JP4123773B2 - Resin and metal separator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃材であるプリント基板から樹脂材料と金属材料とに分離する樹脂と金属の分離装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子製品に主として使用されるプリント基板は、その基板材料がガラス繊維と熱硬化樹脂であるエポキシ樹脂とからなり、そのリサイクル方法としては、回路配線としての配線金属材料のみを回収し、再利用していた。このため、配線金属材料を分離回収した残りの絶縁材料等については、焼却して熱エネルギーとして利用するか、あるいは廃棄物として埋め立てる方法がとられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のリサイクル方法では、配線金属材料は回収されるが、基板材料の熱硬化樹脂等の絶縁材料は、再利用可能な材料として回収されることがなく、廃棄物の増大の一因となっている。
【0004】
このため、地球環境保全のための廃棄物およびCO2の排出量の減量、あるいは資源の効率的利用への対応は、重要な問題となっている。このような現状から、プリント基板のリサイクル方法として、再利用可能な樹脂と金属とに分離回収する方法が、またその手段として、特に樹脂と金属とに分離回収できる装置が望まれている。
【0005】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、使用する樹脂が熱可塑性樹脂からなるプリント基板を廃プリント基板としてリサイクルするものにおいて、樹脂を効率的に分離回収可能な樹脂と金属の分離装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1によると、廃棄された電子製品もしくは電子製品の製造工程で発生する廃材としての廃プリント基板から、熱可塑性樹脂のみあるいは熱可塑性樹脂と無機充填材とからなり絶縁基材をなす樹脂材料と導体パターンをなす金属材料とに分離する樹脂と金属の分離装置において、廃プリント基板を加圧する加圧手段と、廃プリント基板を少なくとも軟化可能な所定温度に加熱する加熱手段と、加熱手段によって所定温度に維持される廃プリント基板から、樹脂材料を濾過する濾過手段とを備え、加圧手段は、廃プリント基板を移送する回転体を有する駆動軸と、駆動軸の基端側に設けられて駆動軸を回転可能にする駆動部と、回転体を収容する保持部とを備え、回転体を収容する保持部の内周側には、回転体の回転力によって生じる所定の圧力が加わっており、濾過手段は、廃プリント基板から樹脂材料のみを通過させる焼結金属からなるフィルタであって、保持部の内周に露出するように配設され、駆動軸の径方向外側へ樹脂材料を取出すとともに、曲がりくねった穴で金属材料を捕捉するようになっている。
【0007】
これにより、使用する樹脂が熱可塑性樹脂からなるプリント基板を廃プリント基板としてリサイクルするものにおいて、加熱手段によって加熱することで軟化させるとともに、加圧手段によって強制濾過することで樹脂材料のみを通過させて、濾過手段による分離回収を容易に行なうことが可能である。例えば、加熱手段によって、廃プリント基板、すなわち廃材となったプリント基板の初期の製造工程にて加熱成形された加熱温度に近い温度に維持されることで、溶融された樹脂を濾過手段を用いて容易に分離回収することが可能である。
【0009】
また、廃プリント基板は、回転体によって移送されるとともに、回転体の回転による圧送力によって加圧されることができる。
【0011】
さらに、フィルタは上記回転力による加圧力が加わる内周に露出して配設されるので、加圧された廃プリント基板から樹脂成分のみを容易にフィルタを介して通過させることができる。
【0013】
これに加えて、被濾過対象物を濾過するフィルタのメッシュ穴が単に貫通しているものではなく、曲がりくねったメッシュ穴に形成することが可能である。したがって、樹脂材料を通過させるフィルタのメッシュ穴が曲がりくねったものとすることができるので、例えば針状の細くて長い金属材料であっても確実に捕獲でき、金属材料がフィルタを通過することを防止できる。
【0014】
本発明の請求項2によると、回転体は、螺旋状の回転体であって、濾過手段は、回転体の先端部側の内周に配置されている。
【0015】
螺旋状の回転体を螺旋方向に回転する回転力は、その螺旋方向の分力である径方向の遠心力と、軸方向の移送力すなわち圧送力による加圧力とを発生するので、回転体の螺旋方向に駆動される先端部側に向かう程、廃プリント基板を加圧することが可能である。
【0016】
さらに、このとき、軸方向の移送力によって、濾過手段側に堆積した金属材料を除去可能であるので、フィルタの濾過性能の低下が防止可能である。
【0017】
したがって、濾過手段による樹脂材料の濾過が容易となり、よって効率的に樹脂材料を濾過することができる。
【0018】
本発明の請求項3によると、回転体の駆動軸は、鉛直方向に配置されている。
【0019】
これにより、金属材料と樹脂材料から樹脂材料のみを濾過させるとき、上記回転力による加圧力によって樹脂材料を内周に押付けるとともに、濾過手段を通過できない金属材料を、鉛直方向に沈殿させることが可能である。
【0020】
本発明の請求項4によると、内周の駆動部側とは反対側の端部には、金属材料が貯留可能な空間を有する。
【0021】
すなわち、加圧手段を構成する保持部の内周のうち、駆動部側とは反対端側の端部には、金属材料が貯留可能な空間を有する。
【0022】
これにより、回転体により移送された廃プリント基板を構成する樹脂材料と金属材料のうち、濾過手段によって樹脂材料が取出されるに従って、この空間を満たすように、金属材料を堆積させることが可能である。
【0023】
本発明の請求項5によると、加熱手段は、廃プリント基板を加熱する加熱ヒータであって、保持部の内周の内壁内に設けられている。
【0024】
これにより、回転体の回転よる攪拌に伴い、廃プリント基板同士の摩擦による摩擦熱の発生が可能であるとともに、廃プリント基板を加熱する加熱ヒータのエネルギー消費量の低減を図ることが可能である。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の樹脂と金属の分離装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。
【0026】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態の樹脂と金属の分離装置の構成を表わす構成図である。図2は、図1中の装置を適用して樹脂材料と金属材料とに分離する被処理物としてのプリント基板の概略構成を表わす模式的断面図である。
【0027】
図1に示すように、樹脂と金属の分離装置1は、主要な機能を手段として表わすと、樹脂材料と金属材料とに分離する被処理物としての廃プリント基板2と、被処理物2を加圧する加圧手段M1と、被処理物2を少なくとも軟化可能な所定温度に加熱する加熱手段M2と、この加熱手段M2によって所定温度に維持される被処理物2から、樹脂材料2aを濾過する濾過手段M3とを含んで構成されている。
【0028】
これにより、使用する樹脂が熱可塑性樹脂からなるプリント基板100を廃プリント基板2としてリサイクルものにおいて、加熱手段M2によって加熱することで軟化させるとともに、加圧手段M1によって強制濾過させることで樹脂材料2aのみを通過させて、濾過手段M3による分離回収を容易に行なうことが可能である。
【0029】
例えば、加熱手段M2によって、廃プリント基板2すなわち廃材となったプリント基板100の初期の製造工程にて加熱成形された加熱温度に近い温度に維持されることで、溶融された樹脂を濾過手段M3を用いて容易に分離回収することが可能である。
【0030】
なお、リサイクルする廃プリント基板2として使用するプリント基板100の特徴の詳細については、後述する。
【0031】
以下、図1に従って上記手段M1、M2、M3の詳細構成、および動作について説明する。
【0032】
まず、加圧手段M1は、廃プリント基板2を移送する回転体3aを有する駆動軸3と、駆動軸3を回転可能にする駆動部4と、回転体3aを収容する保持部Haとを備え、回転体3aを収容する保持部Haの内周Hah側には、回転体3aの回転による圧送力によって生じる所定の圧力が加わっている。
【0033】
これにより、廃プリント基板2は、回転体3aによって移送されるとともに、回転体3aの回転による圧送力によって加圧されることができる。
【0034】
なお、この回転体3aの圧送力によって生じる所定の圧力が大きければ、後述の樹脂材料2aの濾過作業が、加圧による強制濾過によって効率的に行なうことができる。一方、所定の圧力が小さい場合でも、濾過時間を十分長くとれば濾過は可能である。言換えると、樹脂材料の分離回収は可能である。
【0035】
加熱手段M2は、廃プリント基板2を加熱する加熱ヒータ5であって、保持部Haの内周Hahの内壁内に設けられている。
【0036】
これにより、加熱手段M2は、廃プリント基板2が導入されている保持部Haの内周Hahの全周にわたって保温することが可能である。保持部Haの内周Hahに収容される被処理物である廃プリント基板2を少なくとも軟化可能な所定温度に容易に維持できる。
【0037】
さらに、回転体3aの回転よる攪拌に伴い、廃プリント基板2同士の摩擦による摩擦熱の発生が可能であるとともに、廃プリント基板2を加熱する加熱ヒータ5のエネルギー消費量の低減を図ることが可能である。
【0038】
例えば被処理物としての廃プリント基板2、つまり廃材となったプリント基板100(図2参照)の初期の製造工程にて加熱成形された加熱温度に近い温度に維持するように、保温手段M2の加熱ヒータ5の温度を調節すれば、保持部Haの内周Hahに溶融状態の樹脂2aを形成することが可能である。
【0039】
なお、ここで、回転体3aを収容する保持部Haは、回転体3aの外周を覆うものであって、後述の内周に露出するように配置されるフィルタ6の内周6aも内周Hahを構成している。
【0040】
なお、本実施形態では、加熱ヒータ5によって維持する所定温度を、プリント基板100の初期の製造工程にて加熱成形された加熱温度に近い温度に設定した。これにより、熱可塑性樹脂からなる廃プリント基板2の樹脂成分2aを軟化させることができるので、濾過手段M3による樹脂材料2aの分離回収が可能である。
【0041】
濾過手段M3は、被処理物としての廃プリント基板2から樹脂材料2aのみを通過させるフィルタ6であって、保持部Haの内周Hahに露出するように配設され、駆動軸3の径方向外側へ樹脂材料2aを取出すように構成されている。
【0042】
これにより、フィルタ6は、上記加圧手段M1(詳しくは回転体3aの回転)の圧送力で所定の圧力が加わる内周Hahに露出して配設されるので、加圧された廃プリント基板2から樹脂成分(詳しくは、溶融した樹脂材料2a)のみを容易にフィルタ6を介して通過させることができる。
【0043】
なお、フィルタ6は、焼結金属から形成されるように構成する。これにより、被濾過対象物を濾過するフィルタ6のメッシュ穴が単に貫通しているものではなく、曲がりくねったメッシュ穴に形成することが可能である。したがって、樹脂材料2aを通過させるフィルタ6のメッシュ穴が曲がりくねったものとすることができるので、例えば針状の細くて長い金属材料2bであっても確実に捕獲でき、金属材料2bがフィルタ6を通過することを防止できる。
【0044】
なお、このフィルタ6は、金属材料2bが通過できず、かつ樹脂材料2aが通過可能なメッシュ穴の大きさを有するものであれば、ステンレス製フィルタ等を積層したディスクフィルタ、セラミック、あるいは発泡体の何れのフィルタでもよい。なお、焼結金属から形成されるフィルタ6は、組付構造が複雑なディスクフィルタに比べて、安価に製造できる。
【0045】
なお、本実施形態におけるフィルタ6としては、金属材料としてステンレスを用いた焼結金属で形成し、メッシュ穴のサイズを50μmとした。なお、メッシュ穴サイズは、25μm〜200μmの範囲であれば、樹脂材料2aを金属材料2bから分離可能である。メッシュ穴を小さくする場合には、フィルタ6の寿命に制約され、メッシュ穴を焼結金属で形成する場合には、焼結する金属材料を代えることで、例えばステンレスに代えて銅(Cu)を用いて焼成すれば、200μm程度の大きさにすることができる。
【0046】
なお、廃プリント基板2が、多層プリント基板である場合、層間接続材料の大きさが100〜200μm程度であるため、メッシュ穴の大きさは、100μm以下が望ましい。
【0047】
さらにまた、フィルタ6を焼結金属で成形するので、フィルタ6の内周6aに比較的高い圧力が加わっても、焼結金属の構造に起因して機械的強度が保証できる。したがって、比較的高い加圧下で、広い内周6aの面積すなわち濾過面積を確保することが可能であるので、例えば所定量の被処理物(詳しくは、廃プリント基板2)を、その所定量を分割することなく、一括して処理可能であり、よって樹脂材料と金属材料とに分離する作業の生産性向上が図れる。
【0048】
さらにまた、フィルタ6を焼結金属で成形するので、上記の如く使用する金属材料に起因して金属メッシュ穴のサイズが決まるので、メッシュ穴のサイズを高精度に形成できる。
【0049】
ここで、リサイクルする廃プリント基板2として使用するプリント基板100としては、図2に示すように、樹脂材料からなる絶縁基材23と、絶縁基材23の表面に配設され、金属材料からなる導体パターン22とを備えている。
【0050】
なお、絶縁基材23に使用する絶縁材料としての樹脂材料は、熱可塑性からなるものであればよく、これにより、加熱することで軟化させることができるとともに、樹脂と金属の分離装置1によって分離回収した樹脂材料を加熱して所望の材料の形状にすることができる。
【0051】
なお、従来のプリント基板の絶縁基材に使用される熱硬化樹脂からなるものでは、高温にしても弾性率が下がることはなく、このような簡便な装置1での分離回収は、不可能である。
【0052】
なお、絶縁基材23は、絶縁材料として、熱可塑性樹脂のみ、あるいは熱可塑性樹脂と無機充填材料との混合物で形成されるものであれば何れのものでもよく、樹脂フィルムであってもよい。例えば、ポリエーテルエーテルケトン(略語としてのPEEK)樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂またはそれらの混合物、熱可塑性ポリイミド樹脂(熱可塑性PI)樹脂、あるいはポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂等を用いることができる。
【0053】
これにより、樹脂と金属の分離装置1によって分離回収された樹脂材料2aは、いずれの場合にも、熱可塑性樹脂となり、従って同一成分であるため、回収後の樹脂材料も、回収前の樹脂材料すなわち絶縁材料と同等の特性が期待できる。
【0054】
なお、図1中の回転体3aの先端部3asの下方には、フィルタ6の濾過によって残った金属材料2bを回収する回収穴7aが設けられており、金属材料2bが導出可能である。
【0055】
以上説明した本実施形態によれば、使用する樹脂が熱可塑性樹脂からなるプリント基板を廃プリント基板としてリサイクルするものにおいて、樹脂を効率的に分離回収することができる。
【0056】
(変形例)
変形例としては、上記の実施形態で説明した加圧手段M1において、廃プリント基板2を移送するとともに圧送力によって加圧する回転体3aの構成として、以下の特徴を具備するものを用いる。
【0057】
加圧手段M1の回転体3aは、螺旋状のものであって、駆動部4は、駆動軸3を介して、回転体3aを螺旋の方向(図1中の回転体3aに示す矢印方向)に回転させるとともに、濾過手段M3(詳しくは、フィルタ6)は、回転体3aの螺旋方向に駆動される先端部3as側の内周Hahに配置されている。すなわち、螺旋状の回転体3aを螺旋方向に回転する回転力は、その螺旋方向の分力である径方向の遠心力と、軸方向の移送力すなわち圧送力による加圧力とを発生する。これにより、回転体3aの螺旋方向に駆動される先端部3as側に向かう程、廃プリント基板2を加圧することが可能である。
【0058】
なお、この加圧力としては、回転体3aの螺旋状の螺旋(以下、スクリュのリード角と呼ぶ)を不等ピッチのリード角とし、螺旋方向に向かう程すなわち先端部3as側に向かう程、そのリード角を下げることで、径方向の回転力に比べて軸方向の回転力すなわち圧送力を増大させて、所定の加圧力にすることができる。これにより、加熱によって少なくとも軟化状態となった樹脂材料2aが粘性の高いものであっても、回転数増加による遠心力による加圧力に頼らずとも、比較的低い回転数で、軸方向の圧送力による加圧力で所定の圧力に加圧することができる。
【0059】
さらに、このとき、軸方向の移送力によって、濾過手段M3(詳しくは、フィルタ6)側に体積した金属材料2bを除去可能であるので、フィルタ6の濾過性能の低下が防止可能である。
【0060】
したがって、濾過手段M3による樹脂材料2aの濾過が容易となり、よって効率的に樹脂材料2aを濾過することができる。
【0061】
なお、回転体3aの駆動軸3は、鉛直方向に配置されていることが好ましい。これにより、金属材料2bと樹脂材料2aから樹脂材料2aのみを濾過させるとき、遠心力によって樹脂材料2aを内周Hahに押付けるとともに、フィルタ6を通過できない金属材料2bを、鉛直方向(詳しくは、内周2ahに配置されたフィルタ6の下方向)に堆積させることが可能である。
【0062】
したがって、内周Hahに露出したフィルタ6を介して樹脂材料2aを分離回収できるとともに、フィルタ6を目詰りさせることなく、金属材料2bを下方に堆積させることができる。
【0063】
他の変形例としては、上記の実施形態で説明したフィルタ6の濾過によって残った金属材料2bを回収する回収穴7aには、金属材料2bが貯留可能な空間7bを有する構成とする。すなわち、保持部Haの内周Hahの駆動部4側とは反対側側の端部には、回収穴7aを介して金属材料2bが貯留可能な金属取出し部8を設ける構成とする。これにより、回転体3aにより移送された廃プリント基板2を構成する樹脂材料2aと金属材料2bのうち、濾過手段M3によって樹脂材料2aが取出されるに従って、この空間7bを満たすように、金属材料2bを堆積させることが可能である。
【0064】
なお、金属取出し部8には、金属材料2bが空間7bを満たした(詳しくは、空間7bに混在する樹脂材料2aと金属材料2bのうち、金属材料2bが大部分を占める)際に使用するヒータ7cとスクリュ駆動部7dを設けていることが望ましい。これにより、金属材料2bに混入した樹脂材料によって、金属材料2bが固着することなく、スクリュ駆動部7dによって排出されることができる。
【0065】
また、上記の実施形態で説明した加圧手段M1の前段装置として、スクリュ式の被処理物2を搬入する搬入装置を有する供給部9(図1参照)を設けてもよい。これにより、図1に示すスクリュ式ローダが回転する回転ピッチに応じて、被処理物2(詳しくは、廃プリント基板2もしくは廃プリント基板2を所定の大きさに裁断した分割基板2ab)の加熱・加圧手段M1への供給量が調節可能である。すなわち、スクリュ部9aの回転速度を変えることで、加圧手段M1への供給量が調節できる。
【0066】
さらにまた、上記の実施形態で説明した濾過手段M3の次段装置として、フィルタ6に通じる導出穴8aを介して、フィルタ6を通過させて樹脂材料2aのみに分離回収したものを、一時保管する樹脂取出し部8を設けてもよい。なお、スクリュ式のローダ8bを備えるとともに、このスクリュ部8bで攪拌される樹脂材料2aを保温する保温ヒータ8cを設けることが好ましい。
【0067】
これにより、分離回収した樹脂材料2aが冷却固化することがなく、樹脂と金属の分離装置1が詰る等の故障の防止ができる。
【0068】
さらにまた、上記の実施形態で説明したフィルタ6として、いわゆるプレコートフィルタを用いてもよい。すなわち、予めメッシュ穴を大きめに形成しておき、樹脂と金属の分離装置1の稼動とともに、フィルタ6の内周6aに金属材料2bが堆積し、メッシュ穴が小さくなっていくことで、所望のメッシュ穴になるようにするものであってもよい。これによって、フィルタ6の寿命延長が図れる。
【0069】
さらにまた、上記の実施形態で説明した加圧手段M1において、回転体3a、特に螺旋状の回転体3aとフィルタ6の内周6aとの径方向の隙間を小さくすることで、内周6aに堆積した金属材料2bをかき取る構成としてもよい。これによって、樹脂と金属の分離装置1、特にフィルタ6の自己再生が可能であり、フィルタ6の寿命向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の樹脂と金属の分離装置の構成を表わす構成図である。
【図2】図1中の装置を適用して樹脂材料と金属材料とに分離する被処理物としてのプリント基板の概略構成を表わす模式的断面図である。
【符号の説明】
1 樹脂と金属の分離装置
2 廃プリント基板
2ab (廃プリント基板2を裁断した)分割基板
2a 樹脂材料
2b 金属材料
3 駆動軸
3a 螺旋状の回転体
3as 先端部
4 駆動部
5 加熱ヒータ
6 フィルタ
6a 内周(保持部Haの内周Hahの一部)
7 金属取出し部
7a 回収穴
7b (金属材料2bが貯留可能な)空間
8 樹脂取出し部
8b スクリュ式ローダ
8c 保温ヒータ
9 (スクリュ式の被処理物2を搬入する搬入装置を有する)供給部
22 導体パターン
23 樹脂フィルム(絶縁基材)
100 プリント基板
M1 加圧手段
M2 加熱手段
M3 濾過手段
Ha 保持部
Hah 内周[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin and metal separation apparatus that separates a printed circuit board, which is a waste material, into a resin material and a metal material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, printed circuit boards mainly used in electronic products consist of glass fiber and epoxy resin, which is a thermosetting resin. The recycling method is to collect only the wiring metal material as circuit wiring, and recycle it. I was using it. For this reason, the remaining insulating material obtained by separating and recovering the wiring metal material is incinerated and used as thermal energy, or is buried as waste.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional recycling method, the wiring metal material is recovered, but the insulating material such as the thermosetting resin of the substrate material is not recovered as a reusable material, which contributes to an increase in waste. Yes.
[0004]
For this reason, the reduction of the amount of waste and CO 2 emissions for global environmental conservation or the efficient use of resources has become an important issue. Under such circumstances, there is a demand for a method for separating and collecting a reusable resin and metal as a method for recycling a printed circuit board, and an apparatus capable of separating and collecting a resin and a metal as its means.
[0005]
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to efficiently separate and recover the resin in the case where the resin used is recycled as a waste printed circuit board. It is an object of the present invention to provide a resin and metal separation device that can be used.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to claim 1 of the present invention, an insulating base material comprising only a thermoplastic resin or a thermoplastic resin and an inorganic filler is disposed from a discarded electronic product or a waste printed circuit board as a waste material generated in the manufacturing process of the electronic product. In a resin and metal separation device that separates a resin material formed into a metal material forming a conductor pattern, a pressurizing unit that pressurizes the waste printed circuit board, and a heating unit that heats the waste printed circuit board to a predetermined temperature at least capable of being softened, A filtering unit configured to filter the resin material from the waste printed circuit board maintained at a predetermined temperature by the heating unit, and the pressurizing unit includes a drive shaft having a rotating body for transferring the waste printed circuit board, and a base end side of the drive shaft Provided on the inner peripheral side of the holding portion for accommodating the rotating body, and is generated by the rotational force of the rotating body. The filtering means is a filter made of sintered metal that allows only the resin material to pass from the waste printed circuit board, and is disposed so as to be exposed on the inner periphery of the holding portion. The resin material is taken out radially outward, and the metal material is captured by a winding hole .
[0007]
As a result, when the printed circuit board made of thermoplastic resin is recycled as a waste printed circuit board, it is softened by heating with heating means, and only the resin material is allowed to pass through by forced filtration with pressure means. Thus, separation and collection by the filtering means can be easily performed. For example, by using a heating means, the molten resin is maintained at a temperature close to the heating temperature formed by heating in the initial manufacturing process of the waste printed board, that is, the printed board that has become the waste material. It can be easily separated and recovered.
[0009]
In addition, the waste printed circuit board can be transferred by the rotating body and pressurized by the pumping force generated by the rotation of the rotating body.
[0011]
Furthermore, since the filter is exposed and disposed on the inner periphery to which the pressing force by the rotational force is applied, only the resin component can be easily passed through the filter from the pressurized waste printed board.
[0013]
In addition to this, the mesh hole of the filter for filtering the object to be filtered is not simply penetrated, but can be formed in a twisted mesh hole. Therefore, since the mesh hole of the filter that allows the resin material to pass through can be twisted, for example, even a needle-like thin and long metal material can be reliably captured, preventing the metal material from passing through the filter it can.
[0014]
According to
[0015]
The rotational force that rotates the spiral rotator in the spiral direction generates a radial centrifugal force, which is a component force in the spiral direction, and an axial transfer force, that is, a pressing force by a pumping force. It is possible to pressurize the waste printed circuit board as it goes toward the front end portion driven in the spiral direction.
[0016]
Furthermore, at this time, since the metal material deposited on the filtering means side can be removed by the axial transfer force, it is possible to prevent the filtering performance of the filter from being lowered.
[0017]
Accordingly, the resin material can be easily filtered by the filtering means, and thus the resin material can be efficiently filtered.
[0018]
According to
[0019]
As a result, when only the resin material is filtered from the metal material and the resin material, the resin material is pressed against the inner periphery by the pressure applied by the rotational force, and the metal material that cannot pass through the filtering means is precipitated in the vertical direction. Is possible.
[0020]
According to claim 4 of the present invention, the end of the inner periphery opposite to the drive section side has a space in which a metal material can be stored.
[0021]
That is, in the inner periphery of the holding part that constitutes the pressurizing means, an end part opposite to the drive part side has a space in which a metal material can be stored.
[0022]
As a result, among the resin material and metal material constituting the waste printed board transferred by the rotating body, the metal material can be deposited so as to fill this space as the resin material is taken out by the filtering means. is there.
[0023]
According to
[0024]
As a result, it is possible to generate frictional heat due to friction between the waste printed boards with stirring by the rotation of the rotating body, and to reduce the energy consumption of the heater for heating the waste printed boards. .
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments in which the resin and metal separation apparatus of the present invention are embodied will be described with reference to the drawings.
[0026]
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a resin / metal separator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a printed circuit board as a workpiece to be separated into a resin material and a metal material by applying the apparatus in FIG.
[0027]
As shown in FIG. 1, the resin / metal separation device 1 represents a waste printed
[0028]
As a result, when the printed
[0029]
For example, the molten resin is filtered by the heating means M2 by maintaining the temperature close to the heating temperature formed by heating in the initial manufacturing process of the waste printed
[0030]
Details of the characteristics of the printed
[0031]
The detailed configuration and operation of the means M1, M2, and M3 will be described below with reference to FIG.
[0032]
First, the pressurizing means M1 includes a
[0033]
As a result, the waste printed
[0034]
If the predetermined pressure generated by the pumping force of the rotating body 3a is large, the filtering operation of the resin material 2a described later can be efficiently performed by forced filtration by pressurization. On the other hand, even when the predetermined pressure is low, filtration is possible if the filtration time is sufficiently long. In other words, the resin material can be separated and recovered.
[0035]
The heating means M2 is a
[0036]
Thereby, the heating means M2 can keep the temperature over the entire circumference of the inner circumference Hah of the holding portion Ha into which the waste printed
[0037]
Furthermore, with the stirring by the rotation of the rotating body 3a, it is possible to generate frictional heat due to friction between the waste printed
[0038]
For example, in order to maintain the temperature of the waste printed
[0039]
Here, the holding portion Ha that accommodates the rotating body 3a covers the outer periphery of the rotating body 3a, and the inner periphery 6a of the filter 6 disposed so as to be exposed to the inner periphery described later is also the inner periphery Hah. Is configured.
[0040]
In the present embodiment, the predetermined temperature maintained by the
[0041]
The filtering means M3 is a filter 6 that allows only the resin material 2a to pass from the waste printed
[0042]
As a result, the filter 6 is disposed so as to be exposed on the inner circumference Hah to which a predetermined pressure is applied by the pumping force of the pressurizing means M1 (specifically, rotation of the rotating body 3a). 2, only the resin component (specifically, the molten resin material 2 a) can be easily passed through the filter 6.
[0043]
The filter 6 is configured to be formed from sintered metal. Thereby, the mesh hole of the filter 6 which filters the to-be-filtered object does not simply penetrate, but can be formed in a twisted mesh hole. Therefore, since the mesh hole of the filter 6 that allows the resin material 2a to pass through can be twisted, for example, even the needle-like thin and
[0044]
As long as the filter 6 has a mesh hole size through which the
[0045]
The filter 6 in this embodiment is formed of a sintered metal using stainless steel as a metal material, and the mesh hole size is 50 μm. In addition, if the mesh hole size is in the range of 25 μm to 200 μm, the resin material 2a can be separated from the
[0046]
When the waste printed
[0047]
Furthermore, since the filter 6 is formed of sintered metal, even if a relatively high pressure is applied to the inner periphery 6a of the filter 6, the mechanical strength can be guaranteed due to the structure of the sintered metal. Accordingly, since it is possible to secure a large area of the inner periphery 6a, that is, a filtration area, under a relatively high pressure, for example, a predetermined amount of an object to be processed (specifically, the waste printed circuit board 2) is reduced to a predetermined amount. Processing can be performed in a lump without dividing, and thus the productivity of the work of separating the resin material and the metal material can be improved.
[0048]
Furthermore, since the filter 6 is formed of sintered metal, the size of the metal mesh hole is determined due to the metal material used as described above, so that the size of the mesh hole can be formed with high accuracy.
[0049]
Here, as the printed
[0050]
In addition, the resin material as an insulating material used for the insulating
[0051]
In addition, in the thing which consists of the thermosetting resin used for the insulation base material of the conventional printed circuit board, even if it is high temperature, an elasticity modulus does not fall, and isolation | separation collection | recovery with such a simple apparatus 1 is impossible. is there.
[0052]
The insulating
[0053]
As a result, the resin material 2a separated and recovered by the resin and metal separation device 1 becomes a thermoplastic resin in any case, and is therefore the same component. Therefore, the recovered resin material is also the resin material before recovery. In other words, characteristics equivalent to those of insulating materials can be expected.
[0054]
In addition, a recovery hole 7a for recovering the
[0055]
According to the present embodiment described above, the resin can be efficiently separated and recovered in the case where the printed circuit board made of thermoplastic resin is recycled as the waste printed circuit board.
[0056]
(Modification)
As a modification, in the pressurizing means M1 described in the above embodiment, a structure having the following features is used as the configuration of the rotating body 3a that transports the waste printed
[0057]
The rotating body 3a of the pressurizing means M1 has a spiral shape, and the driving unit 4 turns the rotating body 3a in a spiral direction (arrow direction shown by the rotating body 3a in FIG. 1) via the
[0058]
As the pressing force, the spiral helix of the rotating body 3a (hereinafter referred to as the screw lead angle) is set to an unequal pitch lead angle, and as it goes in the spiral direction, that is, toward the tip 3as side, By reducing the lead angle, it is possible to increase the axial rotational force, that is, the pumping force, compared to the radial rotational force, thereby obtaining a predetermined applied pressure. As a result, even if the resin material 2a softened at least by heating is highly viscous, the axial pumping force can be achieved at a relatively low rotational speed without relying on the applied pressure due to the centrifugal force due to the increased rotational speed. The pressure can be increased to a predetermined pressure.
[0059]
Furthermore, at this time, the volume of the
[0060]
Therefore, filtration of the resin material 2a by the filtering means M3 is facilitated, and thus the resin material 2a can be efficiently filtered.
[0061]
The
[0062]
Therefore, the resin material 2a can be separated and recovered through the filter 6 exposed on the inner periphery Hah, and the
[0063]
As another modification, the recovery hole 7a for recovering the
[0064]
Note that the
[0065]
Moreover, you may provide the supply part 9 (refer FIG. 1) which has the carrying-in apparatus which carries in the screw-type to-
[0066]
Furthermore, as the next-stage device of the filtering means M3 described in the above embodiment, the one separated and collected only by the resin material 2a through the filter 6 through the outlet hole 8a leading to the filter 6 is temporarily stored. A resin take-out
[0067]
Thereby, the resin material 2a separated and recovered is not cooled and solidified, and a failure such as clogging of the resin / metal separator 1 can be prevented.
[0068]
Furthermore, a so-called precoat filter may be used as the filter 6 described in the above embodiment. That is, the mesh hole is formed in a large size in advance, the
[0069]
Furthermore, in the pressurizing means M1 described in the above embodiment, by reducing the radial gap between the rotating body 3a, in particular, the spiral rotating body 3a and the inner periphery 6a of the filter 6, the inner periphery 6a can be reduced. The deposited
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a resin / metal separator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a printed circuit board as an object to be processed that is separated into a resin material and a metal material by applying the apparatus in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Separation device of resin and
7 Metal extraction part
100 Printed circuit board M1 Pressure means M2 Heating means M3 Filtration means Ha Holding part Hah Inner circumference
Claims (5)
前記廃プリント基板を加圧する加圧手段と、前記廃プリント基板を少なくとも軟化可能な所定温度に加熱する加熱手段と、前記加熱手段によって前記所定温度に維持される前記廃プリント基板から、前記樹脂材料を濾過する濾過手段とを備え、
前記加圧手段は、前記廃プリント基板を移送する回転体を有する駆動軸と、前記駆動軸の基端側に設けられて前記駆動軸を回転可能にする駆動部と、前記回転体を収容する保持部とを備え、前記回転体を収容する前記保持部の内周側には、前記回転体の回転力によって生じる所定の圧力が加わっており、
前記濾過手段は、前記廃プリント基板から前記樹脂材料のみを通過させる焼結金属からなるフィルタであって、前記保持部の前記内周に露出するように配設され、前記駆動軸の径方向外側へ前記樹脂材料を取出すとともに、曲がりくねった穴で前記金属材料を捕獲することを特徴とする樹脂と金属の分離装置。Disposed electronic products or waste printed circuit boards as waste materials generated in the manufacturing process of electronic products, only thermoplastic resin or a resin material and conductor pattern made of thermoplastic resin and inorganic filler to form an insulating substrate In a resin and metal separator that separates into materials,
From the pressurizing unit that pressurizes the waste printed circuit board, the heating unit that heats the waste printed circuit board to a predetermined temperature that can be at least softened, and the resin material from the waste printed circuit board that is maintained at the predetermined temperature by the heating unit Bei example a filtering means for filtering,
The pressurizing unit houses a drive shaft having a rotator for transferring the waste printed circuit board, a drive unit provided on the base end side of the drive shaft to allow the drive shaft to rotate, and the rotator. A predetermined pressure generated by the rotational force of the rotating body is applied to the inner peripheral side of the holding section that houses the rotating body.
The filtering means is a filter made of sintered metal that allows only the resin material to pass from the waste printed circuit board, and is disposed so as to be exposed on the inner periphery of the holding portion, and is radially outside the drive shaft. The resin material and the metal separating apparatus are characterized in that the resin material is taken out and the metal material is captured by a meandering hole .
前記濾過手段は、前記回転体の先端部側の前記内周に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の樹脂と金属の分離装置。 The rotating body is a spiral rotating body,
2. The resin and metal separation device according to claim 1, wherein the filtering means is disposed on the inner periphery on the tip side of the rotating body .
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