KR20110066349A

KR20110066349A - 자동차 내장 시트 폐기물을 이용한 플라스틱 재생 펠렛의 제조방법

Info

Publication number: KR20110066349A
Application number: KR20090122965A
Authority: KR
Inventors: 박길평; 김병락; 장성호
Original assignee: 박길평; 장성호; 김병락
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-06-17

Abstract

본 발명은 본 출원인이 선출원 등록받은 특허제795734호와 관련된 자동차 내장 시트 폐기물(스크렙퍼)을 이용한 플라스틱재생 펠렛의 제조방법에 관한 것이다.

현재 우리나라에서 생산되고 있는 자동차는 연간400만대 이상이고 이의 생산과정에서 배출되는 내장시트 폐기물(재단시 생기는 짜투리)은 월 1,200t(울산, 밀양지역) 에 달하고 있으며 이와 같은 시트 폐기물의 기모층의 재질은 나이론사, PP사, 폴리에스텔사이고 바닥층은 복합 PP, PE, PVC로서 이의 물성은 각각 다르기 때문에 분리하지 않고는 재활용할 수 없는 것이다.

이와 같이 물성이 서로 다를 경우는 이의 분리 그자체가 고비용이고 매우 힘들기 때문에 분리하지 않고 그대로 매립 및 소각 처리하고 있는 관계로 토질과 수질 오염 및 환경공해를 유발하고 있는 실정인 것이다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 본 출원인이 선출원 등록한 특허 제441835호가 공지된 바 있으나 이는 선정된 시트 폐기물을 재활용함에 있어 1,2차 분쇄 및 분리공정의 흡입팬을 통해 회수된 섬유사는 칩 소재로 재활용하고 있으나 복합PP, PE, PVC의 혼합물인 고형물은 재활용하지 못하고 매립 및 소각 처리하고 있기 때문에 이는 소중한 자원의 손실로서 고유가시대에 역행되고 국가경제발전의 저해요소가 되고 있는 것이다.

이상의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로 상기 특허등록 제795734호의 발명요지는 상기한 시트지의 바닥층을 구성하고 있는 복합PP, PE, PVC중 PE, PVC를 제외한 복합PP로 구성된 스크렙퍼만 해도 전제의 70∼75％를 차지하고 있는바, 이와 같은 바닥층이 복합PP로 된 자동차 내장시트의 폐기물(스크렙퍼)을 소재로 하고 이를 1,2 차 분쇄 시에는 섬유사 일부가 고형물에 부착된 상태로 하고 2차 분리공정에서는 7∼8mm망목의 진동여과망의 여과공으로 낙하되게 하고 여과공으로 낙하 분리된 약간의 섬유사가 부착된 복합PP 고형물 80∼90중량％와 신재PP수지 10∼20중량％를 이송 스크류를 통해 합판소재혼합공정에 투입하여 혼합된 혼합물을 압출성형공정(11)의 펠렛 압출성형기에 투입하여 170∼200℃에서 합성수지 판재를 압출성형하여 건축물의 내장재로 사용하기에 적합한 플라스틱제품을 얻을 수 있게 하고 상기한 제1,2차 분리공정에서 흡입팬(4b)(6b)에 의해 분리된 섬유사는 건축용 방음시트 소재로 사용하되 이때에는 상기한 섬유사 20∼30중량％에 통상의 경탄(탄산마그네슘) 50∼55중량％와 EG(PET생산의 부산물)20∼25중량％를 시트소재 혼합공정(15)에 투입하여 충분히 혼합한 후 방음시트 압출성형공정(16)의 쌍스크류압출기에 투입하여 170∼200℃에서 건축용 방음시트를 얻을 수 있게 하였기 때문에 이는 합판과 방음시트 이외에는 사용할 수 없는 결점이 있었던 것이다. 본 발명은 이상의 문제점을 해결하고자 발명한것으로 이의 발명요지는 상기한 합판소재혼합공정에서 얻어진 혼합재료를 펠렛 압출성형기에 투입하여 각종 합성수지 기물성형에 적합하게 하고, 또한 상기한 1, 2차 분리공정에서 얻어진 섬유사를 이용한 방음시트 압출성형공정에서 펠렛 압출성형기를 이용하여 각종 성형제품의 압출이 가능하게 함으로써 이의 이용범위를 극대화할 수 있게 한것이다.

자동차의 폐시트 재활용방법, 폐섬유를 이용한 칩의 제조방법

Description

자동차 내장 시트 폐기물을 이용한 플라스틱 재생 펠렛의 제조방법{Plastic remaking which uses the automobile internal organs seat waste [pheyl] [leys] manufacturing method}

본 발명은 본 출원인이 선출원 등록받은 특허 제795734호와 관련된 자동차 내장 시트 폐기물(스크렙퍼)을 이용한 플라스틱재생 펠렛의 제조방법에 관한 것이다.

현재 우리나라에서 생산되고 있는 자동차는 연간 400만대 이상이고 이의 생산공정에서 실내 강판바닥의 형상에 알맞게 까는 내장시트는 차종마다 그 형상이 다르기 때문에 프레스 재단시 배출되는 스크렙퍼(scraper)는 월 1200t(울산, 밀양지역)을 상회하고 있다.

이와 같은 시트 폐기물은 재질구성에 있어 바닥층은 복합 PP, PE, PVC이고 기모층은 나이론사, PP사, 폴리에스텔사로 되어 있고 이들은 물성이 각각 다르기 때문에 분리하지 않고는 재활용할 수 없는 실정이다. 이와 같이 내장시트는 물성이 각각 다른 물질로서 분리가 매우 힘들기 때문에 소각처리나 매립처리를 하다보니 이의 처리비에 과부담이 있고 처리시 또는 처리 후는 지질 및 지하수질오염, 매연 공해를 유발하는 폐단이 있는 것이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인이 선출원 특허 받은 특허 제 441835호가 공지된 바 있으나 이는 자동차 시트의 기모층을 형성하고 있는 섬유사만 재활용하고 시트의 바닥층을 형성하고 있는 복합 PP나 PE, PVC 수지들의 고형물은 물성이 각각 다르기 때문에 재활용하지 못하고 매립 또는 소각처리하고 있어 이는 고유가시대에 역행되고 자원의 손실은 물론 환경공해 발생의 요인이 되고 있는 실정인 것이다.

이상의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로 상기한 특허등록 제795734호의 발명요지는 자동차 내장시트의 바닥층을 구성하고 있는 복합PP, PE, PVC와 기모층을 구성하고 있는 나일론사, PP사, 폴리에스텔섬유사 중에 있어서 복합PP로 바닥층을 구성하고 있는 것이 전체 폐기물의 70∼75％인점을 착안하여 이 복합PP를 소재로 하여 1차 및 2차 분쇄공정에서 분쇄할 때는 섬유사 일부가 부착되어 있게 하고 1차 및 2차 분리공정에서 분리할 때는 상기한 기모층인 섬유사는 흡입팬(4b)(6b)을 통해 분리수집하여 건축용 방음시트 소재로 되게 하고 상기한 내장시트의 바닥층을 구성하고 있는 복합PP의 분해물은 망목 7∼8mm 되는 진동여과망의 여과공을 통과하는 과정 낙하된 다음 플라스틱합판의 성형소재로 하되 이를 합판소재로 사용할 때는 고형물 소재 80∼90중량％에 신재PP소재를 10∼20중량％를 합판소재 혼합공정(10)에서 혼합한 후 플라스틱 합판 압출성형공정(11)의 쌍스크류 압출기에 투입하여 170∼200℃의 열로 압출하여 가요성과 탄력성 및 내구성이 양호한 플라스틱합판을 얻을 수 있게 하고 상기한 건축용 방음시트를 얻음에 있어서는 상기한 섬 유사 20∼30중량％와 통상의 경탄(탄산마그네슘) 50∼55중량％ 및 통상의 EG(PET 생산시 부산물) 20∼25중량％를 시트소재 혼합공정에서 혼합한 것을 시트 압출성형공정(16)의 펠렛 압출성형기에 투입하여 170∼200℃로 압출성형하여 건축용 방음시트(17)가 되게 한 것으로 사용범위가 극히 제한되고 있는 것이다.

본 발명은 이상의 문제점을 해결함에 있어 상기한 특허등록 제795734호는 합판소재혼합공정에서 얻어진 혼합물을 펠렛 압출성형기에 투입하여 다용도 사용이 가능한 펠렛을 얻을 수 있게 하고, 또한 상기한 특허등록 제795734호는 방음시트 성형과정의 혼합원료를 펠렛 압출성형기에 투입하여 다용도 사용이 가능한 펠렛이 되게 한것이다.

자동차 내장시트 재단시 생기는 시트폐기물(바닥층이 복합 PP로 된 스크렙퍼)을 선정하는 폐시트소재 선정공정(1)과 이를 가로세로 10∼20mm범위로 절단하는 절단공정(2)과 이 절단물을 해머분쇄기(3a)를 사용하여 섬유사 일부가 부착되어 있게 분쇄하는 1차 분쇄공정(3)과 이 1차 분쇄공정(3)에서 얻어진 분쇄물을 1차로 분리하는 1차 분리공정(4)과 1차 분리공정에서 분리할 때 섬유사는 흡입팬(4b)을 이용하여 분리한 후 섬유사 수집실(7)로 이송하고 섬유사 일부가 부착된 고형물은7∼8mm범위의 망목을 가진 진동 여과망(4a)을 통과시켜 여과공으로 낙하된 후 고형물 수집통(8)으로 이송하며 상기한 1차 분리공정(4)에서 미분쇄된 고형물을 해머분쇄기(5a)를 사용하여 재분쇄하는 2차 분쇄공정(5)과 이 2차 분쇄된 고형물을 2차 분리공정(6)에서 7∼8mm의 망목을 가진 진동 여과망(6a)에 통과시켜 여과공으로 낙하된 상기 섬유사 일부가 부착된 고형물은 고형물 수집통(8)에 이송하되 이 고형물 수집통(8)내의 복합PP 고형물 80∼90중량％와 신재PP소재(9)의 10∼20중량％를 합 판소재 혼합공정(10)에서 혼합한것에 있어서 상기한 혼합물을 펠렛 압출성형공정(11)의 펠렛압출성형기에 투입하여 170∼200℃에서 플라스틱 고형물성형 펠렛(12)을 압출성형하고, 자동차 내장시트 재단시 생기는 시트폐기물(바닥층이 복합 PP로 된 스크렙퍼)을 선정하는 폐시트소재 선정공정(1)과 이를 가로세로 10-20mm범위로 절단하는 절단공정(2)과 이 절단물을 해머분쇄기(3a)를 사용하여 섬유사 일부가 부착되어 있게 분쇄하는 1차 분쇄공정(3)과 이 1차 분쇄공정(3)에서 얻어진 분쇄물을 1차로 분리하는 1차 분리공정(4)과 1차 분리공정에서 분리할 때 섬유사는 흡입팬(4b)을 이용하여 분리한 섬유사와 섬유사 일부가 부착된 고형물은7∼8mm범위의 망목을 가진 진동 여과망(4a)을 통과시켜 여과공으로 낙하된 후 고형물 수집통(8)으로 이송하며 상기한 1차 분리공정(4)에서 미분쇄된 고형물을 해머분쇄기(5a)를 사용하여 재분쇄하는 2차 분쇄공정(5)과 이 2차 분쇄된 고형물을 2차 분리공정(6)에서 분리된 섬유사에 상기한 섬유사를 합한 섬유사 20∼30중량％와 통상의 경탄(탄산마그네슘) 50∼55중량％ 및 EG(PET 생산시 부산물) 20∼25중량％를 첨가 혼합하는 시트소재 혼합공정(15)을 통해 혼합한 것에 있어서, 이 혼합물을 펠렛 압출성형공정(16)의 펠렛압출성형기에 투입하여 170∼200℃에서 방음시트성형 펠렛을 압출함을 특징으로 한것이다.

이상과 같이 본 발명은 자동차 생산공정에서 다량 배출되는 내장시트의 폐기물(스크랩퍼)중 75％를 차지하는 바닥층이 복합PP로 된 시트폐기물을 소재로 하고 이를 1차 및 2차 분쇄공정(3)(5)과 1,2차 분리공정(4)(6)을 거친 후 압출성형소재 로 혼합하는 과정에 있어 즉, 각종기물이나 합판의 경우는 복합PP 분쇄물 80∼90중량％에 PP신재를 10∼20중량％ 투입혼합하여 펠렛 압출성형기로 펠렛을 압출성형하고, 방음시트의 경우는 흡입팬에 의해 분리된 폴리에스트 섬유사 20∼30중량％에 경탄 50∼55중량％와 EG 20∼25중량％를 첨가하는 과정을 통해 다용도의 각종시트 성형용 펠렛을 얻을 수 있게 하였기 때문에 폐자원의 재활용 및 환경공해 방지에 크게 기여할 수 있어 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 공정표시도

제1공정은 폐시트 소재 선정공정(1)으로서 바닥층이 복합PP로 된 자동차내장시트의 재단시 생기는 폐기물(스크렙퍼)을 소재로 선정한다.

제2공정은 절단공정(2)으로서 제1공정에서 얻어진 시트 폐기물을 분쇄하기에 적합하게 가로세로 10~20mm 범위로 절단기를 이용하여 절단한다.

제3공정은 1차 분쇄공정(3)으로서 제2공정의 절단공정에서 절단된 절단물을 해머분쇄기(3a)에 투입하여 섬유사 일부가 복합PP 고형물에 부착되게 분쇄한다.

제4공정은 1차 분리공정(4)으로서 제3공정에서 얻어진 분쇄물을 분리함에 있어 섬유사는 흡입팬(4b)을 이용하여 흡입분리한 후 섬유사수집실(7)에 이송하고 섬유사 일부분이 부착된 고형물은 7∼8mm 범위의 망목을 가진 진동여과망(4a)으로 통과하는 과정이 여과공으로 낙하된 후 고형물 수집통(8)내로 투입된다.

제5공정은 제2차 분쇄공정(5)으로서 제4공정의 1차 분리공정(4)에서 미분쇄된 것을 해머분쇄기(5a)에 투입하여 재분쇄한다.

제6공정은 제2차 분리공정(6)으로서 2차 분쇄공정(5)의 해머분쇄기(5a)에 의해 재분쇄된 섬유사 일부가 부착된 고형물은 7~8mm 범위의 망목을 가진 진동 여과망(6a)에 통과시켜 여과공으로 낙하된 상기한 복합PP 고형물은 고형물 수집통(8)내로 투입되고 이 때 분리된 섬유사는 흡입팬(6b)에 의해 흡입된 후 섬유사수집실(7)내로 이송된다.

제7공정은 합판소재혼합공정(10)으로서 상기한 고형물 수집통(8)내의 복합PP 고형물과 신재PP소재(9)를 이송스크류(10b)(10c)를 통해 소재혼합공정(10)에 투입혼합한다. 이때 혼합비율은 상기 복합PP 고형물 80∼90중량％와 신재PP소재 10∼20％로 되게 한다.

제8공정은 플라스틱 합판 압출성형공정(11)으로서 상기한 합판소재혼합공정(10)에서 얻어진 혼합소재를 펠렛 압출성형기에 투입하여 170∼200℃의 열에서 압출 성형된 플라스틱 고형물성형 펠렛(12)이 되게 한다.

제9공정은 방음시트 소재 혼합공정(15)으로서 상기한 1차 및 2차분리공정(4)(6)에서 분리된 후 섬유사 수집실(7)내에 수집 되어 있는 섬유사 20∼30중량％와 통상의 경탄(탄산마그네슘) 50∼55중량％와 통상의 EG(PET생산의 부산물) 20∼25중량％를 이송스크류(10a)(13a)(14a)를 통해 시트소재 혼합공정(15)에 투입하여 혼합시킨다.

제10공정은 방음시트 성형공정(16)으로서 상기 시트 소재 혼합공정(15)에서 혼합한 혼합물을 펠렛 압출성형기에 투입하여 170∼200℃의 열에서 방음시트성형 펠 렛(17)를 압출 성형한다.

이상과 같이 본 발명은 바닥층이 복합PP로 된 자동차 내장시트 폐기물(스크렙퍼)을 이용한 플라스틱 고형물성형 펠렛 및 방음시트성형 펠렛을 제조함에 있어 이의 소재인 자동차의 내장시트 폐기물은 노후된 것이 아니고 프레스 재단하는 과정에서 생긴 자투리(스크렙퍼)이므로 신재와 다를 바 없는 것이고 이때 압출성형된 플라스틱합판은 섬유사일부가 함유된 복합PP 고형물과 신재PP소재를 80∼90:10∼20중량％ 로 혼합되어 있는바, 이 복합PP 고형물에 부착된 복합PP의 융점은 170도이고 폴리에스텔사는 이의 융점은 240℃이상이나 이들 소재가 펠렛 압출성형기에서 압출성형 할 때 가해지는 온도는 170∼200℃로서 상기 복합PP 고형물과 신재PP는 용해되지만 상기 고형물에 일부가 부착된 폴리이스트 섬유사는 용해되지 않고 미 용해된 상태에서 압출되면서 심체구실을 하게 되므로 성형된 제품은 종래에 비하여 월등한 탄력성과 결착력 및 내구성을 갖게 된다. 따라서 이는 각종기물의 소재나 건축물의 내장판재 등의 다용도로 사용하기에 적합한 것이다. 그리고 상기한 방음시트는 섬유사가 함유되어 있어 종래의 건축물의 방음시트성형 펠렛에 비하여 염가일 뿐만 아니라 펴짐성과 가요성 및 결착력과 내구성이 우수하기 때문에 제품의 내구성과 이용범위를 극대화시켜 산업발전에 크게 기여할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 공정표시도

※도면의 주요부분에 대한 간단한 설명

1-폐시트 소재선정공정 2-절단공정 3-1차분쇄공정

3a-해머 분쇄기 4-1차 분리공정 4a-진동여과망

4b-흡입팬 5-2차 분쇄공정 5a-해머분쇄기

6-2차 분리공정 6a-진동여과망 6b-흡입팬

7-섬유사수집실 8-고형물수집통 9-신재 PP소재

10-합판소재혼합공정 10a-섬유사이송스크류

10b-고형물이송스크류 10c-이송스크류 11-압출성형공정

12-플라스틱 고형물성형 펠렛 13-경탄 13a-이송스크류

14-EG 14a-이송스크류 15-시트소재혼합공정

16-압출성형공정 17-방음시트성형 펠렛

Claims

자동차 내장시트 재단시 생기는 시트폐기물(바닥층이 복합 PP로 된 스크렙퍼)을 선정하는 폐시트소재 선정공정(1)과 이를 가로세로 10∼20mm범위로 절단하는 절단공정(2)과 이 절단물을 해머분쇄기(3a)를 사용하여 섬유사 일부가 부착되어 있게 분쇄하는 1차 분쇄공정(3)과 이 1차 분쇄공정(3)에서 얻어진 분쇄물을 1차로 분리하는 1차 분리공정(4)과 1차 분리공정에서 분리할 때 섬유사는 흡입팬(4b)을 이용하여 분리한 후 섬유사 수집실(7)로 이송하고 섬유사 일부가 부착된 고형물은7∼8mm범위의 망목을 가진 진동 여과망(4a)을 통과시켜 여과공으로 낙하된 후 고형물 수집통(8)으로 이송하며 상기한 1차 분리공정(4)에서 미분쇄된 고형물을 해머분쇄기(5a)를 사용하여 재분쇄하는 2차 분쇄공정(5)과 이 2차 분쇄된 고형물을 2차 분리공정(6)에서 7∼8mm의 망목을 가진 진동 여과망(6a)에 통과시켜 여과공으로 낙하된 상기 섬유사 일부가 부착된 고형물은 고형물 수집통(8)에 이송하되 이 고형물 수집통(8)내의 복합PP 고형물 80∼90중량％와 신재PP소재(9)의 10∼20중량％를 합판소재 혼합공정(10)에서 혼합한것에 있어서 상기한 혼합물을 펠렛 압출성형공정(11)의 펠렛 압출성형기에 투입하여 170∼200℃에서 플라스틱 고형물성형 펠렛(12)을 압출성형함을 특징으로 하는 자동차 내장 시트 폐기물을 이용한 플라스틱재생 펠렛의 제조방법
자동차 내장시트 재단시 생기는 시트폐기물(바닥층이 복합 PP로 된 스크렙퍼)을 선정하는 폐시트소재 선정공정(1)과 이를 가로세로 10-20mm범위로 절단하는 절단공정(2)과 이 절단물을 해머분쇄기(3a)를 사용하여 섬유사 일부가 부착되어 있게 분쇄하는 1차 분쇄공정(3)과 이 1차 분쇄공정(3)에서 얻어진 분쇄물을 1차로 분리하는 1차 분리공정(4)과 1차 분리공정에서 분리할 때 섬유사는 흡입팬(4b)을 이용하여 분리한 섬유사와 섬유사 일부가 부착된 고형물은7∼8mm범위의 망목을 가진 진동 여과망(4a)을 통과시켜 여과공으로 낙하된 후 고형물 수집통(8)으로 이송하며 상기한 1차 분리공정(4)에서 미분쇄된 고형물을 해머분쇄기(5a)를 사용하여 재분쇄하는 2차 분쇄공정(5)과 이 2차 분쇄된 고형물을 2차 분리공정(6)에서 분리된 섬유사에 상기한 섬유사를 합한 섬유사 20∼30중량％와 통상의 경탄(탄산마그네슘) 50∼55중량％ 및 EG(PET 생산시 부산물) 20∼25중량％를 첨가 혼합하는 시트소재 혼합공정(15)을 통해 혼합한 것에 있어서, 이 혼합물을 펠렛 압출성형공정(16)의 펠렛 압출성형기에 투입하여 170∼200℃에서 방음시트성형 펠렛을 압출함을 특징으로 하는 자동차 내장 시트 폐기물을 이용한 플라스틱재생 펠렛의 제조방법