KR100578766B1

KR100578766B1 - Ｐｅｔ 공병으로부터 ｐｅｔ의 회수재생방법

Info

Publication number: KR100578766B1
Application number: KR19990015774A
Authority: KR
Inventors: 김용재
Original assignee: 김용재
Priority date: 1999-05-01
Filing date: 1999-05-01
Publication date: 2006-05-11
Also published as: KR20000072851A

Abstract

본 발명은 PET 공병을 수집하여 색깔별로 분류한 다음 성분이 상이한 캡 또는 캡 리테이너, 라벨 및 공병저면부등이 그대로 붙어 있는 상태에서 이를 분쇄한 PET공병 분쇄물을 이용하여 펠리트화된 순수 PET를 회수재생하는 방법을 제공한다. 본 발명의 이러한 방법은 PET공병 분쇄물을 물에 투입하여 비중이 상이한 캡 또는 캡 리테이너, 라벨 및 공병저면부의 성분으로부터 PET 분쇄물을 분리하여 얻는 단계, 분리된 PET 분쇄물을 비등점이 높은 용제에 투입하고 가열중 교반하여 PET 분쇄물에 포함된 라벨 및 라벨부착용 접착제성분을 제거하는 단계와, 라벨 및 라벨부착용 접착제성분이 제거된 PET 분쇄물에 비등점이 낮은 용제로서 노르말헥산을 투입하여 교반중 PET 분쇄물에 붙어 있는 잔류용제를 제거하는 단계로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

ＰＥＴ 공병으로부터 ＰＥＴ의 회수재생방법 {Method for recycling of PET bottles}

도 1은 본 발명의 공정도.

도 2는 선별탱크에서 비중에 따라 선별되는 것을 보인 설명도.

도 3은 PET분쇄물의 용제세척을 위한 장치의 개략 구성도.

본 발명은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)로 제작된 PET 공병으로부터 PET를 회수재생하는 방법에 관한 것으로, 특히 PET 공병으로부터 펠리트화된 순수 PET를 회수재생하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 PET 병은 1회용 병으로 제작되어 사용직후 즉시 폐기된다. 사용후의 이러한 PET 공병은 다른 용도로 사용되지 않는 한 생활폐기물로서 취급되며 이들이 적절하게 처리되지 않는 경우 공해물질로 남게된다.

이와 같은 점을 감안하여 현재 PET 공병은 그 일부가 수거된 후 분쇄되어 PET의 재생에 사용되고 있으나 그 재활용율이 저조하다. 한편 PET 공병이 재생되는 경우에 있어서는 현재 유통되고 있는 PET 병이 순수 PET만으로 구성되지 아니하고 병의 주요동체를 제외하고 병의 저면부는 폴리에틸렌(PE)로 구성되며 캡은 병의 종류에 따라 또는 그 밖의 이유로 알루미늄, 폴리프로필렌(PP) 또는 PE로 구성되어 있으므로 이들 부속부분의 재료때문에 PET의 재생시 순수 PET를 얻기가 곤란하였다. 더욱이 PET 공병에는 이면에 PS코팅이 피복된 PP필름의 라벨이 수지접착제로 접착된 것을 감안한다면 PET 공병의 재생은 더욱 복잡하다.

종래 PET 공병의 재생방법은 먼저 수작업으로 공병을 색깔별로 분류하고 공병의 네크부분에 붙어 있는 알루미늄, PP 또는 PE로 된 링형의 캡 리테이너와 공병의 동체에 붙어 있는 라벨을 분리하며, PE로 구성된 병저면부를 절단하여 분리해낸다. 특히, 병저면부는 그 일부가 PET 병동체와 결합되어 있어 병저면부의 절단분리시 PET 공병의 일부도 절단분리된다. 이후에 PET 공병부분을 기계적으로 분쇄하여 이를 용융하여 재생하는 과정을 거치게 되는 바, 이러한 일련의 과정은 다분히 노동집약적인 것으로 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 적은 시간과 비용을 들이고 PET 공병으로부터 순수 PET를 얻을 수 있는 PET의 회수재생방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 PET의 회수율이 높은 PET의 회수재생방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 PET 공병을 일괄하여 분쇄후에 상이한 재료의 비중을 이용하여 각 재료를 선별분리하고 PET 분쇄물에 붙어 있는 라벨과 라벨부착용의 접착제는 용제를 이용하여 제거함으로서 순수 PET를 얻을 수 있도록 한다.

이를 위하여 본 발명은 PET 공병을 수집하여 색깔별로 분류한 다음 성분이 상이한 캡 또는 캡 리테이너, 라벨 및 공병저면부등이 그대로 붙어 있는 상태에서 이를 분쇄한 PET공병 분쇄물을 이용하여 펠리트화된 순수 PET를 회수재생하는 방법을 제공하는 바, 본 발명에 따라서 이 방법은 PET공병 분쇄물을 물에 투입하여 비중이 상이한 캡 또는 캡 리테이너, 라벨 및 공병저면부의 성분으로부터 PET 분쇄물을 분리하여 얻는 단계, 분리된 PET 분쇄물을 비등점이 높은 용제에 투입하고 가열중 교반하여 PET 분쇄물에 포함된 라벨 및 라벨부착용 접착제성분을 제거하는 단계와, 라벨 및 라벨부착용 접착제성분이 제거된 PET 분쇄물에 비등점이 낮은 용제로서 노르말헥산을 투입하여 가열교반중 PET 분쇄물에 붙어 있는 잔류용제를 제거하는 단계로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 PET 회수재생방법의 초기단계는 PET 공병을 수집하는 것이다. 대체로 이러한 PET 공병은 캡이 분리되어 있고 PET 공병의 네크부분에 링형의 캡 리테이너가 그대로 붙어 있고 공병동체에 라벨이 붙어 있는 상태이다. 본 발명에 있어서는 이들 캡 리테이너와 라벨을 일일이 분리할 작업을 수행할 필요가 없다. 다만 PET 공병을 색깔별로 분류하여 수집한다.

이와 같이 수집된 PET 공병은 상기 언급된 바와 같이 공병의 네크부분에 링형의 캡 리테이너가 그대로 붙어 있고 공병동체에 라벨이 붙어 있는 상태로 분쇄기에 넣어 대략 1㎝ x 1㎝의 크기로 절단 분쇄한다. 이와 같이 분쇄된 공병분쇄물은 도 1에서 보인 바와 같이 중간에 오버플로우(10)를 가지며 제1수조(12)와 제2수조(14)를 갖는 수세척탱크(16)의 제1수조(12)에 일정량을 투입하고 물을 공급하면서 서서히 교반한다. 이때에 공병분쇄물은 비중에 따라 각 성분의 것이 분류될 수 있다. 즉, 알루미늄(Al)으로 된 캡 리테이너 분쇄물은 Al의 비중이 약 3 정도로 가장 무겁기 때문에 제1수조(12)의 바닥에 가라앉을 것이다. 캡 리테이너 분쇄물은 공병분쇄물중 소량을 차지함으로 분류량은 그다지 많지 않을 것이다. 제1수조(12)의 바닥에 침전된 Al분쇄물층(18)의 상부에는 비중이 약 1.3인 PET분쇄물층(20)이 성층되고 비중이 물보다 가벼운 비중 약 0.97의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE)의 분쇄물은 부유되어 제1수조(12)에 계속 물을 공급할 때 물과 함께 오버플로우(10)를 넘어 제2수조(14)측에 수집될 것이다.

제1수조(12)에 상당량의 PET분쇄물층(20)이 성층된 후에 제1수조(12)와 제2수조(14)의 각 배수구(22)(24)를 열어 제1수조(12)와 제2수조(14)내의 물을 모두 배수한다. 이와 같이 배수된 제1수조(12)의 상부에 들어난 PET분쇄물층(20)의 PET분쇄물을 진공흡출기(도시하지 않았음)를 이용하여 인출해낸다.

제2수조(14)내에 수집된 PP와 PE의 분쇄물은 별도 인출하여 별도의 공지된 재생방법으로 재생한다. 이는 본 발명의 범위에 포함되는 것이 아니므로 상세한 설명은 않기로 한다. 그러나, 당업계의 전문가라면 PP와 PE의 분쇄물을 재생 또는 재활용하는 방법을 익히 알 것이다.

제1수조(12)에서 진공흡출기로 인출해내는 PET분쇄물은 PET분쇄물층(20)의 저면에 까지 인출하여 Al의 일부가 인출되는 것을 방지할 수 있을 정도로만 PET분 쇄물층(20)의 상부 및 중간층까지만 인출해내는 것이 좋다,

이와 같이 인출되어 별도 수집된 PET분쇄물은 순수 PET성분만은 아니며 상기 언급된 바와 같이 라벨과 수지접착제의 성분이 부착되어 포함된 것임을 알 것이다. 다음 단계에서 이러한 PET분쇄물로부터 순수 PET를 얻기 위하여, PET분쇄물은 도 2에서 보인 바와 같은 용제용해탱크(26)에 투입된다.

이러한 용제용해탱크(26)는 도시된 바와 같이, 탱크본체(28)의 상부에 모터(30)가 착설되고 모터(30)로부터 축(32)이 연장되며 이 축(32)에는 다수의 교반익(34)이 착설되어 있다. 탱크본체(28)의 상부에는 용제투입구(36), PET분쇄물투입 및 인출구(38)와, 노르말헥산회수구(40)가 형성되어있고 하측에 배출밸브(42)를 갖는 용제/용융물배출구(44)가 형성되어 있다. 끝으로 탱크본체(28)의 주연에는 상부의 유출구(46)와 하부의 유입구(48)를 가지며 가열/냉각매체가 순환하는 가열/냉각자켓(50)이 착설되어 있다.

상기 언급된 바와 같이 라벨과 수지접착제의 성분이 포함된 PET분쇄물은 가열/냉각자켓(50)으로 180℃ 온도의 가열매체를 순환시켜 용제의 비등점인 180℃의 온도로 가열되는 용제용해탱크(26)의 PET분쇄물투입 및 인출구(38)로 투입되고 비등점이 300℃ 부근인 백등유 또는 경유와 같이 비등점이 높은 용제를 용제투입구(36)로 투입하여 모터(30)로 구동되는 교반익(34)을 4-5rpm 정도로 서서히 회전시켜 PET분쇄물과 용제의 혼합물을 가열중 교반한다. 이러한 가열중 교반단계에서 PET분쇄물에 포함된 라벨의 PP성분과 이면코팅의 PS성분, 그리고 수지접착제의 성분이 용제에 의하여 용해되고 PET분쇄물로부터 분리된 용융물과 용제를 용제/용융물배출구(44)로 배출한다.

이어서 가열/냉각자켓(50)으로 냉각매체를 순환시켜 용제용해탱크(26)내의 PET분쇄물과 용제의 혼합물을 실온의 온도로 냉각시킨다. 이후에 노르말헥산회수구(40)로 비등점이 45-50℃로 낮은 노르말헥산을 투입하여 PET분쇄물에 잔류하는 용제를 용해분리하고, 다시 가열/냉각자켓(50)으로 가열매체를 순환시켜 노르말헥산을 증발시켜 노르말헥산회수구(40)로 회수함으로서 PET분쇄물로부터 용제를 제거한다. 용제의 투입교반, 용제/용융물배출과 노르말헥산의 투입교반과정은 2-3회 반복되는 것이 좋다. 이와 같이 함으로서 용제용해탱크(26)내에는 순수 PET분쇄물만이 남게된다. 이러한 PET분쇄물은 가열중에 열수축되어 최초 크기로부터 약 1/5의 크기로 수축되어 펠리트화된다. 이러한 PET 펠리트는 PET분쇄물투입 및 인출구(38)를 통하여 진공흡출기로 용제용해탱크(26)로부터 인출해낸다.

이와 같이 본 발명은 PET 공병을 일괄하여 분쇄후에 상이한 재료의 비중을 이용하여 각 재료를 선별분리하고 PET 분쇄물에 붙어 있는 라벨과 라벨부착용의 접착제는 용제를 이용하여 제거함으로서 순수 PET를 얻을 수 있는 것으로, 적은 시간과 비용을 들이고 PET 공병으로부터 순수 PET를 얻을 수 있고 PET의 회수율이 높은 PET의 회수재생방법을 제공한다.

Claims

PET 공병을 수집하여 색깔별로 분류한 다음 성분이 상이한 캡 또는 캡 리테이너, 라벨 및 공병저면부등이 그대로 붙어 있는 상태에서 이를 분쇄한 PET공병 분쇄물을 이용하여 펠리트화된 순수 PET를 회수재생하는 방법에 있어서, 이 방법이 PET공병 분쇄물을 물에 투입하여 비중이 상이한 캡 또는 캡 리테이너, 라벨 및 공병저면부의 성분으로부터 PET 분쇄물을 분리하여 얻는 단계, 분리된 PET 분쇄물을 백등유 또는 경유에 투입하고 가열중 교반하여 PET 분쇄물에 포함된 라벨 및 라벨부착용 접착제성분을 제거하는 단계와, 라벨 및 라벨부착용 접착제성분이 제거된 PET 분쇄물에 노르말헥산을 투입하여 교반중 PET 분쇄물에 붙어 있는 잔류용제를 제거하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 PET 공병으로부터 PET의 회수재생방법.