WO2015111780A1 - 복합재료 케이블 재활용 장치 및 방법 - Google Patents

복합재료 케이블 재활용 장치 및 방법 Download PDF

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WO2015111780A1
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fluid
waste
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recycling device
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조성수
이수영
서민혜
엄성현
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고등기술연구원
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213—Specific separating techniques
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
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    • B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B2017/0424—Specific disintegrating techniques; devices therefor
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/82—Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]

Definitions

  • the present invention relates to a composite material cables recycling apparatus and method.
  • the copper wire particles and the coating are separated from the waste communication cable generated in this way, and the copper particles and the synthetic resin as the coating are recovered and recycled.
  • each communication cable has a structure suitable for data transmission of each communication means.
  • a communication cable may also be provided in a complex form in which more than one communication device is combined with each other.
  • the jelly filling cable wraps the inside of the outer shell with an aluminum thin film to prevent poor contact contact caused by damage or ingress of water or other foreign substances during the installation, and includes a jelly containing the inside of the aluminum thin film,
  • it is a structure in which jelly-containing materials made of polystyrene resins, antioxidants, organic compounds, and other materials are interposed between copper fine wires to entangle fine wires with each other. have.
  • the recycling method includes one step cutting, two steps cutting, three steps specific gravity separation, four steps washing, and five steps drying, and consumes a lot of energy.
  • composite cables such as jelly cables with jelly components are recycled by incineration, mechanical or chemical treatment, pyrolysis, or the like.
  • the solvent is a carcinogen, which is harmful to the human body, causing problems of work avoidance, contamination of the water system, and degradation of treatment efficiency.
  • the recovery time is long and the surface of the final product is uneven, so the recovery rate is low and a separate polishing process is required.
  • the jelly component is first removed using a detergent solvent and mechanically chaffed secondly, and then recycled.
  • the process cost is high and the treatment cost of the washing solution is large.
  • the use should be regenerated, but at this time, since the operation proceeds at a temperature above 70 °C, not room temperature, in practice there is a serious problem of bad odor.
  • Embodiments of the present invention are to provide a composite cable recycling apparatus and method that can solve problems such as air odor problems, recovery rate, production speed and the like.
  • a feed table into which the waste composite cable is input A separation unit for discharging the copper wire by removing the jelly from the polymer resin coating of the waste composite cable by high pressure spraying the fluid onto the waste composite cable introduced through the transfer table; And it can provide a composite cable recycling apparatus including a copper wire storage unit for storing the copper wire discharged from the separation unit.
  • the waste composite cable may be pretreated to remove the PVC on the outermost side of the waste composite cable before the feeder is put in.
  • the feeder is provided with a feed roller so that the waste composite cable can be fed in the longitudinal direction to the feeder, and the feed roller has a spring or a spring to adjust the feed force according to the strength and thickness of the inserted waste composite cable.
  • a buffer control device may be further included.
  • the separating unit may include a pair of press rollers provided to fix and discharge the waste composite cable conveyed through the transfer table, and a nozzle installed between the press rollers to inject the fluid at high pressure.
  • the fluid may comprise water or industrial water.
  • the nozzle injection pressure may be a pressure that is greater than or equal to the strength of the waste composite cable.
  • the installation position, the number and the spraying shape of the nozzle may be added or changed in position or shape according to the waste composite cable.
  • Solid particles may be added to the water.
  • Sodium chloride or sugar is added to the industrial water, and the amount of solute added may be solubility at a solvent temperature of 20-40 ° C.
  • It may further include a nozzle fixing device for fixing the nozzle and a nozzle rotating device for rotating the nozzle.
  • the spraying direction of the nozzle may be sprayed in the reverse direction of the advancing direction of the waste composite cable.
  • the copper wire from which the polymer resin coating is removed from the separating part may be discharged through the conveyor and the discharge roller and transferred to the copper wire storage tank of the copper wire storage part.
  • the separation unit may further include a fluid storage unit capable of storing the injection fluid.
  • the fluid reservoir may include a fluid discharge tank attached to the separation unit to collect the injection fluid, and a fluid reservoir storing the injection fluid discharged through the fluid discharge tank.
  • the fluid reservoir may include a plurality of filters to remove particles and jelly of the polymer resin coating contained in the injection fluid.
  • the polymer resin coating removed by the filter can be pelletized and used as fuel.
  • the fluid purified in the fluid reservoir of the fluid reservoir may be supplied to the pump system through the fluid pipe, and may be supplied to the nozzle through the nozzle supply pipe by the pump system.
  • It may further include a control unit for controlling the pressure of the injection fluid, the supply and blocking of the waste composite cable, and the transfer rate.
  • the method may further include purifying and recycling the fluid injected through the nozzle (S500).
  • Embodiments of the present invention can solve problems such as air odor problems, recovery rate, production rate.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a composite cable recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating components for controlling the composite cable recycling apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a flow chart showing a recycling process of the composite cable recycling apparatus of FIG.
  • the present invention is to recycle the composite cable generated in the industrial field
  • the composite cable is a variety of cables, such as a job cable, jelly cable, enamel wire (electric motor), flexible hose, any one of the following Although illustrated by way of example, this is not intended to limit the present invention to a particular embodiment, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention, the characteristics of the composite material It is a method and apparatus for mechanically and physically treating away from the existing heat treatment and chemical treatment to recycle waste products having the same.
  • FIG. 1 shows a configuration of a composite material recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus for recycling a composite material includes a feed tray 20 into which the waste composite cable 10 to be recycled is input, and a waste input through the feed tray 20.
  • High pressure injection of a fluid into the composite material cable 10 (hereinafter referred to as "waste resources") to peel off the polymer resin coating of the waste resources 10, at the same time to remove the jelly to remove the copper wire 30
  • a copper wire storage unit 50 for storing the copper wire discharged from the separation unit 30.
  • the waste resource 10 needs to be pretreated before the input. That is, the outermost PVC of the waste resource 10 is removed and then put into the transfer table 20.
  • the feed table 20 may be provided with a feed roller 22.
  • the waste resources 10 are introduced in the longitudinal direction between the feed rollers 22 at the upper portion of the feed table 20, the waste resources 10 introduced into the feed table 20 are operated by the operation of the feed rollers 22. It can be transferred to the separation unit 30 of the next step. As a result, a cable having a size of 2 m or more or less can be directly put into the transfer table 20 without cutting or the like.
  • the feed roller 22 may be provided with a spring or a buffer control device 220 (FIG. 2) to adjust the feed force according to the strength and thickness of the waste resources 10 introduced.
  • the separator 30 has press rollers 32 and 34 respectively provided as a pair of upper and lower pairs so as to fix and accurately discharge the waste resources 10 transferred through the supply roller 22 of the transfer table 20, and the wastes. It may include a fluid injection means provided between the press roller 32, 34 to remove the jelly at the same time to peel off the polymer resin coating of the resource (10).
  • the fluid injecting means may include a nozzle 42 through which high pressure water is injected.
  • the waste resources 10 transferred to the separation unit 30 through the feed rollers 22 of the transfer table 20 are moved between the press rollers 32 and 34, specifically by the press rollers 32.
  • the high-pressure water is sprayed through the nozzle 42 in a fixed state so as not to be, the polymer resin coating may be peeled off and the jelly may be removed and discharged through the press roller 34.
  • the transport speed of the waste resources 10 may be an average of 1 ⁇ 10 cm / sec
  • the pressure of the water sprayed through the nozzle 42 is preferably a pressure or more than the strength of the waste resources 10, usually 200 as the gauge pressure It can be more than kg / cm2G.
  • the installation position, the number, and the spraying shape may be added or changed in position or number according to the waste resource 10.
  • the main component of the fluid injected through the nozzle 42 was water, it is possible to add solid particles to the water in order to increase the polymer resin effect.
  • solid particles for example, 2-7 wt% of alumina with a size of 50-500 ⁇ m can be added.
  • general industrial water may be used as the working fluid, but in this case, sodium chloride, sugar, or the like may be added to prevent freezing in winter.
  • the amount of solute added at this time may be solubility at a solvent temperature of 20-40 ° C.
  • the present invention pressurizes the high-pressure water to spray at room temperature to remove the polymer resin coating and the jelly at the same time, so the processing speed is very fast and there is no smell.
  • the recycling apparatus of the present invention further includes a nozzle fixing device. Can be.
  • the recycling apparatus of the present invention includes a nozzle rotating device 260 (FIG. 2). ) May be further included.
  • the spraying direction of the nozzle 42 is preferably sprayed in the opposite direction to the waste resource 10 traveling direction, but the forward or a plurality of nozzles are mixed (reversely and forwardly) mixed according to the type of waste resources. It is also possible.
  • the copper wire from which the polymer resin coating is removed from the separator 30 is discharged through the conveyor 44 and the discharge roller 46 and transferred to the copper wire storage tank 52 of the copper wire storage unit 50.
  • the lower part of the separating part 30 may further include a fluid storage part 60 capable of storing the fluid injected through the nozzle 42 to remove the polymer resin coating.
  • the fluid reservoir 60 includes a fluid discharge tank 62 attached to the lower portion of the separation unit 30 to collect injection fluid, and a fluid reservoir 64 for storing injection fluid discharged through the fluid discharge tank 62. ).
  • the fluid reservoir 64 includes a filter 70 for removing the particles and jelly of the polymer resin coating contained in the injection fluid, so that the injection fluid can be purified and recycled, resulting in no water treatment cost.
  • a plurality of filters 70 can be provided.
  • the filter 70 when the filter 70 is installed in a vertical double manner, particles having a size of 10 mm or more may be separated by an upper filter, and particles having a size of 0.1 mm or more and 10 mm or less may be separated by a lower filter. That is, the fluid to be recycled may be purified to include only coated particles having a size of 0.1 mm or less.
  • the oil removal filter can also be applied in parallel.
  • the separated polymer resin coating can be pelletized and used as fuel.
  • Fluid purified in the fluid reservoir 64 of the fluid reservoir 60 may be supplied to the pump system 80 through the fluid pipe 82.
  • the pump system 80 may use a pressurized pump, and when pressurized through the pump system 80, the purified fluid is supplied to the nozzle 42 through the nozzle supply pipe 84 and injected to recycle the sprayed fluid. can do.
  • the composite cable recycling apparatus of the present invention may further include a control unit 100 to control the pressure of the injection fluid, supply and blockage of waste resources, and control the transfer speed.
  • the composite cable recycling apparatus of the present invention includes an input unit 200 and an input unit 200 capable of receiving an operation signal for supplying pressure, injection, blocking, and transport of injection fluid.
  • the input unit 200 may include a control panel.
  • the control panel may include a button, a display device, and the like for selecting or changing a conveying force according to the strength and thickness of the waste resource 10 and the spray pressure of water through the nozzle 42. This may be provided.
  • the waste material 10 is pretreated to remove the outermost PVC of the waste material 10 before the waste material 10 is put into the transfer table 20 in the recycling apparatus of the composite material cable (S100).
  • the control unit 100 controls the spring or the buffer control device 220 provided in the feed roller 20 of the feeder 20 of the feed roller 22 according to the strength and thickness of the waste resources 10 introduced Feed force can be adjusted.
  • control unit 100 may control the drive motor 240 so that the feed rate of the waste resource 10 is an average of 1 cm / sec, and the pressure of the water sprayed through the nozzle 42 waste resources 10 It is possible to control the operation of the pump system 80 to a pressure of greater than or equal to a gauge pressure of 200 kg / cm 2 G or more.
  • controller 100 may control the nozzle rotating device 260 to rotate the nozzle 42 according to the type of the waste resource 10.
  • the copper wire from which the polymer resin coating is removed from the separating unit 30 is discharged through the conveyor 44 and the discharge roller 46 and transferred to the copper wire storage tank 52 of the copper wire storage unit 50 to be stored (S400). .
  • the fluid injected through the nozzle 42 may be purified and recycled (S500).
  • the cable recycled according to the composite cable recycling method of the present invention has a high recovery rate and purity, and the entire process is stable as it is composed of a closed system.

Landscapes

  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

복합재료 케이블 재활용 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 복합재료 케이블 재활용 장치는 폐 복합재료 케이블이 투입되는 이송대; 상기 이송대를 통해 투입되는 상기 폐 복합재료 케이블에 유체를 고압 분사하여 상기 폐 복합재료 케이블의 고분자 수지 피복을 벗겨내는 동시에, 젤리도 제거하여 동선을 배출하는 분리부; 및 상기 분리부로 부터 배출되는 동선을 저장하는 동선 저장부를 포함한다.

Description

복합재료 케이블 재활용 장치 및 방법
본 발명은 복합재료 케이블 재활용 장치 및 방법{Composite material cables recycling apparatus and method thereof}에 관한 것이다.
일반적으로 폐전선을 포함하여, 일반 케이블이나 폐통신케이블은 케이블의 노화 및 광케이블로의 교체에 따라, 전세계적으로 많은 양이 발생하고 있고, 발생량 역시 점증하고 있다.
이와 같이 발생되는 폐통신케이블 등에서 동선입자와 피복물을 분리하여 동선입자와 피복물인 합성수지는 각각 회수하여 재활용하고 있다.
통신수단의 발달과 다양화로 인해 지금까지 많은 종류의 통신 케이블이 개발되어 왔으며, 각각의 통신 케이블은 각 통신 수단의 데이터 전송에 적합한 구조를 가지고 있다.
특히 최근에는 이종 이상의 통신수단이 서로 결합되어 사용되는 경우가 많으며, 이를 위해서 통신 케이블 또한 이종 이상이 서로 결합된 복합 형태로 제공되기도 한다.
이에 따라, 일반적인 폐통신케이블 등의 재활용을 포함하여, 젤리 또는 오일충전 케이블, 플렉시블 케이블, 에나멜 와이어(enamel wire) 등과 같은 복합재료 케이블의 재활용에 대한 방법들이 개발되고 있다.
이 중에서 젤리 충진 케이블은 설치작업 중, 훼손 또는 접속 부분에 물이나 기타 이물질이 들어감으로써 발생되는 통화접촉 불량을 막기 위해 외피 내측을 알루미늄 박막으로 싸고 있으며, 알루미늄 박막의 내부에 젤리가 포함된 물질, 즉 합성유, 미네랄 오일, 바인더용으로 폴리스티렌계 수지, 산화방지제, 유기합성물, 기타 물질로 이루어진 젤리 포함 물질이 구리 세선 사이사이에 투입되어 세선을 서로 엉커 붙도록 하고 있는 구조로써 관로용과 직매용으로 사용되고 있다.
젤리성분이 없는 폐통신케이블 등이라 하더라도, 그 재활용 방법은 1단계 절단, 2단계 세절, 3단계 비중분리, 4단계 세척, 5단계 건조 단계를 포함하며, 매우 많은 에너지를 소모하게 된다.
또한 젤리 성분이 있는 젤리 케이블과 같은 복합재료 케이블은 소각법, 기계적 또는 화학적 처리법, 열분해법 등으로 재활용 처리를 행하고 있다.
그렇지만 이러한 종래의 복합재료 케이블의 재활용 방법은 기본적으로 케이블이므로, 이를 기계적 절단 방법으로 처리해야 하는 어려움이 있다.
소각법의 적용 시, 대기분야의 오염이 심각하고, 최종 제품의 구리(Cu)가 산화하여 3% 정도의 손실이 발생하고, 또한 피복으로 인한 표면 오염 등 제품으로서의 가치가 하락되고, 순도 및 재활용율이 저하된다.
화학적 처리 시, 용매는 발암물질로서 인체에 유해하여, 작업 기피, 수계의 오염발생, 처리 효율 저하의 문제가 발생된다.
열분해 방법 적용 시, 처리시간이 길고 최종 생산되는 제품의 표면이 고르지 못하여 회수율이 낮고 별도의 연마과정이 필요하다.
냉각법 사용 시 질소의 사용으로 비용이 증대된다.
한편, 용매법의 경우, 먼저 세척제 용매를 사용하여 1차적으로 젤리성분을 제거하고 2차로 기계적으로 차핑(chopping)하여 재활용하지만, 이 경우 공정비가 많이 들고 세척액 처리비용이 큰 문제가 있고, 세척액은 3회 정도 사용 후 다시 재생해야 하는데, 이때 사용하는 온도가 상온이 아닌 70 ℃ 이상에서 작업이 진행되므로, 실제로는 악취 발생이 심한 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은 대기 악취문제, 회수율, 생산속도 등의 문제를 해결할 수 있는 복합재료 케이블 재활용 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐 복합재료 케이블이 투입되는 이송대; 상기 이송대를 통해 투입되는 상기 폐 복합재료 케이블에 유체를 고압 분사하여 상기 폐 복합재료 케이블의 고분자 수지 피복을 벗겨내는 동시에, 젤리도 제거하여 동선을 배출하는 분리부; 및 상기 분리부로 부터 배출되는 동선을 저장하는 동선 저장부를 포함하는 복합재료 케이블 재활용 장치를 제공할 수 있다.
상기 폐 복합재료 케이블을 상기 이송대의 투입 전에 상기 폐 복합재료 케이블 가장 외측의 PVC를 제거하는 전처리를 행할 수 있다.
상기 이송대에는 상기 폐 복합재료 케이블이 상기 이송대에 길이방향으로 투입될 수 있도록 공급롤러를 구비하되, 상기 공급롤러에는 상기 투입된 폐 복합재료 케이블의 강도 및 굵기에 따라 이송력을 조절하고자 스프링 또는 완충조절 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 분리부는, 상기 이송대를 통해 이송되는 상기 폐 복합재료 케이블을 고정하여 배출하도록 구비되는 한쌍의 프레스롤러 및 상기 유체를 고압 분사하도록 상기 프레스롤러의 사이에 설치되는 노즐을 포함할 수 있다.
상기 유체는 물 또는 공업용수를 포함할 수 있다.
상기 노즐 분사압은 상기 폐 복합재료 케이블의 강도 이상의 압력일 수 있다.
상기 노즐의 설치 위치, 개수 및 분사 형상은 상기 폐 복합재료 케이블에 따라 위치 및 개수가 추가되거나 위치 또는 형상이 변경될 수 있다.
상기 물에는 고형입자가 첨가될 수 있다.
상기 공업용수에는 염화나트륨 또는 설탕이 첨가되며, 상기 첨가되는 용질의 양은 20 - 40 ℃의 용매 온도에서의 용해도일 수 있다.
상기 노즐을 고정하는 노즐고정장치와 상기 노즐을 회전하는 노즐회전장치를 더 포함할 수 있다.
상기 노즐의 분사 방향은 상기 폐 복합재료 케이블 진행방향의 역방향으로 분사될 수 있다.
상기 분리부에서 고분자 수지 피복이 제거된 동선은 컨베이어와 배출롤러를 통해 배출되어 상기 동선 저장부의 동선 저장조에 이송될 수 있다.
상기 분리부에는 상기 분사 유체를 저장할 수 있는 유체 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 유체 저장부는 상기 분사 유체를 수집하도록 상기 분리부에 부착되는 유체 배출조와, 상기 유체 배출조를 통해 배출되는 상기 분사 유체를 저장하는 유체 저장조를 포함할 수 있다.
상기 유체 저장조에는 상기 분사 유체에 포함된 고분자 수지 피복의 입자 및 젤리를 제거하는 복수개의 필터를 포함할 수 있다.
상기 필터에 의해 제거된 고분자 수지 피복은 펠릿화하여 연료로 사용될 수 있다.
상기 유체 저장부의 유체 저장조에 정화된 유체는 유체배관을 통해 펌프 시스템으로 공급되고, 상기 펌프 시스템에 의해 노즐공급배관을 통해 상기 노즐로 공급될 수 있다.
상기 분사 유체의 압력 조정, 상기 폐 복합재료 케이블의 공급과 차단, 및 이송 속도를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기와 같이 구성된 폐 복합재료 케이블의 재활용 장치의 상기 이송대에 상기 폐 복합재료 케이블을 투입하기 전에 상기 폐 복합재료 케이블의 가장 외측의 PVC를 제거하는 전처리 단계(S100); 상기 전처리된 폐 복합재료 케이블을 상기 이송대에 투입하는 단계(S200); 상기 투입된 폐 복합재료 케이블에 노즐을 통해 유체를 고압 분사하여 상기 폐 복합재료 케이블의 고분자 수지 피복을 벗겨내서 제거하는 단계(S300); 및 상기 분리부에서 상기 고분자 수지 피복이 제거된 동선을 배출하여 상기 동선 저장부에 이송하여 저장하는 단계(S400)를 포함하는 복합재료 케이블 재활용 방법을 제공할 수 있다.
상기 노즐을 통해 분사된 유체를 정화하여 재활용하는 단계(S500)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 대기 악취문제, 회수율, 생산속도 등의 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합재료 케이블 재활용 장치의 구성을 나타내는 구성도를 개략적으로 나타내고 있다.
도 2는 도 1 복합재료 케이블 재활용 장치의 제어를 위한 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 복합재료 케이블 재활용 장치의 재활용 공정을 나타내는 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 산업현장에서 발생되는 복합재료 케이블을 재활용하기 위한 것으로, 복합재료 케이블은 예를 들면 잡 케이블, 젤리 케이블, 에나멜 와이어(전동 모터), 플렉시블 호스 등 매우 다양하므로, 이하에서 어느 하나의 케이블을 예시하여 설명한다 하더라도, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 복합재료의 특성을 가지는 폐제품을 재활용하기 위해 기존의 열처리, 화학적 처리에서 벗어나 기계적 및 물리적으로 처리하는 방법 및 장치이다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합재료 재활용 장치의 구성을 나타내고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 복합재료 재활용 장치는 재활용하고자 하는 폐 복합재료 케이블(10)이 투입되는 이송대(20)와, 이송대(20)를 통해 투입되는 폐 복합재료 케이블(10)(이하 '폐자원'이라 한다.)에 유체를 고압 분사하여 상기 폐자원(10)의 고분자 수지 피복을 벗겨내는 동시에, 젤리도 제거하여 동선을 배출하는 분리부(30)와, 분리부(30)로 부터 배출되는 동선을 저장하는 동선 저장부(50)를 포함한다.
이송대(20)에 투입되는 단계에서, 폐자원(10)은 투입 전에 먼저 전처리가 필요하다. 즉 폐자원(10)의 가장 외측의 PVC를 제거한 다음 이송대(20)에 투입한다.
이송대(20)에는 공급롤러(22)가 구비될 수 있다. 폐자원(10)이 이송대(20)의 상부에서 공급롤러(22)의 사이에 길이방향으로 투입되면, 이송대(20)에 투입된 폐자원(10)은 공급롤러(22)의 작동에 의해 다음 단계의 분리부(30)로 이송될 수 있다. 이에 따라 실제 2 m 이상 또는 이하 크기의 케이블도 컷팅 등을 행하지 않고 그대로 이송대(20)에 투입할 수 있다.
공급롤러(22)에는 투입된 폐자원(10)의 강도 및 굵기에 따라 이송력을 조절하고자 스프링 또는 완충조절 장치(220)(도 2)가 구비될 수 있다.
분리부(30)에는 이송대(20)의 공급롤러(22)를 통해 이송되는 폐자원(10)을 고정하여 정확하게 배출하도록 상하 한쌍으로 각각 구비되는 프레스롤러(32)(34)와, 상기 폐자원(10)의 고분자 수지 피복을 벗겨내는 동시에 젤리를 제거하도록 상기 프레스롤러(32)(34)의 사이에 설치되는 유체 분사수단을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 유체 분사수단은 고압의 물이 분사되는 노즐(42)을 포함할 수 있다.
이송대(20)의 공급롤러(22)를 통해 분리부(30)로 이송된 폐자원(10)은 프레스롤러(32)(34)의 사이에서, 구체적으로는 프레스롤러(32)에 의해 움직이지 않도록 고정된 상태에서 고압의 물이 노즐(42)을 통해 분사됨에 따라 고분자 수지 피복이 벗겨지는 동시에 젤리도 제거되어 프레스롤러(34)를 통해 배출될 수 있다. 이때 폐자원(10)의 이송속도는 평균 1~10 cm/sec 일 수 있고, 노즐(42)을 통해 분사되는 물의 압력은 폐자원(10)의 강도 이상의 압력이 바람직하고, 보통 게이지 압력으로 200 kg/cm2G 이상이 될 수 있다.
도 1에서 도시된 노즐(42)의 경우, 그 설치 위치, 개수 및 분사 형상은 폐자원(10)에 따라 위치 및 개수가 추가되거나 위치 또는 형상이 변경될 수 있다.
또한 노즐(42)을 통해 분사되는 유체의 주요성분이 물이었으나, 고분자 수지 효과를 증대하기 위해 물에 고형입자를 첨가할 수 있다. 고형입자로서 예컨데, 크기 50-500 ㎛ 크기의 알루미나 2-7 wt%를 첨가할 수 있다.
또한 사용 유체로서 일반 공업용수도 가능하지만, 이 경우 겨울철 동파방지를 위해 염화나트륨, 설탕 등을 첨가하여 사용할 수 있다. 이때 첨가되는 용질의 양은 20 - 40 ℃의 용매 온도에서의 용해도일 수 있다.
이와 같이 본 발명은 고압의 물을 가압하여 상온에서 분사하여 고분자 수지 피복과 젤리를 동시에 제거하므로, 처리 속도가 매우 빠르고 냄새가 전혀 없게 된다.
한편, 구체적으로 도시하여 설명하지는 않았지만, 노즐(42)에서 분사되는 압력이 고압이므로 노즐(42)을 튼튼하게 고정할 필요가 있는 바, 이를 위해서 본 발명의 재활용 장치에는 노즐고정장치를 더 포함할 수 있다.
또한 폐자원(10)의 종류에 따라서 전체적으로 피복이 제거될 수 있도록 하기 위해서는 노즐(42)을 회전가능하게 구성할 필요도 있으므로, 이를 위해서는 본 발명의 재활용 장치에는 노즐회전장치(260)(도 2)를 더 포함할 수 있다.
효율적인 피복 제거를 위해서 노즐(42)의 분사 방향은 폐자원(10) 진행방향의 역방향으로 분사되는 것이 바람직하나, 폐자원의 종류에 따라 순방향 또는 다수개의 노즐이 복합적(역방향, 순방향)으로 혼합 적용도 가능하다.
이상과 같이 분리부(30)에서 고분자 수지 피복이 제거된 동선은 컨베이어(44)와 배출롤러(46)를 통해 배출되어 동선 저장부(50)의 동선 저장조(52)에 이송된다.
한편 분리부(30)의 하부에는 고분자 수지 피복을 제거하고자 노즐(42)을 통해 분사된 유체를 저장할 수 있는 유체 저장부(60)를 더 포함할 수 있다.
유체 저장부(60)는 분사 유체를 수집하도록 분리부(30)의 하부에 부착되는 유체 배출조(62)와, 상기 유체 배출조(62)를 통해 배출되는 분사 유체를 저장하는 유체 저장조(64)를 포함한다.
유체 저장조(64)에는 분사 유체에 포함된 고분자 수지 피복의 입자 및 젤리를 제거하는 필터(70)를 포함하여, 분사 유체를 정화하여 재활용할 수 있고, 그 결과 수처리 비용이 들지 않게 된다.
분사 유체에 의해 제거된 고분자 수지 피복은 0.1 mm - 10 mm 입자 크기이므로, 필터(70)를 복수개 설치할 수 있다.
예를 들어 필터(70)를 상하 이중으로 설치하게 되면, 상부 필터에 의해 10 mm 이상 크기의 입자를 분리하고, 하부 필터에 의해 0.1 mm 이상 10 mm 이하 크기의 입자를 분리할 수 있다. 즉 재활용하고자 하는 유체에는 0.1 mm 이하 크기의 피복 입자만이 포함되도록 정화될 수 있다. 또한 세척수에 소량의 유지류가 있는 것을 감안하여 유지류 제거 필터도 병행 적용 가능하다.
또한 분리된 고분자 수지 피복은 펠릿화하여 연료로 사용할 수 있다.
유체 저장부(60)의 유체 저장조(64)에 정화된 유체는 유체배관(82)을 통해 펌프 시스템(80)으로 공급될 수 있다. 펌프 시스템(80)은 가압 펌프를 사용할 수 있고, 펌프 시스템(80)를 통해 가압하게 되면, 정화된 유체는 노즐공급배관(84)을 통해 노즐(42)로 공급되어 분사됨에 따라 분사 유체를 재활용할 수 있다.
본 발명의 복합재료 케이블 재활용 장치는 제어부(100)를 더 포함하여 분사 유체의 압력 조정, 폐자원의 공급과 차단, 및 이송 속도를 제어할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 복합재료 케이블 재활용 장치는 분사 유체의 압력, 폐자원의 공급과 차단 및 이송 등을 위한 운전신호를 입력받을 수 있는 입력부(200)와, 입력부(200)에서 입력된 운전신호에 따라 기설정된 소정의 프로그램에 의해 완충조절장치(220), 구동모터(240), 노즐회전장치(260) 및 펌프 시스템(80) 등을 제어할 수 있는 제어부(100) 및 제어를 위해 필요한 정보를 저장할 수 있는 메모리(120)를 포함할 수 있다.
입력부(200)는 제어 패널을 포함할 수 있으며, 제어 패널에는 폐자원(10)의 강도 및 굵기에 따른 이송력 및 노즐(42)을 통한 물의 분사압력을 선택하거나 변경할 수 있는 버튼, 디스플레이 장치 등이 제공될 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 복합재료 케이블 재활용 장치의 작동을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 폐자원(10)을 복합재료 케이블의 재활용 장치에 이송대(20)에 투입하기 전에 폐자원(10)의 가장 외측의 PVC를 제거하는 전처리를 행한다(S100).
*이어서, 전처리된 폐자원(10)을 이송대(20)의 공급롤러(22)에 투입한다(S200). 이때 제어부(100)는 이송대(20)의 공급롤러(20)에 구비된 스프링 또는 완충조절장치(220)를 제어하여 투입되는 폐자원(10)의 강도 및 굵기에 따른 공급롤러(22)의 이송력을 조절할 수 있다.
다음으로, 이송대(20)의 공급롤러(22)를 통해 폐자원(10)이 분리부(30)의 한쌍의 프레스롤러(32)(34)사이에 이송되면, 이송되는 폐자원(10)에 노즐(42)을 통해 분사 유체로서 물을 고압으로 분사하여 상기 폐자원(10)의 고분자 수지 피복을 벗겨내서 제거한다(S300).
이때 제어부(100)는 폐자원(10)의 이송속도는 평균 1 cm/sec 가 되도록 구동모터(240)를 제어할 수 있고, 또한 노즐(42)을 통해 분사되는 물의 압력을 폐자원(10)의 강도 이상의 압력이되, 200 kg/cm2G 이상의 게이지 압력이 되도록 펌프 시스템(80)의 작동을 제어할 수 있다.
또한 제어부(100)는 폐자원(10)의 종류에 따라서 노즐(42)을 회전가능하도록 노즐회전장치(260)를 제어할 수 있다.
이어서, 분리부(30)에서 고분자 수지 피복이 제거된 동선을 컨베이어(44)와 배출롤러(46)를 통해 배출하여 동선 저장부(50)의 동선 저장조(52)에 이송하여 저장한다(S400).
한편 노즐(42)을 통해 분사된 유체를 정화하여 재활용할 수 있다(S500).
상술한 바와 같이, 본 발명의 복합재료 케이블 재활용 방법에 따라 재활용된 케이블은 회수율과 순도가 높으며, 폐쇄 시스템(closed system)으로 구성됨에 따라 전체 공정이 안정적이다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 복합 케이블 재활용 장치 및 방법의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

Claims (20)

  1. 폐 복합재료 케이블이 투입되는 이송대;
    상기 이송대를 통해 투입되는 상기 폐 복합재료 케이블에 유체를 고압 분사하여 상기 폐 복합재료 케이블의 고분자 수지 피복을 벗겨내는 동시에, 젤리도 제거하여 동선을 배출하는 분리부; 및
    상기 분리부로 부터 배출되는 동선을 저장하는 동선 저장부를 포함하는 복합재료 케이블 재활용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폐 복합재료 케이블을 상기 이송대의 투입 전에 상기 폐 복합재료 케이블 가장 외측의 PVC를 제거하는 전처리를 행하는 복합재료 케이블 재활용 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송대에는 상기 폐 복합재료 케이블이 상기 이송대에 길이방향으로 투입될 수 있도록 공급롤러를 구비하되, 상기 공급롤러에는 상기 투입된 폐 복합재료 케이블의 강도 및 굵기에 따라 이송력을 조절하고자 스프링 또는 완충조절 장치를 더 포함하는 복합재료 케이블 재활용 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 이송대를 통해 이송되는 상기 폐 복합재료 케이블을 고정하여 배출하도록 구비되는 한쌍의 프레스롤러 및
    상기 유체를 고압 분사하도록 상기 프레스롤러의 사이에 설치되는 노즐을 포함하는 복합재료 케이블 재활용 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유체는 물 또는 공업용수를 포함하는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 노즐 분사압은 상기 폐 복합재료 케이블의 강도 이상의 압력인
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 노즐의 설치 위치, 개수 및 분사 형상은 상기 폐 복합재료 케이블에 따라 위치 및 개수가 추가되거나 위치 또는 형상이 변경되는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 물에는 고형입자가 첨가되는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 공업용수에는 염화나트륨 또는 설탕이 첨가되며, 상기 첨가되는 용질의 양은 20 - 40 ℃의 용매 온도에서의 용해도인
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 노즐을 고정하는 노즐고정장치와 상기 노즐을 회전하는 노즐회전장치를 더 포함하는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 노즐의 분사 방향은 상기 폐 복합재료 케이블 진행방향의 역방향으로 분사되는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리부에서 고분자 수지 피복이 제거된 동선은 컨베이어와 배출롤러를 통해 배출되어 상기 동선 저장부의 동선 저장조에 이송되는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리부에는 상기 분사 유체를 저장할 수 있는 유체 저장부를 더 포함하는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 유체 저장부는 상기 분사 유체를 수집하도록 상기 분리부에 부착되는 유체 배출조와, 상기 유체 배출조를 통해 배출되는 상기 분사 유체를 저장하는 유체 저장조를 포함하는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 유체 저장조에는 상기 분사 유체에 포함된 고분자 수지 피복의 입자 및 젤리를 제거하는 복수개의 필터를 포함하는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 필터에 의해 제거된 고분자 수지 피복은 펠릿화하여 연료로 사용되는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 유체 저장부의 유체 저장조에 정화된 유체는 유체배관을 통해 펌프 시스템으로 공급되고, 상기 펌프 시스템에 의해 노즐공급배관을 통해 상기 노즐로 공급되는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사 유체의 압력 조정, 상기 폐 복합재료 케이블의 공급과 차단, 및 이송 속도를 제어하는 제어부를 더 포함하는
    복합재료 케이블 재활용 장치.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따라 구성된 폐 복합재료 케이블의 재활용 장치의 상기 이송대에 상기 폐 복합재료 케이블을 투입하기 전에 상기 폐 복합재료 케이블의 가장 외측의 PVC를 제거하는 전처리 단계(S100);
    상기 전처리된 폐 복합재료 케이블을 상기 이송대에 투입하는 단계(S200);
    상기 투입된 폐 복합재료 케이블에 노즐을 통해 유체를 고압 분사하여 상기 폐 복합재료 케이블의 고분자 수지 피복을 벗겨내서 제거하는 단계(S300); 및
    상기 분리부에서 상기 고분자 수지 피복이 제거된 동선을 배출하여 상기 동선 저장부에 이송하여 저장하는 단계(S400)를 포함하는
    복합재료 케이블 재활용 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 노즐을 통해 분사된 유체를 정화하여 재활용하는 단계(S500)를 더 포함하는
    복합재료 케이블 재활용 방법.
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