재활용에서 "효율성"은 단순히 시간당 처리량(톤)만을 의미하는 것이 아닙니다. 오염으로 인한 잦은 가동 중단 없이 일관된 품질의 제품을 생산하는 능력을 의미합니다. 대부분의 재활용 공장은 선별 장비를 통해 이러한 효율성의 성패를 좌우합니다. 선별 장비가 세척 라인에 투입될 품목과 압출기에 투입될 품목을 결정하기 때문입니다.
이 가이드에서는 최신 플라스틱 재활용 라인에서 사용되는 주요 분류 단계와 각 단계가 순도, 수율 및 장비 보호에 미치는 영향을 설명합니다.
간략 요약
- 선별 작업에는 두 가지 역할이 있습니다. 장비를 보호하고 순도를 높여 제품 가치를 향상시키는 것입니다.
- 기계적 선별은 흐름을 준비하고, 센서 선별은 고분자/색상별로 흐름을 세분화합니다.
- PVC 제거는 PET 재활용 업체에게 매우 중요한 품질 관리 작업입니다. PVC가 재활용 PET의 품질을 손상시킬 수 있기 때문입니다.
실용적인 "정렬 스택" 맵
이 표는 각 모듈이 실제로 제거하는 기능을 빠르게 확인할 수 있는 참고 자료로 활용할 수 있습니다. 또한 공급업체를 비교할 때 유용한 견적 요청 체크리스트로도 사용할 수 있습니다.
| 정렬 단계 | 주요 목적 | 제거/분리 | 구매자 주의 사항 |
|---|---|---|---|
| 사전 분류 + 검사 | "줄 서는 시간을 망치는 사람들"을 멀리하세요 | 크기가 큰 금속, 나무, 벽돌, 플라스틱 이외의 재료 | 합격 기준을 명확히 정의하십시오. 그렇지 않으면 분류 작업이 끝없는 수작업으로 변하게 됩니다. |
| 벌금 심사 | 모래 부하를 줄이세요 | 모래, 유리 조각, 작은 파편 | 미세 입자는 습기와 오염 물질을 함유하고 있으므로 먼지/폐기물 처리 계획을 세우십시오. |
| 2D/3D 분리 | 프레젠테이션을 개선하세요 | 필름/종이(2D) vs 병/견고한 용기(3D) | 이미지 품질이 광학 선별 성능을 좌우합니다. |
| 자석/와전류 | 절단 및 압출을 보호합니다. | 철금속 및 비철금속 | 금속이 분리되는 단계를 배치하고 청소 루틴을 계획하십시오. |
| 광학적 분류(근적외선/색상) | 폴리머와 등급을 분리하세요 | PET, PVC, PP/PE; 색상; 특정 물체 | 먼지/라벨/습기는 감지율을 떨어뜨릴 수 있으므로 유지 관리가 중요합니다. |
| 로봇공학(비전 피킹) | 광택 및 복구 | 표적 오염물질 또는 귀중품 | 대량 분리 후 가장 효과적이며, 안정적인 벨트 적재가 필요합니다. |
정렬이 달성하고자 하는 목표
대부분의 재활용 프로젝트는 다음 세 가지 결과를 위해 분류합니다.
- 플라스틱이 아닌 것들을 제거하세요 (금속, 유리, 돌, 나무) 기계를 손상시키는 것들
- 폴리머로 분리됨 (PET, PVC, PP/PE 중 어떤 소재를 사용하여 품질 사양을 충족하는지)
- 학년별로 구분하세요 (색상, 형태, 제품 유형)을 통해 최종 시장 접근성을 개선합니다.
정확한 적층 비율은 원료(MRF 베일, 산업 폐기물, 자동차 플라스틱, 필름)와 생산 목표(플레이크형 vs 펠릿형, 포장재 vs 비포장재 시장)에 따라 달라집니다.
주요 정렬 기술 (일반적으로 등장하는 순서대로)
1) 기계적 선별 및 형태 분리
이러한 단계는 나중에 센서 선별이 얼마나 잘 작동하는지를 다음과 같은 방식으로 제어합니다. – 미세 입자 제거 – 2D(필름/종이)와 3D(병/딱딱한 물체) 분리 – 광학 선별을 위한 벨트 배치 안정화
탄도 분리기와 회전식 분쇄기는 이 단계에서 흔히 사용되는 도구입니다.
2) 자기 및 와전류 분리(금속 제거)
금속은 크기 축소 및 압출 장비에 있어 가장 위험한 오염 물질 중 하나입니다.
일반적인 접근 방식: – 철 제거용 자석 – 비철 제거용 와전류 시스템 (유체의 특성에 따라 필요시)
3) 광학적 선별(고분자 및 색 분리)
근적외선(NIR) 및 관련 센서 기술은 균일한 표면 조건에서 다양한 고분자를 분류할 수 있습니다. 공기 분사 방식은 세척 또는 직접 가공을 위해 분리된 분획을 생성합니다.
실질적으로 광학 선별 성능은 다음과 같은 요소에 따라 달라집니다. – 벨트 적재 및 개별 분리(센서가 물체를 인식할 수 있어야 함) – 표면 상태(먼지, 라벨, 습기는 검출 품질을 저하시킬 수 있음) – 교정 및 유지 관리
4) 로봇 및 비전 시스템(정밀 피킹)
로봇 선별 시스템은 혼합된 흐름에서 특정 오염 물질을 제거하거나 귀중한 품목을 회수하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 시스템은 단독 선별 방법으로 사용되기보다는 대량 분리 후 마무리 단계로 사용되는 경우가 많습니다.
정렬 인수 테스트 작성 방법 (성능 측정이 가능하도록)
분류 장비를 구매할 경우 성능을 다음과 같이 정의하십시오. 순도 및 회복 정의된 입력 조건에 따라 작동합니다. 그렇지 않으면 소규모 샘플에서는 괜찮아 보이는 데모 버전이 실제 운영 환경에서는 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.
| 승인 항목 | 무엇을 정의해야 할까요? | 왜 중요한가 |
|---|---|---|
| 입력 조건 | 사진 + 오염 창 + 습도 조건 + 2D/3D 비율 | 선별 결과는 제품의 외관과 오염 정도에 크게 좌우됩니다. |
| 순도 목표 | 목표 폴리머 순도 (및 관련이 있는 경우 색상 제한) | 순도는 판매 가격과 구매자 수용도에 영향을 미칩니다. |
| 복구 목표 | 수용 분획에서 포착된 표적 폴리머의 % | 순도가 높더라도 회수율이 낮으면 사업적으로 좋지 않은 결과를 초래할 수 있습니다. |
| 샘플링 계획 | 얼마나 자주, 몇 개의 샘플을 채취하며, 순도/회수율은 어떻게 측정합니까? | 특정 결과만 선택적으로 얻는 것을 방지하고 튜닝을 반복 가능하게 합니다. |
| 청소 주기 | 렌즈 청소, 벨트 청소 및 센서 유지 보수 사이의 시간 간격 | 실제 가동 시간은 유지 보수 담당자의 접근 권한과 정기적인 관리 준수 여부에 따라 달라집니다. |
유지보수의 현실: 정렬 성능은 유지보수 계획입니다
광학 선별 공정은 센서 문제뿐만 아니라 렌즈 오염, 불안정한 벨트 적재, 그리고 일관성 없는 전처리 과정 때문에도 실패할 수 있습니다. 선별 공정 제안서를 평가할 때는 다음 질문들을 고려해 보세요:
- 청소 접근 지점(렌즈, 후드, 에어젯, 슈트)이 있는 곳
- 컨베이어 벨트가 먼지와 미세 입자를 운반할 때 발생하는 현상(먼지 포집 및 청소)
- 명확한 절차에 따라 작업자가 교정을 수행할 수 있는지 여부
그러한 세부 사항들이 첫 주뿐 아니라 6개월 차에도 안정적인 성과를 낼 수 있는지 여부를 결정합니다.
핵심 적용 사례: PET 재활용 과정에서의 PVC 관리
PET 원료에서 PVC가 혼입되는 것은 흔한 품질 위험 요소입니다. PVC는 가열될 때 염화수소(HCl)를 방출할 수 있는데, 이는 장비를 부식시키고 폴리머 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
실질적인 조치: – 선별 단계에서 PVC 함량 감소 (광학 선별 및 품질 관리 검사) – 가능한 경우 PVC 슬리브 및 라벨 제거 – 입고되는 베일 및 플레이크 생산품에 대한 검사 계획 수립
Energycle는 더 높은 순도의 결과물이 요구되는 프로젝트를 위해 선별 모듈과 완벽한 라인 설계를 통합합니다. 자세한 내용은 해당 문서를 참조하십시오. 재활용 솔루션 개요.
올바른 정렬 스택을 선택하는 방법
구매 전 다음 사항을 파악하십시오. – 원료 공급원 및 변동성(조성 변화 빈도) – 목표 폴리머 및 품질 사양 – 목표 처리량 및 운영 시간 – 수동 품질 관리 지점에 투입 가능한 인력 – 공간 및 전력 제약 조건
입력 스트림 사진과 목표 제품 사양을 공유해 주시면 Energycle에서 분류 레이아웃 및 라인 구성을 추천해 드릴 수 있습니다. 연락처 페이지.
FAQ (실제 구매 관련 질문)
이미 빨랫줄이 있는데 광학 선별기가 필요한가요?
대부분의 경우, 생산 사양에 폴리머 순도가 요구되는 경우라면 세척이 유용합니다. 세척은 먼지와 표면 오염 물질을 제거하지만, 적절한 전처리 분리 전략 없이는 PVC와 PET, 또는 PP/PE 캡과 PET처럼 서로 다른 폴리머를 확실하게 분리하기는 어렵습니다. 광학 선별을 통해 세척 전에 더 깨끗한 분획을 만들 수 있으므로, 세척 라인에서 문제가 되는 폴리머들이 섞이지 않고 정확히 원하는 재료만 세척할 수 있습니다. 최종 결정은 원료의 변동성과 구매자의 불량률 기준에 따라 달라집니다. 고객이 PVC 및 혼합 폴리머에 대해 불이익을 주는 경우, 광학 선별은 스크랩을 줄이고 후처리 장비를 보호함으로써 비용 절감 효과를 가져올 수 있습니다.
PET 재활용에서 PVC 오염이 왜 그렇게 큰 문제가 되는 걸까요?
PVC는 열에 민감하여 제품 품질을 저하시킬 수 있습니다. 가열될 경우 PVC는 부식성이 강한 염화수소(HCl)를 방출하는데, 고온 공정에 PVC가 유입되면 장비 및 품질 문제로 이어질 수 있습니다. 따라서 PET 생산 라인에서는 PVC 제거를 중요한 품질 관리 작업으로 간주합니다. 최선의 위험 관리 방법은 선별 및 검사 단계에서 PVC를 최대한 빨리 제거하고, 측정 가능한 허용 한계를 설정하는 것입니다. (출처: ) NIOSH 포켓 가이드 — 염화수소)
기계식 분류 방식을 더 많이 사용할지, 센서식 분류 방식을 더 많이 사용할지 어떻게 결정해야 할까요?
가동 중단 시간이나 불량률이 가장 높은 원인부터 파악하십시오. 기계적 선별은 일반적으로 대량 오염 물질을 제거하고 2D/3D 분리 효율을 개선하며 센서에 깨끗한 재료를 제공하는 비용 효율적인 방법입니다. 센서 선별은 고부가가치 규격을 충족하기 위해 폴리머와 등급을 분리하는 단계입니다. 센서가 목표물을 제대로 선별하지 못하는 경우, 해결책은 종종 상류 공정에 있습니다. 미세 입자 제거 개선, 개별 분리 효율 향상, 벨트 겹침 최소화 등이 그 예입니다. 공급업체에게 센서 브랜드뿐만 아니라 재료 제공 방식(벨트 속도, 스프레더 설계, 청소 접근성 등)을 어떻게 관리할 것인지 보여달라고 요청하십시오.
분류 로봇은 투자 가치가 있는 것일까, 아니면 마케팅 전략일까?
로봇은 광학 선별 후 정제 작업, 반복적으로 발생하는 소수의 오염물질 제거, 반복적인 작업 구역의 노동력 절감과 같이 특정 작업에 활용될 때 그 가치를 발휘할 수 있습니다. 하지만 공장에서 로봇이 모든 전처리 공정을 대체할 것으로 기대한다면 로봇 도입은 실패할 가능성이 높습니다. 핵심은 목표를 명확히 정의하고, 처리량에 따른 순도 및 회수율로 성공 여부를 측정하는 것입니다. 시험 운영 계획, 세척/교정 루틴, 그리고 가동 중단 시 대체 시스템을 반드시 포함해야 합니다. 이러한 사항들이 포함되지 않은 제안서는 진지한 생산 설계라고 볼 수 없습니다.
공급업체가 적절한 분류 스택을 설계할 수 있도록 어떤 정보를 제공해야 할까요?
입력 사양(사진, 일반적인 오염 목록 및 최악의 오염 목록, 수분 조건), 목표 제품 사양(폴리머, 색상 제한, 오염 제한), 처리량 및 작업 주기를 제공하십시오. 또한 합격 여부를 측정하는 방법(샘플링 계획)과 불량품 처리 방법을 포함하십시오. 베일을 구매하는 경우 시장 사양에 맞춰 용어를 사용하십시오. APR의 모델 베일 사양은 베일 및 오염 설명에 대한 일반적인 참고 자료입니다. (출처: APR 모델 베일 사양)
구매 전에 정렬 성능을 어떻게 확인할 수 있나요?
유사한 스트림에 대한 참조 사례를 요청한 다음 시험 또는 인수 테스트 계획을 요구하십시오. 테스트에는 순도 및 회수 목표, 샘플링 빈도, 성능 저하 시 조치(청소, 교정 및 유지 보수)가 명확하게 정의되어야 합니다. 또한 "성공"의 실질적인 의미를 확인하십시오. 예를 들어 청소 주기, 벨트 또는 카메라 교체 시간, 현장 예비 부품 확보 여부 등을 확인해야 합니다. 데모에서 우수한 성능을 보이는 선별 장비라도 실제 생산 환경에서는 성능 저하가 발생할 수 있으며, 이는 시스템 설계에 시연 및 유지 보수가 제대로 반영되지 않았기 때문입니다.
