KR100954854B1 - 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹 제거방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유리병의 미세한 홈에 부착된 녹과 이물질까지도 신속히 분해 제거할 수 있도록 한 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹 제거방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것으로, 발명의 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹을 제거하기 위한 방법은, 수조탱크내에 녹 제거제를 일정량 투입하여 물과 녹 제거제가 10:1의 중량비로 혼합되어진 녹 제거용액을 만든 후, 녹 제거용액의 온도를 60℃~65℃로 유지하면서 초음파 장치를 통해 상기 수조탱크내에서 초음파를 발생시키는 단계와; 유리병을 반전컨베이어를 통해 반전시키면서 수조탱크내의 녹 제거용액에 잠금시켜 이송시키면서 녹 제거제와 녹을 15초 내지 30초 사이에서 반응시켜 유리병의 입구부에 부착된 녹을 분해 제거시키는 단계;가 포함된 것을 특징으로 한다.
유리병, 재사용, 소각, 라벨
Description
본 발명은 유리병의 입구에 부착된 녹 제거방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 유리병의 입구측에 금속 병뚜껑으로 인해 부착된 녹을 저비용으로 신속히 제거 할 수 있도록 한 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹 제거방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유리병(공병)의 재활용은 폐병을 회수하여 일정한 크기로 부수어 이물질을 세척한 후에 융점이상의 온도로 녹인 후에 이를 재료로 활용하는 것이다. 이와 같이 재활용을 위해 부수는 장치와 녹이는 장치 등이 필요하지만, 이는 재활용을 위한 비용과 공정이 너무 많이들어 경제성이 없는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 유리병에 부착된 라벨을 제거하기 위한 장치인 소각장치에 의하여 라벨을 태울 수 있는 온도이상으로 가열하여 소각처리하는 기술이 개발되고 있다.
그런데, 이와 같은 소각기술은 온도에 따른 열처리를 잘 못하게 되면 병의 두께가 불균일하여 열팽창 및 냉각수축의 불평형으로 병이 파손되게 되거나, 병의 형체가 변형되는 문제점이 있으며, 이를 방지하기 위하여 충분한 예열을 할 경우엔 변형은 물론이거나, 처리시간이 많이 걸려 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 소각후 소각잔재를 세척하기 위하여 산성용액으로 세척하면 소각잔재는 세척이 되지만, 물때가 제거되지 않아 이를 위한 특별한 공정이 필요한 문제점이 있으며, 만약 산성용액이 잔재할 경우에는 인체에 유해하여 치명적인 인명피해가 발생하는 문제점이 발생한다.
이를 해결하기 위한 선행 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-0497304호 및 등록특허 제10-0497306호가 알려져 있다. 이들 기술은 병의 형상을 변형 및 파손시키지 않고 병에 부착된 라벨을 소각 제거하여 재사용이 가능하도록 한 것이다.
그러나 이들 기술은, 유리병의 입구를 막고 있는 금속재의 병뚜껑으로 생긴 녹을 제거하는 방법이 제시되어 있지 않다. 따라서 유리병의 세척 후에도 녹이 남게 되는 문제가 있었다. 또한 라벨을 제거하기 위한 소각 전 처리로서 크랙방지 용액을 도포하는 공정과 적외선 가열을 통한 예열 공정이 추가되므로 인해 공수가 많아지고 처리장치가 추가되어 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
이에 본 발명인은 유리병의 녹을 제거하기 위해 물리적인 연마 방법을 사용하였으나, 연마 후 현미경을 관찰해 본 결과 유리병의 미세한 홈에 녹과 이물질이 그대로 남아 있는 것이 확인되었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창출된 것으로, 유리병의 미세한 홈에 부착된 녹과 이물질까지도 신속히 분해 제거할 수 있도록 한 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹 제거방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹을 제거하기 위한 방법은,
수조탱크내에 녹 제거제를 일정량 투입하여 물과 녹 제거제가 10:1의 중량비로 혼합되어진 녹 제거용액을 만든 후, 녹 제거용액의 온도를 60℃~65℃로 유지하면서 초음파 장치를 통해 상기 수조탱크내에서 초음파를 발생시키는 단계와;
유리병을 반전컨베이어를 통해 반전시키면서 수조탱크내의 녹 제거용액에 잠금시켜 이송시키면서 녹 제거제와 녹을 15초 내지 30초 사이에서 반응시켜 유리병의 입구부에 부착된 녹을 분해 제거시키는 단계;가 포함된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹을 제거하기 위한 장치는,
유리병을 순차적으로 일방향에서 타방향으로 이동시키는 이송컨베이어와;
상기 이송컨베이어를 통하여 투입된 유리병을 반전시켜 녹 제거 용액에 통과시키면서 동시에 초음파를 인가해 유리병에 부착된 녹을 녹 제거제와 반응시켜 제거하는 녹 제거장치를 포함하고;
상기 녹 제거장치는,
녹 제거용액을 저장하는 수조탱크와;
상시 수조탱크내에 적어도 하나 이상 설치되어 초음파를 발생시키는 초음파장치와;
상기 유리병을 반전시켜 수조탱크내에 잠입 이송시키는 반전컨베이어와;
상기 녹 제거용액을 일정 온도까지 가열시키기 위해 상기 수조탱크에 설치된 히터와;
상기 수조탱크내 녹 제거용액의 온도를 검출하는 온도센서와;
상기 온도센서 및 상기 히터와 전기적으로 연결되어 상기 히터의 온도를 제어하는 온도제어부를 포함한 것을 특징으로 한다.
수조탱크내에 녹 제거제를 일정량 투입하여 물과 녹 제거제가 10:1의 중량비로 혼합되어진 녹 제거용액을 만든 후, 녹 제거용액의 온도를 60℃~65℃로 유지하면서 초음파 장치를 통해 상기 수조탱크내에서 초음파를 발생시키는 단계와;
유리병을 반전컨베이어를 통해 반전시키면서 수조탱크내의 녹 제거용액에 잠금시켜 이송시키면서 녹 제거제와 녹을 15초 내지 30초 사이에서 반응시켜 유리병의 입구부에 부착된 녹을 분해 제거시키는 단계;가 포함된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹을 제거하기 위한 장치는,
유리병을 순차적으로 일방향에서 타방향으로 이동시키는 이송컨베이어와;
상기 이송컨베이어를 통하여 투입된 유리병을 반전시켜 녹 제거 용액에 통과시키면서 동시에 초음파를 인가해 유리병에 부착된 녹을 녹 제거제와 반응시켜 제거하는 녹 제거장치를 포함하고;
상기 녹 제거장치는,
녹 제거용액을 저장하는 수조탱크와;
상시 수조탱크내에 적어도 하나 이상 설치되어 초음파를 발생시키는 초음파장치와;
상기 유리병을 반전시켜 수조탱크내에 잠입 이송시키는 반전컨베이어와;
상기 녹 제거용액을 일정 온도까지 가열시키기 위해 상기 수조탱크에 설치된 히터와;
상기 수조탱크내 녹 제거용액의 온도를 검출하는 온도센서와;
상기 온도센서 및 상기 히터와 전기적으로 연결되어 상기 히터의 온도를 제어하는 온도제어부를 포함한 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹 제거방법 및 그 장치에 따르면, 수조탱크내에 적정한 온도로 용해되어 있는 녹 제거제를 초음파를 통하여 유리병의 홈 내부까지 침투 반응시킴으로써 유리병의 홈에 부착된 녹과 이물질을 분해시켜 신속하고 깨끗이 제거할 수 있다.
이같이 유리병의 입구측 녹을 신속히 제거할 수 있어 유리병 재사용의 생산성이 대폭 향상된다.
이같이 유리병의 입구측 녹을 신속히 제거할 수 있어 유리병 재사용의 생산성이 대폭 향상된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 유리병의 재사용 장치를 전체적으로 나타낸 개략적인 시스템도이고, 도 2는 본 발명에 적용되는 녹 제거장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 장치를 통한 공정 흐름도이고, 도 4는 본 발명에 따른 유리병의 라벨 소각을 위한 시간과 온도 조절에 따른 소각 그래프이다.
도 1에서와 같이 빈 유리병을 순차적으로 녹 제거장치(30)로 이동시키는 이송컨베이어(10)가 구비된다. 이송컨베이어(10)는 복수개가 병열로 설치될 수도 있다.
녹 제거장치(30)는 도 2에서와 같이 금속재의 병뚜껑으로 인해 병 입구부 표면 및 미세한 홈에 부착된 녹과 이물질을 깨끗이 제거하기 위한 것이다.
녹 제거장치(30)는 녹 제거용액을 저장하는 수조탱크(31)와, 수조탱크내에 적어도 하나 이상 설치되어 초음파를 발생시키는 초음파장치(32)와, 유리병을 거꾸로 반전시켜 수조탱크(31)내로 잠입시키는 반전컨베이어(36)가 구비된다. 여기서 반전컨베이어(36)는 트위스트 방식으로 유리병의 입구를 하방으로 점차 반전시켜 녹 제거용액에 접촉시키는 것으로 주지의 기술이므로 상세한 구성은 생략한다.
또한 수조탱크(31)에는 녹 제거용액의 온도를 일정 온도까지 상승시키기 위한 히터(33)가 설치되고, 히터(33)는 녹 제거용액의 온도를 검출하는 온도센서(34)와 전기적으로 연결된 온도제어부(35)에 의해 온/오프 작동하게 되어 있다.
이때 수조탱크(31)내의 녹 제거용액의 온도는 녹 분해의 활성화를 고려하여 60℃~65℃의 범위가 바람직하다. 이는 60℃ 이하일 경우 녹 분해 시간이 오래걸리며, 65℃ 이상이 되면 녹제거용 약품의 증발이 일어나기 쉽기 때문이다.
녹 제거장치(30)의 출구측에는 녹과 이물질이 제거된 유리병에 부착된 라벨을 고열로 가열하여 소각시키는 소각장치(50)가 설치된다.
소각장치(50)는 병열로 하나 이상 설치될 수 있다. 소각장치(50)는 소각로(51)내에 유리병을 이송시키는 컨베이어벨트(52)와, 소각로내에서 고열을 발생시키는 가스히터(또는 전기히터)(미도시)가 포함되어 있다.
이때 소각로내의 소각 온도는 1차적으로 8분30초에서 12분 동안 250℃~300℃까지 점차적으로 가열하여 유리병의 크랙을 방지하도록 제어함이 특히 중요하다. 이후 점증적으로 온도를 높여 1,2차 소각을 거치도록 한다.
소각장치(50)의 출구측에는 소각 완료 후 유리병을 서냉시키기 위한 냉각부(60)가 설치된다. 냉각부(60)는 컨베이어의 이송구간에서 일정 간격마다 유리병에 에어를 불어넣어주기 위해 냉각구간의 상부에 냉각팬(62)이 설치된다.
냉각부(60)의 출구측에는 초음파 세척부(70)가 설치된다. 초음파 세척부(70)는 유리병에 잔존하는 소각잔존물은 세척하여 제거하기 위한 것으로, 세척수를 저 장하는 수조탱크와, 수조탱크내에 설치된 초음파장치로 이루어져 있다. 즉 초음파 세척부(70)는 수조탱크내에 세척액이 채워지며 수조탱크내에 설치된 초음파장치에 의해 발생된 초음파로 소각잔존물을 세척하는 기능을 수행한다.
초음파 세척부(70)의 출구측에는 유리병을 반전시키면서 유리병의 안과 밖을 분사노즐로 세척하기 위한 1차 세척장치(80)가 설치되어 있고, 1차 세척장치(80)의 출구측에는 2차로 유리병을 세척하기 위한 통상의 세병기(90)가 설치되어 있다.
세병기(90)의 출구측에는 건조장치(100)와 살균장치(110)가 순차적으로 설치되어 있다. 건조장치(100)는 열풍을 통해 유리병에 부착된 수분을 제거하고, 살균장치(110)는 UV램프에 의해 조사된 자외선으로 살균 소독을 처리하게 되어 있다.
미설명부호 '37'은 수조탱크(31)에 설치된 '증기 배출용 환풍기'이고, '120'은 유리병의 녹 제거와 라벨의 소각상태 및 세척/건조상태를 검사하는 '검사부'이고, '130'은 유리병을 재사용 생산라인에서 출고시키기 위한 '적재부'이다.
이와 같이 구성된 장치를 이용하여 빈 유리병에 부착된 녹을 제거하고 라벨을 소각하는 방법을 도 3의 공정도를 함께 참조하여 설명한다.
먼저, 녹 제거장치(30)의 수조탱크(30)내에 녹 제거제가 투입된다(S10). 녹 제거제는 수조탱크(30)내의 물과 혼합되어 녹 제거용액이 이루어진다. 이때 녹 제거용액은 물과 녹 제거제가 10:1 중량비로 혼합되어진다. 이는 녹제거제가 10:1의 중량 비율을 넘게 되면 약품 비용이 과다하게 소요되고 그 이하 일 경우 녹 분해하는 반응시간이 길어져 생산성이 저하되기 때문이다. 녹 제거제는 예로, 상품명 '라 스트워시'가 될 수 있다.
또한 히터(33)를 가열시켜 녹 제거용액의 온도를 60℃~65℃로 유지함이 바람직하다. 이는 60℃ 이하가 될 경우 녹 제거시간이 오래 걸리고 65℃가 넘을 경우 녹 제거 약품의 증발이 쉽게 일어나기 때문이다.
다음, 이송컨베이어(10)에 의해 유리병의 이송(S12)이 녹 제거장치(30)로 이루어진다. 이송컨베이어(10)를 거친 유리병은 녹 제거장치(30)의 반전컨베이어(36)에 의해 그의 입구가 하방으로 반전되어 수조탱크(31)를 통과하면서 녹 분해 제거(S14)가 이루어진다.
녹 제거장치(30)에서는 수조탱크(31)내 녹 제거용액에 의해 유리병에 부착된 녹이 분해되고, 동시에 초음파장치(32)에서 발생되는 초음파에 의해 녹 제거 용액의 진동을 유발시켜 녹 분해가 더욱 촉진된다. 특히 녹 제거용액은 유리병의 표면에 눈으로 보이지않는 미세한 홈에도 초음파 에너지에 의해 침투하여 말끔히 제거된다. 이때 녹 제거용액은 온도제어부(35)에 의해 60℃~65℃로 유지되고, 녹 제거장치(30)에서 이루어지는 녹 제거시간은 15초 내지 30초내에 완료된다.
녹 제거장치(30)에서 배출되는 유리병은 그 표면의 미세한 홈에 부착된 녹까지 제거된 상태에서 다시 반전되어 원위치된 후 소각장치(50)로 진입하여 라벨 소각(S16)이 이루어진다.
소각장치(50)의 소각로내에서는 유리병을 냉각부(60)를 향해 이송시키면서 도 4에서와 같이 시간과 열원의 온도 조절에 의해 라벨의 완전 소각이 이루어진다.
먼저, 8분30초~12분 동안 250℃~300℃까지 점진적으로 유리병을 가열하여 열 팽창계수를 균등하게 조절하는 단계를 갖는다. 이같이 소각 초기 구간에 승온 시간을 8분30초~12분 동안 늘림으로써 종래와 같이 크랙방지용액을 도포하지 않아도 크랙을 방지할 수 있게 된다.
그 후에 3분~4분 동안 530℃~570℃까지 점진적으로 가열하여 유리병에 부착된 라벨을 1차로 소각처리한다.
그 다음, 1분30초~2분30초 동안 600℃~640℃까지 점진적으로 가열하여 상기 라벨을 2차 소각한다.
그 다음, 1분~3분 동안 580℃~620℃까지 점진적으로 가열하여 소각상태를 유지하여 잔여분을 완전히 소각되도록 한다.
이와 같이 라벨의 최종 소각이 완료되면 소각로내에서 20분~35분 동안 열수축계수가 균일하게 이루어지도록 점진적인 서냉이 이루어져 300℃ 까지 도달되도록한다.
이후 서냉이 완료된 유리병은 냉각부(60)에서 컨베이어에 의해 유리병이 이송되고 동시에 냉각팬(62)의 작동으로 유리병으로 공급되는 에어에 의해 공냉식으로 냉각이 이루어진다(S18).
이같이 냉각부(60)를 거친 유리병은 초음파 세척부(70)를 거치면서 소각 공정에서 발생된 소각 분진을 포함한 이물질이 완전히 제거된다(S20).
그 다음, 초음파 세척부(70)를 거친 유리병은 1차 세척장치(80)를 통과하면서 반전상태에서 유리병 내,외부에 존재하는 이물질이 분사노즐에 의해 세척되고, 이어지는 세병기(90)에 의해 유리병은 2차 세척이 이루어진다.
2차 세척이 모두 완료된 유리병은 건조장치(100)와 살균장치(110)를 거치면서 유리병의 건조와 살균이 진행된다(S22). 이때 건조장치(100)에서는 열풍 건조 방식에 의해 건조되며, 살균장치(110)에서는 UV램프에 의해 자외선으로 살균 처리된다.
이와 같이 본 발명은 1차적으로 수조탱크내에 적정한 온도로 용해되어 있는 녹 제거제를 초음파를 통하여 유리병의 홈 내부까지 침투시켜 녹과 분해 반응시킴로써 유리병의 홈에 부착된 녹을 완전 분해시켜 신속하고 깨끗이 제거할 수 있다. 또한 2차적으로 소각로의 소각 온도를 시간에 따라 단계적으로 제어하여 종래와 같이 크랙방지처리를 위한 추가 공정 없이 라벨의 소각을 완료할 수 있어 공수가 절감되어 유리병 재사용을 위한 생산성이 대폭 향상되는 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 유리병의 재사용 장치를 전체적으로 나타낸 개략적인 시스템도이고,
도 2는 본 발명에 적용되는 녹 제거장치의 구성도이고,
도 3은 본 발명의 장치를 통한 공정 흐름도이고,
도 4는 본 발명에 따른 유리병의 라벨 소각을 위한 시간과 온도 조절에 따른 소각 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
30: 소각장치
31; 수조탱크
32: 초음파장치
34: 온도센서
35: 온도제어부
36: 반전컨베이어
50: 소각장치
60: 냉각부
70: 초음파 세척부
Claims (7)
- 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹을 제거하기 위한 방법에 있어서,수조탱크(31)내에 녹 제거제를 일정량 투입하여 물과 녹 제거제가 10:1의 중량비로 혼합되어진 녹 제거용액을 만든 후, 녹 제거용액의 온도를 60℃~65℃로 유지하면서 초음파 장치(32)를 통해 상기 수조탱크(31)내에서 초음파를 발생시키는 단계와;유리병을 반전컨베이어(36)를 통해 반전시키면서 수조탱크(31)내의 녹 제거용액에 잠금시켜 이송시키면서 녹 제거제와 녹을 15초 내지 30초 사이에서 반응시켜 유리병의 입구부에 부착된 녹을 분해 제거시키는 단계;가 포함된 것을 특징으로 하는 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹 제거방법.
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- 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹을 제거하기 위한 장치에 있어서,유리병을 순차적으로 일방향에서 타방향으로 이동시키는 이송컨베이어(10)와;상기 이송컨베이어(10)를 통하여 투입된 유리병을 반전시켜 녹 제거 용액에 통과시키면서 동시에 초음파를 인가해 유리병에 부착된 녹을 녹 제거제와 반응시켜 제거하는 녹 제거장치(30)를 포함하고;상기 녹 제거장치(30)는,녹 제거용액을 저장하는 수조탱크(31)와;상시 수조탱크(31)내에 적어도 하나 이상 설치되어 초음파를 발생시키는 초음파장치(32)와;상기 유리병을 반전시켜 수조탱크(31)내에 잠입 이송시키는 반전컨베이어(36)와;상기 녹 제거용액을 일정 온도까지 가열시키기 위해 상기 수조탱크(31)에 설치된 히터(33)와;상기 수조탱크(31)내 녹 제거용액의 온도를 검출하는 온도센서(34)와;상기 온도센서(34) 및 상기 히터(33)와 전기적으로 연결되어 상기 히터(33)의 온도를 제어하는 온도제어부(35)를 포함한 것을 특징으로 하는 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹을 제거하기 위한 장치.
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| KR1020090115164A KR100954854B1 (ko) | 2009-11-26 | 2009-11-26 | 재사용을 위한 유리병의 입구에 부착된 녹 제거방법 및 그 장치 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101768067B1 (ko) * | 2015-07-03 | 2017-08-14 | 주식회사 테크팩솔루션 | 초음파 세척 장치 및 그 세척 방법 |
| KR101801713B1 (ko) | 2017-06-21 | 2017-11-27 | (주)메카테크시스템 | 캔용기의 개봉부 세척장치 |
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-
2009
- 2009-11-26 KR KR1020090115164A patent/KR100954854B1/ko not_active IP Right Cessation
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