KR100436430B1 - 재활용 피브이씨/에이비에스 혼합 스크랩 판재의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 재활용 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재의 제조방법은 PVC/ABS 혼합 플라스틱 수지의 판재 스크랩(scrap)을 수거, 분쇄하는 공정; 분쇄된 스크랩을 로울러쌍 사이를 통과시키면서 혼합한 후 다시 혼합물을 로울러 사이를 통과시켜 재차 혼합하는 1,2차 혼합 공정; 생성 혼합물을 140∼200℃의 온도로 캘린더 가공하여 기판을 형성하는 공정; 상기 기판 상에 원하는 문양의 인쇄용 시이트를 적층하는 공정; 상기 인쇄용 시이트가 적층된 기판을, 유광 또는 무광 금형판과 그 금형판 외부로 스팀 또는 전열 열판이 상하로 설치된 유압열다단프레셔에 넣어 소정 제품의 두께, 물성에 따라 10∼150㎏/㎠의 압력, 140∼200℃ 온도로 압연하는 공정으로 이루어져서, 기존의 재생 불가능하였던 PVC/ABS혼합 플라스틱 제품을 재활용하여 PVC/ABS혼합 합성수지 판재를 간단한 공정에 의하여 제조할 수 있어 이를 건축용 패널 등에 활용할 경우 신제품에 비해 제품의 제조 원가를 1/2이상 절감할 수 있고, 잔여 스크랩의 연속적인 재사용이 가능하므로 범사회적으로 산업쓰레기를 줄일 수 있어 경제적 측면에서의 이익은 물론 환경보호 측면에서도 상당한 이익이 있다.

Description

재활용 피브이씨/에이비에스 혼합 스크랩 판재의 제조 방법{method for producing PVC/ABS scrap board}

본 발명은 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 수지 건축판재는 주로 ABS 성분만으로 만들어져 사용되어 왔다. 그러나 ABS 성분만으로 된 판재는 대기 중의 습기를 잘 흡수하기 때문에 제품으로 제조되었을 때 제품에 좋지 않은 영향을 주었다.

따라서, 최근에는 내흡습성이 강한 PVC가 혼합된 PVC/ABS 혼합 패널(panel) 및 시이트(sheet)의 합지 제품이 각종 플라스틱 건축 판재로서 많이 사용되고 있다.

그러나, PVC/ABS가 합지된 제품은 내흡습성, 성형성, 평활도, 접합성, 난연성 등 우수한 장점을 가지고 있지만, PVC/ABS가 합지된 제품을 제조하고 나서 발생하는 다량의 스크랩은 대형 산업 폐기물로서 그 처리가 곤란한 문제점이 있었다.

통상적으로, 플라스틱 판재의 경우 제품을 만들고 난 후 판재의 짜투리 및 사용 후 폐기물 조각인 스크랩은 용융 압출공법에 의하여 어느 정도 재활용 자원으로 이용되고 있다.

그러나, PVC와 ABS가 혼합된 판재는 PVC와 ABS의 서로 다른 융점 때문에 기존의 용융압출 방법으로는 판재로 재가공할 수가 없었다. 즉, PVC와 ABS의 용융점이 달라 열을 많이 가하면 PVC 소재가 타고, 열을 적게 주면 ABS 소재가 용융되지 않으므로 아직까지는 PVC/ABS 혼합품의 재활용은 어려워 대부분 쓰레기로 폐기 처리되고 있는 것이 현실정이다.

그래서, 폐기시의 소각처리 및 환경보호 측면에서 PVC/ABS 혼합 수지 폐기물은 사회적인 문제로까지 대두되고 있다.

따라서, 본 출원인은 이러한 문제점에 착안하여 서로 다른 융점을 가진 PVC와 ABS가 혼합된 스크랩을 용융압출하는 대신에 적당한 열로 캘린더링 및 압연공정을 통하여 판재를 형성함으로써, 이들 혼합 수지 성형품의 스크랩을 재활용할 수 있는 방법을 안출하게 되었으며, 그에 따른 스크랩의 폐기 또는 소각에 따른 환경 오염 및 경제적 손실을 실질적으로 경감시킬 수 있는 방안을 제공하게 되었다.

도 1은 완성된 본 발명의 재활용 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재의 사시도,

도 2는 본 발명의 재활용 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재의 제조공정을 나타내는 블록 다이어그램,

도 3은 본 발명에 따른 재활용 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재의 제조공정 중의 캘린더링 공정의 공정도,

도 4는 상기 도 3의 캘린더링 공정 후 유압열프레셔에 의한 압연 공정의 공정도.

〈도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 기판 2: 무늬 시이트

3: 금형판 4: 스팀 또는 전열 열판

5: 회전롤

본 발명의 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재는, 이들 혼합 플라스틱 수지 성형품의 스크랩을 수거, 분쇄하여 분쇄된 스크랩을 로울러쌍 사이를 통과시키면서 혼합한 후 다시 혼합물을 로울러쌍 사이를 통과시켜 재차 혼합하는 1,2차 혼합 후 140∼200℃의 온도로 캘린더 가공하여 형성된 편평한 기판과 상기 기판 상에 원하는 문양의 인쇄용 시이트가 접합되어 이루어지며, 이러한 접합 판재는 상기 인쇄용 시이트가 적층된 기판을 유압열다단프레셔에 넣어 압연공정을 거침으로써 형성되는 것을 특징으로 한다.

다시말해, 본 발명의 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재는 PVC/ABS 혼합 플라스틱 수지의 판재 스크랩을 수거, 분쇄하는 공정; 상기 분쇄된 스크랩이 균일하게 혼합되도록 로울러쌍을 통과하면서 혼합한 후 혼합물을 재차 로울러쌍 사이를 통과시켜 혼합하는 1차 및 2차 혼합 공정; 상기 1,2차 혼합 공정을 거쳐 균일하게 혼합된 스크랩을 140∼200℃의 온도로 캘린더가공하여 기판을 형성하는 공정; 상기 기판 상에 원하는 문양의 인쇄용 시이트를 적층하는 공정; 상기 인쇄용 시이트가 적층된 기판을, 유광 또는 무광 금형판과 그 금형판 외부로 스팀 또는 전열 열판이 상하로 설치된 유압열다단프레셔에 넣어 소정 제품의 두께, 물성에 따라 10∼150㎏/㎠의 압력, 140∼200℃ 온도로 압연하는 공정과 원하는 크기 및 형상으로 재단하는 공정 및 기타 마무리 공정에 의하여 이루어진다.

이하 본 발명을 첨부도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 완성된 본 발명의 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재의 재활용 공정을 나타내는 블록 다이어그램이고, 도 3은 본 발명에 따른 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재의 제조시 일 공정인 캘린더링 공정의 공정도이며, 도 4는 상기 도 3의 캘린더링 공정 후 유압열프레셔에 의한 압연 공정의 공정도이다.

본 발명에서의 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재의 주원료가 되는 PVC/ABS 스크랩으로는 주로 건축용 패널 제조시의 설물 및 사용 후 폐기물의 분해 조각이 사용된다.

먼저, PVC/ABS 스크랩을 더욱 분쇄한 후 혼합하여 도3에서와 같은 방식으로 적당한 온도 하에서 캘린더링 로울러를 통과시킴으로써 상호 압착되어 PVC/ABS 혼합 기판(1)을 형성하게 된다.

상기 혼합공정은 1차 및 2차에 걸쳐 이루어지는데, 우선적으로 분쇄된 스크랩이 균일하게 혼합되도록 한 쌍의 로울러 사이를 통과하면서 1차 혼합한 다음, 1차 혼합된 PVC/ABS 스크랩의 혼합물을 재차 한 쌍의 로울러 사이를 통과하면서 2차 혼합한다. 이처럼 1,2차 혼합 공정을 거침으로써 기판(1) 전체에 걸쳐 PVC와 ABS가 상호 골고루 혼합되며 기판(1)의 표면은 더욱 평활하고 깨끗하게 압착되고 기판(1) 내에 있는 습기가 완전히 빠져나가는 효과가 있다.

상기 1,2차 혼합 공정을 거친 PVC/ABS 스크랩의 혼합물은 도3과 같이 정렬된 4개의 로울러(5)를 통과하면서 캘린더링 공정을 거쳐 더욱 압착된 편평한 기판(1)으로 된다. 이 때, 로울러(5)가 도 3과 같이 일렬로 배치될 경우 압착되는 면적이 넓어지므로 유리하다.

상기 기판(1)은 140∼200℃의 캘린더링 로울러(5)를 거침으로써 상호 균일하게 혼합되면서 압착되는데, 온도가 140℃ 미만일 경우 ABS 소재가 용융이 되지 않아 가공되지 않고, 200℃ 이상의 온도로 캘린더 가공할 경우, PVC 소재가 타서 작업이 안된다. 따라서, 기판(1)을 형성하는 공정시 온도를 상기 범위 내로 하는 것은 매우 중요하다.

그 후, 상기 기판(1) 위에 문양 형성용 인쇄 시이트(2)가 적층되면서, 위아래 2열로 정렬된 유광 또는 무광의 금형판(3)과 금형판(3)의 외부에 스팀 또는 전열 열판(4)으로 구성된 유압열다단프레셔로 진입하여 압연공정을 거치게 된다(도4 참조).

상기 금형판(3)은 스틸, 스테인리스 스틸 또는 플라스틱으로 된 것을 사용할 수 있는데, 제품 표면에 새길 문양이 라운드형, 엠보싱 등 복잡하고 다양할수록 플라스틱으로 된 금형판(3)이 사용되며, 복잡한 문양을 표현하기는 곤란하나 강도 있고 오래가는 제품을 만들 때에는 스틸 또는 스테인리스 스틸로 된 금형판(3)을 사용하는 것이 좋으며, 제품의 특성에 따라 유광 또는 무광의 금형판(3)을 사용한다.

상기 기판(1)이 PVC와 ABS의 두 가지 성분으로 이루어졌으므로, 압연 공정에서는 유압열다단프레셔를 소정 제품의 두께, 물성에 따라 10∼150㎏/㎠ 내의 적합한 압력과 140∼200℃ 내의 적절한 온도로 설정하여 인쇄 시이트(2)가 접착된 기판(1)을 상호 압연한다.

이와 같은 공정을 통하여 형성된 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재를 원하는 크기 및 형상으로 재단한 다음 기타 마무리 공정을 거쳐 제품을 제조한다. 물론 이때 발생한 스크랩은 다시 본 발명에 따른 방법에 의하여 계속적으로 재사용할 수 있다.

〈실시예〉

PVC/ABS가 합지된 건축 패널의 스크랩을 수거하여 잘게 분쇄하였다.

상기 분쇄한 스크랩을 한 쌍의 로울러에 통과시켜 1차 혼합한 다음, 이 혼합물을 또 다른 한 쌍의 로울러에 통과시켜 2차적으로 혼합하여 균일하게 혼합되도록 하였다.

상기 1,2차 혼합된 PVC/ABS 스크랩 혼합물을 180℃의 온도로 설정된 4단 캘린더 로울러에 통과시켜 기판을 형성하였다.

상기 형성된 기판 위에 원하는 문양의 인쇄용 시이트를 얹은 다음, 스테인리스 스틸로 된 무광 금형판과 그 금형판 외부 상하로 전열 열판이 설치된 유압열다단프레셔에 넣어 100㎏/㎠의 압력, 180℃ 온도로 압연하였다.

상기와 같은 방식으로 캘린더링 공정 및 압연공정을 거쳐 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재를 만든 후 원하는 크기 및 형상으로 재단하여 플라스틱 홈도어용 패널을 제조하였다.

상기와 같은 공정으로 제조된 재생 플라스틱 패널 홈도어는 최초 PVC/ABS가 합지된 판재로 제조된 제품과 비교하여 품질 면에서 큰 차이가 없었으며, 플라스틱 홈도어를 제조한 다음 발생한 스크랩을 다시 수거하여 상기와 동일하게 분쇄, 혼합, 캘린더링, 압연 가공하는 공정을 반복함으로써 버려지는 스크랩이 없이 연속적으로 스크랩을 재사용할 수 있었다.

이와 같은 공정으로 된 본 발명에 따른 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재는 내흡습성, 성형성, 평활도, 인쇄 시이트와의 접합성, 난연성이 우수하며, 본 발명의 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재의 제조 방법에 의할 경우 현재 동분야의 각 제조 공장에서의 골치거리인 쓰레기 문제를 해결하며, 작업장에서 버려지는 산업쓰레기를 수거하여 재활용함으로써 원가를 1/2이상 절감할 수 있고, 계속적으로 재사용이 가능하므로 범사회적으로 산업쓰레기를 줄일 수 있어 자원이 부족한 우리나라에서의 자원절약은 물론 폐기물 소각으로 인한 유해물질 방출 및 대기오염을 방지할 수 있어 환경보호 측면에서도 상당한 이익이 있다.

또한, 본 발명의 PVC/ABS 혼합 스크랩 판재는 문짝 표면, 경량 칸막이 표면, 건축 내장용 마감재, 건축자재 화장판 등의 최적 제품으로, 폐기물을 건축자재 용도로 훌륭히 재활용 할 수 있다.

Claims (2)

1. 삭제
2. PVC/ABS 혼합 플라스틱 수지의 건축 자재용 판재 스크랩을 수거, 분쇄하는 공정;

   상기 분쇄된 스크랩이 균일하게 혼합되도록 1차적으로 분쇄된 스크랩을 로울러쌍 사이를 통과시키고 혼합물을 재차 로울러쌍 사이를 통과시켜 혼합하는 1차 및 2차 혼합공정;

   상기 1,2차 혼합공정을 거쳐 균일하게 혼합된 스크랩을 140∼200℃의 온도로 캘린더 가공하여 기판을 형성하는 공정;

   상기 기판 상에 원하는 문양의 인쇄용 시이트를 적층하는 공정;

   상기 인쇄용 시이트가 적층된 기판을, 유광 또는 무광 금형판과 그 금형판 외부로 스팀 또는 전열 열판이 상하로 설치된 유압열다단프레셔를 통과시켜 소정 제품의 두께, 물성에 따라 10∼150㎏/㎠의 압력, 140∼200℃ 온도로 압연하는 공정;과

   원하는 크기 및 형상으로 재단하는 공정 및 기타 마무리 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활용 PVC/ABS 혼합스크랩 판재의 제조 방법.