KR100749880B1

KR100749880B1 - 합성수지 재생장치

Info

Publication number: KR100749880B1
Application number: KR20050088487A
Authority: KR
Inventors: 장기운
Original assignee: 장기운
Priority date: 2005-09-23
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2007-08-16
Also published as: KR20050099486A

Abstract

본 발명은 합성수지 재생장치에 관한 것으로, 사용이 종료되어 버려지는 각종 폐합성수지를 수거하여 선별 및 세척하지 않은 상태로 재생장치에 투입한 다음, 열과 압력으로 용융시키고 이를 교반 및 압착하여 소정의 두께를 갖는 패널을 연속적으로 제작할 수 있는 특징이 있다.

본 발명은 크게 네 부분으로 구성되는바, 여러 종류가 혼재된 폐합성수지를 투입구(3)를 통해 투입되면 내설된 발열체(11)에 의해 용융되는 용융부(10)와, 상기 용융된 폐합성수지는 용융부(10) 하단에 위치한 한 쌍의 스크루(21, 22)로 이동되어 혼합 · 교반이 이루어지도록 구성된 교반부(20)와, 상기 교반이 완료된 폐합성수지는 호퍼(37)를 통해 그 하단에 위치한 한 쌍의 스크루(31, 32)로 이동되되, 상기 교반부(20)와는 직교하는 형태로 설치된 압출부(30)와, 상기 압출부(30)를 통해 압출된 폐합성수지는 맞물려 회전하는 한 쌍의 드럼(41, 42) 사이를 통과하면서 패널의 형태로 제작되는 압착부(40)로 구성되어, 서로 다른 종류의 폐합성수지를 한꺼번에 용융시켜 이를 패널의 형태로 연속적으로 제작할 수 있는 대략적인 구성을 갖는다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 여러 가지의 폐합성수지를 수거하여 선별 및 세척공정을 거치지 않고 흙 등의 이물질이 함유된 상태 그대로 재생장치에 투입하여 고온 고압으로 용융 및 교반을 연속적으로 실시한 후, 이를 압출하되, 드럼을 이용하여 패널의 형태로 압착함으로써 폐합성수지를 용이하게 재생할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 재생장치의 용융부와 교반부 및 압출부에는 각각 발열체가 내설되어 있어서 폐합성수지가 지속적으로 용융된 상태를 유지할 수 있도록 되며, 교반부와 압출부는 한 쌍의 스크루 형태로 형성되어 용융된 폐합성수지를 지속적으로 교반 및 이송시킬 수 있도록 하여 연속적인 작업이 가능한 또 다른 효과가 있다.

폐합성수지 재상장치, 용융기, 발열체, 교반기, 압출기, 압착기

Description

합성수지 재생장치 { Regeneration device of waste-vinyl plastics }

도 1은 본 발명의 전체사시도

도 2는 본 발명의 정면도

도 3은 본 발명의 측면도

도 4는 본 발명 스크루의 사시도

도 5는 본 발명의 사용상태 사시도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 베이스 2 : 본체

3 : 투입구 10 : 용융부

11, 21a, 22a, 31a, 32a : 발열체 20 : 교반부

21, 22, 31, 32 : 스크루 21b ,22b : 연동기어

23, 33 : 구동모터 24, 35 : 종동풀리

25, 34 : 주동풀리 26, 36 : 벨트

30 : 압출부 31b, 32b : 배출구

37 : 호퍼 40 : 압착부

41, 42 : 드럼

본 발명은 합성수지 재생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 사용이 종료되어 버려지는 각종 폐필름 내지 폐비닐을 수거하여 선별 및 세척하지 않은 상태로 재생장치에 투입한 다음, 열과 압력으로 용융시키고 이를 교반 및 압착하여 소정의 두께를 갖는 패널을 연속적으로 제작할 수 있는 합성수지 재생장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지와 비닐 및 플라스틱 등으로 불리는 합성수지는 열가소성수지(폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리아마이드, 폴리카보네이드, 폴리염화비닐 등)와 열경화성수지(석탄산수지(페놀), 유리아수지, 멜라민) 및 불포화수지(F.R.P 용도로 사용되는 불포화 폴리에스텔 에폭시 등)으로 분류된다.

상기 합성수지는 그 사용연한이 경과되면 대부분이 소각처리를 하게 되는바, 소각 시에는 다량의 다이옥신 등의 오염물질이 배출되어 대기오염을 유발하게 되어 환경보호의 측면에서 그 처리방안의 개선이 요구되고 있는 실정이다.

이에 따라 상기 폐합성수지를 재활용할 수 있는 방법이 여러 형태로 발명되 었는바, 이러한 재활용방법에는 공히 폐합성수지를 선별 세척하여 재생하는 방법이 포함되어 있어서 높은 인건비 등으로 인한 선별 및 세척 작업을 수행하지 못함으로 인해 정상적인 재활용을 할 수 없는 문제점이 있었다.

즉, 비닐하우스 등에서 발생되는 폐합성수지를 재생처리하기 위해서는 폐비닐 등에 묻어있는 흙, 작은 돌멩이, 불순물 등을 세척하기 위한 세척작업이 요구되고, 이와 함께 부피가 큰 폐합성수지 뭉치를 처리하기 위하여 선별, 절단 등의 부수적 작업 등이 요구됨으로서 폐합성수지의 재생 비용이 고가로 소요되어 실용적이지 못한 문제점을 내포하고 있었다.

뿐만 아니라, 선별한 폐합성수지를 고온 고압으로 용융시켜서 칩이나 시트형태로 재생시키는 과정에서 지속적인 열공급이 이루어지지 않아 재생장치 내부에 들러붙거나 완전한 용융으로 인해 연속작업이 이루어지지 않 등의 문제점을 내포하고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 여러 가지의 폐합성수지를 수거하여 선별 및 세척공정을 거치지 않고 흙 등의 이물질이 함유된 상태 그대로 재생장치에 투입하여 고온 고압으로 용융 및 교반을 연속적으로 실시한 후, 이를 압출하되, 드럼을 이용하여 패널의 형태로 압착함으로써 폐합성수지를 용이하게 재생할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한, 재생장치의 용융부와 교반부 및 압출부에는 각각 발열체가 내설되어 있어서 폐합성수지가 지속적으로 용융된 상태를 유지할 수 있도록 되며, 교반부와 압출부는 한 쌍의 스크루 형태로 형성되어 용융된 폐합성수지를 지속적으로 교반 및 이송시킬 수 있도록 하여 연속적인 작업이 가능함을 목적으로 한다.

본 발명은 크게 네 부분으로 구성되는바, 여러 종류가 혼재된 폐합성수지를 투입구(3)를 통해 투입되면 내설된 발열체(11)에 의해 용융되는 용융부(10)와, 상기 용융된 폐합성수지는 용융부(10) 하단에 위치한 한 쌍의 스크루(21, 22)로 이동되어 혼합 · 교반이 이루어지도록 구성된 교반부(20)와, 상기 교반이 완료된 폐합성수지는 호퍼(37)를 통해 그 하단에 위치한 한 쌍의 스크루(31, 32)로 이동되되, 상기 교반부(20)와는 직교하는 형태로 설치된 압출부(30)와, 상기 압출부(30)를 통해 압출된 폐합성수지는 맞물려 회전하는 한 쌍의 드럼(41, 42) 사이를 통과하면서 패널의 형태로 제작되는 압착부(40)로 구성되어, 서로 다른 종류의 폐합성수지를 한꺼번에 용융시켜 이를 패널의 형태로 연속적으로 제작할 수 있는 대략적인 구성 을 갖는다.

이하 본 발명의 실시 예를 도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도 1은 본 발명의 전체 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 정면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 측면도를 나타낸 것으로서 도시한 바와 같이 전체가 연속적으로 작동되는 하나의 장치로 구성되는바, 폐합성수지가 투입되면 용융부(10)에 의해 1차적으로 용융시킨 다음, 교반부(20)로 투입하여 교반하면 서로 다른 접착성을 가진 폐합성수지는 재결합을 이루게 되며, 교반이 완료된 폐합성수지는 호퍼(37)를 통해 압출부(30)로 이동되어 외부로 연속적으로 배출되고, 배출된 폐합성수지는 드럼(41, 42)에 의해 압착되어 패널의 형태로 연속적으로 배출되도록 구성된다.

상기 용융부(10)의 구성을 살펴보면, 직사각 통형태로 구성되어 본 발명의 최상측에 설치되되, 그 내부벽면으로는 발열체(11)가 내설되어 있어서 투입되는 폐합성수지를 용융시키도록 하는 구성을 갖는다.

상기 용융부(10)의 내부에 설치되는 발열체(11)는 코일 또는 면상의 형태로 제작된 통상의 발열 매체로 구성되는바, 상기 발열체(11)는 용융부(10)의 외부벽면과 내부벽면 사이에 설치되어 용융부(10) 내로 투입된 폐합성수지를 80 내지 150℃의 온도로 가열하여 폐합성수지가 고체상태에서 겔 상태로 되도록 용융하는 구성을 갖는다.

한편, 상기 용융부(10)의 저부에 설치되는 교반부(20)의 구성을 도 3을 통해 살펴보면, 교반부(20)는 제1 · 2스크루(21, 22)가 구동모터(23)에 의해 회전되는 구성을 가지며, 상기 스크루(21, 22)의 회전축 내부에는 발열체(21a, 22a)가 설치되도록 구성된다.

상기 제1 · 2스크루(21, 22)는 도 4에 도시한 바와 같이 회전축 상에 다수개의 회전날개가 구비된 일반적인 스크루 형태로 제작되되, 회전축의 내부에는 상기 용융부(10)의 내부에 설치된 발열체(11)와 동일한 형태의 발열체(21a, 22a)가 형성되어 있어서 상기 겔 상태로 유입되는 폐합성수지가 경화되지 않고 지속적으로 겔 상태가 유지되면서 서로다른 성질의 폐합성수지가 교반될 수 있도록 구성된다.

제1스크루(21)의 일측단으로는 종동풀리(24)가 결합되어 구동모터(23)의 주동풀리(25)와 벨트(26)에 의해 연결된 형태로 구성되며, 구동모터(23)로부터 발생된 동력은 주동풀리(25)와 벨트(26) 및 종동풀리(24)로 동력을 전달하게 되어 제1스크루(21)가 회전하게 되고, 제1·2스크루(21, 22)에 구비된 연동기어(21b, 22b)에 의해 제2스크루(22)가 등속으로 회전할 수 있는 구성을 갖는다.

또한, 상기 교반부(20)의 저부에 설치되는 압출부(30)의 구성을 살펴보면, 상기 교반부(20)에 의해 교반이 완료된 겔 상태의 폐합성수지는 호퍼(37)를 통해 제1 · 2스크루(31, 32) 측으로 이송되며, 이송된 폐합성수지는 제1 · 2스크루 (31, 32)를 통해 배출구(31b, 32b) 측으로 압출되는 구성을 갖는다.

상기 제1 · 2스크루(31, 32)는 교반부(20)에 설치된 제1 · 2스크루(21, 22)와 유사하게 형성되는바, 회전축 상에 다수개의 회전날개가 구비된 일반적인 스크루 형태로 제작되되, 회전축의 내부에는 상기 교반부(20)의 내부에 설치된 발열체(21a, 22a)와 동일한 발열체(31a, 32a)가 내설되어 있어서 겔 상태로 유입되는 폐합성수지가 경화되지 않고 지속적으로 겔 상태가 유지되면서 배출구(31b, 32b)로 배출되는 구성을 갖는다.

제1 · 2스크루(31, 32)는 그 일측에 설치된 구동모터(33)에 의해 구동되는바, 제1스크루(31)는 구동모터(33)와 직접연결된 형태로 구성되며, 제2스크루(32)는 주동풀리(34)와 종동풀리(35) 및 벨트(36)에 의해 동력이 전달되는 형태로 구성되어, 제1 · 2스크루(31, 32)가 동일한 방향으로 지속적으로 회전할 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 압출부(30)의 끝단 하부에 설치되는 압착부(40)의 구성을 살펴보면, 압착부(40)는 원통 형태의 한 쌍의 드럼(41, 42)이 상 · 하측에 2단으로 형성된 형태로 설치 구성되되, 압출부(30)의 배출구(31b, 32b)로 겔 상태의 합성수지가 배출되면 드럼(41, 42)의 압착력에 의해 압착되어 합성수지 패널이 제작되는 구성을 갖는다.

상기 드럼(41, 42)은 드럼(41)과 드럼(42) 사이 간격을 조절할 수 있도록 구성된바, 그 간격을 조절함으로써 합성수지 패널의 두께를 조절할 수 있도록 구성되 며, 상기 제작된 합성수지 패널은 건축물을 지을 때 사용되는 층간 방음재 등으로 사용이 가능하여 자원의 재활용 측면에서도 유익한 특징이 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 조립 및 설치과정을 살펴보면, 우선, 베이스(1) 상에 본체(2)를 입설하되, 본체(2)의 저부에는 한 쌍의 스크루(31, 32)와 구동모터(33)가 결합된 압출부(30)를 형성시키고, 본체(2)의 상부에는 한 쌍의 스크루(21, 22)와 구동모터(23)가 결합된 교반부(20)를 형성시킨 후, 그 상측에 발열체(11)가 내설된 용융부(10)를 결합한다.

그런 다음, 상기 압출부(30)의 출구 측에 압착부(40)를 형성시키는바, 한 쌍의 드럼(41, 42)을 설치하여 상기 압출부(30)에 의해 배출되는 겔 상태의 합성수지를 연속적으로 압착할 수 있도록 하는 조립 및 설치구성을 갖는다.

상기와 같이 설치된 본 발명의 작동과정을 도 5를 통해 살펴보면, 우선 본체(2)의 일측 상단에 형성된 투입구(3)를 통해 여러 종류의 폐합성수지를 투입하게 되면, 본체(2)의 상부에 형성된 용융부(10)의 발열체(11)에 의해 폐합성수지의 용융이 시작되며, 겔 상태의 폐합성수지는 용융부(10) 하단에 형성된 교반부(20)의 스크루(21, 22)로 흘러내려 교반되도록 하며, 상기 용융부(10)에서 미용융된 폐합성수지는 스크루(21, 22) 내에 삽설된 발열체(21a, 22a)에 의해 지속적으로 용융되면서 교반되는 구성을 갖는다.

상기 교반부(20)에 의해 교반이 완료된 폐합성수지는 그 하단에 형성된 호퍼 (37)를 통해 본체(2)의 저부에 형성된 압출부(30)의 스크루(31, 32)로 흘러내려 압출되도록 하며, 마찬가지로 압출부(30)의 스크루(31, 32) 내부에도 발열체(31a, 32a)를 내설하여 지속적으로 용융되면서 압출되도록 구성되며, 압출된 폐합성수지는 압착부(30)에 의해 패널의 형태로 압착되어 층간 소음재 등으로 사용되는 작동과정을 갖는다.

Claims

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합성수지 재생장치에 있어서,

여러 종류가 혼재된 폐합성수지를 투입구(3)를 통해 투입하면 내설된 발열체(11)에 의해 용융되는 용융부(10)와,

상기 용융된 폐합성수지는 용융부(10) 하단에 위치한 한 쌍의 스크루(21, 22)로 이동되어 혼합 ㆍ 교반이 이루어지도록 구성되되, 스크루(21, 22)의 회전축 내부에는 발열체(21a, 22a)가 내설된 교반부(20)와,

상기 교반이 완료된 폐합성수지는 호퍼(37)를 통해 그 하단에 위치한 내부 회전축에 발열체(31a, 32a)가 내설된 한 쌍의 스크루(31, 32)로 이송되되, 상기 교반부(20)와는 직교하는 형태로 설치된 압출부(30)와,

상기 압출부(30)를 통해 압출된 폐합성수지는 맞물려 회전하는 한 쌍의 드럼(41,42) 사이를 통과하면서 패널의 형태로 제작되되, 드럼(41)과 드럼(42) 사이의 간격이 조절될 수 있도록 제작된 압착부(40)로 구성됨을 특징으로 하는 합성수지 재생장치.