KR100497304B1 - 스티커가 부착된 병의 재활용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티커가 부착된 병으로부터 스티커만을 신속하게 제거하여 활용도를 향상시키는 스티커가 부착된 병의 재활용방법에 관한 것이다. 본 재황용방법은 서로 다른 크기의 다수 병을 수집하여 부착된 스티커를 제거하는 재활용방법에 있어서; 수집된 병을 일정한 패턴으로 정열하는 단계와; 정열된 병의 뚜껑을 순차적으로 해체하는 단계와; 해체된 병을 기립된 상태에서 순차적으로 이송시키는 단계와; 이송된 병을 향하여 크랙방지용액을 분사하고 이를 내면과 외면 중 어느 일측에 도포하는 단계와; 상기 크랙방지용액으로 처리된 병을 일정한 시간동안 융점이하에 이르기까지 점진적으로 가열하여 병에 부착된 스티커를 소각시키기 위해서 컨베이어밸트를 통하여 이송된 병에게 4분~5분동안 250도~300도까지 점진적으로 가열하여 열팽창계수를 균등하게 조절하는 단계, 상기 단계이후 1분~2분동안 530도~570도까지 점진적으로 가열하여 병에 부착된 스티커를 1차소각하는 단계, 상기 단계이후 1분30초~2분30초동안 600도~640도까지 점진적으로 가열하여 상기 스티커를 2차소각하는 단계, 상기 단계이후 1분~3분동안 580도~620도까지 점진적으로 가열하여 소각상태를 유지하는 단계, 상기 단계에서 소각이 종료된 후에 15분~30분동안 열수축계수가 균등하게 점진적인 냉각을 수행하는 단계를 포함하여 소각시키는 단계와; 소각된 소각재와 물때 중 적어도 어느 하나이상의 스티커잔재가 잔류하는 병을 가성소다용액으로 세척하여 스티커잔재를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 비용절감을 최대화시키고, 재생공정이 상당히 단축되어 생산성을 극대화시키는 효과가 있다.

Description

스티커가 부착된 병의 재활용방법{Recycle method of bottle adhered sticker}

본 발명은 스티커가 부착된 병의 재활용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스티커가 부착된 병으로부터 스티커만을 신속하게 제거하여 활용도를 향상시키는 스티커가 부착된 병의 재활용방법에 관한 것이다.

일반적으로, 병의 재활용은 폐병을 회수하여 일정한 크기로 부수어 이물질을 세척한 후에 융점이상의 온도로 녹인 후에 이를 재료로 활용하는 것이다. 이와 같이 재활용을 위해 부수는 장치와 녹이는 장치 등이 필요하지만, 이는 재활용을 위한 비용과 공정이 너무 많이들어 경제성이 없는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 병의 이물질들 및 부착물들을 제거하여 즉시 사용할 수 있도록 한 방안들이 개발되고 있는 추세이다.

측, 병에 부착된 스티커를 제거하기 위한 장치인 소각장치에 의하여 스티커를 태울 수 있는 온도이상으로 가열하여 소각처리하는 기술이 개발되고 있다.

그런데, 이와 같은 소각기술은 온도에 따른 열처리를 잘 못하게 되면 병의 두께가 불균일하여 열팽창 및 냉각수축의 불평형으로 병이 파손되게 되거나, 병의 형체가 변형되어 나타나는 문제점이 있으며, 이를 방지하기 위하여 충분한 예열을 할 경우엔 변형은 물론이거나, 처리시간이 많이 걸려 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 소각후 소각잔재를 세척하기 위하여 산성용액으로 세척하면 소각잔재는 세척이 되지만, 물때가 제거되지 않아 이를 위한 특별한 공정이 필요한 문제점이 있으며, 만약 산성용액이 잔재할 경우에는 인체에 유해하여 치명적인 인명피해가 발생하는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 병의 형상을 변형 및 파손시키지 않고 병에 부착된 모든 부착물들을 신속하게 소각하여 제거하며, 동시에 즉시 재활용이 가능하도록 한 스티커가 부착된 병의 재활용방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 서로 다른 크기의 다수 병을 수집하여 부착된 스티커를 제거하는 재활용방법에 있어서; 수집된 병을 일정한 패턴으로 정열하는 단계와; 정열된 병의 뚜껑을 순차적으로 해체하는 단계와; 해체된 병을 기립된 상태에서 순차적으로 이송시키는 단계와; 이송된 병을 향하여 크랙방지용액을 분사하고 이를 내면과 외면 중 어느 일측에 도포하는 단계와; 상기 크랙방지용액으로 처리된 병을 일정한 시간동안 융점이하에 이르기까지 점진적으로 가열하여 병에 부착된 스티커를 소각시키기 위해서 컨베이어밸트를 통하여 이송된 병에게 4분~5분동안 250도~300도까지 점진적으로 가열하여 열팽창계수를 균등하게 조절하는 단계, 상기 단계이후 1분~2분동안 530도~570도까지 점진적으로 가열하여 병에 부착된 스티커를 1차소각하는 단계, 상기 단계이후 1분30초~2분30초동안 600도~640도까지 점진적으로 가열하여 상기 스티커를 2차소각하는 단계, 상기 단계이후 1분~3분동안 580도~620도까지 점진적으로 가열하여 소각상태를 유지하는 단계, 상기 단계에서 소각이 종료된 후에 15분~30분동안 열수축계수가 균등하게 점진적인 냉각을 수행하는 단계를 포함하여 소각시키는 단계와; 소각된 소각재와 물때 중 적어도 어느 하나이상의 스티커잔재가 잔류하는 병을 가성소다용액으로 세척하여 스티커잔재를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티커가 부착된 병의 재활용방법에 의해 달성된다.여기서, 상기 가성소다용액에 의하여 세척력이 향상되도록 초음파를 발생하는 단계와; 상기 가성소다용액을 50℃에서 90℃사이의 온도로 가열하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.그리고, 크랙방지처리가 된 병에게로 적외선광을 조사하여 병 전체가 균일하게 특정한 온도분포를 형성하도록 예열시키는 단계와; 상기 가성소다용액을 맑은 물로 헹구기 위하여 분사하는 단계를 더 포함하는 것이 효과적이다.한편, 상기 크랙방지용액은 붕소화합물로 제조된 붕사용액과, 그 붕사용액이 포함된 혼합용액 중 어느 하나인 것이 바람직하다.이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스티커가 부착된 병의 재활용방법을 구현하기 위한 장치를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 스티커가 부착된 병의 재활용방법에 의한 장치를 블록으로 나타낸 계통도이고, 도 2는 도 1에 따른 녹제거부를 나타낸 단면도이고, 도 3a는 도 1에 따른 소각부를 나타낸 단면도이고, 도 3b는 도 1에 따른 단열격벽을 나타낸 단면도이고, 도 4a는 도 1에 따른 물때제거부를 나타낸 정단면도이고, 도 4b는 도 1에 따른 물때제거부를 나타낸 횡단면도이고, 도 5는 도 1에 따른 헹굼세척조립체를 나타낸 단면도이다.

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본 재활용장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 병수집부(1), 정열가이더(3), 뚜껑해체부(5), 반전컨베이어밸트(7), 크랙방지처리부(9), 적외선가열부(10), 소각부(11), 승하강컨베이어밸트(13), 스티커잔재제거부재(15)를 가지고 있다.

병수집부(1)는 각종 병을 모으기 위한 구조를 가지며, 투입되는 서로 다른 크기의 다수 병을 무작위로 받아들이는 것이다. 투입되는 용량에 따라서 두개이상의 병수집부(1)가 병렬로 배치될 수도 있다.

정열가이더(3)는 상기 병수집부(1)로부터 수집된 병을 컨베이어로 이송하면서 병 입구의 방향을 동일하게 일률적으로 정렬하는 패턴을 형성하는 것이다. 예를들어 입구측으로 정렬되지 않은 병이 이송될 경우 상기 정렬가이더(3)에 의해 병의 위치가 180°회전하여 모든 병이 입구측으로만 향하도록 한다. 이와 같은 정렬가이더(3)가 없을 경우에는 일측을 향한 병의 정렬패턴을 유지하기 위하여 작업자가 일일이 수동으로 정렬한다.

뚜껑해체부(5)는 일명 디카퍼(decapper)라 하며, 상기 정렬가이더(3)에 의해 정렬된 병에 뚜껑이 해체되지 않을 경우 이를 해체하여 병의 세척을 위하여 준비한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 반전컨베이어벨트(7)는 상기 뚜껑해체부(5)에 의해 뚜껑이 해체된 병이 일반적인 컨베이어밸트로 이송되어 오면 그 병을 순차적으로 각각 컨베이어에 고정시킨 후에 그 병이 입구가 하방을 향하도록 트위스트(teist)되어 위치를 반전시키면서 이송시킨다.

크랙방지처리부(9)는 상기 반전컨베이어밸트(7)에 의해서 트위스트된 병의 내면과 외면을 향하여 크랙방지용액을 분사하는 분사구(부호생략)를 가지고 있고, 이 분사구에 의해 병의 내면과 외면에 상기 크랙방지용액이 도포되도록 한다. 여기서, 상기 크랙방지처리부(9)는 크랙방지용액을 저장하고 있으며, 이 크랙방지용액은 붕소화합물로 제조된 붕사용액과, 그 붕사용액이 포함된 혼합용액 중 어느 하나이다.

적외선가열부(10)는 상기 붕사용액이 도포된 병을 향하여 적외선을 조사하여 일정한 열로 예비 가열하고, 이에 따라 병 전체가 거의 일정한 열팽창계수를 유도하는 소정의 온도에서 균일한 온도분포를 갖도록 한다.

소각부(11)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 적외선가열부(10)에서 소정의 온도로 충분히 예열된 병을 전기히터(미도시)와, 가스히터(미도시)가 설치되어 이를 통하여 점진적으로 가열한다. 이 때, 컨베이어밸트에 의해서 병이 일정한 속도로 소각부를 관통하여 이송하고 있는 상태이고 관통하면서 소각에 필요한 열원을 공급한다. 이와 같은 소각에 있어서, 점진적으로 소각이 완료될 때까지 온도가 상승하다가 소각이 완료되면 하강하도록 설정된 다수의 온도구간이 있으며, 그 온도구간마다 서로 다른 온도분포를 갖도록 한 단열격벽(20)이 설정된 온도구간 사이에 마련되어 있다. 이는 소각온도인, 500도~640도로 순간적으로 온도를 상승하거나 하강하면 병의 열팽창계수와 열수축계수의 불균일하여 파손될 확율이 높으며, 이를 방지하기 위하여 서로 다른 온도분포를 갖는 구간을 설정하여 점진적인 온도상승을 이루도록 한 것이다. 상기 소각온도는 병의 융점을 초과하지 않는 범위에서 정밀하게 조절되어야 한다.

그리고, 소각부(11)에서 소각이 종료된 후반부에는 소각온도인 500도~640도로 소각된 후에 자연냉각을 시키면 열수축계수가 불일치하고 순간적으로 과냉각현상이 발생하여 병이 파손되는데, 이와 같은 냉각파손을 방지하기 위하여 파손방지냉각공간(25)이 형성되어 병이 상온으로 환원된다. 이 때, 병의 스티커는 소각된 상태에서 병에 소각재로 점착되어 있다.

승하강컨베이어밸트(13)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 기준높이에서 이송하다가 하방을 향하여 단차를 갖도록 하강하고, 하강상태에서 이송하다가 또 다시 상기 기준높이로 상승하여 이송한다. 여기서, 상기 단차는 병의 길이만큼이다. 스티커잔재제거부재(15)는 이와 같이 하강된 병으로부터 스티커의 소각잔재를 제거하기 위하여 가성소다용액을 수용하고 있으며, 용액이 반응을 일으키도록 한 히터부(27)와, 물리적으로 충격을 가하여 점착된 소각재를 분리시키기 위한 초음파발생부재(30)가 용액수용용기 내에 설치되어 있다. 상기 초음파발생부재(30)는 상기 병의 주변에 위치하여 병에게 직접적으로 음파를 발생할 수 있도록 설치되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 이와 같이 스티커의 소각잔재가 제거된 병에 가성소다용액을 세척하기 위한 헹굼세척조립체(17)가 스티커잔재제거부재(15)의 후단에 연결되어 있다. 상기 헹굼세척조립체(17)는 반전컨베이어밸트(7)에 의해 병의 입구가 반전되어 병의 내부에 깨끗한 물로 분사하고 이에 따라 세척시키는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 스티커가 부착된 병의 재활용방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 6은 본 발명에 따른 스티커가 부착된 병의 재활용방법을 나타낸 플로우차트이고, 도 7은 본 발명에 따른 소각부의 소각온도분포를 시간대별로 나타낸 그래프이다.

본 재활용방법은 도 6에 도시된 바와 같이, 병수집부(1)를 통하여 서로 다른 종류의 병을 수집하여(S1) 이는 컨베이어밸트로 이송되고, 이송되면서 정열가이더(3)로 병의 위치가 정열된다(S2). 이와 같이 병의 입구부분이 상측을 향한 상태에서 이송되면 뚜껑해체부(5)에서 뚜껑이 있는 병의 경우 뚜껑을 해체한다(S3).

상기 뚜껑이 해체된 병은 반전컨베이어밸트(7)를 따라 이송하면서 상측과 하측이 반전되어 이송되고, 즉 병의 입구부분이 아래측을 향하도록 하고, 이 때 상기 병은 크랙방지처리부(9)에서 크랙방지용액이 도포된다(S4). 여기서, 상기 크랙방지용액은 붕소화합물로 제조된 붕사용액과, 그 붕사용액이 포함된 혼합용액 중 어느 하나이다. 이는 소각시 병의 열팽창계수가 불균일하여 파손되는 현상을 크랙방지용액 즉 붕소화합물로 제조된 용액이 물리적인 열팽창계수를 거의 균일하게 유도하는 것이다.

이와 같이 균일한 열팽창계수가 형성되도록 유도하기 위한 용액이 도포된 병은 적외선가열부(10)의 적외선광에 의해 병의 두께에 관계없이 균일한 열팽창계수를 형성하도록 소정의 온도로 예열된다(S5).

예열된 병은 소각부(11)를 향하여 컨베이어밸트로 이송되면서 부착된 스티커가 전기히터와 가스히터로 소각된다(S6).

여기서, 소각온도는 도 7에 도시된 바와 같이, 점진적으로 소각이 완료될 때까지 소각온도가 상승하다가 소각이 완료되면 하강하도록 설정되는 바,

컨베이어밸트를 통하여 이송된 병에게 4분~5분(또는 4분30초)동안 250도~300도까지 점진적으로 가열하여 열팽창계수를 균등하게 조절하고, 그 후에 1분~2분(또는 1분30초)동안 530도~570도까지 점진적으로 가열하여 병에 부착된 스티커를 1차소각하고, 1차소각 후 1분30초~2분30초(또는 2분)동안 600도~640도까지 점진적으로 가열하여 상기 스티커를 2차소각한다. 2차소각이 시행된 후에는 1분~3분(또는 2분)동안 580도~620도까지 점진적으로 가열하여 소각상태를 유지하여 잔여분을 완전히 소각되도록 한다. 이와 같이 소각이 완료되면 15분~30분(또는 20분)동안 열수축계수가 균등하게 이루어지도록 점진적인 냉각을 수행한다.

그리고 소각이 완료되어 상온으로 복원된 병은 승하강컨베이어밸트(13)에 의해 이송되면서 상하 승강하고, 동시에 스티커잔재제거부재(15)에서 가성소다용액에 의해 점착된 소각재가 1차 세척된다(S7). 이어, 병에 잔류하는 가성소다용액은 헹굼세척조립체(17)에 의해 깨끗한 물로 2차세척된다.

본 발명은 병의 형상을 변형시키지 않고 병에 부착된 모든 이물질들을 신속하게 제거하여 측석에서 재활용이 가능하도록 하기 때문에 비용절감을 최대화시키고, 재생공정이 상당히 단축되어 생산성을 극대화시키는 효과가 있다.

또한, 이물질 제거과정에서 인체에 무해한 가성소다를 사용하기 때문에 별도의 처리과정없이 측석에서 활용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스티커가 부착된 병의 재활용방법에 의한 장치를 블록으로 나타낸 계통도이고,

도 2는 도 1에 따른 녹제거부를 나타낸 단면도이고,

도 3a는 도 1에 따른 소각부를 나타낸 단면도이고,

도 3b는 도 1에 따른 단열격벽을 나타낸 단면도이고,

도 4a는 도 1에 따른 물때제거부를 나타낸 정단면도이고,

도 4b는 도 1에 따른 물때제거부를 나타낸 횡단면도이고,

도 5는 도 1에 따른 헹굼세척조립체를 나타낸 단면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 스티커가 부착된 병의 재활용방법을 나타낸 플로우차트이고,

도 7은 본 발명에 따른 소각부의 소각온도분포를 시간대별로 나타낸 그래프이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 ; 병수집부 3 ; 정열가이더

5 ; 뚜껑해체부 7 ; 반전컨베이어밸트

9 ; 크랙방지처리부 10 ; 적외선가열부

11 ; 소각부 13 ; 승하강컨베이어밸브

15 ; 스티커잔재제거부재 20 ; 단열격벽

25 ; 파손방지냉각공간 27 ; 히터부

30 ; 초음파발생부재

Claims (5)

1. 서로 다른 크기의 다수 병을 수집하여 부착된 스티커를 제거하는 재활용방법에 있어서;

   수집된 병을 일정한 패턴으로 정열하는 단계와;

   정열된 병의 뚜껑을 순차적으로 해체하는 단계와;

   해체된 병을 기립된 상태에서 순차적으로 이송시키는 단계와;

   이송된 병을 향하여 크랙방지용액을 분사하고 이를 내면과 외면 중 어느 일측에 도포하는 단계와;

   상기 크랙방지용액으로 처리된 병을 일정한 시간동안 융점이하에 이르기까지 점진적으로 가열하여 병에 부착된 스티커를 소각시키기 위해서 컨베이어밸트를 통하여 이송된 병에게 4분~5분동안 250도~300도까지 점진적으로 가열하여 열팽창계수를 균등하게 조절하는 단계, 상기 단계이후 1분~2분동안 530도~570도까지 점진적으로 가열하여 병에 부착된 스티커를 1차소각하는 단계, 상기 단계이후 1분30초~2분30초동안 600도~640도까지 점진적으로 가열하여 상기 스티커를 2차소각하는 단계, 상기 단계이후 1분~3분동안 580도~620도까지 점진적으로 가열하여 소각상태를 유지하는 단계, 상기 단계에서 소각이 종료된 후에 15분~30분동안 열수축계수가 균등하게 점진적인 냉각을 수행하는 단계를 포함하여 소각시키는 단계와;

   소각된 소각재와 물때 중 적어도 어느 하나이상의 스티커잔재가 잔류하는 병을 가성소다용액으로 세척하여 스티커잔재를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티커가 부착된 병의 재활용방법.
2. 제1항에 있어서;

   상기 가성소다용액에 의하여 세척력이 향상되도록 초음파를 발생하는 단계와;

   상기 가성소다용액을 50℃에서 90℃사이의 온도로 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 스티커가 부착된 병의 재활용방법.
3. 제1항에 있어서;

   크랙방지처리가 된 병에게로 적외선광을 조사하여 병 전체가 균일하게 특정한 온도분포를 형성하도록 예열시키는 단계와;

   상기 가성소다용액을 맑은 물로 헹구기 위하여 분사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스티커가 부착된 병의 재활용방법.
4. 제1항에 있어서;

   상기 크랙방지용액은 붕소화합물로 제조된 붕사용액과, 그 붕사용액이 포함된 혼합용액 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스티커가 부착된 병의 재활용방법.
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