KR101298068B1 - Apparatus of recycling for polymer - Google Patents

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KR101298068B1
KR101298068B1 KR1020130053305A KR20130053305A KR101298068B1 KR 101298068 B1 KR101298068 B1 KR 101298068B1 KR 1020130053305 A KR1020130053305 A KR 1020130053305A KR 20130053305 A KR20130053305 A KR 20130053305A KR 101298068 B1 KR101298068 B1 KR 101298068B1
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이창수
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for recycling collected waste polymer is provided to save a large amount of energy and rapidly recycle waste polymer without an additional apparatus. CONSTITUTION: An extruder (20) comprises a mixed area (II) in which inert gas is injected and mixed with molten resin in order to maximize a surface area for removing impurities and a pressure reducing and degassing section (III) which is connected to the mixed area and removes impurities at sub atmospheric pressure. A porous plate part (250) equipped with multiple holes in which the molten resin mixed with the inert gas passes to the pressure reducing and degassing section on transfer in the part connected to the pressure reducing and degassing section at the mixed area. [Reference numerals] (AA) Inserting flakes (f); (BB) Heating a heater; (CC) Inserting nitrogen; (DD) Filter; (EE) Gear pump

Description

회수된 폐 폴리머를 리사이클링하기 위한 장치{APPARATUS OF RECYCLING FOR POLYMER}Apparatus for recycling recovered waste polymer {APPARATUS OF RECYCLING FOR POLYMER}

본 발명은 생수병을 비롯한 음료용기, 식품용기 등에 사용된 후 회수된 폐 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 리사이클링 하기 위한 장치에 관한 것으로, The present invention relates to an apparatus for recycling waste polyethylene terephthalate (PET) recovered after being used in beverage containers, food containers, etc., including bottled water,

보다 구체적으로는 고품질 상태를 위한 수분을 포함한 불순물 제거가 수지의 압출과 함께 진행되도록 하여 리사이클링 공정을 간소화시키면서도, More specifically, the removal of impurities including moisture for high quality can be carried out with the extrusion of the resin, while simplifying the recycling process.

압출 과정에서 불활성 기체를 투입하여 용융 수지와 혼합시킨 후 감압 및 탈기구역 내로 이송하기 전 다공판부를 통과하면서 감압구역 내에서 발포되어 표면적을 극대화시키고 이후 감압 및 탈기구역 내에서 감압하에 스크류부를 통해 용융 수지가 이송되면서 제1 스크류에 형성된 제1 기어, 제1 스크류 주변에 위치하여 이와 맞물려 자전과 공전을 함께하는 제2 스크류에 형성된 제2 기어, 그리고 실린더에 형성된 내측기어와 맞물리고 상기 기어 틈새에서 용융 수지가 압연되어 얇은 필름막이 형성되어 표면적을 확장시키고 이러한 각 기어 맞물림 작용에 의해 수천 번 지속적이고 반복적으로 압연 확장하여 불순물 제거를 용이하게 또는 가능하게 하는 압출기를 제안하여, During the extrusion process, an inert gas is added and mixed with the molten resin, and then foamed in the decompression zone while passing through the porous plate portion before transporting into the decompression and degassing zone to maximize the surface area, and then melted through the screw under reduced pressure in the decompression and degassing zone. As the resin is transferred, the first gear formed on the first screw, the second gear formed around the first screw and engaged with the rotating and revolving gears, and the inner gear formed on the cylinder are engaged and melted in the gear gap. Resin is rolled to form a thin film film to expand the surface area and by each of these gear engagements to propose an extruder that is continuously or repeatedly rolled and extended thousands of times to facilitate or enable the removal of impurities,

종국적으로는 수분 제거를 위한 사전 건조가 필요 없고 중축합 폴리머의 중합도를 상승시켜 식료품 용기에 적합한 고품질의 폴리머 성형이 가능한 회수된 폐 폴리머를 리사이클링하기 위한 장치에 관한 것이다.
Finally, it relates to an apparatus for recycling recovered waste polymers that does not require predrying for water removal and raises the degree of polymerization of the polycondensation polymer to enable high quality polymer molding suitable for food containers.

페트(PTE) 소재는 광범위한 적용 범위, 특히 음료 용기 또는 병, 그리고 식품포장용기로서의 용도를 가지고 널리 사용되는 중합체 수지인데, PET (PTE) materials are polymer resins that are widely used for a wide range of applications, especially in beverage containers or bottles, and as food packaging containers.

이러한 페트(PET, 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 수지로 대표되는 중축합 폴리머는 우수한 내열성, 내후성, 기계적 물성, 투명성 등의 특징을 가지고 있어 최근 사용 영역이 늘어나고 있는 실정이다.
Polycondensation polymers represented by such PET (PET, polyethylene terephthalate) resin has the characteristics of excellent heat resistance, weather resistance, mechanical properties, transparency and the like, the use area is increasing recently.

한편 환경 문제가 대두되면서 많은 물질들, 특히 플라스틱의 재활용이 요구되고 있는데, 이러한 사회적 요구에 부응하여 음료 용기 또는 병, 그리고 식품포장용기로 사용되는 페트 소재에 대한 재활용이 진행되고 있으며, On the other hand, as environmental problems arise, recycling of many materials, especially plastics, is being demanded.In order to meet these social demands, recycling of PET containers used for beverage containers, bottles, and food packaging containers is in progress.

더욱이 재활용 페트 소재의 경우 재활용되더라도 사용 전의 페트와 동일하게 적용할 수 있는 페트 용기의 제조를 위한 재활용이 바람직하고, 또한 재활용 수지가 식품용으로 적합하게 사용될 수 있는 것이 바람직하다. 그리고 이러한 적용을 하기 위해서는 불순물이 엄격하게 제한되어진다.Moreover, in the case of recycled PET material, recycling for the manufacture of a PET container which can be applied in the same manner as the PET before use even if recycled is preferable, and it is also preferable that the recycled resin can be suitably used for food. And the impurity is strictly limited for this application.

따라서 불순물이 제거되어 재활용시 안정성을 보장할 수 있는 페트 소재의 재활용 장치 내지 방법에 대한 논의가 한창 진행 중에 있다.
Therefore, discussions on the recycling apparatus or method of the PET material which can remove impurities to ensure stability during recycling are in full swing.

이러한 페트 소재의 재활용 과정은, 기 사용된 페트를 수거하여 용융시킨 후 용융된 수지에서 불순물을 제거하여 재사용이 가능한 수지로 재생하는 과정으로 진행되는데, 이에 상기 페트 소재의 재활용 과정은 전처리 공정과 주처리 공정으로 크게 나뉠 수 있다.
The recycling process of the PET material proceeds to collecting and melting the used PET, and then removing impurities from the molten resin and regenerating the resin into a reusable resin. It can be divided into treatment processes.

수분을 포함하여 이러한 것들이 회수된 폐 폴리머에 있어 고품질의 폴리머 제조를 저해하는 불순물이 되며, 본 발명에서는 불순물을 효율적으로 제거하면서 식료품 용기에 적합한 고품질 폴리머를 얻고자 하는 리사이클 장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
It is an object of the present invention to provide a recycling apparatus for obtaining a high quality polymer suitable for a food container while efficiently removing impurities such as moisture, which is an impediment to the production of high quality polymer in the recovered waste polymer. It is done.

다시 페트 소재의 재활용 과정으로 돌아와, Back to the recycling process of PET material,

상기 전처리 공정은 기 사용된 페트 소재를 수거하여 용융시키기 전의 상태까지 준비하는 단계인데 통상 기 사용된 페트 소재를 수거한 후 작은 플레이크 상태로 분쇄하고 세척 후 건조하는 과정을 의미한다.
The pretreatment process is a step of preparing to the state before the collection and melting of the used PET material usually means a process of collecting the used PET material, then crushed into small flakes, washed and dried.

그리고 전처리 공정을 거친 플레이크는 주처리 공정에서 용융되고 불순물을 제거(탈기)시킨 후 압출되는데, The flakes that have been pretreated are melted in the main treatment, extruded (degassed), and extruded.

특히 전처리 공정을 거친 플레이크는 주처리공정 이전에 충분한 건조가 이루어져야 한다.In particular, the flakes that have been pretreated should be sufficiently dried before the main treatment.

전처리 공정을 거친 폴리에스테르 플레이크는 흡습 특성으로 인하여 저장 및 운송되는 동안 수분을 결합하기 때문에 건조를 하여야 하며 수분제거를 하기 위하여 160℃ 내지 180℃의 온도로 건조기에서 가열되어야 하고 건조시간은 대략 6시간 이상의 체류시간이 필요하다.Due to the hygroscopic properties, polyester flakes that have undergone pretreatment must be dried because they combine moisture during storage and transportation.They must be dried in a dryer at a temperature of 160 ° C to 180 ° C to remove moisture and the drying time is approximately 6 hours. More residence time is required.

폴리에스테르 플레이크는 흡습 특성으로 인해 수분을 흡수하여 수분 함량이 1중량%가 되는데 이러한 플레이크를 주처리 공정을 위해 압출기로 투입하면 가수분해가 이루어져 큰 점도 손실을 초래할 수 있다.
The polyester flakes absorb moisture due to the hygroscopic property, so that the moisture content is 1% by weight. When the flakes are introduced into the extruder for the main treatment process, hydrolysis may occur, which may cause a large viscosity loss.

따라서 통상적으로 압출기로의 투입 전 사전건조과정을 추가로 거치게 되고 이를 통해 플레이크의 수분함량이 0.01 중량%까지되도록 하기 위한 건조가 필요하다. 더욱이 사전 건조는 공정의 다음 단계에서 폴리머의 고유점도(IV)의 감소보다는 오히려 점도의 증가를 가져오므로 중요하다.
Therefore, it is usually required to go through the pre-drying process before the addition to the extruder through which the drying to make the water content of the flakes up to 0.01% by weight. Moreover, predrying is important because it leads to an increase in viscosity rather than a decrease in the intrinsic viscosity (IV) of the polymer in the next step of the process.

다음으로 상기 주처리 공정 관련하여 기존 제안된 주처리 공정 내지 주처리 공정에 사용되는 장치를 살펴보면, Next, referring to the main treatment process or the apparatus used in the main treatment process proposed in relation to the main treatment process,

등록특허 제10-0866356호(2008.10.27) 중축합 폴리머 회수품의 리사이클 방법, 공개특허 제10-2010-0058572호(2010.06.03) 중합체 물질을 탈기시키기 위한 탈기 압출기, 및 탈기 압출기를 사용하여 중합체, 용매 및/또는 단량체로 이루어진 시럽을 탈기시키는 방법 등을 들 수 있다.
Patent No. 10-0866356 (2008.10.27) Recycling method of polycondensation polymer recovered product, Patent No. 10-2010-0058572 (2010.06.03) Degassing extruder for degassing the polymer material, and the polymer using a degassing extruder And a method of degassing a syrup composed of a solvent and / or a monomer.

등록특허 제10-0866356호는 중축합 폴리머의 회수품을 다공판을 가지는 중합기에 용융 상태로 공급하고, 상기 다공판의 구멍으로부터 토출시킨 후 지지체를 따라 낙하시키면서 감압 하 또는 감압 불활성 기체 분위기 하에서 상기 중축합 폴리머의 중합도를 상승시키는 단계를 포함하는 중축합 폴리머 회수품의 리사이클 방법에 관한 것이고, Patent No. 10-0866356 discloses the recovered product of the polycondensation polymer in a molten state to a polymerizer having a porous plate, discharged from the hole of the porous plate, and then falls along the support, under the reduced pressure or under a reduced pressure inert gas atmosphere. It relates to a method for recycling a polycondensation polymer recovered product comprising the step of increasing the degree of polymerization of the polycondensation polymer,

공개특허 제10-2010-0058572호에서는 하나 이상의 회전 구동되는 압출기 스크류를 갖는 압출기 실린더를 포함하는 중합체 물질을 탈기시키기 위한 탈기 압출기가 개시되어 있다.
Published patent application 10-2010-0058572 discloses a degassing extruder for degassing a polymeric material comprising an extruder cylinder having one or more rotationally driven extruder screws.

그런데 등록특허 제10-0866356호의 경우 불순물 제거과정이 이하 설명되는 분원발명과 근본적으로 상이할 뿐만 아니라 더욱이 불순물이 제거된 수지를 압출성형을 위한 압출기가 별도 구비되어야 한다는 문제점이 있으며,However, in the case of Patent No. 10-0866356, the impurity removal process is fundamentally different from the invention described below, and furthermore, there is a problem in that an extruder for extruding a resin from which impurities are removed must be separately provided.

공개특허 제10-2010-0058572호는 압출기 배럴의 특정 위치에서 직경을 증가시켜 탈기 대역을 구비하게 되는데, 직경 변화를 통해 탈기 대역을 형성하는 것만으로는 원활한 불순물 제거에는 한계가 있다는 문제점이 있다.
Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0058572 has a degassing zone by increasing the diameter at a specific position of the extruder barrel, there is a problem that there is a limit in the smooth removal of impurities only by forming a degassing zone by changing the diameter.

더욱이 섬유 및 필름의 경우 수지의 고유 점도(IV)는 일반적으로 0.6 내지 0.75 dl/g 이어야 하지만, 용기 또는 타이어와 물질 성형을 위해서는 더 높은 수치가 요구된다. Moreover, for fibers and films the intrinsic viscosity (IV) of the resin should generally be between 0.6 and 0.75 dl / g, but higher values are required for forming containers or tires and materials.

또한 0.75 dl/g 이상과 같은 더 높은 고유 점도는 상기 언급된 종래 기술에서 개시되는 용해된 페트의 중축합 과정을 통해 달성하고자하나 언급된 종래 기술에 개시된 장치 내지 방법만으로는 점도를 증가시키기에는 한계가 있으며, 더욱이 주처리 공정으로 사전 건조가 필히 선행되어야 한다는 한계를 가지고 있다.
In addition, higher intrinsic viscosities, such as 0.75 dl / g or more, are intended to be achieved through the polycondensation process of the dissolved pets disclosed in the prior art mentioned above, but there is a limit to increasing the viscosity with only the devices or methods disclosed in the prior art mentioned. In addition, there is a limitation that predrying must be preceded by the main treatment process.

이에 본 발명에서는 주처리 과정에서 상기한 종래 기술들의 문제점을 해결 내지 한계점을 극복하기 위해 고안된 것으로,
Therefore, the present invention is designed to solve the problems of the above-described prior art in the main processing process or to overcome the limitations,

회수된 폐 페트 소재 즉 폐 폴리머를 재활용함에 있어 추가적인 장치 없이 가능한 한 많은 에너지를 절약하며 신속하게 재활용할 수 있는 장치를 제공하고자 함을 근본적 목적으로 하여, 이러한 재활용 과정을 통해 제조된 페트 물품은 고점도 특히 재활용될 기존 페트 소재의 점도에 필적할 만한 점도를 가질 수 있도록 하여 폐 폴리머를 고품질의 재생 폴리머로 리사이클링 하기 위한 장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
For the purpose of providing a recycled waste PET material, that is, a device that can save as much energy and recycle as quickly as possible without additional equipment in recycling waste polymers, PET products produced through this recycling process have high viscosity. In particular, it is an object to provide a device for recycling waste polymers to high quality recycled polymers by having a viscosity comparable to that of existing PET materials to be recycled.

더욱이 기존 리사이클 공정에 비해 공정 내지 공정에 소요되는 장치들이 간소화되고, 사전 건조 작업이 필수적으로 진행되지 않아도 중축합 폴리머의 중합도를 상승시켜 식료품 용기에 적합한 고품질의 폴리머 성형이 가능한 회수된 폐 폴리머를 리사이클링 하기 위한 장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
Moreover, compared to the existing recycling process, the equipment required for the process or the process is simplified, and the recycled waste polymer can be recycled to increase the degree of polymerization of the polycondensation polymer and to form a high quality polymer suitable for food containers even if the predrying operation is not essential. It is an object of the present invention to provide an apparatus for doing so.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 폐 폴리머를 리사이클링하기 위한 장치는, Apparatus for recycling the waste polymer according to the present invention to achieve the above object,

용융된 수지가 압출되고, 상기 압출되는 과정에서 용융 수지 내 불순물의 제거가 이루어지는 압출기를 포함하되,The extruder is a molten resin is extruded, the impurities are removed in the molten resin in the process of extruding,

상기 압출기는 불순물 제거를 위한 표면적 극대화를 위해 불활성 기체가 투입되어 용융 수지와 혼합이 이루어지는 혼합구역과, 상기 혼합구역과 이어져 형성되는 것으로 대기압 이하 상태로 불순물의 제거가 이루어지는 감압 및 탈기구역을 포함하여 구획되고, The extruder includes a mixing zone in which an inert gas is mixed to mix with the molten resin to maximize the surface area for removing impurities, and a decompression and degassing zone in which impurities are removed at sub-atmospheric pressure, which is formed in connection with the mixing zone. Compartmentalized,

상기 압출기는 감압 및 탈기구역 내의 일방향으로의 회전이 이루어지는 스크류부와, 상기 스크류부가 수용되는 실린더를 포함하여 이루어지되, The extruder is made of a screw unit which rotates in one direction in the decompression and degassing zone, and comprises a cylinder in which the screw unit is accommodated,

상기 스크류부는 실린더의 중심에 위치하는 것으로 외주면에 제1 기어가 형성된 제1 스크류와, 상기 제1 스크류 주변으로 둘 이상 위치하고 외주면에 상기 제1 기어와 맞물리는 제2 기어가 형성된 제2 스크류를 포함하여 이루어지고, The screw part is located at the center of the cylinder and includes a first screw having a first gear formed on an outer circumferential surface thereof, and a second screw having two or more second gears positioned around the first screw and engaged with the first gear on an outer circumferential surface thereof. Done by

상기 실린더의 내주면에는 상기 제2 기어와 맞물리는 내측기어가 형성되어, An inner gear is formed on an inner circumferential surface of the cylinder to engage with the second gear.

상기 제2 스크류는 제1 스크류를 중심으로 공전과 함께 자전을 하면서 용융수지의 표면적을 확장시키고 용융 수지내 불순물 제거가 이루어지도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
The second screw is characterized by extending the surface area of the molten resin while removing the impurities in the molten resin while rotating with the revolution around the first screw.

또한 상기 혼합구역에서 감압 및 탈기구역으로 이어지는 부분에는 불활성 기체와 혼합된 용융수지가 감압 및 탈기구역으로 이송시 통과하는 다수의 작은 구멍인 관통공이 형성된 다공판부가 구비되는 것을 기술적 특징으로 한다.
In addition, the technical region is characterized in that the portion leading to the decompression and degassing zone in the mixing zone is provided with a porous plate portion formed with a plurality of small holes through which the molten resin mixed with the inert gas passes when transported to the decompression and degassing zone.

또한 상기의 다공판부는 제1 스크류에 연결되어 제1 스크류와 함께 회전되는 것을 기술적 특징으로 한다.
In addition, the porous plate portion is connected to the first screw is characterized in that it is rotated together with the first screw.

또한 상기 제2 스크류 각각의 사이에는 공간이 형성되고 상기 제2 스크류와 제1 스크류간의 기어 틈새 또는 제2 스크류와 실린더 내측 간의 기어 틈새 또는 이들 틈새 모두에서 나온 용융 수지와 상기 공간에 있던 용융 수지가 혼합되고 다시 각 기어 사이로 이송되어 상기 기어 틈새에서 용융 수지가 얇은 막으로 압연 확장이 이루어지도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
In addition, a space is formed between each of the second screws, and a gear gap between the second screw and the first screw or a gear gap between the second screw and the inside of the cylinder or molten resin from both of these gaps and the molten resin in the space It is characterized in that it is mixed and conveyed back between the gears so that the molten resin is rolled and expanded into a thin film in the gear gap.

상기한 구성에 의한 본 발명에 따른 리사이클 장치에 의하면,
According to the recycling apparatus according to the present invention having the above-described configuration,

압출기에서 압출 성형과 함께 불순물 제거가 이루어질 수 있어 기존 장치들에 비해 장치의 단순화를 기대할 수 있으며, 이에 따른 에너지 절약이 가능하고, 리사이클 작업의 신속성을 기대할 수 있다는 효과를 가진다.
Impurity removal can be performed together with the extrusion molding in the extruder can be expected to simplify the device compared to the existing devices, it is possible to save energy and have the effect of expecting the speed of the recycling operation.

더욱이 압출기 내부에서의 불활성 기체와의 혼합과 진공 흡입 등의 과정을 거침으로써 효율적 불순물 처리가 가능하여, 친환경적인 재활용 소재를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 사전 건조 과정이 필수적으로 요구되지 않으면서도 중축합 폴리머의 중합도를 상승시켜 고품질의 중축합 폴리머 생산이 가능하다는 효과를 가진다.
Furthermore, by mixing with an inert gas and vacuum suction in the extruder, efficient impurity treatment is possible, so that an eco-friendly recycled material can be obtained and the pre-drying process is not required. By increasing the degree of polymerization has the effect that it is possible to produce a high-quality polycondensation polymer.

보다 구체적으로는 불활성 기체와 혼합된 융용 수지가 다수의 작은 구멍을 갖춘 다공판부를 거침으로써 감압 구역 내에서 발포되어 표면적 극대화가 이루어지고, 다음으로 자전하는 제1 스크류와 자전과 공전이 함께 이루어지는 제2 스크류 사이의 기어 틈새와 그리고 제2 스크류 기어와 내치 실린더의 기어 틈새가 형성되고 또한 각각의 기어가 맞물리고 이를 통해 용융 수지가 압연되고 얇은 막으로 형성되어 추가적 표면적 확장이 이루어지고, 이후 상기 기어 틈새에서 나온 용융수지와 제2 스크류와 제2 스크류 사이의 형성된 공간에 수용된 용웅 수지가 혼합되고 다시 이송되어 각 기어들 틈새에서 용융 수지가 압연 확장되어,More specifically, the molten resin mixed with the inert gas is foamed in the depressurization zone by passing through the porous plate portion having a plurality of small holes to maximize the surface area, and the first rotating screw and the rotating and revolving agent The gear gap between the two screws and the gear gap of the second screw gear and the inner tooth cylinder are formed and the respective gears are engaged, through which the molten resin is rolled and formed into a thin film for further surface area expansion. The molten resin from the gap and the yongwoong resin contained in the formed space between the second screw and the second screw are mixed and transferred again to roll-expand the molten resin in each gear gap,

용융수지가 최종적으로 감압 및 탈기 구역에서 배출되기까지 압출기 내에서는 각각의 기어 맞물림 현상이 지속적이고 반복적으로 이루어지고 이로 인해 용융 수지가 얇은 막으로 표면적이 확장되고 불순물의 제거가 효율적으로 이루어질 수 있는바,
Each gear engagement is continuously and repeatedly performed in the extruder until the molten resin is finally discharged from the depressurization and degassing zones, thereby allowing the molten resin to expand its surface area to a thin film and to efficiently remove impurities. ,

종국적으로는 폐 폴리머 양을 100% 사용할 수 있고 FDA의 승인요구사항을 충족시킬 수 있어 고품질의 재활용 폴리머 소재를 얻을 수 있다는 효과가 기대된다.
Ultimately, it is expected that 100% of the waste polymer can be used and meet the FDA's approval requirements, resulting in high quality recycled polymer materials.

도 1은 본 발명이 포함되는 리사이클 공정 설명을 위한 개략도.
도 2 는 본 발명에 따른 압출기 장치를 도시한 도면.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 감압 및 탈기 구역 내 스크류부의 구조 도시를 위한 도면.
1 is a schematic diagram illustrating a recycling process incorporating the present invention.
2 shows an extruder device according to the invention.
Figures 3 and 4 are views for the structure of the screw in the depressurization and degassing zone according to the invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폐 폴리머를 리사이클링하기 위한 장치에 대해 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
Hereinafter, an apparatus for recycling the waste polymer according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 리사이클 과정에서 전처리 공정과 압출 공정을 대략적으로 도시한 것으로, 앞서 설명된 바와 같이 전처리 공정에는 폐 폴리머 즉, 페트 소재 수거 후 분쇄를 통해 플레이크(flake)로 만들어 세척과 건조 공정으로 진행되고, 이후 압출 공정이 진행되는데, 특히 본 발명에 의한 리사이클 장치에 의하면 기존 주처리 공정에서 필수적으로 요구되던 사전 건조 공정 자체가 필요하지 않다는 것에 기술적 특징이 있다.
FIG. 1 schematically shows a pretreatment process and an extrusion process in a recycling process. As described above, the pretreatment process is made of flakes through collecting and pulverizing waste polymers, that is, PET materials, and proceeds to washing and drying processes. Then, the extrusion process is carried out, in particular, according to the recycling apparatus according to the present invention has a technical feature that does not require the pre-drying process itself, which is essentially required in the existing main treatment process.

이에 본 발명의 리사이클링 장치를 통해 진행되는 압출 공정은 전처리 공정을 거친 플레이크를 사전 건조 없이 가열 용융시키고 용융된 수지의 압출 과정에서 불순물을 제거시키고, 재활용 폴리머의 압출이 진행되어 평평한 시트 내지 펠렛 형태로 재활용을 위한 폴리머를 뽑아내는 공정을 말한다.
Accordingly, the extrusion process of the recycling apparatus of the present invention heat-melts the flakes subjected to the pretreatment without predrying, removes impurities during the extrusion of the molten resin, and the extrusion of the recycled polymer proceeds to form a flat sheet or pellet. The process of extracting polymer for recycling.

다음으로 본 발명에서 사용되는 불순물이라 함은 재활용 소재 성형시 점도를 낮출 뿐만 아니라 인체에 유해한 작용을 하는 물질을 총칭하는 것으로,Next, the impurity used in the present invention is a generic term for substances that not only lower the viscosity when forming recycled materials but also have a harmful effect on the human body.

수분을 포함한 다양한 유해물질을 의미하고, 상기의 유해물질로는 아세트알데히드를 포함하여 환형 또는 선형 올리고머나, 디메틸 테레프탈산(DMT), 테레프탈산(TPA), 에틸렌클리콜(EG) 등의 모노머나 각종 첨가제 등을 들 수 있으며, Means a variety of harmful substances including water, the above hazardous substances include acetaldehyde, cyclic or linear oligomers, monomers such as dimethyl terephthalic acid (DMT), terephthalic acid (TPA), ethylene glycol (EG) and various additives Etc.,

이하 본 발명의 설명에서는 불순물로 통칭하고자 한다.
Hereinafter, in the description of the present invention, it will be referred to collectively as impurities.

특히 아세트알데히드는 자외선 조사시 물맛을 변하게 하는 심각한 유해물질로서 리사이클링 과정에서 필수적으로 제거되어야 할 유해물질이다.
In particular, acetaldehyde is a serious harmful substance that changes the taste of water when irradiated with ultraviolet rays and is an essential substance to be removed in the recycling process.

결국 본 발명에 의한 리사이클 장치는 상기한 불순물을 장치 내에서 효율적으로 제거하여 점도를 목표 점도에 도달할 수 있는 고품질의 재활용 폴리머를 얻고자 하는 것이다.
As a result, the recycling apparatus according to the present invention is to obtain a high-quality recycled polymer capable of efficiently removing the above-mentioned impurities in the apparatus to reach the target viscosity.

또한 본 발명에 의한 리사이클 장치는 페트만이 아니라 다양한 폴리머의 재활용 공정에 적용될 수 있는 것으로, 폴리머 수지의 대표로 페트를 언급했을 뿐 페트 재활용에만 적용되는 것을 의미하는 것은 아니다. 따라서 이하에서는 페트라는 특정 소재의 언급이 아닌 폴리머로 통칭하고자 한다.
In addition, the recycling apparatus according to the present invention can be applied to the recycling process of various polymers as well as pets, and it does not mean that only the pets are referred to as a representative of the polymer resin, but only to the PET recycling. Therefore, hereinafter, Petra is intended to be collectively referred to as a polymer rather than a specific material.

도 2에는 압출공정 진행을 위해 사용되는 본 발명에 의한 리사이클 장치가 개략적으로 도시되어 있는데,Figure 2 schematically shows a recycling apparatus according to the present invention used for the extrusion process,

본 발명에 따른 리사이클 장치는 재활용을 위한 플레이크(f)가 투입되는 공급호퍼(10)와, 상기 공급호퍼로부터 제공된 플레이크(f)가 가열 용융되고 압출되면서 불순물의 제거가 이루어지는 압출기(20)를 포함하여 이루어진다.
The recycling apparatus according to the present invention includes a supply hopper 10 into which the flake f for recycling is introduced, and an extruder 20 in which impurities are removed while the flake f provided from the supply hopper is heated, melted and extruded. It is done by

특히 공급호퍼를 거친 플레이크(f)는 압출기로 투입되고 가열 용융되어 용융 수지 상태로 되고, 상기 용융 수지가 압출기(20)를 거치는 과정에서 불순물이 제거되면서 압출 성형되는데, In particular, the flake (f) passing through the feed hopper is injected into the extruder and heated and melted to a molten resin state, the molten resin is extruded while removing impurities in the course of passing through the extruder 20,

상기 압출기(20)는 용융 수지의 이송을 위해 일방향으로의 회전이 이루어지는 스크류부와, 스크류부가 수용되는 실린더(230)를 포함하여 구성되는 것으로, The extruder 20 is configured to include a screw portion that is rotated in one direction for the transfer of the molten resin, and a cylinder 230 accommodated in the screw portion,

상기 압출기 내에서 수행되는 작용에 따라 용융구역(Ⅰ)과, 혼합구역(Ⅱ), 감압 및 탈기구역(Ⅲ), 그리고 개량구역(Ⅳ)으로 구분될 수 있고, Depending on the action performed in the extruder, it can be divided into a melting zone (I), a mixing zone (II), a reduced pressure and degassing zone (III), and an improved zone (IV),

상기 감압 및 탈기구역은 감압이 이루어지는 감압구역(Ⅲ-1)과 탈기가 이루어지는 탈기구역(Ⅲ-2)으로 다시 구분될 수 있다.
The decompression and degassing zones may be divided into a decompression zone (III-1) in which decompression is performed and a degassing zone (III-2) in which degassing is performed.

참고로 후술되겠으나 상기 실린더(230)는 제2 스크류(220)와의 기어간 맞물림을 위해 내측에 내측기어(235)를 구비하는 것으로 이하 내치 실린더로 칭한다.For reference, the cylinder 230 is provided with an inner gear 235 on the inside for inter-gear engagement with the second screw 220. Hereinafter, the cylinder 230 is referred to as an inner cylinder.

그리고 상기 언급된 스크류부 역시 감압 및 탈기구역(Ⅲ) 내 위치하는 스크류를 언급하는 것으로, 용융구역(Ⅰ) 및 혼합구역(Ⅱ) 내 위치하는 스크류(200)와는 구별된다.
In addition, the screw portion mentioned above also refers to a screw located in the decompression and degassing zone (III), and is distinguished from the screw 200 located in the melting zone (I) and the mixing zone (II).

다음으로 개량구역(Ⅳ)은 정확한 양을 이송 및 다이로 공급하는 구간으로 본 발명의 핵심이 아니기에 구체적인 설명은 생략한다.
Next, the improved zone (IV) is a section in which the correct amount is transferred to the die and is not the core of the present invention, and thus detailed description thereof will be omitted.

다음으로 용융구역(Ⅰ)은 공급호퍼(10)를 통해 투입된 플레이크가 가열되고 용융되는 구간으로, Next, the melting zone (I) is a section in which the flakes introduced through the feed hopper 10 are heated and melted.

용융구역(Ⅰ)을 거친 용융 수지는 혼합구역(Ⅱ)을 지나게 된다.
The molten resin passing through the melting zone (I) passes through the mixing zone (II).

상기 혼합구역(Ⅱ)은 용융 수지와 불황성 기체(N)와의 혼합이 이루어지는 구역으로, 본 발명에 의한 리사이클 장치는 불순물의 제거를 위한 표면적 극대화를 위해 압출기 내부로 불활성 기체가 투입되는 것을 특징으로 한다.
The mixing zone (II) is a zone where the molten resin is mixed with the inert gas (N), and the recycling apparatus according to the present invention is characterized in that an inert gas is introduced into the extruder to maximize the surface area for removing impurities. do.

참고로 상기 불활성 기체로 질소가 고려될 수 있는데, 불활성 기체를 투입함으로써 중축합 반응 중에 생성되는 부산물의 분압을 낮추고 평형을 이동시킴으로써 반응을 유리하게 진행시킬 수 있는 이점 외에도, 압출기 내부에서 용융 수지가 발포 현상이 격렬하게 나타나도록 하여 용융 수지의 표면적이 비약적으로 증대되어 불순물을 추출하여 중합도를 상승시킬 수 있는 바, 종국적으로는 불활성 기체 투입으로 인해 효율적인 불순물의 제거가 이루어진다.
For reference, nitrogen may be considered as the inert gas. In addition to the advantage of lowering the partial pressure of by-products generated during the polycondensation reaction and shifting the equilibrium by inert gas, the molten resin may be used in the extruder. By causing the foaming phenomenon to appear violently, the surface area of the molten resin can be drastically increased to extract impurities and to increase the degree of polymerization. Finally, efficient impurities are removed by inert gas injection.

그리고 상기와 같은 불활성 기체의 작용을 통한 불순물의 제거는 혼합구역(Ⅱ) 다음으로 형성되는 감압 및 탈기구역(Ⅲ)에서 이루어지는데, 상기 감압 및 탈기구역은 압력이 대기압 이하로 설정되는 구간이다.In addition, the removal of impurities through the action of the inert gas is performed in the decompression and degassing zone (III) formed after the mixing zone (II). The decompression and degassing zone is a section in which the pressure is set below atmospheric pressure.

즉 상기 감압 및 탈기구역(Ⅲ)에서 용융 수지의 표면적이 비약적으로 증대되어 중합도를 상승시키고 혼합구역 내에서의 질소 주입에 따른 팽창 및 표면적 증대가 이루어지면서 수분을 포함한 불순물 제거가 용이하게 이루어지게 된다.
That is, the surface area of the molten resin is drastically increased in the depressurization and degassing zone (III), thereby increasing the degree of polymerization and expanding and increasing the surface area according to nitrogen injection in the mixing zone, thereby easily removing impurities including moisture. .

특히 후술하겠으나, 본 발명에서의 압출기는 혼합구역(Ⅱ)에서 감압 및 탈기구역(Ⅲ)으로 이어지는 부분에 다수의 작은 구멍인 관통공(255)이 형성된 다공판부(250)가 구비되어, 불활성 기체가 혼합된 용융 수지는 상기 관통공(255)을 통과하면서 대기압 이하인 감압구역(Ⅲ-1)에 노출되어 발포가 이루어지고, 이로 인해 표면적이 극대화되면서 불순물 제거가 가능하게 된다.
As will be described later in particular, the extruder in the present invention is provided with a porous plate portion 250 having a plurality of small holes through-hole 255 in the portion leading from the mixing zone (II) to the decompression and degassing zone (III), inert The molten resin in which the gas is mixed is exposed to the reduced pressure zone (III-1) below atmospheric pressure while passing through the through hole 255 to form a foam, thereby maximizing the surface area and removing impurities.

다음으로 폴리머를 압출기 내부에서 중합시키기 위한 온도는 재활용되는 폴리머 소재의 융점 온도 부근으로 설정하는 것이 바람직한데, 페트(PET)의 경우 압출기 내부 온도로 285℃ 정도로 설정하는 것이 바람직하다.
Next, the temperature for polymerizing the polymer in the extruder is preferably set to near the melting point temperature of the polymer material to be recycled. In the case of PET, the temperature inside the extruder is preferably set to about 285 ° C.

그리고 상기 감압 및 탈기구역(Ⅲ)의 일측, 보다 구체적으로 탈기구역(Ⅲ-2)에는 진공펌프(P)가 연결되고, 상기 진공펌프를 통해 용융 수지로부터 탈기된 수분을 포함한 불순물이 진공펌프로 흡입되어 배출된다.A vacuum pump P is connected to one side of the decompression and degassing zone III, more specifically, the degassing zone III-2, and impurities including moisture degassed from the molten resin through the vacuum pump are transferred to the vacuum pump. Inhaled and discharged.

특히 진공펌프(P)를 통해 진공흡입으로 불순물을 빨아당기고 이를 외부로 배출된다.
In particular, the vacuum pump (P) sucks the impurities by vacuum suction and is discharged to the outside.

다음으로 전술된 바와 같이 본 발명에 따른 압출기(20)는 수지 이동을 위해 일방향으로의 회전이 이루어지는 스크류부와, 스크류가 수용되는 내치 실린더(230)를 포함하는 것으로, 상기 스크류부와 내치 실린더(230)는 감압 및 탈기구역(Ⅲ) 내에 위치한다.
Next, as described above, the extruder 20 according to the present invention includes a screw unit in which rotation in one direction is performed for resin movement, and an inner tooth cylinder 230 in which the screw is accommodated. 230 is located in the depressurization and degassing zone III.

그리고 상기 내치 실린더(230)의 내경은 용융구역(Ⅰ) 및 혼합구역(Ⅱ) 내의 실린더(200) 내경보다 확장 형성되는 것이 바람직하다.
And the inner diameter of the inner tooth cylinder 230 is preferably formed to extend than the inner diameter of the cylinder 200 in the melting zone (I) and mixing zone (II).

이는 용융 수지의 표면적을 극대화시키기 위한 방법 중 하나인 것으로, 용융 수지와 불활성 기체가 혼합되어 다수의 작은 구멍을 갖춘 다공판부(250)를 통과하면서 감압구역 내에서 발포되어지는데, 혼합구역(Ⅱ)에 비해 감압구역(Ⅲ-1) 내의 체적을 크게 함(내경을 확장시킴으로써 종국적으로는 체적이 크게됨)으로서 용융 수지가 발포될 때 충분하게 팽창되도록 하고 더욱이 파포되어지게 할 수 있도록 하기 위함이다.
This is one of methods for maximizing the surface area of the molten resin. The molten resin and the inert gas are mixed and foamed in the reduced pressure zone while passing through the porous plate part 250 having a plurality of small holes. This is to increase the volume in the decompression zone (III-1) (increasing the inner diameter and ultimately increase the volume) so that the molten resin can be sufficiently expanded when the foam is foamed and can be more deformed. .

그리고 내치 실린더 내경의 크기와 관련하여, 혼합구역(Ⅱ) 내의 실린더 내경과 감압 및 탈기구역(Ⅲ) 내의 내치 실린더 내경을 1:1 내지 1: 10 정도로 형성하는 것이 바람직하다.
And with respect to the size of the inner diameter of the inner cylinder, it is preferable to form the inner diameter of the cylinder in the mixing zone (II) and the inner diameter of the inner cylinder in the decompression and degassing zone (III) in the range of 1: 1 to 1:10.

다음으로 혼합구역(Ⅱ)에서 불활성 기체와 혼합된 용융수지는 혼합구역(Ⅱ)에서 감압 및 탈기구역(Ⅲ)으로 이어지는 부분에 위치한 다공판부(250)를 거친 후 감압 및 탈기구역(Ⅲ)으로 유입된다.
Next, the molten resin mixed with the inert gas in the mixing zone (II) passes through the porous plate part 250 located at the portion leading from the mixing zone (II) to the decompression and degassing zone (III), followed by the decompression and degassing zone (III). Flows into.

이는 혼합구역(Ⅱ)을 지나 이송되는 용융 수지가 상기 다공판부(250)에 형성된 다수의 작은 구멍인 관통공(255)을 통과한 후 대기압 이하인 감압구역(Ⅲ-1)에 노출되면서 발포되어 표면적을 극대화시키고, 이후 탈기구역(Ⅲ-2)에서 수분을 포함한 불순물 제거가 이루어지게 하기 위함이다.
This is because the molten resin conveyed through the mixing zone (II) passes through the through holes 255, which are a plurality of small holes formed in the porous plate part 250, and is then foamed while being exposed to the reduced pressure zone (III-1) below atmospheric pressure. This is to maximize the surface area and to remove impurities including moisture in the degassing zone (III-2).

또한 상기 다공판부(250)는 실린더(230)에 고정되어 설치될 수 있고, 스크류부 즉 제1 스크류(210)에 고정되어 설치될 수도 있다.
In addition, the porous plate part 250 may be fixed to the cylinder 230 and may be installed to be fixed to a screw part, that is, the first screw 210.

다음으로 감압 및 탈기구역(Ⅲ) 내에 위치한 스크류부 및 내치 실린더(230) 구조를 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.Next, the structure of the screw and the inner cylinder 230 located in the decompression and degassing zone III will be described in more detail.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 스크류부는 실린더(230)의 중심에 위치한 메인스크류(이하 제1 스크류(210)로 칭해짐)와, 상기 메인스크류의 외주면 둘레를 따라 다수 개 위치하면서 메인스크류 회전시 메인스크류에 맞물려 공전과 자전이 함께 이루어지는 플래니터리(Planetary) 스크류(이하, 제2 스크류(220)로 칭해짐)를 포함하여 이루어진다.
2 to 4, the screw portion is located in the center of the cylinder 230 (hereinafter referred to as the first screw 210) and the main screw while a plurality of the main screw is located along the circumference of the outer peripheral surface It includes a planetary screw (hereinafter referred to as a second screw 220) that is engaged with the main screw during rotation and rotation and rotation together.

즉, 상기 제1 스크류(210)의 외주면에는 제 1기어(215)가 형성되고, 상기 내치 실린더(230)의 내측에는 내측기어(235)가 형성되고, 그리고 제2 스크류(220)의 외주면에는 제2 기어(225)가 형성되어. That is, the first gear 215 is formed on the outer circumferential surface of the first screw 210, the inner gear 235 is formed on the inner side of the inner tooth cylinder 230, and the outer circumferential surface of the second screw 220 The second gear 225 is formed.

상기 제2 기어(225)는 일측으로는 제1 기어(215)와 맞물리고, 다른 일측으로는 내측기어(235)와 맞물려, 제1 스크류(210) 회전시 제2 스크류는 자전을 함과 동시에, 제1 스크류 외곽으로 공전을 하게된다.
The second gear 225 meshes with the first gear 215 on one side and the inner gear 235 on the other side, and the second screw rotates while the first screw 210 rotates. In this case, the first screw is idled around.

따라서 다공판부(250)에 형성된 다수의 작은 구멍인 관통공(255)을 거치면서 발포된 용융 수지는 표면적이 극대화되어 불순물 제거가 이루어진 후 Therefore, the molten resin foamed while passing through the through-holes 255, which are a plurality of small holes formed in the porous plate part 250, maximizes the surface area and then removes impurities.

제2 스크류(220)와 제1 스크류(210)간의 기어 틈새 또는 제2 스크류(220)와 내치 실린더(230)의 기어 틈새 또는 이들 모두에서 각각의 기어들이 맞물리고 이로 인해 용융 수지가 압연되면서 얇은 막으로 표면적이 확장되어 이후 용이한 불순물 제거를 가능케한다(참고로, 얇은 막이라는 표현이 사용되었으나 막이라는 단어 자체가 얇은 층이라는 의미가 있는 것으로 이는 막이라고 통칭될 수 있으며, 본 발명은 이러한 막을 가능한 한 얇은 두께로 형성하여 표면적을 확장시키는 것을 목적으로 한다) .
In the gear gap between the second screw 220 and the first screw 210 or in the gear gap of the second screw 220 and the inner cylinder 230 or both, the respective gears are engaged, which causes the molten resin to roll and become thin. The surface area is extended to the membrane to allow easy removal of impurities afterwards (for reference, although the term thin film is used, the term film itself is meant to be a thin layer, which may be collectively referred to as a film, and the present invention provides such a film. Aim to form as thin as possible to expand the surface area).

또한 도면에 도시된 바와 같이 제2 스크류 각각은 제1 스크류 외곽으로 서로 맞물리면서 위치하는 것이 아니라 제2 스크류 각각의 사이에는 공간(S)이 마련되도록 하는 것이 바람직하다.
In addition, as shown in the figure, each of the second screws is not positioned to be engaged with each other outside the first screw, it is preferable to provide a space (S) between each of the second screw.

이는 상기 공간(S)을 마련함으로써 전술된 각각의 기어가 맞물리고 용융수지는 상기 기어 틈새(제2 스크류와 제1 스크류간의 기어 틈새, 그리고 제2 스크류와 내치 실린더간의 기어 틈새)에서 압연되어 얇은 막으로 표면적이 확장된 후, 상기 기어들 틈새로부터 나온 용융 수지가 상기 공간(S)에 위치한 용융 수지와 혼합되고 이후 또 다시 각각의 기어가 맞물리면서 용융 수지가 압연되고 얇은 막을 형성하여, 이를 통해 표면적을 보다 확장시키기 위함이다.By providing the space S, each of the gears described above is engaged and the molten resin is rolled and thinned in the gear gap (the gear gap between the second screw and the first screw, and the gear gap between the second screw and the inner tooth cylinder). After the surface area is extended to the membrane, the molten resin from the gap between the gears is mixed with the molten resin located in the space S, and then each gear is engaged again to roll the molten resin to form a thin film, through which This is to expand more.

그리고 이와 같이 표면적이 확장된 용융 수지는 또 다시 각 기어들 틈새로 이송되어 전술된 작업이 지속적으로 반복되어 최종적으로는 불순물 제거가 용이한 상태로의 표면적 극대화가 이루어지게 된다. 즉, 이러한 과정을 스크류 회전에 의해 각 기어의 맞물림 작용이 수천번 반복하게 되어 종국적으로는 용융 수지 내의 불순물 제거를 용이한 상태로 만들게 된다.
In addition, the molten resin having an extended surface area is transferred to the gaps between the gears again, and the above-described operation is continuously repeated, thereby ultimately maximizing the surface area to easily remove impurities. That is, this process repeats the engagement of each gear thousands of times by screw rotation, which eventually makes it easy to remove impurities in the molten resin.

그리고 상기 각 기어들 간의 틈새는 0.05㎜ ~ 3㎜로 하여 기어들 간의 맞물림과 기어 틈새에 의해 용웅수지는 표면적을 확장시켜 얇은 막을 만들 수 있는 최적의 조건으로 하는 것이 바람직하다.
In addition, the clearance between the gears is 0.05 mm to 3 mm, and it is preferable that the melt resin is an optimal condition for making a thin film by expanding the surface area due to the engagement between the gears and the gear clearance.

다음으로 상기 감압 및 탈기구역(Ⅲ) 다음으로 개량구역(Ⅳ)이 이어지는데 이는 정확한 양을 이송 공급하는 구간이며, 상기 실린더 끝단에는 여과장치, 점도계(V), 기어펌프, 그리고 다이가 순서대로 위치되어 재활용 폴리머는 상기한 장치들을 통해 평평한 시트(S)로 압출(또는 설치되는 장치에 따라 펠렛으로 압출되는 등 압출되는 형태는 다양하다)되는데, Next, the decompression and degassing zone (III) is followed by the improvement zone (IV), which is a section for feeding and supplying the correct amount, and at the end of the cylinder, a filtration device, a viscometer (V), a gear pump, and a die are sequentially located. The recycled polymer is then extruded into a flat sheet S (or extruded into pellets, depending on the device installed).

본 발명에서는 특히 상기 점도계(V)를 통해 측정된 점도에 따라서 감압도를 변화시킬 수 있도록 진공펌프라인에 설치된 압력밸브를 컨트롤함으로써 점도 조절이 이루어진다.
In the present invention, the viscosity is adjusted by controlling the pressure valve installed in the vacuum pump line so as to change the decompression degree in accordance with the viscosity measured through the viscometer (V).

그리고 압출된 시트(S)는 진공성형기에서 적용될 용기로 만들어지고 이로써 재활용 식품용기가 완성되게 된다.
And the extruded sheet (S) is made of a container to be applied in a vacuum molding machine, thereby completing a recycled food container.

결국 본 발명에 따른 회수된 폐 폴리머를 리사이클링 하기 위한 장치는,As a result, an apparatus for recycling the recovered waste polymer according to the present invention,

재활용을 위한 용융된 수지를 불활성 기체와의 혼합 후 압출기로 압출하는 과정에서 불순물을 제거하여 중합도를 상승시키는 것을 특징으로 하는데, In the process of extruding the molten resin for recycling and mixing with an inert gas extruder, it is characterized in that to increase the degree of polymerization by removing impurities,

특히 감압 및 탈기구역(Ⅲ)으로의 이송 전 다수의 작은 구멍으로 이루어진 다공판부(250)를 거쳐 감압구역 내에서 발포시켜 표면적을 극대화시키고, 이후 감압 및 탈기구역(Ⅲ) 내에서는 제1 및 제2 스크류, 그리고 내치 실린더에 의해 용융 수지를 얇은 막으로 표면적을 확장시켜 수분을 포함한 불순물 제거가 용이하게 이루어지게 된다.
In particular, the surface area is maximized by foaming in the depressurization zone through the porous plate portion 250 having a plurality of small holes before the transfer to the decompression and degassing zone (III). The surface of the molten resin is expanded to a thin film by the second screw and the inner cylinder, thereby easily removing impurities including water.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "회수된 폐 폴리머를 리사이클링하기 위한 장치"를 설명하였으나 본 발명은 이하 기술되는 청구범위를 변경하지 않는 범위 내에서 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
In the above description of the present invention, the "apparatus for recycling recycled waste polymers" having a specific shape and structure has been described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is well known to those skilled in the art without changing the claims described below. Various modifications and variations are possible, and the variations and modifications should be construed as falling within the protection scope of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 공급호퍼 20: 압출기
210: 제1 스크류 220: 제2 스크류 230: 내치 실린더
215; 제1 기어 225; 제2 기어 235: 내측기어
250: 다공판부 255: 관통공
Ⅰ: 용융구역 Ⅱ: 혼합구역 Ⅲ: 감압및탈기구역
S : 공간 P: 진공펌프
Description of the Related Art [0002]
10: feed hopper 20: extruder
210: first screw 220: second screw 230: inner cylinder
215; First gear 225; Second gear 235: inner gear
250: porous plate portion 255: through hole
I: melting zone II: mixing zone III: decompression and degassing zone
S: space P: vacuum pump

Claims (6)

용융된 수지가 압출되고, 상기 압출되는 과정에서 용융 수지 내 불순물의 제거가 이루어지는 압출기를 포함하되,
상기 압출기는 불순물 제거를 위한 표면적 극대화를 위해 불활성 기체가 주입되어 용융 수지와 혼합이 이루어지는 혼합구역과, 상기 혼합구역과 이어져 형성되는 것으로 대기압 이하 상태에서 불순물의 제거가 이루어지는 감압 및 탈기구역을 포함하여 구획되고,
상기 혼합구역에서 감압 및 탈기구역으로 이어지는 부분에는 불활성 기체와 혼합된 용융수지가 감압 및 탈기구역으로 이송시 통과하는 다수의 구멍을 갖춘 다공판부가 구비되는 것을 특징으로 하는 회수된 폐 폴리머를 리사이클링하기 위한 장치.
The extruder is a molten resin is extruded, the impurities are removed in the molten resin in the process of extruding,
The extruder includes a mixing zone in which an inert gas is injected to mix with the molten resin to maximize the surface area for removing impurities, and a pressure reduction and degassing zone in which impurities are removed at sub-atmospheric pressure, which is formed in connection with the mixing zone. Compartmentalized,
Recycling the recovered waste polymer, characterized in that the portion leading to the decompression and degassing zone in the mixing zone is provided with a porous plate portion having a plurality of holes through which the molten resin mixed with the inert gas passes to the decompression and degassing zone. Device for.
제 1 항에 있어서,
상기 압출기는 감압 및 탈기구역내의 일방향으로의 회전이 이루어지는 스크류부와, 상기 스크류부가 수용되는 내치 실린더를 포함하여 이루어지되,
상기 스크류부는 내치 실린더의 중심에 위치하는 것으로 외주면에 제1 기어가 형성된 제1 스크류와, 상기 제1 스크류 주변으로 둘 이상 위치하고 외주면에 상기 제1 기어와 내치 실린더의 내측기어와 각각 맞물리는 제2 기어가 형성된 제2 스크류를 포함하여 이루어져,
상기 제2 스크류는 제1 스크류를 중심으로 공전과 함께 자전을 하면서 용융수지를 막으로 표면적을 확장시키고 용융 수지 내 불순물 제거가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 회수된 폐 폴리머를 리사이클링하기 위한 장치.
The method of claim 1,
The extruder is made of a screw portion that is rotated in one direction in the decompression and degassing zone, and comprises an inner cylinder in which the screw portion is accommodated,
The screw part is located at the center of the inner cylinder, and includes a first screw having a first gear formed on an outer circumferential surface thereof, and two or more positioned around the first screw and engaged with an inner gear of the inner gear of the inner gear and the first gear on an outer circumferential surface thereof. It comprises a second screw formed gear,
And the second screw rotates with the idler around the first screw to expand the surface area to the molten resin film and to remove impurities in the molten resin.
제 2 항에 있어서,
상기 제2 스크류 각각의 사이에는 공간이 형성되어 상기 제2 스크류와 제1 스크류간의 기어 틈새 또는 제2 스크류와 내치 실린더 간의 기어 틈새 또는 이들 모두에서 나온 막으로 형성된 용융 수지와 상기 공간에 있던 용융 수지가 혼합되고 또 다시 상기 기어 틈새에 의해 막으로 형성되어지도록 하는 것을 특징으로 하는 회수된 폐 폴리머를 리사이클링하기 위한 장치.
3. The method of claim 2,
A space is formed between each of the second screws to form a gap between the second screw and the first screw, or a gear gap between the second screw and the inner cylinder or a film from both, and the molten resin in the space. Is mixed and again formed into a film by said gear gap.
제 2 항에 있어서,
상기 다공판부는 상기 제1 스크류에 연결되어 함께 회전되는 것을 특징으로 하는 회수된 폐 폴리머를 리사이클링하기 위한 장치.
3. The method of claim 2,
And said porous plate portion is connected to said first screw and rotates together.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 감압 및 탈기구역에는 진공펌프가 연결되고,
상기 진공펌프를 통해 용융 수지로부터 추출된 불순물의 배출이 이루어지는 것을 특징으로 하는 회수된 폐 폴리머를 리사이클링하기 위한 장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The vacuum pump is connected to the decompression and degassing zone,
And an exhaust of the impurities extracted from the molten resin through the vacuum pump.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 압출기에는 점도계가 구비되고,
상기 점도계로 측정된 점도의 목표 점도 유지를 위해 상기 감압 및 탈기구역 내의 감압도 조정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 회수된 폐 폴리머를 리사이클링하기 위한 장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The extruder is provided with a viscometer,
And adjusting the decompression degree in the depressurization and degassing zones to maintain the target viscosity of the viscosity measured by the viscometer.
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