KR20020055798A - 폐비닐과 폐자재를 이용한 반복 재생 가능한 재활용품 및그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐목재, 폐섬유류, 폐가죽류, 폐플라스틱류 등의 폐자재를 파쇄, 압연하고 아울러 폐비닐을 파쇄, 분쇄하여 상기 두 가지 재료를 혼합 및 압축하여 탄성과 장력이 강한 재활용품 및 그 제조방법을 구현하는데 있다.

Description

폐비닐과 폐자재를 이용한 반복 재생 가능한 재활용품 및 그 제조방법{METHOD OF MAKING FOR A RECYCLING}

본 발명은 재활용품 제조방법에 관한 것으로서, 특히 폐비닐과 폐자재를 이용한 반복 재생 가능한 재활용품 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 팔레트, 수출용 포장재, 거푸집용 판재 등은 원목을 100% 해외에서 수입한 후 이를 가공하므로서 외화를 낭비하고 또한 생산과정에 수많은 폐목을 배출하여 환경 공해를 유발하고 있다. 뿐만 아니라 농촌에서는 농사용 폐비닐이 년간 30,000톤 정도가 배출되고 있으나 이들 중 일부만 수거하여 재활용을 하며 나머지는 현장에서 소각하거나 방치하고 있어 오늘날 이 폐비닐이 심각한 환경공해 문제로 대두되고 있다.

그래서 많은 사람들이 폐비닐을 재활용 할 수 있도록 연구개발을 하여 소기의 성과를 거두고 있으나 폐비닐을 재활용하는 과정에서 묻어있는 흙과 오염물질을 제거하기 위해서 세척 과정이 필수적으로 동반되므로 2차 오염, 즉 오폐수가 발생하게 되고 상기 오폐수를 다시 재처리하여야 함으로 많은 비용이 창출되어 경제성이 떨어지고 대량으로 처리할 수 없어 그 실효성을 거두지 못하고 있는 실정이다.

폐목재 역시도 활용 가능한 깨끗한 폐목은 일부에서 파쇄하여 파쇄된 칩(chip)을 접착제를 분무하여 열 압착 가공하여 페티컬 보드(particleboard)를 만들어 부엌가구 제작용 판재나 실내장식용 판재로 사용되고 있으나, 판재의 장력과 강도가 2,250psi정도로 매우 낮아서 광범위하게 사용되지 못하고 있다. 또한 폐가구, 건축현장에서 발생되는 재생 불가능한 폐목들은 거의 소각처리를 하고있는 형편이다.

상기에서 기술된 것뿐만 아니라 폐플라스틱류, 폐섬유류, 폐가죽류, 폐타이어 그리고 재생이 불가능한 코팅된 종이류 등은 소각하거나 매립에 의존하여 심각한 환경오염문제가 되고있어 전술한 모든 것들을 재활용 할 수 있는 방안이 시급히 요구되고 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 목재로 생산되는 팔레트, 수출용 포장재, 거푸집용 판넬 등의 폐자재로 재활용품을 제조하므로 목재의 소비량을 줄여 외화도 절약하며 환경공해도 예방하고자 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 반복 재생 가능한 재활용품 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제1견지에 따른 본 발명은 폐비닐을파쇄기로 파쇄한 후, 이를 다시 분쇄믹서기에 투입하여 미분쇄하는 과정과; 폐자재를 파쇄기로 파쇄한 후, 이를 엠보싱 롤러로 압연한 다음, 이를 다시 건조하는 과정과; 상기 파쇄된 비닐과 건조 압착된 칩(chip)을 혼합시킨 후, 상기 혼합물에 안료와 첨가제를 첨가하여 균질하게 혼합시킨 다음, 이를 용융시킨 후, 이를 다시 프레스로 압축 성형하는 과정으로 이루어진 반복 재생 가능한 재활용품 제조방법을 제안한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

우선 본 발명에서 제안한 재활용품 제조방법은 폐목재, 폐섬유류, 폐가죽류, 폐플라스틱류 등의 폐자재를 파쇄, 압연하고 아울러 폐비닐을 파쇄, 분쇄하여 상기 두 가지 재료를 혼합 및 압축하여 탄성과 장력이 강한 재활용품을 구현하는데 있다.

또한, 본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하면서 폐자재를 단발적으로만 재활용하는 것이 아니라 생산 출고되어 제품으로 활용되다가 수명이 다되어 폐기를 할 때 그 제품을 수거 파쇄한 후 다시 제품으로 반복해서 생산할 수 있도록 하여 환경오염을 줄이는데 있다.

한편, 본 발명은 폐비닐을 파쇄기로 파쇄하는 공정, 파쇄된 폐비닐을 분쇄믹서기에 미분쇄 하는 공정, 그리고 폐자재를 파쇄기로 파쇄하는 공정, 상기 파쇄된 폐자재를 엠보싱 롤러로 압연하는 공정, 압연된 칩(chip)을 건조하는 공정, 상기 파쇄된 비닐과 건조 압착된 칩(chip)을 혼합시키는 공정, 상기 혼합물에 안료와 화학약품을 첨가하여 균질하게 혼합시키는 공정, 상기 혼합물을 용융시키는 공정, 상기 용융된 혼합물을 프레스로 압축하여 성형물을 제조하는 공정으로 이루어진다.

즉, 폐비닐류(PE, EVA, PP, ARS필름 등)와 폐프라스틱류를 파쇄기로 파쇄하여 파쇄된 폐비닐을 이송장치로 분쇄 믹서기로 이송하여 분쇄를 한다. 한편 폐자재를 파쇄기로 5 ∼ 10cm 정도 크기의 칩(chip)으로 파쇄 하여 파쇄된 폐자재의 칩(chip)을 이송장치로 압연기로 이송시켜 엠보싱(Embossing) 롤러로 압연한다. 상기 압착된 폐자재의 칩(chip)을 이송 장치로 건조기로 이송, 열로 건조를 하여 교반기로 이송시킨다. 그리고 상기 분쇄된 폐비닐과 폐자재의 칩(chip)을 교반기에 넣고 균질화 될 수 있도록 교반을 한다. 여기서 필요에 따라 첨가제를 첨가하여 사용할 수 있다. 이후 상기 교반된 혼합물을 가압 용융 리더기로 용융시킨 후 프레스에서 압축하여 여러 가지의 제품으로 성형하여 제작한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 의거 상세히 설명하겠는 바, 상기 본 발명이 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

{실시예 1}

먼저 수거된 PE, PP, EVA등 각종 열가소성 폐비닐을 기어형 파쇄기에 넣어 잘게 파쇄한 다음, 이를 다시 분쇄믹서기에 넣어 가는 미립자로 분쇄를 하였다. 이때 폐비닐에 묻어있는 흙과 이물질들을 따로 세척공정을 두어 제거를 할 수 있으나 비용이 많이 들고 2차 오폐수 오염이 발생하고 대용량의 처리가 어려움으로 세척공정을 하지 않고 바로 파쇄를 하였다. 이때 발생하는 흙과 이물질은 배출하지 않고 폐자재와 섞어 활용할 수 있다.

이후, 폐목재류, 폐섬유류, 폐가죽류, 폐플라스틱류, 폐타이어, 재생불가능한 코팅된 종이류 등의 폐자재를 파쇄기에 넣은 다음, 이를 5∼10cm 정도의 크기가 되도록 파쇄를 하였다.(이하 "칩"이라 함) 이때, 상기 폐자재의 함수율이 너무 낮으면 파쇄시 미세한 칩이 많이 생기고 함수율이 너무 높으면 칩을 제조 후 건조 과정에 에너지 소모가 많으므로 소재의 함수량은 35∼50%가 되도록 조절하였다.

다음, 파쇄된 폐자재의 칩을 엠보싱(Embossing) 가공된 롤러로 압연하여 얇게 펴 표면적을 넓혀 칩들이 압착될 때 서로 많은 면적으로 접착되게 하고 또한 용융된 폐비닐 수지가 칩속으로 잘 침투하게 하여 강한 접착력 생성하고 탄성과 휨 강도를 크게 하였다. 이후 압연 제조된 칩을 열건조로에서 200℃의 열로 건조하여 함수율을 3∼6% 정도로 낮추어 프레스 압축 가공시 기포 발생을 방지하였다.

다음으로, 상기 분쇄된 폐비닐과 폐자재의 칩을 10 대 90, 30 대 70 등 제품의 특성에 따라 원하는 배합비율로 교반기에 넣어 균질화 될 수 있도록 교반한 다음, 여기에 안료를 넣어 폐자재의 지저분하고 다양한 색상을 감추며 전체가 통일된 색상을 구현하였다. 이때 경탄, 디옥틸프탈레이트(DOP), 디옥틸아디페이트(DOA), 트리크레실포스테이트(TCP), 칼슘, 바륨 등의 첨가제를 페비닐 수지에 0.5∼ 10%정도를 첨가하여 제품의 물성적 변화를 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 교반된 혼합물을 3밴드 히터가 내장된 가압 용융 리더기로 일차 밴드의 온도를 200∼230℃, 이차 밴드의 온도를260∼320℃, 3차 밴드의 온도를 230∼270℃로 용융 시킨 후 프레스에 용융물을 넣어 300∼1,000ton의 압력으로 압축하여 파레트, 수출 포장용 박스등 여러 가지의 제품을 성형제작 할 수 있다.

그리고, 현재 사용되고 있는 페티컬 보드(particleboard)는 목재의 칩을 접착제를 분무하여 열 압착 가공하여 생산되는데 그 강도가 2,250psi정도로 매우 낮아 팔레트나 수출포장용 박스로 제작하기가 어렵다. 상기 파쇄된 폐자재의 칩을 엠보싱(Embossing) 압연 롤러로 압연을 하여 표면적을 넓혀 칩들이 압착될 때 서로 많은 면적으로 교차 접착되게 하고 또한 용융된 폐비닐 수지가 칩속으로 잘 침투하게 함으로써 합판의 강도 16,240psi를 상회하는 강한 제품을 만들 수 있다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 현재 100% 원목으로 생산되는 팔레트, 수출용 포장재, 거푸집용 판넬 등의 제품을 폐자재로 생산하므로 수입 대체 효과가 매우 커 외화를 절약 할 수 있으며 폐기물을 활용함으로써 제조비용을 줄여 제품을 저렴한 가격으로 공급 할 수 있어 경쟁력이 뛰어난 이점이 있다.

그리고, 오늘날 농촌 들녘에 널려있는 농사용 폐비닐, 산업현장의 산업쓰레기, 건축현장의 폐자재, 그리고 생활 속의 쓰레기등 이 모든 것이 심각한 환경오염문제로 대두되고 있는 시점에 이 쓰레기들을 소각하거나 매립하지 않고 다시 자원으로 재생 활용하고 그리고 그것들을 다시 반복 재생 가능하게 함으로써 환경오염을 예방하고 경제적으로도 큰 파급 효과를 기대 할 수 있다.

Claims (5)

1. 재활용품의 제조방법에 있어서,

   폐비닐을 파쇄기로 파쇄한 후, 이를 분쇄믹서기에 투입하여 미분쇄하는 과정과;

   폐자재를 파쇄기로 파쇄하여 칩으로 만든 다음, 이를 엠보싱 롤러로 압연하고 건조하는 과정과;

   상기 파쇄된 비닐과 건조 압착된 칩을 혼합시킨 후, 이를 용융시킨 다음, 이를 다시 프레스로 압축 성형하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 반복 재생 가능한 재활용품의 제조방법.
2. 폐비닐을 파쇄기로 파쇄한 후, 이를 분쇄믹서기에 투입하여 미분쇄하는 과정과;

   폐자재를 파쇄기로 파쇄하여 칩으로 만든 다음, 이를 엠보싱 롤러로 압연하고 건조하는 과정과;

   상기 파쇄된 비닐과 건조 압착된 칩을 혼합시킨 후, 이를 밴드 히터가 내장된 가압 용융 리더기로 일차 밴드의 온도를 200∼230℃, 이차 밴드의온도를260∼320℃, 3차 밴드의 온도를 230∼270℃로 용융 시킨 후 프레스에 용융물을 넣어 300∼1,000ton의 압력으로 압축하여 제조하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 반복 재생 가능한 재활용품의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 파쇄된 비닐과 건조 압착된 칩을 혼합시킨 후, 여기에 {디옥틸프탈레이트, 디옥틸아디페이트, 트리크레실포스테이트}로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제를 첨가한 다음, 이를 용융시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 반복 재생 가능한 재활용품의 제조방법.
4. 제1항 또는 제3항의 방법으로 제조된 재활용품.
5. 제2항의 방법으로 제조된 팔레트 또는 수출 포장용 박스.