KR20230004852A - 적층물의 재활용 공정 및 이를 위한 용액 - Google Patents

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더 비엔 후인
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Abstract

본 발명은 적층물의 재활용 공정 및 이 공정에 사용된 용액에 관한 것이다. 본 발명은 플라스틱과 같은 하부 기재 재료로부터 접착된 오버레이를 제거하는 데 특정 용도를 갖는다. 이 공정은 적층물에 충격 마찰 타격력을 인가함으로써, 오버레이의 하나 이상의 표면층으로부터 기재층을 실질적으로 분리한 다음, 세척 용액으로 기재층을 세척하여 상기 기재층으로부터 오버레이의 잔존 표면층 및 글루를 제거하는 단계를 포함한다. 세척 용액은 계면활성제, 용매 및 염기를 포함하는 수용액일 수 있다.

Description

적층물의 재활용 공정 및 이를 위한 용액
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 호주 특허 출원 번호 2020901775(2020년 5월 29일 출원)를 우선권으로 주장하며, 그 전체 내용은 참조로 본원에 통합된다.
발명의 분야
본 발명은 적층물(laminate)의 재활용(recycling) 공정 및 이 공정에 사용되는 용액에 관한 것이다. 본 발명은 하부 기재 재료로부터 접착된 오버레이를 제거하는 데 특정 용도를 갖는다.
플라스틱, 종이 및 판지와 같은 사용된 재료의 수집 및 재활용은 환경적으로 점점 더 중요해지고 있다. 재활용 공정의 효율성을 떨어뜨리는 한 가지 문제는 병, 상자 등에서 라벨(label)과 같은 적층 필름을 제거하는 어려움을 포함한다. 이들 라벨은 일반적으로 서로 다른 재료로 만들어진 복수의 층과 예를 들어, 하부 기재 재료에 적층 필름을 접착하는 데 사용되는 글루(glue)와 같은 접착층으로 구성된다.
재활용 재료의 품질을 향상시키기 위해, 실질적으로 기재 재료만이 남아 있는 상태로 재활용 공정이 완료될 수 있도록 기재 재료로부터 라벨을 제거할 필요가 있다. 플라스틱 라벨이 부착된 병을 재활용하기 위한 공지된 공정은 플라스틱에 라벨을 부착시킨 글루를 용해시키기 위해 세제의 존재 하에 날카로운 절단 요소를 사용하여 플라스틱 재료를 박편으로 파쇄하는 것을 포함한다. 그런 다음 플라스틱 단편에서 라벨 단편을 제거하기 위해 핀 밀을 사용하여 박편을 추가로 처리할 수 있다.
공지된 재활용 공정의 한 가지 문제는 플라스틱 단편의 표면이 여전히 라벨을 포함할 수 있다는 점이다. 즉, 재활용 플라스틱은 재활용 플라스틱의 품질과 재활용 플라스틱을 사용할 수 있는 최종 용도를 제한하는 불순물을 포함할 것이다. 공지된 재활용 공정의 또 다른 문제는 플라스틱 단편의 표면이 플라스틱에 적층 필름을 접착하기 위해 사용된 글루의 흔적을 여전히 포함할 수 있다는 것이다. 접착제는 재활용 과정에서 충분히 제거되지 않으면 재활용 플라스틱 재료를 분해시킬 수 있다. 또한 접착제는 재활용 공정에서 사용되는 기계의 고정 구성 요소에 종종 부착되곤 한다. 이러한 오염에 의해 기계를 정기적으로 청소하고 유지 관리해야만 한다.
위에서 언급한 알려진 문제점 중 적어도 한가지를 해소한 재활용 공정을 제공하는 것이 바람직하다. 대안적으로, 당업계에 공지된 것에 대한 유용한 대안인 재활용 공정을 제공하는 것이 바람직하다.
명세서에서 임의의 선행 기술에 대한 언급은 이 선행 기술이 모든 권한에서 보편적인 일반 지식의 일부를 구성하거나 이 선행 기술이 당업자에 의해 이해되고, 관련성이 있다고 간주되고/거나, 선행 기술의 다른 부분과 결합될 수 있다는 것을 합리적으로 예상할 수 있다는 것을 인정하거나 제안하는 것이 아니다.
발명의 요약
제1 측면에서, 본 발명은 기재층(substrate layer), 및 글루(glue)로 상기 기재층에 부착된 오버레이(overlay)를 포함하는 적층물을 재활용하기 위한 공정을 제공하며, 여기서 오버레이는 하나 이상의 표면층을 포함하고, 공정은 다음 단계를 포함한다:
적층물에 충격 마찰 타격력(impact frictional striking force)을 인가(subjecting)함으로써, 오버레이의 하나 이상의 표면층으로부터 기재층을 실질적으로 분리하는 인가 단계; 및 이후에
상기 기재층을 세척 용액으로 세척하여 상기 기재층으로부터 오버레이의 잔존 표면층을 제거하는 세척 단계.
유리하게는, 본 발명은 오버레이의 하나 이상의 표면층으로부터 적층물의 기재층을 실질적으로 분리하기 위해 충격 박리 현상을 이용한다. 박리는 전형적으로 충격 시 적층물이 겪는 매트릭스 균열, 휨 균열 및/또는 전단 균열에 의해 발생한다. 기재층과 오버레이의 상이한 유변학적 특성으로 인해, 적층물에 적절한 충격력이 가해지면 이들 적층물 층은 충격력에 대해 상대적으로 다른 반응을 일으킬 것이다. 이러한 반응 차이로 인해 기재층과 오버레이 사이에 박리가 발생한다.
기재층과 오버레이는 일반적으로 서로 다른 재료로 형성되기 때문에, 재활용 공정의 효율성은 기재층 재료(및 필요에 따라 오버레이 재료)를 분리하고 별도로 처리함으로써 향상될 수 있다.
세척 용액의 사용으로 추가적인 이점이 발생한다. 이것은 기재층의 개선된 재활용을 허용하기 위해 오버레이 및 글루의 남아있는 모든 표면으로부터 기재층이 실질적으로 완전히 분리되도록 보장한다. 세척 용액은 또한 유리하게는 예를 들어, 기재층의 표면 상에, 접착제 또는 글루 내에 및/또는 하나 이상의 오버레이 층에서 적층물에 존재하는 다른 친수성 및/또는 소수성 불순물(즉, 접착제 또는 글루 이외)을 제거하는 데 도움이 될 수 있다.
재활용 공정에서 주요 오염 물질 중 하나는 오버레이를 기재층에 접착하기 위해 사용되는 글루일 수 있으므로, 본 실시양태는 재활용 공정 동안 기재층으로부터 글루를 제거하는 것을 돕는 방안을 제공한다. 이에 따라, 세척 단계가 끝나면 기재층에 글루가 실질적으로 없어 재활용 공정 동안 추가 처리에 더 적합해진다.
본 발명은 특히 식품 등급 적용의 재활용 재료와 같은 고품질 재활용 재료를 생산하도록 의도된 재활용 공정에 적합하다.
세척 용액이 영향 받은 적층물과 접촉하게 되는 위치에 따라, 용액은 또한 재활용 공정 동안 사용된 임의의 장비로부터 글루를 제거하는 데 도움이 될 수도 있다. 이러면 장비를 청소하기 위해 정기적으로 필요한 재활용 공정의 중단 시간을 줄이거나 없앨 수 있다. 이러한 장비 청소는 세척 단계의 직접적인 결과일 수 있다.
일 실시양태에서, 충격 마찰 타격력은 세척 단계의 적어도 일부를 통해 유지된다. 다시 말해서, 적층물은 세척 단계를 시작하기 전에 충격 마찰 타격력의 인가로 인해 적어도 부분적인 충격 박리를 거쳐야 한다. 그러나, 적층물에 충격 마찰 타격력을 인가하는 단계는 세척 단계의 시작 전에 중단되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 후속적으로 발생할 수 있는 글루의 퍼짐을 감소시키기 위해 상당한 양의 라벨 및 글루가 세척 단계 시작 전에 제거된다.
일 실시양태에서, 재활용 공정은 적층물을 단편화(fragmenting)하여 적층물 단편을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 적층물의 단편화는 당업계에 공지된 임의의 수단에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 적층물은 밀링(milling), 파쇄(shredding), 절단(cutting) 등에 의해 단편화될 수 있다. 단편화 단계는 적층물에 충격 마찰력을 인가하는 단계 전에 수행될 수 있다. 그러나, 단편화 단계는 적층물에 충격 마찰력을 인가하는 단계의 결과인 것이 바람직하다. 다시 말해서, 충격 마찰력은 적층물을 단편화하여 적층물 단편을 생성할 수 있고, 오버레이의 하나 이상의 표면층으로부터 기재층을 실질적으로 분리할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 공정은 결합된 단편화(또는 파쇄) 및 충격 박리 단계를 포함할 수 있다.
일 실시양태에서, 인가 단계 후 세척 단계 전에, 재활용 공정은 분리된 기재층과, 오버레이의 하나 이상의 표면층의 혼합물을 분리하는 단계를 추가로 포함한다. 분리 단계는 혼합물에 흡입 또는 취입을 적용하여 오버레이의 하나 이상의 표면층을 제거하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 혼합물을 취입하기 위해 기류가 적용될 수 있으며, 이에 의해 덜 컴팩트한 재료, 예를 들어 오버레이의 하나 이상의 표면층이 상대적으로 더 컴팩트한 기재층으로부터 제거될 수 있다. 전형적으로, 기류는 압축 공기를 포함할 수 있거나, 일부 실시양태에서 이는 질소 또는 질소가 풍부한 공기를 포함할 수 있다.
일 실시양태에서, 인가 단계 후 세척 단계 전에, 재활용 공정은 분리된 기재층과, 오버레이의 하나 이상의 표면의 혼합물을 여과하여 혼합물로부터 오버레이의 하나 이상의 층을 제거하는 단계를 추가로 포함한다. 이 실시양태에서, 여과 단계 후에 세척 단계가 뒤따를 수 있다.
하나의 실시양태에서, 인가 단계는 건조 조건에서 수행된다. 다시 말해서, 인가 단계는 실질적으로 액체의 존재 없이 수행된다.
또 다른 실시양태에서, 인가 단계는 습윤 조건에서 수행된다. 다시 말해서, 인가 단계는 액체의 존재 하에 수행되며, 여기서 글루는 바람직하게는 액체에 실질적으로 불용성이다. 예를 들어, 액체는 물일 수 있다. 인가 단계가 물의 존재 하에 수행되는 경우, 제거된 오버레이에 글루가 남아 있어서, 재활용 공정 동안 사용된 기재 및 모든 장비를 비교적 깨끗한 상태로 남기는 것으로 밝혀졌다.
또 다른 실시양태에서, 인가 단계가 습윤 조건에서 수행되는 경우, 재활용 공정은 바람직하게는 분리 단계를 수행하기 전에 분리된 기재층 및 오버레이의 하나 이상의 표면의 혼합물을 건조시키는 단계를 추가로 포함한다.
하나의 실시양태에서, 충격 마찰 타격력은 하나 이상의 임팩터(impactor)에 의해 적층물에 부여된다. 하나 이상의 임팩터는 바람직하게는 상대적으로 뭉툭하거나 무뎌서, 오버레이의 하나 이상의 표면층으로부터 기재층을 실질적으로 분리하기 위해 필요한 충격 마찰 타격력을 부여할 수 있다. 일 실시양태에서, 임팩터는 적층물에 충격 마찰력을 인가하는 단계 동안 적층물을 단편화하기 위해 여전히 충분히 날카로울 수 있다. 임팩터는 사용시 적층물과 접촉하게 되는 선단 에지에 전형적으로 위치하는 정점부(apex)를 포함할 수 있다. 정점부는 실질적으로 원형, 타원형, 삼각형 등을 포함하는 임의의 적절한 형상으로 형성될 수 있다.
BESS(Brubacher Edge Sharpness Scale)은 원형의 날카로운 블레이드 에지에 대해 계산된 날카로움 점수를 제공한다. 일부 실시양태에서, 임팩터는 약 10,000, 25,000, 50,000, 75,000, 80,000, 90,000, 100,000 또는 115,000의 최소 BESS 점수와 실질적으로 동등한 날카로움을 가질 수 있다. 임팩터는 약 1,000,000, 750,000, 500,000, 250,000, 200,000, 150,000, 125,000 또는 115,000 이하의 최대 BESS 점수와 실질적으로 동등한 날카로움을 가질 수 있다. 임팩터의 날카로움은 최소 점수가 최대 점수보다 작으면 이들 임의의 최소 점수에서 이들 임의의 최대 점수까지일 수 있다. 예를 들어, 임팩터는 약 10,000 내지 약 1,000,000 또는 약 80,000 내지 약 200,000의 BESS 점수와 실질적으로 동등한 날카로움을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 임팩터는 약 115,000의 BESS 점수와 실질적으로 동등한 날카로움을 가질 수 있다. 이러한 BESS 점수와 실질적으로 동등한 날카로움을 가진 임팩터는 적절한 형상의 정점부를 가질 수 있지만 그 날카로움은 관련 BESS 점수를 가진 원형 정점부가 있는 임팩터와 실질적으로 동일할 수 있다.
다른 요인들이 인가 단계 동안 임팩터에 의해 적층물에 가해지는 힘에 영향을 미칠 수 있다. 여기에는 임팩터 질량, 임팩터 형상, 충격 에너지, 임팩터의 주변 속도가 포함될 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 임팩터는 로터의 일부를 형성한다. 그 경우, 임팩터의 회전 속도는 인가 단계 동안 임팩터가 적층물에 부여하는 힘에 영향을 미친다. 임팩터는 바람직하게는 무딘 선단 에지(blunt leading edge)를 포함한다. 임팩터는 적절한 형상의 블레이드 형태일 수 있다. 일부 실시양태에서, 블레이드는 적어도 약 150 ㎛, 175 ㎛, 200 ㎛ 이상의 두께를 갖는 블레이드 에지를 가질 수 있다.
하나의 실시양태에서, 재활용 공정은 세척된 기재층을 건조시키는 단계를 추가로 포함한다.
일 실시양태에서, 기재층은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 재료를 포함한다. 그러나, 다른 기재층도 사용될 수 있다. 예를 들어, 기재층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PET), 종이, 금속박(예: 알루미늄 호일), 비닐(예: 폴리비닐 클로라이드(PVC)) 등, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기재층은 PETE, HDPE 또는 이들의 조합을 포함한다.
오버레이의 하나 이상의 표면은 함께 라벨을 형성할 수 있다. 오버레이의 표면층은 핫멜트 감압 접착제, 보호용 투명 폴리올레핀, 플렉소그래픽 잉크(flexographic ink)(예: 인쇄 잉크), 라미네이팅 접착제 및 보호용 투명 폴리올레핀 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 세척 용액은 계면활성제 및 용매를 포함하는 수용액이다. 추가로, 세척 용액은 염기를 추가로 포함할 수 있고, 적층물이 가교화된 글루를 포함하는 경우 바람직할 수 있다.
놀랍게도, 계면활성제 및 용매를 포함하는 세척 용액을 사용하는 경우 종래 기술에 비해 기재층으로부터 월등한 오버레이 및 접착제 제거가 달성되었다. 용매의 포함은 용액이 적어도 부분적인 충격 박리 후에 기재로부터 접착제가 더 잘 분리되도록 할 수 있기 때문에 일부 실시양태에서 더 적은 부피의 용액의 사용을 허용할 수 있는 것으로 판단된다. 이 세척 용액은 통상적인 습식 공정에 사용될 수 있거나, 본원에 기술된 충격 박리 단계와 조합될 수 있다. 따라서, 본 발명의 용액을 사용한 세척 단계는 더 높은 순도의 재활용 재료가 요구되는 경우의 재활용 공정에 유리할 수 있다.
일 실시양태에서, 적층물은 오버레이 및/또는 기재에 접착되거나 접합된 추가 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 오버레이 외에도 적층물의 층이 기재를 노출시키기 위해 제거되어야 할 수도 있다. 그러나, 일 실시양태에서 이러한 추가 층은 인가 단계의 일부로서 제거될 수 있다.
하나의 실시양태에서, 기재층, 및 글루로 상기 기재층에 부착된 오버레이를 포함하는 적층물을 재활용하기 위한 공정이 제공되고, 여기서 오버레이는 하나 이상의 표면층을 포함하고, 공정은 다음 단계를 포함한다: 적층물에 충격 마찰 타격력을 인가함으로써, 오버레이의 하나 이상의 표면층으로부터 기재층을 실질적으로 분리하는 인가 단계 - 여기서 인가는 건조 조건에서 수행됨 -; 상기 오버레이의 제거된 하나 이상의 표면층으로부터 기재층을 분리하는 단계; 기재층을 세척 용액으로 세척하여 상기 기재층으로부터 오버레이의 잔존 표면층을 제거하는 세척 단계; 기재층을 헹구는 단계; 및 기재층을 건조시키는 단계.
하나의 실시양태에서, 기재층, 및 글루로 상기 기재층에 부착된 오버레이를 포함하는 적층물을 재활용하기 위한 공정이 제공되고, 여기서 오버레이는 하나 이상의 표면층을 포함하고, 공정은 다음 단계를 포함한다: 적층물에 충격 마찰 타격력을 인가함으로써, 오버레이의 하나 이상의 표면층으로부터 기재층을 실질적으로 분리하는 인가 단계 - 여기서 처리는 습윤 조건에서 수행됨 -; 기재층과 제거된 하나 이상의 표면층의 혼합물을 건조시키는 단계; 상기 오버레이의 제거된 하나 이상의 표면층으로부터 기재층을 분리하는 단계; 기재층을 세척 용액으로 세척하여 상기 기재층으로부터 오버레이의 잔존 표면층을 제거하는 세척 단계; 기재층을 헹구는 단계; 및 기재층을 건조시키는 단계.
일 실시양태에서, 세척 단계 후, 공정은 세척 용액의 적어도 일부를 회수하는 단계를 추가로 포함한다. 회수 단계는 사용된 세척 용액을 별도의 액상으로 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 사용된 세척 용액을 분리하는 것은 폐기물층 및 세척 용액을 포함하는 액체층을 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 폐기물층과 세척 용액층의 분리는 사용된 세척 용액을 가열함으로써 달성될 수 있다. 폐기물 층을 제거한 후 남은 세척 용액은 후속 세척 단계에 재사용될 수 있다. 폐기물 층은 글루 및 기타 오염 물질을 포함할 수 있다. 가열 단계는 사용된 세척 용액의 비점(boiling point)보다 낮지만 본원에 사용된 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제의 운점(cloud point)보다 높은 온도로 가열하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 사용된 세척 용액은 약 95℃ 이상의 온도로 가열된다.
제2 측면에서, 본 발명은 기재층 및 상기 기재층에 부착된 오버레이를 포함하는 적층물을 재활용하기 위한 공정을 제공하며, 여기서 오버레이는 하나 이상의 표면층을 포함하고, 이 공정은 세척 용액으로 기재층을 세척하여 상기 기재층으로부터 오버레이의 하나 이상의 표면층을 제거하는 단계를 포함하며, 여기서 용액은 계면활성제 및 용매를 포함한다. 이 측면에 사용된 용액은 본원에 기재된 임의의 세척 용액일 수 있다.
일 실시양태에서, 공정은 적층물에 충격 마찰 타격력을 인가함으로써, 오버레이의 하나 이상의 표면층으로부터 기재층을 실질적으로 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 측면과 관련하여 전술한 임의의 특징이 본 발명의 제2 측면에 적용될 수 있다.
제3 측면에서, 본 발명은 기재층, 및 글루로 상기 기재층에 부착된 오버레이를 포함하는 적층물을 재활용하기 위한 공정을 제공하며, 오버레이는 하나 이상의 표면층을 포함하고, 공정은 적층물에 충격 마찰 타격력을 인가함으로써, 오버레이의 하나 이상의 표면으로부터 기재층을 실질적으로 분리하는 단계를 포함하고, 여기서 인가 단계는 또한 적층물을 단편화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제1 또는 제2 측면과 관련하여 전술한 특징들 중 임의의 것이 본 발명의 제3 측면에 적용될 수 있다.
제4 측면에서, 본 발명은 기재 및 글루로 상기 기재에 부착된 오버레이를 포함하는 적층물로부터 글루를 제거하기 위한, 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제 및 염기를 포함하는 용액의 용도를 제공하며, 여기서 오버레이는 하나 이상의 표면층을 포함한다. 일부 실시양태에서, 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제는 세척 용액의 비점 아래의 운점을 가질 수 있다.
제5 측면에서, 본 발명은 재활용 공정을 제공하며, 이 공정은 하나 이상의 표면층을 포함하는 오버레이에 부착된 기재층을 포함하는 적층물을 세척 용액으로 세척하여 기재층으로부터 오버레이의 하나 이상의 표면층 중 적어도 하나를 제거하는 단계 - 여기서 세척 용액은 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제, 용매 및 선택적으로 염기를 포함하고, 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제는 세척 용액의 비점 아래의 운점을 가짐 -; 및 세척 용액을 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제의 운점 이상으로 가열하는 단계를 포함한다. 재활용 공정은 본원에 설명된 임의의 적절한 단계와 같은 충격 마찰 타격력을 적층물에 인가하는 것을 포함할 수 있다.
가열 단계는 세척 단계와 함께 일어날 수 있거나(예를 들어, 세척 단계와 가열 단계는 중첩될 수 있음), 가열 단계는 예를 들어 세척 용액으로부터 기재층 및 오버레이를 제거한 후 개별적으로 수행될 수 있다. 일 실시양태에서, 가열 단계는 약 95℃ 이상의 온도로 가열하는 것을 포함한다. 사용된 세척 용액을 가열하기 위한 임의의 적절한 수단이 사용될 수 있다. 유리하게는, 사용된 세척 용액을 가열하는 것은 용액을 적어도 글루 함유 상 및 실질적으로 재생된 세척 용액을 포함하는 상으로 분별하는 것을 보조한다. 방법은 또한 가열 단계 후에, 사용된 세척 용액의 일부를 추가 사용을 위해 공정의 세척 단계로 다시 재순환시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 전형적으로, 이 재활용 단계는 글루 함유 층의 적어도 일부를 분별 및 제거한 후에 일어날 것이다.
본 발명의 제1, 제2 또는 제3, 제4 또는 제5 측면(들)과 관련하여 본원에 설명된 임의의 특징이 본 발명의 제1, 제2 또는 제3, 제4 및/또는 제5 측면(들) 중 임의의 다른 측면(들)에 적용될 수 있다.
문맥이 달리 요구하는 경우를 제외하고, 본원에 사용된 용어 "포함한다", 및 "포함하는", "포함하다" 및 "포함된"과 같은 용어의 변형은 추가의 첨가제, 성분, 정수 또는 단계를 배제하도록 의도되지 않는다.
본 발명의 추가 측면 및 이전 단락에서 설명된 측면의 추가 실시양태는 첨부 도면을 참조하여 예시로서 제공되는 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 글루층에 의해 HDPE 병 기재에 부착된 라벨 오버레이의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 제공한다;
도 2는 본 발명의 일 실시양태에 따른 충격 박리 단계의 예시적인 다이어그램이다;
도 3은 라벨 오버레이를 HDPE 병 기재에 부착하기 위해 사용된 글루에 대한 적외선(IR) 스펙트럼을 제공한다;
도 4는 깨끗한 HDPE 샘플에 대한 IR 스펙트럼을 제공한다;
도 5는 종래 재활용 공정에 따른 HDPE 샘플에 대한 IR 스펙트럼을 제공한다;
도 6은 종래 재활용 공정에 따른 기재 표면의 SEM 이미지를 제공한다;
도 7은 본 발명의 일 실시양태에 따른 충격 박리 단계 후에 얻어진 HDPE 샘플에 대한 IR 스펙트럼을 제공한다;
도 8은 본 발명의 일 실시양태에 따른 충격 박리 단계 및 세척 단계 후에 수득된 어떤 라벨 또는 접착제도 실질적으로 없는 깨끗한 HDPE 표면의 SEM 이미지를 제공한다.
도 9는 본 발명의 일 실시양태에 따른 충격 박리 단계 및 세척 단계 후에 수득된 어떤 라벨 또는 접착제도 실질적으로 없는 깨끗한 HDPE 표면의 IR 스펙트럼을 제공한다.
도 10은 본 발명의 일 실시양태에 따른 세척 단계에서 사용된 후 가열된 상 분리된 세척 용액의 이미지를 제공한다.
실시양태의 상세한 설명
이하, 본 발명의 실시양태를 설명한다. 본 발명은 기재층 및 이에 부착된 오버레이를 포함하는 적층물을 재활용하기 위한 재활용 공정에 관한 것이다. 오버레이는 하나 이상의 표면층을 포함한다.
상황을 제공하기 위해, 종래 재활용 공정의 결과가 간략하게 논의되고 궁극적으로 본 발명의 재활용 공정과 대조될 것이다. 다음 예들은 재활용 공정에 관한 것으로, 그 목적은 오버레이 (및 임의의 접착 재료)를 기재로부터 충분히 제거하거나 분리하여 기재 재료가 재활용될 수 있도록 하는 것이다. 예를 들어, 일 실시양태에서, 공정은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 병으로부터 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 라벨을 제거하기 위해 사용될 수 있다.
예를 들어, 도 1은 핫 멜트 감압 접착제에 의해 기재층에 부착된 다층 라벨을 갖는 종래 HDPE 병 기재층을 나타내는 현미경으로 촬영한 이미지이다. 다층 라벨은 보호용 투명 폴리올레핀 필름, 인쇄 잉크, 라미네이팅 접착제 및 보호용 투명 폴리올레핀을 포함할 수 있다.
통상적으로 사용되는 재활용 공정 하에서, 처리 후 병 상의 라벨 및/또는 접착제(예를 들어, 글루)의 잔류로 인해 HDPE 병에 과도한 오염이 남아 있다.
포장재를 재활용하는 데 있어 한 가지 주요 어려움은 글루를 제거하는 것이다. 글루는 적층물의 각 층을 함께 결합하기 위해 사용된다. 최적화된 공정은 재활용할 재료의 최대량을 유지하면서 글루를 제거하는 것을 포함한다. 도 6은 종래 재활용 공정에 따른 기재 표면의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 나타낸다. 이 이미지는 종래 재활용 공정에 따라 기재 표면에 소량의 글루가 남아 있음을 보여준다. 접착제를 재활용의 나중 단계로 옮기는 것은 추가적인 화학 첨가제를 필요로 하여 다운스트림 공정에 상당한 영향을 미칠 수 있으며, 그 결과 재활용 재료의 수율이 낮아지고/거나, 청소를 위한 기계 가동 중지 시간이 증가한다.
SEM 외에, 기재 표면 상의 접착제의 존재는 적외선 분광법에 의해 결정할 수 있다. 도 3은 라벨을 HDPE 병에 부착하기 위해 사용된 글루의 적외선(IR) 스펙트럼으로, 도 3에서 원으로 표시한 영역은 글루의 특성인 티올 및 카보닐 스트레치를 나타낸다. 도 4는 깨끗한 HDPE 샘플의 IR 스펙트럼이다. 도 5는 종래 공정에 따라 HDPE 박편에 대해 수행된 IR 분광법을 도시하며, 도 5의 원으로 표시된 영역에 일부 글루가 박편 표면에 남아 있음을 나타내는 카보닐 스트레치를 보여준다.
이제 본 발명의 실시양태에 대해 설명할 것이다. HDPE 적층물, 예를 들어 HDPE 병이 HDPE 기재와 오버레이 사이에 원하는 박리 효과를 생성하기 위해 적층물에 충분한 힘을 부여하기 위한 하나 이상의 임팩터를 구비한 처리 장치의 처리 영역 내로 도입된다. 하나의 실시양태에서, 이 단계 전에 적층물이 단편화 단계를 거친 후 오버레이를 갖는 병의 부분(들)이 적층물의 나머지로부터 분리되는 별도의 단계가 선행될 수 있다. 이 경우, 오버레이 부분은 적층물의 나머지 부분과 별도로 처리되거나 적층물의 나머지 부분과 함께 처리될 수 있다. 단편화 단계는 또한 HDPE 적층물의 크기가 축소된 박편을 생성하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 오버레이를 갖는 병의 부분(들)을 적층물의 나머지로부터 분리하거나 단편화 단계를 수행하는 단계가 필요하지 않다는 것이 이해될 것이다. 전체 적층물은 단편화/절단 효과 및 원하는 충격 박리 효과 모두를 생성하는 임팩터에 의해 부여된 힘으로 하나 이상의 임팩터에 간단히 적용될 수 있다.
본원에 사용된 "박편(flake)"이라는 용어의 의미는 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 집합적 명사로서의 용어의 사용을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 따라서, "박편"이라는 용어는 단일 박편 또는 복수의 박편을 지칭할 수 있다.
오버레이가 부착된 적층물 부분(들)의 관점에서 다음 단계들이 설명될 것이다.
적층물이 처리 영역에 도입되면, 적층물은 하나 이상의 회전 임팩터, 예를 들어, 블레이드에 의해 충격 마찰력을 받으며, 각 블레이드는 적층물에 이러한 힘을 전달하도록 적절하게 형성된다. 설명을 위해, 충격 박리 과정의 설명에 대해 도 2를 참조한다. 플라스틱 층(1)(오버레이 층 및 기재층)으로 도시된 적층물에 가해지는 힘은 적층물을 박편(또는 추가 박편)으로 파괴하고 원하는 박리 효과를 부여하기 위한 것이다. 다시 말해서, 블레이드(2)의 의도는 적층물을 치거나 두드려서 일정하게 관통하여 적층물의 파단 및 파손을 야기하는 것이다. 이를 위해, 블레이드(2)는 원하는 효과를 달성하도록 적절하게 형상화된다. 예를 들어, 블레이드는 적층물의 부분(들)과 접촉할 때 원하는 충격 마찰 타격력이 부여되도록 비교적 뭉특한 리딩 에지를 가질 수 있다(도 2에 도시됨). 예를 들어, 일반적으로 적층물에 실질적으로 수직인 방향으로 작용하는 것으로 도시된 충격 타격력(3)은 전단력(4) 및 휨력(5)을 생성하여 충격으로 인한 균열(6), 박리(7), 인장력(8), 휨 및 궁극적으로 접착제의 뜯겨짐으로 인한 균열(9), 및 오버레이 및 기재층의 분리(10)를 생성한다.
블레이드는 필요한 힘을 부여하고 의도한 충격 박리를 생성하기 위해 적절한 속도로 회전되어야 한다. 궁극적으로, 이 단계의 결과는 오버레이가 실질적으로 없는 HDPE 박편과 이제 박리된 펄프 라벨 재료의 혼합물을 생성하는 것이다.
원하는 충격 박리를 달성하기 위해, 블레이드의 회전 속도 및/또는 주변 속도, 힘, 변형률(strain), 온도, 압력 등과 같은 파라미터가 당업계에 공지된 임의의 수단에 의해 제어될 수 있다. 또한, 하나 이상의 센서가 처리 영역 내에 또는 이에 인접하게 배열될 수 있고, 센서는 위에서 언급된 하나 이상의 파라미터를 모니터링한다. 처리 장치의 조작자는 위에 언급된 파라미터와 관련된 센서로부터 데이터를 수신하고 이 데이터를 사용하여 충격 박리 공정를 개선하기 위해 이러한 파라미터를 수동으로 조정할 수 있다. 대안적으로, 피드백 시스템이 구현될 수 있으며, 이에 의해 센서 데이터가 근거리 또는 원격 컨트롤러로 전송되어 더 효과적인 충격 박리를 달성하기 위해 이 데이터를 활용하고 파라미터를 조정할 수 있다.
충격 박리 단계를 제어하기 위한 또 다른 수단은 임팩터의 설계, 즉 임팩터의 물리적 형태를 통한 것이다. 이 예에서, 임팩터의 형태는 임팩트 박리 단계의 효율성에 영향을 미친다. 예를 들어, 임팩터의 치수, 질량 및/또는 형상, 또는 임팩터의 선단 및/또는 후단 에지의 경사/편각이 원하는 충격 하중을 생성하기 위해 적절하게 설계될 수 있다. 임팩터는 예를 들어 BESS가 에지 정점 반경을 기반으로 하므로 실질적으로 원형 정점을 가정하는 BESS를 사용하여 그 날카로움에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, BESS에서 500점은 에지 정점 반경 500 nm(또는 에지 정점 너비 1 미크론)을 의미한다. 따라서, 임팩터의 정점의 치수는 본원에 설명된 임의의 BESS 점수를 포함해 그의 BESS에 기초하여 결정될 수 있다. 적층물과의 충돌 시 바람직한 임팩터는 적층물의 원하는 충격 박리 및 단편화 모두를 제공할 수 있다. 위에서 언급한 이들 파라미터는 위에서 언급한 속도 제어와 함께 위에서 설명한 피드백 시스템의 입력으로 제공될 수 있으며 공정 조정이 필요한지 여부를 결정할 때 제어기가 고려할 수 있다.
일 실시양태에서, 마찰 충격력을 적층물에 부여하는 이 단계는 건조 조건, 즉 임의의 감지할 수 있는 용액 또는 다른 액체가 없는 상태에서 수행된다. 건조한 상태에서 이 단계를 수행하면 제거된 오버레이 재료와 시스템에 사용된 임의의 장비의 고정 구성요소에 글루가 달라붙어 있을 수 있다.
많은 경우에, 추가 처리를 위해 회수하고자 하는 재료는 기재(예를 들어, 위의 충격 박리 단계에 의해 생성된 HDPE 박편)이고, 박리된 펄프 오버레이 재료는 이 공정에서 폐기물이다. 다른 실시양태에서, 나중 처리를 위해 오버레이 재료를 회수하여 유지할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 적층물에 마찰 충격력을 부여하는 단계는 습윤 조건, 즉 액체의 존재 하에 수행된다. 글루는 바람직하게는 이 액체에 불용성이다. 이 액체는 바람직하게는 물이다. 인가 단계가 물의 존재 하에 수행되는 경우, 제거된 오버레이에 글루가 남아 있어서, 재활용 공정 동안 사용된 기재 및 임의의 장비를 비교적 깨끗한 상태로 남기는 것으로 밝혀졌다. 이 실시양태에서, HDPE 박편과 오버레이 재료의 혼합물은 공정이 진행되기 전에 먼저 건조되어야 한다.
전술한 모든 경우에, HDPE 박편과 오버레이 재료의 혼합물은 구분/분리를 필요로 한다. 이는 당업계에 공지된 임의의 적합한 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, HDPE 박편과 라벨 재료 사이의 상대적인 밀도 차이의 이점을 이용하기 위해 적절한 취입 또는 흡입을 적용하여 보다 컴팩트한 HDPE 박편으로부터 덜 컴팩트한 라벨 재료를 물리적으로 분리할 수 있다. 이 공정 단계는 적절한 여과 단계와 조합하여 수행될 수 있다. 여과는 처리 영역과 출구 경로 사이에 특정 크기의 재료만 통과할 수 있도록 구성된 적절한 스크린을 배치하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 스크린은 출구 경로를 향한 펄프 라벨 재료의 통과를 허용하지만 HDPE 박편의 통과를 제한할 수 있다. 바람직하게는, 이 단계 종료 시, 처리 영역에 실질적으로 HDPE 박편만 남는다. 대안적으로, 스크린은 출구 경로를 향한 HDPE 박편의 통과를 허용할 수 있지만, 펄프 라벨 재료의 통과를 제한함으로써 실질적으로 펄프 라벨 재료만이 처리 영역에 남게 된다. 이 단계에서 원하는 결과는 HDPE 박편에 라벨 재료와 접착제가 실질적으로 없는 것이다. 그러나, HDPE 박편의 작은 부분에 접착제 및/또는 라벨 재료가 여전히 일부 남아 있을 수 있다.
도 7은 상기 및 하기 실시예에 기재된 충격 박리 단계에 의해 수득된 HDPE 박편에 대해 수행된 IR 스펙트럼이다. 이 IR 스펙트럼은 소량의 글루가 남아 있는 상태로 기재와 오버레이가 실질적으로 분리되었음을 나타낸다(약 2300 cm-1에서 티올 스트레치로 표시). 잔류하는 글루는 세척 단계에 의해 실질적으로 제거될 수 있다.
이제 남은 HDPE 박편에 대해 세척 단계를 수행할 수 있다. 이를 위해 아래에서 더 자세히 설명될 적절한 용액이 처리 영역과 HDPE 박편에 도입된다. 세척 단계는 처리 영역에서 일어날 필요는 없고 처리 영역에서 떨어져 일어날 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, HDPE 박편은 장치의 다른 지정된 세척 영역으로(또는 완전히 다른 장치로) 옮겨질 수 있다. 또한, HDPE 박편은 사전 제조된 용액조로 이동될 수 있다.
위에서 취한 접근 방식과 상관없이, 충격 박리 단계의 결과 충격 박리 단계가 수행되는 처리 영역 내 또는 그 인접한 영역의 구성요소 상에 접착 재료를 남기는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 공정은 별도의 세정 단계를 포함할 수 있으며, 이에 의해 처리 영역은 이 영역에 용액을 도입함으로써 세정된다. HDPE 박편이 여전히 이를 위한 처리 영역에 있는 경우, 세정 단계는 전체 세척 단계의 일부를 구성할 수 있다. 대안적으로, 세정 단계는 충격 박리 단계 후 임의의 지점에서 HDPE 박편의 세척과 별도로 수행될 수 있다.
이 실시예에서, HDPE 박편은 공정의 세척 단계를 위해 별도의 세척 영역으로 이동된다. HDPE 박편은 세척 영역에서 사전 제조된 용액조에 도입된다. HDPE 박편이 용액조에 도입되면 세척 영역을 밀봉하고 교반하면서 예정 시간 동안 적절한 온도로 가열한다. 이 세척 단계는 격렬하며 HDPE 박편에서 실질적으로 남아 있는 모든 라벨 부분과 접착제가 분리된다.
그런 다음 HDPE 박편을 용액조에서 제거하고 충분히 헹둔 다음 건조할 수 있다. HDPE 박편의 헹굼은 HDPE 박편을 추가로 여과하거나 물로 세척하는 것을 포함할 수 있다. HDPE 박편의 건조는 제어된 온도에서 소정 시간 동안 수행될 수 있다. 이들 단계는 당업계에 공지된 임의의 다른 적합한 방식으로 수행될 수 있음이 이해될 것이다.
전술한 공정의 최종 결과는 이제 실질적으로 어떤 라벨 부분 또는 접착제도 없는 HDPE 박편이다. 이것은 어떤 라벨이나 접착제도 실질적으로 없는 깨끗한 HDPE 표면을 보여주는 도 8과 9에 가장 잘 나타나 있다. 따라서, 사실상 순수한 HDPE 박편이 오염 물질이 없고 식품 등급 응용과 같은 고급 응용에 적합한 재활용 HDPE를 생산하기에 적절한 HDPE 재활용 공정에 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 세척 용액은 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제, 및 용매를 포함하는 수용액이다. 또한, 적층물이 가교화 글루를 포함하는 경우, 용액은 염기를 추가로 포함할 수 있다.
용액은 오버레이를 기재층에 부착하기 위해 사용되는 글루를 가용화할 수 있는 임의의 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 용액은 계면활성제를 포함한다. 다른 실시양태에서, 용액은 중합체성 분산제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 용액은 계면활성제 및 중합체성 분산제 둘 다를 포함한다.
계면활성제는 음이온성, 양이온성 또는 비이온성 계면활성제, 또는 이들의 조합일 수 있다. 계면활성제의 블렌드는 동일한 유형의 다중 계면활성제, 또는 상이한 부류의 계면활성제의 조합을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 계면활성제는 Teric BL9와 같은 저발포성 계면활성제이다. 저발포성 계면활성제는 용액의 발포를 감소시키고 따라서 본 발명의 공정에서 취급상 이점을 제공한다.
적합한 비이온성 계면활성제는 에톡실화 알칸올, 특히 에톡실화 지방 알코올 및 에톡실화 옥소알코올, 예컨대 에톡실화 라우릴 알코올, 에톡실화 이소트리데칸올, 에톡실화 세틸 알코올, 에톡실화 스테아릴 알코올, 및 이들의 에스테르, 예컨대 아세테이트; 에톡실화 알킬페놀, 예컨대 에톡실화 노닐페닐, 에톡실화 도데실페닐, 에톡실화 이소트리데실페놀 및 이들의 에스테르, 예를 들어, 아세테이트 알킬글루코사이드 및 알킬 폴리글루코사이드, 에톡실화 알킬글루코사이드; 에톡실화 지방 아민, 에톡실화 지방산, 글리세린 또는 소르비탄과 지방산의 모노-, 디- 및 트리에스테르와 같은 부분 에스테르, 예컨대 글리세린 모노스테아레이트, 글리세린 모노올레에이트, 소르비탄모노라우레이트, 소르비탄모노팔미테이트, 소르비탄모노스테아레이트, 소르비탄모노올레에이트, 소르비탄트리스테아레이트, 소르비탄트리올레에이트; 지방산과 글리세린 또는 소르비탄의 에톡실화 에스테르, 예컨대 폴리옥시에틸렌 글리세린 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄모노라우레이트, 소르비탄모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레에이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄트리스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 트리올레에이트; 식물성 오일 또는 동물성 지방의 에톡실레이트, 예컨대 옥수수유 에톡실레이트, 피마자유 에톡실레이트, 우지유 에톡실레이트; 지방 아민, 지방 아미드 또는 지방산 디에탄올아미드의 에톡실레이트를 포함한다.
적합한 음이온성 계면활성제는 염, 특히 알킬설포네이트의 나트륨, 칼륨, 칼슘 또는 암모늄 염, 예컨대 라우릴 설포네이트, 이소트리데실설포네이트, 알킬설페이트, 특히 지방산 알코올 설페이트, 예컨대 라우릴 설페이트, 이소트리데실설페이트, 세틸설페이트, 스테아릴설페이트 - 아릴 및 알킬아릴설포네이트, 예컨대 나프틸설포네이트, 디부틸나프틸설포네이트, 알킬디페닐에테르 설포네이트, 예컨대 도데실디페닐에테르 설포네이트, 알킬벤젠 설포네이트, 예컨대 쿠밀설포네이트, 노닐벤젠설포네이트 및 도데실벤젠 설포네이트; 지방산 및 지방산 에스테르의 설포네이트; - 지방산 및 지방산 에스테르의 설페이트; 에톡실화 알칸올의 설페이트, 예컨대 에톡실화 라우릴 알코올의 설페이트; 알콕실화 알킬페놀의 설페이트; 알킬포스페이트 및 디알킬포스페이트; 설포숙신산의 디알킬에스테르, 예컨대 디옥틸설포숙시네이트, 아실사르코시네이트, 지방산, 예컨대 스테아레이트, 아실글루타메이트, 리그닌설포네이트, 나프탈린설폰산 또는 페놀설폰산과 포름알데히드 및 선택적으로 우레아의 저분자량 축합물을 포함한다.
적합한 양이온성 계면활성제는 4급 암모늄 화합물, 특히 알킬트리메틸암모늄 염 및 디알킬디메틸암모늄 염, 예를 들어 할라이드, 설페이트 및 알킬설페이트를 포함한다.
존재하는 경우, 세척 용액 중 계면활성제의 농도는 재활용될 재료, 선택된 계면활성제 특성 및 포함된 다른 성분에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시양태에서, 계면활성제의 최소 농도는 적어도 약 0.1wt%, 0.5wt%, 1wt%, 2wt%, 3wt%, 4wt% 또는 4.5wt%일 수 있다. 계면활성제의 최대 농도는 약 30wt%, 25wt%, 20wt%, 15wt%, 10wt%, 9wt%, 8wt%, 7wt%, 6wt% 또는 5wt% 이하일 수 있다. 세척 용액은 이들 최소값 중 임의의 값에서 이들 최대값 중 임의의 값까지, 예를 들어 약 0.1wt% 내지 약 30wt% 또는 약 1wt% 내지 약 10wt%의 농도로 계면활성제를 포함할 수 있다.
중합체성 분산제는 오버레이 및/또는 기재층으로부터의 제거를 돕기 위해 글루 및 임의의 오염 물질과 상호작용할 수 있는 임의의 제제일 수 있다. 적합한 중합체성 분산제의 대부분의 실시양태는 또한 계면활성제로 간주될 수 있지만, 중합체성 분산제의 일부 실시양태는 고전적으로 계면활성제 부류에 속하지 않을 것이다. 따라서, 일부 실시양태에서, 중합체성 분산제는 계면활성제일 수 있다.
중합체성 분산제는 비이온성, 음이온성, 양이온성 및/또는 쯔비터이온성일 수 있다. 일부 실시양태에서, 중합체성 분산제는 소수성 기를 포함할 수 있다(예컨대, Orotan 시리즈 공중합체, 예를 들어 말레산 무수물 공중합체의 나트륨 염). 소수성 기는 오버레이, 글루 및/또는 기재층에 존재하는 임의의 소수성 오염 물질과 중합체성 분산제의 상호 작용을 개선할 수 있다. 일부 실시양태에서, 중합체성 분산제는 고온에서 미셀화될 수 있는 친수성 기를 포함하는 중합체/공중합체를 포함할 수 있다. 적합한 예는 폴리(NIPAM), 또는 글루를 폴리(에틸렌 옥사이드)/폴리(프로필렌 옥사이드)의 공중합체(Pluronic 공중합체)를 포함하는 제거 가능한 오일층으로 상 분리할 수 있는 중합체/공중합체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 중합체성 분산제는 친수성 기 및 소수성 기 모두를 포함하고, 이들 실시양태에서 중합체성 분산제는 용액 중 중합체 분산이 가능한 본원에 기재된 임의의 계면활성제일 수 있다.
음이온성 중합체성 분산제는 폴리(아크릴산) 염, 폴리(메타크릴산) 염, 폴리(스티렌 설폰산) 염, 폴리(스티렌-코-말레에이트) 염, 폴리(하이드록시 에틸 (메트)아크릴레이트 포스페이트) 염 (Visiomer HEMA-P 70M), 및 폴리(비닐포스포네이트) 염과 같은 대전된 폴리산 중합체/공중합체 및 폴리산 공중합체를 포함한다. 임의의 상업적으로 입수가능한 염 형태를 포함하여 이들 제제의 임의의 적합한 염 형태가 사용될 수 있다. 양이온성 중합체성 분산제는 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드)(폴리(DADMAC)) 및 그의 공중합체, 폴리(디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트) 및 그의 공중합체, 및 폴리(비닐피리딘)과 같은 4급 암모늄 염의 중합체/공중합체를 포함한다. 비이온성 중합체성 분산제는 폴리(비닐 알코올), 폴리아크릴아미드, 폴리(N-이소프로필아크릴아미드)(폴리NIPAM), 폴리에틸렌 글리콜(폴리에틸렌 옥사이드), 폴리(프로필렌 옥사이드), 하이드록시 작용화된 폴리(메트)아크릴레이트(폴리하이드록시 에틸 아크릴레이트, 폴리하이드록시 에틸 메타크릴레이트) 및 폴리비닐 피롤리돈을 포함한다. 쯔비터이온성 중합체성 분산제는 폴리(설포베타인(메트)아크릴레이트), 폴리(카복시베타인 (메트)아크릴레이트), 폴리(포스포베타인), 예컨대 폴리(2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린), 폴리(2-아크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린) 및 양이온성 및 음이온성 단량체의 공중합체를 포함한다.
존재하는 경우, 세척 용액 내 중합체성 분산제의 농도는 재활용될 재료, 선택된 분산제의 특성 및 포함된 다른 성분에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시양태에서, 중합체성 분산제의 최소 농도는 적어도 약 0.1wt%, 0.5wt%, 1wt%, 2wt%, 3wt%, 4wt% 또는 4.5wt%일 수 있다. 중합체성 분산제의 최대 농도는 약 30wt%, 25wt%, 20wt%, 15wt%, 10wt%, 9wt%, 8wt%, 7wt%, 6wt% 또는 5wt% 이하일 수 있다. 세척 용액은 이들 최소값 중 임의의 값에서 이들 최대값 중 임의의 값까지, 예를 들어 약 0.1wt% 내지 약 30wt% 또는 약 1wt% 내지 약 10wt%의 농도로 중합체성 분산제를 포함할 수 있다.
하나의 실시양태에서, 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제는 세척 용액 비점 아래의 운점을 갖는다. 운점이 세척 용액의 비점 아래인 계면활성제/중합체성 분산제를 사용하는 것은 세척 온도(예를 들어 약 95℃) 이상으로 가열될 때 세척 용액에서 상 분리를 유도하는 데 유리할 수 있다. 사용된 세척 용액은 적층물과 접촉하는 동안 가열될 수 있거나, 또는 본원에 기재된 방법에서 세척 단계 완료 후 별도의 단계에서 가열될 수 있다. 가열 후, 세척된 글루는 별도의 상으로 분리될 수 있으며, 전형적으로 사용된 세척 용액의 표면에 떠 있는 덜 조밀한 상이다. 글루를 별도의 상으로 분획화하여 제거될 수 있는 액체층을 형성한다. 소수성 용매가 사용되는 경우, 소수성 층의 분리는 반응기에 연결될 수 있는 침강탑에서 일어날 수 있다. 사용된 세척 용액으로부터 용해된 글루를 분리하면 세척 용액을 재생하고 재사용하는 것이 가능할 수 있다(예를 들어 실시예 2A 참조). 세척 용액의 재사용성은 비용 및 환경적 이유로 유리하다.
세척 용액은 접착제를 가용화할 수 있고 기재층 및 오버레이의 분리를 도울 수 있는 임의의 비수성 용매(또는 이들의 조합)일 수 있는 용매를 포함한다.
용매는 또한 바람직하게는 식품에 안전한 것이다. 식품 안전 용매는 식품 포장을 제조하기 위한 재활용 재료에서 오염의 위험을 최소화하기에 바람직하다. 그러나, 그러한 공정에서도, 재활용 재료가 식품과 접촉하기 전에 용매가 실질적으로 제거된다면(예를 들어, 적어도 식품 안전 수준 이하로) 식품에 안전하지 않은 용매를 공정에 사용할 수 있다. 또한, 재활용 재료의 원하는 용도에 따라, 공정은 식품에 안전한 재활용 재료를 생산하지 않아도 된다.
이 공정에 적합한 용매는 디메틸 설폭사이드, N-메틸피롤리돈, 디메틸 아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 프로필렌 카보네이트, 아세토니트릴, 2-메톡시에탄올, 피리딘, 에틸렌 글리콜, 에탄올, 메탄올, 아세톤, 1,4-디옥산, 메틸 에틸 케톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름, 테트라하이드로푸란, 디메톡시에탄, n-프로필 알코올, n-부틸 아세테이트, 이소프로필 알코올, 1,2-디클로로에탄, 디클로로메탄, 디에틸 에테르, o-디클로로벤젠, o-크실렌, 톨루엔, 사이클로헥산, 헥산, 헵탄, 사이클로펜탄, 펜탄, 벤질 알코올, 1,3-부틸렌 글리콜, 식용 오일(예: 피마자유), 모노- 및 디-글리세리드 및/또는 이들의 에스테르, 글리세롤, 글리세릴 알킬레이트(예: 글리세릴 모노-, 디- 또는 트리아세테이트, 모노-, 디-, 또는 트리-부티레이트), 헥산, 이소프로필 알코올, 1,2-프로필렌 글리콜, 지방 형성 지방산의 프로필렌 글리콜 모노-에스테르 및 디에스테르, 트리에틸 시트레이트 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 적합한 용매는 또한 전체가 본원에 참고로 원용되는 [Industrial Solvents Handbook, 5th Ed. by　Ernest W.　Flick, 9780815514138, Westwood, N.J.: Noyes Data Corp.,1998]에 기재되어 있다.
적합한 식품 안전 용매는 디메틸 설폭사이드, 프로필렌 카보네이트, 아세톤, 벤질 알코올, 1,3-부틸렌 글리콜, 식용 오일(예: 피마자유), 모노- 및 디-글리세리드 및/또는 이들의 에스테르, 에틸 아세테이트, 에탄올, 글리세롤, 글리세릴 알킬레이트(예: 글리세릴 모노-, 디- 또는 트리아세테이트, 모노-, 디- 또는 트리-부티레이트), 헥산, 이소프로필 알코올, 메탄올, 메틸 에틸 케톤, 디클로로메탄, 1,2-프로필렌 글리콜, 지방 형성 지방산의 프로필렌 글리콜 모노-에스테르 및 디에스테르, 트리에틸 시트레이트 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 실시양태에서, 용매는 예를 들어 상기 목록으로부터 선택된 하나 이상의 추가 용매와 선택적으로 조합된 프로필렌 카보네이트이다.
세척 용액 중 용매의 농도는 재활용될 재료, 용매 특성 및 포함된 다른 성분에 따라 달라질 수 있다. 세척 용액에 사용할 수 있는 용매의 양은 특별히 제한되지 않지만, 포함되는 계면활성제의 양을 고려하여 허용되는 수준이다. 일반적으로, 사용되는 용매의 양은 비용과 안전성에 따라 결정될 것이다. 일반적으로 용매가 많을수록 세척 작업이 빨라지고 요구되는 온도가 낮아진다. 따라서, 용매 비용 및 용매 폐기 비용에 대해서 세척 용이성 및 낮은 가열 시간과 비용 사이에 균형이 이루어진다. 일부 실시양태에서, 용매의 최소 농도는 적어도 약 0.1wt%, 0.5wt%, 1wt%, 1.5wt%. 2wt%, 2.5wt%, 3wt%, 3.5wt% 또는 4wt%일 수 있다. 용매의 최대 농도는 약 30wt%, 25wt%, 20wt%, 15wt%, 10wt%, 9wt%, 8wt%, 7wt%, 6wt%, 5wt% 또는 4.5wt% 이하일 수 있다. 세척 용액은 이들 최소값 중 임의의 값에서 이들 최대값 중 임의의 값까지, 예를 들어 약 0.1wt% 내지 약 30wt% 또는 약 1wt% 내지 약 15wt%의 농도로 용매를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 용액은 염기를 포함한다. 염기는 전형적으로 오버레이의 하나 이상의 층을 기재층에 부착하기 위한 글루 내 또는 오염 물질 상에서 에스테르/산 작용기를 가수분해하는 데 적합하다. 염기는 또한 글루 내에 형성된 임의의 가교 결합을 끊는 데 도움이 될 수 있다. 가수분해된 오염 물질과 분해된 글루는 더 친수성인 경향이 있어 세척 단계에서 더 용이하게 제거된다. 전형적으로, 염기는 강염기이다; 그러나, 일부 실시양태에서 염기는 강염기와 하나 이상의 약염기의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 염기는 수산화물(예: 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄 등 및 이들의 조합 포함), 알콕사이드(예: 메톡사이드, 에톡사이드, 이소프로폭사이드의 나트륨 또는 칼륨 염 등 및 이들의 조합 포함) 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 염기는 수산화나트륨이다.
세척 용액 중 염기의 농도는 재활용될 재료, 염기 특성 및 포함된 다른 성분에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시양태에서, 염기의 최소 농도는 적어도 약 0.1wt%, 0.5wt%, 1wt%, 1.5wt% 또는 2wt%일 수 있다. 계면활성제의 최대 농도는 약 10wt%, 9wt%, 8wt%, 7wt%, 6wt%, 5wt%, 4wt%, 또는 3wt% 이하일 수 있다. 세척 용액은 이들 최소값 중 임의의 값에서 이들 최대값 중 임의의 값까지, 예를 들어 약 0.1wt% 내지 약 10wt% 또는 약 0.5wt% 내지 약 5wt%의 농도로 계면활성제를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 염기의 몰 농도는 적어도 약 0.1M, 0.2M, 0.3M, 0.4M, 0.5M, 0.6M, 0.7M, 0.8M, 0.9M, 1M, 2M, 3M, 4M, 5M, 6M, 7M, 8M, 9M, 10M 이상일 수 있다. 세척 용액 중 염기의 몰 농도는 이들 값 중 임의의 값 내지 임의의 다른 값, 예를 들어 약 0.1M 내지 약 10M 또는 약 0.5M 내지 약 0.8M일 수 있다.
세척 용액의 잔량은 전형적으로 물일 것이다. 일부 실시양태에서, 세척 용액은 적어도 약 40wt%, 45wt%, 50wt%, 55wt%, 60wt%, 65wt%, 70wt%, 75wt%, 80wt%, 85wt% 또는 89wt%의 최소 농도로 물을 포함한다. 세척 용액은 약 99.7wt%, 99wt%, 95wt%, 또는 90wt% 이하의 최대 농도로 물을 포함할 수 있다. 물의 농도는 이들 최소량 중 임의의 양에서 이들 최대량 중 임의의 양까지, 예를 들어 약 50wt% 내지 약 99.7wt% 또는 약 75wt% 내지 약 95wt%일 수 있다.
위에 설명된 실시양태가 하부 기재로부터 오버레이 및 접착제의 만족스러운 제거를 위해 충격 박리 단계 및 세척 단계 둘 다를 포함하는 재활용 공정을 포함하지만, 이들 단계 중 어느 하나를 기존 재활용 공정에 사용하면 해당 공정의 최종 결과를 개선할 수 있다는 것이 인정될 것이다.
본 명세서에 개시되고 정의된 본 발명은 명세서 또는 도면으로부터 언급되거나 명백한 개별 특징 중 2 이상의 모든 대안적인 조합으로 확장된다는 것이 이해될 것이다. 이들 상이한 조합은 모두 본 발명의 다양한 대안적인 측면을 구성한다.
실시예
본 발명이 비제한적인 실시예(들)에 의해 추가로 설명될 것이다. 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 많은 수정이 이루어질 수 있다는 것이 당업자들에게 이해될 것이다.
실시예 1a. HDPE 우유병 라벨의 충격 박리
라벨이 부착된 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 조각(8 cm × 10 cm)을 빈 2 L(Country Valley 브랜드) 우유병에서 제거하였다. 조각들을 세척하고 건조시킨 다음 가위를 사용하여 두(4 cm × 10 cm) 섹션으로 잘랐다. 6개의 이들 섹션을 6개의 뭉툭한 추출기 블레이드가 장착된 500 mL 블렌더(NutriBullet 1000 시리즈) 컵에 넣었다. 블렌더를 약 30초(25,000 rpm) 동안 가동하여 대부분 깨끗하고 라벨이 없는 HDPE 박편(약 0.25-4 cm2)와 박리된 솜털같은 라벨의 혼합물을 생성했다. 그러나, 소량의 박편에는 여전히 라벨 잔해가 붙어 있었고 우유병 라벨의 접착제가 컵 내부에 쌓인 것이 관찰되었다. 블렌딩 후, 공기 취입에 의해 가볍고 솜털같은 박리 라벨에서 보다 컴팩트한 HDPE 박편(깨끗하거나 라벨이 부착됨)을 분리하였다. FTIR에 따르면 라벨이 없는 HDPE 박편의 대부분에 접착제가 실질적으로 없는 것으로 나타났다(도 3, 4, 5 및 7 참조).
실시예 1b. 기계적으로 박리된 HDPE 박편의 화학적 세척.
알코올 알코올레이트 비이온성 계면활성제 Teric BL9(12.5 g) 및 수산화나트륨(6.0 g)을 유리병에서 물(250.0 g) 및 디메틸설폭사이드(DMSO, 12.0 g)에 용해시켜 용액을 제조하였다. 이 용액에 실시예 1a로부터의 HDPE 박편(30.0 g)을 첨가하였다. 병을 밀봉하고 자기 교반 하에 95℃에서 30분 동안 가열하였다. 가열 후, 나머지 라벨은 HDPE 박편에서 분리된 것으로 관찰되었다. 박편을 여과하고 찬물로 세척한 다음 50℃의 오븐에서 밤새 건조시켰다. 건조 후, HDPE 박편을 공기 취입에 의해 가볍고 솜털같은 라벨에서 분리하였다. FTIR에 따르면 세척된 HDPE 박편에 라벨 접착제가 없는 것으로 나타났다.
실시예 2a. 프로필렌 카보네이트를 용매로 사용하여 기계적으로 박리된 HDPE 박편을 화학적으로 세척.
Teric BL9 계면활성제(12.5 g) 및 수산화나트륨(6.0 g)을 유리병에서 물(250.0 g) 및 프로필렌 카보네이트(PC, 12.0 g)에 용해시켜 용액을 제조하였다. 이 용액에 실시예 1a)로부터의 HDPE 박편(30.0 g)을 첨가하였다. 병을 밀봉하고 자기 교반 하에 95℃에서 30분 동안 가열하였다. 가열 후, 나머지 라벨이 HDPE 박편에서 분리된 것으로 관찰되었다. 박편을 여과하고 찬물로 세척한 다음 50℃의 오븐에서 밤새 건조시켰다. 건조 후, HDPE 박편을 공기 취입에 의해 가볍고 솜털같은 라벨에서 분리하였다.
사용된 세척 용액을 95℃로 가열하였더니, 도 10에 도시된 바와 같이 더러운 암녹색 유성 상부층(글루 및 기타 오염 물질 함유) 및 다소 탁한 하부층(세척 용액)으로 상이 분리되었다. 유성층을 분리 깔때기를 사용하여 조심스럽게 제거하고 나머지 용액은 나중에 샘플 세척에 사용하기 위해 보관하였다.
실시예 2b. 프로필렌 카보네이트를 용매로 사용하여 기계적으로 박리된 HDPE 박편을 화학적으로 세척.
실시예 2a로부터의 화학 용액을 재사용하여 동일한 공정으로 더러운 HDPE 우유병 박편(Pegras) 30 g을 세척하였다. 세척, 여과 및 건조 후, 라벨이 박편에서 분리된 것으로 나타났다. 이들을 공기 취입에 의해 세척된 HDPE 박편으로부터 제거하였다.
실시예 3. 프로필렌 카보네이트를 용매로 사용하고 Disponil FES993(지방 알코올 폴리글리콜 에테르 설페이트 나트륨 염, BASF)을 계면활성제로 사용하여 기계적으로 박리된 HDPE 박편을 화학적으로 세척.
계면활성제로 Disponil FES993을 사용하여 실시예 2a에서와 동일한 절차를 수행하였다. 라벨은 HDPE 박편에서 사실상 제거된 것으로 관찰되었다.
실시예 4. 프로필렌 카보네이트를 용매로 사용하고 Aerosol MA80-I(소듐 디헥실 설포숙시네이트, Solvay)를 계면활성제로 사용하여 기계적으로 박리된 HDPE 박편을 화학적으로 세척.
계면활성제로 Aerosol MA80-I를 사용하여 실시예 2a에서와 동일한 절차를 수행하였다. 라벨은 HDPE 박편에서 사실상 제거된 것으로 관찰되었다.
실시예 5. 톨루엔을 용매로 사용하여 기계적으로 박리된 HDPE 박편을 화학적으로 세척.
톨루엔을 용매로 사용하고 세척 온도를 70℃로 하여 실시예 1ba에서와 동일한 절차를 수행하였다. 라벨은 HDPE 박편에서 사실상 제거된 것으로 관찰되었다.
실시예 6. 물에서 HDPE 우유병 라벨의 충격 박리(습식 공정)
실시예 1a에서와 동일한 절차를 물(30 g)에서 사용하여 외관상 깨끗한 박리된 HDPE 박편 및 글루가 부착된 분리된 라벨을 얻었다. FTIR에 따르면 라벨이 없는 HDPE 박편의 대부분에 접착제가 실질적으로 없는 것으로 나타났다.
실시예 7. 라벨이 부착된 폴리프로필렌(PP) 폐기물의 충격 박리
라벨이 부착된 PP 조각(아이스크림 용기, Streets) 20 g에 대해 실시예 1a에서와 동일한 절차를 수행하여 박리된 PP 박편 및 글루가 부착된 분리된 라벨을 얻었다.
실시예 8. 라벨이 부착된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 폐기물의 충격 박리
라벨이 부착된 PET 조각(1.25L 레모네이드 음료 병, Schweppes) 23 g에 대해 실시예 1a에서와 동일한 절차를 수행하여 박리된 PET 박편 및 글루가 부착된 분리된 라벨을 얻었다.
실시예 9. 라벨이 부착된 유색 HDPE 폐기물의 충격 박리
라벨이 부착된 착색된 HDPE 조각(샤워 겔 병, Palmolive) 22 g에 대해 실시예 1a에서와 동일한 절차를 수행하여 박리된 착색된 HDPE 박편 및 글루가 부착된 분리된 라벨을 얻었다.
실시예 10. 폴리(에틸렌 옥사이드)(PEO)를 사용하여 기계적으로 박리된 PET 박편을 화학적으로 세척
PEO(0.5 g, 100K g/mole) 및 수산화나트륨(2.4 g)을 유리병에서 물(99.5 g) 및 디메틸설폭사이드(DMSO, 5.0 g)에 용해시켜 용액을 제조하였다. 이 용액에 실시예 8로부터의 PET 박편(10.0 g)을 첨가하였다. 병을 밀봉하고 자기 교반 하에 90℃에서 30분 동안 가열하였다. 가열 후 나머지 라벨은 PET 박편에서 분리된 것으로 관찰되었다. 박편을 여과하고 찬물로 세척한 다음 50℃의 오븐에서 밤새 건조시켰다. 건조 후, PET 박편을 공기 취입에 의해 가볍고 솜털같은 라벨에서 분리하였다. 세척된 박편은 외관상 라벨 접착제가 없는 것으로 관찰되었다.
실시예 11. Pluronic F68 폴리에틸렌 옥사이드/폴리프로필렌 옥사이드 공중합체를 사용하여 기계적으로 박리된 HDPE 박편을 화학적으로 세척
전체 2 L 우유병(Country Valley 브랜드)(약 45 g)을 사용하는 것을 제외하고 실시예 1a에서와 동일한 방식으로 충격 박리된 HDPE 박편을 제조하였다. 떼어진 라벨을 제거한 후, HDPE 박편을 추가 화학 세척에 사용하였다. Pluronic F68(BASF)(0.5 g) 및 수산화나트륨(2.4 g)을 유리병에서 물(99.5 g) 및 디메틸설폭사이드(DMSO, 5.0 g)에 용해시켜 용액을 제조하였다. 이 용액을 사용하여 실시예 10에 기재된 것과 동일한 절차로 상기 박편(10 g)을 세척하였다. 세척 후, 박편 샘플은 외관상 깨끗하였다.
실시예 12. 음으로 하전된 Orotan 731A 말레산 무수물 공중합체를 사용하여 기계적으로 박리된 HDPE 박편을 화학적으로 세척
Orotan 731A 용액(Dow)(1.0 g) 및 수산화나트륨(2.4 g)을 유리병에서 물(99.0 g) 및 디메틸설폭사이드(DMSO, 5.0 g)에 용해시켜 용액을 제조하였다. 이 용액을 사용하여 실시예 10에 기재된 것과 동일한 절차로 실시예 11a로부터의 상기 HDPE 박편(10 g)을 세척하였다. 세척 후, 박편 샘플은 외관상 깨끗하였다.
실시예 13. 양으로 하전된 폴리(아크릴아미드-코-디알릴디메틸 암모늄 클로라이드)(폴리(AAm-코-DADMAC))를 사용하여 기계적으로 박리된 HDPE 박편을 화학적으로 세척
폴리(AAm-co-DADMAC) 용액(Sigma Aldrich)(10 g) 및 수산화나트륨(2.4 g)을 유리병에서 물(90.0 g) 및 디메틸설폭사이드(DMSO, 5.0 g)에 혼합하여 용액을 제조하였다. 이 용액을 사용하여 실시예 10에 기재된 것과 동일한 절차로 실시예 11a로부터의 상기 HDPE 박편(10 g)을 세척하였다. 세척 후, 박편 샘플은 외관상 깨끗하였다.

Claims (21)

  1. 기재층(substrate layer), 및 글루(glue)로 상기 기재층에 부착된 오버레이(overlay)를 포함하는 적층물(laminate)을 재활용(recycling)하기 위한 공정으로서, 상기 오버레이는 하나 이상의 표면층을 포함하고, 상기 공정은
    상기 적층물에 충격 마찰 타격력(impact frictional striking force)을 인가(subjecting)하여 상기 오버레이의 하나 이상의 표면층으로부터 기재층을 실질적으로 분리하는 인가 단계; 및 이후에
    상기 기재층을 세척 용액으로 세척하여 상기 기재층으로부터 상기 오버레이의 잔존 표면층 및 글루를 제거하는 세척 단계를 포함하는, 공정.
  2. 제1항에 있어서, 인가 단계는 실질적으로 건조 조건에서 수행되는, 공정.
  3. 제1항에 있어서, 인가 단계는 습윤 조건에서 수행되는, 공정.
  4. 제3항에 있어서, 인가 단계는 물의 존재 하에 수행되는, 공정.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 인가 단계 후에 기재와, 오버레이의 하나 이상의 표면층의 혼합물을 건조시키는 단계가 이어지는, 공정.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 충격 마찰 타격력은 하나 이상의 임팩터(impactor)에 의해 적층물에 부여되고, 여기서 하나 이상의 임팩터는 상대적으로 뭉특한 리딩 에지(blunt leading edge)를 갖는, 공정.
  7. 제6항에 있어서, 충격 마찰 타격력은 다음 작동 파라미터 중 하나 이상을 조정함으로써 제어되는, 공정: 임팩터의 회전 속도, 임팩터의 주변 속도, 힘, 변형률(strain), 온도 및 압력.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 인가 단계 후 세척 단계 전에, 분리된 기재층과, 오버레이의 하나 이상의 표면층의 혼합물을 분리하는 단계를 더 포함하는 공정.
  9. 제8항에 있어서, 분리 단계는 혼합물에 흡입(suction) 또는 취입(blowing)을 적용함으로써 오버레이의 하나 이상의 층을 제거하는 단계를 포함하는, 공정.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 세척된 기재층을 건조시키는 단계를 더 포함하는 공정.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기재층은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 재료를 포함하는, 공정.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 오버레이의 하나 이상의 표면은 함께 라벨(label)을 형성하는, 공정.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 세척 용액은 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제, 및 용매를 포함하는 수용액인, 공정.
  14. 제13항에 있어서, 세척 용액은 염기를 포함하는, 공정.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 인가 단계는 또한 적층물을 단편화(fragmenting)하는 것인, 공정.
  16. 기재층, 및 글루로 상기 기재층에 부착된 오버레이를 포함하는 적층물을 재활용하기 위한 공정으로서, 상기 오버레이는 하나 이상의 표면층을 포함하고, 상기 공정은
    상기 기재층을 용액으로 세척하여 상기 기재층 및 상기 글루로부터 오버레이의 하나 이상의 표면층을 제거하는 단계를 포함하고, 여기서 용액은 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제, 및 용매를 포함하는, 공정.
  17. 제15항에 있어서, 적층물에 충격 마찰 타격력을 인가함으로써, 오버레이의 하나 이상의 표면층으로부터 기재층을 실질적으로 분리하는 단계를 더 포함하는 공정.
  18. 기재층, 및 글루로 상기 기재층에 부착된 오버레이를 포함하는 적층물을 재활용하기 위한 공정으로서, 상기 오버레이는 하나 이상의 표면층을 포함하고, 상기 공정은
    상기 적층물에 충격 마찰 타격력을 인가함으로써, 상기 오버레이의 하나 이상의 표면으로부터 상기 기재층을 실질적으로 분리하는 단계를 포함하고, 여기서 인가 단계는 또한 적층물을 단편화하는, 공정.
  19. 제18항에 있어서, 기재층을 용액으로 세척하여 상기 기재층 및 글루로부터 오버레이의 하나 이상의 표면층을 제거하는 단계를 더 포함하고, 여기서 용액은 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제 및 용매를 포함하는, 공정.
  20. 기재, 및 글루로 상기 기재에 부착된 오버레이를 포함하는 적층물로부터 글루를 제거하기 위한, 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제, 및 염기를 포함하는 용액의 용도로서, 상기 오버레이는 하나 이상의 표면층을 포함하는, 용도.
  21. 재활용 공정으로서,
    · 하나 이상의 표면층을 포함하는 오버레이에 부착된 기재층을 포함하는 적층물을 세척 용액으로 세척하여 상기 기재층으로부터 오버레이의 하나 이상의 표면층을 제거하는 단계로서, 여기서 세척 용액은 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제, 용매 및 선택적으로 염기를 포함하고, 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제는 세척 용액의 비점(boiling point) 아래의 운점(cloud point)을 갖는 단계; 및
    · 상기 세척 용액을 계면활성제 및/또는 중합체성 분산제의 운점 이상으로 가열하는 단계를 포함하는, 공정.
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