KR100286437B1

KR100286437B1 - 폐스티로폴을 주원료로한 재활용품의 제조방법 및 그 재활용품

Info

Publication number: KR100286437B1
Application number: KR1019980026443A
Authority: KR
Inventors: 정권호
Original assignee: 정권호
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2001-04-16
Also published as: KR20000007232A

Abstract

본 발명은 폐스티로폴을 주원료로 한 재활용품의 제조방법 및 그 재활용품에 관한 것으로, 주로 토목ㆍ건축공사시에 패턴 성형용 거푸집으로 사용했던 시멘트 등의 이물질을 포함한 건축폐자재나 생선포장용 스티로폴 박스 또는 패류 등이 부착된 해상 부구 등 물리적으로 스티로폴만의 분리수거가 곤란하여 폐기처분 하거나 세척이 어려워 재활용하는데 많은 비용이 소요되었던 각 종 폐스티로폴 또는 폐 PVC를 일정 온도 이상으로 열처리하여 용융시키는 공정, 이물질을 함유한 상태로 용융된 폐스티로폴 원료를 성형금형에 주입, 성형하는 공정, 성형금형에서 탈형된 1차 성형품의 표면에 접착제 또는 유기용제를 도포하는 공정, 접착제 또는 유기용제가 도포된 1차 성형품의 표면에 천연 또는 인조모래 등이 표면입자를 분사방식 또는 여러 가지 방법으로 접촉시켜 1차 성형품 표면에 부착시키는 공정으로 이루어지며, 표면 입자가 부착된 2차 성형품은 내구력은 그다지 요구하지 않는 포장용 보도블럭이나 도로경계석 등 여러 가지 형태로 제작하여 다양한 용도로 유용하게 재활용 할 수 있도록 한다.

Description

폐스티로폴을 주원료로 한 재활용품의 제조방법 및 그 재활용품

본 발명은 폐스티로폴을 주원료로 한 재활용품의 제조방법 및 그 재활용품에 관한 것으로, 주로 토목공사나 건축공사시에 콘크리트 표면에 각종 무늬를 내기 위한 패턴 성형용 패널로 사용했던 시멘트 등의 이물질이 부착된 건축 폐자재 등을 그대로 파쇄 용융시켜 1차 성형품으로 성형하고 그 표면에 모래 등의 표면입자를 접착제 또는 유기용제를 매개로 부착하여 보도블럭, 도로경계석 등의 각종 유용한 물품으로 재활용할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 각종 옹벽이나 담장을 축조와 같은 토목공사나 건축공사시에는 콘크리트층 표면의 미관을 위하여 그 표면에 천연석이나 블록을 축조한 형태의 무늬를 비롯하여 각종 패턴을 성형하고 있는데, 이를 위해 공사시 일면에 각종 무늬나 패턴이 부조(浮彫)된 스티로폴재의 패널을 콘크리트 성형용 거푸집 내부에 부착한 후, 거푸집 내부에 콘크리트를 부어 옹벽이나 담장 등을 성형한다. 콘크리트가 양생완료되면 거푸집을 해체하고 콘크리트 표면에 부착된 스티로폴 패널을 떼어내면 작업이 완료된다.

한편, 상기한 바와같이 한번 사용한 패턴 성형용 스티로폴 패널은 같은 용도로 재사용이 불가능할 뿐만 아니라, 그 표면에 시멘트 등이 부착되어 오염된 상태이므로 현재까지는 이를 회수하여 재생사기가 불가능한 것으로 인식하여 소각해 버리는 등의 방법으로 폐기처리하여 왔었다.

상기한 패턴 성형용 스티로폴 패널 뿐만 아니라, 각종 토목ㆍ건축 공사시에 발생되는 각종 폐스티로폴과 생선포장용 스티로폴 박스 또는 패류가 부착된 해상 부구 등은 각종 이물질이 견고하게 붙어 있거나 매우 더럽게 오염된 상태여서 이를 세척하거나 이물질을 떼어내기가 불가능하여 소각처리하는 방법 외에는 다른 방법이 없었으며, 이로 인하여 이들의 소각시 인체와 환경에 유해한 다이옥신과 같은 환경호르몬을 대기중으로 방출하므로써 2차적인 공해문제를 야기시켰을 뿐만 아니라 이러한 소각설비가 많지 않고 이의 운영비가 막대하게 소요되어 이의 처리에 애를 먹고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각종 이물질이 분리시키기 곤란할 정도로 붙어 있거나, 물리적으로 세척하기에는 비용부담이 크고 기술적으로 곤란한 오염정도가 높은 이른바 '처치곤란한 폐스티로폴'을 유익한 자원으로 재활용할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

다시 말하면 처치곤란한 폐스티로폴을 소각처리에 의하지 아니하고 이를 재생하여 각 종 용도 예를 들면, 내구력을 그다지 요구하지 않는 보도블록이나 도로경계석 등 여러가지 형태로 제작하여 유용한 물품을 재사용할 수 있는 방법을 제공함과 아울러, 이러한 1차 재생품에 다른 소재를 추가하여 그 외관을 향상시킴과 동시에 다각적인 용도로 사용할 수 있는 재활용품을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 토목ㆍ건축공사시에 패턴 성형용 스티로폴 패널로 사용했던 시멘트 등의 이물질을 포함한 건축폐자재나 생선 포장용 스티로폴 박스 또는 패류 등이 부착된 스티로폴재의 해상 부구 등 물리적으로 스티로폴의 분리수거가 곤란하거나 폐기처분이 어려워 그 동안 폐자재로 버러졌던 폐스티로폴을 모아 일정 온도 이상으로 열처리하여 용융시키는 공정, 이물질을 함유한 상태로 용융된 폐스티로폴 원료를 성형금형에 주입, 성형하는 공정, 접착제 또는 유기용제가 도포된 1차 성형품의 표면에 천연 또는 인조모래 등의 표면입자를 분사방식 또는 여러가지 방식으로 접촉시켜 부착시킴으로써 2차 성형품을 제조하는 공정으로 이루어지며, 표면입자가 부착된 2차 성형품은 내구력을 그다지 요구하지 않는 보도블록이나 도로경계석 등 여러가지 형태로 제작하여 다각적인 용도로 유용하게 사용할 수 있도록 한다.

제1도는 본 발명의 개략적인 전체 공정도,

제2도는 본 발명에 의하여 성형된 재활용품의 일 예시도,

제3도는 제2도에 도시된 재활용품의 사용상태 예시도,

제4도는 본 발명의 다른 사용상태 예시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 폐스티로폴 2 : 호피

3 : 가열용융기 4 : 성형금형

5 : 1차 성형품 6 : 접착제(또는 유기용제)

7 : 표면입자 S1 : 파쇄공정

S2 : 가열용융공정 S3 :성형공정

S4 : 접착제 도포공정 S5 : 표면입자 부착공정

도 1은 본 발명에 의한 재활용품 제조방법의 전체공정을 개략적을 도시한 것이다.

본 발명에 의한 재활용품 제조방법은 각종 폐스티로폴(1)을 수거하여 용융시키기전 이를 작은 입자로 파쇄시키는 파쇄공정(S1); 파쇄된 폐스티로폴을 호퍼(2)에 넣고 가열용융기(3)에 공급하여 가열, 용융시키는 가열용융공정(S2); 가열용융된 액상의 폐스티로폴을 일정 형태의 성형금형(4)에 주입하는 성형공정(S3); 이 성형공정(S3)에서 성형완료된 1차 성형품(5)의 표면에 접착제 또는 유기용제(6)를 도포하는 접착제 도포공정(S4); 표면에 접착제 또는 유기용제(6)가 도포된 1차 성형품(5')의 표면에 표면입자(7)를 부착하는 표면입자 부착공정(S5)으로 이루어져 2차 성형품(완성품)을 제조하도록 되어 있다.

본 발명에서 주원료로 사용되는 폐스티로폴(1)은 앞에서 설명한 바와 같이 각종 토목, 건축공사현장에서 사용되고 난 시멘트 등이 부착된 폐스티로폴이거나 또는 생선 포장용 스티로폴 박스를 비롯하여 더 이상 세척해서 사용하거나 재생하기 곤란한 각종 스티로폴 박스 또는 패류 등이 부착된 해상 부구 등 같은 용도로 재사용 또는 재활용 하기가 곤란한 저급의 폐스티로폴이며, 본 발명은 이러한 폐스티로폴을 재활용한다는 점에서 유용성을 가지며, 본 발명은 그 동안 재활용하지 못할 정도로 저급한 폐PVC 등의 재활용에도 사용할 수 있다.

상기 파쇄공정(S1)은 수집된 폐스티로폴(1)을 통상의 파쇄기를 사용하여 잘게 파쇄시키는 것으로, 이는 본 발명을 수행하기 위한 전(前) 공정에 해당되면, 잘게 파쇄된 폐스티로폴 원료는 공기압 또는 콘베이어 등에 의하여 자동으로 또는 인력에 의해 수동으로 호퍼(2)내에 투입된다.

호퍼(2) 내에 투입된 폐스티로폴 입자는 가열용융기(3)에 두입되어 가열용융공정(S2)을 거치게 된다. 상기 가열용융공정(S2)은 폐스티로폴 입자를 40∼50초 정도 동안 초기에는 180℃, 중간에는 170℃, 마지막으로 200℃로 가열시켜 용융상태가 되도록 하고 이를 가압 스크류 방식에 의하여 밀어내게 된다.

다음으로, 상기 가열용융공정(S2)에서 배출된 용융상태의 원료는 성형금형(4)내에 주입되어 일정형태로 성형되는 성형공정(S3)을 거치게 된다.

본 발명에서 상기 성형금형(4)은 벽돌과 같은 형태를 갖는 단순한 직육면체의 성형품을 제조할 수 있는 형상으로 하거나, 이러한 형태 이외에도 성형금형을 교체하여 다양한 구조를 갖는 성형품을 제작할 수 있는 것이며, 다만 이하에서는 설명의 편의를 위하여 벽돌형 성형금형(4)을 사용하여 성형품을 제조하는 과정을 설명하기로 한다.

상기한 성형금형(4)에서 성형완료된 1차 성형품(5)은 금형으로부터 탈형되어 자연 또는 강제적인 냉각과정을 거친 후, 다음 공정인 접착제 도포공정(S4)을 거치게 된다.

접착제 도포공정(S4)은 1차 성형품(5)의 표면 전체 또는 표면의 일부면에 접착제(6)를 스프레이식 또는 브러시 등을 사용하여 일정 두께가 되도록 도포한다.

본 공정에서 사용되는 접착제(6)는 수지와 석재접착용을 사용하는 것이 적당하며, 바람직하게는 접착제 대신 폐스티로폴로 성형된 1차 성형품(5)의 표면을 어느 정도 깊이로 녹일 수 있는 톨루엔, MEK(methyl ethyl ketone), MC(methylene chloride) 등의 유기용제를 사용하는 것이 작업의 편의와 후술하는 표면입자의 부착성을 더욱 양호하게 할 수 있으며, 건조후 독성을 갖지 않는 접착제 또는 유기용제를 사용한다면 더욱 바람직하다.

상기한 접착제 도포공정(S4)을 거친 접착제 도는 유기용제(6)가 도포된 1차 성형품(5')은 다음 공정인 표면입자 부착공정(S5)을 거치게 되며, 본 공정에서는 일정 크기의 메쉬(mesh)를 갖는 스크린(체)을 거쳐 걸러진 천연 또는 재생모래나 돌가루, 각종 인조석 입자 등 저렴하게 현실적으로 구입이 가능한 다양한 표면입자(7)를 분사시키거나, 이 표면입자(7) 더미에 1차 성형품(5')을 넣고 흔들어 1∼5㎜가 되게 1차 성형품(5')표면의 접착제에 달라붙도록 한 후 건조시키면 2차 성형품(완성품)이 제조완료된다.

도 2는 본 발명에 의하여 성형된 물품의 일례를 도시한 것으로, 이는 폐스티로폴을 이용한 벽돌(B)이며, 그 내부는 폐스티로폴 덩어린인 1차 성형품(5)으로 이루어져 있고, 표면 전체 또는 일부 면에는 표면입자(7)가 접착제 또는 유기용제에 의하여 부착되어 있으며, 이 제품은 기존의 벽돌과 일정 비율로 섞어 벽체쌓기용으로 사용할수 있을 뿐만 아니라, 기존의 벽돌이 갖고 있는 다양한 용도를 대체할 수 있다.

예를 들면, 본 발명에 의하여 제조된 벽돌(B)은 도3에 도시한 바와 같이 세멘트 모르타르(M)를 사용하여 화단(F)의 테두리를 형성하기 위한 용도를 비롯하여 각종 용도로 사용할 수 있다.

본 발명에 의한 성형품인 벽돌은 표면에 모래 등의 표면입자가 부착되어 있으므로 시멘트 모르타르에 의하여 상호 결합가능하고 적충가능하므로 벽돌쌓기식으로된 다양한 구조에 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기한 벽돌을 비롯하여 다양한 크기와 형태를 갖는 블록을 제작할 수 있는데, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같은 보도블록(P)으로도 제작할 수 있으며, 각종 장애물용 블록 또는 그 크기를 크게 하여 도로경계석 등으로도 제작할 수 있으며, 본 발명은 위에서 구체적으로 설명된 것에 한정되지 아니하고 다양하게 활용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 지금까지 소각처리 외에는 다른 처리방법이 없었던 토목, 건축동사용 페스티로폴, 생선포장용 스티로폴 박스, 패류 등이 부착된 해상 부구 등 물리적으로 스티로폴의 분리수거가 곤란하여 폐기처분하거나 세척이 어려워 재활용 하는데 많은 비용이 소요되었던 각종 폐스티로폴 또는 폐 PVC를 열처리 용융시키고 이를 성형금형에 주입, 성형한 후, 탈형된 1차 성형품의 표면에 접착제 또는 유기용제를 도포하고 여기에 천연 또는 인조모래 등의 표면입자를 분사방식 또는 여러가지 방법으로 접촉시켜 1차 성형품 표면에 부착시키도록 한 것으로, 본 발명에 의하면 종래 재사용이나 재생이 불가능하고 이의 처리에 비용이 많이 들고 2차적인 환경공해를 유발했던 패턴 성형용 스티로폴 패널이나 생선포장용 스티로폴 박스 또는 해상 부구나 폐 PVC 등을 소각처리하지 않음으로써 환경공해를 유발하지 않으며, 이를 각종 벽돌이나 보도블록 또는 도로경계석 등 유용한 재생품으로 재활용할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

파쇄된 폐스티로폴(1) 등을 호퍼(2)에 넣고 가열용융기(3)에 공급하여 40∼50초 정도 동안, 초기에는 180℃, 중간에는 170℃, 마지막을 200℃로 가열ㆍ용융시키는 가열용융공정(S2); 가열 용융된 액상태의 폐스티로폴(1)을 가압 스크류 방식에 의하여 일정형태의 성형금형(4)에 주입하는 성형공정(S3); 상기 성형공정(S3)에서 성형완료된 1차 성형품(5)의 표면에 톨루엔, MEK, MC 등의 유기용제(6)를 도포하는 접착제 도포공정(S4); 표면에 유기용제(6)가 도포된 상기 1차 성형품(5')의 표면에 천연모래, 재생모래, 인조모래, 천연 돌가루, 인조석 입자 중에서 선택되는 표면입자(7)를 1∼5㎜의 두께로 부착하는 표면입자 부착공정(S5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐스티로폴을 주원료로 한 재활용품의 제조방법.
제1항의 제조방법에 의한 폐스티로폴을 주원료로 한 재활용품.