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KR101650446B1 - 편광판 제조 용액 재생 장치 및 방법 - Google Patents

편광판 제조 용액 재생 장치 및 방법 Download PDF

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KR101650446B1
KR101650446B1 KR1020140149609A KR20140149609A KR101650446B1 KR 101650446 B1 KR101650446 B1 KR 101650446B1 KR 1020140149609 A KR1020140149609 A KR 1020140149609A KR 20140149609 A KR20140149609 A KR 20140149609A KR 101650446 B1 KR101650446 B1 KR 101650446B1
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 편광판 제조용액에서 폴리비닐알코올 저분자를 간단하면서도 효과적으로 제거할 수 있는 편광판 제조용액 재생 장치와 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치는, 폴리비닐알코올계 필름으로부터 편광판을 제조하기 위해 붕산을 포함하는 제조용액을 재생하는 장치로서, 상기 제조용액이 수용된 처리 배스로부터 상기 제조용액의 일부를 유입시켜 냉각시키는 냉각부; 상기 냉각부에서 냉각된 제조용액에서 소정 크기 이상의 입자를 여과하는 여과부; 및 상기 여과부를 통과한 제조용액을 가열하여 상기 처리 배스로 유출시키는 가열부를 포함한다.

Description

편광판 제조 용액 재생 장치 및 방법{Apparatus and method for recycling solution for manufacturing polarizing plate}
본 발명은 광학 기능성 필름 제조 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리비닐알코올계 필름으로부터 편광판을 제조하는데 있어서 폴리비닐알코올계 필름을 처리하는데 이용되는 제조용액을 재활용하는 기술에 관한 것이다.
광학 기능성 필름은 디스플레이 장치 등의 부품으로 널리 활용되는데, 특히 편광판, 즉 편광 필름은 모든 방향으로 진동하는 빛 중에서 한 방향으로 진동하는 빛만 선택적으로 통과시키는 역할을 할 수 있다는 점에서, 액정표시장치 등의 디스플레이 장치에 널리 이용되고 있다. 더욱이, 편광판은 한 쌍으로 배치될 경우 빛의 통과와 차단을 결정할 수 있으므로, 최근에는 TV, 모니터, 노트북, 디지털 카메라, 휴대전화 등과 같은 다양한 액정표시장치의 필수 구성요소로 이용되고 있다.
이러한 편광판의 주재료로는 폴리비닐알코올(Poly Vinyl Alcohol; PVA)계 필름이 많이 이용되며, 편광판은 이러한 폴리비닐알코올계 필름을 요오드 또는 이색성 염료로 염착시키면서 일축 연신한 후, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 보호필름과 합지시켜 제조될 수 있다.
이러한 편광판의 제조 공정에 있어서, 폴리비닐알코올 필름은 염착, 가교 및 연신 등의 공정을 거칠 수 있으며, 이를 위해 염착 배스, 가교 배스 및 연신 배스 등의 각종 처리 배스에 침지되어 처리되는 과정을 거칠 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐알코올 필름은 염착 배스에 수용된 붕산(H3BO3), 요오드(I2) 및 요오드화칼륨(KI) 등을 포함하는 용액에 침지되어 염색되는 과정을 거칠 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올 필름은 가교 배스에 수용된 요오드화칼륨 및 붕산 등을 포함하는 용액에 침지되어 가교 반응이 일어나는 과정을 거칠 수 있다.
이처럼, 편광판을 제조하기 위해서는 붕산 및 요오드화칼륨 등이 포함된 편광판 제조용액이 담겨진 하나 이상의 처리 배스에 폴리비닐알코올 필름을 침지시키는 과정을 거치는 것이 일반적이다. 그런데, 이처럼 폴리비닐알코올 필름을 처리 배스의 제조용액에 침지시키는 과정에서, 폴리비닐알코올 필름으로부터 저분자량의 폴리비닐알코올 분자들이 빠져나와 제조용액 내에 존재할 수 있게 된다. 이러한 저분자량의 폴리비닐알코올 분자들은 이후의 수세, 보색, 건조 공정 등에 있어서, 폴리비닐알코올 필름의 표면에 이물질로서 석출될 수 있고, 결과적으로는 편광판에 대한 제품 불량으로 이어지게 될 수 있다.
따라서, 이러한 제품 불량을 없애기 위해서는 일정 정도 이상 사용된 제조용액은 처리 배스에서 폐기하고 새로운 제조용액으로 교체하는 것이 필요하다. 그러나, 제조용액에 포함된 요오드화칼륨이나 붕산 등은 비교적 고가의 원료이기 때문에, 제조용액의 잦은 교체는 편광판의 제조 비용을 증가시키는 원인이 될 수 있다.
종래에 이러한 문제점을 해결하기 위해 편광판의 제조용액으로부터 요오드화칼륨 등을 회수하기 위한 기술 등이 제안된 바 있으나, 재생 효율이 높지 않고, 처리 과정이 복잡하며, 처리 비용이 많이 소요되고, 폐액 처리 장치가 편광판 제조 장치와 분리되어 이러한 폐액 처리 장치가 있는 장소로 폐액을 이송시키는 공정이 필요하다는 등의 단점이 존재한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 편광판 제조용액에서 폴리비닐알코올 저분자를 간단하면서도 효과적으로 제거할 수 있는 편광판 제조용액 재생 장치와 방법, 그리고 이를 포함하는 편광판 제조용 처리 배스 및 편광판 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치는, 폴리비닐알코올계 필름으로부터 편광판을 제조하기 위해 붕산을 포함하는 제조용액을 재생하는 장치로서, 상기 제조용액이 수용된 처리 배스로부터 상기 제조용액의 일부를 유입시켜 냉각시키는 냉각부; 상기 냉각부에서 냉각된 제조용액에서 소정 크기 이상의 입자를 여과하는 여과부; 및 상기 여과부를 통과한 제조용액을 가열하여 상기 처리 배스로 유출시키는 가열부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 냉각부는, 상기 제조용액을 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 가교체가 응고될 수 있는 온도로 냉각시킨다.
또한 바람직하게는, 상기 냉각부는, 상기 제조용액을 0℃ 내지 30℃의 온도로 냉각시킨다.
또한 바람직하게는, 상기 여과부는, 상기 응고된 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 가교체를 여과한다.
또한 바람직하게는, 상기 여과부는, 여과 크기가 서로 다른 둘 이상의 필터를 구비한다.
또한 바람직하게는, 상기 여과부는, 10um 이하의 여과 크기를 갖는 제1 필터 및 5um 이하의 여과 크기를 갖는 제2 필터를 구비하여, 상기 제조용액이 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터를 순차적으로 통과하도록 구성된다.
또한 바람직하게는, 상기 여과부는, 여과 크기가 동일한 둘 이상의 필터를 병렬로 구비하여, 상기 제조용액이 상기 둘 이상의 필터 중 하나의 필터를 선택적으로 통과하도록 구성된다.
또한 바람직하게는, 상기 냉각부 및 상기 가열부 중 적어도 하나는, 판형 열교환기를 구비한다.
또한 바람직하게는, 상기 처리 배스로부터 상기 제조용액을 유입시키고 유입된 제조용액과의 열교환을 통해 상기 처리 배스 내부에 수용된 제조용액의 온도를 소정 범위 이내로 제어하는 온도 제어부를 더 포함한다.
또한 바람직하게는, 상기 온도 제어부는, 상기 냉각부, 상기 여과부 및 상기 가열부를 경유하는 제조용액 순환경로와 다른 별도의 제조용액 순환경로에 구비된다.
또한 바람직하게는, 상기 냉각부, 상기 여과부 및 상기 가열부를 경유하는 제조용액 순환경로의 제조용액 순환량은, 상기 온도 제어부를 경유하는 제조용액 순환경로의 제조용액 순환량 대비 5% 내지 20%이다.
또한 바람직하게는, 상기 처리 배스에 수용된 제조용액의 농도를 소정 범위 이내로 제어하는 농도 제어부를 더 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편광판 제조용 처리 배스는, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치를 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편광판 제조 장치는, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치를 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 방법은, 폴리비닐알코올계 필름으로부터 편광판을 제조하기 위해 붕산을 포함하는 제조용액을 재생하는 방법으로서, 상기 제조용액이 수용된 처리 배스로부터 상기 제조용액의 일부를 유입시키는 단계; 상기 유입된 제조용액을 냉각시키는 단계; 상기 냉각 단계에서 냉각된 제조용액에서 소정 크기 이상의 입자를 여과하는 단계; 상기 여과 단계가 수행된 제조 용액을 가열하는 단계; 및 상기 가열 단계에서 가열된 제조 용액을 상기 처리 배스로 유출시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 폴리비닐알코올계 필름을 붕산이 포함된 제조용액에 침지시켜 편광판을 제조하는 기술에 있어서, 제조용액으로부터 폴리비닐알코올 저분자가 간단하면서도 효과적으로 제거될 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 제조용액에 포함된 폴리비닐알코올 저분자로 인해 편광판의 품질이 저하되거나 불량률이 높아지는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 편광판 제조용액을 재생시켜 반영구적인 사용을 가능하게 하고 이에 따른 편광판 제조용액의 교체 비용 및 공정을 줄이며, 특히 고가의 요오드화칼륨 및 붕산의 사용량을 줄임으로써 편광판 제조 비용을 절감할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 측면에 의하면, 편광판 제조 장치의 처리 배스에서 자체적으로 제조용액을 재생할 수 있으므로, 처리 배스의 제조용액에 폴리비닐알코올을 침지시켜 편광판을 제조함과 동시에 이러한 제조용액이 실시간으로 재생되도록 할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 기사용된 제조용액을 재생 처리를 위한 다른 장소로 이송시킬 필요가 없어, 이에 따른 재생 시간 및 재생 비용을 감소시킬 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 장치에 의한 제조용액 재생 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 3은, 편광판 제조용액의 온도에 따른 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 가교체 응고에 대한 상대 정도를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 4는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 장치에 의한 제조용액 재생 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치는, 냉각부(110), 여과부(120) 및 가열부(130)를 포함한다.
상기 냉각부(110)는, 제조용액이 수용된 처리 배스(10)로부터 제조용액의 일부를 유입시킨다. 이를 위해, 상기 냉각부(110)는 펌프를 구비하여, 이러한 펌프의 작동을 통해 처리 배스(10)로부터 그에 수용된 제조 용액을 자신에게 유입시킬 수 있다.
여기서, 처리 배스(10)(bath)란 편광판을 제조하는 공정에 포함되어 폴리비닐알코올(PVA)계 필름을 침지시켜 처리하기 위한 배스를 의미한다. 이러한 처리 배스(10)에는 편광판을 제조하는데 이용되는 다양한 처리용 배스가 포함될 수 있다. 대표적으로, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치가 적용되는 처리 배스(10)에는 폴리비닐알코올 필름을 염색시키기 위한 염착 배스, 폴리비닐알코올 필름에서 가교 반응을 일으키는 가교 배스 및 폴리비닐알코올 필름을 연신시키는 연신 배스 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치는, 염착 배스, 가교 배스 및 연신 배스 모두에 각각 구비되거나 그 중 하나의 처리 배스(10)에만 구비될 수 있다. 뿐만 아니라, 이러한 염착, 가교 및 연신 등의 공정이 하나의 처리 배스(10) 내에서 수행되는 경우, 그러한 처리 배스(10)에도 본 발명이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치가 적용된 처리 배스(10)는, 편광판을 제조하기 위한 제조용액으로서 붕산을 포함할 수 있다. 이러한 붕산은, 가교 반응을 통해 폴리비닐알코올 필름의 연신 과정에서 일정 정도의 강도를 부여하는 기능을 할 수 있다. 바람직하게는, 상기 처리 배스(10)는, 제조용액으로서 이러한 붕산 이외에, 요오드화칼륨 및 요오드 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 특히, 요오드화칼륨은 폴리비닐알코올 필름에 대하여 요오드 이온종의 분포를 고르게 할 수 있는 장점이 있다.
상기 냉각부(110)는, 이러한 제조용액 중 적어도 일부를 처리 배스(10)로부터 유입시킨 후, 유입된 제조용액을 냉각시킨다. 여기서, 냉각이란, 제조용액에 대하여 처리 배스(10)에 수용된 상태에서의 온도보다 낮은 온도로 유지시키는 것을 의미한다.
상기 냉각부(110)는 냉각수를 이용하여 제조용액을 냉각시킬 수 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 냉각 방식으로 한정되는 것은 아니며, 상기 냉각부(110)는 다양한 방식으로 제조용액을 냉각시킬 수 있다.
그리고, 상기 냉각부(110)는, 제조용액을 냉각시키기 위해 판형 열교환기를 구비할 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 단시간에 제조용액의 온도를 낮출 수 있고, 냉각부(110)의 부피를 크게 하지 않을 수 있는 장점이 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니며, 상기 냉각부(110)는 다양한 형태의 열교환기를 구비할 수 있다.
바람직하게는, 상기 냉각부(110)는, 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 가교체가 응고(겔화)될 수 있는 온도로 제조용액을 냉각시키는 것이 좋다. 상기 살펴본 바와 같이, 폴리비닐알코올 필름을 침지시키는 제조용액에는 폴리비닐알코올 필름으로부터 이탈된 폴리비닐알코올 저분자가 포함되어 있을 수 있다. 그리고, 이러한 제조용액에는 붕산이 포함되어 있다. 따라서, 상기 냉각부(110)가 소정 온도 이하로 이러한 제조용액을 냉각시키면, 제조용액 속에 포함된 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 가교체가 겔(gel)화됨으로써 응고물이 형성될 수 있다.
상기 여과부(120)는, 상기 냉각부(110)의 후단에 위치하여 상기 냉각부(110)에서 냉각된 제조용액 중에서 소정 크기의 입자를 여과한다. 이를 위해, 상기 여과부(120)는, 소정 크기 이상의 입자가 통과되지 않도록 하는 필터를 하나 이상 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 여과부(120)는, 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 가교체에 대한 응고물을 여과할 수 있다. 즉, 냉각부(110)가 제조용액을 냉각시켜 제조용액 중에 포함된 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 가교체가 응고된 경우, 상기 여과부(120)는 이와 같이 응고된 가교체를 불순물 입자로서 여과시키고 이를 제조용액으로부터 제거되도록 할 수 있다. 따라서, 제조용액은 상기 여과부(120)를 거치게 됨으로써 폴리비닐알코올 분자와 붕산이 제거될 수 있다.
예를 들어, 상기 여과부는, 0.1 um 내지 10 um의 여과 크기를 가질 수 있다. 즉, 상기 여과부는 평균 직경이 0.1um 내지 10 um 이상의 크기를 갖는 가교체 응고 입자를 필터링하도록 구성될 수 있다. 또는, 상기 여과부는 1 um 내지 5 um의 여과 크기를 갖도록 구성될 수도 있다. 이를테면, 상기 여과부는 3 um의 필터 크기를 가짐으로써, 3 um 이상의 크기를 갖는 가교체 응고 입자를 필터링하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 여과부(120)는, 제조용액의 흐름 방향에 대하여 수직인 방향에서 소정 각도 경사진 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제조용액이 좌측에서 우측 방향으로 이동하는 경우, 상기 여과부(120)는, 하부가 좌측 방향, 상부가 우측 방향에 위치하도록 구성될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 여과부(120)의 경우, 겔을 필터링하도록 구성될 수 있는데, 겔은 특성상, 그 크기에 상관 없이 압력에 의해 필터를 통과할 수 있다. 따라서, 상기 실시예와 같이, 여과부(120)가 기울어진 형태로 구성되는 경우, 겔 상태의 불순물 입자가 여과부(120)의 상부 또는 하부로 이동할 수 있어, 겔 상태의 불순물 입자가 압력에 의해 필터를 통과하게 되는 것을 방지할 수 있다.
상기 가열부(130)는, 제조용액을 가열하여 처리 배스(10)로 유출시킨다. 즉, 가열부(130)는 여과부(120)의 후단에 위치하여, 여과부(120)에 의해 폴리비닐알코올 분자 및 붕산이 일정 정도 제거된 제조용액을 가열한 후, 온도가 상승한 제조용액을 처리 배스(10)로 공급한다. 여과부(120)를 거친 제조용액은 이미 냉각부(110)에 의해 냉각된 상태이므로, 가열부(130)에 의한 가열 과정을 거치지 않고 그대로 처리 배스(10)로 유입되면 처리 배스(10)에 수용된 제조용액의 온도를 떨어뜨릴 수 있다. 그리고, 이와 같은 온도 저하는 처리 배스(10)에 수용된 제조용액 중의 폴리비닐알코올 분자 및 붕산의 응고를 유발하여 편광판의 품질을 떨어뜨리는 등의 문제를 일으킬 수 있다. 따라서, 상기 가열부(130)는, 냉각부(110) 및 여과부(120)를 거친 제조용액이 다시 처리 배스(10)로 공급되기 전에 처리 배스(10)에 수용된 다른 제조용액의 온도와 맞추어 줌으로써, 처리 배스(10)에 수용된 제조용액의 온도 저하를 방지할 수 있다.
여기서, 상기 가열부(130)는, 제조용액을 가열하기 위해 판형 열교환기를 구비할 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 단시간에 제조용액의 온도를 높일 수 있고, 가열부(130)의 부피가 크게 증가하는 것을 막을 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니며, 상기 가열부(130)는 다양한 형태의 열교환기를 구비할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치에 있어서, 상기 냉각부(110)는, 제조용액을 0℃ 내지 30℃의 온도로 냉각시키는 것이 좋다. 편광판을 제조하기 위해 통상적으로 이용되는 제조용액의 경우, 이러한 온도 범위에서 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 상당량이 급속하게 응고, 즉 응집될 수 있기 때문이다. 이에 대해서는, 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은, 편광판 제조용액의 온도에 따른 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 응집(aggregation)에 대한 상대 정도(relative degree)를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
여기서, 도 3에 사용된 편광판 제조용액의 조성은 다음의 표 1과 같다.
Figure 112014104821915-pat00001
표 1에서, 요오드화칼륨(KI) 및 붕산(H3BO3)은 전체 용액에 대한 중량% 단위로 나타내고, 폴리비닐알코올(PVA) 및 요오드(I2)는 ppm 단위로 나타내었다. 그리고, 표 1에 표시된 조성 이외에 나머지 대부분의 조성은 용매로서 물이다.
도 3을 참조하면, 온도가 낮아짐에 따라 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 응고가 이루어지되, 30℃에서 이러한 응고가 본격화되는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 실시예와 같이, 냉각부(110)는 0℃ 내지 30℃의 온도로 제조용액을 냉각시키는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
특히, 도 3의 그래프에서, 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 응집도는 30℃ 이하의 온도에서도 온도 감소에 따라 계속적으로 증가하다가 5℃ 내지 10℃의 온도부터는 온도 감소에도 크게 증가하지 않음을 알 수 있다. 따라서, 상기 냉각부(110)는, 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 응고에 대한 효율화를 기하기 위해, 제조용액을 5℃ 내지 10℃의 온도로 냉각시키는 것이 좋다. 만일, 상기 냉각부(110)에 의해 제조용액의 온도가 필요 이상으로 낮춰질 경우, 가열부(130)에 의해 제조용액을 가열하는 비용 및 시간이 증가할 수 있고, 냉각부(110) 내에서의 열교환 구간의 길이가 증가할 수 있다. 따라서, 상기 실시예와 같이, 냉각부(110)가 제조용액을 5℃ 내지 10℃의 온도로 냉각시키는 구성에 의하면, 응고 효율이 최대화될 수 있도록 제조용액을 냉각하면서도 그에 따른 시간 및 비용, 냉각부(110) 설치 공간 등을 최소화할 수 있다.
바람직하게는, 상기 여과부(120)는, 여과 크기가 다른 둘 이상의 필터를 구비할 수 있다. 이에 대해서는, 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 다만, 이하에서는, 도 2의 구성에 비해 차이점이 있는 구성을 위주로 설명하도록 하고, 도 2의 구성에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4를 참조하면, 상기 여과부(120)는, 제1 필터(121) 및 제2 필터(122), 2개의 필터를 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 제1 필터(121) 및 제2 필터(122)는 직렬 형태로 배치되게 구성됨으로써, 제조 용액이 이러한 제1 필터(121) 및 제2 필터(122)를 순차적으로 통과하도록 할 수 있다. 이때, 제1 필터(121)는 제2 필터(122)에 비해 상대적으로 여과 성능이 낮은 필터, 즉 여과되는 입자의 크기가 상대적으로 큰 필터로 구성되는 것이 좋다.
특히, 상기 제1 필터(121)는 10um 이하의 여과 크기를 가질 수 있고, 상기 제2 필터(122)는 5um 이하의 여과 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 필터(121)는, 5 um 내지 10 um의 여과 크기를 갖고, 상기 제2 필터(122)는, 이보다 작은 0.1 um 내지 5 um의 여과 크기를 갖도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 필터(121)는 10um의 여과 크기를 가져 10um 초과의 크기를 갖는 입자가 대략 99% 이상 차단되도록 구성되고, 상기 제2 필터(122)는 5um의 여과 크기를 가져 5um 초과의 크기를 갖는 입자가 대략 99% 이상 차단되도록 구성될 수 있다.
이처럼, 직렬로 배치된 2개 이상의 필터를 통해 제조용액 중 입자가 필터링되도록 구성된 실시예에 의하면, 단시간에 차압의 상승이 발생하여 잦은 필터를 교체하게 되는 문제점 등을 줄일 수 있다. 즉, 제조용액에 포함된 입자, 특히 폴리비닐알코올과 붕산이 가교되어 겔 형태로 응고된 응고체를 제거하기 위해 처음부터 여과 크기가 작은 필터를 사용하게 되면, 해당 필터에서 단시간에 차압이 상승되어 필터를 자주 교체해야 하므로, 이로 인한 공정상 손실 및 비용 증가가 초래될 수 있다. 특히, 겔의 특성상, 실제 겔의 크기와 상관 없이 압력에 의해 필터를 통과할 수 있으므로, 필터에 대한 통과 압력이 높아지는 것은 좋지 않을 수 있다. 하지만, 상기 실시예와 같이, 여과 크기가 큰 필터부터 여과 크기가 작은 필터로 제조용액이 순차적으로 통과하도록 구성하면, 상대적으로 크기가 큰 입자는 앞선 필터에서 필터링되고 상대적으로 크기가 작은 입자는 이후의 필터에서 필터링되어, 필터의 차압 상승을 완화시킬 수 있으므로, 필터 교체 주기를 낮출 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제1 필터(121)는 3um 이하의 여과 크기를 갖고 상기 제2 필터(122)는 1um 이하의 여과 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 필터(121)는 3 um의 여과 크기를 갖고 제2 필터(122)는 1 um의 여과 크기를 가질 수 있다. 이 경우, 냉각부(110)에 의해 냉각된 제조용액은 1차 필터 및 2차 필터를 순차적으로 통과할 수 있다. 그리고, 제조용액 중에 포함된 입자 중, 3um 초과의 크기를 갖는 입자는 제1 필터(121)에 의해 제거되고, 1um ~ 3um의 크기를 갖는 입자는 제2 필터(122)에 의해 제거되도록 할 수 있다. 본 발명의 이러한 실시예에 의하면, 상기 여과부(120)에 의해, 폴리비닐알코올과 붕산의 응고체가 보다 효과적이고 확실하게 필터링하여 제거되도록 할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 다만, 이하에서는, 도 2 및 도 4의 구성에 비해 차이점이 있는 구성을 위주로 설명하도록 하고, 도 2 및 도 4의 구성에 대한 설명이 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 5를 참조하면, 상기 여과부(120)는, 여과 크기가 동일한 둘 이상의 필터를 구비하고, 이러한 필터가 병렬로 배치되도록 구성될 수 있다. 즉, 도 5의 구성에서 제1 필터(121)와 제3 필터(123)는 동일한 여과 크기를 가지며, 병렬로 배치되게 구성될 수 있다. 따라서, 냉각부(110)에 의해 냉각된 제조용액은 제1 필터(121) 또는 제3 필터(123)를 통과하여 필터링되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 필터의 차압 상승을 완화시키는 한편, 어느 하나의 필터가 사용이 어려운 경우에도 여과부(120)의 동작이 중단되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성에서 차압 상승으로 인해 제1 필터(121)를 교체해야 하는 경우에도, 제3 필터(123)를 통해 제조용액이 여과되도록 할 수 있다. 따라서 이 경우, 본 발명에 따른 재생 장치의 가동 시간을 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 실시예와 같이, 여과 크기가 동일한 둘 이상의 필터가 병렬 배치된 구성에 있어서도, 각 필터는 또 다른 필터와 직렬 배치되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 병렬 배치된 제1 필터(121) 및 제3 필터(123)는, 또 다른 필터인 제2 필터(122) 및 제4 필터(124)와 직렬 배치되게 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 필터(121) 및 제2 필터(122)를 포함하는 여과 경로와 제3 필터(123) 및 제4 필터(124)를 포함하는 여과 경로가 동일한 여과 성능을 갖도록, 제2 필터(122) 및 제4 필터(124) 또한 동일한 여과 크기를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 필터(121) 및 제3 필터(123)는 10um 미만의 여과 크기를 갖고, 제2 필터(122) 및 제4 필터(124)는 5um 미만의 여과 크기를 가질 수 있다.
또한, 도 5의 구성에서는, 2개의 여과 경로가 포함된 구성이 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 일 측면에 따른 편광판 제조용액 재생 장치는, 3개 이상의 여과 경로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 필터와 제2 필터로 이루어지는 제1 여과 경로 및 제3 필터와 제4 필터로 이루어지는 제2 여과 경로 이외에, 이러한 제1 여과 경로 및 제2 여과 경로와 병렬로 제3 여과 경로가 포함될 수 있다. 이때, 제3 여과 경로에는, 제1 필터 및 제3 필터와 동일한 여과 성능을 갖는 제5 필터, 제2 필터 및 제4 필터와 동일한 여과 성능을 갖는 제6 필터가 직렬로 연결된 형태로 포함될 수 있다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6에서도, 앞선 실시예 구성에 비해 차이점이 있는 구성을 위주로 설명하도록 한다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치는, 온도 제어부(140)를 더 포함할 수 있다.
상기 온도 제어부(140)는, 처리 배스(10) 내부에 수용된 제조용액의 온도를 소정 범위 이내로 제어한다. 이를 위해, 상기 온도 제어부(140)는, 처리 배스(10)로부터 제조용액을 유입시키고 유입된 제조용액과의 열교환을 수행할 수 있다.
특히, 상기 온도 제어부(140)는, 제조용액을 유입시켜 유입된 제조용액을 가열시킬 수 있다. 처리 배스(10)에 수용된 제조용액의 온도가 적정 온도보다 낮아지면 폴리비닐알코올 분자와 붕산이 응고될 수 있는데, 상기 온도 제어부(140)의 가열에 의해 처리 배스(10) 내에서 이러한 응고 현상이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치가 구비된 경우, 냉각부(110)에 의해 제조용액이 냉각되는 단계를 거치게 되는데, 상기 실시예와 같이 온도 제어부(140)에 의해 처리 배스(10) 내부의 온도가 제어되면, 가열부(130)에 의한 가열 동작이 제대로 이루어지지 않는 경우에도 응고 현상이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 실시예에 의하면, 처리 배스(10)에 수용된 제조용액의 온도 제어에 대한 안정성이 확보되고 효율성이 향상될 수 있다.
바람직하게는, 상기 온도 제어부(140)는, 처리 배스(10) 내부에 수용된 제조용액의 온도를 25℃ 내지 65℃의 범위로 제어하는 것이 좋다.
또한 바람직하게는, 상기 온도 제어부(140)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각부(110), 여과부(120) 및 가열부(130)를 경유하는 제조용액 순환경로와 다른 별도의 제조용액 순환경로에 구비되는 것이 좋다. 즉, 본 발명에 따른 제조용액 재생 장치는, 냉각부(110), 여과부(120) 및 가열부(130)를 경유하는 제1 순환경로(C1) 및 온도 제어부(140)를 경유하는 제2 순환경로(C2)를 구비할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 냉각부(110), 여과부(120) 및 가열부(130)를 경유하는 재생 시스템이 가동되지 않는 경우에도 제조용액의 온도 저하를 방지하여 붕산과 폴리비닐알코올 간 반응을 통한 응고를 막을 수 있다.
한편, 상기 온도 제어부(140)를 경유하는 별도의 제조용액 순환경로가 형성된 경우, 이러한 순환경로에는 다른 여과부(120)가 추가로 구비될 수 있다. 즉, 도 2의 구성에서 제1 순환경로(C1)와 별도로 제2 순환경로(C2)가 형성될 수 있으며, 이러한 제2 순환경로(C2)에는 온도 제어부(140)와 함께 제2 여과부(160)가 포함될 수 있다. 이때, 제2 여과부(160)는, 제2 순환경로(C2)를 통과하는 제조용액에 대하여 소정 크기의 입자를 제거할 수 있다. 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 제1 순환경로(C1)의 여과부(120)와는 별도로, 제2 순환경로(C2)에 다른 여과부(120)가 포함되어 있으므로, 제조용액 중 침전물이나 응고물 등의 불순물을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
여기서, 냉각부(110), 여과부(120) 및 가열부(130)를 경유하는 제1 순환경로(C1)에 대한 제조용액의 순환량은, 온도 제어부(140)를 경유하는 제2 순환경로(C2)에 대한 순환량 대비 5% 내지 20%가 되도록 구성되는 것이 좋다. 처리 배스(10)에 수용된 제조용액의 온도를 주로 제어하는 제2 순환경로(C2)의 순환량을 기준으로, 냉각부(110) 등이 포함된 제1 순환경로(C1)의 순환량이 일정 수준 이상으로 많아지는 경우 처리 배스(10)에 수용된 제조용액의 온도나 농도가 급변할 수 있는데, 상기 실시예에 의하는 경우, 이러한 문제를 방지할 수 있다.
한편, 온도 제어부(140)가 제2 순환경로(C2)에 위치하는 구성에 있어서, 제2 순환경로(C2)의 유입구는, 처리 배스(10)의 하부에 구비될 수 있다. 여기서, 제2 순환경로(C2)의 유입구는, 제2 순환경로(C2)로 제조용액이 유입되기 위한 통로의 입구를 의미한다고 할 수 있다. 또한, 처리 배스(10)의 하부란, 처리 배스(10)의 상하 방향 중앙 부분을 기준으로 아래 쪽에 위치한 부분을 의미한다고 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 순환경로(C2)의 유입구는, 처리 배스(10)의 바닥 부분에 접하거나 그에 가깝도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시예에 의하면, 온도 제어부(140)에 의한 처리 배스(10)의 온도 제어가 보다 효율적으로 수행될 수 있다. 특히, 온도 제어부(140)는, 처리 배스(10)에 수용된 제조용액의 온도를 높이도록 구성될 수 있다. 이때, 처리 배스(10)에 수용된 제조용액 중 온도가 낮은 제조용액은 주로 처리 배스(10)의 하부에 위치하게 되므로, 상기 실시예와 같이 제2 순환경로(C2)의 유입구가 처리 배스(10)의 하부에 위치하는 경우, 온도가 낮은 제조용액에 대하여 우선적으로 온도를 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 측면에 의할 경우, 처리 배스(10)에 수용된 제조용액에 대하여 온도를 용이하게 상승시킬 수 있고, 균일한 온도 제어가 가능해질 수 있다.한편, 제1 순환경로(C1)를 통과한 제조용액이 유출되는 출구인 제1 순환경로(C1)의 유출구는, 처리 배스(10)의 하부에 위치하도록 구성될 수 있다.
제조용액은 제1 순환경로(C1)를 통과하면서, 처리 배스(10)에서보다 온도가 다소 낮아질 수 있다. 따라서, 이와 같이 온도가 낮아진 상태에서 제1 순환경로(C1)로부터 유출된 제조용액은 처리 배스(10)의 상부보다는 하부로 곧바로 배출되는 것이 바람직하다. 온도가 낮아진 제조용액이 처리 배스(10)의 상부로 배출되면, 처리 배스(10)의 하부로 이동하면서 기존 제조용액의 온도를 낮추는 문제가 발생할 수 있으나, 상기 실시예에 의하면, 이러한 문제가 예방될 수 있다.
또한, 제2 순환경로(C2)의 유입구가 처리 배스(10)의 하부에 위치하는 경우, 제1 순환경로(C1)의 유출구가 처리 배스(10)의 하부에 위치하면, 제1 순환경로(C1)로부터 배출된 저온의 제조용액이 최대한 곧바로 제2 순환경로(C1)로 유입되도록 하여 온도를 상승시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 실시예에 의하면, 처리 배스(10)의 제조용액에 대한 온도 제어가 보다 효율적으로 수행될 수 있다.
한편, 제1 순환경로(C1)의 유출구는 제2 순환경로(C2)의 유입구의 반대 측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 순환경로(C1)의 유출구는 처리 배스(10)의 우측 하부에 위치할 수 있고, 제2 순환경로(C2)의 유입구는 처리 배스(20)의 좌측 하부에 위치할 수 있다. 특히, 제1 순환경로(C1)의 유출구와 제2 순환경로(C2)의 유입구는 처리 배스(10)에서 동일한 높이로 형성될 수 있다. 본 발명의 이러한 실시예에 의하면, 제1 순환경로(C1)로부터 유출된 제조용액이 수평 방향으로 이동하여 제2 순환경로(C2)로 유입될 수 있으므로, 제1 순환경로(C1)로부터 배출된 저온의 제조용액이 신속하게 제2 순환경로(C2)로 유입될 수 있어 온도 제어가 보다 용이해질 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 농도 제어부(150)를 더 포함할 수 있다.
상기 농도 제어부(150)는, 처리 배스(10)에 수용된 제조용액의 농도를 소정 범위 이내로 제어할 수 있다. 폴리비닐알코올 필름의 처리 및 여과부(120)의 여과에 의해 처리 배스(10)에 수용된 제조용액 중의 붕산 및 요오드화칼륨 등의 성분은 점차 줄어들 수 있으며 이로 인해 제조용액 농도가 변화할 수 있다. 하지만, 상기 실시예와 같이 농도 제어부(150)가 구비되면, 이러한 농도 제어부(150)에 의해 제조용액의 농도가 일정 범위 이내로 유지되어, 제조용액에 의한 폴리비닐알코올 필름의 처리성능이 줄어들지 않을 수 있다.
이때, 제조용액에 붕산, 요오드화칼륨 및/또는 요오드가 포함된 경우, 상기 농도 제어부(150)는, 처리 배스(10)에 수용된 제조용액의 전체 중량 대비, 붕산의 농도가 0.1%~10%, 요오드화칼륨의 농도가 10% 이하 및/또는 요오드의 농도가 1% 이하가 되도록 제조용액의 농도를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 편광판 제조용 처리 배스(10)는, 상술한 편광판 제조용액 재생 장치를 포함할 수 있다. 즉, 상술한 편광판 제조용액 재생 장치는, 편광판 제조용 처리 배스(10)에 적용될 수 있다. 이때, 편광판 제조용 처리 배스(10)는, 폴리비닐알코올 필름을 염착시키는 염착 배스, 폴리비닐알코올 필름을 가교시키는 가교 배스 및 폴리비닐알코올 필름을 연신시키는 연신 배스 등을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 편광판 제조용액 재생 장치는 이러한, 염착 배스, 가교 배스 및/또는 연신 배스에 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 편광판 제조 장치는, 상술한 편광판 제조용액 재생 장치를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 편광판 제조 장치는, 이러한 편광판 제조용액 재생 장치 이외에도, 폴리비닐알코올 필름을 제조하여 편광판 제조용 처리 배스(10)에 제공하는 장치 등을 더 포함할 수 있다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조용액 재생 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 다만, 도 7에서 각 단계의 수행 주체는, 상술한 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 장치의 각 구성요소라 할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 방법에 의하면, 먼저 제조용액이 수용된 처리 배스(10)로부터 제조용액의 일부를 유입시킨다(S110). 다음으로, 이와 같이 유입된 제조용액을 냉각시킨 후(S120), 냉각된 제조용액 중 소정 크기 이상의 입자를 여과시킨다(S130). 그리고 나서, 소정 입자가 여과된 제조 용액을 가열한 후(S140), 가열된 제조용액을 처리 배스(10)로 유출시킨다(S150).
바람직하게는, 상기 S120 단계는, 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 가교체가 겔화될 수 있는 정도로 제조용액을 가열시킬 수 있다. 이를테면, 상기 S120 단계는, 제조용액이 0℃ 내지 30℃의 온도, 바람직하게는 5℃ 내지 10℃의 온도로 냉각되도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 S130 단계는, S120 단계에서 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 가교체 겔이 여과되도록 할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 방법은, 처리 배스(10) 내부에 수용된 제조용액의 온도를 소정 범위 이내로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 편광판 제조용액 재생 방법은, 처리 배스(10)에 수용된 제조용액의 농도를 소정 범위 이내로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
본 발명에 따른 실시예로서, 도 6에 도시된 바와 같이 편광판 제조용액 재생 장치를 구성하고 이를 편광판 제조용액이 담겨진 처리 배스(연신 배스)에 설치되도록 하였다. 이때, 편광판 제조용액은 물을 용매로 하고 요오드화칼륨 및 붕산 등이 표 1에 표시된 바와 같은 조성으로 포함되도록 하였다.
그리고, 온도 제어부(140)에 의해 처리 배스(10) 내 제조용액의 온도는 56℃로 유지되었으며, 냉각부(110), 여과부(120) 및 가열부(130)를 경유하는 제1 순환경로(C1)의 순환량이 온도 제어부(140)를 경유하는 제2 순환경로(C2)의 순환량을 기준으로 10%가 되도록 하였다.
또한, 냉각부(110)는 판형 열교환기를 구비하여 제조용액을 7℃~8℃의 온도로 냉각하였고, 여과부(120)는 3um 필터 및 1um 필터를 각각 2개씩 구비하여 도 5에 도시된 바와 같이 이러한 필터가 각각 직렬 및 병렬로 배치되도록 하였다. 그리고, 가열부(130)는, 판형 열교환기를 구비하여 여과부(120)를 거친 제조용액을 다시 56℃로 가열하여 처리 배스(10)로 공급하였다.
또한, 도 6에는 도시되어 있지 않지만, 처리 배스(10)에는 농도 제어부(150)가 설치되어, 6% 붕산 용액 및 12% 요오드화칼륨 용액으로 점적을 실시하여, 처리 배스(10) 내의 제조용액의 농도가 일정하게 유지되도록 하였다.
그리고, 이와 같은 순환 시스템을 구성한 후, 24시간 동안 폴리비닐알코올 필름을 처리 배스(10) 내의 제조용액에 침지시키는 과정을 수행한 후, 처리 배스(10) 내의 제조용액의 농도를 분석하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
Figure 112014104821915-pat00002
표 2의 결과를 참조하면, 표 1의 결과에 비해 요오드화칼륨(KI) 및 붕산(H3BO3)은 거의 일정한 수준으로 유지되는 반면, 폴리비닐알코올 분자는 15ppm에서 0.5ppm으로 크게 줄어든 것을 알 수 있다. 즉, 편광판 제조용액에 폴리비닐알코올 필름을 침지시키는 공정을 계속 진행하였음에도 불구하고 제조용액 중에 폴리비닐알코올 분자가 증가하지 않고 오히려 감소함을 알 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 편광판 제조용액 중에 폴리비닐알코올 분자가 점점 증가하여 폐액이 되는 문제가 크게 개선될 수 있고, 이로 인해 편광판 제조 비용 등이 효과적으로 절감될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10: 처리 배스
110: 냉각부
120: 여과부
130: 가열부
140: 온도 제어부
150: 농도 제어부

Claims (19)

  1. 폴리비닐알코올계 필름으로부터 편광판을 제조하기 위해 붕산을 포함하는 제조용액을 재생하는 장치에 있어서,
    상기 제조용액이 수용된 처리 배스로부터 상기 제조용액의 일부를 유입시켜 냉각시킴으로써, 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 가교체가 응고될 수 있도록 하는 냉각부;
    상기 냉각부에서 냉각된 제조용액에서 응고된 폴리비닐알코올 분자와 붕산의 가교체를 여과하고, 상기 제조용액의 흐름 방향에 수직인 방향에서 소정 각도 경사진 형태로 구성된 여과부;
    상기 여과부를 통과한 제조용액을 가열하여 상기 처리 배스로 유출시키는 가열부; 및
    상기 처리 배스로부터 상기 제조용액을 유입시키고 유입된 제조용액과의 열교환을 통해 상기 처리 배스 내부에 수용된 제조용액의 온도를 소정 범위 이내로 제어하는 온도 제어부
    를 포함하고,
    상기 냉각부, 상기 여과부 및 상기 가열부는 제1 순환경로에 위치하고, 상기 온도 제어부는 상기 제1 순환경로와는 다른 별도의 제2 순환경로에 위치하며,
    상기 제1 순환경로의 유출구 및 상기 제2 순환경로의 유입구는 상기 처리 배스의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉각부는, 상기 제조용액을 0℃ 내지 30℃의 온도로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 냉각부는, 상기 제조용액을 5℃ 내지 10℃의 온도로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 여과부는, 여과 크기가 서로 다른 둘 이상의 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 여과부는, 10um 이하의 여과 크기를 갖는 제1 필터 및 5um 이하의 여과 크기를 갖는 제2 필터를 구비하여, 상기 제조용액이 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터를 순차적으로 통과하도록 구성된 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 여과부는, 3um 이하의 여과 크기를 갖는 제1 필터 및 1um 이하의 여과 크기를 갖는 제2 필터를 구비하여, 상기 제조용액이 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터를 순차적으로 통과하도록 구성된 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 여과부는, 여과 크기가 동일한 둘 이상의 필터를 병렬로 구비하여, 상기 제조용액이 상기 둘 이상의 필터 중 하나의 필터를 선택적으로 통과하도록 구성된 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 냉각부 및 상기 가열부 중 적어도 하나는, 판형 열교환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 냉각부, 상기 여과부 및 상기 가열부를 경유하는 제조용액 순환경로의 제조용액 순환량은, 상기 온도 제어부를 경유하는 제조용액 순환경로의 제조용액 순환량 대비 5% 내지 20%인 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 온도 제어부는, 상기 처리 배스 내부에 수용된 제조용액의 온도를 25℃ 내지 65℃로 제어하는 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 처리 배스에 수용된 제조용액의 농도를 소정 범위 이내로 제어하는 농도 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제조용액은 상기 붕산 이외에 요오드화칼륨 및 요오드 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
    상기 농도 제어부는, 상기 처리 배스에 수용된 제조용액의 전체 중량 대비, 상기 붕산의 농도가 0.1% 내지 10%, 상기 요오드화칼륨의 농도가 10% 이하 및 상기 요오드의 농도가 1% 이하가 되도록 상기 처리 배스에 수용된 제조용액의 농도를 제어하는 것을 특징으로 하는 편광판 제조용액 재생 장치.
  17. 제1항, 제3항, 제4항, 제6항 내지 제10항, 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 편광판 제조용액 재생 장치를 포함하는 편광판 제조용 처리 배스.
  18. 제1항, 제3항, 제4항, 제6항 내지 제10항, 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 편광판 제조용액 재생 장치를 포함하는 편광판 제조 장치.
  19. 삭제
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102049544B1 (ko) * 2015-12-09 2020-01-08 주식회사 엘지화학 편광필름 제조 폐용액의 재생처리 장치 및 방법
JP6841481B2 (ja) * 2016-05-24 2021-03-10 株式会社ササクラ 偏光板製造廃液の処理方法
JP6650652B2 (ja) * 2016-12-07 2020-02-19 株式会社ササクラ 偏光板製造廃液の処理方法および処理装置
CN110891698B (zh) * 2017-07-10 2022-09-27 日东电工株式会社 层叠体及偏振膜的制造方法
TWI640556B (zh) * 2017-09-13 2018-11-11 日商住友化學股份有限公司 用於製造偏光膜的方法與系統
JP7014559B2 (ja) * 2017-10-02 2022-02-01 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
JP7260266B2 (ja) * 2017-10-02 2023-04-18 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造装置
TWI758546B (zh) * 2017-10-02 2022-03-21 日商住友化學股份有限公司 聚乙烯醇系樹脂膜之製造方法
CN109970073B (zh) * 2019-04-03 2020-10-09 无锡中天固废处置有限公司 一种偏光板废液回收制备硼酸、氯化钾的方法
JP7048950B2 (ja) * 2020-03-27 2022-04-06 日東電工株式会社 偏光板製造廃液の処理方法
TWI811143B (zh) * 2021-11-29 2023-08-01 財團法人工業技術研究院 廢偏光板回收系統與方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3172212B2 (ja) * 1991-09-20 2001-06-04 日本板硝子株式会社 二酸化ケイ素膜の形成方法
JP4362211B2 (ja) * 2000-06-28 2009-11-11 株式会社クラレ 偏光フィルムの製造法
US8518474B2 (en) * 2002-12-12 2013-08-27 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for producing iodine type polarizing film
JP2004272043A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Fuji Photo Film Co Ltd ポリマーフィルムのアルカリけん化処理方法
TWI264571B (en) * 2006-01-23 2006-10-21 Daxon Technology Inc Gel, polarizer laminated by the gel and fabrication method thereof
JP2009047969A (ja) * 2007-08-21 2009-03-05 Seiko Epson Corp プロジェクタおよび表示装置
KR20090109264A (ko) * 2008-04-15 2009-10-20 동우 화인켐 주식회사 편광필름 제조용 폐액으로부터 염색액을 회수하는 방법 및회수된 염색액을 이용한 편광필름의 제조방법
CN201437509U (zh) * 2008-10-28 2010-04-14 达信科技股份有限公司 偏光板制造工艺废液回收装置
KR101269674B1 (ko) * 2010-07-12 2013-05-30 주식회사 엘지화학 편광판 제조시 발생된 폐액의 재활용 방법
JP5592824B2 (ja) * 2011-03-24 2014-09-17 株式会社日本触媒 異物量が低減された熱可塑性樹脂成形体の製造方法
KR20130019364A (ko) * 2011-08-16 2013-02-26 동우 화인켐 주식회사 폴리비닐알콜을 포함하는 편광자 제조 용액의 인-라인 정제 방법

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