KR100602552B1 - 폴리에스테르 폐기물의 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
폴리에스테르 재료의 처리 방법. 폴리에스테르 재료, 구체적으로 사용된 폴리에스테르 용기를 처리하는 방법으로서, 혼합 폐기물을 조각화, 세척, 건조 및 용융하는 것을 포함하며, 여기서 폴리실록산 및 프탈레이트의 군으로부터 선택되는 가소제의 조합물, 또는 실라잔 및 실란의 조합물을 포함하는 군으로부터 선택된 변성제가 혼합 폐기물 대비 4 내지 6 중량%의 양으로 조각화되고 건조된 혼합 폐기물에 공급되는 방법이다.
폴리에스테르 폐기물, 재활용, PET 병, 변성제, 실라잔, 프탈레이트
Description
본 발명은 혼합 폐기물을 조각화 (shredding), 세척, 건조 및 용융하여 출발 원료를 획득하는 폴리에스테르 폐기물, 특히 사용된 폴리에스테르 병을 처리하는 방법에 관한 것이다. 폐기물로는 일반적으로 PET로 알려진, 특히 소위 PET 병과 같은 포장 기술로부터 알려진 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 물질이 포함된다. 재활용된 출발 원료는 종종 입상 형태이다.
폴리에스테르는, 예컨대 포장 산업, 필름 제조, 복사 기술 등에 사용되는, 유해효과를 나타내지 않는, 가장 잘 알려지고 가장 흔한 재료에 속한다. 명백하게, 가장 널리 사용되는 유형의 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)이며, PET 폐기물을 처리하는 가장 중요한 출처는 사용된 포장 재료이다.
사용된 폴리에스테르 포장재를 처분하는, 환경적으로 가장 용인가능한 방법은 물론 재활용으로, 그 목적은 본래 용도에 유용한 재료를 가능한 한 많이 얻는 것이다. 재활용 방법, 예컨대 사용된 PET 병을 처리하기 위해 사용하는 방법은 몇가지 작업을 포함하는데, 이른바 폐기물의 조각화, 조각편의 세척, 건조, 및 그후 용융하여 압출 또는 사출 성형 기계를 사용한 최종 생성물 포장재의 제작을 위한 출발 원료인 입상물을 일반적으로 형성하기 위한 것이다. 이러한 방식으로 입상물을 제작하는 것에는 폴리에스테르 고분자의 산화 및 가수 분해와 같은 바람직하지 않은 현상이 일어나게 되며, 이는 재활용된 원료를 추가 처리하는 동안 더 높은 비율의 폐기물, 또는 저급한 최종 생성물을 수득시킬 수 있다. 최종 생성물의 바람직하지 않은 특성은 투명한 주물의 황색티를 포함할 수 있다. 또다른 바람직하지 않은 특성으로는 증대된 수준의 CO2 투과도 및 알데히드를 포함하는 재활용된 원료 중의 저분자량 분획의 함량 증가일 수 있다. 그러한 분획은 원료로부터 포장 제품으로 이송되며, 그 유용성을 해치게 된다.
그러한 문제점을 제거하고, 식료품용 고품질 포장재료의 생산을 보장하기 위해, 더 특화된 단계를 사용하는 것이 필요하여왔다. 그러한 단계는 대부분은 매우 복잡하고, 어느 경우에도 제작 공정의 비용을 실질적으로 증가시키는 것을 의미한다.
예를 들어, 미국 특허 5,395,858호 및 5,580,905호에 따르면 재활용 방법은 폴리에스테르를 본래의 출발 화합물로 전환시키는 것을 포함한다. 폴리에스테르 재료를 알칼리성 혼합물과 혼합하고, 고온에 노출시키면 그들은 비누화에 의해 알칼리성 염으로 전환된다. 이 방법으로, 유기 및 무기 화합물 뿐 아니라 다양한 오염물질도 폐기물로부터 제거된다. 그럼에도 불구하고, 이 공정은 기술적 경제적 측면에서 매우 힘든 것이다.
체코 특허출원 PV2001-926호에서, 조각화된 폴리에스테르를, 미리 건조된 알 칼리성 혼합물의 무수 환경에서 가열함으로써 정제하며, 여기서 폴리에스테르는 부분적으로 비누화되나 용융되지는 않아 뒤이은 물리적 정제 및 불순물의 제거를 가능하게 하는 방법이 개시되어 있다. 상기한 방법에 유사하게 이 방법도 알칼리성 재료를 알칼리 수산화물 형태로 사용하는 것을 포함하는 다단계 방법이다.
본 발명의 목적은 사용한 PET 병을 변환시킬 수 있는 방법, 특히 그러한 폴리에스테르 폐기물을 조각화하고 더 처리하여 재활용된 출발 원료를 제조하는 동안 복잡하거나 비용이 드는 단계를 사용할 필요 없이 식료품용 고품질 포장재료의 제작에 유용한 원료를 형성시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 요약
본 발명의 대상은 폴리에스테르 폐기물, 특히 사용된 폴리에스테르 병을 처리하는 방법으로서, 이는 혼합 폐기물을 조각화, 세척, 건조 및 용융시켜 출발 원료를 얻는 것을 포함하며, 폴리실록산, 프탈레이트의 군으로부터 선택되는 가소제의 조합물, 또는 실라잔 및 실란의 조합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 변성제를 조각화되고 건조된 혼합 폐기물에 첨가하는 것을 특징으로 하며, 여기서 변성제의 양은 혼합 폐기물 대비 4 내지 6 중량%이다.
바람직한 실시태양에서, 폴리히드로실록산, 및 디옥틸프탈레이트, 디노닐프탈레이트, 디부틸세바케이트의 군으로부터 선택된 가소제의 조합물, 또는 헥사메틸디실라잔 및 테트라에톡시실란의 조합물을 포함하는 군으로부터 선택된 변성제를 혼합 폐기물 대비 4 내지 6 중량%로 조각화되고 건조된 혼합 폐기물에 첨가한다.
추가의 실시태양은 다음 더 구체적인 특징을 포함한다: 변성제는 액상 폴리히드로실록산 20 내지 30 중량% 및 디옥틸프탈레이트, 디노닐프탈레이트, 디부틸세바케이트의 군으로부터 선택된 가소제 70 내지 80 중량%, 또는 헥사메틸디실라잔 55 내지 65 중량% 및 테트라에톡시실란 35 내지 45 중량%를 함유한다.
변성제를 반응-혼합기에서 130 ± 5 ℃ 온도에서 혼합 폐기물에 첨가하고, 이어서 혼합 폐기물을 50 내지 100 분동안 교반시킨다.
혼합 폐기물을 240 내지 250 ℃의 온도에서 바람직하게 입상물을 형성하도록 처리한다.
청구된 방법에 의해서, 재활용된 폴리에스테르 폐기물의 산화 및 가수분해에 의한 파괴에 대한 내성의 증가 및 처리에 필요한 시간의 개선이 표준 방법에 의해 처리된 폴리에스테르에 필적할 수준으로 기본 파라메터를 유지하면서 달성되었다. 동시에, 바람직하지 않은 유해 분획의 제거 및 최종 생성물의 가스 투과도의 감소가 발생한다.
표준유형의 원료와는 다르게, 얻어진 출발 원료는 원하는 강도, 더 좋은 열안정성 및 더 높은 결정화 온도 (110 ℃ 이하)를 유지하면서, 더 좋은 탄성을 나타낸다.
실시예 1
10 kg의 폐기 폴리에스테르 병을 분쇄기에서 조각화시키고, 세척기에서 세척하고, 얻어진 혼합 폐기물을 건조기에서 건조시켰다. 혼합 폐기물을 반응-혼합기에 채우고 130±5℃로 가열하였다. 이 온도에서 400 g의 변성제를 반응기에 첨가 하였다. 변성제는 다음 조성을 가졌다: 액상 폴리히드로실록산 25 중량% 및 가소제로서의 디옥틸프탈레이트 75 중량%. 이어서, 혼합물을 60 분동안 동일한 온도에서 교반하였다. 이어서 얻어진 혼합 폐기물을 압출기에서 240 내지 250 ℃의 온도범위에서 처리하여 입상물을 형성시켰다. 얻어진 입상물은 짙은 회색이며 고도의 광택을 나타내었다.
실시예 2
10 kg의 폴리에스테르 포장재 폐기물을 분쇄기에서 조각화시키고 세척기에서 세척하고, 얻어진 혼합 폐기 혼합물을 건조기에서 건조시켰다. 혼합 폐기물을 반응-혼합기에 채우고 130±5℃로 가열하였다. 이 온도에서, 헥사메틸디실라잔 60 중량% 및 테트라에톡시실란 40 중량%로 구성된 변성제를 400g의 양으로 반응기에 첨가하였다. 이어서, 혼합물을 동일 온도에서 60 분동안 교반하였다. 이어서 얻어진 혼합 폐기물을 압출기에서 240 내지 250 ℃의 온도범위에서 처리하여 입상물을 형성시켰다. 얻어진 입상물은 투명하며 고도의 광택을 나타내었다.
표준 제품과 비교하면, 이들 양 경우에 얻어진 원료는 원하는 강도, 더 좋은 열안정성 및 더 높은 결정화 온도 (110 ℃ 이하)를 유지하면서, 증가된 탄성을 나타내었다.
본 발명에 따른 방법은 폴리에스테르 폐기물, 특히 이른바 PET 병을 재활용하여 여러 용도 중에서 식료품의 포장재 및 다른 제품을 제조하기 위해 유용할 수 있는 표준 품질 원료를 형성시키는 방법으로 사용될 수 있다.
Claims (6)
- 혼합 폐기물을 조각화 (shredding), 세척, 건조 및 용융하여 출발 원료를 얻는 것을 포함하며, 폴리실록산, 및 프탈레이트의 군으로부터 선택된 가소제의 조합물, 또는 실라잔 및 실란의 조합물을 포함하는 군으로부터 선택된 변성제를 혼합 폐기물 대비 4 내지 6 중량%로 조각화되고 건조된 혼합 폐기물에 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 폐기물의 처리 방법.
- 제1항에 있어서, 폴리히드로실록산, 및 디옥틸프탈레이트, 디노닐프탈레이트, 디부틸세바케이트의 군으로부터 선택된 가소제의 조합물, 또는 헥사메틸디실라잔 및 테트라에톡시실란의 조합물을 포함하는 군으로부터 선택된 변성제를 혼합 폐기물 대비 4 내지 6 중량%로 조각화되고 건조된 혼합 폐기물에 첨가하는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 방법.
- 제1항에 있어서, 변성제가 액상 폴리히드로실록산 20 내지 30 중량% 및 디옥틸프탈레이트, 디노닐프탈레이트, 디부틸세바케이트의 군으로부터 선택된 가소제 70 내지 80 중량%, 또는 헥사메틸디실라잔 55 내지 65 중량% 및 테트라에톡시실란 35 내지 45 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 방법.
- 제1항에 있어서, 130 ± 5 ℃의 온도에서 반응 혼합기에서 혼합 폐기물에 변성제를 첨가하고, 이어서 50 내지 100 분동안 폐기물을 교반시키는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 방법.
- 제3항에 있어서, 혼합 폐기물을 240 내지 250 ℃의 온도에서 입상물로 처리하는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 방법.
- 제1항에 있어서, 폴리에스테르 폐기물이 사용된 폴리에스테르 병인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 폐기물의 처리 방법.
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