KR20110029364A

KR20110029364A - 폐전선의 재생방법 및 산개장치

Info

Publication number: KR20110029364A
Application number: KR20090087005A
Authority: KR
Inventors: 최용삼; 김천일
Original assignee: (주)정우이앤알
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-23
Also published as: KR101083396B1

Abstract

본 발명은 폐전선의 재생방법 및 산개장치에 관한 것이다. 본 발명은 젤리와 세선을 포함하는 폐전선을 산개시켜 용매와의 접촉 면적을 증가시키는 산개공정; 용매와 상기 산개된 폐전선을 용해조에 투입하여 가열하는 용해공정; 및 상기 용해조로부터 세선을 회수하는 세선회수공정을 포함하는 폐전선의 재생방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 젤리와 세선을 포함하는 폐전선을 산개시키기 위한 산개장치로서, 지지프레임; 상기 지지프레임에 설치되어, 폐전선을 압착하는 적어도 두 개의 압착롤러를 포함하는 폐전선의 산개장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 폐전선(젤리선)을 재생함에 있어서, 폐전선을 산개시켜 표면적을 증가시킨 후에 함침, 가열함으로 인하여, 용매와의 접촉 면적이 증가되어 젤리의 용해성이 향상되고, 용해시간이 단축되어 폐전선을 효율적으로 재생할 수 있다. 또한, 세선(동선 등)의 분리 후에 발생되는 슬러지(폐기물)로부터 수지(PE 등) 등을 고순도로 분리할 수 있어 폐전선의 친환경적인 재생화를 촉진할 수 있다.

폐전선, 재생, 젤리, 동선, 용매, 용해

Description

폐전선의 재생방법 및 산개장치 {METHOD FOR RECYCLING WASTE WIRE AND APPARATUS FOR SPREADING WASTE WIRE}

본 발명은 폐전선의 재생방법 및 산개장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐전선으로부터 동선 등의 자원을 친환경적이고 효율적으로 분리 회수하여 폐전선의 재생화를 촉진할 수 있는 폐전선의 재생방법, 및 상기 재생방법에 이용되는 폐전선의 산개장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전력공급이나 통신 등을 위한 전선(및 케이블)은 도체로서 금속선과, 절연 및 보호 등을 위한 피복재를 갖는다. 금속선으로는 주로 동(구리), 알루미늄 또는 이들의 합금 등이 사용되며, 피복재로는 주로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC) 등이 사용된다. 전선은 사용목적에 따라 선의 굵기나 가닥수, 그리고 피복 구조가 다양하다. 예를 들어, 통신용으로 사용되는 케이블, 보다 구체적으로 지하에 매설되는 지중선(地中線)으로서의 통신선의 경우에는 피복재 내에 젤리(jelly)를 충전시킨 젤리선이 많이 사용된다.

첨부된 도 1은 젤리선의 일례를 도시한 단면 구성도이다. 도 1을 참조하면, 일반적으로 젤리선은 피복재(1), 상기 피복재(1) 내에 충전된 젤리(2), 및 상기 젤리(2) 내에 실장된 다수의 세선(細線)(3)을 포함한다. 이때, 상기 피복재(1)는, 예를 들어 젤리(2) 상에 피복된 래핑층(1a, Wrapping layer), 상기 래핑층(1a) 상에 형성된 실드층(1b, Shield layer), 및 상기 실드층(1b) 상에 형성된 시스층(1c, Sheath layer)을 포함하는 다층구조를 갖는다. 그리고 상기 래핑층(1a)은 주로 비닐계(예, PVC 등)로서 비흡습성의 절연 테이프로 구성되고, 상기 실드층(1b)은 주로 철(Fe)이나 알루미늄(Al) 등으로부터 선택된 금속 박막에 수지가 코팅된 필름으로 구성되며, 상기 시스층(1c)은 주로 PE, PP 또는 PVC 등으로 구성된다. 그리고 상기 세선(3)은 일반적으로 동선(3a)에 절연성의 수지(3b)가 코팅된 구조를 가지며, 상기 수지(3b)는 주로 고밀도 PE 등이 사용된다. 또한, 상기 젤리(2)는 주로 폴리부텐, 왁스(wax) 등의 고분자 화합물로서 점성 물질이 사용된다. 도 1에 도시된 바와 같이 젤리(2)는 세선(3)의 주위에 분포되어, 세선(3)을 보호하고 방수성을 갖게 함은 물론 쥐, 개미 등에 의한 세선(3)의 손상을 방지할 수 있다.

상기 젤리선 등을 포함하는 전선은 사용 목적을 다하거나 신규 전선(광케이블)으로의 교체로 인하여 수거, 폐기되고 있다. 폐전선은 구리 등의 유용한 자원을 가짐으로 인하여 이에 대한 다양한 재생 기술이 시도되고 있다. 폐전선의 재생 기술에 있어서, 무엇보다 구리 등의 금속, 즉 동선(3a)을 효율적으로 분리, 회수하는 것이 중요하다.

일반적으로, 폐전선을 재생함에 있어서는 탈피 기계를 사용하여 피복재를 탈 피하여 구리를 회수하거나, 피복재의 소각을 통해 구리를 회수한다. 또한, 탈피 기계의 사용이 불가능한 통신선 등의 세선은 차핑(chopping)하여 구리를 분리, 회수한다. 그러나 소각은 동선(3a)의 표면 산화로 인해 품질이 저하되고, 피복재 등의 수지가 타버림으로 인하여 자원이 소실되며, 소각 시 인체에 치명적인 유해가스의 발생으로 소각 행위 자체가 불법이다. 이에 따라, 차핑이 선호되고 있으며, 회수 방법의 주류를 이루고 있다. 차핑 공정은 일반적으로 절단공정, 분쇄공정, 분리공정 및 선별공정(자력선별, 비중선별)을 포함한다. 예를 들어 대한민국 공개특허 제10-2000-0000311호, 대한민국 공개특허 제10-2002-0070408호, 일본공개특허 JP2001-184959호 및 일본공개특허 JP2001-283661호에는 차핑 공정과 관련한 기술이 제시되어 있다.

그러나 차핑에 의한 방법은 젤리(2)를 포함하는 폐전선, 즉, 젤리선의 경우에는 적용이 어렵다. 도 1을 참조하면, 젤리선의 경우, 절개(탈피 공정)를 통해 피복재(1)는 제거될 수 있다. 그러나 젤리선은 차핑 과정에서 점성을 가지는 젤리(2)의 부착력으로 인하여 분쇄(파쇄)가 어렵다. 이에 따라, 젤리선의 경우에는 차핑에 의한 방법으로는 동선(3a)의 분리, 회수가 불가능하다.

젤리선의 경우에는 젤리(2)를 태워 제거하는 소각에 의한 방법이 주로 사용되고 있다. 그러나 상기한 바와 같이 소각은 동선(3a)의 표면 산화로 인해 품질이 저하되고, 피복재(1) 및 수지(3b) 등의 자원이 소실된다. 또한, 소각 시에는 인체에 치명적인 유해가스가 발생함으로 인하여 소각 행위 자체가 불법이다.

전술한 바와 같이, 젤리를 포함하는 폐전선(젤리선)의 경우에는 차핑이나 소각에 의한 방법으로는 동선의 분리가 어렵고 품질이 저하된다.

한편, 젤리를 포함하는 폐전선을 재생함에 있어서는 용매에 함침, 가열하여 젤리를 용해 제거하는 방법이 고려될 수 있다. 그러나 이 경우에는 젤리를 완벽하게 용해시키고, 빠른 시간 내에 용해시킬 수 있는 효율성을 가져야 한다.

이에, 본 발명은 젤리를 포함하는 폐전선(젤리선)을 재생함에 있어서, 용매에 함침, 가열하되, 폐전선을 산개시켜 표면적을 증가시킨 후에 함침, 가열함으로써, 용매와의 접촉 면적을 증가시켜 젤리의 용해성이 향상되고, 용해시간이 단축되어 폐전선을 효율적으로 재생할 수 있는 폐전선의 재생방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 폐전선(젤리선)을 효율적으로 산개시킬 수 있는 폐전선의 산개장치를 제공하는 데에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

젤리와 세선을 포함하는 폐전선을 산개시켜 용매와의 접촉 면적을 증가시키는 산개공정;

용매와 상기 산개된 폐전선을 용해조에 투입하여 가열하는 용해공정; 및

상기 용해조로부터 세선을 회수하는 세선회수공정을 포함하는 폐전선의 재생방법을 제공한다.

상기 산개공정은, 바람직하게는 폐전선을 압착롤러에 통과시켜 진행하는 압착공정을 포함하면 좋다. 아울러, 상기 압착공정은 두 개의 압착롤러를 포함하는 산개장치를 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 폐전선의 재생방법은, 상기 세선회수공정을 통해 회수된 세선을 차핑하는 차핑 공정을 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 용해공정은, 젤리를 용해시키기 위한 제1차 가열공정; 및 세선에 코팅된 수지를 용해시키기 위한 제2차 가열공정을 포함하는 다단 승온공정으로 진행하는 것이 좋다. 상기 용해공정에서 사용되는 용매는 오일이 바람직하며, 예를 들어 등유, 경유, 식물성유 및 동물성유로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상인 것이 좋다.

이에 더하여, 본 발명은,

젤리와 세선을 포함하는 폐전선을 산개시키기 위한 산개장치로서,

지지프레임; 및

상기 지지프레임에 설치되어, 폐전선을 압착하는 적어도 두 개의 압착롤러를 포함하는 폐전선의 산개장치를 제공한다.

이때, 상기 두 개의 압착롤러 중에서 적어도 하나 이상에는 요철이 형성된 것이 좋으며, 상기 요철은 압착롤러의 길이방향으로 마련된 홈에 의해 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 폐전선의 산개장치는, 폐전선이 압착롤러에 감겨지는 것을 방지하는 스크래퍼를 더 포함할 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 폐전선의 산개장치는, 상기 두 개의 압착롤러의 사이로 폐전선이 투입되게 하는 가이드부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 폐전선(젤리선)을 재생함에 있어서, 폐전선을 산개시켜 표면적을 증가시킨 후에 함침, 가열함으로 인하여, 용매와의 접촉 면적이 증가되어 젤리의 용해성이 향상되고, 용해시간이 단축되어 폐전선을 효율적으로 재생할 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 사용되는 폐전선의 일례를 보인 단면 구성도이다. 그리고 도 3은 본 발명에 따른 폐전선의 재생 방법을 설명하기 위한 공정도이다.

먼저, 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에서 재생 대상(처리 대상)이 되는 폐전선(10)은 젤리(2)와 세선(3)을 포함한다. 예를 들어, 폐전선(10)은 도 1에 예시한 바와 같은 젤리선을 통상적으로 사용되는 탈피 장치로 피복재(1)를 절개하여 탈피한 후에 사용할 수 있다. 또한, 상기 세선(3)은 적어도 금속선(3a)을 포함하는 것이면 좋다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 세선(3)은 금속선(3a)과, 상기 금속선(3a)에 코팅된 수지(3b)를 포함하여도 좋다. 이때, 상기 금속선(3a)은 동선, 알루미늄, 또는 이들의 합금이 될 수 있으며, 상기 수지(3b)는 PE나 PP 등이 될 수 있다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어, 세선(3)의 금속선(3a)으로서 동선(구리선)이 사용된 폐전선(10)을 예로 들어 설명한다.

폐전선(10)은 용매에 함침, 가열되는 용해공정을 거친다. 용해공정에서는 적어도 젤리(2)를 용해, 제거한다. 이때, 용해공정에서는 젤리(2)를 완벽하게 용해시키고, 빠른 시간 내에 용해시킬 수 있어야 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 폐전선의 재생방법은 상기 폐전선(10)의 표면적을 증가시키기 위한 전처리공정으로서 산개공정을 포함한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 폐전선의 재생방법은, 폐전선(10)을 산개시키는 산개공정; 상기 산개된 폐전선(10)을 용매에 함침, 가열하는 용해공정; 및 세선(3)을 회수하는 세선회수공정을 포함한다.

폐전선(10)의 세선(3) 가닥들은 젤리(2)의 점착성에 의해 서로 뭉쳐져 있다. 본 발명에서 '산개(散開)'란 상기 뭉쳐진 세선(3) 가닥들을 펼치는 것을 의미하며, 상기 산개공정은 폐전선(10)을 산개시켜 적어도 젤리(2)의 표면적을 증가시킬 수 있는 것이면 여기에 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 산개공정에 의해 젤리(2)와 용매의 접촉 면적이 증가되어, 후속되는 용해공정에서 젤리(2)가 효율적으로 용해 제거된다. 즉, 본 발명에 따르면 산개공정에 의해 젤리(2)의 용해성이 증가되고, 빠른 시간 내에 용해되어 젤리(2)의 제거 효율이 증가된다.

상기 산개공정은, 바람직한 구현예에 따라서 폐전선(10)을 압착하는 방법(압착공정)으로 진행될 수 있다. 구체적으로, 산개공정은 세선(3) 가닥들을 산개시켜 젤리(2)와 용매의 접촉 면적을 증가시킬 수 있는 것이면 제한되지 않는다. 산개공정은, 바람직하게는 압착공정을 포함하면 좋다. 폐전선(10)은 압착에 의해 용이하게 표면적이 증가될 수 있다.

또한, 상기 압착공정은 폐전선(10)을 무거운 중량물로 가압하여 진행할 수 있으나, 바람직하게는 폐전선(10)을 압착롤러(20)에 통과시켜 진행하는 방법이 선택될 수 있다. 도 4는 본 발명에 따른 압착공정의 일례를 보인 공정도로서, 폐전선(10)을 압착롤러(20)에 통과시키는 모습을 예시한 것이다. 도 4에 예시한 바와 같이, 상기 압착공정은 컨베이어(30) 상에 압착롤러(20)를 설치하고, 이들 사이에 폐전선(10)을 통과시키는 방법으로 진행될 수 있다. 이때, 압착롤러(20)에 통과되는 폐전선(10)은, 특별히 한정하는 것은 아니지만 30cm ~ 2m 정도의 길이를 가질 수 있다. 또한, 상기 압착롤러(20)의 표면은 이형 처리된 것이 좋다. 상기 이형 처리는 압착롤러(20)와 점착성의 젤리(2)의 부착을 방지할 수 있는 것으로서, 예를 들어 이형제의 코팅이나 요철(21) 구조의 형성 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 압착롤러(20)의 표면에는 요철(21)이 형성된 것이 좋다. 상기 요철(21)은, 예를 들어 톱니 형, 엠보 형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 요철(21)이 형성된 경우, 압착롤러(20)의 표면에 젤리(2)가 부착되는 것을 방지할 수 있으면서, 압착롤러(20)와 젤리(2)의 미끄러짐을 방지하고, 젤리(2)의 표면적을 더 증가시킬 수 있다.

상기 산개공정은, 보다 바람직하게는 본 발명에 따른 산개장치(압착장치)를 이용하여 진행될 수 있다. 이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 산개장치를 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 산개장치의 정면 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 산개장치의 후면 사시도이다. 그리고 도 7은 본 발명에 따른 산개장치의 요부 단면구성도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 산개장치(100)는 젤리(2)와 세선(3)을 포함하는 폐전선(10)을 산개시키기 위한 것으로서, 지지프레임(110)과, 상기 지지프레임(110)에 설치된 압착롤러(120)(140)를 포함한다. 상기 지지프레임(110)은 압착롤러(120)(140)를 회전 가능하게 지지할 수 있는 것이면 다양한 구조를 가질 수 있다.

상기 압착롤러(120)(140)는 모터(M)에 의해 회전되며, 두 개가 한 쌍을 이루며 회전된다. 구체적으로, 본 발명에 따른 산개장치(100)는 폐전선(10)을 압착하여 산개시키기 위한 것으로서, 제1압착롤러(120)와, 상기 제1압착롤러(120)와 소정 간격을 두고 배치된 제2압착롤러(140)를 적어도 포함한다. 산개장치(100)는 한 쌍의 압착롤러(120)(140)를 1세트로 하여 다수의 세트를 포함하여도 좋다. 도 5 내지 도 7은 한 쌍의 압착롤러(120)(140)가 설치된 모습을 예시한 것이다. 폐전선(10)은 한 쌍을 이루는 두 개의 압착롤러(120)(140)의 사이, 즉 제1압착롤러(120)와 제2압착롤러(140)의 사이에 투입되어 압착된다.

상기 두 개의 압착롤러(120)(140) 중에서 적어도 하나 이상에는 요철(145)이 형성된 것이 좋다. 구체적으로, 요철(145)은 제1압착롤러(120)와 제2압착롤 러(140) 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 모두에 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 요철(145)은 예를 들어 톱니 형, 엠보 형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 요철(145)이 형성된 경우, 압착롤러(120)(140)의 표면에 젤리(2)가 부착되는 것을 방지할 수 있으면서, 압착롤러(120)(140)와 젤리(2)의 미끄러짐을 방지하고, 젤리(2)의 표면적을 더 증가시킬 수 있다. 보다 바람직하게는, 도면에 도시한 바와 같이, 두 개의 압착롤러(120)(140) 중에서 어느 하나에는 요철(145)이 형성되고, 나머지 다른 하나는 요철(145)이 없는 매끄러운 표면을 가지면 좋다. 즉, 도 7에 예시한 바와 같이, 제1압착롤러(120)는 표면에 요철(145)이 없고, 제2압착롤러(140)는 표면에 요철(145)이 형성되면 좋다. 이와 같이, 두 개의 압착롤러(120)(140) 중에서 어느 하나에만 요철(145)이 형성된 경우, 폐전선(10)의 끊어짐과 감김을 방지할 수 있다. 상기 요철(145)은 보다 바람직한 구현예에 따라서, 도 5에 도시한 바와 같이 압착롤러(140)의 길이방향으로 마련된 홈(145a)에 의해 형성된 것이 좋다.

또한, 본 발명에 따른 산개장치(100)는 압착롤러(120)(140)에 폐전선(10)이 감겨지는 것을 방지하는 스크래퍼(150)를 더 포함하는 것이 좋다. 상기 스크래퍼(150)는 지지프레임(110)에 연결, 설치될 수 있다. 압착롤러(120)(140)가 회전하는 과정에서 폐전선(10)은 압착롤러(120)(140)에 감겨질 수 있는데, 이때 상기 스크래퍼(150)는 폐전선(10)의 감김을 방지한다. 상기 스크래퍼(150)는 두 개의 압착롤러(120)(140) 모두에 설치될 수 있으나, 도 7에 도시된 바와 같이 요철(145)이 형성되지 않은 압착롤러(120), 즉 매끄러운 표면을 가지는 제1압착롤러(120) 쪽 에는 설치되는 것이 좋다.

아울러, 본 발명에 따른 산개장치(100)는 상기 두 개의 압착롤러(120)(140)의 사이로 폐전선(10)이 용이하게 투입되게 하는 가이드부재(160)를 더 포함하는 것이 좋다. 상기 가이드부재(160)는 두 개의 압착롤러(120)(140), 즉 제1압착롤러(120)와 제2압착롤러(140)의 사이에 폐전선(10)이 용이하게 투입되도록 하여 작업성을 개선한다. 상기 가이드부재(160)는 압착롤러(120)(140)의 상부에 설치되며, 도면에 도시된 바와 같이 지지프레임(110)에 의해 지지될 수 있다. 가이드부재(160)는 폐전선(10)의 용이한 투입을 구현할 수 있으면 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 도면에 도시한 바와 같이 베이스판(162)과, 상기 베이스판(162)에 형성된 투입공(165)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 투입공(165)은 폐전선(10)이 투입되는 곳으로서, 베이스판(162)에 1개 또는 다수개가 천공되어 형성될 수 있으며, 서로 다른 크기로 다수 개가 배열 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 산개장치(100)는 상기 제1압착롤러(120)와 제2압착롤러(140) 간의 간격을 조절하기 위한 간격조절레버(112)를 포함할 수 있다. 아울러, 상기 압착롤러(120)(140)의 하단에는 압착된 폐전선(10)을 한쪽 방향으로 모아지게 하는 경사판(115)이 설치될 수 있다. 경사판(115)은 지면과 소정 각도를 이루도록 설치되며, 압착롤러(120)(140)의 하단에 위치하되, 지지프레임(110)에 고정될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 산개장치(100)에 따르면, 폐전선(10)을 용이한 조작으로 압착하여 산개시킬 수 있다. 따라서 상기 산개공정은 본 발명에 따 른 산개장치(100)를 이용하면 효율적이다. 도 8은 폐전선(10)의 압착 전과, 상기 산개장치(100)를 통해 압착한 후의 모습을 보인 것이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 폐전선(10)은 산개장치(100)를 통한 압착에 의해, 뭉쳐짐이 없이 넓은 표면적으로 산개되어 용매와의 접촉 면적이 증가된다.

한편, 상기 용해공정은 용매와 폐전선(10)을 용해조(200)에 투입하여 가열함으로써 진행된다. 이때, 전술한 바와 같이, 폐전선(10)은 상기 산개공정에 의해 표면적이 증가되어 용매와 효율적으로 접촉된다. 상기 용해조(200)에 투입된 폐전선(10)은 용매의 가열에 의해 용해된다. 상기 용해공정에서는 폐전선(10)의 적어도 젤리(2)가 용해되도록 가열하며, 바람직하게는 동선(3a)에 코팅된 수지(3b)도 용해되도록 가열한다. 이때, 보다 바람직하게는 상기 용해공정에서는 다단 승온하는 것이 좋다. 구체적으로, 상기 용해공정은 젤리(2)를 용해시키기 위한 제1차 가열공정(젤리용해공정); 및 동선(3a)에 코팅된 수지(3b)를 용해시키기 위한 제2차 가열공정(수지용해공정)을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1차 가열공정은 용매의 온도를 70 ~ 100℃로 유지하여 진행하는 것이 좋다. 이러한 온도 범위에서 젤리(2)는 용해될 수 있다. 보다 구체적으로는 제1차 가열공정은 용매의 온도를 70 ~ 80℃로 유지하면 좋다. 아울러, 상기 제2차 가열공정에서 용매의 온도는 동선(3a)에 코팅된 수지(3b)의 종류에 따라 다양하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 제2차 가열공정은 용매의 온도를 120℃ 이상으로 유지하여 진행하면 좋다. 보다 구체적으로, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 제2차 가열공정은 예를 들어 선(3a)에 코팅된 수지(3b)가 PE인 경우 120 ~ 250℃로 유지하면 좋다.

상기 용해공정을 진행함에 있어서, 젤리(2)와 수지(3b)가 용해되도록 다단 승온하지 않고, 수지(3b)가 용해될 수 있는 높은 온도로 승온하는 경우, 급속히 승온된 높은 열에 의해 젤리(2)에 피막이 형성되어 수지(3b)는 물론 젤리(2)가 용해되지 않고 뭉쳐지는 현상이 발생될 수 있다.

따라서 상기한 바와 같이, 용해공정은 제1차 가열공정(젤리용해공정)과 제2차 가열공정(수지용해공정)을 순차적으로 진행하는 다단 승온공정으로 진행하는 것이 좋다. 이에 따라, 젤리(2)는 물론 수지(3b)도 단시간에 효율적으로 용해시킬 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 제1차 가열공정에서는 용매의 온도를 70 ~ 100℃로 하여 5분 내지 30분 동안 유지하면 젤리(2)가 완벽하게 용해 제거될 수 있으며, 제2차 가열공정에서는 수지(3b)가 PE인 경우 용매의 온도를 120 ~ 250℃로 하여 10분 내지 80분 정도 유지하면 PE가 용해되어 동선(3a)으로부터 제거된다.

또한, 상기 용매는 예열(pre-heating)되어도 좋다. 구체적으로, 상기 용매는 용해조(200)로 투입되기 전에 예열조(220)에서 예열된 다음, 용해조(200)로 투입될 수 있다. 이때, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 용매는 예열조(220)에서 70 ~ 150℃의 온도로 예열될 수 있다. 아울러, 상기 용매는 저장조(210)에서 공급될 수 있다.

아울러, 상기 용해공정에 사용되는 용매는 탄화수소계 유기용제를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 오일을 사용하는 것이 좋다. 구체적으로, 상기 용매로는 벤젠(Benzene), 톨루엔(Toluene), 크실렌(Xylene), 신나(Thinner) 등의 BTX를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 오일을 사용하는 것이 좋다. 상기 용해공정에서는 용매 의 가열에 의해 유증기가 발생될 수 있다. 유증기의 발생이 많으면 용해조 등의 장치의 폭발 위험성이 존재하여 안전성이 떨어지고, 세선회수공정 등의 후속공정에서도 안전성 및 작업성이 떨어진다. 이러한 유증기의 발생량 및 용매의 휘발성 등을 고려하여 상기 용매로는 오일을 사용하는 것이 좋다. 즉, 오일은 BTX 등의 탄화수소계 유기용제보다 유증기 발생량이 적고, 휘발성이 낮아 안정성 및 작업성이 좋으며, 고온으로의 가열이 가능하여 젤리(2)는 물론 수지(3b)의 용해를 효과적으로 동시에 도모할 수 있다.

상기 오일은 광물성유(등유, 경유 등), 식물성유 및 동물성유 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 본 발명에서 오일은 폐유를 포함한다. 상기 오일은 보다 구체적으로 등유, 경유, 자동차유, 선박유, 절연유, 기어유, 터빈유 등의 (폐)광물성유; 콩기름, 포도씨유, 옥수수기름, 야자유, 해바라기유 등의 (폐)식물성유; 그리고 소, 돼지, 닭, 물고기 등의 (폐)동물성유 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 오일은, 상기 나열된 것들 중에서 바람직하게는 (폐)등유, (폐)경유 및 (폐)식용유 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 또는 2 이상의 혼합을 사용할 수 있다.

상기 용해공정을 통하여 적어도 젤리(2), 바람직하게는 젤리(2)와 수지(3b)가 용해되어 동선(3a)으로부터 분리 제거된다. 이때, 용해공정에 의해 용해조(200)에는 슬러지가 생성된다. 슬러지는 젤리(2)의 용융물과 용매(예, 등유 등의 오일)를 포함한다. 수지(3b)도 용해되는 경우 슬러지는 젤리(2)와 수지(3b)의 용융물, 그리고 용매를 포함한다. 또한, 슬러지에는 기타 불순물도 포함될 수 있 다. 이러한 슬러지는 용해조(200)의 하단에 형성된 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다. 배출된 슬러지는 후술하는 용매회수공정 등의 후처리공정을 통해 처리될 수 있다. 또한, 상기 용해공정에서는 유증기가 발생될 수 있는데, 이러한 유증기는 냉각시킨 후에 용매로 재사용될 수 있다.

상기 세선회수공정은 용해조(200)에 남아 있는 세선(3), 즉 동선(3a)을 꺼내는 공정을 적어도 포함한다. 구체적으로, 세선회수공정은 상기 용해공정을 통해 젤리(2), 바람직하게는 젤리(2)와 수지(3b)를 용해시켜 배출시킨 다음, 용해조(200)에 남아 있는 동선(3a)을 꺼내는 방법으로 진행한다. 이때, 세선(3)은 냉각시킨 후에 꺼내는 것이 좋다. 세선(3)의 냉각은 자연 냉각이 고려될 수 있다. 그러나 자연 냉각은 시간이 많이 소요됨은 물론, 용해조(200) 내에 잔존하는 슬러지가 뭉치고 동선(3a)에 부착될 수 있으므로, 상기 냉각은 용해조(200)에 냉매를 투입함으로써 신속하게 진행하는 것이 좋다. 즉, 본 발명의 바람직한 구현예에 따라서, 상기 세선회수공정은 용해조(200)에 냉매를 투입하여 세선(3)을 냉각시키는 냉각공정; 및 냉각된 세선(3)을 용해조(200)로부터 꺼내는 회수공정을 포함하는 것이 좋다. 이때, 상기 냉매는 용해공정에서 사용된 용매와 동일한 것을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 냉매는 BTX계 등이 가능하나, 바람직하게는 오일로부터 선택되는 것이 좋으며, 보다 구체적으로는 등유, 경우, 식물성유 및 동물성유 등으로부터 선택되는 것이 좋다. 냉매의 투입에 의해 세선(3)의 냉각이 이루어짐은 물론, 세선(3)이 세척될 수 있으며, 용해조(200) 내의 유증기량을 감소시킬 수 있다. 사용된 냉매는 용해조(200)의 배출구를 통해 배출될 수 있는데, 이때 배출된 냉매 는 정제 및/또는 저온 처리하여 용매나 냉매로 재사용할 수 있다.

또한, 상기한 세선회수공정을 통해 회수된 세선(3), 즉 동선(3a)은 세정 및 건조 처리한 다음, 각종 산업분야의 자원으로 재사용될 수 있다. 이때, 동선(3a)에는 용해공정이나 냉각공정에서 사용된 용매나 냉매가 묻어 있을 수 있는데, 이는 예를 들어 세정 및 건조 등을 통해 제거될 수 있다. 상기 용매나 냉매로서, 예를 들어 등유나 경유를 사용한 경우에는 유기용제(알콜류, 케톤류 등)를 이용하여 세정, 제거한 다음 건조 처리될 수 있다. 또한, 용매나 냉매로서, 예를 들어 식용유를 사용하는 경우 헥산 처리하여 세정, 제거한 다음 건조 처리될 수 있다.

한편, 상기 용해공정을 진행함에 있어서는, 전술한 바와 같이 동선(3a)에 코팅된 수지(3b)도 용해되도록 하는 것이 좋다. 이때, 용해공정에서 가열 온도를 낮게 하여 수지(3b)의 용해가 되지 않도록 하는 경우, 본 발명에 따른 폐전선(10)의 재생방법은 차핑 공정을 더 포함할 수 있다. 즉, 세선회수공정을 통해 회수된 세선(3)은 차핑 공정에 의해 수지(3b)가 분리 제거되어 동선(3a)이 회수될 수 있다. 구체적으로, 상기 용해공정에서 젤리(2)만 용해 제거되고, 동선(3a)에 수지(3b)가 코팅된 상태로 세선(3)을 회수한 경우, 상기 세선(3)은 차핑 공정을 통해 코팅된 수지(3b)를 분리 제거함으로써 동선(3a)을 회수할 수 있다. 이때, 상기 차핑 공정은 통상과 같은 방법으로 진행될 수 있다. 상기 차핑 공정은 분쇄(파쇄) 공정 및 선별 공정을 포함할 수 있으며, 상기 선별 공정은 스크린 망(screen mesh)을 이용한 중력 여과 방식, 사이클론 방식 및 자력 선별 방식 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 폐전선(10)의 재생방법은 이상에서 설명한 산개공정, 용해공정 및 세선회수공정을 포함하되, 바람직하게는 용매회수공정을 더 포함하는 것이 좋다.

상기 용매회수공정은 용해공정을 통해 생성된 슬러지로부터 용매를 분리, 회수하는 것으로서, 이러한 용매회수공정은 정치(定置), 여과 및/또는 증류를 통해 진행될 수 있다. 구체적으로, 상기 용매회수공정은 아래의 (a) 내지 (c) 공정 중에서 선택된 하나 이상의 공정을 포함할 수 있다.

(a) 상기 슬러지를 정치시켜 용매를 정치 분리하는 정치공정

(b) 상기 슬러지를 여과기에 투입하여 용매를 여과 분리하는 여과공정

(c) 상기 슬러지를 증류기에 투입하여 용매를 증류 분리하는 증류공정

용매회수공정은, 바람직하게는 상기 공정 중에서 적어도 증류공정을 포함하는 것이 좋으며, 보다 바람직하게는 여과공정 및 증류공정을 포함하되, 이들이 순차적으로 진행되면 좋다.

상기 정치공정은 슬러지를 정치조에 일정 시간 방치한 다음, 상등액(용매)을 취하는 것으로서, 이러한 정치공정에 의해 슬러지로부터 용매의 일부를 회수할 수 있다.

또한, 상기 여과공정은 고/액 분리능을 가지는 여과기(400)를 사용할 수 있으며, 이러한 여과공정에 의해 슬러지로부터 용매를 포함하는 액상을 수득할 수 있다. 이때, 수득된 액상을 증류하여 용매를 분리 회수할 수 있다. 여과공정은 예를 들어 도 9 또는 도 10에 보인 바와 같은 여과기(400)를 사용할 수 있다. 도 9 및 도 10은 본 발명에 사용될 수 있는 여과기(400)의 예시적인 구현예를 보인 것이다.

먼저, 도 9를 참조하면, 상기 여과기(400)는 여과조(410), 상기 여과조(410) 내에 설치된 깔대기 모양의 거름대(420); 상기 거름대(420) 상에 설치된 여과망(430)을 포함할 수 있다. 여과망(430) 상에 슬러지를 투입하면 용매를 포함하는 액상은 토출구(440)를 통해 배출된다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 여과조(410)의 내부는 흡입펌프(P)를 통해 진공을 유지해 주면 분리능을 향상시킬 수 있다. 흡입펌프(P)에 의해 슬러지에 포함된 액상은 거름대(420)의 하단에 설치된 감압관(425)을 통해 낙하된다.

또한, 상기 여과기(400)는 도 10에 보인 바와 같이 다수 개의 감압관(425)이 설치된 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 도 10을 참조하면, 여과기(400)는 여과조(410), 상기 여과조(410) 내에 설치된 여과망(430); 상기 여과망(430)의 하단에 배열된 다수의 감압관(425)을 포함할 수 있다. 도 10에 보인 구조는 흡입펌프(P)에 의해 슬러지에 포함된 액상이 다수의 감압관(425)을 통해 낙하, 분리될 수 있어 분리능이 보다 향상될 수 있다.

상기 여과기(400)의 토출구(440)를 통해 배출된 액상은, 바람직하게는 증류공정을 통해 재차 분리되어 용매의 회수가 이루어지는 것이 좋다.

또한, 상기 증류공정은 기/액 분리능을 가지는 증류기(500)를 사용할 수 있으며, 이러한 증류공정에 의해 슬러지로부터 용매를 효율적으로 회수할 수 있다. 증류공정은, 예를 들어 가열수단이 설치된 증류조와, 상기 증류조의 슬러지를 교반 하는 교반수단을 포함하는 증류기(500)를 사용할 수 있다.

한편, 본 발명에서 용매회수공정은 상기한 바와 같은 정치공정, 여과공정 및/또는 증류공정 이전에 진행되는 것으로서, 냉각공정을 더 포함하면 좋다. 구체적으로, 상기 용매회수공정은, 본 발명의 다른 구현예에 따라서 용해공정을 통해 생성된 슬러지를 냉각기(300)에 투입하여 냉각시키는 냉각공정; 상기 냉각된 슬러지를 여과기(4000)에 투입하여 용매를 여과 분리하는 제1차 용매분리공정; 및 상기 여과를 통해 용매가 제1차 분리된 슬러지를 증류기(500)에 투입하여 용매를 증류 분리하는 제2차 용매분리공정을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1차 용매분리공정은 전술한 여과공정과 같으며, 상기 제2차 용매분리공정은 전술한 증류공정과 같다.

상기 냉각공정에서 냉각기(300)는 열 교환을 통해 슬러지를 냉각시킬 수 있는 것이면 사용 가능하다. 도 11은 본 발명에 사용될 수 있는 냉각기(300)의 일례로 보인 구성도이다. 도 11을 참조하면, 냉각기(300)는 냉각조(310)와, 상기 냉각조(310) 내에 설치된 열교환로(320)를 포함할 수 있다. 이때, 슬러지는 열교환로(320)의 내부로 공급되고, 냉각수는 열교환로(320)의 외부, 즉 냉각조(310)에 수용되게 하는 것이 바람직하다. 이와는 반대로, 열교환로(320)의 내부로는 냉각수를 공급하고, 열교환로(320)의 외부에 슬러지가 위치되게 할 수 있으나, 슬러지는 유증기를 포함하고 있으므로, 상기한 바와 같이 열교환로(320)의 내부로 공급시켜 유증기의 응축을 도모하는 것이 좋다.

또한, 상기 용매회수공정을 통해 회수된 용매는 상기 용해공정의 용매로 재 사용될 수 있다. 아울러, 회수된 용매는 저온 처리하여 상기한 세선회수공정의 냉매로 재사용하여도 좋다.

한편, 상기 용매회수공정의 정치공정, 여과공정 및 증류공정에서는 용매가 분리된 슬러지 케익(cake)이 배출되는데, 이때 상기 케익은 연료(예, 고체연료)로 재사용되거나, 수지 가공업체(예, PE 가공업체) 등에 공급될 수 있다.

도 1은 젤리선의 일례를 도시한 단면 구성도이다.

도 2는 본 발명에 사용되는 폐전선의 일례를 보인 단면 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 폐전선의 재생 방법을 설명하기 위한 공정도이다.

도 4는 본 발명에 따른 압착공정의 일례를 보인 공정도이다.

도 5는 본 발명에 따른 산개장치의 정면 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 산개장치의 후면 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 산개장치의 요부 단면구성도이다.

도 8은 폐전선의 압착 전과, 상기 산개장치를 통해 압착한 후의 모습을 보인 것이다.

도 9는 본 발명에 사용될 수 있는 여과기의 일례를 보인 단면구성도이다.

도 10은 본 발명에 사용될 수 있는 여과기의 다른 예를 보인 단면구성도이다.

도 11은 본 발명에 사용될 수 있는 냉각기의 일례로 보인 구성도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 피복재 2 : 젤리

3 : 세선 10 : 폐전선

20 : 압착롤러 40 : 컨베이어

100 : 산개장치 120 : 제1압착롤러

140 : 제2압착롤러 145 : 요철

150 : 스크래퍼 160 : 가이드부재

200 : 용해조 210 : 용매 저장조

220 : 예열조 300 : 냉각기

400 : 여과기 500 : 증류기

Claims

젤리와 세선을 포함하는 폐전선을 산개시켜 용매와의 접촉 면적을 증가시키는 산개공정;

용매와 상기 산개된 폐전선을 용해조에 투입하여 가열하는 용해공정; 및

상기 용해조로부터 세선을 회수하는 세선회수공정을 포함하는 폐전선의 재생방법.
제1항에 있어서,

상기 산개공정은 폐전선을 압착하는 압착공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재생방법.
제2항에 있어서,

상기 산개공정은 폐전선을 압착롤러에 통과시켜 진행하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재생방법.
제3항에 있어서,

상기 산개공정은 두 개의 압착롤러를 포함하는 산개장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재생방법.
제4항에 있어서,

상기 두 개의 압착롤러 중에서 선택된 적어도 하나 이상은 표면에 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 폐전선의 재생방법.
제1항에 있어서,

상기 세선회수공정을 통해 회수된 세선을 차핑하는 차핑 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재생방법.
제1항에 있어서,

상기 용해공정은, 젤리를 용해시키기 위한 제1차 가열공정; 및 세선에 코팅된 수지를 용해시키기 위한 제2차 가열공정을 포함하는 다단 승온공정으로 진행하는 특징으로 하는 폐전선의 재생방법.
제7항에 있어서,

상기 제1차 가열공정은 용매의 온도를 70 ~ 100℃로 유지하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재생방법.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 제2차 가열공정은 용매의 온도를 120℃ 이상으로 유지하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재생방법.
제1항에 있어서,

상기 용해공정을 통해 생성된 슬러지로부터 용매를 분리, 회수하는 용매회수공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재생방법.
제10항에 있어서,

상기 용매회수공정은 용해공정을 통해 생성된 슬러지를 냉각기에 투입하여 냉각시키는 냉각공정; 상기 냉각된 슬러지를 여과기에 투입하여 용매를 여과 분리하는 제1차 용매분리공정; 및 상기 여과를 통해 제1차 용매가 분리된 슬러지를 증류기에 투입하여 용매를 증류 분리하는 제2차 용매분리공정을 포함하는 것을 특징 으로 하는 폐전선의 재생방법.
제1항에 있어서,

상기 용매는 오일인 것을 특징으로 하는 폐전선의 재생방법.
제12항에 있어서,

상기 오일은 등유, 경유, 식물성유 및 동물성유로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폐전선의 재생방법.
젤리와 세선을 포함하는 폐전선을 산개시키기 위한 산개장치로서,

지지프레임; 및

상기 지지프레임에 설치되어, 폐전선을 압착하는 적어도 두 개의 압착롤러를 포함하는 폐전선의 산개장치.
제14항에 있어서,

상기 두 개의 압착롤러 중에서 적어도 하나 이상에는 요철이 형성된 것을 특 징으로 하는 폐전선의 산개장치.
제15항에 있어서,

상기 요철은 압착롤러의 길이방향으로 마련된 홈에 의해 형성된 것을 폐전선의 산개장치.
제14항에 있어서,

상기 폐전선이 압착롤러에 감겨지는 것을 방지하는 스크래퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 산개장치.
제14항에 있어서,

상기 두 개의 압착롤러의 사이로 폐전선이 투입되게 하는 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 산개장치.