발포 포장재는 쓰레기통을 가득 채우지만 무게는 거의 나가지 않습니다. 비닐 필름은 압축기에 엉켜 압출기를 막히게 합니다. 세척된 PE 백은 40%의 물을 흡수하여 펠릿 제조기에 투입할 수 없습니다. 재활용 가능한 재료가 마당에서 가치를 잃는 동안, 당신은 매립지로 공기와 물을 운반하는 비용을 지불합니다.
압축기는 이러한 문제를 해결합니다. 이 기계는 발포 폴리스티렌(EPS) 폼, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 백 및 이와 유사한 저밀도 플라스틱을 조밀한 블록이나 유동성이 좋은 과립으로 압축합니다. 그 결과, 폼의 경우 부피가 50:1에서 90:1까지 감소하고, 필름의 최종 수분 함량은 1~5%가 되며, 폐기 비용이 절감되고, 폐기물 처리 비용을 지불하는 대신 재활용 업체에 판매할 수 있는 재료를 얻을 수 있습니다.[1]
어떤 재료의 밀도 향상이 필요할까요?
발포 폴리스티렌 및 스티로폼
EPS 포장재(가전제품과 전자제품을 보호하는 흰색 블록)는 98%의 공기를 포함하고 있습니다. 건축 단열재로 사용되는 파란색 스티로폼(상표 등록)도 밀도가 비슷합니다. 둘 다 100% 재활용 가능하지만, 낱개 형태로 보관하거나 운송하기는 거의 불가능합니다.
제조업체는 생산 과정에서 발생하는 폐기물을 재활용하기 위해 압축기를 사용합니다. 유통업체와 재활용업체는 수집된 자재를 운송하기 전에 이러한 기계를 통해 압축합니다. 압축 과정을 거치지 않으면, 트럭 한 대 분량의 흩어진 EPS(압축 콘크리트)가 블록 형태의 팔레트 하나로 줄어들게 됩니다.
환경적인 측면에서 볼 때, EPS는 EPA 추산에 따르면 미국 매립량의 25~301톤을 차지하며, 햇빛에 노출되거나 연소될 때 오염 물질을 방출합니다.[2] 고밀화는 재활용을 경제적으로 실현 가능하게 만듭니다.
플라스틱 필름
비닐봉투, 스트레치 랩, 농업용 덮개 등에 사용되는 PE 및 PP 필름은 재활용이 가능하지만 여러 가지 문제가 있습니다. 잘게 찢은 필름은 흩어지고 정전기를 발생시키며 압출기 호퍼에서 뭉칩니다. 기존 건조기는 세척 후 20~30T의 수분을 남겨 증기 기포를 유발하고 펠릿의 품질을 저하시킵니다.[3]
응집기라고 불리는 특수 밀도화 장치는 필름을 잘게 썰고 마찰열을 이용하여 표면을 부분적으로 녹입니다. 이렇게 녹인 재료는 균일한 과립으로 융합되어 펠릿화 압출기에 안정적으로 공급될 수 있을 만큼 밀도가 높아집니다. 플라스틱 필름 압착기 압축 전 탈수 단계를 처리하여 수분 함량을 1-5%로 낮춥니다.
두 가지 핵심 기술
냉간 압축
유압식 또는 스크류 구동식 램은 외부 열을 가하지 않고 고압을 가하여 폼 내부의 기포를 파괴합니다. 생산된 제품은 연속적인 "통나무" 형태 또는 팔레트에 적재할 수 있는 직사각형 블록 형태입니다. EPS 및 XPS의 압축비는 최대 50:1에 달합니다.[4]
냉간 압축은 고분자 사슬을 보존합니다. 과열은 분자 구조를 파괴하고 재활용 수지의 가치를 떨어뜨릴 수 있습니다. 이러한 시스템은 포장재나 제조 폐기물에서 얻은 일정한 밀도의 폼에 가장 효과적입니다.
고온 용융 밀도화
이 장비는 제어된 열을 가하여 발포 소재를 완전히 녹입니다. 녹은 플라스틱은 다이를 통해 압출되어 90:1의 부피 감소율로 블록 형태로 만들어집니다. 이 공정은 밀도가 너무 다양하여 냉간 압축이 어려운 EPS, EPE 및 EPP 발포 소재에 적용할 수 있습니다.[5]
핫멜트 밀도 증가기는 더 높은 밀도의 제품을 생산하지만 에너지 소비량도 더 많습니다. 어떤 방식을 선택할지는 재료 종류, 생산량 요구 사항 및 최종 시장 요구 사항에 따라 달라집니다.
영화 산업의 집적체
필름 응집기는 파쇄, 마찰 가열 및 냉각 과정을 한 번에 수행합니다. 칼날은 열가소성 필름을 용융점까지 연화시킬 만큼 충분한 열을 발생시킵니다. 물 또는 공기 냉각을 통해 재료를 압출기 공급에 적합한 크기의 과립으로 고화시킵니다.
이 공정은 부피 밀도를 30~50kg/m³에서 400~600kg/m³로 증가시킵니다. 크기가 작은 입자는 목표 크기에 도달할 때까지 재순환됩니다. 이를 통해 균일한 원료가 생성되어 일관된 흐름을 유지하고 느슨한 필름에서 흔히 발생하는 브리징 문제를 해결합니다.[6]
왜 밀집도를 높여야 할까요?
폐기 비용 절감
50:1의 압축률을 달성하는 압축기는 50트럭 분량의 낱개 폼을 1트럭 분량의 블록으로 압축합니다. 톤당 $80~120달러에 달하는 매립 비용을 고려하면, 절감 효과는 빠르게 나타납니다. 하루 500kg의 EPS 폐기물을 배출하는 중소 제조업체는 폐기 비용 절감만으로도 12~18개월 내에 장비 투자 비용을 회수할 수 있습니다.
수익 창출
재활용 EPS 블록은 파운드당 0.10~0.30달러에 판매되며, 재활용 업체는 이를 펠릿 형태로 가공하여 액자, 건축 자재, 비식품 포장재 등에 재사용합니다. 필름 응집체는 폴리머 종류와 오염 정도에 따라 파운드당 0.15~0.40달러에 거래됩니다. 폐기 비용이었던 자재가 수익원으로 전환되는 것입니다.
지속가능성 목표를 달성하세요
EPS 및 PE 필름은 환경에서 500년 이상 분해되지 않고 남아 있습니다. 이러한 소재를 재활용하면 석유 기반 폴리머가 매립지나 수로로 유입되는 것을 방지할 수 있습니다. 밀도 증가는 수거 및 재활용 프로그램을 경제적으로 실현 가능하게 만드는 실질적인 단계입니다.
제조 안정화
생산 과정에서 발생하는 폐기물을 공장 내에서 재활용하면 원자재 구매 및 폐기물 처리 비용이 절감됩니다. 필름 제조업체의 경우, 가장자리 절단면과 불량 롤을 응집기를 통해 압출기로 다시 투입하면 재료비를 5~15톤 절감할 수 있습니다. 건조 시스템 이 폐쇄형 공정을 위해 세척된 재활용 필름을 준비합니다.
적합한 시스템 선택하기
재질에 맞는 기계 유형을 선택하십시오. EPS 포장재는 냉간 압축에 적합합니다. 혼합 밀도 폼은 열 용융 압축이 필요할 수 있습니다. 플라스틱 필름은 폴리머 유형에 맞는 적절한 다이 구성의 응집기가 필요합니다.
용량은 중요합니다. 처리량은 소규모 소매점의 경우 시간당 50kg에서 대형 재활용 시설의 경우 시간당 1,000kg 이상까지 다양합니다. 기계 용량이 너무 작으면 병목 현상이 발생하고, 너무 크면 사용하지 않는 용량에 대한 비용을 지불하게 됩니다.
최종 시장을 고려하십시오. 압축된 자재를 판매할 계획이라면 구매자의 블록 크기, 밀도 및 오염 허용 기준에 대한 사양을 확인하십시오. 일부 재활용 업체는 냉간 압축된 통나무를 선호하는 반면, 다른 업체는 열 용융 블록을 원합니다. 시장 수요에 맞춰 생산량을 조절하십시오.
설치 요구 사항은 다양합니다. 소형 장치는 단상 전원과 최소한의 바닥 공간만 필요합니다. 대형 시스템은 삼상 전원, 열융착 장치용 환기 장치 및 자재 이송 컨베이어가 필요할 수 있습니다.
돈을 벌게 만들기
기준 비용 계산: 월별 폐기물량(톤) × 톤당 처리 비용 = 월별 폐기물 지출액. 여기에 보관 및 취급 인건비를 더하면 현재 비용이 산출됩니다.
장비 비용과 운영 비용(전력, 유지보수, 인건비)을 합한 금액과 비교하십시오. 압축 재료 판매 수익도 고려해야 합니다. 대부분의 사업은 2~3년 내에 투자 수익률(ROI)을 달성하며, 폐기 비용이 높거나 재료 처리량이 많을 경우 더 빨리 달성할 수 있습니다.
미국의 일부 주에서는 재활용 장비에 대한 세액 공제를 제공합니다. 프로젝트 경제성을 향상시킬 수 있는 인센티브가 있는지 해당 주의 환경 기관에 문의하십시오.
최종 고려 사항
고밀도 장치는 재활용은 가능하지만 처리하기 어려운 저밀도 플라스틱 폐기물이라는 특정 문제를 해결합니다. 이 기술은 성숙하고 검증되었으며, 일정한 처리량을 발생시키는 사업장에 비용 효율적입니다.
마법을 기대하지 마세요. 오염된 물질은 여전히 분류해야 합니다. 혼합된 고분자 물질은 여전히 재활용 과정에서 문제를 일으킵니다. 밀도 증가제는 양호한 물질을 더 다루기 쉽게 만들어 줄 뿐, 불량 물질을 개선하는 것은 아닙니다.
포장재 사용량이 많은 업체, 발포체 제조업체, 필름 재활용 업체 등의 경우, 고밀도화 장비는 폐기 비용 절감만으로도 투자 비용을 회수할 수 있는 경우가 많습니다. 여기에 재료 판매 수익과 환경적 이점까지 더하면 투자 가치는 더욱 높아집니다.
폐기물 발생량, 처리 비용 및 사용 가능한 바닥 공간을 평가하십시오. 장비 공급업체에 처리량 데이터와 재료 샘플을 요청하십시오. 대부분의 제조업체는 구매 전에 특정 재료에 대한 성능을 검증할 수 있도록 시험 처리를 제공합니다.
