KR20150115166A - Recycling mould product using paper sludge and poly-urethane and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a recycled mold product and a manufacturing method thereof and, more specifically, to a recycled mold product using waste poly-urethane and a paper sludge and a manufacturing method thereof, the method comprising: a step for processing poly-urethane into powder by grinding and crushing the poly-urthane; a step for mixing the poly-urethane powder and the paper sludge; and a step for molding the mixture. According to the present invention, it is possible to manufacture solid fuel having excellent caloric value and moldabilities by comprising poly-urethane and fiber having excellent caloric value and then molding by mixing the same with the paper sludge with outstanding moldabilities.

Description

폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물 및 이의 제조방법{Recycling mould product using paper sludge and poly-urethane and manufacturing method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recycled molded product using paper waste sludge and paper waste sludge,

본 발명은 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 파쇄한 폴리우레탄과 제지슬러지를 혼합하여 성형하여 성형성이 우수하고 발열량이 우수한 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerated molded article using waste polyurethane and paper sludge and a method for producing the same. More particularly, the present invention relates to a method for manufacturing a regenerated molded article using pulverized polyurethane and paper sludge by mixing waste paper sludge with pulverized polyurethane, And a process for producing the same.

폴리우레탄은 이소시아네이트 그룹과 히드록시 화합물의 중합체로 인장강도와 탄성이 좋고, 내마모성, 내유성 및 내용제성이 탁월하여 발포체, 탄성체, 도료, 접착제, 섬유와 합성피혁은 물론 실링제 등으로 사용되고 있고, 그 응용분야는 신발, 건자재, 자동차용품, 주형품 및 가구에 이르기까지 다양하다. 따라서 폴리우레탄은 사용하는 원료의 종류와 비율의 조절을 통하여 여러 가지 특성을 지닌 제품으로 다양하게 생산되고 있으며, 그 소비량도 해마다 증가하고 있다. 그러나 이와 같은 증가추세와 함께 폐기물의 발생량도 많이 증가하여 환경문제가 대두되고 있다.Polyurethane is a polymer of an isocyanate group and a hydroxy compound and is excellent in tensile strength and elasticity and is excellent in abrasion resistance, oil resistance and solvent resistance and is used as a sealing agent as well as a foam, an elastic body, a paint, an adhesive, a fiber and a synthetic leather, Applications range from shoes, building materials, automotive supplies, molds and furniture. Therefore, polyurethane is being produced in a variety of products with various characteristics through control of kinds and proportions of raw materials to be used, and its consumption amount is increasing year by year. However, along with the increase in the amount of waste, the amount of waste generated is also increasing, leading to environmental problems.

폴리우레탄은 원료의 분자구조로 인하여 합성 시 자연스럽게 가교 결합을 통한 3차원 그물구조를 형성하므로 열경화성수지에 속하여 열을 가하여도 다시 녹지를 않아 재활용에 근본적인 문제를 안고 있으며, 물과 공기의 투과성은 좋으나 분해 소요시간이 거의 무한대에 가까우므로 함부로 매립도 할 수 없다. 특히 단열재로 사용되어진 폴리우레탄의 경우, 발포제로 사용된 CFC(Chloro Fluoro Carbon)가 여전히 폼 내부에 남아 있어 CFC의 제거도 필요하다.Due to the molecular structure of the polyurethane, the polyurethane forms a three-dimensional net structure through crosslinking naturally during the synthesis. Therefore, the polyurethane belongs to the thermosetting resin and does not dissolve even when heat is applied, thus causing a fundamental problem in recycling. Since the decomposition time is almost infinite, it can not be landfilled. In particular, in the case of polyurethane used as a thermal insulation material, CFC (Chloro Fluoro Carbon) used as a foaming agent still remains inside the foam, and CFC removal is also necessary.

현재 폐기되는 냉장고, 폐차되는 차량 및 선박에서 나오는 우레탄은 재활용이 안되어 전량 소각해야하는 상황이나 폐우레탄은 부피가 커서 물류 운송비가 많이 들고 소각 후에도 잔여물이 많이 남으므로 1800℃ 정도의 화력을 가진 로에서 소각을 해야 잔여물들도 완전히 소각되므로 시멘트 회사 또는 제지회사 등의 고온의 로가 필요한 실정이다.Urethane from the currently discarded refrigerators, vehicles to be scrapped, and ships are not recyclable and must be incinerated in all cases. However, because the volume of waste urethane is large and transportation costs are high and a lot of residue remains after incineration, incineration The residues are completely incinerated, and therefore, a high-temperature furnace such as a cement company or a paper company is required.

또한, 폴리우레탄 폼의 발열랑은 연질 폼이 6680 kcal/kg, 경질 폼이 6169 kcal/kg, 이소시아누레이트 폼이 6410 kcal/kg으로 발열량이 높아 고형연료(RDF : Refuse Derived Fuel)로 처리하여 우수한 대체 에너지원으로 제품화하는 재활용하는 것이 다른 방법에 비하여 장점이 있으나 발열량이 일반 고형연료보다 높아 주의가 필요하다.In addition, the heat of the polyurethane foam is treated as solid fuel (RDF: Refuse Derived Fuel) because of the high calorific value of 6680 kcal / kg of soft foam, 6169 kcal / kg of hard foam, and 6410 kcal / kg of isocyanurate foam. It is advantageous to recycle the product as an excellent alternative energy source. However, the amount of heat generated is higher than that of general solid fuel.

제지산업공정에서는 폐수 및 슬러지가 많이 발생하는 특성이 있으며 제지산업의 성장과 함께 이러한 오염물질의 발생량도 지속적으로 증가하는 추세이다. 제지산업에서 슬러지는 폐수처리과정에서 주로 발생하며 일부 생물학적으로 분해되기는 하지만 그 양과 부피가 상당히 크기 때문에 심각한 환경문제를 일으킬 수 있어 폐제지슬러지의 해양투기를 금지하는 실정이다.In the paper industry, wastewater and sludge are generated in a large amount, and the amount of these pollutants is continuously increasing along with the growth of the paper industry. In the paper industry, sludge occurs mainly in the wastewater treatment process, and some biodegradation occurs but its quantity and volume are so large that it can cause serious environmental problems, so that the marine dumping of pulp and paper sludge is prohibited.

폐제지슬러지는 제지공장의 최종과정에서 수분함량(함수율) 55 내지 60중량%의 탈수 및 건조케익 형태로 발생되며, 수분을 제외한 고형분을 기준으로 적게는 30중량%, 많게는 70중량% 이상의 유기물이 함유되어 있다. 이러한 유기물의 함량으로 폐제지슬러지는 2,000kcal/kg 내지 5,000kcal/kg 정도의 열량을 가지고 있다. 신문 공장의 슬러지는 3300kcal/kg, 인쇄용지와 판지는 2390kcal/kg, 2740kcal/kg 으로 각각 나타나고 있다. Waste paper sludge is produced in the form of a dehydrated and dried cake having a moisture content (water content) of 55 to 60% by weight at the final stage of the paper mill, and is composed of at least 30% by weight and at least 70% by weight, based on the solid content excluding moisture, . Due to the content of organic matter, waste paper sludge has a calorific value of about 2,000 kcal / kg to about 5,000 kcal / kg. The sludge of the newspaper factory is 3300 kcal / kg, and the printing paper and cardboard are 2390 kcal / kg and 2740 kcal / kg, respectively.

그러나 이 열량으로는 활용 범위가 제한적이고, 수분이 약 70중량% 이상을 차지하고 있어 연료화에 큰 장애가 되고 있다. 또한, 건조를 통해 수분함량을 감소시켜도 폐제지슬러지의 고형분은 연료로서의 물성을 결정하는 데 가장 중요한 휘발분의 함량과 고정탄소의 함량이 기존의 석탄계 화석연료와는 정반대의 비율로 구성되어 있어 기존의 연소 시스템에서는 연료로 활용하는 것에는 많은 제약이 따르고 있다.However, this calorie has a limited range of use, and moisture accounts for more than 70% by weight, which is a great obstacle to fuel conversion. In addition, even if the moisture content is reduced through drying, the solid content of the pulp and paper sludge is composed of the content of volatile matter and the content of fixed carbon, which are most important in determining the physical properties as fuel, In the combustion system, there are many restrictions on the use as fuel.

폐기물의 매립이나 해양투기 등이 금지되고 있어 발열량은 높으나 열경화성 수지로 성형성이 떨어지는 폴리우레탄과 발열량이 낮고 수분함량이 높아 연료화가 어려운 제지슬러지를 이용한 고형연료의 제조기술이 필요한 실정이다.It is necessary to develop solid fuel production technology using paper sludge which is high in calorific value but low in moldability due to thermosetting resin and low in calorific value and high in moisture content and difficult to be fueled.

대한민국 공개특허공보 제10-2005-0112931호에 하수슬러지와 폐플라스틱을 혼합한 고형화 연료의 제조방법에 대하여 게재되어 있으나, 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 혼합하여 성형성 및 발열량이 우수한 고형연료를 제조하는 기술을 제공하고 있지 못하다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2005-0112931 discloses a method for producing a solidified fuel obtained by mixing sewage sludge and waste plastics. However, by mixing waste polyurethane and paper sludge, a solid fuel having excellent moldability and heat generation is manufactured But does not provide the technology to do so.

1. 한국 등록특허 제10-2005-0112931호1. Korean Patent No. 10-2005-0112931

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 파쇄한 폴리우레탄과 제지슬러지를 혼합하여 성형하여 성형성이 우수하고 발열량이 우수한 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.Disclosure of the Invention The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a regenerated molded article using waste paper polyurethane and paper sludge having excellent moldability and excellent heat generation by mixing crushed polyurethane and paper sludge, .

상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명에 따른 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물 제조방법은 폴리우레탄을 파쇄 후 분쇄하여 폴리우레탄 분말화하는 단계, 상기 폴리우레탄 분말 및 제지슬러지를 혼합하는 단계 및 상기 혼합물을 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a regenerated molded article using waste polyurethane and paper sludge, the method comprising: crushing and pulverizing polyurethane to form polyurethane powder; mixing the polyurethane powder and paper sludge And molding the mixture.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 폴리우레탄은 패널, 보냉재 및 단열재로 사용되고 배출된 폐폴리우레탄으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the polyurethane is at least one selected from the group consisting of a panel, a cold insulating material, and a waste polyurethane used as a heat insulating material and discharged.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 제지슬러지는 종이, 신문지, 화장지. 기저귀 및 제지 공장에서 배출된 폐제지슬러지로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the paper sludge is paper, newspaper, toilet paper. A diaper, and a waste paper sludge discharged from a paper factory.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 폴리우레탄 분말화 단계는, CFC(Chloro fluoro carbon) 회수 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the polyurethane pulverization step is characterized by comprising a CFC (Chloro fluoro carbon) recovery step.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 제지슬러지는 진공건조, 열풍건조 또는 마이크로파 건조 중에 선택되는 방법으로 20 내지 30wt%의 수분함량으로 건조된 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the paper sludge is dried at a moisture content of 20 to 30 wt% by a method selected from vacuum drying, hot air drying or microwave drying.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 폴리우레탄 분말 및 상기 제지슬러지 혼합 단계는, 상기 폴리우레탄 분말 30 내지 50wt% 및 상기 제지슬러지 50 내지 70wt%를 혼합하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the mixing of the polyurethane powder and the paper sludge comprises mixing 30 to 50 wt% of the polyurethane powder and 50 to 70 wt% of the paper sludge.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 혼합물 성형 단계는 압출 성형 또는 사출 성형으로 과립, 펠렛, 브리켓 등의 형상으로 성형하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment of the present invention, the mixture molding step is characterized by molding in the form of granules, pellets, briquettes or the like by extrusion molding or injection molding.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 압출 성형은 250 내지 300℃의 온도범위에서 스크류 압출로 성형하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the extrusion molding is performed by screw extrusion in a temperature range of 250 to 300 캜.

본 발명에 따른 재생 성형물은 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 한다. The regenerated molding according to the present invention is characterized in that it is produced by a process for producing a regenerated molding using waste polyurethane and paper sludge.

본 발명의 다른 실시예로서, 상기 제조된 재생 성형물은 고형연료 또는 제련 또는 제강 공정에서 진정제로 사용되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the regenerated molded article is characterized in that it is used as a sediment in a solid fuel or a smelting or steelmaking process.

본 발명은 폴리우레탄과 제지슬러지를 혼합하여 고형연료를 제조함으로써 매립 및 해양투기가 힘든 폐기물을 재활용하여 우수한 대체 에너지원으로 제품화할 수 있다.The present invention can produce a solid fuel by mixing polyurethane and paper sludge, thereby recycling waste that is difficult to be landfilled and dumped in the sea, and commercializing it as an excellent alternative energy source.

본 발명은 발열량이 우수한 폴리우레탄과 섬유질을 함유하여 성형성이 우수한 제지슬러지를 혼합하여 성형함으로써, 발열량과 성형성이 우수한 고형연료를 제조할 수 있다.The present invention can produce a solid fuel having excellent calorific value and moldability by mixing and forming paper sludge containing polyurethane and fiber excellent in calorific value and having excellent moldability.

도 1은 본 발명에 따른 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물의 제조방법을 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a method for producing a recycled molded product using waste paper and paper sludge according to the present invention. FIG.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것은 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings illustrate only the essential features of the invention in order to facilitate clarity of the invention and are not to be construed in a limiting sense since they are not shown in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물의 제조방법을 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물 제조방법은 폴리우레탄 분말화 단계(S10), 혼합 단계(S20) 및 성형 단계(S30)를 포함할 수 있다. 폴리우레탄을 파쇄 후 분쇄하여 폴리우레탄 분말화하고, 상기 폴리우레탄 분말 및 제지슬러지를 혼합하여 성형함으로써 재생 성형물을 제조할 수 있다.FIG. 1 is a view showing a method of manufacturing a regenerated molding using waste polyurethane and paper sludge according to the present invention, wherein the method for producing a regenerated molding using waste polyurethane and paper sludge according to the present invention comprises a polyurethane pulverization step (S10) , A mixing step (S20), and a molding step (S30). The polyurethane is crushed and pulverized to polyurethane powder, and the polyurethane powder and the paper sludge are mixed and molded to produce a regenerated molded article.

폴리우레탄과 제지슬러지를 혼합하여 고형연료를 제조함으로써 매립 및 해양투기가 힘든 폐기물을 재활용하여 우수한 대체 에너지원으로 제품화할 수 있으며, 발열량이 우수한 폴리우레탄과 섬유질을 함유하여 성형성이 우수한 제지슬러지를 혼합하여 성형함으로써, 발열량과 성형성이 우수한 고형연료를 제조할 수 있다.By mixing polyurethane and paper sludge to produce solid fuel, it can be recycled as a good alternative energy source by recycling waste that is difficult to be landfilled or dumping in the sea, and it is possible to produce papermaking sludge containing polyurethane and fiber, By mixing and molding, a solid fuel excellent in calorific value and moldability can be produced.

우레탄은 본질적으로 열가소성 수지이지만, 대개는 합성과정에서 가교화가 일어나 3차원의 그물구조가 형성되어지므로 열경화성 수지가 된다. 폴리우레탄을 분말화하여 고체연료로 제조하기 위하여는 결속시킬 재료가 필요하다. 제지슬러지는 액체와 비슷한 형태로서, 섬유장이 짧은 미세한 목섬유와 무기질 성분이 동시에 혼합되어 있어 폴리우레탄 분말 및 조각들을 묶어주고 경화시키는 역할을 하여 고체연료를 성형하는 경우 성형성이 우수하다.Urethane is inherently a thermoplastic resin, but it usually becomes a thermosetting resin because crosslinking takes place during the synthesis process and a three-dimensional net structure is formed. To make the polyurethane powder into a solid fuel, a material to be bonded is required. Paper sludge is a liquid-like form. It has a blend of fine fiberglass and inorganic components with short fiber lengths, which binds and cures polyurethane powders and pieces, and is excellent in moldability when solid fuel is molded.

상기 폴리우레탄은 패널, 보냉재 및 단열재로 사용되고 배출된 폐폴리우레탄으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 폴리우레탄은 우수한 기계적, 물리적 특성으로 인하여 전체 열경화성 수지 수요의 절반에 가까운 42%를 차지하고 있으며 그 자체로써 또는 조금의 응용을 통하여 스포츠 용품은 물론 아기들의 기저귀에서부터 자동차, 건축, 운송, 단열재, 절연재 및 내장재에 이르기까지 광범위하게 사용되고 있다. 특히 패널, 보냉재 및 단열재로 사용되는 폴리우레탄 폼의 발열랑은 연질 폼이 6680 kcal/kg, 경질 폼이 6169 kcal/kg, 이소시아누레이트 폼이 6410 kcal/kg으로 발열량이 높아 고형연료(RDF : Refuse Derived Fuel)로 제조시 유리하다.The polyurethane may be at least one selected from the group consisting of a panel, a cold insulating material and a waste polyurethane used as an insulating material and discharged. Due to its excellent mechanical and physical properties, polyurethane occupies 42% of the total demand for thermosetting resins, and it can be used as a self-adhesive material or as a self-adhesive material for automotive, construction, transportation, It is used extensively from interior to interior. Particularly, heat generation of polyurethane foam used for panel, insulator and insulation is 6680 kcal / kg for soft foam, 6169 kcal / kg for rigid foam and 6410 kcal / kg for isocyanurate foam, : Refuse Derived Fuel).

상기 제지슬러지는 종이, 신문지, 화장지. 기저귀 및 제지 공장에서 배출된 폐제지슬러지로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 제지산업에서 생산되는 종이에는 다양한 종류가 있는데, 박스나 골판지 등에 사용되는 포장용지나 신문지 제조에 사용되는 신문용지, 그 외 잡지나 카달로그, 책의 겉표지 등에 널리 사용되는 코팅지 뿐만 아니라 화장지 등 아주 다양한 지종의 종이들이 생산되고 있다. 제지 공장에서 발생하는 슬러지는 일반적인 폐수슬러지와 유사하게 농축, 안전화, 기계적 탈수 및 건조과정을 거친 후 압착 등의 방법으로 수분함량이 80wt% 내외의 케이크(cake)로 생산된다.The paper sludge is paper, newspaper, toilet paper. Diapers and waste paper sludge discharged from paper mills. There are various kinds of paper produced in the paper industry. There are various kinds of paper such as paper for use in box or corrugated paper, newsprint for manufacturing newspaper, newsprint for other magazines, catalogs and book covers, Are being produced. The sludge produced in the paper mill is produced as a cake with a moisture content of about 80 wt% by a method such as concentration, stabilization, mechanical dehydration and drying process similar to general wastewater sludge followed by compression.

상기 폴리우레탄 분말화 단계(S10)는, CFC(Chloro Fluoro Carbon) 회수 단계를 포함할 수 있다. 단열재로 사용되어진 폴리우레탄의 경우, 발포제로 사용된 CFC가 여전히 폼 내부에 남아 있어 밀폐된 공간에서 폐폴리우레탄 폼을 파쇄시킬 때 발생되는 CFC 는 -50 ℃ 내지 -70 ℃의 냉동장치를 통과시켜 회수할 수 있다. 회수된 CFC는 판매 등의 재활용 가능하다.The polyurethane pulverization step (S10) may include a CFC (Chloro Fluoro Carbon) recovery step. In the case of the polyurethane used as the insulating material, the CFC used as the blowing agent still remains in the foam, and the CFC generated when the waste polyurethane foam is crushed in the closed space is passed through the refrigerating device of -50 ° C to -70 ° C Can be recovered. The recovered CFC is recyclable such as sales.

또한, 기능상 특성으로 폴리우레탄은 크게 부풀러져 있어 밀도가 매우 낮은 것이 많아 폐폴리우레탄을 분말화하는 단계는 폐폴리우레탄을 압축시킨 뒤 스크류형의 피더를 반복하여 통과시켜 조밀하게 분쇄하여 부피를 감소시킬 수 있다.In addition, since the polyurethane is largely swollen due to its functional properties, the density is very low. In the step of pulverizing the waste polyurethane, the waste polyurethane is compressed, and then the screw type feeder is repeatedly passed to densely crush to reduce the volume .

상기 제지슬러지는 진공건조, 열풍건조 또는 마이크로파 건조 중에 선택되는 방법으로 20 내지 30wt%의 수분함량으로 건조될 수 있다. 제지슬러지는 함수율이 55 내지 60wt% 가량 되기 때문에 건조 과정을 거쳐 수분함량이 20 내지 30wt%로 수분함량을 줄일 수 있다. The paper sludge may be dried to a moisture content of 20 to 30 wt% by a method selected from vacuum drying, hot air drying or microwave drying. The paper sludge has a water content of 55 to 60 wt%, so that the moisture content can be reduced to 20 to 30 wt% through a drying process.

수분함량이 30wt% 초과의 제지슬러지는 고형연료 품질기준에 부합되지 않은 함수율로 인해 발열량 저하 및 고형연료가 풀어지는 현상 발생하고, 20wt% 미만의 수분함량을 가진 제지 슬러지는 폴리우레탄과 분말과의 결속이 잘 되지 않아 우수한 성형성을 가지기 어렵다.Paper sludge having a moisture content of more than 30 wt% causes a decrease in calorific value and solubility of solid fuel due to a water content that does not meet the solid fuel quality standard, and a paper sludge having a water content of less than 20 wt% It is difficult to have good moldability due to poor bonding.

또한, 제지슬러지의 건조는 진공건조, 열풍건조, 마이크로파 건조 등의 방법으로 건조 할 수 있으며, 마이크로파 건조의 경우 악취 발생을 방지할 수 있다.Drying of the paper sludge can be carried out by vacuum drying, hot air drying, microwave drying or the like, and odor can be prevented from being generated by microwave drying.

상기 폴리우레탄 분말 및 상기 제지슬러지 혼합 단계(S20)는, 상기 폴리우레탄 분말 30 내지 50wt% 및 상기 제지슬러지 50 내지 70wt%를 혼합할 수 있다. 특히, 폴리우레탄 분말과 20 내지 30wt%의 수분함량을 가진 제지슬러지를 4:6의 비율로 혼합할 경우, 발열량 및 성형성이 최적화될 수 있다.The mixing of the polyurethane powder and the paper sludge (S20) may include 30 to 50 wt% of the polyurethane powder and 50 to 70 wt% of the paper sludge. Particularly, when polyurethane powder and paper sludge having a moisture content of 20 to 30 wt% are mixed at a ratio of 4: 6, heat generation and moldability can be optimized.

성형이 불량하여 완벽하게 성형되지 않은 제품으로 생산되어 저장 이송 및 투입설비에서 원활한 컨트롤의 어려움 발생하며, 연료투입의 항상성 저해로 인하여 연소가스 컨트롤 어려움 발생할 수 있다. 제지슬러지는 섬유의 함량이 많기 때문에 압출과정에서 일정하게 배열되어 성형성을 향상시킬 수 있다.It is difficult to control the combustion gas due to the homogeneity of the fuel injection. Since paper sludge has a large amount of fibers, it can be arranged uniformly in the extrusion process to improve moldability.

또한, 폴리우레탄의 발열랑은 6000 kcal/kg 내지 7000 kcal/kg로 발열량이 높아 연소시 소각로 내부의 온도가 부분적으로 급격히 상승하여 적정온도조절이 어렵고, 로내 장치들의 내구성이 저하되는 등의 문제가 발생한다. 반면, 폐제지슬러지의 발열량은 2,000 kcal/kg 내지 4000 kcal/kg 정도로 열량이 낮아 활용 범위가 제한적이다. In addition, since the heating value of polyurethane is high at 6000 kcal / kg to 7000 kcal / kg, the temperature inside the incinerator rises sharply at the time of combustion, which makes it difficult to control the temperature appropriately and the durability of the in- Occurs. On the other hand, the calorific value of pulp and paper sludge is about 2,000 kcal / kg to 4000 kcal / kg, and the application range is limited due to low calorie.

표 1은 폴리우레탄 분말에 제지슬러지를 혼합하여 열량, 성형성 등을 평가한 결과이다. 이를 고려하여 최적의 혼합비율을 선정하였다. Table 1 shows the result of evaluating the amount of heat and the formability by mixing paper sludge with polyurethane powder. The optimum mixing ratio was selected considering this.

Figure pat00001
Figure pat00001

성형성은 폴리우레탄 분말이 50wt% 이하인 경우 성형된 고형연료와 유사하게 일정한 크기 및 강도를 유지할 수 있었으나 60wt% 이상 혼합시 강도가 약해져 쉽게 부스러지는 문제점 등이 나타났다. Formability of the polyurethane powder was 50 wt% or less, but it was able to maintain a uniform size and strength similar to the solid fuel. However, when the polyurethane powder was mixed with 60 wt% or more of the polyurethane powder, the strength was weakened.

폴리우레탄 분말 30 내지 50wt% 및 제지슬러지 50 내지 70wt%를 혼합한 경우, 성형성 및 발열량이 우수하며, 연료의 개질 형태나 성형성 등을 고려하였을 때 슬러지 혼합비율이 약60wt% 정도가 최적 혼합비율인 것으로 나타났다. The sludge mixing ratio is about 60 wt% when the fuel reforming formability and the formability are taken into consideration, when the mixture of 30 to 50 wt% of the polyurethane powder and 50 to 70 wt% of the paper sludge is mixed, Respectively.

폴리우레탄 분말과 20 내지 30wt%의 수분함량을 가진 제지슬러지 4:6의 비율로 혼합함으로써 연료화하기 적정한 발열량을 가지는 동시에 성형성이 우수한 고형연료를 제조할 수 있다.The polyurethane powder and the paper sludge having a water content of 20 to 30 wt% are mixed at a ratio of 4: 6, thereby making it possible to produce a solid fuel having an appropriate calorific value for fuel conversion and excellent moldability.

상기 혼합물 성형 단계(S30)는 압출 성형 또는 사출 성형으로 과립, 펠렛, 브리켓 등의 형상으로 성형할 수 있다. 폴리우레탄 분말과 제지슬러지의 혼합물은 성형기에 공급되면서 용도에 따라 과립, 펠릿, 브리켓 형태의 고형연료를 제조할 수 있다.The mixture molding step (S30) can be molded in the form of granules, pellets, briquettes or the like by extrusion molding or injection molding. The mixture of polyurethane powder and paper sludge can be fed into a molding machine to produce solid fuels in the form of granules, pellets, or briquettes, depending on the application.

상기 압출 성형은 250 내지 300℃의 온도범위에서 스크류 압출방식 또는 유압 압출방식으로 성형할 수 있다. 펠렛 형태의 고형 연료를 만들기 위하여 압출기의 실린더에 혼합물이 투입되고, 실린더 내부에 설치되어 있는 스크루가 회전하면서 혼합물을 압축, 용융 이송시킨다. 이송된 폐기물은 압출다이에 형성된 다수개의 압출구멍을 통해 고형화된 연료로 제조된다. 압출 성형기를 통해 성형된 고형연료는 절단기를 통해 적정 길이로 절단될 수 있다. 폴리우레탄 폼의 단열온도 이상의 온도인 250 내지 300℃의 온도범위에 압출 성형할 수 있다. 또는 혼합물을 유압을 이용한 압축 방식으로 성형하여 제조할 수 있다.The extrusion molding can be performed by a screw extrusion method or a hydraulic extrusion method at a temperature range of 250 to 300 캜. The mixture is put into the cylinder of the extruder to make solid fuel in the form of pellets, and the screw installed in the cylinder rotates to compress and melt the mixture. The transferred waste is made of solidified fuel through a plurality of extrusion holes formed in the extrusion die. The solid fuel formed through the extruder can be cut to an appropriate length through a cutter. Extrusion molding can be carried out in a temperature range of 250 to 300 占 폚 which is a temperature higher than the heat insulating temperature of the polyurethane foam. Or by molding the mixture in a compression method using hydraulic pressure.

분쇄한 폴리우레탄 분말과 적정한 수분함량을 가진 제지슬러지를 혼합함으로써 성형 전에 가열조에 투입할 필요가 없고 성형 이후에도 적정 수분함량을 지녀 건조 단계 등이 생략되어 제조공정을 단축시킬 수 있다. 또한, 상기 제조된 재생 성형물은 고형연료 또는 제련 또는 제강 공정에서 진정제로 사용될 수 있다.The pulverized polyurethane powder is mixed with paper sludge having an appropriate moisture content, so that it is not necessary to put the pulverized polyurethane powder into a heating tank before molding, and the moisture content is adequate even after molding, so that the drying step and the like can be omitted and the manufacturing process can be shortened. In addition, the above-mentioned regenerated molded product can be used as a sediment in a solid fuel or a smelting or steelmaking process.

이상에서는 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

Claims (5)

폐폴리우레탄을 파쇄 후 분쇄하여 폴리우레탄 분말화하는 단계;
상기 폴리우레탄 분말 및 제지슬러지를 혼합하는 단계; 및
상기 폴리우레탄 분말과 제지슬러지 혼합물을 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물 제조방법.
Pulverizing and pulverizing waste polyurethane to polyurethane powder;
Mixing the polyurethane powder and paper sludge; And
And forming a mixture of said polyurethane powder and a paper sludge. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
제1항에서, 상기 폴리우레탄 분말화 단계는,
CFC(Chloro Fluoro Carbon) 회수 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물 제조방법.
The method of claim 1, wherein the polyurethane powdering step comprises:
And recovering CFC (Chloro Fluoro Carbon).
제1항에 있어서, 상기 혼합물 성형 단계는,
압출 성형 또는 사출 성형으로 과립, 펠렛, 브리켓 등의 형상으로 성형하는 것을 특징으로 하는 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물 제조방법.
The method according to claim 1,
Pellet, briquettes and the like by extrusion molding or injection molding. The method for producing a recycled molded product using the waste polyurethane and the papermaking sludge.
제3항에 있어서,
상기 압출 성형은 250 내지 300℃의 온도범위에서 스크류 압출방식 또는 유압 압출방식으로 성형하는 것을 특징으로 하는 폐폴리우레탄과 제지슬러지를 이용한 재생 성형물 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the extrusion molding is performed by a screw extrusion method or a hydraulic extrusion method at a temperature range of 250 to 300 캜.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 재생 성형물.A regenerated molding produced by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 4.
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