KR100894333B1 - Production Method and Structure for Recycled Plastic Block Releasing Thermal Expansion Pressure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐플라스틱을 재활용한 블록 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 폐합성수지로써 블록(10)을 제조함에 있어서 열팽창이 큰 폐합성수지의 단점을 보완할 수 있도록 블록의 내부에 공동부(11)를 형성하여 블록(10) 자체의 열팽창을 흡수하도록 함과 아울러 블록의 외주면에는 탄성날개(12)를 형성하여 인접한 블록 사이에서 발생하는 압력을 흡수할 수 있도록 한 블록 및 그 제조방법을 제공함으로써, 폐자원의 재활용에 따른 생산원가의 절감과 가격경쟁력의 확보는 물론이고, 온도변화에 따른 열팽창의 최소화 및 팽창력을 흡수함에 따라 포설된 블록 시공면의 돌출됨이 없이 실외에도 그 사용이 적합한 열팽창 압력을 흡수하는 폐플라스틱 재활용 블록 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a block recycled waste plastic and a method for manufacturing the same, in particular, in the manufacturing of the block 10 from the waste synthetic resin, the cavity 11 inside the block so as to compensate for the disadvantages of large thermal expansion of the waste synthetic resin By providing a block to absorb the thermal expansion of the block 10 itself, and by forming an elastic wing 12 on the outer circumferential surface of the block to absorb the pressure generated between adjacent blocks, by providing a block and a method of manufacturing the same, The thermal expansion pressure is suitable for outdoor use without protruding the installed block construction surface by minimizing thermal expansion and absorbing expansion force as well as reducing production cost and securing price competitiveness by recycling waste resources. It relates to a waste plastic recycling block and a method for producing the same.
보도블록, 폐합성수지, 폐플라스틱, 재활용, 열팽창 Sidewalk Block, Waste Synthetic Resin, Waste Plastic, Recycling, Thermal Expansion
Description
도 1은 본 발명에 따른 폐플라스틱 재활용 블록을 나타내는 단면도1 is a cross-sectional view showing a waste plastic recycling block according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 폐플라스틱 재활용 블록에 있어 부가적 구성을 나타내는 부분확대 단면도Figure 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing an additional configuration in the waste plastic recycling block according to the present invention
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
10: 블록10: block
11: 공동부11: joint
12: 탄성날개12: elastic wing
20: 하부몸체20: lower body
25, 35: 접합돌기25, 35: joint protrusion
26, 36: 접합요홈26, 36: joint groove
27: 융착돌기27: fusion protrusion
30: 상판30: tops
본 발명은 폐플라스틱을 재료로 하는 재활용 블록 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일반 생활쓰레기를 비롯하여 각종 산업쓰레기로부터 대량으로 발생되고 있는 폐플라스틱 중에서 특히 재활용이 제대로 이루어지지 않고 있는 농업용 폐비닐이나 가정에서 사용하는 복합소재로 만들어진 봉지재 등을 이용하여 재활용 블록을 구성하되, 블록의 내부에 공동부를 형성함과 아울러 블록의 외주면에는 탄성날개를 형성하여 열팽창에 의한 블록 자체의 변형을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 인접한 블록 사이에서 발생하는 압력을 흡수할 수 있도록 함으로써, 계절의 변화와 같은 외부 온도의 변화에 의하여 블록의 시공면이 변형되는 것을 예방할 수 있도록 한 열팽창 압력을 흡수하는 폐플라스틱 재활용 블록 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a recycling block made of waste plastic as a material and a method for manufacturing the same, and more particularly, among agricultural wastes generated in large quantities from various industrial wastes, including general household waste, in particular, which is not recycled properly. Recycling block is composed by using encapsulant made of vinyl or composite material used in homes, forming cavity in the block and forming elastic wing on the outer circumference of the block to minimize deformation of block itself by thermal expansion. In addition to being able to absorb the pressure generated between adjacent blocks, waste plastic recycling absorbs thermal expansion pressure to prevent the block's construction surface from being deformed by changes in external temperature such as seasonal changes. A block and a method of manufacturing the same.
일반적으로 생활쓰레기 및 산업쓰레기를 포함한 각종 폐기물에는 재활용이 가능한 자재들이 상당량 포함되어 있고, 상기 재활용 자재 중에서 폐합성수지와 관련하여서는 이미 다양한 형태의 재활용 방법이 제안되어 활용되고 있으며, 상기 공지된 방법으로 재활용된 폐합성수지는 일상생활 및 산업현장에서 각종 재활용품으로 재생하여 흔히 사용하고 있으나, 농업용 폐비닐의 경우에는 흙 및 모래와 같은 이물질을 상당량 포함하고 있어 그 재활용이 용이하지 못하였다.In general, various wastes including household waste and industrial waste contain a considerable amount of recyclable materials. Among the recycled materials, various types of recycling methods have already been proposed and utilized. Waste synthetic resins are recycled into various recycled materials in daily life and industrial sites. However, in the case of agricultural waste vinyl, it is not easy to recycle because it contains a large amount of foreign substances such as soil and sand.
한편, 상기 농업용 폐비닐의 재생방법으로서 열가소성 엘라스토머와 농업용 폐비닐을 이용한 다중탄성블록에 관한 발명이 등록특허공고 제10-0689342호(2007.03.02. 공고)로 제안된바, 상기 폐비닐을 재생한 다중탄성블록의 경우 재활용이 용이하지 않는 농업용 폐비닐을 적극 재활용할 수 있고, 파손에 강하며, 충격을 흡수하여 보행자의 편익을 증진하는 효과가 있다.On the other hand, as a method of recycling waste vinyl for agriculture, an invention relating to a multi-elastic block using thermoplastic elastomer and waste vinyl for agriculture is proposed in Korean Patent Publication No. 10-0689342 (August 03, 2007). In the case of a multi-elastic block, it is possible to actively recycle agricultural vinyl, which is not easy to recycle, is resistant to breakage and absorbs shock, thereby improving the convenience of pedestrians.
그러나 상기 종래에 제안된 폐비닐을 재활용한 다중탄성블록의 경우, 기존의 시멘트나 점토로 제조된 블록과 달리 재료의 열팽창계수가 커서 하절기 팽창으로 인하여 인접한 블록 사이의 압력이 상승할 경우 블록의 전체 시공면이 고르지 못하고 일부 블록이 솟아올라 시공 표면으로 돌출되어 블록 시공 표면을 고르지 못하게 하는 현상이 발생함에 따라 실내와 같이 온도의 변화가 적은 곳에서는 유용하게 사용할 수 있었으나, 계절의 변화 등 온도의 편차가 큰 실외에서는 그 사용이 제한되어 크게 활용되지 못하였다.However, in the case of the multi-elastic block recycled waste vinyl proposed in the related art, unlike the block made of cement or clay, the coefficient of thermal expansion of the material is large, so that the pressure between adjacent blocks increases due to summer expansion. As the construction surface is uneven and some blocks are raised to protrude to the construction surface, which makes the block construction surface uneven, it could be useful in places where the temperature change is small, such as the room, but the temperature variation such as the change of season In large outdoor areas, its use was limited and was not utilized.
한편, 상기 다중탄성블록을 비롯한 종래 합성수지제 블록의 단점을 보완하기 위하여 합성수지제 블록의 설치시 열팽창을 감안하여 블록과 블록 사이를 임의의 간격으로 띄워서 설치하기도 하였으나, 상기의 경우 근본적인 문제의 해결책이 되지 못할 뿐만 아니라, 설치시 세밀한 주의를 필요로 하여 작업이 불편함과 아울러 시공자들의 숙련된 정도에 따라 간격이 불규칙하거나 간격이 지나치게 크게 벌어지 는 등의 또 다른 문제점을 야기하였다.On the other hand, in order to compensate for the shortcomings of the conventional synthetic resin block, including the multi-elastic block, in order to compensate for the thermal expansion during the installation of the synthetic resin block, even if the space between the blocks and installed at random intervals, in this case, the solution of the fundamental problem Not only that, but also requires a careful attention during installation, the work is inconvenient and caused another problem, such as irregular intervals or excessively large intervals depending on the skill of the contractors.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 폐합성수지로써 블록을 제조하되 열팽창이 큰 폐합성수지의 단점을 보완할 수 있는 블록의 구성 및 그 제조방법을 제공함으로써, 폐자원의 재활용에 따른 생산원가의 절감 및 가격경쟁력의 확보와 함께 온도변화에 따른 열팽창을 최소화하여 실외에도 합성수지제 블록을 설치할 수 있도록 하는데 본 발명의 목적이 있는바, 블록의 내부에 공동부를 형성하여 블록 자체의 열팽창을 흡수하도록 함과 아울러 블록의 외주면에는 탄성날개를 형성하여 인접한 블록 사이에서 발생하는 압력을 흡수할 수 있도록 한 블록 및 그 제조방법을 구성한다.An object of the present invention for solving the problems as described above, by producing a block as a waste synthetic resin, but by providing a block configuration and a method of manufacturing the block that can compensate for the disadvantages of the waste synthetic resin having a large thermal expansion, According to the object of the present invention, it is possible to install a synthetic resin block outdoors by minimizing thermal expansion due to temperature change and reducing production cost and securing price competitiveness according to the present invention. In addition to forming a block and a method of manufacturing the same to form an elastic wing on the outer peripheral surface of the block to absorb the pressure generated between adjacent blocks.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열팽창 압력을 흡수하는 폐플라스틱 재활용 블록 및 그 제조방법은, 내부에 공동부를 형성함과 아울러 외주면에 탄성날개를 일체로 형성한 블록의 구성과, 일정한 크기로 파쇄한 폐합성수지를 소정의 온도에서 용융하여 상기 공동부 및 탄성날개가 형성된 블록을 성형하되 상기 블록을 일체로 형성하거나 또는 블록의 하무몸체와 상판을 각각 형성하여 일체화하는 제조방법을 특징으로 하는바, 이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명이 특징으로 하는 재활용 블록의 구성 및 그 제조방법을 상세히 살펴본다.The waste plastic recycling block and the manufacturing method for absorbing thermal expansion pressure according to the present invention for achieving the above object, the configuration of the block formed by forming a cavity inside and integrally formed elastic wings on the outer peripheral surface, A method of manufacturing a method of forming a block formed with the cavity and elastic wings by melting the waste synthetic resin crushed into a predetermined size to form a block, or by forming a block body and a top plate of the block, respectively. With reference to the accompanying drawings, it looks at in detail the configuration of the recycling block and its manufacturing method characterized by the present invention.
우선, 본 발명에 따른 열팽창 압력을 흡수하는 폐플라스틱 재활용 블록(이하 '재활용 블록'이라 약칭함)의 구성을 살펴보면, 본 발명에 따른 재활용 블록(10)은 폐합성수지를 용융 및 성형하여 블록(10)을 형성하되, 상기 블록(10)의 내부에는 공동부(11)를 형성함과 아울러 블록의 외주면에는 탄성날개(12)를 형성한다.First, looking at the configuration of the waste plastic recycling block (hereinafter referred to as "recycling block") that absorbs the thermal expansion pressure according to the present invention, the
상기 공동부(11, 空洞部, hollow zone)의 구성을 보다 상세히 살펴보면, 블록(10) 내부의 속이 빈 공간인 공동부(11)는 외부로부터 블록(10)의 상층부로 직접 전달되는 복사열 및 대기의 열이 블록(10)의 하층부로 전달되는 것을 차단하여 블록(10) 전체의 열팽창을 최소화할 수 있고, 열팽창에 의하여 늘어난 체적분에 대한 흡수 기능을 하며, 외부에 노출되어 상대적으로 온도의 변화가 큰 상층부에 대하여 열을 흡수하거나 방출하여 항온유지기능을 하는 한편, 블록(10)의 제조시 공동부(11) 형성을 위하여 삽입되는 슬라이드 금형의 내부로 순환하는 냉각수에 의하여 블록(10)의 냉각을 촉진하여 작업시간을 절감함과 아울러 블록(10)의 표피와 심부의 냉각온도 및 냉각시간 차이를 줄여 냉각조건의 차이에 따른 블록의 변형을 예방할 수 있다.Looking at the configuration of the
또한, 상기 공동부(11)의 형성에 따른 블록(10)의 원재료를 절감 및 제조원가 절감을 기대할 수 있고, 체적과 함께 중량이 감소되므로 운반 및 시공이 간편한다.In addition, it can be expected to reduce the raw material of the
그리고 상기 공동부(11)는 블록(10)의 전체 체적(공동부를 포함하는 블록의 체적)에 대하여 30~70%의 체적을 갖도록 하되, 상기 공동부(11)는 다수의 수직부로 구획하여 형성하고, 공동부(11)를 제외한 블록 성형 부분인 다수의 수직부는 각각 1~30mm의 두께가 되도록 형성함이 바람직한바, 공동부(11)의 체적이 블록(10)의 전체 체적에 대하여 30%미만이거나 각 수직부의 두께가 30mm를 초과하면 공동부(11) 형성에 따른 효과가 미비함과 아울러 냉각과정에서 블록(10)의 변형이 일어나기 쉽고, 공동부(11)가 차지하는 체적이 70%이상이거나 각 수직부의 두께가 1mm미만이면 충분한 강도를 갖지 못하기 때문이다.The
이하 탄성날개(12)의 구성을 보다 상세히 살펴보면, 상기 탄성날개(12)는 시공된 블록(10) 사이에서 발생하는 열팽창 압력을 흡수함으로써 블록의 시공면이 솟아오르는 문제점을 방지하는 역할을 함과 아울러 블록(10)의 시공시 블록간 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하는 역할을 하는바, 상기 탄성날개(12)는 블록(10)의 성형시 블록(10)의 외주면에 일체로 형성하되 그 종단면이 굴곡진 "C"자형 또는 "S"자형 또는 기타 스프링 효과가 있는 형상으로 형성하여 시공된 블록(10) 사이의 팽창력을 용이하게 흡수할 수 있도록 한다.Looking at the configuration of the
그리고 탄성날개(12)는 상기 블록(10)의 팽창에 의한 응력을 흡수하고 수축에 의한 간격 이완을 방지하기 위하여 형성하는 것으로 블록(10)의 일측면으로부터 1~10mm의 돌출폭을 갖도록 형성함이 바람직한바, 탄성날개(12)의 돌출폭이 1mm이하이면 팽창력 흡수 기능이 미약함과 아울러 블록(10)의 포설시 간격유지 효과가 없고 탄성날개(12)의 돌출폭이 10mm를 초과하면 블록(10)의 설치시 블록(10)간 간격이 커서 그 시공면이 미려하지 못하기 때문이다.In addition, the
한편, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 재활용 블록(10)은 상기 공동부(11) 및 탄성날개(12)가 형성된 블록(10) 전체를 일체로 사출하거나, 또는 블록(10)을 하부몸체(20)와 상판(30)으로 구분하여 형성한 다음 일체화할 수 있는바, 상기 하부몸체(20)와 상판(30)을 구분하여 블록(10)을 형성할 경우 도 1에 도시된 바와 같이 하부몸체(20)의 상단면에 사다리꼴의 접합돌기(25) 및 접합요홈(26)을 연속하여 형성함과 아울러 상판(30)에는 상기 하부몸체(20)의 접합돌기(25) 및 접합요홈(26)에 상응하는 다른 접합돌기(35) 및 접합요홈(36)을 형성하여 하부몸체(20)와 상판(30)이 견고히 조립될 수 있도록 한다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 하부몸체(20)에 형성한 접합돌기(25)의 상측면에 상판(30)속으로 매몰되는 융착돌기(27)를 더 형성하여 하부몸체(20)와 상판(30)을 보다 견고히 일체화할 수도 있다. 이때 상기 융착돌기(27)의 높이는 상판(30) 두께의 10~90% 범위로 하고, 융착돌기(27) 두께는 융착돌기(27)의 총 두께의 합이 상판(30)의 길이의 10~90% 범위로 함이 바람직한데 10% 미만이거나 90%를 초과하면 융착돌기(27)의 효과를 기대하기 힘들다.On the other hand, the
이하, 본 발명에 따른 재활용 블록의 제조방법을 도면을 참고하여 살펴보되, 플라스틱을 용융하는 공정과, 상기 용융된 폐플라스틱으로 공동부 및 탄성날개가 형성된 블록을 성형하는 공정으로 나누어 살펴본다.Hereinafter, a method for manufacturing a recycling block according to the present invention will be described with reference to the drawings. The method will be described below by melting a plastic and a process of molding a block in which a cavity and an elastic wing are formed from the molten waste plastic.
본 발명의 용융공정은 농업용 폐비닐 또는 가정이나 산업현장에서 발생하는 통상의 폐수지를 통상의 용융기를 이용하여 120~350℃로 용융하는 단계로서, 저밀도 폴리에틸렌과 고밀도 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 농업용 폐비닐은 통상의 파쇄기를 이용하여 폭 50~200mm 및 길이 100~500mm로 파쇄하여 용융함이 바람직하고, 상기 폐수지는 폴리프로필렌, 폴리스타이렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 우레탄 등을 주성분으로 하는 포장재나 봉지재 및 용기 등으로 사용된 폐수지를 1종 또는 2종 이상 복합하여 0.1~15mm 크기의 칩으로 분쇄한 후 용융함이 바람직하다.Melting process of the present invention is a step of melting the waste plastic or agricultural wastes generated at home or industrial sites at 120 ~ 350 ℃ using a conventional melter, the agricultural waste vinyl mainly composed of low density polyethylene and high density polyethylene It is preferable to use a conventional crusher to crush it into 50 to 200 mm in width and 100 to 500 mm in length to melt the waste resin, and the waste resin is a packaging material mainly containing polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, nylon, urethane, etc. It is preferable to melt one or two or more kinds of waste resins used as encapsulation materials and containers, pulverize them into chips of 0.1 to 15 mm in size, and then melt them.
한편, 상기와 같이 파쇄 또는 분쇄한 폐플라스틱 원료 30~70중량%에 대하여 강화재로 0.1~15mm 직경을 갖는 모래 또는 석분 또는 목분 30~70중량%이나, 1~50mm 길이의 유리섬유 또는 탄소섬유 또는 고분자섬유 30~70중량%를 더 혼합할 수 있다.On the other hand, 30 to 70% by weight of sand or stone powder or wood powder having a diameter of 0.1 to 15 mm as a reinforcing material with respect to 30 to 70% by weight of waste plastic raw materials crushed or pulverized as described above, or 1 to 50 mm of glass fiber or carbon fiber or 30 to 70% by weight of polymer fibers may be further mixed.
이하 성형공정을 살펴보면, 성형공정은 통상적인 사출 또는 압출 성형방법을 이용하여 상기 용융된 폐플라스틱 원료로 블록(10)을 성형하는 공정인바, 성형에 투입되는 용융 재료는 용융기 출구에서 나온 120 ~ 350℃ 온도 범위에서 투입되나, 단속적 작업시에는 외부에서 냉각 후 투입하여도 재료의 용융 온도 이상인 120℃ 이상을 유지하여야 성형이 가능하다.Looking at the molding process, the molding process is a process of forming the
상기 성형공정시 블록(10)의 내부에는 공동부(11)가 형성되도록 함과 아울러 블록(10)의 외주면에는 탄성날개(12)가 형성되도록 하는데, 상기 공동부(11)는 완성된 블록(10)의 열팽창을 최소화하고, 열팽창에 의하여 늘어난 체적분에 대한 흡수 기능을 하며, 성형공정시에는 공동부(11) 형성을 위하여 삽입되는 슬라이드 금형의 내부로 순환하는 냉각수에 의하여 블록(10)의 냉각을 촉진하여 작업시간을 절감할 수 있고, 블록(10)의 표피와 심부의 냉각온도 및 냉각시간 차이를 줄여 블록의 변형을 예방하며, 상기 블록의 변형을 예방함으로써 블록의 외주면에 형성된 탄성날개의 변형 또한 방지할 수 있다.In the molding process, the
그리고 상기 공동부(11)는 블록(10)의 전체 체적에 대하여 30~70%의 체적을 갖도록 하되, 상기 공동부(11)는 다수의 수직부로 구획하여 형성하고, 공동부(11)를 제외한 블록 성형 부분인 다수의 수직부는 각각 1~30mm의 두께가 되도록 형성함이 바람직하다.And the
한편, 공동부(11)를 성형하는 슬라이더는 성형물의 사출 방향 또는 압축 방향과 수직으로 제작하여 재료가 냉각된 후 상기 슬라이더를 먼저 성형 금형에서 제거시킨 후 금형에서 성형물을 탈거할 수 있도록 하되, 상기 공동부(11)는 냉각 후 성형물의 변형을 방지하기 위해 단면을 방형이나 원형으로 형성함에 있어 가로 세로의 폭이 각각 20mm 이상의 방형이나 직경이 20mm 이상의 원형이 되도록 함으로써 상기 공동부 성형 슬라이더로 유입되는 냉각 유체의 유량을 크게 하여 냉각이 용이하게 한다.On the other hand, the slider for forming the
그리고 상기 탄성날개(12)는 시공된 블록(10) 사이에서 발생하는 열팽창 압력을 흡수하여 블록의 시공면이 솟아오르는 문제점을 방지함과 아울러 블록(10)의 포설작업시 블록간 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하는 것으로, 상기 탄성날개(12)는 블록(10)의 성형시 블록(10)의 외주면에 일체로 형성하되 블록의 측면 전체에 결쳐 공동부(11)와 평행하게 형성하고, 그 종단면은 굴곡진 "C"자형 또는 "S"자형 또는 기타 스프링 효과가 있는 형상으로 형성하여 시공된 블록(10) 사이의 팽창력을 용이하게 흡수할 수 있도록 하며, 블록(10)의 일측면으로부터 1~10mm의 돌출폭을 갖도록 형성함이 바람직하다.In addition, the
한편, 상기 성형공정은 블록(10)을 일체로 사출성형하거나, 하부몸체(20)와 상판(30)을 각각 성형한 후 결착하여 블록(10)을 일체화하거나, 하부몸체(20) 또는 상판(30) 중 어느 하나를 우선 성형한 후 상기 성형된 하부몸체(20) 또는 상판(30)을 금형에 인서트 하여 나머지 부분을 사출 또는 압출 성형하여 블록(10)을 형성할 수 있는바, 이하 블록(10)을 하부몸체(20)와 상판(30)으로 구분하여 형성한 다음 일체화하는 경우를 보다 상세히 살펴본다.On the other hand, the molding process is injection molding the
우선, 하부몸체(20)와 상판(30)을 각각 성형한 후 조립하여 블록(10)을 형성하는 경우를 살펴보면, 하부몸체(20)와 상판(30)을 각각 독립 공정으로 각각의 용융 재료를 각각의 금형에서 성형하되, 하부몸체(20)와 상판(30) 결착될 수 있도록 하부몸체(20)의 상단면에 사다리꼴의 접합돌기(25) 및 접합요홈(26)을 연속하여 형성함과 아울러 상기 접합돌기(25) 및 접합요홈(26)에 상응하는 다른 접합돌기(35) 및 접합요홈(36)을 상판(30)의 하단면에 형성하여 블록(10)의 하부몸체(20)와 상판(30)이 박리되지 않도록 조립한다.First, when the
그리고 상판(30)을 우선 성형한 후 상기 상판(30)을 하부몸체(20) 금형에 인서트하여 사출함으로써 블록(10)을 형성하는 경우를 살펴보면, 하단면에 사다리꼴의 접합돌기(35)와 접합요홈(36)이 형성된 상판(30)을 먼저 성형하고, 상기 상판(30)을 하부몸체(20) 성형 금형에 인서트 한 후 용융 재료를 투입함으로써 상판(30)의 접합돌기(35) 및 접합요홈(36)에 상응하는 다른 접합돌기(25) 및 접합요홈(26)이 하부몸체(20)에 생성되면서 블록(10)이 형성되는바, 상기의 경우 상판(30)보다 두꺼운 하부몸체(20)의 재료가 갖고 있는 열용량에 의하여 상판(30)의 접합면이 용융되면서 하부몸체(20)에 열간 융착됨에 따라 하부몸체(20)와 상판(30)의 접합 강도가 우수하고 성형도 용이하다.In the case of forming the
이하 하부몸체(20)을 우선 성형한 후 상기 하부몸체(20)를 상판(30) 금형에 인서트하여 사출함으로써 블록(10)을 형성하는 경우를 살펴보면, 상단면에 사다리꼴의 접합돌기(25)와 접합요홈(26)을 형성한 하부몸체(20)를 먼저 성형하고, 상기 하부몸체(20)를 상판(30) 성형 금형에 인서트 한 후 용융 재료를 투입함으로써, 하부몸체(20)의 접합돌기(25) 및 접합요홈(26)에 상응하는 다른 접합돌기(35) 및 접합요홈(36)이 상판(30)에 생성되면서 블록(10)이 형성되도록 하는바, 이때 하부몸체(20)에 비해 재료의 중량이 크게 작은 상판(30)의 열용량으로 하부몸체(20)의 표면을 융착시키기 위해서는 하부몸체(20)와 상판(30) 사이의 접합면적을 최대화해야 하므로 하부몸체(20)에 형성한 접합돌기(25)의 상측에 상판(30)에 매몰되는 융착돌기(27)을 형성함으로써 상판(30)이 갖는 작은 열용량으로도 열간 융착이 가능하게 한다.Hereinafter, a case in which the
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
<실시예 1><Example 1>
흙이 중량비로 약 40% 함유된 농업용 폐비닐을 폭이 약 50~200 mm, 길이가 100~500 mm로 파쇄기를 통해 자른 후 280℃로 가열된 용융기에서 용융하여 블록 성형 압축금형에 투입함으로써, 폭 115mm, 길이 230mm, 두께 60mm 의 블록을 형성하되 상기 블록의 내부에는 가로 36mm, 세로 40mm의 단면에 길이가 블록의 폭 길이인 공동부 5개가 균등 간격으로 형성함과 아울러 블록의 외주면에는 두께 3mm 의 "C" 형 탄성날개를 돌출 길이가 4mm가 되도록 형성하였다. 한편, 블록성형시 공동부 성 형 슬라이더의 내부로는 15℃의 냉각수를 분당 1ℓ의 유량으로 유입시키고, 2분 후 상기 슬라이더를 유압기로 금형 밖으로 이탈시킨 다음 압축 금형을 열고 블록을 탈형하였다.The waste vinyl containing about 40% by weight of soil is cut through a crusher with a width of about 50-200 mm and a length of 100-500 mm, and then melted in a melter heated to 280 ° C and put into a block molding compression mold. A width of 115 mm, a width of 230 mm, and a thickness of 60 mm is formed, and the inside of the block is formed at equal intervals with five cavities having a width of 36 mm in length at a cross section of 36 mm in width and 40 mm in length. A 3 mm "C" shaped elastic wing was formed such that the protruding length was 4 mm. On the other hand, during block molding, the inside of the cavity forming slider was introduced with a cooling water of 15 ° C. at a flow rate of 1 L per minute, and after 2 minutes, the slider was removed from the mold by a hydraulic press, and the compression mold was opened to demould the block.
상기 블록을 대기 중에서 24시간 완전 냉각한 다음 점검한 블록의 수축은 230mm 블록 길이가 298.5mm로 1.5 mm 감소하고, 폭이 115mm에서 114mm로 감소한 이외에 외관상 형상의 변형은 없었다. 상기 블록의 기계적 강도와 10m 길이 열팽창 시험 결과는 다음의 표 1과 같다.After shrinking the block completely in the air for 24 hours, the shrinkage of the block checked was 230 mm in block length of 298.5 mm, 1.5 mm in width, and 115 mm in width of 114 mm in width. Mechanical strength of the block and 10m length thermal expansion test results are shown in Table 1 below.
<실시예 2><Example 2>
흙이 중량비로 약 40% 함유된 농업용 폐비닐을 폭이 약 50 ~ 200mm, 길이가 100 ~ 500 mm로 파쇄기를 통해 자른 후 280 ℃로 가열된 용융기에서 용융하여 하부몸체 성형 압축금형에 투입함으로써, 폭 115mm, 길이 230mm, 두께 50mm 의 하부몸체를 형성하되 하부몸체의 내부에는 가로 36mm, 세로 40mm의 단면에 길이가 블록의 폭 길이인 공동부 5개를 균등 간격으로 형성함과 아울러 블록의 외주면에는 두께 3mm 의 "C" 형 탄성날개를 돌출 길이가 4mm가 되도록 하였다. 그리고 상기 하부몸체의 상단면에는 사다리꼴 형성의 접합돌기가 형성되도록 윗변 2mm, 밑변 4mm, 높이 2mm인 접합요홈을 음각하여 15개 균등 배치하였다. 한편, 하부몸체 형성시 공동부 성형 슬라이더의 내부로는 15℃의 냉각수를 분당 5ℓ의 유량으로 유입시키고, 2분 후 블록을 탈형하였으며, 탈형 후 24시간을 경과한 블록은 외관상 형상의 변화가 없었다.The waste vinyl containing about 40% by weight of soil is cut through a crusher with a width of about 50 to 200 mm and a length of 100 to 500 mm, and then melted in a melter heated to 280 ° C and put into a lower body molding compression mold. And form the lower body of 115mm width, 230mm length and 50mm thickness, but inside the lower body, form 5 cavities with the width of the block at equal intervals on the cross section of 36mm in width and 40mm in length and the outer peripheral surface of the block. The "C" type elastic wings with a thickness of 3 mm were made to have a protruding length of 4 mm. And the upper surface of the lower body was arranged equally 15 by engraving the joining groove of the upper side 2mm, the lower side 4mm, the height 2mm so as to form a trapezoidal forming projection. On the other hand, when the lower body was formed, 15 ° C. cooling water was introduced at a flow rate of 5 L / min inside the cavity forming slider, and the block was demolded after 2 minutes, and the block that had elapsed 24 hours after demolding had no change in appearance. .
상판은 크기가 20mesh 이하의 목분과 폴리프로필렌 수지를 중량비로 50:50으로 혼합하여 250℃로 가열된 사출기에서 사출하여 폭 115mm, 길이 230mm, 두께 10mm의 상판으로 형성하였다. 상판의 하단면에는 사다리꼴의 접합요홈이 형성되도록 윗변 2mm 밑변 4mm 높이 2mm의 접합돌기를 양각하여 15개 균등 배치하였다. 한편, 상판 성형시 상판의 상측와 하측으로 15 ℃의 냉각수를 분당 5ℓ의 유입하여 냉각하였으며, 탈형 후 24시간을 경과한 상판은 외관상 형상의 변화가 없었다.The top plate was mixed with a wood powder having a size of 20 mesh or less and a polypropylene resin in a 50:50 weight ratio and injected from an injection machine heated at 250 ° C. to form a top plate having a width of 115 mm, a length of 230 mm, and a thickness of 10 mm. On the lower surface of the upper plate, 15 equally disposed embossed projections of 2mm in height and 2mm in height were formed so as to form trapezoidal joint grooves. On the other hand, when forming the upper plate, the coolant at 15 ° C. was introduced into the upper side and the lower side of the upper plate and cooled by 5 L per minute, and the upper plate after 24 hours after demolding did not change in appearance.
상기 하부몸체와 상판의 접합은 우레탄 수지를 하부몸체와 상판의 접합면에 각각 도포한 후 양각 및 음각된 요철을 밀어서 끼웠다. 측정된 기계적 강도와 10m 길이 열팽창 시험 결과는 다음의 표 2와 같다.Bonding of the lower body and the top plate was applied by pressing the urethane resin on the joint surface of the lower body and the top plate, respectively, and pushed the embossed and engraved unevenness. Measured mechanical strength and 10m length thermal expansion test results are shown in Table 2 below.
<실시예 3><Example 3>
상판은 크기가 300mesh 이하의 석분과 폴리에틸렌 수지를 중량비로 60:40으로 혼합하여 250℃로 가열된 사출기에서 사출하여 폭 115mm, 길이 230mm, 두께 10mm의 상판으로 형성하였다. 상판의 하단면에는 사다리꼴의 접합요홈이 형성되도록 윗변 2mm 밑변 4mm 높이 2mm의 접합돌기 양각하여 15개 균등 배치하였다. 한편, 상판 성형시 상판의 상측과 하측으로 15℃의 냉각수를 분당 5ℓ의 유입하여 냉각하였으며, 탈형 후 24시간을 경과한 상판은 외관상 형상의 변화가 없었다.The top plate was mixed with a stone powder of less than 300mesh in size and polyethylene resin in a weight ratio of 60:40 and injected from an injection machine heated at 250 ° C. to form a top plate having a width of 115 mm, a length of 230 mm, and a thickness of 10 mm. On the lower surface of the upper plate, 15 equally disposed by embossing the joint protrusion of the upper side 2mm base side 4mm height 2mm so that the trapezoid joint groove is formed. On the other hand, in forming the upper plate, the cooling water at 15 ° C. was introduced into the upper and lower sides of the upper plate and cooled by 5 L per minute, and the upper plate after 24 hours after demolding did not change in appearance.
흙이 중량비로 약 40% 함유된 농업용 폐비닐을 폭이 약 50 ~ 200mm, 길이가 100 ~ 500mm 로 파쇄기를 통해 자른 후 280 ℃로 가열된 용융기에서 용융하여 하부몸체 성형 압축금형에 투입함으로써, 폭 115mm, 길이 230mm, 두께 60mm의 하부몸체를 형성하되 하부몸체의 내부에는 가로 36mm, 세로 40mm의 단면에 길이가 블록의 폭 길이인 공동부 5개가 균등 간격으로 형성함과 아울러 블록의 외주면에는 두께 3mm 의 "C" 형 탄성날개를 돌출 길이가 4mm가 되도록 하였다.By cutting agricultural waste vinyl containing about 40% by weight of soil by width to about 50 ~ 200mm, length of 100 ~ 500mm through a crusher and melting in a melter heated to 280 ℃, and put into the lower body molding compression mold, A lower body of 115mm in width, 230mm in length and 60mm in thickness shall be formed, but inside the lower body, five cavities having a length of width of the block are formed at equal intervals in the cross section of 36mm in width and 40mm in length and at the outer peripheral surface of the block. A 3 mm "C" shaped elastic wing was provided with a protruding length of 4 mm.
한편, 상기 하부몸체의 성형시 미리 성형된 상판을 압축기에 설치된 하부몸체 성형 압축금형의 하단부에 놓고 그 위에 용융된 하부몸체의 소재를 투입한 후 2분 30초간 금형의 각 부에 냉각수를 유입한 후 블록을 탈형하였다. 상기 탈형된 블록의 하부몸체와 상판의 융착은 완벽하게 이루어졌고, 탈형 후 24시간을 경과한 블록의 외관상 형상의 변형은 없었다. 측정된 기계적 강도와 10m 길이 열팽창 시험 결과는 다음의 표 3과 같다.Meanwhile, when forming the lower body, the upper plate formed in advance is placed on the lower end of the lower body molding compression mold installed in the compressor, and the coolant is introduced into each part of the mold for 2 minutes and 30 seconds after inputting the material of the lower body. The block was then demolded. Fusion of the lower body and the top plate of the demolded block was completed perfectly, and there was no deformation of the appearance of the block 24 hours after demolding. The measured mechanical strength and 10m length thermal expansion test results are shown in Table 3 below.
<실시예 4><Example 4>
흙이 중량비로 약 40% 함유된 농업용 폐비닐을 폭이 약 50 ~ 200 mm, 길이가 100 ~ 500 mm 로 파쇄기를 통해 자른 후 280 ℃로 가열된 용융기에서 용융하여 하부몸체 성형 압축금형에 투입함으로써, 폭 115mm, 길이 230mm, 두께 54mm의 하부몸체를 형성하되 하부몸체의 내부에는 가로 36mm, 세로 40mm의 단면에 길이가 블록의 폭 길이인 공동부 5개를 균등 간격으로 형성함과 아울러 블록의 외주면에는 두께 3mm 의 "C" 형 탄성날개를 돌출 길이가 4mm가 되도록 하였다. 그리고 상기 하부몸체의 상단면에는 사다리꼴 형상의 접합요홈이 형성되도록 윗변 2mm 밑변 4mm 높이 2mm의 접합돌기를 양각하여 15개를 균등 배치하되 상기 접합돌기의 상측면에는 높이 2mm 두께 1mm 길이 115mm인 융착돌기를 42개 설치하였다. 한편, 하부몸체 성형시 용융된 소재를 대기에서 190℃ 온도까지 식혀서 금형에 투입한 후 15 ℃의 냉각수를 분당 5ℓ 유입하여 냉각한 후 2분을 지난 후에 탈형하였으며, 탈형 후 24시간 경과한 블록은 외관상 형상의 변형이 없었다.Agricultural waste vinyl containing about 40% by weight of soil is cut through a crusher with a width of about 50 to 200 mm and a length of 100 to 500 mm, and then melted in a melter heated to 280 ° C and put into a lower body molding compression mold. By forming a lower body having a width of 115 mm, a length of 230 mm, and a thickness of 54 mm, the inner part of the lower body is formed at equal intervals with five cavities having a length of width of the block at a cross section of 36 mm in width and 40 mm in length. On the outer circumferential surface, a "C" type elastic wing having a thickness of 3 mm was made to have a protruding length of 4 mm. And the upper surface of the lower body to form a trapezoidal joining groove is formed by embossing 15 joints of the upper side 2mm bottom side 4mm height 2mm equally, but on the upper side of the joining projection 2mm in height 1mm in length 115mm fusion protrusion 42 were installed. On the other hand, when the lower body was formed, the molten material was cooled down to 190 ° C in the air and introduced into a mold. After cooling 5 ° C of coolant at 15 ° C per minute, the product was cooled and demolded after 2 minutes. There was no deformation of the appearance.
상판은 크기가 300mesh 이하의 석분과 폴리에틸렌 수지를 중량비로 60:40으로 혼합하여 250℃로 가열된 사출기에서 폭 115mm, 길이 230mm, 두께 60mm의 블록 상판 금형에 투입하여 사출하였다. 사출 금형에 기 성형된 두께 55m 의 하부몸체의 성형물을 먼저 투입 한 후 상판의 용융 소재를 사출하고, 2분 후에 탈형하였다. 탈형 후 24 시간이 지난 후 블록의 형상 변형은 나타나지 않았고, 탈형된 블록의 상부층과 하부층의 융착은 완벽하게 이루어졌다. 측정된 기계적 강도와 10m 길이 열팽창 시험 결과는 다음의 표 4와 같다.The upper plate was mixed with a stone powder of less than 300mesh in size and polyethylene resin in a weight ratio of 60:40, and injected into a block upper plate mold having a width of 115 mm, a length of 230 mm, and a thickness of 60 mm in an injection machine heated at 250 ° C. First, the molding of the lower body having a thickness of 55 m was pre-molded into the injection mold, and then the molten material of the upper plate was injected, and demolded after 2 minutes. After 24 hours after demolding, the shape deformation of the block did not appear, and the fusion of the top layer and the bottom layer of the demolded block was perfect. The measured mechanical strength and 10m length thermal expansion test results are shown in Table 4 below.
상기 표 1 내지 4에서 알 수 있듯이 본 발명의 각 실시예에 따른 재활용 블록의 경우, 강도는 시멘트 콘크리트 1종에서 요구하는 290 ㎏/㎠ 수준의 강도를 나타내고, 휨 강도는 일반 시멘트 블록에서 요구되는 50 ㎏/㎠의 5배 이상이다. 또한 대기 온도 90℃에서 복사열에 직접 노출된 상부와 달리 하부로 열전달이 적어 하부의 온도가 약 30℃ 정도의 차이가 나타나 플라스틱 재료의 체적 팽창 효과를 감소시키고, 또한 탄성날개에 의해 인접한 블록간 발생하는 열팽창 압력을 흡수하여 포설된 블록의 시공면에서 블록이 들여 일어나는 현상이 없어 실외에서 활용하는데 효과적임을 알 수 있다. 표 1 내지 4에 있어 팽창흡수의 양호는 열팽창에 의하여 포설된 다수의 블록에서 돌출현상이 없음을 뜻한다.As can be seen in Tables 1 to 4, in the case of the recycling block according to each embodiment of the present invention, the strength represents a strength of 290 kg / cm 2 level required by cement concrete, and the bending strength is required by general cement blocks. 5 times or more of 50 kg / cm <2>. In addition, unlike the upper part directly exposed to the radiant heat at the ambient temperature of 90 ° C, the heat transfer to the lower part is less than the lower part, so the difference in the temperature of the lower part is about 30 ° C. Absorption of thermal expansion pressure to prevent the block from occurring in the construction surface of the installed block can be seen that it is effective to use outdoors. Good expansion absorption in Tables 1 to 4 means that there is no protruding phenomenon in a plurality of blocks laid by thermal expansion.
한편, 본 발명에 있어 블록(10)을 하부몸체(20)와 상판(30)으로 구분하여 형성한 경우 상기 탄성날개(12)는 하부몸체(20) 뿐만 아니라 상판(30) 또는 하부몸체(20)와 상판(30) 모두에 형성할 수도 있을 것이며, 그외에도 본 발명은 실시예들로 한정되어 설명되었지만 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러 가지 변화와 변경이 가능함은 물론이다.On the other hand, in the present invention, when the
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 열팽창 압력을 흡수하는 폐플라스틱 재활용 블록 및 그 제조방법에 의하면, 재활용이 쉽지 않던 농업용 폐비닐의 재활용하여 도로 포장재로 활용할 수 있게 됨으로써 기존의 시멘트 블록 및 우레탄 도로 포장의 문제점을 회피할 수 있음은 물론이고, 폐자원의 재활용에 따른 생산원가의 절감 및 가격경쟁력을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 재활용 블록 또한 100% 재활용 할 수 있으며, 무엇보다 열팽창이 큰 합성수지로 블록의 단점을 구조적으로 보완하여 해결함으로써 온도의 변화가 많은 실외에서도 시공할 수 있는 효과가 있다.According to the waste plastic recycling block and the manufacturing method for absorbing the thermal expansion pressure according to the present invention as described above, it is possible to recycle the waste plastic for agriculture, which can be utilized as road paving material of the existing cement block and urethane road pavement Not only can the problem be avoided, but not only the production cost reduction and price competitiveness can be secured due to the recycling of waste resources, but also the recycling block according to the present invention can be 100% recycled, and the thermal expansion is large. By solving the disadvantages of the block structurally with synthetic resin, there is an effect that can be installed outdoors with a lot of temperature changes.
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GRNT | Written decision to grant | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |