KR100369700B1 - 폐우레탄 또는 폐고무의 분말을 이용한 표면 처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐우레탄 또는 폐고무의 분말을 이용한 표면 처리방법에 관한 것으로, 재생우레탄 분말 또는 폐고무 분말을 건조시키는 건조단계와, 상기 건조단계에서 건조된 재생우레탄 분말 또는 폐고무 분말에 특수 변성 폴리우레탄수지, 경화제, 접착제 및 용해제를 함께 배합기에 투입하여 혼합하는 배합단계와, 상기 배합단계의 혼합물을 도포하고자 하는 건축물 또는 도로의 표면에 수분 및 이 물질을 제거한 다음 프라이마 표면처리하는 표면처리 단계와, 상기 배합단계에서의 혼합물을 표면처리된 면에 살포하여 도포하는 스프레이단계와, 상기 스프레이단계에서 도포된 재생우레탄 층 또는 재생고무 층을 완전 건조시키는 완성단계로 구성하므로 폐우레탄 또는 폐고무를 재생하여 건축물의 바닥면 또는 일반타일의 표면에 도포하거나 도로의 상면에 도포하여 표면처리할 수 있도록 함으로써, 폐우레탄 또는 폐고무의 재활용도를 증대시켜 자원을 절약하고 폐우레탄 또는 폐고무로 인한 쓰레기 량을 최소화시켜 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 폐우레탄 또는 폐고무의 분말을 이용한 표면 처리방법에 관한 것으로, 상세하게는 산업폐기물인 폐우레탄 또는 폐고무를 재활용하여 건축물의 표면 처리재료로 사용할 수 있도록 하고 이로 인하여 자원을 절약하며 환경오염을 억제시킬 수 있도록 하는 폐우레탄 또는 폐고무의 분말을 이용한 표면 처리방법에 관한 것이다.
일반적으로 우레탄과 고무는 탄력성, 내마모성, 내산화성, 내유성, 내노화성, 단열성 및 기계적 강도의 우수성으로 인하여 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있고 따라서 많은 량의 폐우레탄과 폐고무가 발생하고 해마다 그 량이 증가하고 있는 추세이다.
특히, 이러한 폐우레탄과 폐고무는 단순 폐기하므로 자원 재활용도가 크게 떨어져 자원의 낭비를 초래할 뿐 아니라 수입에 의존하고 있는 현실을 감안할 때 국가적으로도 상당한 외화의 낭비를 초래하였다.
또한, 폐우레탄과 폐고무의 단순 폐기로 산업쓰레기의 량을 증가시키고 상기한 특성으로 장기간 분해되지 못하여 환경오염을 가중시킬 뿐 아니라 재활용에 따른 여러 가지 문제점을 발생시켰다.
따라서, 본 발명의 폐우레탄 또는 폐고무를 재생하여 건축물의 표면에 도포하여 표면처리할 수 있도록 함으로써, 폐우레탄과 폐고무의 재활용도를 증대시켜 자원을 절약하고 폐우레탄과 폐고무로 인한 쓰레기 량을 최소화시켜 환경오염을 줄일 수 있도록 하는데 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 폐우레탄 또는 폐고무의 분말을 이용한 표면 처리방법은 산업폐기물인 폐우레탄 또는 폐고무를 수거하여 색상별로 분리하는 분리단계와, 상기 분리단계에서 분리된 폐우레탄 또는 폐고무에 부착된 오물 등의 이 물질을 제거하는 세척단계와, 상기 세척단계에서 세척된 깨끗한 상태의 폐우레탄 또는 폐고무를 필요한 입자의 크기로 분쇄하는 분쇄단계와, 상기 분쇄단계에서 분쇄된 입자 상태의 폐우레탄 또는 폐고무를 간접열풍으로 건조시키는 건조단계와, 상기 건조단계를 거친 입자 상태의 폐우레탄 또는 폐고무를 혼합하여 배합기에 넣고 착색제와 스테아르산, CaO 및 Ca을 투입하여 교반하는 배합단계와, 상기 배합단계에서 각종 첨가물이 혼합된 입자 상태의 폐우레탄 또는 폐고무를 압출기로 용융시키는 용융단계와, 상기 용융단계에서 용융된 폐우레탄 혼합물 또는 폐고무를 강제 냉각시킴과 동시에 필요한 두께로 압착하는 압착단계와, 상기 압착단계에서 압착된 폐우레탄 또는 폐고무 혼합물을 일정크기로 절단한 다음 필요한 입자크기로 분쇄하는 재생단계로 형성한 폐우레탄 재생방법에 있어서; 상기 재생 가공된 재생우레탄 분말 또는 재생고무 분말을 간접 열풍기와 제습기를 통하여 70℃-120℃ 상태에서 10분에서 15분 동안 건조시켜 건조도 98%-100%를 이루도록 하는 건조단계와, 상기 건조단계에서 건조된 재생 우레탄 분말 또는 재생고무 분말 100Kg에 대하여 특수 변성 폴리우레탄과 경화제를 2-5Kg, 접착제 20-40Kg, 용해제 5-10Kg를 배합기에 투입하여 골고루 교반하는 혼합하는 배합단계와, 상기 배합단계에서 배합된 재생 우레탄 혼합물 또는 재생 고무 혼합물을 도포할 건축물의 시공 부위 표면에 수분과 이물질을 제거하여 청결한 상태를 유지시킨 상태에서 프라이마 표면처리하는 표면 처리단계와, 상기 표면 처리단계가 끝난 시공부위에 재생 우레탄 혼합물 또는 재생 고무 혼합물을 스프레이 건 등으로 이용하여 시공부위에 1-3회 정도 살포하여 적정 두께로 형성시키는 우레탄 층 또는 고무 층 형성단계와, 상기 우레탄 층 또는 고무 층 형성단계에서 도포된 우레탄 층 또는 고무 층을 자연 건조시키는 건조단계로 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
(실시예)
제 1 공정
먼저, 각종 산업쓰레기 등에서 폐우레탄 또는 폐고무를 분리하여 수거한 후 일정장소에 적재한다.
이러한 폐우레탄 또는 폐고무에 혼입된 이물질을 수작업으로 제거하되 자석을 이용하여 각종 금속 또한 제거한다.
여기서 대량의 폐우레탄 또는 폐고무를 세척하는 경우 세척기를 이용하여 세척한 후 금속을 제거함이 바람직하다.
이물질이 제거된 폐우레탄 또는 폐고무는 분쇄기를 통하여 필요한 크기로 선택하여 분쇄한 다음 70℃-120℃의 간접열풍(열 건조식)으로 10분에서 15분 동안 가열하여 건조도가 98%이상 되도록 한다. 이때, 상기 건조온도가 70℃ 미만일 경우 폐우레탄 또는 폐고무는 습기제거가 잘 이루어지지 않아 제품 품질의 저하 및 접착제의 다량 소모를 초래하게 됨은 물론 발포될 우려가 있게 되며, 120℃ 초과할 경우 폐우레탄 또는 폐고무는 탈 우려가 있어 제품원형의 변질을 초래하게 된다. 또한, 상기 건조시간은 폐우레탄 또는 폐고무를 습기없이 건조시키기 위한 적정시간으로 10분 미만일 경우 건조가 미약하게 되며, 15분 초과할 경우 더욱 우수한 건조를 가능하게 하므로 그 이상도 요건충족을 이루나 작업성 및 생산성을 고려한 시간이다.
여기서 분쇄되는 폐우레탄 또는 폐고무의 입자크기는 11-2.5mm가 가장 바람직하다. 이때, 2.5mm 미만으로 분쇄할 경우 작업성이 현저히 떨어져 생산성이 없으며 11mm 초과할 경우 폐우레탄 또는 폐고무의 용융이 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생하게 된다.
상기와 같이 분쇄하여 건조시킨 폐우레탄 또는 폐고무 100Kg에 대하여 유, 무기 착색제인 안료나 염료를 투입하고 착색 반응과 용융이 원활하도록 포화 지방산인 스테아르산 2-3Kg, 2차 제습을 위한 CaO 2-3Kg 및 폐우레탄 또는 폐고무의 용융이 원활하도록 하고 경도 등을 조절하기 위하여 Ca 1-15Kg을 배합기에 투입한 후 교반하여 골고루 혼합한다. 이때, 각각의 재료를 한정수치 미만으로 첨가할 경우 폐우레탄 또는 폐고무의 인장률 및 신장률이 떨어져 제품품질의 저하를 가져오게 되며, 한정수치를 초과하여 첨가할 경우 폐우레탄 또는 폐고무의 성질변형을 일으킬 수 있고 비용상승을 초래하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
여기서 배합기 내부는 70℃-100℃의 온도로 가열상태를 유지하면서 10분에서 15분 동안 중속 배합하여 혼합물을 생성시킨다. 이때, 상기 온도는 배합을 가장 잘 이루어지게 하는 최적온도범위이며, 상기 시간은 배합을 위한 적정시간으로 15분을 초과하여도 무방하나 작업성 및 비용을 고려하여 산정된 시간이다.
이러한 혼합물은 압출기를 이용하여 용융시킨 다음 강제 냉각을 통하여 필요한 두께로 프레싱하여 압착시킨다.
여기서 압출기 내부는 170℃-230℃의 온도를 유지하도록 한다. 이때, 압출기 내부 온도가 170℃ 미만일 경우 상기 혼합물의 용융이 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생하게 되며, 230℃ 초과할 경우 상기 혼합물이 타게 되어 원형변질을 가져오게 되는 문제점이 발생하게 된다.
또, 강제 냉각은 0℃ ~ -5℃로 직접 냉각하여 냉각시킨다. 이때, 냉각온도가 -5℃ 미만일 경우 상기 혼합물이 너무 딱딱해져 제품품질의 저하를 초래하게 되며, 0℃ 초과할 경우 상기 혼합물의 분쇄가 힘들어지는 문제점이 발생하게 된다.
또한, 프레싱하여 압착시키는 혼합물의 두께는 1.5-7mm 정도가 바람직하다. 이때, 상기 두께는 제품의 선호도를 고려한 한정수치이다.
이렇게 압착시킨 폐우레탄 또는 폐고무는 일정크기 이하로 절단하고, 절단된 폐우레탄 또는 폐고무는 다시 필요한 입자 크기로 선택하여 분쇄한다.
여기서 분쇄된 입자와 분쇄로 발생되는 미분을 분리하여 재생우레탄 분말 또는 재생고무 분말을 취득한다.
제2공정
재생 가공된 재생우레탄 분말 또는 재생고무 분말을 간접 열풍기와 제습기를 통하여 70℃-120℃ 상태에서 10분에서 15분 동안 건조시켜 건조도를 98%이상 유지하도록 한다. 이때, 건조온도가 70℃ 미만일 경우에는 습기제거가 잘 이루어지지 않아 건조도가 떨어지게 되고 120℃ 초과할 경우에는 제품이 탈 우려가 있어 제품원형의 변질을 초래하게 되는 문제점이 발생하게 되며, 건조시간이 10분 미만일 경우 건조가 미약하게 되고 15분 초과할 경우 더욱 우수한 건조를 가능하게 하므로 그 이상도 요건충족을 이루나 작업성 및 생산성을 고려한 시간이다.
이렇게 건조된 재생우레탄 분말 또는 재생고무 분말 100Kg에 대하여 특수 변성 폴리우레탄과 경화제를 2-5Kg, 접착제 20-40Kg, 용해제 5-10Kg를 배합기에 투입하여 골고루 교반하여 충분히 배합한다. 이때, 상기 각각의 재료를 한정수치 미만으로 첨가할 경우 인장률 및 신장률의 저하에 따른 제품품질의 저하를 가져오게 되고, 한정수치를 초과하여 첨가할 경우 재생우레탄 또는 재생고무의 성질변형은 물론 비용상승을 초래하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
여기서 용해제는 톨루엔을 사용하고 특수 변성 폴리우레탄은 우레탄 프리폴리머를 사용하고 경화제는 폴리올을 사용하고 접착제는 프리폴리머를 사용함이 바람직하며, 상기 첨가되는 특수 변성 폴리우레탄과 경화제는 특수 변성 폴리우레탄 대비 경화제가 1 : 1.2의 배합비율로 배합되도록 한다.
한편, 건축물 등의 시공 부위 표면에 수분과 이물질을 제거하여 청결한 상태를 유지시킨 상태에서 프라이마 표면처리를 완벽하게 진행시킨다.
여기서 일반타일의 경우에는 반가공 상태의 타일표면에 프라이마 표면처리하지 않아도 무방하다.
이러한 상태에서 배합기에서 충분히 교반시킨 재생 우레탄 혼합물 또는 재생 고무 혼합물을 스프레이 건 등으로 이용하여 시공부위 또는 일반타일 표면에 1-3 정도 살포하여 적정 두께로 도포한다.
건축물의 시공 부위 등에 재생 우레탄 분말 또는 재생 고무 분말 도포가 완료되면 자연 건조시켜 표면에 재생우레탄 층 또는 재생고무 층이 형성되게 한다.
한편, 도로 등의 포장에는 아스팔트 층이나 콘크리트 층의 표면에 입자 상태의 재생 우레탄 또는 재생 고무를 일정두께로 도포한 다음 재생우레탄 분말 또는 재생 고무 분말을 상기와 같이 살포하여 도포하는 경우도 있다.
본 발명은 단순히 재생 우레탄 분말 또는 재생 고무 분말만을 사용하는 것이 아니며 필요에 따라 재생 우레탄 분말과 재생 고무 분말을 혼합하여 사용할 수 도 있다.
따라서, 이러한 시공은 재생 우레탄 분말 또는 재생 고무 분말을 이용하므로 방수, 방음, 내한성 및 내마모성이 뛰어날 뿐 아니라 범용성이 매우 넓은 특징이 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 폐우레탄 또는 폐고무의 분말을 이용한 표면 처리방법은 재생우레탄 분말 또는 재생고무 분말을 건조시키는 건조단계와, 상기 건조단계에서 건조된 재생우레탄 분말 또는 재생고무 분말에 특수 변성 폴리우레탄수지, 경화제, 접착제 및 용해제를 함께 배합기에 투입하여 혼합하는 배합단계와, 상기 배합단계의 혼합물을 도포하고자 하는 건축물의 표면에 수분 및 이 물질을 제거한 다음 프라이마 표면처리하는 표면처리 단계와, 상기 배합단계에서의 혼합물을 표면처리된 면에 살포하여 도포하는 스프레이단계와, 상기 스프레이단계에서 도포된 재생우레탄 층 또는 재생고무 층을 완전 건조시키는 완성단계로 구성하므로 폐우레탄 또는 폐고무를 재생하여 건축물의 바닥면 또는 일반타일의 표면에 도포하거나 도로의 상면에 도포하여 표면처리할 수 있도록 함으로써, 폐우레탄 또는 폐고무의 재활용도를 증대시켜 자원을 절약하고 폐우레탄 또는 폐고무로 인한 쓰레기 량을 최소화시켜 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.
Claims (1)
- 산업폐기물인 폐우레탄 또는 페고무를 수거하여 색상별로 분리하는 분리단계와, 상기 분리단계에서 분리된 폐우레탄 또는 폐고무에 부착된 오물 등의 이물질을 제거하는 세척단계와, 상기 세척단계에서 세척된 깨끗한 상태의 폐우레탄 또는 폐고무를 필요한 입자의 크기로 분쇄하는 분쇄단계와, 상기 분쇄단계에서 분쇄된 입자 상태의 폐우레탄 또는 폐고무를 간접열풍으로 건조시키는 건조단계와, 상기 건조단계를 거친 입자상태의 폐우레탄 또는 폐고무를 배합기에 넣고 착색제와 스테아르산, CaO 및 Ca을 투입하여 교반하는 배합단계와, 상기 배합단계에서 각종 첨가물이 혼합된 입자상태의 폐우레탄 또는 폐고무를 압출기로 용융시키는 용융단계와, 상기 용융단계에서 용융된 폐우레탄 혼합물 또는 폐고무 혼합물을 강제 냉각시키고 이와 동시에 필요한 두께로 압착하는 압착단계와, 상기 압착단계에서 압착된 폐우레탄 혼합물 또는 폐고무를 일정크기로 절단한 다음 필요한 입자크기로 분쇄하는 재생단계로 형성한 폐우레탄 또는 폐고무 재생방법에 있어서;상기 재생 가공된 재생우레탄 분말 또는 재생고무 분말을 간접 열풍기와 제습기를 통하여 70℃-120℃ 상태에서 10분에서 15분 동안 건조시켜 건조도 98%-100%를 이루도록 하는 건조단계와,상기 건조단계에서 건조된 재생 우레탄 분말 또는 재생고무 분말 100Kg에 대하여 특수 변성 폴리우레탄과 경화제를 2-5Kg, 접착제 20-40Kg, 용해제 5-10Kg를 배합기에 투입하여 골고루 교반하는 혼합하는 배합단계와,상기 배합단계에서 배합된 재생 우레탄 혼합물 또는 재생 고무 혼합물을 도포할 건축물의 시공 부위 표면에 수분과 이물질을 제거하여 청결한 상태를 유지시킨 상태에서 프라이마 표면처리하는 표면 처리단계와,상기 표면 처리단계가 끝난 시공부위에 재생 우레탄 혼합물 또는 재생 고무 혼합물을 스프레이 건 등으로 이용하여 시공부위에 1-3회 정도 살포하여 적정 두께로 형성시키는 우레탄 층 또는 고무 층 형성단계와,상기 우레탄 층 또는 고무 층 형성단계에서 도포된 우레탄 층 또는 고무 층을 자연 건조시키는 건조단계로 구성한 것을 특징으로 하는 폐우레탄 또는 폐고무의 분말을 이용한 표면 처리방법.
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| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20130109 Year of fee payment: 11 |
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| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140115 Year of fee payment: 12 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |