KR19980075264A - 폐수지 재생방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐기 처분되는 차량용 범퍼 등과 같은 폐수지 성형품을 재생 처리하여 회수하는 방법에 관한 것으로, 종래의 기계적인 방법 및 화학적인 방법에 비하여 비용을 절감시켜 재생재료에 대한 경제성을 향상시키고, 또한 재생작업을 단순화하여 작업의 효율성을 향상시키며, 화학처리에 의한 공해 유발 가능성을 감소시키는 것을 목적으로 하며, 이를 위하여 본 발명은, 폐수지를 일정한 크기의 파쇄물로 1차 파쇄시키면서 파쇄력에 의하여 폐수지와 도막을 분리시키는 단계와; 파쇄물을 다시 5㎜ 이하의 직경을 갖는 분쇄물로 2차 분쇄시키면서 1차 파쇄시에 미쳐 분리되지 않은 도막을 재차 분리시키는 단계와; 서로 분리된 상태의 수지와 도막이 혼합되어 있는 분쇄물을 물이 담겨져 있는 욕조에 침전시켜 수지와 도막간의 비중 차를 이용하여 수지 분쇄물만을 분리해내는 단계와; 도막을 분리해낸 수지 분쇄물에 물성 향상을 위한 첨가제를 혼합하여 압출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수지 재생방법을 제공한다.

Description

폐수지 재생방법

본 발명은 예를 들어 폐기 처분되는 차량용 범퍼 등과 같은 폐수지 성형품을 재생 처리하여 회수하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면에 페인트와 같은 이물질 막이 피복되어 있는 폐수지 재생방법에 관한 것이다.

최근, 환경 오염의 방지라는 관점에서, 기업이 상품을 팔기 위해서는 폐기 처분되는 자사의 폐상품, 특히 플라스틱과 같은 폐수지를 회수하도록 하는 법규가 국가마다 제정되고 있다. 이는 사회문제로 대두되고 있는 폐수지와 같은 화학 제품의 방치로 인한 환경 오염을 방지하도록 국가가 이러한 폐상품의 회수를 기업에 요구하는 것이며, 또한 각 기업들이 이러한 규정에 부응함과 동시에 자원을 재 사용하여 원가 절감을 도모하도록 폐상품의 재생 및 활용을 위한 다양한 기술 개발 및 연구가 진행되고 있다.

더욱이, 최근 자동차용 범퍼 소재로서 가장 널리 쓰이는 폴리프로필렌(Poly Propylene : 이하 PP재라 칭함) 소재는 충격강도 보완을 위해 EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) 러버 성분을 많이 포함하고 있어 일반 PP재에 비해 부드럽고 충격에 강한 특성을 가지고 있다. 따라서, 이러한 범퍼용 PP재는 재생시 고부가가치를 가질 수 있다.

그런데, 이와 같은 폐수지 제품의 처리에서, 특히 폐기 처분되는 폐수지 성형품을 재생 및 회수하기 위하여, 사용후 폐기되는 수지 성형품으로부터 재생에 이용되는 순수한 수지를 추출하는 것이 중요하다. 예를 들면, 차량용 범퍼를 재 사용할 경우, 범퍼의 표면을 보호하기 위하여 표면에 도장되어 있는 이 물질 막을 범퍼로부터 분리하여 제거한 후에, 범퍼를 작은 파편으로 분쇄하여 소재화된 수지 재료로서 회수하여야만 된다.

이와 같이 범퍼의 표면에 도장된 이 물질 막을 분리하여 제거하는 것은, 회수되어 재생된 최종 수지 재료에 페인트 물질이 함유되면, 최종 소재의 물리적 성질, 즉 물성이 저하되어 제품으로서의 품질이 저하되기 때문이다. 그러므로, 표면에 이물질 막이 피복된 수지 성형품의 제활용을 위해서는 표면에 피복된 이 물질 막의 제거는 필수적이다.

종래에 있어서, 이러한 이 물질 막을 범퍼로부터 제거하는 방법으로는 쇼트 블라스트와 같은 기계적인 방법과, 도장된 범퍼를 화학 용액에 침지시켜 이 물질 막을 식각하여 제거하는 화학적인 방법이 널리 공지되어 있다. 상기와 같은 방법을 이용하여 이 물질 막을 범퍼로부터 제거한 다음, 이 물질 막이 제거된 폐수지 성평품을 소정의 지름 (통상 5㎜ 정도)의 수지 재료로 분쇄하고, 분쇄된 수지재료를 압출하여 펠렛화시키는 것에 의하여 소재화된 수지재료로 회수하여 이를 범퍼 등의 제조에 재 사용하는 것이 공지되어 있다.

그러나, 상기된 기계적인 방법 및 화학적인 방법은 별도의 장치를 이용하므로 소요되는 비용이 너무 높아 재생재료의 경제성이 저하되고, 또한 작업이 번거로우며, 이에 따라 작업의 효율이 떨어진다는 문제가 있었으며, 특히 화학적인 방법을 이용하는 경우에는 사용된 화학용액에 의한 공해 문제가 유발된다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 폐수지 제품상에 도포되어 있는 도막제거를 위한 개선된 페수지 재생방법을 제공하므로써, 종래의 기계적인 방법 및 화학적인 방법에 비하여 비용을 절감시켜 재생재료에 대한 경제성을 향상시키고, 또한 재생작업을 단순화하여 작업의 효율성을 향상시키며, 화학처리에 의한 공해 유발 가능성을 감소시키는 것을 목적으로 한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따라 폐수지를 재생시키기 위한 재생공정의 개략적으로 나타내는 공정도로서,

도 1은 폐수지를 파쇄시키는 공정도이고,

도 2는 도 1에 도시된 공정에 의한 파쇄물을 다시 소립자로 분쇄시키는 공정도이며,

도 3은 분쇄된 소립자를 물에 넣어 수지 분쇄물과 도막가루간의 비중 차로 도막을 분리시키는 공정도이고,

도 4는 도막가루가 분리된 수지 분쇄물의 물성 향상을 위한 타재료를 혼합하는 공정도이며,

도 5는 물성 향상을 위해 타재료와 혼합된 수지 분쇄물을 압출시키는 공정도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 폐수지2 : 파쇄롤러

3 : 파쇄물4 : 분쇄물

5 : 욕조6 : 수지 분쇄물

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 폐수지를 일정한 크기의 파쇄물로 1차 파쇄시키면서 파쇄력에 의하여 폐수지와 도막을 분리시키는 단계와; 파쇄물을 다시 5㎜ 이하의 직경을 갖는 분쇄물로 2차 분쇄시키면서 1차 파쇄시에 미쳐 분리되지 않은 도막을 재차 분리시키는 단계와; 서로 분리된 상태의 수지와 도막이 혼합되어 있는 분쇄물을 물이 담겨져 있는 욕조에 침전시켜 수지와 도막간의 비중 차를 이용하여 수지 분쇄물만을 분리해내는 단계와; 도막을 분리해낸 수지 분쇄물에 물성 향상을 위한 첨가제를 혼합하여 압출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수지 재생방법을 제공한다.

또한, 상기 첨가제는 일반 사출용 그레이드의 저밀도 폴리에틸렌인 것이 바람직하다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

여기서, 도 1 내지 도 5는 본 발명에 따라 폐수지를 재생시키기 위한 재생 공정의 개념을 개략적으로 나타내는 공정도로서, 먼저 도 1은 폐수지를 파쇄시키는 고정이고, 도 2는 도 1에 도시된 공정에 의한 파쇄물을 다시 소립자로 분쇄시키는 공정이며, 도 3은 분쇄된 소립자를 물에 넣어 수지 분쇄물과 도막가루간의 비중 차로 도막을 분리시키는 공정이고, 도 4는 도막가루가 분리된 수지 분쇄물의 물성 향상을 위한 타재료를 혼합하는 공정이며, 도 5는 물성 향상을 위해 타재료와 혼합된 수지 분쇄물을 압출시키는 공정이다.

한편, 본 발명은 폐수를 재생시키기 위하여 분쇄시킨 이후에 도막제거를 위한 별도의 공정 없이 분쇄물의 후처리를 통해 도막 제거율을 향상시키고자 하는 것으로, 소립자로 파쇄된 분쇄물을 욕조내의 물에 침전시켜 도막 가루와 폐수지 분쇄물간의 비중 차를 이용하여 폐수지 분쇄물만을 얻도록 한다. 또한, 본 발명에서는 재생되는 폐수지의 물성 향상을 위해 일반 사출용 그레이드(grade)의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE; Low Density Poly Ethylene)을 첨가시킨다.

이러한 본 발명에 따라 폐수지 재생공정을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, PP재의 폐수지(1)를 서로 대향되는 방향으로 회전하는 한 쌍의 파쇄 롤러(2) 사이로 통과시켜 일정한 크기의 파쇄물(3)로 만들며, 이 때, 폐수지(1)에 도포되어 있는 도막의 일부가 파쇄 롤러(2)의 충격력에 의하여 수지로부터 분리되어 파쇄물(3)과 함께 섞이게 된다.

다음으로, 도 2의 공정에서 파쇄물(3)은 다시 재 분쇄되어 5㎜ 이하의 소립자(4)로 분쇄되게 되는데, 이 때, 초기의 파쇄공정에서 미처 분리되지 않은 도막의 대부분이 파쇄물(3)의 표면으로부터 분리되어 분쇄물(4)과 함께 혼합된 상태로 유지되게 된다.

계속해서 이러한 분쇄물(4)은 물로 채워져 있는 욕주(5)내로 안내되며, 욕조(5)내로 안내된 분쇄물(4)은 수지와 도막간의 비중 차에 의하여 수지 분쇄물(6)은 욕조(5)의 상부로 뜨게 되고, 수지로부터 분리된 도막 분쇄물(7)은 욕조(5)의 하단으로 침전되게 되므로써 수지 분쇄물(6) 만을 얻을 수 있게 된다.

한편, 이러한 파쇄 및 분쇄 공정을 통해 대부분의 도막은 수지로부터 분리되게 되지만, 그렇다고 해서 모든 도막이 완벽하게 분리된 것은 아니며, 따라서, 이러한 수지 분쇄물(6)을 재생시키게 되면, 자연이 수지의 물성이 약간은 저하되게 된다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 잔류 도막에 의한 물성 저하를 방지하기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 저가이면서도 상용성이 우수한 첨가제(8)를 부가하여 재생수지의 물성을 향상시키게 된다. 이러한 첨가제(8)로는 일반 사출용 그레이드의 저밀도 폴리에틸렌이 사용되며, 이러한 첨가제(8)의 물성이 하기의 표 1에 표시되어 있다.

[표 1]

이러한 첨가제(8)와 혼합된 수지 분쇄물(6)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 압출기(9)의하여 압출 컴파운딩(compounding)되며, 이렇게 첨가제(8)와 함께 혼합 압출된 수지 분쇄물(6)의 물성이 하기의 표 2에 표시되어 있다.

[표 2]

이상 상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐수지 재생방법에 의하면, 종래의 기계적인 방법 및 화학적인 방법에 비하여 비용을 절감시켜 재생재료에 대한 경제성이 향상되고, 또한 재생작업을 단순화하여 작업의 효율성을 향상되며, 화학처리에 의한 공해 유발 가능성이 감소되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 폐수지 특히 PP재 범퍼 재생재료의 경제성을 확보하게 되고, 재생재료의 물성 향상으로 적용범위가 확대되게 되며, 저가이면서도 상용성이 우수한 첨가제를 사용하므로써 재생비용이 저감되는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 상술한 특징의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 폐수지를 일정한 크기의 파쇄물로 1차 파쇄시키면서 파쇄력에 의하여 폐수지와 도막을 분리시키는 단계와; 파쇄물을 다시 5㎜ 이하의 직경을 갖는 분쇄물로 2차 분쇄시키면서 1차 파쇄시에 미쳐 분리되지 않은 도막을 재차 분리시키는 단계와; 서로 분리된 상태의 수지와 도막이 혼합되어 있는 분쇄물을 물이 담겨져 있는 욕조에 침전시켜 수지와 도막간의 비중 차를 이용하여 수지 분쇄물만을 분리해내는 단계와; 도막을 분리해낸 수지 분쇄물에 물성 향상을 위한 첨가제를 혼합하여 압출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수지 재생방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 첨가제는 일반 사출용 그레이드의 저밀도 폴리에틸렌인 것을 특징으로 하는 폐수지 재생방법.