KR0178454B1

KR0178454B1 - 폐합성수지필름의 재생방법 및 장치

Info

Publication number: KR0178454B1
Application number: KR1019960024332A
Authority: KR
Inventors: 김락선
Original assignee: 김형철; 한국자원재생공사
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR980000844A

Abstract

본 발명은 폐합성수지 필름을 선별하고 이물질을 제거한 후 가열성형하는 폐합성수지필름의 재생방법에 있어서, 농업용으로 사용된 필름 상태의 폐합성수지를 파쇄기에서 일정크기로 절단하는 절단공정과; 절단되어 뭉쳐진 폐합성수지필름 덩어리를 분산기에서 풀어헤치는 분산공정과; 선별기에서 풀어 헤쳐진 폐합성수지필름 조각으로부터 이물질을 분리 제거하는 이물질 분리공정과; 이물질이 제거된 폐합성수지필름 조각들을 분배기에서 양측으로 균등하게 배분하는 분배공정과; 배분된 폐합성수지필름 조각들을 가열부에서 간접열로 70~100℃ 범위에서 가열하여 칩(Chip) 상태로 성형하는 공정으로 이루어진 폐합성수지필름의 재생방법 및 이 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것으로서 대량 처리 능력을 갖는 일관된 연속공정에 의하여 수거된 농업용으로 사용된 필름상태의 폐합성수지를 중간재인 칩(Chip) 상태로 재생할 수 있도록 한 것이다.

Description

폐합성수지필름의 재생방법 및 장치

제1도는 본 발명의 공정도.

제2도는 본 발명에 따른 파쇄기의 일부 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 파쇄기의 평면도.

제4도는 본 발명에 따른 분산기의 단면도.

제5도는 제4도의 A-A'선 단면도.

제6도는 본 발명에 따른 선별기의 일부 절취측면도.

제7도는 본 발명에 따른 선별기의 정면도.

제8도 및 제9도는 본 발명에 따른 분배기의 작용상태도.

제10도는 본 발명에 따른 가열기의 횡단면도.

제11도는 본 발명에 따른 가열기의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 파쇄기 11, 31, 61 : 케이스

12, 32, 52, 72 : 투입구 13, 33, 53, 73 : 배출구

14, 14' : 회전축 15, 15', 35, 51 : 드럼

16, 16' : 타격돌기 20, 40 : 이송콘베이어

30 : 분산기 34 : 축

36 : 타격봉 50 : 선별기

54 : 통공 55 : 나선형 압송벽

56, 56' : 절단봉 57, 58 : 스프라킷

59 : 체인 60 : 분배기

62 : 개구부 63, 63', 63, 63' : 배출구

64 : 정역이송콘베이어 70, 70', 70, 70' : 가열기

71 : 본체 74, 74' : 스크류우

75 : 가열부 M₁, M₂, M₃: 모우터

F : 기대 R : 로울러

본 발명은 폐합성수지필름을 재생하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 농업용으로 사용된 저밀도 폴리에틸렌수지 필름을 적당한 크기로 절단하고 이물질을 제거한 후 열을 가해 칩(Chip) 상태로 재생하는 방법과 이 방법을 이용하는 공정을 구성하는 장치에 관한 것이다.

최근 영농기술의 발달과 함께 자연 환경조건의 활용을 극대화시켜 농산물 생육조건의 최적화를 위하여 대량의 합성수지필름이 농업용으로 사용되고 있으며, 그중 온실덮개, 못자리, 밭작물재배를 위한 멀치 필름(Mulch Film)의 원료로 저밀도 폴리에틸렌(Low Density PolyEthylene : 이하 LDPE라 한다)이 많이 사용되고 있다.

그러나 농업용으로 사용된 폐합성수지필름은 회수하거나 하여 경작지로부터 제거해주어야 하는데, 이는 사용에 의해 열화(劣化)된 폐합성수지필름조각이 경작지에 잔류하게 되면 이들 폐합성수지필름조각이 경작지표층에 산소나 수분의 순환을 차단하게 되어 자연적인 생장조건이 형성되는 것을 방해하게 되므로 경작지를 황폐화시킬 우려가 있게 된다.

현재 농업용 합성수지 필름의 사용량은 날로 증가추세에 있는 반면 회수된 폐합성수지필름을 유용하게 재활용할 수 있는 원료상태로 재생시켜 주는 대량처리기술이 아직 개발되어 있지 못하여 수집된 폐합성수지가 유용하게 활용되지 못하고 있을 뿐만 아니라 회수율도 저조한 실정에 있어 막대한 자원을 낭비하고 있으며, 회수되지 않은 폐합성수지필름이 환경공해를 일으키고 있는바, 농업용 폐합성수지필름의 경제적이고 효율적인 대량재생 방법의 제공이 절실하게 요구되고 있는 실정에 있다.

통상, 온실 덮개용이나 못자리, 밭작물재배에 사용하고 난 멀칭(Mulching)용 필름상태의 LDPE 폐수지에는 흙, 나무막대, 돌, 수분 등 각종 이물질(이하, 이물질이라 함)이 다량 함유되어 있어 이들을 분리 제거해주지 않으면 그대로 재생원료로 이용할 수가 없는바, 종래 소규모 영세업체에서는 폐합성수지필름을 재생원료로 사용하기 위하여 폐합성수지필름에 부착되어 있는 이물질을 일일이 수작업으로 제거시켜 주거나 이들 필름을 물로 씻어서 건조시킨 후 가열기에 투입하여 함지박, 정화조 등을 생산하고 있으나, 이러한 방법은 많은 노동력과 시간이 투입되어야 하는 비능률적인 방법이어서 현실적으로 대량처리가 불가능하였으며, 더욱이 폐수지중 상태가 좋은 폐수지만을 선별적으로 사용하고 있어 폐합성수지의 재활용상태가 매우 저조한 실정에 있었다.

본 발명은 이러한 점에 착안하여, 대량처리 능력을 갖는 일관된 연속공정에 의거 수거된 농업용으로 사용된 필름 상태의 폐합성수지를 중간재인 칩(Chip) 상태로 재생하는 방법과 그 장치에 관한 것으로, 이물질이 다량 함유된 멀칭용 로덴 폐합성수지의 재생율을 높이는 것은 물론, 자동화된 연결공정에 의한 대량생산을 통해 경제성을 높이도록 한 것으로서, 이를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 공정도로서, 수거된 폐합성수지필름을 중기(重機)를 이용하여 파쇄기에 연속투입하는 절단공정에 의해 폐합성수지필름을 일정한 크기로 연속 절단한다.

여기에서, 폐합성수지로는 LDPE는 물론, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(L-LDPE)등 대부분이 합성수지를 포함하는 것으로, 이들의 재생이 모두 적용되는 것이다.

상기 절단공정을 경유한 폐합성수지필름 조각들은 불규칙한 크기의 덩어리 상태를 이루게 되는데, 이를 이송콘베이어를 이용하여 분산기에 투입하는 분산공정에 의해 잘 풀어 헤쳐지도록 한다.

상기 분산공정을 경유한 폐합성수지필름 조각들은 이송콘베이어를 이용하여 스크류우 방식의 선별기에 투입하는 이물질 분리공정에 의해 이물질이 제거된다.

상기 이물질 분리공정을 경유한 선별된 폐합성수지필름 조각들을 분배기 상의 정ㆍ역 이송콘베이어로 낙하되도록 하는 분배공정에 투입하여 양측으로 균등하게 배분되도록 한다.

상기 분배공정을 경유하여 배분된 폐합성수지필름 조각들을 병렬설치된 다수개의 가열기에 투입하는 가열공정에 의해 70℃~100℃의 간접열로 찹형성이 가능한 상태로 가열하여 절취ㆍ압송하므로서 칩(Chip) 상태로 배출되도록 한다.

여기에서, 실제 가열부는 190℃~210℃의 온도로 가열시키게 되는데 이와같은 고온이 폐합성수지필름 조각에 직접 가해질 경우 용융될 우려가 있으므로 가열부의 온도가 전도열에 의해 폐합성수지필름 조각에 간접열로 전단되도록 하므로서 융점 이하인 70℃~100℃의 온도가 유지되도록 함이 요구된다.

상기 가열공정을 경유하여 배출된 칩상태의 재생원료는 이송콘베이어에 의해 별도로 수거되는 것을 도시하였다.

제2도 및 제3도는 본 발명에 따른 파쇄기(10)의 일부 단면도 및 평면도로서, 투입구(12)와 배출구(13)를 갖는 케이스(11)의 내부에 한쌍의 드럼(15)(15')을 회전축(14)(14')으로 축설하여 별도의 구동원에 의해 양측드럼(15)(15')이 맞물려 회전되도록 하되, 양측드럼(15)(15')의 연부에 다수의 타격돌기(16)(16')를 교호로 설치함으로써, 투입구(12)로 투입되는 폐합성수지필름이 양측드럼(15)(15')의 타격돌기(16)(16')에 의해 작은 조각으로 파쇄되어 배출구(13)를 통해 하방에 설치된 이송콘베이어(20)상으로 낙하되는 것을 도시하였다.

이때, 파쇄된 폐합성수지필름 조각들은 이물질 및 자체물성에 의해 접합력이 작용하여 상당정도 크기의 덩어리 상태로 낙하하게 된다.

제4도는 본 발명에 따른 분산기(30)의 단면도이고, 제5도는 제4도의 A-A'선 단면도로서, 투입구(32)와 배출구(33)를 갖는 원통형 케이스(31)에 드럼(35)을 모우터(M₁)의 축(34)으로 축설하고 드럼(35)의 하단 연부에 하향 만곡된 다수의 타격봉(36)을 방사상으로 설치함으로써, 이송콘베이어(20)에 의해 이송된 덩어리 상태의 폐합성수지필름 조각이 투입구(32)로 투입되어 낙하하면서 모우터(M₁)의 구동력에 의해 회전하는 타격봉(36)에 타격되어 덩어리 상태에서 낱낱이 흩어지게 되고 흩어진 조각들은 배출구(33)를 통해 하방에 설치된 이송콘베이어(40)상으로 낙하되는 것을 도시하였다.

이때, 타격봉(36)에 타격되는 순간에 상당량의 이물질이 폐합성수지필름 조각들로부터 탈리되는 것이다.

제6도 및 제7도는 본 발명에 따른 선별기(50)의 일부 절취측면도 및 정면도로서, 투입구(52)와 배출구(53) 및 다수의 통공(54)을 갖는 원통형 드럼(51)을 기대(F)상에 설치하고 일측에 스프라킷(57)을 설치하여 모우터(M₂)에 축착된 스프라킷(58)과 체인(59)으로 연설하며, 드럼(51)의 내벽에 나선형 압송벽(55)을 설치하되, 투입구(52)측에 절단봉(56)(56')을 돌출 설치함으로써, 이송콘베이어(40)에 의해 이송된 폐합성수지필름 조각들이 투입구(52)로 투입되면 모우터(M₂)의 구동으로 드럼(51)이 로울러(R)에 안내되어 회전하게 됨과 동시에 내벽의 나선형 압송벽(55)이 회전하면서 배출구(53) 측으로 이송시키게 되므로서 폐합성수지필름 조각들이 드럼(51)내에서 구름작용과 마찰 및 전진작용을 하게 됨으로 인해 이들로부터 이물질이 탈리되어 이물질은 통공(54)을 통해 드럼(51) 외부로 선별ㆍ배출되고 순수한 폐합성수지필름 조각들만 배출구(53)를 통해 배출되는 것을 도시하였다.

이때, 투입구(52)로 투입되는 폐합성수지필름 조각들은 분산공정에 의해 낱낱이 풀어헤쳐진 상태임에도 불구하고 드럼(51) 내에서 구름작용을 하므로서 다시 덩어리 상태로 뭉쳐지는 현상이 발생될 수 있으나, 절단봉(56)(56')이 설치된 위치를 경유하면서 절단봉(56)(56')에 타격ㆍ절단되어 뭉쳐지는 현상이 방지되는 것이다.

제8도 및 제9도는 본 발명에 따른 분배기(60)의 작용상태도로서, 개구부(62)와 다수의 배출구(63)(63')(63)(63')를 갖는 케이스(61)의 내부에 별도의 정역회전모우터(도시한바 없음)에 의해 왕복 구동되는 정역이송콘베이어(64)를 설치함으로써, 상기 선별기(50)로 부터 낙하하는 순수한 폐합성수지필름 조각들이 정역이송콘베이어(64)상의 중앙으로 계속공급되면 별도의 타이머(도시한바 없음)에 의해 정역이송콘베이어(64)가 일정시간동안 일측 방향으로 회전되어 폐합성수지필름 조각들을 일측의 배출구(63)(63')를 통하여 하방으로 낙하시키게 되고 소정량이 낙하된 후에는 타이머가 정역이송콘베이어(64)를 반대방향으로 회전시켜 타측의 배출구(63)(63')를 통하여 소정량을 낙하시키게 되는 작용을 반복하여 수행하는 것을 도시하였다.

이때, 양측 배출구(63)(63')(63)(63')는 복수개로 형성되어야 하는바, 이는 이물질 분리공정까지의 공정이 일관작업으로 진행됨에 따라 일정량의 폐합성수지필름 조각들이 배출됨에도 불구하고 다음에 진행되는 가열 공정에서 상당한 시간이 소요되기 때문에 복수의 가열기에 분산 투입되도록 하기 위한 것으로, 정역이송콘베이어(64)의 양단이 각기 양측 배출구(63)(63')(63)(63') 상의 중앙에 위치되어야 한다.

제10도 및 제11도는 본 발명에 따른 가열기(70)(70')(70)(70')의 횡단면도 및 종단면도로서, 투입구(72)와 배출구(73)를 갖는 본체(71)내에 모우터(M₃)로 구동되는 한쌍의 스크류우(74)(74')를 맞물려 설치하고, 본체(71)의 외부에 별도의 가열원으로 가열되는 가열부(75)를 설치함으로써, 상기 분배기(60)로 부터 낙하하는 적량의 폐합성수지필름 조각들이 투입구(72)로 투입되면 모우터(M₃)의 동력으로 서로 맞물려 회전하는 스크류우(74)(74')에 의해 작은 조각으로 절취되어 배출구(73)측으로 압송됨과 동시에 이 조각들이 가열부(75)로 부터 본체(71)를 통해 전도되는 간접열에 의해 칩상태로 가형되어 배출구(73)로 배출되는 것을 도시하였다.

여기에서, 가열기(70)(70')(70)(70')는 한개만을 도시하였으나, 전기한 바와같이 분배공정까지의 공정이 수행되는 동안 일정량의 폐합성수지필름 조각들이 배출되는 반면 가열공정의 수행시간이 장시간이 소요되어 동일 처리 능력을 갖도록 하기 위하여 동형의 가열기(70)(70')(70)(70')를 복수개로 설치하여야 하는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은, 일련의 장치에 의한 일관 공정으로 폐합성수지필름을 대량으로 재생함으로써, 자원을 재활용할 수 있음은 물론 환경오염을 방지케 되는 매우 지대한 효과를 제공케 되는 것이다.

Claims

폐합성수지 필름을 선별하고 이물질을 제거한 후 가열 성형하는 폐합성수지필름의 재생방법에 있어서, 농업용으로 사용된 필름 상태의 폐합성수지를 파쇄기(10)에서 일정크기로 절단하는 절단공정과; 절단되어 뭉쳐진 폐합성수지필름 덩어리를 분산기(30)에서 풀어헤치는 분산공정과; 선별기(50)에서 풀어 헤쳐진 폐합성수지필름 조각으로부터 이물질을 분리 제거하는 이물질 분리공정과; 이물질이 제거된 폐합성수지필름 조각들을 분배기(60)에서 양측으로 균등하게 배분하는 분배공정과; 배분된 폐합성수지필름 조각들을 가열부(75)에서 간접열로 70~100℃ 범위에서 가열하여 칩(Chip) 상태로 성형하는 공정으로 이루어진 폐합성수지필름의 재생방법.
제1항에 있어서, 필름상태의 폐합성수지가 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)이나 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(L-LDPE)인 폐합성수지필름의 재생방법.
폐합성수지 필름으로 부터 이물질을 제거한 후 가열성형하는 폐합성수지 필름의 재생장치에 있어서, 회전전달 파쇄기(10)에 이송 콘베이어(20)와 회전타격 분산기(30), 이송콘베이어(40), 스크류우 선별기(50), 정ㆍ역 이송분배기(60) 및 간접열 가열기(70)(70')(70)(70')를 연접 설치하여서 된 폐합성수지필름의 재생장치.
제3항에 있어서, 파쇄기(10)는 투입구(12)와 배출구(13)를 갖는 케이스(11)의 내부에 한쌍의 드럼(15)(15')이 회전축(14)(14')으로 축설되고, 드럼(15)(15')의 연부에 다수의 타격돌기(16)(16')가 교호로 설치된 폐합성수지필름의 재생장치.
제3항에 있어서, 분산기(30)는 투입구(32)와 배출구(33)를 갖는 원통형 케이스(31)에 드럼(35)이 모우터(M₁)의 축(34)으로 축설되고, 드럼(35)의 하단연부에 하향만곡된 다수의 타격봉(36)이 방사상으로 설치된 폐합성수지필름의 재생장치.
제3항에 있어서, 선별기(50)는 투입구(52)와 배출구(53) 및 다수의 통공(54)을 갖는 원통형드럼(51)이 기대(F)의 로울러(R)상에 유동설치되고, 드럼(51)의 내벽에 나선형 압송벽(55)이 설치되며, 드럼(51)의 일측에 스프라킷(57)이 설치되어, 일측에 설치되는 모우터(M₂)의 스프라킷(58)과 체인(59)으로 연설된 폐합성수지필름의 재생장치.
제6항에 있어서, 드럼(51)의 나선형 압송벽(55)에 절단봉(56)(56')이 돌출설치된 폐합성수지필름의 재생장치.
제3항에 있어서, 분배기(60)는 개구부(62)와 다수의 배출구(63)(63')(63)(63')를 갖는 케이스(61)의 내부에 정역이송콘베이어(64)가 설치된 폐합성수지필름의 재생장치.
제3항에 있어서, 가열기(70)(70')(70)(70')는 투입구(72)와 배출구(73)를 갖는 본체(71)내에 모우터(M₃)로 구동되는 한쌍의 스크류우(74)(74')가 맞물려 설치되고, 본체(71) 외부에 가열부(75)가 설치된 폐합성수지필름의 재생장치.