KR100958370B1 - 자동차 내장 시트 폐기물을 이용한 재활용 칩의 제조방법 - Google Patents
자동차 내장 시트 폐기물을 이용한 재활용 칩의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 자동차 내장 시트 폐기물을 이용한 재활용 칩의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폴리에스테르의 기모층; 및 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)의 바닥층을 포함하는 다층구조의 자동차 내장시트 폐기물을 재활용하기 위한 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 재활용 칩의 제조방법은 자동차 내장시트 폐기물의 재활용의 어려움을 극복할 수 있고 폐자원을 재활용에 따른 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 탄력성과 내구성을 가지는 재활용 칩의 이용으로 원자재 절감의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
자동차, 폐기물, 칩
Description
본 발명은 자동차 내장 시트 폐기물을 이용한 재활용 칩의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폴리에스테르의 기모층; 및 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)의 바닥층;을 포함하는 다층구조의 자동차 내장시트 폐기물을 재활용하기 위한 방법에 관한 것이다.
현재 우리나라에서 생산되고 있는 자동차는 연간 350만대 이상이고 이의 생산공정에서 실내 강판바닥의 형상에 알맞게 까는 내장시트는 차종마다 그 형상이 다르기 때문에 프레스 재단시 배출되는 스크렙퍼(scraper)는 월 1000t(울산, 밀양지역)을 상회하고 있다.
이러한 스크랩의 활용은 원가 절감에서 뿐만 아니라 환경문제의 측면에서 중요하다. 또한 환경의 요청에 의하여 자동차의 각 요소를 재활용하려는 노력이 다각도로 행해지고 있고 자동차의 바닥 매트뿐만 아니라 자동차 다른 부분의 카페트 보드를 재활용하여야 할 필요성이 있다.
그러나 이와 같은 시트 폐기물은 재질구성에 있어 바닥층은 복합 폴리프로필 렌 또는 폴리에틸렌, 폴리염화비닐이고, 기모층은 나이론사, 폴리프로필렌사, 폴리에스테르사로 시트상에 고정되어 있는 카페트의 구조를 가진다. 이들은 물성이 각각 다르기 때문에 분리하지 않고는 재활용할 수 없는 실정이다. 이와 같이 내장시트는 물성이 각각 다른 물질로서 분리가 매우 힘들기 때문에 소각처리나 매립처리를 하다 보니 이의 처리비에 과부담이 있고 처리시 또는 처리 후는 지질 및 지하 수질오염, 매연공해를 유발하는 등의 심각한 문제점이 야기 되고 있는 것이 현실이다.
또한, 폴리에스테르 섬유와 이의 지지체의 주성분인 폴리에틸렌의 상이한 물리적 성질 특히 그 중에서도 융점의 차이와 상용성의 부재 및 섬유상의 존재에 기인한 혼합의 어려움 때문에 재활용을 할 수가 없었다.
이에 본 발명자들은 상이한 물리적 성질을 가진 다층구조의 자동차 내장시트 폐기물을 간단하면서도 생산 수율도 크게 향상된 재활용 방법을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 자동차 내장시트 폐기물의 재활용의 어려움을 극복하고, 저 비용으로 자동차 내장시트 폐기물을 다시 재활용할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
보다 상세하게는 자동차 내장시트 폐기물의 재질 구성에 있어서, 폴리에스테르 섬유사의 분자 구성을 용이하게 재활용하여 강도가 향상된 재활용 칩의 제조방법을 제공하고자 한다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 제조방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이며 과장되어 도시될 수 있다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명은 폴리에스테르의 기모층; 및 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)의 바닥층을 포함하는 다층구조의 자동차 내장시트 폐기물의 재활용 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리에스테르의 기모층; 및 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)의 바닥층을 포함하는 다층구조의 자동차 내장시트 폐기물에 있어서, 기모층의 폴리에스테르 섬유를 용융시키지 않고 수지속에 분산시켜 물성이 우수한 재활용 칩을 제조할 수 있는 것이 특징이다.
본 발명에 따른 자동차 내장시트 폐기물은 자동차 내장시트의 생산 공정에서 발생되는 불량품, 자동차 내장시트의 가공 공정에서 발생되는 스크랩퍼(scraper) 또는 이들의 혼합물인 것이며, 보다 상세하게는 상기 스크랩퍼(scraper)가 우드보드의 스크랩퍼(wood board scraper) 또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체의 스크랩퍼(PPR board scraper)인 것을 재활용하게 되므로 원자재 절감 및 고품질의 재활용 칩을 제조할 수 있는 특징이 있다.
본 발명은
1) 폴리에스테르의 기모층; 및 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)의 바닥층을 포함하는 다층구조의 자동차 내장시트 폐기물을 예비 분쇄하여 예비 분쇄물을 제조하는 단계;
2) 상기 예비 분쇄물을 하기 식 1을 만족하는 용융온도(TP)에서 용융하여 용융압출물을 제조하는 단계;
[식 1]
Tm1 < TP < Tm2 (Tm1은 바닥층 융점, Tm2는 기모층 융점 및 TP는 용융온도이다.)
3) 상기 용융압출물을 냉각하여 시트상으로 성형하는 단계; 및
4) 상기 성형된 시트상을 분쇄하여 입자크기별로 선별하는 단계;
를 포함하는 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 자동차 내장시트는 목분, 타르크, 탄산칼슘, 카본블랙, 안정제, 마스터배치, 항균제 및 냄새 제거제로부터 선택되는 어느 한 종 이상의 충진제를 더 포함할 수 있으며 다층구조의 자동차 내장시트인 것으로, 상기 1) 단계의 예비 분쇄는 가로ㆍ세로 20 내지 30 ㎜ 범위에서 분쇄하는 것을 특징으로 하며, 이는 내장시트의 서로 다른 물성의 물질이 서로 분리되어 분쇄시 폴리에스테르 섬유사가 솜 형상으로 부풀어 불균일하게 되는 것을 예방하기 위한 것이다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 1) 단계의 내장시트는 내장시트의 서로 다른 물성의 물질의 분리 없이, 기모층을 이루는 폴리에스테르 섬유사의 분자 구성을 이용하기 위하여 폴리에스테르 섬유를 용융시키지 않고 수지속에 분산시켜야 하므로, 용융온도를 제어할 필요가 있으며, 그 용융온도는 하기 식 1을 만족하는 것이 특징이다.
[식 1]
Tm1 < TP < Tm2 (Tm1은 바닥층 융점, Tm2는 기모층 융점 및 TP는 용융온도이다.)
만약, 상기 용융온도가 바닥층의 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)의 융점보다 낮을 경우 바닥층을 이루는 다양한 수지들이 분포도가 고른 액체상의 혼합 수지물로 제조할 수가 없으며, 상기 용융온도가 기모층 폴리에스테르의 융점보다 높을 경우 폴리에스테르 섬유를 용융시키지 않고 수지속에 분산시킬 수가 없게 된다. 이는 상기 용융압출물로 제조되어지는 3) 단계의 시트상의 표면이 솜처럼 엉켜진 섬유사로 불균일하게 되고, 결국, 목적으로 하는 폴리에스테르의 결착력을 내포하고 있는 강도가 강해진 칩을 제조하기 힘들게 되므로, 바람직한 용융온도는 180 내지 250℃이고, 보다 바람직하게는 220℃ 로 용융하여 제조한다.
본 발명에 따른 상기 3) 단계의 시트상은 상기 2) 단계의 용융압출물을 냉각하여 제조된 시트상으로 2 내지 5 ㎜ 두께로 제조하고, 상기 3) 단계 진행 후, 성형된 시트상은 가로ㆍ세로 100 내지 350 ㎜ 범위로 절단하는 단계를 더 포함하여 제조될 수 있으며, 상기 4) 단계는 2 내지 10 ㎜의 입자크기로 분쇄하여 입자크기별로 선별하는 단계 후 재활용 칩(chip)을 제조하여 완성한다. 도 1 및 도 2를 참조한다.
본 발명에 따른 재활용 칩은 2 내지 10 ㎜의 입자크기를 가지는 것을 특징으로 하며, 이는 재활용의 경제성 측면을 고려한 것 뿐만 아니라 재활용 칩의 사용범위를 극대화 시켜 제 2의 공해발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 재활용 칩의 제조방법은 자동차 내장시트 폐기물을 재질 구성이 서로 다른 물성을 분리하여 재활용 하는 기존의 방법과 달리, 기모층의 폴리에스테르 섬유를 용융시키지 않고 수지속에 분산시키는 간단한 방법으로 경제적이 면서도 물성이 우수한 재활용 칩을 제조할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 재활용 칩의 제조방법은 자동차 내장시트 폐기물의 재활용의 어려움을 극복할 수 있어 폐자원을 재활용에 따른 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 탄력성과 내구성을 가지는 재활용 칩의 이용으로 원자재 절감의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
이하 실시예를 들어 본 발명에 따른 재활용 칩의 제조방법을 설명하나 제시되는 실시예가 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[
실시예
1]
자동차 내장시트 폐기물 즉, 재질구성에 있어 기모층이 폴리에스테르이고, 바닥층이 복합 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE)으로 구성된 시트 폐기물 100 ㎏을 가로ㆍ세로의 길이를 20 × 30 ㎜ 크기로 1차 예비분쇄를 하여 섬유질 성분을 가진 폴리에스테르와 고형 성분을 가진 폴리프로필렌(PP) 등의 수지입자가 혼합된 혼합물을 수득한 후, 수득된 혼합물을 twin screw 압출기에 220℃의 열로 용융압출물을 제조하였다. 상기 제조된 용융압출물내에는 폴리에스테르 성분의 섬유질이 녹지 않은 상태로 존재하게 되며, 이렇게 제조된 용융압출물을 냉각하여 통상의 Roller 압출기를 이용하여 두께 2 내지 5 ㎜ 크기의 압착 시트로 압출하여 성형하였다. 상기 성형된 압출 시트를 가로ㆍ세로의 길이를 100 × 350 ㎜ 크기로 분쇄를 한 후, 10 ㎜ 이하의 입자크기를 가지는 칩으로 재분쇄하여 8 내지 10 ㎜ 범위의 망목을 가진 진동 여과망을 통과시켜 여과공으로 낙하된 칩을 수득하여 재활용 칩 을 제조하였다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 자동차 내장시트 폐기물의 물질이나 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조공정을 도식화한 것이고,
도 2는 다양한 다층구조의 자동차 내장시트 폐기물에 따른 재활용 칩의 사진이다.
(A: 우드, B: 폴리프로필렌 랜덤 공중합체)
Claims (10)
1) 폴리에스테르의 기모층; 및 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)의 바닥층을 포함하는 다층구조의 자동차 내장시트 폐기물을 예비 분쇄하여 예비 분쇄물을 제조하는 단계;
2) 상기 예비 분쇄물을 하기 식 1을 만족하는 용융온도(TP)에서 용융하여 용융압출물을 제조하는 단계;
[식 1]
Tm1 < TP < Tm2 (Tm1은 바닥층 융점, Tm2는 기모층 융점 및 TP는 용융온도이다.)
3) 상기 용융압출물을 냉각하여 시트상으로 성형하는 단계; 및
4) 상기 성형된 시트상을 분쇄하여 입자크기별로 선별하는 단계;
를 포함하는 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 1) 단계의 다층구조의 자동차 내장시트는 목분, 탈크, 탄산칼슘, 카본블랙, 안정제, 마스터배치, 항균제 및 냄새 제거제로부터 선택되는 어느 한 종 이상의 충진제를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 1) 단계의 예비 분쇄는 가로ㆍ세로 20 내지 30㎜ 범위에서 분쇄하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 2) 단계의 용융온도(TP)는 180 내지 250℃ 인 것을 특징으로 하는 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 3) 단계의 시트상은 2 내지 5 ㎜ 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조방법.
제 5항에 있어서,
상기 3) 단계 진행 후, 성형된 시트상은 가로ㆍ세로 100 내지 350 ㎜ 범위로 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 4) 단계의 분쇄는 2 내지 10 ㎜의 입자크기로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조방법.
제 1항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
상기 자동차 내장시트 폐기물은 자동차 내장시트의 생산 공정에서 발생되는 불량품, 자동차 내장시트의 가공 공정에서 발생되는 스크랩퍼(scraper) 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조방법.
제 8항에 있어서,
상기 스크랩퍼(scraper)는 우드보드의 스크랩퍼(wood board scraper) 또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체의 스크랩퍼(PPR board scraper)인 것을 특징으로 하는 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조방법.
제 1항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
상기 재활용 칩은 입자의 크기가 2 내지 10 ㎜인 것을 특징으로 하는 자동차 내장시트 폐기물을 이용한 재활용 칩(chip)의 제조방법.
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR20090096733A KR100958370B1 (ko) | 2009-10-12 | 2009-10-12 | 자동차 내장 시트 폐기물을 이용한 재활용 칩의 제조방법 |
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Legal Events
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| J206 | Request for trial to confirm the scope of a patent right | ||
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Free format text: APPEAL BEFORE THE SUPREME COURT FOR INVALIDATION |
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| J302 | Written judgement (patent court) |
Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20110120 Effective date: 20111103 |
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| EXTG | Ip right invalidated | ||
| J303 | Written judgement (supreme court) |
Free format text: JUDGMENT (SUPREME COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20111123 Effective date: 20120315 |
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| A110 | Patent application of lawful right holder |