KR20110068001A - 나일론 폐어망의 재생방법 및 재생 나일론 장섬유 - Google Patents

나일론 폐어망의 재생방법 및 재생 나일론 장섬유 Download PDF

Info

Publication number
KR20110068001A
KR20110068001A KR20090124813A KR20090124813A KR20110068001A KR 20110068001 A KR20110068001 A KR 20110068001A KR 20090124813 A KR20090124813 A KR 20090124813A KR 20090124813 A KR20090124813 A KR 20090124813A KR 20110068001 A KR20110068001 A KR 20110068001A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nylon
lactam
depolymerized
water
waste fishing
Prior art date
Application number
KR20090124813A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101130461B1 (ko
Inventor
오성진
손양국
Original Assignee
주식회사 효성
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 효성 filed Critical 주식회사 효성
Priority to KR20090124813A priority Critical patent/KR101130461B1/ko
Publication of KR20110068001A publication Critical patent/KR20110068001A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101130461B1 publication Critical patent/KR101130461B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/18Preparation of carboxylic acid esters by conversion of a group containing nitrogen into an ester group
    • C07C67/20Preparation of carboxylic acid esters by conversion of a group containing nitrogen into an ester group from amides or lactams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/143Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/16Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with inorganic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B2017/0424Specific disintegrating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0496Pyrolysing the materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2377/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/20Recycled plastic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Abstract

본 발명은 나일론 폐어망을 해체나 선별 없이 해중합하여 소재 원료로 회수가 가능하며, 반복 재생이 가능한 나일론 폐어망의 재생 방법, 이를 이용한 재생나일론 장섬유의 제조방법 및 그로부터 제조되는 재생 나일론 장섬유에 관한 것이다.
나일론 폐어망, 재생 나일론 장섬유, 해중합, 이온교환수지, 산화정제, 여과, 분별증류

Description

나일론 폐어망의 재생방법 및 재생 나일론 장섬유{Method for Recycling Wasted Nylon Fish Net and Recycled Nylon filament fiber}
본 발명은 나일론 폐어망의 재생방법 및 재생 나일론 장섬유에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나일론 폐어망을 해중합하고, 이온교환수지, 산화, 정제 및 분별증류 공정을 거쳐 소재 원료인 락탐을 99% 이상의 고순도로 회수할 수 있는 나일론 폐어망의 재생방법 및 재생 나일론 장섬유에 관한 것이다.
최근 환경오염으로 인한 지구 온난화(global warming)로 인해서 각종 자연재해가 발생하는 등 심각한 폐해가 초래되어, 온실 가스 배출을 규제하거나 저감하기 위한 각국의 노력 및 국제간 협력이 활발하게 이루어지고 있다. 폐기물은 소각시 유해가스를 다량 방출하여 온실가스 배출 비중이 비교적 높기 때문에, 폐기물의 재활용을 촉진하는 것이 하나의 대안으로 연구되고 있다.
그러나 이러한 기존의 재생 방법들은 아직까지 해결할 점들이 많고, 다음과 같은 문제점 들을 안고 있어 효과적인 대안이 되지 못하고 있다.
먼저, 회수 및 선별에 막대한 설비와 인원이 투자되는 것이다. 회수되는 폐자재에 불순물이 많기 때문에 원래 제품의 품질을 유지하기 위해서는 회수된 폐자재의 회수와 선별에 많은 인원과 설비가 투입되고 이로 인한 고비용 문제로 사업성이 재고되는 경우가 많다.
또 다른 문제는 재생되는 원료의 품질이 불량하다는 것이다. 상술한 바와 같이, 폐기물의 재생에는 막대한 비용이 소요됨에도 불구하고 재생되는 원료의 순도가 부족하여 신품의 원료와 혼용하거나 저급의 용도로만 전개되고 있는 실정이다.
나일론은 섬유용으로도 많이 사용되고 있으나, 그 외에도 타이어코드, 어망로프, 필름 등의 다양한 산업적 용도로 사용되고 있고 플라스틱 방면으로의 사용도 점차 늘어 가고 있다.
일반적으로 나일론 제품은 유리 또는 수지 제품과 같이 소재의 원료 상태까지 재생하여 사용되고 있지 있다. 이는 나일론 제품의 경우 다양한 다른 소재들과의 혼용으로 인하여 재생 가능한 수준까지 완제품을 해체, 선별하는 것이 어렵기 때문이다. 그러나 공업용 포백은 폴리에스터나 나일론과 같은 석유를 원료로 한 소재가 많고 자원 절약 및 재활용의 차원에서 재생이 요구되는 실정이다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 나일론 폐어망을 이용하여 용이하게 소재의 원료 상태로 회수할 수 있고, 신품 수준의 양호한 품질을 유지하며, 반복 재생이 가능한 나일론 폐기물의 제생방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 나일론 폐어망으로부터 품질이 우수한 나일론 장섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 재생 나일론 칩을 중합 및 방사하여 제조되는 신품 수준의 품질을 갖는 재생 나일론 장섬유를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은
나일론 폐어망에 피리딘과 공업용 세제를 첨가하여 공업용수로 세정하는 단계;
나일론 폐어망에 인산을 첨가하고 고온의 스팀으로 가열하여 해중합하여 해중합 락탐수를 제조하는 단계;
해중합 락탐수에 과망간산칼륨 및 활성탄을 첨가한 후 산화 및 정제하는 단계;
산화된 해중합 락탐수를 규조토로 코팅된 필터를 이용하여 여과하는 단계;
여과된 락탐수를 (-)이온교환수지, (+)이온교환수지, (-)이온교환수지로 차례대로 처리하는 단계;
이온교환수지 처리된 해중합 락탐수에 수산화나트륨 수용액을 첨가한 다음, 1차 분별증류하는 단계;
1차 분별증류된 해중합 락탐을 2차 또는 3차 분별증류하는 단계;
2차 또는 3차 분별증류된 해중합 락탐을 중합 및 성형하는 단계를 포함하는 나일론 폐어망의 재생방법에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은 본 발명의 나일론 폐어망의 재생방법에 의해서 수득되는 재생 나일론 칩을 방사하여 나일론 장섬유를 수득하는 것을 특징으로 하는 재생 나일론 장섬유의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 양상은 중합된 나일론 재생칩을 통상의 방사장치를 이용하여 방사 또는 방사-연신, 방사-가연하여 수득되는 재생 나일론 장섬유에 관한 것이다.
본 발명의 방법에 의하면 나일론 폐기물, 특히 폐어망을 별도의 해체나 선별 없이 해중합하여 용이하게 소재 원료로 회수할 수 있고, 반복 재생이 가능하며, 그 품질이 신품 수준으로 양호한 나일론 재생 원료 및 나일론 칩을 수득할 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면 자원절약 및 환경 오염에 기여할 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 제조되는 나일론 재생칩을 이용하여 제조되는 나일론 장섬유는 공정성, 염색성 및 제품성이 매우 우수하여 신품과 같이 다양한 용도로 용도 전개가 가능하다.
이하에서, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의해서 나일론 폐어망을 재생하는 경우에는 먼저 나일론 폐어망에 인산을 첨가하고 고온의 스팀으로 가열하여 해중합한다. 이때, 염료, 염분 등의 각종 이물, 금속 및 기타 이소재 수지형성물 등의 이물질을 제거하기 위해서 해중합에 앞서 나일론 폐어망에 피리딘, 공업용 세제 등을 첨가하여 세정할 수 있다. 해중합 처리된 락탐수에 과망간산칼륨 및 활성탄을 첨가하여 산화 및 정제한다. 산화된 해중합 락탐수를 규조토로 코팅된 필터를 이용하여 여과한 다음, (-)이온교환수지, (+)이온교환수지, (-)이온교환수지로 차례대로 처리한 후, 이온교환수지 처리된 해중합 락탐수에 수산화나트륨 수용액을 첨가하여 1차 분별증류한다. 1차 분별증류된 해중합 락탐을 순도를 높이기 위하여 2차 또는 3차 분별증류한다. 2차 또는 3차 분별증류된 해중합 락탐을 통상의 방법으로 중합 및 펠렛 형태로 성형하여 나일론 칩으로 재생할 수 있다.
이어서 도면을 참고하여, 본 발명의 각 단계에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 나일론 폐어망의 재생방법을 설명하기 위한 공정흐름도이다.
우선 나일론을 특정 조건에서 해중합하는데, 해중합에 앞서서 나일론 폐어망에 포함되어 있는 염료, 염분 등의 각종 이물, 금속물 또는 이소재 수지 형성물 등의 이물질을 제거하기 위해서 절단, 세정 할 수 있다(S0). 이때, 폐어망에 잔류하는 염분, 염료 및 기타 이물을 효과적으로 제거하기 위하여 나일론 폐어망 중량 대 비 피리딘을 5~30중량% 및 공업용 세제를 1~5중량% 첨가하고, 공업 용수를 1~10배 첨가하여 공업용 세정기 내부 온도 기준 60~90℃하 30분 내외로 세정을 실시한다. 피리딘 첨가량이 나일론 폐어망 대비 5중량% 미만시 염료 등의 불순물 제거가 용이치 않고, 30중량%를 초과하면, 투입량 대비 경제성이 저하될 수 있다. 공업용 세제 첨가량은 나일론 폐어망 대비 1중량% 미만이면 염분 및 기타 부착된 불순물의 제거가 용이치 않고, 5중량%를 초과하면 세제의 수세가 용이치 않고 경제성이 저하될 수 있다. 공업용수는 나일론 폐어망 중량 대비 1배 미만이면 세정 효과가 떨어지고, 10배를 초과하면 경제성이 저하될 수 있다. 세정시 공업용 세정기의 내부 온도는 60℃ 미만이면 세정 효과가 떨어지고, 90℃ 이상이면 추가 설비 투자비가 소요되고, 경제성이 저하될 수 있다.
해중합 단계(S1)에서는 나일론 폐어망에 인산(H3PO4)을 0.1~5.0중량% 넣고 250~400℃의 고온의 스팀으로 가열하여 4~12시간 동안 해중합한다. 이때, 인산(H3PO4)의 함량이 0.1중량% 미만이면 해중합 반응속도가 너무 느리고, 5.0중량%를 초과하면 과산화되는 문제가 발생하며 경제성이 저하될 수 있다.
해중합 처리가 끝나면 산화 및 정제 단계를 거치게 되는데, 구체적으로 해중합 락탐수에 과망간산칼륨(KMnO4) 0.1~1.0중량% 및 활성탄을 0.05~0.5중량% 첨가한 후 40~80℃ 하에서 1~8시간 동안 해중합 락탐수를 산화 및 정제한다. 이때 과망간산칼륨 첨가량은 해중합 락탐수의 0.1~1.0중량%가 적당하다. 과망간산칼륨의 첨가량이 0.1중량% 미만이면 산화효과가 떨어져 불포화 화합물들이 잔류하여 품질이 저 하되고, 1.0중량%를 초과하는 경우에는 그 효과 대비 산도가 너무 높아져 오히려 품질에 악영향을 끼칠 수 있다. 활성탄의 첨가량은 0.05~0.5중량%가 적당하다. 활성탄 첨가량이 0.05중량% 미만이 되면 정제효과가 떨어지게 되고, 0.5중량% 초과시 해중합 락탐수의 활성탄 잔류량이 너무 많아 정제효과 대비 경제성이 떨어질 수 있다.
산화 처리된 해중합 락탐수를 올리버필터에 감압 여과시킨다.
이때 사용된 올리버필터는 진공 원통 여과기로 가는 기공을 가진 여과용 면포를 다공성 원통에 감은 다음, 여기에 규조토를 5~30cm 코팅한 형태이다.
이어서 해중합 락탐수에 (-)이온교환수지, (+)이온교환수지, (-)이온교환수지를 차례대로 처리한다(S2). 이때 그 효과적인 측면에서 (-) 이온교환수지, (+)이온교환수지, (-)이온교환수지 순으로 처리하는 것이 좋고, 각 이온교환수지 당 체류 시간은 3~20분으로 하는 것이 적정하다. 각 이온교환수지당 체류시간이 3분 미만이 되면 이온교환수지 처리 효과가 떨어지며, 20분을 초과 처리시에는 체류시간 대비 그 효과가 떨어지게 된다.
이어서 이온교환수지 처리된 해중합 락탐수에 농도 25중량%의 수산화나트륨 수용액을 0.05~1.00중량% 첨가한 다음, 100~150℃, 200~600토르(torr) 진공도 하에서 1~10시간 동안 증류하여 수분을 제거한 후, 150~200℃, 200~600토르(torr) 진공도 하에서 해중합 락탐을 1차 분별증류한다. 수산화나트륨 수용액의 농도는 25중량%시 액체 상태로 범용화되어 있고, 액체 상태이므로 사용하기 편리하다. 수산화나트륨의 첨가량이 0.05중량% 미만이면 해중합된 산화물을 중화시키기에 부족하고, 1.00중량% 초과시에는 과염기화되는 문제점이 발생할 수 있다. 수분 증류시 온도는 100~150℃, 200~600토르(torr)의 진공도가 적당하다. 온도가 100℃ 미만 및 진공도 200torr 미만이면 수분을 효과적으로 증발시키기 어렵고, 온도 150℃ 초과 및 진공도 600torr가 초과되면 락탐이 증발되어 최종 회수되는 락탐의 수율을 저하시킬 우려가 있다.
1차 분별증류가 완료되면 이물의 함량을 최소한으로 줄이고, 락탐의 순도를 확보하기 위해서 2차 분별증류를 행한다. 1차 분별증류된 해중합 락탐을 다시 100~150℃, 200~600토르(torr) 진공도 하에서 1~10시간 동안 증류하여 잔여 수분을 제거한 후, 150~200℃, 200~600토르(torr) 진공도 하에서 해중합 락탐을 2차 분별증류한다. 이때 2차 분별증류의 조건이 온도 100℃ 미만 및 진공도 200torr 미만이면 수분을 효과적으로 증발시키기 어렵고, 온도 150℃ 초과 및 진공도 600torr가 초과되면 락탐이 증발되어 최종 회수되는 락탐의 수율을 저하시킬 우려가 있다. 2차 증류후 증류된 락탐의 품질 및 순도가 떨어질 경우, 2차 증류 방법과 동일한 방법으로 3차 증류를 실시하여 증류 락탐의 품질 및 순도를 향상시킬 수도 있다.
이상의 정제 및 증류 과정을 거치면 소재 원료인 락탐을 99%까지 회수할 수 있다. 이와 같이 해서 수득되는 해중합 락탐은 고순도이므로 단독으로 또는 신품의 락탐 대비 20~80중량%를 혼합한 후 통상의 중합장치를 이용하여 중합한 다음 펠릿 형태로 성형함으로써 나일론 재생칩으로 만들어질 수 있다. 중합할 때, 이산화티탄을 0.1 내지 3 중량% 혼합한 후 중합한 다음 펠릿 형태로 성형하여 나일론 재생칩을 제조할 수 있다.
이산화티탄은 소광제로 0.1중량% 미만으로 혼합시 소광 효과가 떨어지고, 3 중량% 이상 혼합시 그 효과에 비해 방사 및 후가공 공정성이 저하되게 된다.
나일론 재생칩을 신품과 혼합하지 않고 단독으로 사용할 수도 있으나, 신품 칩을 혼합할 경우 장섬유 방사를 위하여 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 양상은, 중합된 나일론 재생칩을 통상의 방사장치를 이용하여 방사 또는 방사-연신, 방사-가연하여 수득되는 재생 나일론 장섬유의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 양상은 장섬유로의 방사시에 나일론 재생칩 단독 또는 신규 나일론 칩과 혼합하여 방사할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상은 상기 방법에 의해서 수득되는 재생 나일론 장섬유에 관한 것이다. 이러한 재생 나일론 장섬유는 그 단면이 원형(○), 삼각형(△) 또는 십자형(+)일 수 있다. 이러한 재생 나일론 장섬유는 공정성, 염색성, 제품성이 우수하여 일반 나일론과 동일한 용도로 재활용될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명할 것이나, 이들 실시예들은 단지 본 발명의 구현예를 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1: 재생 나일론 칩 및 원사의 제조
나일론 폐어망을 적당한 크기(가로/세로 각각 30~100cm)로 절단한 후, 절단된 나일론 폐어망 10kg을 공업용 세정기에 투입하였다. 공업용 세정기 내부 온도 80℃의 온도에서 30분간 공업 용수로 세정한 후, 탈수하였다. 세정시에 폐어망 중 량 대비 피리딘을 10중량%, 공업용 세제를 2중량% 첨가하였다.
세정된 나일론 폐어망에 인산(H3PO4)을 1.0중량% 넣고 350℃의 고온의 스팀으로 가열하여 6시간 동안 해중합을 실시하였다. 이어서 해중합 락탐수에 과망간산칼륨(KMnO4)을 0.5중량%, 활성탄을 0.15중량% 첨가한 후 60℃하에서 4시간 동안 해중합 락탐수를 산화 및 정제 처리하였다. 산화된 해중합 락탐수를 규조토로 코팅된 올리버필터를 이용하여 여과한 후, (-)이온교환수지, (+)이온교환수지, (-)이온교환수지를 각 6분간 차례대로 처리하였다. 여과된 해중합 락탐수에 농도 25중량% 수산화나트륨 수용액을 0.5중량% 첨가한 다음 120℃, 400토르(torr) 진공도 하에서 4시간 동안 증류하여 수분을 제거한 후, 180℃, 400토르(torr) 진공도 하에서 해중합 락탐을 1차 분별증류하였다. 다음으로 1차 분별증류된 해중합 락탐에 수분을 흡수시키고 다시 120℃, 400토르(torr) 진공도 하에서 4시간 동안 증류하여 잔여 수분을 제거한 후, 180℃, 400토르(torr) 진공도 하에서 해중합 락탐을 2차 분별증류하였다. 2차 분별증류된 해중합 락탐을 2차 분별증류와 동일한 방법으로 3차 분별증류를 추가로 실시하였다. 3차 분별증류된 락탐에 이산화티탄을 1.5중량% 혼합한 후 통상의 중합장치를 이용하여 중합한 다음 펠릿 형태로 성형하여 나일론 재생칩을 제조하였다.
중합된 나일론 재생칩을 방사장치를 이용하여 방사온도 260℃ 및 방사속도 4,000m/분으로 방사하여 재생 나일론 장섬유를 제조하였다.
3차 분별증류된 락탐, 재생 나일론 칩 및 재생 나일론 장섬유의 물성 및 공정성을 평가하여 하기 표1에 나타내었다.
실시예 2: 재생 나일론 칩 및 원사의 제조
해중합 락탐수의 산화 처리시 과망간산칼륨(KMnO4)을 1.0중량% 및 활성탄을 0.3중량% 첨가한 후 60℃하에서 4시간 동안 해중합 락탐수를 산화 및 정제 처리하고, 2차 분별증류된 해중합 락탐에 신품의 락탐을 50중량% 혼합한 후, 3차 증류를 실시치 않고 중합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 나일론 재생칩 및 재생 나일론 장섬유를 제조하였다. 2차 증류후 회수된 락탐에 신품의 락탐을 50% 혼합한 락탐, 재생 나일론 칩 및 재생 나일론 장섬유의 물성 및 공정성을 평가하여 하기 표1에 함께 나타내었다.
비교예 1: 재생 나일론 칩 및 원사의 제조
나일론 폐어망에 인산(H3PO4)을 1.0중량% 넣고 350℃의 고온의 스팀으로 가열하여 6시간 동안 해중합을 실시하였다. 이어서 해중합 락탐수에 과망간산칼륨(KMnO4)을 0.5중량%, 활성탄을 0.15중량% 첨가한 후 50℃하에서 2시간 동안 해중합 락탐수를 산화 및 정제 처리하였다. 산화된 해중합 락탐수를 규조토로 코팅된 올리버필터를 이용하여 여과 처리하였다. 여과된 해중합 락탐수를 120℃, 400토르(torr) 진공도 하에서 4시간 동안 증류하여 수분을 제거한 후, 180℃, 400토르(torr) 진공도 하에서 해중합 락탐을 1차 분별증류하였다. 다음으로 1차 분별증류된 해중합 락탐에 수분을 흡수시키고 다시 120℃, 400토르(torr) 진공도 하에서 4시간 동안 증류하여 잔여 수분을 제거한 후, 180℃, 400토르(torr) 진공도 하에서 해중합 락탐을 2차 분별증류하였다. 2차 분별증류된 락탐에 이산화티탄을 1.5중량% 혼합한 후 통상의 중합장치를 이용하여 중합한 다음 펠릿 형태로 성형하여 나일론 재생칩을 제조하였다.
중합된 나일론 재생칩을 방사장치를 이용하여 방사온도 260℃ 및 방사속도 4,000m/분으로 방사하여 재생 나일론 장섬유를 제조하였다.
2차 분별증류된 락탐, 재생 나일론 칩 및 재생 나일론 장섬유의 물성 및 공정성을 평가하여 하기 표1에 나타내었다.
비교예 2: 재생 나일론 칩 및 원사의 제조
해중합 락탐수의 산화 처리시 과망간산칼륨(KMnO4)을 1.0중량% 및 활성탄을 0.3중량% 첨가한 후 50℃하에서 2시간 동안 해중합 락탐수를 산화 및 정제 처리하고, 2차 분별증류된 해중합 락탐에 신품의 락탐을 50중량% 혼합한 후, 중합한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하여 나일론 재생칩 및 재생 나일론 장섬유를 제조하였다. 2차 증류후 회수된 락탐에 신품의 락탐을 50% 혼합한 락탐, 재생 나일론 칩 및 재생 나일론 장섬유의 물성 및 공정성을 평가하여 하기 표1에 함께 나타내었다.
[물성 평가 방법]
* 해중합 락탐수의 PM No .( Permanganate No .):
- 표준 시료: 20℃ 증류수 100ml에 0.01N 농도의 KMnO4 용액을 넣은 샘플
- 측정 시료: 20℃ 증류수 100ml에 측정하려는 락탐을 1ml 첨가하고
0.01N 농도의 KMnO4 용액을 넣은 샘플
- 측정 방법: 측정 시료의 색상이 표준시료와 같아질 때까지 걸리는
시간(초)을 측정하여 기록한다.
*재생 나일론 칩 점도( RV ): 우벨로데 점도계를 이용하여, 황산을 용매로 25℃에서 상대점도(RV)를 측정한다.
*재생 나일론 칩 재생칩의 Color L 및 Color b치 : Gardener사의 Color-view를 이용하여 KS A 0067 색상 규격으로 평가하여 재생칩의 Color L치 및 Color b치를 측정하였다.
*재생 나일론 장섬유의 강신도 : Instron사의 Instron 5565를 이용하여 KS K 0412 규격으로 평가하여 재생폴리에스터 장섬유의 강신도를 측정하였다.
* 방사조업성 : 4엔드(End) 방사기를 48시간동안 가동하여 권량기준 4kg으로 하여 전체 생산량에 대한 만관량의 비율을 측정하였다.
* Cake 외관: Cake외관을 조명에 비추어 외관의 상태가 원사 필라가 끊어진 단사절이 없이 깨끗하면 양호한 것으로 판단하고, 원사 필라가 끊어진 단사절이 Cake당 2개 이상 발생 시는 모우 발생 분으로 판단하였다.
*염색성 : 제조된 섬유를 양말지로 염색하여 환편물을 100개 제조하고, 육안 평가하여 염색차가 전혀 없으면 ◎, 시료에 하나 이상의 염색차가 있으면 X로 나타내었으며, 염반이 있는 경우는 별도 표기하였다. 전체 환편물 중에 염색차가 없는 양호한 샘플의 비율을 M율(%)로 측정하였다.
구 분 실시예 1 실시예 2 비료예 1 비교예 2
재생 락탐 PM No. 7,000 9,000 1,000 3,000
재생
나일론
점도(RV) 2.58 2.61 2.56 2.59
Color L 89.1 90.6 86.3 87.5
Color b 2.0 1.5 3.8 3.2
재생
PET
장섬유
방사온도
(℃)
260 260 260 260
방사속도
(m/분)
4,000 4,000 4,000 4,000
Den/Fila 40/34 40/34 40/34 40/34
강도(g/d) 5.2 5.3 4.7 4.8
신도(%) 45 43 53 51
방사조업성
(만관율,%)
97 98 88 90
Cake외관 양호 양호 모우 발생 양호
염색성
(M율, %)
98 99 85 88
상기 표 1에 나타난 바와 같이 실시예에 의한 나일론 재생 락탐을 사용한 재생칩 및 재생 나일론 장섬유는 비교예에 의한 나일론 재생 락탐을 사용한 재생칩 및 재생 나일론 장섬유에 비하여 각종 물성, 공정성 및 염색성이 탁월한 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명에 대해서 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변경 또는 변형될 수 있음은 당업자에게 자명하므로, 이러한 모든 변경 및 변형예들도 본 발명의 보호범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 나일론 폐어망의 재생방법의 공정흐름도이다.

Claims (8)

  1. 나일론 폐어망에 피리딘과 공업용 세제를 첨가하여 공업용수로 세정하는 단계;
    나일론 폐어망에 인산을 첨가하고 고온의 스팀으로 가열하여 해중합하는 단계;
    해중합 처리된 락탐수에 과망간산칼륨 및 활성탄을 첨가한 후 산화 및 정제하는 단계;
    산화된 해중합 락탐수를 규조토로 코팅된 필터를 이용하여 여과하는 단계;
    여과된 락탐수를 (-)이온교환수지, (+)이온교환수지, (-)이온교환수지로 차례대로 처리하는 단계;
    여과된 해중합 락탐수에 수산화나트륨 수용액을 첨가한 다음, 1차 분별증류하는 단계;
    1차 분별증류된 해중합 락탐을 2차 또는 3차 분별증류하는 단계;
    2차 또는 3차 분별증류된 해중합 락탐을 중합 및 성형하는 단계를 포함하는 나일론 폐어망의 재생방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합 단계는 이산화티탄을 0.1 내지 3.0% 혼합하여 중합하는 단계임을 특징으로 하는 나일론 폐어망의 재생방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 해중합 단계는 나일론 폐어망에 인산을 0.1~5.0중량% 첨가하고 250~400℃의 고온의 스팀으로 가열하여 4~12시간 동안 해중합하는 단계임을 특징으로 하는 나일론 폐어망의 재생방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 산화 및 정제하는 단계는 해중합 락탐수에 과망간산칼륨을 0.1~1.0중량% 첨가하고, 활성탄을 0.05~0.5중량% 첨가한 후, 40~80℃ 하에서 1~8시간 동안 해중합 락탐수를 산화 및 정제하는 단계임을 특징으로 하는 나일론 폐어망의 재생방법
  5. 제 1항에 있어서, 상기 1차 분별증류 단계는 여과된 해중합 락탐수에 농도 25중량%의 수산화나트륨 수용액을 0.05~1.00중량% 첨가한 다음, 수용액 100~150℃, 200~600토르(torr) 진공도 하에서 1~10시간 동안 증류하여 수분을 제거한 후 150~200℃, 200~600토르(torr) 진공도 하에서 해중합 락탐을 1차 분별증류하는 단계이고, 상기 2차 분별증류 단계는 1차 분별증류된 해중합 락탐을 다시 100~150℃, 200~600토르(torr) 진공도 하에서 1~10시간 동안 증류하여 잔여 수분을 제거한 후 150~200℃, 200~600토르(torr) 진공도 하에서 해중합 락탐을 2차 분별증류 또는 2 차 분별증류와 동일한 방법으로 3차 분별증류를하는 단계임을 특징으로 하는 나일론 폐어망의 재생방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된 상기 나일론 재생칩을 방사하여 나일론 장섬유를 수득하는 것을 특징으로 하는 재생 나일론 장섬유의 제조방법.
  7. 제 1항 내지 제5항 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된 상기 나일론 재생칩과 일반 나일론 칩을 혼합하여 방사하는 것을 특징으로 하는 재생 나일론 장섬유의 제조방법.
  8. 제 6항 또는 제 7항의 방법에 의해 제조된 재생 나일론 장섬유.
KR20090124813A 2009-12-15 2009-12-15 나일론 폐어망의 재생방법 및 재생 나일론 장섬유 KR101130461B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090124813A KR101130461B1 (ko) 2009-12-15 2009-12-15 나일론 폐어망의 재생방법 및 재생 나일론 장섬유

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090124813A KR101130461B1 (ko) 2009-12-15 2009-12-15 나일론 폐어망의 재생방법 및 재생 나일론 장섬유

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110068001A true KR20110068001A (ko) 2011-06-22
KR101130461B1 KR101130461B1 (ko) 2012-04-12

Family

ID=44400337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20090124813A KR101130461B1 (ko) 2009-12-15 2009-12-15 나일론 폐어망의 재생방법 및 재생 나일론 장섬유

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101130461B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101471764B1 (ko) * 2013-06-11 2014-12-10 김흥제 폐 수직보호망을 재활용하는 방법
WO2023144339A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-03 Cap Iii B.V. Process for the recovery of epsilon-caprolactam from nylon 6 comprising fishing nets
KR102673986B1 (ko) * 2023-04-24 2024-06-10 김하나 폐어망을 재생한 친환경 레깅스의 제조 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102508307B1 (ko) 2021-02-17 2023-03-10 하이테크필라 주식회사 재생 나일론을 이용한 모노 필라멘트 원사의 제조방법
KR102298441B1 (ko) 2021-03-19 2021-09-07 (주)광명케미칼 폐어망 처리 시스템
KR102462546B1 (ko) 2021-11-29 2022-11-03 넷스파 주식회사 비중 차를 이용한 폐어망 습식 비중 분리 장치
KR102518489B1 (ko) 2021-12-20 2023-04-05 넷스파 주식회사 폐어망 파쇄기
KR102561609B1 (ko) 2022-01-03 2023-07-31 넷스파 주식회사 비중 분리 장치를 포함하는 폐어망 처리 공정
KR20230168300A (ko) 2022-06-07 2023-12-14 임제연 폐어망으로부터 나일론을 추출하는 방법
KR20230168301A (ko) 2022-06-07 2023-12-14 임제연 폐어망으로부터 나일론 섬유를 생산하는 방법
WO2024175671A1 (en) 2023-02-22 2024-08-29 Basf Se Process for depolymerizing polyamide prepared from caprolactam

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950006148B1 (ko) * 1992-10-22 1995-06-09 동양나이론주식회사 유제함유된 폴리아미드로부터 락탐을 회수하는 방법
JP2000178249A (ja) * 1998-10-06 2000-06-27 Toray Ind Inc ナイロン6解重合法
JP2000265322A (ja) * 1999-03-18 2000-09-26 Toray Monofilament Co Ltd ナイロン製工業用布帛及びそのリサイクル方法
JP2006083255A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Toray Ind Inc 酸化チタン含有ナイロン66樹脂組成物およびその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101471764B1 (ko) * 2013-06-11 2014-12-10 김흥제 폐 수직보호망을 재활용하는 방법
WO2023144339A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-03 Cap Iii B.V. Process for the recovery of epsilon-caprolactam from nylon 6 comprising fishing nets
KR102673986B1 (ko) * 2023-04-24 2024-06-10 김하나 폐어망을 재생한 친환경 레깅스의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101130461B1 (ko) 2012-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101130461B1 (ko) 나일론 폐어망의 재생방법 및 재생 나일론 장섬유
CN102558779B (zh) 一种废涤棉纺织品回收再利用的方法
CN102532815B (zh) 一种废聚酯纺织品回收再利用的方法
CN103290682B (zh) 具耐燃功能的天然纤维素熔喷无纺布的制法
JP2011088943A (ja) ナイロン6製品のリサイクル方法
TWI641734B (zh) Method for preparing bamboo pulp cellulose non-woven fabric with deodorizing function by spunbonding method
TWI509123B (zh) Preparation of flame retardant functional natural cellulose nonwoven fabric by spunbond way
CN103374144A (zh) 从含聚酯的废纺织品或类似废料中提取聚酯材料的方法
JP2023551808A (ja) ポリエステル-綿生地もしくは繊維またはその両方から綿を回収するためのリサイクルプロセス
TWI619863B (zh) Method for preparing bamboo pulp cellulose non-woven fabric with deodorizing function
JP2023551807A (ja) リサイクルプロセスのためのポリエステル廃棄物の原料精製
CN105986328B (zh) 腈纶高强工业丝的制备方法
JP2004217871A (ja) 染着ポリエステル繊維からの有用成分回収方法
CN202754932U (zh) 一种废涤棉纺织品回收再利用的系统
JP2005330444A (ja) 繊維状ポリエステルからエステルモノマーを回収する方法
DE10393926T5 (de) Reinigung von makrocyclischen Oligoestern
TWI596247B (zh) Preparation of natural cellulose meltblown nonwovens with flame resistance
CN110004511B (zh) 一种再生腈纶的制备方法及产品
TW201335450A (zh) 具耐燃功能之天然纖維素纖維的製法
WO2021115932A1 (de) Verfahren zur verwertung von inhaltsstoffen aus mischtextilabfällen
CN105887336A (zh) 以纺黏方式制备具有除臭功能竹浆纤维素不织布的方法
KR102508307B1 (ko) 재생 나일론을 이용한 모노 필라멘트 원사의 제조방법
CN110670159A (zh) 一种高吸湿再生pet纤维长丝制备工艺
JP7376642B2 (ja) ポリエステル及び弾性繊維を含む廃織物の処理方法
CN114753049A (zh) 一种海洋回收再生聚酯环保纬编面料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150205

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180212

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190212

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200213

Year of fee payment: 9