CN111775367A - 废旧薄膜的再利用工艺及通过该工艺可重复使用的薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废旧薄膜的再利用工艺及通过该工艺可重复使用的薄膜，更详细涉及将离型薄膜作为新薄膜再利用而可重复使用的工艺，所述离型薄膜用作包含于光学起偏振片的TAC薄膜以及PVA薄膜的保护膜。该工艺包括如下步骤：(a)收集废弃的废旧薄膜，以卷筒状态缠绕并移送，以免被异物污染；(b)分选出可重复使用的废旧薄膜，去除异物，并进行第一次重绕；(c)将经过所述第一次重绕的废旧薄膜在分切机上设定所需的宽度进行分切并卷绕；以及(d)当在所述卷绕步骤中发现废旧薄膜上有破裂的部分时，中断卷绕，拼合粘接后，再进行卷绕。本发明将废弃的废旧离型薄膜，优选废旧离型PET薄膜再利用而可重复使用。

Description

废旧薄膜的再利用工艺及通过该工艺可重复使用的薄膜
技术领域
本发明涉及一种废旧薄膜再利用工艺及通过该工艺可重复使用的薄膜，更加详细而言，作为一实施例，提供一种将离型薄膜作为新薄膜再利用而可重复使用的工艺，所述离型薄膜用作包含于光学起偏振片的TAC(Tri-acetyl-cellulose，三醋酸纤维素)薄膜以及PVA(Poly-vinyl-Alcohol Film，聚乙烯醇)薄膜的保护膜。
由此，提供可重复使用的薄膜，在二次电池的折叠(folding)工艺中，可重复使用为铅膜，经济上能够用最少的费用可代替高价的新薄膜，以节省成本，并防止环境污染。
背景技术
现代社会中，不同产业群对塑料树脂的需求都在增加。因此，虽然这种塑料树脂被大量生产，但同时也被大量废弃，由此，因工业化而引起环境污染以及非经济性等，从而对此的问题变得严重。
另一方面，光学起偏振片应用在包括LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)或OLED(Organic Light Emitting Device，有机发光二极管)等的多种显示器装置，起到控制光状态的作用。一般，光学起偏振片将PVA(Polyvinyl Alcohol，聚乙烯醇)以及TAC(Tri-acetyl-cellulose)作为主原材料使用。
PVA薄膜在起偏振片中调节从粘接在液晶单元两表面的背光中发生的光的透过率，这种薄膜在染上碘或者染料后，拉伸制造，在这一点上价格高，虽然由日本在断大部分PVA薄膜市场中占主导地位，但是目前一部分正在被含国产商品所替代。
TAC薄膜作为用于保护起偏振片内PVA薄膜的薄膜使用，作为用于定向膜基材的主成分，这也由日本产品占有大部分市场，且价格高。
因此，制造起偏振片时，为了改善所述PVA以及TAC的高价且耐划痕性差的缺点，在作业过程中，需要粘接作为保护膜的离型薄膜，小心地使用。作为所述保护膜，一般，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，polyethylene terephthalate)类薄膜比其他薄膜具有耐热性、刚性、电学性质出色，即使长时间处于高温下，也因极限强度变化值小而尺寸稳定性高，轻量、刚性且透明度优秀，虽然价格高，但作为不同用途的原材料被大量使用。
相反，这种保护目的的离型PET薄膜与其他塑料薄膜相比，在再利用方面局限性高，主要用作一次性，使用后被丢弃或者废弃，从而被焚烧或填埋，因此没有再利用附加价值，另外，废弃时，释放如二噁英的有害物质，从而诱发严重的大气污染，即使填埋，也没有在土壤中分解，对环境污染产生不利的影响。因此，尽管高价却被用作一次性，具有非经济性问题点。为了解决这种问题，正在开发用于再利用被废弃的各种材料的技术。
韩国公开专利公报第10-2015-0049901号是关于废弃粘合PET薄膜的回收利用方法及其再生薄膜片，更详细涉及去除通过粘合剂重叠结合多个而成的多层粘合PET薄膜中的粘合剂，再生为可再利用的PET薄膜的废旧粘合PET薄膜的再生方法及其再生薄膜片。但是，其需要破碎粘合薄膜，并投入到溶剂内进行分离，另外进行多次洗涤步骤，在这一点上具有回收利用方法的工艺具有比较繁琐的局限性。
韩国公开专利公报第10-2006-0099109号涉及从由乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)层和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜层叠形成的废层压材料薄膜中，分离EVA和PET的方法，特别是涉及控制过氧化氢溶液的温度以及浓度，以使EVA层和PET层自动剥离，从而分离回收EVA薄膜和PET薄膜的方法。但是分离PET的对象为废层压薄膜以及以化学方式控制过氧化氢溶液的温度以及浓度，在这一点上具有局限性。
韩国授权专利公报第10-1638182号涉及废薄膜再利用系统，更详细涉及用于去除粘接于废薄膜的异物的废薄膜再利用系统。进一步详细地，所述废薄膜片经过第一脱水部、第一蓄水部、第二脱水部、第二蓄水部以及脱水部，去除异物。但是，在这种情况下，为了将其设置而需要另外的空间，在这一点上具有局限性。另外，被再利用的PET薄膜以特定用途重复使用时，需要满足的物性不明确，在这一点上具有局限性。
因此，为了克服如上所述的局限性，本发明提供废旧薄膜的再利用工艺。特别是，经过长期研究，完成本发明，以便提供在进来显示高附加价值的二次电池市场中可重复使用的薄膜的物性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：韩国公开专利公报第10-2006-0099109号(2015.05.08)
专利文献2：韩国公开专利公报第10-2006-0099109号(2006.09.19)
专利文献3：韩国授权专利公报第10-1638182号(2016.07.11)
发明内容
技术问题
本发明的目的在于，提供一种处于干净状态可回收却被废弃的废旧薄膜的再利用工艺。优选地，提供一种废旧离型PET薄膜的再利用工艺。
特别是，其目的在于，提供一种薄膜的工艺，该薄膜用于满足二次电池的铅膜(lead film)的条件。
本发明的另一目的在于，再利用废旧薄膜，从而不会因焚烧、填埋等方法而引发的二次环境污染，并可重复使用，以防止环境污染。
本发明的另一目的在于，没有使用高价的新薄膜，而是用最低价再生废旧薄膜，从而与使用新薄膜相比，可以成倍节省成本。
另外，再利用工艺时，不需要其他设施，通过附加重绕机、分切机等简单的器械，以提供设置以及操作简单的工艺。
技术方案
本发明的一实施例涉及的废旧薄膜的再利用工艺包括如下步骤：(a)收集废弃的废旧薄膜，以卷筒状态缠绕并移送，以免被异物污染；(b)分选出可重复使用的废旧薄膜，去除异物，并进行第一次重绕；(c)将经过所述第一次重绕的废旧薄膜在分切机上设定所需的宽度并进行分切(slitting)和卷绕(winding)；以及(d)当在所述卷绕步骤中发现废旧薄膜上有破裂的部分时，中断卷绕，简单地拼合粘接后，再进行卷绕。
其中，所述废旧薄膜可以是选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、拉伸聚丙烯(OPP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)以及聚酰亚胺(PI)中的至少一种。
其中，所述步骤(b)中的去除异物采用选自气枪、喷雾器、除尘刷以及直接用手去除中的至少一种。
其中，所述步骤(c)中的分切机包括清洁辊(Clean roll)，所述步骤(c)中的分切利用环刀，切割后宽度为2至2500cm。另外，所述步骤(c)中的分切中，能够根据所述宽度来调节张力值。
其中，所述步骤(b)至(d)在洁净室(Clean room)进行，在这种情况下，洁净室采用强制空调方式，在10000级下具有60％以上的湿度、25℃的恒温条件。
其中，所述步骤(d)中的拼合粘接使用接缝粘接器以及粘接带。在这种情况下，所述步骤(d)中的拼合粘接是沿着薄膜的宽度方向拼合粘接的。拼合粘接的薄膜的长度为2500至6000m。
本发明的一实施例提供一种可重复使用的薄膜，其根据上述再利用工艺来制成。其中，所述重复使用是在二次电池的制造工艺中可重复使用。
发明效果
本发明的效果在于，能够提供一种处于干净状态可回收却被废弃的废旧薄膜的再利用工艺。优选地，提供一种废旧离型PET薄膜的再利用工艺。
特别是，其效果在于，能够提供一种薄膜的工艺，该薄膜用于满足二次电池的铅膜(lead film)的条件。
本发明的另一效果在于，能够再利用废旧薄膜，从而不会因焚烧、填埋等方法而引发二次环境污染，并可重复使用，以防止环境污染。
本发明的另一效果在于，没有使用高价的新薄膜，而是能够用最低价回收废旧材料，从而与使用新薄膜相比，可以成倍节省成本。
另外，再利用工艺时，不需要其他设施，通过重绕机、分切机等简单的器械，以提供设置以及操作简单的工艺。
附图说明
图1是示出本发明涉及的安装有清洁辊的分切机的一部分。
图2是示出本发明涉及的安装有清洁辊以及接缝粘接器的分切机的一部分。
图3是示出本发明涉及的安装接缝粘接器的工艺的主视图。
图4是示出本发明涉及的安装接缝粘接器的工艺的侧视图。
具体实施方式
后述对本发明的详细说明将参照附图，该附图示出能够实施本发明的特定实施例作为示例。详细说明这些实施例，以使本领域技术人员能够充分地实施本发明。本发明的多种实施例虽然彼此不同，但不必相互排斥。例如，关于一实施例，在此记载的特定形象、结构及特性在不脱离本发明的精神及范围的情况下，能够以另一实施例实施。另外，应该理解，在不脱离本发明的精神及范围的情况下，能够改变被公开的各个实施例中的个别构成要素的位置或配置。因此，后述的详细说明并非采取限定含义，只要合理地说明本发明的范围，就仅由与这些权利要求所主张的等同的全部范围和所附的权利要求来限定。附图中相似的附图标记指代相同或相似的功能。
以下，为了使本领域技术人员能够容易实施本发明，将对本发明的优选实施例进行详细说明。
本发明的一实施例涉及的废旧薄膜的再利用工艺包括如下步骤：(a)收集废弃的废旧薄膜，以卷筒状态缠绕并移送，以免被异物污染；(b)分选出可重复使用的废旧薄膜，去除异物，并进行第一次重绕；(c)将经过所述第一次重绕的废旧薄膜在分切机上设定所需的宽度并进行分切(slitting)和卷绕(winding)；以及(d)当在所述卷绕的步骤中发现废旧薄膜上有破裂的部分时，中断卷绕，简单地拼合粘接后，再进行卷绕。
本发明的一实施例涉及的所述废旧薄膜是选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、拉伸聚丙烯(OPP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)以及聚酰亚胺(PI)中的至少一种。
作为所述废旧薄膜的一实施例，优选地，可以提供作为制造起偏振片时的离型薄膜使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。其具有如下特性：吸水性低，耐热性优秀，强度充分，柔韧地折叠并弯曲。因此，可将废弃的废旧离型PET薄膜通过再利用工艺，重复使用于其他产业群，优选地，提供可重复使用于二次电池的制造的工艺。但不限于PET薄膜的实施例，根据所需的目的，使用过一次的废旧薄膜可以不受限制地应用于所述工艺，从而可以提供可重复使用的薄膜。因此，即使以相同的方法经过再利用工艺，也是随着被重复使用的材料的价格提高，上述的再利用工艺的价值可以充分地提高，并且根据废旧薄膜的重复使用用途，所采用的材质、厚度等当然也可以不同。
首先，所述步骤(a)中提供收集废弃的废旧薄膜，以卷筒状态缠绕并移送，以免被异物污染的步骤，其后，所述步骤(b)分选出可重复使用的废旧薄膜，去除异物，并进行第一次重绕。
废旧薄膜作为已被使用的薄膜，掺杂异物或者被污染的概率高。因此，所述步骤(b)的去除异物是必须的，可以通过使用液压空气的方法来去除，作为一实施例，可以提供气枪、喷雾器等，此外，提供选自除尘刷以及直接用手去除的方法中的至少一种，从而就连附着于薄膜上或者位于薄膜之间的小异物也能够以最大限度地去除。
本发明的一实施例涉及的所述步骤(a)以及(b)之后，提供步骤(c)：将所述第一次重绕的废旧薄膜在分切机上，根据需要，设定所需的宽度并进行分切(slitting)和卷绕(winding)。另外，废旧薄膜的再利用工艺包括，当在步骤(d)的所述卷绕步骤中发现废旧薄膜上有破裂的部分时，中断卷绕，简单地拼合粘接后，再进行卷绕。
即，为了去除废旧薄膜的异物，根据消费者所需的用途，对粘合离型程度、切割、扭曲、划痕等的破裂部分，最大限度地恢复原状，并且将可复原的薄膜之间通过接缝粘接器来拼合粘接，从而拉伸延长。在这种情况下，能够根据废旧薄膜的状态来调节粘接次数。
另一方面，为了保护光学起偏振片中所包含的高价薄膜，作为TAC薄膜(Tri-Acetyl-cellulose Film，三醋酸纤维素薄膜)以及PVA薄膜(Poly-Vinyl-Alcohol Film，聚乙烯醇薄膜)的保护薄膜，主要提供PET薄膜。
即，为了保护成本高并且耐划痕性差的TAC以及PVA薄膜，在TAC以及PVA薄膜上涂布粘合物质，以将离型PET薄膜作为保护薄膜粘合，进行移动或者保管。因此，结束使用的保护薄膜，作为废旧离型薄膜被废弃，因此为了重复使用这种废旧离型薄膜，应该去除保护薄膜的污染。另外，为了再利用废旧离型薄膜，必须去除被涂布的粘合物质。
本发明一实施例的所述步骤(c)的分切机包括清洁辊(Clean roll)，所述清洁辊根据需要可装拆，并根据需要可以进一步安装。图1是示出安装有清洁辊的分切机的一部分。不限于附图所示的内容，也可以安装多个清洁辊。
图1是示出本发明涉及的安装有清洁辊的分切机的一部分，图2是示出本发明涉及的安装有清洁辊以及接缝粘接器的分切机的一部分。
本发明的一实施例涉及的所述步骤(c)的分切机利用环刀，切割后宽度为2至2500cm。利用环刀，进行分切，从而可根据需要来调节薄膜的宽度。
本发明的一实施例涉及的所述步骤(c)的分切中，可根据所述宽度来调节张力值。
当需要对切割面进行均匀切割时，分切前后的废旧薄膜的拼合粘接部分的粘合力和抗拉强度非常重要。例如，通常以常温为基准，粘接粘合力为600gf/25mm、抗拉强度为600kgf/cm2、拉伸率为100％以上的粘接带。二次电池制造工艺中，应当对这种切割面进行均匀切割是重要的因素，具有使分切后的切割面变得均匀的效果。
本发明的一实施例涉及的所述步骤(b)至(d)在洁净室(Clean room)进行，所述洁净室是指控制灰尘量以及温度、湿度等处于规定水平的密闭空间。根据目的，区分管理水平，通常按照级(Class)进行区分。例如，100级是指在1ft3空气中所包含的粒径为0.5μm以上的微粒为100个以下，细菌为0.1个以下。
根据本发明，洁净室采用强制空调方式，在10000级下具有60％以上的湿度、25℃的恒温条件。因此，表示在1ft3空气中所包含的粒径为0.5μm以上的微粒为1000个以下，细菌为0.1个以下，并且5μm以上的微粒为7个以下。
作为一实施例，经过本发明的再利用工艺的可重复使用的薄膜，可重复使用于二次电池的制造工艺。更加详细地，在二次电池的制造工艺中，可在折叠工艺等中重复使用为铅膜。
铅膜是否包含异物是非常重要的工艺条件，本发明涉及的废旧薄膜的再利用工艺中，也在与二次电池的制造工艺条件相同的洁净室的环境下，进行再利用工艺。即，为了满足可重复使用为铅膜的条件，本发明涉及的再利用工艺也在洁净室进行。
洁净室内提供的作业条件中，当流入污染空气时，可以具备可吸入的装置、温度湿度调节装置以及可过滤不需要的有机物/无机物的过滤器装置等，根据本发明，优选地，在10000级下具有60％以上的湿度、25℃的恒温条件。
本发明的一实施例涉及的所述步骤(d)中进行拼合粘接可使用接缝粘接器以及粘接带。接缝粘接器在图3中示出。接缝粘接器可拆卸地安装到分切机或者重绕机等，是延伸薄膜的总长度所必要的结构。
本发明涉及的接缝粘接器在接缝粘接器中利用粘接带，彼此粘接可重复使用的薄膜，根据数百米到数千米长度的需要，可以连接薄膜。
所述步骤(d)的粘接是沿着薄膜的宽度方向拼合粘接的。特别是，当缠绕在接缝粘接器的圆形棍上的粘接带的圆形棍沿着薄膜的宽度方向移动的同时，在可粘接的薄膜之间能够进行拼合。将此示于图4中。
特别是，用于重复使用的薄膜为了在二次电池的制造工艺中连续供给以提高生产性，被提供的薄膜的长度最小应为2500m以上。因此，彼此粘接可重复使用的部分是必要的附加工艺，在再利用工艺中尤为重要，因此在所述步骤(d)中拼合粘接的薄膜的长度至少为2500m。粘接的薄膜的长度至少为2500m以上，最大为6000m，从而在重复使用时，不断裂，并可以提升生产性。在2500m的情况下，接缝次数可以是2次程度，但并非限定于此，可根据情况而不同。
并且，还需要保持粘接强度，以便能够承受二次电池的制造工艺中所需的张力。优选地，可以应用为用于连接阳极接头、阴极接头和阳极引线和阴极引线的焊接部的保护薄膜，此时，可根据热收缩率而改变保护薄膜的形状或者尺寸后提供。但是，由于制造工艺可在230℃以上的高温下进行，在热收缩时，有可能因张力起到很大作用而降低熔接部位的强度，因此，需要满足能够承受此的粘接强度以及尺寸稳定性等其它物性。
因此，根据本发明的一实施例，可提供通过粘合力为600gf/25mm、抗拉强度为600kgf/cm2以上的粘接带粘合并粘接的PET薄膜。另外，粘接带的拉伸率为100％以上。
但是，这是制造PET时，可以应用的规格，当重复使用的废旧薄膜不同时，接缝粘接器的粘接带的粘接强度、粘接次数等也可以不同。
结果，根据本发明的一实施例涉及的废旧薄膜的再利用工艺，在分切机中根据需要对面料宽度进行调节，利用接缝粘接器以及粘接带，沿着宽度方向拼合，从而根据需要调节长度，当卷绕并最终完成产品时，从分切机分离产品，进行规格化的包装，并包装整体颗粒(Pelleting)，可出库供货。
因此，提供根据所述再利用工艺制造的可重复使用的薄膜。优选地，提供废旧离型PET薄膜的再利用工艺，从而提供可重复使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，该PET薄膜保持原材料所具有的性质的同时，因耐热性优秀而具有尺寸稳定性，同时显示充分弯曲的柔韧物性。
经过本发明的一实施例涉及的所述再利用工艺而可重复使用的薄膜可以提供于二次电池的制造。优选在折叠工艺等中，可作为保护引线接头的薄膜，还可以作为缠绕引线接头的绝缘薄膜等，但不限于此，制造二次电极时，可根据需要而不同地提供，进而，可根据需要而应用于其他产业群。
以上本发明通过如具体构成要素等特定事项和被限定的实施例以及附图进行说明，但是这只是为了帮助更加全面理解本发明而提供的，本发不限于所述实施例，本领域技术人员能够从这种记载进行各种修改以及变形。
因此，本发明的思想并非限定于上述说明的实施例，所附的权利要求书以及与该权利要求书等同或者等价的变形均落入本发明的思想范围内。

Claims (13)

1.一种废旧薄膜的再利用工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(a)收集废弃的废旧薄膜，以卷筒状态缠绕并移送，以免被异物污染；
(b)分选出可重复使用的废旧薄膜，去除异物，并进行第一次重绕；
(c)将经过所述第一次重绕的废旧薄膜在分切机上设定所需的宽度进行分切并卷绕；以及
(d)当在所述卷绕步骤中发现废旧薄膜上有破裂的部分时，中断卷绕，拼合粘接后，再进行卷绕。
2.根据权利要求1所述的废旧薄膜的再利用工艺，其特征在于，
所述废旧薄膜是选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、拉伸聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯以及聚酰亚胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的废旧薄膜的再利用工艺，其特征在于，
所述步骤(b)中的去除异物采用选自气枪、喷雾器、除尘刷以及直接用手去除的方法中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的废旧薄膜的再利用工艺，其特征在于，
所述步骤(c)中的分切机包括清洁辊。
5.根据权利要求1所述的废旧薄膜的再利用工艺，其特征在于，
所述步骤(c)中的分切利用环刀，切割后宽度为2至2500cm。
6.根据权利要求1所述的废旧薄膜的再利用工艺，其特征在于，
所述步骤(c)中的分切中，能够根据所述宽度来调节张力值。
7.根据权利要求1所述的废旧薄膜的再利用工艺，其特征在于，
所述步骤(b)至(d)在洁净室进行。
8.根据权利要求7所述的废旧薄膜的再利用工艺，其特征在于，
所述洁净室采用强制空调方式，在10000级下具有60％以上的湿度、25℃的恒温条件。
9.根据权利要求1所述的废旧薄膜的再利用工艺，其特征在于，
所述步骤(d)中的拼合粘接使用接缝粘接器以及粘接带。
10.根据权利要求1所述的废旧薄膜的再利用工艺，其特征在于，
所述步骤(d)中的拼合粘接是沿着薄膜的宽度方向拼合粘接的。
11.根据权利要求1所述的废旧薄膜的再利用工艺，其特征在于，
所述步骤(d)中拼合粘接的薄膜的长度为2500至6000m。
12.一种可重复使用的薄膜，其特征在于，
根据如所述权利要求1至11中的任一项的再利用工艺来制成。
13.根据权利要求12所述的可重复使用的薄膜，其特征在于，
所述重复使用是在二次电池的制造工艺中可重复使用。
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