１６）によってコンベヤ面の略全面に亙って分散させる機能を有する。斯かるベルトコンベヤ（１５）の構成により、複合板の小片を重なり合いなく後段の押圧ロール（２）へ供給することが出来、押圧ロール（２）において全ての小片に必要な圧力を加えることが出来る。なお、分散状態の複合板の小片を落下させることなく円滑に押圧ロール（２）へ供給するため、ベルトコンベヤ（１５）の先端部は、小径のテンションロールを使用することにより、側面視した状態において尖鋭に形成され、そして、一対の押圧ロール（２）の合わせ面近傍に挿入されている。
【００２３】
剥離工程（Ａ）においては、配列装置（１）によって平面的に配列された配列状態の複合板の小片を一定温度の一対の押圧ロール（２）に通過させ、樹脂と金属の界面の樹脂を軟化させ且つ樹脂を圧延することにより、複合板の小片を金属片と樹脂片とに略剥離する。
【００２４】
押圧ロール（２）としては、通常、直径が１５０〜５００ｍｍ程度で且つ表面の平滑なロールが使用される。平滑ロールを使用する理由は、圧延剥離した金属片がロールに付着し難く、また、金属片が付着した場合でもドクターナイフ等で容易に且つ自動的に除去し得るからである。勿論、押圧ロール（２）としては、例えば特開平１０−２８９６０号公報に記載の様な錐体から成る凹凸が表面に形成されたロールを使用してもよい。押圧ロール（２）が例えば直径２００ｍｍ以下の小口径のロールの場合には、ロール表面に凹凸が形成されていることにより、ロール間への喰い込みを良好にすることが出来る。
【００２５】
押圧ロール（２）の表面温度は、通常、複合板を構成する樹脂の融点よりも低く設定される。また、複合板の表面に樹脂フィルムが貼着されている場合、押圧ロール（２）の表面温度は、樹脂フィルムの融点よりも低く設定される。これにより、樹脂フィルムが溶融による押圧ロール（２）の汚染を回避することが出来る。
【００２６】
押圧ロール（２）の表面温度は、上記の条件を満足する範囲で出来る限り高くするのが好ましい。その理由は、複合板を瞬間的に通過させることで樹脂シートの層と金属シートの層の界面が加熱されるが、樹脂シートの層はあまり加熱されずに比較的低温で延伸されることになるため、前記の界面の温度が高いほどズレ応力が大きく作用し、界面において剪断剥離が生じるものと考えられる。通常、押圧ロール（２）の表面温度は、樹脂の融点よりも３０℃低い温度から融点までの範囲に保持するのが好ましい。
【００２７】
押圧ロール（２）によって複合板に加える圧力は、通常５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは２００〜７００ｋｇ／ｃｍ^２である。押圧力が小さ過ぎると剥離が不完全となり易く、押圧力が大き過ぎると剥離した金属片が細片に破断し易い。押圧ロール（２）の圧力は、下記の式（ I ）で算出される圧下率が９０％以下となる様に調節するのが好ましい。
【００２８】
【数１】
圧下率＝｛Ｅ／（Ａ／Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）｝×１００（％） …（ I ）
但し、Ａ：樹脂シートの厚さ（μｍ）
Ｂ：樹脂の発泡倍率
Ｃ：金属シートの厚さ（μｍ）
（両面に接着されている場合は合計厚さ）
Ｄ：表面に貼着されている樹脂フィルムの厚さ（μｍ）
（両面に貼着されている場合は合計厚さ）
Ｅ：ロール間隙（μｍ）
【００２９】
すなわち、剥離工程（Ａ）の押圧ロール（２）による加圧操作においては、複合板がロール間隙を通過する際の厚さ方向の変化率が、複合板を中実であると仮定した場合の全体の板厚の１０％以下となる様に設定するのが好ましい。
【００３０】
また、押圧ロール（２）による加圧操作においては、通常、複合板をして１５ｍ／分以下の速度でロール間を通過させる。好ましくは、２〜１０ｍ／分の速度で通過させる。１５ｍ／分よりも大きい速度で通過させた場合には剥離が不完全となり易い。すなわち、剥離工程（Ａ）においては、複合板をして比較的低速で押圧ロール（２）の間を通過させることにより、金属シートに対して樹脂シートをより大きく延伸変形させ、複合板を金属片と樹脂片とに剥離する。
【００３１】
上記の様に、剥離工程（Ａ）においては、配列装置（１）によって複合板の小片を予め重なり合いのない状態に平面的に配列した後、押圧ロール（２）によって上記の様な条件で小片を加圧することにより、供給した複合板の小片の９５〜９９％を金属片と樹脂片に剥離することが出来る。
【００３２】
ちなみに、製造工程で生じた端材としての複合板を処理した。複合板は、厚さ２．８ｍｍのポリエチレンシートの両面に厚さ０．１ｍｍのアルミニウム合金シートを積層して成る複合板であり、剥離工程（Ａ）に供給するにあたり、平面形状が５〜４０ｍｍ×５〜１００ｍｍの長方形となる様に複合板を小片に裁断した。複合板１ｍ^２あたりのポリエチレンの重量は２．１ｋｇ、アルミニウム合金の重量は０．５ｋｇである。剥離工程（Ａ）においては、図示した配列装置（１）によって小片を配列し、押圧ロール（２）に２００ｋｇ／１時間で小片を供給して剥離処理を行った。その結果、供給した複合板の小片のうち、９９％をポリエチレン片とアルミニウム合金片とに完全に剥離することが出来た。
【００３３】
上記の様に剥離工程（Ａ）において一次剥離を行った後は、図１に示す様に、衝撃分離工程（Ｂ）において複合板の小片を完全に金属片と樹脂片に剥離する。すなわち、衝撃分離工程（Ｂ）においては、剥離工程（Ａ）で得られた金属片、樹脂片および未剥離の複合板の小片に対し、衝撃式剥離装置（３）によって更に機械的衝撃を加えることにより、未剥離の複合板の小片を金属片と樹脂片とに剥離する。
【００３４】
衝撃分離工程（Ｂ）に適用される衝撃式剥離装置（３）は、図４に示す様に、衝撃分離工程（Ｂ）に適用される衝撃式剥離装置（３）は、鉛直に配置された円筒状のケーシング（３１）と、当該ケーシングの中心に沿って配置された駆動軸（３５）と、当該駆動軸に付設され且つその回転に伴って遠心力によりケーシング（３１）の半径方向へ伸長する屈曲自在な複数の回転式打撃部材とから主に構成される。
【００３５】
衝撃式剥離装置（３）において、ケーシング（３１）は、架台（３０）によって床面よりも上方に支持されており、ケーシング（３１）の上部には、剥離工程（Ａ）で得られた金属片、樹脂片および未剥離の複合板の小片を当該ケーシング内に供給するホッパー状の供給口（３１ａ）が設けられ、ケーシング（３１）の下端部は、処理済の金属片および樹脂片を排出する排出口（３１ｂ）とされている。
【００３６】
駆動軸（３５）は、ケーシング（３１）の頂部中央に付設された軸受（３２ｃ）と、ケーシング（３１）内の底部中央（排出口（３１ｂ）の中央）に付設された軸受（３２ｄ）とにより回動自在に支持されており、ケーシング（３１）の外周部に設置されたモーター（３４）により駆動する様に構成されている。すなわち、駆動軸（３５）は、モーター（３４）のプーリー（３４ｇ）、Ｖベルト（３４ｈ）及び駆動軸（３５）上端のプーリー（３５ｇ）を介して一方向に回転する様になされている。
【００３７】
駆動軸（３５）には、回転式打撃部材としての複数のブレード（３６）が付設される。斯かるブレード（３６）は、図４及び図５に示す様に、平面形状が略長方形の薄板状に形成され、例えば６枚を１組として駆動軸（３５）に取り付けられる。具体的には、駆動軸（３５）には、２枚を１組とするフランジ板（３７ｓ）及びフランジ板（３７ｔ）が複数組装着され、各ブレード（３６）は、基端部を厚肉に形成されると共に、前記の基端部をフランジ板（３７ｓ）及びフランジ板（３７ｔ）によって上下から挟み込まれ且つ支持ピン（３８）によってフランジ板（３７ｓ，３７ｔ）に支承されることにより、ケーシング（３１）の周方向に回動自在になされている。
【００３８】
すなわち、ブレード（３６）は、駆動軸（３５）の回転に伴って遠心力によりケーシング（３１）の半径方向へ伸長し、また、落下する金属片、樹脂片および複合板の小片に衝突した場合には回転方向と反対側に屈曲する様になされている。そして、本発明においては、供給された未剥離の複合板の小片に対して確実に衝撃を加え得る様に、上記の回転式打撃部材としての複数のブレード（３６）は、駆動軸（３５）に沿って複数組多段に配置される。例えば、ブレード（３６）は、図５に示す様に６枚を１組とし、図４に示す様に駆動軸（３５）の長さ方向に沿って５組配置される。
【００３９】
また、図４及び図５に示す様に、ケーシング（３１）の内周壁には、供給口（３１ａ）から供給された複合板の小片をブレード（３６）によって確実に処理するため、ショートパスを防止する案内板（３１ｊ）が設けられる。案内板（３１ｊ）は、内側先端縁が下方に傾斜した環状の部材であり、ブレード（回転式打撃部材）（３６）の各組の間に相当する位置、好ましくは図示する様に２段目以降の組のブレード（３６）の直上部に相当する位置に配置される。
【００４０】
更に、ケーシング（３１）内に供給された金属片、樹脂片および複合板の小片がフランジ板（３７ｓ）に引っ掛かるのを防止するため、最上段のフランジ板（３７ｓ）の上部には、略円錘台状の上部カバー（３５ｅ）が駆動軸（３５）に装着され、また、各組のフランジ板（３７ｓ，３７ｔ）の間の駆動軸（３５）の外周側には、円筒状の中間カバー（３５ｋ）が装着される。また、金属片および樹脂片の引っ掛かりを防止するため、排出口（３１ｂ）に配置された軸受（３２ｄ）の上部には、略円錘台状の底部カバー（３５ｆ）が駆動軸（３５）に装着される。
【００４１】
また、衝撃式剥離装置（３）としては、図６及び図７に示す様な装置を使用することも出来る。図６及び図７に示す衝撃式剥離装置（３）は、ブレード（３６）に代えて鎖（３９）を装着した点が図４及び図５に示す前述の装置と異なり、その他の構成は前述の装置と同様である。すなわち、図６及び図７に示す衝撃式剥離装置（３）においては、回転式打撃部材としての複数の鎖（３９）が駆動軸（３５）に沿って複数組多段に配置され、これら鎖（３９）によって複合板の小片に打撃力を加える様になされている。
【００４２】
上記の様な衝撃式剥離装置（３）は、供給口（３１ａ）からケーシング（３１）内に供給され、下方へ落下する金属片、樹脂片および複合板の小片に対し、回転する複数組のブレード（３６）によって打撃力を加えることにより、未剥離の複合板の小片を更に金属片と樹脂片とに剥離し、剥離された金属片および樹脂片を排出口（３１ｂ）から下方へ排出する。
【００４３】
衝撃分離工程（Ｂ）においては、上記の様な衝撃式剥離装置（３）を使用することにより、剥離工程（Ａ）で剥離できなかった小片を略完全に剥離させることが出来る。すなわち、未剥離の状態の小片も、前述の剥離工程（Ａ）で一旦加圧されており、金属シートと樹脂シートの接着力が極めて低下しているため、衝撃分離工程（Ｂ）において衝撃を加えることにより、簡単に剥離させることが出来る。
【００４４】
ちなみに、前述の剥離工程（Ａ）で得られた金属片、樹脂片および未剥離の小片の混合物を図４に示す構造の衝撃式剥離装置（３）に上記と同様に連続供給して二次剥離処理を行ったところ、ポリエチレン片とアルミニウム合金片とに完全に剥離することが出来た。
【００４５】
上記の様に衝撃分離工程（Ｂ）において二次剥離を行った後は、図１に示す様に、衝撃式剥離装置（３）の下方に配置されたコンベヤ及び工程間搬送用のコンベヤ（８２）により樹脂片および金属片を選別工程（Ｃ）へ移送した後、選別工程（Ｃ）において金属片と樹脂片を選別する。すなわち、選別工程（Ｃ）においては、衝撃分離工程（Ｂ）で得られた樹脂片と金属片との混合物を篩装置（４）によって金属片と樹脂片とに荒選別する。
【００４６】
選別工程（Ｃ）に適用される篩装置（４）としては、水平配置または傾斜状態に配置された篩網を振動装置によって振動させるいわゆる振動篩でもよいが、一層効率的な選別を行うには、図示する様な回転篩が好適である。斯かる回転篩は、土木分野などで所謂トロンメルと称される公知の篩装置であり、概略、略水平または傾斜状態に軸線が配置された筒状の回転可能な枠組体の周面部に篩網を付設して構成される。
【００４７】
具体的には、上記の回転篩は、軸線に直交する枠組体の断面形状、すなわち、正面形状を略円形または略正六角形や性八角形などの多角形に形成され、枠組体の正面部、または、正面部と背面部が被処理物の供給口および排出口として開口され、枠組体の周面部に篩網が張付けられた構造を有し、モーターにより一方向へ回転する様になされている。回転篩としては、正面部の供給・排出口から被処理物を出し入れするバッチ方式のものを使用することも出来るが、通常は処理効率の観点から、図１に示す様に、正面部に供給口を備え、背面部に排出口を備えた連続処理方式のものが使用される。上記の回転篩において、篩網の篩目（網目の大きさ）は、前述の様な大きさの複合板の小片を処理する場合、φ５〜１００ｍｍ程度である。
【００４８】
上記の様な回転篩による選別操作においては、回転篩を回転させつつ、例えば、正面部の供給口から樹脂片と金属片との混合物を回転篩に供給することにより、篩網に金属片を通過させて篩網の外周側に金属片を取り出し、背面部の排出口から樹脂片を取り出す。選別工程（Ｃ）では、予め被処理物としての複合板が一定の大きさの小片に細分化され且つ前述の剥離工程（Ａ）における加圧により樹脂片が金属片よりも大きく圧延されているため、上記の回転篩による選別操作により、略完全に樹脂片と金属片とを選別することが出来る。すなわち、選別工程（Ｃ）においては、樹脂片と金属片の大きさの違いを利用して効率的にこれらを選別することが出来る。
【００４９】
ちなみに、前述の衝撃分離工程（Ｂ）で得られた樹脂片と金属片の混合物を図１に示す連続処理方式の回転篩に上記と同様に２００ｋｇ／１時間で連続供給して一次選別処理を行った。回転篩の篩網の篩目は、φ２２ｍｍであった。その結果、供給した混合物１ｋｇから、０．１８ｋｇのアルミニウム合金片を回収できた。斯かるアルミニウム合金片の回収率は８９．５％であった。
【００５０】
上記の様に選別工程（Ｃ）において一次選別を行った後は、図１に示す様に、篩装置（４）の後段に配置されたコンベヤ（８３）により樹脂片を精密選別工程（Ｄ）へ移送し、精密選別工程（Ｄ）において更に精密な選別を行う。すなわち、精密選別工程（Ｄ）においては、上記の選別工程（Ｃ）で得られた樹脂片の群からこれに含まれる金属片を磁力選別機（５）によって更に除去する。
【００５１】
選別工程（Ｃ）に適用される磁力選別機（５）としては、永久磁石や電磁石の吸引力を利用したドラム形、誘導型、電磁フィルター型などの各種の選別機が利用できるが、例えば複合板の金属がアルミニウム等の非鉄金属の場合は、磁界中を通過させることにより、被処理物中の金属物に渦電流を生じさせてこれに一時的に磁性を付与すると共に、被処理物を搬送路の端部で落下させる際、磁石の吸引力を利用して落下方向を変化させる方式のものが採用される。
【００５２】
ちなみに、選別工程（Ｃ）で得られた金属片が一部含まれる樹脂片を図１に示すアルミニウム用の磁力選別機（５）に２００ｋｇ／１時間で連続供給して二次選別処理を行った。そして、供給した混合物１ｋｇから、０．０１５ｋｇのアルミニウム合金片を除去した。その結果、選別工程（Ｃ）及び精密選別工程（Ｄ）を通して、異物の混入のないポリエチレンの回収率は最終的に９９．４％となり、アルミニウム合金の回収率は９７．０％となった。なお、前述の剥離工程（Ａ）及び衝撃分離工程（Ｂ）の処理の後、変形により剥離できていない小片を処理不能な小片として除外したが、斯かる小片の量は、最初に供給した複合板の小片２００ｋｇに対し、４ｋｇであった。
【００５３】
上記の様に精密選別工程（Ｄ）において樹脂片に含まれる微量の金属片を除去した後は、磁力選別機（５）を通過した樹脂片をコンベヤ（８４）により樹脂粉砕工程（Ｅ）に移送する。斯かる樹脂粉砕工程（Ｅ）においては、成形原料として樹脂片を再利用するため、粉砕機（６）により樹脂片を最大長さが３〜６ｍｍ程度の樹脂チップに粉砕加工する。そして、加工された樹脂チップは、これを精製、ペレット化する原料再生工程などへ搬送するため、コンベヤ（８５）により充填ホッパー（７２）に供給され、充填ホッパー（７２）を通じて例えばフレキシブルコンテナ（９２）に収容される。
【００５４】
なお、粉砕機（６）としては、例えば、平面形状が略三角形の板状体の各角部に切刃が付設された回転刃を複数枚重ね合わせた状態で回転させ且つ回転刃に上方から被処理物を落下接触させることにより、被処理物を微細に裁断する構造の粉砕機が使用される。
【００５５】
上記の様に、本発明の材料回収方法によれば、剥離工程（Ａ）において、特定の配列装置（１）により複合板の小片を予め重なり合いのない状態に平面的に配列した後、押圧ロール（２）により小片を加圧するため、供給した複合板の小片の多くを金属片と樹脂片に剥離でき、そして、全ての複合板の小片に対して確実に加圧でき、金属シートと樹脂シートの接着力を低下させることが出来るため、衝撃分離工程（Ｂ）において、特定の衝撃式剥離装置（３）を使用し、剥離工程（Ａ）で剥離できなかった小片を略完全に剥離させることが出来る。その結果、篩装置（４）を使用した選別工程（Ｃ）、磁力選別機（５）を使用した精密選別工程（Ｄ）を経て、異物の混入のない金属および樹脂を効率よく且つ高い収率で回収することが出来る。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の材料回収方法によれば、剥離工程において、特定の配列装置により複合板の小片を予め重なり合いのない状態に平面的に配列した後、押圧ロールにより小片を加圧するため、供給した複合板の小片の多くを金属片と樹脂片に剥離でき、そして、全ての複合板の小片に対して確実に加圧でき、金属シートと樹脂シートの接着力を低下させることが出来るため、衝撃分離工程において、特定の衝撃式剥離装置を使用し、剥離工程で剥離できなかった小片を略完全に剥離させることが出来、その結果、選別工程を経て、金属および樹脂を効率よく且つ高い収率で回収することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金属樹脂複合板の材料回収方法の各工程を模式的に示すフロー図である。
【図２】剥離工程で使用される配列装置の主要部の構成を示す側面図である。
【図３】剥離工程で使用される配列装置の主要部の構成を示す平面図である。
【図４】衝撃分離工程で使用される衝撃式剥離装置の一構成例を示す縦断面図である。
【図５】図４におけるV−V破断線に沿って視た断面図である。
【図６】衝撃分離工程で使用される衝撃式剥離装置の他の構成例を示す縦断面図である。
【図７】図６におけるVII−VII破断線に沿って視た断面図である。
【符号の説明】
１：配列装置
１１：供給ホッパー
１１ｃ：振動装置
１２：振動テーブル
１２ｃ：振動装置
１３：カーテン装置
１４：ガイドレール
１５：ベルトコンベヤ
１６：分散ロール
１７：案内バンド
２：押圧ロール
３：衝撃式剥離装置
３１：ケーシング
３１ａ：供給口
３１ｂ：排出口
３５：駆動軸
３６：ブレード（回転式打撃部材）
３７ｓ：フランジ板
３７ｔ：フランジ板
３８：支持ピン
３９：鎖（回転式打撃部材）
４：篩装置（回転篩）
５：磁力選別機
６：粉砕機
７１：原料供給台
７２：充填ホッパー
９１：フレキシブルコンテナ
９２：フレキシブルコンテナ
Ａ：剥離工程
Ｂ：衝撃分離工程
Ｃ：選別工程
Ｄ：精密選別工程
Ｅ：樹脂粉砕工程

Claims

樹脂シートの表面に金属シートを積層して成る複合板から材料としての金属と樹脂とを分離回収する金属樹脂複合板の材料回収方法であって、一定範囲の大きさに細分化された複合板の小片を配列装置（１）によって重なり合いなく平面的に配列した後、配列状態の複合板の小片を一対の押圧ロール（２）に通過させることにより金属片と樹脂片とに略剥離する剥離工程（Ａ）と、当該剥離工程で得られた金属片、樹脂片および未剥離の複合板の小片に対し、衝撃式剥離装置（３）によって更に機械的衝撃を加えることにより、未剥離の複合板の小片を金属片と樹脂片とに剥離する衝撃分離工程（Ｂ）と、当該衝撃分離工程で得られた樹脂片と金属片との混合物を篩装置（４）によって金属片と樹脂片とに荒選別する選別工程（Ｃ）とを備えていることを特徴とする金属樹脂複合板の材料回収方法。
剥離工程（Ａ）の前段に適用される配列装置（１）は、複合板の小片を一方向へ移送するベルトコンベヤ（１５）と、当該ベルトコンベヤ上に複合板の小片を散在状態に供給する振動フィーダー機構とを備え、かつ、ベルトコンベヤ（１５）の上面側には、案内バンド（１７）を螺旋状に巻回して成り且つ複合板の小片をコンベヤの幅方向へ重なりなく分散させる分散ロール（１６）が配置されている請求項１に記載の材料回収方法。
剥離工程（Ａ）において、押圧ロール（２）によって複合板の小片に５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力を加える請求項１又は２に記載の材料回収方法。
衝撃分離工程（Ｂ）に適用される衝撃式剥離装置（３）は、鉛直に配置された円筒状のケーシング（３１）と、当該ケーシングの中心に沿って配置された駆動軸（３５）と、当該駆動軸に付設され且つその回転に伴って遠心力によりケーシング（３１）の半径方向へ伸長する屈曲自在な複数の回転式打撃部材とから構成され、かつ、前記複数の回転式打撃部材は、駆動軸（３５）に沿って複数組多段に配置されている請求項１〜３の何れかに記載の材料回収方法。
選別工程（Ｃ）に適用される篩装置（４）は、略水平または傾斜状態に軸線が配置された筒状の回転可能な枠組体の周面部に篩網を付設して成る回転篩である請求項１〜４の何れかに記載の材料回収方法。
選別工程（Ｃ）で得られた樹脂片の群からこれに含まれる金属片を磁力選別機（５）によって更に除去する精密選別工程（Ｄ）を備えている請求項１〜５の何れかに記載の材料回収方法。
複合板が、ポリオレフィンのシートの表面にアルミニウムシートを積層して成る複合板である請求項１〜６の何れかに記載の材料回収方法。