KR100691734B1

KR100691734B1 - 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머와폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진폐라미네이팅필름으로부터 에틸렌 비닐 아세테이트코폴리머와 폴리에틸렌테레프탈레이트의 회수방법

Info

Publication number: KR100691734B1
Application number: KR20040075811A
Authority: KR
Inventors: 고병철; 고승춘
Original assignee: 고병철
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2007-03-12
Also published as: KR20060027016A

Abstract

본 발명은 PET층 위에 EVA층이 라미네이팅된 폐라미네이팅필름으로부터 PET와 EVA를 회수하는 방법에 관한 것으로, 특히 소정의 온도로 가열한 과산화수소를 이용하여 PET층과 EVA층을 분리시킴으로써 EVA 및 PET를 재활용할 수 있을 뿐만 아니라 폐라미네이팅 필름으로 인한 환경오염을 줄일 수 있으며, 작업시간 및 작업능률이 향상된 회수방법에 관한 것이다.

과산화수소, PET, EVA, 차아 염소산 나트륨

Description

에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머와 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 폐라미네이팅필름으로부터 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머와 폴리에틸렌테레프탈레이트의 회수방법{Method for Retrieving PET and EVA from Laminating Film}

도 1은 본 발명의 회수방법에 사용되는 장치의 개략적인 블럭도.

도 2는 도 1에 도시한 타발기의 개략적인 단면도.

도 3은 도 1에 도시한 침전분리조의 개략적인 단면도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 회수방법의 흐름도.

도 5a는 힘을 거의 주지 않고 PET와 EVA가 완전히 박리되는 박리상태 'A'를 나타낸 도면.

도 5b는 약간의 힘을 주면 PET와 EVA가 완전히 박리되는 박리상태 'B'를 나타낸 도면.

도 5c는 다소 강한 힘을 주면 PET와 EVA가 완전히 박리되는 박리상태 'C'를 나타낸 도면.

도 5d는 접착강도가 강하여 PET와 EVA가 완전히 박리되지 않으며 박리도중 찢어지는 박리상태 'D'를 나타낸 도면.

도 5e는 PET와 EVA가 전혀 박리되지 않는 박리상태 'E'를 나타낸 도면.

PET(Polyethylen Terephthalate)층 위에 EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer)층을 적층한 라미네이트필름은 PET필름 위에 EVA를 열압착시키거나 EVA수지를 용융도포함으로써 형성되는데 우수한 특성으로 인해 코팅필름, 인쇄소재 또는 라벨 등에 널리 사용되고 있다. 그러나 사용 후에는 재활용되지 못하고 버려지고 있어 자원의 재활용 측면에서 경제적이지 못하고 무엇보다도 폐 필름으로 인해 환경오염의 문제와 이로 인한 사회적 비용의 손실이 크다는 지적을 받아왔다.

본 발명의 목적은 폐기되는 라미네이팅필름으로부터 EVA와 PET를 회수하여 재사용할 수 있어 경제적이며 폐라미네이팅으로 인한 환경오염 문제도 동시에 해결할 수 있는 회수방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 과산화수소용액을 가열하여 박리함으로써 작업시간 및 작업능률을 향상시킬 수 있는 회수방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 제1실시예에 따르면, 본 발명의 회수방법은, 폐라미네이팅필름을 소정의 크기로 분쇄하여 분쇄물을 형성하는 분쇄단계와; 상기 분쇄물을 가열된 과산화수소용액에 침전시키는 침전 및 가열단계와; 상기 분쇄물을 침전조로부터 타발기로 유입시켜 타격하는 타발단계와; 상기 타발단계로부터 유출된 분쇄물을 침전분리조에 투입하여 EVA와 PET를 분리하여 유출시키는 분리단계와; 분리된 EVA와 PET를 탈수하는 탈수단계를 포함하는 것을 특징으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 본 발명의 회수방법은, 상기 제1실시예에 있어서, 상기 가열단계는 과산화수소의 온도를 40℃ 이상으로 유지하도록 가열하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3실시예에 따르면, 본 발명의 회수방법은, 상기 제2실시예에 있어서, 상기 회수방법은 상기 탈수단계 후 과산화수소용액의 농도를 측정하는 농도측정단계를 추가로 포함하며, 농도측정 결과 과산화수소용액의 농도가 소정치 이상인 경우 과산화수소용액을 보충하는 보충단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따르면, 본 발명의 회수방법은, 상기 제3실시예에 있어서, 과산화수소용액의 농도가 소정치 이하인 경우 과산화수소를 교체하는 폐과산화수소 처리단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5실시예에 따르면, 본 발명의 회수방법은, 상기 제4실시예에 있어서, 상기 폐과산화수소 처리단계는 소정치 이하의 농도를 가진 폐과산화수소를 차아 염소산 나트륨을 이용하여 중화시키는 중화단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제6실시예에 따르면, 본 발명의 회수방법은, 상기 제5실시예에 있어서, 상기 차아 염소산 나트륨은 폐과산화수소용액과 당량 대 당량으로 반응하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제7실시예에 따르면, 본 발명의 회수방법은, 상기 제1실시예 내지 제6실시예 중 어느 하나의 실시예에 있어서, 상기 과산화수소용액의 농도는 35%, 온도는 60℃, 과산화수소용액과 폐라미네이팅필름의 중량비는 2:1인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제8실시예에 따르면, 본 발명의 회수방법은, 상기 제7실시예에 있어서, 상기 과산화수소용액의 보충량은 폐라미네이팅필름 중량의 30.4%인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제9실시예에 따르면, 본 발명의 회수방법은, 상기 제8실시예에 있어서, 상기 분리단계는 세척단계를 추가로 포함하며, 상기 세척단계는 타발기로부터 유출된 분쇄물이 물을 함유하는 침전분리조에 침전됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제10실시예에 따르면, 본 발명의 회수방법은, 상기 제9실시예에 있어서, 상기 타발단계는 제1타발기에 의한 제1타발단계와, 제2타발기에 의한 제2타발단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제11실시예에 따르면, 본 발명의 회수방법은, 상기 제10실시예에 있어서, 상기 탈수단계는 PET를 탈수하는 PET탈수단계와, EVA를 탈수하는 EVA탈수단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

출원인은 첨부도면을 참조하여 앞서 본 실시예들을 상세하게 설명한다.

본 발명의 회수방법은 도 4에 도시된 바와 같이 분쇄단계(S1), 침전 및 가열단계(S3), 타발단계(S5), 분리단계(S7), PET탈수단계(S9), PET저장단계(S11), EVA탈수단계(S13), EVA저장단계(S15), 농도측정단계(S21), 보충단계(S17) 및 폐과산화수소 처리단계(S19)로 이루어진다.

상기 분쇄단계(S1)는 PET층에 EVA층이 라미네이팅된 폐 라미네이팅필름을 공지된 분쇄기(100)에 넣고 잘게 분쇄하여 소정의 크기를 갖는 분쇄물을 형성하는 단계이다. 상기 분쇄단계(S1)에서는 분쇄물이 형성됨과 동시에 분쇄물은 분쇄과정동안 충격을 받아 균열이 발생하고, 이러한 균열 사이로 아래에서 설명하는 과산화수소용액이 침투할 수 있게 되어 PET층과 EVA층의 박리가 가능하다.

상기 침전 및 가열단계(S3)는 공지된 히터(102)에 의해 가열된 과산화수소용액에 상기 분쇄물을 침전시키는 단계이다.

상기 침전조(104)에는 과산화수소용액이 저장되어 있고, 상기 분쇄기(100)에 의해 잘게 분쇄된 분쇄물을 상기 침전조(104)에 넣게 되면 분쇄물에 형성된 균열사이로 과산화수소용액이 침투하게 된다. 이 때, 과산화수소는 PET나 EVA와 같은 유기화합물과 접촉하면 다음 반응식과 같이 산소와 함께 분해열을 발생시킨다.

H₂O₂-> H₂O +1/2O₂ + 23.45Kcal

여기서 발생된 산소가스는 PET층과 EVA층을 산화시키고 분해열은 PET층과 EVA층의 접착력을 약화시킴으로써 PET와 EVA를 박리시킨다. 과산화수소용액의 농도가 높을수록 PET와 EVA의 박리시간이 단축된다(아래 '실험1' 참조). 그러나 과산화수소의 농도가 너무 높을 경우 작업의 위험성이 있고 고농도의 과산화수소용액은 고가이기 때문에, 과산화수소의 농도는 박리시간, 작업의 위험도 및 경제성 등을 고려하여 선택하는 것이 바람직하다. 일반적으로는 상업용으로 널리 이용되는 35% 농도의 과산화수소용액이 적합하다.

상기 히터(102)는 상기 침전조의 과산화수소용액이 일정한 온도를 유지할 수 있도록 과산화수소용액을 가열한다. 일반적으로 과산화수소의 온도가 높을수록 과산화수소의 분해가 촉진되기 때문에 PET와 EVA의 박리속도가 증가한다. 그러나 일반적으로 과산화수소는 온도 20℃~100℃에서 온도가 10℃ 상승할수록 분해율이 2.2배 증가하는데, 과산화수소의 온도가 소정 온도를 초과하는 경우 과산화수소의 분해율이 증가하여 PET와 EVA를 박리하는데 필요한 열량에 비해 많은 열량이 발생하기 때문에 과산화수소가 과도하게 낭비되고 작업의 위험성이 높아지는 문제점이 있다. 또한 과산화수소의 온도가 낮으면 아래의 실험결과에서 보는 바와 같이 PET와 EVA의 박리속도가 느려지기 때문에 과산화수소의 온도를 소정의 범위 내로 유지할 필요가 있다. 상기 분쇄물을 빠른 시간 내에 완전히 분해할 수 있고, 과산화수소의 과도한 낭비와 안전사고의 방지를 위해서 과산화수소용액은 소정 온도, 바람직하게는 40℃ ~ 60℃ 사이로 제한하는 것이 바람직하다(아래 '실험2' 참조).

상기 타발단계(S5)는 도 1에 도시한 1차타발기(106) 및 2차타발기(108)에 넣 어서 타격함으로써 PET와 EVA가 박리되는 효율을 높이는 단계이다. 상기 타발기(106, 108)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 하우징(5)과, 모터(M)와 연결된 축(3)에 원주방향으로 취부된 다수의 타격날개(4)를 가진 타격부로 이루어져 있다. 그리고 상기 하우징(5)에는 분쇄물이 유입되는 입구(2)와 분쇄물이 유출되는 출구(6)가 형성되어 있다. 분쇄물이 상기 입구(2)로 유입되면, 분쇄물은 상기 타격날개(4)에 의해 타격되면서 상기 출구(6)로 이동하면서 배출된다. 이러한 타격과정을 통해서 분쇄물에 잔존하는 잔류 PET와 EVA의 박리가 이루어짐으로써 박리 효율이 높아지게 된다.

상기 분리단계(S7)는 상기 1차타발기(106) 및 2차타발기(108)로부터 배출된 분쇄물을 침전분리조(110)에 담구어 비중차를 이용해 PET를 바닥에 침전시키고 EVA를 상층으로 부유시켜 상호 분리하는 단계이다. 상기 침전분리조(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 EVA회수부(10), PET회수부(20), 침전조(30) 및 격판(40)으로 이루어진다.

상기 EVA회수부(10)는 관(14)과 상기 관(14) 내에 설치되어 모터(M)와 직결된 스크류(12)로 이루어지며, 상기 스크류(12)의 회전을 통해 EVA(51)를 회수하여 EVA탈수기로 이동하게 한다. 그리고 상기 PET회수부(20)도 마찬가지로 관(24)과 스크류(22)로 이루어지며, 상기 스크류(22)는 상기 관(24)의 내부 및 상기 침전분리조(110)의 바닥에도 설치되어 있다. 상기 스크류(22)는 회전을 통해서 PET(53)를 회수하여 PET탈수기로 PET(53)를 이동하게 한다.

상기 침전조(30)에는 물(32)이 저장되어 있어 분쇄물이 상기 침전분리조 (110)에 담구어지면 분쇄물에 잔존하는 과산화수소가 세척되기 때문에, 별도의 세척장치를 이용할 필요가 없는 효과를 도모할 수 있다. 그리고 상기 격판(40)은 상기 침전분리조(110)의 상층 소정의 위치에 설치되어, 상층으로 부유한 EVA(51)가 상기 EVA회수부(10)의 관(14)을 지나 침전분리조(110)의 엣지로 흘러가는 현상을 방지함으로써 EVA회수율을 높이는 역할을 한다. 또한, 도시되지는 않지만, 상기 침전분리조(110)의 상층에 블로우를 설치하여 침전조(30)의 상층에 부유한 상태에 있는 EVA를 상기 관(14)의 단부로 블로윙함으로써 회수율을 높일 수 있다.

상기 PET탈수단계(S9)는 공지의 PET탈수기(112)를 이용하여 PET표면의 물을 탈수하는 단계이고, 상기 EVA탈수단계(S13)는 EVA탈수기(116)을 이용하여 회수된 EVA표면의 물을 탈수하는 단계이다.

상기 PET저장단계(S11)는 탈수된 PET를 PET저장조(114)에 저장하는 단계이고, 상기 EVA저장단계(S15)는 탈수된 EVA를 EVA저장조(118)에 저장하는 단계이다.

상기 농도측정단계(S21)는 상기 침전 및 가열단계(S3)가 완료된 후 과산화수소용액의 재사용 가능성을 측정하는 단계이다. 아래의 '실험1'에서 알 수 있는 바와 같이, 과산화수소용액의 농도가 소정치 이하로 감소하면 박리시간이 증가하기 때문에 과산화수소용액의 농도를 소정치 이상으로 유지할 필요가 있다. 따라서 농도측정 결과 소정치 이상이면 상기 보충단계(S17)로 진행하고, 소정치 미만이면 상기 폐과산화수소 처리단계(S19)로 진행한다. 과산화수소용액의 농도 측정은 공지된 농도측정기를 이용하거나 과산화수소의 비중을 측정하여 데이터와 비교함으로써 가능하다.

상기 보충단계(S17)는, 상기 침전 및 가열단계(S3)에서 과산화수소의 분해에 의하여 감소한 양만큼의 과산화수소용액을 보충하는 단계이다. 상기 침전 및 가열단계(S3)에서는 과산화수소가 EVA와 PET를 분리하면서 자신도 분해되어 소모되기 때문에, 재사용을 위해서는 과산화수소용액을 보충하는 것이 필요하다. 과산화수소용액의 보충량은 과산화수소용액의 농도 및 온도, 폐라미네이팅 필름의 양에 따라 달라지는데, 예를 들면 농도 35%, 온도 60℃의 과산화수소용액을 사용할 경우 과산화수소용액의 보충량은 폐라미네이팅 필름 투입량의 30.4%에 해당한다(아래 '실험3' 참조).

상기 폐과산화수소 처리단계(S19)는 상기 침전 및 가열단계(S3)와 보충단계(S17)를 반복적으로 실시하게 되면 과산화수소용액의 농도가 조금씩 감소하여 박리시간이 길어지게 되는데, 일정치 이하로 떨어진 폐과산화수소를 처리할 때 환경에 무해하도록 처리하는 단계이다. 과산화수소용액을 폐기 처리할 것인지 여부는 박리시간을 감안한 경제성을 고려하여 소정의 기준을 설정할 수 있으며, 예컨대 가열온도 60℃에서 3시간 이내의 박리시간을 요구한다면 20%로 기준을 정할 수 있을 것이다(아래 '실험1' 참조)

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 폐과산화수소 처리단계(S19)는 중화단계를 포함한다. 폐과산화수소는 약산성을 띠기 때문에 알칼리성을 띠는 차아 염소산 나트륨(NaOCl)을 이용하여 중화시킨다. 상기 차아 염소산 나트륨(NaOCl)은 과산화수소와 당량대 당량으로 반응하기 때문에(아래 '실험4' 참조), 폐과산화수소의 농도 및 잔존량과 차아 염소산 나트륨의 농도를 고려하여 투입량을 결정한다. 과산 화수소용액에는 EVA나 PET가 거의 녹지 않기 때문에 폐과산화수소를 처리하는 과정에서 EVA나 PET를 별도로 처리할 필요가 없는 장점이 있다.

출원인은 이하에서 실험을 통해서 본 발명의 구성 및 효과를 살펴보도록 한다.

실험1 : 박리시간과 과산화수소용액의 농도와의 관계

실험조건

1000㎖ Jacket 반응기에 서로 다른 농도의 과산화수소용액 100g을 준비하고 가로 세로 각각 5cm(0.558g)로 분쇄된 폐라미네이팅 시편 10개를 준비한다. 상기 분쇄된 시편을 온도 60℃인 과산화수소용액에 담근 후 1.5hr이후부터 30분 마다 박리상태를 관찰한다.

시간 별로 박리상태를 사진촬영하여 이를 박리상태 A 내지 E라 명명하고, 도 5a 내지 도 5e에 도시하였다. 즉 도 5a에 도시된 바에 따르면 박리상태 A는 박리시 거의 힘을 주지 않고도 EVA 및 PET가 변형없이 완전히 박리되는 상태이다. 박리상태 B는 도 5b에 도시한 바와 같이 약간의 힘을 주면 EVA와 PET가 완전히 박리되며, 박리시 약간의 컬(curl)이 발생하게 된다. 박리상태 C는 다소 강한 힘을 주게되면 완전히 박리되는 상태로서, 박리시 PET 및 EVA가 많은 힘을 받아서 EVA가 심하게 늘어나게 된다. 박리상태 D는 PET와 EVA의 접착강도가 강하여 완전하게 박리되지 않으며, 박리도중 EVA가 찢어지는 현상이 발생하게 된다. 박리상태 E는 전혀 박리가 발생하지 않는 상태이다.

실험예1 내지 실험예7

실험예1의 과산화수소용액은 35%, 실험예2는 30%, 실험예3은 25%, 실험예4는 20%, 실험예5는 15%, 실험예6은 10%, 실험예7은 5%의 농도를 가진다.

비교예1

비교예1의 과산화수소용액은 0%의 농도를 가진다.

실험결과

상기 실험예1 내지 실험예7 및 비교예1의 실험결과를 아래 표1에 나타내었다.

	온도	농도	경 과 시 간
	온도	농도	1.5hr	2.0hr	2.5hr	3.0hr	3.5hr	4.0hr	4.5hr	5.0hr
실험예1	60℃	35%	B	A	A	A	A	A	A	A
실험예2	60℃	30%	C	A	A	A	A	A	A	A
실험예3	60℃	25%	C	B	A	A	A	A	A	A
실험예4	60℃	20%	D	C	B	A	A	A	A	A
비교예5	60℃	15%	E	D	C	B	A	A	A	A
비교예6	60℃	10%	E	E	E	D	C	B	A	A
비교예7	60℃	5%	E	E	E	E	D	C	B	A
비교예1	60℃	0%	E	E	E	E	E	E	E	E

상기 표1에서 알 수 있는 바와 같이, 실험예1 및 실험예2는 2시간 이내 완전박리 가능한 상태인 박리상태 A에 도달하였다. 그리고 실험예3 내지 실험예7의 경우는 박리상태 A에 도달하기까지 각각 2.5시간, 3시간, 3.5시간, 4.5시간, 5시간이 소요되었다. 표1에는 나타나지 않았지만, 비교예1은 8시간이 경과한 후에도 전혀 박리가 이루어지지 않았다.

상기 실험1의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 과산화수소용액의 농도가 높을 수록 박리시간이 단축되고 EVA와 PET의 손상없이 완벽하게 박리되는 박리상태 A 에 도달하는 것을 알 수 있다.

실험2 : 박리시간과 과산화수소용액의 온도와의 관계

실험조건

1,000㎖ Jacket 반응기에 35% 과산화수소용액 100g을 준비하고, 폐라미네이팅필름을 가로×세로 각각 5cm의 크기로 분쇄된 시편 10개를 제작한다. 상기 시편을 과산화수소용액에 완전히 잠기도록 한 후 각각의 온도에 대하여 20분 마다 박리상태를 검사하였다.

실험예1 내지 실험예4

실험예1의 과산화수소용액은 40℃, 실험예2는 50℃, 실험예3은 60℃, 실험예4는 70℃의 온도를 가진다.

비교예1

비교예1의 과산화수소용액은 30℃ 온도를 가진다.

실험결과

상기 실험예1 내지 실험예4 및 비교예1의 실험결과를 아래 표2에 나타내었다.

	온 도	경 과 시 간
	온 도	20분	40분	60분	80분	100분	120분	140분	160분	180분
비교예1	30℃	E	E	E	E	E	E	E	E	E
실험예1	40℃	E	E	E	E	E	D	C	B	A
실험예2	50℃	E	E	E	E	D	C	B	A	A
실험예3	60℃	E	D	C	B	A	A	A	A	A
실험예4	70℃	C	B	A	A	A	A	A	A	A

상기 표2에서 알 수 있는 바와 같이, 실험예1 내지 실험예4에서 PET와 EVA가 완전하게 박리되는 A상태에 도달하는 시간은 각각 180분, 160분, 100분, 60분이었다. 표2에 나타내지는 않았지만, 비교예1의 경우 완전히 박리되는 시간은 약10시간 가까이 소요되었다.

상기 실험2의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 농도가 일정한 경우 박리시간은 온도에 반비례하는 것을 알 수 있다. 또한 과산화수소용액의 온도가 40℃미만으로 떨어질 경우 완전히 박리되는데 걸리는 시간은 약 10시간 정도 되기 때문에 작업이 비효율적이다. 따라서 과산화수소용액의 온도를 40℃ 이상으로 유지하는 것이 바람직하다. 또한 과산화수소용액의 온도가 60℃ 이상인 경우, 박리시간은 단축되지만, 위에서 살펴본 바와 같이 과산화수소의 분해율이 60℃인 경우에 비해 약 2배 가까이 상승하기 때문에 작업의 경제성 및 안전성을 위해 온도를 60℃이하로 유지하는 것이 바람직하다.

실험3 : 폐라미네이팅필름의 투입량과 과산화수소용액 소모량과의 관계

실험조건

폐라미네이팅필름이 과산화수소용액에 완전히 침전되는 바람직한 과산화수소용액과 폐라미네이팅필름 간의 비율이 2:1이므로, 폐라미네이팅필름 21.41g과 과산화수소용액 42.82g을 glass 용기에 담은 후, 60℃에서 3시간 방치하였다. 3시간 후 폐라미네이팅필름을 제거 한 후 남은 과산화수소용액의 양과 농도를 측정하였다.

실험결과

상기 실험3의 결과를 아래 표3에 나타내었다.

	과산화수소용액(35%)	폐라미네이팅필름	농 도
처 리 전	42.82g	21.41g	35.00%
처 리 후	36.31g		34.45%

상기 표3에서 알 수 있는 바와 같이, 과산화수소용액과 폐라미네이팅필름의 중량비를 2:1로 하여 실험한 결과 과산화수소용액의 소모량 6.51g은 폐라미네이팅필름 양(21.41g)의 30.4%(21.41×0.304=6.51)인 것을 알 수 있다. 또한 처리후의 농도(34.45%)는 처리전의 농도(35.00%)와 차이가 거의 없었다.

상기 실험3의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 농도35%, 온도 60℃의 과산화수소용액과 폐라미네이팅필름을 2:1로 하여 실험한 결과 과산화수소용액의 소모량은 폐라미네이팅필름 투입량의 30.4%에 해당함을 알 수 있다.

실험4 : 과산화수소용액과 차아 염소산 나트륨용액의 반응비율

실험조건

35% 농도의 과산화수소용액에 차아 염소산 나트륨(NaOCl)용액을 각각 1/10당량, 1/5당량, 1/3당량, 1/2당량 및 1당량씩 투입한 후 과산화수소용액의 농도를 측정하였다.

실험예1

실험예1은 아래 표4에 나타낸 바와 같이 35% 농도의 과산화수소용액에 차아 염소산 나트륨 용액 1당량을 투입하였다.

	분 자 량	농 도	투입량	몰 수
과산화수소용액	34.015	35%	30.00g	0.3087
차아 염소산 나트륨용액	74.442	12%	191.49g	0.3087

비교예1 내지 비교예4

비교예1 내지 비교예4는 35% 농도의 과산화수소용액에 차아 염소산 나트륨 용액을 각각 1/10당량, 1/5당량, 1/3당량, 1/2당량을 투입하였다.

실험결과

상기 실험예1 및 비교예1 내지 비교예4의 실험결과를 표5에 나타내었다.

	과산화수소용액 35%	차아 염소산 나트륨12%	처 리 후 예상농도	처 리 후 실제농도	비고
비교예1	30.00g	19.15g	19.23%	19.79%	1/10당량
비교예2	30.00g	38.30g	12.30%	12.10%	1/5당량
비교예3	30.00g	63.83g	7.46%	6.43%	1/3당량
비교예4	30.00g	95.75g	4.18%	3.31%	1/2당량
실험예1	30.00g	191.49g	0.00%	0.41%	1당량

상기 표5에서 알 수 있는 바와 같이, 과산화수소용액과 차아 염소산 나트륨용액은 당량대 당량으로 반응하는 것을 알 수 있다. 따라서 폐과산화수소용액을 중화시키기 위해서는, 폐과산화수소의 농도 및 잔류량을 측정한 후 차아 염소산 나트륨 용액을 1당량을 투입해야 함을 알 수 있다.

실험5 : 본 발명의 바람직한 실시예

폐라미네이팅필름이 과산화수소용액에 완전히 잠길 수 있도록, 농도 35%의 과산화수소용액 2,000㎏과 5×5(cm) 크기로 분쇄한 폐라미네이팅 필름 1,000㎏을 준비한다. 과산화수소용액이 든 침전조(104)에 폐라미테이팅필름을 넣은 후, 과산화수소의 온도가 60℃를 유지하도록 히터(102)를 이용하여 가열하면서 3시간 동안 침전상태를 유지한다.

침전시간이 경과한 후 폐라미네이팅 필름을 상기 1차타발기(106) 및 2차타발기(108)로 이송하여 타발한 후, 상기 침전분리조(110)로 이송하여 EVA와 PET를 분리한다. 그리고 상기 EVA 및 PET탈수기(116, 112)로 이송하여 EVA 및 PET를 탈수한 후 상기 EVA 및 PET저장조(118, 114)에 저장함으로써 회수를 완료한다.

상기 침전단계가 종료하면 과산화수소의 분해에 의해서 과산화수소의 양이 폐라미네이팅 필름 무게의 30.4% 만큼 줄어들기 때문에, 상기 침전조(104)에 남은 과산화수소용액의 양은 1,696㎏이 된다. 따라서 과산화수소용액과 폐라미네이팅필름의 중량비를 2:1로 유지하면서, 폐라미네이팅 필름 1,000㎏을 다시 처리하기 위해서는 35% 농도를 갖는 과산화수소용액을 304㎏ 투입할 필요가 있다.

출원인은 이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 다양한 변경예와 수정예도 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의해서 다음과 같은 효과를 갖는다.

본 발명의 회수방법은 폐기되는 라미네이팅필름으로부터 EVA와 PET를 회수하여 재사용할 수 있어 경제적이며 폐라미네이팅으로 인한 환경오염 문제도 동시에 해결할 수 있는 효과를 도모할 수 있다.

본 발명의 회수방법은 과산화수소용액을 가열하여 박리함으로써 작업시간 및 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과를 도모할 수 있다.

Claims

폐라미네이팅필름을 소정의 크기로 분쇄하여 분쇄물을 형성하는 분쇄단계와,

과산화수소용액을 가열하고 상기 분쇄물을 가열된 과산화수소용액에 침전시키는 침전 및 가열단계와,

상기 분쇄물을 침전조로부터 타발기로 유입시켜 타격하는 타발단계와,

상기 타발단계로부터 유출된 분쇄물을 침전분리조에 투입하여 EVA와 PET를 분리하여 유출시키는 분리단계와,

분리된 EVA와 PET를 탈수하는 탈수단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회수방법.
제 1 항에 있어서, 상기 침전 및 가열단계는 과산화수소의 온도를 40℃ 이상60℃ 이하로 유지하도록 가열하는 것을 특징으로 하는 회수방법.
제 2 항에 있어서, 상기 회수방법은 상기 탈수단계 후 과산화수소용액의 농도를 측정하는 농도측정단계를 추가로 포함하며, 농도측정 결과 과산화수소용액의 농도가 소정치 이상인 경우 과산화수소용액을 보충하는 보충단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회수방법.
제 3 항에 있어서, 과산화수소용액의 농도가 소정치 이하인 경우 과산화수소를 교체하는 폐과산화수소 처리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회수방법.
제 4 항에 있어서, 상기 폐과산화수소 처리단계는 소정치 이하의 농도를 가진 폐과산화수소를 차아 염소산 나트륨을 이용하여 중화시키는 중화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회수방법.
제 5 항에 있어서, 상기 차아 염소산 나트륨은 폐과산화수소용액과 당량 대 당량으로 반응하는 것을 특징으로 하는 회수방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 과산화수소용액의 농도는 35%, 온도는 60℃, 과산화수소용액과 폐라미네이팅필름의 중량비는 2:1인 것을 특징으로 하는 회수방법.
제 7 항에 있어서, 상기 과산화수소용액의 보충량은 폐라미네이팅필름 중량의 30.4%인 것을 특징으로 하는 회수방법.
제 5 항에 있어서, 상기 분리단계는 세척단계를 추가로 포함하며, 상기 세척단계는 타발기로부터 유출된 분쇄물이 물을 함유하는 침전분리조에 침전됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 회수방법.
제 9 항에 있어서, 상기 타발단계는 제1타발기에 의한 제1타발단계와, 제2타 발기에 의한 제2타발단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 회수방법.
제 10 항에 있어서, 상기 탈수단계는 PET를 탈수하는 PET탈수단계와, EVA를 탈수하는 EVA탈수단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 회수방법.