KR20150035000A - 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법 - Google Patents

폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐토너와 폐카트리지의 매립 처리 또는 소각 처리로 인해 재활용이 불가능한 현재의 처리 방법으로부터 탈피하여 재활용할 수 있는 새로운 방식의 재처리 방법이 제시됨으로써, 재활용을 위한 경제적인 이익은 물론, 대기 및 환경 오염 방지와 함께 매립 처리를 위한 소요 비용과 소각 처리 시설에 대한 건립 비용이 삭제될 수 있도록 한 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 폐토너와 폐카트리지를 회수하는 단계(10)와; 회수된 폐카트리지에서 알루미늄, 동, 철 재질로 이루어진 구성 부품을 탈거 하고 구성 부품을 분류 보관하는 단계(20)와; 이 단계(20) 이후, 플라스틱 재질로 이루어진 폐카트리지와 상기 단계(10)에서 회수된 분말 형태의 폐토너를 열풍로에 넣고 고형화를 위해 가열하는 단계(30)와; 이 단계(30) 이후, 상기 열풍로에 외부 공기를 공급하여 폐토너와 폐카트리지를 상온 상태로 냉각하는 단계(40)와; 이 단계(40) 이후, 고형화된 폐카트리지와 폐토너를 파쇄하는 단계(50)와; 이 단계(50) 이후, 상기 단계(20)에서 취득한 구성 부품과 상기 단계(40)에서 취득한 폐카트리지 및 폐토너 파쇄물을 토너 카트리지의 제조 원료로 재사용하는 단계(70);를 포함하여 구성되는 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법이 제공된다.

Description

폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법{Reprocessing Method of Waste Toner and Waste toner Cartridge Recycling System}
본 발명은 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐토너와 폐카트리지에 대한 매립 처리 또는 소각 처리로 인해 재활용이 불가능한 현재의 처리 방법으로부터 탈피하여 재활용할 수 있는 새로운 방식의 재처리 방법을 제시함으로써, 재활용을 위한 경제적인 이익은 물론, 대기 및 환경 오염 방지와 더불어 매립 처리를 위한 소요 비용과 소각 처리 시설에 대한 건립 비용을 절감 내지 삭제할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 레이저 프린터, 복사기 등과 같은 전자사진방식의 화상현상기기는 토너를 이용하여 화상을 형성하고, 이를 인쇄매체에 전사 및 정착시키는 기능을 수행하는 기기이다.
이러한, 상기 화상현상기기는 토너의 소모에 의한 토너 공급과 교체, 그리고 폐토너의 회수에 대한 편의 제공과 화상현상기기의 내부 오염을 방지하기 위해 대부분 토너 카트리지를 적용하고 있다.
위와 같이 사용되고 있는 토너 카트리지는 사용 수명이 끝나게 되면, 통상 폐토너와 폐카트리지를 회수하는 업체가 폐토너와 폐카트리지를 함께 수거하여 지정된 매립지에 매립하거나 또는 소각 처리하고 있다.
통상적으로, 카트리지를 구성하고 있는 구성 부품들의 재질은 주로 플라스틱, 알루미늄, 철, 동 등으로 이루어져 있고, 토너는 분말 형태의 흑연가루와 용지의 정착을 위해 파라핀계 수지의 혼합으로 이루어져 있다.
따라서 폐토너와 폐카트리지를 그대로 매립하게 되면, 플라스틱 재질과 폐토너의 성분에 의해 토양 오염은 물론, 환경 호르몬의 발생으로 인체에 악 영향을 주는 문제를 피할 수 없게 된다. 아울러 매립 처리를 위한 시설 건립 비용과 매립 비용도 막대하게 소요되는 문제가 있다.
또한, 앞서 열거한 바와 같이 원료 및 자원으로 활용될 수 있는 플라스틱, 알루미늄, 철, 동 재질의 부품들도 재활용되지 못함으로써 경제적인 이익 성이 상실되는 문제가 있다.
다른 처리 방법으로는 앞서 언급한 바와 같이 폐토너 및 폐카트리지를 소각 처리하는 방법이 있다. 이러한 소각 처리를 적용시, 폐카트리지 재질인 플라스틱과 토너 성분에 의해 대기 및 환경 오염물질이 발생하게 되며, 이러한 유해 물질이 대기 중으로 배출되지 않도록 소각 처리 시설에 정화설비가 반드시 갖추어져야만 한다. 아울러 토너의 성분에 의한 폭발 발생시 이에 대비할 수 있도록 방폭 설비도 반드시 갖추어져야만 함으로써 소각 처리 시설에 대한 막대한 건립 비용이 소요되는 문제가 있다.
위와 같이 매립 처리 및 소각 처리를 위한 막대한 비용이 소요되게 되면, 상대적으로 폐토너 및 폐카트리지의 처리 비용이 높게 책정되게 된다. 그에 따라 처리에 대한 비용 부담이 크게 발생하게 된다. 아울러, 소비자에게 토너 카트리지를 제공하는 판매 가격도 낮출 수 없게 된다.
나아가, 폐토너 및 폐카트리지를 소각 처리시, 앞서 언급한 바와 같이 토너에 의한 폭발 발생과 오염이 발생할 수 있으므로 작업자는 신체오염과 화상 사고를 대비하기 위해 방진장비(예를 들면 마스크, 방진복, 방진 장갑)를 착용한 상태로 작업을 수행하게 된다. 이때 이러한 방진장비에 의해 작업자의 움직임 둔해지게 되어 작업 능력도 떨어지게 된다. 물론, 이러한 문제를 해소하기 위해 많은 인력을 투입하여 작업 능력과 효율이 저하되는 것을 막을 수 있으나 인건비 상승으로 인해 소각 처리 비용이 더욱 높게 책정되는 원인이 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 매립 처리 또는 소각 처리로 인해 재활용이 불가능한 현재의 처리 방법으로부터 탈피하여 재활용할 수 있는 새로운 방식의 재처리 방법이 제시됨으로써, 재활용을 위한 경제적인 이익은 물론, 대기 및 환경 오염 방지와 함께 매립 처리를 위한 소요 비용과 소각 처리 시설에 대한 건립 비용을 절감 내지 삭제할 수 있도록 한 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 해결 수단은, 폐토너와 폐카트리지를 회수하는 단계와; 이 단계 이후, 회수된 폐카트리지에서 알루미늄, 동, 철 재질로 이루어진 구성 부품을 탈거 하고 탈거 된 구성 부품을 분류 보관하는 단계와; 이 단계 이후, 플라스틱 재질로 이루어진 폐카트리지와 상기 회수하는 단계에서 회수된 분말 형태의 폐토너를 열풍로에 넣고 각각 고형화를 위해 가열하는 단계와; 이 단계 이후, 상기 열풍로에 외부 공기를 공급하여 폐토너와 폐카트리지를 상온 상태로 냉각하는 단계와; 이 단계 이후, 고형화된 폐카트리지와 폐토너를 각각 파쇄하는 단계와; 이 단계 이후, 상기 폐카트리지로부터 구성 부품을 탈거 및 분류 보관하는 단계에서 취득한 구성 부품과 상기 파쇄 단계에서 취득한 폐카트리지 및 폐토너 파쇄물을 토너 카트리지의 제조 원료로 재사용하는 단계;를 포함하여 구성되는 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법이 제공된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법을 적용하게 되면, 폐토너와 폐카트리지의 재활용이 가능하여 경제적인 이익은 물론, 대기 및 환경 오염에 대한 방지와 함께 처리를 하기 위한 막대한 비용이 절감 내지 삭제될 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 따른 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법을 적용하여 예컨대, 토너 카트리지의 제작 원료로 재사용될 경우, 제조 원가에 대한 급격한 원가 절감이 가능함으로써 소비자 판매 가격을 현저히 낮출 수 있는 효과도 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.
도 1에서는 본 발명에 따른 폐토너와 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법을 나타낸 흐름도가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 폐토너와 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법은, 먼저 사용 수명이 완료된 폐토너와 폐카트리지를 회수하는 단계(10)와; 이 단계(10) 이후, 회수된 폐카트리지에서 알루미늄, 동, 철 재질로 이루어진 구성 부품을 탈거 하고 탈거 된 구성 부품을 분류 보관하는 단계(20)와; 이 단계(20) 이후, 플라스틱 재질로 이루어진 폐카트리지와 상기 단계(10)에서 회수된 분말 형태의 폐토너를 열풍로에 넣고 각각 고형화를 위해 가열하는 단계(30)와; 이 단계(30) 이후, 상기 열풍로에 외부 공기를 공급하여 폐토너와 폐카트리지를 상온 상태로 냉각하는 단계(40)와; 이 단계(40) 이후, 고형화된 폐카트리지와 폐토너를 각각 파쇄하는 단계(50)와; 이 단계(50) 이후, 철 성분을 분리 제거하는 단계(60)와; 이 단계(60) 이후, 상기 단계(20)에서 취득한 구성 부품과 상기 단계(60)에서 취득한 폐카트리지 및 폐토너 파쇄물을 토너 카트리지의 제조 원료로 재사용하는 단계(70);를 포함하여 구성되는 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법이 제시된다.
첨부된 예시도면 도 1을 통해 보다 구체적으로 설명하면, 소비자에게 공급된 토너 카트리지의 수명이 끝나게 되면, 폐토너와 폐카트리지를 회수하는 업체가 폐토너와 폐카트리지를 함께 수거하는 방식으로 회수하는 단계(10)를 수행하게 된다.
위와 같이 폐토너와 폐카트리지가 회수되면, 회수된 폐카트리지에서 알루미늄, 동, 철 재질로 이루어진 구성 부품을 각각 탈거 하고 탈거 된 각 구성 부품을 분류 보관하는 단계(20)를 수행하게 된다.
위와 같은 구성 부품의 탈거 후 플라스틱 재질만으로 이루어진 폐카트리지와 분말 형태의 폐토너를 각각 열풍로에 넣고 폐카트리지와 폐토너의 고형화를 위해 열풍 가열하는 단계(30)를 수행하게 된다.
이때, 상기 단계(30)에서 폐카트리지의 고형화에 대한 온도 및 시간은 120도~180도에서 1시간~3시간 열풍 가열을 하게 되며, 최적의 온도 및 시간은 150도에서 2시간 열풍 가열하는 것이 좋다.
여기서, 온도 및 시간 중 어느 하나의 조건이 미달시, 고형화를 이루지 못하게 되고, 온도 및 시간 중 어느 하나의 조건이 초과시, 폐카트리지가 용융되면서 폐카트리지 내에 잔류하는 폐토너와의 혼합 및 화재 발생 가능성이 매우 높아지게 된다.
또한, 폐토너의 고형화에 대한 온도 및 시간은 150도~200도에서 5시간~15시간 열풍 가열을 하게 되며, 최적의 온도 및 시간은 180도에서 10시간 열풍 가열하는 것이 좋다. 여기서, 온도 및 시간 중 어느 하나의 조건이 미달시 재사용을 위한 고형화가 어렵고, 온도 및 시간 중 어느 하나의 조건이 초과시, 폭발 및 화재 발생 가능성이 매우 높아지게 된다.
위와 같이 상기 열풍로에서 폐토너와 폐카트리지에 대한 고형화가 이루어지게 되면, 상온(15~25℃)의 외부 공기를 열풍로에 공급하여 고형화된 폐토너와 폐카트리지를 상온의 온도 범위로 냉각하는 단계(40)를 수행하게 된다.
위와 같이 상온으로 냉각된 페토너와 폐카트리지는 각각 파쇄기를 이용하여 파쇄하는 단계(50)을 거쳐 알갱이 형태로 파쇄한 후 마그네트를 이용하여 철 성분을 분리 제거하는 단계(60)를 수행하게 된다.
이후, 상기 단계(20)에서 탈거된 각 구성 부품과, 상기 단계(60)에서 취득한 폐카트리지 및 폐토너에 대한 파쇄물은 토너 카트리지에 대한 제조 원료로 재공급하여 사용하는 단계(70)를 수행하게 된다. 그러나, 상기 단계(70)에서 탈거된 각 구성 부품, 폐카트리지 및 폐토너 파쇄물이 반드시 토너 카트리지의 제작 원료로 재사용될 필요는 없다. 이는 설명을 위한 하나의 예시에 불과할 뿐, 어떤 제품이나 부품 제작에 필요한 원료 혹은 재료로 재활용될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법을 사용하게 되면, 폐토너 및 폐카트리지의 매립시에 발생하는 토양 오염과 환경 호르몬에 의한 인체의 악 영향을 해소할 수 있게 된다.
나아가, 폐토너 및 폐카트리지를 소각 처리시, 소각 처리 시설을 갖추기 위한 막대한 비용이 삭제되고, 아울러 작업자의 피해 방지와 함께 작업의 효율성을 높일 수 있게 된다.
예컨대, 상기 폐토너와 폐카트리지를 토너 카트리지의 제작 원료를 재사용되게 되면, 토너는 물론, 카트리지의 제조에 대한 원가 절감이 가능하여 소비자 판매 가격도 낮출 수 있게 된다.
특히, 본 발명에 따른 폐토너 및 폐카트리지의 재활용을 위한 재처리 방법을 사용하게 되면, 앞서 자원화될 수 있는 재질이 각종 부품의 원료로 재활용됨으로써 경제적인 이익과 함께 자원의 활용성을 높일 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 실시 예의 변경은 본 발명의 기술적 범위를 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (4)

  1. 폐토너와 폐카트리지를 회수하는 단계(10)와; 이 단계(10) 이후,
    회수된 폐카트리지에서 알루미늄, 동, 철 재질로 이루어진 구성 부품을 탈거하고 탈거 된 구성 부품을 분류 보관하는 단계(20)와; 이 단계(20) 이후,
    플라스틱 재질로 이루어진 폐카트리지와 상기 단계(10)에서 회수된 분말 형태의 폐토너를 열풍로에 넣고 각각 고형화를 위해 가열하는 단계(30)와; 이 단계(30) 이후,
    상기 열풍로에 외부 공기를 공급하여 폐토너와 폐카트리지를 상온 상태로 냉각하는 단계(40)와; 이 단계(40) 이후,
    고형화된 폐카트리지와 폐토너를 각각 파쇄하는 단계(50)와; 이 단계(50) 이후,
    상기 단계(20)에서 취득한 구성 부품과 상기 단계(40)에서 취득한 폐카트리지 및 폐토너 파쇄물을 토너 카트리지의 제조 원료로 재사용하는 단계(70);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단계(30)에서 폐카트리지 고형화에 대한 온도 및 시간은 120도~180도에서 1시간 ~ 3시간 열풍 가열하는 것을 특징으로 하는 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 단계(30)에서 폐토너의 고형화에 대한 온도 및 시간은 150도~200도에서 5시간 ~ 15시간 열풍 가열하는 것을 특징으로 하는 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 단계(50) 이후, 마그네트를 이용하여 철 성분을 분리 제거하는 단계(60)을 수행하고 상기 단계(70)을 수행하는 것을 특징으로 하는 폐토너 및 폐카트리지 재활용을 위한 재처리 방법.
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