KR100612061B1 - 재활용 플라스틱 선별방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집하 장에 수집된 재활용품을 비플라스틱재와 재활용 플라스틱재 로 분류한 후 상기 재활 용 플라스틱재를 선별수단에 의해 재질별로 정확하게 선별 하여, 최종 재활용공장으로 이송시켜 재질별로 재활용되도록 하는 재활용 플라스틱 선별방법으로, 종래의 작업자 육안을 통한 식별이 아닌 선별수단에 의한 정확한 선 별이 이루어짐에 따라 플라스틱재의 선별 신뢰성을 향상하는 재활용 플라스틱 선별방법에 관한 것이다.

본 발명은 집하장으로 수집된 각종의 재활용품 중에서 비플라스틱재와 대형플라스틱재는 별도의 보관함으로 분류하고, 그 외의 재활용 플라스틱재로 분류하는 수집 및 제 1 분류단계(S10)와, 상기 수집 및 제 1 분류단계(S10)를 통해 분류된 재활용 플라스틱재에 함유된 이물질들을 선별하여 제거하는 이물질제거단계(S20)와, 상기 이물질제거단계(S20)를 통해 이물질이 제거된 재활용 플라스틱재를 각각의 재질별로 선별하는 제 2 분류단계(S30) 및, 상기 제 2 분류단계(S30)를 통해 각각의 재질별로 분류된 재활용 플라스틱재를 가공 또는 파쇄등의 공정에 의해 재활용 공장으로 이송하는 이송단계(S40)로 이루어진다.

재활용선별방법, 플라스틱선별방법, 플라스틱선별기

Description

재활용 플라스틱 선별방법{Method for sorting of plastic}

도 1은 종래의 재활용 시스템도;

도 2는 본 발명에 따른 재활용 시스템도;

도 3은 본 발명에 따른 공정도이다.

본 발명은 재활용 플라스틱 선별방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 집하장에 수집된 재활용품을 비플라스틱재와 재활용 플라스틱재로 분류한 후 상기 재활용 플라스틱재를 선별수단에 의해 재질별로 정확하게 선별하여, 최종 재활용공장으로 이송시켜 재질별로 재활용되도록 하는 재활용 플라스틱 선별방법으로, 종래의 작업자 육안을 통한 식별이 아닌 선별수단에 의한 정확한 선별이 이루어짐에 따라 플라스틱재의 선별 신뢰성을 향상하고, 이로인한 제품의 불량률을 최소화함으로써 제품의 불량률 감소에 따른 제품경쟁력을 강화하고, 인력 낭비 및 인건비 절약과 작업자가 오염물질에 의해 오염되는 등의 문제점등을 해소한 재활용 플라스틱 선별방법에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 공장등에서 발생되는 쓰레기중 음료용 캔이나 병 또는 각종 포장재등은 재활용이 가능한 것으로, 이들을 동일한 군(群)으로 분리하여 재처리 작업을 통해 자원을 확보함으로써, 자원절약은 물론 폐쓰레기에 의한 환경오염을 방지하는 효과가 있음은 주지된 사실이다.

그리고, 가정이나 공장등에서 쓰레기를 버릴때 재활용이 가능한 것과 그렇지못한 것들을 분리하여 버리게되고, 또한 상기 재활용이 가능한 쓰레기는 별도의 수거작업을 통해 수거한 후 이를 동일한 군, 즉 금속재, 종이재와 유리병 및 플라스틱재등으로 분리하여 분리된 원료를 재활용 공장등으로 보내여 자원으로써 재활용하는 방법이 널리 이용되고 있는 실정이다.

이러한 종래의 재활용방법을 보면, 도 1은 종래의 재활용시스템도로써, 이를 참조하면, 종래의 재활용 선별방법은 재활용으로 분리된 쓰레기를 집하장으로 수집한 후 작업자가 각 종류별로 고중량체와 저중량체로 분류하는 제1선별단계 (S1)와 상기 제1선별단계(S1)를 통해 저중량체의 재활용품을 별도의 선별수단에 의해 중량체에 따라 선별하는 제2선별단계(S2)와 상기 제2선별단계(S2)를 통해 분류된 각각의 재활용등을 각 종류별로 세분화하는 분류작업이 수행되는 제3선별단계(S3)로 이루어진다.

상기 제1선별단계(S1)는 집하장에 수집된 재활용품을 크기와 부피에 따라 대형 중량체는 별도의 수거함으로 분류하고, 중,소형 중량체만이 작업콘베어등을 통해 이송하는 단계로써, 이는 작업자가 직접 비중이 크고, 고하중의 가전제품이나 대형 포장재 및 대형 플라스틱재등과 같은 이송콘베어를 통해 이송이 불가능한 재활용품들을 1차적으로 분리하여, 별도의 수거함에 수거하고, 그 외의 중, 소형 중 량체의 재활용품들이 이송콘베어로 이송된다.

그리고, 상기 이송콘베어로 이송된 중, 소형 중량체의 재활용품들이 전달되는 작업콘베어는 직선형으로 상기 작업콘베어의 양측에 위치되는 다수의 작업자 육안 식별에 의해 중형의 재활용품을 선별하여 종이재, 유리병과 금속재 및 플라스틱재등 종류별로 선별하여 별도의 수거함으로 수거하고, 수거되지 않는 소형이거나 저하중체의 재활용품들은 작업콘베어를 통해 다음 공정으로 이송된다.

아울러, 제 2선별단계(S2)는 제 1선별단계(S1)에서 선별된 소형 및 저중량체의 재활용품이 투입되는 선별수단에 의해 그중 금속류와 같이 고하중체와 병 또는 플라스틱류와 같은 저하중체로 분류하는 단계로써, 이는 제 1선별단계(S1)에서 선별작업과 수거작업을 통해 선별되지않은 재활용품이 작업콘베어로 최종 이송된 소형 및 저중량체가 투입되어 선별수단에 의해 이들 중 비중이 큰 금속재나 파손된 파편 이나 최소형 재활용품은 그물망에 걸리거나 비중에 의해 자유낙하되어 별도의 수거함 또는 이송콘베어로 분류되고, 그 외의 소형의 금속, 비금속재나 유리병과 플라스틱재만이 다음공정으로 이송된다.

또한, 제 3선별단계(S3)는 제 2선별단계(S2)를 통해 이송된 소형의 금속, 비금속재나 유리병과 플라스틱재가 작업콘베어를 통해 이송되면서, 좀더 세분화되게 선별하여 수거하는 단계로써, 이는 제 2선별단계(S2)의 선별수단을 통해 최종적으로 배출된 소형의 금속, 비금속재나 유리병과 플라스틱재들이 직선형의 작업 콘베어로 이송되면서, 상기 작업콘베어의 양측으로 위치된 다수의 작업자 육안 식별에 의해 종류와 재질별로 좀더 세분화되게 선별하여 별도의 수거함으로 수거하는 단계 이다.

즉, 소형의 금속, 비금속재중 금속 캔, 통이나 알루미늄 캔 및 병 뚜껑등으로 각각 세분화하여 분리하고, 유리병의 경우 크기와 병의 색깔 및 모양에 따라, 음료용 병, 술병 및 약병과, 투명체와 비투명체등으로 세분화하여 분리하며, 플라스틱재의 경우도 병의 형상에 따라 중, 소형의 음료수병, 약병 및 통과 그릇으로 좀더 세분화하여 분리하게 된다.

하지만, 상기의 분류작업은 작업자의 육안으로 식별하여 재활용품들을 분류 하게 되고, 특히 플라스틱재의 경우, 형상에는 무관하게 내부에 수용되는 내용물에 따라 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC), ABS등 재질별로 다양하게 사용됨으로써, 전문지식을 가진 작업자라 하더라도 각 재질별로 육안을 통한 정확한 선별 및 분류가 불가능하고, 이에 따라 분류되는 플라스틱재는 형상이 유사한 서로 다른 재질이 섞여서 분류되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같이 재질이 다르지만, 유사한 형상으로 성형된 이종(異種)의 플라스틱가 섞인 재활용플라스틱재를 공급받은 재활용공장등에서는 별도의 선별작업을 수행하지 않고, 제품을 성형하게 될 경우 이종의 재질로 각각의 재질에 따라 용융점 및 반응점이 서로 달라 최종 제품으로 성형이 불가능하여 제품의 불량률 증가 및 경우에 따라서는 성형장치가 파손되는 등의 선별 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.

이에, 상기의 문제점으로 재활용공장등에서는 별도의 선별수단등을 구비하여 선별이 완료되어 이송된 재활용플라스틱재에 섞인 이종의 플라스틱재를 정확하게 선별하여야 되는 이중의 제반설비비와 제품 작업공수의 추가로 최종 생산되는 제품 단가의 상승으로, 소비자는 제품단가 다소의 차이는 있지만, 불신감을 극복할 수 없어 재활용품보다는 기존의 원 재료를 이용한 제품을 선호하게 되는 등의 제품 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다.

아울러, 재활용 선별방법이 작업자가 직접 오염물질이 함유된 재활용품을 만지게되고, 이에 따라 오염물질이 작업자의 피부나 호흡기등으로 유입되어, 그로인해 감염되는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 종래의 선별방법에서 수거된 각종 재활용품을 작업자의 육안으로 재활용 플라스틱재를 수동으로 식별하여 분류하는 선별방법에 의하지 않고, 자동으로 선별수단에 의해 정확한 선별작업이 이루어져 플라스틱재의 선별 신뢰성을 향상시켜, 이종의 재질이 섞이는 문제에 따른 재활용 공장등의 제품 생산시 불량률 감축의 선별신뢰성 회복 과 제반설비비와 인력의 낭비에 따른 제품경쟁력 강화로 기존제품과 재활용품간의 경쟁에서 소비자의 소비촉진을 유발시켜 자원 재활용에 따른 에너지 낭비를 최소화 되도록 하는 재활용 플라스틱 선별방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 각 단계별 다수의 작업자가 수동에 의한 선별작업 을 통해 재활용품의 표면이나 내부에 함유된 오염물질에 의해 작업자가 오염되는 등의 건강을 해치게 되는 문제점을 자동으로 작업자에 의하지않고, 선별수단에 의 해 선별작업을 수행함으로써, 인력낭비와 인건비 감축에 따른 제품 경쟁력을 향상시킨 재활용 플라스틱 선별방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 집하장에 수집된 각종의 재활용품 중 플라스틱재 만을 선별하는 과정에서 플라스틱재외의 기타 이물질을 완전히 제거하는 각종의 이물질제거수단에 의해 플라스틱재 선별신뢰성 회복 및 이물질에 의한 제품의 불량률 발생을 최소화하도록 하는 재활용 플라스틱 선별방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 재활용 플라스틱의 선별방법은 집하장으로 수집된 각종의 재활용품 중에서 비플라스틱과 대형플라스틱은 작업자에 의해 보관함으로 분류되고, 그 외의 중, 소형의 플라스틱은 공급콘베어를 따라 다음 단계로 이송되는 수집 및 제 1 분류단계와; 상기 수집 및 제 1 분류단계를 통해 분류된 중, 소형의 플라스틱에 포함된 이물질들을 선별, 제거하는 이물질제거단계로서, 상기 이물질제거단계는 상기 수집 및 제 1 분류단계의 공급콘베어의 일측에 마련되는 이송콘베어와 상기 이송콘베어의 일측에 마련된 자력선별수단으로 구성되어, 상기 공급콘베어를 통해 이송콘베어로 공급된 중, 소형의 플라스틱에 포함된 금속제를 상기 자력선별수단에 의해 제거하는 금속제선별단계와; 상기 금속제선별단계의 이송콘베어의 일단에 마련되고 풍력을 발생하는 풍력수단이 구성되어, 상기 이송콘베어를 통해 금속제가 선별된 중, 소형의 플라스틱을 풍력에 의해 저하중 또는 고하중의 이물질을 선별하는 비중선별단계; 상기 비중선별수단의 풍력수단의 일측에 회전수단이 구성되어 상기 풍력수단을 통해 선별된 중, 소형플라스틱이 상기 회전수단에 투입되어, 중, 소형플라스틱에 포함된 이물질이 선별, 제거되도록 하는 회전분류단계; 및 상기 회전분류단계의 회전수단의 일측에 비금속선별수단을 구성하여, 상기 회전수단을 통해 선별된 중, 소형의 플라스틱에 포함된 비 금속제를 상기 비금속선별수단을 통해 선별, 제거하도록 하는 비금속선별단계;로 구성되며; 상기 이물질제거단계의 비금속선별수단의 일측에 마련되고, 상기 비금속선별수단을 통해 이물질이 제거된 중, 소형의 플라스틱이 투입되는 호퍼와 상기 호퍼로 제공된 중, 소형의 플라스틱을 압축하는 압축로울러로 구성되어, 상기 압축로울러를 통해 압착된 중, 소형의 플라스틱이 소정의 위치에 낙하하는 압축정렬단계; 및 상기 압축정렬단계를 통해 압축된 중, 소형의 플라스틱을 재질별로 선별하는 플라스틱선별단계로 이루어진 제 2 분류단계; 및 상기 제 2 분류단계를 통해 각각의 재질별로 분류된 중, 소형의 플라스틱들을 가공 또는 파쇄하여 재질별의 플라스틱 재활용 공장으로 이송하는 이송단계;로 이루어짐을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 회전분류단계는 회전수단에 메쉬형태의 그물망이 형성되어, 상기 그물망의 크기에 따라 중, 소형의 플라스틱 크기에 따라 배출방향을 달리하여 크기에 따라 중, 소형으로 분류되도록 하고, 회전분류단계의 회전수단에는 풍력수단을 구비하여, 상기 풍력수단의 풍력에 의해 중, 소형의 플라스틱이 건조되어 이물질제거가 용이하도록 하며, 회전분류단계의 풍력수단에 히팅수단을 구비하여 열풍에 의해 재활용 플라스틱재의 건조가 이루어지도록 함이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 플라스틱선별단계는 이물질이 제거되고 압축된 재활용 플라스틱이 다단의 이송콘베어를 통해 이송되면서 상기 다단의 이송콘베어 각각에 구비된 선별수단에 의해 중, 소형의 플라스틱이 재질별로 선별되도록 하고, 제 2 분류단계의 플라스틱선별단계는 근적외선을 조사하여 반사된 적외선 광원을 분광시킨 후 적외선을 파장별로 스캐닝하여 분석하여 플라스틱의 재질별로 선별되도록 함이 바람직하다.

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이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 재활용 플라스틱 선별방법은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 재활용 시스템도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공정도로써, 이를 참조하면 재활용 플라스틱 선별방법은 집하장에 수집된 재활용품을 분류하는 수집 및 제 1분류단계(S10)와 상기 수집 및 제 1분류단계(S10)에서 분류된 플라스틱에 함유된 이물질을 제거하는 이물질제거단계(S20)와 상기 이물질제거단계(S20)에서 이물질이 제거된 플라스틱을 선별수단에 의해 재질별로 분류하는 제 2분류단계(S30)와 상기 제 2분류단계(S30)에서 각각의 재질별로 분류된 재활용 플라스틱을 포장 또는 파쇄하여 재활용공장으로 이송하는 이송단계(S40)로 이루어진다.

그리고, 상기 수집 및 제 1분류단계(S10)는 집하장으로 수집된 각종의 재활용품 중에서 비플라스틱과 대형플라스틱은 별도의 보관함으로 분류하고, 그 외의 재활용 플라스틱으로 분류하는 단계로써, 집하장으로 수집된 각종의 재활용품 중에서 금속, 종이 및 유리병과 같은 비 플라스틱을 각각 선별하고, 아울러 대형플라스틱과 같은 부피가 큰 재활용품을 분류하여 별도의 수거함으로 수거하여 파쇄 및 포장하여 재활용공장으로 이송되며, 중, 소형의 플라스틱만이 이송콘베어를 타고 다음 공정으로 이송된다.
이때, 상기 수집 및 제 1 분류단계(S10)는 종래와 같이 작업자에 의한 수동작업에 의해 중, 소형의 플라스틱만을 수집, 분류된다.

이물질제거단계(S20)는 상기 수집 및 제 1 분류단계(S10)에서 분류된 중, 소형의 플라스틱이 공급콘베어로부터 이송콘베어로 이송되면서 상기 중, 소형의 플라스틱 사이나 표면들에 끼거나 또는 수분에 의해 표면에 밀착된 이물질을 제거하는 단계이다.
아울러, 상기 이물질제거단계(S20)는 금속제를 선별하는 금속제선별단계(S210)와, 풍력에 의해 플라스틱보다 비중이 높은 비 플라스틱은 자유 낙하되어 이물질을 제거하는 비중선별단계(S220)와, 회전수단과 풍력수단에 의해 플라스틱이 회전되면서 건조되어 이물질을 분리하는 회전분류단계(S230) 및, 플라스틱에 끼거나 함유된 비 금속제를 선별하는 비금속제선별단계(S240)로 세분화되어 이루어진다.
한편, 상기 이물질제거단계(S20)는 플라스틱에 끼거나 포함된 이물질의 확실한 제거를 위해 상기의 세분화된 각 단계순서는 단계의 순서가 변경 가능하고, 또한 각 단계를 연속 추가 또는 삭제할 수 있다.

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상기 금속제선별단계(S210)는 자력선별수단을 구성하여 분류된 중, 소형의 플라스틱들에 포함되거나 표면에 밀착된 금속제를 선별하여 제거하는 단계로써, 이는 이송콘베어의 일측에 자력선별수단을 구비하여, 상기 이송콘베어를 타고 이송되는 중, 소형의 플라스틱에 포함되거나 낀 금속제가 상기 자력선별수단의 자력에 의해 금속제가 자착됨에 따라 상기 중, 소형의 플라스틱에서 금속제를 제거하게 된다.
아울러, 상기 자력선별수단은 마그네틱을 이용한 자력선별수단이 사용됨이 바람직하며, 이에 한정하는 것은 아니고, 중,소형의 플라스틱에서 금속제를 용이하게 제거할 수 있는 수단이면 어느 것이든 사용 가능한 것이다.
가령, 상기 자력선별수단은 이송콘베어를 구성하는 구동로울러에 영구자석이 착자되거나 상기 구동로울러를 전기에 의해 전자석으로 자화시켜 중, 소형의 플라스틱에 끼거나 표면에 밀착된 금속제가 상기 구동로울러에 자착되고, 상기 구동로울러의 회전으로 상방에 자착된 금속제가 하방으로 이동되면서 바닥면에 설치된 금속분리함으로 금속제가 자유낙하되도록 구성할 수 도 있다.

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상기 비중선별단계(S220)은 상기 금속제선별단계(S210)의 일측에 마련되고, 풍력수단의 풍력에 의해 저하중체와 고하중체로 분류하는 선별단계로서, 이는 상기 금속제선별단계(S210)를 통해 금속제가 선별된 중, 소형플라스틱이 이송콘베어를 따라 이송되면서 상기 이송콘베어의 일측에 마련된 풍력수단을 통과하면서, 상기 풍력수단의 풍력에 의해 중, 수형플라스틱 중에 포함된 저하중체인 비닐들이 날림되어 다음 공정으로 이송되고, 상기 중, 소형플라스틱에 포함된 금속 또는 유리파편들인 고하중체가 자유낙하됨에 따라 상기 중, 소형의 플라스틱에 포함된 이물질을 선별하게 된다.
즉, 상기 비중선별단계(S220)는 이송콘베어의 양분된 공간 또는 다음 공정의 이송전에 풍력수단을 구비하고, 상기 풍력수단의 풍력의 세기는 중, 소형의 플라스틱이 날림될 수 있는 정도로 다음 이송콘베어 또는 다음 공정으로 상기 중 소형의 플라스틱을 이송한다.
상기 회전분류단계(S230)는 상기 비중선별단계(S220)의 일측에 마련되고, 회전수단에 의해 중, 소형의 플라스틱을 회전시키면서, 상기 중, 소형의 플라스틱과 이물질을 분리하여 제거하는 단계로써, 상기 풍력수단에 의해 이송된 중, 소형의 플라스틱이 회전수단에 투입되어 상기 회전수단이 회전되면서 중, 소형의 플라스틱 사이나 표면에 포함되거나 부착된 이물질이 제거되는 단계이다.

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또한, 상기 회전분류단계(S230)의 회전수단은 회전되면서 중, 소형의 플라스틱이 크기에 따라 배출방향을 달리하여 중, 소형으로 분류되도록 하는 것으로, 가령 상기 회전수단은 메쉬형태의 그물망의 크기에 따라 소형의 플라스틱은 하방으로 자유낙하되고, 중형의 플라스틱은 일측의 배출구로 배출되어 분리되도록 하여 다음 공정으로 이송되도록 함이 바람직하다.

아울러, 상기 회전분류단계(S230)의 회전수단에는 풍력수단을 더 구비하여, 상기 회전수단에 의해 회전되는 중, 소형 플라스틱이 상기 풍력수단의 풍력에 의해 건조되면서 상기 중, 소형의 플라스틱에 포함된 이물질제거가 용이하도록 함이 바람직하며, 이때 상기 회전분류단계(S230)의 풍력수단에는 히팅수단을 더 구비하여, 열풍에 의해 중, 소형의 플라스틱의 건조시간이 단축되도록 함이 바람직하다.

상기 비금속선별단계(S240)는 상기 회전분류단계(S230)의 일측에 마련되고, 비금속선별수단을 구성하여, 분류된 중, 소형의 플라스틱들 사이나 표면에 포함된 비금속재를 선별하여 제거하는 단계로써, 이송콘베어의 일단에 비금속선별수단을 구비하여, 상기 회전분류단계(S230)를 통해 선별된 중, 소형의 플라스틱이 상기 이송콘베어를 타고 이송되면서 상기 중, 소형 플라스틱들 사이나 표면에 포함된 비 금속재를 선별하여 제거하는 단계이다.

즉, 이물질제거단계(S20)는 상기와 같은 다양한 방법으로 수집 및 제 1분류단계(S10)에서 분류된 중, 소형의 플라스틱들 사이나 표면에 끼거나 포함된 비 플라스틱이나 파편들의 이물질 제거하여 다음 공정인 제 2분류단계(S30)에서 플라스틱 선별시 에러발생을 최소화되도록 하는 것이다.

그리고, 상기 제 2분류단계(S30)는 이물질제거단계(S20)에서 중, 소형의 플라스틱을 각각의 재질별로 분류하는 단계로써, 이물질제거단계(S20)에서 이물질이 제거된 중 소형의 플라스틱이 이송콘베어를 통해 이송되면서 종래처럼 작업자의 육안에 의한 선별이 아닌 별도의 선별수단에 의해 플라스틱 각각의 재질별로 PET, PP, PE, PS, ABS등으로 정확한 선별작업이 이루어지는 것이다.

이 경우, 상기 제 2분류단계(S30)는 이물질제거단계(S20)에서 이물질이 제거된 중, 소형의 플라스틱을 압축하여 소정의 위치에 낙하시키는 압축정렬단계(S310)와, 상기 압축정렬단계(S310)를 통해 소정위치에 위치된 선별수단에 의해 재활용 플라스틱재를 재질별로 선별하는 플라스틱선별단계(S320)로 구별된다.
상기 압축정렬단계(S310)는 이물질이 제거된 중, 소형의 플라스틱이 투입되는 호퍼와 상기 호퍼로부터 제공되는 플라스틱을 소정의 크기로 압축하는 압축로울러로 구성된다.
아울러, 상기 압축로울러는 표면에 구멍을 낼 수 있는 송곳이 다수 형성되어, 상기 송곳에 의해 공기가 채워진 병을 용이하게 압축할 수 있도록 형성함이 바람직하다.
상기 플라스틱선별단계(S320)는 상기 압축정렬단계(S310)를 통해 소정의 형상으로 압축되어 일정 위치에 위치된 플라스틱을 선별수단에 의해 각각의 재질별로 플라스틱을 선별하는 것으로, 가령 이물질이 제거되고 압축된 중, 소형의 플라스틱이 다단의 이송콘베어를 통해 이송되면서 상기 다단의 이송콘베어 각각에 구비된 선별수단에 의해 플라스틱을 재질별로 선별되도록 함이 바람직하다.
아울러, 상기 선별수단은 근적외선을 조사하여 반사된 적외선 광원을 분광시킨 후 적외선을 파장별로 스캐닝하여 분석함으로써 플라스틱의 재질별로 선별되도록 하는 것이다.

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예컨대, 상기 선별수단은 플라스틱재에 할로겐 광원을 조사하는 할로갠램프와 상기 할로갠램프에 의해 조사된 플라스틱에서 반사된 적외선을 집광함과 아울러 집광된 광원을 평형화하는 집광/평형렌즈(Focusing/Collimator Lens)와 상기 집광/평형렌즈에서 집광/평형화하는 광원을 원거리로 전달하는 광섬유와 상기 광섬유를 통해 전송받아 분광 및 단색광처리하여 소정의 적외선 광원을 검출 및 전기적신호로 변환출력하는 단색광처리부(Monochrometer)와, 상기 단색광처리부로부터 출력된 신호를 소정레벨 증폭 및 필터링함과 아울러 비선형적 신호를 선형적 신호로 변화시키도록 전치증폭기(Pre Amplifier) 및 대수증폭기(Log Amplifier)를 포함한 증폭부와 상기 증폭부에서 출력된 선형적 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털변환부(ADC, Analog/Digital Converter)와, 상기 아날로그/디지털변환부에서 출력된 디지털신호를 기설정된 특정 파라미터값과 비교한 결과에 따라 상기 단색광처리부를 제어함과 아울러 디지털신호를 컴퓨터와 호환되도록 프로토콜을 변환 출력하는 디지털신호처리부(DSP)와 상기 디지털신호처리부를 통해 전송받은 데이터를 설정된 프로그램에 의하여 연산하여 표시부를 통해 스펙트럼 그래프 및 물질명을 디스플레이하는 컴퓨터와 상기 컴퓨터의 제어에 의하여 특정 파라미터값을 데이터베이스화하고 상기 디지털신호처리부에 제공하는 데이터베이스로 구성된다.

이에 한정하지 않고, 가령 상기 선별수단은 분석기와 상기 분석기에 연결된 다수의 입력측 광섬유가 5개씩 짝을 이룬 제 1내지 제 3프루브 유닛으로 구성된 프루브그룹과 에어(Air)의 방출에 의해 플라스틱재를 자동으로 분류하는 공압기와 상기 공압기와 연결되어 에어분출 부위를 제어하기 위한 제 1내지 제 3전자밸브유닛으로 구성된 전자밸브 그룹과 플라스틱재의 이송을 담당하는 다수의 콘베어와 상기 콘베어를 구동시키는 다수의 콘베어모터로 이루어진 콘베어모터유닛 및 상기한 구성물과 연결되어 이들의 총괄적인 제어를 실시하기 위한 제어기(PCL)로 구성으로, 즉, 플라스틱재를 수용하기 위한 호퍼(Hopper)와 상기 호퍼로부터 자유낙하 하는 플라스틱재등을 이송하는 제 1내지 제 7콘베어와 상기 제 2 및 제 4 및 제 6콘베어 상에 각각 설치되어 이송중인 플라스틱재의 종류별로 분석을 실시하기 위한 제 1내지 제 3프루브유닛과 상기 제 2와 제4 및 제 6콘베어의 작동에 의해 상기 플라스틱재가 자유낙하하여 떨어지는 지점에 상기 제 2와 제 4 및 제 6콘베어 하단 부위에 각각 설치되는 제 1내지 제 3노즐유닛과 상기 제 2와 제 4 및 제 6콘베어간에 이들과 상,하방으로 직교되도록 설치되어 플라스틱재를 상기 제 2와 제 4 및 제 6콘베어에 제공하며, 이들에 의해 플라스틱재의 분류가 완료되면 수거함에 포집될 수 있도록 플라스틱재등의 수평 이송을 실시하는 제 3과 제 5 및 제 7콘베어와 상기 제 1내지 제 3노즐유닛에 고압의 에어를 공급하는 공압기와 상기 공압기와 상기 제 1내지 제 3노즐유닛의 사이에 다수개로 설치되는 노즐의 에어 분출을 제어하는 제 1내지 제 15전자밸브로 구성된다.

이러한 구성으로 된 선별수단의 작동상태를 보면, 제어부에 구성된 프로그램 처리부의 명령에 의해 분석기 및 상기 분석기를 구성하는 분석프로그램처리부와 상기 분석기와 연결된 프루브그룹 즉, 제 1내지 제 3프루브유닛에 부가된 다수의 조명램프와 공압기와 제 1내지 제 7콘베어를 각각 구동케하는 다수의 모터로 구현되는 콘베어모터유닛의 작동이 개시된다.

이 때, 호퍼에 수용된 플라스틱재가 제 1콘베어 상에 자유낙하되어 이송된 후 플라스틱재는 상기 제 2콘베어를 따라 수평 이송되어 제 1프루브유닛을 경유하게 된다.

이때, 상기 제 1프루브유닛에는 5개의 입력측 광섬유가 상기 제 2콘베어의 콘베어밸트의 폭을 따라 등간격으로 설치되어 있는 바, 상기 입력측 광섬유를 경유하는 근적외선 광원인 조명램프가 플라스틱재에 입사되어 반사되어진 반사광이 상기 입력측 광섬유를 통해 분석기의 내부에 구성된 광접속장치로 입사되며, 이는 다시 단색광처리부를 거쳐 주파수 변환 및 디지털 신호로 변환되어 컴퓨터로 구현되는 상기 분석프로그램처리부에 입력됨으로써, 입사된 반사광 정보와 플라스틱의 재질별로 데이터를 함유하는 데이터베이스와 비교분석을 실시한다.

이에 비교분석결과, 다수의 입력측광섬유에 의해 입력된 반사광 정보 중 데이터베이스에 저장된 데이터와 동일하거나 유사범위에 속할 시에는 이를 검출한 상기 입력측 광섬유측에 대응된 노즐로 고압의 에어가 방출될 수 있도록 제 1전자밸브의 개방이 이루어짐으로써, 자유낙하 하는 분류 대상 플라스틱재를 제 1분류함으로 날려 동종의 플라스틱재가 포집될 수 있도록 하는 작동원리를 갖는다.

이러한, 작동원리는 제 4 및 제 6콘베어에 구성된 제 2 및 제 3프루브유닛 및 제 2 및 제 3노즐유닛의 작동 원리와 동일하다.

그러므로, 제 2 및 제 3분류함에 각각의 다른 재질의 플라스틱재가 포집될 수 있도록 하는 것이 가능하며, 이러한 총체적인 프로그램적인 제어는 상기 제어부를 구성하는 제어프로그램처리부에 의해 프로세스된다.

또한, 상기에 사용되는 근적외선의 파장영역이 1～1.5㎛임이 바람직하며, 근적외선을 이용하는 방법외에 이송콘베어로 이송되는 플라스틱재에 시료를 떨어뜨려 이에 반응하는 반응값에 따라 플라스틱재를 각각의 재질별로 선별하는 선별방법 및 기타의 플라스틱재를 선별할 수 있는 다양한 방법을 통해 작업자의 육안을 통한 선별이 아닌 자동으로 선별하도록 하는 바람직한 방법을 채택하여 사용할 수 있다.

상기 이송단계(S40)는 제 2분류단계(S30)를 통해 플라스틱 종류에 따라 각각 수거함에 저장된 플라스틱들을 파쇄 또는 포장하여 재처리공장등으로 운반하여 재활용될 수 있도록 하는 단계로써, 다단으로 구성되는 다수의 콘베어에 각각의 선별수단이 구비되어, 상기 콘베어에 이송되는 플라스틱이 재질별로 선별된 후 상기 선별된 각각의 플라스틱은 수거함으로 이송되어 저장되며, 재질별로 수거함에 저장된 플라스틱을 파쇄 또는 포장하여 재처리공장등으로 이송한다.

그러므로, 최초 집하장에 수집된 각종의 재활용품들을 1차 작업자에 의해 비플라스틱재와 플라스틱재를 분류하고, 이중 통상적인 플라스틱이지만 재질에 따라 PET, PE, PP, PS, ABS등과 같이 육안으로 식별할 수 없는 플라스틱을 선별수단에 의해 정확히 선별하여, 재처리공장으로 공급함으로써, 선별신뢰성의 향상에 따른 불량률 감소를 최소함으로써, 제품경쟁력을 강화하도록 하는 것이다.
아울러, 플라스틱재의 선별과정에서 플라스틱 사이나 포함되거나 표면에 낀 부착된 이물질을 완전히 제거하여, 이에 따른 제품의 불량률을 최소화할 수 있는 것이다.

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이와 같이, 본 발명의 재활용 플라스틱 선별방법은 종래의 선별방법에서 수거된 각종 재활용품을 작업자의 육안으로 재활용 플라스틱을 수동으로 식별하여 분류하는 선별방법에 의하지 않고, 자동으로 선별수단에 의해 정확한 선별작업이 이루어져 플라스틱재의 선별 신뢰성을 향상시켜, 이종의 재질이 섞이는 문제에 따른 재활용 공장등의 제품 생산시 불량률 감축의 선별 신뢰성 회복과 제반설비비와 인력의 낭비에 따른 제품경쟁력 강화로 기존제품과 재활용품간의 경쟁에서 소비자의 소비촉진을 유발시켜 자원 재활용에 따른 에너지 낭비를 최소화되도록 하는 효과가 있다.

그리고, 각 단계별 다수의 작업자가 수동에 의한 선별작업 을 통해 재활용품 의 표면이나 내부에 함유된 오염물질에 의해 작업자가 오염되는 등의 건강을 해치게 되는 문제점을 자동으로 작업자에 의하지않고, 선별수단에 의해 선별작업을 수행함으로써, 인력낭비와 인건비 감축에 따른 제품 경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 집하장에 수집된 각종의 재활용품 중 플라스틱재 만을 선별하는 과정 에서 플라스틱재외의 기타 이물질을 완전히 제거하는 각종의 이물질제거수단에 의해 플라스틱재 선별신뢰성 회복 및 이물질에 의한 제품의 불량률 발생을 최소화 하 도록 하는 효과가 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (11)

1. 집하장으로 수집된 각종의 재활용품 중에서 비플라스틱과 대형플라스틱은 작업자에 의해 보관함으로 분류되고, 그 외의 중, 소형의 플라스틱은 공급콘베어를 따라 다음 단계로 이송되는 수집 및 제 1 분류단계(S10)와;

   상기 수집 및 제 1 분류단계(S10)를 통해 분류된 중, 소형의 플라스틱에 포함된 이물질들을 선별, 제거하는 이물질제거단계(S20)로서, 상기 이물질제거단계(S20)는 상기 수집 및 제 1 분류단계(S10)의 공급콘베어의 일측에 마련되는 이송콘베어와 상기 이송콘베어의 일측에 마련된 자력선별수단으로 구성되어, 상기 공급콘베어를 통해 이송콘베어로 공급된 중, 소형의 플라스틱에 포함된 금속제를 상기 자력선별수단에 의해 제거하는 금속제선별단계(S210)와; 상기 금속제선별단계(S210)의 이송콘베어의 일단에 마련되고 풍력을 발생하는 풍력수단이 구성되어, 상기 이송콘베어를 통해 금속제가 선별된 중, 소형의 플라스틱을 풍력에 의해 저하중 또는 고하중의 이물질을 선별하는 비중선별단계(S220); 상기 비중선별수단(S220)의 풍력수단의 일측에 회전수단이 구성되어 상기 풍력수단을 통해 선별된 중, 소형플라스틱이 상기 회전수단에 투입되어, 중, 소형플라스틱에 포함된 이물질이 선별, 제거되도록 하는 회전분류단계(S230); 및 상기 회전분류단계(S230)의 회전수단의 일측에 비금속선별수단을 구성하여, 상기 회전수단을 통해 선별된 중, 소형의 플라스틱에 포함된 비 금속제를 상기 비금속선별수단을 통해 선별, 제거하도록 하는 비금속선별단계(S240);로 이루어지며;

   상기 이물질제거단계(S20)의 비금속선별수단의 일측에 마련되고, 상기 비금속선별수단을 통해 이물질이 제거된 중, 소형의 플라스틱이 투입되는 호퍼와 상기 호퍼로 제공된 중, 소형의 플라스틱을 압축하는 압축로울러로 구성되어, 상기 압축로울러를 통해 압착된 중, 소형의 플라스틱이 소정의 위치에 낙하하는 압축정렬단계(S310); 및 상기 압축정렬단계(S310)를 통해 압축된 중, 소형의 플라스틱을 재질별로 선별하는 플라스틱선별단계(S320)로 이루어진 제 2 분류단계(S30); 및

   상기 제 2 분류단계(S30)를 통해 각각의 재질별로 분류된 중, 소형의 플라스틱들을 가공 또는 파쇄하여 재질별의 플라스틱 재활용 공장으로 이송하는 이송단계(S40);로 이루어짐을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별방법.
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3. 삭제
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5. 제 1 항에 있어서, 상기 회전분류단계(S230)는

   회전수단에 메쉬형태의 그물망이 형성되어, 상기 그물망의 크기에 따라 중, 소형의 플라스틱 크기에 따라 배출방향을 달리하여 크기에 따라 중, 소형으로 분류되도록 하는 것을 특징으로 하는 재활용 선별방법.
6. 제 1 항 또는 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회전분류단계(S230)의 회전수단에는 풍력수단을 구비하여, 상기 풍력수단의 풍력에 의해 중, 소형의 플라스틱이 건조되어 이물질제거가 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 회전분류단계(S230)의 풍력수단에 히팅수단을 구비하여 열풍에 의해 재활용 플라스틱재의 건조가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별방법.
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10. 제 1 항에 있어서,

    상기 플라스틱선별단계(S320)는 이물질이 제거되고 압축된 재활용 플라스틱이 다단의 이송콘베어를 통해 이송되면서 상기 다단의 이송콘베어 각각에 구비된 선별수단에 의해 중, 소형의 플라스틱이 재질별로 선별되도록 하는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별방법.
11. 제 1 항 또는 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 2 분류단계(S30)의 플라스틱선별단계(S320)는 근적외선을 조사하여 반사된 적외선 광원을 분광시킨 후 적외선을 파장별로 스캐닝하여 분석하여 플라스틱의 재질별로 선별되도록 하는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별방법.

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