KR101909164B1

KR101909164B1 - 폐전선의 피복재 재활용장치

Info

Publication number: KR101909164B1
Application number: KR1020180067458A
Authority: KR
Inventors: 이광준
Original assignee: 주식회사 이엑스알
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2018-10-18

Abstract

본 발명은 폐전선의 피복재 재활용장치에 관한 것으로, 더욱더 상세하게는 폐전선에 피복되어진 가교를 증발시키면서 일정한 점도를 갖도록 폴리에틸렌을 기계적으로 혼련하여 펠릿 화함으로서, 다른 제품으로서의 사출이나 압출성형에 사용이 가능토록 하는 것이다.
본 발명은 압출기용 스크류(100)와, 상기 압출기용 스크류(100)가 회전가능하게 삽입 관통되는 실린더(210)를 갖는 배럴(200)이 구비되고,상기 배럴(200)의 일단에는 전선의 피복재가 투입되는 원료투입구(300)가 실린더(210)에 연통되게 설치되며, 상기 배럴(200)의 타측단부에는 토출구(410)가 형성된 덮개(400)가 설치된 폐전선의 피복재 재활용장치에 있어서, 상기 압출기용 스크류(100)가 폐전선피복재를 젤상태로 용융시키는 용융혼합구간(110)과, 상기 용융혼합구간(110)을 거치면서 젤상태로 변화가 이루어진 용융된 수지의 가교를 풀어주면서 믹싱시키는 믹싱구간(120)과, 상기 믹싱구간(120)에서 가교가 풀어지도록 믹싱이 이루어진 용융된 수지에 가스를 분리시키면서 가교를 증발시키는 반죽구간(130)과, 상기 반죽구간(130)을 거치면서 가교가 제거된 용융물을 냉각수단에 의해 냉각시키는 급냉구간(140)으로 구획되도록 형성되고, 상기 믹싱구간(120)을 거치면서 가교가 풀어지도록 믹싱이 이루어진 용융 수지가 유입되면서 반죽이 이루어지는 반죽구간(130)에는 4.5mm∼6.5mm의 깊이(D)를 갖는 복수개의 확산부(131)와, 상기 확산부(131)와 확산부(131) 사이에는 외측 방향으로 가면서 점차적으로 확대되는 간격을 갖는 복수개의 통과홈(132)이 연통되게 형성되는 것에 의해 달성된다.

Description

폐전선의 피복재 재활용장치{Waste wire recycling equipment}

본 발명은 폐전선의 피복재 재활용장치에 관한 것으로, 더욱더 상세하게는 폐전선에 피복되어진 가교를 증발시키면서 일정한 점도를 갖도록 폴리에틸렌을 기계적으로 혼련하여 펠릿화 함으로서, 다른 제품으로서의 사출이나 압출성형에 사용이 가능토록 하는 폐전선의 피복재 재활용장치에 관한 것이다.

일반적으로 전선의 피복재로써 피복되어 사용되고 있는 폴리에틸렌(PE)은 가소제를 첨가하지 않아도 유연성을 부여할 수 있고 빙점하의 저온에서도 취화(臭化)하지 않으며 제품가격도 저렴하다는 등의 특징으로 인하여 많이 사용되고 있다.

하지만 온도의 변화나 기후 조건등이 변화되어지는 자연환경 안에서 장시간 사용하게 되면 풍화또는 열화하여 피복재로써의 기능이 떨어지게 된다는 단점이 있다.

따라서 이러한 전선은 정기적으로 새로운 전선으로 교환하게 되는데 이때 교환된 폐전선이 대량으로 발생하여 폐기물로 처리하게 되는 것이다.

그러나 이때 폐전선을 구성하는 알루미늄이나 구리 등의 금속재료는 재생이 가능하여 재활용되고 있으나, 피복재로 사용된 가교 폴리에틸렌은 이를 분리하여 파쇄토록 한 후 재사용을 위하여 성형할 경우 용융유동성이 커서 실질적으로 재활용이 불가능하였다.

따라서 지금까지도 전선의 피복재로 사용되는 가교 폴리에틸렌(PE)은 이러한 이유로 거의 대부분이 폐기처리되어 매립 또는 소각처리되고 있어서 많은 자원의 낭비는 물론 에너지 소비와 동시에 환경오염의 요인이 되고 있다.

따라서 최근에 전선의 피복재로 사용되고 있는 가교 폴리에틸렌에 대한 재활용방법이나 장치 등이 제안되고 있으나 이러한 것들은 1차적으로 폐전선으로부터 피복재를 분리한 후 이것을 분쇄하여 분쇄된 것을 압출기를 통해 기계적으로 가교 절단하여 압출성형하여 펠릿형상으로 제조토록 하여 재활용을 하고 있는 실정이다.

그러나 이러한 폐전선의 피복재 재활용장치는 스크류에 의한 재 분쇄와 용융과정에서의 충분한 용융이 일정한 온도에서 유지되지 못할 경우에 가교상태를 끊어주지 못하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 높은 온도로 가열할 경우에는 탄화는 물론 물처럼 흐름성이 높아져 실질적인 가공이 불가능하고, 이런 상태에서 원하는 정도로 냉각하여 점도를 높인다는 것은 불가능한 것으로 알려져 있다.

대한민국 공개특허 제10-2013-0104083(공개일자 3013년 09월 25일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 압출기용 스크류가 장착되는 실린더로 원료투입구를 통해 유입되는 폐전선피복재를 젤상태로 용융시키는 용융혼합구간과, 상기 용융혼합구간을 거치면서 젤상태로 변화가 이루어진 용융된 수지의 가교를 풀어주면서 믹싱시키는 믹싱구간과, 상기 믹싱구간에서 가교가 풀어지도록 믹싱이 이루어진 용융된 수지에 가스를 분리시키면서 가교를 증발시키는 반죽공정과, 상기 반죽공정을 거치면서 가교가 제거된 용융물을 냉각수단에 의해 냉각시키는 급냉구간으로 구획되도록 압출기용 스크류를 형성시켜, 상기 원료투입구를 통해 실린더로 투입된 폐전선에 피복되어진 가교를 증발시키면서 일정한 점도를 갖도록 폴리에틸렌을 기계적으로 혼련하여 펠릿화 함으로서, 다른 제품으로서의 사출이나 압출성형에 사용이 가능토록 하는 폐전선의 피복재 재활용장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압출기용 스크류(100)와, 상기 압출기용 스크류(100)가 회전가능하게 삽입 관통되는 실린더(210)를 갖는 배럴(200)이 구비되고,상기 배럴(200)의 일단에는 전선의 피복재가 투입되는 원료투입구(300)가 실린더(210)에 연통되게 설치되며, 상기 배럴(200)의 타측단부에는 토출구(410)가 형성된 덮개(400)가 설치된 폐전선의 피복재 재활용장치에 있어서,
상기 압출기용 스크류(100)가 폐전선피복재를 젤상태로 용융시키는 용융혼합구간(110)과, 상기 용융혼합구간(110)을 거치면서 젤상태로 변화가 이루어진 용융된 수지의 가교를 풀어주면서 믹싱시키는 믹싱구간(120)과, 상기 믹싱구간(120)에서 가교가 풀어지도록 믹싱이 이루어진 용융된 수지에 가스를 분리시키면서 가교를 증발시키는 반죽구간(130)과, 상기 반죽구간(130)을 거치면서 가교가 제거된 용융물을 냉각수단에 의해 냉각시키는 급냉구간(140)으로 구획되도록 형성되고, 상기 믹싱구간(120)을 거치면서 가교가 풀어지도록 믹싱이 이루어진 용융 수지가 유입되면서 반죽이 이루어지는 반죽구간(130)에는 4.5mm∼6.5mm의 깊이(D)를 갖는 복수개의 확산부(131)와, 상기 확산부(131)와 확산부(131) 사이에는 외측 방향으로 가면서 점차적으로 확대되는 간격을 갖는 복수개의 통과홈(132)이 연통되게 형성되는 것에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면 젤상태로 용융이 이루어진 용융된 수지가 가교가 풀어지도록 믹싱구간을 거치면서 믹싱된 후 반죽공정을 거치면서 가교가 제거됨과 동시에 일정온도가 유지되면서 탄화되지 않으면서도 급냉되어 원하는 점도를 얻을 수 있게되는 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 폐전선의 피복재 재활용장치를 보인 개략도
도 2는 본 발명의 폐전선의 피복재 재활용장치용 압출기용 스크류를 보인 정면도
도 3은 도 2의 A - A'선 단면도

이하 첨부 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 폐전선의 피복재 재활용장치를 보인 개략도이고, 도 2는 본 발명의 폐전선의 피복재 재활용장치의 압출기용 스크류를 보인 정면도이며, 도 3은 도 2의 A - A'선 단면도이다.

본 발명의 폐전선의 피복재 재활용장치는 도 1과 도 2에 도시하고 있는 바와 같이 압출기용 스크류(100)와, 상기 압출기용 스크류(100)가 회전가능하게 삽입 관통되는 실린더(210)를 갖는 배럴(200)이 구비된다.

한편, 상기 배럴(200)의 일단에는 전선의 피복재가 투입되는 원료투입구(300)가 실린더(210)에 연통되게 설치되고, 상기 배럴(200)의 타측단부에는 토출구(410)가 형성된 덮개(400)가 설치된다.

또한, 상기 압출기용 스크류(100)는 폐전선피복재를 젤상태로 용융시키는 용융혼합구간(110)과, 상기 용융혼합구간(110)을 거치면서 젤상태로 변화가 이루어진 용융된 수지의 가교를 풀어주면서 믹싱시키는 믹싱구간(120)과, 상기 믹싱구간(120)에서 가교가 풀어지도록 믹싱이 이루어진 용융된 수지에 가스를 분리시키면서 가교를 증발시키는 반죽구간(130)과, 상기 반죽구간(130)을 거치면서 가교가 제거된 용융물을 냉각수단에 의해 냉각시키는 급냉구간(140)으로 구획되도록 형성된다.

이때, 상기 믹싱구간(120)에는 일측에서 타측방향으로 경사지게 복 수개의 믹싱홈(121)이 나선형으로 파여져 형성되어 있어, 상기 믹싱구간(120)으로 용융혼합구간(110)를 거치면서 젤상태로 변환된 용융된 수지가 반복적으로 믹싱되면서 가교를 풀어주도록 한다.

한편, 상기 믹싱구간(120)을 거치면서 가교가 풀어지도록 믹싱이 이루어진 용융 수지가 유입되면서 반죽이 이루어지는 반죽구간(130)에는 도 2와 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 4.5mm∼6.5mm의 깊이(D)를 갖는 복수개의 확산부(131)와, 상기 확산부(131)와 확산부(131) 사이에는 외측 방향으로 가면서 점차적으로 확대되는 간격을 갖는 통과홈(132)이 연통되게 형성되어 있어, 상기 반죽구간(130)으로 유입된 용융 수지가 통과홈(132)을 통해 유속이 증대된 상태로 4.5mm∼6.5mm의 깊이(D)를 갖는 확산부(131)를 통해 확산되면서 믹싱되고, 상기 확산부(131)에서 믹싱이 이루어진 용융 수지는 재차 외측으로 가면서 확산부(131)와 확산부(131) 사이의 간격이 확대되는 통과홈(132)을 통해 유속이 증대된 속도로 통과한 후 다른 확산부(131)를 통해 재차 수회 반복적으로 확산되면서 수회 반복적으로 가스가 빠지게 되어 가교가 증발되는 것이다.

이로 인해 폐전선에 함유된 가교가 완전히 끊어지도록 용융 수지가 용융된 상태에서 원하는 점도를 갖게 된다.

또한, 상기 배럴(200)의 외측 즉, 압출기용 스크류(100)의 용융혼합구간(110)의 전체적인 길이방향으로는 도면에 도시되지 않았지만 통상적으로 원료투입구(300)로 투입된 분쇄된 폐전선의 피복재가 용융토록 하기 위하여 가열수단이 형성되고, 이러한 가열을 위한 온도조절장치가 설치되어 있다.

이러한 온도조절장치는 원료투입구(300)로 투입된 재활용을 위한 폐전선을 가공하고자 할 경우에 압출기용 스크류(100)의 구간별로 또 다른 온도로 또는 서로 다른 온도로 설정할 수 있게 된다.

한편, 반죽구간(130)이 이루어지는 배럴(200) 부위에는 용융 수지가 통과공(132)을 통과하면서 가스가 제거되면서 증발되는 가교가 포집될 수 있도록 하는 배출구(210)를 형성시키고, 상기 배출구(210)에는 가교의 집진을 위한 집진장치(500)를 연결시켜, 폐전선에 피복되어진 가교를 증발시키더라도 악취가 발생하지 않게 된다.

상기와 같이 반죽구간(130)을 거치면서 가교가 끊어진 용융 수지는 급냉구간(140)을 거치면서 점도가 상승되어 성형에 적합한 점성을 지니게 되고, 상기 급냉구간(140)을 거치면서 냉각이 이루어진 후 용융 수지는 토출구(410)를 통해 연속적으로 압출된다.

100 : 압출기용 스크류
110 : 용융혼합구간
120 : 믹싱구간
121 : 믹싱홈
130 : 반죽구간
131 : 확산부
132 : 통과홈
140 : 급냉구간
200 : 배럴
210 : 실린더
300 : 원료투입구
400 : 덮개
410 : 토출구

Claims

압출기용 스크류(100)와, 상기 압출기용 스크류(100)가 회전가능하게 삽입 관통되는 실린더(210)를 갖는 배럴(200)이 구비되고,상기 배럴(200)의 일단에는 전선의 피복재가 투입되는 원료투입구(300)가 실린더(210)에 연통되게 설치되며, 상기 배럴(200)의 타측단부에는 토출구(410)가 형성된 덮개(400)가 설치된 폐전선의 피복재 재활용장치에 있어서,
상기 압출기용 스크류(100)가 폐전선피복재를 젤상태로 용융시키는 용융혼합구간(110)과, 상기 용융혼합구간(110)을 거치면서 젤상태로 변화가 이루어진 용융된 수지의 가교를 풀어주면서 믹싱시키는 믹싱구간(120)과, 상기 믹싱구간(120)에서 가교가 풀어지도록 믹싱이 이루어진 용융된 수지에 가스를 분리시키면서 가교를 증발시키는 반죽구간(130)과, 상기 반죽구간(130)을 거치면서 가교가 제거된 용융물을 냉각수단에 의해 냉각시키는 급냉구간(140)으로 구획되도록 형성되고, 상기 믹싱구간(120)을 거치면서 가교가 풀어지도록 믹싱이 이루어진 용융 수지가 유입되면서 반죽이 이루어지는 반죽구간(130)에는 4.5mm∼6.5mm의 깊이(D)를 갖는 복수개의 확산부(131)와, 상기 확산부(131)와 확산부(131) 사이에는 외측 방향으로 가면서 점차적으로 확대되는 간격을 갖는 복수개의 통과홈(132)이 연통되게 형성되는 것을 특징으로 하는 폐전선의 피복재 재활용장치.
청구항 1에 있어서, 상기 믹싱구간(120)에는 일측에서 타측방향으로 경사지게 복 수개의 믹싱홈(121)이 나선형으로 파여져 형성되는 것을 특징으로 하는 폐전선의 피복재 재활용장치.
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