KR100344145B1 - 폐비닐과 폐사를 이용한 보도블럭 제조방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐비닐과 폐사를 이용한 보도블럭의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 농촌에서 사용하고 버리는 폐비닐을 세척한 후 2개의 스크류식 회전장치로 구성되어 있고 외부에 히터가 설치된 이송관을 통과시키면서 210℃-240℃로 가열하여 겔(gel) 상태로 용융시킨 후 주물공장에서 형틀로 사용되었던 폐사와 혼합기를 통해 균일하게 혼합시켜 금형에 주입하고 주입된 폐비닐과 폐사의 혼합물을 금형의 냉각장치에 의하여 1차 냉각하여 성형하며 냉각수에 의하여 2차 냉각하는 것을 특징으로 하는 폐비닐과 폐사를 이용한 보도블럭의 제조방법에 관한 것이다.

Description

폐비닐과 폐사를 이용한 보도블럭 제조방법.{A manufacturing process of footpath block compounded of waste vinyl and sand}

본 발명은 보도블럭의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 농촌에서 쓰고 버려지는 폐비닐을 210-240℃로 가열하여 겔(gel) 상태로 만들고 주물공장에서 나오는 폐사와 7 : 3의 비율로 혼합한 후 금형에 주입하여 성형하는 폐비닐과 폐사를 이용한 보도블럭 제조방법에 관한 것이다.

산업이 급속히 발전함에 따라 심각한 문제로 대두되는 것 중의 하나가 환경오염 문제인데 그 중에서도 주물공장에서 형틀로 사용되고 버려지는 폐사는 외부에 방치할 경우 규산소다가 흘러나와 심각한 수질오염 및 생태계 파괴로 이어지는 문제점이 있었고 폐비닐은 토양을 오염시키는 문제점이 있었다.

최근에는 이러한 폐비닐의 문제점과 일반적인 토목자재가 가지고 있는 문제점을 해결하고자 오염물질인 폐비닐 및 폐고무 등을 이용한 토목자재 조성물 제조방법(1993년 특허출원 제 18909 호)이 발명되기도 하였다.

그로인하여 다양한 색상의 폐기물질로 만든 재생 보도블럭을 생산할 수는 있었으나 그 혼합비율이 폐비닐 55%, 폐고무 35%, 석분 10% 등으로서 폐고무의 혼합비율이 전체의 30% 이상이므로 보도블럭이 쉽게 휘게되어 도 3과 같은 단이있고 연결홈이 있는 조립식 보도블럭을 만들기에는 부적합하다는 문제점이 있었으며 폐비닐과 폐고무와 석분을 혼합 후 180℃-200℃에서 가열하여 겔을 형성한 후 로울러로 압출시켜 평판원재를 성형하므로 이는 로울러를 통해 압출시키는 방법의 특성상 도 3과 같은 다양한 모양의 보도블럭을 제조하지 못한다는 문제점이 있었고 성형된 평판원재 상부 표면에 5-20mm 크기의 가열된 잔돌을 뿌려 금형 프레스로 가압한 후 표면을 연마하는 방법에 있어서는 잔돌이 박혀있는 것에 불과한 것이어서 성형된 보도블럭에서 잔돌이 쉽게 빠지는 현상이 발생하며 공정이 번거롭다는 문제점이 있었다. 그리고 폐비닐과 폐고무와 석분을 혼합한 후 이것을 180℃-200℃에서 가열하여 겔(gel)상태로 만든다고 하였으나 폐고무의 경우 폐타이어나 공업용 또는 기타 산업용 재료로 만들어진 제품은 대부분 용융점이 높기 때문에 180℃-200℃에서는 용융되지 않아 용융되는 재료를 구하는 것이 어렵고 폐비닐을 5-10cm로 분쇄한다고하였으나 실제적으로는 분쇄기를 통하여 5-10cm로 분쇄하는 것은 불가능하다는 문제점도 있었다.

또다른 선행기술인 폐타이어 재생방법(일본국 공개특허공보 소55-135625호 출원일 1980. 10. 22)에 있어서는 폐타이어 분말과 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 혼합하여 보도블럭 등을 만드는 폐타이어의 재생방법에 관한 것이지 폐비닐과 주물공장에서 형틀로 사용되었던 폐사를 원료로 하여 보도블럭 등을 만드는 방법에 관한 것은 아니었고 이 방법에 있어서도 폐타이어와 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 혼합하여 180℃-200℃에서 용융한다고 하였으나 실제적으로는 180℃-200℃에서 가열할 경우 고무의 특성과 폐타이어의 화학성분에 의하여 용융된 폐타이어가 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등과 섞이지 않고 용융된 폐타이어끼리 뭉치는 현상이 발생한다는 문제점이 있었다. 이 발명을 실현시키기 위해서는 가열온도를 높이고 고무성분의 폐수지를 혼합하여 금형 안에 유입시켜야 하는데 이 경우에도 금형에 유입된 혼합물이 냉각되어 성형되는데 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다. 결국 이건 발명(일본국 공개특허공보 소55-135625호 출원일 1980. 10. 22)은 실제적으로 실현이 불가능하다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하여 환경오염 물질인 폐비닐과 주물공장에서 형틀로 사용되었던 폐사를 안전하게 처리함은 물론 일반적인 보도블럭의 문제점 또한 해결하고 폐비닐과 폐사를 이용한 보도블럭을 대량 생산하는데 본 발명의 목적이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 폐비닐을 스크류식 회전장치에 의하여 이송시키는 동시에 210℃-240℃로 가열하여 겔(gel) 상태로 만든 후 폐비닐과 주물공장의 폐사를 7 : 3의 비율로 균일하게 혼합하고 금형에 주입시켜 성형하는데 특징이 있다.

도 1은 본 발명의 작업공정도

도 2는 본 발명의 이송관 부분 단면도

도 3은 단이 있고 연결 홈이 있는 조립식 보도블럭의 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1. 히터 2a, 2b. 스크류식 회전장치

3. 이송관 4a, 4b, 4c, 4d. 단

5a, 5b. 연결 홈

농촌에서 사용하고 버리는 폐비닐을 세척한 후 2개의 스크류식 회전장치(2a, 2b)와 외부에 히터(1)가 설치된 이송관(3)을 통과시키는데 이때 폐비닐은 외부에 설치된 히터(1)에 의하여 210℃-240℃로 가열되어 겔(gel) 상태로 용융되며, 이 용융된 폐비닐과 주물공장에서 형틀로 사용되었던 폐사가 혼합기에서 7 : 3의 비율로 균일하게 혼합되어 금형에 주입되고 금형에 주입된 폐비닐과 폐사의 혼합물은 금형의 냉각장치에 의하여 냉각되어 성형된다.

본 발명을 실현하기 위한 이송장치, 즉 이송관(3)에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

고온에서 가열되어 겔(gel) 상태로 용융된 폐수지는 유동성이 좋지 않기 때문에 컨베어 등의 장치로는 이송할 수 없다. 그러므로 본 발명에서는 스크류식 회전장치(2a, 2b)를 도 2와 같이 아래위로 2개 설치하여 회전시키는 동시에 가열온도를 유지함으로서 겔(gel) 상태의 폐비닐을 이송할 수 있는 것이며, 또한 폐비닐을 210℃-240℃로 가열함으로써 이송에 적당한 겔(gel)이 형성되는 것이다.

본 발명을 실현하기 위한 폐비닐의 가열온도는 실험을 실시한 결과 실시예 1에서와 같이 210℃-240℃가 적합한 것으로 나타났으며 폐비닐과 폐사의 혼합비율은 실시예 2의 실험결과에서(5구)와 같이 폐비닐 70%에 폐사 30% 즉 7 : 3의 비율로혼합할 때가 압축강도 498kgf/㎠로 가장 적합하였다.

본 발명에서는 원료 폐비닐을 비닐하우스 등에서 쉽게 얻을 수 있으며 이 폐비닐을 210℃-240℃로 가열하여 겔(gel) 상태로 만든 후 주물공장의 폐사와 배합하여 금형에 주입하므로 금형의 모양에 따라 다양한 모양의 보도블럭을 성형할 수 있고 규산소다가 들어있는 주물공장의 폐사를 안전하게 처리할 수 있으며, 금형에 주입된 상태에서도 균일한 혼합상태를 유지하고 금형으로 성형할 때 보도블럭의 상부표면이 되는 금형을 바닥에 놓고 금형 안에 잔돌을 뿌린 후 금형에 겔(gel) 상태로 만들어진 폐비닐과 폐사의 혼합물질을 주입하므로 공정이 간단하며, 성형된 보도블럭에서 잔돌이 쉽게 빠지지 않고 폐비닐과 주물공장에서 나오는 폐사만을 이용하여 도 2와 같은 연결단이 형성된 보도블록에 필요한 압축강도 또한 얻을 수 있다는 특징이 있다.

Claims (1)

1. 폐비닐과 모래를 이용한 보도블럭의 제조방법에 있어서, 폐비닐을 스크류식 회전장치(2a, 2b)와 외부에 히터(1)가 설치된 이송관(3)을 통과시키면서 210℃-240℃로 가열하여 겔(gel) 상태로 용융시킨 후 이 용융된 폐비닐과 폐사를 혼합기에서 7 : 3의 비율로 균일하게 혼합시켜 금형에 주입하고 주입된 폐비닐과 폐사의 혼합물을 금형의 냉각장치에 의하여 냉각하여 성형하는 것을 특징으로 하는 폐비닐과 폐사를 이용한 보도블럭 제조방법.