플라스틱 필름 세척 라인은 플라스틱 재활용 공정에서 중요한 요소입니다. 이 라인은 마찰과 고속 작용을 통해 오염된 필름(LDPE 필름, 직포 백 등)을 세척하여 펠릿화에 적합한 깨끗한 원료로 변환하는 일련의 장비로 구성됩니다. 이렇게 세척된 필름 과립은 신제품 생산의 원료로 사용될 수 있습니다.
일반적인 플라스틱 필름 세척 라인에는 주로 다음과 같은 핵심 장비가 포함됩니다.
- 파쇄기 또는 분쇄기
- 고속 마찰 와셔
- 플로팅 탱크
- 탈수기/건조 시스템
재료는 스크류 컨베이어나 공압 이송 장치를 통해 장비 간에 이송됩니다. 세척 장비는 다양한 종류가 있지만, 기본 원리는 비슷합니다. 제품 품질을 향상시키기 위해 트롬멜 스크린, 윈드 시프터, 바운스 분리기 등의 보조 장비를 추가하여 오염 물질을 제거할 수 있습니다.
전처리: 파쇄 및 분쇄
세탁의 첫 번째 단계는 필름을 작은 조각으로 부수는 것으로, 이를 통해 여러 가지 문제를 해결합니다.
- 장비 주위에 플라스틱 봉지가 엉키는 것을 방지하여 출력 및 안전에 영향을 미칩니다.
- 접착필름(클링필름, LLDPE필름 등) 분산
- 장비 간 재료 흐름 촉진
이러한 분쇄 과정에는 일반적으로 습식 분쇄기나 산업용 분쇄기가 사용됩니다.
분쇄기
파쇄기는 강력하고 저속이며 토크가 높은 장비입니다. 절단날은 천천히 회전하는 샤프트에 장착되어 있어 큰 재료를 1~5인치(약 2.5~13.8cm) 크기의 불규칙한 조각으로 파쇄할 수 있습니다. 저속 작동으로 분진 발생이 최소화되거나 전혀 없습니다.
파쇄기는 샤프트 수에 따라 단일 샤프트, 이중 샤프트, 4축 타입으로 분류할 수 있습니다. 플라스틱 산업 외에도 파쇄기는 다음과 같은 분야에서 널리 사용됩니다.
- 고무 재활용
- 금속 재활용
- 전자폐기물 처리
- 목재 가공
- 민감한 품목 파기(예: 유통기한이 지난 식품, 의약품)
- 폐수 처리 시설 및 기타 정부 응용 프로그램
- 고형 폐기물 전처리(예: 식품, 팔레트, 플라스틱 드럼, 가구)
완전 자동화된 플라스틱 세척 라인에서 파쇄기는 특히 유용합니다. 파쇄기는 필름 베일 전체를 처리할 수 있어 공간 절약과 물류 비용 절감을 목표로 하는 재활용 센터에 중요합니다. 플라스틱 필름 베일의 크기는 포장 기계와 작업자에 따라 다르며, 일반적으로 각 변의 길이가 3~5피트(약 90~1.5m), 무게는 500~1,500파운드(약 230~600kg)입니다.
파쇄기
파쇄기와 달리 파쇄기는 일반적으로 200~800rpm의 더 빠른 속도로 작동합니다. 견고한 각진 칼날이 샤프트에 장착되어 있습니다. 회전하는 칼날이 파쇄실의 고정된 칼날에 닿으면 재료가 더 작은 조각으로 잘립니다. 샤프트 하단이나 주변에 맞춤 조정 가능한 구멍이 있는 스크린은 재료가 원하는 크기에 도달했을 때만 통과하도록 합니다.
파쇄기는 생산량은 적지만, 고속 작동으로 인해 소음과 분진이 더 많이 발생합니다. 고품질 파쇄기 제조업체는 일반적으로 방음 케이스와 추가 스크린, 감속기, 공압 이송 장치, 습식 파쇄 등 분진 저감 조치를 제공합니다.
플라스틱 필름 세척에는 일반적으로 습식 분쇄기를 권장합니다. 습식 분쇄기는 분쇄 과정 중에 분쇄실에 물을 지속적으로 분사하여 분쇄를 완료할 뿐만 아니라 오염된 필름을 예비 세척합니다. 물은 윤활제 역할도 하여 열과 마모를 줄여 블레이드 수명을 연장합니다.
파쇄기와 분쇄기의 비교
적절한 파쇄 장비를 선택하려면 장단점을 꼼꼼히 따져봐야 합니다. 일부 세척 라인에서는 두 가지 장비를 모두 사용하기도 합니다. 즉, 큰 필름 조각을 손바닥 크기로 전처리하는 파쇄기와, 추가 파쇄 및 전처리를 위한 습식 파쇄기를 사용합니다.
분쇄기의 장점과 단점:
장점:
- 전체 필름 베일을 처리하여 수동 작업을 줄일 수 있습니다.
- 저속 운전, 소음 감소, 먼지 감소
- 오염 물질 함량이 높은 저품질 필름 처리에 적합
- 일부 모델은 습식 분쇄 기능을 제공합니다.
단점:
- 출력 조각은 크기와 모양이 고르지 않고 비교적 큽니다.
- 유지관리가 어렵고 블레이드 교체에 시간이 많이 걸림
크러셔의 장점과 단점:
장점:
- 더 작고 균일한 조각을 생성합니다.
- 간편한 유지관리, 편리한 블레이드 교체
단점:
- 공급 전 필름 베일을 수동으로 분리해야 합니다.
- 고속 동작, 소음, 먼지가 많음
- 단단한 물체에 의해 쉽게 손상되며 심하게 오염된 물질에는 적합하지 않습니다.
고속 마찰 와셔
고속 마찰 세척기는 필수는 아니지만 세척 라인에서 매우 유용합니다. 세척기의 핵심은 고속 회전 블레이드가 달린 긴 샤프트입니다. 샤프트 주변에는 탈수용 스크린 채널이 있습니다. 전체 장치는 직사각형 하우징에 둘러싸여 있으며, 스크린에 물을 분사하는 파이프가 있습니다. 장비는 기울어져 있으며, 하단에서 재료가 공급되고 상단에서 세척된 재료가 배출됩니다.
고속 마찰 세척기는 일반적으로 습식 분쇄기 뒤에 설치됩니다. 더러운 물과 오염 물질의 혼합물이 1000rpm 이상으로 회전하는 세척기로 들어갑니다. 회전하는 블레이드가 필름 조각을 고속으로 타격하여 강한 마찰을 발생시킵니다. 원심력으로 오염 물질이 스크린을 통해 배출됩니다. 연속적인 물 분사는 스크린 막힘을 방지하고 세척기에 물을 보충합니다.
소량의 종이 오염 물질이 포함된 재료의 경우 고속 마찰 세척기가 특히 효과적입니다. 이는 강한 마찰로 인해 종이가 펄프로 분해되어 스크린을 통해 배출되기 때문입니다.
블레이드의 경사각은 물질을 위로 이동시켜 최종적으로 상단에서 부유 탱크 또는 더욱 진보된 액체-고체 분리기로 배출합니다. 일부 처리 시설에서는 고속 마찰 세척기 대신 긴 물탱크나 부유 탱크를 사용하여 침지 시간을 연장하고 오염 물질을 더 잘 분리하기도 합니다.
플로팅 탱크
부유 탱크(싱크-플로트 탱크라고도 함)에는 두 가지 주요 기능이 있습니다.
- 세척: 오염물질 분리를 용이하게 하기 위한 필름 침지
- 분리: 밀도 차이를 이용하여 가벼운 필름은 띄우고 무거운 불순물은 가라앉힙니다.
일반적인 부유식 수조는 폭 2~3m, 길이 4~6m, 높이 2~3m 정도의 직사각형 모양의 대형 수조입니다. 플라스틱 필름이 수조에 들어가면 천천히 회전하는 패들(paddle)이나 물의 흐름에 의해 앞으로 밀려납니다. 밀도 차이로 인해 플라스틱 필름(밀도 <1g/cm³)은 수면에 떠서 앞으로 나아가는 반면, 물보다 밀도가 높은 불순물(돌이나 모래 등)은 바닥으로 가라앉습니다.
분리조 바닥은 원뿔형이며, 수거된 폐기물은 공압 밸브로 제어되는 컨베이어 벨트를 통해 배출됩니다. 주로 물을 함유한 이 폐기물은 소각하거나 특수 매립지로 보낼 수 있습니다.
사이클론 분리기
사이클론 분리기는 일반적으로 다음과 같은 용도로 사용됩니다. PET 병 재활용, 플라스틱 필름 세척에도 적합합니다. 부유식 탱크와 유사하게 작동하지만, 분리 효율이 더 뛰어나 지구 중력의 약 20배에 달하는 원심력을 생성합니다. 사이클론 분리 과정에서는 탱크 혼합 장치보다 공기압이 훨씬 높습니다. 사이클론에서 발생하는 원심력으로 인해 가벼운 필름은 바깥쪽과 위쪽으로 회전하는 반면, 무거운 물질은 가라앉습니다.
건조 시스템
건조는 필름 세척 라인의 마지막 단계이며, 압출 펠렛화 전 중요한 공정입니다. 철저한 건조는 압출 중 기포 발생을 방지하며, 필름 수분 함량은 15% 이하로 관리해야 합니다. 일반적인 건조 방법은 다음과 같습니다.
- 탈수기(원심분리기) + 열풍 건조:
탈수기는 원심력을 이용하여 대부분의 수분을 제거하여 필름의 수분 함량을 20~30%로 줄입니다. 열풍을 이용하여 필름을 약 15%로 건조합니다. - 스크류 프레스:
필름을 압착하고 비틀어 물기를 제거하는 경제적인 방법입니다.
탈수기/열풍 건조기
탈수기는 고속 마찰 세척기와 구조가 유사하며, 중앙의 고속 회전(약 1000rpm) 블레이드 축을 스크린으로 둘러싼 구조입니다. 젖은 필름이 유입되면 원심력에 의해 물이 스크린을 통해 배출됩니다.
열풍 건조는 탈수된 필름을 열풍과 혼합하여 이송 채널에서 회전시킨 후, 마지막으로 사이클론 분리기를 통과시켜 잔여 수분을 추가로 증발시키는 과정입니다. 일반적으로 요구 사항에 따라 1~3단계의 열풍 건조가 사용됩니다.
스크류 프레스
스크류 프레스는 식품 생산, 제지, 폐수 처리 및 기타 산업에서 널리 사용됩니다. 고가의 열풍 건조 장비 없이도 효과적으로 탈수할 수 있습니다.
스크류 프레스의 핵심은 직경이 점차 커지는 나선형 샤프트로, 이 샤프트는 천공된 배수 채널로 둘러싸여 있습니다. 젖은 필름이 유입되면 나선형 샤프트 직경이 커지면서 압축되어 작은 구멍을 통해 물이 배출됩니다. 장비 끝부분의 좁은 틈은 수분 함량을 약 15%까지 낮출 수 있습니다.
사용자 정의 필름 세척 라인
세척 라인의 구체적인 구성은 처리할 필름의 종류와 오염 수준에 따라 달라집니다. 예를 들어, 심하게 오염된 소재를 처리하거나 생산량이 많은 경우에는 파쇄기보다 분쇄기가 더 적합합니다.
일반적인 LDPE 필름(98/2 또는 A등급 필름) 세척 라인에는 습식 파쇄기, 고속 마찰 세척기, 부유 탱크, 원심 탈수기, 열풍 건조기가 포함될 수 있습니다. 또는 물 탱크를 확장하여 고속 마찰 세척기를 제거할 수도 있습니다. 일부 공장에서는 세척 탱크 앞과 뒤에 각각 하나씩, 고속 마찰 세척기를 두 대 사용합니다. 파쇄기 마모를 줄이기 위해 전처리를 위해 파쇄기를 추가할 수 있습니다.
장비가 많을수록 더 깨끗한 제품을 얻을 수 있지만, 투자 비용과 운영 비용도 증가합니다. 인건비가 낮은 지역에서는 컨베이어 대신 장비 간 수동 이송을 사용하는 등 일부 장비를 수작업으로 대체할 수 있습니다.
결론
이 글에서는 플라스틱 필름 세척 라인에서 일반적으로 사용되는 대표적인 장비를 소개합니다. 재활용 방법에 대한 정해진 기준은 없으므로, 필름 종류와 오염 정도에 따라 신중하게 선택하는 것이 중요합니다. 장비 간 성능 차이가 크기 때문에, 결정을 내리기 전에 제조업체 공장을 직접 방문해 보는 것이 좋습니다.
Korean 
English 
Arabic 
Dutch 
German 
French 
Spanish 
Polish 
Portuguese 
Croatian 
Italian 
Danish