KR100201866B1 - 산업폐기물을 이용한 바닥재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

일정한 크기의 금형내에 플라이 애시와 헥사메틸렌 테트라민을 함유한 페놀수지와 흑연을 70~75:20~25:1~5 비율로 혼합기에 넣고 10~15분간 충분히 혼합한 제1혼합물을 일정한 두께로 상기 금형내에 공급하고, 플라이 애시와 유리질 화산암과 헥사메틸렌 테트라민을 함유한 페놀수지와 강섬유와 흑연을 10~l5:40~45:20~ 23:5~10:1 비율로 혼합한 제2혼합물을 상기 금형내 제1혼합물층 위에 일정한 두께로 공급한 다음 상기 제1혼합물층을 일정 두께로 다시 공급한 후 고온압축성형한 후 l50~200℃온도로 전기로에서 50~80분간 열처리한 폐기물을 이용한 바닥재 및 그 제조방법.

Description

산업폐기물을 이용한 바닥재 및 그 제조방법

본 발명은 산업폐기물을 이용한 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로서,보다 상세하게는 화력발전소 등에서 사용하는 미분탄의 연소 후 생성물인 플라이 애시(fly ash)등을 포함하는 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 사무실로 사용하는 건물의 각 충별 기본바닥재는 통상 시멘트 콘크리트 등의 재료로 되어 있다.

전산실인 경우 필요에 따라 상기 기본 바닥재 위에 나무재, 철재, 알루미늄재 또는 다른 재료와 흔합한 시멘트재로써 별도의 바닥을 형성하여 해당공간이 전산실로서의 특성에 적합한 적절한 기능을 가지도록 하고 있다.

전산실은 컴퓨터, 그 주변기기 등 각종 기기들이 다수 집합되어 있는 관계로 각종 케이블(배선)이 무수히 많아 이의 배선처리가 작업환경 측면상 매우 중요한 문제이다.

그리하여 상기 종래의 바닥재들은 기본바닥에 접착하여 설치하거나 일정 간격만큼 기본바닥으로부터 이격시켜 바닥(floor)을 형성하므로써 기본 바닥과의 공간을 마련하고 상기 공간에 각종 전선 등을 집어넣어 배선하므로써 작업환경을 도모하고 있다.

그러나 상기 종래 기술들은 이하에 설명하는 바와 같이 여러 가지 폐단들이 있었다.

목재 바닥재 경우는 사무실내 습도변화에 따른 변형으로 인하여 바닥에 요철이 생기는 문제가 있으며 또한 화재시 거의 무방비 상태이다.

철재 바닥재는 제조공정이 단순하고 가격이 저렴한 장점도 있으나 보행시 안정감이 적고 소음이 발생하며, 기본 바닥과 이격시켜 설치하는 경우 사람들의 체중으로 인해 상판의 쳐짐현상이 발생한다.또한 습기에 의한 부식방지가 어렵고,화재발생시 단열성이 거의 없어 배선보호에 관한 별도의 대책이 필요할 뿐만 아니라 판재들을 결합하기 위해서는 용접을 해야 하는 등의 번거로운 문제가 있었다.

알루미늄 바닥재는 상기한 철재 바닥재의 문제점을 많이 해소할 수는 있으나 열과 충격에 약하여 판재의 공명현상으로 인하여 보행시 안정감이 적고 소음이 발생하며, 가공성이 떨어지는 등 철재의 문제점을 근본적으로 해소할 수는 없었다.

시멘트재 바닥재는 재질의 특성상 불연성이므로 화재시 문제가 없고 보행감도 철재보다는 상대적으로 좋다. 그러나 분진이 발생하며 습기를 흡수하여 부식문제가 대두되고, 단열성과 흡음성 및 가공성 측면에서 성능이 저하된다. 또한 자체하중이 무거워 건축물 수명에 영향을 미칠 수 있으며 설계변경이 용이하지 못하고,유지보수에도 상당히 번거로운 단점이 있었다.

이에 본 발명의 제1목적은 고강도,경량 및 불연성 바닥재를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 플라이 애시 등 폐기물을 이용한 경제성 및 가공성이 우수한 바닥재를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은 인체에 유익한 원적외선(6~14μ)을 방사하는 바닥재를 제공하는 것이다.

제1도 본 발명에 따르는 바닥재의 단면을 도시한 절개사시도.

본 발명에 따르는 바닥재는 플라이 애시(fly ash), 흑운모 편마암, 강섬유, 유리질 화산암, 페놀수지 또는 흑연을 사용한다.

본 발명에 따르면 제1도에 도시한 바와 같이 플라이 애시,강섬유,유리질 화산암,페놀수지 및 흑연을 혼합한 층(제2층)을 성형하고 그 상하에 플라이 애시, 페놀수지 및 흑연을 혼합한 층을 상하(제1층,제3층)에 결합성형한 것이다.

또한 본 발명에 따르면 상기 플라이 애시 대신에 흑운모 편마암을 혼합할 수도 있다.

상기한 플라이 애시는 화력발전소 등에서 사용하는 미분탄이 약 l,400 ~l,500℃의 온도에서 연소된 후 연돌을 통해 연기와 함께 공기 중에 비산되는 재를 집진한 것으로서 분말도가 3,000cm²/g이상이다.

본 발명에 따르면 필요에 따라 상기 바닥재에 별도의 특성을 부여하기 위해플라이 애시 대신에 흑운모 편마암을 혼합할 수도 있는데 상기 흑운모 편마암은 이미 알려진 바와 같이 인체에 유익한 원적외선을 방출하는 천연재료로서 파장이 6~14μ인 원적외선을 방사하며,입도는 약 250메시로 하여 본 발명의 다른 재료들과 혼합한다.

강섬유는 이하의 실시예에서 보는 바와 같이 길이 약 50~80mm,두께 약 0.8~1.0mm이 얇고 긴 강편을 다수 절곡한 것이다. 이는 바닥재의 휨강도를 증가시킬뿐 아니라 균연, 피로,저항 및 인장강도를 향상시킨다.

유리질 화산암은 신생대 제3기 이후의 화산암지대에서 생산되는 진주암, 흑요석, 송지암을 입도 2.5~5mm로 분쇄하여 800~1,200℃온도로 급속으로 가열한 후 약 20배 체적으로 팽창시킨 순백색의 다공질 재료로서 비중이 0.12로서 중량이 가볍고 열전도율이 0.038㎉/mhr℃정도로 낮아 단열, 흡음, 결로방지 등의 특성을 무독성 광물이다.

본 발명에서 사용하는 상기 페놀수지는 NOVOLAC형 Phenolic수지로서 경화제 헥사메틸렌 테트라민(hexamethylene tetramine)을 함유하고 있는 분말수지로서 상기 구성요소들의 고강도와 결합체로서 기능을 한다.

또한 본 발명에서 사용하는 흑연은 감마제로서의 기능을 한다.

이하의 실시예에서 보는 바와 같이 본 발명의 바닥재는 각기 다른 재료의 층들을 넓이 500×500×25mm 또는 500×1,000×25mm 또는 l,000×1,000×25mm인 타일형상의 사각형 부재로 압축성형한 후 실제로 설치할 때는 이들을 수평적으로 결합하여 사용한다. 그러나 본 발명은 상기 크기에 제한되지 않는다.

본 발명의 선택된 실시예에서는 제l, 3층의 재료는 동일 재질이고, 중간층인 제2층은 다른 재료로 제조되어진다.

[실시예]

상기한 크기의 금형을 160~170℃로 예열하고 금형내면에 외부이형제를 바른다음 금형 밑바닥에 분말도 3,000cm²/g이상인 플라이 애시 740g에 헥사메틸렌 테트라아민을 함유하는 NOVOLAC형 페놀분말수지 250g과 흑연 100g을 혼합기에 넣고 l0~l5분간 충분히 혼합한 혼합물을 두께 2.5mm만큼 되게 형성하였다(제l층).

그 후 플라이 애시 2574g에 상기 페놀수지 858g, 입도 2.5~5mm인 유리질 화산암 429g,상기한 강섬유 119g 및 흑연 20g을 혼합기에 넣고 10~15분간 충분히 혼합한 혼합물을 두께 20mm만큼되게 형성한 다음(제2층)다시 제1층과 동일재료를 사용하여 동일한 방법으로 제3층을 형성하였다.

상기와 같이 금형내에 형성한 재료를 250톤의 유압성형기(열프레스기)로 25kg중/㎝²으로 5분간 1차 압착하고,50kg중/㎠으로 2차 압착한 후 다시 70kg중/㎠로 1분간 3차 압착하여 상기 재료들이 성형시 포함하고 있는 가스와 공기를 배출시킴과 동시에 상기 3개층으로 된 재료들이 한 개의 타일형상으로 압축성형한 다음 탈형시킨다.

상기한 실시예에 의해 성형된 바닥재는 필요로 하는 넓이에 따라 여러조각을 수평으로 맞추어 결합해서 사용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 플라이 애시 대신에 흑운모 편마암을 각기 동일 중량%만큼 혼합하여도 좋다. 상술한 바와 같이 흑운모 편마암은 파장이 6~l4μ인 인체에 매우 유익한 원적외선을 방출한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 상기 실시예에서 상기 각 층들을 최종 압착하기 전에 미리 3개의 층을 각기 먼저 압착성형하고, 상기 3개의 층을 적층시킨 후 마지막으로 압착성형할 수도 있다. 이 경우 상기 각 층들 사이에는 적당한 접착제를 가할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 제3층을 생략하고 대신 제2층의 두께를 제3층을 포함한 두께로 할 수도 있다.

본 발명에 따르는 바닥재는 플라이 애시와 화산암에 의한 이형다층구조로 되어 있어 음파의 직진성을 약화시키므로 흡음성이 양호하고,강섬유를 사용하므로 인하여 충격과 하중에 강하며, 불연성 재료를 사용하므로 단열효과 및 열전도율이 우수하고 경량재료를 사용하므로써 자체하중이 가볍고,부식,분진이 거의 없고 성형 후 변경이 전혀 없어서 칫수의 신뢰성이 향상된다.

Claims (9)

1. 플라이 애시와 헥사메틸렌 테트라민을 함유한 페놀수지와 흑연을 70∼ 75:20∼ 25:1∼5 중량비율로 혼합한 제1혼합물을 장방형으로 성형하고,플라이 애시와 유리질 화산암과 헥사메틸렌 테트라민을 함유한 페놀수지와 강섬유와 흑연을 10∼15:40∼45:20∼23:5∼10:1 중량비율로 혼합한 제2혼합물을 장방형으로 성형하고 상기 제l혼합성형물과 제2혼합성형물의 두께를1:10∼15 비율로 하여 적층으로 포개놓은 후 프레스로 압축성형한 것을 특징으로 하는 산업폐기물을 이용한 바닥재.
2. 제l항에 있어서,상기한 강섬유는 길이 50~6Omm,두께 0.5~1.0mm인 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 바닥재.
3. 제l항에 있어서,상기한 제l혼합성형물을 제2혼합성형물의 상하부에 공급하여 두께비율을 1:8:1로 하여 압축성형한 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 바닥재.
4. 제l항 또는 제3항에 있어서,상기한 플라이 애시 대신에 흑운모 편마암을 플라이 애시 중량만큼 혼합한 것을 특징으로 하는 바닥재.
5. 일정한 크기의 금형내에 플라이 애시와 헥사메틸렌 테트라민을 함유한 페놀수지와 측연을 70∼75:20∼25:1∼5 비율로 혼합기에 넣고 10~15분간 충분히 혼합한 제l혼합물을 일정한 두께로 상기 금형내에 공급하고, 플라이 애시와 유리질 화산암과 헥사메틸렌 테트라민을 함유한 페놀수지와 강섬유와 흑연을 10∼15:40∼45:20∼23:5∼10:1 비율로 혼합한 제2혼합물을 상기 금형내 제1혼합물충 위에 일정한 두께로 공급한 다음 상기 제1혼합물층을 일정 두께로 다시 공급한 후 압축성형한 후 150~200℃온도로 전기로에서 50~80분간 열처리하는 것을 특징으로 하는 산업폐기물을 이용한 바닥재 제조방법.
6. 제5항에 있어서,상기한 플라이 애시 대신에 흑운모 편마암을 플라이 애시 중량만큼 혼합하는 것을 특징으로 하는 바닥재 제조방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기한 제1혼합물과 제2혼합물의 두께가 1:8:1인 것을 특징으로 하는 바닥재 제조방법.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기한 압축성형 공정이 25kg중/㎠으로 5분동안 1차 압축하고, 50kg중/㎠으로 1분동안 2차압축하고 70kg중/㎠으로 1분동안 압축성형하는 것을 특징으로 하는 바닥재 제조방법.
9. 제5항에 있어서, 상기한 강섬유는 길이 50∼60mm, 두께 0.5∼1.0mm이고 제2혼합물에 골고루 분산되게 공급하는 것을 특징으로 하는 바닥재 제조방법.