KR810001861B1 - 스크랩 프라스틱 화합물의 회수방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스크랩 프라스틱 화합물의 회수방법

본 발명은 스크랩(scrap) 프라스틱 화합물을 회수하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 화합물을 미세한 분말로 형성시킨후 우선적으로 뜨거운 미립(微粒)처리에 의해 어떤 열경화성 형태의 프라스틱 화합물을 회수하는 방법에 관한 것이며, 특히, 본 발명은 유용한 형태로 상호 결합 가능한 스크랩 폴리 에틸렌 화합물을 회수하는 방법에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 성형, 압출 등과 같은 프라스틱 화합물의 가공에 있어서, 화합물의 어떤 부분들은 스크랩 화합물로서 불량품의 형태 또는 돌출 및 줄무늬를 형성시키거나 또는 대부분의 압출 공정의 경우 압출기로부터 흐름흠(bellding)을 형성시킨다. 다량의 원료는, 종종 부정확하게 화합되거나 또는 특정사용을 위한 요구조건을 만족하지 못하기 때문에 종종 스크랩되어져야 한다.

이러한 스크랩의 필요성은 공업적으로 오랫동안 인식되어 왔지만, 이러한 문제는 석유 저장량이 고갈되어가는 세계적인 추세에 비추어 볼 때 중요시되고 있다. 그 이유는 소각같은 처분에 대한 환경규제 때문에 화합물의 가격을 실질적으로 상승시키고 있기 때문이다. 단지 불활성 충전제로서 뿐만 아니라 초기 물질과 동일한 대치물로서 보다 바람직한 많은 스크랩을 재사용 함으로써 프라스틱 화합물에 의해 고시된 에너지 기준들을 유지하는 것이 더 중요하다.

공업적으로 이러한 문제를 해결하기 위해 여러 형태의 프라스틱 화합물들을 재생하는 기술들을 개발하였다. 예로써 새롭고 유용한 물질이 성형, 압출 또는 그와 유사한 방법에 의해 형성되게 하기 위하여 재생하는 동안 가열한 때 상기 형태의 화합물의 미립들이 부드럽고 반액체로 되기 때문에 어떤 열경화성 형태의 프라스틱 화합물은 미립화 함으로써 간단하게 재생될 수 있다.

한편 용매회수와 같은 방법들은 어떤 특수한 화합물을 회수하기 위해 개발되어 왔으며, 공지기술에서는 열경와성 프라스틱 화합물의 재생에 대한 간단하고 저렴한 가격의 방법을 개발하지 않았다.

이러한 문제는 열경화성 화합물들이 열을 사용하여 처리하는 과정에서 화합물을 경화시키고 고화시키기 때문에 야기된 것이다. 그러므로 열경화성 화합물을 재형성시킨후 간단하게 미립화시키는 시도들은 일반적으로 효용성 없는 수행의 결과를 초래했으며 가끔 작은 결합력으로 대량의 미립자를 생성하는 정도였다.

본 발명의 목적은 스크랩 형태의 열경화성 프라스틱 화합물을 재생을 방법을 제공하는데 있으며, 스크랩 화합물의 회수방법을 간단하고 편리하며 비교적 저렴한 가격으로 제공하며, 프라스틱 화합물의 폐기 또는 소각에 따른 주위 환경의 오염을 실질적으로 경감시키는 방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 기타 목적들은 하기하는 설명에서 명백해질 것이다.

본 발명에 의하면 고형 스크랩 형태의 프라스틱 화합물을 회수하는 방법은 우선 완전히 경화되기 전에 새로운 스크랩 화합물로 뜨겁게 미립화한후 차갑게 미립하시키고 화합물을 더 경화시킨 다음, 미세한 분말로 더 미립화시키는 단계로 구성되어 있다. 화합물은 직접적으로 재생되거나 또는 초기물질에 의해 혼합되어진 다음, 재생을 위하여 새로운 미립으로 재형성된다. 본 방법에 의해 재생된 분말은 ＂기존＂ 스크랩에 비교하여 비교적 낮은 량의 경화를 나타내었다. 미립자의 크기와 최종 분말의 크기는 대부분의 경우에 있어서 임의적인 것이 아니며, 스크랩 방법의 형태 및 완성된 물품의 요구에 의해 좌우된다. 예를 들어, 사출성형에 의하여 밀접한 주형내에서 만들어진 부분들은 표면에 약간의 손실을 일으킴으로서 직접적으로 더 크게 형성된 미립자를 만들 수가 있다. 이러한 물품들의 물리적 성질들은 통상적으로 표면의 매끄러움보다 이러한 형태의 물품의 특수화된 성질들에 더 큰 중요성이 있으며, 초기 물질로부터 만들어진 물품과 매우 유사하다.

어느 경우에는 분말의 크기가 어느 정도 중요하다. 예를 들어, 전기 전도체에 절연층을 적용하기 위하여 사용되는 압출방법에서, 18메쉬(mesh)크기보다 더 큰 분말을 사용하는 경우 압출된 프라스틱의 표면에 불만족스런 결점이 야기된다. 상기한 형태의 적용에서는 약 30메쉬의 크기를 가진 분말이 우수한 결과를 가져왔다.

미립자를 분말로 만드는 방법에 대한 한가지 예로는 저온 분쇄방법이 있으며, 이 외의 공지된 방법들은 적다치 않은 실험없이 사용될 수 있다.

본 방법에 의해서 재생된 분말들은 동일한 시험 및 세목에서 초기 화합물로 사용된다. 본 명세서에 사용된 ＂열경화성 프라스틱 화합물＂이란 용어는 안료, 안정제, 왁스, 화염방지제, 자외선흡수제, 항산화제, 다양한 실험 촉진제와 충진제 및 그와 유사한 형태의 화합물로부터 물품의 구성요소로서 첨가물질에 통상적으로 존재하는 하나 또는 그 이상의 중합체 형태의 하나 또는 그 이상의 혼합물을 의미한다.

광범위하게 사용되는 특수한 몇가지 예는 미합중국 특허 제3, 773, 556호에 나타나 있다. 그런데 본 발명은 기타 형태의 열경화성 프라스틱 화합물을 사용할 수 있기 때문에 화학적으로 상호 결합된 에틸렌의 공중합체에 대해 상기한 예들을 제한하지 않는다는 것이 바람직하다. 단지 프라스틱 화합물이 재생되기 전에 완전하게 경화되지 않아야 한다는 것이 요구된다. 최종 공정후 저장 및 사용에 있어서 상당한 화합물이 완전히 경화되지 않는다면 하기 방법에 의하여 재생될 수 있다.

본 방법에 의하여 재생될 수 있는 열경화성 화합물들은 다양하게 사용된다. 사용상 한가지 유익한 점은 전기 전도체의 절연코팅에 있다. 절연된 전기 전도체는 본 발명에 의해 재생될 수 있는 하나 또는 그 이상의 화합물로 전기 전도물질을 코팅함으로써 형성될 수 있다.

상기 화합물들은 전기 전도체에 중합된 또는 중합 가능한 절연 코팅을 적용하며 공업적으로 실시할 수 있는 방법에 의해 적용시킬 수 있다.

본 방법에 의해 재생된 화합물로 전기 전도체를 코팅하는 유익한 방법은 약 77℃의 온도에서 화합물을 전기 전도체상에 압출 피복시키는 것이다. 그후 약 177˚~ 249℃의 온도로 작동되는 연속경화 튜브에 상기 코팅된 전도체를 통과시킴으로써 경화시킨 다음, 경화되고 코팅된 전기 전도체를 냉각시킨다.

스크랩 화합물은 압출된 후에 본 발명에 의하여 그러나 경화되기 전에 바람직하게 재생된다. 완전하게 경화되지 않았다면 보통의 경우 본 발명에 의해 재생될 수 있다.

재생되는 화합물은 초기물질의 상당량으로 본 발명에 의해 생성된 분말을 혼합하기 위하여 경화의 상당량을 나타내며, 공정에서 처리 및 운반을 더 용이하게 하기 위하여 새로운 미립자내에서 혼합물이 재화합된다. 재생된 분물을 재화합하는 단계에서 초기 스크랩내에 존재하는 성분들이 재생가능한 화합물내에서 그들의 의도된 기능이 성취되기 때문에 상기 어떤 성분들의 대치는 필요하지 않다.

만약 스크랩내에 처음부터 존재하는 어떤 것으로 화합물의 조성을 변화시키는 것이 필요하다면, 예를들어 개량된 화합물을 형성하기 위하여 첨가물질들은 혼합된 초기화합물, 재생된 화합물 및 첨가물질에 의하여 혼합되고 재화합되는 동안 첨가되어지고 그 후 새로운 미립으로 형성된다.

그러므로 각 물질의 양을 조심스럽게 조절하는 것이 가능하며, 그리하여 우수한 성질의 산출물을 생성하게 된다.

실질적으로 경화된 화합물이 만약 적어도 25중량%의 초기물질에 의하여 혼합된다면 사출성형 및 두꺼운 절연코팅의 압출과 같은 다수 덜 가혹한 방법으로 재생되어진다. 50중량% 이상의 초기화합물로 혼합될 때 우수한 산출물이 형성되고 대부분의 방법에 의해 재생될 수 있다.

하기하는 실시예는 본 발명을 더욱 명확히 하는 것을 목적으로 하며 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

모든 부 및 퍼센트는 다른 지시가 없는한 중량에 의한다.

[실시예 1]

상호 결합한 폴리에틸렌을 사용한 압출, 공정이 끝난뒤 남아 있는 수지를 약 79. 5℃의 온도에서 압출기로부터 압출한 다음, 뜨거운 용융조립기로 이동시킨후, 스크랩을 약 1/4인치 크기로 자른다. 미립화된 물질을 공기 냉각시킨다. 실험실에서 시험하면 기대하지 않았던 초기물질과 유사한 물리적 설질인 낮은 경화량을 나타낸다.

상기 미립 화합물은 18메쉬 크기보다 작은 분말로 가공된다. 상기 분말은 사출성형 기계내에 공급된 후 성형된다. 완결된 물품은 초기물질로부터 만들어진 물품들과 실질적으로 동일한 필요한 물리적 성질들을 나타낸다.

[실시예 2]

상호 결합 가능한 폴리에틸렌 화합물을 전기 전도체에 압출시킨후 약 204℃에서 경화시킨다. 절연화합물은 전도체로부터 제거되며 약 1/4인치의 크기로 미립화된다. 미립화합물은 18메쉬 스크린을 통과한 분말로 처리된다. 재생된 분말을 사용하기 위하여 기계내에서 ＂연소＂된 화합물을 사출성형방법으로 직접 시도하며, 통과된 물품은 산출하지 않으며, 최종 산출물은 필요한 물리적 성질을 위하여 시험된다.

[실시예 3]

재생된 화합물들의 혼합은 실시예 1 및 2에서처럼 동일한 조건하에서 얻어지고 성형된 실시예 2의 분말의 10중량% 및 실시예 1의 분말의 90중량%로 구성된다. 최종 물품은 초기 화합물로부터 만들어진 물품과 실질적으로 동일한 물리적 성질을 나타낸다.

[실시예 4]

약 100파운드의 상호 결합 가능한 폴리에틸렌 화합물을 통상적인 산출과정에 의해 압출기로부터 도적으로 추출한 다음 뜨거운 동안 미립화시킨다. 그 후 이 미립자들을 18메쉬 크기보다 작은 분말로 축소시킨다. 상기 분말을 동량의 초기물질과 함께 혼합시킨후 미립자들로 재형성시킨다. 상기 혼합 화합물을 압출기내로 공급한 다음 전선에 절연코팅을 형성하기 위하여 사용한다. 통상적으로 진행된 압출 공정에서 모든 최종 산출물을 통과한 절연된 전선은 초기물질로 절연된 전선과 실질적으로 동일한 물리적 성질을 나타낸다.

특히 최종적으로 완성된 전선은 하기하는 불꽃시험, 신장도, 인장강도, %경화도, 유전성 시험 및 14일 수명시험 등과 같은 표준공업 시험에 통과하였다. 모든 시험에 있어서 재생된 화합물의 혼합물이 초기물질과 실질적으로 동일하게 성취되었다.

상기한 상세한 설명은 단지 이해의 명확을 제공한 것이며, 예기로부터 이해되어지는 불필요한 제한은 없다. 본 발명은 상세하게 나타나고 기술되어진 것에 제한되는 것은 아니며, 이 기술분야에서 숙달된 사람에게는 많은 변형이 일어날 것이다.

Claims (1)

1. 제품성형에 필요한 각종 배합성분이 혼합되어 있는 스크랩된 폴리에틸렌에 추가로 가교제를 첨가하지 않고 상기 폴리에틸렌이 가교될 수 있는 약 77℃~250℃의 온도로 상기 폴리에틸렌을 압출하고 상기 압출물이 가교되기 전에 뜨거운 상태에서 상기 압출물을 입상화시키고 이것을 냉각시켜서 상기 폴리에틸렌이 가교되는 것을 억제한 다음 냉각된 입상물을 약 30메쉬 이하의 분말로 만들고 재사용하기 좋도록 다시 입상화시키는 것을 특징으로 하는 압출공정으로부터 회수된 열경화성의 가교가능한 폴리에틸렌수지를 재생 회수하는 방법.