包覆电线的处理方法

文档序号:621521 发布日期:2021-05-07 浏览:4次 >En<

阅读说明:本技术 包覆电线的处理方法 (Method for processing coated electric wire ) 是由 高桥宪史 村冈秀 林浩志 于 2019-10-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种包覆电线的处理方法,其中,对于在金属线上包覆有树脂的包覆电线,在碱共存下,且在非燃烧气氛下,将包覆电线进行低温加热而使包覆树脂脆化,再将脆化的包覆树脂破碎,分离包覆树脂与金属线。(The present invention relates to a method for treating a coated electric wire in which a resin is coated on a metal wire, the coated electric wire is subjected to low-temperature heating in the presence of an alkali and in a non-combustion atmosphere to embrittle a coating resin, and the embrittled coating resin is crushed to separate the coating resin from the metal wire.)

包覆电线的处理方法

技术领域

本发明涉及一种从包覆电线,有效地分离金属线与包覆树脂的方法。更详细而言,涉及一种通过使碱共存,以200℃左右的比较温和的条件下热处理包覆电线的情况下,使包覆树脂脆化而容易地分离树脂与金属线的方法。

本申请主张基于2018年10月19日在日本申请的专利申请第2018-197748号的优先权,并将其内容援用于此。

背景技术

包覆电线具有用氯乙烯树脂等绝缘性树脂包覆材料包覆作为导电体的金属线的形状,作为汽车的电装部分、家电制品、通信机器、电脑等各种电气设备的基本构成部件而被广泛使用。伴随着这样的各种电气设备的废弃而产生大量的废包覆电线。包覆电线中使用铜线等而作为导电体的金属线,因此从废包覆电线回收铜线等金属线而进行再资源化。但是,在包覆电线中,在金属线的周围密合包覆有树脂包覆材料,因此为了回收金属线而进行再资源化,需要将金属线与包覆树脂分离。

作为包覆电线的处理方法,从以往,已知有以下方法。

精细地剪断包覆电线并从铜线剥离包覆树脂,接着,对裁断的极细铜线与包覆树脂进行湿式比重分离而回收铜线(专利文献1)。

燃烧包覆树脂,机械地去除该燃烧残渣而回收铜线(专利文献2)。

在非氧化性气氛下对包覆电线进行加热处理而将包覆树脂碳化,并分离该碳化物而回收铜线的方法(专利文献3)。

专利文献1:日本特开2012-089358号公报

专利文献2:日本特开昭61-143529号公报

专利文献3:日本专利05134719号公报

专利文献1的处理方法中,在精细地剪断包覆电线之后,对金属线与包覆树脂进行湿式比重分离。该方法是通过剪断包覆电线时的机械压力而使包覆树脂从金属线物理剥离的方法,因此需要非常精细地裁断包覆电线。并且,容易在金属线中残留有包覆树脂的细片,因此存在金属的品质下降的问题。而且,为了可靠地将金属线与包覆树脂分离,需要微细地进行裁断,因此,存在容易损伤破碎机的刀刃,并且破碎时间变长而处理效率差的问题。

专利文献2的处理方法中,燃烧去除包覆树脂,因此几乎能够就完全去除包覆树脂,但由于在氧化性气氛下进行加热,存在导电体金属的一部分氧化而金属品质下降的问题。并且,通过包含在包覆树脂的氯乙烯树脂的热分解而产生腐蚀性的氯化氢气体,从而存在处理装置或配管容易腐蚀,废气的处理变得复杂的问题。而且,有可能生成有害的二噁英类。

专利文献3的处理方法中,为了抑制二噁英的产生,在油中或者非氧条件下对包覆电线进行加热而将包覆树脂碳化。包覆电线的金属线可防止氧化。

但是,当在油中加热包覆电线,则存在油附着于金属线表面而使金属品质下降的问题,且在非氧条件下的加热中,存在包覆树脂的碳化变得不充分的问题。并且,在专利文献3的处理方法中,显示有通过使碱性物质共存于油中而去除所生成的氯化氢等,从而降低残留氯浓度并缩短加热时间的情况,但未解决在油中加热时的上述问题。并且,在油中或者非氧条件下对包覆电线进行加热而将包覆树脂碳化的情况下,工序变长而有损经济性的情况较多。

发明内容

本发明解决了现有处理方法的上述问题,提供一种比现有方法更有效并在短时间分离金属线与包覆树脂的方法,该方法并非通过包覆电线的剪断而剥离金属线与包覆树脂,且并非通过在非燃烧气氛下进行加热处理而燃烧包覆树脂。

本发明是具有以下所示的特征的包覆电线的处理方法。

(1)一种包覆电线的处理方法,其特征在于,对于在金属线上包覆有树脂的包覆电线,在碱共存下,且在非燃烧气氛下,将包覆电线进行低温加热而使包覆树脂脆化,再将所脆化的包覆树脂进行破碎,分离包覆树脂与金属线。

(2)如上述(1)所述的包覆电线的处理方法,其中,所述非燃烧气氛为过热水蒸气气氛、氮气氛、碳酸气体气氛、这些的混合气氛或大气下,所述低温加热的温度为180℃~270℃。

(3)如上述(1)或上述(2)所述的包覆电线的处理方法,其中,同时进行所述包覆电线的所述低温加热与破碎。

(4)如上述(1)至上述(3)中任一项所述的包覆电线的处理方法,其中,使用在炉内具有破碎介质的加热炉,在非燃烧气氛下,将该包覆电线在180℃~270℃下进行低温加热并同时进行所述包覆树脂的脆化与破碎。

本发明的包覆电线的处理方法能够通过使碱共存并进行加热处理而有效地脆化包覆树脂,能够抑制腐蚀性的氯化氢气体或二噁英类的产生。

并且,本发明的处理方法中,在非燃烧气氛下进行低温加热处理,因此能够不氧化用作包覆电线的金属线的铜等金属而进行回收,并且能够提高回收金属的品质。

而且,本发明的处理方法中,使用低温加热处理,因此所产生的气体量少,容易进行废气处理,从而能够降低燃烧成本。并且,所回收的包覆树脂能够有效活用于替代燃料等中。

并且,在一边通过破碎介质而施加物理冲击一边进行低温加热的方法中,能够在更短时间,以低成本进行处理。

附图说明

图1是本实施方式的包覆电线的处理方法的概略工序图。

图2是同时进行加热与破碎的本实施方式的包覆电线的处理方法的概略工序图。

具体实施方式

以下,具体地说明本发明的包覆电线的处理方法的实施方式。

本实施方式的包覆电线的处理方法的特征为如下:对于在金属线上包覆有树脂的包覆电线,在碱共存下,且在非燃烧气氛下,将包覆电线进行低温加热而使包覆树脂脆化,再将已脆化的包覆树脂进行破碎,分离包覆树脂与金属线。将本实施方式的处理方法的概略,示于图1。

另外,非燃烧气氛下也可称为非燃烧条件下。

通常,包覆电线是在铜线等金属线上包覆氯乙烯树脂或聚乙烯树脂等绝缘性树脂而形成。本实施方式的处理方法能够广泛适用于一般的包覆电线。关于包覆电线,可以进行粗破碎来处理。

在粗破碎中,以包覆电线的长边成为10cm以下的方式,用双轴破碎机等破碎包覆电线即可。

在本实施方式的处理方法中,通过使包覆电线与碱共存,并将包覆电线在非燃烧气氛下进行低温加热,使包覆树脂脆化。通过使碱共存于包覆电线而能够有效地使包覆树脂脆化。认为,这是因为通过碱使得包含在包覆树脂中的增塑剂分解而促进树脂的脆化。并且,碱可捕捉通过作为包覆树脂的氯乙烯树脂等热分解而产生的氯化氢(HCl),能够大幅度降低包含在废气中的氯化氢的量。而且,碱可物理性地吸附树脂产生变质而生成的焦油,因此能够抑制焦油引起的配管阻塞或处理物的块状化。

关于碱,例如,能够使用碱土类金属的氢氧化物、氧化物或碳酸盐,或者这些的混合物。具体而言,能够使用氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙等。并且,能够利用通过水清洗等对城市垃圾焚烧产生的飞灰、工业废弃物焚烧产生的烟尘、在水泥工厂的氯旁路系统中回收的粉尘进行脱氯清洗而获得的氢化物等,并且,能够利用这些的混合物。

作为最优选的碱,可举出树脂脆化或氯化氢气体捕捉效果好的氢氧化钙,在使用混合物时优选为丰富地含有氢氧化钙的碱。

碱可以为粉末,也可以为悬浊液或水溶液。碱的添加量可以为包覆电线的约1/5重量~约2/3重量即可,更优选为1/5重量~1/3重量。

本实施方式的处理方法为不使包覆树脂燃烧而使其脆化的方法,因此,在碱共存下,并在非燃烧气氛下对包覆电线进行低温加热。非燃烧气氛为过热水蒸气气氛、氮气氛、碳酸气体气氛及这些的混合气氛,若包覆树脂在所加热温度下不燃烧,也可以在大气下进行。

过热水蒸气气氛、氮气氛、碳酸气体气氛及这些混合气氛为非氧化性气氛,可抑制金属线的氧化,因此优选。

对于树脂脆化,过热水蒸气最有效果。且过热水蒸气的比热大、温度管理容易,因此优选。

在本实施方式的处理方法中,低温加热的温度优选为180℃以上~270℃以下,更优选为200℃以上~250℃以下的温度。在低于180℃的加热温度下,包覆树脂的脆化进行得不充分。另一方面,当加热温度超过270℃,则包覆树脂的热分解气体的产生量变多,因此废气处理变得复杂,且运营成本增大,因此不优选。

本实施方式的处理方法中,使用了上述温度范围的低温加热,因此氯乙烯树脂等不分解。并且,金属的氧化几乎不进行。而且,加热温度较低而能够削减运营成本。对于热源,能够利用工厂的废热。

作为加热装置,能够使用间歇式的固定炉,或者如回转窖那样的连续式的加热炉等。关于加热时间,例如,对于处理量(包覆电线+碱)2kg,加热时间为50分钟~90分钟左右即可。

将所加热的处理物冷却至室温并进行破碎。包覆树脂通过热处理后的冷却而处于固化,因此能够容易破碎。破碎方法可以为进行剪断破碎、冲击破碎、或进行这两者。作为破碎机,能够使用剪断式破碎机(单轴式破碎机、双轴式破碎机、切碎机)、冲击式破碎机(垂碎机、球磨机、棒磨机)等。通过该破碎处理,精细地捣碎脆化的树脂,因此能够容易与金属线分离。

通过破碎处理获得细长的金属线与细的树脂粒,因此能够通过筛分或比重分选等物理分选将这些容易分离成金属线与树脂。作为比重分选机能够使用干式比重分选机(风力分选机、风选台)等或湿式比重分选机(薄流分选装置、浮沉分选装置等)等。

在本实施方式的处理方法中,可以同时进行包覆电线的低温加热(树脂的脆化)与破碎。例如,使用在炉内具有破碎介质的加热炉,在非燃烧气氛下,将包覆电线在180℃~270℃下进行低温加热时,对包覆电线一边施加机械冲击一边进行加热。在这样的处理方法中,同时进行包覆树脂的脆化与破碎,因此能够在短时间内以低成本进行处理。

关于对包覆电线施加冲击的方式,例如,如在回转窖那样的加热炉的炉内放入球体或棒体等破碎介质即可。关于破碎介质的材质,使用陶瓷、铁或SUS等金属即可。这样的破碎介质促进对包覆电线的热传导,因此能够有效地进行包覆树脂的脆化。并且,若在回转窖的曲颈瓶内设置挺杆或搅拌翼,则破碎介质更容易流动而促进破碎,从而进一步优选。另外,在包覆电线与回转窖的曲颈瓶一同回转而反复进行由自身重量引起的坠落而进行破碎时,增加坠落引起的冲击,从而也可以在炉内不放入破碎介质。

如图2所示,也可以从炉内取出已同时进行加热与破碎的破碎物并进行冷却,并在进行筛分等一次分选而去除碱残留物之后,进一步进行二次破碎,将此二次破碎物进行比重分选等二次分选而区分为树脂成分与金属成分。通过进行这样的二次破碎及二次分选,能够提高区分效果。并且,由于已同时进行了加热与破碎,能够在短时间内进行二次破碎。关于破碎方法,可以进行剪断破碎、冲击破碎、或进行这两者。作为破碎机,能够使用剪断式破碎机(单轴式破碎机、双轴式破碎机、切碎机)、冲击式破碎机(垂碎机、撞击粉碎机)等。

本实施方式的处理方法中,通过在碱共存下将包覆电线进行低温加热,不燃烧包覆树脂而通过碱促进树脂的脆化,因此,不产生废气或者大幅度减少废气量,从而后段的废气处理变得容易。具体而言,根据本实施方式的处理方法,能够将加热处理后的树脂的挥发率抑制为例如10%以下。

如下式[1]所示,树脂的挥发率(X)为在加热处理后回收的树脂重量(B)与处理前的树脂重量(A)之差(A-B)相对于加热处理前的包覆电线的树脂重量(A)的重量比。

X={(A-B)/A}×100%……[1]

另外,在低温加热中包覆电线的金属不挥发,因此能够通过包覆电线的重量减少率把握树脂的挥发率。具体而言,如下式[2]所示,包覆电线的重量减少率(Z)为在加热处理后回收的加热处理物的重量(D)与处理前的重量(C)之差(C-D)相对于加热处理前的包覆电线的重量(C)的重量比,其与树脂的挥发率(X)相等。

Z={(C-D)/C}×100%……[2]

根据本实施方式的处理方法,例如,能够将树脂剥离率提高为80%以上。如下式[3]所示,树脂剥离率(Y)为在物理分选后回收的树脂重量(M)相对于加热处理后的包覆电线的树脂重量(L)的重量比。

Y=(M/L)×100%……[3]

为了获得树脂的充分的剥离效果,树脂剥离率优选为80%以上,更优选为85%以上。

〔实施例1〕

将包覆电线(在铜线包覆有氯乙烯树脂:铜线直径:0.2mm~0.3mm左右、包覆电线直径:1.0mm~3.0mm左右),放入到双轴破碎机,粗破碎成长边约5cm以下。在已进行粗破碎的包覆电线中,作为碱而添加氢氧化钙[Ca(OH)2],放入加热炉,在过热水蒸气气氛下,在180℃~250℃加热了60分钟。加热后,从炉中取出,冷却至室温之后,放入到球磨机进行破碎,并将该破碎物进行筛分及比重分选而分为铜线与树脂粒。将其结果示于表1。

表中的树脂剥离率(Y)为通过上式[3]而获得的值。

加热处理后的包覆电线的树脂重量(L)通过如下过程而求得:从使用电子天平测量的加热处理后的包覆电线重量减去由铜线直径求得的铜线重量。

关于在物理分选后回收的树脂重量(M),使用电子天平测量。

并且,表中的树脂的挥发率(X)为通过上式[1]而求得的值。

加热处理前的包覆电线的树脂重量(A)通过如下过程而求得:从使用电子天平测量的加热处理前的包覆电线重量减去由铜线直径求得的铜线重量。

加热处理后回收的树脂重量(B)与所述加热处理后的包覆电线的树脂重量(L)相同。

如表1的No.1~6所示,若将添加了氢氧化钙的包覆电线在非燃烧气氛下、在180℃~250℃下进行加热处理,则树脂剥离率为81%~98%,能够剥离包覆树脂的大部分。并且,树脂的挥发率为10%以下,热分解气体产生而导致的树脂的损失较少。为了获得树脂的充分的剥离效果,树脂剥离率优选为80%以上,为了抑制树脂的热分解气体量,树脂的挥发率优选为10%以下。

并且,如表1的No.4~5所示,对于包覆电线而言,通过添加1/5重量~2/3重量的氢氧化钙,能够充分分离包覆树脂。并且,如No.6所示,在氮气氛下进行加热的情况下,也能够充分分离包覆树脂。

另一方面,如表1的No.7所示,在加热温度为150℃的情况下,树脂剥离率非常低为12%,树脂未充分剥离。并且,如No.8所示,在加热温度为300℃的情况下,树脂的挥发率为15%,热分解气体的产生量较多,因此树脂的损失较多。

另一方面,如No.9所示,不添加氢氧化钙并在过热水蒸气下进行加热的情况下,树脂剥离率为53%,树脂未充分剥离。

如此,No.1~6的树脂剥离率为No.9的树脂剥离率的约1.5倍~约1.8倍,在进行低温加热时,通过使碱共存,能够大幅度促进包覆树脂的剥离。

[表1]

(注)No.1~6为本发明的实施例,No.7~9为比较试样

〔实施例2〕

作为包覆电线,使用了将汽车线束(铜线直径:0.2mm~0.3mm左右、汽车线束的线直径:1.0mm~3.0mm左右)(以下称为WH)用双轴破碎机粗破碎成长边约为5cm以下的包覆电线。

将WH1.5kg、作为碱的氢氧化钙[Ca(OH)2]0.5kg、及作为破碎介质的SUS球体(60个)投入到间歇式回转窖之后,在加热温度220℃、过热水蒸气气氛下进行了加热处理。进行预定时间(60min)加热之后,冷却至80℃以下,并取出了加热处理物。将加热处理物使用筛孔0.5mm的筛进行一次分选而分离为加热处理物(筛上)与粉体(主要为氢氧化钙:筛下)。

将加热处理物(筛上)用装上网眼为8mm的网板的切碎机进行了破碎。将该破碎处理物进行风力分选及筛分(筛孔:W0.8mm×L10mm)而分为铜线与树脂粒。

将其结果示于表2(试样11)。表中的重量减少率(Z)为通过上式[2]获得的值。

表中的树脂剥离率(Y)为通过上式[3]获得的值。

关于加热处理前的WH的重量(C)及加热处理后回收的加热处理物的重量(D),使用电子天平而进行了测量。

加热处理后的WH的树脂重量(L)通过如下过程而求得:从使用电子天平测量的加热处理后的WH的重量减去由铜线直径求得的铜线重量。

关于在物理分选后回收的树脂重量(M),使用电子天平而进行了测量。

表2的试样12中,除了将加热气氛设为氮气以外,以与试样11相同的方式,进行了加热处理、破碎处理、及物理分选。将其结果示于表2。

表2的试样13中,除了将加热气氛设为大气下以外,以与试样11相同的方式,进行了加热处理、破碎处理、及物理分选。将其结果示于表2。

表2的试样14中,除了将氢氧化钙量设为表2所示的添加量以外,以与试样11相同的方式,进行了加热处理、破碎处理、及物理分选。将其结果示于表2。

表2的试样15~试样16中,除了将加热时间设为表2所示的时间以外,以与试样11相同的方式,进行了加热处理、破碎处理、及物理分选。将其结果示于表2。

表2的试样17~试样19中,除了将加热温度设为表2所示的温度以外,以与试样11相同的方式,进行了加热处理、破碎处理、及物理分选。将其结果示于表2。

表2的试样20中,除了作为碱粉末而使用了碳酸钙(CaCO3)以外,以与试样11相同的方式,进行了加热处理、破碎处理、及物理分选。将其结果示于表2。

表2的试样B1、试样B2中,除了将加热温度设为表2所示的温度以外,以与试样11相同的方式,进行了加热处理、破碎处理、及物理分选。将其结果示于表2。

表2的试样B3中,除了不添加碱以外,以与试样11相同的方式,进行了加热处理、破碎处理、及物理分选。将其结果示于表2。另外,试样B3中,已软化熔融的树脂粘着在回转窖的内壁,因此很难回收加热处理物。

如试样11~试样20所示,若将包覆电线在碱(氢氧化钙或碳酸钙)共存下,在200℃~250℃下进行加热处理,则树脂剥离率为93.4%~99.5%,能够剥离大部分的包覆树脂。并且,重量减少率为6.7%以下,几乎没有由热分解气体导致的树脂的损失。

并且,如试样11~13所示,在过热水蒸气、氮气氛、大气气氛中的任一气氛中,均能够充分分离包覆树脂。而且,如试样11~14所示,通过对包覆电线添加1/5重量~1/3重量的氢氧化钙,能够充分分离包覆树脂。如试样11~试样19所示,通过以加热温度200℃~250℃进行30~120分钟加热,能够充分分离包覆树脂。并且,如试样20所示,在作为碱而使用了碳酸钙的情况下,也能够更充分地分离包覆树脂。

另一方面,如试样B1所示,在加热温度为170℃的情况下,树脂剥离率较低,为78.1%,树脂未充分剥离。并且,如试样B2所示,在加热温度为300℃的情况下,重量减少率为13.9%,热分解气体的产生量多,因此树脂的损失多。而且,如试样B3所示,若不添加碱而加热包覆电线,则树脂剥离率较低,为78.4%,树脂未充分剥离。并且,产生已软化熔融的树脂粘着在回转窖的内壁的问题。

如此,通过在碱共存下,以200℃~250℃的温度,一边施加物理冲击一边进行加热,能够大幅度促进包覆树脂的剥离。

〔比较例1〕

不对与试样11相同的WH进行加热处理,而用装上网眼为8mm的网板的切碎机进行了破碎。将该破碎处理物进行风力分选及筛分(筛孔:W0.8mm×L10mm)而分为铜线与树脂粒。其结果,树脂剥离率为79.8%,树脂未充分剥离。

[表2]

(注)试样11~20为实施例,试样B1~B3为比较试样

产业上的可利用性

在本发明的包覆电线的处理方法中,不仅能够不氧化用作包覆电线的金属线的铜等金属而进行回收,而且能够降低处理过程中产生的气体量,能够有效地进行包覆电线的金属线的回收。

12页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:电线用护套及具有护套的线束

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!