WO2020149562A1 - 부직포 재활용 방법 - Google Patents

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WO2020149562A1
WO2020149562A1 PCT/KR2020/000315 KR2020000315W WO2020149562A1 WO 2020149562 A1 WO2020149562 A1 WO 2020149562A1 KR 2020000315 W KR2020000315 W KR 2020000315W WO 2020149562 A1 WO2020149562 A1 WO 2020149562A1
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신동수
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Definitions

  • the present invention relates to a technology for recycling nonwoven fabrics, and more particularly, to a method for producing a recycled nonwoven fabric using a waste nonwoven fabric.
  • Patent No. 10-0974173 cuts the waste non-woven fabric into a predetermined size by cutting it in a cutting device and temporarily stores the cut non-woven fabric in a storage means. After placing, the waste non-woven fabric is sprayed using air with a certain thickness and a certain amount using an error raid. At this time, when the single fibers forming the low-melt fiber and the surface layer by a separate conveying conveyor are laminated by a carding machine, a needle punching device is installed. Disclosed is a process of producing a recycled non-woven fabric by pressure-pressing by means of needle punching using a pressurizing means having a high temperature.
  • An object of the present invention is to provide a method of recycling a nonwoven fabric for producing a recycled nonwoven fabric using a waste nonwoven fabric.
  • pulverizing the nonwoven fabric to obtain a pulverized nonwoven fabric by pulverizing the nonwoven fabric A material mixing step of dispersing and mixing the waste nonwoven pulverized bodies in water together with a filler to obtain a nonwoven mixture; A raw material mixing step of adding a fixing agent for aggregating the waste nonwoven pulverized bodies and the filler to the nonwoven mixture and mixing to form a raw material; A drainage step of separating and discharging water from the raw material to form a nonwoven recycling sheet; A first lamination step of laminating a plurality of the nonwoven recycled sheets to form a laminate; And a compression dewatering step of compressing and dewatering the laminate to provide a nonwoven fabric recycling method.
  • pulverizing the nonwoven fabric to obtain a pulverized nonwoven fabric by pulverizing the waste nonwoven fabric A material mixing step of dispersing and mixing the waste nonwoven pulverized bodies in water together with a filler to obtain a nonwoven mixture; A raw material mixing step of adding a fixing agent for aggregating the waste nonwoven pulverized bodies and the filler to the nonwoven mixture and mixing to form a raw material; A raw material input step of spraying and supplying the raw material to the upper space using a raw material discharge nozzle; A raw material dropping step of placing the raw material filled in the upper space below the upper space and dropping it into an intermediate space where a strainer for passing water down is installed on the floor; A draining step of draining water from a lower space located under the intermediate space to form a nonwoven recycling sheet on the strainer; And a first lamination step of laminating a plurality of the non-woven recycled sheets to form a laminate,
  • a nonwoven fabric recycling sheet is obtained through the primary dispersion, secondary dispersion and drainage processes. Compared to the conventional technology, the process is simple, and accordingly, the effect of cost reduction and productivity improvement can be expected.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a non-woven fabric recycling apparatus used in a non-woven fabric recycling method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a raw material input nozzle shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view of the raw material discharge nozzle shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of recycling a nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention utilizing the nonwoven fabric recycling apparatus shown in FIG. 1.
  • Figure 5 shows the state of the trough when the raw material falling step is carried out in the non-woven fabric recycling method of Figure 4;
  • FIG. 6 illustrates a state in which the draining step is performed in the method of recycling the nonwoven fabric of FIG. 4.
  • FIG. 7 illustrates a state in which the vacuum dewatering step is performed in the method of recycling the nonwoven fabric of FIG. 4.
  • FIG. 8 is a side view showing a first laminate formed by a first lamination step in the nonwoven fabric recycling method of FIG. 4.
  • FIG. 9 is a view showing a state in which the compression dehydration step is performed in the method of recycling the nonwoven fabric of FIG. 4.
  • FIG. 10 is a side view showing a second laminate formed by the second lamination step in the nonwoven fabric recycling method of FIG. 4.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of recycling a nonwoven fabric according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing a laminate formed by a lamination step in the nonwoven fabric recycling method shown in FIG.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of recycling a nonwoven fabric according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a side view illustrating a second laminate formed by the second laminating step in the method of recycling the nonwoven fabric shown in FIG. 11.
  • the non-woven recycling apparatus 100 is a waste non-woven pulverized body is dispersed and mixed in water with a filler, the mixing tank 110 in which the waste non-woven mixture is formed, and the fixing agent mixed solution mixed with the fixing agent is stored
  • Fixing agent mixture solution storage tank 120 a raw material mixing tank 130 in which raw materials formed by mixing the waste nonwoven mixture supplied from the mixing tank 110 and the fixing agent mixture solution supplied from the fixing agent mixture storage tank 120 are stored,
  • a raw material discharge nozzle 140 for discharging raw materials stored in the raw material mixing tank 130, a filter tank 150 for manufacturing recycled sheet materials using raw materials discharged through the raw material discharge nozzle 140, and a filter tank
  • the waste nonwoven pulverized bodies are dispersed and mixed with water along with a filler, thereby forming a waste nonwoven mixture (A).
  • the compounding tank 110 includes a stirrer 111.
  • the waste non-woven pulverized bodies are obtained by finely pulverizing non-woven scrap or non-woven waste generated in the process of manufacturing non-woven products using a pulverizer, and it is preferable that the same properties are used.
  • the non-woven fabric used in the present invention includes various fiber materials, for example, the non-woven fabric used in the present invention includes various fiber materials, for example, synthetic such as natural fiber such as wool, aramid fiber or carbon fiber. Inorganic fibers such as fibers and ceramic fibers, and metal fibers.
  • the waste nonwoven pulverized body preferably has a length of 10 mm or less.
  • various functional fillers including resin materials for bonding and controlling physical properties of the pulverized nonwoven fabrics are used.
  • the mixing tank 110 the waste nonwoven pulverized bodies and the filler are supplied while water is filled, and the waste nonwoven pulverized bodies and the filler supplied to the water are evenly dispersed and mixed in the water by the stirrer 111.
  • the waste nonwoven pulverized bodies and the filler in the waste nonwoven mixture (A) are described as having a weight ratio of 8:2.
  • the water used in the mixing tank 110 is recycled water drained through the drain pipe 170 by the water recycling unit 190.
  • the waste nonwoven mixture (A) stored in the mixing tank 110 is discharged downward by its own weight and supplied to the raw material mixing tank 130.
  • a first opening/closing valve 113 for controlling the flow of the waste nonwoven mixture A on the first transfer line 112 guiding the waste nonwoven mixture A discharged from the mixing tank 110 to the raw material mixing tank 130 Is installed.
  • the mixing tank 110, the first transfer line 112, and the first opening/closing valve 113 constitute a supply portion of the nonwoven fabric mixture.
  • the fixing agent mixture solution C in which the fixing agent is mixed is stored in the fixing agent mixture solution storage tank 120.
  • the stirrer 121 is installed in the fixative mixture storage tank 120 so that the fixative is evenly dispersed and mixed in the fixative mixture (C).
  • the fixer mixture (C) stored in the fixer mixture storage tank 120 is discharged downward by its own weight and supplied to the raw material mixing tank 130.
  • a second opening/closing valve for adjusting the flow of the fixative mixture (A) on the second transfer line 122 guiding the fixative mixture (C) discharged from the fixative mixture storage tank (120) to the raw material mixing tank (130) 123) is installed.
  • the waste nonwoven pulverized bodies contained in the waste nonwoven fabric mixture (A) may be structurally aggregated and fixed to each other by the fixing agent mixed in the fixer mixture (C).
  • a fixing agent it may be one that is commonly used, such as polyvinyl acetate resin or sodium thiosulfate.
  • the fixing liquid mixture storage tank 120, the second transfer line 122, and the second opening/closing valve 123 constitute a fixing agent supply unit.
  • the raw material mixing tank 130 stores the raw material D formed by mixing the waste nonwoven fabric mixture A supplied from the compounding tank 110 and the fixing agent mixture liquid C supplied from the fixer mixture storage tank 120.
  • the stirrer 131 is installed in the raw material mixing tank 130 so that elements constituting the raw material D are uniformly dispersed and mixed.
  • the raw material D stored in the raw material mixing tank 130 is discharged through the outlet 132 formed at the bottom of the raw material mixing tank 130, and the raw material D discharged through the outlet 132 is from the outlet 132 It flows downward by its own weight through the extension pipe 135 extending downward to move to the raw material discharge nozzle 140.
  • the extension pipe 135 is provided with a control valve 136 for controlling the movement of the raw material D through the extension pipe 135 to the raw material discharge nozzle 140.
  • the raw material discharge nozzle 140 discharges the raw material D stored in the raw material mixing tank 130 by spraying it with the filter tank 150.
  • the raw material discharge nozzle 140 is located at the bottom of the extension pipe 135 extending from the raw material mixing tank 130. 1 to 3, the raw material discharge nozzle 140 includes a raw material discharge surface 141 convexly formed downward.
  • a plurality of injection holes 142 are formed on the raw material discharge surface 141.
  • the plurality of injection holes 142 are evenly distributed on the raw material discharge surface 141 formed convex downward to discharge the raw material D evenly.
  • the raw material discharge surface 141 may be formed as a spherical surface. As the raw material is uniformly sprayed into the manure tank 140 through the plurality of injection holes 142, the raw material D is uniformly dispersed primarily.
  • the filter tank 150 uses the raw material D discharged through the raw material discharge nozzle 140 to manufacture a recycled sheet.
  • the filter tank 150 is provided with a filter tank body 151, a material drop unit 160 installed inside the filter tank body 151 to drop the raw material D downward, and an interior of the filter tank body 151. It is provided with a filter part 165 installed in.
  • the manure body 151 has a bottom 152 and side walls 154 extending upward from the bottom 152.
  • a drain 153 for draining is provided on the floor 152.
  • the side wall 154 includes a lower side wall 155 formed integrally with the bottom 152, an upper side wall 156 spaced apart from the lower side wall 155 and positioned above the lower side wall 155, and a lower side wall 155. And an intermediate sidewall 157 positioned between the upper sidewall 156.
  • the raw material falling part 160 is installed between the upper sidewall 156 and the intermediate sidewall 157, and the manure 165 is provided between the intermediate sidewall 157 and the lower sidewall 155.
  • the inner space of the manure tank main body 151 includes an intermediate space 151a positioned between the raw material falling part 160 and the filter part 165, and an upper space 151b located above the raw material falling part 160, It is separated into a lower space 151c located under the manure portion 165.
  • the raw material dropping unit 160 is installed between the upper space 151b and the intermediate space 151a to drop the raw material D accommodated in the upper space 151b into the intermediate space 151a.
  • the raw material falling unit 160 includes a fixed plate 161, a moving plate 163 that is movably installed in a stacked state on top of the fixed plate 161, and an actuator 165a for moving the moving plate 163. To be equipped.
  • the fixed plate 161 is installed to be horizontally disposed between the upper space 151b and the intermediate space 151a.
  • the fixing plate 161 is formed with a plurality of first through holes 162 evenly distributed.
  • the movable plate member 163 is installed to be movable in a slide in a horizontal direction with respect to the fixed plate member 161 while being stacked on the fixed plate member 161.
  • a plurality of second through holes 164 evenly distributed are formed in the moving plate material 163.
  • the plurality of first through holes 162 may be blocked by the moving plate 163, or the plurality of second through holes 164 may be aligned and open to coincide with the positions. Can.
  • the raw material D accommodated in the upper space 151b is the first through hole 162. And through the second through hole 164, falling downward toward the intermediate space 151a.
  • the movable plate member 163 is capable of reciprocating the slide by the actuator 165a.
  • the moving plate 163 is described as being positioned above the fixed plate 161, unlike this, it may be located below the fixed plate 161, which also falls within the scope of the present invention.
  • the actuator 165a moves the moving plate 163 in a horizontal reciprocating motion to adjust the moving position of the moving plate 163 relative to the fixed plate 161.
  • the strainer 165 includes a strainer 166 and a mesh support 167 supporting the strainer 166.
  • the strainer 166 is installed to be horizontally disposed inside the strainer body 151. Specifically, the strainer 166 is detachably coupled between the middle sidewall 157 and the bottom sidewall 155.
  • the strainer 166 passes water, which is the rest of the components other than the aggregates of the non-woven pulverized bodies and fillers, from the raw material accommodated in the intermediate space 151a downwardly toward the lower space 151c. Water is drained down by the strainer 166, and a recycle sheet made of agglomerates of waste nonwoven pulverizers and fillers remains in the middle space 151a.
  • the strainer 166 is structurally supported by a mesh support 167.
  • the mesh support 167 is installed inside the strainer body 151 to support the strainer 166. Specifically, the mesh support 167 is detachably coupled between the middle sidewall 157 and the bottom sidewall 155 and is located below the strainer 166 to structurally support the strainer 166.
  • the drain pipe 170 extends from the drain hole 153 formed in the bottom 152 of the trough body 151. Water is discharged to the outside from the inner space of the manure tank body 151 through the drain pipe 170.
  • the drain pipe 170 is provided with a drain valve 171 that opens and closes the drain pipe 150. In this embodiment, it is described that the water is drained through the drain pipe 170 by its own weight. Alternatively, a drain pump may be installed and drained by the drain pump.
  • a vacuum forming unit 180 and a water recycling unit 190 are connected to the drain pipe 170.
  • the vacuum forming unit 180 discharges air inside the filter tank 150 to the outside through the drain pipe 170 to form a vacuum in the lower space 151c of the filter tank 150.
  • the vacuum forming unit 180 includes a vacuum pump 181 and a connecting pipe 182 connecting the vacuum pump 181 and the drain pipe 170. The portion where the connection pipe 182 and the drain pipe 170 are connected is located upstream of the drain valve 171.
  • the vacuum pump 181 is operated to form a vacuum in the lower space 151c of the filter tank 150, thereby reducing moisture in the recycle sheet formed on the filter screen 166.
  • the water recycling unit 190 includes a water storage tank 191 in which water drained through the drain pipe 170 is stored, a water supply line 192 extending between the water storage tank 191 and the mixing tank 110, and water A water supply pump 193 installed on the supply line 192 is provided. When the water supply pump 193 is operated, water stored in the water storage tank 191 is supplied to the compounding tank 110 through the water supply line 192 to recycle water.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a non-woven fabric recycling method according to an embodiment of the present invention utilizing the non-woven fabric recycling apparatus shown in FIG. 1. The description of the method for recycling the nonwoven fabric shown in FIG. 4 will also explain the operation of the apparatus for recycling the nonwoven fabric shown in FIG. 1.
  • the non-woven fabric recycling method the waste obtained through the pulverized non-woven fabric pulverization step (S10) and pulverized non-woven fabric pulverization step (S10) to pulverize the waste non-woven fabric
  • the step (S30), the raw material mixing step (S40), and the raw material input step (S40) for introducing the raw material prepared through the raw material mixing step (S30), the raw material dropping step (S50) for dropping the raw material in the manure tank, and in the dropped raw material
  • the first lamination step (S80) forming the first laminate, and the compression dehydration step (S90) and compression dehydration step (S90) of compressing and dehydrating the first laminate formed through the first lamination step (S80) A drying step (S100) of drying the coarse first laminate, and a second stacking step (S110) of stacking another nonwoven sheet separately prepared on the first laminate after drying (S100) to form a second laminate; , A molding step (S120) for molding the second laminate formed through the second stacking step (S110).
  • the material mixing step (S20), the raw material mixing (S30), the raw material input step (S40), the raw material dropping step (S50), the draining step (S60) and the vacuum dewatering step (S70) is one of the present invention described through FIG. It may be performed using the non-woven recycling apparatus 100 according to the embodiment.
  • non-woven fabric grinding step (S10) non-woven scrap or non-woven waste generated in the process of manufacturing a non-woven product is pulverized by a grinder to form waste non-woven pulverized bodies.
  • the waste nonwoven grinding body is preferably crushed to have a length of 10 mm or less.
  • the waste nonwoven pulverized bodies obtained through the waste nonwoven grinding step (S10) are dispersed and mixed in water together with a filler to obtain a nonwoven mixture.
  • the material blending step (S20) is performed in the blending tank 110 of the nonwoven recycling apparatus 100 shown in FIG. 1.
  • the waste nonwoven pulverized bodies are dispersed and mixed with water along with a filler, thereby forming a waste nonwoven mixture (A).
  • the waste nonwoven pulverized bodies used in the material mixing step (S20) preferably have the same properties.
  • the filler various functional fillers including resin materials for bonding and controlling physical properties of the pulverized nonwoven fabrics are used.
  • the waste nonwoven pulverized bodies and fillers are supplied while the water supplied through the water recycling unit 190 is filled, and the waste nonwoven pulverized bodies and fillers supplied to the water are supplied by the stirrer 111. Disperse evenly in water and mix.
  • the waste nonwoven pulverized bodies and the filler in the waste nonwoven mixture (A) are described as having a weight ratio of 8:2.
  • a fixing agent is added to the waste nonwoven fabric mixture (A) obtained through the material mixing step (S20) and mixed to prepare the raw material.
  • the raw material mixing step S30 is performed in the raw material mixing tank 130 shown in FIG. 1.
  • the waste nonwoven fabric mixture (A) supplied from the mixing tank 110 and the fixing agent mixture liquid supplied from the fixer mixture storage tank 120 are uniformly mixed by the stirrer 121 to obtain the raw material (D). Is ready.
  • the raw material D stored in the raw material mixing tank 130 is input to the manure tank 150.
  • the raw material input step (S40) is described in more detail.
  • water is discharged from the manure tank 150 in a state where the lower space 151c and the middle space 151a are filled higher than the manure network 166.
  • the raw material D is discharged to the upper space 151b through the nozzle 140 so that an appropriate amount is supplied to the upper space 151b of the manure tank 150.
  • the moving plate member 163 is positioned in the raw material dropping unit 160 to prevent the raw material D of the upper space 151b from moving to the intermediate space 151a.
  • the plurality of first through holes 162 formed in the fixed plate material 161 and the plurality of second through holes 164 formed in the moving plate material 162 are positioned to be offset from each other.
  • the raw material D introduced into the strainer 150 is only present in the upper space 151b by the fixed plate 161 and the moving plate 163.
  • the raw material D is uniformly primaryly dispersed in the process of evenly spraying into the upper space 151b through the plurality of injection holes 142 formed in the raw material discharge nozzle 140 in the raw material input step S40.
  • injection of the raw material D through the raw material discharge nozzle 140 is stopped by the regulating valve 136 and the raw material dropping step (S50) is performed.
  • FIG. 5 shows a state in which the raw material falling step S50 is performed.
  • the movable plate member 163 of the raw material falling unit 160 is moved by the actuator 165a, and each of the plurality of second through holes 164 formed in the moving plate member 163 is fixed plate member 161 ) Is coincident with each of the plurality of first through holes 162, and the raw material D stored in the upper space 151b is moved down through the first through hole 162 and the second through hole 164. It falls and is supplied to the intermediate space 151a.
  • the raw material D is uniformed by colliding with water accommodated in the intermediate space 151a by forming the vortex by dropping the raw material D through the plurality of first through holes 162 and the plurality of second through holes 164.
  • the raw material D supplied to the intermediate space 151a through the raw material falling step S50 is only present in the intermediate space 151a by the strainer 166. After all the raw materials D of the upper space 151b are dropped and supplied to the intermediate space 151a, a draining step S60 is performed.
  • draining step (S60) water is drained through the drain hole 171 in the manure tank 150.
  • the draining step S60 is performed by opening the drain valve 171 installed in the drain pipe 170.
  • 6 shows a state in which the draining step S60 is performed. 6, in the draining step (S60), the water (W) is drained through the drain pipe 170, and after the water (W) is completely drained, only the aggregated raw material remains on the filter screen 166 and is recycled.
  • the sheet B is formed.
  • the recycled sheet (B) formed after the draining step (S50) contains a significant amount of moisture, and contains about 120% moisture compared to the recycled sheet (B).
  • a vacuum dehydration step (S70) is performed.
  • the vacuum dehydration step (S70) a vacuum is formed in the filter tank 150 to reduce moisture in the recycled sheet B.
  • 7 shows a state in which the vacuum dehydration step (S70) is performed.
  • the vacuum dewatering step (S70) is performed by operating the vacuum pump 161 while the drain valve 171 is closed.
  • the lower space 151c of the filter tank 150 is closed by the recycled sheet B stacked on the filter screen 166, and the air in the lower space 151c is discharged to the outside by the vacuum pump 181.
  • the space 151c forms a vacuum, and accordingly, moisture contained in the recycling sheet B is further removed.
  • the vacuum dehydration step (S60) the moisture content of the recycled sheet (B) is lowered to about 70% compared to the recycled sheet (B).
  • the waste non-woven crushing step (S10), material mixing step (S20), raw material mixing step (S30), raw material input step (S40), raw material dropping step (S50), draining step (S60) And the vacuum dehydration step (S70) constitutes a recycle sheet manufacturing step (S11) of the present invention.
  • a stacked body is formed by stacking a plurality of recycled sheets (B) that have undergone the vacuum dehydration step (S70).
  • 8 is a side view of the stacked body E formed through the first stacking step S80.
  • the laminate (E) is provided with a plurality of stacked recycled sheets (B), the plurality of recycled sheets (B) is to use the same waste nonwoven fabric as a raw material.
  • the stacked body (E) having a plurality of stacked recycled sheets (B) formed through the first stacking step (S80) is compressed by a press 199 as shown in FIG. It is additionally dehydrated.
  • the dehydration step (S90) the moisture content of the recycled sheet (B) is lowered to about 40% compared to the recycled sheet (B).
  • the laminate (E) that has undergone the compression dehydration step (S90) is dried by heating in a high temperature furnace.
  • the moisture content of the recycled sheet (B) is lowered to about 3% compared to the recycled sheet (B).
  • a shape blanking step of punching the laminate E that has undergone the compression dehydration step (S90) into a shape close to the finished product before the drying step (S100) is performed may be further performed.
  • the second lamination step (S110) at least one other nonwoven sheet separately prepared is laminated on the lamination body (E) that has undergone the drying step (S100) to form an additional laminate.
  • 10 shows an additional laminate formed through the second lamination step (S110).
  • two different nonwoven sheets C and D which are separately prepared on both sides of the layered product E, are stacked in the additional layered product E2.
  • two outer nonwoven sheets C and D are described as being stacked, but unlike this, one or three or more sheets may be stacked.
  • the additional laminate (E2) prepared through the second laminating step (S110) is molded into a finished product by using a mold.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a non-woven fabric recycling method according to another embodiment of the present invention utilizing the non-woven fabric recycling apparatus shown in FIG. 1.
  • a method of recycling a nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention includes a first recycling sheet manufacturing step (S11 ⁇ ) of manufacturing a first nonwoven recycling sheet and a second recycling sheet of manufacturing a second nonwoven recycling sheet.
  • Manufacturing step (S11 ⁇ ), a third recycling sheet manufacturing step (S11 ⁇ ) for manufacturing a third nonwoven recycle sheet, and each recycling sheet manufacturing step (S11 ⁇ , S11 ⁇ ) A stacking step (S81) to form a laminate by laminating a plurality of non-woven fabric recycled sheets produced through them, a compression dehydration step (S90) to compress and dehydrate the laminate formed through the lamination step (S81), and a compression dehydration step It includes a drying step (S100) for drying the laminated body subjected to (S90), and a molding step (S120) for forming the laminated body after the drying step (S100).
  • the first recycling sheet manufacturing step (S11 ⁇ ), the second recycling sheet manufacturing step (S11 ⁇ ), and the third recycling sheet manufacturing step (S11 ⁇ ) are substantially identical to the recycling sheet manufacturing step (S11) shown in FIG. 4. Is the same.
  • a first nonwoven recycling sheet (B1) using a first waste nonwoven fabric as a raw material is manufactured, and a first waste through a second recycling sheet manufacturing step (S11 ⁇ ).
  • a second nonwoven recycling sheet (B2) using a non-woven fabric and a second type of second nonwoven fabric as a raw material is manufactured, and through the third recycling sheet manufacturing step (S11 ⁇ ), the first waste nonwoven fabric and the second waste nonwoven fabric are used.
  • a third nonwoven recycled sheet (B3) using another type of third nonwoven fabric as a raw material is produced.
  • three recycling sheet manufacturing steps (S11 ⁇ , S11 ⁇ , and S11 ⁇ ) are described as being used, but differently, two recycling sheet manufacturing steps or four or more recycling sheet manufacturing steps may be different.
  • Non-woven recycled sheets of the kind can be produced, which is also within the scope of the present invention.
  • the three non-woven recycled sheets (B1, B2, B3) are all described as being made of different types of waste non-woven fabrics, but unlike this, at least two different kinds of waste non-woven fabrics are made of raw materials. It is also possible to fall within the scope of the present invention.
  • the stacking step (S81) a plurality of different types of non-woven recycling sheets (B1, B2, B3) manufactured through each of the plurality of recycling sheet manufacturing steps (S11 ⁇ , S11 ⁇ , S11 ⁇ ) are stacked.
  • a laminate is formed.
  • 12 is a side view of the laminate body E ⁇ formed through the laminating step S81. Referring to Figure 12, the laminate (E ⁇ ) is provided with a plurality of laminated non-woven recycle sheet (B1, B2, B3), a plurality of non-woven recycle sheet (B1, B2, B3) are different types of waste non-woven fabric Is to use as a raw material.
  • the compression dehydration step (S90), the drying step (S100), and the forming step (S120) are the same as the compression dehydration step (S90), the drying step (S100), and the forming step (S120) described in FIG. Description is omitted.
  • a method of recycling a nonwoven fabric according to another embodiment of the present invention includes a first recycling sheet manufacturing step (S11 ⁇ ) of manufacturing a first nonwoven recycling sheet and a second recycling sheet of manufacturing a second nonwoven recycling sheet.
  • Manufacturing step (S11 ⁇ ), a third recycling sheet manufacturing step (S11 ⁇ ) for manufacturing a third nonwoven recycle sheet, and each recycling sheet manufacturing step (S11 ⁇ , S11 ⁇ , S11 ⁇ ) A first lamination step (S81) of laminating a plurality of non-woven fabric recycled sheets produced through them to form a laminate, and a compression dehydration step (S90) of compressing and dewatering the laminate formed through the first lamination step (S81).
  • Drying step (S100) for drying the laminated body subjected to the compression dehydration step (S90), and a second layering step for forming an additional laminated body by laminating another nonwoven sheet separately prepared on the dried body after the drying step (S100) ( S110), and a forming step (S120) of molding the additional laminate formed through the second laminating step (S110).
  • the plurality of recycling sheet manufacturing steps (S11 ⁇ , S11 ⁇ , S11 ⁇ ) and the first laminating step (S81) are a plurality of recycling sheet manufacturing steps (S11 ⁇ , S11 ⁇ of the embodiment shown in FIG. 11, Since it is the same as S11 ⁇ ) and lamination step (S81), detailed description thereof will be omitted. Accordingly, a plurality of recycled sheet manufacturing steps (S11 ⁇ , S11 ⁇ , S11 ⁇ ) and the first lamination step (S81) through the example shown in Figure 12, the laminate (E') is prepared .
  • the compression dehydration step (S90), the drying step (S100), the second lamination step (S110), and the forming step (S120) are the compression dehydration step (S90), the drying step (S100), and the second lamination of the embodiment shown in FIG. 4. Since it is the same as step S110 and forming step S120, detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 14 shows an additional stack formed through the second stacking step (S110).
  • S110 the second stacking step

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Abstract

본 발명에 의하면, 폐부직포를 분쇄하여 폐부직포 분쇄체들을 얻는 폐부직포 분쇄 단계; 상기 폐부직포 분쇄체들을 충진제와 함께 물에 분산·혼합하여 부직포 혼합물을 얻는 재료 배합 단계; 상기 부직포 혼합물에 상기 폐부직포 분쇄체들과 상기 충진제를 응집시키는 정착제를 첨가하고 혼합하여 원료를 형성하는 원료 혼합 단계; 상기 원료로부터 물을 분리 배출하여 부직포 재활용 시트를 형성하는 배수 단계; 상기 부직포 재활용 시트를 복수개 적층하여 적층체를 형성하는 제1 적층 단계; 및 상기 적층체를 압축하여 탈수하는 압축 탈수 단계를 포함하는 부직포 재활용 방법이 제공된다.

Description

부직포 재활용 방법
본 발명은 부직포의 재활용 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐부직포를 이용하여 재활용 부직포를 생산하는 방법에 관한 것이다.
폐부직포를 이용하여 재활용 부직포를 생산하는 기술과 관련된 선행특허문헌으로서, 등록특허 제10-0974173호에는 폐부직포를 절단장치에서 커팅하여 일정한 크기로 절단한 후 저장수단에 절단된 폐부직포를 일시 저장해 두었다가 에러레이드를 이용하여 일정한 두께와 일정한 양으로 폐부직포를 에어를 이용하여 살포하며, 이때 별도의 이송 컨베이어에 의해 저융점 섬유와 표면층을 형성하는 단섬유가 카딩기에 의해 적층되면 니들펀칭장치를 이용하여 니들펀칭하여 고온의 온도를 갖는 가압수단으로 압력을 가하여 압착하여 재활용 부직포를 생산하는 공정이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 폐부직포를 이용하여 재활용 부직포를 생산하기 위한 부직포 재활용 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 폐부직포를 분쇄하여 폐부직포 분쇄체들을 얻는 폐부직포 분쇄 단계; 상기 폐부직포 분쇄체들을 충진제와 함께 물에 분산·혼합하여 부직포 혼합물을 얻는 재료 배합 단계; 상기 부직포 혼합물에 상기 폐부직포 분쇄체들과 상기 충진제를 응집시키는 정착제를 첨가하고 혼합하여 원료를 형성하는 원료 혼합 단계; 상기 원료로부터 물을 분리 배출하여 부직포 재활용 시트를 형성하는 배수 단계; 상기 부직포 재활용 시트를 복수개 적층하여 적층체를 형성하는 제1 적층 단계; 및 상기 적층체를 압축하여 탈수하는 압축 탈수 단계를 포함하는 부직포 재활용 방법이 제공된다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 서로 다른 종류의 복수개의 폐부직포들을 각각 분쇄하여 서로 다른 종류의 복수개의 폐부직포 분쇄체들을 얻는 폐부직포 분쇄 단계; 상기 서로 다른 종류의 복수개의 폐부직포 분쇄체들 각각을 충진제와 함께 물에 분산·혼합하여 서로 다른 종류의 복수개의 부직포 혼합물들을 얻는 재료 배합 단계; 상기 서로 다른 종류의 복수개의 부직포 혼합물들 각각에 상기 폐부직포 분쇄체들과 상기 충진제를 응집시키는 정착제를 첨가하고 혼합하여 서로 다른 종류의 복수개의 원료를 형성하는 원료 혼합 단계; 상기 서로 다른 종류의 복수개의 원료들 각각으로부터 물을 분리 배출하여 서로 다른 종류의 복수개의 부직포 재활용 시트들을 형성하는 배수 단계; 상기 서로 다른 종류의 복수개의 부직포 재활용 시트들을 적층하여 적층체를 형성하는 제1 적층 단계; 및 상기 적층체를 압축하여 탈수하는 압축 탈수 단계를 포함하는 부직포 재활용 방법이 제공된다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 폐부직포를 분쇄하여 폐부직포 분쇄체들을 얻는 폐부직포 분쇄 단계; 상기 폐부직포 분쇄체들을 충진제와 함께 물에 분산·혼합하여 부직포 혼합물을 얻는 재료 배합 단계; 상기 부직포 혼합물에 상기 폐부직포 분쇄체들과 상기 충진제를 응집시키는 정착제를 첨가하고 혼합하여 원료를 형성하는 원료 혼합 단계; 상기 원료를 원료 배출 노즐을 이용하여 상부 공간으로 분사시켜서 공급하는 원료 투입 단계; 상기 상부 공간에 채워진 상기 원료를 상기 상부 공간의 아래에 위치하고 물을 아래로 통과시키는 거름망이 바닥에 설치되는 중간 공간으로 낙하시키는 원료 낙하 단계; 상기 중간 공간의 아래에 위치하는 하부 공간으로부터 물을 배수하여 상기 거름망 상에 부직포 재활용 시트를 형성하는 배수 단계; 및 상기 부직포 재활용 시트를 복수개 적층하여 적층체를 형성하는 제1 적층 단계를 포함하며, 상기 원료 배출 노즐은 상기 원료가 배출되는 복수개의 분사구들이 형성되고 아래로 볼록한 원료 배출면을 구비하여, 상기 원료는 상기 상부 공간으로 고르게 분사되는 부직포 재활용 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 폐부직포 분쇄체들을 충진제와 함께 물에 혼합하여 형성한 부직포 혼합물에 정착제를 첨가한 후 거름조에 공급하여 1차 분산, 2차 분산 및 배수 과정을 통해 부직포 재활용 시트를 얻게되므로, 종래의 기술에 비해 공정이 단순하고, 그에 따라 비용 절감 및 생산성 향상의 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 재활용 방법에 사용되는 부직포 재활용 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 원료 투입 노즐을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 원료 배출 노즐의 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 부직포 재활용 장치를 활용한 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 재활용 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 도 4의 부직포 재활용 방법에서 원료 낙하 단계가 수행될 때의 거름조의 상태를 도시한 것이다.
도 6은 도 4의 부직포 재활용 방법에서 배수 단계가 수행되는 상태를 도시한 것이다.
도 7은 도 4의 부직포 재활용 방법에서 진공 탈수 단계가 수행되는 상태를 도시한 것이다.
도 8은 도 4의 부직포 재활용 방법에서 제1 적층 단계에 의해 형성된 제1 적층체를 도시한 측면도이다.
도 9는 도 4의 부직포 재활용 방법에서 압축 탈수 단계가 수행되는 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 도 4의 부직포 재활용 방법에서 제2 적층 단계에 의해 형성된 제2 적층체를 도시한 측면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부직포 재활용 방법을 도시한 순서도이다.
도 12는 도 11에 도시된 부직포 재활용 방법에서 적층 단계에 의해 형성된 적층체를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부직포 재활용 방법을 도시한 순서도이다.
도 14는 도 11에 도시된 부직포 재활용 방법에서 제2 적층 단계에 의해 형성된 제2 적층체를 도시한 측면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 재활용 방법에 사용되는 부직포 재활용 장치의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 부직포 재활용 장치(100)는 폐부직포 분쇄체들이 충진제와 함께 물에 분산·혼합되어 폐부직포 혼합물이 형성되는 배합조(110)와, 정착제가 혼합된 정착제 혼합액이 저장되는 정착제 혼합액 저장조(120)와, 배합조(110)로부터 공급되는 폐부직포 혼합물과 정착제 혼합액 저장조(120)로부터 공급되는 정착제 혼합액이 혼합되어서 형성된 원료가 저장되는 원료 혼합조(130)와, 원료 혼합조(130)에 저장된 원료를 배출하는 원료 배출 노즐(140)과, 원료 배출 노즐(140)을 통해 배출되는 원료를 이용하여 재활용 시트재를 제조하는 거름조(150)와, 거름조(150)로부터 물이 배수되는 배수관(170)과, 배수관(170)에 연결된 진공 형성부(180)와, 배수관(170)에 연결되어서 배수관(170)을 통해 배수되는 물을 배합조(110)로 공급하는 물 재활용부(190)를 포함한다.
배합조(110)에서는 폐부직포 분쇄체들이 충진제와 함께 물이 분산·혼합되어 폐부직포 혼합물(A)이 형성된다. 이를 위하여 배합조(110)는 교반기(111)를 구비한다. 폐부직포 분쇄체들은 부직포 제품 제조 과정에서 발생하는 부직포 스크랩(scrap) 또는 부직포 폐기물을 분쇄기를 이용하여 미세하게 분쇄하여 얻은 것으로서, 성상이 동일한 것이 사용되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 부직포는 다양한 섬유소재를 포함하는데, 예를 들어, 본 발명에서 사용되는 부직포는 다양한 섬유소재를 포함하는데, 예를 들어, 양모와 같은 천연섬유, 아라미드섬유 또는 탄소섬유와 같은 합성섬유, 세라믹섬유와 같은 무기섬유 및 금속섬유 등을 포함한다. 폐부직포 분쇄체는 10mm 이하의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 충진제로는 폐부직포 분쇄체들의 결합 및 물성 조절을 위한 수지재를 포함하는 다양한 기능성 충진제가 이용된다. 배합조(110)에서는 물이 채워진 상태에서 폐부직포 분쇄체들과 충진제가 공급되고, 물에 공급된 폐부직포 분쇄체들과 충진제는 교반기(111)에 의해 물에 고르게 분산되고 혼합된다. 본 실시예에서는 폐부직포 혼합물(A)에서 폐부직포 분쇄체들과 충진제는 8:2의 중량비를 갖는 것으로 설명한다. 배합조(110)에서 사용되는 물은 물 재활용부(190)에 의해 배수관(170)을 통해 배수된 물을 재활용한 것이다. 배합조(110)에 저장된 폐부직포 혼합물(A)은 자중에 의해 아래로 배출되어서 원료 혼합조(130)로 공급된다. 배합조(110)로부터 배출되는 폐부직포 혼합물(A)을 원료 혼합조(130)로 안내하는 제1 이송라인(112) 상에는 폐부직포 혼합물(A)의 유동을 조절하는 제1 개폐 밸브(113)가 설치된다. 배합조(110), 제1 이송라인(112) 및 제1 개폐 밸브(113)는 폐부직포 혼합물 공급부를 구성한다.
정착제 혼합액 저장조(120)에는 정착제가 혼합된 정착제 혼합액(C)이 저장된다. 정착제 혼합액(C)에 정착제가 고르게 분산되어 혼합되도록 정착제 혼합액 저장조(120)에는 교반기(121)가 설치된다. 정착제 혼합액 저장조(120)에 저장된 정착제 혼합액(C)은 자중에 의해 아래로 배출되어어 원료 혼합조(130)로 공급된다. 정착제 혼합액 저장조(120)로부터 배출되는 정착제 혼합액(C)을 원료 혼합조(130)로 안내하는 제2 이송라인(122) 상에는 정착제 혼합액(A)의 유동을 조절하는 제2 개폐 밸브(123)가 설치된다. 정착체 혼합액(C)에 혼합된 정착제에 의해 폐부직포 혼합물(A)에 포함된 폐부직포 분쇄체들이 구조적으로 응집되어서 서로 고정될 수 있다. 정착제로는 초산비닐수지(polyvinyl acetate resin), 티오황산나트륜(sodium thiosulfate)와 같이 통상적으로 사용되는 것일 수 있다. 정착체 혼합액 저장조(120), 제2 이송라인(122) 및 제2 개폐 밸브(123)는 정착제 공급부를 구성한다.
원료 혼합조(130)에는 배합조(110)로부터 공급되는 폐부직포 혼합물(A)과 정착제 혼합액 저장조(120)로부터 공급되는 정착제 혼합액(C)이 혼합되어서 형성된 원료(D)가 저장된다. 원료 혼합조(130)에는 원료(D)를 구성하는 요소들이 고르게 분산되어 혼합되도록 교반기(131)가 설치된다. 원료 혼합조(130)에 저장된 원료(D)는 원료 혼합조(130)의 바닥에 형성된 배출구(132)를 통해 배출되며, 배출구(132)를 통해 배출되는 원료(D)는 배출구(132)로부터 아래로 연장되는 연장관(135)을 통해 자중에 의해 아래로 유동하여 원료 배출 노즐(140)로 이동하게 된다. 연장관(135)에는 연장관(135)을 통한 원료(D)의 원료 배출 노즐(140)로의 이동을 조절하는 조절 밸브(136)가 설치된다.
원료 배출 노즐(140)은 원료 혼합조(130)에 저장된 원료(D)를 거름조(150)로 분사하여 배출한다. 원료 배출 노즐(140)은 원료 혼합조(130)로부터 연장되는 연장관(135)의 하단에 위치한다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 원료 배출 노즐(140)은 아래로 볼록하게 형성된 원료 배출면(141)을 구비한다. 원료 배출면(141)에는 복수개의 분사구(142)들이 형성된다. 복수개의 분사구(142)들은 아래로 볼록하게 형성된 원료 배출면(141)에 고르게 분포되어서 원료(D)를 고르게 분사하여 배출하게 된다. 원료 배출면(141)은 구면으로 형성될 수도 있다. 복수개의 분사구(142)들을 통해 원료가 거름조(140)로 균일하게 분사되면서 원료(D)가 1차적으로 균일하게 분산된다.
거름조(150)는 원료 배출 노즐(140)을 통해 배출되는 원료(D)를 이용하여 재활용 시트를 제조한다. 거름조(150)는 거름조 본체(151)와, 거름조 본체(151)의 내부에 설치되어서 원료(D)를 아래로 낙하시키는 원료 낙하부(160)와, 거름조 본체(151)의 내부에 설치되는 거름부(165)를 구비한다.
거름조 본체(151)는 바닥(152)과, 바닥(152)으로부터 위로 연장되는 측벽(154)을 구비한다. 바닥(152)에는 배수를 위한 배수구(153)가 마련된다. 측벽(154)은 바닥(152)과 일체로 형성되는 하부 측벽(155)과, 하부 측벽(155)과 이격되어서 하부 측벽(155)보다 위에 위치하는 상부 측벽(156)과, 하부 측벽(155)과 상부 측벽(156)의 사이에 위치하는 중간 측벽(157)을 구비한다. 상부 측벽(156)과 중간 측벽(157)의 사이에 원료 낙하부(160)가 설치되며, 중간 측벽(157)과 하부 측벽(155)의 사이에 거름부(165)가 설치된다. 거름조 본체(151)의 내부 공간은 원료 낙하부(160)와 거름부(165) 사이에 위치하는 중간 공간(151a)과, 원료 낙하부(160)의 위에 위치하는 상부 공간(151b)과, 거름부(165)의 아래에 위치하는 하부 공간(151c)으로 분리된다.
원료 낙하부(160)는 상부 공간(151b)과 중간 공간(151a)의 사이에 설치되어서, 상부 공간(151b)에 수용된 원료(D)를 중간 공간(151a)으로 낙하시킨다. 원료 낙하부(160)는 고정 판재(161)와, 고정 판재(161)의 위에 적층된 상태로 이동가능하게 설치되는 이동 판재(163)와, 이동판재(163)를 이동시키는 액추에이터(165a)를 구비한다.
고정 판재(161)는 상부 공간(151b)과 중간 공간(151a)의 사이에 수평으로 배치되도록 설치된다. 고정 판재(161)에는 고르게 분포되는 복수개의 제1 관통구(162)들이 형성된다.
이동 판재(163)은 고정 판재(161)의 위에 적층된 상태로 고정 판재(161)에 대해 수평방향으로 슬라이드 이동가능하게 설치된다. 이동 판재(163)에는 고르게 분포되는 복수개의 제2 관통구(164)들이 형성된다. 이동 판재(163)의 이동 위치에 따라 복수개의 제1 관통구(162)들은 이동 판재(163)에 의해 막히거나, 복수개의 제2 관통구(164)들 각각과 위치가 일치하도록 정렬되어서 개방될 수 있다. 복수개의 제1 관통구(162)들 각각과 복수개의 제2 관통구(164)들 각각이 일치하도록 정렬되었을 때, 상부 공간(151b)에 수용되는 원료(D)가 제1 관통구(162) 및 제2 관통구(164)를 통해 중간 공간(151a)을 향해 아래로 낙하하게 된다. 이동 판재(163)는 액추에이터(165a)에 의해 슬라이드 왕복 이동 가능하게 된다. 본 실시예에서는 이동 판재(163)가 고정 판재(161)의 위에 위치하는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 고정 판재(161)의 아래에 위치할 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
액추에이터(165a)는 이동 판재(163)를 수평방향으로 슬라이드 왕복 이동시켜서, 이동 판재(163)의 고정 판재(161)에 대한 이동 위치를 조절한다.
거름부(165)는 거름망(166)과, 거름망(166)을 지지하는 망 지지체(167)을 구비한다.
거름망(166)은 거름조 본체(151)의 내부에 수평으로 배치되도록 설치된다. 구체적으로, 거름망(166)은 중간 측벽(157)과 하부 측벽(155)의 사이에 분리가능하게 결합된다. 거름망(166)은 중간 공간(151a)에 수용된 원료에서 폐부직포 분쇄체들과 충진제의 응집물을 제외한 나머지 성분인 물을 하부 공간(151c)을 향해 아래로 통과시킨다. 거름망(166)에 의해 물은 아래로 빠지고 중간 공간(151a)인 위에 폐부직포 분쇄체들과 충진제의 응집물로 이루어진 재활용 시트가 남게 된다. 거름망(166)은 망 지지체(167)에 의해 구조적으로 지지된다.
망 지지체(167)는 거름조 본체(151)의 내부에 설치되어서 거름망(166)을 지지한다. 구체적으로, 망 지지체(167)는 중간 측벽(157)과 하부 측벽(155)의 사이에 분리가능하게 결합되고 거름망(166)의 아래에 위치하여 거름망(166)을 구조적으로 지지하게 된다.
배수관(170)은 거름조 본체(151)의 바닥(152)에 형성된 배수구(153)로부터 연장된다. 배수관(170)을 통해 거름조 본체(151)의 내부 공간에서 물이 외부로 배출된다. 배수관(170)에는 배수관(150)을 개폐하는 배수 밸브(171)가 설치된다. 본 실시예에서는 물이 자중에 의해 배수관(170)을 통해 배수되는 것으로 설명하는데, 이와는 달리 배수 펌프가 설치되어서 배수 펌프에 의해 배수될 수도 있다. 배수관(170)에는 진공 형성부(180) 및 물 재활용부(190)가 연결된다.
진공 형성부(180)는 배수관(170)을 통해 거름조(150)의 내부의 공기를 외부로 배출하여 거름조(150)의 하부 공간(151c)에 진공을 형성한다. 진공 형성부(180)는 진공 펌프(181)와, 진공 펌프(181)와 배수관(170)을 연결하는 연결관(182)를 구비한다. 연결관(182)과 배수관(170)이 연결되는 부분은 배수 밸브(171)보다 상류에 위치한다. 진공 펌프(181)가 작동하여 거름조(150)의 하부 공간(151c)에 진공 상태가 형성됨으로써, 거름망(166)의 위에 형성된 재활용 시트에서 수분이 저감된다.
물 재활용부(190)는 배수관(170)을 통해 배수된 물이 저장되는 물 저장조(191)와, 물 저장조(191)와 배합조(110) 사이에 연장되는 물 공급라인(192)과, 물 공급라인(192) 상에 설치되는 물 공급펌프(193)를 구비한다. 물 공급펌프(193)가 작동하게 되면, 물 저장조(191)에 저장된 물이 물 공급라인(192)을 통해 배합조(110)로 공급되어서 물이 재활용된다.
도 4에는 도 1에 도시된 부직포 재활용 장치를 활용한 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 재활용 방법이 순서도로서 도시되어 있다. 도 4에 도시된 부직포 재활용 방법에 대한 설명은 도 1에 도시된 부직포 재활용 장치의 작용을 함께 설명하게 될 것이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 재활용 방법은, 폐부직포를 분쇄하여 폐부직포 분쇄체들을 얻는 폐부직포 분쇄 단계(S10)와, 폐부직포 분쇄 단계(S10)를 통해 얻은 폐부직포 분쇄체들을 충진제와 함께 물에 분산·혼합하여 부직포 혼합물을 얻는 재료 배합 단계(S20)와, 재료 배합 단계(S20)를 통해 얻은 부직포 혼합물에 정착제를 첨가하고 혼합하여 원료를 준비하는 원료 혼합 단계(S30)와, 원료 혼합 단계(S30)를 통해 준비된 원료를 거름조에 투입하는 원료 투입 단계(S40)와, 거름조에서 원료를 아래로 낙하시키는 원료 낙하 단계(S50)와, 낙하된 원료에서 물을 빼내서 재활용 시트를 형성하는 배수 단계(S60)와, 거름조에 진공을 형성하여 재활용 시트에서 수분을 저감시키는 진공 탈수 단계(S70)와, 진공 탈수 단계(S70)를 거친 재활용 시트 복수개를 적층하여 제1 적층체를 형성하는 제1 적층 단계(S80)와, 제1 적층 단계(S80)를 통해 형성된 제1 적층체를 압축하여 탈수하는 압축 탈수 단계(S90)와, 압축 탈수 단계(S90)를 거친 제1 적층체를 건조시키는 건조 단계(S100)와, 건조 단계(S100)를 거친 제1 적층체에 별도로 준비된 다른 부직포 시트를 적층하여 제2 적층체를 형성하는 제2 적층 단계(S110)와, 제2 적층 단계(S110)를 통해 형성된 제2 적층체를 성형하는 성형 단계(S120)를 포함한다. 재료 배합 단계(S20), 원료 혼합(S30), 원료 투입 단계(S40), 원료 낙하 단계(S50), 배수 단계(S60) 및 진공 탈수 단계(S70)는 도 1을 통해 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 재활용 장치(100)를 이용하여 수행될 수 있다.
폐부직포 분쇄 단계(S10)에서는 부직포 제품 제조 과정에서 발생하는 부직포 스크랩 또는 부직포 폐기물이 분쇄기에 의해 분쇄되어서 폐부직포 분쇄체들이 형성된다. 폐부직포 분쇄 단계(S10)에서 폐부직포 분쇄체는 10mm 이하의 길이를 갖도록 분쇄되는 것이 바람직하다.
재료 배합 단계(S20)에서는 폐부직포 분쇄 단계(S10)를 통해 얻은 폐부직포 분쇄체들을 충진제와 함께 물에 분산·혼합하여 부직포 혼합물을 얻는다. 재료 배합 단계(S20)는 도 1에 도시된 부직포 재활용 장치(100)의 배합조(110)에서 수행된다. 배합조(110)에서는 폐부직포 분쇄체들이 충진제와 함께 물이 분산·혼합되어 폐부직포 혼합물(A)이 형성된다. 재료 배합 단계(S20)에서 사용되는 폐부직포 분쇄체들은 동일한 성상을 갖는 것이 바람직하다. 충진제로는 폐부직포 분쇄체들의 결합 및 물성 조절을 위한 수지재를 포함하는 다양한 기능성 충진제가 이용된다. 배합조(110)에서는 물 재활용부(190)를 통해 공급된 물이 채워진 상태에서 폐부직포 분쇄체들과 충진제가 공급되고, 물에 공급된 폐부직포 분쇄체들과 충진제는 교반기(111)에 의해 물에 고르게 분산되고 혼합된다. 본 실시예에서는 폐부직포 혼합물(A)에서 폐부직포 분쇄체들과 충진제는 8:2의 중량비를 갖는 것으로 설명한다.
원료 혼합 단계(S30)에서는 재료 배합 단계(S20)를 통해 얻은 폐부직포 혼합물(A)에 정착제를 첨가하고 혼합하여 원료가 준비된다. 원료 혼합 단계(S30)는 도 1에 도시된 원료 혼합조(130)에서 수행된다. 원료 혼합조(130)에서 배합조(110)로부터 공급되는 폐부직포 혼합물(A)과 정착제 혼합액 저장조(120)에서 공급되는 정착제 혼합액이 교반기(121)에 의해 균일하게 혼합됨으로써 원료(D)가 준비된다.
원료 투입 단계(S40)에서는 원료 혼합조(130)에 저장된 원료(D)가 거름조(150)에 투입된다. 도 1을 참조하여 원료 투입 단계(S40)를 더욱 구체적으로 설명하면, 거름조(150)에서 물이 하부 공간(151c)과 중간 공간(151a)에 거름망(166)보다 높게 채워져 있는 상태에서 원료 배출 노즐(140)을 통해 원료(D)가 상부 공간(151b)으로 배출되어서 거름조(150)의 상부 공간(151b)으로 적정량이 공급된다. 이때, 원료 낙하부(160)는 상부 공간(151b)의 원료(D)가 중간 공간(151a)으로 이동하지 못하도록 이동 판재(163)가 위치한다. 즉, 고정 판재(161)에 형성된 복수개의 제1 관통구(162)들과 이동 판재(162)에 형성된 복수개의 제2 관통구(164)들이 서로 어긋나게 위치해 있다. 거름조(150)에 투입된 원료(D)는 고정 판재(161)와 이동 판재(163)에 의해 상부 공간(151b)에만 존재하게 된다. 원료 투입 단계(S40)에서 원료 배출 노즐(140)에 형성된 복수개의 분사구(142)를 통해 상부 공간(151b)으로 고르게 분사되는 과정에서 원료(D)는 균일하게 1차 분산된다. 원료 투입 단계(S40)를 통해 원료(D)가 상부 공간(151b)에 적정량이 채워진 후에는 조절 밸브(136)에 의해 원료 배출 노즐(140)을 통한 원료(D)의 분사가 멈추고 원료 낙하 단계(S50)가 수행된다.
도 5에는 원료 낙하 단계(S50)가 수행되는 상태가 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 원료 낙하부(160)의 이동 판재(163)가 액추에이터(165a)에 의해 이동하여 이동 판재(163)에 형성된 복수개의 제2 관통구(164)들 각각이 고정 판재(161)에 형성된 복수개의 제1 관통구(162)들 각각과 일치하게 되어서, 상부 공간(151b)에 저장된 원료(D)가 제1 관통구(162)와 제2 관통구(164)를 통해 아래로 낙하하여 중간 공간(151a)으로 공급된다. 복수개의 제1 관통구(162)들 및 복수개의 제2 관통구(164)들을 통해 원료(D)가 낙하하여 중간 공간(151a)에 수용된 물과 충돌하여 와류를 형성함으로써 원료(D)가 균일하게 2차 분산된다. 원료 낙하 단계(S50)를 통해 중간 공간(151a)으로 공급된 원료(D)는 거름망(166)에 의해 중간 공간(151a)에만 존재하게 된다. 상부 공간(151b)의 원료(D)가 모두 낙하하여 중간 공간(151a)으로 공급된 후에는 배수 단계(S60)가 수행된다.
배수 단계(S60)에서는 거름조(150)에서 물이 배수구(171)를 통해 배수된다. 배수 단계(S60)는 배수관(170)에 설치된 배수 밸브(171)가 개방되어서 수행된다. 도 6에는 배수 단계(S60)가 수행되는 상태가 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 배수 단계(S60)에서 물(W)이 배수관(170)을 통해 배수되며, 물(W)이 완전히 배수된 후에는 거름망(166) 위에 응집된 원료만 남게 되어서 재활용 시트(B)를 형성하게 된다. 배수 단계(S50) 후 형성된 재활용 시트(B)는 상당량의 수분을 함유하는데, 재활용 시트(B) 대비 약 120%의 수분을 함유한다. 배수 단계(S60)가 완료된 후에는 진공 탈수 단계(S70)가 수행된다.
진공 탈수 단계(S70)에서는 거름조(150)에 진공을 형성하여 재활용 시트(B)의 수분이 저감된다. 도 7에는 진공 탈수 단계(S70)가 수행되는 상태가 도시되어 있다. 도 7를 참조하면, 진공 탈수 단계(S70)는 배수 밸브(171)가 닫힌 상태에서, 진공 펌프(161)가 작동함으로써 수행된다. 거름조(150)의 하부 공간(151c)은 거름망(166)의 위에 적층된 재활용 시트(B)에 의해 밀폐되며, 진공 펌프(181)에 의해 하부 공간(151c)의 공기가 외부로 배출됨으로써 하부 공간(151c)은 진공 상태를 형성하게 되며, 그에 따라, 재활용 시트(B)에 함유된 수분이 추가로 제거된다. 진공 탈수 단계(S60)에 의해 재활용 시트(B)의 수분 함량은 재활용 시트(B) 대비 약 70% 수준으로 낮아진다.
도 4에 도시된 부직포 재활용 방법에서 폐부직포 분쇄 단계(S10), 재료 배합 단계(S20), 원료 혼합 단계(S30), 원료 투입 단계(S40), 원료 낙하 단계(S50), 배수 단계(S60) 및 진공 탈수 단계(S70)는 본 발명의 재활용 시트 제조 단계(S11)를 구성한다.
제1 적층 단계(S80)에서는 진공 탈수 단계(S70)를 거친 재활용 시트(B) 복수개를 적층하여 적층체가 형성된다. 도 8에는 제1 적층 단계(S80)를 통해 형성된 적층체(E)의 측면도가 도시되어 있다. 도 8을 참조하면, 적층체(E)는 적층된 복수개의 재활용 시트(B)들을 구비하는데, 복수개의 재활용 시트(B)들은 동일한 폐부직포를 원료로 하는 것이다.
압축 탈수 단계(S90)에서는 제1 적층 단계(S80)를 통해 형성된 적층된 복수개의 재활용 시트(B)들을 구비하는 적층체(E)가 도 9에 도시된 바와 같이 프레스(199)에 의해 압축되어서 추가적으로 탈수된다. 압축 탈수 단계(S90)에 의해 재활용 시트(B)의 수분 함량은 재활용 시트(B) 대비 약 40% 수준으로 낮아진다.
건조 단계(S100)에서는 압축 탈수 단계(S90)를 거친 적층체(E)를 고온로에서 가열 처리하여 건조시킨다. 건조 단계(S100)에 의해 재활용 시트(B)의 수분 함량은 재활용 시트(B) 대비 약 3% 수준으로 낮아진다. 도시되지는 않았으나, 건조 단계(S100)가 수행되기 전에 압축 탈수 단계(S90)를 거친 적층체(E)를 완성품에 가까운 형상으로 타발하는 형상 블랭킹 단계가 더 수행될 수도 있다.
제2 적층 단계(S110)에서는 건조 단계(S100)를 거친 적층체(E)에 별도로 준비된 다른 부직포 시트를 적어도 하나 적층되어서 추가 적층체가 형성된다. 도 10에는 제2 적층 단계(S110)를 통해 형성된 추가 적층체가 도시되어 있다. 도 10을 참조하면, 추가 적층체(E2)는 적층체(E)의 양면에 별도로 준비된 서로 다른 두 부직포 시트(C, D)가 적층된다. 도 10에 도시된 실시예에서는 두 개의 외부 부직포 시트(C, D)가 적층되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 하나 또는 셋 이상이 적층될 수 있다.
성형 단계(S120)에서는 제2 적층 단계(S110)를 통해 준비된 추가 적층체(E2)를 금형을 이용하여 완성품의 형태로 성형한다.
도 11에는 도 1에 도시된 부직포 재활용 장치를 활용한 본 발명의 다른 실시예에 따른 부직포 재활용 방법이 순서도로서 도시되어 있다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 재활용 방법은, 제1 부직포 재활용 시트를 제조하는 제1 재활용 시트 제조 단계(S11`)와 제2 부직포 재활용 시트를 제조하는 제2 재활용 시트 제조 단계(S11``)와, 제3 부직포 재활용 시트를 제조하는 제3 재활용 시트 제조 단계(S11```)와, 각각의 재활용 시트 제조 단계(S11`, S11``, S11```)들을 통해 제조된 복수개의 부직포 재활용 시트들을 적층하여 적층체를 형성하는 적층 단계(S81)와, 적층 단계(S81)를 통해 형성된 적층체를 압축하여 탈수하는 압축 탈수 단계(S90)와, 압축 탈수 단계(S90)를 거친 적층체를 건조시키는 건조 단계(S100)와, 건조 단계(S100)를 거친 적층체를 성형하는 성형 단계(S120)를 포함한다.
제1 재활용 시트 제조 단계(S11`), 제2 재활용 시트 제조 단계(S11``) 및 제3 재활용 시트 제조 단계(S11```)는 도 4에 도시된 재활용 시트 제조 단계(S11)와 실질적으로 동일하다. 제1 재활용 시트 제조 단계(S11`)를 통해서는 제1 폐부직포를 원료로 하는 제1 부직포 재활용 시트(B1)이 제조되고, 제2 재활용 시트 제조 단계(S11``)를 통해서는 제1 폐부직포와 다른 종류의 제2 폐부직포를 원료로 하는 제2 부직포 재활용 시트(B2)가 제조되며, 제3 재활용 시트 제조 단계(S11```)를 통해서는 제1 폐부직포 및 제2 폐부직포와 다른 종류의 제3 폐부직포를 원료로 하는 제3 부직포 재활용 시트(B3)가 제조된다. 본 실시예에서는 3개의 재활용 시트 제조 단계(S11`, S11``, S11```)가 사용되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 2개의 재활용 시트 제조 단계 또는 4개 이상의 재활용 시트 제조 단계를 통해 각기 다른 종류의 부직포 재활용 시트들이 제조될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 본 실시예에서는, 3개의 부직포 재활용 시트(B1, B2, B3)들이 모두 다른 종류의 폐부직포를 원료로 제조된 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 적어도 2개가 서로 다른 종류의 폐부직포를 원료로 제조된 것일 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
적층 단계(S81)에서는 복수개의 재활용 시트 제조 단계(S11`, S11``, S11```)들 각각을 통해 제조된 복수개의 서로 다른 종류의 부직포 재활용 시트(B1, B2, B3)들을 적층하여 적층체가 형성된다. 도 12에는 적층 단계(S81)를 통해 형성된 적층체(E`)의 측면도가 도시되어 있다. 도 12를 참조하면, 적층체(E`)는 적층된 복수개의 부직포 재활용 시트(B1, B2, B3)들을 구비하는데, 복수개의 부직포 재활용 시트(B1, B2, B3)들은 서로 다른 종류의 폐부직포를 원료로 하는 것이다.
압축 탈수 단계(S90), 건조 단계(S100) 및 성형 단계(S120)는 도 4에 도시되어서 설명된 압축 탈수 단계(S90), 건조 단계(S100) 및 성형 단계(S120)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 13에는 도 1에 도시된 부직포 재활용 장치를 활용한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부직포 재활용 방법이 순서도로서 도시되어 있다. 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 재활용 방법은, 제1 부직포 재활용 시트를 제조하는 제1 재활용 시트 제조 단계(S11`)와 제2 부직포 재활용 시트를 제조하는 제2 재활용 시트 제조 단계(S11``)와, 제3 부직포 재활용 시트를 제조하는 제3 재활용 시트 제조 단계(S11```)와, 각각의 재활용 시트 제조 단계(S11`, S11``, S11```)들을 통해 제조된 복수개의 부직포 재활용 시트들을 적층하여 적층체를 형성하는 제1 적층 단계(S81)와, 제1 적층 단계(S81)를 통해 형성된 적층체를 압축하여 탈수하는 압축 탈수 단계(S90)와, 압축 탈수 단계(S90)를 거친 적층체를 건조시키는 건조 단계(S100)와, 건조 단계(S100)를 거친 적층체에 별도로 준비된 다른 부직포 시트를 적층하여 추가 적층체를 형성하는 제2 적층 단계(S110)와, 제2 적층 단계(S110)를 통해 형성된 추가 적층체를 성형하는 성형 단계(S120)를 포함한다.
복수개의 재활용 시트 제조 단계(S11`, S11``, S11```)들 및 제1 적층 단계(S81)는 도 11에 도시된 실시예의 복수개의 재활용 시트 제조 단계(S11`, S11``, S11```)들 및 적층 단계(S81)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그에 따라, 복수개의 재활용 시트 제조 단계(S11`, S11``, S11```)들 및 제1 적층 단계(S81)를 통해 도 12에 도시된 바와 같은 예의 적층체(E')가 준비된다.
압축 탈수 단계(S90), 건조 단계(S100), 제2 적층 단계(S110) 및 성형 단계(S120)는 도 4에 도시된 실시예의 압축 탈수 단계(S90), 건조 단계(S100), 제2 적층 단계(S110) 및 성형 단계(S120)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 14에는 제2 적층 단계(S110)를 통해 형성된 추가 적층체가 도시되어 있다. 도 14을 참조하면, 추가 적층체(E3)는 적층체(E')의 양면에 별도로 준비된 서로 다른 두 부직포 시트(C, D)가 적층된다. 도 14에 도시된 실시예에서는 두 개의 외부 부직포 시트(C, D)가 적층되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 하나 또는 셋 이상이 적층될 수 있다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 폐부직포를 분쇄하여 폐부직포 분쇄체들을 얻는 폐부직포 분쇄 단계;
    상기 폐부직포 분쇄체들을 충진제와 함께 물에 분산·혼합하여 부직포 혼합물을 얻는 재료 배합 단계;
    상기 부직포 혼합물에 상기 폐부직포 분쇄체들과 상기 충진제를 응집시키는 정착제를 첨가하고 혼합하여 원료를 형성하는 원료 혼합 단계;
    상기 원료로부터 물을 분리 배출하여 부직포 재활용 시트를 형성하는 배수 단계;
    상기 부직포 재활용 시트를 복수개 적층하여 적층체를 형성하는 제1 적층 단계; 및
    상기 적층체를 압축하여 탈수하는 압축 탈수 단계를 포함하는,
    부직포 재활용 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적층체에 별도의 부직포 시트를 적어도 하나 적층하여 추가 적층체를 형성하는 제2 적층 단계를 더 포함하는,
    부직포 재활용 방법.
  3. 서로 다른 종류의 복수개의 폐부직포들을 각각 분쇄하여 서로 다른 종류의 복수개의 폐부직포 분쇄체들을 얻는 폐부직포 분쇄 단계;
    상기 서로 다른 종류의 복수개의 폐부직포 분쇄체들 각각을 충진제와 함께 물에 분산·혼합하여 서로 다른 종류의 복수개의 부직포 혼합물들을 얻는 재료 배합 단계;
    상기 서로 다른 종류의 복수개의 부직포 혼합물들 각각에 상기 폐부직포 분쇄체들과 상기 충진제를 응집시키는 정착제를 첨가하고 혼합하여 서로 다른 종류의 복수개의 원료를 형성하는 원료 혼합 단계;
    상기 서로 다른 종류의 복수개의 원료들 각각으로부터 물을 분리 배출하여 서로 다른 종류의 복수개의 부직포 재활용 시트들을 형성하는 배수 단계;
    상기 서로 다른 종류의 복수개의 부직포 재활용 시트들을 적층하여 적층체를 형성하는 제1 적층 단계; 및
    상기 적층체를 압축하여 탈수하는 압축 탈수 단계를 포함하는,
    부직포 재활용 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 적층체에 별도의 부직포 시트를 적어도 하나 적층하여 추가 적층체를 형성하는 제2 적층 단계를 더 포함하는,
    부직포 재활용 방법.
  5. 폐부직포를 분쇄하여 폐부직포 분쇄체들을 얻는 폐부직포 분쇄 단계;
    상기 폐부직포 분쇄체들을 충진제와 함께 물에 분산·혼합하여 부직포 혼합물을 얻는 재료 배합 단계;
    상기 부직포 혼합물에 상기 폐부직포 분쇄체들과 상기 충진제를 응집시키는 정착제를 첨가하고 혼합하여 원료를 형성하는 원료 혼합 단계;
    상기 원료를 원료 배출 노즐을 이용하여 상부 공간으로 분사시켜서 공급하는 원료 투입 단계;
    상기 상부 공간에 채워진 상기 원료를 상기 상부 공간의 아래에 위치하고 물을 아래로 통과시키는 거름망이 바닥에 설치되는 중간 공간으로 낙하시키는 원료 낙하 단계;
    상기 중간 공간의 아래에 위치하는 하부 공간으로부터 물을 배수하여 상기 거름망 상에 부직포 재활용 시트를 형성하는 배수 단계; 및
    상기 부직포 재활용 시트를 복수개 적층하여 적층체를 형성하는 제1 적층 단계를 포함하며,
    상기 원료 배출 노즐은 상기 원료가 배출되는 복수개의 분사구들이 형성되고 아래로 볼록한 원료 배출면을 구비하여, 상기 원료는 상기 상부 공간으로 고르게 분사되는,
    부직포 재활용 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수개의 부직포 재활용 시트들은 서로 다른 종류의 폐부직포를 원료로 하여 제조된 적어도 두 개의 부직포 재활용 시트들을 포함하는,
    부직포 재활용 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 적층체에 별도의 부직포 시트를 적어도 하나 적층하여 추가 적층체를 형성하는 제2 적층 단계를 더 포함하는,
    부직포 재활용 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 원료 낙하 단계에서 상기 원료는 상기 상부 공간의 바닥 전체에 걸쳐서 고르게 분포되는 복수개의 관통구들을 통해 상기 중간 공간으로 낙하하는
    부직포 재활용 방법.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 원료 낙하 단계에서 상기 원료는 상기 중간 공간과 상기 하부 공간에서 물이 상기 거름망보다 높게 채워진 상태에서 투입되는,
    부직포 재활용 방법.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 배수 단계 수행 후 상기 하부 공간의 공기를 배기하여 상기 부직포 재활용 시트를 탈수하는 진공 탈수 단계를 더 포함하는,
    부직포 재활용 방법.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 적층체를 압축하여 탈수하는 압축 탈수 단계를 더 포함하는,
    부직포 재활용 방법.
  12. 청구항 5에 있어서,
    상기 적층체를 가열 처리하여 건조시키는 건조 단계를 더 포함하는,
    부직포 재활용 방법.
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