KR100396187B1

KR100396187B1 - 폐기수지제포장용용기의회수.조립방법

Info

Publication number: KR100396187B1
Application number: KR1019960064285A
Authority: KR
Inventors: 니시보리 사다오
Original assignee: 박경희; 아인엔지니어링 가부시끼가이샤
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 2004-08-18
Also published as: BR9605992A; EP0779136A2; CA2192051A1; CN1076264C; KR970033693A; DE69618554T2; EP0779136B1; CN1160627A; US5961054A; MX9606346A; DK0779136T3; DE69618554D1; EP0779136A3; TW329401B

Abstract

본 발명은 열가소성 용기의 부착물을 분리 제거하여 수지재료로서 회수하여 재이용을 도모하는 것이다.

열가소성 용기를 복수의 파쇄편으로 파쇄하고 상기 파쇄된 개개의 파쇄편에 대하여 충격마쇄력을 부가함과 동시에 원심력을 작용시키는 것에 의하여 예컨데 유류의 부착물에는 충격마쇄력 주로는 충격력에 파쇄편이 두들겨져서 기름이 분리되고 또 파쇄편과 이의 표면에 기름 등에 원심작용이 걸리면 파쇄편의 원심력은 충격마쇄력 때문에 억제되어 있으나 기름의 원심력은 억제되어 있지 않기 때문에 이 원심력의 차에 의하여 기름은 파쇄편으로부터 용이하게 분리하고 파쇄편을 세정한다.

이 과정에서 상기 파쇄편에 의하여 파쇄편을 조립하고 열가소성용기의 수지재료를 정립하여 소재화된 회수수지재료로 한다. 또 기름이외의 다른 부착물을 파쇄편으로부터 분리, 제거하는 것은 기름보다도 쉽다.

Description

폐기수지제 포장용 용기의 회수 ·조립방법

본 발명은 폐기된 열가소성 수지제의 포장용 용기를 회수하여 조립(造粒)하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

발명의 적용분야를 좀더 상세하게 설명하면 튀김기름, 참기름, 사라다유 등의 유류제품의 포장용 용기 또 소스, 드레싱, 미림 등의 점성을 갖는 내용물 용도의 포장용 용기(이하 점성액체용 용기라 한다), 또 청량음료, 샴푸, 세제, 눈약, 식초, 장유, 술, 맥주 등의 각종제품의 포장용 용기로서 다량으로 사용되고 사용이 끝난 폐기된 열가소성 수지제(본 명세서에서는 간단히 수지제라 한다)의 포장용 용기를 처리대상으로 하여 이 폐기수지제 포장용 용기로부터 금속부분을 제거하고 조쇄(組碎) 또는 광의의 파쇄를 하여 복수의 파쇄편 또는 보다 작은 피처리소편을 만든 후 각 파쇄편 또는 각 피처리소편에 부착된 유류, 점성액체 또는 기호음료수 기타 일용품 등의 잔류내용물이나 빗물, 이슬, 진흙, 흙, 모래, 먼지 등의 부착물을 분리 제거하여 재이용 가능한 수지등으로 분리시켜 소재화된 수지재료로서 회수하고 또 조립하는 방법 및 이러한 방법을 실시하는 장치에 관한 것이다. 아울러 이 소재화된 수지재료를 정립하여 소정 입경범위내의 정립물로한 소재화된 정립수지재료로서 회수 입자화하는 것에 의하여 그 회수 입자화하여 소재화된 수지재료등을 그대로 섬유 기타의 성형품으로 성형하거나 혹은 페렛트로 성형가공하여 재이용을 도모할 수 있는 방법 및 이러한 방법을 실시하는 장치에 관한 것이다.

또, 상기 수지제 포장용 용기에는 예컨데 폴리에스테르(폴리에칠렌테레푸탈레이트 : PET)제의 병(이하 PET병이라 한다) 또는 폴리에칠렌(PE)의 병(이하 PE병이라 한다) 또는 염화비닐(PVC)제의 병(이하 PVC병이라 한다) 등이 있다.

종래부터 상기 수지제 포장용 용기(이하 간단히 용기라 한다) 예컨데 PET를 원료로 한 PET병은 유류, 점성액체 혹은 기호음료수 기타 일용품등 각종 제품의 포장용 용기로서 사용되어 왔으며, 특히 근년의 연신 블로우잉 기술의 발달에 의하여 비교적 싸고 고성능인 PET병의 제조가 가능하게 되었기 때문에 탄산음료 등의 포장용 용기로서 다량 사용되고 또 폐기되고 있다.

이 PET병의 폐기량은 일본국내에서 월간 10,000t 이라고도 말해지는데 이와 같이 다량으로 폐기된 PET병의 재활용이 사회적으로 요청되고 있다.

또, 이 종류의 폐기수지제의 포장용 용기(이하 간단하게 폐기용기라 한다)인 블로우잉 성형 등에 의해 성형된 용기를 형성하는 염화비닐(PVC), 폴리에스테르(PET), 폴리에칠렌(PE) 등의 열가소성수지는 내용물의 소비에 의한 사용 후 버리는 것에 의해 폐기되어 진흙, 흙, 모래, 먼지 등의 부착물이 부착되어 있고, 이러한 회수된 용기는 부착물을 물로 세정한 후 건조하고 미분쇄하여 섬유 혹은 성형(블로우 성형) 등에 의해 갱목의 대체품 등으로서 성형되어 재이용되고 있었다.

또, 상기 용기는 각각 내수성, 내후성이 우수하고 분쇄하기 어려운 등의 장점을 갖는 반면, 예컨데 특히 PVC에 있어서는 폐기처분을 위한 소각로에 의한 소각시에는 다량의 유해가스등이 배출연기 등을 발생하여 사회환경상 좋지않은 것임은 널리 알려져 있다. 더하여 소각시에 용융된 수지재료가 로내에 부착되어 로 자체를 손상할 우려가 있는 등의 불리함을 갖고 있다. 그래서 이러한 불리함을 피하기 위한 것으로 폐기수지의 포장용 용기를 지중에 매설처리함에 의하여도 장기간에 걸쳐 부패하지 않고 잔존하기 때문에 환경파괴의 일원인으로 되어온 것이다.

한편, 이러한 종류의 수지자재에 관하여는 자원적으로도 해마다 고갈화의 경향에 있어 사용후의 수지재료를 폐기하지 않고 재활용하는 것이 요청되고 있다.

종래 용기는 표면의 부착물을 물로 세정하여 재생처리하는 것이었으나 이처리에는 대량의 물을 필요로 하는 세정공정과 건조공정이 필수적이었기 때문에 상기 수세정처리 및 건조처리에는 다대한 설비를 요하였고 수자원 및 에너지 자원을 낭비하는 것이라는 문제가 있었다.

특히 튀김기름, 참기름, 사라다유 등의 유류제품의 포장용 용기의 폐기용기에서는 상기 유류의 부착물이 타종류의 부착물에 비하여 용기의 표면으로부터 분리하는 것이 어렵고 상기의 수세정처리로는 포장용 용기의 표면에 부착한 유류를 제거하는 것이 가능하지 않기 때문에 기름성분을 분리하기 위하여 세정액을 사용하지 않으면 안되었고 계면활성제 등의 유해물질을 함유하는 세정액에 있어서는 하천 등을 오염하기 때문에 정화처리하지 않고 배수할 수 없으며 정화처리의 설비 및 운전비는 고가라고 하는 문제점이 있었다.

또, 점성액체 용기내의 소스, 드레싱, 미림 등의 점성액체는 상술한 유류보다는 분리가 쉬우나 점성을 갖고 있기 때문에 역시 내용물에 있어 상기 수세정처리로는 용이하게 제거할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.

또 상술한 유류 및 점성액체 이외의 청량음료, 샴푸, 세제, 눈약, 식초, 장유, 술, 맥주 등의 각종 제품의 포장용 용기의 폐기용기는 수세하고 세정하여 정화처리할 수 있는 것이었으나, 세제와 같은 계면활성제 등의 유해물질을 함유하는 내용물의 폐기용기에 있어서는 상술한 바와 같이 정화처리하기 위한 정화처리의 설비 및 운전비가 고가로 된다고 하는 문제점이 있었다.

유해물질을 부착하는 세정액에 있어서 문제점과 수세정처리 가능한 잔류내용물에 있어도 상술한 바와 같이 수세정처리 및 건조처리에 있어서 다대한 설비와 수자원 및 에너지 자원의 낭비라고 하는 문제점이 병존하는 이유로 대부분의 용기는 재이용되지 않고 폐기처분되었다.

한편, 유럽특허공개공보 EP492043호에 폐플라스틱 성형제품 회수처리방법이 알려져 있으나, 비산분리가 비산거리의 차이때문에 종이제의 병체조각이 나머지 라벨조각으로 부터 분리됨에 불과하여 초음파 방사에너지를 사용한 세정작업이 필요하게 되는 문제가 있다.

또한, 미국특허공보 US5375778과 같은 플라스틱 스크랩 연속회수처리방법이 알려져 있지만, 이는 충격마쇄력을 위한 공정이 없기 때문에 열가소성 수지로 만들어진 폐용기의 내측표면에 부착되어 있는 기름등의 부착물을 용이하게 제거할 수 없는 문제점이 있다.

도 1은 본 발명의 처리대상의 일례인 용기의 회수ㆍ조립방법의 기본적인 제1의 실시예 방법을 적용한 경우의 개요를 원리적 모식적으로 나타내는 처리공정의 계통설명도이다. 대상 폐기용기는 기본적으로 돌출부가 없고 본체 몸통만이 있는 병이나 돌출부를 갖고 있어 뚜껑, 나사부, 본체몸통, 돌출부 등을 형성하는 수지소재가 동종이고 상표등 인쇄면을 갖는 라벨이 없는 병을 처리대상으로 하는 것이다.

도 2는 이 발명의 처리대상의 일례인 용기의 회수 조립방법의 기본적인 제2의 실시예 방법을 적용한 경우에 개요를 원리적 및 모식적으로 나타내는 처리공정의 계통설명도이다. 기본적으로 도1의 대상 폐기용기 이외의 폐기 병, 예컨데 뚜껑, 나사부, 본체몸통, 돌출부 등을 형성하는 수지소재의 적어도 하나가 이종인 폐기병 또 더하여 라벨을 갖는 폐기병을 처리하는 처리공정의 계통설명도이다.

도 3은 파쇄공정 및 풍력분리공정의 개요를 원리적 및 모식적으로 나타내는 처리공정의 계통설명도이다.

도 4는 파쇄공정에 있어서 다른 실시예에서의 장치의 개요구성을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.

도 5는 조쇄공정, 세정, 건조공정, 분리, 분급, 정립공정의 개요를 원리적 및 모식적으로 나타내는 처리공정의 계통설명도이다.

도 6은 발명의 조쇄공정의 실시예에 사용되는 커터밀(파쇄수단)의 요부를 나타내는 전체사시도이다.

도 7은 상기 실시예의 파쇄공정에 사용되는 연마, 정립장치의 개요구성을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.

도 8은 도 7에 있어서 연마, 정립작용을 설명하기 위한 정면도이다.

도 9는 본 발명의 실시예의 세정, 분리, 분급, 정립공정에 사용되는 세퍼레이터의 개요구성을 나타내는 사시도이다.

도 10은 본 발명의 비중선별공정의 실시에에 사용되는 선별수단의 요부를 나타내는 전체도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

81 : 파쇄편 82 : 파치리소편

83 : 정립(整粒)수지재료 84 : 부착물

110 : 크러셔(Crucher) 120 : 커터밀(Cutter mill)

121 : 커터밀본체 122 : 덮개

123 : 투입구 124 : 커터지지체

125 : 회전칼 126 : 고정칼

127 : 투입실 128 : 조쇄실(粗碎室)

129 : 스크린 130 : 연마 ·정립장치(세퍼레이터)

131 : 고정원반 132 : 공급투입구

133 : 고정단판 134 : 고정핀

135 : 둥근측판 141 : 가동원반

142 : 회전횡측 143 : 축받침

144 : 가동핀 151 : 스크린

152 : 배출구 153 : 취출구

154 : 플러그밸브(Plug Volve) 155 : 처리공간

156 : 배출공간 157,158 : 블로우어(Blower)

210a,210b : 크러셔 211 : 해쇄기(解碎機)

212 : 네트콘베어(Net conveyor) 213 : 자력선별기

230a,230b : 세퍼레이이터(Separator)231a,231b : 공급관

235 : 연통관 236 : 배관

237 : 분기관 238 : 3방향 전자변

239 : 배출관 240 : 회수탱크

250 : 보집탱크

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 비교적 간단하고 용이한 수단에 의해 처리대상의 용기로부터 잔류내용물, 진흙, 흙, 모래, 먼지등의 부착물을 분리 및 제거하고 또 이것을 소정의 입경범위내로 정립시켜 소재화된 수지재료로서 효율이 좋게 회수 조립하고 재이용할 수 있도록 한 회수 조립방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 폐기용기의 회수 조립방법에 있어서는 폐기용기로부터 부착물을 분리하여 수지재료를 회수하는 방법이 있다.

처리대상의 인쇄면을 갖는 플라스틱 필름을 감아 멘채로의 용기를 복수의 피처리소편(82)으로 조쇄하는 공정과 풍력의 흡인에 의하여 상기 필름을 분리 제거하고 상기 조쇄된 개개의 피처리소편(82)에 대하여 충격마쇄력을 부가하여 수재재료와 부착물을 분리하고 수지재료를 정립시켜 소재화된 회수 수지재료로 하는 공정등을 적어도 포함한다.

또, 상기 조쇄공정에 앞서 상기 용기를 복수의 파쇄편(81)으로 파쇄하는 공정을 적어도 포함하는 방법인 것이다.

또, 이 파쇄공정의 후에는 상기 파쇄편 81을 공지의 건조기를 이용하여 건조하는 것에 의하여 비교적 큰 이물질 예컨데 모래, 흙 등을 제거하는 것이 가능한 것이다.

더하여 상기 파쇄된 개개의 파쇄편(81)에 대하여 충격마쇄력을 부가함과 동시에 원심력을 작용시켜 수지재료와 부착물을 분리하는 공정 등을 적어도 포함한다.

또, 상기 공정에 더하여 상기 파쇄공정에서 파쇄된 파쇄편(81)을 복수의 각 피처리소편(82)로 조쇄하는 공정을 적어도 포함하는 방법이다.

더하여 용기 하부에 돌출부를 갖는 용기에 있어서는 상기 조쇄된 개개의 피처리소편(82)에 대하여 상기 용기본체 및 돌출부로 되는 파쇄편(81)을 조쇄한 피처리소편(82)에 대하여 충격마쇄력을 부가하여 수지재료로부터 부착물을 분리 세정 건조처리를 행하고 이어서 상기 충격마쇄력에 의하여 분쇄하여 돌출부를 형성하는 수지재료를 정립시켜 소재화된 회수 수지재료로 하는 동시에 용기본체를 형성하는 수지재료를 분리 분급하는 것이 가능한 것이다.

또, 용기 머리부에 프렌지가 있는 나사부를 갖는 용기에 있어서 전기 조쇄된 개개의 피처리소편(82)에 대하여 상기 용기본체 및 나사부로 만들어지는 파쇄편(81)을 조쇄한 피처리소편(82)에 대하여 충격마쇄력을 부가하여 수지재료로부터 부착물을 분리하고 정립하는 세정건조처리를 행하고 이어서 수중에서 상기 나사부의 비중선별을 행하고 분리하여 상기 나바부 및 상기 나사부를 제기하고 용기본체로부터 만들어지는 수지재료를 가각 소재화된 회수 수지재료로 하는 것이 가능한 것이다.

[대상폐기용기]

본 발명의 실시형태의 대상폐기용기는 튀김기름, 참기름, 사라다유 등의 유류제품의 포장용 용기로서 사용되고 폐기된 PE병이나, 실제 유류의 제품의 포장용 용기인 PE병으로부터 그 표면에 부착되어 있는 기름을 분리 제거하여 소재화된 수지재료로서 회수하고 또 조립시킬 수 있기 때문이라면 다른 각종 제품의 내용물을 분리 및 제거하는 것은 용이하다. 그러나 대상폐기용기로서는 유류의 제품의 포장용용기외에 소스, 드레싱, 미림 등의 점성을 갖는 내용물의 점성액체용 용기 또 청량음료, 샴푸, 세제, 눈약, 식초, 장유, 술, 맥주 등의 각종 제품의 포장용 용기로서 사용되고 폐기된 사용이 끝난 PE병을 대상 폐기용기로 하는 것도 가능하다.

또, 대상폐기용기를 구성하는 수지재료로서는 폴리에칠렌(PE)외에 폴리에스테르(PET)로 이루어지는 사용이 끝난 PET병, 염화비닐(PVC : 연질)등으로 이루어지는 사용이 끝난 PVC병등이 있으나 이 PE병, PET병 또는 PVC병(이하 이러한 용기를 간단히 병이라 한다)의 표면에는 잔류내용물, 진흙, 흙, 모래, 먼지 등의 부착물이부착되어 있다.

또, 상기 병은 형상 구조 재질 등의 형태가 각각으로 예컨데

(1) 돌출부의 유무

(2) 뚜껑이 금속적 또는 수지제

(3) 뚜껑을 비끌어메는 나사부, 본체몸통부, 돌출부 등을 형성하는 수지소재가 각각 이종 혹은 동종

(4) 수지소재가 투명 또는 유색 등의 형태가 있다.

그러나 본 발명의 실시의 형태에 있어서는 폐기병의 잔류내용물의 종류나 병을 구성하는 각 부의 수지소재의 종류에 의하여 처리조건을 선정하기도 하며 후술의 각 공정을 조합하여서 효율좋게 처리하는 것이 바람직하다.

도 1은 기본적으로 대상폐기용기로서는 돌출부가 붙어있지 않는 병이나 돌출부를 갖고 있어도 뚜껑, 나사부, 본체몸통부, 돌출부 등을 형성하는 수지소재가 동종으로서 상표등 인쇄면을 갖는 라벨이 없는 병을 처리대상으로 하는 것이다.

또 폐기병은 용기본체로부터 뚜껑을 떼어내어 잔류내용물을 폐기하고 또 뚜껑이 금속제라면 폐기하고 동종의 수지소재로 되어 있는 뚜껑, 나사부, 본체몸통부, 돌출부등은 (분별공정) (파쇄공정) (조쇄공정) (세정 · 분리 · 분급 · 정립공정)으로 동시에 거쳐진다.

이하, 도 1에 기하여 일례로서 사라다유를 잔류내용물로 하는 PE병으로부터 PE의 수지재료를 회수하는 수단 및 각 공정에 관하여 설명한다.

이 공정에서 PE/PET/PVC등 수지소재별 (도1에서는 PE/PET만을 기재하였으나이에 한하는 것은 아니다) 투명 또는 유색으로 분별시킨다. 또 유색의 용기에 있어서는 색채등으로 분별하는 것도 좋다.

[파쇄공정]

상기의 [분별공정] 에서 분별된 PE병은 도2에 나타낸 바와 같이 파쇄수단(101)을 사용하여 적당한 크기의 단편으로 절단 혹은 광의의 파쇄를 하여 예컨데 15×50mm정도 크기의 파쇄편(81)을 형성한다.

파쇄수단은 피파쇄물을 파쇄하여 적당한 크기의 파쇄편을 형성하는 것으로 본 실시예에 있어서는 편의상 크러셔라고 한다.

이 크러셔의 일례를 도3에 나타낸다.

크러셔(110)은 상부에 피파쇄물의 투입구를 갖는 크러셔본체 내에 서로 내향으로 회전하는 2축을 평행으로 설치하고 각축에는 복수개의 회전칼을 소정간격으로 설치함과 동시에 각축의 각 회전칼 외주에서 서로 맞물리고 또 각 회전칼의 외주면에 등각도를 이루도록 돌설된 3개의 칼날로 폐기병을 적이한 크기의 단편으로 되는 파쇄편으로 절단되도록 설치되어 있다.

상기의 투입구로부터 투입된 폐기병은 서로 내향되게 회전하는 2축의 회전칼의 칼날에 의하여 내부로 끌려들어가고 맞물린 상태에서 회전하는 회전칼의 외주엣지 사이에서 연속적으로 작용하는 전단력으로 스릿트하면서 이끌려들어 갈때에 작용하는 압축력에 의해 파쇄되고 절단되어 파쇄편(81)이 형성된다. 이 시점에서는 각 파쇄편(81)의 표면에 잔류내용물인 사라다유의 부착물이 부착되어 있다.

또, 파쇄수단은 상기의 크러셔에 한정되지 않고 예를 들면 (주)호라이사 제품인 가이낙스크러셔 또는 (주)나라기계제작소 제품인 롤크러셔등 여러종류의 모노커터, 쉬레더(shredder)크러셔 등의 파쇄수단을 사용하는 것이 가능하다.

또 파쇄수단으로서는 도4에 나타낸 바와 같이 상기 크러셔(110)를 상하방향 2단에 배치하고 피파쇄물을 2단계로 파쇄하는 수단을 사용하여서 처리용량을 비약적으로 중대하고 처리시간을 단축하는 시도가 가능하며 상세한 것은 후술하는 도2와 관련한 실시예에서 설명한다.

또 이 [파쇄공정] 후에 상기 파쇄편(81)을 공지의 건조기를 사용하여 건조하는 것에 의하여 이 건조공정에서 비교적 큰 이물질 예컨데 모래, 흙 등을 제거하는 것이 가능하고 후슬 [세정, 분리, 분급, 정립공정] 에 있어서 세정효과를 높히는 것이 가능하다.

[조쇄공정]

이 조쇄공정은 특히 부착물이 유류, 점성액체, 기타 액체로 이루어지는 부착물만의 경우는 생략하는 것이 가능하나 필요에 따라 행한다. 이 공정에서는 상기의 파쇄공정에서 파쇄된 파쇄편(81)을 도5 및 도6에 나타난 바와 같은 조쇄수단을 사용하여 더욱 가늘게 절단 혹은 광의로는 파쇄하여 예컨데 2×15mm정도의 장방향 혹은 10×10mm정도의 정방향 내지 기타 부정형이나 일변이 10mm정도 이하의 크기의 피처리소편(82)를 형성한다.

이 시점에 있어서도 상술한 [파쇄공정] 과 같이 각 피처리소편(82)의 표면에는 상술한 부착물인 사라다유가 부착되어 있다.

조쇄수단은 파쇄편(81)을 절단 조쇄하여 적당한 크기의 피처리소편(82)를 형성하는 것으로 본 실시예에 있어서는 편의상 "커터밀"이라 한다. 커터밀(120)은 피조쇄물을 투입하는 투입구를 갖춘 본체내에서 외주에 회전도를 갖춘 커터 지지체를 회전시켜 이 커터 지지체의 회전칼과 적이한 크리어런스를 갖는 고정칼을 본체 내에 고정한 것이다. 커터밀(120)의 상세는 후슬하는 도2에 관련한 실시예에서 설명한다.

본 실시예의 크리어런스는 02.∼0.3mm이다. 이 커터밀(120)의 투입구에 전술한 크러셔(110)으로 형성된 15×50mm정도 크기의 파쇄편(81)을 투입하고, 파쇄편(81)은 회전칼과 고정칼과의 사이에서 조쇄되어 스크린을 경유하여 형상, 면적은 부정확하나 대량 전량이 2×15mm정도 이하의 크기인 피처리소편(82)이 형성되어 배출구로부터 다음 공정으로 배출된다.

[세정 ·분리 ·분급 ·정립공정]

상술한 [파쇄공정] 에서 파쇄수단으로 파쇄된 파쇄편(81) 또는 필요에 따라 [조쇄공정] 에서 조쇄수단으로 조쇄된 피처리소편(82)에 충격마쇄력을 부가함과 동시에 원심력을 작용시킨다.

본 실시예의 형태에서는 [파쇄공정] 을 경유하여 얻어진 파쇄편(81)을 처리하는 경우로 설명하면 충격마쇄력 주로 충격력에 의하여 각 파쇄편(81)이 두들겨져서 부착물인 사라다유의 일부가 파쇄편(81)의 표면으로부터 분리되고 더하여 각 파쇄편(81) 및 그 표면의 사라다유에 원심력을 작용하는 것에 의하여 사라다유가 파쇄편(81)의 표면으로부터 용이하게 분리된다.

다시말하면, 파쇄편(81)에 대하여 충격력을 부가하여 두들기는 것에 의하여사라다유의 분리를 촉진함과 동시에 이 충격력은 파쇄편(81)에 작용하여 원심작용을 약간 억제하게 된다. 한편 사라다유의 원심력은 거의 억제되지 않기 때문에 파쇄편(81) 자체보다 그 표면의 사라다유의 방향이 외주측으로 멀리 날아가기 때문에 파쇄편(81)로부터 사라다유를 용이하게 분리 세정하게 된다. 또, 충격력에 의한 각 파쇄편(81)과의 마찰열에 의하여 표면의 사라다유의 온도가 상승하기 때문에 사라다유가 보다 일층 분리가 용이하게 된다. 또 파쇄편(81)에 대하여 충격력과 마쇄력을 겸비한 충격마쇄력을 부가한 경우는 파쇄편(81)이 분쇄되고 이 분쇄의 과정에 있어서도 사라다유의 분리가 촉진되고 또 원심작용에 의하여 사라다유가 파쇄편(81)의 표면으로부터 분리된다. PE의 각 파쇄편(81)은 1600∼1800rpm으로 약 10∼12분간 처리되며 각 파쇄편(81)은 충격마쇄력에 의하여 직경 1∼4mm정도의 거의 구상의 크기로 분쇄되고 조립, 연마, 정립된다. 또 PE병은 충격마쇄력을 부가하면 PE자체의 성질에 의하여 거의 구성으로 둥글게 되어 조립, 연마, 정립되는 것이 특징이다. 또 기름이외의 기타 부착물을 PE병으로 부터 분리하는 경우에는 800∼900rpm으로 약 5∼6분간 정도 처리하는 것에 의하여 PE를 조립, 연마, 정립하여 회수가능한 것이나 기름 부착물의 경우는 5∼6분간 정도의 처리시간으로는 충분치 않다. 그러나 장시간 처리하는 것에 의하면 기름은 효율이 좋게 분리되었다. 덧붙여서 말하면 1배취의 약은 회전속도, 에어의 유무, 온도 등의 처리조건에 의하여 변하는 것이나, 본 실시예에서는 1배취를 10분간으로 60kg/h의 생산율로 처리하고 조립, 연마, 정립하여 회수된 PE의 구상체는 사라다유의 부착율이 0.1wt%이하이었다. 실제 PE를 원재료로 하여 여러 가지의 성형품을 성형할 때 원재료인 PE에필러(filler)를 첨가할 때에 0.1wt%정도의 기름도 투입하기 때문에 본 실시예에서 얻어진 PE는 기름 부착율이 0.1wt%이하이므로 이 정도의 기름의 함유량까지 제거된다면 문제는 없다.

또 상기와 같이 각 파쇄편(81) 또는 피처리소편(82)에 충격마쇄력을 부가함과 동시에 원심력을 작용하는 과정에서 바람직한 것은 각 파쇄편(81) 또는 피처리소편(82)에 대하여 5kg/㎠정도의 압축공기를 분사하는 것에 의하여 보다 일층 효율이 좋게 기름을 각 파쇄편(81) 또는 피처리소편(82)으로부터 분리할 수 있고 더욱 좋기로는 가열한 압축공기를 분사하는 것에 의하여 기름의 분리를 보다 일층 효율좋게 촉진한다.

세정, 분리, 분급, 정립수단은 폐기용기인 병본체의 파쇄편(81) 또는 피처리소편(82)으로부터 부착물을 분리하여 제거하고 파쇄편(81) 또는 피처리소편(82)를 분쇄, 세정하고 조립, 연마, 정립하여 회수하는 수단으로 본 실시예에 있어서는 편의상 세퍼레이터라 한다.

도 7 및 도 8에 있어서, 세퍼레이터(130)은 고정원반(131)의 중심부에 각 파쇄편(81) 또는 피처리소편(82)을(이하 피처리소편(82)으로 설명한다) 투입하는 공급 투입구(132)를 연통시키고 상기 고정원반(131)에 고정단판(133)을 처리공간(155)을 사이에 두고 대향시키며, 상기 고정원반(131)에 고정단판(133)의 각각의 외주단연을 주측판(135)에 고정한다.

상기 처리공간(155)내에는 회전횡축(142)에 의하여 회전구동되는 가동원반(141)을 설치하고 회전횡축(142)은 각 축받침(143)(143)에 의해 받침되어있다.

상기 회전횡축(142)은 도시되지 않은 모우터 등의 회전구동수단에 의하여 회전구동된다. 그래서 상기 고정원반(131) 상에는 복수의 동심원상의{가동원판(141)에 대하여 상대적인} 회전궤도(a;도 8)상에 각 고정핀(134)를 순차로 꽂고 한편 상기 가동원반(141) 상에는 상기 각 고정핀(134)과는 달리 복수의 회전궤적(b) 상에 교호로 밀어넣는 가동핀(144)를 순차로 꽂으며 이러한 고정, 가동의 각 핀(134)(144)의 상호간에서 충격마쇄력에 의하여 분쇄 혹은 연마, 정립작용을 할 수 있도록 위치한다. 더하여 가동원반(141)의 외주측에서 상기 주측판(135)와의 사이에는 배출공간(156)을 사이에 두고 소망하는 직경의 세공을 펀칭 형성한 소정 놋슈의 스크린(151)을 주설시키고 배출공간(156)의 하방으로 배출구(152)를 설치한다. 또 상기 배출구(152)에는 도 7에 도시한 바와 같이 블로우어(157)를 연통한다. 또 본 실시예에서 상기 스크린(151)은 직경 1mm의 놋슈이나 통상 직경 1mm이하, 좋기로는 직경 0.7mm의 놋슈이다.

또 처리공간(155)의 스크린(151) 내의 하부에는 취출구(153)을 설치하고 취출구(153)에는 개폐제어를 위한 플러그밸브(154)를 배설한다. 또 상기 취출구(153)에는 도 1에서 나타낸 바와 같이 세퍼레이터(130) 내에 에어를 흡인하는 블로우어(158)을 연통하고 이 블로우어(158)를 사이에 두고 공급투입구(132)에 연통되어 있다.

실제는 상기 고정, 가동의 각 핀(134)(144)의 상호간 클리어런스를 크게 하는 것에 의하여 피처리소편(82)에 부가하는 마쇄력을 약하게 하고 클리어런스를 작게하는 것에 의해 마쇄력을 강하게 하게 된다. 피처리소편(82)의 부착물이 액체인 경우는 피처리소편(82)에 대한 마쇄력을 약하게 충격력을 부가하도록 크리어런스를 조정하는 것이 가능하고 이것은 조립, 정립되는 회수수지재료의 입경이 소망의 크기에 맞도록 조정한다.

따라서 상기의 세퍼레이터(130)에는 도시되지 않은 회전구동수단에 의하여 회전횡축(142)를 회전시켜 가동원반(141)을 회전하고 피처리소편(82)를 공급투입구(132)에 공급하면 각 피처리소편(82)은 처리공간(155)의 중심부에 있어 고정, 가동의 각 핀(134)(144)의 상호간에서 충격마쇄력에 의하여 분쇄 혹은 연마, 정립작용과 원심작용 등을 합하여 받는 것으로 되어 충력마쇄력을 받아 차제에 분쇄 혹은 연마, 정립되면서 외주측에 접근한다. 이 과정에 있어서 각 피처리소편(82)이 충격마쇄력의 충격으로 두들겨져서 피처리소편(82)으로부터 사라다유의 분리가 촉진되고 더하여 각 피처리소편(82) 및 그 표면에 부착되어 있는 사라다유에 원심력이 작용한다 하여도 피러치소편(82) 자체는 고정, 가동의 각 핀(134)(144) 상호간에서 충격마쇄력을 받기 때문에 외주측으로 빠져날아가는 속도가 억제되며 한편 피처리소편(82)의 표면의 사라다유는 피처리소편(82) 정도로는 억제되지 않는다.

그러함에도 이 원심력의 차이에 의해 피처리소편(82)보다 사라다유의 쪽이 외주측으로 빨리 빠져날아가기 때문에 사라다유가 피처리소편(82)으로부터 용이하게 분리되는 것이다.

또 충격마쇄력에 의한 각 피처리소편(82)과의 마찰열은 피처리소편(82)의 표면의 사라다유의 온도를 상승하고 보다 일층 피처리소편(82)의 표면으로 부터 사라다유를 분리하기가 용이하다. 또 PE병은 PE자체의 성질에 의하여 각 피처리소편(82)이 거의 구상체로 둥글게 조립, 연마, 정립되고 그 크기는 직경 1∼4mm정도로 된다. 상기 피처리소편(82)으로부터 분리된 사라다유와 마분쇄된 피처리소편(82)의 일부는 각 가동핀(144)의 원심작용에 의해 스크린(151)을 통과하여 배출공간(156)내에 분급된 후 배출구(152)로부터 블로우어(157; 도5)를 경유하여 외부로 흡인 배출된다.

한편 스크린(151)을 통과하지 않는 크기의 구상체로 연마, 정립된 PE정립수지재료(83)는 스크린(151)내에 남게된다. 이 수지재료(83) 중에는 아직 그 표면에는 사라다유가 잔류되어 있는 것 혹은 계속하여 처리되는 피처리소편(82)의 표면으로부터 분리된 사라다유가 스크린(151)을 통과하는 때에 이미 스크린(151)에 체류하고 있는 정립수지재료(83)에 부착하는 것도 있다.

그러나 플러그밸브(154)를 개방한 상태에서 취출구(153)와 공급투입구(132)와를 블로우어(158;도5)를 사이에 두고 연통되어 있기 때문에 취출구(153)으로 부터 취출구 PE정립수지재료(83)는 공급투입구(132)에 환류되어 세퍼레이터(130) 내에서 다시 충격마쇄력을 받아 다시 분쇄 혹은 연마, 정립되고 정립수지재료(83)의 표면에 잔류한 사라다유의 부착물(84)은 원심력에 의해 정립수지재료(83)로부터 분리되어 스크린(151)을 통과하며 상술한 바와 같이 배출구(152)로부터 외부로 배출된다. 또 PE정립수지재료(83)은 환류된다 하더라도 스크린(151)을 통과하는 정도로 미세하게 분쇄되지 않아서 대부분이 스크린(151) 내에 남는다.

이상의 세정, 분리, 분급, 정립공정은 1배취내의 피처리소편(82)에 부착되어 있던 사라다유가 대부분 분리되어 배출구를 경유하여 제거될 때까지 필요에 응하여 복수회에 걸쳐 반복하는 것도 가능하다.

이상과 같이 정립된 회수 PE수지재료는 플러그밸브(154)를 얻어서 취출구(153)로 부터 회수수지재료로서 취출된다.

또 상기 블로우어(158)과는 대체적으로 혹은 이것과 공동으로 상기 세퍼레이터(130)의 처리공간(155) 내에 압축공기를 불어넣고 고정단판(133)에 천설된 구멍부에 의하여 파이프를 통하여 연통하는 공급투입구부로 상기 스크린(151)을 통과할 수 없는 크기의 정립수지재료(83)를 환류시켜도 좋다.

또 상기 취출수단으로 취출구(153)으로 부터 회수수지재료를 퍼내는 것이 가능하고 혹은 도9에서와 같이 자동적으로 회수탱크(240)로 회수하는 것도 가능하나 이하 후자의 실시예에 대하여 설명한다.

도9에서 2대의 세퍼레이터(230a)(230b)는 공통의 회전구동수단으로 회전할 수 있도록 대칭 위치에 설치되고 각 세퍼레이터(230a)(230b)는 앞 공정에서 처리된 각 파쇄편{81(또는 피처리소편 82)}을 공급관(231a)(231b)를 사이에 두고 공급투입구(132a)(132b)에 공급하도록 구성되어 있다. 이하 세러페이터(230a)(230b)는 동일구조이기 때문에 세퍼레이터(230a)로 설명하여 간단화를 기한다.

세퍼레이터(230a)는 회숫수지재료의 취출구(153)를 공급투입구(132)에 연통관(235)를 사이에 두고 연통하고, 그 연통관(235)의 취출구측에 도시되지 않은 압출공기공급원으로 부터의 배관(236)을 연통한다.

이 배관(136)의 연통부위에 정류판을 설치하고 압축공기를 주로하여 공급투입구(132)측으로 흐르도록 구성한다. 또 연통관(235)의 공급투입구(132a)(132b)측을 분기하여 정립수지재료의 회수탱크(240)에 연통하는 분기관(237)을 설치하고 이 분기관(237)의 분기점에 예컨데, 타이머회로에 의한 적이 설정시간마다 절환되도록 3방향 전자변(238)을 설치한다.

한편 각 세퍼레이터(230a)(230b)의 배출구(152a)(152b)는 배출관(239)를 사이에 두고 보집탱크(250)에 연통되고 스크린(151;도7)을 통과한 부착물을 배출관(239)에 개설한 블로우어(157)에 의하여 흡입하고 보집탱크(250)으로 배출하도록 구성하는 것도 가능하다.

회전구동수단에 의하여 세퍼레이터(230a)(230b)를 시동하고 상기 연통관(235)의 하류측을 3방향전자변(238)로 개방하고, 또 상기 분기관측을 폐쇄하여 배관(236)으로부터 연통관(235)로 압축공기를 공급하는 것에 의하여 압축공기의 순환기류가 연통관(235)로부터 순서로 배출투입구(132), 처리공간(155), 취출구(153) 또 연통관(235)에도 발생한다. 1배취의 각 파쇄편{81(또는 피처리소편 82)}을 공급관(231a)(231b)를 사이에 두고 공급투입구(132a)(132b)로 공급하면 세퍼레이터(230a)(230b)내에서 처리되어 파쇄편{81(또는 피처리소편 82)}의 표면으로부터 분리된 사라다유는 스크린(151)을 경유하여 블로우어(157)에 의해 모집탱크(250)에 배출되고, 한편 스크린(151) 내에 남겨진 정립수지재료(83)은 순환공기에 의해 연통관(235)에 흡인되어 다시 처리공간(155)에 급송되고 세퍼레이터(230a)(230b)내에서 처리되며 이 일련의 공정이 배취내의 사라다유를 대부분 분리제거 할 때까지 필요에 따라 복수회에 걸쳐 반복한다. 다음에 상기 처리가 종료된 후에 연통관(235)의 하류측을 3방향전자변(238)으로 폐쇄하고, 상기 분기관측을 개방하는 것에 의하여 스크린(151) 내에 남겨진 정립수지재료(83)를 연통관(235)로부터 분기관(237)을 통하여 회수탱크(240)으로 회수한다.

또, 상기 3방향전자변(238)과는 대체하여 상기 분기관(237)을 개폐하는 전자변과 상기 연통관(235)의 하류측을 개폐하는 전자변을 설치하여 이러한 2개의 전자변을 교호로 개폐할 수 있도록 설치하는 것도 가능하다.

또 이상은 2대의 세퍼레이터의 실시예에 관하여 설명하였으나 1대의 세퍼레이터의 경우도 동일하다.

일례로서 전술한 구조의 1대의 세퍼레이터(130)의 실험기를 사용하여 이 세퍼레이터(130)에 PE병의 각 피처리소편(82)를 6kg투입하고 상기 가동원반(141)을 60Hz, 1,750rpm의 회전속도로 회전하면 10분간에 각 피처리소편 82가 직경 1∼2mm정도의 거의 구상으로 둥글게된 형상으로 조립, 연마, 정립된 PE정립수지재료(83)으로서 회수하고, 이 PE정립수지재료(83) 내의 사라다유의 잔류물은 0.1wt%이하이었다.

또, 특히 유류제품의 포장용 용기나 점성액체용 용기를 처리하는 경우는 가동원반(141)의 회전속도를 저속으로 하는 것이 피처리소편(82)의 주성분 수지인 PE를 과도하게 미세하게 연마, 정립하지 않도록 할 수 있고, 또 가동원반(141)의 원심작용을 받아서 피처리소편(82)와 그 표면에 부착되어 있는 유류나 점성액체가 외주측으로 날아가는 속도는 가동원반(141)의 회전속도를 저속으로 하여도 피처리소편(82)의 표면에 부착된 유류나 점성액체 쪽이 피처리소편(92)보다 크기 때문에, 가동원반(141)의 회전속도를 PE를 스크린(151)의 놋슈이상의 크기로 조립, 연마, 정립할 수 있는 범위내에서 가능한한 저속으로 하는 쪽이 좋다.

다음에 대상폐기용기로서 폴리에스테트(PET)로 이루어진 사용이 끝난 PET병에 대하여 이하, 도1에 기하여 사라다유를 잔류내용물로 하는 PET병으로부터 PET수지재료를 회수하는 실시예에 대하여 설명한다. 단, 상술한 PE병의 실시예와 공통되는 처리공정은 생략하여 그 설명을 간략화한다.

폐기병은 병 본체로부터 금속제의 뚜껑을 제거하고 잔류내용물을 폐기한 후 [분별공정] [파쇄공정] [조쇄공정] [세정 ·분리 ·분급 ·정립공정] 을 거친다.

[파쇄공정]

상기의 [분별공정] 에서 분별된 PET병은 도2에 도시한 바와 같이 파쇄수단인 크러셔(110)을 사용하여 적당한 크기의 단편으로 절단 또는 광의로 파쇄하여 예컨데 15×50mm정도 크기의 파쇄편(81)을 형성한다.

[조쇄공정]

이 조쇄공정은 필요에 따라서 상기의 파쇄공정에서 파쇄된 파쇄편(81)을 도5에 나타낸 바와 같은 조쇄수단인 커터밀(120)을 사용하여 더욱 가늘게 절단 혹은 광의로 파쇄하여 예컨데 2×15mm정도의 정방형 혹은 10×10mm정도 이하의 크기인 피처리소편(82)를 형성한다.

[세정 ·분리 ·분급 ·정립공정]

상술한 [파쇄공정] 에 있어서, 파쇄수단으로 파쇄된 파쇄편(81) 또는 필요에따라 [조쇄공정] 에 있어서 조쇄수단으로 조쇄수단으로 조쇄된 피처리소편(82)에 도7 및 도8에 나타낸 바와 같은 세퍼레이터(130)을 사용하여 충격마쇄력과 원심력을 부가하여 파쇄편(81) 또는 피처리소편(82)으로부터 부착물을 분리하여 제거하고 파쇄편(81) 또는 피처리소편(82)를 분쇄, 세정하고, 조립, 연마, 정립하여 회수한다. 그 작용은 상술한, PE병에 있어서 실시예와 같다.

본 실시예에서는 세퍼레이터(130)의 스크린(151)은 직경 0.6∼0.8mm의 놋슈이고, 900∼1200rpm에서 1배취를 약 10∼12분 사이에 처리하여 충격마쇄력에 의하여 각 파쇄편(81) 또는 피처리소편(82)를 1변이 1∼3mm정도 크기의 부정형으로 분쇄하고 조립, 연마, 정립하였다. 이상과 같이 PET병의 경우는 특히 저속도회전으로 장시간 처리를 행하는 것에 의하여 기름을 파쇄편(81) 또는 피처리소편(82)으로부터 분리하는 것이 가능하였다. 또 PET병은 충격마쇄력을 부가하여도 PE와 같이 거의 구상체로 되지 않는다. 덧붙여서 회수 PET수지재료는 사라다유의 부착율이 0.1wt% 이하이었다.

또, 상술한 실시예에 있어서는 PE병, PET병을 주된 예로서 설명하였으나, 다른 수지재료, 폴리카보네이트, 염화비닐 등의 경우도 같은 모양으로 정립수지재료로서 회수하는 것이 가능하다.

또, 상기의 실시예에서는 사라다유를 내용물로 하는 폐기용기를 예로서 설명하였으나, 다른 튀김기름, 참기름 등의 유류제품의 포장용 용기로서 사용되고 폐기된 폐기용기도 상술한 실시예와 같은 모양으로 처리된다. 또 유류이외의 내용물의 포장용 용기, 예컨데 소스, 드레싱, 미림 등의 점성을 갖는 내용물의 점성액체용용기 더나아가 청량음료, 샴푸, 세제, 안약, 식초, 장유, 술, 맥주 등의 각종 제품의 포장용 용기로서 사용되고 폐기된 폐기용기에 대하여도 실제 상술한 실시예와 같이 유류제품의 포장용 용기의 표면에 부착되어 있는 기름을 분리 또는 제거하여 소재화된 수지재료로서 회수하고 또 조립할 수 있기 때문에 유류이외의 다른 각종 제품의 잔류내용물은 대개의 경우 포장용 용기로부터 용이하게 분리 및 제거되어 소재화된 수지재료로서 회수하고 또 조립된다. 더나아가 폐기용기내의 잔류내용물만이 아니라 용기에 부착된 진흙, 흙, 모래, 먼지 등의 부착물도 본 발명의 발명에 의해 포장용 용기로부터 용이하게 분리 및 제거된다.

또, 이상과 같이 각종 부착물이 부착된 파쇄편 또는 피처리소편에 대하여 충격마쇄력, 주로 충격력을 부가함과 동시에 원심력을 자용시키는 것에 의해 각종 부착물, 파쇄편, 또는 피처리소편, 병행하여 공기등이 외주측으로 날아나가는 순서는 빠른쪽부터 순서대로 공기, 수분, 저점성으로부터 순서에 따라 고점성의 액체, 진흙이나 흙 등의 고형물, 유류(고점성의 액체) 파쇄편 또는 피처리소편인 것이므로 이와 같이 외주측으로 날아나가는 속도의 다름에 의하여 각종 부착물이 파쇄편 또는 피처리소편으로부터 용이하게 분리된다.

도 2는 기본적으로 상술한 도1의 대상폐기용기 이외의 폐기병을 처리하는 처리공정의 게통설명도이다. 그러나, 도2는 불필요한 처리공정을 생략하는 것에 의해 도1의 처리공정의 계통설명도로 되기 때문에 도1의 대상폐기병도 포함하는 처리공정의 계통설명도라고 말할 수 있다. 그러함에도 본 발명의 실시의 형태에 있어서는 도1의 경우와 같이 병의 잔류내용물의 종류나 병을 구성하는 각부의 수지소재의 종류에 의해 처리조건을 선별한다든가 후술하는 각 공정을 조합하여 효율좋게 처리하는 것이 바람직하다.

이하, 도2에 있어서는 대상폐기용기로서 뚜껑, 나사부, 본체몸통, 돌출부 등을 형성하는 수지재료의 적어도 하나가 이종인 폐기병 더하여 첨가하여 라벨을 갖는 폐기병을 처리대상으로 하여 설명하고 탄산음료용의 PET병을 일례로서 설명한다.

이 PET병은 탄산음료용의 PET병에 있어 뚜껑을 단단히 메는 나사부 및 라벨등이 PET이외의 열가소성수지, 예컨데 PP, PE에 의하여 형성되어 있거나 엄밀하게는 PET만으로 구성되어 있는 것은 없으므로 본 발명에 있어서는 본체몸통을 형성하는 수지재료이외의 열가소성 수지재료로서 형성된 돌출부, 나사부, 라벨의 부위를 제거하는 것이 아니고 PET에 의하여 이루어지는 부분과 함께 후술의 처리를 행하는 것도 가능하다.

또, 이 PET병의 표면에는 잔류내용, 물, 진흙, 흙, 모래, 머지 등의 부착물이 부착되어 있다.

이하 이 병으로부터 PET, PP, PVC등 수지재료를 회수하는 수단에 대하여 설명한다.

도 2에 나타난 바와 같이 뚜껑용의 나사부, 본체몸통, 상표등 인쇄면을 갖는 라벨로 이루어지는 병은 용기 본체로부터 금속제의 뚜껑을 제거하고 잔류내용물이 폐기된 후 [분별공정] [파쇄공정] [풍력분리공정] [조쇄공정] [세정,건조공정] [분리,분급,정립공정] 및 [비증선별공정] , 이들에 필요에 응하여 부수되는 탈수공정으로 이루어진다.

[분별공정]

상술한 도 1의 실시예에서의 설명과 동일한 것이나, 이 공정에서 PET/PVC등 수지소재별(도2에서는 PET/PVC만을 기재하고 있으나 이에 한하지 않는다) 투명 또는 유색, 돌출부가 있는가 돌출부가 없는가로 분별된다. 또, 유색의 용기에 있어서는 색채등으로 분별하는 것이 좋다.

또, 상기 나사부 및/또는 돌출부를 몸통부에서 돌출부의 경우에는 이것이 취부되어 있는 몸통부를 형성하는 용기본체(이하 실시예에 있어서 「병본체」 라 한다)의 수지와 함께 절단하여 몸통부, 나사부 및 돌출부를 각각 단독으로 처리하는 것도 가능하다.

통상 PVC병은 나사부를 포함하여 동일수지소재로 형성되고 또 탄산음료 등을 사용하지 않기 때문에 돌출부를 갖지 않는다. 나사부는 병일반에 많이 형성되어 있다.

그러나 효율적인 처리를 행하기에는 상기 분별공정은 수지소재별로 분별한 후 투명 또는 유색으로 분별하고 PET병에 있어서도 돌출부를 갖는것과 갖지않는 것으로 분별하는 것도 좋다.

[파쇄공정]

폐기된 병은 도3에 나타난 파쇄수단(110)을 사용하여 적당한 크기의 단편으로 절단 또는 광의로 파쇄하여 예컨데 15×50mm정도 크기의 파쇄편(81)을 형성한다.

파쇄수단은 본 실시예에 있어서 도1에 관련된 실시예에 사용된 크러셔(110)을 사용하였다. 또 이 시점에서는 각 파쇄편(81)의 표면에는 상술한 부착물이 부착되어 거의 흑색을 나타내고 있다.

또, 도4에 보이는 바와 같이 상기 크러셔(110)을 상하방향2단으로 배치하여 2단계의 조쇄수단을 나타내는 것에서 축선을 수평방향으로 배치한 크러셔(210a)에 대하여 하단의 크러셔(210b)의 축선은 45°경사되어 있다. 이것에 의하여 처리용량의 비약적 증대와 처리시간의 단축을 도모하는 것이 가능하다.

또, 바람직하기로는 크러셔(110)의 광주리몸체 하방에는 해쇄기(211)이 배치되어 조쇄된 용기를 해쇄하고 상기 파쇄편(81)로서 형성하기 쉽게 함께 동시에 폐기포장용 용기중의 소석, 모래 등을 용이하게 취출하기 쉽게하고 또 해쇄기(211) 하방에는 상하방향으로 약 45℃ 경사지게 띠모양의 망으로 이루어지는 네트콘베어(212)를 설치하고 상기 파쇄편(81)중의 소석, 모래 등을 체로결려 떨어지게 한다. 더하여 좋기로는 상기 네트콘베어(212)의 진행방향 선단하방에 자력선별기(213)를 설치하고 파쇄편(81) 중에 포함되어 있는 뚜껑 등의 금속편, 철의 녹슨것 등을 분별한다. 더하여 필요에 응하여 금속편, 철의 녹슨것 등이 제거된 파쇄편(81)을 금속망으로 이루어지는 회전체(215)를 통과하여 미소한 소석, 모래, 금속분 등의 이물을 분리한다.

[풍력분리공정]

이 공정은 PET병 등의 외주에 감겨 부쳐있는 인쇄면을 갖는 라벨을 상기 파쇄편으로부터 분리하는 것인데 일반적으로 폴리스칠렌계 필름에 의하여 형성되어있는 인쇄면을 갖는 전기 라벨의 파쇄물을 사이크론(31)을 부설한 블로우어(33)에 의하여 에컨데(200∼500kg/h)의 처리가 가능한 흡인 풍력선별기(30)을 사용하여 일공정에서 파쇄된 라벨 인쇄면을 갖는 필름을 흡입하여 용기본체 즉 병본체의 파쇄편(81)로부터 분리하여 상기 병본체의 파쇄편(81)을 취출한다(도 3),

[조쇄공정]

상기 라벨을 분리한 병본체로부터 이루어지는 파쇄편(81)을 도 5에 나타낸 바와 같은 조쇄수단을 사용하여 더하여 상세하게 절단 혹은 광의로는 파쇄하여 예컨데 2×15mm정도의 장방형 혹은 10×10mm정도의 정방형 또는 기타의 부정형이지만 일변이 10mm이하 크기의 피처리소편(82)의 표면에는 상술한 부착물이 부착되어 있다.

조쇄수단은 파쇄편(81)을 절단 조쇄하여 적당한 크기의 피처리소편(81)를 형성하는 것이고 본실시예에서 편의상 「커터밀」 이라 한다.

도 7은 조쇄수단의 일례인 커터밀(120)을 나타낸다.

121은 커터밀 본체로 상면개구부를 갖는 원통형을 이루는 케이싱이고, 상기 개구를 개폐가 자유로운 덮개(122)로 덮는다.

상기 덮개(122)는 커터밀 본체(121) 내에 피조쇄물인 파쇄편(81)을 투입하는 투입구(123)을 갖고 있다.

또, 상기 커터밀본체(121) 내에는 커터밀본체(121)의 저면에 축으로 연결되어 도시되지 않는 회전구동수단에 의해 수평방향으로 회전하는 커터지지체(124)를 설치하고 이 커터지지체(124)의 외주에 상하방향으로 긴 회전칼(125)를 3개 설치하고 이러한 3개의 회전칼(125)은 커터지지체(124)의 회전방향에서 120도의 등각도를 이루도록 배설하고 3개의 회전칼(125)의 칼끝의 동일한 회전궤적상 위치되어 있다.

또 상기 3개의 회전칼(125)의 칼끝의 회전궤적에 대하여 근소한 간격을 두고 2개의 고정칼(126)을 회전칼(125)의 칼끝의 회전궤적의 약대칭위치에 커터밀본체(121)에 고정하며 2개의 고정칼(126)과 커터지지체(124)와 회전칼(125)로 커터밀본체(121) 내를 2분하여 투입실(127)과 조쇄실(128)을 형성한다. 상기 덮개(122)의 투입구(123)는 상기 투입실(127)과 조쇄실(128)을 형성한다. 상기 덮개(122)의 투입구(123)는 상기 투입실(127)에 연통한다. 또, 2개의 고정칼(126)과 회전칼(125)과의 클리어런스는 피조쇄물을 소망의 크기로 절단 또는 광의로는 파쇄하는 것이 자유롭게 조정할 수 있다. 본 실시예의 클리어런스는 0.2∼0.3mm이다. 또 조쇄실(128)은 상기 2개의 고정칼(126) 사이를 회전칼(125)의 회전궤적의 주위를 둘러싸도록 놋슈의 스크린(129)으로 간막이되어 있다.

또, 스크린(129)는 본 실시예에서는 일변이 10mm정도 크기의 피처리소편(82)이 통과될 수 있는 놋슈로 형성되어 있다. 또 조쇄실(128)의 커터밀 본체(121)의 하단에는 상기 피처리소편(82)를 배출하는 배출구를 설치한다.

이상의 커터밀(120)에 있어 덮개(122)의 투입구(123)로부터 상술한 공정1 [파쇄공정] 의 크러셔(110)에서 형성된 15×50mm정도 크기의 파쇄편(81)을 투입하여 도시되지 않은 회전구동수단으로 커터지지체(124)를 회전하면 파쇄편(81)은 커터지지체(124)의 회전칼(125)과 고정칼(126)사이에서 스크린(129)를 경유하여 형상 면적은 일정하지 않으나 대략 전량이 2×15mm정도의 장방향 혹은 10×10mm정도이하의모서리형 혹은 부정형으로 일변이 10mm정도이하의 크기인 피처리소편(82)이 성형되어 상기 배출구로부터 다음 공정으로 배출된다.

또, 조쇄수단은 상기 커터밀에 한정되지 않고 예컨데 (주)호라인사 제품인 한도크러셔와 같이 회전칼(125)의 회전축이 수평방향으로 설치되고 2개의 고정칼(126)사이의 스크린(129)는 하방으로 설치되어 있는 것도 있다. 이 시점에서는 각 파쇄편(81)의 표면에는 상술한 진흙 등의 부착물이 약간 탈락하나 거의 불투명의 얇은 흑색을 나타내고 있다.

[세정 ·건조공정]

상술한 조쇄공정에 있어 조쇄수단으로 1변이 10mm정도이하의 장방향 혹은 부정형의 크기로 형성되어 진흙, 흙, 모래, 금속, 유리파편, 먼지등이 표면에 부착되어 있는 병의 각 피처리소편(82)에 충격마쇄력을 부가하여 각 피처리소편(82)의 표면으로부터 부착물(84)를 충격마쇄력에 의해 분쇄하여 분리하고 세정함과 동시에 충격 마쇄력에 의한 각 피처리소편과의 마찰열에 의하여 건조한다. 800∼900rpm으로 약 5분간 처리한다. 나사부를 포함하여 소재가 전부 PVC인 PVC병의 경우 및 돌출부를 갖지 않는 PET병의 경우는 이 공정에 연속하여 다음공정의 [분리 ·분급 ·정립공정] 을 행하여 PET, PVC를 회수하는 것이 가능하다.

[분리 ·분급 ·정립공정]

이 공정은 전형적으로 병본체에 접착되어 있는 돌출부를 몸통부로부터 절단한 것의 단독으로 또는 돌출부를 갖는 병본체를 동시에 처리하는 것인데 전술한 [세정 ·건조공정] 을 경유한 각 피처리소편(82)에 다시 충격마쇄력을 부가하여 일변이 1∼2mm이하의 부정형의 크기로 분쇄하고 상기 각 피처리소편(82)로부터 상기 돌출부를 형성하느 PP를 부정형의 크기로 조립, 연마, 정립한다. 동시에 각 피처리소편(82)로부터 병본체의 PET를 상기 충격마쇄력에 의하여 미분쇄하여 분리하고 또 분급하며 돌출부의 PP를 수지재료로하여 원료화 통합하여 회수한다. PET는 건설용 골재 등의 필러용도로 제공되고 PP는 각종 성형에 제공된다. 1500∼1800rpm으로 약 3∼4분간 처리한다.

상기 제2의 공정은 필요에 따라 임의 회수로 반복하여 행하는 것도 가능하다.

세정, 건조수단과 분리, 분급, 정립수단은 공통의 장치로 구성되어 있다.

폐기수지제포장용 용기인 병본체의 피처리소편(82)를 세정, 건조, 분쇄, 연마, 정립함과 동시에 상기 병의 분쇄물에 대하여 다시한번 상기 병본체의 PET를 보다 가늘게 분쇄하여 상기 PP를 병본체로부터 분리, 분급하고 피처리소편(82) 중의 돌출부의 PP를 조립내지 정립하는 수단으로 본 실시예에 있어서는 상기 세정, 건조수단과 함께 도7 내지 도8에 나타난 세퍼레이터(130)을 사용하였다.

또, 이 세퍼레이터(130)은 상술한 도1에 관련한 설명도에서 상세히 설명하였기 때문에 간략화를 도모하기 위하여 이 실시예에서는 필요한 설명만을 하기로 한다.

각종 병은 PVC병에 있어서는 바람직하기로는 색채마다 분별을 하고 도시되어 있지 않은 회전구동수단에 의해 회전횡축(142)를 회전하여 가동원반(141)을 회전하고 각 피처리소편(82)를 공급투입구(132)에 공급하면 각 피처리소편(82)는 처리공간(155)의 중심부에서 고정, 가동의 각 핀(134)(144)의 상호간에서 충격마쇄력에 의하여 분쇄 또는 연마, 정립작용과 원심작용 등을 합하여 받는 것으로 되며 충격마쇄력을 받아 이번에는 분쇄 또는 연마, 정립되면서 외주측에 접근한다. 이 과정에 있어서 각 피처리소편(82)의 볼 표면에 부착되어 있는 잔류내용물이나 진흙, 흙, 모래, 먼지 등의 부착물 84 혹은 돌출부의 PP와 함께 처리된 병본체의 PET는 일변이 1mm이하의 부정형으로 가늘게 분쇄되고 부착물은 상기 제1단의 세퍼레이터에 의한 처리로 후술하는 배출구(152)로부터 취출되어 제거된다. 즉, 분쇄된 부착물 및 피처리소편(82) 중의 병본체의 분쇄물의 일부는 각 기동핀(144)의 원심작용에 의하여 스크린(151)을 통과하여 배출공간(156) 내에서 분급된 후 배출구(152)로부터 블로우어(157)을 경유하여 외부로 흡인 배출된다.

돌출부의 PP를 갖는 병본체의 경우는 부착물이외의 물질이 스크린(151)내에 남게되고 후술의 제2단의 세퍼레이터에 있어서 처리와 같은 모양으로 취출구(153)으로부터 취출되고 제2단의 세퍼레이터의 투입된다.

이 제2단의 세퍼레이터에 의한 처리로 직경 1mm정도의 크기 혹은 1변이 2∼5mm정도의 장방향 내지는 원통형 기타의 부정형으로 연마, 정립된다.

이 사이 피처리소편(82)중 수지재료의 일부는 일변이 1mm이하의 장방형 내지는 부정형의 크기로 미분쇄된 미분으로 되는 것이다.

제2단에 의한 세퍼레이터에 의한 처리로 연마, 정립된 정립수지재료 및 스크린(151)을 통과하지 않는 크기의 돌출부의 PP는 스크린(151)내에 잔류하나 플러그밸브(154)를 개방한 상태에서 취출구(153)과 공급투입구(132)와를 블로우어(158)를통하여 연통시키고 있기 때문에 취출구(153)으로부터 취출되는 정립수지재료 및 스크린(151)을 통과하지 않는 크기의 PP및 부착물을 공급투입구(132)에 환류되고 상기 병본체의 분쇄물은 스크린(151)을 통과가능하게 미분쇄되어 상술한 바와 같이 배출구(152)로부터 외부에 배출된다.

그러나 정립수지재료는 환류된다고 하지만 스크린(151)을 통과하는 정도로는 가늘게 연마, 정립되지 않고 대부분 스크린(151) 내에 남게된다.

이 정립된 회수 PP수지재료는 플러그밸브(154)를 열어서 취출구(153)으로부터 회수수지재료로서 취출된다.

이 취출수단으로서는 도1에 관련한 실시예에서 설명한 것과 같다.

회수수지재료는 돌출부의 PP의 처리에 있어서는 돌출부의 색채를 나타내고 이 제2단의 처리를 유색의 병본체 흑은 투명의 병에 실시한 경우에는 본체의 색채 혹은 거의 투명 또는 방투명의 무색 혹은 약한 백색 내지 약한 얇은 황색을 나타내었다.

일예로서 상술한 구조의 세퍼레이터(130)의 실험기구를 사용하여 제1단의 세퍼레이터(130)에 600g의 각 피처리소편(82)를 투입하여 상기 가동원반(141)을 900rpm의 회전속도로 회전하면 5분간으로 PET 및 약간의 PP를 분리할 수 있고 제2단의 세퍼레이터에 의해 1800rpm으로 3분간의 처리에 의해 PP를 회수하는 것이 가능하였다.

[비증선별공정]

이 공정은 보다 고품질한 회수수지재료를 얻기위한 것으로 병본체가 용기머리부에 병본체의 몸통부와 다른 재질 예컨데 PP 혹은 PE로 이루어지는 나사부를 갖는 것인 경우 상기 제2단의 세퍼레이터에 의한 [세정 ·건조공정] 을 행한 후 [분리 ·분급 ·정립공정] 에 대신하여 혹은 이공정의 후에 있어서 수중에서 상기 나사부의 비중선별을 행하여 나사부를 분리하고 상기 나사부를 제거하여 용기본체로 이루어지는 수지재료를 회수하는 것이 가능하다.

상기 [세정 ·건조공정] 을 건친 재료를 교반기의 수중내에 투입하여 비중이 가벼운 PP를 부상시키고 비중이 무거운 PET또는 PVC를 침전시켜 양자를 선별한다.

액체 사이크론에 의하여 PP와 다른 수지를 선별하고 이어서 탈수공정을 거쳐서 회수한다.

상기 액체 사이크론 10은 일예를 제10도에 나타낸 바와 같이 유입구(19)로부터 물 20t/h에 상기 [세정 ·건조공정] 을 거친 재료를 150kg/h로 혼합한 피처리액을 압입하여 이것이 하강와류로 되고 상부사이크론(16)의 둥근벽에 연하여 흐른다.

이 와류에 의하여 혼입되어 있는 수재재료중 비중이 무거운 PET, PVC는 원심력에 의하여 둥근벽에 집중되고 와류와 함께 하강하여 개구(20)로부터 하부사이크론(17)로 와류하여 동한다. 이와같이 둥근벽 상부에 이행한 PET, PVC는 배출구로부터 외부에 취출되고 한편 비중이 가벼운 PP는 상부사이크론(16) 내의 와류에 의하여 생긴 내심류에 의해 중심으로 모이고 배출관(18)으로부터 취출된다. 24는 액체의 유출구, 26은 배출구이고 저부에서 침전한 것을 취출한다.

또, 상술한 실시예에 있어서는 PET볼, PVC볼을 주된 예로서 설명하였으나 다른 수지재료, 폴리에칠렌, 폴리카보네이트 등의 경우도 동일한 것으로서 정립수지재료로서 회수하는 것이 가능하다.

또, 상기의 수지재료의 처리방법이외에 수집된 PET병 또는 PVC병의 상태, 오염의 상황이 어느정도인가에 따라 상기의 각 공정의 순서를 역으로 하여 혹은 조쇄공정, 세정 ·건조공정이외의 공정을 생략하여 수지재료를 회수하는 것도 있을 수 있다.

본 발명으로 얻어진 회수재료는 압출기 등의 성형기에 직접 투입하여 다른 성형품 예를 들면 폴리에스테르섬유, 폴리에스테르코튼으로 성형하는 것도, 성형용 수지소재의 형태인 펠레트로 성형하는 것도 가능하고 혹은 회수수지재료와 동질의 순수한 수지재료와를 혼련하여 예컨데 PVC의 경우는 순수한 경질 PVC를 혼련하여 펠레트를 형성하는 것도, 다른 성형품으로 성형하는 것도 가능하며 더하여 건조수분과 혼련한 상기 펠레트를 압출기에 투입하여 수질합성판을 성형하는 것도 가능하다.

본 발명은 이상 설명한 바와같이 구성되어 있기 때문에 이하에 기재된 바와 같은 효과를 나타낸다.

비교적 간단하고 용이한 수단에 의하여 충격마쇄력을 부가하는 것에 의하여 처리대상의 수지포장용 용기로서의 용기로부터 부착물을 분리 및 제거하고 또 이것을 소정의 입경범위내로 정립시켜 소재화된 수지재료로서 효율좋게 조립하여 재이용할 수 있었다. 또 페기용품을 구성하는 각 부의 수지소재가 동종으로 내용물이 액체인 경우는 충격마쇄력을 부가함과 함께 원심력을 작용시키는 것에 의하여 충격마쇄력이 주로되어 충격력과 원심력과의 상승효과에 의해 폐기용기로부터 특히 분리가 어렵다고 되어 있던 유류의 부착물을 용이하게 분리 제거하고 또 이것을 소정의 입경범위내로 정립시켜 소재화된 수지재료로서 효율좋게 조립하여 재이용하는 것이 가능하였다.

상기의 이유에 의하여 종래 행하여진 용기의 수세정 처리에 요하였던 대량의 물 및 건조처리시에 있어서 다대한 설비를 불요로하여 자원절약에 기여하는 것이 가능하였다.

특히 종래 유류의 부착물을 분리하기 위한 세정액이 불필요하며 다른 종류의 부착물에 대한 세정에 있어서도 수세정의 배수에 의한 하천의 오염을 방지하는 것도 가능하고 배수의 정화처리설비 및 운전비의 코스트를 절약하게 된다.

Claims

인쇄면을 보유하는 플라스틱필름이 감겨진 폐기열가소성수지제 포장용 용기로부터 부착물을 분리하여 수지재료를 회수하는 방법에 있어서,

상기 포장용용기를 파쇄편으로 파쇄하고, 상기 용기를 파쇄한 파쇄편에 대하여 풍력에 의하여 상기 파쇄편으로부터 상기 플라스틱필름을 분리 제거하고 상기 용기본체로 이루어지는 파쇄편을 조쇄한 피처리소편에 대하여 상호간에 충격마쇄력이 생기게 하도록 배치된 고정 및 유동핀을 가지는 충격마쇄장치를 사용하여 충격마쇄력을 부가하여 수지재료와 부착물을 분리함과 동시에 수지재료를 정립하여 정립된 수지재료를 회수하는 것을 특징으로 하는 페기 수지제 포장용 용기의 회수 ·조립방법.
제1항에 있어서,

상기 처리대상인 열가소성 수지제 포장용 용기를 복수의 파쇄편으로 파쇄하는 공정후에 상기 파쇄편을 건조하는 공정 등을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 수지제 포장용 용기의 회수 ·조립방법.
제1항 또는 2항에 있어서,

상기 처리대상인 열가소성 수지제 포장용 용기를 복수의 파쇄편으로 파쇄하는 공정과 상기 파쇄된 파쇄편을 복수의 각 피처리소편으로 조쇄하는 공정과 분리된 부착물을 수시로 제거하는 공정 등을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기수지제 포장용 용기의 회수 ·조립방법.
제1항에 있어서,

상기 파쇄 또는 조쇄된 파쇄편 또는 개개의 피처리소편에 대하여 충격력을 부가함과 동시에 원심력을 작용시켜서 수지재료와 부착물을 분리하고 수지재료를 정립하여 소재화된 회수수지재료로 하는 공정 등을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 수지제 포장용 용기의 회수 ·조립방법.
제1항에 있어서,

하부에 돌출부를 가지는 폐기열가소성수지 포장용용기로부터 부착물을 분리하여 수지재료를 회수하는 방법에 있어, 상기 조쇄된 개개의 피처리소편에 대하여 상기 용기본체 및 돌출부로 이루어지는 파쇄편을 조쇄한 피처리소편에 대하여 충격마쇄력을 부가하여 수지재료로부터 부착물을 분리하고 세정 건조처리를 행하고 이어서 동일하게 상기 충격마쇄력을 부가하고 더하여 분쇄하고 돌출부를 형성하는 수지재료를 정립하여 소재화된 회수수지재료로 함과 동시에 용기본체를 형성하는 수지재료를 분리, 분급하는 것을 특징으로 하는 폐기 수지제 포장용 용기의 회수 ·조립방법.
제1항에 있어서,

프렌지부를 갖는 나사부를 갖춘 폐기열가소성 수지포장용기로부터 부착물을 분리하여 수지재료를 회수하는 방법에 있어, 상기 용기본체 및 나사부로 이루어지는 파쇄편을 조쇄한 피처리소편에 대하여 충격마쇄력을 부가하여 수지재료로부터 부착물을 분리하고, 조립, 정립, 세정 및 건조처리를 행하며, 이어서 수중에 있어서 상기 나사부의 비중선별을 행하고 분리하여 상기 나사부 및 상기 나사부를 제외한 용기본체로 이루어지는 수지재료를 각각 소재화된 회수수지재료로 하는 것을 특징으로 하는 폐기 수지제 포장용 용기의 회수 ·조립방법.