KR100228639B1 - 폐자기테이프로부터 자성도료와 베이스필름의 분리.추출방법 - Google Patents

폐자기테이프로부터 자성도료와 베이스필름의 분리.추출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오디오테이프(Audio Tape), 비디오테이프(Video Tape), 플로피디스크(Floppy Disk) 및 마그네틱스트립(Magnetic Stripe) 등의 폐자기테이프로부터 베이스필름과 자성도료성분을 각각 분리
Figure kpo00001
추출하여 PET(Polyethylene telephthalate) 또는 PP(Polypropylene) 등의 베이스필름은 재생플라스틱으로 사용하고, 자성도료성분은 후처리공정을 거쳐 구성 성분 중 일부를 분리
Figure kpo00002
추출하여 재사용하므로서 환경오염을 방지할 뿐만 아니라 원가를 절감할 수 있도록 하는 폐자기테이프로부터 베이스필름과 자성도료성분을 분리
Figure kpo00003
추출하는 방법에 관한 것으로, (가) 폐자기테이프를 1
Figure kpo00004
Figure kpo00005
1
Figure kpo00006
크기 이하로 절단하는 공정; (나) 반응조에서 절단된 폐자기테이프를 농도 5
Figure kpo00007
8
Figure kpo00008
의 NaOH와 80
Figure kpo00009
120

Description

폐자기테이프로부터 자성도료와 베이스필름의 분리.추출방법
본 발명은 폐자기테이프로부터 자성도료 부분과 베이스필름의 분리
Figure kpo00014
추출방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 오디오테이프(Audio Tape), 비디오테이프(Video Tape), 플로피디스크(Floppy Disk) 및 마그네틱스트립(Magnetic Stripe) 등의 폐자기테이프로부터 베이스필름과 자성도료성분을 각각 분리
Figure kpo00015
추출하여 PET(Polyethylene telephthalate) 또는 PP(Polypropylene) 등의 베이스필름은 재생플라스틱으로 사용하고, 자성도료성분은 후처리공정을 거쳐 구성 성분 중 일부인 자기기록용 산화철을 분리
Figure kpo00016
추출하여 재사용하므로서 환경오염을 방지할 뿐만 아니라 원가를 절감할 수 있도록 하는 폐자기테이프로부터 자성도료성분과 베이스필름의 분리
Figure kpo00017
추출방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자기테이프 특히, 오디오테이프 및 비디오테이프는 PET 또는 PP를 주재료로 하는 9
Figure kpo00018
12
Figure kpo00019
의 필름원단(베이스필름)의 적어도 일면에 침상형
Figure kpo00020
-Fe2O3또는 Co-
Figure kpo00021
-Fe2O3, Al2O3, 카본 블랙(Carbon Black), 폴리우레탄, 분산제, 윤활제 등을 MEK Toluene S-H 등의 용매와 혼합한 자성도료를 건조 두께 2
Figure kpo00022
3
Figure kpo00023
가 되도록 코팅하여 경화시킨 후, 보호층을 형성시키기도 하고 배면에 카본 코팅을 하여 용도에 적합하게 절단하여 비디오테이프 또는 오디오테이프 등으로 제조하여 기록 및 재생이 가능하도록 케이스내에서 권취
Figure kpo00024
고정하여 제조된다.
그러나, 여러 가지 용도의 자기테이프를 제조시 자성도료가 코팅된 베이스필름의 약 30
Figure kpo00025
정도가 공정로스로서 손실되고, 또한 소비자가 완성품인 자기테이프를 사용한 후 폐기하거나 사용 도중에 손상되는 필름의 양도 상당히 많이 발생되고 있는 실정이다.
즉, 자기테이프 제조시 자성층이 형성된 필름의 약 30
Figure kpo00026
는 공정로스로서 폐기되고 있으며, 그러한 폐기 필름의 처리에 많은 어려움이 따르고 있다.
자기테이프 제조시 공정로스로서 발생되는 자성층이 형성된 필름은 자연계에서 자연분해가 불가능하기 때문에 소각하여 폐기처리하는 방법이 사용되고 있다.
그러나, 소각시 많은 양의 악취와 매연 등이 발생하기 때문에 고도의 소각기술이 요구될 뿐만 아니라, 고가의 장비를 사용하여야 하는 문제와 함께, 소각이나 매립으로 인하여 환경오염이 유발되는 문제가 있다. 또한, 자기테이프 제조시 공정로스로서 발생되는 자성층이 형성된 필름은 재사용할 수 없기 때문에 원가상승의 원인이 되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 폐자기테이프로부터 자성도료 도포층과 베이스필름을 각각 분리
Figure kpo00027
추출하여 베이스필름은 재생플라스틱으로 사용하고 자성도료 도포층은 후처리공정을 거쳐 구성 성분 중 일부인 자기기록용 침상형상 산화철(r-Fe2O3, Co-r-Fe2O3, CrO2)를 분리
Figure kpo00028
추출하여 재사용하므로서 환경오염을 방지할 뿐만 아니라 원가를 절감할 수 있는 폐자기테이프로부터 베이스필름과 자성도료성분을 분리
Figure kpo00029
추출하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적 뿐만 아니라 용이하게 표출될 수 있는 또다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 폐자기테이프를 1
Figure kpo00030
Figure kpo00031
1
Figure kpo00032
정도의 크기로 절단한 후, 80
Figure kpo00033
120
Figure kpo00034
의 NaOH 수용액과 반응시켜 자성도료성분을 피탈시킨 다음, 베이스필름은 1
Figure kpo00035
Figure kpo00036
1
Figure kpo00037
크기의 서스망(sus-membrane)을 이용하여 분리하고, 여액은 필터프레스를 이용하여 미량의 베이스필름을 함유하는 자성도료성분과 수용액으로 분리한 후, NaOH 수용액은 순환시켜 재사용하고 필터프레스에서 탈수된 케익상의 자성도료성분을 분산 분쇄시켜 자력선별기로 이송하여 미량의 베이스필름과 자성도료성분을 분리시키고, 자성도료성분 중에 포함되어 있는 미세 PET 조각과 자성도료부분을 후처리공정을 행하여 각각의 성분인 미세조각과 자성재료(자기기록재료) 및 기타 함유물로 분리하는 공정을 제공하는데 있다.
제1도는 본 발명에 따른 폐자기테이프로부터 자성도료와 베이스필름의 분리
Figure kpo00013
추출공정도.
제2도는 본 발명에 따른 장치의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 절단기 2 : 송풍기
3 : 저장조 4 : 반응조
5 : 세척조 6 : 베이스필름저장조
7,14 : 세척수저장조 8,15 : 세척장치
9 : 필터프레스 10 : 용매저장조
11 : 용매이송펌프 12 : 분쇄기부착교반장치
13 : 자력선별기 16 : 건조장치
17 : 자성도료성분저장조
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 폐자기테이프로부터 베이스필름과 자성도료성분을 분리
Figure kpo00038
추출하는 방법은, (가) 폐자기테이프를 1
Figure kpo00039
Figure kpo00040
1
Figure kpo00041
크기 이하로 절단하는 공정; (나) 반응조에서 절단된 폐자기테이프를 농도 5
Figure kpo00042
8
Figure kpo00043
의 NaOH와 80
Figure kpo00044
120
Figure kpo00045
의 온도로 반응시켜 베이스필름을 1차 피탈시키는 공정; (다) 반응조에서 베이스필름과 여액을 분리하는 공정; (라) 베이스필름이 분리된 여액을 필터프레스를 통과시켜 미량의 베이스필름을 함유하는 자성도료성분과 NaOH 수용액을 분리하는 공정; (마) 미량의 베이스필름을 함유하는 자성도료성분을 분쇄하고 물에 분산시킨 후 자력선별기를 이용하여 미량의 베이스필름과 자기기록재료를 분리하는 공정; 및 (사) 공정(다) 및 공정(마)에서 분리된 베이스필름과 자기기록재료를 각각 건조하여 저장하는 공정으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
제1도는 본 발명에 따른 폐자기테이프로부터 자성도료와 베이스 필름성분의 분리
Figure kpo00046
추출공정도, 제2도는 본 발명에 따른 장치의 개략도이다.
제1도 및 제2도에 도시되어 있는 바와 같이, 먼저 공정의 용이성을 위하여 폐자기테이프 절단 공정이 진행된다. 즉, 자기테이프 제조시 공정로스로서 발생되는 자성층이 형성된 필름은 길이가 길게 일체로 되어 있어 이송이 용이하지 못하고, 그대로 사용할 경우 반응조(4), 필터프레스(9), 분쇄기부착교반장치(12) 및 자력선별기(13) 등을 통과할 때 공정처리가 쉽지 않기 때문에 절단하여 작은 조각으로 만들어 사용하는 것이 효과적이며, 이송의 용이성, 공정의 용이성 및 베이스필름 탈리효율을 고려할 때 가능한 한 미세하게 절단하는 것이 바람직하지만 제조비용의 측면을 고려하면 1
Figure kpo00047
Figure kpo00048
1
Figure kpo00049
이하의 크기로 절단하는 것이 적당하다.
전술한 바와 같이 폐자기테이프의 절단은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 절단기(1)를 사용하여 행할 수 있다.
절단기(1)에서 절단된 폐자기테이프를 송풍기(2)를 이용하여 저장조(3)로 이송하고, 저장조(3)로부터 일정량씩 반응조(4)로 투입하거나 연속적으로 투입하는 형태로 반응조(4)로 이송하여 다음 공정을 행한다.
즉, 반응조(4)에서 절단된 폐자기테이프와 100
Figure kpo00050
의 NaOH 수용액을 일정시간 동안 반응시켜 베이스필름을 1차 피탈시킨다. 이때, 반응액으로는 폐자기테이프로부터 베이스필름을 피탈시킬 수 있는 것이라면 모두 사용가능하지만 본 발명에서는 NaOH를 사용하였다. 반응온도는 80
Figure kpo00051
120
Figure kpo00052
가 바람직하며, 반응온도가 80
Figure kpo00053
미만일 경우에는 베이스필름의 피탈효과가 저조하고, 스팀을 사용하여 120
Figure kpo00054
를 초과할 경우에는 후에 분리하여 재사용하고자 하는 자기기록재료의 특성 변화 가능성으로 자기기록매체용으로 재사용시 자기기록재료로서 성능이 양호하지 못할 수 있으며, 반응시간은 반응온도와 반비례하고, 반응온도가 120
Figure kpo00055
인 경우에는 1분 이내가 소요되며 100
Figure kpo00056
인 경우는 하기 실홈표와 같다. 또한, 반응시 사용되는 NaOH 수용액의 농도에 따라 베이스필름의 피탈효율은 약간의 차이가 있는 것이지만, 취급의 용이성 및 베이스필름의 피탈효율 측면에서 5
Figure kpo00057
8
Figure kpo00058
의 NaOH 수용액을 사용하는 것이 보다 효과적이다.
반응조(4)는 내부에 1
Figure kpo00059
Figure kpo00060
1
Figure kpo00061
크기의 서스망(susmembrane)이 설치되어 있고, 반응을 균일하고 용이하게 행하기 위하여 0
Figure kpo00062
360회/분의 VS 모터를 장착하였으며, 또한 NaOH 수용액을 가열할 수 있는 2중탱크의 구조로 되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 반응조(4)는 여러 가지의 변형이 이루어질 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자이면 용이하게 유추할 수 있을 것이다.
폐자기테이프와 NaOH 수용액의 반응이 완료된 후에 피탈된 베이스필름은 1
Figure kpo00063
Figure kpo00064
1
Figure kpo00065
크기의 서스망(sus-membrane)을 이용하여 분리하고, 분리된 베이스필름은 세척조(5), 세척수저장조(7) 및 세척장치(8)를 이용하여 세척한 후, 베이스필름저장조(8)로 이송하여 저장한다.
이때, 베이스필름은 건조하여 저장할 수도 있고, 그대로 저장한 후에 필요에 따라 건조하여 사용할 수도 있다. 또한, 세척수는 세척수저장조(7), 세척장치(8) 및 세척조(5)를 반복순환시켜 재사용할 수 있다.
반응조(4)에서 베이스필름을 분리시킨 여액을 필터프레스(9)를 통과시켜 미량의 베이스필름을 함유하는 자성도료성분과 NaOH 수용액을 분리한 후, 분리된 NaOH 수용액을 용매저장조(10), NaOH 수용액 이송펌프(11)를 이용하여 반응조(4)로 순환시켜 반복하여 사용한다.
필터프레스(9)를 통과한 미량의 베이스필름을 함유하는 자성도료성분은 케익(cake)상이며, 이를 분쇄기가 부착된 교반장치(12)로 이송하여 미량의 베이스필름 조각을 추출한다.
즉, 필터프레스(9)에서 탈수된 베이스필름 미세조각을 함유하는 케익상의 자성도료성분을 분쇄하여 물에 균일하게 희석(자성도료성분 5-10wt
Figure kpo00066
)시키며 자력선별기(13)로 이송하면 자성도료성분은 자력선별기(13)에 부착되지만 베이스필름은 부착되지 않으므로 이를 회수하여 베이스필름저장조(7)로 이송하고, 자력선별기(13)에 부착된 베이스필름은 분리하고 세척
Figure kpo00067
건조하여 자성도료성분 중 자기기록재료는 저장조(17)로 이송하여 보관한다.
특히, 자력선별기(13)를 이용하므로써 베이스필름이 1차 탈리된 자성도료성분 중 자기기록재료로부터 미량의 베이스필름인 1
Figure kpo00068
Figure kpo00069
1
Figure kpo00070
이하로 분쇄된 PET 또는 PP를 분리할 수 있는 것이며, 자성도료성분 중 자기기록재료의 세척은 세척수저장조(14), 세척장치(15)를 이용하여 행하고, 건조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 건조장치(16) 특히, 분무건조장치를 사용하였다.
다음의 실시예는 본 발명을 좀 더 상세히 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
폐비디오테이프 10kg을 1
Figure kpo00072
1
Figure kpo00073
이하의 크기로 절단하고 송풍기(2)를 이용하여 저장조(3)로 이송한 후, 반응조(4)에 투입하고 5
Figure kpo00074
의 NaOH 수용액과 100
Figure kpo00075
에서 반응시켰다. 반응조(4)에서 피탈된 베이스필름을 분리하고 세척
Figure kpo00076
건조하여 베이스 필름저장조(6)로 이송한 다음, 자성도료성분은 침전시켜 필터프레스(9)로 수용액(NaOH)을 탈수시키고 탈수된 케익상의 자성도료성분을 분쇄기부착교반장치(12)에서 분쇄하고, 5-10wt
Figure kpo00077
의 건조물중량이 되도록 물에 분산한 후, 자력선별기(13)를 통과시켜 미량의 베이스필름을 분리하고 자력선별기(13)에 부착된 자성도료성분 중 자기기록재료를 세척
Figure kpo00078
건조하여 폐비디오테이프로부터 베이스필름과 자기기록재료를 분리하였다.
상술한 실험을 5회 실시하고 폐자기테이프와 NaOH의 반응 시작시간 및 반응 완료시간, 베이스필름과 자성도료성분의 분리
Figure kpo00079
추출 완료시간을 측정하고, 분리된 베이스필름량을 측정하면 표 1과 같다.
Figure kpo00080
[실시예 2]
농도가 7
Figure kpo00081
인 NaOH 수용액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하고, 폐자기테이프와 NaOH 수용액의 반응 시작시간 및 반응 완료시간, 베이스필름과 자성도료성분의 분리
Figure kpo00082
추출 완료시간을 측정하고, 분리된 베이스필름량을 측정하면 표 2와 같다.
Figure kpo00083
[실시예 3
Figure kpo00084
4]
폐비디오테이프 대신 폐오디오테이프를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 및 2와 동일하게 행하고 폐자기테이프와 NaOH 수용액의 반응 시작시간 및 반응 완료시간, 베이스필름과 자성도료성분의 분리
Figure kpo00085
추출 완료시간을 측정하고, 분리된 베이스 필름량을 측정하면 표 3 및 표 4와 같다.
Figure kpo00086
Figure kpo00087
상술한 바와 같이 본 발명은 자기테이프 제조시 공정로스로서 발생되는 자성층이 형성된 필름으로부터 베이스필름과 자성도료성분을 분리하여 베이스필름은 재생플라스틱으로 사용하고 자성도료성분은 후처리 공정을 거쳐 구성 성분 중 일부를 분리
Figure kpo00088
추출하여 재사용하므로서 환경오염을 방지할 뿐만 아니라 원가를 절감할 수 있으며, 폐자기테이프의 처리가 용이한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. (가) 폐자기테이프를 1
    Figure kpo00089
    Figure kpo00090
    1
    Figure kpo00091
    크기 이하로 절단하는 공정; (나) 반응조에서 절단된 폐자기테이프를 농도 5
    Figure kpo00092
    8
    Figure kpo00093
    의 NaOH와 80
    Figure kpo00094
    120
    Figure kpo00095
    의 온도로 반응시켜 베이스필름을 1차 피탈시키는 공정; (다) 반응조에서 베이스필름과 여액을 분리하는 공정; (라) 베이스필름이 분리된 여액을 필터프레스를 통과시켜 미량의 베이스필름을 함유하는 자성도료성분과 NaOH 수용액을 분리하는 공정; (마) 미량의 베이스필름을 함유하는 자성도료성분을 분쇄하고 물에 분산시킨 후 자력선별기를 이용하여 미량의 베이스필름과 자기기록재료를 분리하는 공정; 및 (사) 공정(다) 및 공정(마)에서 분리된 베이스필름과 자기기록재료를 각각 건조하여 저장하는 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐자기테이프로부터 자성도료와 베이스필름의 분리
    Figure kpo00096
    추출방법.
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