KR19980075323A - 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2차적인 분쇄과정에 의하여 폐수지의 표면으로부터 분리된 도막을 수지 분쇄물로부터 제거시키기 위한 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치에 관한 것으로, 폐수지의 표면으로부터 분리된 도막을 효과적으로 제거시킴으로써 재생재료의 물성을 일정한 수준으로 확보할 뿐만 아니라 폐수지 재생 비용을 절감시켜 재생재료의 경제성을 향상시키는 것을 목적으로 하며, 이를 위하여 본 발명은 2차에 걸친 파쇄 및 분쇄공정에 의하여 소립자 형상의 수지 분쇄물과 도막가루로 분리된 분쇄물로부터 도막가루를 제거하기 위한 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치로서, 물로 채워진 욕조와; 욕조의 내부에서 회전 가능하게 제공되어 욕조내에 투입되는 분쇄물을 교반시켜 분쇄물 중에 혼합되어 있는 도막가루를 욕조의 바닥으로 침전시키는 회전 스크루버와; 회전 스크루버의 하부에서 다수의 격벽 이상으로 배열되고, 회전 스크루버로부터 이격된 상태로형성되어 있는 회전 마찰판을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치를 제공한다.

Description

폐수지의 도막 분쇄물 세척장치

본 발명은 예를 들어 폐기 처분되는 차량용 범퍼 등과 같은 폐수지 성형품을 재생 처리하여 회수하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2단계에 걸친 분쇄과정에 의하여 폐수지의 표면으로부터 분리된 도막을 수지 분쇄물로부터 제거시키기 위한 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치에 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 부음함과 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 제품으로써 품질이 저하되기 때문이다. 그러므로, 표면에 이 물질 막이 피복된 수지 성형품의 재활용을 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 성형품을 소정의 지름(통상 5mm 정도)의 수지 재료로 분쇄하고, 분쇄된 수지재료를 압출하여 펠렛화시키는 것에 의하여 소재화된 수지재료로 회수하여 이를 범퍼 등의 제조에 재 사용하는 것이 공지되어 있다.

그러나, 이러한 도막 제거공정에 있어서, 일정 수준 이상의 도막 제거율을 갖기 위해서는 그 비용이 너무 높기 때문에 재생재료의 경제성이 저하되어, 오히려 신 재료를 사용하는 것이 비용을 절감시키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 2차에 걸친 폐수지 파쇄공정을 거치면서 폐수지의 표면으로부터 분리된 도막을 효과적으로 제거시킴으로써 재생재료의 물성을 일정한 수준으로 확보할 뿐만 아니라 폐수지 재생 비용을 절감시켜 재생재료의 경제성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따라 파쇄 및 분쇄공정에 의하여 수지 분쇄물로부터 분리된 도막 가루를 세척에 의하여 제거하기 위한 장치의 개략적인 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 욕조2 : 회전 스크루버

3 : 중심축4 : 지지봉

5 : 블레이드6 : 회전 마찰판

7 : 고 유속 구간8 : 저 유속 구간

9 : 도막 침전물 역류 방지관10 : 드레인부

11 : 드레인 밸브

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 2차에 걸친 파쇄 및 분쇄공정에 의하여 소립자 형상의 수지 분쇄물과 도막가루로 분리된 분쇄물로부터 도막가루를 제거하기 위한 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치로서, 물로 채워진 욕조와; 욕조의 내부에서 회전 가능하게 제공되어 욕조내에 투입되는 분쇄물을 교반시켜 분쇄물 중에 혼합되어 있는 도막가루를 욕조의 바닥으로 침전시키는 회전 스크루버와; 회전 스크루버의 하부에서 다수의 격벽 형상으로 배열되고, 회전 스크루버부터 이격된 상태로 형성되어 있는 회전 마찰판을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치를 제공한다.

또한, 상기 회전 스크루버는 회전 중심부로서 중심축과, 중심축의 하단부에서 서로 대향된 상태로 단이지게 형성된 지지봉과, 지지봉의 외주면상에 등간격으로 형성된 다수의 블레이드로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전 마찰판의 하부에는 욕조의 바닥으로부터 일정하게 이격된 상태로 설치되어, 바닥으로 침전된 도막가루가 다시 욕조의 상부로 이동되는 것을 방지하는 도막 침전물 역류 방지판을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 욕조의 바닥부는 중심부를 향해 경사지게 형성되어 있으며, 이러한 바닥부의 중심부에는 드레인부가 형성되고, 이러한 드레인부에는 드레인 밸브가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

[실시예]

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

여기서, 도 1은 본 발명에 따라 파쇄 및 분쇄공정에 의하여 수지 분쇄물로부터 분리된 도막 가루를 세척에 의하여 제거하기 위한 장치의 개략적인 단면도이다.

한편, 본 발명은 폐수지를 재생시키기 위하여 분쇄시킨 이후에 도막제거를 위한 별도의 공정 없이 분쇄물의 후처리를 통해 도막 제거율을 향상시키고자 하는 것으로, 소립자로 파쇄된 분쇄물을 도막 가루와 폐수지 분쇄물간의 비중 차를 이용한 도막 분쇄물 세척용 장치에 통과시켜 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 첨가시킬 수도 있다.

이러한 본 발명에 따른 폐수지에 피복된 도막 분쇄물 제거공정을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 폐수지를 서로 대향되는 방향으로 회전하는 한 쌍의 파쇄 롤러 사이로 통과시켜 일정한 크기의 파쇄물로 만들며, 이 때, 폐수지에 도포되어 있는 도막의 일부가 파쇄 롤러의 충격력에 의하여 수지로부터 분리되어 파쇄물과 함께 섞이게 된다. 다음으로, 파쇄물은 다시 재 분쇄되어 소립자로 분쇄되게 되는데, 이 때, 초기의 파쇄공정에 미처 분리되지 않은 도막의 대부분이 파쇄물의 표면으로부터 분리되어 분쇄물과 함께 혼합된 상태로 유지되게 된다. 이렇게 수지로부터 분리된 도막가루는 수지 분쇄물로부터 완전히 제거되야 하며, 이러한 도막가루 제거율의 향상이 재생재료의 물성을 좌우하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 분쇄된 상태로 서로 혼합되어 있는 수지 분쇄물로부터 도막가루를 제거하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 도막과 수지간의 비중 차를 이용한 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치를 제공한다. 상기 도막 분쇄물 세척장치에는 물로 채워진 욕조(1)가 제공되어 있으며, 이러한 욕조(1)에는 회전 스크루버(2)가 제공되어, 욕조(1)내에 분쇄물을 넣은 상태에서 상기 회전 스크루버(2)를 회전시켜 도막가루를 침전시키도록 한다. 이러한 회전 스크루버(2)는 회전 중심부로서의 중심축(3)과, 중심축(3)의 하단부에서 서로 대향된 상태로 단이지게 형성된 지지봉(4)과, 지지봉(4)의 외주면상에 등간격으로 형성된 다수의 블레이드(5)로 형성되어, 회전 스크루버(2)의 회전시에 물속에 담겨진 분쇄물을 교반시켜 분쇄물 중에 혼합되어 있는 도막가루를 욕조(1)의 바닥으로 침전시키게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 회전 스크루버(2)의 하부에는 격벽 형상으로 배열된 다수의 회전 마찰판(6)이 회전 스크루버(2)로부터 이격된 상태로 형성되어 있다. 이러한 회전 마찰판(6)은 회전 스크루버(2)의 회전시에 욕조(1)내에 형성되는 소용돌이 현상이 욕조(1)의 바닥부로 파급되는 것을 방지하는 것으로, 회전 마찰판(6)을 통과한 도막가루가 물의 유동에 의하여 다시 떠오르게 되는 것을 억제시키게 되며, 이에 따라, 회전 마찰판(6)을 중심으로 상부에는 물의 유동이 고속으로 형성되는 고 유속 구간(7)이 형성되고, 하부에는 물의 유동이 거의 발생되지 않는 저 유속 구간(8)이 형성된다.

더욱이, 상기 저 유속 구간(8)의 하부에는 욕조(1)의 바닥으로부터 일정하게 이격된 상태로 설치되어 있는 도막 침전물의 역류 방지판(9)이 제공되어 일단 욕조(1)의 바닥으로 침전된 도막가루가 다시 욕조(1)의 상부로 이동되는 것을 방지하게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 욕조(1)의 바닥부는 중심부를 향해 경사지게 형성되어 있으며, 이러한 바닥부의 중심부에는 바닥부에 모여 있는 도막가루를 배출시키기 위한 드레인부(10)가 형성되고, 이러한 드레인부(10)에는 드레인 밸브(11)가 설치되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에서는 파쇄 및 분쇄공정에 의하여 소립자 형상으로 형성된 폐수지 분쇄물의 일정량을 욕조(1)에 투입한 상태에서 회전 스크루버(2)를 회전시켜 분쇄물을 교반시키며, 이 때, 분쇄물과 함께 혼합되어 있는 도막가루는 수지 분쇄물과의 비중 차에 의하여 욕조(1)의 바닥부로 가라앉게 되며, 일단 욕조(1)의 바닥부에 가라앉은 도막가루는 도막 침전물의 역류 방지판(9)에 의하여 바닥에 다시 욕조(1)의 상부로 떠오르지 않고 바닥에 그대로 쌓이게 된다. 이 때, 수지 분쇄물은 항시 물 위에 떠 있게 됨으로써, 수지 분쇄물만을 수거할 수 있게 된다. 이렇게 욕조(1)의 바닥에 쌓인 도막가루가 일정 레벨에 이르게 되면, 바닥부에 설치된 드레인부(10)를 통해 도막가루를 배출시킬 수 있게 된다.

이상 상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치에 의하면, 폐수지에 피복되어 있는 도막을 제거하기 위한 공정 및 장치를 단순화함으로써, 재생재료의 경제성이 향상되고, 또한 도막제거를 효과적으로 수행하여 재생재료의 물성을 향상시키게 되는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 상술된 특정의 바람직한 실싱예에 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 (4)

1. 2차에 걸친 파쇄 및 분쇄공정에 의하여 소립자 형상의 수지 분쇄물과 도막가루로 분리된 분쇄물로부터 도막가루를 제거하기 위한 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치로서, 물로 채워진 욕조와; 욕조의 내부에서 회전 가능하게 제공되어 욕조내에 투입되는 분쇄물을 교반시켜 분쇄물 중에 혼합되어 있는 도막가루를 욕조의 바닥으로 침전시키는 회전 스크루버; 회전 스크루버의 하부에서 다수의 격벽 형상으로 배열되고, 회전 스크루버로부터 이격된 상태로 형성되어 있는 회전 마찰판을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전 스크루버는 회전 중심부로서 중심축과, 중심축의 하단부에서 서로 대향된 상태로 단이지게 형성된 지지봉과, 지지봉의 외주면상에 등간격으로 형성된 다수의 블레이드로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 회전 마찰판의 하부에는 욕조의 바닥으로부터 일정하게 이격된 상태로 설치되어, 바닥으로 침전된 도막가루가 다시 욕조의 상부로 이동되는 것을 방지하는 도막 침전물 역류 방지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 욕조의 바닥부는 중심부를 향해 경사지게 형성되어 있으며, 이러한 바닥부의 중심부에는 드레인부가 형성되고, 이러한 드레인부에는 드레인 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폐수지의 도막 분쇄물 세척장치.