[논문]폐폴리에틸렌 필름의 재활용에 관한 연구

이환광

doi:10.5762/kais.2008.9.1.182

폐폴리에틸렌 필름의 재활용에 관한 연구
A Study on Recycling of Waste Polyethylene Film 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.9 no.1, 2008년, pp.182 - 188

이환광 (Cosmetic Science Department, Chungwon University)

초록
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폐폴리에틸렌 필름을 재활용하기 위하여 폐폴리에틸렌과 비산재를 사용하여 콤파운드를 제조하였다. 실험에 사용한 고분자는 생활쓰레기에서 분리수거한 폴리에틸렌(PE)과 포장용 필름을 생산하는 공장에서 발생하는 스크랩에서 얻어지는 저밀도폴리에틸렌(LDPE)과 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)이다. 폐폴리에틸렌의 물리적 성질을 개량시키기 위하여 화력발전소 굴뚝에서 포집한 석탄재와 생활쓰레기 소각로굴뚝에서 얻어지는 비산재를 사용하였다. 발전소 석탄재를 투입하면 재활용 LDPE와 LLDPE 콤파운드의 인장강도는 감소하고 굴곡모듈러스는 증가하였다. 역청탄재를 혼합한 경우에 비하여 무연탄재를 투입한 LLDPE 콤파운드의 인장강도와 굴곡강도가 약간 높았으며, 이는 무연탄재가 다소 많은 량의 미연소 탄소를 가지기 때문으로 사료된다. 생활쓰레기에서 얻어진 PE 단독에 소각로 비산재를 투입하면 인장강도와 굴곡강도가 모두 증가하였다. 이와 같은 소각로 비산재에 의한 상승효과는 생활쓰레기 PE에 포장용 필름 스크랩의 LDPE를 섞게 되면 Filler 입자가 LDPE의 결정화를 방해하기 때문에 상쇄되는 현상이 관찰되었다. 소각로 비산재를 혼합하여 생활쓰레기 PE를 재활용한 콤파운드는 하수관 등을 제조하는 원료로 사용이 가능하다. 본 연구결과를 폐플라스틱의 재활용에 적용시키면 폐기물처리 비용을 절감하고 환경보존과 자원절약에 기여할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The compounds of recycled polyethylene(PE) and fly-ashes were prepared. Polymers used were sorted PE from mixed plastics of household waste and Low Density Polyethylene(LDPE) and Linear Low Density Polyethylene(LLDPE) recycled from the scrap of packaging film plants. Fly-ashes were from the power plant and from the household waste incinerator. The tensile strength of recycled LDPE and LLDPE compounds decreased and the flexural modulus increased with greater amount of the power plant fly-ash. Anthracite fly-ash gave rise to slightly higher tensile and flexural strength of the LLDPE mixtures than bituminous coal fly-ash presumably due to higher content of unburned carbon. The incinerator fly-ash introduced to household waste PE enhanced both tensile strength and flexural modulus of the compounds. When LDPE and household waste PE were used together, the synergistic effect of incinerator fly-ash to household waste PE was offset by reduced crystallization of LDPE due to the filler particle. The compounds of household waste PE and incinerator fly-ash might be applied to structural materials for such as sewage pipe, which reduces the waste treatment cost and conserve the environment and resources.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

The objectives of this paper are recycling waste PE and enhancing rigidity and tensile strength of compounds by introducing fillers to recycled PE. PE used was the sorted plastic from household waste and the relatively clean scrap derived from packaging film plants.

대상 데이터

Test specimens were prepared with an injection molder(Newbury HV1-25ARS). The specimens for flexural and tensile tests were fabricated with the dimension shown in Fig.

이론/모형

Tensile tests were repeated 7 times for each specimen and averaged with 5 measurements to obtain tensile strength and modulus discarding a maximum and a minimxim. Flexural tests were performed by an Instron 6022 following the method of ASTM D 790. All specimens were stored at 23±2 C and relative humidity of 50±5 % for more than 40 hours before measurement.
Tensile properties were tested with an Instron 4466(Series IX, VI022) at the crosshead speed of 50mm/min and at 5~7 ℃ following the method of ASTM D 638. Tensile tests were repeated 7 times for each specimen and averaged with 5 measurements to obtain tensile strength and modulus discarding a maximum and a minimxim.

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