KR100594763B1 - 이종 플라스틱이 혼합 용융된 성형체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

이종의 폐플라스틱을 해섬하여 이루어진 섬유모와 폐지류를 해섬하여 이루어진 섬유모를 얽히게 한 상태로 열압성형한다. 이로 인하여, 이종의 폐플라스틱을 분리ㆍ분별할 필요가 없이 재이용할 수 있다.

Description

이종 플라스틱이 혼합 용융된 성형체의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING MOLDING OF MIXED MOLTEN PLASTICS OF DIFFERENT TYPES}

본 발명은, 폐플라스틱이나 폐지류를 주원료로 하는 다성분계 플라스틱 성형체의 제조방법에 관한 것으로서, 폐플라스틱을 분별할 필요가 없이 물질 재활용에 이용하는 방법을 제공한다. 예컨대, 물질보드에 처리를 실시하여, 건축재 또는 토목자재의 대체품으로서 사용할 수 있는 패널을 제공할 수 있다.

산업폐기물이나 가정계 폐기물로는 플라스틱류를 비롯하여 다종 다양한 소재로부터 제품화된 것이 있고, 자원의 재생을 고려할 때에는 그 소재의 분리ㆍ분별이 요구되며, 분리ㆍ분별이 실시된 단소재에 한해 재자원재료로서 처리회수가 이루어지고 있다. 특히, 플라스틱 재료는 고분자 결합재로서 그 특이성의 문제점 때문에 다른 소재를 혼입하여 재용융 형성하는 것은 상용성(相溶性)이론에 의해서는 해결될 수 없는 문제로 되고 있고, 가령 용융형성이 실시된 것이라 할지라도 제품에 요구되는 강도를 충분히 만족시킬 수는 없었다.

예컨대, PET병의 재생예를 직시하여 볼 때, 본체 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET수지)에 의해 일체로 되어 있지만, 라벨부분에 있어서는 인쇄성을 고려한 폴리스티렌 수지(PS)가 채용되고 있다. 뚜껑제품에 있어서는 성형성을 고려한 폴리프로필렌 수지(PP)가 채용되고 있고, 이상 3부품의 소재형성으로 구성된 PET병을 분리ㆍ분별을 실시하고, 본체의 PET 수지를 섬유모로 하여, 카페트, 작업복 등으로 재생활용되고 있는 것이 현실정이다.

또한, 자동차 부품으로부터 배출되는 폐플라스틱은, 유성화 처리를 실시하여, 자동차 카페트의 깔판재 및 차체 저면의 언더코팅제 등으로 재이용되고 있는 것이 큰 자동차 제조업체 공장내에서의 재활용의 현실정이어서, 일반시장으로 배출된 폐플라스틱의 회수처리에 대응하는 해결책이 없고, 당연히 다른 시장인 건축재로의 활용예를 볼 수가 없다.

더욱이, 건축합판으로는 남양재(南洋材)를 사용한 목질 접합계가 주류이고, 단판, 합판, 입자보드, 섬유보드, 목편 시멘트판, 석고입자보드 등의 목질 및 목편을 주원료로 한 제품이 많고, 입자보드나 섬유보드와 같이 침엽수 목재 등을 접착제를 이용하여 가압접착하는 것이 현실정이다. 또한, 예컨대 일본 특허공개 평8-93217호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 경질 우레탄수지 등으로 이루어진 수지합판도 개발되고 있지만, 그 어느 것도 수지시이트와의 접착에 의한 적층융착법 또는 사출성형에 의한 일체 압출성형법에 의한 것으로, 여기서 활용되는 수지 소재는 단수지를 용융성형하는 것에 머물러 있다.

자원의 유효이용이 요구되고 있는 시점에서, 폐플라스틱류의 재생 이용률은 불과 2.9%, 년간 재생량 26만톤(1996년)에 머물고 있다. 나머지는 연료화 및 소각이라는 이산화탄소의 발생요인으로 되는 처리방법이 채용되고 있다. 또한, 폐지의 재생율은 53.3%(1500만톤)로서, 요 몇년에 있어서는 그 재생량에 개선을 기대할 수 없는 현상이 계속되고 있다.

그 문제요인으로는, 폐기물의 복합성에 따른 분리ㆍ분별이 재생에는 요구되기 때문에, 단일 소재로서의 재생용으로는 현실정의 처리방법이 한계로 된다는 점이다. 특히 폐플라스틱류에 관해서는, 종류가 300∼1000개인 다양한 종류의 플라스틱 수지가 시장으로 유출되고 있고, 이 많은 수지가 일단 시장으로 유출된 후에는 그 소재를 판별하는 것이 불가능하다고 생각되기 때문이다.

더욱이, 플라스틱은 고분자 결합재로서 일컬어지므로, 종류가 다른 고분자는 물과 기름과 같이 분자차원에서는 융합되지 않는다. 예컨대 폴리스티렌과 폴리프로필렌같이 구조식이 유사하여도 융합될 수는 없다. 이와 같이 종류가 다른 많은 분자결합으로 이루어지기 때문에, 다른 재질을 모노머 단위로 분산시키고, 서로 용융하여 재성형시킨다는 것은 상용성 이론에 의해서는 해결될 수가 없다. 또한, 가령 용융성형이 이루어진다 할지라도 제품으로서 요구되는 물리적 강도를 충족시킨다는 것은 극히 곤란하다.

본 발명의 목적은, 상술한 바와 같은 문제점을 해소하여, 쓰레기의 미세한 분별을 요하지 않고, 폐플라스틱, 폐지, 목재편 등을 함께 사용하여 성형품을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이고, 또한 이와 같은 방법에 의해, 용적에 비해 경량이며, 또한 충분한 강도를 보유하고, 또 목질 합판과 유사한 특성을 가진 성형체를 저렴하게 제공하는 것에 있다.

비상용인 이종의 폴리머로 이루어진 플라스틱 재료를 슬러지상으로 셀룰로오 스화하는 것에 의해 선상 폴리머를 얻고, 얽혀진 셀룰로오스를 열압용융하는 것에 의해서 비상용인 이종 폴리머를 일체로 혼련시켜 형성시킬 수가 있다. 여기에서는 이 성형방법을 「셀룰로오스 성형법」으로 부르기로 한다.

슬러지상으로 된 다른 섬유가 얽히는 것에 의해 이종의 고분자 메시를 형성시키고, 비상용의 이종 수지를 이용하여 재형성하게 되지만, 온도변화에 의해 응집을 개시하여도, 상용관계에 있는 플라스틱 섬유모가 얽혀짐으로써 박리현상을 방지할 수가 있다.

더욱이, 폐지, 목편 등을 해섬(解纖)하는 것에 의해서, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 등이 함유된 분자골격을 유지한 섬유모로 할 수가 있다.

이 미세 섬유모를 플라스틱 섬유모와 얽히게 하여 용융시키는 것에 의해, 리그닌을 용출하고, 플라스틱 섬유에 의한 마이크로 상분리의 간극에 침투시켜 일체형성을 구축하게 된다. 더욱이, 용출할 수 없는 셀룰로오스는 셀룰로오스 섬유모로서 성형체 중에 혼직(混織)함으로써 물리적 강도를 보충시키게 된다.

폐플라스틱의 재활용을 고려해 볼 경우, 종래는 플라스틱을 미세하게 분쇄하여 용융하는 것이 일반적인 것이었다. 종류가 다른 고분자는 물과 기름과 같이 분자차원에서는 융합되지 않는다. 예컨대, 폴리스티렌과 폴리프로필렌만큼 구조식이 유사하여도 융합될 수 없다. 이와 같은 플라스틱의 용융관계를 일반적으로는 상용성의 관계 또는 비상용의 관계에 있다고 이해된다. 가령, 용융성형이 이루어졌다고 해도 제품으로서 요구되는 강도나 그 밖의 물리적 특성을 만족하기란 매우 곤란한 일이다. 도 4A 및/또는 도 4B에, 이종 수지를 용융성형한 샘플을 나타낸다. 이 경우, 2축압출기를 사용하여 폴리스티렌(외측)과 폴리프로필렌(내측)을 압출하여 방사한 것으로서, 용융온도는 폴리스티렌에 대해서 220℃였고, 폴리프로필렌에 대해서 180℃였다. 또한, 토출량은 2.4cc/회, 계면장력은 5.1mN/m 였다. 상기 도면에 있어서, 폴리스티렌상과 폴리프로필렌상은 융합되지 않고 각각 단독의 층을 형성하고 있다.

한편, 폴리머 합금으로서 각종 성분을 혼합함으로써 신소재를 이루는 플라스틱 소재의 품질개선이 일반적으로 많이 보여지고 있다. 또한, 그 활용예도 많이 존재하고 있다. 예컨대, 자동차의 부품으로서 많이 활용되고 있는 ABS 수지 등은 폴리스티렌에 부타디엔, 스티렌 등을 공중합시킨 폴리머 합금의 대표예로 공지되어 있다. 그러나, 폴리머 합금의 형성방법으로는, 그래프트 공중합 또는 블록 공중합 등의 화학플랜트에 의한 화학결합처리가 일반적이고, 원재료를 질, 양 모두를 특정하고, 더욱이 용매를 이용하는 것에 의해서만 가능한 것이기 때문에, 폐플라스틱과 같이 원재료의 질, 성분 등을 특정할 수가 없는 경우에는, 요구되는 품질, 강도 등을 만족하는 제품(성형체)을 얻는 것이 곤란하다.

또 다른 방법론으로서, 기계적 및 강제적으로 압출기 등을 사용하여 다른 소재를 용융하고 혼련하면 에멀션의 형태로 된 2상계의 해도(海島)구조로 되고(도 5의 (a), (b), (c) 및/또는 (d) 참조), 그 후 냉각에 의해 고형화할 수가 있지만, 그러나 고분자간의 표면장력이 작기 때문에, 비상용으로 되는 플라스틱 수지가 온도변화에 의해 응축되는 것에 의해서 상분리가 개시되게 되고, 박리현상이 발생하게 된다(도 6 참조).

이상과 같은 방법에 의해서, 다른 소재를 혼합하여 용융물을 얻을 수는 있지만, 질, 양 및 폐플라스틱의 특이성 등을 설정할 수 없기 때문에 용매를 특정할 수가 없고, 완전한 폴리머 합금은 형성할 수 없기 때문에 폐기물을 자원화하기 위한 문제요인이 있었다고 이해된다.

본 발명의 셀룰로오스 성형법에 의하면, 비상용인 이종 폴리머로 이루어진 플라스틱 재료를 실 형상으로 셀룰로오스화하는 것에 의해 선상 폴리머를 얻고, 다른 재질로 이루어진 섬유모를 혼련시키는 것에 의해 이종의 고분자 메시를 형성시키고, 얽혀진 셀룰로오스를 열압용융하는 것에 의해서 비상용인 이종 폴리머를 일체로 혼련시켜 소정 형상으로 성형할 수가 있다(도 3 참조). 실 형상으로 된 다른 섬유가 얽혀지는 것에 의해, 이종의 고분자 메시가 형성되어 마이크로 상분리 현상을 재현하지만, 물리적 구성을 유지하여, 다상계 재료구성을 형성함으로써 단재료보다 높은 강성이 얻어진다는 것이 판명되었다.

더욱이, 폐지, 목편 등을 물리적으로 해섬하는 것에 의해서, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 등이 포함된 고분자 골격을 유지한 섬유모를 형성할 수가 있다.

이 미세 섬유모를 플라스틱 섬유모와 얽히게 하여 융융하는 것에 의해 리그닌을 용출하고, 플라스틱 섬유에 의한 마이크로 상분리의 간극으로 침투시켜 일체형성을 구축하게 된다. 더욱이, 용출할 수 없는 셀룰로오스는 셀룰로오스 섬유모로서 성형체 중에 혼직하는 것에 의해 물리적 강도를 보충시키게 된다.

플라스틱을 슬러지상으로 용융방사한 플라스틱 섬유모와 폐지, 목편 등을 해섬한 섬유모를 교반하고 열압용융하는 것에 의해, 비상용인 관계에 있는 폐플라스틱류의 마이크로 상분리 상황하에서도 가교효과를 초래하고, 그 결과로서 목재에 근사하는 특질을 얻은 물질보드를 폐기물로부터 전용처리하는 것이 가능하게 된 것이다.

본 발명에 의한 성형체는, 폐플라스틱이나 폐지류 등의 폐기물을 주원료로 하고 있기 때문에, 비용이 저렴하고, 가공성이 우수하다. 특히, 플라스틱뿐만 아니라 폐지류를 혼입함으로써 용적에 비해 경량인 성형체가 얻어진다.

또한, 열가소성 수지의 특성으로써, 콘크리트 등의 박리성도 좋고, 내수효과도 충분히 얻을 수가 있다. 또한, 필요에 따라서 착색안료, 대전방지제, 발포제(경량화), 자성체 분말제(전자파 등의 차단효과) 등을 융합할 수가 있기 때문에, 건축용 합판 등의 대체품으로서 활용할 수가 있다.

본 발명에 의하면, 폐기물 처리 및 재이용방법으로서 폐플라스틱과 폐지류를 주원료로 한, 비용이 저렴하고, 또한 일정강도를 가지며, 가공성이 우수한 성형법을 제공할 수가 있으며, 폐플라스틱과 폐지류를 유효하게 이용함으로써 산업폐기물 문제, 환경문제에도 공헌할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 성형체를 건축용 또는 토목용 합판의 대체품으로서 사용함으로써 종래의 합판과 같이 원료목재를 사용하지 않기 때문에, 현재 문제로 되고 있는 삼림벌채의 억제도 기대될 수 있다. 예컨대, 콘크리트 형틀용 합판의 대체품으로서 적합하다. 본 발명에 의한 셀룰로오스 성형기술을 활용함으로써 폐플라스틱류에 폐지를 혼합용융시켜서, 목질 합판재에 근사한 물질보드로 폐기물을 자원화할 수가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 셀룰로오스 성형법의 구상도이다.

도 2는 본 발명에 의한 셀룰로오스 성형법의 공정을 예시한 블록선도이다.

도 3은 이종의 고분자 메시의 모식도이다.

도 4A는 이종 수지를 압출하여 방사한 샘플의 측면도이다.

도 4B는 도 4A의 샘플의 파단면도이다.

도 5는 고분자 혼합계의 상도(相圖)이다.

도 6은 상용성 이론의 설명도이다.

이하, 첨부되는 도면을 참조로 하여 발명의 실시형태를 설명한다.

우선, 본 발명에 의한 셀룰로오스 성형법에 대하여 설명한다. 도 1에 개략적으로 나타내듯이, 주원료로서 폐플라스틱과 폐지류를 사용하고, 이러한 구성소재를 거의 균일한 크기로 분쇄하고, 이것을 해섬한 후, 혼합하여 열압성형을 행한다.

여기에서, 폐플라스틱으로는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 메타크릴수지(PMMA), AS수지(AS), ABS수지(ABS), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리아세탈(POM), 폴리페닐렌옥사이드(PPO), 초산비닐수지 등의 열가소성 수지를 들 수가 있지만, 열압성형가능한 수지라면 특별히 한정되지 않는다. 또한, 2종류 이상의 폴리머 블랜드에 의한 열압성형재로 하는 것도 충분히 가능하다. 또, 폴리염화비닐은 소각처리시에 유독가스를 발생하는 것으로부터 문제로 되고 있지만, 본 발명의 성형체는 소각하지 않고 반영구적으로 재활용 가능하기 때문에, 폴리염화비닐도 이용할 수가 있다.

폐지류에 관해서는, 주간지, 신문지, 마분지, 사무용지 등이 각 대표적인 예이지만, 목질 섬유를 갖는 목재칩, 야자섬유, 식물섬유, 섬유층 등 섬유모를 갖는 재료이면 특별히 제약이 없다. 그 의미로서, 면(綿), 마(麻), 합성섬유 등을 함유한 고착이나 넝마조각 등의 포류도 이용할 수가 있고, 따라서, 폐지류라고 할 때는 이들도 포함하는 것으로 한다. 단 그 배합량에도 의존하지만, 성형품의 강도면을 고려하면, 벽판, 천정판 등의 건축용 대체품으로서 활용하는 것은 충분히 가능하다.

상술한 주원료에 부가하여, 발포제, 대전방지제, 착색안료, 유리섬유 등을 필요에 따라서 첨가하는 것에 의해, 첨가제에 따른 각종 특성을 성형품에 부여할 수가 있기 때문에, 성형품의 품질향상을 기대할 수 있다. 예컨대, 유리 등 산업폐기물은 섬유상으로 용융하여 배합하는 것에 의해, 얻어지는 성형품의 강도를 증가시킬 수 있다. 또, 자성체 분말제를 혼입하는 것에 의해 자기방지패널로서 상품개발을 행할 수도 있다. 이와 같이, 셀룰로오스 성형법은 다른 소재의 혼입을 용이하게 허용하는 것을 특징으로 한다.

셀룰로오스 성형법의 대표적인 행정을 예시한다면, 도 2의 플로우시트와 같다. 또한, 원료 투입으로부터 계량ㆍ배합까지의 공정은, 주원료인 폐플라스틱과 폐지류에 대하여 각 다른 라인으로 하는 것도 가능하다.

다음에, 도 2에 나타낸 행정 중 대표적인 것에 대하여 설명한다.

(분쇄공정)

일체로 성형되어 있는 주원료 소재(플라스틱 용기나 PET병, 자루 등 또는 그 파편)를 분쇄하고, 일정한 크기로 조정한다. 분쇄편의 크기는 1㎝?∼8㎝?정도의 범위로 하는 것이 바람직하다. 물론 형상은 문제가 되지 않는다. 분쇄공정은 계속되는 해섬조작의 전처리에 해당하고, 또한 주원료 소재를 이와 같이 분쇄하는 것에 의해, 이물(금속, 돌, 유리)의 검출ㆍ제거가 용이하게 된다.

용융방사공정(폐플라스틱)

분쇄된 주원료로 하는 폐플라스틱 재료를 압출하여 방사기에 거는 것에 의해, 섬유계 1μ∼2mm 정도의 섬유모로 할 수 있지만, 이 방법은 종래로부터 실시되고 있는 카페트 등의 섬유모를 얻는 재활용섬유공정에서 문제요인으로 되는 연속된 섬유모를 필요로 하지 않는다는 점이 셀룰로오스 성형법의 최대 특징이고, 이 때문에 이종 수지를 분리ㆍ분별을 실시하지 않고 압출기에서 혼련하는 것에 의해, 극세 단섬유모를 얻을 수가 있다. 구체적인 예를 든다면, 섬유경 5∼20μ, 섬유길이 5∼15mm의 섬유모를 얻는다.

다른 방법으로서, 겔상으로 용융된 플라스틱 수지에 원심력의 작용을 가하는 것에 의해 스펀 필라멘트와 동화하는 것도 가능한 것을 확인하였지만, 여기에서는 대표적인 섬유모를 얻는 공정으로서 압출기를 채용한 것이다.

(해섬공정(폐지))

분쇄된 종이편, 목편 등을 압출력과 회전력을 부여하는 것에 의해서 섬유경 1μ∼1mm, 섬유길이 3∼20mm 정도인 섬유모를 형성할 수가 있다.

다른 재생공정에 의한 처리방법에서는 미분쇄로의 처리, 혼입을 일반적으로 하지만, 본 셀룰로오스 성형법에서는 단섬유로서 고분자 결합재로의 물리적 강도를 보충하는 것을 특징으로 하는 것이고, 당연히 제품에 요구되는 물리적 강도에 의해서 섬유모의 조건을 설정할 필요성이 있지만, 구체적인 예를 들자면, 섬유경 2∼5μ, 섬유길이 1∼15mm의 섬유모를 얻는다.

(계량공정)

건축용 패널(900×1800×12: 단위mm)을 성형하는데 필요한 섬유모의 배합비율을 예시하면 표 1과 같다. 단, 이 배합비율은 강도, 경량화, 사용하는 건재부소나 그 이외의 사양에 따라서 조정해야 한다.

폐플라스틱 등 섬유모	9kg
폐지 등 섬유모	9kg
합 계	18kg

(혼합, 건조공정)

폐플라스틱을 용융방사하는 것에 의해 섬유경 5∼20μ, 섬유길이 5∼15mm 정도의 단섬유를 형성하고, 또한 폐지를 해섬하는 것에 의해 섬유경 2∼5μ, 섬유길이 5∼15mm 정도의 단섬유를 수분함유율 3∼8% 정도로 건조시키고, 상호 섬유를 대류교반시키는 것에 의해 균일하게 혼합할 수가 있다.

(예열공정)

성형품의 일예로서 건축용 합판을 제조하는 경우, 그 생산량이 현저하게 많은 것 때문에 열압성형에 필요한 가압시간을 단축할 목적으로 예열처리를 실시한다. 스판상으로 해섬된 섬유모를 적당한 온도로 예열시키고, 개개의 섬유모를 융합시키는 것에 의해, 목질재에 가까운 성질과 밀도를 얻을 수가 있다. 가열수단으로는, 열풍, 적외선 등의 외부가열이나, 혹은 코로나방전 등의 직접가열을 채용할 수가 있다. 예열온도의 구체적인 예를 들면, 50℃∼180℃, 바람직하게는 60℃∼120℃의 범위가 적당하다.

(열압성형공정)

예열공정에 있어서 개개의 섬유모를 융합시킨 후, 열압성형기에 의해 성형치수가 되도록 눌러굳히고, 동시에 소재표면을 더 용융한다. 또 열압성형 후, 필요에 따라서 종이, 목재, 수지 등의 필름코팅을 행하거나, 표면도장 등의 처리를 실시하여, 제품의 가치를 높일 수 있다. 열압성형의 처리조건을 예시하면 표 2와 같다.

열압온도(℃)	130∼380
가압력(kg/㎠)	30∼80
열압시간(분)	1∼3

본 발명의 셀룰로오스 성형법에 의해 콘크리트 형틀로서 사용하는 패널을 제조하였다. 제품의 형상 및 표준치수(mm)는 폭 900, 길이 1800, 두께 12의 패널이다.

패널의 역학적 특성, 거푸집판의 내구성, 형틀의 가공성, 틀형의 시공성의 각각에 대하여 시험을 행하였다. 결과는 각각 표 3∼표 6에 나타내는 바와 같다.

패널의 역학적 특성은, 강성과 구부림에 견디는 힘(굽힘내력(曲耐力))에 의해 확인되었다. 강성에 대해서는 JIS A 8652 금속형틀 패널에 정해져 있는 것에 따르고, 또한 구부림에 견디는 힘에 대해서는 굽힘내력 시험에 의한다.

강성	57.1KN (최대하중)
굽힘내력	8.6KNㆍm

거푸집판의 내구성에 관해서는, 흡수율(JIS A5905 섬유판), 흡수두께 팽창율 시험(JIS A5905 섬유판), 습윤시의 구부러짐 강도시험(JIS A5905 섬유판에 준거), 내알칼리성 시험(JAS 콘크리트 형틀용 합판의 일본 농림규격)에 의해 시험ㆍ확인하였다.

흡수율	1.6%
흡수두께 팽창율	0.7%
굽힘강도	19.8 N/mm
내알칼리성	경미한 변색 이외에는 변화 없음

형틀의 가공성에 관해서는, 못뽑기 저항시험과 절단ㆍ개공시간의 조사를 행하였다. 전자는 못(釘)(N45)을 그 길이의 1/2까지 판면에 수직으로 두들겨 넣고, 최대 인발내력을 측정한 것이다. 후자는 둥근 톱, 전동드릴에 의한 제품의 절단, 개공을 행하여 조사하였다.

못뽑기 내력	139N
절단시간	15초
개공(開孔)시간	4초

형틀의 시공성에 관해서는, 현장조사와 마무리조사를 행하였다. 전자는 현장에서 합판제 형틀에 사용하는 기구류가 마찬가지로 사용되는 것이 확인되었다. 후자는 실시예 패널을 사용하여 콘크리트를 두들겨 넣고, 임령 7일후, 형틀을 떼어내어 콘크리트면을 조사한 것이다.

조립ㆍ분해의 기구류	동등 금구의 사용
콘크리트 표면의 반발력	32.3N
콘크리트 표면의 평활도	동등한 평활도

이상으로부터 명백하듯이, 본 실시예는 콘크리트 형틀용 합판의 대체품으로서, 강도, 가공성, 시공성에 관하여 종래의 목질 합판에 비하여 어떠한 손색도 없음이 확인되었다. 그리고, 폐지, 폐플라스틱의 혼합비율에 따라서 요구되는 물리적 강도에 대응한 성형체를 얻는 것도 확인되었고, 또 폐플라스틱이나 폐지류로 된 「쓰레기」를, 막대한 수량이 필요로 되고 있는 건축용 합판으로 재이용함으로써, 폐기물의 처리라고 하는 환경대책에만 국한되지 않고, 삼림자원의 보호에도 공헌할 수가 있는 것이다.

Claims (13)

1. a) 폐플라스틱 재료를 분리하거나 분별하지 않고 분쇄하여, 분쇄된 폐플라스틱 재료를 얻는 단계;

   b) 상기 분쇄된 폐플라스틱 재료를 용융연신 또는 용융방사하여 플라스틱 섬유모를 얻는 단계;

   c) 식물 또는 섬유질 폐기물을 분쇄하여 셀룰로오스 섬유모를 형성하는 단계;

   d) 상기 플라스틱 섬유모와 상기 셀룰로오스 섬유모를 혼합하여 섬유혼합물을 형성하는 단계;

   e) 상기 섬유혼합물을 미리 가열하여 수분 함유량을 감소시키는 단계; 및

   f) 상기 섬유혼합물을 열압성형하여 셀룰로오스와 플라스틱이 혼합용융된 성형체를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스와 플라스틱이 혼합용융된 성형체의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 폐플라스틱 재료는, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, AS 수지, ABS 수지, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리페닐 옥사이드, 폴리비닐 아세테이트 또는 다른 열가소성 수지 중에서 하나 이상인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스와 플라스틱이 혼합용융된 성형체의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 수지재를 섬유모로 함으로써, 비상용 폴리머를 함유하는 고분자 메시를 형성하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스와 플라스틱이 혼합용융된 성형체의 제조방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스틱 섬유모와 상기 셀룰로오스 섬유모는 가교된 것을 특징으로 하는 셀룰로오스와 플라스틱이 혼합용융된 성형체의 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 수지는 충분한 열과 압력하에 혼합용융되어 강성이 57.1kN이고 굽힘내력이 8.6kN·m이 되는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스와 플라스틱이 혼합용융된 성형체의 제조방법.
6. 제4항에 있어서, 폐지와 목편을 열용융하는 것에 의하여 리그닌을 용출시키고, 상기 리그닌을 플라스틱의 마이크로 상분리의 간극으로 침투시켜 일체형성을 구축하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스와 플라스틱이 혼합용융된 성형체의 제조방법.
7. a) 폐플라스틱 재료를 분쇄하여 분쇄된 폐플라스틱을 얻는 단계;

   b) 상기 분쇄된 폐플라스틱을 방사하여 플라스틱 섬유모를 얻는 단계;

   c) 상기 플라스틱 섬유모를 혼합하여 플라스틱 섬유모가 서로 얽힌 섬유 혼합물을 만드는 단계; 및

   d) 상기 섬유 혼합물을 열압성형하여 혼합용융된, 플라스틱 성형체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합용융된 성형체의 제조방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 폐플라스틱 재료는, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, AS수지, ABS수지, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리페닐 옥사이드, 폴리비닐 아세테이트, 또는 다른 열가소성 수지 중에서 하나 이상인 것을 특징으로 하는 혼합용융된 성형체의 제조방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 플라스틱 재료를 섬유모로 함으로써, 비상용 폴리머를 함유하는 고분자 메시를 형성하는 것을 특징으로 하는 혼합용융된 성형체의 제조방법.
10. 제7항에 있어서, 폐지와 목편을 분쇄하여 셀룰로오스 섬유모를 얻는 단계, 및 상기 단계 c)의 플라스틱 섬유모와 상기 셀룰로오스 섬유모를 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합용융된 성형체의 제조방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 플라스틱 섬유모와 상기 셀룰로오스 섬유모는 가교된 것을 특징으로 하는 혼합용융된 성형체의 제조방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 플라스틱 섬유모와 상기 셀룰로오스 섬유모는 충분한 열과 압력하에 혼합용융되어 강성이 57.1kN이고 굽힘내력이 8.6kN·m이 되는 것을 특징으로 하는 혼합용융된 성형체의 제조방법.
13. 제10항에 있어서, 상기 폐지와 목편을 열용융하는 것에 의하여 리그닌을 용출시키고, 상기 리그닌을 플라스틱의 마이크로 상분리의 간극으로 침투시켜 일체형성을 구축하는 것을 특징으로 하는 혼합용융된 성형체의 제조방법.

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