KR20220008801A - 로프를 재활용하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

복합 스트링을 재활용하는 방법으로서, 상기 방법은: 스트링의 유형을 식별하는 단계(S0), 및 하기 정의된 다음의 단계들 / S1 /, / S2 /, / S3 /, / S4 / 중 하나 또는 다른 하나를 포함하는 구성요소를 분리하는 적어도 하나의 단계를 포함한다: / S1 / - 기계적 분리 단계, / S2 / - 화학적 분리 단계, / S3 / - 열적 분리 단계, / S4 / - 생물학적 분리 단계 및 복합 스트링을 재활용하기 위한 기계 또는 설비.

Description

로프를 재활용하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 스트링을 재활용하기 위한 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 우리는 특히 스포츠 라켓 스트링의 재활용에 관심이 있다. 그러나, 본 발명은 또한 항해(sailing), 암벽 등반, 등산 또는 기타 스포츠에 사용되는 것과 같은 기술 스트링(technical string)을 재활용하는 것을 목표로 한다. 또한, 본 발명은 악기의 스트링, 특히 현악기에 적용될 수 있다고 생각된다.
현재 스포츠 라켓(테니스, 스쿼시, 배드민턴)에서 끊어지거나 사용된 스트링은 쓰레기통에 버리거나 부주의하게 버려지고 있다.
이전 상황에서 끈이 동물 또는 식물 기원의 천연 섬유에서 얻어지면 자연적으로 생분해되는 재료로 간주될 수 있으며 그들의 매립 또는 그러한 장소에서의 거부는 환경적 관점에서 문제가 되지 않았다.
그러나 점점 더 많은 경우 이러한 스트링에는 직접 생분해되지 않는 합성 성분과 기술 섬유가 포함된다. 따라서 쓰레기를 쓰레기통에 버리는 것은 환경에 부정적인 생태학적 영향을 미친다. 일부 성분은 독성 폐기물로 간주될 수 있다.
공공 기관과 비정부 기관은 인간 활동과 관련된 폐기물을 관리하고 진정한 순환 경제와 매우 높은 재활용률을 달성해야 한다는 압력을 받고 있다.
본 발명은 많은 스트링이 재활용될 수 있는 솔루션을 제공한다.
이를 위해, 복합 스트링을 재활용하는 프로세스가 제안되며, 이 프로세스는:
- 스트링의 유형을 식별하는 단계(S0), 및 하기 정의된 다음의 단계들 / S1 /, / S2 /, / S3 /, / S4 / 중 하나 또는 다른 하나를 포함하는 구성요소를 분리하는 적어도 하나의 단계를 포함한다:
/ S1 / - 기계적 분리 단계,
/ S2 / - 화학적 분리 단계,
/ S3 / - 열적 분리 단계,
/ S4 / - 생물학적 분리 단계.
이러한 단계를 따르면 스트링, 특히 스포츠 라켓의 스트링을 유리하게 재활용할 수 있어 이를 쓰레기통에 버리지는 것을 피할 수 있다.
이 방법을 사용하면 스트링, 특히 라켓 스트링 처리를 중심으로 "녹색 순환 경제"를 설정할 수 있다. 순환 경제는 그 구성을 회수 가능한 자원으로 변환함으로써 오염 폐기물을 사용하는 것을 가능하게 할 것이다.
그 구성에 따라, 스트링의 각 구성요소는 이를 새로운 생산 주기로 재도입함으로써 변환된다.
따라서 남은 생활 쓰레기로 스트링을 버리지 않도록 하는 솔루션이 제안되며, 후자는 더 이상 버려지지 않고 회수되며; 로컬 재활용 또는 회수된 수집 폐기물을 위한 기술 솔루션 덕분이다.
시스템과 관련된 본 발명의 다양한 실시 예에서, 단독으로 또는 조합하여 취해진 다음 구성들 중 하나 및/또는 다른 것도 선택적으로 사용될 수 있다.
관심의 실시 예에 따르면, 재활용될 스트링은 스트링이 있는 스포츠 라켓용 스트링이다. 우리는 스트링이 있는 스포츠 장비, 특히 테니스, 배드민턴, 스쿼시를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
다른 실시 예에 따르면, 제안된 방법은 항해, 암벽 등반, 등산 또는 기타 스포츠에 사용되는 기술 스트링에 사용될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 제안된 방법은 악기의 스트링, 특히 바이올린, 첼로, 기타, 더블 베이스와 같은 현악기에 사용될 수 있다.
관심 있는 일 실시 예에 따르면, 재활용될 스트링은 테니스 라켓 스트링이다. 본 발명자는 테니스 라켓 스트링의 경우 합성 스트링의 양이 점점 더 많다는 것을 발견했다.
반면에, 프로 선수와 노련한 아마추어 선수 모두에게, 상기 선수는 스트링이 끊어지거나 실제 수명이 다하기 전에 스트링을 교체하는 경향이 있으며, 이는 소비되는 양을 상당히 증가시키고 제안된 재활용 솔루션을 더욱 매력적으로 만든다.
일 옵션에 따르면, 테니스 라켓 스트링은 코팅 재료를 갖는 구조 섬유의 어셈블리를 포함하고, 구조 섬유는 아라미드 및/또는 폴리에스테르 및/또는 폴리아미드 섬유 및/또는 폴리올레핀 및/또는 폴리에틸렌을 포함하고, 코팅 재료는 폴리우레탄 및/또는 엘라스토머를 포함한다. 따라서 제안된 프로세스는 테니스를 위한 매우 다양한 유형의 기술 스트링 또는 기타 용도를 위한 스트링을 처리하는 것을 가능하게 한다. 따라서 섬유 측면에서 일반적인 구성 요소의 대부분이 포함되어 매우 높은 재활용률을 달성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 섬유 및 코팅의 기계적 분리 단계(S1)를 위해, 코드 가닥을 박리하는 단계 및/또는 그라인딩하는 단계가 제공된다. 이에 의해, 처리될 스트링의 길이가 이를 허용할 때, 스트링은 적어도 외부 가장자리에 대해 강판(grater)으로 코팅 재료를 벗겨내는 압출기와 유사한 기계를 통과할 수 있다. 그라인딩 단계의 경우, 후자는 스트링 가닥을 작은 조각으로 절단한 다음 화학적, 열적 또는 생물학적 분리 단계로 처리할 수 있도록 한다.
일 실시 예에 따르면, 화학적 분리 단계를 위해, 용매에서 섬유 코팅의 용해가 지정될 수 있다. 결과적으로 코팅 재료에서 기술 섬유를 완전하고 안정적으로 분리하는 것이 가능하다.
일 실시 예에 따르면, 열적 분리 단계는 150° 초과로 코드 가닥을 가열하는 증기-열분해 단계를 포함할 수 있다. 이에 의해, 다른 성분들의 녹는점에 따라, 온도를 높이고 녹는점이 가장 낮은 성분을 먼저 회수하고 녹는점이 가장 높은 성분을 나중에 회수함으로써 점진적으로 분리할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 생물학적 분리 단계는 미세조류 및/또는 효소를 포함하는 활성 생물학적 제제와 접촉하는 밧줄 가닥의 연장된 배치를 포함하고, 이에 따라 관심있는 밧줄 가닥의 특정 구성 요소가 상기 활성 생물학적 제제에 의해 분해되도록 한다. 따라서 필요한 시간이 더 길더라도 이 솔루션은 구성 요소의 분리를 달성하는 데 에너지면에서 가장 경제적이다.
다른 실시 예에 따르면, 이러한 생물학적 분리 단계는 재활용에 의해 천연 거트 스트링을 처리하는데 사용될 수 있다. 미세조류 및/또는 효소를 포함하는 활성 생물학적 제제는 천연 거트 스트링을 기본 화학 성분으로 분해하여, 더 이상 환경에 문제되는 영향을 미치지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 테니스 라켓 스트링의 식별 단계는 단면을 만들고, 확대 사진을 찍고, 필라멘트 그룹을 분석하여, 적어도 다음 유형 중에서 분류를 도출하는 것이다: 단일 멀티 필라멘트, 멀티 코어 멀티 필라멘트, 멀티 코어 멀티 시스, 멀티 코어 단일 시스. 그러면, 얻은 식별 정보에 따라, 가장 적절한 분리 단계를 선택할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 획득된 단면은 하나의 예로서 스마트폰(Smartphone)® 어플리케이션으로부터의 참조 단면과 비교될 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 방법을 부분적으로 또는 전체적으로 구현하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 스트링, 특히 테니스 라켓 스트링을 재활용하기 위한 기계에 관한 것이다.
본 발명의 다른 양태, 목적 및 이점은 비제한적인 예로서 주어진 본 발명의 실시 예에 대한 하기 설명을 읽으면 명백해질 것이다. 본 발명은 또한 다음과 같은 첨부 도면과 관련하여 더 잘 이해될 것이다:
- 도 1은 스트링이 있는 테니스 라켓의 예시를 도시하며,
- 도 2는 재활용될 스트링 섹션의 여러 유형을 도시하고,
- 도 3은 그라인딩에 의한 기계적 분리 단계를 도시하고,
- 도 4는 그라인딩에 의한 기계적 분리 단계를 예시하고,
- 도 5는 화학적 분리 단계를 예시하고,
- 도 6은 열적 분리 단계를 예시하고,
- 도 7은 생물학적 분리 단계를 예시한다.
다양한 도면에서 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다. 제시의 명확성을 위해 특정 요소는 반드시 축척에 맞게 표시되지는 않는다.
도 1은 스트링이 달린 테니스 라켓을 부분적으로 보여준다. 라켓은 프레임 1과 스트링 2을 포함한다. 스트링은 프레임에 만들어진 구멍을 통과한다. 스트링은 체(sieve)를 형성한다. 종단면(longitudinal section)은 횡단면(cross section)과 교차한다. 스트링 설치의 동작을 완료하기 위해, 여러 매듭(knot)들이 생성된다.
스트링 2는 약간의 마모 후에 또는 지속되는 스트레스가 문제의 스트링 유형이 허용할 수 있는 임계값을 초과하는 경우 끊어질 수 있다. 일부 사용자 또는 플레이어는 이미 언급한 대로 스트링을 예방적으로 교체한다.
프레임에서 스트링을 제거하기 위해, 스트링을 여러 번 절단한 후 프레임의 구멍을 통해 스트링 실(string thread)을 제거할 수 있다.
우리는 스트링 2 자체가 코팅 재료와 구조 섬유의 조립으로 형성되는 매우 빈번한 경우에 관심이 있다. 스트링의 구성에 대해 더 자세히 이야기하면, 또한 "스트링 가닥(string strand)"이라는 용어를 사용하여 전체 스트링의 단일 요소를 나타낼 수 있다. 스트링 가닥은 경우에 따라 중실 코어(solid core) 32를 포함할 수 있다.
0.8mm와 1.6mm 사이의 외부 직경을 갖는 스트링 가닥이 특히 중요하다. 이 예에 따르면, 특히 외부 직경이 1mm에서 1.5mm 사이인 스트링이 처리된다.
테니스 라켓용 스트링 가닥의 경우 가닥의 단면의 직경은 1.2mm에서 1.4mm 사이이다. 그러나, 더 작은 직경에서 더 큰 직경도 본 발명의 방법에서 고려된다는 점에 유의한다.
4로 표시된 코팅 재료는 폴리우레탄 및/또는 엘라스토머를 포함한다. "코팅"을 지정하기 위해 "외피(sheathing)"라고도 한다. 코팅 재료 스트링의 인장 강도 기계적 내구성(pstringrty)의 구조 섬유의 그것보다 낮지만; 그러나 코팅 재료는 스트링 가닥의 응집력(cohesion)에 기여한다.
도 2에서 볼 수 있듯이, 스트링 가닥의 구조는 여러 유형이 될 수 있다: 단일 멀티필라멘트, 멀티코어 멀티필라멘트, 멀티코어 멀티 시스(sheath), 멀티 코어 단일 시스.
도 2, 예시 A: 중실 코어, 1개의 외피
도 2, 예시 B: 중실 코어, 다중 시스
도 2, 예시 C: 멀티필라멘트, 코어리스
도 2, 예시 D: 중실 멀티 코어, 1개의 시스
도 2, 예시 E: 중실 멀티 코어, 1개의 시스
도 2, 예시 F: 다중 코어, 다중 덕트
도 2, 예시 G: 다중 코어, 다중 덕트
도면에서 일반적으로 3으로 표시된 구조 섬유(structural fiber)는 아라미드 및/또는 폴리에스테르 및/또는 폴리아미드 및/또는 폴리올레핀 및/또는 폴리에틸렌 섬유를 포함한다.
테니스 스트링 또는 기타 유형의 스트링(위 목록 참조)에 사용되는 구조 섬유는 특히 다음을 포함한다:
- 아라미드: 자일론(PBO); 케블라(PPD-T); 케블라 49; 블랙 테크노라,
- 폴리에스테르: 펜 또는 펜텍스(PEN); 폴리에스테르(PES), 폴리아미드: 나일론; 폴리아미드,
- 폴리올레핀: 스펙트라 또는 다이니마; HDPE 폴리에틸렌,
- 티타늄: 티타늄(Ti),
- 탄소: 탄소 섬유,
- 엘라스토머: 폴리부틸렌; 엘라스토머(고무).
아라미드(ARAMIDS)
아라미드 섬유는 우수한 내충격성(impact resistance)을 인정받아 개인보호구(헬멧, 베임 방지 장갑, 방탄조끼 등) 제조에 널리 사용된다. 보트에서 케블라(Kevlar)® 또는 테크노라(Technora)® 제품은 매우 우수한 강도와 낮은 파단 신율(약 3.5%), 정적 하중(크리프 없음)에서 놀라운 안정성으로 높이 평가된다. 즉, 이 섬유는 매우 강하고(스테인리스 스틸보다 5배 이상) 매우 약하게 탄성이 있으며 시간이 지나도 늘어나지 않는다.
아라미드 섬유는 최종 제품에 우수한 온도 안정성을 제공하기 위해(매트릭스에 따라 최대 200°C까지) 복합 재료의 보강재(reinforcement)로도 사용된다. 그러나 다음과 같이 덜 긍정적인 점을 확인할 수 있다: UV에 대한 제한된 저항과 상당한 비용.
폴리에스테르(POLYESTERS)
폴리에스테르 섬유는 수명, UV 저항성, 우수한 기계적 및 화학적 저항성으로 잘 알려진 소비자용 섬유이다.
폴리에스테르 섬유는 기계적 또는 화학적으로 재활용될 수 있으며, 각 방법은 특정 장단점을 갖는다. 기계적 방법은 플라스틱 병과 산업 폐기물을 수거하는 반면 화학 공정은 폴리에스테르로 만든 직물(textile) 제품을 재사용하여 단량체(monomer)로 환원 한 다음 다시 직물로 변환한다.
폴리에스테르 재활용 방법을 사용하면 재료를 거의 무한정 재생성할 수 있다: 아이템이나 패브릭은 품질을 잃지 않고 여러 번 재활용될 수 있다. 또한 화학적으로 생산된 재활용 폴리에스테르는 갓 추출한 석유로 만든 폴리에스테르와 달리 중금속(heavy metal)을 포함하지 않는다.
폴리아미드(POLYAMIDES)
폴리아미드 또는 나일론 섬유는 소위 "기술" 합성 섬유이다. 이는 직물 및 플라스틱 산업 어플리케이션에 사용되며, 고강도 재료가 필요한 광범위한 제품에 적용된다. 폴리아미드는 기어, 피팅 및 베어링, 자동차 산업의 기초 부품 및 전동 공구 하우징의 재료로 널리 사용된다. 이는 또한 다양한 가닥, 스트링, 필라멘트, 그물 및 타이어 코드, 양말 및 편물 의류의 제조에도 사용된다.
약어 'PAx.x'로 알려진 산업적으로 이용 가능한 폴리아미드 유형은 매우 다양하고 여러 등급이 있다.
폴리아미드의 주요 장점은 매우 우수한 기계적 특성(견인력, 피로도, 충격, 내마모성)과 연료 및 오일에 대한 우수한 내성이다. 반면, 이는 주변 공기의 습도에 민감하고 UV 저항이 상당히 제한적이다. 모든 것에도 불구하고, 폴리아미드는 우수한 비용/성능 균형을 보여준다.
폴리아미드는 현재 폴리머의 화학적 성질과 관련된 이유로 매우 드물게 재활용된다(나일론은 폴리에스테르보다 재활용이 더 어렵다).
폴리올레핀(POLYOLEFINS)
폴리올레핀 계열의 폴리에틸렌은 소비량이 매우 많은 소위 "대량 시장(mass market)" 플라스틱의 일부이다. 이는 종종 저부가가치 어플리케이션에 사용되지만 재활용이 가능한 플라스틱 중 하나이다. 이는 각각 특정한 특성을 가진 많은 하위 카테고리로 세분화된다(PEHD, PEBD, PEBDL, UWMWPE...).
고 강성(tenacity) 폴리에틸렌 섬유(일반적으로 "초고분자량 폴리에틸렌" 또는 UHMWPE라고 함)는 가벼움(1.44의 아라미드 밀도 대비 0.95의 밀도 )과 운동에너지를 열에너지로 변환하는 능력이 뛰어난 장점이 있다. 이는 방탄 조끼 및 기타 탄도 어플리케이션에서 케블라(Kevlar)와 경쟁하여 무게를 줄이기 위해 점점 더 많이 사용되고 있다.
다이니마(Dyneema)TM 제품군(제조업체 DSM로부터) 및 스펙트라(Spectra)TM(제조업체 허니웰로부터)의 폴리에틸렌 섬유는 매우 높은 저항과 최소 중량이 특징이다. 실제로 동일한 중량의 경우 이러한 섬유는 고급 강철보다 최대 15배, 아라미드 섬유보다 40% 더 강하다. 또한, 이 섬유는 물보다 가볍고 내구성이 뛰어나고 곰팡이, 자외선 및 화학 물질에 강하다.
단점에 관해서는, 온도에 대한 내성이 낮고(90°C로부터 크리프; 아라미드는 400°C에서만 분해됨) 접착력이 좋지 않아 복합재 응용 분야를 허약하게 만든다는 점에 유의해야 한다(표면 처리 필요).
티타늄(TITANIUM)
티타늄은 "고귀한" 것으로 간주되는 가볍고 저항력이 있는 금속이다. 이는 부식, 침식 및 화재에 대한 내성과 같은 흥미로운 산업적 특성을 나타낸다. 이는 연성 및 생체 적합성 및 기계적 특성을 나타내어 얇고 가벼운 부품을 성형할 수 있다.
그의 많은 특성 때문에, 이는 다음과 같은 부가가치가 높은 많은 분야에서 사용된다: 의료, 항공, 석유화학 및 새로운 기계 및 레저 스포츠, 여기서 무게 감소는 성능의 척도가 된다. 티타늄은 부식성 환경에서 매우 흥미로운 기계적 특성과 탁월한 저항성을 결합한 금속이며, 이는 표면 처리를 불필요하게 만들고 티타늄을 "생태학적(ecological)"으로 만든다. 또한 밀도가 강철보다 2배 낮다.
티타늄은 주로 항공 및 많은 산업 응용 분야(에너지, 화학 물질 등)에서 합금 형태로 사용된다. 생산 폐기물의 상당 부분을 감안할 때 칩 재활용은 가능한 한 많은 재료를 회수하도록 잘 조직되어 있다. 가공 칩이 부품 생산에서 티타늄 소비의 최대 90%를 차지할 수 있다는 사실은 드문 일이 아니다. 이러한 칩은 스트링의 구조 섬유의 경우와 같이 부산물로 사용된다.
탄소(CARBON)
탄소 섬유는 석유에서 유래하며, 다음과 같은 매우 흥미로운 특성을 나타낸다: 변함없는 강성과 기계적 안정성, 초경량 및 자외선에 대한 둔감성. 충격에 노출되지 않는 한 탄소 섬유의 수명은 사실상 무제한이다.
탄소 섬유는 이제 기계적 저항과 매우 낮은 밀도가 좋은 자산인 많은 첨단 기술 응용 분야에서 발견된다: 스포츠 장비, 자동차, 항공, 로봇 공학, 군사 장비, 헬리콥터 프로펠러, 풍력 터빈, 드론.
탄소 섬유 재활용에 가장 적합한 기술 중 하나는 열분해(pyrolysis)이다. 재료는 수지의 열화와 구성 요소의 분리로 이어지기 위해 고온(400°C 내지 700°C)에 노출된다. 따라서 조건에 따라 고체 또는 기체 잔류물이 얻어지며, 이는 연료로 사용할 수 있다(에너지 회수, 아래 참조). 섬유는 처리가 끝나면 회수되어 플라스틱이나 복합재로 재도입될 수 있다. 이 기술의 주요 장점은 재활용 탄소 섬유의 기계적 특성을 보존한다는 것이다.
방법(METHOD)
수집 후, 재활용 프로세스는 스트링의 식별 단계(S0으로 표시)로 시작된다. 특히 테니스 라켓 스트링의 경우, 식별 단계는 횡단 컷(transverse cut)을 만드는 것으로 구성되며(끌, 커터 또는 기타 날카로운 도구로), 그 후 예를 들어 스마트폰이나 디지털 카메라를 사용하여 확대하여 사진을 찍는다.
섹션 및 플레이트에 의한 식별 단계는 필라멘트 그룹의 분석을 포함하여 적어도 다음 유형 간의 분류를 추론할 수 있다: 단일 멀티필라멘트, 멀티코어 멀티필라멘트, 멀티코어 멀티코어 시스, 단일 시스 멀티코어. 그런 다음 섹션의 웹 페이지 참조 기반을 참조하고 직전에 얻은 플레이트와 가장 유사한 섹션을 결정할 수 있다. 이 프로세스는 스마트폰 어플리케이션에 의해 유리하게 지원될 수 있다.
대안적으로 식별 단계는 코드 자체에 기록된 참조를 취하는 것이다. 그런 다음 웹 페이지에서 제품 식별 시트를 참조하고 필라멘트 구조 및 코팅 유형을 거기서 찾을 수 있다.
대안적으로 식별 단계는 스트링 가닥 제조업체를 나타내는 마크를 식별하는 것이다.
또 다른 실시 예에 따르면, 스트링 가닥의 외부 시스 상에 존재하는 색상 또는 색상들은 스트링의 유형을 결정하기 위해 사용될 수 있고, 이는 식별 단계 S0을 위한 또 다른 방법을 형성한다.
또 다른 실시 예에 따르면, 제조업체를 나타내는 마크와 스트링 가닥 유형을 나타내는 색상이 모두 기록되어 재활용할 스트링 가닥 유형을 식별한다(단계 S0).
식별 후, 프로세스에는 스트링 가닥을 구성 요소 또는 작은 개별 조각으로 분리하기 위해 아래에서 하나 이상의 단계를 선택하는 것이 포함된다.
바람직하게는, 사용된 스트링을 수집하는 단계는, 각각이 특정 유형의 스트링을 수용하도록 설계된, 회수 빈(recovery bin), 특히 선택적 빈의 사용을 지원할 것이다.
S1 - 기계적 분리 단계
도 3은 박리 단계 및/또는 스트링 가닥을 그라인딩하는 단계를 도시한다. 처리될 스트링 가닥의 길이가 허용할 때, 스트링 가닥은 도 3에 도시된 압출기(extruder) 36와 유사한 기계를 통과할 수 있다.
이 기계(36)에서, 롤러들 37에 장착된 줄(rasp)들은 함께 끼워지고, 롤러의 회전 운동을 사용하여, 줄들은 스트링 가닥의 섹션의 적어도 외부 가장자리로부터 코팅 재료를 박리한다. 스트링의 심장(21)은 장력을 받고 외부 가장자리 코팅(22) 없이 기계에서 나오고, 이것은 박리 기계(36)의 배출구에 있는 용기에 수집된다. 도면의 예에서 배열은 수평이다. 여러 개의 줄들이 연속적으로 있을 수 있다(여러 번의 박리 패스).
그라인딩 단계의 경우 후자는 스트링 가닥을 작은 조각으로 절단한 다음 화학적, 열적 또는 생물학적 분리 단계로 처리하는 것을 가능하게 한다. 이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 분쇄기(crusher) 44는 스트링 가닥의 조각들이 쏟아지는 호퍼(hopper) 46를 포함한다. 복수의 표면 톱니에 의해 2개(또는 그 이상)의 역회전 롤러들 47이 스트링 가닥을 파쇄한다. 낮은 쪽 출구에서, 작은 단위 요소들 48이 용기에 수집된다.
S2 - 화학적 분리 단계
이 경우 용매(solvent)는 코팅 재료에서 기술 섬유를 완전하고 안정적으로 분리하는 데 사용된다. 트리클로로에틸렌, 트리클로로에탄, 디클로로메탄, 테트라클로로에탄, 아세톤 등...을 사용할 수 있다.
도 5는 전술한 용매 54를 갖는 용액이 채워진 탱크 53를 포함하는 용해 장비를 도시한다. 스트링 가닥 55는 길이(짧은 가닥, 긴 가닥)에 대한 특별한 제약 없이 내부에 잠겨 있다.
일정 시간이 지나면, 용매 용액의 작용이 충분한 것으로 간주되어 결과 용액을 체질하고 섬유가 체에 의해 유지되고 용매 용액에 용해된 코팅 재료가 통과한다.
S3 - 열적 분리 단계
도 6은 스트링 가닥이 150° 이상으로 가열되는 증기 열분해 단계를 갖는 장비를 보여준다. 여기에서, 고정 장비가 도시되었지만, 점진적 변위를 갖는 실시 예도 제공된다.
다른 성분들의 녹는점에 따라, 온도를 높이면 구성 요소들이 점차적으로 분리된다. 녹는점이 가장 낮은 성분을 먼저 회수하고, 녹는점에 가장 높은 성분을 나중에 회수한다.
도시된 예에서, 스트링 가닥 65은 그 길이(짧은 가닥, 긴 가닥)에 대한 특별한 제한 없이 오븐 63에 배치되고 그런 다음 코드의 구성 요소들 중 하나를 녹이기 위해 미리 결정된 첫 번째 온도 T1, 예를 들어 160°C로 가열된다. 가열 66은 버너, 적외선 램프 레일, 유도로 등... 다양한 수단으로 수행할 수 있다.
그런 다음 용융된 부분을 추출하고 나머지를 분리한다.
물론, 제2 미리 결정된 온도 T2, 예를 들어 220°C에서 전술한 동작을 반복하여 코드의 다른 구성 요소를 용융시킨 후 용융된 부분으로 분리하는 것도 가능하다.
예에 따르면, 온도 상승 논리에서, 먼저 폴리올레핀을 분리한 다음 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드 등을 분리할 수 있다. 탄소 및 티타늄 섬유는 마지막으로 남은 구성 요소이다.
S4 - 생물학적 분리 단계
생물학적 분리 단계는 미세조류(microalgae) 및/또는 효소(enzyme)를 포함하는 활성 생물학적 제제와 스트링 가닥의 연장된 접촉을 포함한다.
따라서, 로프 가닥에서 특정 관심 구성요소는 상기 활성 생물학적 제제에 의해 분해된다. 필요한 시간이 더 길더라도, 이 솔루션이 구성 요소의 분리를 달성하는 데 가장 에너지 측면에서 경제적이라는 점에 유의한다.
또한, 이러한 생물학적 분리 단계는 재활용을 위해 천연 거트 스트링(gut string)을 처리하는 데에도 사용된다. 미세조류 및/또는 효소를 포함하는 활성 생물학적 제제는 천연 거트 스트링을 기본 화학 성분으로 분해하여 더 이상 환경에 부정적인 영향을 미치지 않는다.
도 7은 탐욕스러운 효소(greedy enzyme) 74 및/또는 미세조류 용액으로 채워진 탱크 73를 포함하는 용해 장비를 예시한다. 스트링 가닥 75는 그 길이(짧은 가닥, 긴 가닥)에 대한 특별한 제약 없이 내부에 잠겨 있다.
미리 정해진 시간이 지나면, 탐욕스러운 효소 및/또는 미세조류의 작용이 충분한 것으로 간주되고 생성된 용액은 체질되고, 섬유는 체에 의해 유지되고 용액에 용해된 코팅 물질은 통과된다.
분리된 성분의 회수
또한 단계들 / S1 / 내지 / S4 / 중 하나로부터 제품/구성요소를 업그레이드하는 단계가 있습니다.
회수 단계는, 예를 들어, 구성요소를 새로운 스트링, 및/또는 패딩이 있는 기술 의류, 및/또는 기술 보호 의류, 및/또는 난연성 기술 의류에 통합하는 것을 포함한다.
회수 단계는 에너지 회수를 포함할 수 있으며, 이에 의해 전술한 분리 단계로부터의 하나 이상의 잔류물이 연소된다.
기타 고려 사항
식별, 분리 및 복구 단계에 대한 다른 단계 및 솔루션이 필요한 수정을 가하여 테니스 스트링 이외의 스트링 유형에, 특히 항해, 암벽 등반, 등산 또는 기타 스포츠에 사용되는 기술 스트링과 현악기의 스트링에 적용될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

Claims (10)

  1. 복합 스트링을 재활용하는 방법으로서, 상기 방법은: - 스트링의 유형을 식별하는 단계(S0), 및 하기 정의된 다음의 단계들 / S1 /, / S2 /, / S3 /, / S4 / 중 하나 또는 다른 하나를 포함하는 구성요소를 분리하는 적어도 하나의 단계를 포함한다: / S1 / - 기계적 분리 단계, / S2 / - 화학적 분리 단계, / S3 / - 열적 분리 단계, / S4 / - 생물학적 분리 단계.
  2. 제1항에 있어서, 재활용될 상기 스트링은 스포츠 라켓 스트링(2)인, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 재활용될 상기 스트링은 테니스 라켓 스트링인, 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 테니스 라켓 스트링은 코팅 재료(4)를 갖는 구조적 섬유(3)의 어셈블리를 포함하고, 여기서 상기 구조 섬유는 아라미드 섬유 및/또는 폴리에스테르 및/또는 폴리아미드 및/또는 폴리올레핀 및/또는 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 코팅 재료는 폴리우레탄 및/또는 엘라스토머를 포함하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유 및 상기 코팅의 상기 기계적 분리(/ S1 /) 단계에 따라, 상기 스트링 가닥의 박리 단계 및/또는 그라인딩 단계가 제공되는, 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학적 분리 단계(/ S2 /)는 상기 섬유의 상기 코팅을 용매에 용해시키는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열적 분리 단계(/S3/)는 상기 스트링 가닥을 150° 이상으로 가열하는 증기 열분해 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생물학적 분리 단계(/ S4 /)는 스트링 가닥에서 특정 관심 구성요소가 활성 생물학적 제제에 의해 분해되도록 미세조류 및/또는 효소를 포함하는 상기 활성 생물학적 제제와 상기 스트링 가닥의 연장된 접촉을 포함하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테니스 라켓 스트링을 상기 식별하는 단계(S0)는 단면을 만들고, 확대하여 사진을 찍고, 필라멘트 그룹을 분석하여 적어도 다음 유형 중에서 분류를 추론하는 단계로 구성되는, 방법: 단일 멀티필라멘트, 다중코어 멀티필라멘트, 다중-코어 멀티-시스, 다중-코어 단일-시스.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 단계들 /S1/ 내지 /S4/ 중 하나로부터 생성된 제품/구성요소를 업그레이드하는 단계가 제공되며, 상기 업그레이드 단계는 새로운 스트링, 및/또는 패딩이 있는 기술 의류, 및/또는 기술 보호 의료, 및/또는 난연성 기술 의류에 상기 구성요소를 통합하는 것을 포함하는, 방법.
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