KR100569091B1 - 필러 제조방법 - Google Patents

Abstract

필러(filler) 제조방법이 개시된다. 개시된 필러 제조방법은, (a) 폐 페인트 슬러지를 회수하는 단계와; (b) 회수된 폐 페인트 슬러지를 압착하여 상기 폐 페인트 슬러지에 함유된 벌크 워터를 제거하는 단계와; (c) 상기 벌크 워터가 제거된 상기 폐 페인트 슬러지를 교반하여 상기 폐 페인트 슬러지에 함유된 프리 워터를 제거하는 단계와; (d) 상기 프리 워터가 제거된 상기 폐 페인트 슬러지를 건조시켜 상기 폐 페인트 슬러지에 바운드 워터만이 남도록 하는 단계와; (e) 필러를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 폐 페인트의 슬러지의 재활용이 가능하다는 이점이 있다.

폐 페인트 슬러지, 실런트, 필러, 교반

Description

필러 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING FILLER}

도 1은 본 발명에 따른 필러 제조방법을 순차적으로 나타내 보인 플로우 챠트.

도 2 및 도 3은 본 발명이 실시되기 위한 장치를 나타내 보인 장치도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100. 제1탈수장치 101. 메시 챔버

102. 가압 플레이트 103. 워터 탱크

104. 유압장치 105. 콘트롤 박스

200. 제2탈수장치 201. 챔버

202. 교반기 203. 진공펌프

본 발명은 필러 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 도장공정에서 발생되는 폐 페인트 슬러지(paint sludge)를 자동차용 실런트(sealant)의 필러(filler)로 제조하기 위한 필러 제조방법에 관한 것이다.

현재, 자동차의 외관 장식 및 차체의 방청을 목적으로 도포되는 도료는 열경 화성 수지를 약 3차에 걸쳐 도포되는데, 각 공정별 차이는 있지만, 사용되는 도료가 분무기(spray machine)에서 토출되어 차체(body)에 도달되는 효율 즉, 도착 효율은 각 공정 및 공장별로 차이는 있지만 사용된 도료의 약 40∼50% 정도의 도료가 차체에 도착되지 않고 외부로 배출(drain)된다. 배출된 도료 즉, 페인트 슬러지는 현행 폐기물 법규상 특정 유해 폐기물로 분류되며, 상기한 특정 유해 폐기물은 환경 법규상 지정된 환경전문 업체만이 처리하게 된다. 현행 기술상 전량 소각 처리하고 있고 예컨대, 1년에 약 70만대의 자동차를 생산한다고 가정할 때, 폐 페인트 슬러지의 발생량은 약 2000톤 정도이며, 이를 비용으로 환산하면 약 4억원의 자원이 낭비되고 있는 실정이다.

한편, 국내에서 폐 페인트 슬러지를 처리하는 기술은 시험적으로 연소에 의한 방법으로 폐 페인트 슬러지에 함유된 수분을 제거하여 무기물을 재활용한다고 하고 있으나 문헌상이나 특허 출원은 현재까지 이루어지고 있지 않은 실정이다.

그리고 폐 페인트 슬러지는 특정 유해 물질로서 이 물질의 성상은 수분을 다량 포함한 겔(gel) 상태이므로 재활용을 하려고 할 경우 많은 중간공정 예컨대, 함유수분을 제거하는 탈수공정, 수분이 제거된 케이크(cake) 상태의 슬러지를 분쇄하여 파우더(powder)를 제조하는 공정, 및 완성된 파우더를 이용한 재생제품 제조기술 등의 개발이 필요하다.

그러나 현재 폐 페인트 슬러지에 포함된 수분을 제거하기 위해 연소에 의한 건조방법을 시도하고 있으나, 이런 경우 소요되는 연료비의 과다와 연소에 의한 수지의 탄화로 재활용할 수 있는 물질의 감소가 발생한다. 설사, 재활용한다 하더라 도 소요 비용에 비해 경제성 확보가 힘들다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 폐 페인트 슬러지를 처리하여 필러로 제조하여 재활용하는 것은 물론 경제성이 확보될 수 있도록 한 필러 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 필러 제조방법은, (a) 폐 페인트 슬러지를 회수하는 단계와; (b) 회수된 폐 페인트 슬러지를 압착하여 상기 폐 페인트 슬러지에 함유된 벌크 워터를 제거하는 단계와; (c) 상기 벌크 워터가 제거된 상기 폐 페인트 슬러지를 교반하여 상기 폐 페인트 슬러지에 함유된 프리 워터를 제거하는 단계와; (d) 상기 프리 워터가 제거된 상기 폐 페인트 슬러지를 건조시켜 상기 폐 페인트 슬러지에 바운드 워터만이 남도록 하는 단계와; (e) 상기 폐 페인트 슬러지를 건조로에 보관시키는 단계와; (f) 필러를 제조하는 단계;를 포함하고, 그리고 상기 (c) 단계에서, 상기 교반은 진공상태에서 행하게 되는 동시에 상기 폐 페인트 슬러지를 가열하여 상기 폐 페인트 슬러지에 함유된 수분을 증발시키도록 하는 것을 그 특징으로 한다.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 필러 제조방법을 개략적으로 나타낸 플로우 챠트가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 필러 제조방법은, 자동차 생산시 발생되는 폐 페인트 슬러지를 소각 처리하지 않고, 이를 회수하여 탈수 및 진공 건조를 하여 분말화하고, 이것을 자동차에 사용되는 실런트의 필러로 가공하여, 자동차 및 산업용 실런트의 필러로 재활용할 수 있도록 한 것으로, 이를 보다 구체적으로 상술하기로 한다.

폐 페인트 슬러지는 도장 예컨대 스프레이(spray) 도장시 다공질화된 입자가 물과 접촉하여 서로 응집된 상태이므로, 그 입자 사이에 포함된 수분 즉, 벌크 워터(bulk water)에서 프리(free) 워터로, 이를 다시 바운드(bound) 워터 상태로 해야 한다. 여기서 벌크 워터, 프리 워터, 및 바운드 워터는 폐 페인트 슬러지에 함유된 수분 정도를 나타내기 위해 기재된 것이다.

우선, 폐 페인트 슬러지를 회수한다.(단계 11) 회수된 폐 페인트 슬러지를 압착하여 이 폐 페인트 슬러지에 함유된 벌크 워터를 제거한다.(단계 12) 이러한 벌크 워터의 제거는 도 2에 도시된 바와 같은 제1탈수장치(100)에 의해 이루어진다. 상기 폐 페인트 슬러지를 제1탈수장치(100)의 메시 챔버(mesh chamber)(101)에 넣고 가압 플레이트(102)를 하강시켜 폐 페인트 슬러지를 압착한다. 이러한 과정으로 폐 페인트 슬러지에 함유된 벌크 워터가 제거되면 폐 페인트 슬러지에 함유된 수분중 70% 이상이 제거된다. 도 2에서 설명되지 않은 참조부호 103은 메시 챔버(101)로부터 회수된 물을 저장하는 워터 탱크이고, 104, 105는 제1탈수장치(100)를 작동시키는 유압장치 및 콘트롤 박스이다.

그리고 상기 벌크 워터가 제거된 폐 페인트 슬러지를 교반하여 프리 워터를 제거한다.(단계 13) 이는 제1탈수장치(100)에 의해 벌크 워터가 제거된 폐 페인트 슬러지를 도 3에 도시된 바와 같은 제2탈수장치(200)에 의해 이를 실현할 수 있다. 상기 벌크 워터가 제거되면 폐 페인트 슬러지의 함수율은 30% 이하로 조성되며, 이러한 폐 페인트 슬러지를 챔버(201)에 넣고, 상기 챔버(201)의 상부에 설치된 교반기(202)로서 교반한다. 이때 상기 챔버(201)에는 예컨대 히터 코일 등으로 이루어진 가열기(미도시)가 설치되어 있어서 폐 페인트를 가열하여 수분을 제거한다. 이때 규정 온도와 규정 진공 조건을 설정하고 폐 페인트 슬러지를 교반하고, 교반과 동시에 흡습제를 규정된 양만큼 분급하여 챔버(201) 내의 폐 페인트 슬러지에 투입시킨다. 도 3에서 설명되지 않은 참조부호 203은 진공펌프를 나타낸 것이다. 따라서 상기 제1탈수장치(100)는 기계식 탈수장치라 할 수 있고, 제2탈수장치는 화학적 탈수장치라 할 수 있다.

한편 상기 제1,2탈수장치(100,200)는 본 발명이 실시되기 위한 하나의 수단에 불과하고, 이와는 별도로 다양하게 실시될 수 있으며, 각 단계별 발명이 실시 가능하면 상기 제1,2탈수장치(100,200)에 의해서 본 발명은 한정되지 않는다.

규정시간으로 제2탈수장치(200)를 가동에 따라 건조된 폐 페인트를 챔버(201)에서 꺼내고, 규정 온도의 건조로(미도시)에서 보관하게 된다.(단계 14) 이러한 과정이 수행되면 폐 페인트 슬러지의 함수율은 5% 이하로 떨어지게 된다. 즉, 바운드 워터만이 폐 페인트에 잔류하게 되는데 이는 폐 페인트 슬러지를 분말(powder) 형태로 가공하는데 있어서 문제가 되지 않는다. 이는 통상의 필러에 존재하는 수분의 량과 같은 조건이므로 이를 무시한다.

상술한 바와 같이 제조된 폐 페인트 슬러지는 실런트의 구성 재료인 필러로 사용하기 위한 필러를 제조한다.(단계 15) 필러로 사용하기 위해서는 그 입자 크기가 균일해야 하므로 에컨대 광학 현미경 등으로 입자 크기를 관리하여 약 1.2㎛∼12㎛로 해야 한다. 특히 그 입자 크기는 사용 목적에 따라 다르며, 입자 크기를 관리하기 위해서는 일반적인 실런트 제조공정중 필러 제조공정의 기준에 따른다. 따라서 여기에서는 그 필러 제조공정은 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 필러 제조방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

자동차 생산시 발생되는 폐 페인트 슬러지를 재활용하여 일반적인 필러와 동일한 수준의 필러를 제조할 수 있어서, 종래의 재활용시 소각비용이나, 이를 재활용하여 필러로 제조할 수 있어서 환경 친화성은 물론 상당한 경제상의 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구의범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. (a) 폐 페인트 슬러지를 회수하는 단계와;

   (b) 회수된 폐 페인트 슬러지를 압착하여 상기 폐 페인트 슬러지에 함유된 벌크 워터를 제거하는 단계와;

   (c) 상기 벌크 워터가 제거된 상기 폐 페인트 슬러지를 교반하여 상기 폐 페인트 슬러지에 함유된 프리 워터를 제거하는 단계와;

   (d) 상기 프리 워터가 제거된 상기 폐 페인트 슬러지를 건조시켜 상기 폐 페인트 슬러지에 바운드 워터만이 남도록 하는 단계와;

   (e) 상기 폐 페인트 슬러지를 건조로에 보관시키는 단계와;

   (f) 필러를 제조하는 단계;를 포함하고,

   그리고 상기 (c) 단계에서, 상기 교반은 진공상태에서 행하게 되는 동시에 상기 폐 페인트 슬러지를 가열하여 상기 폐 페인트 슬러지에 함유된 수분을 증발시키도록 하는 것을 특징으로 하는 필러 제조방법.
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