KR20010016237A - 폐수지에 함유된 충진물의 화학적 분리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐수지류를 재활용함에 있어서 종래의 방법인 기계적 분쇄나 열용융에 의하지 아니하고 화학적인 방법에 의해 충진물과 수지를 별도 분리하여 재생하는 방법에 관한 것이다.

폐수지를 화학적 공정으로 재활용 제품의 원료로 재생하는데 있어서, 친수성용제를 폐수지의 종류에 따라 선택적으로 사용하며, 중탕 가열함으로써 수지를 용액으로 만든 뒤 중탕 가온구조인 침강조에 투입하여 충진물이 침전되도록 한다.

상등액인 수지용액을 분리조로 공급하는대, 분리조에는 용제의 기화점 이상의 온도를 유지하는 물을 저장시키고 여기에 분사노즐로 확산 투입시킴으로써 수지가 대형화되는 것을 방지하면서 수지용액에 포함된 용제가 물과 결합하도록 함을 특징으로 하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 충진물을 화학적 방법에 의해 분리할 수 있게 됨으로써 수지류의 재활용율을 크게 향상시킬 수 있게 되고 그에 따라 자원의 절약과 환경보호의 효과도 이룩할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

폐수지에 함유된 충진물의 화학적 분리방법{A method of chemical separation of addition containd in waste resin}

본 발명은 폐수지류를 재활용함에 있어서 종래의 방법인 기계적 분쇄나 열용융에 의하지 아니하고 화학적인 방법에 의해 충진물과 수지를 별도 분리하여 재생하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 폐수지를 재생원료로 사용하기 위하여 폐수지를 수집 선별한 후 분쇄하거나 열에 의한 용융으로 재생하여 원료로 사용하기 때문에 수집된 폐수지내에 함유된 충진물이 없거나 미량일 경우의 수지만 재활용되고, 충진물이 다량 함유된 폐수지는 대부분 폐기물로 처리되고 있는 현실이다.

수지류에 함유되는 충진물은 일반적으로 제품의 강도와 내마모성 등을 향상시키고 중량증가에 의한 코스트를 낮추기 위한 용도로 사용되고, 그 종류는 탄산칼슘(CaCO₃), 분말실리카(SiO₂), 카본블랙, 화이트 카본, 이산화 티탄(TiO₂), 아스베스트, 소성규조토, 이황화몰리브덴(MoS₂),활석(Talc), 점토(clay) 등이다.

따라서 종래의 방법에 의하면 재활용 할 수 있는 비율이 매우 낮을 수 밖에 없으므로 환경오염방지와 자원의 재활용이라는 본래의 목적을 달성하기에는 크게 부족한 방법이라 할 수 있는 것이다.

상기한 문제점에 의해 안출된 본 발명은 폐수지를 화학적 용해에 의하여 용액으로 만든 뒤 수지와 함유된 충진물을 분리함으로써 함유된 충진물의 량과 관계없이 사용가능한 모든 폐수지를 재활용하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 공정도

본 발명의 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

1)화학적인 방법으로 분리를 하기 위해 수지를 성분별로 선별하거나 유사성분별로 용해 반응조에 투입하여 성분별 수지에만 선택적으로 융해하는 물에 녹는 친수성용제를 가하여 수지를 가열 용해한다.

용해 반응조는 중탕구조로 하고 간접가열방식을 채택한다.

본 발명에서 사용하는 용제와 용제별로 용해가 가능한 수지류는 다음과 같다.

가)THF(Tetra Hydro Furan)- C₄H₈O

..PVC(Poly Vinyl Chloride0

..ABS수지

..PVA(Poly Vinyl Alcol)

..합성고무류

..셀룰로스 수지

..프르말린 수지

..폴리에스테르 수지

..폴리우레탄 수지

..에폭시수지

나)아세톤(CH₃COCH₃)

..PE(Poly Ethylen)수지

..PP(Poly Proplene)수지

다)MEK(Metyl Ethyl Keton - CH₃COC₂H₅)

..PE수지

..PP수지

상기한 용제를 이용하여 폐수지를 용해시키는 과정에서 기화된 용제를 응축기로 보내 응축시킨 후 저장탱크에서 저장을 하여 재사용토록 한다.

2)밀폐된 용해 반응조 내에서 중탕가열에 의하여 가온된 수지가 친수성 용제에 의해 완전히 녹은 상태의 용액으로 변하면, 펌프를 이용해 용액을 침강조로 이송시키는데, 침강조내에서 수지용액은 정치상태에서 비중이 무거운 충진물은 침전되고 수지용액은 상등액으로 분리 존재되므로 수지용액을 다음의 분리조에 공급한다.

침강조는 중탕가온구조로 하여 간접가온되게 한다.

3)중탕가열이 가능한 2중 자켓으로 구성된 분리조에는 미리 용제 기화점 이상의 온도를 유지하는 물을 저장시키고 온도 하강을 방지하기 위하여 계속 가온하며, 펌프에 의해 상등액을 분리조로 이송하되 요구하는 입자 크기만큼의 분사노즐에 의해 분리조에 저장된 온수속으로 확산 투입한다.

따라서 분리조 내의 온도에 의해 용제가 기화되는 것이며, 동시에 수지와 결합했던 용제는 친수성(수용성)이므로 물과 결합하면서 수지를 분리시켜 용액속으로 유리되게 하고 이때 용액속에 잔류한 충진물은 침강한다.

침강조의 침강된 충진물도 펌프를 이용하여 분리조로 이송함으로써 잔존한 수지용액에서도 수지를 분리하고 충진재에 혼합된 용제를 제거한다.

4)분리조에서 기화점 이상으로 계속 가온하여 용액속의 용제를 기화시켜 응축기로 이동시키며 유리된 수지와 물은 여과기로 이송시키고 침강된 충진물은 분리조 밖으로 배출한다.

5)여과기로 이송된 수지와 물을 원심분리의 방법으로 여과하여 수지는 건조기로 이송시킴으로써 건조하여 입자상태 그대로 또는 압출 성형하여 원하는 형태의 원료로 사용되고 물은 보일러로 가열한 후 다시 분리조의 온수로 재사용된다.

6)용해 반응조와 분리조 침강조 등의 각 공정에서 기화되어 이송된 기체상의 용제는 응축기에서 열교환시켜 액체상태로 전환되게 한 후 용제 저장탱크에 저장시켜 처음의 공정에서 재사용 한다.

이러한 방법으로 된 본 발명에 의하면 종래에는 분리하기가 힘들었던 충진물을 용이하게 분리해 낼 수 있게 되는 것이고 재생수지의 품질을 높일 수 있게 되며, 용제를 수거하여 재사용할 수도 있으므로 효율적인 재생작업을 할 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 충진물을 화학적 방법에 의해 분리할 수 있게 됨으로써 수지류의 재활용율을 크게 향상시킬 수 있게 되고 그에 따라 자원의 절약과 환경보호의 효과도 이룩할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 폐수지를 화학적 공정으로 재활용 제품의 원료로 재생하는데 있어서, 친수성용제인 THF(Tetra Hydro Furan)- C₄H₈O, 아세톤(CH₃COCH₃), MEK(Metyl Ethyl Keton - CH₃COC₂H₅)를 폐수지의 종류에 따라 선택적으로 사용하며, 중탕 가열함으로써 수지를 용해하여 용액으로 만든 뒤 중탕 가온구조인 침강조에 투입하여 충진물이 침전되도록 하고 분리조에서 수지와 용제 및 충진물을 분리하여 수거된 수지를 재활용토록 함을 특징으로 하는 폐수지에 함유된 충진물의 화학적 분리방법.
2. 제 1항에 있어서,

   침강조에서 분리된 수지를 분리조에 공급할 때 분리조에는 용제의 기화점 이상의 온도를 유지하는 물을 저장시키고 여기에 분사노즐로 확산 투입시킴으로써 수지가 대형화되는 것을 방지하면서 수지용액에 포함된 용제가 물과 결합하도록 함을 특징으로 하는 폐수지에 함유된 충진물의 화학적 분리방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   용해반응조에서 발생하는 기화된 용제와 분리조를 거친 다음의 물에 용해된 용제를 기화시켜 응축기를 이용하여 응축시킨 다음 저장탱크에 보관하여 재사용 토록 함을 특징으로 하는 폐수지에 함유된 충진물의 화학적 분리방법.