JPH09299827A - 電線被覆材廃棄物の分別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 資源の有効利用のため、電線の被覆材料を、
絶縁性の材料と導電性または半導電性の材料とに分別す
る装置を提供する。 【解決手段】 本発明の分別装置は、電線被覆材廃棄物
の粉粒体を収容する廃棄物タンク１と、このタンク内に
収容された粉粒体２をホッパー３内に輸送するジェット
ローダ５と、ホッパー３の直下に設けられたベルトコン
ベア１０と、直流高電圧が印加され、ベルトコンベア１
０の端部に近接して配置された針状電極１３と、その下
方に設けられた接地された回転ドラム１２と、回転ドラ
ム１２の下方に並置された複数の回収タンクとを備えて
いる。そして、針状電極１３からのコロナ放電により、
ベルトコンベア１０から落下する絶縁性粉粒体１７が帯
電され、回転ドラム１２との静電的な作用により、絶縁
性粉粒体と半導電性粉粒体とで落下の軌跡が異なり、所
定の回収タンクに回収されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、資源としての有効
利用のために、電線被覆材料の廃棄物を絶縁性の材料と
導電性または半導電性の材料とに分別する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、製造の際に生じる電線・ケー
ブル（以下、電線と示す。）の屑や撤去された電線の廃
棄物は、機械的に破砕（粉砕）された後、風力や流動層
による比重選別により、絶縁体やシースのような被覆材
料と導体とに分別され、導体である銅またはアルミニウ
ムが回収されて再利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな粉砕−比重選別方法（ナゲットプロセス）では、分
別される被覆材料に金属粉や異種材料の混入が避けられ
ず、再利用が困難であった。したがって、電線の被覆材
料は、大部分がそのまま廃棄処分されていた。

【０００４】また、高電圧用の架橋ポリエチレン絶縁ケ
ーブル（以下、ＣＶケーブルと略する。）においては、
カーボンを多量に添加した半導電性組成物からなる半導
電層が絶縁体と一体化しているため、分離することが極
めて困難であった。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、資源としての有効利用のために、従来はそのま
ま廃棄されている電線の被覆材料を、絶縁性の材料と導
電性または半導電性の材料とに分別する装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電線被覆材廃棄
物の分別装置は、電線被覆材料の廃棄物を絶縁性の材料
と導電性または半導電性の材料とに分別する装置におい
て、前記廃棄物を破砕した粉粒体を収容するタンクと、
前記タンク内に収容された粉粒体を輸送しホッパー内に
供給する空気コンベアと、前記ホッパーの粉粒体排出口
の直下に設けられた帯状の水平搬送体と、前記水平搬送
体の搬送方向の端部に近接して配置された針状電極と、
前記針状電極の下方に近接して設けられた回転ドラム
と、前記回転ドラムの下方に並置された複数の回収タン
クとを備え、前記針状電極と回転ドラムとの間に直流高
電圧を印加し、前記針状電極からのコロナ放電により、
前記水平搬送体の端部から落下する前記粉粒体のうちの
絶縁性粉粒体を帯電させ、かつ前記回転ドラムとの静電
的な相互作用により、帯電した前記絶縁性粉粒体と導電
性または半導電性の粉粒体とで落下軌跡を変えるように
構成したことを特徴とする。

【０００７】本発明の装置によれば、針状電極からのコ
ロナ放電により帯電された絶縁性の粉粒体と、半導電性
（導電性を含む。）の粉粒体とで、落下の軌跡がはっき
りと変えられるので、これらの落下進路に回収タンクを
それぞれ設置することで、電線被覆材の廃棄物を絶縁性
の材料と半導電性の材料とに分別して回収することがで
き、異種材料の混入の少ない純度の高い絶縁性材料を得
ることができる。

【０００８】本発明においては、円滑で連続的な分別を
効率的に行なうことができるように、タンク内に収容さ
れ分別される電線被覆材料の粉粒体の大きさを、 1〜 5
mmの粒径（直径）とすることが望ましい。粉粒体が 1mm
未満の微粉状のものの場合には、ホッパー内に目詰まり
が生じやすく、連続的な輸送が難しいばかりでなく、粉
粒体に働く静電気力が重力に比較して大きくなるため、
分別ができにくい。また、粉粒体の粒径が 5mmを越える
場合には、粉粒体に働く静電気力に比較して重力が大き
くなるため、絶縁性粉粒体と半導電性の粉粒体とを明確
に分別することが難しい。

【０００９】なお、ＣＶケーブルの被覆材料の廃棄物に
おいて、絶縁体と半導電層とが一体化した粉粒体は、 5
mmを越える大きな粒径となるため、本発明では容易に分
別することができない。

【００１０】また本発明の分別装置においては、タンク
内に収容されたこのような被覆材料の粉粒体を、ホッパ
ー内に輸送・供給する空気コンベアとして、真空あるい
は減圧吸引式（以下、真空吸引式と示す。）のジェット
ローダを使用することが望ましい。さらに、このような
真空吸引式のジェットローダを使用した場合には、ホッ
パーと真空吸引機構との間に除塵装置を介挿することが
望ましい。すなわち、電線被覆材料の粉粒体には、繊維
布テープまたはプラスチックテープを破砕することによ
り生じた微粉または繊維状の微小片が含まれているの
で、ホッパー内に網目の大きさが 1.5mm程度の金網を設
置するとともに、ホッパーとジェットローダの真空吸引
機構との間に除塵装置を介挿して、一定の大きさ以下の
微細な粉または繊維状小片を捕集除去することにより、
ジェットローダの輸送機構を十分に発揮することができ
る。

【００１１】またさらに本発明の分別装置においては、
ホッパー内に送り込まれた粉粒体の水平搬送体への落下
・供給を容易にするため、ホッパー内部に撹拌機を設け
ることが望ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１３】図１は、本発明の電線被覆材廃棄物の分別
装置の一実施例を模式的に示した図である。

【００１４】図において、符号１は、電線被覆材料の廃
棄物を破砕した粉粒体２を収容する廃棄物タンクを示
し、この廃棄物タンク１の上方に漏斗状のホッパー３が
設置されている。また、廃棄物タンク１とホッパー３と
の間には、廃棄物粉粒体２の輸送配管４が設けられ、こ
の輸送配管４を通って粉粒体２を輸送しホッパー３内に
供給する真空吸引式のジェットローダ５が設けられてい
る。なお、図２に示すように、輸送配管４の端部には複
数の切欠部４ａが設けられており、この端部を粉粒体２
中に差し込むことで、切欠部４ａが設けられた複数の方
向（図では４方向）から粉粒体２を吸い込むことができ
るようになっている。

【００１５】また、ホッパー３内部には、図３に示すよ
うな形状の撹拌機６が設けられている。すなわち、ホッ
パー３の中心軸に沿って配設された回転シャフト７の回
りに、複数本の棒状の撹拌羽根８が、下方に向って羽根
の長さが短かくなるように取着された構造の撹拌機６が
設けられている。なお、図３中符号９は、回転シャフト
７を回転駆動するモータを示す。

【００１６】そして、このようなホッパー３の排出口の
直下には、材料を搭載して水平方向に搬送するベルトコ
ンベア１０が設けられており、その搬送面の上方には、
乾燥用のヒータ１１が配設されている。

【００１７】また、ベルトコンベア１０の端部（搬送方
向側）の下方には、金属製の回転ドラム１２が電気的に
接地されて配置されており、この回転ドラム１２の外周
面に近接して針状電極１３が設置されている。そして、
この針状電極１３には、接地された回転ドラム１２に対
して20KV程度の直流高電圧が印加され、回転ドラム１２
の外周面に対向する針状電極１３の先端から、コロナ放
電が発生するようになっている。

【００１８】さらに、回転ドラム１２の下方には、絶縁
性ポリエチレン回収タンク１４と半導電性ポリエチレン
回収タンク１５とが、前者のタンクが回転ドラム１２の
直下に位置し、後者のタンクが回転ドラム１２から前方
に離れて位置するようにそれぞれ設置されており、これ
らのタンクの間に混合物回収タンク１６が設置されてい
る。また、これらのタンクの上部には、適度な勾配を有
する漏斗状の収集部１４ａ、１５ａ、１６ａがそれぞれ
設けられ、架橋ポリエチレン粉粒体１７と半導電性ポリ
エチレン粉粒体１８とが、それぞれ異なる落下進路に位
置する所定の収集部に集められ、その漏斗状の内壁面を
滑り落ちて所定の回収タンクに到達するようになってい
る。

【００１９】またさらに、このように構成される１次側
の分別部と対称する位置に、乾燥用ヒータが設置されて
いないことを除いて１次側と同様に構成された、２次側
の分別部が設けられており、１次側の混合物回収タンク
１６とに２次側のホッパー３との間に、真空吸引式のジ
ェットローダ５が設けられている。

【００２０】このように構成される実施例の装置を使用
し、以下に示すようにして電線被覆材廃棄物の分別が行
なわれる。

【００２１】すなわちまず、ＣＶケーブルの被覆材料を
機械的に破砕して得られた絶縁性の架橋ポリエチレン粉
粒体と半導電性ポリエチレン粉粒体との混合物を、廃棄
物タンク１に入れる。廃棄物タンク１に収容された廃棄
物粉粒体２は、ジェットローダ５により吸引され、輸送
配管４を通ってホッパー３内に送り込まれる。次いで、
廃棄物粉粒体２はホッパー３の排出口からベルトコンベ
ア１０の搬送面上に供給され、ベルトコンベア１０によ
り一定の速度で水平方向に搬送される過程で、ヒータ１
１により加熱乾燥される。

【００２２】次に、粉粒体２は、ベルトコンベア１０の
端部から回転ドラム１２に向って落下し、落下する過程
で、針状電極１３からのコロナ放電によって生じたイオ
ンにより、混合物中の架橋ポリエチレン粉粒体（絶縁性
粉粒体）１７が帯電される。そして、帯電した架橋ポリ
エチレン粉粒体１７は、静電気力（クローン力）によっ
て接地された回転ドラム１２に引きつけられ、回転ドラ
ム１２の外周面に吸着された状態で、ドラムの回転に伴
って 1/2回転から 1/4回転した後落下し、回転ドラム１
２の下方を広範囲にカバーして配置された絶縁性ポリエ
チレン収集部１４ａにより収集され、絶縁性ポリエチレ
ン回収タンク１４内に到達し回収される。 一方、廃棄
物粉粒体２中の半導電性ポリエチレン粉粒体（導電性粉
粒体）１８は、ベルトコンベア１０から落下する過程で
電荷を付与されることがなく、回転ドラム１２に接触し
たとき、静電分極で発生した電荷により回転ドラム１２
から反発力を受ける。そのため、回転ドラム１２の外周
面から離れるような落下軌跡を採り、回転ドラム１２の
直下から離れた位置に配置された半導電性ポリエチレン
収集部１５ａに集められ、半導電性ポリエチレン回収タ
ンク１５内に到達し回収される。

【００２３】さらに、これらの収集部との中間に設けら
れた混合物収集部１６ａにより、架橋ポリエチレン粉粒
体と半導電性ポリエチレン粉粒体とが混ざり合った混合
物１９が集められ、混合物回収タンク１６内に落下到達
する。そして、このタンク内に落下し回収された混合物
１９は、ジェットローダ５により２次側分別部のホッパ
ー３に輸送され、再度静電的な分別がなされる。

【００２４】こうして１次側および２次側の分別部によ
る静電的な分別を順に経ることによって、ＣＶケーブル
の被覆材廃棄物を破砕して得られた粉粒体２は、架橋ポ
リエチレン粉粒体１７と半導電性ポリエチレン粉粒体１
８とに分別され回収される。なお、こうして分別され１
次側および２次側の絶縁性ポリエチレン回収タンク１４
に回収された架橋ポリエチレンには、通常電荷が残留し
ているので、除電装置により静電気を除去してから、そ
の後の処理に供するように構成することが望ましい。

【００２５】次に、ＣＶケーブルの被覆材廃棄物を熱分
解し燃料油を生成する（油化する）ための前処理とし
て、実施例の分別装置を使用して架橋ポリエチレンと半
導電性ポリエチレンとを分別した。

【００２６】すなわち、半導電性ポリエチレンは、ポリ
エチレンの熱分解反応を遅らせ、またカーボンをはじめ
とする導電性添加剤が熱分解せず、残渣として残留する
量が多くなるため、熱分解の途中で厄介な残渣排出が必
要となる。したがって、事前に被覆材料から半導電性ポ
リエチレンを除去することが求められる。そのため、電
線被覆材に含まれる半導電性ポリエチレンを50重量％
（以下、％と示す。）以上除去し、架橋ポリエチレンを
90％以上回収することを目的として、ＣＶケーブルの被
覆材料を 1〜 5mmに破砕したものを、実施例の装置を用
いて静電的に分別した。なお、実施例の分別装置におい
ては、直径 200mmの回転ドラム１２を使用し、その上方
に針状電極１３を、電極形成面が水平面に対して38°の
角度をなすように配設し、電極先端と回転ドラム１２の
外周面とが10mmの距離をおいて対峙するようにした。ま
た、漏斗状の絶縁性ポリエチレン収集部１４ａと混合物
収集部１６ａおよび半導電性ポリエチレン収集部１５ａ
の拡径された上部の径を、それぞれ 540mm、70mmおよび
80mmとし、各収集部を、上端が回転ドラム１２の下端部
から 180mm下方に位置するように配置した。

【００２７】このような装置による分別の結果、１次側
および２次側の絶縁性ポリエチレン回収タンク１４に収
集された回収物に含まれた架橋ポリエチレンと半導電性
ポリエチレンの各割合と、半導電性ポリエチレン回収タ
ンク１５に収集された回収物に含まれた架橋ポリエチレ
ンと半導電性ポリエチレンの各割合とを、分別前の被覆
材料（被分別品と示す。）におけるそれぞれの割合とと
もに、図４に棒グラフで示す。

【００２８】この図の結果から、実施例の装置により、
最初に電線被覆材廃棄物に含まれていた半導電性ポリエ
チレンのうちの60％以上を除去し、架橋ポリエチレンの
うちの97％以上を回収することができることがわかっ
た。

【００２９】また、ポリエステルテープを含むＣＶケー
ブル被覆材料を機械的に破砕し、ポリエステルテープに
由来する繊維状の微小片を含む破砕物から、実施例の分
別装置を使用して、架橋ポリエチレンと半導電性ポリエ
チレンとを分別した。

【００３０】分別の結果、１次側および２次側の絶縁性
ポリエチレン回収タンク１４に収集された回収物に含ま
れた架橋ポリエチレンと半導電性ポリエチレンの各割合
と、半導電性ポリエチレン回収タンク１５に収集された
回収物に含まれた架橋ポリエチレンと半導電性ポリエチ
レンの各割合を、分別前の被覆材料におけるそれぞれの
割合とともに、図５に棒グラフで示す。また、ＣＶケー
ブル被覆材料を破砕したとき発生し被分別品に含まれる
粉塵中の架橋ポリエチレンと半導電性ポリエチレンの各
割合も、同様にして図５に示す。

【００３１】この図の結果から、実施例の装置により、
最初に電線被覆材廃棄物に含まれていた半導電性ポリエ
チレンのうちの63％を除去することができ、また架橋ポ
リエチレンのうちの88％を回収することができることが
わかった。なお、架橋ポリエチレンの回収割合が、前述
の例に比べて多少低くなっているが、これは粉塵が発生
しているためであり、粉塵中に、架橋ポリエチレン全体
の 6％が含まれているためである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の装置によれ
ば、電線・ケーブルの被覆材料の廃棄物を、絶縁性の材
料と導電性または半導電性の材料とに分別することがで
きる。したがって、従来はそのまま廃棄されることが多
かった被覆材料のうちの絶縁性の材料を、熱分解による
燃料油の生成など有効に利用し、資源として再使用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電線被覆材廃棄物の分別装置の
一実施例を模式的に示す図。

【図２】同実施例の分別装置において、輸送配管の端部
の形状を示す斜視図。

【図３】同実施例の分別装置において、ホッパー内部の
構造を示す断面図。

【図４】実施例の装置を使用してＣＶケーブルの被覆材
料を分別した結果、各回収タンクの回収物に含まれた架
橋ＰＥと半導電性ＰＥの各割合を示すグラフ。

【図５】実施例の装置を使用してポリエステルテープを
含むＣＶケーブル被覆材料を分別した結果、各回収タン
クの回収物および粉塵に含まれた架橋ＰＥと半導電性Ｐ
Ｅの各割合を示すグラフ。

【符号の説明】

１…………廃棄物タンク ２…………廃棄物粉粒体 ３…………ホッパー ５…………ジェットローダ ６…………撹拌機 １０…………ベルトコンベア １２…………回転ドラム １３…………針状電極 １４…………絶縁性ポリエチレン回収タンク １５…………半導電性ポリエチレン回収タンク １６…………混合物回収タンク １７…………架橋ポリエチレン粉粒体 １８…………半導電性ポリエチレン粉粒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000003263 三菱電線工業株式会社 兵庫県尼崎市東向島西之町８番地 (71)出願人 000005120 日立電線株式会社 東京都千代田区丸の内二丁目１番２号 (71)出願人 000002255 昭和電線電纜株式会社 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 (72)発明者 青木 武 静岡県浜松市新都田１丁目４番４号 社団 法人電線総合技術センター内 (72)発明者 森 範宏 静岡県浜松市新都田１丁目４番４号 社団 法人電線総合技術センター内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電線被覆材料の廃棄物を絶縁性の材料と
   導電性または半導電性の材料とに分別する装置におい
   て、 前記廃棄物を破砕した粉粒体を収容するタンクと、前記
   タンク内に収容された粉粒体を輸送しホッパー内に供給
   する空気コンベアと、前記ホッパーの粉粒体排出口の直
   下に設けられた帯状の水平搬送体と、前記水平搬送体の
   搬送方向の端部に近接して配置された針状電極と、前記
   針状電極の下方に近接して設けられた回転ドラムと、前
   記回転ドラムの下方に並置された複数の回収タンクとを
   備え、前記針状電極と回転ドラムとの間に直流高電圧を
   印加し、前記針状電極からのコロナ放電により、前記水
   平搬送体の端部から落下する前記粉粒体のうちの絶縁性
   粉粒体を帯電させ、かつ前記回転ドラムとの静電的な相
   互作用により、帯電した前記絶縁性粉粒体と導電性また
   は半導電性の粉粒体とで落下軌跡を変えるように構成し
   たことを特徴とする電線被覆材廃棄物の分別装置。
2. 【請求項２】 前記ホッパー内に、内部に収容された粉
   粒体を撹拌する撹拌機を設けたことを特徴とする請求項
   １記載の電線被覆材廃棄物の分別装置。
3. 【請求項３】 前記空気コンベアが、真空吸引式のジェ
   ットローダであることを特徴とする請求項１または２記
   載の電線被覆材廃棄物の分別装置。
4. 【請求項４】 前記ジェットローダの真空吸引機構と前
   記ホッパーとの間に、除塵装置を介挿したことを特徴と
   する請求項３記載の電線被覆材廃棄物の分別装置。