KR101134809B1 - Method for producing pulverized waste plastic - Google Patents

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Abstract

저비용으로 폐플라스틱을 미분쇄하여 분쇄물을 얻는 것이 가능하고, 분쇄물의 생산성도 향상되는, 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법을 제공하는 것이다. 폐플라스틱을 연화용융온도 이상, 또한 가연성 분해가스가 생성되지 않는 온도에서 용융과 동시에 100(1/초) 이상의 전단속도로 혼련한 후, 냉각?고화하여 고화체로 하고, 그 고화체를 분쇄하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법을 이용한다. 연화용융온도가 160℃, 가연성 분해가스가 생성되지 않는 온도가 270℃ 이하인 것이 바람직하다. 또는 폐플라스틱을 160℃~270℃에서 용융과 동시에 100(1/초) 이상의 전단속도로 혼련한 후, 냉각?고화하여 고화체로 하고, 그 고화체를 분쇄하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법을 이용한다. 용융?혼련을, 압출기를 이용하여 행하는 것, 특히 2축압출기를 이용하는 것이 바람직하다.It is possible to obtain a pulverized product by pulverizing waste plastic at low cost, and to provide a method for producing waste plastic pulverized product, which also improves the productivity of the pulverized product. The waste plastic is kneaded at a shear rate of 100 (1 / sec) or more at the same time as melting at a temperature above the softening melting temperature and no flammable decomposition gas is produced, and then cooled and solidified to be a solid, and the solid is pulverized. A method for producing waste plastic pulverized product is used. It is preferable that the softening melting temperature is 160 degrees C and the temperature at which flammable decomposition gas is not produced is 270 degrees C or less. Alternatively, the waste plastic is kneaded at 160 ° C. to 270 ° C. and kneaded at a shear rate of 100 (1 / sec) or more, and then cooled and solidified to a solid, and the solid is pulverized. Use It is preferable to perform melt-kneading using an extruder, and especially to use a twin screw extruder.

Description

폐플라스틱 분쇄물의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING PULVERIZED WASTE PLASTIC}Manufacturing method of waste plastic pulverization {METHOD FOR PRODUCING PULVERIZED WASTE PLASTIC}

본 발명은 폐플라스틱을 재생 처리하여 광석 환원재나 고형 연료 등을 제조하기 위한, 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing waste plastic pulverized product for regenerating waste plastic to produce ore reducing materials, solid fuels and the like.

최근, 폐플라스틱의 유효 이용을 위한 하나의 해결 수단으로서, 폐플라스틱으로 광석 환원재, 고체 연료 등을 제조하는 방법이 검토되고 있다. 이는 플라스틱을 미분화(微粉化)하면 연소성이 비약적으로 향상하여, 유용한 연료자원이 될 수 있기 때문이다.In recent years, as one solution for the effective use of waste plastics, a method of producing ore reducing materials, solid fuels and the like from waste plastics has been studied. This is because micronization of plastics greatly improves combustibility and can be a useful fuel resource.

플라스틱을 고체 연료로 전화(轉化)하는 지금까지의 기술은 예를 들면, 플라스틱을 직접, 분쇄기로 미분쇄(微粉碎)하는 것이다(예를 들면, 비특허문헌1 참조). 그러나, 이 방법의 경우, 단단한 플라스틱을 1~2㎜의 입도(粒度)에까지밖에 분쇄할 수 없고, 또한 이 분쇄에 막대한 시간과 비용을 필요로 하고, 또한, 섬유상(纖維狀)이나 필름상(狀)의 플라스틱은 분쇄가 곤란하기 때문에, 별도로, 용융 고화(固化) 후에 분쇄하지 않으면 안 되어, 공정이 복잡하게 되는 등의 문제가 있었다.Conventional techniques for converting plastics into solid fuel have been, for example, grinding the plastics directly into a pulverizer (see Non-Patent Document 1, for example). However, in this method, the hard plastic can be pulverized only to a particle size of 1 to 2 mm, and this pulverization requires enormous time and cost, and also fibrous or film-like ( (Iii) Since the plastic of i) is difficult to grind, it has to be grind | pulverized after melt solidification separately, and there existed a problem of a complicated process.

또한, 폐플라스틱을 미분쇄하면, 발전용 보일러 등의 연소로(燃燒爐)로서 사용 가능한 연료로 할 수 있는 것이 알려져 있지만(예를 들면, 특허문헌1 참조), 특허문헌1에는, 특히 분쇄 방법의 기재는 없고, 폐플라스틱 그 자체의 분쇄성의 향상에 관한 기술적 개시는 없다.In addition, it is known that when finely pulverized waste plastic can be used as a fuel that can be used as a combustion furnace such as a power generation boiler (see Patent Document 1, for example). There is no description and there is no technical disclosure regarding the improvement of the crushability of the waste plastic itself.

입경 2000㎛이하의 플라스틱은 고형 연료로서 우수하고, 건식분쇄법이나 습식분쇄법으로 제조하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌2 참조). 특히, 미분말(微粉末)을 얻는 방법으로서는, 제트 밀(jet mill)이나 진동 볼 밀(ball mill)이 적합하다고도 말할 수 있지만, 이 역시, 폐플라스틱 그 자체의 분쇄성의 향상에 관한 기술은 알려져 있지 않다.Plastics having a particle diameter of 2000 µm or less are excellent as solid fuels and are known to be produced by a dry grinding method or a wet grinding method (see Patent Document 2, for example). In particular, as a method for obtaining fine powder, a jet mill or a vibrating ball mill may be said to be suitable, but this technique is also known for improving the pulverization property of waste plastic itself. Not.

한편, 예를 들면 가정 등으로부터 배출되는 폐플라스틱을 고로(高爐)용 환원재 등의 환원재나 연료로서 이용하는 경우, 폐플라스틱에는, 폴리염화비닐(이하, PVC라고 기재함) 등의 염소함유 플라스틱이 혼입하여 있기 때문에, 그대로 이용하면 염화수소 등이 발생하여, 로(爐)가 부식되는 등의 문제가 있다. 이때문에, PVC 등의 염소함유 플라스틱을 분리 제거하여 조립처리(造粒處理)를 실시하여 입상(粒狀) 플라스틱 성형물을 얻는 기술(예를 들면, 특허문헌3 참조)이 알려져 있다.On the other hand, for example, when waste plastic discharged from a home or the like is used as a reducing material or fuel such as a blast furnace reducing material, the waste plastic includes chlorine-containing plastic such as polyvinyl chloride (hereinafter referred to as PVC). If mixed as it is, there is a problem that hydrogen chloride or the like is generated and the furnace is corroded. For this reason, the technique (for example, refer patent document 3) which separates and removes chlorine-containing plastics, such as PVC, performs granulation process, and obtains a granular plastic molded object is known.

또한, 염소를 함유하는 폐플라스틱에 탈(脫)염소처리를 실시하고 나서, 폐플라스틱을 미분화하는 기술로서, 폐플라스틱을 가열, 탈염소처리, 냉각 고화한 후, 미분쇄하여 로에 투입하는(예를 들면, 특허문헌4, 특허문헌5 참조) 등의 기술이 알려져 있다.Further, as a technique for dechlorination of waste plastics containing chlorine and then micronizing waste plastics, the waste plastics are heated, dechlorinated, cooled and solidified, and then pulverized and put into a furnace (eg For example, techniques, such as patent document 4 and patent document 5, are known.

[특허문헌1] 일본특허공개 평7-119922호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-119922 [특허문헌2] 일본특허공개 평4-332792호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-332792 [특허문헌3] 일본특허공개 2002--67029호 공보[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002--67029 [특허문헌4] 일본특허공개 평11-192469호 공보[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-192469 [특허문헌5] 일본특허공개 2006-241442호 공보[Patent Document 5] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-241442

[비특허문헌1] 「플라스틱」Vo1.47, No.7, p60, 1996년[Non-Patent Document 1] "Plastic" Vo1.47, No. 7, p60, 1996

일반적으로 플라스틱은 내충격성이 우수하기 때문에, 그대로 분쇄하는 것은 매우 곤란하고, 특히 0.5mm이하의 입경까지 분쇄하는 경우, 분쇄시간을 길게 하거나, 몇 번인가 반복하여 분쇄기에 투입하는 등의 방법이 낭비된다. 이 경우, 분쇄기의 타입에 따라서는 분쇄중에 플라스틱이 전단발열에 의해 가열 상태로 되어, 용융하거나, 분쇄물이 섬유상으로 되거나 하는 경우가 확인된다. 이 현상을 막기 위하여 분쇄기 혹은 분쇄물을 냉각하는 것이 고려되지만, 설비비나 운전비용이 증가한다.In general, since plastics have excellent impact resistance, it is very difficult to grind them as they are, and especially when grinding to a particle diameter of 0.5 mm or less, methods such as lengthening the grinding time or repeatedly inputting the grinder several times are wasteful. do. In this case, depending on the type of the pulverizer, it is confirmed that the plastic is heated by shearing heat during pulverization and melted, or the pulverized product becomes fibrous. In order to prevent this phenomenon, cooling of the grinder or the pulverized product is considered, but the equipment cost and the running cost increase.

플라스틱을 미분쇄하는 방법으로서, 소위 동결분쇄도 유력한 수단이다. 즉, 일반적인 플라스틱이 취성파괴(脆性破壞)를 일으키는 온도영역, 예를 들면 영하 수십도까지 플라스틱을 냉각한 후, 분쇄하는 방법이다. 그러나, 이 방법은 사전에 플라스틱을 냉각할 필요가 있기 때문에, 설비비나 운전비용이 증가한다.As a method of finely pulverizing plastic, so-called freeze grinding is also a viable means. That is, a method of pulverizing the plastic after cooling the plastic to a temperature range where general plastic causes brittle fracture, for example, minus tens of degrees. However, since this method needs to cool the plastic in advance, the equipment cost and the running cost increase.

전술한 특허문헌4, 특허문헌5에 기재한 방법을 비롯한, 소위 폐플라스틱의 용융 탈염소법에 따르면, 탈염소 후의 PVC는 탄소질화하여, 취화(脆化)되기 때문에, 전체로서 분쇄성을 향상시키는 것이 가능하다. 그러나, 탈염소처리에 의해 발생하는 염소를 포함하는 배기가스의 처리를 행할 필요가 있어, 비용이 높아진다. 배기가스로부터 염소를 회수하여 염산으로서 유효 이용하는 것도 가능하지만, 이 역시 설비비용의 증대를 초래한다. 염가로 폐플라스틱 미분쇄물을 제조하기 위해서는 설비비용을 인하하고, 또한 생산성을 향상시키는 것이 중요하다.According to the so-called waste dechlorination method of waste plastics including the methods described in Patent Documents 4 and 5, the PVC after dechlorination is carbon-nitrated and embrittled, thereby improving the crushability as a whole. It is possible. However, it is necessary to perform the treatment of the exhaust gas containing chlorine generated by the dechlorination treatment, resulting in high cost. It is also possible to recover chlorine from the exhaust gas and effectively use it as hydrochloric acid, but this also causes an increase in the installation cost. In order to manufacture waste plastic finely ground at low cost, it is important to reduce equipment cost and improve productivity.

따라서 본 발명의 목적은, 이러한 종래기술의 과제를 해결하여, 저비용으로 폐플라스틱을 미분쇄하여 분쇄물을 얻는 것이 가능하고, 분쇄물의 생산성도 향상되는, 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법을 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing waste plastic pulverized product, which can solve the problems of the prior art and obtain a pulverized product by pulverizing waste plastic at low cost, and also improves the productivity of the pulverized product. have.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징은 아래와 같다.Features of the present invention for solving these problems are as follows.

(1) 용기 포장 폐플라스틱을 160℃~270℃로 용융하고, 또한 100(1/초) 이상의 전단속도로 혼련한 후, 냉각?고화하여 고화체로 하고, 그 고화체를 입경 2mm 이하로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법.(1) Container packaging The waste plastic is melted at 160 ° C to 270 ° C and kneaded at a shear rate of 100 (1 / sec) or higher, and then cooled and solidified to a solid, and the solid is pulverized to a particle diameter of 2 mm or less. Method for producing a waste plastic pulverization characterized in that.

(2) 용융?혼련을, 압출기를 이용하여 행하는 것을 특징으로 하는, (1)에 기재한 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법.(2) A method for producing the waste plastic pulverized product according to (1), wherein melting and kneading are performed using an extruder.

(3) 압출기가 2축압출기인 것을 특징으로 하는, (2)에 기재한 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법.(3) The manufacturing method of the waste plastics pulverized product as described in (2) characterized by the extruder being a twin screw extruder.

(4) 용기 포장 폐플라스틱의 용융?혼련 전 및/또는 용융?혼련 시에, 폐플라스틱 이외의 고체입상물을 혼합하여, 폐플라스틱과 함께 혼련하는 것을 특징으로 하는, (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재한 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법.(4) Container packaging (1) to (3), characterized in that solid granules other than the waste plastic are mixed and kneaded together with the waste plastic before melting and kneading and / or melting and kneading the waste plastic. The manufacturing method of the waste plastic grinding material as described in any one of them.

(5) 체를 통과시켜 분쇄한 고화체의 입도를 조정하는 것을 특징으로 하는, (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재한 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법.(5) The method for producing waste plastic pulverized product according to any one of (1) to (3), wherein the particle size of the solidified product pulverized by passing through a sieve is adjusted.

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본 발명에 따르면, 폐플라스틱으로부터의 배기가스를 처리하는 설비를 마련하는 일 없이, 저비용으로 폐플라스틱을 원료로 하여 연소성이 뛰어난 고체 연료 또는 광석 환원재 등을 제조할 수 있다. 폐플라스틱 분쇄물의 생산성도 향상된다.According to the present invention, a solid fuel or an ore reducing material having excellent combustibility can be produced using waste plastic as a raw material at low cost without providing a facility for treating exhaust gas from waste plastic. The productivity of waste plastic pulverization is also improved.

또한, 본 발명의 폐플라스틱의 처리방법을 이용함으로써, 폐플라스틱의 대량처리를 경제적으로 실시할 수 있다.In addition, by using the waste plastics treatment method of the present invention, it is possible to economically perform mass processing of waste plastics.

도 1은 폐플라스틱을 용융하는 온도와 플라스틱의 분해율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 플라스틱의 전단속도와 점도와의 관계를 나타내는 그래프이다.
1 is a graph showing the relationship between the melting temperature of plastic waste and the decomposition rate of plastics.
2 is a graph showing the relationship between the shear rate and viscosity of plastics.

본 발명은 도시 쓰레기, 산업 폐기물, 일반 폐기물 등에 포함되는 폐플라스틱이나 용기 포장재료,및 전기 제품, 자동차 등의 해체 과정에서 발생하는 폐플라스틱 등을 가열 용융?혼련 후에 냉각하여 고화체로 하고, 그 고화체를 분쇄하여, 고형 연료나 광석 환원재 등을 제조하는 기술에 관한 것이다. 상기한 바와 같이 폐플라스틱은 복수 종류의 플라스틱의 혼합물이며, 폐플라스틱의 분쇄성을 향상시켜, 용이하게 미분화하기 위한 방법으로서, 다종류의 플라스틱을 용융 혼련하는 것이 유효하다. 대부분의 폐플라스틱은 PVC 등의 혼입에 의해 염소를 함유하는 것이므로, 종래는 폐플라스틱을 염소가스가 발생하는 고온으로 용융?혼련하는 것에 의해 염소함유 가스를 발생시켜, 폐플라스틱 분쇄물로부터 염소성분을 제거하는 탈염소처리를 행하고 있었다.In the present invention, waste plastics or container packaging materials contained in municipal waste, industrial waste, general waste, etc., and waste plastics generated during dismantling of electrical products, automobiles, etc., are cooled and melted after heating, melting and kneading to form solids. The present invention relates to a technology for producing a solid fuel, an ore reducing material, and the like by pulverizing the powder. As mentioned above, waste plastics are a mixture of plural kinds of plastics, and it is effective to melt-knead various kinds of plastics as a method for improving the pulverization of waste plastics and making them easily finely divided. Since most waste plastics contain chlorine by incorporation of PVC or the like, conventionally, chlorine-containing gas is generated by melting and kneading the waste plastics at a high temperature at which chlorine gas is generated, and the chlorine component is removed from the waste plastic pulverized product. The dechlorination process to remove was performed.

그러나, 충분히 탈염소를 행하기 위하여, 예를 들면 300℃ 이상의 온도로 처리하면, 탈염화수소반응과 동시에 폐플라스틱에 포함되는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)나 종이?목재(셀룰로스(cellulose), 헤미셀룰로스(hemicellulose), 리그닌(lignin)) 등이 열분해, 가수분해되어, 가연성 분해가스(가연성 유기물)이 발생한다. 이들의 가연성 분해가스의 대부분은 상온에서는, 고체이고, 또한 일반적으로 승화성을 갖기 때문에, 포집장치의 구조가 복잡하게 되고, 또한, 이들을 별도 처리할 필요가 생긴다. 또한, 포집물은 염소를 수 %정도 포함하는 것이 많고, 연료로는 되기 어렵다.However, in order to sufficiently dechlorine, for example, when treated at a temperature of 300 ° C. or more, PET (polyethylene terephthalate) or paper and wood (cellulose, hemicellulose ( hemicellulose), lignin) and the like are pyrolyzed and hydrolyzed to produce flammable decomposition gas (combustible organic matter). Since most of these flammable decomposition gases are solid at room temperature and generally have a sublimation property, the structure of the collecting device becomes complicated, and they need to be treated separately. In addition, a collection contains many% of chlorine, and it is hard to be a fuel.

그래서 본 발명에 있어서는, 폐플라스틱을 가열하여 용융?혼련할 때에 발생하는 가연성 분해가스의 발생을 방지하기 위하여, 용융?혼련을 비교적 저온으로 행하는 방법에 대하여 검토하였다. 비교적 저온으로 용융하면, 폐플라스틱으로부터의 염소제거가 충분히 행할 수 없는 것이 문제이었지만, 염소 함유량이 낮은 폐플라스틱을 이용하면, 탈염소처리를 행하는 일 없이 염소농도가 낮은 폐플라스틱 고화체나 분쇄물을 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는, 염소 함유량이 낮은 폐플라스틱(예를 들면, 염소농도가 2mass% 이하)을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 검토 결과, 어느 정도의 염소의 함유는 허용되는 경우가 있어, 반드시 모든 경우에 있어서 탈염소처리가 필수적이지 않음이 밝혀졌다. 예를 들면 폐플라스틱 분쇄물을 용광로의 광석 환원재에 사용하는 경우는 로 내에 존재하는 슬래그 성분과 염소가 반응하여, 고정화되기 때문에, 폐플라스틱의 함유 염소량에 따라서는 탈염소처리가 생략 가능함을 알았다. 또한, 원료 폐플라스틱의 함유 염소농도가 높고 분쇄물의 염소함유 농도가 높은 경우이라도, 광석 환원재나 고체 연료로서 사용할 수 없다고 하는 것은 아니며, 그 단위시간당의 사용량을 함유 염소농도에 따라 적당히 조정함으로써, 로의 부식 등의 문제의 발생을 회피할 수 있다. 따라서, 탈염소처리를 행하는 일 없이 제조된 폐플라스틱 분쇄물이라도, 충분히 미분쇄되어 있으면 실용상의 문제는 발생하지 않는다.Then, in this invention, in order to prevent generation | occurrence | production of the flammable decomposition gas which arises when the waste plastics are heated and melted and kneaded, the method of performing melting and kneading at comparatively low temperature was examined. When melting at a relatively low temperature, it was a problem that chlorine removal from waste plastic could not be sufficiently performed. However, when waste plastic having a low chlorine content is used, waste plastic solids or pulverized products having low chlorine concentration can be produced without dechlorination treatment. can do. Therefore, in this invention, it is preferable to use waste plastics with low chlorine content (for example, chlorine concentration of 2 mass% or less). As a result of the investigation, it was found that the content of chlorine to some extent is acceptable, and dechlorination is not necessarily necessary in all cases. For example, when the waste plastic pulverized product is used for the ore reducing material of the blast furnace, the dechlorination treatment can be omitted depending on the amount of chlorine contained in the waste plastic because the slag component present in the furnace reacts with chlorine and is immobilized. . In addition, even if the chlorine concentration of the raw material waste plastic is high and the chlorine content of the pulverized product is high, this does not mean that it cannot be used as an ore reducing material or a solid fuel, and the amount per unit time is appropriately adjusted according to the chlorine concentration. The occurrence of problems such as corrosion can be avoided. Therefore, even if the waste plastic pulverized product manufactured without performing dechlorination treatment does not produce a practical problem if it is pulverized enough.

한편으로 비교적 저온으로 용융 처리함으로써, 탈염소 후의 PVC 등이 탄소질화하여, 취화하는 효과가 얻을 수 없게 되기 때문에, 제조되는 폐플라스틱 고화체의 분쇄성이 저하되어, 생산성이 저하되는 것이 문제가 된다. 이에 대하여는 폐플라스틱의 용융?혼련 공정에서의 혼련의 정도를 충분히 향상시킴으로써, 분쇄성의 저하를 문제가 없는 정도로 억제하는 것이 가능함을 알았다. 동시에, 저온으로 용융 처리하여, 가연성 분해가스의 발생을 방지함으로써, 가연성 분해가스로서 제거될 것이었던 성분도 폐플라스틱 분쇄물로서 받아 들일 수 있으므로, 수율도 향상되어, 전체로서 분쇄물의 생산성도 향상된다.On the other hand, by melting at a relatively low temperature, the PVC after dechlorination becomes carbonitized, and the effect of embrittlement cannot be obtained. Therefore, the pulverization property of the produced waste plastic solids is lowered and productivity is lowered. On the other hand, it was found that by sufficiently improving the degree of kneading in the melt-kneading process of the waste plastic, it is possible to suppress the deterioration of the pulverization to a problem-free level. At the same time, by melting at a low temperature and preventing the generation of flammable cracked gas, the components which would be removed as flammable cracked gas can be accepted as waste plastic ground, so that the yield is also improved and the productivity of the ground as a whole is also improved.

상기한 바와 같이, 폐플라스틱의 열처리를, 연화용융온도 이상, 가연성 분해가스가 생성되지 않는 온도로 행함으로써, 처리 후의 고체 수율이 증가한다. 이때, 처리 후의 고화체 중의 잔존 염소농도는 어느 정도 높아지게 되지만, 예를 들면 고로의 환원재로서 사용하는 경우, 고로 내에 존재하는 칼슘과 반응하기 때문에, 염소가 어느 정도 높아져도 설비상 특별히 큰 지장을 초래하지 않는다. 또한, 탈염소반응이 일어나면, 염소의 만큼만 고화체의 발열량이 증가한다고 생각되지만, 오히려 부반응으로서 유기물이 분해?이탈하기 때문에, 처리 후 고화체의 발열량은 오히려 작아지게 된다. 따라서, 폐플라스틱의 열처리를, 연화용융온도 이상, 가연성 분해가스가 생성되지 않는 온도로 행함으로써, 고화체의 발열량이 저하되는 일은 없다.As described above, the heat treatment of the waste plastic is performed at a temperature not higher than the softening melting temperature and at which the flammable decomposition gas is not generated, thereby increasing the solid yield after the treatment. At this time, the residual chlorine concentration in the solidified body after treatment increases to some extent, but when used as a reducing material for the blast furnace, for example, it reacts with the calcium present in the blast furnace, so that even if the chlorine increases to some extent, it causes a particularly large problem in equipment. I never do that. In addition, when the dechlorination reaction occurs, it is considered that the calorific value of the solidified body increases only as much as chlorine. However, since the organic matter decomposes and detaches as a side reaction, the calorific value of the solidified body after treatment becomes rather small. Therefore, the heat generation of the waste plastic is performed at a temperature at which the flammable decomposition gas is not generated above the softening melting temperature, so that the calorific value of the solidified body does not decrease.

폐플라스틱을 가열 용융, 냉각, 고화할 때의 가열 온도는, 예를 들면 특허문헌4에 따르면, 원래 함유되었던, 및/또는 열분해에 의해 생성한 저비점(低沸點) 화합물을 제거하기 위한 온도로 승온하는 것이 대전제로 되어 있고, 구체적으로는, 150~450℃ 이고, 보다 바람직하게는 200~400℃, 더 바람직하게는 250~380℃의 온도범위로 되어 있다. 이러한 온도범위 중, 고온으로 가열함으로써, 염화수소와 함께, 가연성 분해가스가 발생한다.The heating temperature at the time of heating melting, cooling, and solidifying waste plastics is, for example, according to Patent Document 4, the temperature is raised to a temperature for removing the low boiling point compound originally contained and / or produced by pyrolysis. It is a charge agent, specifically, it is 150-450 degreeC, More preferably, it is 200-400 degreeC, More preferably, it is the temperature range of 250-380 degreeC. In such a temperature range, a flammable decomposition gas is produced | generated with hydrogen chloride by heating to high temperature.

또한, 일반적으로 염소를 함유하는 플라스틱의 탈염소처리를 행하기 위해서는 300℃ 이상으로 가열하는 것이 바람직하고, 이 경우에는, 발생한 염소가스를 처리?회수하기 위한 설비가 필요하게 된다.In general, in order to perform dechlorination of chlorine-containing plastics, heating to 300 ° C or higher is preferable. In this case, a facility for treating and recovering the generated chlorine gas is required.

따라서, 폐플라스틱의 탈염소처리를 전제로 하여, 폐플라스틱을 가열하여 용융 후에 냉각하여 고화체로 하는 설비에서는, 폐플라스틱의 가열 용융 공정에서 발생하는 폐플라스틱 분해가스의 연소로와 염산회수장치 등의 염소처리설비가 필요하게 된다. 이러한 설비는 비용이 높으므로, 폐플라스틱의 처리비용을 인하하기 위하여 용융?혼련한 후, 냉각?고화하여 고화체로 할 때에, 본 발명자들은 가연성 분해가스가 생성되는 온도에 대하여 검토하여, 폐플라스틱을 가열 용융하는 온도와 플라스틱의 분해율에 대하여, 도 1에 나타내는 관계를 찾아냈다. 한편, 분해율은 처리에 이용한 폐플라스틱양(처리량, 드라이 베이스(dry base))과, 처리 후의 회수량과의 비교를 이용하여 (1일 회수량/처리량)×100(mass% )로 정의된다.Therefore, in a facility in which waste plastics are heated, melted, cooled, and solidified on the premise of dechlorination of waste plastics, waste plastic cracking gas generated in the hot melting process of waste plastics, hydrochloric acid recovery apparatus, and the like. Chlorine treatment equipment is needed. Since these facilities are expensive, the present inventors examine the temperature at which flammable cracked gas is generated when melting and kneading, cooling and solidifying to solidify in order to reduce the processing cost of waste plastic. The relationship shown in FIG. 1 was found about the temperature to heat-melt and the decomposition rate of a plastics. On the other hand, the decomposition rate is defined as (daily recovery amount / throughput amount) × 100 (mass%) using a comparison between the amount of waste plastic used in the treatment (a throughput amount, a dry base) and a recovery amount after the treatment.

도 1에 따르면, 270℃ 까지는 폐플라스틱 분해가스의 발생은 극히 적다. 따라서, 이러한 분해가스의 발생하는 온도 이하로 폐플라스틱을 가열 용융?혼련하고, 냉각 고화함으로써, 연소로 등의 분해가스 처리설비가 불필요하게 되어, 폐플라스틱을 저비용으로 처리하여, 폐플라스틱 고화체를 제조할 수 있다.According to FIG. 1, generation of waste plastic cracking gas is extremely low up to 270 ° C. Therefore, by heating, melting and kneading the waste plastic below the generated temperature of the cracked gas, and cooling and solidifying, the waste gas treating equipment such as a combustion furnace is unnecessary, and the waste plastic is processed at low cost to produce waste plastic solids. can do.

폐플라스틱에 잔류하는 염소는 저농도이면, 광석 환원재, 고체 연료 등에 사용할 때에 문제로 되지 않는 경우가 많고, 본 발명에서 처리하는 폐플라스틱에는, 염소농도가 낮은 것을 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 염소농도가 2mass% 이하의 폐플라스틱을 본 발명 방법으로 처리한 것은, 광석 환원재로서 고로 취입에 충분히 이용 가능하다.If the chlorine remaining in the waste plastic is low in concentration, it does not often cause problems when used in ore reducing materials, solid fuels, and the like. It is preferable to use a waste chlorine having low chlorine concentration in the present invention. For example, treating waste plastics having a chlorine concentration of 2% by mass or less by the method of the present invention can be sufficiently used for blast furnace injection as an ore reducing material.

가연성 분해가스가 생성되지 않는 온도는 폐플라스틱의 종류에 의해 약간 변동하지만, 통상의 경우, 도 1의 결과보다 270℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 200℃ 이하로 하면, 보다 확실하게 가연성 가스의 발생을 방지할 수 있다. 이 경우의 온도는 수지(樹脂) 중의 최고온도로 한다. 수지 중의 최고온도는 수지 중에 열전쌍을 삽입하는 등의 일반적인 방법에 의해 측정할 수 있다. 한편, 가연성 분해가스가 생성되지 않는 온도는 가열에 의해 폐플라스틱으로부터 가연성의 유기물이 실질적으로 발생하지 않는 온도이며, 폐플라스틱 중의 불순물(예를 들면 일회용 라이터 안의 액화가스)에 기인하여 발생하는 것 같은 가스는 이 경우의 가연성 분해가스의 대상외이다.The temperature at which the flammable cracked gas is not produced varies slightly depending on the type of waste plastic. However, in general, the temperature is preferably 270 ° C or lower than the result of FIG. Moreover, when it is 200 degrees C or less, generation | occurrence | production of a flammable gas can be prevented more reliably. The temperature in this case is taken as the highest temperature in resin. The maximum temperature in resin can be measured by the general method, such as inserting a thermocouple in resin. On the other hand, the temperature at which flammable decomposition gas is not generated is a temperature at which flammable organic matter is not substantially generated from waste plastic by heating, and is likely to be caused by impurities in waste plastic (for example, liquefied gas in disposable lighters). The gas is outside of the combustible cracked gas in this case.

용융 온도의 하한은, 후술하는 바와 같이 폐플라스틱의 혼련을 양호하게 행하기 위하여, 폐플라스틱이 연화 용융하는 온도로 한다. 연화용융온도는 폐플라스틱의 종류에 따라 변동하지만, 통상의 폐플라스틱의 주성분이 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)이므로, 연화용융온도의 하한을 160℃ 로 하는 것이 바람직하다. PE만이 주체인 폐플라스틱이면 120℃ 로 하는 것도 가능하다.The lower limit of the melting temperature is a temperature at which the waste plastic softens and melts in order to knead the waste plastic well as will be described later. The softening melting temperature varies depending on the type of waste plastic. However, since the main components of ordinary waste plastic are polyethylene (PE) and polypropylene (PP), it is preferable to set the lower limit of the softening melting temperature to 160 ° C. It is also possible to set it as 120 degreeC if only PE is used as a waste plastics.

다만, 용융?혼련처리를 160℃ 미만으로 실시하는 것은, 피처리물의 폐플라스틱이 각종 플라스틱의 혼합물이므로 실제적이지 않다. 즉, 160℃ 미만으로 용융하는 플라스틱은 주로 PE뿐이고, 무리하게 처리를 행하면, 혼련에 필요로 하는 소요동력이 극단적으로 커지는 동시에, 처리장치 내에서 폐쇄가 발생하여, 처리의 계속이 곤란하게 되는 경우가 있다.However, it is not practical to perform the melting and kneading treatment at less than 160 ° C because the waste plastic of the object to be treated is a mixture of various plastics. In other words, only plastics melted below 160 ° C are mainly PE, and if the processing is excessively required, the power required for kneading becomes extremely large, and the closing occurs in the processing apparatus, making it difficult to continue the processing. There is.

폐플라스틱을 「용융하고, 또한 혼련한다」라는 것은, 폐플라스틱의 용융과 동시에 혼련하거나, 용융 후에 폐플라스틱을 용융 상태로 혼련하는 것을 말한다. 여기에서, 혼련은 적어도 100(1/초) 이상의 전단속도로 행하는 것으로 한다. 혼련을 충분히 행함으로써, 이종(異種)의 플라스틱이 혼합되어, 고도로 분산되어져, 플라스틱의 이종계면이 증가하여, 파괴의 기점을 발현시킨다. 플라스틱은 그 종류에 따라 특성이 다르고, 이러한 이종 플라스틱을 용융 혼련 후, 냉각 고화하면, 고분자끼리는 서로 충분히 혼합된 상태인 채로 고화되지만, 그 접착 계면은 화학적으로가 아니라, 단지 물리적으로 접촉하고 있는 것에 지나치지 않는 한편, 이종 플라스틱의 성형 수축율은 각각의 플라스틱에서 다르고, 냉각 과정에서 이종 플라스틱은 각각의 성형 수축율에 따라 수축하고, 접착 계면이 분리되기 위해서는 내부가 진공으로 되지 않을 수 없고(진공 보이드(void)), 보이드 형성에 이르지 않을 경우는 접착 계면에 「분리되려고 하지만 분리될 수 없는」 응력이 잔류한다(잔류 응력). 충분한 혼련에 의해 고도로 분산된 이종 플라스틱은 접착 계면이 많아지고, 고화체는 필연적으로 강한 잔류 응력을 갖는다. 그리고, 고화체에 충격을 주었을 경우, 이들의 이종 플라스틱 접착 계면에 응력집중을 일으켜, 비교적 용이하게 파괴의 기점이 생성된다. 또한, 균열의 전파를 막는 요소가 없기 때문에, 결과적으로 전체가 부서지기 쉬운 구조로 되어, 분쇄성이 향상된다. 성형 수축율 이외에, 용해 파라미터 등의 차이도 분쇄성 향상에 영향을 준다."Melting and kneading waste plastic" refers to kneading waste plastic at the same time as melting the waste plastic, or kneading waste plastic in a molten state after melting. Here, kneading is performed at a shear rate of at least 100 (1 / sec) or more. By sufficiently kneading, heterogeneous plastics are mixed and highly dispersed, and the heterogeneous interface of the plastics increases, and the origin of breakage is expressed. Plastics differ in their characteristics, and when these solid plastics are melt-kneaded and then cooled and solidified, the polymers solidify while being sufficiently mixed with each other, but the adhesive interface is not chemically but only in physical contact. On the other hand, the molding shrinkage of dissimilar plastics is different in each plastic, and during cooling, the dissimilar plastics shrink according to their molding shrinkage rate, and the inside must be vacuumed to separate the adhesive interface (vaid void). )), If no void formation is reached, a stress "trying to separate but cannot be separated" remains at the bonding interface (residual stress). Highly dispersed heterogeneous plastics due to sufficient kneading have a large adhesive interface, and the solid body inevitably has a strong residual stress. When the solidified body is impacted, stress concentration is caused on these dissimilar plastic bonding interfaces, and a starting point of breakage is generated relatively easily. Moreover, since there is no element which prevents the propagation of a crack, as a result, the whole becomes a fragile structure and the grinding property improves. In addition to the molding shrinkage rate, differences in dissolution parameters and the like also affect the improvement of crushability.

폐플라스틱 이외의 고체입상물도, 대부분의 경우 플라스틱과 상용(相溶)되지 않기 때문에, 폐플라스틱의 용융?혼련 전, 또는 용융?혼련 시에, 또는 용융?혼련 전과 용융?혼련 시의 양쪽으로, 폐플라스틱 이외의 고체입상물을 폐플라스틱에 혼합하여, 폐플라스틱과 함께 혼련함으로써, 냉각 고화한 후는 고체입상물이 파괴의 기점이 되어, 고화체의 분쇄성을 더욱 더 향상시킬 수 있다.Solid granules other than waste plastics are also incompatible with plastics in most cases, and therefore, before or after melting or kneading waste plastics, or both before melting and kneading and during melting and kneading. By mixing solid granules other than the waste plastics with the waste plastics and kneading them with the waste plastics, after cooling and solidifying, the solid granules are the starting point of destruction, and the crushability of the solids can be further improved.

용융?혼련 전에 혼합하는 방법으로서는, 예를 들면 텀블러(tumbler) 등을 사용하여 미리 폐기 플라스틱과 고체입상물을 혼합하면 좋다. 용융?혼련 시에 혼합하는 방법으로서는, 용융?혼련장치에 폐플라스틱과 고체입상물을 따로따로 공급하여, 장치 내에서 혼합해도 좋고, 어느 쪽을 먼저 공급하고 나서, 다른 쪽을 공급해도 좋다. 고체입상물의 융점이 폐플라스틱의 용융 시작 온도보다 높은 경우, 먼저 폐플라스틱을 공급하고, 어느 정도의 용융 상태를 달성한 후에 고체입상물을 첨가하는 것이 바람직하다.As a method of mixing before melting and kneading, for example, a tumbler or the like may be used to mix the waste plastic and the solid particulate material in advance. As a method of mixing at the time of melting and kneading, the waste plastic and the solid granular material may be separately supplied to the melting and kneading apparatus, and may be mixed in the apparatus, or either may be supplied first and then the other may be supplied. If the melting point of the solid particulate is higher than the melting start temperature of the waste plastic, it is preferable to first feed the waste plastic and to achieve a certain molten state before adding the solid particulate.

고체입상물로서는, 석탄, 코크스, 아스팔트 등의 화석 연료, 버진(virgin) 플라스틱 등의 합성고분자, 전분이나 셀룰로스 등의 천연고분자, 철이나 알루미늄 등의 금속 및 철광석이나 보크사이트 등의 그것들의 광석, 운모(mica)?활석(talc) 등의 무기물을 들 수 있다. 또한, 고체입상물로서, 왕겨, 차 찌꺼기, 커피 껍데기 등의, 농작물 유래 폐기물, 목재, 목탄이나 대나무 등에 함유된 리그닌 식물 등, 소위 바이오매스(biomass) 고체를 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 농작물 유래 폐기물이나, 간벌재?건축 폐재 등의 폐목재를 이용하는 것은 지구환경 보호의 점에서도 유용하다. 상기한 바와 같이, 폐플라스틱 이외의 고체입상물은 대부분의 경우 플라스틱과 상용되지 않기 때문에, 용융한 폐플라스틱과 혼련하고, 냉각 고화한 후는 파괴의 기점이 되어, 분쇄성을 향상시킬 수 있지만, 특히 바이오매스 고체 중에는, 회분(灰分)이 포함되어 있어, 파괴의 기점이 되기 쉽기 때문에 바람직하다. 또한, 왕겨는 가늘고 긴 형상으로 되기 쉽고, 또 용융한 폐플라스틱을 혼련할 때에 더 분쇄되므로, 파괴의 기점으로서 효과적으로 이용할 수 있다. 또한, 이 경우의 고체입상물의 배합량은 폐플라스틱 100질량부에 대하여, 고체입상물 100질량부 미만으로 하는 것이 바람직하다. 고체입상물이 100질량부 이상에서는, 혼련처리 후에 폐플라스틱이 분말화되어 취급하기 곤란하게 되기 때문이다. 또한, 폐플라스틱 100질량부에 대하여, 고체입상물 5질량부 이상으로 하는 것이 바람직하다. 고체입상물첨가의 효과가 더 좋게 발휘할 수 있기 때문이다. 이들 고체입상물은 처리장치에 도입할 수 있는 크기이면 사용가능하다.Examples of solid granular materials include fossil fuels such as coal, coke and asphalt, synthetic polymers such as virgin plastics, natural polymers such as starch and cellulose, metals such as iron and aluminum, and their ores such as iron ore and bauxite, Inorganic substances such as mica and talc. In addition, it is preferable to use so-called biomass solids such as lignin plants contained in crop-derived wastes such as rice hulls, tea grounds and coffee shells, wood, charcoal or bamboo, etc. as solid granular materials. In particular, the use of waste derived from crops and waste wood such as thinning and construction waste is useful in terms of global environmental protection. As mentioned above, since the solid granules other than the waste plastics are not compatible with plastics in most cases, they are kneaded with the molten waste plastics, and after cooling and solidified, are the starting point of breakdown, and the crushability can be improved. Particularly, the biomass solid is preferable because it contains ash and tends to be a starting point of destruction. In addition, the chaff tends to be elongated and further pulverized when the molten waste plastic is kneaded, so that it can be effectively used as a starting point of destruction. In addition, it is preferable that the compounding quantity of a solid particulate matter in this case shall be less than 100 mass parts of solid particulate matter with respect to 100 mass parts of waste plastics. This is because the waste plastic is powdered after kneading treatment at 100 parts by mass or more of the solid granular material, which makes it difficult to handle it. Moreover, it is preferable to set it as 5 mass parts or more of solid particulate matter with respect to 100 mass parts of waste plastics. It is because the effect of a solid granular material addition can be exhibited better. These solid particulates can be used as long as they can be introduced into the treatment apparatus.

폐플라스틱의 가열 및 용융은 압출기를 이용하여 혼련하면서 행하는 것이 바람직하다. 압출기를 이용함으로써, 폐플라스틱을 가열함과 동시에 전단속도 100(1/초) 이상의 혼련을, 효율적으로 행할 수 있다. 압출기는 2축압출기를 이용함으로써, 더욱 혼련성을 높일 수 있다.It is preferable to perform heating and melting of the waste plastic while kneading using an extruder. By using an extruder, while kneading waste plastic, kneading | mixing of shear rate 100 (1 / sec) or more can be performed efficiently. An extruder can further improve kneading | mixing by using a twin screw extruder.

제조한 폐플라스틱의 고화체를 분쇄함으로써, 폐플라스틱 분쇄물을 제조하여, 광석 환원재나 고체 연료를 제조할 수 있다. 가열 용융 후에 냉각, 고화한 고화체는 분쇄성이 향상되고, 통상의 분쇄기를 이용하여, 입경 2mm 이하의 미분을, 용이하게 제조할 수 있다. 분쇄한 고화체는 체를 통과시켜 입도를 조정하는 것이 바람직하다. 체의 체눈을 적당히 변경함으로써, 분쇄 후 입도를 설정할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 제조방법을 이용하여, 체눈 크기 0.5mm의 체를 통과시킴으로써, 입경 0.5mm 이하의 폐플라스틱 분쇄물인 미분을 얻을 수 있다.By pulverizing the solidified body of the produced waste plastic, the waste plastic pulverized product can be manufactured, and an ore reducing material and a solid fuel can be manufactured. The solidified body which cooled and solidified after heat-melting improves grindability, and can manufacture the fine powder with a particle diameter of 2 mm or less easily using a normal grinder. The pulverized solid body is preferably passed through a sieve to adjust the particle size. By appropriately changing the body of the sieve, the particle size after grinding can be set. For example, by using a manufacturing method of the present invention, a fine powder, which is a waste plastic pulverized product having a particle size of 0.5 mm or less, can be obtained by passing a sieve having a body size of 0.5 mm.

이하에, 본 발명의 일 실시형태를, Ⅰ. 플라스틱, Ⅱ. 용융?혼련 공정, Ⅲ. 냉각 고화 공정, Ⅳ. 분쇄 공정의 순서대로, 더 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, one Embodiment of this invention is described. Plastics, Ⅱ. Melting and Kneading Process, Ⅲ. Cooling solidification process, IV. In order of the grinding | pulverization process, it demonstrates in more detail.

〔Ⅰ. 플라스틱〕본 발명의 대상으로 하는 폐플라스틱, 즉 본 발명에서의 원료 플라스틱으로서는, 도시 쓰레기, 산업 폐기물, 일반 폐기물 등에 포함되는 폐플라스틱이나 용기포장재료,및 전기 제품, 자동차 등의 해체 과정에서 발생하는 폐플라스틱 등이 예시된다.[I. Plastics] The waste plastics of the present invention, that is, the raw material plastics of the present invention include waste plastics and container packaging materials contained in municipal waste, industrial wastes, general wastes, and the like. Waste plastics and the like.

구체적으로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 염소화 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트 및 나일론이나 그 밖의 열가소성 수지나 열경화성 수지 등 모든 것이 적용가능하고, 상기 플라스틱 중 어느 2종 이상이 혼합된 상태의 것을 이용하게 된다. 폐기물인 폐플라스틱의 성질상, 통상이면 어느 정도의 염소함유 플라스틱을 포함하는 것이지만, 염소함유 플라스틱을 함유하고 있지 않은 폐플라스틱이라도, 본 발명을 이용하는 것은 가능하다.Specifically, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, chlorinated polyethylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, polycarbonate and nylon, other thermoplastic resins and thermosetting resins are applicable. Any of two or more kinds of plastics are used in a mixed state. Although the waste plastic which is a waste generally contains a certain amount of chlorine-containing plastic, it is possible to use the present invention even if the waste plastic does not contain a chlorine-containing plastic.

가열 처리해야 할 플라스틱의 형상 치수는 거칠게 분쇄한 것으로 좋고, 10cm 각(角) 정도의 크기로 충분하며, 일반적인 폐플라스틱에서는, 다시 분쇄할 필요가 없고, 회수된 채의 상태로 처리 가능하고, 필름상, 시트상(狀), 섬유상의 플라스틱도 그대로의 형태로 처리할 수 있다. 물론, 미세하게 분쇄해도 상관없지만 그만큼 처리비용이 높아진다.The shape dimension of the plastic to be heat-treated is roughly ground, and a size of about 10 cm square is sufficient, and in general waste plastic, there is no need to grind again, and it can be processed in a recovered state, and the film Phase, sheet-like, and fibrous plastics can also be treated in the same form. Of course, fine grinding may be used, but the processing cost will increase accordingly.

〔Ⅱ. 용융?혼련 공정〕용융?혼련 공정으로서는, 하기의 공정이 예시된다. 즉, 폐플라스틱을 반응기 안이나 압출기 안 등에서 160℃ 이상, 가연성 분해가스가 생성되지 않는 온도에서 용융한다. 가연성 분해가스가 생성되지 않는 온도는 폐플라스틱의 조성에 의해 다르지만, 통상의 경우, 상한을 270℃로 한다. 가연성 분해가스가 생성되지 않는 온도범위에서는, 보다 고온으로 용융하는 것이 바람직하고, 바람직하게는 200℃ 이상, 보다 바람직하게는 230℃ 이상의 온도범위 내에서 용융?혼련한다.[II. Melt-kneading process] The following process is illustrated as a melt-kneading process. That is, the waste plastic is melted in a reactor or in an extruder at 160 ° C. or higher at a temperature at which flammable cracked gas is not generated. The temperature at which flammable cracked gas is not produced varies depending on the composition of the waste plastic, but in general, the upper limit is set to 270 ° C. In the temperature range where a flammable decomposition gas is not produced, it is preferable to melt at higher temperature, Preferably it melts and knead | mixes within the temperature range of 200 degreeC or more, More preferably, 230 degreeC or more.

혼련은 적어도, 100(1/초) 이상의 전단속도로 행하는 것으로 한다. 도 2에 캐필러리 레오미터에 의해 측정한 각종 저밀도 폴리에틸렌(MI: Me1t Index = 7, 50, 200)의 150℃에서의 전단속도에 대한 용융 점도의 변화를 측정한 결과를 나타낸다. 용융 플라스틱은 비(非)뉴턴 유체이며, 도 2에 나타내는 바와 같이 전단속도가 작은 영역에서는, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 용융 점도는 거의 일정하다. 그러나, 어느 MI를 갖는 LDPE이라도 전단속도가 100(1/초) 이상의 영역에서는, 전단속도의 증가와 함께 점도는 저하된다. 즉, 혼련성의 관점에서는, 전단속도가 100(1/초) 이상의 영역에서 혼련하는 것이 혼련 동력의 저하나 혼련 효율의 향상을 위해 극히 유효하다.Kneading is performed at least at 100 (1 / sec) shear rate. The result of having measured the change of melt viscosity with respect to the shear rate in 150 degreeC of various low density polyethylene (MI: Me1t Index = 7,50,200) measured by the capillary rheometer is shown in FIG. Molten plastic is a non-Newtonian fluid, and as shown in FIG. 2, the melt viscosity of low density polyethylene (LDPE) is almost constant in a region having a small shear rate. However, even in the LDPE having any MI, in the region where the shear rate is 100 (1 / sec) or more, the viscosity decreases with the increase in the shear rate. That is, from the viewpoint of kneading property, kneading in a region of shear rate of 100 (1 / sec) or more is extremely effective for lowering kneading power and improving kneading efficiency.

용융하고, 또한 혼련을 행함으로써, 플라스틱 처리물의 분쇄성을 향상시킬 수 있다. 이에 의해 폐플라스틱 중의 이종 플라스틱이 서로 혼합되지만, 이들은 서로 녹는 것은 대부분 없고, 서로의 상호작용이 없기 때문에, 고화 후에는, 약간의 충격으로 뿔뿔이 흩어져지기 쉽고, 또한 파괴의 기점이 발현되기 때문에, 전체로서 내충격성이 상실된다. 용융?혼련 처리는 뱃치(batch)식이라도 좋고, 연속식이라도 좋다. 또한, 뱃치 전환 등의 중간형이라도 상관없다. 연속식 처리장치로서는, 압출기가 바람직하고, 혼련성의 관점에서, 2축압출기가 보다 바람직하다.By melting and kneading, the pulverization property of the plastic processed object can be improved. As a result, heterogeneous plastics in the waste plastic are mixed with each other, but since they hardly dissolve with each other and have no interaction with each other, after solidification, they are easily scattered with a slight impact, and since the starting point of destruction is expressed, As a result, impact resistance is lost. The melt kneading treatment may be a batch type or a continuous type. Moreover, you may be intermediate types, such as batch switching. As a continuous processing apparatus, an extruder is preferable and a biaxial extruder is more preferable from a kneading viewpoint.

처리시간은 0.5분~30시간이 적당하다. 처리시간이 0.5분 미만인 경우, 반응기 내의 온도제어가 곤란하게 됨과 아울러 용융한 폐플라스틱 처리물을 충분히 혼련하는 것이 곤란하다. 또한, 처리시간이 30시간을 초과하는 경우, 처리효율이 저하되어 경제적이지 않다.The treatment time is suitable for 0.5 minutes to 30 hours. If the treatment time is less than 0.5 minutes, it becomes difficult to control the temperature in the reactor and it is difficult to sufficiently knead the melted waste plastics. In addition, when the treatment time exceeds 30 hours, the treatment efficiency is lowered and it is not economical.

용융?혼련 처리에 있어서, 열매체를 공존시킬 수도 있다.In a melt-kneading process, a heat medium can also coexist.

〔Ⅲ. 냉각 고화 공정〕용융 처리 후의 폐플라스틱을, 용융 플라스틱 반송 장치에서, 용융 플라스틱을 벨트 쿨러에 정량 공급함으로써, 냉각 고화를 행한다. 열제거량은 가열 처리 후의 온도와 충분히 고화할 때까지의 온도 사이의 엔탈피량과, 처리속도로부터 계산되고, 예를 들면 용기포장 폐플라스틱을 포함하는 경우, 냉각 후의 중심부 온도가 110℃ 정도가 되도록 제어하면 충분하다.[III. Cooling solidification step] Cooling solidification is performed by quantitatively supplying molten plastic to the belt cooler in the molten plastic conveying apparatus of the waste plastic after the melting treatment. The heat removal amount is calculated from the enthalpy amount between the temperature after the heat treatment and the temperature until solidification sufficiently, and the processing speed. For example, when the container packaging waste plastic is included, the heat removal amount is controlled to be about 110 ° C. Is enough.

또한, 연속식의 가열 용융 처리장치를 이용하는 경우, 장치 출구에서 커트(cut)하고, 혹은 커트하지 않은 채, 공냉 혹은 수중 투입 등의 냉각을 실시할 수 있다.Moreover, when using a continuous hot melt processing apparatus, it is possible to perform cooling such as air cooling or submerging in water, with or without cutting at the outlet of the apparatus.

〔Ⅳ. 분쇄 공정〕냉각 고화 공정을 거친 고화체는 소정의 입경이 되도록 분쇄하는 것이 바람직하다. 상기한 본 발명의 방법으로 얻어진 냉각 고화체인 플라스틱 처리물의 분쇄는 미(未)처리의 플라스틱의 분쇄에 비교하여 극히 용이하게 행할 수 있다. 즉, 본 발명의 방법으로 얻어진 플라스틱 처리물은 모든 타입의 분쇄기로 분쇄 가능하고, 분쇄기로서, 예를 들면 조 크러셔(jaw crusher), 롤 크러셔(roll crusher)?볼 밀, 원심 밀 등을 이용할 수 있다.[IV. Grinding process] It is preferable to grind | cure the solidified body which passed through the cooling solidification process so that it may become a predetermined particle diameter. Grinding of the plastic processed material which is the cooling solidified body obtained by the above-mentioned method of this invention can be performed very easily compared with the grinding | pulverization of the unprocessed plastic. That is, the plastic processed material obtained by the method of the present invention can be pulverized by any type of pulverizer, and for example, jaw crusher, roll crusher, ball mill, centrifugal mill and the like can be used as the pulverizer. have.

분쇄 후의 입경은 플라스틱 처리물의 사용 목적에 따라 정하면 좋고, 소정의 입경이 되도록 입도 조정을 행하면, 예를 들면, 철광석 등의 광석 환원재, 즉 고로 등 주철을 제조하는 수형로(竪型爐)의 환원재 등의 원(原)연료나, 전로(轉爐)의 환원재, 보일러, 킬른 등의 연소용 연료, 큐폴라의 연료, 코크스로의 원료로서 사용할 수 있다. 또한, 상기한 용도 이외에도 고체 연료로서 사용할 수 있다.The particle size after pulverization may be determined according to the purpose of use of the plastics to be processed, and if the particle size is adjusted so as to have a predetermined particle size, for example, an ore-reducing material such as iron ore, that is, a vertical furnace for manufacturing cast iron such as blast furnaces, etc. It can be used as a raw material such as a reducing material, a reducing material of a converter, a fuel for combustion such as a boiler or a kiln, a fuel of a cupola and a coke oven. Moreover, it can be used as a solid fuel besides the use mentioned above.

[실시예1]Example 1

이하, 본 발명을 실시예에 근거하여 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples.

〔본 발명예1〕일반 폐기물계 용기포장 폐플라스틱을 1cm 정도로 분쇄한 후, 2축압출기에서 180℃에서 용융하여 혼련하였다. 혼련 시의 전단속도는 243(1/초)이었다(스크류 지름 31mm, 스크류와 배럴의 틈 0.2mm, 스크류 회전수 30rpm, 전단속도 π×31×30/60/0.2 = 243). 압출기의 벤트(bent)로부터는 수분(수증기)의 발생이 확인되었지만, 가연성 분해가스는 확인되지 않았다. 이를 그대로 공냉하여, 약 30mm 정도의 덩어리(고화체)를 얻었다.[Inventive Example 1] General waste container packaging Waste plastics were pulverized to about 1 cm and melted and kneaded at 180 ° C. in a twin screw extruder. The shearing speed during kneading was 243 (1 / sec) (screw diameter 31mm, screw and barrel clearance 0.2mm, screw rotation speed 30rpm, shear rate π × 31 × 30/60 / 0.2 = 243). The generation of water (water vapor) was confirmed from the vent of the extruder, but the flammable cracked gas was not found. This was cooled by air as it was, and the mass (solid body) about 30 mm was obtained.

이때의 원료의 사용량과 고화체의 회수량으로부터 고화체 수율을 계산하였다. 또한, 이 고화체 내의 염소농도(고화체 잔존 염소농도)과, 고화체의 발열량을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.The yield of solidified body was computed from the usage-amount of raw materials and the collection | recovery amount of solidified body at this time. In addition, the chlorine concentration (solid residual chlorine concentration) in this solid body and the calorific value of the solid body were measured. The results are shown in Table 1.

Figure 112011014952142-pct00001
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이 고화체를 (주)호라이제 소형분쇄기(커터 밀)로 조분쇄(粗粉碎)하여, 9mm의 스크린을 통과시켰다.This solid material was coarsely pulverized with Horei Co., Ltd. (cutter mill), and the screen of 9 mm was passed.

이 조분쇄물을 호소카와미쿠론(주)제 ACM 팔벨라이저(해머 밀)로 미분쇄한 후, 시험체로 분급시험을 실시하여, 입도 분포를 측정하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.The crude pulverized product was pulverized with an ACM armbellizer (hammer mill) manufactured by Hosokawa Mikuron Co., Ltd., followed by a classification test on a test body, and the particle size distribution was measured. The results are shown in Table 2.

Figure 112011014952142-pct00002
Figure 112011014952142-pct00002

입도 분포로부터 평균 입경을 산출하였다. 먼저, 하기 (1)식(Rosin-Rammler-Bennet의 식)을 변형하여 얻어지는 하기 (2)식에, 분급시험으로 얻어진 4개의 분률(fraction) 각각의 질량 분률과 체눈의 직경을 대입하고, 최소제곱법으로 하기식 (2)의 비례정수 n, b를 구하였다.The average particle diameter was calculated from the particle size distribution. First, in the following formula (2) obtained by modifying the following formula (1) (Formula of Rosin-Rammler-Bennet), the mass fraction of each of the four fractions obtained by the classification test and the diameter of the body are substituted. The proportional constants n and b of the following formula (2) were obtained by the square method.

R (Dp) = 100?exp{-(Dp/De)n} … (1)R (Dp) = 100? Exp {-(Dp / De) n}... (One)

log{log[100/R(Dp)]} = n?logDp + log(b) … (2)log {log [100 / R (Dp)]} = n? logDp + log (b)... (2)

상기 식 (1), (2) 중 R(Dp)은 체눈 Dp의 체질 적산(積算) 질량% 、De는 입도 특성수〔R(Dp)은 질량%에 대응하는 수〕, n은 균등수(분립체의 입도 분포의 균일성을 평가하는 지수), b은 정수이며, 분립체의 미세성을 평가하는 지수를 나타낸다.In the above formulas (1) and (2), R (Dp) is the sieving integration mass% of the body Dp, De is the particle size characteristic number [R (Dp) is the number corresponding to the mass%], and n is the equivalent number ( The index which evaluates the uniformity of particle size distribution of a granular material), and b are integers, and represent the index which evaluates the fineness of a granular material.

구한 n, b로부터, D50(50% 통과 체 지름)을 계산하여, 평균 입경을 산출하였다. 평균 입경을 표 1에 함께 나타낸다. 180℃에서 용융 처리를 행한 본 발명예1의 폐플라스틱 분쇄물의 평균 입경은 500㎛ 미만이며, 충분히 미세한 것이었다.From the obtained n and b, D50 (50% sieve diameter) was calculated and the average particle diameter was calculated. The average particle diameter is shown together in Table 1. The average particle diameter of the waste plastic pulverized product of Example 1 of the present invention subjected to the melt treatment at 180 ° C. was less than 500 µm and sufficiently fine.

〔본 발명예2〕1cm 정도로 분쇄하였다. 일반 폐기물계 용기포장 폐플라스틱70질량부와, 왕겨 30질량부를 혼합하고, 2축압출기에 공급한 것 이외는 본 발명예1과 같은 조작을 행하여, 고화체 및 그 분쇄물을 제조하였다. 고화체 수율, 고화체 내잔존 염소농도, 고화체 발열량의 측정 결과, 평균 입경의 계산 결과와, 미분쇄 후의 입도 분포의 측정 결과를 표 1, 표 2에 함께 나타낸다.[Inventive Example 2] The fine powder was ground to about 1 cm. 70 mass parts of general waste container packaging waste plastics and 30 mass parts of rice husks were mixed, and it carried out similarly to Example 1 of this invention except having supplied to the twin screw extruder, and the solidified body and its pulverized material were manufactured. Table 1 and Table 2 show the results of the measurement of the solid yield, the residual chlorine concentration in the solid, the calorific value of the solid, the average particle diameter, and the particle size distribution after pulverization.

본 발명예1과 비교하여 고화체 수율이 증가하고, 고화체 내 잔존 염소농도는 저하되고, 고화체 발열량은 어느 정도 저하되었다. 이는, 회분을 약 20mass% 포함하는 왕겨가 처리 후에도 대부분이 고화체 내에 머무르고 있음을 나타내고 있다. 또한, 분쇄 후의 평균 입경은 작아져, 왕겨 첨가에 의한 분쇄성 향상 효과가 확인되었다.Compared with Example 1 of the present invention, the yield of solids increased, the residual chlorine concentration in the solids decreased, and the amount of heat generated in the solids decreased to some extent. This indicates that most of the rice hulls containing about 20 mass% of ash remained in the solid after treatment. Moreover, the average particle diameter after grinding | pulverization became small, and the grinding | pulverization improvement effect by chaff addition was confirmed.

〔본 발명예3〕1cm 정도로 분쇄한 일반 폐기물계 용기포장 폐플라스틱 70질량부와, 석탄(산지명: 興隆庄) 30질량부를 혼합하고, 2축압출기에 공급한 것 이외는 본 발명예1과 같은 조작을 행하여, 고화체 및 그 분쇄물을 제조하였다. 고화체 수율, 고화체 내 잔존 염소농도, 고화체 발열량의 측정 결과, 평균 입경의 계산 결과와, 미분쇄 후의 입도 분포의 측정 결과를 표 1, 표 2에 함께 나타낸다.[Example 3 of the Invention] Example 1 of the present invention was used except that 70 parts by mass of general waste container packaging waste plastic pulverized to about 1 cm and 30 parts by mass of coal (acid name: 산) were mixed and fed to a twin screw extruder. The same operation was performed to produce a solid and a pulverized product thereof. The measurement results of the solid body yield, the residual chlorine concentration in the solid body, the solid body calorific value, the calculation result of the average particle diameter, and the measurement result of the particle size distribution after pulverization are shown in Table 1 and Table 2 together.

본 발명예1과 비교하여 고화체 수율이 증가하고, 고화체 내 잔존 염소농도는 감소하고, 고화체 발열량은 어느 정도 저하되었다. 이는, 회분을 약 10mass% 포함하는 석탄이 처리 후에도 대부분이 고화체 내에 머무르고 있음을 나타내고 있다. 또한, 분쇄 후의 평균 입경은 작아져, 석탄첨가에 의한 분쇄성 향상 효과가 확인되었다. 본 발명예2와 비교하여도, 분쇄 후의 평균 입경은 보다 작아져 있지만, 이는 첨가한 석탄 자체가 왕겨보다 양호한 분쇄성을 갖는 것이 원인이다.Compared to Example 1 of the present invention, the yield of solids was increased, the residual chlorine concentration in the solids was reduced, and the amount of solids calorific value decreased. This indicates that most of the coal containing about 10 mass% of ash remained in the solidified body even after treatment. Moreover, the average particle diameter after grinding | pulverization became small, and the grinding | pulverization improvement effect by the addition of coal was confirmed. Also in comparison with Example 2 of the present invention, the average particle size after grinding is smaller, but this is because the added coal itself has better grinding property than rice hulls.

〔비교예1〕 2축압출기에 의한 혼련온도를 335℃로 한 것 이외는 상기 본 발명예1과 같은 조작을 행하여, 고화체 및 그 분쇄물을 제조하였다. 2축압출기의 벤트로부터는 수분 이외 염화수소가스나 유기물로 이루어지는 배기가스가 확인되었다. 배기가스의 성분에는, 테레프탈산이 검출되었다. 고화체 수율, 고화체 내 잔존 염소농도, 고화체 발열량의 측정 결과, 평균 입경의 계산 결과와, 미분쇄 후의 입도 분포의 측정 결과를 표 1, 표 2에 함께 나타낸다.COMPARATIVE EXAMPLE 1 Except having made the kneading | mixing temperature by the twin screw extruder into 335 degreeC, operation similar to Example 1 of this invention was performed, and the solidified body and its grind | pulverized material were manufactured. From the vent of the twin screw extruder, the exhaust gas which consists of hydrogen chloride gas and organic substance other than water was confirmed. Terephthalic acid was detected in the components of the exhaust gas. The measurement results of the solid body yield, the residual chlorine concentration in the solid body, the solid body calorific value, the calculation result of the average particle diameter, and the measurement result of the particle size distribution after pulverization are shown in Table 1 and Table 2 together.

비교예1에서는, 고화체 내 잔존 염소농도가 충분히 저하되었다. 또한, 평균 입경은 작고, 미분화되어 있지만, 이 주된 원인은 75㎛ 이하의 초미분(超微粉)의 비율이 높은 것이었다. 또한, 이 75㎛ 이하의 초미분은 분진 발생을 갖는 등의 안전상의 문제점이 있어, 질소 봉입 등의 대책 설비비용이 필요하게 된다.In Comparative Example 1, the residual chlorine concentration in the solid was sufficiently lowered. Moreover, although the average particle diameter was small and micronized, the main reason was the high ratio of the ultrafine powder of 75 micrometers or less. Moreover, this ultrafine powder of 75 micrometers or less has a safety problem, such as having dust generation, and the countermeasure facility cost, such as nitrogen encapsulation, is needed.

〔비교예2〕 2축압출기에 의한 혼련 시의 전단속도를 81(1/초) (스크류 회전수 10rpm)로 한 것 이외는 상기 본 발명예1과 같은 조작을 행하여, 분급시험을 실시하였다. 고화체 수율, 고화체 내 잔존 염소농도, 고화체 발열량의 측정 결과, 평균 입경의 계산 결과와, 미분쇄 후의 입도 분포의 측정 결과를 표 1, 표 2에 함께 나타낸다.[Comparative Example 2] A classification test was conducted in the same manner as in Example 1 of the present invention, except that the shear rate at the time of kneading by the twin-screw extruder was 81 (1 / sec) (screw rotation speed 10 rpm). The measurement results of the solid body yield, the residual chlorine concentration in the solid body, the solid body calorific value, the calculation result of the average particle diameter, and the measurement result of the particle size distribution after pulverization are shown in Table 1 and Table 2 together.

본 발명예1과 비교하여, 혼련 시의 전단속도가 본 발명의 범위 외인 비교예2에서는, 평균 입경이 크게 미분화되지 않음이 분명하다.In comparison with Example 1 of the present invention, in Comparative Example 2 in which the shear rate at the time of kneading is outside the range of the present invention, it is evident that the average particle diameter is not greatly differentiated.

〔비교예3〕 2축압출기에 의한 혼련온도를 335℃로 한 것 이외는 상기 본 발명예2과 같은 조작을 행하여, 분급시험을 실시하였다. 2축압출기의 벤트로부터는 수분 이외 염화수소가스나 유기물로 이루어지는 배기가스가 확인되었다. 배기가스의 성분에는, 테레프탈산이 검출되었다, 고화체 수율, 고화체 내 잔존 염소농도, 고화체 발열량의 측정 결과, 평균 입경의 계산 결과와, 미분쇄 후의 입도 분포의 측정 결과를 표 1, 표 2에 함께 나타낸다.[Comparative Example 3] A classification test was conducted in the same manner as in Example 2 of the present invention except that the kneading temperature of the twin screw extruder was set to 335 ° C. From the vent of the twin screw extruder, the exhaust gas which consists of hydrogen chloride gas and organic substance other than water was confirmed. In the components of the exhaust gas, terephthalic acid was detected. The results of the measurement of the solid body yield, the residual chlorine concentration in the solid body, the solid body calorific value, the calculation result of the average particle diameter, and the measurement result of the particle size distribution after pulverization are shown together in Table 1 and Table 2. .

비교예3에서는, 평균 입경은 작고, 미분화되어 있지만, 이 주된 원인은 75㎛ 이하의 초미분의 비율이 높은 것이었다. 또한, 이 75㎛ 이하의 초미분은 분진 발생을 갖는 등의 안전상의 문제점이 있어, 질소 봉입 등의 대책 설비비용이 필요하게 된다.In the comparative example 3, although the average particle diameter was small and micronized, this main reason was a high ratio of the ultrafine powder of 75 micrometers or less. Moreover, this ultrafine powder of 75 micrometers or less has a safety problem, such as having dust generation, and the countermeasure facility cost, such as nitrogen encapsulation, is needed.

〔비교예4〕 2축압축기에 의한 혼련 시의 처리 온도를 140℃로 설정한 것 이외는 본 발명예1과 같은 처리를 시도하였다. 그러나, 처리 개시 후 약 5분에서 스크류 모터가 과부하로 정지하여, 처리를 계속할 수 없었다. 2축압출기를 냉각한 후, 스크류를 뽑아내었던 바, 내부에 미(未)용융의 폐플라스틱 고체가 폐색(閉塞)되어 있었다.[Comparative Example 4] The same treatment as that of Example 1 of the present invention was attempted except that the treatment temperature at the time of kneading by the twin screw compressor was set to 140 ° C. However, about 5 minutes after the start of the treatment, the screw motor stopped due to overload and the treatment could not be continued. After cooling the twin screw extruder, the screw was pulled out, and the waste plastic solid of unmelting was clogged inside.

이상의 결과로부터, 본 발명예1~3에서는, 저온으로 용융?혼련을 행하였는데도 불구하고, 어느 쪽의 분쇄물도 평균 입계 500㎛ 이하로 미분쇄할 수 있었음을 알 수 있다. 왕겨, 석탄의 첨가에 의해, 분쇄성은 더욱 향상된다. 본 발명예1과 비교예1을 비교하면, 본 발명예1에서는, 고화체 내 잔존 염소농도는 저하되지 않지만, 고화체 수율이 증가함과 아울러, 고화체 발열량도 증가하였다. 이에 의해 분쇄물의 생산성이 향상됨이 분명하다. 이는, 비교예1에서는 탈염소의 과정에서 연소 성분인 테레프탈산도 이탈하지만, 본 발명예에서는, 연소 성분이 잔류하는 것이 원인이라고 생각된다.From the above results, it can be seen that in Examples 1 to 3 of the present invention, in spite of melting and kneading at low temperature, both of the pulverized products were finely ground to an average grain boundary of 500 µm or less. By addition of rice hull and coal, grinding property improves further. Comparing Inventive Example 1 and Comparative Example 1, in Inventive Example 1, the residual chlorine concentration in the solidified body was not lowered, but the solidified body yield was increased and the solidified body calorific value was also increased. It is apparent that the productivity of the pulverized product is thereby improved. This is because, in Comparative Example 1, the terephthalic acid, which is a combustion component, is also released in the course of dechlorination, but in the example of the present invention, the combustion component remains.

한편, 비교예3을 비교예1과 비교하면, 왕겨의 첨가임에도 불구하고 평균 입경이 크고, 일견하면 분쇄성이 저하된 것 같이도 생각된다. 그러나, 비교예3에서는, 평균 입경은 약간 커졌지만, 표 2에 따르면 비교예3은 비교예1보다 150~500㎛, 75~150㎛의 입경의 비율이 높고, 입도 분포의 폭은 좁아지고 있어, 분쇄성은 향상되고 있다. 따라서, 왕겨를 첨가하는 것에 의한, 「파괴의 기점을 형성하는 것으로 보다 양호한 분쇄성이 발현되는」 효과가 확인되었다.On the other hand, when comparing the comparative example 3 with the comparative example 1, even if it is the addition of rice husk, it is also considered that the average particle diameter is large, and, at first glance, crushability falls. In Comparative Example 3, however, the average particle diameter slightly increased, but according to Table 2, Comparative Example 3 had a higher ratio of particle diameters of 150 to 500 µm and 75 to 150 µm than Comparative Example 1, and the width of the particle size distribution was narrowing. The grinding property is improved. Therefore, the effect of "adding a rice husk" to express more favorable grinding property by forming the origin of destruction was confirmed.

Claims (13)

용기 포장 폐플라스틱을 160℃~270℃로 용융하고, 또한 100(1/초) 이상의 전단(剪斷)속도로 혼련한 후, 냉각?고화하여 고화체(固化體)로 하고, 그 고화체를 입경 2mm 이하로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법.Container packaging The waste plastic is melted at 160 ° C to 270 ° C, and kneaded at a shear rate of 100 (1 / sec) or more, and then cooled and solidified to obtain a solid. The solid is a particle diameter of 2 mm. Method for producing a waste plastic pulverized product, characterized in that pulverized below. 제1항에 있어서,
용융?혼련을, 압출기를 이용하여 행하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법.
The method of claim 1,
Melting and kneading are performed using an extruder.
제2항에 있어서,
압출기가 2축압출기인 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법.
The method of claim 2,
The extruder is a twin screw extruder.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
용기 포장 폐플라스틱의 용융?혼련 전 및/또는 용융?혼련 시에, 폐플라스틱 이외의 고체입상물(固體粒狀物)을 혼합하여, 폐플라스틱과 함께 혼련하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Container Packaging Before the melting and kneading of the waste plastics and / or during the melting and kneading, solid granules other than the waste plastics are mixed and kneaded together with the waste plastics. Way.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
체를 통과시켜 분쇄한 고화체의 입도를 조정하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 분쇄물의 제조방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A method for producing a waste plastic pulverized product, characterized by adjusting the particle size of the solidified product pulverized by passing through a sieve.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308153B1 (en) 2013-04-11 2013-09-12 이승환 Method of recylcing waste plastics containing natural fiber filler

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102500602B (en) * 2011-11-07 2014-07-16 英利集团有限公司 Equipment and method for recycling photovoltaic module
CN102416401B (en) * 2011-11-07 2015-05-27 英利集团有限公司 Process and equipment for recovering photovoltaic component through thermal high-speed centrifugal decomposition
CN104073630B (en) * 2014-07-21 2016-05-25 安徽工业大学 A kind of waste plastics is iron-based carbonaceous pelletizing of carbon source and preparation method thereof
TWI570164B (en) * 2014-08-29 2017-02-11 Shiung Fire Cremator Co Ltd Method of making environmentally friendly electronic board by recycling plastic waste
CN105647611A (en) * 2014-11-14 2016-06-08 何湘贤 Fuel extractive
JP7417852B2 (en) * 2018-10-19 2024-01-19 三菱マテリアル株式会社 How to treat covered wires

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04332792A (en) * 1991-05-08 1992-11-19 Neos Co Ltd Plastic powder-containing fuel
JPH07119922A (en) * 1993-09-01 1995-05-12 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Waste plastic burning apparatus and waste plastic powder fuel
JPH11147973A (en) * 1997-11-14 1999-06-02 Nkk Corp Treatment of waste of thermosetting resin powder and supply of waste to furnace
JP2002067029A (en) * 2000-08-24 2002-03-05 Nkk Corp Recycling process method for used plastic, and its recycled formed article

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2870726B2 (en) * 1995-10-24 1999-03-17 川崎重工業株式会社 How to convert waste plastic to granular fuel
JPH11140474A (en) * 1997-11-04 1999-05-25 Kawasaki Steel Corp Production of plastic solid fuel
JP3359559B2 (en) * 1997-11-12 2002-12-24 川崎製鉄株式会社 Plastic processing method, solid fuel obtained by the processing method, ore reducing agent
JP3585359B2 (en) * 1998-01-30 2004-11-04 宇部アンモニア工業有限会社 How to use waste plastic
CN1162263C (en) * 2001-12-18 2004-08-18 上海交通大学 Method of recovering crosslinked polyethylene with twin screw extruder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04332792A (en) * 1991-05-08 1992-11-19 Neos Co Ltd Plastic powder-containing fuel
JPH07119922A (en) * 1993-09-01 1995-05-12 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Waste plastic burning apparatus and waste plastic powder fuel
JPH11147973A (en) * 1997-11-14 1999-06-02 Nkk Corp Treatment of waste of thermosetting resin powder and supply of waste to furnace
JP2002067029A (en) * 2000-08-24 2002-03-05 Nkk Corp Recycling process method for used plastic, and its recycled formed article

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308153B1 (en) 2013-04-11 2013-09-12 이승환 Method of recylcing waste plastics containing natural fiber filler

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Publication number Publication date
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