PET 재활용 기계 비교: 적합한 생산 라인 선택 방법

PET 프로젝트는 최종 시장을 기준으로 역설계할 때 성공합니다. "PET 재활용 기계"는 고온 세척된 플레이크를 판매하는 기본적인 세척 설비부터 규제 대상 용도에 사용되는 펠릿을 생산하는 병 단위 재활용 라인까지 모든 것을 의미할 수 있습니다.

이 가이드는 주요 PET 생산 라인 구성을 비교하고 세척 플레이크, 펠렛 또는 식품 접촉용 rPET와 같은 목표 제품에 가장 중요한 모듈을 설명합니다. Energycle를 사용합니다. PET 병 재활용 시스템 일반적인 워크플로 블록의 참조점으로 사용합니다.

간략한 요약 – 선별 품질이 모든 것을 좌우합니다. PVC 및 금속 오염은 배치 품질을 저하시키고 불량률을 증가시킬 수 있습니다. – PET 세척 공장은 접착제 및 라벨 잔류물을 제거하기 위해 고온 가성 세척을 사용하는 경우가 많은데, 이는 설비 투자 비용과 폐수 발생량을 모두 증가시킵니다. (출처: APR PET 설계 지침) – PET를 재용융하는 경우 건조는 필수적입니다. 수분 조절은 고분자 분해 및 점도에 영향을 미칩니다. (출처: CWC PET 건조 지침)

당신은 실제로 무엇을 생산하고 있습니까? (플레이크형 시리얼 공장 vs. 펠릿형 시리얼 공장)

장비 견적을 비교하기 전에 이 표를 사용하여 PET 재활용 시스템의 "유형"을 선택하십시오.

목표 출력	일반적인 구매자 목표	시스템이 잘해야 할 것	프로젝트의 성패를 좌우하는 모듈들
세척된 PET 플레이크	플레이크를 판재/섬유/펠릿 생산업체에 판매합니다.	라벨/접착제, PP/PE 캡, 금속, 모래 등을 제거하십시오.	분류, 고온 세척, 침수 후 건조, 폐수 처리
rPET 펠릿	펠릿을 성형업체/압출업체에 판매하세요	용융 상태를 안정적으로 유지하고, 오염 물질을 여과하며, 냄새/VOC를 제어합니다.	건조, 압출/탈기, 용융 여과, 펠릿화 + 펠릿 건조
식품 접촉용 rPET(시장별 맞춤형)	공급 규제 시장	투입물 추적, 오염 제거 입증, 품질 관리 철저	상류 품질 관리, 오염 제거 개념, 문서화 및 검증

1. 최전선: 건초 더미 해체 및 분류

플라스틱을 자르기 전에 먼저 선별하고 분류해야 합니다. 만약 묶음으로 구매한다면, 묶음 사양과 입고 품질 관리부터 시작하세요. 수율과 오염도가 전체 비용 모델에 큰 영향을 미치기 때문입니다.

APR은 많은 구매자들이 소비자 폐기물 베일의 시장 수용 기준점으로 사용하는 모델 베일 사양을 발표합니다. 이를 활용하여 "구매하려는 제품"과 시장에서 수용 가능한 기준을 일치시키세요. (출처: APR 모델 베일 사양)

수동식 대 자동식 베일 파쇄:
- 수동: 시간당 500kg 미만의 저용량 생산 라인에 적합합니다. 노동 집약적이지만 초기 투자 비용이 낮습니다.
- 압축기계: 대용량 생산 라인에 필수적인 장비입니다. 저속 회전축을 사용하여 압축된 병을 깨뜨리지 않고 분리하여 분류기에 안정적인 공급을 보장합니다.
트롬멜 분리기와 탄도 분리기:
- 트롬멜: 회전하는 대형 드럼이 작은 오염물질(돌, 유리 조각 등)을 크기별로 걸러냅니다. 오염된 하천 집수에 매우 효과적입니다.
- 탄도 분리기: 패들링 동작을 이용하여 2차원 물체(라벨/필름)와 3차원 물체(병)를 분리합니다. 높은 정밀도를 제공하며, 병과 병을 직접 분리하는 생산 라인에 적합합니다.

2. 크기 축소: 분쇄기 구성

기계적 공정의 핵심입니다. 잘못된 분쇄기는 과도한 미세분진(먼지)을 발생시켜 순수한 재료 손실을 초래합니다.

습식 분쇄 vs. 건식 분쇄:
- 건식 분쇄: 처리량이 낮은 경우에 적합합니다. 소음과 먼지 발생량이 많습니다.
- 습식 분쇄: 절삭실에 물이 분사됩니다. 이렇게 하면 칼날이 냉각되고 먼지가 줄어들며, 더 깨끗한 조각을 얻을 때 유용한 조기 세척이 시작됩니다.

3. 세척 시스템: 청결도 요소

이 단계는 부가가치를 창출하는 데 있어 가장 중요한 단계입니다. "불완전한 플레이크"와 "고온 세척 플레이크"의 차이는 어떤 구매자가 귀사의 자재를 고려할지 여부를 결정하는 경우가 많습니다.

APR의 PET 경질 포장 설계 지침에서는 PET 재활용 공정을 고온 가성 세척을 통해 접착제 및 기타 라벨 구성 요소를 제거하는 과정으로 설명하고 있습니다. 이는 세척 화학 물질 및 수처리 부하가 주요 생산 라인 비용 요인으로 작용하는 이유를 이해하는 데 유용한 맥락을 제공합니다. (출처: ) APR 설계 가이드 — PET 경질)

시스템 유형	주요 특징	이상적	비용 영향
찬물 세탁만 가능	주변 물을 사용하며, 경우에 따라 세제를 첨가합니다.	냄새/외관 사양이 비교적 관대한 저가형 애플리케이션.	낮은 운영비용, 낮은 판매가격
스팀/고온세척	화학 약품이 첨가된 가열된 물을 사용하여 접착제, 기름 및 유기물을 제거합니다.	시트 압출, 병에서 병으로 직접 공급하는 고급 섬유.	높은 공과금, 높은 이윤폭
싱크-플로트 탱크	밀도 분리 (PET는 가라앉고, PP/PE 캡은 뜹니다).	모든 병입 라인에 대한 표준 분리 방식입니다.	기준

빨래줄 모듈 구매자는 명시적으로 사양을 지정해야 합니다.

견적서에는 "세척 시스템"과 같은 모호한 표현 속에 성능에 대한 가정이 숨겨져 있는 경우가 많습니다. 공급업체에게 모듈 구성과 각 모듈이 어떤 부분을 제거해야 하는지 명확하게 설명하도록 요청하십시오.

사전 세척/세척기/먼지 제거: 하류 장비를 보호하고 필터 부하를 줄입니다.
마찰 와셔: 표면 오염을 제거하고 라벨을 느슨하게 합니다.
고온 세척 반응기(사용하는 경우): 접착제, 오일 및 유기물을 대상으로 합니다.
가라앉는 것과 뜨는 것의 분리: 뚜껑/링을 제거합니다 (PP/PE는 뜨고, PET는 가라앉습니다).
헹구고 말리기: 습도를 조절하여 저장 및 재용융 성능에 영향을 미칩니다.
폐수 처리 인터페이스: 플랜트에서 처리해야 하는 사항(여과, 화학 물질, 슬러지)을 정의합니다.

전용 참조 레이아웃을 원하시면 Energycle를 이용하세요. PET 병 세척 라인 이 페이지는 크기 감소부터 세척, 분리 및 건조에 이르는 일반적인 순서를 보여줍니다.

4. 건조: 습기는 적입니다

PET는 흡습성이 있습니다. 과도한 수분은 재용융 과정에서 가수분해를 일으켜 열화를 유발합니다.

기계적 건조: 세척 후 원심분리 과정을 통해 표면의 물을 대량으로 제거합니다.
열 건조 (필요에 따라): 포장, 운송 또는 펠릿화 과정에서 더욱 엄격한 수분 함량 목표를 달성해야 할 때 사용됩니다.

PET를 펠릿 형태로 만들 경우, 건조는 부가적인 과정이 아니라 품질 관리 단계로 간주해야 합니다. PET 재활용 관련 건조 지침 문서에 따르면, 용융된 PET에 함유된 수분은 가수분해를 촉진하여 분자량을 감소시킬 수 있으며, IV 손실을 방지하기 위해 용융 가공 전에 PET를 완전히 건조해야 합니다. (출처: ) CWC PET 건조 지침(BP-PET3-05-01))

5. 펠릿화: 업그레이드 단계

플레이크 형태를 펠릿 형태로 변환하면 최종 시장이 넓어지지만, 용융 압력 불안정, 스크린 교체로 인한 가동 중단 시간, 탈기 기능이 약할 경우 발생하는 냄새/VOC 문제 등 새로운 문제점도 발생합니다.

단일 스크류 압출기:
- 가장 적합한 용도: 깨끗하고 건조하며 미리 세척된 플레이크입니다. 생산량은 적고 유지 관리는 간편합니다.
트윈 스크류 압출기:
- 가장 적합한 용도: 탈기(잉크/수분 제거) 및 첨가제 혼합이 필요한 재료. 높은 토크, 우수한 혼합 성능, 훨씬 높은 가격대.
진공 탈기:
- 기준: 통풍구 1개.
- 고성능: 이중 또는 삼중 탈기 구역. 식품 등급 규정 준수를 위한 휘발성 유기 화합물(VOC) 제거에 필수적입니다.

펠릿화 개념과 후처리 옵션을 비교하려면 Energycle를 참조할 수도 있습니다. 플라스틱 펠릿 제조기 카테고리 그리고 그 안내서 펠릿화 방법.

여과 및 펠릿 품질

펠릿을 판매할 계획이라면, 구매자는 일관성을 기준으로 평가할 것입니다. 즉, 펠릿 크기 분포, 젤/검은 반점, 그리고 로트 간 안정성을 중점적으로 살펴봐야 합니다. 여과 및 용융 압력 안정성은 이러한 일관성을 판단하는 데 매우 중요한 요소입니다.

예를 들어, 그노이스는 스크린 교체로 인한 압력 급증이나 중단과 같은 운영상의 위험을 설명하고, 스크린 오염을 제어하여 용융 흐름 조건을 일정하게 유지하는 것을 목표로 하는 여과 개념을 제시합니다. (출처: ) 그노이스 용융 여과 개요)

의사결정 매트릭스: 무엇이 필요하신가요?

시나리오 A: “세척 시설”

목표: 압축된 병을 사서 깨끗한 조각으로 팔아요.
핵심 투자: 분류 후 고온 세척. 크기 축소도 중요하지만, 판매 가격을 결정하는 것은 청결도입니다.
명세 내용: 베일 품질, 세척 화학, 분리 효율 및 건조 용량.

시나리오 B: 자체 재활용 시스템

목표: 공장에서 불량품(프리폼/병)을 재활용하여 생산에 다시 투입합니다.
핵심 투자: 고품질 단축형 파쇄기와 분진 발생 방지형 분쇄기. 세척이 필요 없습니다 (재료가 깨끗함).
우선 사항: 오염 제로.

시나리오 C: 전체 범위 프로세서

목표: 오염된 병을 식품 등급 펠릿(rPET)으로 재활용합니다.
핵심 투자: 고체상 중합(SSP) 기능(종종 펠릿화 공정 후처리 단계에서 사용됨) 및 고강도 여과.
요구 사항: FDA/EFSA 규정 준수 추적.

병 간 시스템 개념의 예로, 제조업체들은 통합된 오염 제거 및 정맥 주사 관리 접근 방식을 설명합니다. 예를 들어, EREMA의 VACUREMA 개념은 고온에서의 진공 처리 시간과 진공 상태에서의 용융, 그리고 여과 기능을 설명합니다. (출처: EREMA VACUREMA 상세 정보)

스타링거의 recoSTAR PET 제품 설명에는 용융 여과 및 낮은 VOC 함량이 rPET 펠릿 생산의 주요 특징으로 강조되어 있습니다. (출처: 스타링거 recoSTAR PET 개요)

일반적인 고장 유형 (및 방지 방법)

이러한 문제들은 실제 조달 프로젝트에서 나타납니다.

1) 건초 품질을 정하기 전에 세탁 라인을 먼저 구입하세요. 결과: 판매할 수 없는 오염 물질을 처리하는 데 비용을 지불하게 됩니다. 2) PVC 규제는 모호합니다. 결과: 잦은 불량 발생 및 고객 거부. 3) 온수 세척 및 수처리 설비 용량이 부족합니다. 결과: 접착제 제거 불량 및 플레이크 품질 불안정. 4) 건조는 컨베이어 벨트처럼 취급됩니다. 결과: 펠릿화 과정에서 가수분해 위험 및 IV 변동 발생 가능성. 5) 여과 장치는 액세서리처럼 가격이 책정됩니다. 결과: 가동 중단 및 불안정한 펠릿 품질.

FAQ (실제 구매 관련 질문)

실제로 비교 가능한 견적을 받으려면 공급업체에 어떤 정보를 보내야 할까요?

한 페이지 분량의 투입 사양서와 한 페이지 분량의 산출 사양서를 보내주십시오. 투입 사양서에는 베일 출처, 예상 오염 물질(PVC/기타 폴리머, 금속, 라벨/종이, 미세 입자), 수분 함량, 목표 처리량을 포함해야 합니다. 산출 사양서에는 냉세척 플레이크, 열세척 플레이크 또는 펠릿 중 어떤 형태로 판매하는지, 그리고 구매자가 사용하는 합격 기준(육안 오염 한계, 수분 함량 목표, 펠릿화 시 IV 목표)을 명시해야 합니다. 또한 각 공급업체에 모듈별(선별, 세척, 분리, 건조, 여과, 펠릿화) 목록을 작성하고 수율 가정을 정의하도록 요청하십시오. APR 베일 사양서는 입고 자재 정의를 일치시키는 데 좋은 참고 자료입니다. (출처: APR 모델 베일 사양)

사용 후 PET 폐기물을 뜨거운 물로 세척해야 할까요?

고품질 플레이크를 판매하거나 펠릿화할 계획이라면, 접착제와 라벨 잔류물로 인해 청결도가 떨어질 수 있으므로 고온 가성 세척이 필요한 경우가 많습니다. APR의 PET 경질 소재 설계 지침에서는 접착제와 라벨 성분을 제거하기 위한 PET 재활용 공정의 일부로 고온 가성 세척을 설명하고 있으며, 이것이 바로 많은 고사양 생산 라인에서 이 과정을 포함하는 이유입니다. 하지만 최적의 세척 방법은 생산되는 베일의 종류와 구매자의 사양에 따라 달라집니다. 시장에서 낮은 청결도를 허용하는 경우, 특히 선별 및 분리 작업이 잘 이루어진다면 더 간단한 세척으로도 충분할 수 있습니다. 구매자의 수용도 테스트 결과를 바탕으로 시험 세척을 통해 결정하십시오. (출처: APR 설계 가이드 — PET 경질)

플레이크 형태의 반려동물 사료를 판매하는 것과 rPET 펠릿을 만드는 것 중에서 어떤 것이 더 나은 선택일까요?

장비가 아닌 고객을 중심으로 사업을 시작하세요. 플레이크 생산 공장은 낮은 운영 비용으로 구매자의 청결도 및 수분 함량 목표를 꾸준히 충족할 수 있을 때 성공합니다. 펠릿 생산 공장은 고객이 일관성을 중요하게 생각하고 용융 압력, 여과, 냄새 제어를 안정적으로 유지할 수 있을 때 성공합니다. 펠릿화 공정은 건조 및 가수분해 위험을 수반합니다. PET 건조 지침 문서에 따르면 용융된 PET의 수분은 폴리머를 가수분해하여 분자량을 감소시키고 점적점도(IV)에 영향을 미칠 수 있습니다. 건조 및 여과를 제대로 제어할 수 없다면 펠릿은 플레이크보다 판매하기 어려울 수 있습니다. 톤당 가격뿐만 아니라 제공되는 품질과 수율을 중심으로 사업 계획을 수립하세요. (출처: CWC PET 건조 지침)

PET 병 생산 라인에서 PVC 오염 위험을 줄이는 가장 쉬운 방법은 무엇일까요?

측정 가능한 입고 및 출고 사양을 정의한 다음, 이를 중심으로 분류 및 품질 관리(QC) 시스템을 설계하십시오. 여기에는 베일 검사 루틴, 적절한 경우 자동 분류, 세척 시스템 오염을 방지하기 위해 PVC를 조기에 발견할 수 있는 검사 지점이 포함됩니다. 또한 "PVC가 혼입되었을 때의 조치"(불량품 처리 및 작업자 대응)에 대한 계획도 세우십시오. 팀과 공급업체 간에 재료 관련 용어를 통일하기 위해 공통 식별 및 라벨링 표준을 사용하십시오. ASTM D7611은 수지 식별 코드에 널리 참조됩니다. 가장 중요한 것은 공급업체에게 PVC를 어떻게 감지하고 제거하는지, 그리고 인수 테스트 중에 성능을 어떻게 입증하는지 설명해 달라고 요청하는 것입니다. (출처: ASTM D7611 개요)

펠릿 형태로 가공할 계획이라면 압출기 외에 가장 중요한 모듈은 무엇인가요?

건조, 탈기, 여과 및 펠릿 취급. 건조 및 탈기는 폴리머 품질을 보호하고 용융 상태를 안정화하는 데 도움이 됩니다. 여과 및 용융 압력 안정성은 펠릿의 일관성과 가동 중지 빈도를 결정합니다. 펠릿화 방법과 펠릿 건조는 미분, 수분 함량 및 취급 품질을 결정합니다. Plastics Technology는 수중 펠릿화의 성공은 압출기, 펌프, 필터, 냉각 시스템 및 건조기가 함께 작동하는 적절한 사양에 달려 있다고 지적합니다. 스트랜드 시스템을 선택하는 경우에도 이러한 관점을 유지해야 합니다. 공급업체에게 장비 설명뿐만 아니라 목표 처리량에서의 펠릿 품질 및 가동 중지 시간 예상치를 제시하도록 요청하십시오. (출처: 플라스틱 기술 - 완벽한 펠릿을 향한 길)

식품 접촉용 rPET 제품을 목표로 한다면, 가장 먼저 어떤 규정 준수 문서를 읽어봐야 할까요?

미국 프로젝트의 경우, 식품 포장에 재활용 플라스틱을 사용할 때 고려해야 할 화학적 사항에 대한 FDA 지침을 먼저 살펴보고 최종 시장 요구 사항에 맞춰 검증 계획을 수립하십시오. "식품 접촉"은 단순히 기계 선택만을 의미하는 것이 아니라 투입물 관리, 공정 관리, 문서화 및 테스트를 포함합니다. 해당 지침을 활용하여 기술 제공업체에 질문할 내용을 구성하고 시험 및 진행 중인 생산에서 필요한 데이터를 정의하십시오. 또한 고객과 규제 기관이 해당 시장에서 허용하는 기준을 확인하십시오(미국과 EU의 요구 사항은 다릅니다). (출처: FDA 재활용 플라스틱 지침 PDF)

요약

모든 PET 재활용 시스템에 적용 가능한 단일 시스템은 없습니다. 목표 생산량(플레이크, 펠릿, 규제 시장 등)에 따라 라인 구성을 선택한 다음, 각 모듈을 구체적으로 지정하여 견적이 실제 원료와 구매자의 인수 테스트를 반영하도록 하십시오.

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