KR0141421B1 - 폐고무와 폐합성수지혼합물의 재활용품과 그 제조방법 - Google Patents
폐고무와 폐합성수지혼합물의 재활용품과 그 제조방법Info
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Abstract
본 발명은 폐고무와 폐합성수지혼합물을 재활용한 생산성 있는 제품과 그 제조 공정이 관한 것으로서, 특히 폐기된 고무제품들로부터 고무의 특성을 잘 살리기 위하여 폐고무 분쇄물을 약품 혼합물들로 미리 처리하고 에틸렌초비공중합체(EVA수지)를 혼합하여 용융 압출하여 탄성이 많은 재활용제품의 상부구조물을 제조하는 제1공정;폐고무에 특정 조성비의 폐합성수지혼합물을 혼합하여 용융 압출하여 상기의 재활용 제품보다 비교적 탄성이 적은 재활용 제품의 하부구조물을 제조하는 제2공정;제1공정과 제2고정에 의한 재활용 제품의 상부구조물과 하부구조물을 적층하여 압력을 가해서 연결하여 본 발명인 재활용 제품을 완성하는 제3공정을 포함한다.
본 발명의 공정에 따라 제조된 폐고무와 폐합성수지혼합물을 사용한 재활용제품은 제1공정에 의한 상부구조물이 고무의 특성을 잘 나타내도록 탄성이 있고 물이나 열에 의해 제품의 물성이 열화되는 것을 방지하기 위해서 약품이 처리되어 있고 제3공정에서 상부구조물과 하부구조물의 적층 두께를 다양하게 변화시킬 수 있으므로 광범위하게 응용될 수 장점이 있다.
Description
본 발명은 폐고무와 폐합성수지혼합물을 재활용한 생산성 있는 제품과 그 제조 공정에 관한 것으로서, 특히 폐기된 고무제품들로부터 고무의 특성을 잘 살리기 위하여 폐고무 분쇄물을 약품 혼합물들로 미리 처리하고 에틸렌초비공중합체(EVA수지)를 혼합하여 용융 압출하여 탄성이 많은 재활용 제품의 상부구조물을 제조하는 제1공정;폐고무에 특정 조성비의 폐합성수지혼합물을 혼합하여 용융 압출하여 상기의 재활용 제품보다 비교적 탄성이 적은 재활용 제품의 하부구조물을 제조하는 제2공정;제1공정과 제2공정에 의한 재활용 제품의 상부구조물과 하부구조물을 적층하여 압력을 가해서 연결하여 본 발명인 재활용 제품을 완성하는 제3공정을 포함하고 있다.
자동차의 타잉와 같이 폐기된 고무제품들은 소각을 하였을 경우에 심각한 대기오염등 환경에 악영향을 미치므로 재활용되어야 한다. 그러나, 폐고무제품의 재활용에 있어서 문제가 되는 것은 고무질이 노화되어 버린 폐고무의 경우 재활용하여 만든 제품이 노출에 의해 물성이 변화되고 열화되는 등 재활용든 제품의 품질에 영향을 미치게되어 재활용의 가치가 없게된다. 특히 고무제품에 노화방지제가 첨가되어 있지 아니한 가류 고무 폐기물들의 경우는 그 문제가 더욱 심각하다.
본 발명의 제1공정은 상기와 같은 노화된 폐고무의 재활용의 문제점을 해결하기 위하여 폐고무를 특정 약품으로 선처리한 후 에틸렌초비공중합체(EVA수지)와 혼합 용융하여 물을 흡수하거나 직사광선에 의해 변성되는 등의 물성의 변화를 방지하고 고무제품의 특성을 최대한 유지시켜 주게 된다.
본 발명의 제1공정은 재활용 제품의 상부구조물을 제조하는 공정으로 다음과 같은 절차들로 구성되어 있다.
먼저, 각종 폐고무를 재활용 제품의 상부구조물에 쓰이도록 3㎜이하의 크기로 고르게 분쇄한 다음 폐고무에 의한 재활용 제품의 물성을 향상시키게하기 위하여 침투시키는 혼합조성물을 준비한다. 이 혼합조성물은 물의 흡수와 열에 의한 물성 변화를 방지하여 고무제품의 특성을 살리기 위하여 프로세스 오일과 유동파라핀, 염화파라핀, 파라핀왁스 등이 적정 비율로 혼합된 것으로 바람직한 조성비율은 다음과 같다.
(1) 프로세스 오일:70내지 75중량%
(2) 염화파라핀:3내지 7중량%
(3) 유동파라핀:7내지 13중량%
(4) 파라핀왁스:100중량%에서 (1), (2), (3)을 제외한 양
상기와 같은 비율로 혼합하여 50℃내지 70℃로 가열한 약품 혼합조성물 0.5내지 1중량% 정도를 고르게 분쇄된 폐고무 99 내지 99.5중량%를 스크류 혼합기에 넣고 70℃ 내지 90℃로 가열하고 약품 혼합조성물이 폐고무 분쇄물에 잘 침투되도록 한다.
약품 혼합조성물이 잘 침투된 폐고무 분쇄물 80 내지 85중량%에 에틸렌초비공중합체(EVA수지) 15내지 20중량%을 배합하여 100 내지 120℃에서 압출한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 제1공정에 의하면 가류고무의 특성이 보존된 탄성이 있는 재활용 제품의 상부구조물이 제조된다.
본 발명의 제2공정은 폐합성수지혼합물을 폐고무 분쇄물과 용융압출하여 상부구조물에 비해 탄력성이 적은 하부구조물을 제조하는 공정이다. 먼저 폐고무를 5내지 10㎜의 크기로 거칠게 분쇄한 후 이동 스크류의 온도를 40℃ 내지 50℃로 하여 폐고무 분쇄물을 예열한다. 또한 각종 폐합성수지를 10 내지 30㎜의 크기로 분쇄한후, 폐고무 분쇄물에 폐합성수지분쇄물을 다음과 같은 조성비로 혼합하면서 카본블랙을 첨가한다. 이 때 첨가되는 카본블랙의 양은 폐합성수지 혼합물에 대하여 1중량% 이내로 한다.
(1) 폐 폴리프로필렌수지:10내지 15중량%
(2) 폐 폴리에틸렌수지:5내지 8중량%
(3) 폐 폴리스틸렌수지:내지 5중량%
(4) 폐고무 분쇄물:100중량%에서 (1), (2), (3)를 제외한 양
상기의 혼합물을 180℃내지 200℃에서 압출한다.
본 발명의 제3공정은 제2공정에 의해 제조된 탄성이 적은 하부구조물 위에 제1공정에 의한 탄성이 있는 상부구조물을 적층하여 유압프레스로 압착 성형하여 폐고무와 폐합성수지혼합물을 사용하는 재활용제품을 완성하는 단계이다. 이 공정에서 제품의 용도에 따라 상부구조물과 하부구조물의 두께를 다양하게 할 수 있고 바람직한 상부구조물과 하부구조물의 적층 두께의 비는 1:4이다. 재활용제품이 잘 형성되기 위한 유압프레스의 압력은 약 50㎏중/㎠정도 이다. 유압프레스를 거친 성형물은 냉각과정을 거쳐 탈형하여 재활용 제품을 완성하게 된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 공정에 따라 제조된 폐고무와 폐합성수지 혼합물을 사용한 재활용제품은 제1공정에 의한 상부구조물이 고무의 특성을 잘 나타내도록 탄성이 있고 물이나 열에 의해 제품의 물성이 열화되는 것을 방지하기 위해서 약품이 처리되어 있고 제3공정에서 상부구조물과 하부구조물의 적층 두께를 다양하게 변화시킬 수 있으므로 광범위하게 응용될수 있는 장점이 있다. 본 발명에 의한 폐고무와 폐합성수지혼합물을 사용한 재활용 제품의 응용되는 예로는 보도블럭, 미끄럼방지 블럭, 각종 발판, 바닥재, 빨래판, 욕실바닥재 등이 있다.
본 발명에 의해 각 공정에서 (a), (b)의 조성비를 가지는 재활용제품의 물리 역학적 성질, 화학적성질 및 기계적 성질은 다음의 표에서 보는 바와 같다.
*:화학적 성질은 KSM 3007에 의거한 것으로 각 용액에 7일간 침적시 중량의 감소율을 나타내었다.
Claims (9)
- 폐고무 및 폐합성수지혼합물을 재활용하는 방법에 있어서, 폐기된 고무제품들로부터 고무의 특성을 살리기 위하여 폐고무 분쇄물을 적정비율의 약품 혼합물들로 미리 처리하고, 에틸렌초비공중합체(EVA수지)를 혼합하여 용융 압출하여 탄성이 많은 재활용 제품의 상부 구조물을 제조하는 제1공정;폐고무에 특정 조성비의 폐합성수지혼합물을 혼합하여 용융 압출하여 상기의 재활용 제품의 상부 구조물보다 비교적 탄성이 적은 재활용 제품의 하부 구조물을 제조하는 제2공정;및 상기 제1공정과 상기 제2공정에 의한 재활용 제품의 상부 구조물과 하부구조물을 적층하여 압력을 가해서 연결함에 의하여 재활용 제품을 완성하는 제3공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐고무 및 폐합성수지혼합물을 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1공정의 적정 비율의 약품 혼합물이 70내지 75중량%의 프로세스 오일3;내지 7중량%의 염화파라핀;7내지 13중량%의 유동파라핀;100중량%에서 상기의 약품들을 제외한 나머지 중량%의 파라핀 왁스로 이루어진 것임을 특징으로 하는 폐고무 및 폐합성수지혼합물을 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1공정에서 폐고무분쇄물을 적정 비율의 약품혼합물을 미리 처리하는 공정은 50℃ 내지 70℃로 가열한 상기 적정 비율의 약품 혼합물 0.5내지 1중량%와 99내지 99.5중량%의 폐고무분쇄물을 혼합하여 70도 내지 90℃로 가열하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐고무 및 폐합성수지혼합물을 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1공정에서 약품 처리된 폐고무분쇄물 80 내지 85중량%와 에틸렌초비공중합체(EVA수지)15내지 20중량%을 혼합하여 100℃ 내지 120℃에서 압출하여 재활용제품의 상부 구조물을 제조하는 것을 특징으로 하는 폐고무 및 폐합성수지혼합물을 제조하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제2공정에서 폐고무분쇄물을 5내지 10㎜의 크기로 분쇄하고, 40℃ 내지 50℃로 예열하고, 폐합성수지혼합물을 10 내지 30㎜의 크기로 분쇄하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐고무 및 폐합성수지혼합물을 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제2공정에서의 폐합성수지혼합물과 고무분쇄물의 조성비는 폐폴리프로필렌수지 10 내지 15중량%;폐폴리에틸렌수지 5내지 8중량%;폐폴리스틸렌수지 3내지 5중량%;100중량%에서 상기의 폐합성수지혼합물을 제외한 나머지 량의 폐고무분쇄물로 이루어진 조성비를 가지고 첨가되는 카본블랙의 량은 상기 혼합물에 대하여 1중량% 이내로 하는 것임을 특징으로 하는 폐고무 및 폐합성수지혼합물을 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제2공정에서의 재활용제품의 하부구조물을 제조하기 위한 폐합성수지혼합물과 폐고무분쇄물의 혼합물의 압출온도가 180℃내지 200℃인 것을 특징으로 하는 폐고무 및 폐합성수지혼합물을 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제3공정의 재활용 제품을 완성하기 위하여 상부구조물과 하부구조물의 적층 두께의 비율이 1:4인 것을 특징으로 하는 폐고무 및 폐합성수지혼합물을 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제3공정에서의 재활용 제품을 완성하기 위하여 상부구조물과 하부구조물을 적층한후에 유압프레스로 약 50㎏중/㎠의 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 폐고무 및 폐합성수지혼합물을 재활용하는 방법.
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