KR20170104860A - 코팅종이 분리장치 - Google Patents

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Abstract

코팅종이 분리장치가 개시된다.
본 발명에 의한 코팅종이 분리장치는, 내부에 공급수 및 일정 크기로 파쇄된 코팅종이가 수용되는 것으로서, 입구부와 출구부가 마련되며, 상기 입구부를 통해 투입된 코팅종이를 종이 및 합성수지로 분리시키기 위한 제 1 분리기구를 갖는 제 1 분리챔버; 및 상기 제 1 분리챔버와 공급 배관을 매개로 연결되되, 상기 공급 배관을 통해 공급된 코팅종이를 종이 및 합성수지로 분리시키기 위한 제 2 분리기구를 가지며, 상기 제 2 분리기구를 통해 분리된 종이를 배출구로 배출하는 제 2 분리챔버;를 포함한다.

Description

코팅종이 분리장치{SEPARATING APPARATUS FOR COATING PAPER}
본 발명은 코팅종이 분리장치 및 분리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐기된 코팅종이로부터 종이와 합성수지를 재활용 가능하게 분리하기 위한 코팅종이 분리장치 및 그 분리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 종이류는 잘 찢어지거나 구겨지는 등 내구성이 약할 뿐만 아니라 방수가 되지 않아 쉽게 물을 흡수한다. 하지만, 종이류에 합성수지류를 코팅하거나 함유시키는 경우, 내구성을 향상시킬 수 있게 됨은 물론 뛰어난 방수효과도 기대할 수 있다.
예컨대, 도 1에서 도시한 것과 같이, 우유 또는 음료수 등의 종이팩(10)이나 방수기능을 갖는 종이컵(20) 등의 합성수지 코팅종이는, 외측에 형성되는 종이재(A1)와 내측에 형성되는 방수재(A3) 및 이러한 종이재(A1)와 방수재(A3)를 접착하는 접착제층(A2)으로 이루어진다. 방수재(A3)가 점착성이 있는 합성수지 계열의 필름으로 이루어지는 경우 접착제층(A2)은 생략될 수 있으며, 경우에 따라서는 종이재(A1)의 외측에 방수재(A3)가 추가로 위치할 수도 있다.
여기서, 방수재(A3)는 합성수지 재질로 이루어지며, 내부에 충진되는 충진물(물, 우유 및 각종 음료 등)의 수분이 종이재에 흡수되는 것을 방지한다.
한편, 합성수지 코팅종이가 사용된 후에는, 이러한 합성수지 코팅종이를 다시 수거하여 재활용하게 되는데, 종이재(A1) 및 방수재(A3)를 서로 분리하여 종이재(A1)는 재활용 종이소재로, 방수재(A3)는 재활용 합성수지소재로서 재활용산업에 활용된다.
그러나, 종이재(A1)와 방수재(A3)가 서로 접착되어 있기 때문에, 이의 분리가 어려우므로 대부분이 재활용되지 못한 채, 다른 일회용 폐기물과 함께 섞여서 일반 폐기물로 취급되는 실정이다.
이를 위해, 종래에는 대한민국 등록특허 제 10-529359호가 제시되었다.
종래 특허에 의하면, 잘게 분쇄된 폐수지코팅지 파편이 분리통 내에서 고속회전 중인 타격날개에 충돌되고, 이러한 충격에 의해 비중이 작은 종이류는 분리통 내부 상층으로 부양되어 종이 배출구로 빠져나가며, 종이보다도 비중이 큰 합성수지류는 분리통 바닥으로 내려 앉아 수지 배출구로 배출된다.
하지만, 상술한 종래 특허는 폐수지코팅지의 파편이 타격날개에 충돌되어 분리통의 내부 구성요소, 예컨대, 분리통의 내측 및 타격날개 등에 일관성 없이 흩어지기 때문에 추가적인 분리통 세척 작업이 필요하며, 이로 인해, 전체 시스템의 공정시간을 늘려야 하는 단점이 있었다.
또한, 종이류 및 합성수지류 분리수단은 고속회전하는 타격날개로 인해 소음과 진동이 크며, 다수의 블로워가 필요하는 등 설비구조가 복잡하고, 전체 설비의 외형을 크게 조성해야 하기 때문에 제작비, 설치비 및 운전비가 부담되었다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 폐기된 코팅종이로부터 종이와 합성수지를 용이하게 분리하기 위한 코팅종이 분리장치 및 그 분리방법을 제공하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일례에 의한 코팅종이 분리장치는, 내부에 공급수 및 일정 크기로 파쇄된 코팅종이가 수용되는 것으로서, 입구부와 출구부가 마련되며, 상기 입구부를 통해 투입된 코팅종이를 종이 및 합성수지로 분리시키기 위한 제 1 분리기구를 갖는 제 1 분리챔버 및 상기 제 1 분리챔버와 공급 배관을 매개로 연결되되, 상기 공급 배관을 통해 공급된 코팅종이를 종이 및 합성수지로 분리시키기 위한 제 2 분리기구를 가지며, 상기 제 2 분리기구를 통해 분리된 종이를 공급수와 함께 배출구로 배출하는 제 2 분리챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일례에 있어서, 상기 제 1 분리기구는, 제 1 회전축과, 상기 제 1 회전축의 둘레면에 마련되어 공급수 및 코팅종이를 타격하기 위한 제 1 블레이드 및 상기 제 1 블레이드에 회전력이 전달되도록 상기 제 1 회전축에 동력원을 전달하는 제 1 구동모터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일례에 있어서, 상기 제 1 분리챔버의 내측벽에는 코팅종이와 충돌하기 위한 복수의 돌기부가 더 마련될 수 있다.
본 발명의 일례에 있어서, 상기 제 2 분리챔버는 원통형상으로 마련되되, 그 중심부에서 일정 거리 떨어진 원주 방향으로 개방된 개방부가 마련될 수 있다.
본 발명의 일례에 있어서, 상기 제 2 분리챔버의 중심부는 그 상면에 존재하는 잔여물이 하방으로 자유낙하되도록 유도하는 라운드진 형상일 수 있다.
본 발명의 일례에 있어서, 상기 제 2 분리챔버의 개방부에 남아있는 잔여물을 하방으로 유도하는 살수설비가 더 마련되되, 상기 살수설비는, 상기 제 2 분리챔버의 둘레 방향에 대응하는 형상으로 마련되어 내부에 세척수가 유동하는 배관시설과, 상기 배관시설의 일단에 마련되어 상기 제 2 분리챔버의 개방부를 살수하는 복수의 분사노즐이 구비될 수 있다.
본 발명의 일례에 있어서, 상기 제 2 분리챔버의 상단에는 상기 개방부를 통해 일방으로 유동하는 공급수 및 코팅종이의 외부 이탈을 방지하는 차단펜스가 더 마련될 수 있다.
본 발명의 일례에 있어서, 상기 제 2 분리기구는, 제 2 회전축과 상기 제 2 회전축의 둘레면에 마련되어 공급수 및 코팅종이를 타격하는 제 2 블레이드 및 상기 제 2 블레이드에 회전력이 전달되도록 상기 제 2 회전축에 동력원을 전달하는 제 2 구동모터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일례에 있어서, 상기 제 2 회전축은 상기 제 2 분리챔버의 중심부에서 원주 방향으로 배치되도록 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있다.
본 발명의 일례에 있어서, 상기 제 1 분리챔버의 출구부 및 제 2 분리챔버의 배출구에는 공급수와 공급수에 풀어진 상태의 종이만이 배출되도록 복수의 타공이 형성된 망체가 마련될 수 있다.
상술한 본 발명에 의할 경우, 코팅종이로부터 종이 및 합성수지를 선별하기 위해 회분식 공정(batch process)의 제 1 분리챔버와 제 2 분리챔버를 마련함으로써, 코팅종이의 분리작업이 1차 및 2차의 복수 단계로 이루어지므로, 더욱 세밀한 선별과정을 진행하기 때문에 코팅종이와 같은 혼합폐기물의 재활용이 가능하여 경제적인 이득과 환경적인 문제를 개선하는 효과가 있다.
또한, 제 1 분리챔버 및 제 2 분리챔버의 분리 공정이 공급수를 이용한 습식방법으로 이루어짐으로써, 제 1 분리기구 및 제 2 분리기구의 회전에 의한 기계적 소음이 적으며, 공급된 코팅종이 및 공급수를 일방으로 유도하면서 분리작업을 진행하기 때문에 매우 간편한 작업을 통해 종이 및 합성수지를 선별할 수 있다.
또한, 제 2 분리챔버의 상부에는 살수설비가 구비되어 제 2 분리챔버의 개방부에 존재하는 잔여물을 하방으로 유동시키므로, 제 2 분리챔버의 재정비 시간이 생략 또는 축소됨에 따라 유지 및 보수관리 비용을 경제적으로 줄일 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일반적인 코팅종이의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 코팅종이 분리장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 제 2 분리챔버의 구동원리를 나타내는 도면이다.
도 4는 및 도 5는 본 발명에 따른 코팅종이 분리장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 코팅종의 분리방법을 나타내는 공정도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 코팅종이 분리장치 및 그 분리방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관계에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 코팅종이 분리장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 제 2 분리챔버의 구동원리를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 2에서 도시한 것과 같이, 본 실시예에 따른 코팅종이 분리장치(이하 분리장치)는 제 1 분리챔버(110) 및 제 2 분리챔버(130)를 포함하는 회분식 공정(batch process)의 혼합폐기물 처리설비이다.
제 1 분리챔버(110)는 내부에 공급수 및 일정 크기로 파쇄된 코팅종이가 수용되도록 박스형상 또는 원통형상 등으로 마련되는 설비로써, 그 내측벽에는 코팅종이와 충돌하기 위한 복수의 돌기부(114)가 마련된다.
본 실시예에서는 돌기부(114)를 삼각뿔 형상으로 마련하였지만, 이에 한정하는 것이 아니라, 제 1 분리챔버(110) 내에서 공급수의 유동력에 의해 유동되는 코팅종이를 박리시킬 수 있는 형상의 돌기수단이라면 다양한 형상으로 구현가능하다.
제 1 분리챔버(110)에는 입구부(111) 및 출구부(112)가 마련되되, 입구부(111)를 통해 투입된 코팅종이로부터 종이 및 합성수지를 분리시키기 위한 제 1 분리기구(113)를 가지며, 출구부(112)를 통해 배출된 공급수 및 종이는 연결된 저장챔버(150)에 전달된다.
구체적으로 도시하진 않았지만, 제 1 분리챔버(110)의 상단에는 펜스시설이 더 마련되어 공급수 및 코팅종이가 제 1 분리챔버(110)의 외부로 외부로 쉽게 이탈되는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
제 1 분리기구(113)는 제 1 회전축(113a), 제 1 블레이드(113b) 및 제 1 구동모터(113c)를 포함하여 이루어진다.
제 1 회전축(113a)은 제 1 분리챔버(110)의 내부에 배치되어 그 일부가 공급수 및 코팅종이의 혼합유체에 담겨진 채 회전하며, 제 1 블레이드(113b)는 제 1 회전축(113a)의 둘레면에 단일 또는 복수로 마련되어 제 1 분리챔버(110)의 내부에 수용된 공급수 및 코팅종이를 타격한다.
이때, 제 1 블레이드(113b)와 다른 하나의 제 1 블레이드(113b)는 서로 일정 간격을 두고 배치되며, 한 회에 처리해야 하는 양에 대응하여 제 1 블레이드(113b)의 설치 위치 및 개수가 정해질 수 있다.
제 1 구동모터(113c)는 제 1 블레이드(113b)에 회전력이 전달되도록 제 1 회전축(113a)에 동력원을 전달한다.
이하, 상술한 제 1 분리기구(113)를 갖는 제 1 분리챔버(110)의 구동원리를 구체적으로 설명한다.
제 1 분리챔버(110)는 한 회 처리될 양의 공급수 및 코팅종이가 공급되면 출구부(112)와 저장챔버(150)의 왕래가 차단된다.
제 1 블레이드(113b)는 제 1 구동모터(113c)로부터 동력원을 전달받은 제 1 회전축(113a)을 매개로 회전하면서 공급수 및 코팅종이를 타격한다.
이때, 코팅종이는 제 1 블레이드(113b)의 회전력에 의해 1차 타격된 후, 발생된 공급수의 유동성에 의해 돌기부(114)에 충돌하여 2차 타격된다.
즉, 코팅종이는 습식상태에서 제 1 블레이드(113b)의 1차 타격 및 돌기부(114)의 2차 타격에 의해 종이 및 합성수지로 분리되며, 이때, 미분리된 코팅종이는 공급 배관(50)을 통해 제 2 분리챔버(130)로 전달된다.
제 1 분리챔버(110)의 출구부(112)에는 복수의 타공이 형성된 망체(112a)가 마련되며, 제 1 분리챔버(110)의 동작에 의하여 합성수지와 분리되고, 공급수에[ 풀어진 상태로 된 종이가 상기 망체(112a)를 통과하여 저장챔버(150)에 전달되고, 미분리된 코팅종이 및 분리된 합성수지는 제 1 분리챔버(110)에 머물게 된다.
한편, 제 2 분리챔버(130)는 내부에 공급수 및 코팅종이가 수용되도록 원통형상으로 마련되는 설비로써, 그 중심부(133)에서 일정 거리 떨어진 원주 방향으로 개방된 개방부(134)를 포함한다.
제 2 분리챔버(130)의 개방부(134)에는 공급 배관(50)을 통해 제 1 분리챔버(110)로부터 공급된 공급수 및 코팅종이가 수용된다.
제 2 분리챔버(130)는 제 1 분리챔버(110)와 공급 배관(50)을 매개로 연결되되, 공급 배관(50)을 통해 공급된 코팅종이를 종이 및 합성수지로 분리시키기 위한 제 2 분리기구(132)를 포함한다.
제 2 분리챔버(130)의 배출구(131)에는 복수의 타공이 형성된 망체(131a)가 마련되며, 제 2 분리챔버(130)의 동작에 의해 합성수지와 분리되고, 공급수에 풀어진 상태로 된 종이가 상기 망체(131a)를 통과하여 저장챔버(150)에 전달되고, 분리된 합성수지는 제 2 분리챔버(130) 내에 머물게 된다.
제 2 분리기구(132)는 제 2 회전축(132a), 제 2 블레이드(132b) 및 제 2 구동모터(132c)를 포함하여 이루어진다.
제 2 회전축(132a)은 제 2 분리챔버(130)의 개방부(134) 상에서 회전하도록 제 2 분리챔버(130)의 일단에 마련된다.
제 2 블레이드(132b)는 제 2 회전축(132a)의 둘레면에 마련되어, 제 2 회전축(132a)의 회전력을 매개로 회전함으로써, 공급수 및 코팅종이를 타격함과 동시에 공급수 및 코팅종이를 일 방항으로 유동시킨다.
제 2 구동모터(132c)는 제 2 블레이드(132b)에 회전력이 전달되도록 제 2 회전축(132a)에 동력원을 전달한다.
본 실시예에서는 제 2 회전축(132a)이 제 2 분리챔버(130)의 일단을 관통하여 그 끝단이 제 2 분리챔버(130)의 중심부(133)상에 삽입되도록 구현하였지만, 이에 한정하는 것이 아니라, 제 2 회전축(132a)의 일단이 제 2 분리챔버(130)의 상단 또는 제 2 분리챔버(130)에서 이격된 상부에 배치가능하다.
또한, 제 2 회전축(132a)은 제 2 분리챔버(130)의 중심부(133)를 기준으로 제 2 분리챔버(130)의 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있다.
이하, 상술한 제 2 분리기구(132)를 통한 제 1 분리챔버(110)의 구동원리를 구체적으로 설명한다.
제 2 분리챔버(130)는 제 1 분리챔버(110)와 공급 배관(50)으로 연결되는 설비로써, 제 2 분리챔버(130)상에 한 회 처리될 양의 공급수 및 코팅종이가 공급 배관(50)을 통해 공급되면 배출구(131)와 저장챔버(150)의 왕래가 차단된다.
이때 제 2 분리챔버(130)에 공급되는 코팅종이는 제 1 분리챔버(110)의 동작에 의하여 종이와 합성수지가 일정부분 분리된 경우가 많으며, 종이는 물에 충분히 젖어 있는 상태이다.
제 2 분리챔버(130)에 공급수 및 코팅종이가 채워지면, 제 2 분리기구(132)의 제 2 블레이드(132b)는 제 2 회전축(132a)의 매개로 회전하면서 공급수 및 코팅종이를 타격하면서, 일 방향으로 유동시킨다.
이때, 코팅종이는 계속해서 습식상태를 유지한 채, 제 2 블레이드(132b)의 타격력과, 유체의 유동력에 의하여 종이 및 합성수지로 분리된다.
제 2 분리챔버(130)의 배출구(131)에는 복수의 타공이 형성된 망체(131a)가 마련되며, 제 2 분리챔버(130)의 동작에 의해 합성수지와 분리되고, 공급수에 풀어진 상태로 된 종이가 상기 망체(131a)를 통과하여 저장챔버(150)에 전달되고, 분리된 합성수지는 제 2 분리챔버(130) 내에 머물게 된다.
따라서, 제 2 분리챔버(130)의 개방부(134)에는 코팅종이로부터 분리된 합성수지가 남아있게 된다.
한편, 도 4는 및 도 5는 본 발명에 따른 코팅종이 분리장치의 다른 예를 나타내는 도면이다. 단, 상술한 코팅종이 분리장치와 동일한 구성요소는 도면부호를 일부 생략하여 설명한다.
도 4에서 도시한 것과 같이, 본 실시예에 따른 분리장치에는 제 2 분리챔버(130)의 가동 후, 개방부(134)의 일측에 남아있는 종이 및 합성수지 등의 잔여물을 하방으로 유도하기 위한 살수설비(170)가 더 마련될 수 있다.
살수설비(170)는, 제 2 분리챔버(130)의 둘레 방향에 대응하는 형상으로 마련되어 세척수가 유동하는 배관시설(171)과, 배관시설(171)의 일단에 마련되어 제 2 분리챔버(130)의 개방부(134)를 살수하는 분사노즐(173)로 이루어진다.
즉, 살수설비(170)는 제 2 분리챔버(130)의 배수 공정이 진행되는 동안 공급수와 함께 제 2 분리챔버(130)의 하방으로 유동되지 못한 채, 개방부(134) 및 중심부(133)의 일측에 남아있는 잔여물을 하방으로 유동시킨다.
배관시설(171)은 그 내부에 공급된 세척수의 유로이며, 제 2 분리챔버(130)의 개방부(134)에 대응하는 위치에 마련된다.
분사노즐(173)은 배관시설(171)을 통해 유동하는 세척수를 하방으로 토출시키도록 배관시설(171)의 일단을 따라 일정 간격의 복수로 배치되며, 배관시설(171)의 형상에 대응하는 배치 간격 및 그 형상으로 구현될 수 있다.
구체적으로 도시하진 않았지만, 상술한 살수설비(170)는 제 2 분리챔버(130)의 개방부(134)를 살수하도록 콘트롤설비의 제어에 따르는 고정식 또는 이동식의 구동방식으로 마련될 수 있다.
또한, 복수의 분사노즐(173)은 콘트롤설비의 제어를 통해 분사노즐(173)의 세척수 분사지점이 다각도에서 이루어지도록 마련되어 제 2 분리챔버(130)의 개방부(134) 및 중심부(133)의 각 일측에 세척수를 분사시킬 수 있다.
이때, 분사노즐(173)의 각도 조절이 일괄적 또는 개별적으로 이루어지도록 하여 제 2 분리챔버(130)의 형상 및 체적에 따라 변화가능한 잔여물의 양이 처리되도록 구현할 수 있다.
또한, 살수설비(170)는 분사노즐(173)로부터 토출되는 세척수의 토출압 및 토출양을 조절하여 제 2 분리챔버(130)의 분리 공정 중에 필요한 세척작업이 원활하게 진행되도록 할 수 있다.
이러한 살수설비(170)의 동작에 의하여 제 2 분리챔버(130) 내에 잔류하는 종이를 저장챔버(150)로 유동시킴으로써, 제 2 분리챔버(130) 내에는 합성수지만이 존재하도록 하는 역할을 한다.
한편, 도 5에서와 같이, 제 2 분리챔버(130)의 중심부(135)는 그 상면에 존재하는 공급수 및 코팅종이의 잔여물이 하방으로 자유낙하되도록 유도하는 라운드진 형상 또는 테이퍼진 형상으로 마련될 수 있다.
즉, 제 2 분리챔버(130)의 중심부(135)가 라운드진 형상 또는 테이퍼진 형상으로 마련됨으로써, 공급수 및 코팅종이를 개방부(134)의 하방으로 유도가능하기 때문에 코팅종이가 장시간 개방부(134)의 상면에 노출되어 수분이 증발되는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
이로 인해, 제 1 분리챔버(110)의 1차 분리 공정에서 분리되지 못한 코팅종이가 계속해서 수분과 접촉되는 습식 기반의 공정을 유지할 수 있으므로, 코팅종이로부터 종이 및 합성수지의 분리 과정이 용이하게 이루어질 수 있다.
제 2 분리챔버(130)의 상단에는 개방부(134)를 통해 일방으로 유동하는 공급수 및 코팅종이의 외부 이탈을 방지하는 차단펜스(136)가 더 마련될 수 있다.
본 실시예에서는 제 2 분리챔버(130)의 중심부(135)를 라우드진 형상 또는 테이퍼진 형상으로 설명하였지만, 이에 한정하는 것이 아니라, 코팅종이가 제 2 분리챔버(130)의 중심영역 상면에 존재함을 방지하는 목적이라면 어떠한 형상으로 이루어져도 무방하다.
또한, 차단펜스(136)를 제 2 분리챔버(130)의 상단에 마련하였지만, 공급수 및 코팅종이가 제 2 분리챔버(130)의 외부로 이탈됨을 방지하는 목적의 차단시설이라면 그 형상 및 구조를 다양하게 구현할 수 있다.
이하, 도 6을 바탕으로 하여, 상기와 같이 구성된 코팅종이의 분리장치에 의한 코팅종이로부터 종이 및 합성수지의 분리방법을 설명하도록 한다.
먼저, 수거된 혼합폐기물인 코팅종이를 일정 크기로 파쇄하는 단계를 진행한다(S10).
이때, 파쇄되기 전의 코팅종이에는 표면에 남아있는 이물질(예컨대, 먼지 및 얼룩 등)을 제거하는 공정이 진행될 수 있다.
그 이유는, 제 1 분리챔버(110)의 내부로 공급되는 코팅종이를 미리 세척하여 외부 이물질의 함유가 최소화된 상태에서 순수 종이 및 합성수지만을 선별하기 위함이다.
다음으로, 파쇄된 코팅종이를 공급수가 수용된 제 1 분리챔버(110)에 투입하여 코팅종이로부터 종이 및 합성수지를 선별하는 1차 분리 단계를 진행한다(S20).
여기서, 한 회에 처리될 양의 공급수 및 코팅종이가 제 1 분리챔버(110)에 채워지면, 제 1 블레이드(113b)의 회전구동에 의하여 코팅종이로부터 종이 및 합성수지를 분리하게 된다.
제 1 분리챔버(110)는 공급수, 종이, 합성수지 및 분리되지 못한 코팅종이로 이루어진 혼합유체를 수용하되, 공급수 일부 및 공급수에 풀어진 상태의 종이는 개방된 출구부(112)를 통해 배출되어 저장챔버(150)로 전달되며, 공급수 일부, 합성수지 및 코팅종이는 펌프(55)의 작동에 의해 공급 배관(50)으로 유입된다.
제 1 분리챔버(110)를 통한 1차 분리 공정 후, 제 2 분리챔버(130)에 공급된 코팅종이로부터 종이 및 합성수지를 선별하는 2차 분리 단계를 진행한다(S30).
제 2 분리챔버(130)에 공급되는 공급수 및 코팅종이는 제 1 분리챔버(110)와 제 2 분리챔버(130)를 연결하는 공급 배관(50)을 통해 유동된다.
이때, 한 회에 처리될 양의 공급수 및 코팅종이가 제 2 분리챔버(130)에 채워지면, 제 2 블레이드(132b)의 회전구동에 의한 회전력이 공급수 및 코팅종이에 전달되어 일방으로의 유동 현상이 발생되며, 제 2 블레이드(132b)의 회전력 및 유체의 유동력에 의하여 코팅종이로부터 종이 및 합성수지를 분리하게 된다.
제 2 분리챔버(130)는 공급수, 공급수에 풀어진 상태의 종이 및 합성수지로 이루어진 혼합유체를 수용하되, 공급수 및 공급수에 풀어진 상태의 종이는 개방된 배출구(131)를 통해 배출되어 저장챔버(150)로 전달되고, 합성수지는 제 2 분리챔버(130)의 개방부(134)에 존재하게 된다.
다음으로, 제 2 분리챔버(130)를 통한 2차 분리 공정 후, 선별된 종이 및 합성수지를 각각 건조시키는 단계를 진행한다(S40).
2차 분리 공정 후에는, 제 2 분리챔버(130)에 존재하는 합성수지와, 제 1 분리챔버(110) 및 제 2 분리챔버(130)에서 배출되어 저장챔버(150)상에 존재하는 종이로 분리된다.
이때, 본 실시예에 따른 분리장치는 모든 공정이 습식의 분리방법으로 진행되므로, 종이 및 합성수지에 포함된 수분을 제거하기 위한 건조 공정(건조화)이 필요하다.
즉, 합성수지는 별도로 수거되어 건조 공정을 거친 후, 펠릿화(pelletizing)를 통해 출고되며, 종이는 함께 분리된 공급수가 완전히 제거되도록 탈수 공정을 거친 후, 건조 공정을 통해 출고된다.
결과적으로, 상술한 도 1 내지 도 6에서 도시한 것과 같이, 본 실시예에 따른 코팅종이의 분리장치 및 그 분리방법을 통해 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
즉, 코팅종이로부터 종이 및 합성수지를 선별하기 위해 회분식 공정(batch process)의 제 1 분리챔버(110)와 제 2 분리챔버(130)를 마련함으로써, 코팅종이의 분리작업이 1차 및 2차의 복수 단계로 이루어지므로, 더욱 세밀한 선별과정을 진행하기 때문에 코팅종이와 같은 혼합폐기물의 재활용이 용이하여 경제적인 이득과 환경적인 문제를 개선하는 효과가 있다.
또한, 제 1 분리챔버(110) 및 제 2 분리챔버(130)의 분리 공정이 공급수를 이용한 습식방법으로 이루어짐으로써, 제 1 분리기구(113) 및 제 2 분리기구(132)의 회전에 의한 기계적 소음이 적으며, 공급된 코팅종이 및 공급수를 일방으로 유도하면서 분리작업을 진행하기 때문에 매우 간편한 작업을 통해 종이 및 합성수지를 선별할 수 있다.
또한, 제 2 분리챔버(130)의 상부에는 살수설비(170)가 구비되어 제 2 분리챔버(130)의 개방부(134)에 존재하는 잔여물을 하방으로 유동시키므로, 제 2 분리챔버(130)의 재정비 시간이 생략 또는 축소됨에 따라 유지 및 보수관리 비용을 경제적으로 줄일 수 있다.
상술한 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 변형가능하다는 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 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.
10: 우유팩 20: 종이컵
50: 공급 배관 55: 펌프
110: 제 1 분리챔버 111: 입구부
112: 출구부 112a, 131a: 망체
113: 제 1 분리기구 113a: 제 1 회전축
113b: 제 1 블레이드 113c: 제 1 구동모터
114: 돌기부 130: 제 2 분리챔버
131: 배출구 132: 제 2 분리기구
132a: 제 2 회전축 132b: 제 2 블레이드
132c: 제 2 구동모터 133, 135: 중심부
134: 개방부 136: 차단펜스
150: 저장챔버 170: 살수설비
171: 배관시설 173: 분사노즐
A1: 종이재 A2: 접착제층
A3: 방수재

Claims (10)

  1. 내부에 공급수 및 일정 크기로 파쇄된 코팅종이가 수용되는 것으로서, 입구부와 출구부가 마련되며, 상기 입구부를 통해 투입된 코팅종이를 종이 및 합성수지로 분리시키기 위한 제 1 분리기구를 갖는 제 1 분리챔버; 및
    상기 제 1 분리챔버와 공급 배관을 매개로 연결되되, 상기 공급 배관을 통해 공급된 코팅종이를 종이 및 합성수지로 분리시키기 위한 제 2 분리기구를 가지며, 상기 제 2 분리기구를 통해 분리된 종이를 배출구로 배출하는 제 2 분리챔버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅종이 분리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분리기구는,
    제 1 회전축;
    상기 제 1 회전축의 둘레면에 마련되어 공급수 및 코팅종이를 타격하기 위한 제 1 블레이드; 및
    상기 제 1 블레이드에 회전력이 전달되도록 상기 제 1 회전축에 동력원을 전달하는 제 1 구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅종이 분리장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 분리챔버의 내측벽에는 코팅종이와 충돌하기 위한 복수의 돌기부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 코팅종이 분리장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 분리챔버는 원통형상으로 마련되되, 그 중심부에서 일정 거리 떨어진 원주 방향으로 개방된 개방부가 마련되는 것을 특징으로 하는 코팅종이 분리장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 분리챔버의 중심부는 그 상면에 존재하는 잔여물이 하방으로 자유낙하되도록 유도하는 라운드진 형상 또는 테이퍼진 형상인 것을 특징으로 하는 코팅종이 분리장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 분리챔버의 개방부에 남아있는 잔여물을 하방으로 유도하는 살수설비가 더 마련되되,
    상기 살수설비는, 상기 제 2 분리챔버의 둘레 방향에 대응하는 형상으로 마련되어 내부에 세척수가 유동하는 배관시설과, 상기 배관시설의 일단에 마련되어 상기 제 2 분리챔버의 개방부를 살수하는 복수의 분사노즐이 구비되는 것을 특징으로 하는 코팅종이 분리장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 분리챔버의 상단에는 상기 개방부를 통해 일방으로 유동하는 공급수 및 코팅종이의 외부 이탈을 방지하는 차단펜스가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 코팅종이 분리장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 분리기구는,
    제 2 회전축;
    상기 제 2 회전축의 둘레면에 마련되어 공급수 및 코팅종이를 타격하고, 일 방향으로 유동시키는 제 2 블레이드; 및
    상기 제 2 블레이드에 회전력이 전달되도록 상기 제 2 회전축에 동력원을 전달하는 제 2 구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅종이 분리장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 회전축은 상기 제 2 분리챔버의 중심부에서 원주 방향으로 배치되도록 적어도 하나 이상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 코팅종이 분리장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분리챔버의 출구부 및 제 2 분리챔버의 배출구에는 공급수와 공급수에 풀어진 상태로 된 종이만이 배출되도록 복수의 타공이 형성된 망체가 마련되는 것을 특징으로 하는 코팅종이 분리장치.
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