KR101572516B1 - 다층 필름 회수 방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다층 필름의 재활용 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리에틸렌과 나일론이 적층된 다층 필름을 분해해서 폴리에틸렌과 나일론으로 재활용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 폴리에틸렌-나일론 폐 필름롤(110)을 침지조(100)에서 제1 용매(120)에 침지시키는 침지 단계와; 리와인딩조(200)에서 제 2용매(220)에 잠긴 상태에서 풀린 후 다시 감기는 리와인딩 단계와; 세척조(300)에서 알코올계 세척액(320)에 잠긴 상태에서 풀린 후 다시 감기는 세척 단계와; 및 세척 분리조(400)에서 세척수(420)에 잠긴 상태에서 풀린 후 세척 분리조(400) 외부에 설치된 폴리에틸렌을 회수하는 제1 회수롤(450)과 나일론을 회수하는 제2 회수롤(460)에 연결되어 건조 후 회수되는 세척 분리단계;를 포함하는 폴리에틸렌-나일론 폐필름롤 재활용 방법을 제공한다.
본 발명은 폴리에틸렌-나일론 폐 필름롤(110)을 침지조(100)에서 제1 용매(120)에 침지시키는 침지 단계와; 리와인딩조(200)에서 제 2용매(220)에 잠긴 상태에서 풀린 후 다시 감기는 리와인딩 단계와; 세척조(300)에서 알코올계 세척액(320)에 잠긴 상태에서 풀린 후 다시 감기는 세척 단계와; 및 세척 분리조(400)에서 세척수(420)에 잠긴 상태에서 풀린 후 세척 분리조(400) 외부에 설치된 폴리에틸렌을 회수하는 제1 회수롤(450)과 나일론을 회수하는 제2 회수롤(460)에 연결되어 건조 후 회수되는 세척 분리단계;를 포함하는 폴리에틸렌-나일론 폐필름롤 재활용 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 다층 필름의 재활용 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리에틸렌과 나일론이 적층된 다층 필름을 분리해서 각각의 단일재질의 원단으로 분해해서 폴리에틸렌과 나일론으로 재활용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
폴리에틸렌과 나일론과 같은 서로 다른 특성을 가지는 다층 필름에 대한 요구가 이루어지고 있다. 이 필름은 가스 차단 효과가 높은 나일론 수지와 내수성과 인쇄성이 우수한 폴리에티렌계 수지를 적층하여 내수성이 좋고 가스 차단효과가 우수하며 인쇄적성이 우수한 포장재 필름을 만들기 위해서 사용된다.
이러한 필름은 제조 과정에서의 편육이나 품질 불량이 발생하거나, 후가공 공정인 인쇄과정에서 불량 등의 발생할 경우 롤 전체를 폐기해야하는 문제가 있었다.
따라서, 폐기되는 다층 필름을 재활용할 방법에 대한 요구가 계속되어 왔지만, 파쇄하여 다른 재료와 혼합하여 재활용이 불가능한 저가의 합성수지 성형 제품으로 사용되는 포장재들의 저가 제품으로 사용하는 방법 이외에는 특별한 방법이 없는 것으로 알려져 있다.
최근에 폴리에틸렌과 나일론을 함께 재활용하는 방안들이 대한민국 특허 제526722호에 공개되어 있지만, 이는 상용화제와 압출 반응이 필요하고, 각각을 분리하는 것이 아니라 한계가 있다. 이에 따라, 다층 필름을 층별로 분리할 수 있는 방안에 대한 요구가 계속되고 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 폴리에틸렌과 나일론이 적층된 다층 필름을 각각의 필름으로 분해하여 재활용하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 폴리에틸렌과 나일론이 적층된 다층 필름을 각각의 필름으로 분해하여 재생하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 폴리에틸렌과 나일론이 적층된 다층 필름을 각각의 필름으로 분해하여 재생하는 공정을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은
폴리에틸렌-나일론 폐 필름롤(110)을 침지조(100)에서 제1 용매(120)에 침지시키는 침지 단계와;
리와인딩조(200)에서 제 2용매(220)에 잠긴 상태에서 풀린 후 다시 감기는 리와인딩 단계와;
세척조(300)에서 알코올계 세척액(320)에 잠긴 상태에서 풀린 후 다시 감기는 세척 단계와; 및
세척 분리조(400)에서 세척수(420)에 잠긴 상태에서 풀린 후 세척 분리조(400) 외부에 설치된 폴리에틸렌을 회수하는 제1 회수롤(450)과 나일론을 회수하는 제2 회수롤(460)에 연결되어 건조 후 회수되는 세척 분리단계;
를 포함하는 폴리에틸렌-나일론 폐필름롤 재활용 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 폴리에틸렌-나일론 필름 적층 필름은 가스 배리어성이 좋은 나일론 필름과 내수성이 좋은 폴리에틸렌 필름이 적층된 통상의 포장용 필름이며, 인쇄 불량, 두께 편차 불량 등의 불량으로 인해 폐기된 다층 필름이다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 LDPE 또는 HDPE 일 수 있으며, 상기 나일론은 나일론 6 또는 나일론 66일 수 있다. 상기 다층 필름은 2층 또는 3층으로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 폴리에틸렌을 용해시킬 수 있는 용매는 공지된 용매를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 벤젠 또는 톨루엔을 사용할 수 있다. 또한, 나일론을 용해시킬 수 있는 용매는 공지된 용매를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 개미산 또는 페놀이다.
본 발명에 있어서, 상기 혼합 용매는 폴리에틸렌과 나일론 필름의 종류에 따라서 조성과 함량이 달라질 수 있으며, 균일 용매를 사용하는 것이 바람직하나 폴리에틸렌 용매와 나일론 용매간에 상용성(misability)이 작을 경우에는 불균일 용매를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우에는 층 분리가 생기지 않도록 지속적인 교반이 필요하다.
상기 침지 단계에서는 혼합용매에 필름 롤을 롤 상태로 침지조에 침지한 후 필름이 녹기 전, 바람직하게는 필름 폴의 표면층이 스웰링된 상태에서 리와인딩 단계로 진행하게 된다.
리와인딩 단계에서는 혼합 용매에 의해서 필름 롤의 내부가 완전히 스웰링될 수 있도록 필름 전체가 풀렸다 다시 감기게 된다. 리와인딩 단계는 혼합 용매가 저장된 별도의 리와인딩조에서 이루어지며, 상기 리와인딩조에는 용매에 잠긴 상태에서 풀려질 필름롤이 장착되는 공급롤과 풀려진 필름이 다시 감기게 되는 회수롤이 형성된다.
리와인딩 단계에서 롤 필름은 내부까지 스웰링 상태를 형성하게 되며, 이 과정에서 폴리에틸렌 필름층과 나일론 필름층의 계면 사이에 형성된 접착제들이 용매에 용해된 상태로 리와인딩롤이 형성된다.
세척 단계에서는 알코올계 세첵액에 침지된 상태로 리와인딩조에서 인출된 리와인딩롤이 풀렸다 다시 감기면서, 알코올계 세척액에 의해 용매와 접착물질들이 세척된다. 상기 알코올계 세척액은 알코올이 5~50 중량부 혼합된 에틸 알코올 수용액을 사용하는 것이 바람직하다.
세척 단계는 알코올계 용매가 저장된 별도의 세척조에서 이루어지며, 상기 리와인딩조와 동일하게 세척액에 잠긴 상태에서 풀려질 리와인딩 필름롤 장착되는 제2 공급롤과 세척된 세척롤이 형성되는 제2 회수롤이 장착된다.
상기 세척 회수단계에서는 알코올계 수용액에 의해서 세척된 세척롤이 물로 세척되고, 세척된 필름은 폴리에틸렌 필름과 나일론 필름으로 분리된다. 분리된 필름은 폴리에틸렌 필름이 회수되는 분리 회수롤들에 연결되어, 연속적으로 풀려지면서 세척된다. 풀려진 필름들은 분리 회술롤로 감겨지기 전에 표면에 있는 물기를 제거하기 위해서 건조된다.
본 발명은 일 측면에 있어서, 폴리에틸렌 용매와 나일론 용매의 혼합 용매를 채워진 침지조(100)와
침치조에서 인출된 침지롤(240)이 풀려지기 위해서 장착되는 제1 공급롤(230)과, 풀려진 필름이 다시 감겨지기 위한 제1 회수롤(250)이 형성되며, 침지롤(240)과 제1 회수롤(250)이 충분히 잠길 수 있도록 제2 용매(120)가 채워지며, 제1 공급롤(230)과 제1 회수롤(250) 사이에 다수의 회동롤(260)이 형성되는 리와인딩조와;
상기 리와인딩조(300)에서 인출된 리와인딩롤(340)이 풀려지기 위해서 장착되는 제2 공급롤(330)과 풀려진 필름이 세척 후 다시 감겨지지 위한 제2 회수롤(350)이 형성되며, 리와인딩롤(340)과 제2 회수롤(350)이 충분히 잠길 수 있도록 알콜계 세척수(320)이 채워지는 세척조(300)와;
세척조(300)에서 인출된 세척롤(440)이 풀려지기 위해서 장착되는 제3 공급롤(430)이 형성되고, 세척롤(440)이 충분히 잠길 수 있도록 세척수(420)가 채워진 세척 분리조(400)와;
세척 분리조(400)의 외부에 설치되고 세척롤(440)에서 풀려진 필름이 층별로 회수되는 분리 회수롤과;
세척 분리조(400)의 외부에서 세척롤(440)에서 풀려진 필름이 분리 회수롤에 감겨지기 전에 건조시키는 건조기(480)을 포함하는 폐필름 분리 회수 장치로 이루어진다.
본 발명에 따라서 폴리에틸렌과 나일론 적층 필름의 새로운 재활용 방법이 제공되었다. 본 발명에 의해서 적층필름을 폴리에틸렌과 나일론 필름으로 각각 분리함으로써, 포장재로 다시 재활용할 수 있도록 하였으며, 이에 필요한 장치들이 제공되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 침지조의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에 따른 리와인딩조의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시에 따른 세척조의 내부 상태를 나타내는 설명도이다.
도 4는 볼 발명의 일 실시에 따른 세척 분리조의 내부 상태를 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에 따른 리와인딩조의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시에 따른 세척조의 내부 상태를 나타내는 설명도이다.
도 4는 볼 발명의 일 실시에 따른 세척 분리조의 내부 상태를 나타내는 설명도이다.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아님을 당업자는 유념하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 침지조의 상태를 나타내는 설명도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시에 따른 리와인딩조의 상태를 나타내는 설명도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시에 따른 세척조의 내부 상태를 나타내는 설명도이며, 도 4는 볼 발명의 일 실시에 따른 세척 분리조의 내부 상태를 나타내는 설명도이다.
도 1 내지 도 4에서 도시된 바와 같이, 폴리에틸렌-나일론 폐 필름롤(110)을 침지조(100)에서 제1 용매(120)에 침지시키는 침지 단계와; 리와인딩조(200)에서 제 2용매(220)에 잠긴 상태에서 풀린 후 다시 감기는 리와인딩 단계와; 세척조(300)에서 알코올계 세척액(320)에 잠긴 상태에서 풀린 후 다시 감기는 세척 단계와; 및 세척 분리조(400)에서 세척수(420)에 잠긴 상태에서 풀린 후 세척 분리조(400) 외부에 설치된 폴리에틸렌을 회수하는 제1 회수롤(450)과 나일론을 회수하는 제2 회수롤(460)에 연결되어 건조 후 회수되는 세척 분리단계;를 통해 분리 회수된다.
먼저 침지 단계가 도 1에서 도시된 바와 같이 이루어진다. 침지조(100)에는 다수의 폴리에틸렌과 나일론 6이 적층된 폐 필름롤(110)들이 제1 용매(120)에 침지된다. 상기 용매는 톨루엔과 페놀이 동량으로 혼합된 혼합용매이다. 상온에서 2~3시간 정도 롤 상태로 침지시킨 후 다음 단계로 진행된다.
다음, 리와인딩 단계가 도 2에서 도시된 바와 같이 이루어진다. 리와인딩조(200)에는 침치 단계에서 인출된 침지롤(240)이 풀려지기 위해서 장착되는 제1 공급롤(230)과 풀려진 필름이 다시 감겨지기 위한 제1 회수롤(250)이 형성되며, 침지롤(240)과 제1 회수롤(250)이 충분히 잠길 수 있도록 제1 용매(120)과 동일 성분의 제2 용매(220)가 채워진다.
제1 공급롤(230)과 제1 회수롤(250) 사이의 거리는 제1 공급롤(230)과 제1 회수롤(250) 사이에 형성된 다수의 회동롤(260)의 숫자에 의해서 조절될 수 있으며, 용매가 충분히 스웰링될 수 있도록 제1 회수롤(250)의 회전 속도를 조절할 수 있다.
다음, 세척 단계가 도 3에서 도시된 바와 같이 이루어진다. 세척조(300)에서는 리와인딩 단계에서 인출된 리와인딩롤(340)이 풀려지기 위해서 장착되는 제2 공급롤(330)과 풀려진 필름이 세척 후 다시 감겨지지 위한 제2 회수롤(350)이 형성되며, 리와인딩롤(340)과 제2 회수롤(350)이 충분히 잠길 수 있도록 알콜계 세척수(320)이 채워진다.
리와인딩롤(340)에서 풀린 필름은 제2 회수롤(350)에서 다시 감겨지는 과정에서 알콜계 세척수에 의해서 세척되며, 세척조(300)의 하부 바닥에는 초음파 진동체(360)이 형성되어 필름의 세척율을 높이고, 폴리에틸렌/나일론 필름의 층간 분리성을 높여주게 된다.
다음, 세척 분리 단계가 도 4에 도시된 바와 같이 이루어진다. 세척 분리조(400)에서는 세척 단계에 인출된 세척롤(440)이 풀려지기 위해서 제3 공급롤(430)이 형성되고, 세척롤(440)이 충분히 잠길 수 있도록 세척수(420)이 채워진다.
세척롤(440)에서 풀려진 필름은 세척수(420)에 의해서 세척되면서 세척 분리조(400)의 외부에 설치된 제3 회수롤(450)과 제4 회수롤(460)에 분리되어 연결되어 폴리에틸렌 필름롤(451)과 나일론 필름롤(461)로 분리 회수된다.
세척롤(440)에서 풀려진 필름은 세척조(420) 외부에서 제3 회수롤(450)과 제4 회수롤(460)에 각각 감겨지기 전에 표면에 있는 물기를 제거하기 위해서 열풍 건조기(480)로 건조되어 회수된다.
회수된 폴리에틸렌 필름롤(451)과 나일론 필름롤(461)은 포장용 필름재로 재활용 된다.
Claims (3)
- 폴리에틸렌과 나일론필름이 적층된 폐 필름롤(110)을 침지조(100)에서 벤젠 또는 톨루엔에서 선택되는 폴리에틸렌 용매와 개미산 또는 페놀에서 선택되는 나일론 필름 용매가 혼합된 제1 용매(120)에 침지시키는 침지 단계와;
리와인딩조(200)에서 벤젠 또는 톨루엔에서 선택되는 폴리에틸렌 용매와 개미산 또는 페놀에서 선택되는 나일론 필름 용매가 혼합된 2용매(220)에 잠긴 상태에서 풀린 후 다시 감기는 리와인딩 단계와;
세척조(300)에서 알코올계 세척액(320)에 잠긴 상태에서 풀린 후 다시 감기는 세척 단계와; 및
세척 분리조(400)에서 세척수(420)에 잠긴 상태에서 풀린 후 세척 분리조(400) 외부에 설치된 폴리에틸렌을 회수하는 제1 회수롤(450)과 나일론을 회수하는 제2 회수롤(460)에 연결되어 건조 후 회수되는 세척 분리단계;
를 포함하는 폴리에틸렌-나일론 폐필름롤 재활용 방법. - 삭제
- 벤젠 또는 톨루엔에서 선택되는 폴리에틸렌 용매와 개미산 또는 페놀에서 선택되는 나일론 용매의 혼합 용매로 채워진 침지조(100)와
침치조에서 인출된 침지롤(240)이 풀려지기 위해서 장착되는 제1 공급롤(230)과, 풀려진 필름이 다시 감겨지기 위한 제1 회수롤(250)이 형성되며, 침지롤(240)과 제1 회수롤(250)이 잠길 수 있도록 벤젠 또는 톨루엔에서 선택되는 폴리에틸렌 용매와 개미산 또는 페놀에서 선택되는 나일론 필름 용매가 혼합된 제2 용매(220)가 채워지며, 제1 공급롤(230)과 제1 회수롤(250) 사이에 다수의 회동롤(260)이 형성되는 리와인딩조(200)와;
상기 리와인딩조(200)에서 인출된 리와인딩롤(340)이 풀려지기 위해서 장착되는 제2 공급롤(330)과 풀려진 필름이 세척 후 다시 감겨지지 위한 제2 회수롤(350)이 형성되며, 리와인딩롤(340)과 제2 회수롤(350)이 충분히 잠길 수 있도록 알콜계 세척수(320)이 채워지는 세척조(300)와;
세척조(300)에서 인출된 세척롤(440)이 풀려지기 위해서 장착되는 제3 공급롤(430)이 형성되고, 세척롤(440)이 충분히 잠길 수 있도록 세척수(420)가 채워진 세척 분리조(400)와;
세척 분리조(400)의 외부에 설치되고 세척롤(440)에서 풀려진 필름이 층별로 회수되는 분리 회수롤과;
세척 분리조(400)의 외부에서 세척롤(440)에서 풀려진 필름이 분리 회수롤에 감겨지기 전에 건조시키는 건조기(480)
을 포함하는 폐필름 분리 회수 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120143561A KR101572516B1 (ko) | 2012-12-11 | 2012-12-11 | 다층 필름 회수 방법 및 그 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120143561A KR101572516B1 (ko) | 2012-12-11 | 2012-12-11 | 다층 필름 회수 방법 및 그 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140075327A KR20140075327A (ko) | 2014-06-19 |
| KR101572516B1 true KR101572516B1 (ko) | 2015-11-27 |
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ID=51128079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020120143561A KR101572516B1 (ko) | 2012-12-11 | 2012-12-11 | 다층 필름 회수 방법 및 그 장치 |
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| Country | Link |
|---|---|
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR100361735B1 (en) | 2002-02-25 | 2002-11-23 | Korea Ind Tech Inst | Method for recycling multi-layered film waste for packing |
| KR100481426B1 (ko) | 2004-04-02 | 2005-04-07 | 한국생산기술연구원 | 알루미늄 층이 포함된 다층 필름의 재활용 방법 및 장치 |
| KR100526722B1 (ko) | 2003-07-07 | 2005-11-09 | 한국과학기술연구원 | 혼화 폐 다층 포장 필름의 재활용 방법, 상기 포장 필름을포함하는 성형 조성물 및 상기 방법에 의해 제조된 성형품 |
-
2012
- 2012-12-11 KR KR1020120143561A patent/KR101572516B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
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| KR100361735B1 (en) | 2002-02-25 | 2002-11-23 | Korea Ind Tech Inst | Method for recycling multi-layered film waste for packing |
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| KR100481426B1 (ko) | 2004-04-02 | 2005-04-07 | 한국생산기술연구원 | 알루미늄 층이 포함된 다층 필름의 재활용 방법 및 장치 |
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| KR20140075327A (ko) | 2014-06-19 |
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