KR101152648B1

KR101152648B1 - 폐광섬유의 재활용방법 및 재활용장치

Info

Publication number: KR101152648B1
Application number: KR1020110049730A
Authority: KR
Inventors: 성광모
Original assignee: 성광모
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2012-06-04

Abstract

본 발명은 폐광섬유의 재활용방법 및 재활용장치에 관한 것으로, 폐광섬유를 재활용함에 있어서 폐광섬유의 점착성 광유를 제거하기 위하여 용매에 함침하는 단계, 열풍에 의해 건조하는 단계, 샌딩하여 표면처리하는 단계, 고분자 코팅처리하는 단계를 포함하고 상기 단계에 이용되는 장치를 포함하여 폐광섬유로부터 순수 광섬유를 얻게 됨으로써 특수섬유(로프, 방화복, 자동차 호루)의 공급원료로 이용하고자 한 폐광섬유의 재활용방법 및 재활용장치를 제공하고자 하는 것이다.

Description

폐광섬유의 재활용방법 및 재활용장치{THE RECYCLING METHOD AND RECYCLING DEVICE OF THE WASTED OPTICAL FIBER}

본 발명은 폐광섬유의 재활용방법 및 재활용장치에 관한 것으로서, 폐광섬유를 재활용하여 특수 섬유의 원료로 공급하기 위하여 폐광섬유에 포함된 점착성 광유를 제거하기 위한 방법 및 장치로부터 순수 광섬유를 얻도록 한 폐광섬유의 재활용방법 및 재활용장치에 관한 것이다.

일반적으로 광섬유는 광케이블에 내포된 상태로 통신업무 관련 분야에서 많이들 이용을 하고 있고, 광케이블에 내포된 광섬유는 점착성 광유가 묻어 있기 때문에 쉽게 제거되지 못하여 사용수명이 다하면 버려지거나 폐기되고 있는 것이 현실이다.

광섬유에 점착된 광유는 와셀린(VASELINE)으로 일컫게 되는데 주로 기계유(機械油)로 사용이 된다.

따라서 오랫동안 사용된 광유에는 기름때, 먼지, 그리고 광유의 성능을 향상시키기 위한 물질로서 산화방지제, 방식제, 부식방지제 등이 혼합되어 있어 순수 광섬유를 얻기가 곤란하였다.

본 출원인이 출원한 출원번호 10-2011-0026402에서도 폐광케이블의 외피와 내피를 재활용한 상태였고 폐광섬유는 여전히 방치되거나 폐기되고 있는 상태이다.

폐광섬유에는 아라미드(aramid fiber)를 함유하고 있어 열에 강하고 인장강도, 강인성, 내열성, 탄성이 뛰어나 항공우주 분야나 군사 분야에서 많이 이용이 되고 있고 특히나 방탄복 제조의 원료로 이용이 되고 있으나 폐광케이블 내의 폐광섬유에 점착되어 있는 광유 및 이물질의 제거에 어려움이 있어 현재로서는 폐기되거나 방치 상태에 있는 것이 사실이다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 출원인은 선출원된 10-2011-0026402에서 해결하지 못했던 폐광섬유로부터 순수 광섬유를 얻고자 한 것이 목적이고 상기 목적을 달성하기 위하여 본 출원인이 안출한 폐광섬유의 재활용방법 및 재활용장치를 통하여 폐광케이블 내의 폐광섬유에 점착 상태에 있는 광유 및 이물질을 제거함으로써 순수 광섬유를 얻어 로프(벨트), 방화복, 자동차 호루 등의 특수 섬유의 원료로서 공급을 이루기 위함이 목적이고 폐광섬유를 재활용하기 위함을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 폐광섬유의 재활용방법 및 재활용장치에 있어서, 여러 가닥의 폐광섬유(1)를 모아 묶음띠(1a)로 폐광섬유를 결속하는 단계와, 폐광섬유에 묻은 먼지 및 이물질을 제거할 수 있도록 이소프로판올 용매가 담긴 제1함침조를 통하여 25~35분간 폐광섬유를 함침하여 폐광섬유의 먼지 및 이물질을 제거하는 단계와, 상기 먼지 및 이물질을 제거하여 처리한 폐광섬유를 제1건조실로 이송하여 20~30도의 열풍으로 건조시켜 이소프로판올 용매를 건조시키게 되는 제1 건조단계와, 상기 건조된 폐광섬유를 탄산수소나트륨(NaHCO3)과 물이 혼합된 혼합액을 담고 있는 제2함침조를 통하여 5~15분간 알카리 처리하여 폐광섬유에 묻은 기름때를 세척하게 되는 제1 세척하는 단계와, 상기 기름때가 세척된 폐광섬유를 빙초산과 물이 혼합된 혼합액을 담고 있는 제3함침조를 통하여 15~25분간 산 처리하여 폐광섬유에 묻은 산화방지제, 방식제, 부식방지제를 세척하게 되는 제2 세척하는 단계와, 상기 산 처리된 폐광섬유를 제2건조실을 통하여 열풍으로 20~30도의 열풍으로 상기 빙초산과 물이 혼합된 혼합액을 건조시키게 되는 제2 건조단계와, 상기 건조된 폐광섬유를 연마관를 통하여 폐광섬유의 표면을 샌딩 처리하는 단계와, 상기 폐광섬유의 표면이 샌딩 처리된 폐광섬유를 폴리올(polyol)과 이소시아네이트(isocyanate)와 에틸아세테이드(ethyl acetate)가 혼합된 코팅액을 담고 있는 제4함침조를 통하여 25~35분간 함침하여 고분자 코팅 처리하는 단계와, 상기 고분자 코팅 처리된 폐광섬유를 제3건조실을 통하여 20~30도의 열풍으로 상기 폐광섬유의 코팅액을 건조시켜 경화하는 단계를 포함하여 이루어짐으로써 폐광섬유로부터 재활용될 수 있는 순수 광섬유를 얻게 되므로 달성을 이루게 된다.

본 발명은 폐광섬유에 묻어 있는 광유 및 이물질에 있어서 광유에 포함된 기름때, 먼지, 그리고 광유의 성능을 향상시키기 위한 물질로서 첨가된 산화방지제, 방식제, 부식방지제를 분리하여 제거함으로써 폐광섬유로부터 순수 광섬유를 얻게 되어 순수 광섬유가 재활용되는 효과가 있고, 상기 순수 광섬유가 재활용되므로 인하여 특수 섬유의 원료로서 공급이 이뤄지게 되는 효과가 있으며, 상기 광섬유를 재활용 하게 되므로 소모되어 방치되거나 폐기 상태에 놓이게 되는 광섬유의 자원을 절약할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 광케이블의 단면 상세도.
도 2는 본 발명에 따른 폐광섬유의 재활용을 위한 묶음 상태도.
도 3은 본 발명에 따른 폐광섬유의 재활용을 위한 재활용 단계도.
도 4는 본 발명에 따른 폐광섬유의 재활용을 위한 재활용 장치의 분리 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 폐광섬유의 재활용을 위한 재활용 장치의 단면 상세도.
도 6은 본 발명에 따른 폐광섬유의 재활용을 위한 재활용 장치의 작동 상태도.

먼저, 본 발명에 따른 폐광섬유의 재활용방법 및 재활용장치에 있어서, 광케이블에 포함된 광섬유의 재활용만을 한정하고 있지 않음을 밝힌다.

이하 첨부된 도면과 함께 설명된다.

오랫동안 사용된 폐광섬유에는 점착성 광유가 묻어 있고 상기 광유에는 기름때, 먼지, 이물질, 그리고 광유의 성능을 향상시키기 위한 물질로서 산화방지제, 방식제, 부식방지제를 포함하고 있다.

본 발명은 폐광케이블에 수용된 폐광섬유(1)를 재활용하기 위한 것으로 폐광섬유에 묻어있는 점착성 물질의 광유를 제거하여 폐광섬유를 재활용함에 있어서,

여러 가닥의 폐광섬유(1)를 모아 묶음띠(1a)로 결속하여 여러 가닥의 폐광섬유를 결속하는 단계를 거친다.

폐광섬유(1)에 묻어 있는 먼지 및 이물질을 제거할 수 있도록 이소프로판올 용매가 담긴 제1함침조(6)를 통하여 25~35분간 함침하여 폐광섬유의 먼지 및 이물질을 제거하는 단계를 거친다.

상기 폐광섬유의 먼지 및 이물질을 제거하는 단계에서 먼지 및 이물질을 제거하여 처리한 폐광섬유(1)를 제1건조실(7)로 이송하여 20~30도의 열풍으로 폐광섬유(1)에 묻은 이소프로판올 용매를 건조하는 제1 건조단계를 거친다.

상기 건조된 폐광섬유(1)를 탄산수소나트륨(NaHCO3) 60~70 중량%와 물 30~40 중량%가 혼합된 혼합액을 담고 있는 제2함침조(8)를 통하여 5~15 분간 알카리 처리하여 폐광섬유에 묻은 기름때를 세척하게 되는 제1 세척하는 단계를 거친다.

상기 알카리 처리되어 기름때가 세척된 폐광섬유(1)를 빙초산 10~20 중량%와 물 80~90 중량%가 혼합된 혼합액을 담고 있는 제3함침조(9)를 통하여 15~25분간 산 처리하여 폐광섬유(1)에 묻은 산화방지제, 방식제, 부식방지제를 세척하게 되는 제2 세척하는 단계를 거친다.

상기 산화방지제, 방식제, 부식방지제가 세척된 폐광섬유를 제2건조실(10)을 통하여 20~30도의 열풍으로 폐광섬유(1)에 묻은 빙초산과 물이 혼합된 혼합액을 건조시키게 되는 제2 건조단계를 거친다.

상기 건조된 폐광섬유(1)를 연마관(11)를 통하여 폐광섬유(1)의 표면을 샌딩 처리하는 단계를 거친다.

상기 표면이 샌딩 처리된 폐광섬유를 폴리올(polyol) 2.5~5 중량%와 이소시아네이트(isocyanate) 2.5~5 중량%와 에틸아세테이드(ethyl acetate) 90~95 중량%가 혼합된 코팅액을 담고 있는 제4함침조(12)를 통하여 25~35분간 함침하여 고분자 코팅 처리하는 단계를 거친다.

상기 고분자 코팅 처리된 폐광섬유(1)를 제3건조실(13)을 통하여 20~30도의 열풍으로 폐광섬유(1)의 코팅액을 제3 건조시켜 경화하는 단계를 거침으로써 폐광섬유(1)로부터 순수 광섬유를 얻게 된다.

상기 제1 건조단계, 제2 건조단계, 제3 건조단계에서 열풍으로 건조시키는 것은 일반적으로 공지된 기술을 이용한 것이다.

상기 폐광섬유(1)의 재활용을 이루기 위한 장치에 있어서는,

먼저 폐광섬유(1)를 여러가닥으로 결속하기 위한 묶음띠(1a)가 구비되고, 상기 묶음띠(1a)에는 결착구(1b)가 형성되고, 상기 결착구(1b)에는 걸림턱(1c)이 형성되어 결착구(1b)를 삽입공(1d)에 삽입하여 토출공(1e)으로 토출되면서 걸림턱(1c)이 토출공(1e) 내벽에 걸림으로써 폐광섬유(1)를 결속한 상태로 묶음띠(1a)가 결착된다.

본체(100)와 상기 본체(100)를 개폐할 수 있게 덮개부(110)가 구성되고, 상기 본체(100) 내에는 묶음띠(1a)에 의해 여러 가닥으로 결속된 폐광섬유의 먼지 및 이물질을 제거하는 이소프로판올 용매가 담긴 제1함침조(6)와, 상기 제1함침조(6)를 통하여 먼지 및 이물질을 제거하여 처리한 폐광섬유(1)를 열풍으로 건조하기 위한 제1건조실(7)과, 상기 건조된 폐광섬유(1)를 탄산수소나트륨(NaHCO3)과 물을 혼합한 혼합액에 함침하여 알카리로 처리하기 위한 제2함침조(8)와, 상기 함침되어 알카리 처리된 폐광섬유(1)를 빙초산과 물을 혼합한 혼합액에 함침하여 산으로 처리하기 위한 제3함침조(9)와, 상기 산으로 처리된 폐광섬유(1)를 열풍으로 건조하기 위한 제2건조실(10)과, 상기 건조된 폐광섬유(1)를 샌딩하여 표면처리 하기 위한 연마관(11)과, 상기 표면처리된 폐광섬유(1)를 폴리올(polyol)과 이소시아네이트(Isocyanate)와 에틸아세테이드(ethyl acetate)를 혼합한 코팅액에 함침하여 고분자 코팅처리 하기 위한 제4함침조(12)와, 상기 고분자 코팅된 폐광섬유(1)를 열풍으로 건조하여 코팅액을 경화하기 위한 제3건조실(13)이 다단으로 장착되고, 상기 다단 장착이 이뤄지게 지지판(120a)(120b)이 구성된다.

세부적으로 설명하자면,

폐광섬유(1)를 여러가닥으로 결속하기 위한 묶음띠(1a)가 구비되고, 상기 묶음띠(1a)에는 결착구(1b)가 형성되고, 상기 결착구(1b)에는 걸림턱(1c)이 형성되어 결착구(1b)를 삽입공(1d)에 삽입하여 토출공(1e)으로 토출되면서 걸림턱(1c)이 토출공(1e) 내벽에 걸림으로써 폐광섬유(1)를 결속한 상태로 묶음띠(1a)가 결착된다.

상기 여러가닥으로 결속된 폐광섬유(1)의 먼지 및 이물질을 제거할 수 있도록 이소프로판올 용매가 담긴 제1함침조(6)가 구성되고, 상기 제1함침조(6)에는 가이드대(20)에 연결된 제1 보조실린더(30a)가 제1 실린더(30)에 의하여 슬라이딩 작동에 의해 폐광섬유(1)를 건조하기 위한 제1 건조실(7)로 이동시킬 수 있도록 구성된다.

상기 제1 건조실(7)에는 컨베어벨트(7a)가 구성되고, 상기 컨베어벨트(7a)에는 걸구(7b)가 구성되어 여러 가닥의 폐광섬유(1)를 묶고 있는 묶음띠(1a)가 상기 걸구(7b)에 걸림 상태가 되면서 컨베어벨트(7a)에 의해 제2함침조(8)로 이동시킬 수 있도록 구성된다.

상기 제2함침조(8)에는 상기 제1함침조(6)와 동일하게 가이드대(20)와 상기 가이드대(20)에 제2보조실린더(40a)가 연결되어 제2실린더(40)에 의해서 폐광섬유(1)를 제3함침조(9)로 이동시킬 수 있도록 구성되었다.

상기 제3함침조(9)에는 제1함침조(6)와 제2함침조(8)와 동일하게 가이드대(20)와 상기 가이드대(20)에 제3보조실린더(50a)가 연결되어 제3실린더(50)에 의해서 폐광섬유(1)를 제2건조실(10)로 이동시킬 수 있도록 구성되었다.

상기 제2건조실(10)에는 상기 제1 건조실(7)과 동일하게 컨베어벨트(7a)가 구성되고 상기 컨베어벨트(7a)에는 걸구(7b)가 구성되어 폐광섬유(1)를 묶고 있는 묶음띠(1a)가 상기 걸구(7b)에 걸림 상태가 되면서 컨베어벨트(7a)에 의해 연마관(11)로 이동시킬 수 있도록 구성되었다.

상기 연마관(11)에는 진동모터(11a)가 장착되어 상기 진동모터(11a)의 진동에 의해 연마관(11) 내에 형성된 다수의 연마돌조(11b)의 진동으로 폐광섬유(1)를 표면처리할 수 있도록 구성된다.

상기 연마관(11)에서 표면처리되는 폐광섬유(1)는 인출롤러(미도시)에 의해서 제4함침조(12)로 이동이 된다.

상기 제4함침조(12)에는 상기 제1함침조(6), 상기 제2함침조(8), 상기 제3함침조(9)와 동일하게 가이드대(20)와 상기 가이드대(20)에 제4보조실린더(60a)가 연결되어 제4실린더(60)에 의해서 폐광섬유(1)를 제3건조실(13)로 이동시킬 수 있도록 구성되었다.

상기 폐광섬유(1)는 제1함침조(6), 제2함침조(8), 제3함침조(9), 제4함침조(12)에 함침할 수도 있고 분사조(미도시)에 의해서 샤워될 수 있도록 택일할 수 있음을 밝힌다.

이하에서는 실시 예를 통하여 설명된다.

폐광섬유(1)를 재생함에 있어서,

폐광섬유(1) 100kg을 준비한다.

상기 폐광섬유(1)를 여러 가닥으로 하여 묶음띠(1a)로 결속시킨다.

상기 폐광섬유(1)를 결속하여 묶음띠(1a)를 결착함에 있어서는 묶음띠(1a)의결착구(1b)를 삽입공(1d)에 삽입하게 되면 토출공(1e)으로 결착구(1b)가 토출되면서 결착구(1b)의 걸림턱(1c)이 토출공(1e) 내벽에 걸림으로써 묶음띠(1a)를 결착시킨다.

상기 묶음띠(1a)로 결속된 폐광섬유(1)를 이소프로판올(아세톤) 150L가 담긴 제1함침조(6)에 25~35분간 함침한 후 폐광섬유(1)에 묻은 먼지 및 이물질을 제거한 상태에서 상기 폐광섬유(1)를 제1실린더(30)와 자동집게를 장착한 제1보조실린더(30a)를 이용하여 제1건조실(7)로 이동시킨다.

상기 이소프로판올(아세톤)에 25~35분 함친한 폐광섬유를 A라 가정하고, 25분 미만을 B라 가정하며, 35분 초과를 C라 가정하였을 때, 폐광섬유의 변화를 관찰한 결과, 이하 표 1에 도시된 바와 같다.

시간(분)	A(25~35)	B(25미만)	C(35초과)
변화	먼지 및 이물질만 제거되고 폐광섬유에는 변화 없음.	먼지 및 이물질이 완전제거되지 못하고 폐광섬유에는 변화 없음	먼지 및 이물질이 완전 제거되고 폐광섬유의 일부에 산화가 시작됨.

상기 표 1에서와 같이 이소프로판올(아세톤)에 함침된 폐광섬유에 있어서 먼지 및 이물질을 최적으로 제거한 상태는 A임을 밝힐 수 있다.

상기 제1건조실(7)에서 20~30도의 열풍에 의하여 상기 이소프로판올(아세톤)이 건조된 폐광섬유(1)를 걸구(7b)가 구비된 컨베어벨트(7a)로 제2함침조(8)로 이동시킨다.

상기 제2함침조(8)에는 물 200L(대략 200kg)와 탄산수소나트륨(NaHCO3) 342kg이 혼합된 혼합액이 담겨 있는데, 이는 물이 일반적으로 1톤/m3으로 하고 있기 때문에 물 200L 일 경우에는 대략 200kg인 것을 알 수 있다.

상기 제2함침조(8)에서 5~15분간 함침된 폐광섬유(1)는 알카리 처리되면서 기름때가 세척되는 것을 알 수 있다.

상기 탄산수소나트륨(NaHCO3) 60~70 중량%와 물 30~40 중량%의 혼합비를 벗어나지 않는 범위에서의 물과 탄산수소나트륨(NaHCO3)의 혼합액에 5~15분 함친한 폐광섬유를 A라 가정하고, 5분 미만을 B라 가정하며, 15분 초과를 C라 가정하였을 때, 폐광섬유의 변화를 관찰한 결과, 이하 표 2에 도시된 바와 같다.

시간(분)	A(5~15)	B(5미만)	C(15초과)
변화	기름때가 완전 제거되고 폐광섬유에는 변화 없음.	기름때가 완전 제거되지 못하고 폐광섬유에는 변화 없음	기름때가 완전 제거되고 폐광섬유에 알카리성 변화가 일어남.

상기 표 2에서와 같이 5~15분 함침된 폐광섬유에 있어서 기름때가 최적으로 제거한 상태는 A임을 밝힐 수 있다.

또한 상기 알카리성으로 처리하기 위한 함침시간을 5~15분 범위에 있도록 한 상태에서 탄산수소나트륨(NaHCO3) 60~70 중량%와 물 30~40 중량%의 혼합비 범위 안에 있도록 한 혼합액을 A라 가정하고, 탄산수소나트륨(NaHCO3) 60~70 중량%와 물 30~40 중량%의 혼합비를 벗어난 탄산수소나트륨 60~70 중량%를 초과하고 물 30~40 중량% 미만으로 혼합한 혼합액을 B라 가정하고, 탄산수소나트륨 60~70 중량% 미만과 물 30~40 중량%를 초과한 혼합액을 C라 가정할 때, 폐광섬유의 변화를 관찰한 결과, 이하 표 3에 도시된 바와 같다.

혼합액	A	B	C
변화	기름때가 완전 제거되고 폐광섬유에는 변화 없음.	기름때가 완전 제거되고 폐광섬유에 알카리성 변화가 일어남.	기름때가 완전 제거되지 못하고 폐광섬유에는 변화 없음.

상기 표 3에서와 같이 탄산수소나트륨(NaHCO3) 60~70 중량%와 물 30~40 중량%의 혼합비 범위 안에 있도록 한 혼합액 A에 함침된 폐광섬유에서 기름때가 최적으로 제거되는 상태를 알 수 있다.

상기 알카리 처리되어 제1 세척이 이뤄진 폐광섬유(1)를 제2실린더(40)와 자동집게를 장착한 제2보조실린더(40a)를 이용하여 제3함침조(9)로 이동시킨다.

상기 제3함침조(9)에는 물 200L(대략 200kg)와 빙초산 30kg이 혼합된 혼합액이 담겨 있고 상기 혼합액에서 15~25분간 함침된 폐광섬유(1)는 산 처리되면서 산화방지제, 방식제, 부식방지제가 세척된 것을 알 수 있다.

물 80~90 중량%와 빙초산 10~20 중량% 범위 안에서 혼합된 혼합액에 15~25분 함친한 폐광섬유를 A라 가정하고, 15분 미만을 B라 가정하며, 25분 초과를 C라 가정하였을 때, 폐광섬유의 변화를 관찰한 결과, 이하 표 4에 도시된 바와 같다.

시간	A(15~25)	B(15미만)	C(25초과)
변화	산화방지제, 방식제, 부식방지제가 완전 제거되고 폐광섬유에는 변화 없음.	산화방지제, 방식제, 부식방지제가 완전 제거되지 못하고 폐광섬유에는 변화 없음	산화방지제, 방식제, 부식방지제가 완전 제거되고 폐광섬유의 일부가 산화됨.

상기 표 4에서와 같이 물과 빙초산이 혼합된 혼합액에 15~25분 함침된 폐광섬유 A에서 산화방지제, 방식제, 부식방지제가 최적으로 제거된 상태임을 밝힐 수 있다.

또한 상기 산 처리하기 위한 함침시간을 15~25분 범위에 있도록 한 상태에서 물 80~90 중량%와 빙초산 10~20 중량%의 혼합비 범위 안에 있도록 한 혼합액을 A라 가정하고, 물 80~90 중량%와 빙초산 10~20 중량%의 혼합비를 벗어난 물 80~90 중량%를 초과하고 빙초산 10~20 중량% 미만으로 혼합한 혼합액을 B라 가정하고, 물 80~90 중량% 미만과 빙초산 10~20 중량%를 초과한 혼합액을 C라 가정할 때, 폐광섬유의 변화를 관찰한 결과, 이하 표 5에 도시된 바와 같다.

혼합액	A	B	C
변화	산화방지제, 방식제, 부식방지제가 완전 제거되고 폐광섬유에는 변화 없음.	산화방지제, 방식제, 부식방지제가 완전 제거되지 못하고 폐광섬유에는 변화 없음	산화방지제, 방식제, 부식방지제가 완전 제거되고 폐광섬유의 일부가 산화됨.

상기 표 5에서와 같이 물 80~90 중량%와 빙초산 10~20 중량%의 혼합비 범위 안에 있도록 한 혼합액 A에 함침된 폐광섬유에서 산화방지제, 방식제, 부식방제가 최적으로 제거되는 상태를 알 수 있다.

상기 제2 세척이 이뤄진 폐광섬유(1)를 제3실린더(50)와 자동집게를 장착한 제3보조실린더(50a)를 이용하여 제2건조실(10)로 이동시킨다.

상기 제2건조실(10)에서 20~30도의 열풍에 의하여 25~35분간 건조되면서 물과 빙초산이 혼합된 혼합액이 건조된 폐광섬유(1)를 걸구(7b)가 구비된 컨베어벨트(7a)로 연마관(11)로 이동시킨다.

상기 연마관(11)에서 진동모터(11a)에 의하여 연마돌조(11b)로 폐광섬유(1)표면을 샌딩 처리한 후 샌딩 처리된 폐광섬유(1)를 인출 롤러(미도시)를 이용하여 제4함침조(12)로 이동시킨다.

상기 제4함침조(12)에는 폴리올(알콜 1105) 5kg과 이소시아네이트(desmour RFE) 5kg과 에틸아세테이드 100L가 함께 혼합된 코팅액이 담겨 있고 상기 코팅액에서 25~35분간 함침되는 폐광섬유(1)는 상기 코팅액을 통하여 고분자 코팅 처리된다.

상기 혼합된 코팅액은 폴리올 2.5~5 중량%, 이소시아네이트 2.5~5 중량%, 에틸아세테이드 90~95 중량%로 혼합된다.

상기 혼합된 코팅액 중 폴리올(주제)과 이소시아네이트(경화제)의 혼합율을 각각 2.5~5 중량%로 범위에 놓이도록 한 것은 폴이올(주제)과 이소시아네이트(경화제)의 혼합율이 10% 이하에 있을 때 도막 강도가 일정하기 때문이다.

또한 이소시아네이트(경화제) 5 중량%를 초과하여 투입시에는 도막이 딱딱해져 깨지기가 쉽다. 이는 경화제끼리 반응하기 때문이고, 이소시아네이트(경화제) 2.5 중량% 미만으로 투입시에는 도막이 연약하고 건조가 늦다. 이는 가교밀도의 저하 때문이다.

상기 코팅액을 통하여 고분자 코팅 처리된 후 제4실린더(60)와 자동집게를 장착한 제4보조실린더(60a)를 이용하여 제3건조실(13)로 이동시킨다.

상기 제3건조실(13)에서 열풍에 의하여 폐광섬유(1)에 코팅된 코팅액을 건조하여 경화시키게 된다.

상기 제3건조실(13)에서 고분자 코팅 처리된 폐광섬유(1)를 열풍으로 건조함에 있어서는 고온으로 강제 건조시키면 수산기(-OH)와 이소시아네이트기(-NCO)의 가교결합이 일어나게 되고, 분자쇄의 움직임도 자유롭게 진행되어 저온, 고습 조건보다는 치밀하고 강인한 그물망 구조를 갖기 때문에 즉, 건조시간도 단축되면서 강인한 도막을 형성함으로 최소한 70℃ 이상에서 100℃ 이하의 열풍 온도로 강제건조시키는 것이 바람직하다.

상기 제3건조실에서 건조됨으로써 광섬유를 얻게 되어 특수 섬유(로프, 방화복, 자동차 호루 등)의 원료로 공급될 수 있고, 광섬유를 재활용할 수 있게 되는 것이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
1 : 폐광섬유
2 : 광케이블 3 : 외피
4 : 내피 5 : 속내피
6 : 제1함침조 7 : 제1건조실
8 : 제2함침조 9 : 제3함침조
10: 제2건조실 11: 연마관
12: 제4함침조 13: 제3건조실

Claims

여러 가닥의 폐광섬유(1)를 모아 묶음띠(1a)로 폐광섬유를 결속하는 단계와, 상기 폐광섬유를 이소프로판올 용매에 25~35분간 함침하여 폐광섬유의 먼지 및 이물질을 제거하는 단계와, 상기 폐광섬유의 먼지 및 이물질을 제거하는 단계에서 먼지 및 이물질이 제거되어 처리된 폐광섬유로부터 이소프로판올 용액을 열풍으로 건조하는 제1 건조단계와, 상기 이소프로판올 용액이 건조된 폐광섬유를 탄산수소나트륨 60~70 중량%와 물 30~40 중량%가 혼합된 혼합액에 5~15분간 함침하여 알카리 처리함으로써 폐광섬유의 기름때를 세척하는 제1 세척단계와, 상기 기름때가 세척된 폐광섬유를 빙초산 10~20 중량%와 물 80~90 중량%가 혼합된 혼합액에 15~25분간 함침하여 산 처리함으로써 산화방지제, 방식제, 부식방지제를 세척하는 제2 세척단계와, 상기 산화방지제, 방식제, 부식방지제가 세척되고 빙초산과 물이 혼합된 혼합액을 함수하고 있는 폐광섬유를 열풍으로 빙초산과 물이 혼합된 혼합액을 건조시키게 되는 제2 건조단계와, 상기 빙초산과 물을 혼합한 혼합액이 건조된 폐광섬유를 연마하여 폐광섬유의 표면을 샌딩 처리하는 단계와, 상기 샌딩 처리된 폐광섬유를 폴리올 2.5~5 중량%와 이소시아네이트 2.5~5 중량%와 에틸아세테이트 90~95 중량%가 혼합된 코팅액에 함침하여 고분자 코팅 처리하는 단계와, 상기 코팅된 폐광섬유를 70℃이상의 온도에서 열풍으로 코팅액을 건조하여 경화시키는 제3 건조단계를 포함하여 광섬유를 얻게 되는 것을 특징으로 하는 폐광섬유의 재활용 방법.
본체(100)와, 상기 본체(100)를 개폐하는 덮개부(110)로 구성되되,
상기 본체 내에는 묶음띠(1a)에 의해 여러 가닥으로 결속된 폐광섬유의 먼지 및 이물질을 제거하는 이소프로판올 용매가 담긴 제1함침조(6)와, 상기 제1함침조(6)를 통하여 먼지 및 이물질이 제거되어 처리된 폐광섬유로부터 이소프로판올 용액을 열풍으로 건조하는 제1건조실(7)과, 상기 이소프로판올 용액이 건조된 폐광섬유를 탄산수소나트륨(NaHCO3)과 물을 혼합한 혼합액에 함침하여 알카리 처리함으로써 기름때를 세척하는 제2함침조(8)와, 상기 기름때가 세척된 폐광섬유를 빙초산과 물을 혼합한 혼합액에 함침하여 산 처리함으로써 산화방지제, 방식제, 부식방지제를 세척하는 제3함침조(9)와, 상기 산화방지제, 방식제, 부식방지제가 세척된 폐광섬유에 함수가 된 빙초산과 물을 혼합한 혼합액을 열풍으로 건조하는 제2건조실(10)과, 상기 빙초산과 물을 혼합한 혼합액이 건조된 폐광섬유의 표면을 샌딩하여 표면처리하는 연마관(11)과, 상기 샌딩 처리된 폐광섬유를 폴리올과 이소시아네이트와 에틸아세테이드를 혼합한 코팅액에 함침하여 고분자 코팅처리하는 제4함침조(12)와, 상기 고분자 코팅된 폐광섬유의 코팅액을 열풍으로 건조하는 제3건조실(13)과, 상기 제1함침조(6), 제1건조실(7), 제2함침조(8)를 지지하는 지지판(120a)과, 제3함침조(9), 제2건조실(10), 연마관(11)을 지지하는 지지판(120b)에 의해 다단으로 장착구성되는 것을 포함하여 폐광섬유로부터 순수 광섬유를 얻게 되는 것을 특징으로 하는 폐광섬유 재활용장치.
제2항에 있어서,
제1함침조(6), 제2함침조(8), 제3함침조(9), 제4함침조(12)에는 함침된 폐광섬유를 이동시키기 위하여 본체(100) 내에 횡으로 결착된 가이드대(20)와, 상기 가이드대에 연결되어 슬라이딩 되고 폐광섬유를 함침시키게 되는 수직방향으로 구성된 보조실린더(30a)(40a)(50a)(60a)와, 상기 보조실린더를 가이드대에서 슬라이드 되게 횡 방향으로 구성된 실린더(30)(40)(50)(60)로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐광섬유 재활용장치.
제2항에 있어서,
제1건조실(7), 제2건조실(10), 제3건조실(13)에는 열풍으로 건조된 폐광섬유를 이동시키기 위하여 폐광섬유의 묶음띠(1a)가 걸릴 수 있게 걸구(7b)를 형성하고 있는 컨베어벨트(7a)가 장착구성된 것을 특징으로 하는 폐광섬유 재활용장치.
제2항에 있어서,
연마관(11)에는 폐광섬유를 샌딩하여 표면 처리할 수 있게 진동모터(11a)가 장착되고 상기 진동모터의 진동에 의해 연마관 내에서 폐광섬유를 연마하게 되는 연마돌조(11b)가 형성되는 것을 특징으로 하는 폐광섬유 재활용장치.
제2항 또는 제4항에 있어서,
묶음띠(1a)에는 여러 가닥의 폐광섬유를 결속한 상태로 결착될 수 있게 형성된 결착구(1b)와, 상기 결착구(1b)에 걸림을 이루기 위하여 형성된 걸림턱(1c)과, 상기 결착구(1b)가 삽입될 수 있게 형성된 삽입공(1d)과, 상기 삽입공(1d)에 삽입된 결착구(1b)가 토출되면서 결착구(1b)의 걸림턱(1c)이 걸릴 수 있게 형성된 토출공(1e)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐광섬유 재활용장치.