KR20100038501A

KR20100038501A - 이브이에이와 피이티 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법

Info

Publication number: KR20100038501A
Application number: KR20080097498A
Authority: KR
Inventors: 전호석; 김병곤; 백상호; 조성백
Original assignee: 한국지질자원연구원
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2010-04-15
Also published as: KR100967425B1

Abstract

본 발명은 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 EVA입자와 PET입자의 하전효율 및 분리효율이 우수한 체류시간, 공기의 속도, 분리대의 위치, 전압의 세기 및 상대습도를 적용한 마찰하전형정전선별법을 이용하여 EVA와 PET 혼합 폐플라스틱을 재질분리하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 EVA와 PET 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법은 EVA와 PET의 혼합 폐플라스틱을 EVA입자와 PET입자의 혼합입자로 파쇄하는 단계; 파쇄된 상기 혼합입자를 PP 및 PET 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어진 파이프 라인 및 사이클론 하전장치 내부에 공기와 함께 투입하여 하전시키는 단계; 하전된 상기 혼합입자를 양극판과 음극판 사이에 형성되는 전기장 사이로 통과시켜 상기 EVA입자와 PET입자로 분리하는 단계; 및 상기 파이프 라인 및 사이클론 하전장치 내부의 상대습도를 20% 내지 40%, 상기 공기의 속도를 10.5m/s 내지 13.5m/s, 상기 양극판과 음극판 사이의 거리를 상단은 5cm 내지 10cm, 하단은 20cm 내지 30cm, 상기 전압의 세기를 15kV 내지 35kV로 조절하는 단계를 포함함에 기술적 특징이 있다.

마찰하전형정전선별법, 폐플라스틱, 재질분리, 하전재질, 하전장치

Description

이브이에이와 피이티 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법{Method for material separation of EVA and PET mixture plastic waste}

우리나라는 석유화학공업의 발달로 미국, 일본, 독일에 이어 세계 4위의 플라스틱 생산국이다. 그리고 우리나라는 국민 1인당 플라스틱의 사용량도 세계 8위의 수준으로, 국민 1인당 연간 100kg 정도의 플라스틱을 소모하고 있다.

또한, 여러 가지 기능적 우수성과 저가라는 경제상의 특징으로 인해, 플라스틱은 그 사용량이 꾸준히 증가하고 있으며, 이에 따른 폐플라스틱의 양도 증가하고 있다.

그러나 현재 폐플라스틱의 재활용률은 20% 정도에 그치고 있어, 80% 정도는 매립이나 소각에 의하여 처리되고 있다.

고체 산업폐기물은 소각하여 감용화하고 매립하는 것이 일반적이다. 그러나 폐플라스틱의 소각과 매립은 경제적인 손실뿐만 아니라 환경오염의 거시적인 원인이 되고 있다.

폐플라스틱을 소각함으로써, 일부는 열에너지로 이용할 수 있다. 하지만 폐플라스틱의 소각은 많은 경제적인 손실을 초래하고, 염화수소에 의한 소각로의 부식과 다이옥신 등 각종 유독성 가스를 방출하여 환경문제를 유발한다.

플라스틱의 매립은 매립 부지의 확보문제뿐만 아니라 유해성분이 용출될 수 있으며, 단위 무게에 비해 부피가 커서 매립 효율을 저하시킨다.

또한, 플라스틱은 물리ㆍ화학적으로 안정되어 있는 난분해성이라 매립지의 조기 안정화와 흙속에 반영구적으로 잔존하여 토양오염 문제가 발생한다.

그리고 폐플라스틱은 분해시에 유해가스를 대기 중에 발생하는 등 여러가지 문제를 야기시킨다.

PET 필름 위에 EVA 수지를 열ㆍ압착시키거나, 응용ㆍ도포시켜 코팅 필름, 인쇄소재, 라벨 등에 널리 이용되는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)와 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 필름은 현재 비중선별에 의하여 재질분리하고 있으나, 선별효율이 낮아 재활용에 어려움이 따르고 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 PP 및 PET 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어진 파이프 라인 및 사이클론 하전장치를 사용하여 EVA입자와 PET입자를 서로 반대 극성으로 하전시킨 후, 이를 전기장에 통과시켜 EVA입자와 PET입자로 분리하는 EVA와 PET 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법을 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 EVA입자와 PET입자의 하전효율 및 분리효율이 우수한 체류시간, 공기의 속도, 분리대의 위치, 전압의 세기 및 상대습도를 제공하는 EVA와 PET 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 EVA와 PET의 혼합 폐플라스틱을 EVA입자와 PET입자의 혼합입자로 파쇄하는 단계; 파쇄된 상기 혼합입자를 PP 및 PET 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어진 파이프 라인 및 사이클론 하전장치 내부에 공기와 함께 투입하여 하전시키는 단계; 하전된 상기 혼합입자를 양극판과 음극판 사이에 형성되는 전기장 사이로 통과시켜 상기 EVA입자와 PET입자로 분리하는 단계; 및 상기 파이프 라인 및 사이클론 하전장치 내부의 상대습도를 20% 내지 40%, 상기 공기의 속도를 10.5m/s 내지 13.5m/s, 상기 양극판과 음극판 사이의 거리를 상단은 5cm 내지 10cm, 하단은 20cm 내지 30cm, 상기 전압의 세기를 15kV 내지 35kV로 조절하는 단 계를 포함하는 EVA와 PET 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법에 의하여 달성된다.

또한, 본 발명의 상기 혼합플라스틱은 EVA와 PET가 60:40 내지 80:20의 wt% 비율로 혼합됨이 바람직하다.

또한, 본 발명의 투입된 상기 혼합입자는 상기 파이프 라인 및 사이클론 하전장치 내에 2분 내지 4분 체류함이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 전기장 하단에 위치한 분리대는 중앙(0cm)을 기준으로 상기 음극판 쪽으로 5cm 내지 7cm에 위치함이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 EVA와 PET 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법은 PP 및 PET 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어진 파이프 라인 및 사이클론 하전장치를 사용하여 EVA입자와 PET입자를 하전시킨 후, 이를 전기장에 통과시켜 분리함으로써, 품위 및 회수율이 우수한 PET입자를 얻을 수 있다는 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 EVA와 PET 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법은 체류시간, 공기의 속도, 분리대의 위치, 전압의 세기 및 상대습도를 조절함으로써, PET입자의 회수율을 향상시킬 수 있다는 현저한 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법 으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 사용한 벤치 스케일(bench scale) 마찰하전형정전선별장치의 단면도이다. 마찰하전형정전선별장치(100)는 EVA입자와 PET입자의 혼합입자를 마찰하전형정전선별장치(100)의 내부로 공급하기 위한 주입구(110), 상기 주입구(110)로 주입된 혼합입자를 파이프 라인(pipe line) 및 사이클론(cyclone) 하전장치로 이동시키기 위해 공기를 공급하는 공기압축기(140), 주입된 EVA입자는 (-)극성으로 하전시키고, PET입자는 (+)극성으로 하전시키기 위한 파이프 라인(120)과 사이클론 하전장치(130), EVA입자와 PET입자가 극성에 따라 이동하여 분리되기 위한 음극판(150)과 양극판(160), 분리된 EVA입자와 PET입자가 각각 포집되기 위한 자동으로 위치 조절이 가능한 분리대(170) 및 음극판(150)과 양극판(160)에 전력을 공급하기 위한 전력공급부(180)를 포함한다.

이때, 상기 분리대(170)는 (-)극성으로 하전된 EVA입자를 포집하기 위한 제 1분리대(176), (+)극성으로 하전된 PET입자를 포집하기 위한 제 2분리대(172) 및 분리되지 않은 EVA입자와 PET입자의 혼합입자를 포집하기 위한 제 3분리대(174)를 포함한다.

본 발명의 마찰하전형정전선별장치(200)는 공기압축기(140)에서 파이프 라인(120) 및 사이클론 하전장치(130)로 공급되는 공기 중에 수분을 제거하여 상대습도를 조절하기 위한 건조부(190)를 더 포함할 수 있다. 또한, 공기압축기(140)와 주입구(110)를 연결하는 연결관의 일부에 형성되어 있으며, 공기압축기(140)에서 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있는 공기유량계(195)를 더 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 마찰하전형정전선별장치를 이용한 EVA와 PET 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법의 공정도이다.

EVA와 PET 혼합 폐플라스틱은 컷팅 밀(cutting mill)에 의해 6mm 이하로 파쇄되어 EVA입자와 PET입자의 혼합입자가 된다(S210).

파쇄된 EVA입자와 PET입자는 PP 및 PET 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어진 파이프 라인과 사이클론 하전장치 내부에 공기와 함께 투입되고 파이프 라인 및 사이클론 하전장치와 출동ㆍ마찰하여 하전된다(S220).

EVA입자와 PET입자의 혼합입자가 공기와 함께 투입될 시에, 파이프 라인과 사이클론 하전장치 내부의 상대습도 및 투입되는 공기의 속도가 조절됨이 바람직하다.

PP는 EVA와 PET 사이에 일함수 값이 위치한다. 따라서 EVA입자와 PET입자는 PP로 이루어진 파이프 라인과 사이클론 하전장치에 의해 서로 반대 극성으로 하전된다. 이때, EVA입자는 (+)극성으로 하전되고 PET입자는 (-)극성으로 하전된다.

하전된 EVA입자와 PET입자의 혼합입자는 양극판과 음극판 사이에 형성되는 전기장 사이로 통과하여 EVA입자와 PET입자로 각각 분리된다(S230).

이때, 음극판과 양극판 사이의 거리, 전압의 세기 및 분리대의 위치가 조절됨이 바람직하다.

하전된 EVA입자와 PET입자가 전기장이 형성된 음극판과 양극판 사이를 통과할 때, (+)극성으로 하전된 EVA입자는 음극판으로 이동하고, (-)극성으로 하전된 PET입자는 양극판으로 이동ㆍ분리되어 분리대에 포집된다.

분리되지 않은 EVA입자와 PET입자의 혼합입자는 회수하여 파이프 라인과 사이클론 하전장치 내부로 다시 투입하여 충돌ㆍ마찰시켜 하전시키고(S220), 하전된 EVA입자와 PET입자를 전기장으로 이동ㆍ분리시키는(S230) 재분리 과정(S240)을 거쳐 PET입자의 회수율을 높인다.

본 발명은 전극의 전압의 세기, 공기의 속도, 분리대의 위치 및 상대습도의 조건을 변화하면서 EVA입자와 PET입자의 하전효율 및 분리효율을 확인한다.

도 3은 본 발명에 따른 하전물질의 선정 결과 그래프이다.

EVA와 PET 혼합 폐플라스틱의 재질분리를 위하여, 본 발명은 EVA와 PET를 각각 반대 극성으로 하전시키는 하전물질을 선정한다. EVA입자와 PET입자는 서로 다른 일함수 값과 대전서열을 가진 하전통(PTFE, PVC, HDPE, PP, PET, HIPS, Cu, SS, Al, PMMA, POM 및 나일론 등)에 각각 단일상태로 투입된다. 그리고 하전통이 별도의 하전장치(수직왕복형 하전장치)에 의해 수직왕복됨으로써, 하전통 내에 있는 EVA입자와 PET입자는 하전통과 마찰ㆍ충돌하여 하전된다. 그 후, 입자의 하전극성 과 하전량은 패러데이 상자(faraday cage)를 통해 측정된다.

EVA와 PET는 PTFE, PVC 및 HDPE 보다 일함수 값이 낮으므로, EVA입자와 PET입자는 둘 다 (+)극성으로 하전된다. 그리고 EVA와 PET는 PET, HIPS, Cu, SS, Al, PMMA, POM 및 나일론 보다 일함수 값이 높으므로, EVA입자와 PET입자는 둘 다 (-)극성으로 전된다.

그러나 PP는 EVA와 PET 사이에 일함수 값이 위치하기 때문에, PP 재질의 하전통을 사용할 경우 EVA입자와 PET입자의 하전량은 각각 13.75nC/g, -0.83nC/g으로를 서로 반대 극성으로 하전된다.

즉, EVA는 PP 보다 일함수 값이 작기 때문에, PP 재질의 하전통에 의해 EVA입자는 (+)극성으로 하전된다. 그리고 PET는 PP 보다 일함수 값이 크기 때문에, PP 재질의 하전통에 의해 PET입자는 (-)극성으로 하전된다.

또한, PET로 이루어진 하전통을 사용한 경우 EVA입자와 PET입자의 하전량은 각각 0.95nC/g, -10.55nC/g으로 서로 반대 극성으로 하전된다.

도 4는 본 발명에 따른 EVA입자 PET입자의 분리시 적합한 하전물질의 선정 결과 그래프이다.

본 발명은 PP 및 PET 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어진 하전통에 EVA입자와 PET입자를 투입한 후, 하전통을 별도의 하전장치를 이용하여 수직왕복시킴으로써, 하전통 내에 있는 EVA입자 PET입자를 하전통과의 마찰ㆍ충돌에 의해 서로 반대 극성으로 하전시킨다. 그리고 EVA입자와 PET입자는 전기장을 통과하면서 분리된다. 그 결과 PET입자의 품위와 회수율이 매우 우수함을 알 수 있다.

따라서, EVA입자와 PET입자는 PP 및 PET 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어진 하전물체에 의해 하전됨이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 체류시간과 단일ㆍ혼합시료에 따른 하전 특성 결과 그래프이다.

EVA입자와 PET입자는 PP 하전통 내에 각각 단일상태와 60:40 내지 80:20 wt%의 혼합상태로 투입되고 별도의 하전장치에 의해 하전된다. 하전된 EVA입자와 PET입자는 패러데이 상자에 의해 체류시간에 따른 하전량이 측정된다. 상대습도는 20% 내지 40%, 회전속도는 200rpm 내지 300rpm, 체류시간은 1분 내지 5분이다.

그 결과 체류시간 4분까지 EVA입자와 PET입자는 각각 단일상태로 투입된 경우나 혼합상태로 투입된 경우 모두 하전량이 증가한다. 그러나 이보다 하전시간이 길어져도 하전량의 변화가 거의 없기 때문에 EVA입자와 PET입자의 하전물체 내 체류시간은 2분 내지 4분임이 바람직하다.

EVA입자와 PET입자를 혼합상태로 하전통에 투입하거나 EVA입자를 단일상태로 투입한 결과, EVA입자의 하전량은 하전시간 2분을 기준으로 각각 22.48nC/g과 13.75nC/g을 나타내어, 혼합상태로 하전통에 투입되어 하전된 경우에 EVA입자의 하전량이 8.73nC/g 더 큰 것을 알 수 있다.

그리고 EVA입자와 PET입자를 혼합상태로 하전통에 투입하거나 PET입자를 단일상태로 투입한 결과, PET입자의 하전량은 하전시간 2분을 기준으로 각각 -9.27nC/g과 -0.83nC/g을 나타내어, 혼합상태로 하전통에 투입되어 하전된 경우에 PET입자의 하전량이 8.44nC/g 더 큰 것을 알 수 있다.

이와 같이 EVA입자와 PET입자를 혼합상태로 하전통에 투입하여 하전시킨 경우가 각각 단일상태로 하전통에 투입하여 하전시킨 경우보다 하전량이 높게 나타나는 이유는 혼합상태의 경우 하전물체와의 마찰 및 충돌이 이루어지면서 두 입자 간의 마찰 및 충돌도 함께 이루어져 하전효율이 증가하기 때문이다.

도 6은 본 발명에 따른 전압의 세기에 의한 분리특성의 결과 그래프이다.

전압의 세기가 EVA입자와 PET입자의 선별에 미치는 영향을 관찰하기 위해, 전압의 세기는 5kV에서 25kV까지 변화시켰다. 이때, 주변 조건은 공기의 속도 10.5m/s 내지 13.5m/s, 분리대의 위치 중앙(0cm)에서 음극판 쪽으로 5cm 내지 7cm, 상대습도 20% 내지 40%이다.

또한, 양극판과 음극판은 각각 소정의 각도로 기울어져 있는데, 양극판과 음극판의 거리 중 상부는 5cm 내지 10cm, 하부는 20cm 내지 30cm임이 바람직하다.

그 결과 PET입자의 회수율에는 큰 변화가 없지만, PET입자의 품위는 크게 증가하는 것을 알 수 있다.

즉, PET입자의 품위는 전압의 세기가 가장 낮은 5kV에서 91.8%로 가장 낮고, 본 발명에 사용된 전원공급장치(power supply)의 최대 전압인 25kV에서 98.7%로 가장 높다. 따라서, 전압의 세기는 15kV 내지 35kV임이 바람직하다.

이와 같이 전극의 전압의 세기가 선별효율에 영향을 미치는 이유는, 전압의 세기가 커지면 nC/g 단위로 매우 약하게 하전된 혼합입자를 전기적으로 끌어당길 수 있는 에너지가 증가하기 때문이다.

도 7은 본 발명에 따른 공기의 속도에 의한 분리특성 결과 그래프이다.

공기의 속도가 EVA입자와 PET입자의 선별에 미치는 영향을 관찰하기 위해, 공기의 속도는 6.23m/s에서 12.45m/s까지 변화시켰다. 이때, 주변 조건은 전압의 세기 15kV 내지 35kV, 분리대의 위치 중앙(0cm)에서 음극판 쪽으로 5cm 내지 7cm, 상대습도 20% 내지 40%이다.

그 결과 공기의 속도가 빨라질수록 PET입자의 품위와 회수율이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 즉, PET입자의 품위와 회수율은 공기의 속도가 가장 느린 6.23m/s에서 각각 94.5%와 78.6%로 가장 낮지만, 공기속도가 빨라질수록 선별효율이 증가하여 12.45m/s에서 각각 98.7%와 89.7%로 가장 높다.

이와 같이 공기의 속도가 빨라질수록 선별효율이 증가하는 이유는 강한 마찰 및 충돌에너지에 의해 입자의 하전이 잘 이루어지기 때문이다.

따라서, 따라서, 공기의 속도는 10.5m/s 내지 13.5m/s임이 바람직하다.

도 8은 본 발명에 따른 분리대의 위치에 의한 분리특성 결과 그래프이다.

일반적으로 입자의 하전량은 입자의 일함수 값, 공기의 속도, 입자의 크기, 상대습도 및 온도 등과 같은 인자들의 영향을 받는다. 이들에 의해 하전된 입자들은 각각의 하전량이 다르기 때문에, 입자들이 전기장 내에서 분리될 때, 입자들이 전극으로 이동되는 속도와 거리는 서로 다르다. 따라서 전기장 하단에 위치한 분리대의 위치는 EVA입자와 PET입자의 선별에 중요한 요인이다.

분리대의 위치가 EVA입자와 PET입자의 선별에 미치는 영향을 관찰하기 위해, 분리대의 위치는 음극판과 양극판 쪽으로 각각 6cm까지 변화시켰다. 이때, 주변 조건은 전압의 세기 15kV 내지 35kV, 공기의 세기 10.5m/s 내지 13.5m/s, 상대습도 20% 내지 40%이다.

그 결과 PET입자의 품위는 약 98.5%로 큰 변화가 없었으나, PET입자의 회수율에는 큰 차이가 있다.

PET입자의 회수율은 분리대의 위치가 중앙(0cm)에서 음극판 쪽으로 이동할수록 증가하나, 양극판으로 이동할수록 감소한다. PET입자의 회수율은 양극판으로 6cm 지점에 분리대가 위치한 경우 67.9%로 가장 낮았고, 음극판으로 6cm 지점에 분리대가 위치한 경우 89.7%까지 증가하였다.

이와 같이 분리대의 위치에 따라 EVA입자와 PET입자의 회수량이 달라지는 이유는 입자 각각의 하전량에 차이가 있기 때문이다.

즉, 분리대의 위치가 중앙(0cm)에서 음극판으로 이동할수록, (-)로 하전된 PET입자의 회수범위가 넓어져 PET입자의 회수율이 증가하고, 반대로 분리대의 위치가 중앙(0cm)에서 양극판으로 이동할수록, (-)로 하전된 PET입자의 회수범위가 좁아져 PET입자의 회수율이 감소하는 것이다.

반면, EVA입자는 PET입자보다 하전효율이 높기 때문에 분리대의 위치에 따른 영향을 많이 받지 않아서 PET입자의 품위에는 큰 변화가 없다.

따라서, 분리대의 위치는 중앙(0cm)에서 음극판 쪽으로 5cm 내지 7cm임이 바람직하다.

도 9는 본 발명에 따른 상대습도에 의한 분리특성 결과 그래프이다.

상대습도가 EVA입자와 PET입자의 선별에 미치는 영향을 관찰하기 위해, 상대습도는 20%에서 70%까지 변화시켰다. 이때, 주변 조건은 전압의 세기 15kV 내지 35kV, 공기의 속도 10.5m/s 내지 13.5m/s 그리고 분리대의 위치 중앙(0cm)에서 음극판 쪽으로 5cm 내지 7cm이다.

그 결과 PET입자의 품위와 회수율은 상대습도 40%까지는 그 변화가 미미하지만, 상대습도가 40% 이상이면 PET입자의 품위와 회수율이 크게 감소되어 선별효율이 크게 낮아진다.

즉, 상대습도가 가장 낮은 20%인 경우 PET입자의 품위와 회수율은 각각 98.7%와 90.0%로 가장 높지만, 상대습도가 40%인 경우 PET입자의 품위와 회수율은 각각 98.5%와 88.9%로 큰 차이를 보이지 않는다.

그러나 상대습도가 40%이상이면 선별효율은 크게 낮아져, 상대습도 70%인 경우 PET입자의 품위와 회수율은 각각 66.5%와 51.9%로 감소한다. 따라서, 높은 선별효율을 얻기 위해서는 상대습도가 20% 내지 40%임이 바람직하다.

이와 같이 상대습도가 EVA입자는 PET입자의 분리에 영향을 미치는 이유는 마찰하전을 시킬 때 공기 중에 존재하는 수분이 입자 간의 표면분극을 방해하고 하전된 입자의 전하를 방전시키기 때문이다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 사용한 벤치 스케일 마찰하전형정전선별 장치의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 마찰하전형정전선별장치를 이용한 EVA와 PET 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법의 공정도,

도 3은 본 발명에 따른 하전물질의 선정 결과 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 EVA입자 PET입자의 분리시 적합한 하전물질의 선정 결과 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 체류시간과 단일ㆍ혼합시료에 따른 하전 특성 결과 그래프,

도 6은 본 발명에 따른 전압의 세기에 의한 분리특성 결과 그래프,

도 7은 본 발명에 따른 공기의 속도에 의한 분리특성 결과 그래프,

도 8은 본 발명에 따른 분리대의 위치에 의한 분리특성 결과 그래프,

도 9는 본 발명에 따른 상대습도에 의한 분리특성 결과 그래프.

Claims

EVA와 PET의 혼합 폐플라스틱을 EVA입자와 PET입자의 혼합입자로 파쇄하는 단계;

파쇄된 상기 혼합입자를 PP 및 PET 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어진 파이프 라인 및 사이클론 하전장치 내부에 공기와 함께 투입하여 하전시키는 단계;

하전된 상기 혼합입자를 양극판과 음극판 사이에 형성되는 전기장 사이로 통과시켜 상기 EVA입자와 PET입자로 분리하는 단계; 및

상기 파이프 라인 및 사이클론 하전장치 내부의 상대습도를 20% 내지 40%, 상기 공기의 속도를 10.5m/s 내지 13.5m/s, 상기 양극판과 음극판 사이의 거리를 상단은 5cm 내지 10cm, 하단은 20cm 내지 30cm, 상기 전압의 세기를 15kV 내지 35kV로 조절하는 단계

를 포함하는 이브이에이와 피이티 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법.
제 1항에 있어서,

상기 혼합플라스틱은 EVA와 PET가 60:40 내지 80:20의 wt% 비율로 혼합된 이브이에이와 피이티 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법.
제 1항에 있어서,

투입된 상기 혼합입자는 상기 파이프 라인 및 사이클론 하전장치 내에 2분 내지 4분 체류하는 이브이에이와 피이티 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법.
제 1항에 있어서, 상기 파이프 라인 및 사이클론 하전장치 내부의 상대습도를 20% 내지 40%, 상기 공기의 속도를 10.5m/s 내지 13.5m/s, 상기 양극판과 음극판 사이의 거리를 상단은 5cm 내지 10cm, 하단은 20cm 내지 30cm, 상기 전압의 세기를 15kV 내지 35kV로 조절하는 단계는,

상기 전기장 하단에 위치한 분리대를 중앙(0cm)을 기준으로 상기 음극판 쪽으로 5cm 내지 7cm에 위치하도록 조절하는 단계를 더 포함하는 이브이에이와 피이티 혼합 폐플라스틱의 재질분리 방법.