KR101990808B1 - 폐분체도료 재활용방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐분체도료 재활용방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 도장작업이 완료된 후 발생하는 폐분체도료 내에 존재하는 납을 제거하여 신제품과 유사하게 재사용할 수 있는 폐분체도료 재활용방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 폐분체도료의 수거 과정 중 혼입된 폐분체도료 내의 납을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 도장작업 후 발생하는 폐분체파우더를 신제품과 거의 동일한 분체도료로 재생함으로써 경제적 이득은 물론 폐분체도료를 소각처리할 때 발생하는 비용을 절감하고 환경오염을 예방할 수 있다.

Description

폐분체도료 재활용방법{RECYCLING METHOD FOR USED POWDER COATING PAINT}
본 발명은 폐분체도료 재활용방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 도장작업이 완료된 후 발생하는 폐분체도료 내에 존재하는 납을 제거하여 신제품과 유사하게 재사용할 수 있는 폐분체도료 재활용방법에 관한 것이다.
현재 폐분체도료는 환경부 지정 특정 폐기물 업체를 통해서만 폐기 처분해야하는 법적 규제 사항이 있으며, 그 비용은 톤당 약 40여만원의 고 비용으로 위탁 처리되고 있는 실정이다.
일반적으로 신규 분체도료의 제조공정은 도 1에 도시된 바와 같이, 수지와 안료 및 휠러를 공급하는 투입단계와, 이를 섞는 혼합단계와, 혼합 후 가열하는 용융압출단계와, 용융압출된 분체도료를 냉각하는 냉각단계와, 이 냉각단계를 거친 후 미쇄하게 가루로 만드는 분쇄단계와, 이 분쇄단계를 거친 분체도료의 굵은 입자를 걸러내는 분리단계와, 이 분리단계를 거친 분체도료를 포장하는 포장단계로 이루어지며, 이렇게 분체도료의 제조공정이 포장까지 완료되면 청소단계를 수행하게됨은 물론이다.
상기와 같은 분체도료의 제조공정이 진행되는 동안 비산되는 분체도료는 집진기 등의 집진장치를 이용하여 포집하며, 잔유물의 청소에 의해서 발생되는 폐분체도료는 포대에 수거한다.
이와 같이 수거된 폐분체도료는 흰색의 경우 액상으로 만들어 다른색과 조합하여 다른 색상을 내는데 사용할 수 있으나, 색이 어두운 것이나 탁한 색은 본래의 색을 내지 못해 지정장소에 매립하게 된다.
이렇게 매립되는 량은 전국적으로 년간 약 3,000톤에 이르고, 그 수치는 년간 112% 씩 증가하는 추세이며, 유해물질이 없는 분체도료의 사용을 권장하는 관계로 그 사용은 기하급수적으로 증가추세에 있다.
한편, 상기 분체도료를 원료로 한 도장방법은 코로나 방전을 이용하여 분체 도료를 분사시켜 도장하게 되는데, 이러한 도장법은 분체도료가 분사되어 도장되기 때문에 분사된 분체도료 중 대략 20-30%가 사용되지 않고 버려지게 된다.
따라서, 이와 같이 사용되지 않은 분체도료는 별도로 수거하여 소각처리하게 되는 데, 환경보호차원에서 도료의 처리는 엄격하게 관리되고 있다. 즉, 버려진 폐분체도료를 별도 지정된 폐기물 처리업체에서 수거하여 소각처리하고, 그 소각 후 남은 재를 공인받아야한다. 특히, 도료의 납 기준은 납 질량분율 0.06% 이하, 납·수은·카드뮴·6가크롬의 질량분율 합이 0.1% 이하로 관리되고 있다.
한편, 폐분체도료의 재활용을 위한 재처리 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-0949379호에서 폐분체도료의 재처리 방법, 폐분체도료를 포함하는 재생 분체도료 및 재생 분체도료의 제조방법을, 대한민국 등록특허 제10-1709270호에서 폐분체도료 처리장치 및 방법을, 대한민국 등록특허 제0-1769532호에서 폐분체도료 재생장치 및 이를 이용한 폐분체도료 재생방법에 대하여 개시하고 있으나, 폐분체도료 내에 존재하는 납 등의 중금속을 제거하는 기술에 대하여는 개시하고 있지 않다.
대한민국 공개특허 제10-2006-0030144호는 중금속 제거용 기능성 고분자 자성체 및 그의 제조 및 사용 방법에 관한 것으로, 폴리아크릴산:물:폴리우레탄:산화철을 1:7:2:4의 중량비로 혼합하여 제조한 기능성 고분자 자성체로 토양 중의 중금속을 제거하는 기술에 대하여 개시하고 있으나, 폐분체도료의 수거 과정 중 외부로부터 납이 과도하게 기준치를 넘어 혼입된 폐분체도료 내의 납을 효과적으로 제거하는 기술은 개시하고 있지 않다.
대한민국 공개특허 제10-2006-0030144호 (2006. 04. 10)
따라서 본 발명의 목적은 폐분체도료의 수거 과정 중 외부로부터 납이 과도하게 혼입된 폐분체도료 내의 납을 효과적으로 제거하는 폐분체도료 재활용방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 도장작업 후 발생하는 폐분체파우더를 신제품과 거의 동일한 분체도료로 재생함으로써 경제적 이득은 물론 폐분체도료를 소각처리할 때 발생하는 비용을 절감하고 환경오염을 예방할 수 있는 폐분체도료 재활용방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 폐분체도료 재활용방법은, 폐분체도료에 함유된 큰 이물질을 분리하는 수거단계(S10); 상기 수거된 폐분체도료에 함유된 수분 상태와 작은 이물질 상태를 검수하는 검수단계(S20); 상기 검수된 폐분체도료에 함유된 수분을 70~80℃의 온도에서 10분 동안 가열하는 근적외선 히터에 의해 제거하는 수분 제거단계(S30); 상기 수분이 제거된 폐분체도료에 함유된 금속성 이물질을 자성체에 의해 제거하는 금속성 이물질 제거단계(S40); 상기 금속성 이물질이 제거된 폐분체도료에 함유된 납을 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산 및 산화철을 혼합하여 형성된 고분자 자성체에 의해 제거하는 납 제거단계(S50); 상기 납이 제거된 폐분체도료에 함유된 비금속성 이물질을 메시망에 의해 제거하는 비금속성 이물질 제거단계(S60); 상기 비금속성 이물질이 제거된 폐분체도료를 컬러 색상표와 비교분석하여 안료 혼합 정도를 결정하는 색상 점검단계(S70); 및 상기 색상점검 후 폐분체도료에 흑색 분체 또는 백색 분체 안료를 일정 비율로 혼합하여 블랙 계열 또는 그레이 계열 색상으로 재생하는 재생 분체도료 제조단계(S80)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐분체도료 재활용방법에 있어서, 상기 S50단계에서, 상기 고분자 자성체는 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산 및 산화철이 1 : 7 : 2 : 4의 중량비로 혼합하여 교반한 후 건조되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐분체도료 재활용방법에 있어서, 상기 S50단계는, 상기 금속성 이물질이 제거된 폐분체도료에 함유된 납을 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산, DMP(Dimethyl pyrazole) 및 산화철을 혼합하여 형성된 고분자 자성체에 의해 제거하는 납 제거단계인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐분체도료 재활용방법에 있어서, 상기 S40단계는, 상기 수분이 제거된 폐분체도료에 함유된 금속성 이물질을 2400 이상의 가우스를 갖는 자성체에 의해 제거하는 금속성 이물질 제거단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 폐분체도료의 수거 과정 중 혼입된 폐분체도료 내의 납을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 도장작업 후 발생하는 폐분체파우더를 신제품과 거의 동일한 분체도료로 재생함으로써 경제적 이득은 물론 폐분체도료를 소각처리할 때 발생하는 비용을 절감하고 환경오염을 예방할 수 있다.
도 1은 일반적인 분체도료의 제조공정을 개략적으로 나타내는 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폐분체도료 재활용방법을 개략적으로 나타내는 공정도이다.
도 3a 내지 도3d는 자성체 강도(가우스) 1000, 1500, 2000, 2500 이상에 대한 비교 시험성적서이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
<실시예 1>
본 발명의 일 실시예에 따른 폐분체도료 재활용방법은, 폐분체도료에 함유된 큰 이물질을 분리하는 수거단계(S10); 상기 수거된 폐분체도료에 함유된 수분 상태와 작은 이물질 상태를 검수하는 검수단계(S20); 상기 검수된 폐분체도료에 함유된 수분을 70~80℃의 온도에서 10분 동안 가열하는 근적외선 히터에 의해 제거하는 수분 제거단계(S30); 상기 수분이 제거된 폐분체도료에 함유된 금속성 이물질을 자성체에 의해 제거하는 금속성 이물질 제거단계(S40); 상기 금속성 이물질이 제거된 폐분체도료에 함유된 납을 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산 및 산화철을 혼합하여 형성된 고분자 자성체에 의해 제거하는 납 제거단계(S50); 상기 납이 제거된 폐분체도료에 함유된 비금속성 이물질을 메시망에 의해 제거하는 비금속성 이물질 제거단계(S60); 상기 비금속성 이물질이 제거된 폐분체도료를 컬러 색상표와 비교분석하여 안료 혼합 정도를 결정하는 색상 점검단계(S70); 및 상기 색상점검 후 폐분체도료에 흑색 분체 또는 백색 분체 안료를 일정 비율로 혼합하여 블랙 계열 또는 그레이 계열 색상으로 재생하는 재생 분체도료 제조단계(S80)를 포함한다(도 2 참조).
일반적으로 폐분체도료는 원재료인 폴리에스테르 또는 에폭시 수지(50~60%), 이산화티탄(25~30%), 황산바륨(5~10%), 석회암(5~10%)의 성분으로 구성되며, 폐분체도료에서 회수방법에 따라 수분(습기) 또는 금속성 이물질, 먼지, 납 등의 오염물질의 혼입과 색상이 혼합된 상태로 수거가 된다. 본 발명의 실시예에 따른 상기 폐분체도료는 납 0.3 중량%를 함유하도록 조정하였다.
상기 수거단계(S10)에서 폐분체도료에 함유된 큰 이물질은 육안으로 식별이 가능한 파지, 목재, 직물조각, 금속, 합성수지 등과 같은 불순물으로서, 100㎏이상을 수용할 수 있는 재생통에 폐분체도료를 투입하기 전 또는 투입된 후 불순물을 수작업으로 분리 제거한다.
상기 검수단계(S20)에서 폐분체도료에 함유된 작은 이물질은 상기 2차 이물질 제거공정(S5)의 메시망을 통과할 수 없는 60~80mesh 이상의 밀도를 가진 금속성 및 비금속성에 해당된다.
상기 수분 제거단계(S30)에서 폐분체도료에 함유된 수분은 재생통의 덮개측 호퍼에 설치된 근적외선 히터에 의해 70~80℃의 온도에서 10분 내외로 가열하여 제거한다.
상기 수분 제거단계의 온도 범위의 하한치를 벗어난 60~70℃의 온도로 5분 가열할 경우 뭉침현상이 발생되고, 상한치를 벗어난 80~90℃의 온도로 20분 가열할경우 부분경화가 발생된다. 하기 표 1과 같이 표준도료 입자크기 45㎛ 내외를 기준으로 표준필터 80 mesh의 메시망에서 분당 30회 진동하는 조건에서 습도제거 실험한 결과, 근적외선 히터를 70~80℃의 온도로 10분 내외로 가열할 경우 투입량 98% 이상 통과하였다.
온도(℃) 시간 실험방법 결과(징후) 상태
60~70 5분 표준필터 80mesh의 메시망, 진동식
레귤레이터 분당 30회 진동
입자 2(m/m)크기로 폐분체도료 뭉침현상 발생
70~80 10분 상기와 동일 폐분체도료 투입량의 98%이상 통과
80~90 20분 상기와 동일 폐분체도료 부분경화로 인하여 투입량의 50%이내 통과
상기 금속성 이물질 제거단계(S40)에서 폐분체도료에 함유된 금속성 이물질은 재생통의 내부면적에 골고루 분포된 마그네틱의 자력에 의해 제거되고, 이 마그네틱은 2400 이상의 가우스로 구성하는 것이 바람직하다.
하기 표 2는 자성체 강도에 따른 실험한 결과이다(도3: 비교 시험성적서 참조).
자성체 강도(가우스) 실험방법 금속성 이물질 량 결과치
1000 자성체 통과후 잔여 금속성 이물질 20개 이상 발견
1500 상기와 동일 7~10개 내외 발견
2000 상기와 동일 3~5개 내외 발견
2400 이상 상기와 동일 미발견
상기 실험 결과와 같이 수분이 제거된 폐분체도료에 함유된 금속성 이물질을 2400 이상의 가우스를 갖는 마그네틱(자성체)을 통과시킬 경우 잔여 금속성 이물질이 발견되지 않은 반면, 2000 가우스에서 1000 가우스로 낮아질수록 금속성 이물질이 3개에서 20개 이상까지 발견되었다.
상기 납 제거단계(S50)에서 상기 금속성 이물질이 제거된 폐분체도료에 함유된 납을 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산 및 산화철을 혼합하여 형성된 고분자 자성체에 의해 제거한다. 이때, 상기 고분자 자성체는 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산 및 산화철을 1 : 7 : 2 : 4의 중량비로 혼합하여 교반한 후 100℃에서 5시간 건조하여 제조하였다. 제조된 상기 고분자 자성체를 폐분체도료와 1시간 동안 교반시켜 납을 제거하였다.
폴리비닐아세테이트는 비닐 고분자로서 주로 접착제, 라텍스 소재로 사용되며, 비닐아세테이트 단량체를 유리라디칼 중합하여 제조한다.
Figure 112019034668911-pat00001
[반응식 1]
폴리글리콜산은 글리콜산의 중축합 혹은 글리콜리드의 개환 중합으로 합성되는 생분해성 합성 열가소성 폴리머이다.
Figure 112019034668911-pat00002
[반응식 2]
산화철은 철과 산소의 화합물로서, 산화제일철(FeO)이 바람직하다. 상기 산화철은 옥살산철(II)를 공기를 차단하고 태우거나 Fe2O3을 280~300℃에서 수소로 환원하면 얻는다.
상기 고분자 자성체는 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산 및 산화철을 혼합하여 제조함으로써 납을 용이하게 흡착 또는 결합하는 친화도가 상승되었다. 이후 납을 흡착한 고분자 자성체는 자장으로 회수하여 이를 다시 재생시켜 사용하는 것이 가능하다.
상기 비금속성 이물질 제거단계(S60)에서 폐분체도료에 함유된 비금속성 이물질은 밀도가 60-80g/㎤의 메시망에 걸려서 제거되고, 이 메시망은 폐분체도료에 함유된 비금속성 이물질의 효율적인 제거를 위해 재생통에 설치된 진동식 레귤레이터에 의해 진동된다.
상기 색상 점검단계(S70)에서 폐분체도료를 팬톤북에 나와 있는 컬러 색상표와 비교분석하여 안료 혼합 비율에 따라 여러 단계까지 세분화하여 다양한 색상을 구현하도록 사전에 점검한다.
상기 재생 분체도료 제조단계(S80)에서 폐분체도료 100㎏를 기준으로 흑색 분체 또는 백색 분체 안료의 혼합 비율은 다음과 같다.
흑색 분체 안료(KCC-EX8816(S)-Black)
색상범위 혼합 비율 3% 혼합 비율 5% 혼합 비율 8%
Pantone No
컬러 색상표
Pantone No
-405C 근사치
Pantone No
-445C 근사치
Pantone No
Black-7C 근사치
백색 분체 안료(H-WH0009-S9)
색상범위 혼합 비율 3% 혼합 비율 5% 혼합 비율 8%
Pantone No
컬러 색상표
Pantone No
Cool Gray 9C 근사치
Pantone No
Cool Gray 6C 근사치
Pantone No
428C 근사치
상기 표 3 및 표 4와 같이 폐분체도료 100㎏에 흑색 분체 또는 백색 분체 안료를 3%, 5%, 8%의 비율로 각각 혼합할 경우 팬톤북에 나와 있는 블랙 계열 또는 그레이 계열 컬러 색상표의 근사치와 같은 여러 색상으로 재생된 분체도료를 대량 생산할 수 있는 것이다.
즉, 폐분체도료는 상술하는 공정을 거쳐 일정한 비율의 안료(색상)를 첨가하여 상기 표 3 및 표 4의 컬러 색상표의 색상 군으로 재사용이 가능하며, 이러한 작업 공정으로 할 경우 도장에서의 생산원가가 현저히 감소함과 동시에 환경적으로도 상당히 기여할 수 있는 것이다.
<실시예 2>
상기 실시예 1의 S50단계에서 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산 및 산화철을 혼합하여 고분자 자성체를 제조하는 대신 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산, DMP(Dimethyl pyrazole) 및 산화철을 1 : 7 : 1 : 1 : 4의 중량비로 혼합하여 고분자 자성체를 제조한 것 이외에는 동일한 방법으로 수행하였다.
<비교예>
상기 실시예 1의 S50단계에서 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산 및 산화철을 혼합하여 고분자 자성체를 제조하는 대신 폴리아크릴산, 물, 폴리우레탄 및 산화철(비교예 1), 폴리비닐아세테이트, 물 및 산화철(비교예 2), 폴리글리콜산, 물 및 산화철(비교예 3), DMP, 물 및 산화철(비교예 4)을 하기 표 5의 혼합비로 각각 혼합하여 자성체를 제조한 것 이외에는 동일한 방법으로 수행하였다.
<시험예>
상기 실시예 1 내지 2, 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조되어 재생된 분체도료 내 잔존 납의 함량을 측정하기 위하여, 각각의 시료 1.0 g을 도가니에 취하고, 황산 2 mL를 가하여 황산의 흰 연기가 나지 않고 대부분이 탄화될 때까지 서서히 가열하였다. 이를 다시 약 450℃의 전기로에서 가열하여 회화하고, 식힌 후 그 잔류물에 염산(1→2) 5 mL를 가하여 섞고 수욕상에서 증발 건조하였다. 식힌 후 0.1 M 질산을 가하여 용해시키고, 불용물이 있는 경우에는 여과하여 20 mL로 한 액을 시험용액으로 하였다. 시험용액에 대해 원자흡광광도법(파장 283.3 nm)에 따라 시험하여 납의 함량을 구하고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
구분 자성체 조성 잔존
납 함량
납 제거율(%)
실시예 1 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산 및 산화철을 1 : 7 : 2 : 4의 중량비로 혼합 O.O23% 92.3
실시예 2 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산, DMP(Dimethyl pyrazole) 및 산화철을 1 : 7 : 1 : 1 : 4의 중량비로 혼합 0.018% 94.0
비교예 1 폴리아크릴산, 물, 폴리우레탄 및 산화철을 1 : 7 : 2 : 4의 중량비로 혼합 0.147% 51.0
비교예 2 폴리비닐아세테이트, 물 및 산화철을 3 : 7 : 4의 중량비로 혼합 O.185% 38.3
비교예 3 폴리글리콜산, 물 및 산화철을 3 : 7 : 4의 중량비로 혼합 0.166% 44.7
비교예 4 DMP, 물 및 산화철을 3 : 7 : 4의 중량비로 혼합 0.192% 36.0
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 납 제거율은 92.3%이고, 실시예 2의 납 제거율은 94.0%인 반면, 비교예 1 내지 4의 경우 51.0%, 38.3%, 44.7%, 36.0%에 불과하여, 본 발명에 따른 실시예의 납 제거율이 현저히 높다는 것이 확인되었다.
또한, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2는 잔존 납 함량이 0.023%, 0.018%로 도료의 납 기준을 만족시키고 있다.
한편, 이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (4)

  1. 폐분체도료에 함유된 큰 이물질을 분리하는 수거단계(S10);
    상기 수거된 폐분체도료에 함유된 수분 상태와 작은 이물질 상태를 검수하는 검수단계(S20);
    상기 검수된 폐분체도료에 함유된 수분을 70~80℃의 온도에서 10분 동안 가열하는 근적외선 히터에 의해 제거하는 수분 제거단계(S30);
    상기 수분이 제거된 폐분체도료에 함유된 금속성 이물질을 자성체에 의해 제거하는 금속성 이물질 제거단계(S40);
    상기 금속성 이물질이 제거된 폐분체도료에 함유된 납을 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산 및 산화철을 혼합하여 형성된 고분자 자성체에 의해 제거하는 납 제거단계(S50);
    상기 납이 제거된 폐분체도료에 함유된 비금속성 이물질을 메시망에 의해 제거하는 비금속성 이물질 제거단계(S60);
    상기 비금속성 이물질이 제거된 폐분체도료를 컬러 색상표와 비교분석하여 안료 혼합 정도를 결정하는 색상 점검단계(S70); 및
    상기 색상점검 후 폐분체도료에 흑색 분체 또는 백색 분체 안료를 일정 비율로 혼합하여 블랙 계열 또는 그레이 계열 색상으로 재생하는 재생 분체도료 제조단계(S80);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재활용방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 S50단계에서,
    상기 고분자 자성체는 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산 및 산화철이 1 : 7 : 2 : 4의 중량비로 혼합하여 교반한 후 건조되어 형성되는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재활용방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 S50단계는,
    상기 금속성 이물질이 제거된 폐분체도료에 함유된 납을 폴리비닐아세테이트, 물, 폴리글리콜산, DMP(Dimethyl pyrazole) 및 산화철을 혼합하여 형성된 고분자 자성체에 의해 제거하는 납 제거단계인 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재활용방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 S40단계는,
    상기 수분이 제거된 폐분체도료에 함유된 금속성 이물질을 2400 이상의 가우스를 갖는 자성체에 의해 제거하는 금속성 이물질 제거단계인 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재활용방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102251169B1 (ko) 2020-01-16 2021-05-12 (주)벤투스 폐분체도료를 이용한 사출물 및 그 제조방법
KR102431148B1 (ko) * 2022-05-04 2022-08-10 주식회사 케이비아이 폐분체도료를 활용한 재생 분체도료의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990028162A (ko) * 1997-09-30 1999-04-15 윤창한 폐분체파우더 재생방법
KR20060030144A (ko) 2004-10-05 2006-04-10 한국과학기술연구원 중금속 제거용 기능성 고분자 자성체 및 그의 제조 및사용 방법
KR20120033655A (ko) * 2010-09-30 2012-04-09 원승열 폐페인트 재생장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990028162A (ko) * 1997-09-30 1999-04-15 윤창한 폐분체파우더 재생방법
KR20060030144A (ko) 2004-10-05 2006-04-10 한국과학기술연구원 중금속 제거용 기능성 고분자 자성체 및 그의 제조 및사용 방법
KR20120033655A (ko) * 2010-09-30 2012-04-09 원승열 폐페인트 재생장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102251169B1 (ko) 2020-01-16 2021-05-12 (주)벤투스 폐분체도료를 이용한 사출물 및 그 제조방법
KR102431148B1 (ko) * 2022-05-04 2022-08-10 주식회사 케이비아이 폐분체도료를 활용한 재생 분체도료의 제조방법

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