KR100672006B1 - 폐자재를 이용한 형강의 제조방법 및 그 제조방법에 의해생산된 형강 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속으로 된 형강을 대체할 수 있는 폐자재를 이용한 형강의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 생산된 형강에 관한 것으로, 가열에 의해 녹은 폐비닐에 분쇄된 폐섬유와 경화제를 혼합하여 복합레진을 만들고, 원하는 형상의 형틀에 이 형틀에 대응되는 금속보강판을 삽입한 다음 위 복합레진을 주입하고, 가압램으로 형틀의 복합레진을 압축한 다음 냉각하는 공정에 의해 제조하여, 자원의 재활용이 가능하여 경제적이며 친환경적인 효과가 있고, 부식에 강하여 방청제 사용을 배제할 수 있는 효과가 있다.

형강, H-빔, 폐비닐, 폐섬유, 경화제, 탄산칼슘, 철판, 금속, 방청

Description

폐자재를 이용한 형강의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 생산된 형강{Manufacturing method of shape steel using waste materials and shape steel produced by the method}

도 1은 본 발명에 따른 폐자재를 이용한 H-빔을 보인 단면도

도 2는 본 발명에 따른 폐자재를 이용한 H-빔을 생산하기 위한 금형을 보인 단면도

도 3은 본 발명에 따른 폐자재를 이용한 H-빔을 보인 부분 단면사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

32 : 금속보강판 34 : 복합레진

40 : 형틀 46 : 가압램

본 발명은 금속으로 된 형강을 대체할 수 있는 폐자재를 이용한 형강 제조방법 및 그 제조방법에 의해 생산된 형강에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐비닐, 폐섬유 등의 폐자재를 이용한 형강의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 생산된 형강 에 관한 것이다.

일반적으로 건축, 토목 건설에 주로 이용되는 종래 형강은 그 형상에 따라 'H-형', 'ㄱ자형', 'ㄴ자형' 또는 'O자형'등으로 구분할 수 있으며, 이들은 금속으로만 만들어지기 때문에 철강재의 공급부족 현상이 심화되면, 원가부담과 자재수급에 어려움을 겪고 있었으며, 방청처리하지 않으면 녹이 발생되어 부식되는 문제점이 있었다.

한편, 산업의 생산량 증가에 비례하여 폐기물의 일종인 폐비닐과 폐섬유가 다량 배출되고 있으나 이를 재활용할 수 있는 방법의 개발이 미진하여 많은 양을 소각처리하거나 땅속에 매립하고 있는 환경을 오염시키는 심각한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 폐비닐, 폐섬유와 같은 폐자재를 이용해서 기존 강철 형강에 상응하는 강도를 지니고, 부식에 강한 형강을 제공하는 데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 폐자재를 이용한 형강 제조방법은 가열에 의해 녹은 폐비닐에 분쇄된 폐섬유와 경화제를 혼합하여 복합레진을 만들고, 형틀에 원하는 형상의 금속보강판을 삽입한 다음 복합레진을 주입하고, 가압램으로 형틀의 복합레진을 압축한 다음 냉각하여 구성한 특징을 갖는다.

한편, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 형강은 각 형상의 금속보강판 표면을 폐비닐과 분쇄된 폐섬유, 경화제가 혼합된 복합레진으로 덮어서 구성한 특징을 갖는다.

상기에서 경화제는 탄산칼슘인 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 가열에 의해 녹은 폐비닐에 분쇄된 폐섬유와 탄산칼슘(CaC0₃)과 혼합하여 복합레진(34)을 만들고, 형틀(40)에 "H"형의 금속보강판(32)을 삽입한 다음 형틀(40)에 복합레진(34)을 주입하고, 가압램(46)으로 형틀(40)의 복합레진(34)을 압축한 다음 냉각하게 되면, "H"형의 금속보강판(32) 주위가 폐비닐과 분쇄된 폐섬유, 칼슘이 혼합된 복합레진(34)으로 덮이게 된다.

여기서 형틀(40)은 예컨대, 상형(44)과 하형(42)으로 분리되며, 상형(44)의 중심에는 가압램(46)을 설치하여 닫히 상형(44)과 하형(42) 속의 복합레진(34)을 압축성형할 수 있도록 한다.

또한, 금속보강판(32)의 두께는 예컨대, 3~5mm가 적당하며, H-빔(30)의 살두께는 금속보강판(32)의 두께에 따라 달라질 수 있으나 15~20mm이며, H-빔(30)의 전체길이는 1000~1500mm로 하게 되면, 기존 철로만 만들었던 H-빔이 지니고 있는 강도의 90% 이상의 강도를 얻을 수 있다.

상기 복합레진의 폐비닐의 양이 부족한 경우 보조 충진재로써 수지를 첨가할 수 있다. 위 수지는 폴리에칠렌이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부도면 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 먼저 폐비닐을 가열하여 유동성을 갖도록 녹인 다음 분쇄된 폐섬유와 탄산칼슘(CaC0₃)을 녹은 폐비닐에 혼합하여 복합레진(34)을 만들고, 형틀(40)을 구성하는 상형(44)과 하형(42)을 개방하여 "H"형의 금속보강판(32)을 삽입한 다음 녹은 복합레진(34)을 주입하고, 상형(44)과 하형(42)을 닫아서 가압램(46)으로 형틀(40)속의 복합레진(34)을 압축하게 되면, 복합레진(34) 속의 기포가 제거되고 밀도 높은 성형이 이루어지게 된다.

상기에서 녹은 폐비닐과 폐섬유 합체는 80 ~ 95 중량퍼센트(wt%), 탄산칼슘은 5 ~ 20 중량퍼센트(wt%)로 하는 것이 바람직하다.

이후 형틀(40)을 냉각한 후 H-빔(30)을 인출하게 되면, "H"형의 금속보강판(32) 주위가 폐비닐과 분쇄된 폐섬유, 탄산칼슘이 혼합되어 경화된 복합레진(34)으로 덮이게 된다.

상기에서는 H-빔에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 기술적 구성에 한정되는 것이 아니라 각종 형상의 형강에 이용할 수 있으며, 또한 금속의 표면에 비닐을 덮어서 이용할 수 있는 분야에는 모두 적용이 가능하므로 당업자는 본 발명의 기술적사상의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 금속의 표면에 수지가 구성된 분야에 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 버려지는 폐자재를 이용해서 H-빔과 같은 형강을 성형하도록 구성되어 있기 때문에 환경오염을 방지하고, 자원의 재활용이 가능하여 경제적이며 친환경적인 효과가 있고, 내부에 위치하는 금속보강판 표면을 폐자재로 만들어진 복합레진이 덮는 구조로 되어 있기 때문에 부식에 강하여 방청제 사용을 배제할 수 있는 효과가 있다.

또한 금속재의 표면에 수지를 덮을 수 있는 모든 분야에 적용할 수 있는 범용성을 가지는 부수적인 효과가 발생한다.

Claims (10)

1. 가열에 의해 녹은 폐비닐과 이에 혼합되는 분쇄된 폐섬유의 합체 80 ~ 95 중량퍼센트(wt%)와 경화제 5 ~ 20 중량퍼센트(wt%)를 혼합하여 복합레진을 만들고, 원하는 형상의 형틀에 이에 대응하는 형상의 금속보강판을 삽입한 다음 위 복합레진을 주입하고, 가압램으로 위 형틀에 주입된 복합레진을 압축한 다음 냉각하는 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 형강의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 경화제가 탄산칼슘(CaC0₃)인 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 형강의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 복합레진에 보조충진재로서 폴리에칠렌이 첨가된 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 형강의 제조방법.
5. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 생산되어 지되, 원하는 형상의 금속보강판 주위를 폐비닐과 분쇄된 폐섬유 그리고 경화제가 혼합된 복합레진으로 감싼 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 형강.
6. 삭제
7. 삭제
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9. 삭제
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