KR100710044B1 - 폐스티로폼을 이용한 단열재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

개시된 단열재는 분쇄된 폐스티로폼 결정입자와, 석분 및, 불연성 접착제가 혼합 성형하여 만들어진다. 이와 같이 폐스티로폼을 재생하여 단열재로 만들게 되면, 자원이 재활용될 뿐 아니라, 내열성, 내방화성이 필요한 곳에 유용하게 사용될 수 있는 불연성 단열재가 만들어진다.

폐스티로폼, 단열재

Description

폐스티로폼을 이용한 단열재 및 그 제조방법{Heat insulating material using waste styrofoam and manufacturing method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 단열재 제조공정을 나타낸 플로우 챠트,

도 2a 및 도 2b는 도 1의 공정으로 제조된 단열재의 외관 사진,

도 3은 도 1의 공정으로 제조된 단열재의 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1...폐스티로폼 결정입자 2...석분

3...불연성 접착제

본 발명은 단열재와 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 폐스티로폼을 이용한 단열재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 스티로폼(styrofoam)은 발포폴리스티렌(expanded polystyrene), 스티로폴, 발포스티렌 등 여러 이름으로 불리는 것으로, 폴리스티렌을 발포제 작용으로 팽창시켜 만든 것을 말한다.

이러한 스티로폼은 통상적으로 희고 가벼우며, 내수성, 단열성, 방음성, 완 충성 등이 우수하여 주로 컵이나 그릇, 접시, 용기, 전자제품이나 기타 깨지기 쉬운 물품의 운송용 포장재 등으로 널리 사용된다.

그런데, 이와 같은 스티로폼은 예컨대 물품이 운송된 후와 같이 용도를 다하고 나면 더 이상 필요가 없어지기 때문에, 대부분 그대로 버려지게 되며, 이렇게 버려진 스티로폼은 쓰레기로 매립되거나 소각처리되고 있다. 이것은 심각한 자원의 낭비일 뿐 아니라, 소각과 매립 등 폐기물 처리에 드는 비용도 적지 않은 부담이 된다.

따라서, 이와 같이 그대로 버려지는 폐스티로폼을 재생하여 사용할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 폐스티로폼을 이용하여 만든 단열재와 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단열재는, 분쇄된 폐스티로폼 결정입자와, 석분 및, 불연성 접착제가 혼합 성형된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단열재 제조방법은, 폐스티로폼을 결정입자 상태로 분쇄하는 분쇄단계; 상기 분쇄된 폐스티로폼 결정입자와 석 분 및 불연성 접착제를 혼합하는 혼합단계; 상기 혼합물을 성형틀에서 압착 및 건조하는 성형단계;를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재 제조과정을 보인 플로우 챠트이다.

도시된 바와 같이, 먼저 수거된 폐스티로폼을 결정입자들로 분쇄한다(S1). 여기서 결정입자란 스티로폼을 형성하고 있는 작은 알갱이들을 말한다. 이와 같이 결정입자들이 준비되면, 유기용제에 희석된 석분과 불연성 접착제를 섞어서 혼합물을 만든다(S2). 이때 석분은 전체 혼합물 중량의 15~30wt%를 섞는 것이 좋은데, 15wt%에 가까울수록 나중에 성형품의 강도가 약해지고, 30wt%에 가까울 수록 강도가 강해진다. 따라서, 건축내장재와 같이 강도를 그다지 요구하지 않는데 사용할 경우라면 석분을 15wt% 정도만 섞고, 열기구보온재와 같이 강도가 많이 요구되는 곳에 쓸 거라면 30wt% 정도를 섞는다. 그리고 상기 불연성 접착제는 결정입자들이 서로 달라붙을 수 있을 정도의 양만 적절히 섞으면 된다. 약 5~10wt% 정도면 충분하다. 이 불연성 접착제는 일차적으로는 상기와 같이 결정입자들이 서로 달라붙게 하는 기능을 하고, 이차적으로는 불연성의 특성대로 단열재가 불에 잘 타지 않게 해주는 기능을 한다. 이러한 불연성 접착제로는, 물 80wt%, 유기용제 10wt%, 실리콘고무 5wt%, 유화성 계면활성제 5wt%의 성분을 갖는 것이 바람직하게 사용될 수 있다.

이와 같이 혼합된 혼합물은 성형틀에 주입하여 가압 성형하게 되는데(S3), 성형틀은 성형이 진행될 때 온도 70~80℃, 압력 5~10kgf/cm의 조건을 유지한다. 이후 건조(S4)까지 완료하게 되면, 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같은 단열재가 얻어지게 된다. 도 2a는 석분을 15wt% 섞어서 만들어진 저강도 단열재를 사진으로 찍은 것이고, 도 2b는 석분을 30wt% 섞어서 만들어진 고강도 단열재를 찍은 것이다. 이들 단열재(10)의 단면을 보면 도 3과 같이, 석분(2)에 둘러싸인 폐스티로폼의 결정입자(1)들이 불연성 접착제(3)에 의해 서로 달라붙어 있는 구조를 갖는다.

따라서, 이와 같은 방식으로 폐스티로폼을 단열재(10)로 만들게 되면, 자원의 재활용이 될 뿐 아니라, 불연성의 특성을 갖게 되어 내열성, 내방화성이 필요한 곳에 적합하게 이용될 수 있다. 여기서, 불연성의 특성은 상기 불연성 접착제 자체에 특성에도 기인하지만, 가열 시 스티로폼 결정이 용해되어 석분과 자연혼합되며 미세분말로 변하는 데에도 원인이 있다. 따라서, 폐자원을 재생하여 불연성 특성을 지닌 단열재를 얻을 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 폐스티로폼을 이용한 단열재 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 폐기되는 폐스티로폼을 재생하여 단열재를 만들기 때문에 자원의 낭비를 막고 폐기물 처리의 부담을 줄일 수 있다.

둘째, 단열재에 불연성의 특성을 부여함으로써 열과 불에 강한 단열재를 제공할 수 있다.

셋째, 석분과 불연성 접착제를 섞은 본 발명의 단열재는 세멘트분을 혼합하는 일반적인 단열재보다 가볍기 때문에 취급이 용이하다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 분쇄된 폐스티로폼 결정입자와, 석분 및, 물 80wt%, 유기용제 10wt%, 실리콘고무 5wt%, 유화성 계면활성제 5wt%를 포함하는 불연성 접착제를 혼합 성형하며,

   상기 석분은 유기용제에 희석된 상태에서 전체 혼합물의 15~30wt%인 것을 특징으로 하는 단열재.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 폐스티로폼을 결정입자 상태로 분쇄하는 분쇄단계;

   상기 분쇄된 폐스티로폼 결정입자와 석분 및, 물 80wt%, 유기용제 10wt%, 실리콘고무 5wt%, 유화성 계면활성제 5wt%를 포함하는 불연성 접착제를 혼합하며, 석분은 유기용제에 희석한 상태로 전체 혼합물의 15~30wt%가 되도록 혼합하는 혼합단계 및;

   상기 혼합물을 온도 70~80℃, 압력 5~10kgf/cm인 성형틀에서 압착 및 건조하는 성형단계;를 포함하는 단열재 제조방법.

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