KR100933334B1 - 친환경 도막 박리를 위한 플라스틱 미디어 제조공정 - Google Patents

친환경 도막 박리를 위한 플라스틱 미디어 제조공정 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소각 및 폐기되던 열경화성 수지 중 우레아 및 멜라민을 재활용하여 친환경 도막 박리에 사용할 수 있도록 플라스틱 미디어를 만드는 제조 공정 및 제조설비에 관련된 것이다. 플라스틱 미디어를 제조하기 위한 공정으로는 공장이나 생활폐기물로 나오는 대상물을 1차 파쇄기(HAMMER 및 CUT TYPE의 일반분쇄기)로 파쇄하는 조쇄공정단계, 그 파쇄된 조쇄물을 다시 TWIN-PIN CRUSHER에 투입하여 연마재로서 상품화할 수 있는 크기로 2차로 분쇄(8MESH SIZE 이하)하는 분쇄공정단계, 분진을 제거하고 각 제품 크기별로 분류하여 이송하는 이송공정단계, 정전기를 제거하는 정전기 제거공정단계와 각 공정 사이에 분진을 제거하고 포집하는 분진제거 공정 단계로 대분할 수 있다. 본 발명은 제조한 플라스틱 미디어 입자 각각의 형태에 CRACK(미세 균열 상태)이 거의 없으며, 미디어 제조 공정 중에 발생되는 분진을 제거할 수 있고, 정전기를 제거할 수 있는 친환경 시스템이다.
Figure R1020090067307
열경화성 수지, 우레아, 멜라민, 친환경, 도막 박리, 플라스틱 미디어, 정전기제거

Description

친환경 도막 박리를 위한 플라스틱 미디어 제조공정 {The plastic media manufacturing process for the environmental coating removal}
본 발명은 공장이나 생활폐기물로 버려지는 열경화성 수지 중에서 우레아 및 멜라민 수지 제품을 이용하여 일정크기의 연마재를 제조하는 제조공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐기물을 이용한 재활용 공법으로 도막 박리에 관련된 기술 중 기존의 화학적 공법에 사용되는 약품들과 비교하여 친환경적이며 작업 효율성이 뛰어난 투사용 연마재(ABRASIVE)인 플라스틱 미디어를 제조하려는 것이다.
플라스틱 미디어를 제조에 기술력을 보유하고 있는 나라는 미국, 캐나다, 영국, 프랑스, 독일, 이스라엘과 같은 선진국들이며, 국내에서는 이들 국가로부터 전량 수입하고 있는 실정이다.
이 기술에 대하여는 미국 등을 중심으로 PMB 관련 기술로 신규 플라스틱 미디어 개발, 기판의 보호, 도막의 종류에 따른 박리 성능 확보, 타 산업 분야로의 적용성 확대 등에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
PMB 공법과 대비하여 국내의 기존 도장·코팅막의 박리 방법은 화학적 방법과 기계적 방법으로 크게 구분될 수 있으며, 염화메틸렌계 용제 또는 산·알칼리에 의한 화학적 박리법은 그 폐해성이 널리 알려진 상황이다. 기존의 화학적 박리법은 환경오염을 일으키며 작업자들의 눈, 피부, 호흡기 등을 자극하여 작업자들의 건강에 영향을 끼칠 뿐만 아니라 작업자들의 작업능률을 저하시키는 단점이 있었다.
특히, 항공기 분야에서는 항공기 몸체 전부분에 페인트제거 과정을 필히 거치도록 되어있다. 이에 선진국은 항공기 몸체 페인트 제거작업은 반드시 PMB를 이용하도록 되어있다. 이는 항공기 관련 기술규격인 미 국방규격 mil spec.(MIL-85891)에 게재되어 있으며 이를 반드시 지키도록 의무화되어 있다.
기존에는 항공기 페인트 제거작업을 화학적 공법으로 시행하였으나, 정부는 인체 및 환경오염 물질 유발, 폐수의 다량 발생, 경제적 손실, 피사체의 손상 등의 이유로 2002년 11월부터 항공기 부문 화학적 박리 공법을 금지하였다. 이는 국내뿐만이 아닌 전 세계적인 추세로 각 국가들은 친환경적인 공법 도입을 적극 권장, 이를 실행하고 있다. 이와 같이 항공기 표면 처리 공법으로 PMB 공법이 가장 효과적이며 친환경적인 방법으로 알려져 그 활용분야가 급속히 발전하고 있다.
항공기 페인트 제거작업은 약 5년의 주기마다 실시되는 작업으로 항공기의 고속 운행 등으로 인해 발생한 그을음 제거, 재도장 작업을 목적으로 실시하고 있다. 또한, PMB 공법은 항공기 동체의 페인트 제거뿐만 아니라 휠 타이어 청소, 랜딩기어 블라스팅(blasting)작업 등 비행기 각 부품의 수명 연장과 내구성 향상을 목적으로 실시되고 있다.
본 발명의 목적은 공장이나 생활폐기물로 버려지는 열경화성 수지 중에서 우레아(UREA) 및 멜라린(MELAMINE) 수지 제품을 이용하여 일정크기의 투사용 연마재를 제조하는 제조공정에 관련된 폐기물을 이용한 재활용 공법으로 미디어 입자 각각의 형태에 미세 균열(CRACK)이 거의 없게 하여 재사용이 가능하며, 친환경적인 인 플라스틱 미디어를 제조하려는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 도막 박리를 위한 플라스틱 미디어 제조공정은,
열경화성 수지 중 우레아 및 멜라린 수지로 이루어진 폐자재 제품으로서, 형태가 불규칙한 대상물을 저장 호퍼로부터 1차 파쇄기로 이송시켜 1차 파쇄기에서 MESH SIZE 8 이상으로 조쇄를 하는 조쇄 공정 단계(a);
상기 1차 파쇄기에서 파쇄된 조쇄물을 2차 트윈 핀 분쇄기를 통해 MESH SIZE 20 이상으로 분쇄를 하며, 실제 사용되어지는 미디어의 크기별로 혼합되어 배출되는 분쇄 공정 단계(b);
상기 조쇄 및 분쇄 공정에서 분진과 다양하게 혼합된 제품들을 중간재 이송 용인 쇄료 이송용 블로워(4, 7)와 혼합재의 이송을 위한 혼합재 쇄료 이송용 블로워(9)를 포함하는 공기 이송장치로 이송하며, 혼합재 포집용 분진제거 장치인 사이클론(CYCLONE)으로 분진을 제거하는 이송 공정 단계(c);
최종 분류된 제품들이 조쇄, 분쇄, 이송 중에 상호 마찰에 의해 정전기가 발생되는 것을 제거하기 위해서 상기 최종 분류된 제품에 대전방지용제(ANTI-STATIC 용제)를 희석하여 정전기제거장치(33, BARREL MACHINE)에 강제적으로 혼합, 코팅하여 정전기를 제거하는 정전기 제거 공정 단계(d);
상기 (a) ~ (d) 공정 단계 과정에 분진 포집장치와 중형 분진 포집장치를 이용하여 분진을 제거하는 분진제거 공정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도막 박리용 플라스틱 미디어 제조 방법을 포함한다.
본 발명은 플라스틱 미디어 입자 각각의 형태에 CRACK(미세 균열 상태)이 거의 없게 제작할 수 있다. 즉, 미디어를 일반적인 BLAST MACHINE에 투입하여 대상물에 분사하였을 경우에 최소한 8회에서 13회까지 재사용이 가능한 제품을 제조할 수 있다. 또한, 미디어 제조 공정 중에 발생되는 분진을 제거할 수 있는 효과가 있다. 즉, 제품의 형태 및 재사용 빈도수가 인정되더라도 제품에 분진이 허용치 이상으로 남아있으면 제품으로서의 가치를 인정받을 수 없다.
본 발명은 정전기를 거의 완벽하게 제거할 수 있는 효과가 있다. 즉, 조쇄, 분쇄하는 과정에서 마찰열에 의해 제품 상호 간에 정전기가 발생되어 대상물에 분 사를 했을 때 저절로 부착되는 현상과 작업 시에 발생되는 마찰열을 최소화할 수 있다.
본 발명은 항공, 자동차, 철도, 군수, 기계 등 각 산업분야에서 발생되는 불량품의 재이용 및 재활용을 가능하게 하며, 각 분야에 적용 가능한 cleaning, deflash 기술 등은 기존의 방법을 대체하여 새로운 친환경 기술 적용이 가능하다.
본 발명은 공장이나 생활폐기물로 버려지는 열경화성 수지 중에서 우레아 및 멜라민 수지 제품을 이용하여 일정크기의 연마재(미국 국방부 규격인 MIL. SPEC.에서 규정하는 크기로 8/12/20/30/40/60 /80/100/150/200/200이상의 MESH SIZE로 구분)를 제조하는 제조공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐기물을 이용한 재활용 공법으로 도막 박리에 관련된 기술 중 기존의 화학적 공법에 사용되는 약품들과 비교하여 친환경적이며 작업 효율성이 뛰어난 투사용 연마재(ABRASIVE)인 플라스틱 미디어를 제조하려는 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 도막 박리용 플라스틱 미디어를 제조하는 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 도막 박리용 플라스틱 미디어 제조방법의 전체 제조공정도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 도막 박리용 플라스틱 미디어를 제조하는 구성 은 조쇄 공정, 분쇄 공정, 이송 공정, 분진제거 공정, 정전기제거 공정으로 대분할 수 있다.
조쇄 공정은 공장이나 생활폐기물로 버려지는 열경화성 수지 중에서 우레아 및 멜라민 수지 제품인 형태가 불규칙한 대상물을 저장 호퍼로부터 1차 파쇄기로 이송시켜 MESH SIZE 8 이상으로 조쇄를 하는 공정 단계이다.
분쇄 공정은 1차 파쇄기에서 파쇄된 조쇄물을 2차 분쇄기를 통해 MESH SIZE 20 이상으로 분쇄를 하는 공정단계이다. 이 과정에서 실제 사용되어지는 미디어가 크기별로 혼합되어 배출된다.
이송 공정은 상기 조쇄 공정과 분쇄 공정에서는 분진과 제품크기보다 큰 사이즈, 불량품들이 혼합되어 있는 것을 공기 이송장치를 이용하여 이송하는 공정이다. 중간재에는 중간재 이송용인 쇄료 이송용 블로워(4, 7), 등의 공기 이송장치가 사용되고, 혼합재의 이송을 위하여 혼합재 쇄료 이송용 블로워(9) 공기 이송장치가 사용되며, 분진은 혼합재 포집용 분진제거 장치인 CYCLONE(10)이 함께 사용되어 진다.
분진 제거 공정은 미디어 제조공정 중에 발생되는 분진을 제거하는 공정이다. 도1에 도시된 바와 같이 각 공정 단계에서 지속적으로 발생되는 분진을 공정 사이에 분진 포집장치(BAG FILTER(25), (27))와 중형 분진 포집장치(30)를 이용하여 라인 가동 중에는 자동, 반자동으로 지속적으로 분진을 제거한다.
제품의 형태 및 재사용 빈도 수가 인정되더라도 제품에 분진이 허용치 이상으로 남아 있으면 제품의 질적 저하로 오인을 받아 상품으로서의 가치를 인정받질 못한다.
정전기 제거 공정은 최종 분류된 제품들이 조쇄, 분쇄, 이송 중에 상호 마찰에 의해 정전기가 발생되는 것을 효과적으로 제거하기 의한 공정이다.
정전기를 제거하기 위해서 대전방지 용제(ANTI-STATIC 용제 희석하여 정전기제거장치(33, BARREL MACHINE)에 강제적으로 혼합, 코팅하는 방법을 이용하여 제거한다.
즉, 조쇄, 분쇄하는 과정에서 마찰열에 의해 제품 상호 간에 정전기가 발생되는 것에 의하여 도막 박리를 위한 대상물에 분사를 했을 때, 플라스틱 미디어가 저절로 부착되는 현상과 작업 시에 발생되는 마찰열을 최소화할 수 있도록 제품 자체에 정전기 제거하고 코팅을 하는 것이다.
도1은 열경화성 수지를 이용한 플라스틱 미디어 제조 공정도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 대상물 저장 호퍼(HOPPER)
2: 쇄료이송용 벨트콘베이어
3:1차 파쇄기(HAMMER CRUSHER & CUT CRUSHER)
4: 쇄료 이송용 블로워(BLOWER)
5: 2차 분쇄기(TWIN-PIN-CRUSHER)
6: 중간재 이송용 로타리밸브(ROTARY VALVE)
7: 중간재 이송용 블로워(BLOWER)
8: 중간재 저장고(SILO)
9: 혼합재 이송용 블로워(BLOWER)
10: 혼합재 포집용 사이클론(CYCLONE)
11: 혼합재 분류용 트위스트 스크린(TWIST SCREEN)
12: OVER SIZE 이송용 블로워(BLOWER)
13, 16, 19: 완제품 저장고(SILO)
14, 20: 완제품 출하용 로타리 밸브(ROTARY VALVE)
15: 완제품 이송용 블로워(BLOWER)
17: 완제품 출하용 로타리 밸브(ROTARY VALVE)
18, 21: OVER SIZE 완제품 이송용 블러워(BLOWER)
22: 미분 저장고(SILO)
23, 31: 미분 출하용 로타리 밸브(ROTARY VALVE)
24: 미분 이송용 블로워(BLOWER)
25, 27: 분진 포집용 필터(BAG FILTER)
26, 28: 분진 배출용 밸브
29: 콤프레셔(COMPRESSOR)
30: 제품 포집용 필터(BAG FILTER)
32: 크기 분류용 트위스트 스크린(TWIST SCREEN)
33: 정전기 재거장치(정전기 제거용)
34: RECYCLING 이송용 블로워(BLOWER)
35, 36: 제품 포집용 사이클론(CYCLONE)
37: 정량 공급용 밸브(ROTARY VALVE)
38, 39: 링 블로워(RING BLOWER)
40: 전기 제어반(CONTROL ROOM)

Claims (1)

  1. 열경화성 수지 중 우레아 및 멜라린 수지로 이루어진 폐자재 제품으로서 형태가 불규칙한 대상물을 저장 호퍼로부터 1차 파쇄기로 이송시켜 MESH SIZE 8 이상으로 조쇄를 하는 조쇄 공정 단계(a);
    상기 1차 파쇄기에서 파쇄된 조쇄물을 2차 트윈 핀 분쇄기를 통해 MESH SIZE 20 이상으로 분쇄를 하며, 실제 사용되어지는 미디어의 크기별로 혼합되어 배출되는 분쇄 공정 단계(b);
    상기 조쇄 및 분쇄 공정에서 분진과 혼합된 제품들을 중간재 이송용인 쇄료 이송용 블로워와 혼합재의 이송을 위한 혼합재 쇄료 이송용 블로워를 포함하는 공기 이송장치로 이송하며, 혼합재 포집용 분진제거 장치인 사이클론(CYCLONE)으로 분진을 제거하는 것을 포함하는 이송 공정 단계(c);
    최종 분류된 제품들이 조쇄, 분쇄, 이송 중에 상호 마찰에 의해 정전기가 발생되는 것을 제거하기 위해서 상기 최종 분류된 제품에 대전방지용제(ANTI-STATIC 용제)를 희석하여 정전기제거장치(BARREL MACHINE)에 강제적으로 혼합, 코팅하여 정전기를 제거하는 정전기 제거 공정 단계(d);
    상기 (a) ~ (d) 공정 단계 과정에 분진 포집장치와 중형 분진 포집장치를 이용하여 분진을 제거하는 분진제거 공정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도막 박리용 플라스틱 미디어 제조 방법
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