KR100983874B1 - 조면현무암 석분을 이용한 기능성 포장재 조성물 - Google Patents

조면현무암 석분을 이용한 기능성 포장재 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조면현무암 석분을 이용한 기능성 포장재 조성물을 개시한다. 구체적으로 본 발명은 포장 기능을 가지는 폐 고무 분말, 및 첨가제로서 중금속 흡착 효과, 원적외선 방사 효과 및 탈취 효과를 나타내는 조면현무암 석분, 바인더 및 안료를 포함함을 특징으로 하는 기능성 포장재 조성물을 개시한다.
포장재, 중금속 흡착 효과, 원적외선 방사 효과, 탈취 효과, 조면현무암 석분

Description

조면현무암 석분을 이용한 기능성 포장재 조성물{Functional Paving Composition Using Trachybasalt Powder}
본 발명은 폐 고무 분말과 조면현무암 석분을 포함하는 기능성 포장재 조성물에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 폐 고무 분말에 조면현무암 석분을 첨가함으로써 조면현무암 석분이 가지는 원적외선 방사성, 탈취성, 중금속 흡착성 등을 가지도록 한 포장재 조성물에 관한 것이다.
최근까지 인도, 자전거 도로, 산책로 등에 설치된 포장재는 골재와 모래 시멘트를 일정 비율로 혼합하여 성형틀에서 가압하여 성형한 다음 사용하는 콘크리트 재질의 포장재이다.
이러한 콘크리트 재질의 포장재는 충격에 의해 쉽게 파손되기 때문에 1~5년을 주기로 계속하여 교체해야 하는 번거로움이 있으며, 또 탄성이 없기 때문에 보행자 등이 넘어졌을 때 쉽게 상처를 입을 수가 있다.
이러한 이유로 최근에 인도, 산책로, 자전거 도로뿐만 아니라 어린이 놀이 터, 휘트니스 클럽 등의 체육 시설, 운동장 등에도 폐타이어 등의 폐 고무를 주재료로 한 탄성 포장재가 널리 사용되고 있다.
탄성 포장재는 폐타이어 분말 등을 안료 및 바인더와 균일하게 혼합하고 가열·가압 성형하여 블럭이나 매트 형태로 제작되어 시공되거나, 직접 그 포장재 혼합물을 노면·지면에 포설하여 열 롤러로 가열·가압함으로써 시공되고 있다.
폐타이어 등 폐 고무에 대하여 개발된 기술들은 폐 고무의 이용 분야를 노면·지면 포장에서 다른 분야·용도로 확장하기 위한 기술(예컨대 수질 정화(대한민국 특허등록 제613229호)나 조립식 배관 블럭(대한민국 특허등록 제712171호) 등), 폐 고무 등의 효율적인 재활용을 위한 기술(예컨대 발명의 명칭이 폐타이어 재생장치인 대한민국 특허 제830615호, 발명의 명칭이 폐타이어 분쇄 장치인 대한민국 특허 제788716호 등), 포장재로서의 성능 향상을 기술(예컨대 발명의 명칭이 폐타이어를 이용한 재활용 포장재 제조방법인 대한민국 특허 제645799호 등) 등이 주를 이루고 있다.
현재까지 폐타이어 등 폐 고무의 활용에 있어서 인체에 이로운 기능성 예컨대 원적외선 방사성, 탈취성 등을 부여하고자 시도된 기술들은 거의 없는 상태이다.
본 발명은 폐 고무의 활용에 있어서 인체에 이로운 기능성을 부여하고자 하는 관점에서 완성된 것이다.
본 발명의 목적은 현무암 석분을 이용한 기능성 포장재 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 기능성 포장재 조성물을 이용하여 탄성 블럭 또는 탄성 매트를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 탄성 블럭 또는 탄성 매트를 이용하여 노면의 시공 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 포장재 조성물을 이용하여 노면의 포장 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기타의 목적이나 구체적인 양태들은 이하에서 제시될 것이다.
일 측면에 있어서, 본 발명은 기능성 포장재 조성물에 관한 것이다.
본 발명자들은 아래의 실시예 및 실험예에서 확인되는 바와 같이, 폐고무 분말 특히 폐타이어 분말에 조면현무암 석분을 바인더 및 안료와 함께 균일하게 혼합하고 이 혼합물을 용융·성형하여 제조한 탄성 블럭과 폐타이어 분말에 바인더 및 안료만을 혼합하여 제조한(따라서 조면현무암 석분이 포함되지 아니한) 탄성 블럭의 중금속 흡착 실험, 원적외선 방사 실험 및 탈취 실험을 실시하였는데, 그 결과 조면현무암 석분의 포함된 탄성 블럭의 경우 조면현무암 석분이 포함되지 아니한 탄성 블럭에 비하여 월등히 뛰어나 중금속 흡착 효과, 원적외선 방사 효과 및 탈취 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
특히 본 발명자들은 조면현무암 석분을 포함시켜 제조한 탄성 블럭의 중금속 흡착 효과, 원적외선 방사 효과 및 탈취 효과가, 비교 실험으로서 진행한 조면현무암 자체의 중금속 흡착 실험, 원적외선 방사 실험, 및 탈취 실험의 결과와도 특별한 차이를 없음을 확인할 수 있었다.
본 발명의 기능성 포장재 조성물은 이러한 실험 결과에 기초하여 제공되는 것으로서, 본 발명의 기능성 포장재 조성물은 포장 기능을 가지는 폐고무 분말, 바인더 및 폐고무 분말과 혼합되었음에도 여전히 중금속 흡착 효과, 원적외선 방사 효과 및/또는 탈취 효과를 나타내는 조면현무암 석분을 첨가제로서 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 기능성 포장재 조성물은 가열·가압 성형하여 제조된 블럭, 매트 등의 형태로 보행자 도로, 산책로, 어린이 놀이터, 운동장, 휘트니스 클럽 등 스포츠 시설 등(이하 "노면")의 포장에 사용되거나, 노면에 직접 포설되어 가열·가압 시공됨으로써 노면 포장에 사용될 수 있다. 본 발명의 기능성 포장재 조성물이 블럭, 매트 등의 형태로 제조되어 노면 포장에 사용되든지 노면에 직접 포설·시공되든지를 불문하고 그것은 노면에 포장된 상태에서도 중금속 흡착 효과 등의 기능성을 나타낼 것이다.
청구범위를 포함하는 본 명세서에서, "기능성"이란 중금속 흡착성, 원적외선 방사성 및/또는 탈취성을 의미한다. 기능성이 이렇게 복합적으로 정의되므로 본 발 명의 기능성 포장재 조성물은 중금속 흡착용 포장재 조성물, 원적외선 방사용 포장재 조성물 및 탈취용 포장재 조성물을 모두 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다.
또 청구범위를 포함하는 본 명세서에서, "첨가제로서 포함한다"는 것의 의미는 노면 포장 기능을 가지는 폐타이어 분말보다 실질적으로 적은 양으로 포함한다는 의미이면서 또한 전술한 바의 기능성을 나타낼 수 있을 만큼의 양으로 포함한다는 의미로서 정의될 수 있다. 여기서 "폐타이어 분말보다 실질적으로 적은 양"이란 노면 포장재로서의 기능을 유지하면서 전술한 바의 기능성을 나타내기 위해 필요한 폐타이어 분말과 첨가제의 통상적인 비율을 넘어서지 않는 양으로 정의될 수 있다.
당업자라면 본 출원의 출원시를 기준으로 당업계에서 공지된 기술과 본 발명의 하기 실시예 및 실험예에 기초하는 한 그의 통상의 능력 범위 내에서 노면 포장재로서의 기능을 유지하면서 전술한 바의 기능성을 나타낼 수 있는(그 기능성의 정도에 있어서는 차이가 있더라도) 폐타이어 분말과 첨가제의 적절한 비율을 결정할 수 있을 것이다.
예컨대 본 발명의 포장재 조성물이 탄성 블럭으로 제조되어 노면 포장에 사용될 경우에 상기 첨가제는 폐타이어 분말 100 중량부를 기준으로 할 때 3 내지 35 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 3 중량부 미만에서는 위 기능성을 충분히 나타낼 수 없으며, 35 중량부를 초과할 경우에는 탄성 블럭의 기계적 강도를 저하시킬 수 있기 때문이다.
그러므로 어떠한 포장재 조성물이 폐타이어 분말과 첨가제로서 조면현무암 석분을 포함하고, 그것이 블럭 형태로 노면 포장에 사용되든지 또는 직접 노면에 포설·시공되든지를 불문하고 노면 포장에 사용된 상태에서 전술한 바의 기능성을 나타내는 한, 폐타이어 분말과 거기에 포함되는 첨가제의 비율은 임의의 것이라도 무방한 것으로 받아들여져야 한다.
한편, 본 발명의 기능성 포장재 조성물에 포함되는 조면현무암 석분은 그 평균입경이 0.5mm 이하의 것이 바람직하다. 조면현무암 석분의 평균입경이 0.5mm 초과할 경우에 본 발명의 포장재 조성물이 노면 포장에 사용되었을 때 그 노면 포장의 기계적 강도를 저하시킬 수 있고 조면현무암 석분이 가지는 기능성이 제대로 나타나지 않을 수 있기 때문이다. 본 발명자들이 확인한 바람직한 조면현무암의 평균입경은 0.15mm 이하인 경우이다. 평균입경이 0.15mm 이하의 조면현무암 석분은 그것의 폐타이어 분말에 첨가되는 양에 따라 다르겠지만 전술한 바의 기능성을 충분히 발휘하였으며 노면 포장의 기계적 강도에 미치는 영향이 거의 없었고, 시공 방법에 따라서는 후술하는 바와 같이 기계적 강도를 향상시켰기 때문이다.
본 발명의 기능성 포장재 조성물은 노면 포장 기능을 가지는 폐타이어 분말의 경우, 그 평균입경은 0.1mm 내지 12mm의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로 어떠한 평균입경을 갖는 폐타이어 분말을 사용할 것인가는 그것이 노면 포장에 사용되었을 때 노면 포장에 어느 정도의 투수성 및/또는 탄성을 부여할 것인가 등을 고려하여 결정될 수 있다.
예컨대 노면 포장에 투수성을 부여하기 위해서는 적어도 평균입경이 8mm 이상의 되는 폐타이어 분말을 사용하는 것이 바람직할 것이며, 또 예컨대 탄성을 높이려면 평균입경이 보다 큰 폐타이어 분말을 사용하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 기능성 포장재 조성물에 사용될 수 있는 바인더는 폐타이어 분말의 결합력을 높이기 위한 것으로서, 예컨대 라텍스(latex), 액상고무, 폴리우레탄(polyurethan)계 접착제, 에폭시(epoxy)계 접착제, 멜라민(melamine) 수지, 페놀(phenol) 수지, 우레아(urea) 수지, 폴리비닐 알콜계 수지, 젤라틴, 폴리에틸렌 옥사이드 수지, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있고, 상온에서 혹은 가열에 의해서 경화할 수 있거나 성형이 가능한 것을 사용할 수 있다.
한편 본 발명의 포장재 조성물은 첨가제로서 안료, 경화촉진제 등을 추가로 포함할 수 있다.
안료는 노면 포장시 의도하는 색상에 따라 공지된 적합한 것을 선택하여 사용할 수 있다. 예컨대 공지된 안료로서는 이산화티타늄(TiO2;Titanium dioxide), 황화수은(HgS), 사산화삼납(Pb3O4), 탄산납(PbCO3), 탄산칼슘(CaCO3;Calcium carbonate), 프탈로시아닌 블루(Phthalocyanine BLUE), 디아죠옐로우(Diazo Yellow), 카본블랙(carbon Black), 산화아연(ZnO;Zinc oxide), 황산구리(CuSO4;Copper sulfate) 등이 예시될 수 있다.
경화촉진제로서는 바인더의 기능을 상승·보강하기 위한 것으로, 3급 아민, 3급 아민알코올, 3급 아민페놀, 아미다졸류의 화합물, 붕산에스테르, 루이스산, 유기금소화합물 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 포장재 조성물은 전술한 바의 각종 첨가제를 노면 포장의 용도, 목적, 위치, 종류 등에 따라 하나 이상을 포함할 수 있다.
이때 첨가되는 각종 첨가제는 노면 포장의 종류에 따라 요구되는 성질(예컨대, 보행자 도로에 포장될 경우 투수성이나 본 발명의 기능성 포장재 조성물이 가지는 원적외선 방사성 등)을 해치지 않으면서, 그것의 첨가제로서의 기능을 나타낼 수 있다면, 그것의 폐타이어 분말에의 배합량은 특정한 범위로 한정되지 않는다.
예컨대, 바인더로서 폴리우레탄계 접착제가 보행자 도로 포장을 위한 폐타이어 분말과 배합될 경우에 폐타이어 분말 100 중량부 대비 2 내지 15 중량부로 배합되는 것이 바람직한데, 그것은 폴리우레탄계 접착제가 2 중량부보다 적은 양으로 배합되면 바인더로서의 기능을 충분히 나타낼 수 없으며, 15 중량부보다 많은 양으로 배합되게 되면 보행자 도로의 투수성을 감쇄시킬 수 있기 때문이다.
동일한 관점에서 예컨대 안료나 경화촉진제의 배합량은 그것들이 보행자 도로 포장을 위한 페타이어 분말과 배합될 경우에 각각 1 내지 3 중량부와 0.1 내지 3 중량부로 배합되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 기능성 포장재 조성물에 사용되는 폐 고무 분말은 폐 합성고무 분말 및 폐 천연고무 분말을 포함하는 개념이며, 이러한 폐 합성고무 또는 폐 천연고무는 폐타이어, 폐기된 신발 밑창 등을 분쇄하여 얻어질 수 있다.
또한 본 발명에 사용되는 조면현무암 석분은 조면현무암을 건물, 토목공사용으로 가공하는 과정에서 얻어진 슬러지나 조면현무암으로터 직접 얻어진 석분을 사용할 수 있다.
본 발명의 포장재 조성물에서 폐 고무 분말은 전체 조성물 중량%를 기준으로 할 때 60 중량 % 내지 90 중량%으로 포함될 수 있다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 조면현무암 석분을 이용하여 기능성을 지니는 탄성 고무 블럭의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 기능성 탄성 고무 블럭의 제조 방법은 (a) 폐고무 분말, 조면현무암 석분 및 바인더를 균일하게 혼합하는 단계, 및 (b) 그 혼합물을 성형틀에 넣고 가열·가압하여 블럭 형태로 성형하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 기능성 탄성 매트의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 기능성 탄성 매트의 제조 방법은 (a) 폐고무 분말, 조면현무암 석분 및 바인더를 균일하게 혼합하는 단계, 및 (b) 그 혼합물을 성형틀에 넣고 가열·가압하여 매트 형태로 성형하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 본 발명의 기능성 탄성 블럭의 제조 방법이나 기능성 탄성 매트의 제조 방법에 있어서, 상기 단계 (a)에서 안료가 추가로 첨가되어 혼합될 수 있으며, 경우에 따라서는 경화 촉진제가 추가로 첨가되어 혼합될 수 있다.
또 본 발명의 기능성 탄성 블럭의 제조 방법이나 기능성 탄성 매트의 제조 방법에 있어서, 상기 단계 (b)의 가열은 통상적으로 약 70 내지 220℃의 온도 범위에서 이루어질 것이다.
상기 본 발명의 기능성 탄성 블럭의 제조 방법이나 기능성 탄성 매트의 제조 방법에 있어서, 상기 폐 고무 분말의 의미, 기능성의 의미, 폐고무 분말과 조면현무암 석분의 혼합 비율, 바인더, 안료, 경화촉진제 등 첨가제 등의 첨가 비율 등과 관련하여서는 상기 본 발명의 기능성 포장재 조성물에 대해서 설명한 바가 그대로 유효하다.
또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 상기 기능성 탄성 블럭의 제조 방법 또는 기능성 탄성 매트의 제조 방법에 의하여 얻어진 기능성 탄성 블럭 또는 기능성 탄성 매트에 관한 것이다.
본 발명의 기능성 탄성 블럭 또는 기능성 탄성 매트는 폐 고무 분말, 조면현무암 석분 및 바인더를 균일하게 혼합되어 가열·가압에 의하여 성형된 것으로 이해할 수 있으며, 경우에 따라서는 안료 및/또는 경화촉진제가 추가 배합되어 성형된 것으로 이해할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 상기 기능성 탄성 블럭이나 상기 기능성 탄성 매트를 노면에 시공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 시공 방법은 노면을 평탄하게 고르는 단계, 및 그 평탄하게 된 노면 위에 상기 기능성 탄성 블럭 또는 탄성 매트를 시공하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이때 경우에 따라서는 노면은 콘크리트 면이나 아스팔트 면일 수 있으며, 자갈 및/또는 모래층이 포설된 면일 수 있다.
탄성 블럭이나 탄성 매트를 시공할 때에는 매트간 또는 블럭간 최대한 밀착되게 시공하는 것이 바람직하며, 모서리 부분의 경우도 최대한 밀착되도록 절단 시공하는 것이 바람직하다.
또 다른 측면에 있어서, 본 발명의 상기 기능성 포장재 조성물을 이용하여 노면에 직접 포설하여 시공하는 노면의 시공 방법에 관한 것이다.
본 발명의 노면의 시공 방법은 (a) 폐 고무 분말, 조면현무암 석분 및 바인 더를 균일하게 혼합하는 단계, (b) 그 혼합물을 노면에 포설하는 단계, 및 (c) 노면에 포설된 혼합물을 가압하는 단계를 포함하여 이루어진다.
기능성 포장재 조성물을 직접 이용한 상기 본 발명의 노면의 시공 방법은 탄성 매트나 탄성 블럭을 이용하지 않는 방법이다.
기능성 포장재를 조성물을 직접 노면에 포설하여 시공할 경우, 특이한 점은 <도 1>에서 확인되는 바와 같이 대체적으로 석분의 첨가량에 비례하여 인장 강도가 증가한다는 점이다. 본 발명의 기능성 포장재 조성물을 가열·가압하여 탄성 블럭이나 탄성 매트 형태로 성형하였을 경우에는 인장 강도가 감소하였으나(테이터는 제시되어 있지 않음) 도면에 직접 포설하고 가압하여 시공할 경우에는 특이하게도 인장 강도가 증가하였다.
<도 1>의 결과는 폐타이어 분말 100 중량부, 안료 3 중량부, 바인더 23 중량부, 및 석분 5, 10 또는 20 중량부를 균일하게 혼합하여 폭 15mm, 길이 180mm 그리고 두께 30mm의 시편을 제작할 수 있는 틀에 넣어 62.5kg/m2으로 가압하고 1 주일 자연 양생하여 얻어진 시편을 사용하여 KS M 6518의 방법(인장 속도는 50±2.5mm/min)으로 실험하여 얻어진 결과이다.
<도 1>의 결과에서 보면, 의외의 결과로서 석분의 증가량에 비례하여 인장 강도가 증가함을 알 수 있다.
따라서 석분이 포함된 기능성 포장재 조성물을 직접 노면에 포설·시공할 경우에 그 노면 포장은 조면현무암 석분이 가지는 기능성을 가질 뿐만 아니라 강도도 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.
기능성 포장재 조성물을 직접 시공하는 상기 본 발명의 노면의 시공 방법에 있어서, 상기 단계 (a)에서 안료가 추가로 첨가되어 혼합될 수 있으며, 경우에 따라서는 경화 촉진제가 추가로 첨가되어 혼합될 수 있다.
상기 본 발명의 노면의 시공 방법에 있어서도, 상기 폐 고무 분말의 의미, 기능성의 의미, 폐고무 분말과 조면현무암 석분의 혼합 비율, 바인더, 안료, 경화촉진제 등 첨가제 등의 첨가 비율 등과 관련하여서는 상기 본 발명의 기능성 포장재 조성물에 대해서 설명한 바가 그대로 유효하다.
또 상기 본 발명의 노면의 시공 방법에 있어서도, 노면은 콘크리트 면이나 아스팔트 면일 수 있으며, 자갈 및/또는 모래층이 포설된 면일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 기능성 포장재 조성물을 제공할 수 있다. 본 발명의 기능성 포장재 조성물은 포장 기능을 가지는 폐 고무 분말 이외에 조면현무암 석분을 포함함으로써 중금속 흡착성, 원적외선 방사성 및 탈취성의 기능성을 가진다.
또한 본 발명에 따르면 상기 기능성 포장재 조성물을 이용한 노면 시공 방법 등을 제공할 있다.
이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 실험예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 > 조면현무암 석분을 이용한 포장재 조성물의 제조
<실시예 1> 조면현무암 석분을 이용한 포장재 조성물의 제조예 1
평균입도가 2~3mm 폐타이어 분말 100 중량부와 폐타이어 분말 중량 기준 평균입도가 0.15mm이하인 조면현무암 석분 5 중량부, 바인더 8 중량부, 및 안료(매염안료(알리자린레이크)) 7 중량부를 균일하게 혼합하여 포장재 조성물을 제조하였다.
<실시예 2> 조면현무암 석분을 이용한 포장재 조성물의 제조예 2
상기 <실시예 1>과 동일하게 포장재 조성물을 제조하되, 조면현무암 석분의 함량을 폐타이어 분말 기준 10 중량부로 하였다.
<실시예 3> 조면현무암 석분을 이용한 포장재 조성물의 제조예 3
상기 <실시예 1>과 동일하게 포장재 조성물을 제조하되, 조면현무암 석분의 함량을 폐타이어 분말 기준 20 중량부로 하였다.
<실시예 4> 조면현무암 석분을 이용한 포장재 조성물의 제조예 4
상기 <실시예 1>과 동일하게 포장재 조성물을 제조하되, 조면현무암 석분의 함량을 폐타이어 분말 기준 30 중량부로 하였다.
< 실험예 > 중금속 용출 실험, 중금속 흡착 실험, 원적외선 방출 실험 및 탈취 실험
<실험예 1> 중금속 용출 실험
중금속 용출 실험은 상기 실시예에서 얻어진 포장재 조성물을 1,000-1,500rpm에서 3분 정도 균일하게 혼합한 후, 이를 약 90℃ 정도의 온도가 유지되는 성형틀에 넣고 약 7분 정도 가압하여 제작한 탄성 블럭을 가지고 실시하였다.
상기 조면현무암 석분이 포함되어 제작된 탄성 블럭을 절취한 후 액체질소를 이용하여 동결 후 잘게 분쇄하고 나서, 그 분쇄된 평균입도가 0.25mm이하인 탄성 블럭 분말 1g에 pH 5~6의 증류수 25mL를 가하여 200rpm으로 2시간 교반 후 중금속(Cu, Pb, Cr, Cd) 함유량을 AAS(Atomic Absorption Spectrometer)로 분석하였다.
한편, 비교 실험은 평균입도가 2~3mm인 폐타이어 분말 100 중량부와, 폐타이어 분말 중량 기준 안료(매염안료(알리자린레이크)) 3 중량부 및 바인더 8 중량부를 균일하게 혼합하고 상기와 동일하게 약 90℃ 정도의 온도가 유지되는 성형틀을 이용하여 제작한 조면현무암 석분이 포함되지 아니한 탄성 블럭과, 상기 실시예에서 사용된 조면현무암 석분 자체를 가지고 실시하였는데, 조면현무암 석분이 포함되지 않고 제작된 상기 탄성 블럭의 중금속 용출 실험은 상기 조면현무암 석분이 포함되어 제작된 탄성 블럭의 실험 방법과 동일한 방법으로 실시하였고, 조면현무암 석분 자체의 중금속 용출 실험은 조면현무암 석분 1g에 pH 5~6인 증류수 25mL를 가하여 200rpm으로 2시간 교반 후 여과된 용액 10mL를 추출하여 중금속(Cu, Pb, Cr, Cd) 함유량을 AAS(Atomic Absorption Spectrometer)로 분석하였다.
결과를 하기 <표 1>에 나타내었다.
중금속 용출 실험 결과(mg/L)
재료 Cu Pb Cr Cd
<실시예 1>의 탄성 블럭 0.0000 4.0800 0.0000 0.0000
<실시예 2>의 탄성 블럭 0.0000 3.3400 0.0000 0.0000
<실시예 3>의 탄성 블럭 0.0000 2.7500 0.0000 0.0000
<실시예 4>의 탄성 블럭 0.0000 2.2338 0.0000 0.0000
조면현무암 석분이 포함되지 아니한 탄성 블럭 0.2012 5.8460 0.0843 0.0945
조면현무암 석분 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
<실험예 2> 중금속 흡착 실험
중금속 흡착 실험에 사용된 시료는 상기 <실험예 1>과 동일하게 조면현무암 석분이 포함되어 제작된 탄성 블럭과 조면현무암 석분이 포함되지 않고 제작된 탄성 블럭과 상기 실시예에 사용된 조면현무암 석분 자체이다.
조면현무암 석분이 포함되어 제작된 탄성 블럭과 조면현무암 석분이 포함되지 않고 제작된 탄성 블럭의 중금속 흡착 실험은 동일한데, 먼저 탄성 블럭을 절취한 후 액체질소를 이용하여 동결 후 잘게 분쇄하고 나서, 그 분쇄한 평균입도가 0.25mm이하의 탄성 블럭 분말 1g에 5mg/L의 중금속(Cu, Pb, Cr, Cd)용액 25mL를 가하여 200rpm으로 2시간 교반 후 여과된 용액 10mL를 추출하여 중금속(Cu, Pb, Cr, Cd) 용액의 흡착률을 AAS(Atomic Absorption Spectrometer) 분석함으로써 수행하였고,
조면현무암 석분의 중금속 흡착 실험은 평균입도가 0.15mm 이하의 조면현무암 석분 1g에 5mg/L의 중금속(Cu, Pb, Cr, Cd)용액 25mL를 가하여 200rpm으로 2시간 교반 후 여과된 용액 10mL를 추출하여 중금속(Cu, Pb, Cr, Cd)용액의 흡착률을 AAS(Atomic Absorption Spectrometer) 분석함으로써 수행하였다.
결과는 하기 <표 2>와 같다.
중금속 흡착 실험 결과(흡착율(%))
재료 Cu Pb Cr Cd
<실시예 1>의 탄성 블럭 43.10 98.70 1.60 50.40
<실시예 2>의 탄성 블럭 50.00 99.00 2.50 52.50
<실시예 3>의 탄성 블럭 54.00 99.30 3.50 59.10
<실시예 4>의 탄성 블럭 58.00 99.40 4.70 66.00
조면현무암 석분이 포함되지 아니한 탄성 블럭 32.70 54.40 0.00 36.30
조면현무암 석분 62.80 100.00 7.82 70.35
<실험예 3> 원적외선 방사 실험
본 실험에 사용된 시료는 상기 <실시예 3>의 포장재 조성물로 얻어진 조면현무암 석분이 포함된 탄성 블럭과 상기 실시예에서 사용돤 조면현무암 석분 자체이다.
아래의 <표 3> 실험 방법과 실험 결과를 나타내었다.
원적외선 방사 실험 방법 및 결과
구분 시험 항목 시험 결과 시험 방법
<실시예 3>의
탄성 블럭
원적외선
방출량(40℃)		 방사율(5~20㎛) 0.900
KICM-FIR-1005
방사에너지(W/m2) 3.63X102
조면현무암 석분 방사율(5~20㎛) 0.927
방사에너지(W/m2) 3.74X102
<실험예 4> 탈취 실험
본 실험에 사용된 시료는 상기 <실시예 3>의 포장재 조성물로 얻어진 조면현무암 석분이 포함된 탄성 블럭과 상기 실시예에서 사용돤 조면현무암 석분 자체이다.
아래의 <표 4> 및 <표 5>에 각각 조면현무암 석분이 포함된 탄성 블럭과 조면현무암 석분 자체의 탈취 실험 방법과 그 결과를 나타내었다.
조면현무암 석분이 포함된 탄성 블럭의 탈취 실험 방법 및 결과
구분 경과시간(분) Blank의 HCHO의 농도(ppm) 시료의 HCHO의 농도(ppm) 탈취율(%)


시험결과

 0 200 200 -
30 194 67 65.5
60 188 59 68.6
90 183 51 72.1
120 178 47 73.6
시험방법 KICM-FIR-1085
* Blank는 시료를 넣지 않았을 경우임
조면현무암 석분의 탈취 실험 방법 및 결과
구분 경과시간(분) Blank의 HCHO의 농도(ppm) 시료의 HCHO의 농도(ppm) 탈취율(%)


시험결과

 0 200 200 -
30 185 17 90.8
60 174 13 92.5
90 165 11 93.3
120 155 9 94.2
시험방법 KICM-FIR-1085
* Blank는 시료를 넣지 않았을 경우임
도 1은 조면현무암 석분이 폐타이어 분말과 혼합되어 제조된 시편의 인장 강도를 나타낸 그래프이다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 평균입도가 2~3mm 폐타이어 분말 100 중량부와 폐타이어 분말 중량 기준 평균입도가 0.15mm이하인 조면현무암 석분 5 내지 20 중량부, 바인더 8 중량부, 및 안료 7 중량부를 균일하게 혼합하여 이루어진 포장재 조성물.
  7. (a) 제6항 기재의 기능성 포장재 조성물 균일하게 혼합하는 단계, 및 (b) 그 혼합물을 성형틀에 넣고 가열·가압하여 블럭 형태로 성형하는 단계를 포함하여 이루어지는 기능성 탄성 블럭의 제조 방법.
  8. (a) 제6항 기재의 기능성 포장재 조성물 균일하게 혼합하는 단계, 및 (b) 그 혼합물을 성형틀에 넣고 가열·가압하여 블럭 형태로 성형하는 단계를 포함하여 이루어지는 기능성 탄성 매트의 제조 방법.
  9. (a) 제6항 기재의 기능성 포장재 조성물 균일하게 혼합하는 단계, (b) 그 혼합물을 노면에 포설하는 단계, 및 (c) 노면에 포설된 그 혼합물을 가압하는 단계를 포함하여 이루어지는 노면의 시공 방법.
  10. (a) 시공 방법은 노면을 평탄하게 고르는 단계, 및 (b) 그 평탄하게 된 노면 위에 제7항 기재의 제조 방법에 의하여 얻어진 기능성 탄성 블럭을 시공하는 단계를 포함하여 이루어지는 노면의 시공 방법.
  11. (a) 시공 방법은 노면을 평탄하게 고르는 단계, 및 (b) 그 평탄하게 된 노면 위에 제8항 기재의 제조 방법에 의하여 얻어진 기능성 탄성 매트를 시공하는 단계를 포함하여 이루어지는 노면의 시공 방법.
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