KR20210133929A - 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기 - Google Patents

Abstract

폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기가 개시된다. 실시예에 따르면, 폐플라스틱 재료를 정전효과에 의해 분리하는 정전 분리기에 있어서, 양전하를 띄는 제1드럼과 음전하를 띄는 제2드럼; 제1드럼 또는 제2드럼 각각의 표면에 외접하되, 상기 제1드럼 또는 제2드럼의 회전방향에 역행하도록 수직하게 형성되는 표면제거부;를 포함한다.
이에 따르면, 폐플라스틱을 재생 또는 재활용 하기 위한 펠릿을 제조하되 플라스틱 재료인 ABS, PS, PP가 혼합된 폐플라스틱에서 각각의 재료들의 마찰을 통해 정전 분리하고, ABS와 PS의 회수율을 향상시킬 수 있고, 정전하에 의한 분리와 도금된 플라스틱재료에 대한 마그네틱 분리 작용을 실시하여 선별에 대한 불량률을 현저히 낮출 수 있는 효과가 있다.

Description

폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기{Electrostatic separator for manufacturing recycled pallet of waste plastic}

개시되는 내용은 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐플라스틱의 분쇄한 후 파쇄물을 컨베이어벨트를 이용하여 이송하되 과정에서 있도록 하는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

플라스틱은 초기에 금속, 목재, 유리, 도자기, 피혁 등의 대용품으로 등장하였으나 경량성, 강인성, 내부식성, 착색성, 대량생산 가능성 등을 가지고 있으며, 특히 탁월한 가공성의 장점 때문에 현대에는 전기, 전자, 기계, 건축, 기타분야에서 필수

불가결한 재료로서 대용품이 아닌 새로운 재료로의 자리를 확고히 차지하기에 이르렀다.

플라스틱은 가열이나 가압 또는 이 두가지 방법에 의해 만들어지는 성형이 가능한 재료나, 이러한 재료를 사용한 성형품의 총칭으로 분자량이 크며 제조과정중 유동성을 이용하여 원하는 형태를 만들게 된다.

플라스틱은 성형의 용이함으로 인해 다양한 분야에서 활용되지만, 활용분야가 많은 만큼 활용되고 버려진 폐플라스틱 처리에 관한 문제도 심각하다.

급속한 산업의 발전과 더불어 발생하기 시작한 플라스틱 폐기물에 대해 우리나라가 관심을 가지고 법적으로 대처하기 시작한 것은 1979년 "합성수지 폐기물 처리사업법"의 제정에 따라 1980년 "한국자원재생공사"가 설립되면서부터 이며, 1992년말 "자원절약과 재활용촉진에 관한 법률"의 제정과 1993년 총리령으로 "제품의 포장방법 및 포장재의 재질 등의 기준에 관한 법률" 등에서 발생원 감량화를 꾀하고 있다.

폐플라스틱의 발생량은 국내 실수요량의 함수이나 각 플라스틱의 품목별, 용도별로 사용기간 또는 회수에 소요되는 기간이 모두 다르기 때문에 그리 간단하지는 않다.

'전국 폐기물 발생 및 처리 현황(환경부, 1997)'의 통계에 따르면 1996년에는 총발생 폐플라스틱류 중 88.1%를 매립, 소각은 10.6%이었고 나머지 1.4%만이 재활용되어, 발생량 저감이나 재활용의 효과는 아직 미미한 상태에 머무르고 있다.

또한, 일반 가정의 생활 쓰레기를 비롯하여 산업 쓰레기로부터 발생되는 플라스틱 폐기물은 그 처리에 있어서, 이제까지 심각한 문제를 야기 시켜 왔다. 플라스틱 폐기물은 1차로 분리되어 수거되지만, 이를 적절히 재활용하기란 거의 불가능한 실정이다. 1차로 분리수거된 플라스틱 폐기물은 대체적으로 플라스틱류가 약 70% 정도를 차지하고, 종이류가 약20% 그리고 나무나 기타 불순물이 약 10%를 차지한다. 이러한 플라스틱 폐기물은 이제까지 매립지를 선정하여 매립하여 왔다.

그러나 오늘날은 이러한 매립지를 선정하기가 어렵고, 매립지를 찾아 매립한다 하여도 각종 수질오염을 비롯한 환경문제를 야기키는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 10-0566065호에는 「폐플라스틱을 이용한 재활용 플라스틱 펠렛 및 그의 제조방법」이 개시되어 있다.

종래 기술은 습식 세척방식을 활용하여 폐합성수지의 오물을 제거하고, 탈수과정으로 수분을 완벽하게 제거한 후 펠렛 제조장치로 운반하게 된다.

운반하는 과정에서 정전 분리기를 이용하여 대전된 플라스틱 파쇄물을 각기 양전하, 음전하 및 전하를 갖는 않는 것들로 분류하게 된다.

또한 습식공정만으로는 유사한 비중의 재질을 완벽히 분류할 수 없어 순도가 저하된다. 이를 개선하고자 펠릿제조 공정전에 정전 분리공정을 적용함으로 고 순도로 분류가 가능하다

따라서 정전 분리기는 양전하를 띄는 제1드럼과, 음전하를 띄는 제2드럼이 각기 구비된 것이다.

그러나 종래에는 이들 드럼들을 장기간 사용하다보면 표면에 미세한 가루들이 고착되어 층을 형성하게 되며, 이로 인해 전하력이 저하되어 양,음전하 분리 선별력이 저하되는 문제점이 발생되었다.

이에 각 드럼의 표면을 브러시로 소제하도록 하였으나 브러시 자체의 마찰로 인하여 소제가 제대로 실행되지 못하므로 정전 효율이 저하되는 문제점이 상존하였다.

개시되는 내용은 폐플라스틱을 재생 또는 재활용 하기 위한 펠릿을 제조하되 플라스틱 재료인 ABS, PS, PP가 혼합된 폐플라스틱 파쇄물을 전하에 의해 양극과 음극 파쇄물로 분리하는 정전 분리기를 구비하되 정전 분리기의 각 드럼의 표면을 깨끗하게 소제하여 고착물로 인한 정전 효율 저하를 방지할 수 있도록 하는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기를 제공하는데 그 목적이 있다.

실시예의 목적은,

폐플라스틱 재료를 정전효과에 의해 분리하는 정전 분리기에 있어서,

양전하를 띄는 제1드럼과 음전하를 띄는 제2드럼;

상기 제1드럼 또는 제2드럼 각각의 표면에 외접하되, 상기 제1드럼 또는 제2드럼의 회전방향에 역행하도록 수직하게 형성되는 표면제거부;를 포함하는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기에 의해 달성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1드럼 또는 제2드럼이 회전가능하도록 드럼의 양측에 배치되며, 상기 제1드럼 또는 제2드럼에 축으로 결합되는 베어링하우징이 형성되고, 상기 표면제거부가 장착되는 기대;

일 실시예에 따르면, 제1드럼 또는 제2드럼 각각에 전하를 인가하는 전하인가부;

일 실시예에 따르면, 제1드럼 또는 제2드럼 각각을 회전시키도록 연결되는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 표면제거부는 드럼의 표면에 접촉하는 선단부에 뾰족하게 블레이드가 형성되고, 수직하게 기대의 상면에 장착되는 판상의 나이프 바디;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 제1드럼 또는 제2드럼의 사이의 하부에 수직하게 형성되며, 제1드럼 또는 제2드럼 사이를 통과하는 전하를 갖지 않는 재료를 수거하는 분리벽;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 분리벽은 제1드럼의 하부에 형성되는 제1분리대와, 제2드럼의 하부에 형성되는 제2분리대를 포함하고, 제1분리대는 제1드럼의 중심으로부터 그려지는 가상의 십자선에서 0°에 해당하는 수평선의 하부에 접선방향이 되도록 수직하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 제2분리대는 제2드럼의 중심으로부터 그려지는 가상의 십자선에서 180°에 해당하는 수평선의 하부에 접선방향이 되도록 수직하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 제1분리대와 제2분리대 사이에는 배출공간이 형성되고, 상기 배출공간으로 통해 전하를 띄지 않은 플라스틱 재료가 이송되도록 한 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 구동부는 모터와, 모터의 구동에 의해 회전되는 벨트를 포함하고, 상기 제1,2드럼의 축에 형성된 스프로킷에 상기 벨트로 연결되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

개시된 실시예에 따르면, 폐플라스틱을 재생 또는 재활용 하기 위한 펠릿을 제조하되 플라스틱 재료인 ABS, PS, PP가 혼합된 폐플라스틱 파쇄물을 전하에 의해 양극과 음극 파쇄물로 분리하는 정전 분리기를 구비하되 정전 분리기의 각 드럼의 표면을 깨끗하게 소제하여 고착물로 인한 정전 효율 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 실시예에 따르는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기를 나타낸 사시도,
도 2는 실시예에 따르는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기를 나타낸 정면도,
도 3은 실시예에 따르는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기를 나타낸 부분 확대 사시도,
도 4는 상기 도 3에서 정전 분리기의 각 드럼이 회전하면서 표면제거부에 의해 표면 소제가 실행되는 예시를 나타낸 정면도.

이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 실시예에 따르는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기를 나타낸 사시도, 도 2는 실시예에 따르는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기를 나타낸 정면도, 도 3은 실시예에 따르는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기를 나타낸 부분 확대 사시도, 도 4는 상기 도 3에서 정전 분리기의 각 드럼이 회전하면서 표면제거부에 의해 표면 소제가 실행되는 예시를 나타낸 정면도이다.

폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기는 폐플라스틱 재료를 정전효과에 의해 분리하는 것이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예에 따르는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기는,

내부에 수용공간(120)이 형성되고 하부에 배출구(140)가 형성된 함체(100);

상기 함체(100)의 내부 배출구(140)의 상부에 장착되고, 양전하를 띄는 제1드럼(200)과 음전하를 띄는 제2드럼(200b);

상기 제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b) 각각의 표면에 외접하되, 상기 제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b)의 회전방향에 역행하도록 수직하게 형성되는 표면제거부(400);를 포함하여 구성된다.

제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b)이 회전가능하도록 각 드럼의 양측에 기대(160)가 형성된다.

기대(160)에 구비된 베어링하우징(미도시)에 제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b)의 각 축이 결합된다.

제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b) 각각에 전하를 인가하는 전하인가부(74)가 포함된다.

또한 제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b) 각각을 회전시키도록 연결되는 구동부(180);를 포함한다.

구동부(180)는 모터와, 모터의 구동에 의해 회전되는 벨트를 포함하고, 상기 제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b)의 축에 형성된 스프로킷에 상기 벨트로 연결되어 이루어진다.

표면제거부(400)는 제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b) 각각의 표면에 접촉하는 선단부에 뾰족하게 블레이드(420)가 형성되고, 수직하게 기대(160)의 상면에 장착되는 판상의 나이프 바디(440);를 포함한다.

한편 제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b)의 사이의 하부에 수직하게 형성되며, 제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b) 사이를 통과하는 전하를 갖지 않는 재료를 수거하는 분리벽(600);을 포함한다.

분리벽(600)은 제1드럼(200)의 하부에 형성되는 제1분리대(610)와, 제2드럼(200b)의 하부에 형성되는 제2분리대(620)를 포함한다.

제1분리대(610)는 제1드럼(200)의 중심으로부터 그려지는 가상의 십자선에서 0°에 해당하는 수평선의 하부에 접선방향이 되도록 수직하게 형성된다.

상기 제2분리대(620)는 제2드럼(200b)의 중심으로부터 그려지는 가상의 십자선에서 180°에 해당하는 수평선의 하부에 접선방향이 되도록 수직하게 형성된다.

제1분리대(610)와 제2분리대(620) 사이에는 배출공간(640)이 형성되고, 상기 배출공간(640)으로 통해 전하를 띄지 않은 플라스틱 재료가 이송될 수 있다.

폐플라스틱 재료는 플라스틱 폐품을 분쇄한 것으로 대략 30×30Mm 이하 크기이며, 이송 중에서 세척부(미도시)를 통과하면서 물로 세척된다.

세척부는 호퍼에서 유입된 폐플라스틱 재료를 컨베이어 벨트를 통과하시면서 외부에서 고압의 물을 뿌려서 세척후 탈수시킨다.

이후 세척된 폐플라스틱 재료는 컨베이어 벨트를 타고 이송되는 과정에서 가열부(5)의 열풍기를 통과하면서 수분이 건조되도록 한다.

이렇게 이송되는 과정에서 폐플라스틱 재료는 이미 1차 분쇄된 상태에서 뒤섞이면서 이송되므로 이송 과정에서 작은 플라스틱 가루들이 정전기에 의해 표면에 달라붙은 상태가 된다.

정전 분리기는 다수개가 배치되어 1회 내지 수 회의 정전 분리 작업이 이루어질 수 있도록 하였고, 정전 분리 횟수가 증가할수록 분리 수율이 향상될 수 있다.

제1드럼(200)과 제2드럼(200b)은 동일한 높이에 일정 간격으로 이격되어 배열된다.

제1드럼(200)에는 양전하가 인가되고, 제2드럼(200b)에는 음전하가 인가되므로 그 외면에 각기 음전하를 갖는 재료는 제1드럼(200)에 부착될 것이고, 양전하를 갖는 재료는 제2드럼에 부착될 수 있으므로 각기 분리될 수 있다.

아울러 전하를 띄지 않은 플라스틱 재료는 제1드럼(200)과 제2드럼(200b) 사이로 낙하하면서 분리벽(600) 사이의 배출공간(640)을 통해 배출된다.

상기 제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b) 각각은 외주면에 외접하도록 표면제거부(400);가 형성되어 있으므로, 표면제거부(400)는 제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b) 각각의 표면에 부착된 재료를 긁어내어서 제거하게 된다.

전하를 띄는 제1드럼(200) 또는 제2드럼(200b) 각각의 표면에 상시 폐플라스틱 재료가 달라붙은 후 표면제거부(400)에 의해 긁어내어져서 분리시키게 된다.

비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

100 : 함체 120 ; 수용공간
140 : 배출구 160 : 기대
180 : 구동부 200 : 제1드럼
200b : 제2드럼 400 : 표면제거부
420 : 블레이드 440 : 나이프 바디
610 : 제1분리대 620 : 제2분리대
640 : 배출공간

Claims (1)

1. 폐플라스틱 재료를 정전효과에 의해 분리하는 정전 분리기에 적용되고,
   폐플라스틱이 투입되는 함체;
   구동부에 의해 상기 함체 내부의 기대에 회전가능하게 장착되고, 양전하를 띄는 제1드럼과 음전하를 띄는 제2드럼;
   상기 제1,2드럼 상부에 형성되고, 상기 제1,2드럼에 전하를 인가하는 전하인가부;
   상기 제1드럼의 하부에 형성되는 제1분리대와, 상기 제2드럼의 하부에 형성되는 제2분리대를 포함하고, 상기 제1,2드럼 사이를 통과하며 전하를 갖지 않는 재료를 수거하는 분리벽;
   상기 제1분리대와 제2분리대 사이에 형성되고, 전하를 띄지 않은 플라스틱 재료가 이송되도록 한 배출공간;을 구비하는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기에 있어서:
   상기 제1,2드럼의 회전방향에 역행하도록 형성되며, 상기 제1,2드럼 표면에 달라붙은 폐플라스틱을 제거할 수 있도록, 상기 제1,2드럼의 표면에 접촉하는 선단부가 뾰족하게 형성된 블레이드와, 상기 블레이드에 연장형성되고 상기 기대의 상면에 수직으로 형성되는 판상의 나이프 바디를 포함하는 표면제거부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱의 재활용 팰릿 제조용 정전 분리기.

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