KR20170068083A - 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치 및 방법 - Google Patents
편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 일 측면으로써, 폐용액 농축탱크, 농축탱크로부터 폐용액이 유입되고, 폐용액중 PVA가 소정농도 이상일 때는 폐용액을 냉각하고 소정농도 미만일 때는 가열하는 온도조절부, 온도조절부에서 냉각된 폐용액이 유입되고, 폐용액중 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 여과하는 필터를 포함하는 제1 여과부, 온도조절부에서 가열된 폐용액이 유입되고, 폐용액중 PVA를 여과하는 나노필터를 포함하는 제2 여과부 및 제2 여과부를 통과한 여액을 회수하는 폐용액 재생탱크를 포함하며, 제1 여과부를 통과한 여액은 농축탱크로 회수되어 재순환되는 PVA, KI 및 붕산을 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생처리장치 및 편광필름 제조 폐용액의 재생처리방법이 제공될 수 있다. 본 발명의 일 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치 및 방법을 이용함으로써 간단하면서도 효율적으로 편광필름 제조 폐용액에 포함된 PVA를 제거할 수 있다.
Description
본 발명은 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 편광필름 제조공정에 사용된 폐용액으로부터 폴리비닐알콜(PVA)을 효율적으로 제거하고 요오드화칼륨(KI) 및 붕산의 회수율을 높일 수 있는 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
광학 기능성 필름은 디스플레이 장치 등의 부품으로 널리 활용되는데, 특히 편광판, 즉 편광 필름은 모든 방향으로 진동하는 빛 중에서 한 방향으로 진동하는 빛만 선택적으로 통과시키는 역할을 할 수 있다는 점에서, 액정표시장치 등의 디스플레이 장치에 널리 이용되고 있다. 더욱이, 편광필름은 한 쌍으로 배치될 경우 빛의 통과와 차단을 결정할 수 있으므로, 최근에는 TV, 모니터, 노트북, 디지털 카메라, 휴대전화 등과 같은 다양한 액정표시장치의 필수 구성요소로 이용되고 있다.
이러한 액정표시장치에는 광학특성을 나타내기 위하여 편광필름이 반드시 사용되고 있으며, 편광필름으로는 요오드(I2) 또는 이색성 염료를 흡착시킨 PVA(Poly Vinyl Alcohol)계 필름의 양면에 TAC(Tri Acetyl Cellulose) 보호필름을 붙인 삼층구조가 일반적으로 사용되고 있다.
즉, 액정표시장치 제작에는 빛의 투과성능을 결정짓는 핵심소재로 편광필름이 사용되는데, 여기에 사용되는 편광필름은 PVA 필름에 가시광 영역의 빛 흡수를 부여하기 위하여 요오드화칼륨(KI)과 요오드(I2)의 용액을 통과시키면서 용액에 녹아 있는 이색성을 가진 요오드(I2)를 흡착시켜 제작한다.
이처럼, 편광필름을 제조하기 위해서는 붕산 및 요오드화칼륨(KI) 등이 포함된 편광판 제조용액에 폴리비닐알콜(PVA) 필름을 침지시키는 과정을 거치는 것이 일반적이다. 그런데, 폴리비닐알콜(PVA) 필름을 제조용액에 침지시키는 과정에서, 폴리비닐알콜(PVA) 필름으로부터 저분자량의 폴리비닐알콜(PVA) 분자들이 빠져나와 제조용액 내에 존재할 수 있게 된다. 이러한 저분자량의 폴리비닐알콜(PVA) 분자들은 이후의 수세, 보색, 건조 공정 등에 있어서, 폴리비닐알콜(PVA) 필름의 표면에 이물질로서 석출될 수 있고, 결과적으로는 편광필름에 대한 제품 불량으로 이어지게 될 수 있다.
종래에 이러한 문제점을 해결하기 위해 편광판의 제조 폐용액으로부터 요오드화칼륨 등을 회수하기 위한 기술 등이 제안된 바 있으나, 재생 효율이 높지 않고, 처리 과정이 복잡하며, 처리 비용이 많이 소요되고, 폐용액 처리 장치가 편광판 제조 장치와 분리되어 이러한 폐용액 처리 장치가 있는 장소로 폐용액을 이송시키는 공정이 필요하다는 등의 단점이 존재한다.
대한민국 등록 특허 제10-1224162(이하, 특허문헌 1)는 편광필름 폐용액중의 요오드화칼륨 회수방법을 제안하고 있다. 이 특허는 편광필름 폐용액에 함유되어 있는 용존고형물을 여과필터로 여과하여 제거하고, 용존고형물이 제거된 상태의 여액에 반용매를 투입하여 결정화된 입자상 물질을 탈수시켜 슬러지 케익을 제조하고, 슬러지 케익을 열풍 건조시켜 분말화함으로써 고순도의 요오드화칼륨을 회수할 수 있다고 개시하고 있다. 다만, 이 특허는 슬러지 케익을 제조하여 열풍 건조시켜 분말화하는 추가적인 공정이 요구되는 문제가 있고, 폴리비닐알콜(PVA) 분자의 효율적인 제거에 어려움이 있는 등의 이유로 특허문헌 1의 기술은 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 방법에 적용하기에는 바람직하지 않다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 간단하면서도 효율적으로 편광필름 제조 폐용액에 포함된 폴리비닐알콜(PVA)을 제거하고 요오드화칼륨(KI)과 붕산의 손실을 최소화하여 회수할 수 있는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치 및 재생방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, PVA, KI 및 붕산을 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생처리장치로서, 폐용액 농축탱크, 상기 농축탱크로부터 폐용액이 유입되고, 상기 폐용액중 PVA가 소정농도 이상일 때는 상기 폐용액을 냉각하고 소정농도 미만일 때는 가열하는 온도조절부, 상기 온도조절부에서 냉각된 폐용액이 유입되고, 상기 폐용액중 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 여과하는 여과필터를 포함하는 제1 여과부, 상기 온도조절부에서 가열된 폐용액이 유입되고, 상기 폐용액중 PVA를 여과하는 나노필터를 포함하는 제2 여과부 및 상기 제2 여과부를 통과한 여액을 회수하는 폐용액 재생탱크를 포함하며, 상기 제1 여과부를 통과한 여액은 상기 농축탱크로 회수되어 재순환되는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, PVA, KI 및 붕산을 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생처리장치로서, 폐용액 농축탱크, 상기 농축탱크로부터 유입된 폐용액을 냉각하는 냉각조, 상기 농축탱크로부터 유입된 폐용액을 가열하는 가열조, 상기 농축탱크와 상기 냉각조와 상기 가열조를 연결하는 유로에 위치하며, 상기 폐용액중 PVA가 소정 농도 이상일 때에는 상기 농축탱크와 상기 냉각조를 연결하는 유로를 개방하고 상기 농축탱크와 상기 가열조를 연결하는 유로를 폐쇄하고, 상기 폐용액중 PVA가 소정 농도 미만일 때에는 상기 농축탱크와 상기 가열조를 연결하는 유로를 개방하고 상기 농축탱크와 상기 냉각조를 연결하는 유로를 폐쇄하는 제어밸브, 상기 냉각조로부터 냉각된 폐용액이 유입되고, 상기 폐용액중 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA. 붕산 및 요오드의 가교체를 여과하는 여과필터를 포함하는 제1 여과부, 상기 가열조로부터 가열된 폐용액이 유입되고, 상기 폐용액중 PVA를 여과하는 나노필터를 포함하는 제2 여과부 및 상기 제2 여과부를 통과한 여액을 회수하는 폐용액 재생탱크를 포함하며, 상기 제1 여과부를 통과한 여액은 상기 농축탱크로 회수되어 재순환되는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 제어밸브는, 상기 농축탱크와 상기 냉각조를 연결하는 유로에 위치하며 상기 폐용액중 PVA가 소정농도 이상일 때 개방되는 제1 제어밸브 및 상기 농축탱크와 상기 가열조를 연결하는 유로에 위치하며 상기 폐용액중 PVA가 소정농도 미만일 때 개방되는 제2 제어밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, PVA, KI 및 붕산을 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생방법으로서, 폐용액 농축탱크로부터 유입된 폐용액중 PVA가 소정농도 이상일 때는 상기 폐용액을 냉각하고 소정농도 미만일 때는 가열하는 온도조절 단계, 상기 온도조절 단계에서 냉각된 폐용액으로부터 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 여과하는 제1 여과 단계, 상기 제1 여과 단계를 통과한 여액을 상기 농축탱크로 회수하여 재순환하는 단계, 상기 온도조절 단계에서 가열된 폐용액으로부터 PVA를 여과하는 제2 여과 단계 및 상기 제2 여과 단계에서 얻은 여액을 폐용액 재생탱크로 회수하는 단계를 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 편광필름 제조공정에 사용되어 PVA를 포함하는 제조 폐용액에서 PVA를 간단하면서도 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, PVA의 제거율을 향상시켜 PVA로 인한 편광필름의 품질 저하 및 불량률의 문제가 해결될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 25℃ 이하에서의 제조 폐용액에 포함된 PVA, 붕산, 요오드의 가교체 생성 거동을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치의 가동 온도에 따른 가동압 변화의 거동을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 다른 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리방법의 순서도이다.
도 2는 25℃ 이하에서의 제조 폐용액에 포함된 PVA, 붕산, 요오드의 가교체 생성 거동을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치의 가동 온도에 따른 가동압 변화의 거동을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 다른 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 소자를 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, PVA, KI 및 붕산을 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생처리장치로서, 폐용액 농축탱크(100), 농축탱크(100)로부터 폐용액이 유입되고, 폐용액중 PVA가 소정농도 이상일 때는 폐용액을 냉각하고 소정농도 미만일 때는 가열하는 온도조절부(110), 온도조절부(110)에서 냉각된 폐용액이 유입되고, 폐용액중 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 여과하는 여과필터를 포함하는 제1 여과부(120), 온도조절부(110)에서 가열된 폐용액이 유입되고, 폐용액중 PVA를 여과하는 나노필터를 포함하는 제2 여과부(130) 및 제2 여과부(130)를 통과한 여액을 회수하는 폐용액 재생탱크(140)를 포함하며, 제1 여과부(120)를 통과한 여액은 농축탱크(100)로 회수되어 재순환되는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치를 사용함으로써, 폐용액에 포함된 PVA를 간단하면서도 효율적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 농축탱크(100), 온도조절부(110), 제1 여과부(120), 제2 여과부(130) 및 재생탱크(140)는 펌프(미도시)를 구비할 수 있으며, 펌프의 구동으로 인하여 제조 폐용액이 이동될 수 있다.
농축탱크(100)는 염착, 가교 및 연신 등의 편광필름 제조공정을 거쳐 PVA 이외에 붕산, KI 및 요오드중 적어도 하나를 포함하는 폐용액을 수용하고, 제1 여과부(120)를 거친 여액이 회수된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, PVA의 제거율을 증가시키고 붕산 및 요오드화 칼륨의 loss율을 감소시키기 위해, 제2 여과부(130)에서 통과되지 못한 고농축의 PVA와 소량의 요오드화 칼륨 및 붕산이 농축탱크(100)로 회수되어 편광필름 제조 폐용액 재생장치에서 재순환될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 소정농도가 150ppm일 수 있다. 예를 들어, 온도조절부(110)는 농축탱크(100)로부터 유입된 폐용액중 PVA가 150ppm 이상일 때는 폐용액을 냉각하고, 150ppm 미만일 때는 가열할 수 있다. 다만, 전술한 소정농도의 수치를 변경하여 온도조절부(110)를 구동시킴으로써, 폐용액을 냉각 또는 가열할 수 있다. 예를 들어, 온도조절부(110)는 농축탱크(100)로부터 유입된 폐용액중 PVA가 130ppm 이상일 때는 폐용액을 냉각하고, 130ppm 미만일 때는 가열할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 온도조절부(110)는 폐용액을 일정온도 이하로 냉각시켜 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 응고시킬 수 있다.
예를 들어, 온도조절부(110)는 폐용액을 0℃ 내지 25℃의 온도로 냉각할 수 있다.
도 2는 25℃ 이하에서의 제조 폐용액에 포함된 PVA, 붕산, 요오드의 가교체 생성 거동을 나타낸 사진이다. 도 2에서와 같이 25℃ 이하에서 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체가 겔(gel)화 되어 응고될 수 있다. 다만, 온도조절부(110)에 의해 폐용액이 소정 온도 이하로 냉각되는 경우, 폐용액을 가열하는데 필요한 시간 및 에너지가 보다 많이 소요되는 문제가 발생할 수 있는 바, 온도조절부(110)는 5℃ 내지 15℃의 온도로 폐용액을 냉각시키는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 온도조절부(110)는 폐용액을 30℃ 내지 60℃의 온도로 가열할 수 있다. 온도조절부(110)는 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체가 분리될 수 있는 온도로 폐용액을 가열시켜 제2 여과부(130)에서 PVA가 여과되어 제거될 수 있도록 한다. 또한, 온도조절부(110)에 의해 폐용액이 가열된 상태로 재생탱크(140)로 유입됨으로써, 재생탱크(140) 내에서 혹시라도 남아있을 수 있는 PVA와 붕산 또는 PVA와 붕산 및 요오드가 응고되는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 재생탱크(140)는 저장된 여액의 온도가 저하되어 PVA와 붕산 또는 PVA와 붕산 및 요오드가 응고되는 현상을 방지하기 위한 열교환기를 추가로 구비할 필요가 없어, 여액의 가열에 필요한 에너지 및 비용을 절감할 수 있다.
온도조절부(110)로부터 제2 여과부(130)로 유입되는 폐용액에는 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체가 겔의 형태로 소량 존재할 수 있다. 겔은 특성상, 겔의 실제 크기와 관계없이 압력에 의해 나노필터를 통과할 수 있으므로, 나노필터에 대한 가동압이 낮을수록 겔에 대한 여과효율이 증가될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치의 온도조절부(110)의 가동 온도에 따른 가동압 변화의 거동을 나타낸 그래프이다. 도 3을 참조하면, 온도조절부(110)의 가동 온도가 상승할수록 나노필터에 대한 가동압이 낮아져 겔에 대한 여과효율이 증가될 수 있다.
다만, 가동온도가 60℃ 이상으로 유지되는 경우에는 제2 여과부(130)에 포함된 나노필터를 손상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 구현예에 따르면 온도조절부(110)에서 폐용액을 가열함으로써 가동압을 감소시킬 수 있으며, 가동압이 감소되어 여과효율이 증가될 수 있고 나노필터의 부하가 줄어들어 나노필터의 수명이 증가될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 나노필터는 직경이 30nm 내지 70nm일 수 있다. 30nm 내지 70nm의 직경을 갖는 나노필터는 분자량이 500 내지 1,000 인 입자를 여과시킬 수 있어, 분자량이 500 내지 1,000 보다 큰 크기를 갖는 입자를 여과하여 제거할 수 있다.
PVA는 분자량(중량평균분자량)이 예컨대 1,000 내지 1,000,000인 고분자 물질이며, 편광필름에서 분리된 폴리비닐알콜(PVA) 사슬의 일부나 단편도 대부분 분자량이 수백 내지 수천에 이른다. 따라서 제2 여과부(130)에 포함된 나노필터에 의해 붕산 또는 요오드화칼륨은 통과될 수 있고, 분자량이 500 내지 1,000 보다 큰 크기를 갖는 PVA는 선택적으로 여과되어 제거될 수 있어, PVA의 제거율을 향상시켜 PVA로 인한 편광필름의 품질 저하 및 불량률의 문제가 해결될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 온도조절부(110)는 열교환기를 포함할 수 있다. 온도조절부(110)는 다양한 형태의 열교환기를 포함할 수 있으며 열교환기는 예를 들면, 판형 열교환기, 쉘앤튜브 열교환기 등일 수 있다. 판형 열교환기는 단시간에 폐용액의 온도를 낮추거나 높일 수 있고, 온도조절부(110)의 부피가 크게 증가하는 것을 막을 수 있어 바람직하다. 그러나, 열교환기의 형태는 전술한 예로 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 구현예에 따른 제1 여과부(120)에 포함된 여과필터는 복수개가 병렬로 설치될 수 있다. 제1 여과부(120)는 온도조절부(110)로부터 유입받은 폐용액에 포함된 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 여과시키고 이를 폐용액으로부터 제거할 수 있다.
제1 여과부(120)에 포함된 여과필터는 다양한 여과크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 여과필터는 0.5㎛ 내지 5㎛의 여과크기를 가질 수 있어, 0.5㎛ 내지 5㎛ 보다 큰 크기를 갖는 입자를 여과하여 제거할 수 있다. 다만, 여과필터의 여과크기는 전술한 예로 한정되지는 않는다.
제1 여과부(120)는 병렬로 설치되는 제1 여과필터와 제2 여과필터를 포함할 수 있고, 제1 여과필터와 제2 여과필터의 여과크기는 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 여과필터는 3㎛ 내지 5㎛의 여과크기를 가질 수 있고, 제2 여과필터는 0.5㎛ 내지 3㎛의 여과크기를 가질 수 있다. 다만, 전술한 여과필터의 여과크기는 설명을 위한 예시일 뿐 여과크기를 한정하는 것은 아니다.
또한, 제1 여과부(120)는 온도조절부(110)에서 유입된 폐용액이 제1 여과필터로부터 제3 여과필터로 순차적으로 통과될 수 있도록 직렬형태로 형성될 수 있다. 제1 여과필터와 제3 여과필터의 여과크기는 동일하거나 상이할 수 있다. 다만, 제1 여과필터의 여과크기보다 제3 여과필터의 여과크기가 작은 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 여과필터는 3㎛ 내지 5㎛의 여과크기를 가질 수 있고, 제3 여과필터는 0.5㎛ 내지 3㎛의 여과크기를 가질 수 있다. 이는 폐용액이 여과 크기가 큰 여과필터로부터 여과 크기가 작은 여과필터로 순차적으로 통과되면, 상대적으로 크기가 큰 입자는 선행의 여과필터에서 여과되고 상대적으로 크기가 작은 입자는 후행의 여과필터에서 여과됨으로써, 여과필터의 차압 상승을 완화시킬 수 있고 여과필터의 수명을 향상시킬 수 있다.
제1 여과부(120)는 폐용액의 흐름 방향에 대하여 수직인 방향에서 소정의 각도로 경사지게 형성된 여과필터를 포함할 수 있다. 제1 여과부(120)에 포함된 여과필터가 기울어진 형태로 형성됨으로써, 여과 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 제1 여과부(120)를 사용하여 PVA와 붕산의 가교체에 대한 제거율을 향상시켜 PVA로 인한 편광필름의 품질 저하 및 불량률의 문제가 해결될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 제2 여과부(130)에 포함된 나노필터는 복수개가 병렬로 설치될 수 있다. 제2 여과부(130)는 온도조절부(110)로부터 유입받은 폐용액에 포함된 PVA를 여과시키고 이를 폐용액으로부터 제거할 수 있다.
제2 여과부(130)에 포함된 나노필터는 다양한 직경을 가질 수 있으며, 병렬로 설치되는 제1 나노필터와 제2 나노필터를 포함할 수 있다. 제1 나노필터와 제2 나노필터의 직경은 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 나노필터는 50nm 내지 70nm의 직경을 가질 수 있고, 제2 나노필터는 30nm 내지 50nm의 직경을 가질 수 있다. 다만, 전술한 나노필터의 직경은 설명을 위한 예시일 뿐 나노필터의 직경을 한정하는 것은 아니다.
또한, 제2 여과부(130)는 온도조절부(110)에서 유입된 폐용액이 제1 나노필터로부터 제3 나노필터로 순차적으로 통과될 수 있도록 직렬형태로 형성될 수 있고, 제1 나노필터와 제3 나노필터의 여과크기는 동일하거나 상이할 수 있다. 다만, 제1 나노필터의 직경보다 제3 나노필터의 직경이 작은 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 나노필터는 50nm 내지 70nm의 직경을 가질 수 있고, 제3 나노필터는 30nm 내지 50nm의 직경을 가질 수 있다. 이는 폐용액이 직경이 큰 나노필터로부터 직경이 작은 나노필터로 순차적으로 통과되면, 상대적으로 크기가 큰 입자는 선행의 나노필터에서 여과되고 상대적으로 크기가 작은 입자는 후행의 나노필터에서 여과됨으로써, 나노필터의 차압 상승을 완화시킬 수 있고 나노필터의 수명을 향상시킬 수 있다.
제2 여과부(130)는 폐용액의 흐름 방향에 대하여 수직인 방향에서 소정의 각도로 경사지게 형성된 나노필터를 포함함으로써, 여과 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 제1 여과부(120)에 포함된 여과필터 또는 제2 여과부(130)에 포함된 나노필터를 병렬로 설치함으로써, 편광필름 제조 폐용액의 처리공정 효율 및 운용 효율을 증대시킬 수 있다. 제1 여과필터 또는 제1 나노필터의 부속장치가 고장 및 파손되는 경우에, 병렬형태로 설치된 제2 여과필터 또는 제2 나노필터를 이용하여 재생처리 공정을 멈추지 않고 고장 및 파손된 부분을 수리할 수 있다. 또한, 제1 여과부(120) 또는 제2 여과부(130)를 병렬형태로 설계함으로써, 제1 여과필터 또는 제1 나노필터의 압력조정 및 조작이 용이하고, 필터의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 폐용액 농축탱크(100)는 폐용액중 PVA 농도를 측정하는 센서부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 센서부는 온도조절부(110)와 연계되어, 농축탱크(100)에 수용된 폐용액에 포함된 PVA 농도를 측정하여 온도조절부(110)로 측정된 농도 값을 전송할 수 있다. 온도조절부(110)는 센서부로부터 전송받은 농도 값을 이용하여 폐용액을 가열 또는 냉각시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 폐용액 재생탱크(140)는 회수된 여액중 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도를 제어하는 농도 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 농도 제어부는 PVA가 제거된 폐용액을 최대한 빠르게 편광필름 제조공정에 재투입할 수 있도록 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도를 조절할 수 있다.
사용된 폐용액은 재생처리 공정을 거치면서, 폐용액에 포함된 요오도, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도가 감소될 수 있으나, 농도 제어부에 의해 편광필름 제조공정에 필요한 제조용액의 농도와 실질적으로 동일하도록 조절될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 농도 제어부는 여액중 요오드의 농도가 0.1중량% 내지 1중량%, 요오드화 칼륨의 농도가 2중량% 내지 4중량%, 및 붕산의 농도가 3중량% 내지 5중량%가 되도록 제어할 수 있다. 다만, 전술한 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도범위는 편광필름 제조공정에 따라 변경되어 제어될 수 있다.
대한민국 공개 특허 제10-2015-0050497에 개시된 편광판 제조용액 재생장치를 사용한 기존공정과 본 발명의 일 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치를 사용한 신규공정에서의 PVA의 제거율을 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 농축탱크에 포함된 폐용액의 PVA 농도 |
재생탱크에 포함된 여액의 PVA 농도 |
제거율 |
| 기존공정 |
150~200ppm |
100~150ppm |
30~40% |
| 신규공정 |
150~200ppm |
0~60ppm |
70~100% |
표 1의 결과를 참조하면, PVA의 제거율이 기존공정의 경우 30~40%인 것에 반해, 본 발명의 일 측면에 따른 신규공정의 경우 70~100%로 PVA의 제거율이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 구현예에 따르면, PVA의 제거율을 향상시켜 PVA로 인한 편광필름의 품질 저하 및 불량률의 문제가 해결될 수 있고, PVA가 제거된 제조 폐용액을 재사용함으로써 편광필름 제조용액의 교체 비용 및 편광필름의 제조단가를 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, PVA, KI 및 붕산을 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생처리장치로서, 폐용액 농축탱크(600), 농축탱크(600)로부터 유입된 폐용액을 냉각하는 냉각조(611), 농축탱크(600)로부터 유입된 폐용액을 가열하는 가열조(612), 농축탱크(600)와 냉각조(611)와 가열조(612)를 연결하는 유로에 위치하며, 폐용액중 PVA가 소정 농도 이상일 때에는 농축탱크(600)와 냉각조(611)를 연결하는 유로를 개방하고 농축탱크(600)와 가열조(612)를 연결하는 유로를 폐쇄하고, 폐용액중 PVA가 소정 농도 미만일 때에는 농축탱크(600)와 가열조(612)를 연결하는 유로를 개방하고 농축탱크(600)와 냉각조(611)를 연결하는 유로를 폐쇄하는 제어밸브(610), 냉각조(611)로부터 냉각된 폐용액이 유입되고, 폐용액중 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 여과하는 여과필터를 포함하는 제1 여과부(620), 가열조(612)로부터 가열된 폐용액이 유입되고, 폐용액중 PVA를 여과하는 나노필터를 포함하는 제2 여과부(630) 및 제2 여과부(630)를 통과한 여액을 회수하는 폐용액 재생탱크(640)를 포함하며, 제1 여과부(620)를 통과한 여액은 농축탱크(600)로 회수되어 재순환되는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치가 제공된다. 본 발명의 다른 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치를 사용함으로써, 폐용액에 포함된 PVA를 간단하면서도 효율적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 농축탱크(600), 냉각조(611), 가열조(612), 제1 여과부(620), 제2 여과부(630) 및 재생탱크(640)는 펌프(미도시)를 구비할 수 있으며, 펌프의 구동으로 인하여 제조 폐용액이 이동될 수 있다.
농축탱크(600)는 염착, 가교 및 연신 등의 편광필름 제조공정을 거쳐 PVA를 포함하는 폐용액을 수용하고, 제1 여과부(620)를 거친 여액, 제 2여과부(630)에서 통과되지 못한 여과물을 수용할 수 있다. 또한, 농축탱크(600)에 수용된 편광필름 폐용액에는 PVA 이외에, 붕산, KI 및 요오드 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, PVA의 제거율을 증가시키고 붕산 및 요오드화 칼륨의 loss율을 감소시키기 위해, 제2 여과부(630)에서 통과되지 못한 고농축의 PVA와 소량의 요오드화 칼륨 및 붕산이 농축탱크(600)로 회수되어 편광필름 제조 폐용액 재생장치에서 재순환될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 냉각조(611)는 폐용액을 일정온도 이하로 냉각시켜 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 응고시킬 수 있다.
예를 들어, 냉각조(611)는 폐용액을 0℃ 내지 25℃의 온도로 냉각시킬 수 있다. 다만, 냉각조(611)에 의해 폐용액이 과도하게 냉각되는 경우, 가열조(612)에 의해 폐용액을 가열하는데 필요한 시간 및 에너지가 보다 많이 소요되는 문제가 발생할 수 있는 바, 냉각조(611)는 5℃ 내지 15℃의 온도로 폐용액을 냉각시키는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 가열조(612)는 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체가 분리될 수 있도록 폐용액을 30℃ 내지 60℃의 온도로 가열시켜 제2 여과부(630)에서 PVA가 선택적으로 제거될 수 있도록 한다. 또한, 가열조(612)에 의해 폐용액이 가열된 상태로 재생탱크(640)로 유입됨으로써, 재생탱크(640) 내에서 혹시라도 남아있을 수 있는 PVA와 붕산 또는 PVA와 붕산 및 요오드가 응고되는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 재생탱크(640)는 저장된 여액의 온도저하를 방지하기 위한 열교환기를 추가로 구비할 필요가 없어, 여액의 가열에 필요한 에너지 및 비용을 절감할 수 있다.
다만, 도 3을 참조하면, 가동온도가 60℃ 이상으로 유지되는 경우에는 제2 여과부(630)에 포함된 나노필터를 손상시킬 수 있으므로, 가동온도는 60℃ 미만으로 유지되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 일 구현예에 따르면 가열조(612)에서 폐용액을 가열함으로써 가동압을 감소시킬 수 있으며, 가동압이 감소되어 여과효율이 증가될 수 있고 나노필터의 부하가 줄어들어 나노필터의 수명이 증가될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 제어밸브(610)는 폐용액의 유입과 배출을 위한 유입구(미도시)와 배출구(미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 농축탱크(600)에 형성되어 농축탱크(600)에 수용된 폐용액중 PVA 농도를 측정하는 센서부(미도시)와 제어밸브(610)는 연계될 수 있다. 센서부는 농축탱크(600)에 수용된 폐용액에 포함된 PVA 농도를 측정하여 제어밸브(610)로 측정된 농도 값을 전송하고, 제어밸브(610)는 센서부로부터 전송받은 농도 값을 이용하여 농축탱크(600)와 냉각조(611)를 연결하는 유로를 개방하고 농축탱크(600)와 가열조(612)를 연결하는 유로를 폐쇄하거나, 농축탱크(600)와 가열조(612)를 연결하는 유로를 개방하고 농축탱크(600)와 냉각조(611)를 연결하는 유로를 폐쇄할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 제1 여과부(620)는 냉각조(611)로부터 유입받은 폐용액에 포함된 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 여과시키고 이를 폐용액으로부터 제거할 수 있고, 본 발명의 일 구현예에 따른 제2 여과부(630)는 가열조(612)로부터 유입받은 폐용액에 포함된 PVA를 여과시키고 이를 폐용액으로부터 제거할 수 있다.
제1 여과부(620) 또는 제2 여과부(630)에 포함되는 필터는 다양한 여과크기를 가질 수 있고, 복수개의 필터가 병렬로 설치될 수 있다.
제1 여과부(620)에 병렬로 설치된 제1 여과필터와 제2 여과필터의 여과크기는 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 제1 여과부(620)는 냉각조(611)에서 유입된 폐용액이 제1 여과필터로부터 제3 여과필터로 순차적으로 통과될 수 있도록 직렬형태로 형성될 수 있다. 제1 여과필터와 제3 여과필터의 여과크기는 동일하거나 상이할 수 있다. 다만, 제1 여과필터의 여과크기보다 제3 여과필터의 여과크기가 작은 것이 바람직하다.
또한, 제2 여과부(630)에 병렬로 설치된 제1 나노필터와 제2 나노필터의 여과크기는 동일하거나 상이할 수 있다. 제2 여과부(630)는 가열조(612)에서 유입된 폐용액이 제1 나노필터로부터 제3 나노필터로 순차적으로 통과될 수 있도록 직렬형태로 형성될 수 있다. 제1 나노필터와 제3 나노필터의 여과크기는 동일하거나 상이할 수 있다. 다만, 제1 나노필터의 여과크기보다 제3 나노필터의 여과크기가 작은 것이 바람직하다.
이는 폐용액이 여과 크기가 큰 필터로부터 여과 크기가 작은 필터로 순차적으로 통과되면, 상대적으로 크기가 큰 입자는 선행의 필터에서 여과되고 상대적으로 크기가 작은 입자는 후행의 필터에서 여과됨으로써, 필터의 차압 상승을 완화시킬 수 있고 필터의 수명을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 여과부(620) 또는 제2 여과부(630)에 폐용액의 흐름 방향에 대하여 수직인 방향에서 소정의 각도로 경사지게 형성된 필터가 포함됨으로써, 여과 효율이 향상될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 구현예에 따른 제1 여과부(620) 또는 제2 여과부(630)를 사용하여 PVA에 대한 제거율을 향상시켜 PVA로 인한 편광필름의 품질 저하 및 불량률의 문제가 해결될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 제어밸브(610)는 농축탱크(600)와 냉각조(611)를 연결하는 유로에 위치하며 폐용액중 PVA가 소정농도 이상일 때 개방되는 제1 제어밸브 및 농축탱크(600)와 가열조(612)를 연결하는 유로에 위치하며 폐용액중 PVA가 소정농도 미만일 때 개방되는 제2 제어밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 제어밸브(610)는 유로 전환 밸브일 수 있다. 기존에 사용되는 유로 전환 밸브가 제어밸브(610)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 유로 전환 밸브의 회전에 따라 냉각조(611)로 연결되는 유로 또는 가열조(612)로 연결되는 유로와 농축탱크(600)로 연결되는 유로가 선택적으로 연통될 수 있다. 다만, 전술한 유로 전환 밸브의 구동방식은 설명을 위한 예시일 뿐, 유로 전환 밸브의 구동방식을 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 소정농도가 150ppm일 수 있다. 예를 들어, 제어밸브(610)는 농축탱크(600)로부터 유입된 폐용액중 PVA가 150ppm 이상일 때는 농축탱크(600)와 냉각조(611)를 연결하는 유로를 개방하고 농축탱크(600)와 가열조(612)를 연결하는 유로를 폐쇄하고, 150ppm 미만일 때는 농축탱크(600)와 가열조(612)를 연결하는 유로를 개방하고 농축탱크(600)와 냉각조(611)를 연결하는 유로를 폐쇄할 수 있다. 다만, 전술한 소정농도의 수치를 변경하여 제조밸브(610)를 구동시킬 수 있다.
도 5은 본 발명의 또 다른 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리방법의 순서도이다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, PVA, KI 및 붕산을 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생방법으로서, 폐용액 농축탱크로부터 유입된 폐용액중 PVA가 소정농도 이상일 때는 폐용액을 냉각하고 소정농도 미만일 때는 가열하는 온도조절 단계(S200), 온도조절 단계(S200)에서 냉각된 폐용액으로부터 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 여과하는 제1 여과 단계(S300), 제1 여과 단계(S300)를 통과한 여액을 농축탱크로 회수하여 재순환하는 단계(S400), 온도조절 단계(S200)에서 가열된 폐용액으로부터 PVA를 여과하는 제2 여과 단계(S500) 및 제2 여과 단계(S500)에서 얻은 여액을 폐용액 재생탱크로 회수하는 단계(S600)를 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생방법이 제공될 수 있다. 본 발명의 또 다른 측면에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생처리방법을 수행함으로써, 편광필름 제조 폐용액을 재생처리하여 반복적으로 사용할 수 있어, 편광필름 제조용액의 교체 비용 및 편광필름의 제조단가를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 소정농도가 150ppm인 편광필름 제조 폐용액의 재생방법이 제공될 수 있다. 예를 들어, 온도조절 단계(S200)는 농축탱크로부터 유입된 폐용액중 PVA가 150ppm 이상일 때는 폐용액을 냉각하고, 150ppm 미만일 때는 가열할 수 있다. 다만, 전술한 소정농도의 수치를 변경하여 온도조절 단계(S200)를 수행할 수 있다. 예를 들어, 농축탱크로부터 유입된 폐용액중 PVA가 130ppm 이상일 때는 폐용액이 냉각되고, 130ppm 미만일 때는 가열되는 온도조절 단계(S200)가 수행될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 온도조절 단계(S200)에서는 폐용액을 일정온도 이하로 냉각시켜 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 응고시킬 수 있다.
예를 들어, 온도조절 단계(S200)에서 폐용액을 0℃ 내지 25℃의 온도로 냉각할 수 있다.
다만, 온도조절 단계(S200)에서 폐용액이 소정 온도 이하로 냉각되는 경우, 폐용액을 가열하는데 필요한 시간 및 에너지가 보다 많이 소요되는 문제가 발생할 수 있는 바, 온도조절 단계(S200)에서 5℃ 내지 15℃의 온도로 폐용액을 냉각시키는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 온도조절 단계(S200)에서 폐용액을 30℃ 내지 60℃의 온도로 가열할 수 있다. 온도조절 단계(S200)에서 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체가 분리될 수 있는 온도로 폐용액을 가열시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 제2 여과단계(S500)에서 직경이 30nm 내지 70nm인 나노필터를 사용할 수 있다.
제2 여과단계(S500)에 사용되는 나노필터는 다양한 직경을 가질 수 있으며, 병렬로 설치되는 제1 나노필터와 제2 나노필터를 포함할 수 있다. 제1 나노필터와 제2 나노필터의 직경은 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 나노필터는 50nm 내지 70nm의 직경을 가질 수 있고, 제2 나노필터는 30nm 내지 50nm의 직경을 가질 수 있다. 다만, 전술한 나노필터의 직경은 설명을 위한 예시일 뿐 나노필터의 직경을 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생방법은 폐용액 재생탱크로 회수된 여액중 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도를 제어하는 단계(S700)를 추가로 포함할 수 있다. S700 단계에서 PVA가 제거된 폐용액을 최대한 빠르게 편광필름 제조공정에 재투입할 수 있도록 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도를 조절할 수 있다.
사용된 폐용액은 재생처리 공정을 거치면서, 폐용액에 포함된 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 성분이 감소될 수 있으나, S700 단계에 의해 편광필름 제조공정에 필요한 제조용액의 농도와 실질적으로 동일하도록 조절될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 편광필름 제조 폐용액의 재생방법은 여액중 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도를 0.1중량% 내지 1중량%, 요오드화 칼륨의 농도가 2중량% 내지 4중량%, 및 붕산의 농도가 3중량% 내지 5중량%가 되도록 제어할 수 있다. 다만, 전술한 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도범위는 편광필름 제조공정에 따라 변경되어 제어될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 600: 농축탱크
110: 온도조절부
120, 620: 제1 여과부
130, 630: 제2 여과부
140, 640: 재생탱크
610: 제어밸브
611: 냉각조
612: 가열조
110: 온도조절부
120, 620: 제1 여과부
130, 630: 제2 여과부
140, 640: 재생탱크
610: 제어밸브
611: 냉각조
612: 가열조
Claims (22)
- PVA, KI 및 붕산을 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생처리장치로서,
폐용액 농축탱크;
상기 농축탱크로부터 폐용액이 유입되고, 상기 폐용액중 PVA가 소정농도 이상일 때는 상기 폐용액을 냉각하고 소정농도 미만일 때는 가열하는 온도조절부;
상기 온도조절부에서 냉각된 폐용액이 유입되고, 상기 폐용액중 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 여과하는 여과필터를 포함하는 제1 여과부;
상기 온도조절부에서 가열된 폐용액이 유입되고, 상기 폐용액중 PVA를 여과하는 나노필터를 포함하는 제2 여과부; 및
상기 제2 여과부를 통과한 여액을 회수하는 폐용액 재생탱크를 포함하며,
상기 제1 여과부를 통과한 여액은 상기 농축탱크로 회수되어 재순환되는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 소정농도는 150ppm인 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 온도조절부는 상기 폐용액을 0℃ 내지 25℃의 온도로 냉각하는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 온도조절부는 상기 폐용액을 30℃ 내지 60℃의 온도로 가열하는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 나노필터는 직경이 30nm 내지 70nm인 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 온도조절부는 열교환기를 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 여과부에 포함된 여과필터는 복수개가 병렬로 설치되어 있는 여과필터인 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제2 여과부에 포함된 나노필터는 복수개가 병렬로 설치되어 있는 나노필터인 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 폐용액 농축탱크는 폐용액중 PVA 농도를 측정하는 센서부를 더 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 폐용액 재생탱크는 회수된 여액중 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도를 제어하는 농도 제어부를 더 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- 제 10 항에 있어서,
상기 농도 제어부는 상기 여액중 요오드의 농도가 0.1중량% 내지 1중량%, 상기 요오드화 칼륨의 농도가 2중량% 내지 4중량%, 및 상기 붕산의 농도가 3중량% 내지 5중량%가 되도록 제어하는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- PVA, KI 및 붕산을 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생처리장치로서,
폐용액 농축탱크;
상기 농축탱크로부터 유입된 폐용액을 냉각하는 냉각조;
상기 농축탱크로부터 유입된 폐용액을 가열하는 가열조;
상기 농축탱크와 상기 냉각조와 상기 가열조를 연결하는 유로에 위치하며, 상기 폐용액중 PVA가 소정 농도 이상일 때에는 상기 농축탱크와 상기 냉각조를 연결하는 유로를 개방하고 상기 농축탱크와 상기 가열조를 연결하는 유로를 폐쇄하고, 상기 폐용액중 PVA가 소정 농도 미만일 때에는 상기 농축탱크와 상기 가열조를 연결하는 유로를 개방하고 상기 농축탱크와 상기 냉각조를 연결하는 유로를 폐쇄하는 제어밸브;
상기 냉각조로부터 냉각된 폐용액이 유입되고, 상기 폐용액중 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 여과하는 여과필터를 포함하는 제1 여과부;
상기 가열조로부터 가열된 폐용액이 유입되고, 상기 폐용액중 PVA를 여과하는 나노필터를 포함하는 제2 여과부; 및
상기 제2 여과부를 통과한 여액을 회수하는 폐용액 재생탱크를 포함하며,
상기 제1 여과부를 통과한 여액은 상기 농축탱크로 회수되어 재순환되는 편광필름 제조 폐용액의 재생장치.
- 제 12 항에 있어서,
상기 제어밸브는,
상기 농축탱크와 상기 냉각조를 연결하는 유로에 위치하며 상기 폐용액중 PVA가 소정농도 이상일 때 개방되는 제1 제어밸브; 및
상기 농축탱크와 상기 가열조를 연결하는 유로에 위치하며 상기 폐용액중 PVA가 소정농도 미만일 때 개방되는 제2 제어밸브를 포함하는, 편광필름 제조 폐용액의 재생처리장치.
- 제 12 항에 있어서,
상기 제어밸브는, 유로 전환 밸브인, 편광필름 제조 폐용액의 재생처리장치.
- 제 12 항에 있어서,
상기 소정농도는 150ppm인 편광필름 제조 폐용액의 재생처리장치.
- PVA, KI 및 붕산을 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생방법으로서,
폐용액 농축탱크로부터 유입된 폐용액중 PVA가 소정농도 이상일 때는 상기 폐용액을 냉각하고 소정농도 미만일 때는 가열하는 온도조절 단계;
상기 온도조절 단계에서 냉각된 폐용액으로부터 PVA와 붕산의 가교체 또는 PVA, 붕산 및 요오드의 가교체를 여과하는 제1 여과 단계;
상기 제1 여과 단계를 통과한 여액을 상기 농축탱크로 회수하여 재순환하는 단계;
상기 온도조절 단계에서 가열된 폐용액으로부터 PVA를 여과하는 제2 여과 단계; 및
상기 제2 여과 단계에서 얻은 여액을 폐용액 재생탱크로 회수하는 단계를 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생방법.
- 제 16 항에 있어서,
상기 소정농도는 150ppm인 편광필름 제조 폐용액의 재생방법.
- 제 16 항에 있어서,
상기 온도조절 단계에서 상기 폐용액을 0℃ 내지 25℃의 온도로 냉각하는 편광필름 제조 폐용액의 재생방법.
- 제 16 항에 있어서,
상기 온도조절 단계에서 상기 폐용액을 30℃ 내지 60℃의 온도로 가열하는 편광필름 제조 폐용액의 재생방법.
- 제 16 항에 있어서,
상기 제2 여과단계에서 직경이 30nm 내지 70nm인 나노필터를 사용하는 편광필름 제조 폐용액의 재생방법.
- 제 16 항에 있어서,
상기 폐용액 재생탱크로 회수된 여액중 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 편광필름 제조 폐용액의 재생방법.
- 제 16 항에 있어서,
상기 여액중 요오드, 요오드화 칼륨 및 붕산의 농도를 0.1중량% 내지 1중량%, 요오드화 칼륨의 농도가 2중량% 내지 4중량%, 및 상기 붕산의 농도가 3중량% 내지 5중량%가 되도록 제어하는 편광필름 제조 폐용액의 재생방법.
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