This study is a fundamental research for recycling waste vinyl in asphalt concrete mixture for roadway pavement. The mixing method and proper content of waste polyethylene(PE) film were determined through preliminary mix design. This study was performed mix designs using 2 type graduations of aggregate and used two types waste PE film. The asphalt concrete mixture was satisfied with the specification of the Ministry of Construction and Transportation. Its showed that dense grade asphalt concrete mixture containing waste vinyl were higher performance in comparision to other mixtures(common dense grade mixture and gap grade mixtures). From results of this study, it was confirmed that addition of waste vinyl improved on quality of asphalt concrete mixture.
대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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pp.734-737
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2001
A study was conducted in order to remove PVC from the waste plastic film mixture. The fittings of Air Table was modified to increase the separation efficiency of PVC. By using the improved air table, the PE and PVC was successfully separated from PVC-PE film mixture with the yield of PE 90% or more and with the content of PVC in PE 1% or less. The detail of the separation condition and result will be discussed in this paper.
The total hydrocarbon distribution of oil products obtained from the pyrolysis of four kinds of mixtures of polyethylene-polystyrene waste has been studied by multidimensional chromatography(high performance liquid chromatography followed by capillary gas chromatography)/mass spectrometry. Saturated, unsaturated and aromatic hydrocarbons in oil products were selectively pre-separated according to structural groups by HPLC and the weight fraction of each group was estimated by analysis of each component using GC-FID response factors. The hydrocarbon distribution of aliphatic fraction consists of $C_{5}$ to $C_{25}$ saturated and unsaturated hydrocarbons. And that of aromatics fraction consists of benzene, toluene, xylene, styrene, propenyl benzene, naphthalene, and some of derivatives. Pyrolysis temperature did not affect the ratio of total weight fraction of aliphatic over aromatic hydrocarbon distribution in case of PS only and PE-PS mixtures (1:1 and 1:4 wt. ratio) as a feed while affected the ratio of total wt. fraction in case of PE only. The optimal temperature for the maximum oil production was $600^{\circ}C$ for pyrolysis of PS and 1:1 and 1:4 mixtures of PE and PS. The optimal condition for aromatic recovery was $600^{\circ}C$ with 1:1 mixture of PE and PS. In this condition, aromatic was produced up to 90% of total oil product. The maximum yield of toluene, xylene, styrene, and propenyl benzene were 8.6, 8.9, 51.0 and 7.4% of feed for pyrolysis PS at $700^{\circ}C$, respectively. However, only 1.3% naphthalene was recovered at $700^{\circ}C$ with 1:1 PE:PS(by wt.).
This study was conducted to find out the chlorine removal characteristics of waste plastic mixture by pyrolysis process with thermogravimetric analysis(TGA) and a lab-scale pyrolyzer. The material used as plastic wastes were PE (Poly-ethylene), PP (Poly-prophylene), and PVC (Poly Vinyl Chloride). Experimental procedure were composed of three steps; 1st step: TGA of PVC, PP and PE, 2nd step: chlorine removal rate of PVC in a lab-scale pyrolyzer, 3rd step: chlorine removal rate of PVC-PE and PVC-PP mixture in a pyrolyzer. Through the results of TGA, we can estimate the basic pyrolysis characteristics of each plastic, and then we can also derive the design parameters and operating conditions of the lab-scale pyrolyzer. The results can be used as primary data for designing a system to produce RPF (Refuse Plastic Fuel), a waste incinerator and a pyrolysis/gasification process.
본 연구에서는 화력발전소에서 온배수의 형태로 배출되는 폐열을 히트펌프의 열원으로 이용하여 온실의 난방에 활용할 수 있는 히트펌프 시스템을 설계 제작하였으며, 난방 성능을 분석하여 PE 파이프 열교환기의 설계기준을 제시하고자 하였다. PE 파이프 열교환기의 내경은 20mm, 두께는 2mm였으며, Roll의 직경은 1,000mm로 하였다. 연구결과 PE파이프 열교환기의 적정 길이는 1.0RT당 75m로 설계하는 것이 바람직할 것으로 판단되었으며, 이때 히트펌프시스템의 난방성능계수(COPh)는 3.8로 나타났다.
열중량 분석기와 파이롤라이저-가스크로마토그래피/질량분석기를 이용하여 폐플라스틱 필름의 열분해 특성연구를 수행하였다. 열중량 분석 결과, 최근 사용량이 증가된 녹말 첨가 바이오 플라스틱의 영향으로 폐플라스틱 필름의 열분해는 $200^{\circ}C$에서 $370^{\circ}C$ 사이의 녹말 분해구간과 $370^{\circ}C$에서 $510^{\circ}C$ 사이의 PS, PP, PE와 같은 플라스틱계열의 고분자 분해구간을 가지는 것을 확인할 수 있었다. Revised Ozawa method를 이용한 동역학 분석 결과 폐플라스틱 필름의 열분해 반응 활성화 에너지는 녹말과 플라스틱계열 고분자의 다른 분해 반응에 의해 급격하게 변화되었다. 파이롤라이저-가스크로마토그래피/질량분석 결과 폐플라스틱 필름에 포함된 각 고분자의 열분해 부산물인 levoglucosan (녹말), terephthalic acid (PET), styrene monomer/dimer/trimer (PS), methylated alkenes (PP), alkadiene/alkene/alkane으로 구성된 triplet 피크 (PE)가 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 고분자 첨가제로 사용되는 프탈레이트 성분도 검출되었다.
농업용 폐비닐의 재활용에 대한 무기충진재의 거동을 연구하기 위하여 한국환경자원공사 시화 및 정읍공장에서 세척된 PE fluff들을 각각 사용하였다. 먼저 PE 플러프에 무기충진재인 탄산칼슘과 칼펫을 배합비율별로 혼합하여 용융 압출을 통한 시험용 펠렛들을 제조한 후 프레스 몰딩을 거쳐 시료별로 시험용 시트들을 제작하였다. 이들 무기충진 복합재의 기계적 특성인 인장, 굴곡, Izod 충격시험을 실시하였고, 열적 특성인 열변형온도, vicat 연화온도, 용융흐름지수(MFI)를 시험 및 분석을 하였다. 또한 플라스틱 내부에서 무기충진재의 분산성 및 wetting정도를 확인하기 위하여 SEM을 통해 모폴로지를 조사하였다. 이들 결과로부터 물리적인 측면과 경제적인 관점에서 재생 PE와 무기충진재의 최적 배합비들을 얻었다.
폐타이어와 폐수지 처리 문제를 해결하기 위한 방법으로 재생 폴리에틸렌 수지와 신재HDPE를 폐타이어 분말(GWTP)과 치합형 동방향 회전 이축 압출기(Fuly Intermeshing Co-rotating Twin Screw Extruder)를 이용하여 각 조성별로 용융 훈련하여 재생 PE/폐타이어 복합체를 제조하였다. 본 연구에서는 플라스틱 수지 (재생 PE, HDPE)와 폐타이어 분말의 혼합비를 $0\sim50$wt.%로 하였으며, ASTM에 의거하여 인장강도, 파단신율, 충격강도 등의 물성 변화를 확인하였다. 폐타이어 분말 함량이 증가할수록 인장강도가 감소하고 파단신율이 증가하였다. 한편 충격강도는 폐타이어 분말 함량이 30 wt.%일 때 최대이고, 함량이 증가할수록 충격 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 형태학적 고찰에서는 폐타이어 분말의 함량의 증가함에 따라 파단면이 거칠어지는 형상을 관찰하였다. 모세관점도계(Capillary Rheometer)를 이용하여 재생 PE/폐타이어 분말 복합체의 전단속도의 변화에 따른 용융전단점도의 변화와 연화점 (Ts) 등의 유변학적 성질을 분석한 결과, 폐타이어 분말 함량 증가에 따라 외부 응력에 대한 흐름 저항성을 증가시켜 용융점도가 상승하는 결과를 보였으며 측정된 전단율에서 전단 점도는 Power-law 거동을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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