KR20010100476A - 전선용 혼합 폐플라스틱의 연속 분리장치 - Google Patents

Abstract

폐전선의 재생과정에서 나오는 피복용 혼합 폐플라스틱의 주성분은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 그리고 폴리염화비닐이다. 본 발명은 이 혼합 폐플라스틱으로 부터 폴리염화비닐을 연속적으로 분리해내는 장치에 관한 것이다.

이 장치의 분리 원리는 폴리에틸렌/폴리프로필렌 플라스틱과 폴리염화비닐의 비중차를 이용하여 흐르는 물속에서 폴리에틸렌/폴리프로필렌을 부유시키고 폴리염화비닐을 침강시키는 것이다. 분리효율이 95중량% 이상이 되어야 분리된 플라스틱들이 재생가능하게 되는데 분리효율을 95중량% 이상으로 높이기 위해서는 본 발명에서 제안한 운전조건을 따라야 한다.

Description

전선용 혼합 폐플라스틱의 연속 분리장치{Continuous seperation equipment for mixed wire waste plastics}

전선 피복용으로 쓰이는 플라스틱 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 그리고 폴리염화비닐등이 있는데 업체로부터 나오는 전선용 혼합 폐플라스틱은 보통 이 세가지가 모두 혼합되어 있다. 이 혼합 폐플라스틱을 재활용 할 때 문제가 되는 것은 폴리염화비닐이 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 물성이 틀리고 용융점이 낮으며 열에 의해 쉽게 분해가 되기 때문에 분리를 하지 않고 혼합된 상태로 기존의 압출이나 사출성형으로 가공을 하면 좋은 물성의 재활용 제품을 얻기 힘들기 때문에 비싼 상용화제를 사용하여 가공비용을 높이는 문제점과 가공과정에서 폴리염화비닐의 열분해에 의한 유독가스로 작업환경이 열악해 지는 문제점이 있다. 따라서, 이 혼합 폐플라스틱을 재활용하기 위해서는 폴리염화비닐을 분리해 내야 하는데 이것이 본 발명의 목적이다.

본 발명이 속하는 기술분야는 넓은 의미로는 폐플라스틱의 재활용 분야이며좀더 상세한 기술분야로는 전선 피복에 사용된 혼합 폐플라스틱을 재활용하기 위한 플라스틱별 분리장치에 대한 것이다.

전선용 혼합 폐플라스틱으로부터 폴리염화비닐을 분리해 내는 기술에 대해서는 아직 종래에 공개되어 알려진 기술이 없다.

본 발명에서 이루고자 하는 과제는 첫째, 폴리염화비닐, 폴리올레핀 그리고 폴리프로필렌이 혼합된 전선용 폐플라스틱으로부터 폴리염화비닐을 연속적으로 분리해 내는 장치를 개발하는 것이며, 둘째는 분리효율 즉, 분리되기 전의 총 폴리염화비닐에 대한 분리된 폴리염화비닐의 무게비를 95% 이상으로 하는 것이다.

도 1은 부유분리 장치

폴리올레핀류 즉, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌, 그리고 폴리염화비닐 세 가지 수지가 혼합된 전선용 폐플라스틱으로부터 폴리염화비닐을 분리해 내는 방법은 비중차를 이용한 부유분리 기술이다. 폴리올레핀류 즉 폴리에틸렌과 올리프로필렌은 각각 비중이 0.91 ∼ 0.96, 0.86 ∼ 0.9이며 폴리염화비닐은 비중이 1.4정도로서 폴리올레핀류보다 크기 때문에 비중차를 이용하여 분리할 수 있다. 이 부유분리 장치는 도면에서와 같이 주입부(A), 분리기(B) 그리고 침강조(C)의 세 부분으로 구성되어 있다. 주입부로 부터는 표면(4)으로부터 혼합 폐플라스틱과 물이 동시에 공급되어 지는데 주입부와 분리기와의 수압차에 의해 혼합폐플라스틱이 분리기로 내려가게 된다. 폐플라스틱의 경우 분쇄된 형태로서 입자의 크기는 직경 1 - 10 mm의 범위에 있어야 한다. 물의 공급속도는 곧 분리속도를 의미하는데 공급속도가 빠를수록 분리속도가 빠르지만 분리효율은 떨어지며 느릴수록 분리효율은 증가하나 분리속도는 떨어진다. 주입부의 출구는 분리기의 중간정도 높이에 위치하여야 한다. 분리기에서는 교반기(3)에 의해 계속적으로 교반하는데 주입기로부터 공급된 플라스틱 입자들을 골고루 분산시키고 좀 더 오랜 시간 분리기에 머물게 하는 효과가 있다. 이때의 교반속도 조절이 중요한데 입자크기에 따라 달라져야 하긴 하지만 5 - 20 rpm 의 범위에서 이루어 지면 된다. 분리기에 공급된 혼합폐플라스틱은 공급초기에 일부가 분리되기 시작하며 교반기의 회전에 의해 폐플라스틱 입자들이 분리되어 비중차에 의해 폴리올레핀 즉, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌은 분리기에 부유하게 되며 폴리염화비닐은 분리기에 가라앉아 분리가 이루어진다. 교반기의 회전속도는 폴리염화비닐이 부유하지않고 침강되기 위해서 낮은 속도로 유지되어야 하며 이때 교반기의 교반속도는 5 - 20 rpm 정도의 범위에서 유지되어야 한다. 분리가 이루어지면 부유된 플라스틱들은 분리기 상층부(1)에서 계속 빠져나가며 침강된 플라스틱들(2)은 아래쪽으로 침강되어 분리기와 침강조의 연결관을 통해 침강조 바닥(5)으로 쌓이게 된다. 분리기와 침강조의 연결관은 폴리염화비닐이 비중에 의해 침강조로 이동하기 위해 수평으로 설치되어서는 안되며 각도를 이뤄 설치되어야 한다. 쌓인 플라스틱들은 별도의 공급장치를 이용하여 계속적으로 빠져나가도록 하면 된다.

상기의 방법으로 분리된 폴리에틸렌/폴리프로필렌 수지와 폴리염화비닐 수지는 각기 독립적으로 다양한 용도의 재생 플라스틱으로 사용가능 할뿐만 아니라 서로 혼합하여 다양한 용도의 제품으로 제조가능하기 때문에 폴리염화비닐이 포함되어 있다는 이유로 태워없애 버린다거나 매립해버리는 기존의 방법에 비해 고부가가치 창조는 물론 환경오염을 방지하는 효과가 있다. 또한, 폴리염화비닐을 포함하는 혼합 폐플라스틱을 재생하는 기존의 압출가공은 유독한 가스와 냄새를 유발하고 새로운 첨가제를 추가로 넣어주어야 하는데 반해 본 발명은 이러한 문제를 모두 해결할 수 있다.

Claims (3)

1. 폐전선의 재생과정에서 나오는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐로 이루어진 혼합 페플라스틱을 물을 이용하여 연속적으로 폴리염화비닐과 폴리에틸렌/폴리프로필렌 혼합물로 분리하는 방법
2. 분리 장치는 주입부, 분리기, 침강조 그리고 연결부로 구성되며 분리기는 폴리염화비닐과 폴리에틸렌/폴리프로필렌의 각 성분의 비중에 따라 부유와 침강의 효율을 높이는 교반기와, 분리기 상단은 주입부와 연결되고 분리기 하단은 침강조와 연결된 장치.
3. 2항에 있어서 교반기는 5-20rpm을 유지 조절하는 장치.