KR101679700B1

KR101679700B1 - 폐합성수지 원료 처리장치

Info

Publication number: KR101679700B1
Application number: KR1020160004493A
Authority: KR
Inventors: 지행순
Original assignee: 지행순
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2016-11-25

Abstract

본 발명은 폐합성수지 원료 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 함수율이 높은 폐합성수지인 습윤수지를 저장, 분쇄, 건조 등을 자동화 공정을 통해 효과적으로 함수율을 낮추며 미세 분말화 시켜 합성수지 원료로 재활용시킬 수 있는 폐합성수지 원료 처리장치에 관한 것이다.
본 발명 폐합성수지 원료 처리장치는 상부에 투입호퍼(100)가 형성되고 내부 하부에는 투입되는 습윤수지를 이송시키는 이송스크류(110)가 형성된 저장탱크(10);
내부에 수직회전축(202)에 의해 회전하는 회전날개(200)가 형성되어 상기 저장탱크(10)에서 공급되는 습윤수지를 타격하면서 일정량씩 이송벨트(25)의 상부로 배출하는 원통형드럼(20);
컨베이어벨트(35)의 상부에 설치되는 건조로(300) 내부에 분쇄장치(310) 및 송풍장치(320)로 구비되어 상기 이송벨트(25)에서 공급되는 습윤수지를 분쇄 및 건조하는 건조부(30);
상기 건조부(30)의 일측이며 컨베이어벨트(35)의 상부에 형성되는 금속선별기커버(400)와 금속선별기커버(400) 내측에 설치되어 이송되는 수지분말에서 금속을 분리하는 다수개의 마그네틱(410)이 형성된 금속선별부(40);
상부에 투입호퍼(500)가 형성되고 내부에는 상기 금속선별부(40)를 거쳐 공급되는 수지분말을 분쇄하는 분쇄날(510)이 형성되며, 상기 분쇄날(510)의 하부측에 분쇄된 수지분말을 이송시키는 이송스크류(530)가 형성된 분쇄부(50);
하단부에 자동개폐도어(600)가 형성되어 상기 이송스크류(530)에서 이송되는 수지분말을 포장하기 위해 일정량씩 배출하는 배출부(60)로 구성되는 특징으로 한다.

Description

폐합성수지 원료 처리장치{DEVICE FOR SCRAP SYNTHETIC RESINS MATERIAL }

본 발명은 폐합성수지 원료 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 함수율이 높은 폐합성수지인 습윤수지를 저장, 분쇄, 건조 등을 자동화 공정을 통해 효과적으로 함수율을 낮추며 미세 분말화 시켜 합성수지 원료로 재활용시킬 수 있는 폐합성수지 원료 처리장치에 관한 것이다.

통상적으로, 중합반응으로 수지(resin)를 만들면 그 부산물로서 습윤수지(wetted resin)가 생성된다.

이러한 습윤수지는 대부분 폐기되기 때문에 재활용되지 못하여 경제적으로 손실일 뿐만 아니라 환경적인 문제도 야기한다.

상기 습윤수지는 중합반응에서 함수율 30% 이상의 분말 또는 덩어리로서 이물질과 함께 배출된다. 따라서, 이러한 습윤수지를 재활용하기 위해서는 이물질의 제거, 습윤수지를 함수율 3% ∼ 5%로 가열 건조시키는 공정, 덩어리인 습윤수지를 분쇄하여 10㎛ 이하의 분말로 만드는 공정 등이 필요하다.

그러나, 상기 공정들에는 많은 시간과 비용이 소요되고 그 결과물인 수지 분말의 품질도 양호하지 못하다는 문제점이 있다.

특히, 가열 건조된 수지분말을 냉각시키는 동안에 공기 중의 수분을 흡수하여 다시 습윤 상태로 되는 문제점이있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 외부 공기와 차단된 밀폐공간에서 냉각시키는 방법이 있으나, 섭씨 150도 이상의 시간당 2톤 이상의 과열 수지분말을 냉각시키기 위해서는 엄청난 제습, 냉동시스템이 요구되고 이에 따라 외부와의 공기 이동이 차단되기 때문에 냉각이 효율적으로 이루어지지 못한다는 문제점이 있다. 그동안 습윤수지(웨드레진)를 재활용하기 위해서 소규모 간이 설비를 이용, 즉 자연건조,인력에 의한 이물질의 선별과 분쇄, 소형 제습실에서의 포장 등의 방법을 사용하여 50kg/일∼100kg/일 정도의 제품을 생산하여 왔으나, 이는 공급자측의 요구인 생산능력과 품질에 턱없이 부족한 실정이다 이와 같은 문제들을 극복하고 해결하기 위해서 본 특허출원과 같이 기술력의 뒷받침 아래 기계화, 자동화, 설비로 공급자측의 요구인 2000kg/일의 생산능력과 품질능력에 부응할 것이 필요한 실정이다.

일본공개특허공보 특개 2003-033916호 일본공개실용신안공보 실개평 05-010991호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 높은 함수율을 갖으며 분말 또는 덩어리진 상태의 습윤수지를 공급받아 저장, 1차 분쇄, 건조, 금속분리, 2차 분쇄 등을 자동화 공정으로 처리하여 효과적으로 함수율을 낮추며 습윤수지를 미세 분말화 시켜 합성수지 원료로 재활용시킬 수 있는 폐합성수지 원료 처리장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은 송풍장치에 내부에 히터가 설치된 가이드덕트와 가이드덕트와 연결된 다수개의 열풍노즐을 설치하여 분말화된 수지분말을 함수율 1~5%로 효과적으로 건조할 수 있는 폐합성수지 원료 처리장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명 폐합성수지 원료 처리장치는 상부에 투입호퍼(100)가 형성되고 내부 하부에는 투입되는 습윤수지를 이송시키는 이송스크류(110)가 형성된 저장탱크(10);

내부에 수직회전축(202)에 의해 회전하는 회전날개(200)가 형성되어 상기 저장탱크(10)에서 공급되는 습윤수지를 타격하면서 일정량씩 이송벨트(25)의 상부로 배출하는 원통형드럼(20);

컨베이어벨트(35)의 상부에 설치되는 건조로(300) 내부에 분쇄장치(310) 및 송풍장치(320)로 구비되어 상기 이송벨트(25)에서 공급되는 습윤수지를 분쇄 및 건조하는 건조부(30);

상기 건조부(30)의 일측이며 컨베이어벨트(35)의 상부에 형성되는 금속선별기커버(400)와 금속선별기커버(400) 내측에 설치되어 이송되는 수지분말에서 금속을 분리하는 다수개의 마그네틱(410)이 형성된 금속선별부(40);

상부에 투입호퍼(500)가 형성되고 내부에는 상기 금속선별부(40)를 거쳐 공급되는 수지분말을 분쇄하는 분쇄날(510)이 형성되며, 상기 분쇄날(510)의 하부측에 분쇄된 수지분말을 이송시키는 이송스크류(530)가 형성된 분쇄부(50);

하단부에 자동개폐도어(600)가 형성되어 상기 이송스크류(530)에서 이송되는 수지분말을 포장하기 위해 일정량씩 배출하는 배출부(60)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 합성수지 제조시 발생하는 부산물인 습윤수지를 자동화 공정을 통해 저장, 1차분쇄, 건조, 금속분리, 2차분쇄하여 합성수지 원료로 재활용 가능하게 이물질이 제거되며 함수율 1~5%로 미세 분말화시키므로 생산능력과 품질능력을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한 처리 곤란한 폐합성수지 원료를 합성수지 원료로 재활용할 수 있어 자원 절약과 비용 절감에 효과가 극대화될 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 폐합성수지 원료 처리장치의 단면도.
도2는 본 발명에 따른 폐합성수지 원료 처리장치의 건조로 내부 상세도.

하단부에 자동개폐도어(600)가 형성되어 상기 이송스크류(530)에서 이송되는 수지분말을 포장하기 위해 일정량씩 배출하는 배출부(60)로 구성되는 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 설명하기로 한다.

도1은 본 발명에 따른 폐합성수지 원료 처리장치의 단면도이며, 도2는 본 발명에 따른 폐합성수지 원료 처리장치의 건조로 내부 상세도이다.

본 발명은 중합반응으로 합성수지를 만들면서 생성된 부산물인 습윤수지(wetted resin)를 공급받아 저장하여 분쇄, 건조 등의 과장을 거쳐 미세 분말화하여 합성수지 원료로 재활용할 수 있도록 하는 것으로 합성수지는 PVC 수지, ABS 수지, PTA 수지 등일 수 있다.

본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 폐합성수지 원료 처리장치는 습윤수지를 저장하는 저장탱크(10), 상기 저장탱크(10)에서 저장된 습윤수지를 공급받아 일정량씩 배출하는 원통형드럼(20), 상기 습윤수지를 원통형드럼(20)에서 공급받아 1차 분쇄하고 건조하는 건조부(30), 상기 1차 분쇄 및 건조된 수지분말에서 금속을 분리하는 금속선별부(40), 금속이 분리된 수지분말을 2차 분쇄하는 분쇄부(50), 상기 분쇄부(50)에서 분쇄되어 이송되는 수지분말을 포장을 위해 일정량씩 배출하는 배출부(60)로 구성된다.

상기 저장탱크(10)는 상부에 투입호퍼(100)가 설치되어 상부로 투입되는 습윤수지가 내부에 저장되고, 하부는 상광하협으로 형성되며 그 내부에 이송스크류(110)가 설치되어 저장된 습윤수지에서 덩어리로 뭉쳐진 습윤수지를 일정크기로 분쇄하면서 고르게 일정량씩 이송하여 저장탱크(10)의 하부 외측으로 설치된 배출관(130)으로 배출되도록 구성된다.

상기 원통형드럼(20)은 상부가 개방되며 내부 중앙부에 모터(미도시)에 의해 동력을 전달받아 회전하는 수직회전축(202)이 설치되고, 상기 수직회전축(202)에는 수직연장된 다수의 회전날개(200)가 사방향으로 형성되어 수직회전축(202)에 의해 회전날개(200)가 회전하면서 상기 저장탱크(10)의 배출관(130)에서 배출되어 원통형드럼(20) 내부로 공급된 습윤수지를 타격하므로, 일부 덩어리진 상태로 공급된 습윤수지를 파쇄시키고 일정량씩 하부에 형성된 배출관(230)으로 배출되도록 구성된다.

상기 원통형드럼(20)의 배출관(230)에서 배출되는 습윤수지는 상기 원통형드럼(20)의 배출관(230) 하부에 일정각도 경사지게 형성된 이송벨트(25) 상부로 배출되어 이송벨트(25)를 타고 건조부(30)로 이송된다.

상기 건조부(30)는 원통형드럼(20)의 일측에서 컨베이어벨트(35)의 상부에 설치된 건조로(300)와 상기 건조로(300)의 내부에 분쇄장치(310) 및 송풍장치(320)가 설치되어 상기 이송벨트(25)를 타고 이송되는 습윤수지를 건조로(300) 내로 공급받아 1차 분쇄 및 건조시켜 컨베이어벨트(35)를 타고 이송시키는 구성이다.

상기 분쇄장치(310)는 상부에 상기 이송벨트(25)에서 이송되는 습윤수지가 투입되는 투입호퍼(311)와 상기 투입호퍼(311) 하부에 모터(미도시)에 의해 동력을 전달받아 서로 맞물려 회전하는 한쌍의 스크류(313)가 설치되어 내부에 덩어리진 상태의 습윤수지를 1차적으로 잘게 분쇄하여 분말화시키며, 분쇄장치(310)의 하단부에 제어부(미도시)에 의해 자동으로 작동되는 자동개폐도어(315)가 설치되어 한쌍의 스크류(313)에서 분쇄된 수지분말을 일정량씩 상기 컨베이어벨트(35) 상부로 배출되도록 구성된다.

상기 송풍장치(320)는 상기 분쇄장치(310)의 일측에 상협하광형상의 하우징(321)이 설치되고, 상기 하우징(321) 내부 상단부에는 제어부(미도시)에 의해 자동으로 작동되는 자동급기팬(322)이 설치되어 외부의 공기를 하우징(321) 내부로 유입시키키도록 하며, 상기 하우징(321) 내부이며 상기 자동급기팬(322)의 하부에는 내부에 히터(324)가 장착된 가이드덕트(323)가 설치되어 상기 자동급기팬(322)에 의해 유입된 외부의 공기를 가이드덕트(323)로 유입시켜 히터(324)를 통해 가열시킬 수 있도록 한다.

그리고 상기 하우징(321)의 하단부에는 상기 가이드덕트(323)와 연결되어 가이드덕트(323)에서 공급되는 열풍을 상기 컨베이어벨트(35) 상부로 배출하도록 하는 다수개의 열풍노즐(325)이 설치되어 상기 분쇄장치(310)에서 1차 분쇄되어 이송되는 수지분말에 열풍을 분사하여 수지분말을 함수율 1~5%로 건조시키도록 한다.

또한 상기 하우징(321)의 하단부 일측에는 제어부(미도시)에 의해 자동으로 작동하는 자동배기팬(327)이 설치되어 하우징(321) 내부의 열풍을 외부로 배출시키면서 하우징(321) 내부의 공기가 자동 순환될 수 있도록 구성된다.

상기 송풍장치(320)의 하부에는 회전되는 다수개의 브러쉬롤러(340)가 설치되어 상기 컨베이어벨트(35) 상부로 이송되는 수지분말을 브러쉬롤러(340)가 고르게 펼쳐주므로 수지분말의 건조율을 더욱 높일 수 있도록 구성된다.

또한 상기 컨베이어벨트(35)에는 바이브레이터(326)가 설치되어 상기 컨베이어벨트(35)에 진동을 인가하므로 이송되는 수지분말이 진동에 의해 고르게 펼쳐지게 되므로 수지분말의 건조율을 더욱 높일 수 있도록 구성된다.

상기 금속선별부(40)는 상기 컨베이어벨트(35)의 상부이며 상기 건조부(30)의 일측에 설치되는 금속선별기커버(400)와 상기 금속선별기커버(400)의 내측에 다수개의 마그네틱(410)이 설치되어 상기 건조부(30)에서 분쇄 및 건조되어 컨베이어벨트(35)를 타고 이송되는 수지분말에서 자력을 이용하여 금속(철)을 분리하도록 구성된다.

상기 분쇄부(50)는 상기 금속선별부(40)를 지나 컨베이어벨트(35)를 타고 이송되는 수지분말이 상부에 투입되는 투입호퍼(500)와 상기 투입호퍼(500)의 하부에 설치되며 모터(미도시)에 의해 동력을 전달받아 고속으로 회전하는 수직회전축(520)의 중앙부에 상기 수직회전축(520)을 따라 회전하도록 사방향으로 형성된 다수개의 분쇄날(510)이 설치되어 내부로 투입된 수지분말을 2차적으로 분쇄하여 미세입자가 되도록 분쇄하며, 상기 분쇄날(510)의 하부측에는 상기 분쇄날(510)에서 미세입자로 분쇄된 수지분말을 배출시키기 위해 일정량씩 이송시키는 이송스크류(530)가 구성된다.

이때 상기 이송스크류(530)의 상부측에는 타공판(540)이 설치되어 상기 분쇄날(510)에서 미세분말로 분쇄되지 못한 일정크기 이상의 수지분말과 수지분말에 혼합된 이물질이 이송스크류(530)로 투입되지 못하고 분리될 수 있도록 구성된다.

상기 배출부(60)는 상기 분쇄부(50)에서 상기 이송스크류(530)의 일측 하단부에 설치되며 하단부에 제어부(미도시)에 의해 자동으로 개폐되는 자동개폐도어(600)가 설치되어 상기 이송스크류(530)에서 이송되어 오는 미세 수지분말을 일정량씩 하부로 배출시켜 최종 완제품으로 포장되어 출하될 수 있도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 폐합성수지 원료 처리장치를 통해 폐합성수지 원료를 처리하는 과정은 다음과 같다.

함수율 30% 이상의 분말 또는 덩어리 형태의 습윤수지가 저장탱크(10)의 투입호퍼(100)로 투입되면 습윤수지는 저장탱크(10)에 저장된 후 이송스크류(110)를 타고 이송되다 원통형드럼(20)으로 일정량씩 공급된다.

상기 원통형드럼(20)으로 공급된 습윤수지는 회전하는 회전날개(200)에 부딪혀 연속적으로 타격되면서 덩어리 형태의 습윤수지들이 파쇄되면서 하부로 일정량씩 배출관(230)으로 배출된 후 원통형드럼(20)의 하부에 설치된 이송벨트(25) 상부로 배출된다.

상기 이송벨트(25) 상부로 배출된 습윤수지는 이송벨트(25)를 타고 컨베이어벨트(35)의 상부에 설치된 건조부(30)의 건조로(300) 내로 공급되는데, 상기 건조로(300)로 공급된 습윤수지는 건조로(300) 내의 분쇄장치(310) 투입호퍼(311)로 투입된 후 서로 대향되게 일측이 맞물려 회전하는 한쌍의 스크류(313)로 공급되면서 한쌍의 스크류(313)에 의해 덩어리진 상태의 습윤수지가 1차 분쇄되어 습윤수지는 모두 분말화되고 한쌍의 스크류(313)에서 분말화되어 배출되는 수지분말은 분쇄장치(310)의 개폐도어(315)를 통해 일정량씩 분쇄장치(310)의 하부에 설치된 컨베이어벨트(35)로 상부로 배출되어 건조로(300)내에서 이송된다.

상기 건조로(300) 내에서 이송되던 수지분말은 건조로(300) 내의 송풍장치(320) 하부로 이송되면서 송풍장치(320)의 가이드덕트(323) 내부에 설치된 히터(324)에 의해 가열된 공기가 다수개의 열풍노즐(325)을 통해 수지분말로 분사되면서 수지분말이 1~5%의 함수율로 건조되어 건조로(300)를 통과한다.

상기 건조로(300)를 통과한 수지분말은 컨베이어벨트(35)의 상부에서 이송되면서 금속선별부(40)의 금속선별기커버(400) 내로 공급된 후 다수개의 마그네틱(410)을 통해 수지분말에 혼합된 금속(철)이 분리되어 금속선별기커버(400)를 통과고 금속선별기커버(400)를 통과한 수지분말은 컨베이어벨트(35)를 타고 이송되다 분쇄부(50)로 공급된다.

상기 분쇄부(50)로 공급되는 수지분말은 투입호퍼(500))를 통해 분쇄부(50) 내부로 투입된 후 분쇄부(500) 내부에 설치된 분쇄날(510)에 의해 2차적으로 분쇄되어 미세입자로 배출되며, 미세입자로 배출되는 수지분말은 분쇄날(510)의 하부에 설치된 이송스크류(530)로 투입되면서 이송스크류(530)를 통해 배출부(60)로 공급되고 배출부(60)에서는 배출부(60)의 하단부에 설치된 자동개폐도어(600)를 통해 일정량씩 수지분말이 배출되어 최종적으로 금속(철)이 제거되고 미세 분말화된 수지분말을 포장하여 제품화할 수 있도록 한다.

10-저장탱크
100-투입호퍼
110-이송스크류
130-배출관
20-원통형드럼
200-회전날개
202-수직회전축
230-배출관
25-이송벨트
30-건조부
300-건조로
310-분쇄장치
320-송풍장치
35-컨베이어벨트
40-금속선별부
400-금속선별기커버
410-마그네틱
50-분쇄부
500-투입호퍼
510-분쇄날
520-수직회전축
530-이송스크류
60-배출부
600-자동개폐도어

Claims

상부에 투입호퍼(100)가 형성되고 내부 하부에는 투입되는 습윤수지를 이송시키는 이송스크류(110)가 형성된 저장탱크(10);
내부에 수직회전축(202)에 의해 회전하는 회전날개(200)가 형성되어 상기 저장탱크(10)에서 공급되는 습윤수지를 타격하면서 일정량씩 이송벨트(25)의 상부로 배출하는 원통형드럼(20);
컨베이어벨트(35)의 상부에 설치되는 건조로(300) 내부에 분쇄장치(310) 및 송풍장치(320)로 구비되어 상기 이송벨트(25)에서 공급되는 습윤수지를 분쇄 및 건조하는 건조부(30);
상기 건조부(30)의 일측이며 컨베이어벨트(35)의 상부에 형성되는 금속선별기커버(400)와 상기 금속선별기커버(400)의 내측에 설치되어 이송되는 수지분말에서 금속을 분리하는 다수개의 마그네틱(410)이 형성된 금속선별부(40);
상부에 투입호퍼(500)가 형성되고 내부에는 상기 금속선별부(40)를 거쳐 공급되는 수지분말을 분쇄하는 분쇄날(510)이 형성되며, 상기 분쇄날(510)의 하부측에 분쇄된 수지분말을 이송시키는 이송스크류(530)가 형성된 분쇄부(50);
하단부에 자동개폐도어(600)가 형성되어 상기 이송스크류(530)에서 이송되는 수지분말을 포장하기 위해 일정량씩 배출하는 배출부(60)로 이루어지며,
상기 송풍장치(320)는 상협하광 형상인 하우징(321)의 내부 상단에 제어부(미도시)에 의해 자동으로 작동되는 자동급기팬(322)과 상기 자동급기팬(322)의 하부에 연결되며 내부에 히터(324)가 설치된 가이드덕트(323)와 하우징(321)의 내부 하단부에 상기 가이드덕트(323)와 연결되어 가이드덕트(323)에서 공급되는 열풍을 컨베이어벨트(35)를 타고 이송되는 수지분말에 공급하는 다수개의 열풍노즐(325)로 구성되고,
상기 하우징(321)의 하부 일측에는 제어부(미도시)에 의해 자동으로 작동되는 자동배기팬(326)이 형성되어 하우징(321)의 내부 공기를 외부로 순환시키며,
상기 건조부(30)에는 상기 컨베이어벨트(35)의 상부측에 다수개의 브러쉬롤러(340)가 형성되어 수지분말을 고르게 흩뜨려주는 것을 특징으로 하는 폐합성수지 원료 처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분쇄장치(310)는 상기 이송벨트(25)에서 공급되는 습윤수지가 투입되는 투입호퍼(311)와 상기 투입호퍼(311)의 하부에 설치되며 모터(미도시)에 의해 동력을 전달받아 서로 대향되게 맞물려 회전되어 투입되는 습윤수지를 분쇄하는 한쌍의 분쇄스크류(313)와 한쌍의 분쇄스크류(313) 하부에 자동으로 개폐되는 자동개폐도어(315)로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐합성수지 원료 처리장치.
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