[논문]폴리우레탄 스크랩의 재활용

김한나; 이대수

doi:10.7473/ec.2012.47.2.104

폴리우레탄 스크랩의 재활용
Recycling of Polyurethane Scraps 원문보기

Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트, v.47 no.2, 2012년, pp.104 - 110

김한나 (전북대학교 공과대학 화학공학부) , 이대수 (전북대학교 공과대학 화학공학부)

초록
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다양한 발포체와 탄성체로 사용되는 폴리우레탄은 생산 현장에서 발생하는 폐기물과 사용 후 발생하는 폐기물들이 상태에 따라 적절한 재활용 기술이 적용됨으로써 자원 순환에 이바지 할 수 있다. 본 연구에서는 재활용 기술을 물리적인 재활용, 화학적인 재활용, 에너지 재활용으로 구분하여 문헌에 보고된 내용들을 고찰하였다.

Depending on the states of polyurethane scraps generated in the production sites of polyurethane or recycling center of polyurethane scraps, appropriate recycling technologies can be employed for the recycling of resources. In this study, recycling technologies for the polyurethane scraps were class...

주제어

AI 본문요약
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성능/효과

Table 3에는 PU 폼 스크랩 분말을 첨가하여 제조한 PU 폼 연구 결과를 예시하였다.² PU scrap 분말의 크기가 작은 것들을 사용하는 경우 경도는 낮으나 인장 및 인열 강도 등은 우수한 것으로 나타났다. 그리고 PU 폼 스크랩이 고탄성(high resilent) PU 폼인 경우와 일반 연질 PU 폼은 차이가 크지 않고, 분말 첨가량이 25% 이상인 경우 PU 폼 분말 첨가로 폼의 cell들이 변형을 나타내기 시작하여 최대 사용량은 20% 정도로 알려졌다.
Figure 6에서와 같은 글리콜 해중합 생성물들 중 연질 PU 폼 제조에 사용하기 위한 상층부 분리물의 특성과 이것을 virgin polyol에 60% 첨가하여 제조한 연질 PU 폼 물성을 Table 6과 7에 나타내었다. 글리콜 해중합을 통한 재생 폴리올을 사용한 연질 PU 폼의 경우 신재 폴리올(virgin polyol)을 사용한 경우와 대등한 수준이며, compression set은 오히려 우수한 것으로 나타났다. 연질 몰드 폼의 제조에는 재생 폴리올을 70%까지도 혼합하여 사용하는 경우 신율만 약간 저하될 뿐 대부분의 물성이 virgin polyol을 사용한 경우와 대등한 수준인 것으로 소개되고 있다.
Table 6에는 경질 PU foam/glycol/mono ethaol amine(200/100/5) 시스템에서 글리콜 종류에 따른 해중합 반응 특성 및 생성물의 특성을 나타내었다. 글리콜의 OH 작용기 수가 많을수록 생성물의 아민가는 감소하고 수산가는 증가를 보이며, 점도도 증가하는 경향을 보였다.

후속연구

따라서 이물질을 화학적인 처리 공정의 일부에서 분리할 수 있는 화학적 재활용이 장점을 가진 것으로 볼 수 있으며, 부가 가치가 큰 새로운 화학제품의 제조에 다양하게 이용할 수도 있다. 향후 고유가 시대에 플라스틱의 재활용은 그 중요성이 강조되고 경제성도 크게 높아져 갈 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	PU 재활용 기술엔 어떤 것이 있을까?	PU 재활용 기술은 분쇄하여 분말을 이용하는 것이 주를 이루는 물리적 재활용과 화학반응을 이용하여 처리한 새로운 화합물로 이용하는 화학적 재활용, 그리고 연료로 이용하는 에너지 재활용으로 나누어 볼 수 있다. 오늘날 PU를 다양하게 이용하고 있어 폐기물들도 다양한 형태로 발생하며 재활용 기술도 다양하게 발전하고 있다.
	글리콜 해중합 반응은 어떤 두 층으로 층분리 현상을 보이는가?	PU 폼의 경우 글리콜 해중합 반응의 생성물이 두층으로 층분리 현상을 보인다.5 상층부는 polyol rich phase이고 하층부는 amine rich phase로 나누어지는 것들을 Figure 6에 나타낸 것과 같이 분리하여 각각 연질 PU foam 및 경질 PU foam 제조에 혼합 사용하는 방안이 제시되었다. Figure 6에서와 같은 글리콜 해중합 생성물들 중 연질 PU 폼 제조에 사용하기 위한 상층부 분리물의 특성과 이것을 virgin polyol에 60% 첨가하여 제조한 연질 PU 폼 물성을 Table 6과 7에 나타내었다.
	PU 스크랩이 만들어지는 예시는?	각종 폼, 탄성체, 섬유 등으로 사용되는 PU들은 일정 기간이 경과되면 스크랩화 되어 처리를 요하며, 산업 현장에서 PU 제품 제조 공정에서 발생하는 스크랩들도 적지 않은 실정이다. 예를 들면 PU 스크랩은 폐기 처분된 냉장고의 리싸이클링 센터에서 단열재로 이용된 경질 PU 폼이 스크랩으로 발생되는 것을 비롯하여, 폐차장에서 자동차 시트로 사용된 연질 PU 폼, 섬유 제조 공정에서 발생하는 스크랩 등 다양한 양상을 보이고 있다. 이러한 PU 폐기물의 일부는 효과적인 재활용 방안이 개발되어 산업화로 이어지고 있으나, 대부분은 아직 소각되고 있다.

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