KR101141138B1 - 폐지류 및 펄프 섬유질을 이용한 친환경 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

폐지류 및 펄프 섬유질을 이용한 친환경 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐지류 및 천연펄프의 셀룰로오스 섬유질을 투입구에 투입하게 되는 투입단계와, 투입된 셀룰로오스 섬유질을 파쇄구간에서 파쇄하게 되는 1차 파쇄단계와, 파쇄된 섬유질의 분쇄 단계 직전에 그 셀룰로오스 섬유질에 투입하게 되는 분말형태의 규산염 광물질 투입 단계와, 1차 파쇄된 셀룰로오스 섬유질을 분쇄구간에서 분말 상태로 분쇄하게 되면서 규산염 광물이 그 섬유질에 침투혼합되는 것을 동시에 수행하게 되는 2차 분쇄단계와 2차 분쇄된 분말상태의 혼합섬유질을 교반하면서 배합저장하게 되는 배합 및 저장 단계와, 배합저장된 혼합섬유질을 일정한 중량으로 측정하게 되는 계측 단계와 계측된 일정한 중량의 혼합섬유질을 압축하게 되는 압축단계와, 그 압축된 혼합섬유질을 압축하며 포장하게 되는 래핑 단계를 포함하여 생성구성되는 폐지류 및 천연펄프의 셀룰로오스 섬유질을 이용한 친환경적인 다목적 용도의 조성물 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
셀룰로오스 섬유질, 규산염 광물질, 1차 파쇄, 2차 분쇄

Description

폐지류 및 펄프 섬유질을 이용한 친환경 조성물 및 이의 제조방법{The eco-friendly material and its manufacturing method using cellulose fiber of pulp and wastepaper}
본 발명은 친환경적인 원료인 신문용지, 필기용지, 복사용지, 포대용지, 포장용지, 백상지, 중절지, 아트지, 코트지, 마닐라판지, 골판지, 원지, 백판지, 백상지, 지폐, 화장지, 천연펄프폐지의 셀룰로오스 섬유질에 규산염 광물질을 혼합하여 생성된 다목적용도의 친환경 조성물로서, 상기 원료인 신문폐지, 포장용지, 박엽지, 골판지, 원지, 백상지, 서적지, 중질지, 양면아트지, 편면아트지, 경량코트지(L.W.C), C.C.P, 엠보스지, N.C.R, 청사진용지, P.P.C 용지, 컴퓨터용지, 감열지, OMR지, 크라프트지, 봉투용지, TOP 마닐라, SC 마니라, 아이보리, 로얄아이보리, 컵원지, 라이너지, 골심지, 도화지, 벽지원지, 박리지(이형지), 그라신지, 티슈지, 화장지, 생리용지, 타올용지, 천연펄프폐지, 폐골판지(OCC), 폐신문지(ONP), 의 함수율(0-4%)을 지닌 셀룰로오스 섬유질을 투입구에 투입하게 되는 투입단계와, 상기 투입된 셀룰로오스 섬유질을 파쇄구간에서 1-5ø의 입도 크기로 파쇄하게 되는 1차 파쇄 단계와, 그 1차 파쇄 단계 직전 또는 2차 분쇄 단계 직전에 분말상태의 규산염 광물질을 셀룰로오스 섬유질의 중량대비 0-80% 투입하게 되는 규산염 광물질 투입 단계와, 상기 1차 파쇄된 셀룰로오스 섬유질을 분쇄구간에서 30~10000메쉬의 입도 크기인 분말 상태로 분쇄하게 되면서 투입된 분말의 규산염광물이 그 셀룰로오스 섬유질에 고루 침투혼합되는 것을 동시에 수행하게 되는 2차 분쇄단계와, 2차 분쇄된 분말상태의 혼합섬유질을 교반하면서 배합저장하게 되는 배합 및 저장단계와, 그 배합저장된 혼합섬유질을 일정한 중량으로 측정하게 되는 계측 단계와, 계측된 일정한 중량의 혼합섬유질을 압축하게 되는 압축단계와, 그 압축된 혼합섬유질을 압축하며 포장하게 되는 래핑 단계를 포함하여 생성구성되는 상기 나열된 셀룰로오스 섬유질을 이용한 다목적 용도의 친환경 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
특히 규산염 광물질은 상기 1차 파쇄 단계 전에 셀룰로오스 섬유질에 투입될 수도 있고 또는 셀룰로오스 섬유질의 단독 1차 파쇄 단계 후 2차 분쇄 직전에 투입되어도 무방하다.
셀룰로오스 섬유질을 이용한 다목적 용도의 친환경 조성물을 제조함에 있어서 다목적 용도에 따라 규산염 광물질의 물질 선택 차와 함께 그 물질의 비중 차를 달리함으로써 달성되고 파쇄 및 분쇄력의 물리적인 힘과 지속적인 고른 혼합을 가능하게 하는 교반 운동을 이용한 것이 주 특징이라 할 수 있다.
종래에는 일반적으로 유리면, 암면, 폴리스티렌폼, 폴리우레탄폼, 석면과 같은 솜면들이 사용되어 왔기 때문에 시공시 피부자극을 일으키기도 하고, CFC(염화불화탄소)를 사용하게 되고 일산화탄소를 유출하여 환경문제를 발생시키게 되며 화 재시 착화나 유독가스로 큰 해가 발생 되는 것이 문제점으로 지적되어 왔고, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 진보된 기술로는 등록특허 10-0310273에서 설명된 기술로서 친환경적 섬유소재인 셀룰로오스 섬유질을 이용하였으나 이는 난연성의 기술적 문제만을 해소하기 위함인 것으로 원료의 알콜용액 함침 후 고온으로 반응시켜 화합물을 형성하게 되는 공정단계로서 본 발명의 제조단계와는 근본적으로 다르다는 것을 알 수 있는 것이고,
등록특허 10-0665089에서 설명된 기술로는 주원료로서 무기광물에 규사, 진주암, 해포석, 초보석, 고령토, 석영, 옥석, 사장석, 휘석, 활석, 현무암, 금강사, 형석, 납석, 비석, 질석, 규조토, 화산회, 규산백토, 응회암, 소성점토, 혈암, 운모석을 과립형상으로 만들거나 분말형상으로 만든 충전재를 혼합하여 생성된 경질의 내외장재 섬유질이나 이는 무기광물의 범위가 너무 포괄적이고 각각의 용도에 맞게 사용되기에는 그 무기광물의 한정된 범위 및 중량대비가 정확하게 한정되어 기술되지 못함으로써 각각의 용도에 알맞게 사용하기에 그 섬유질의 효과가 현저히 미미한 것이 그 문제점으로 지적되고 있고 또한 그 주원료가 무기물에 무기물을 혼합한 것으로 본 발명의 유기물에 무기물(광물)을 혼합한 것과는 근본적으로 다르다는 것을 알 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 친환경적이면서 다목적 용도의 소재에 최적의 효과를 발휘할 수 조성물을 제공하기 위하여 폐지류 및 펄프 의 셀룰로오스 섬유질에 규산염 광물질을 혼합하여 생성된 다목적용도의 친환경 소재로서, 상기 원료인 신문폐지, 포장용지, 박엽지, 골판지, 백상지, 서적지, 중질지, 양면아트지, 편면아트지, 경량코트지(L.W.C), C.C.P, 엠보스지, N.C.R, 청사진용지, P.P.C 용지, 컴퓨터용지, 감열지, OMR지, 크라프트지, 봉투용지, TOP 마닐라, SC 마니라, 아이보리, 로얄아이보리, 컵원지, 라이너지, 골심지, 도화지, 벽지원지, 박리지(이형지), 그라신지, 신문용지, 티슈지, 화장지, 생리용지, 타올용지, 천연펄프폐지, 폐골판지(OCC), 폐신문지(ONP), 의 함수율(0-4%)을 지닌 셀룰로오스 섬유질에 규산염 광물질을 셀룰로오스 섬유질의 중량대비 0-80%를 혼합하여 다목적 용도에 따라 규산염 광물질의 물질성분을 달리하게 되고 각 광물질 성분의 중량대비를 달리함으로써 용도에 따라 최적의 효과를 나타내기 위함이 목적이고,
상기에 나열된 셀룰로오스 섬유질을 파쇄구간에서 1-5ø 입도 크기로 파쇄하게 되는 1차 파쇄 단계를 거쳐 분쇄구간에서 30-10000메쉬의 입도 크기로 분쇄하게 되면서 동시에 분말 상태의 규산염 광물질과 혼합이 이뤄지는 2차 분쇄단계를 거쳐 혼합섬유질의 혼합 상태를 지속적으로 고르게 유지시켜 주는 배합 및 저장 단계를 거치게 함으로써 1,2차의 물리적 파쇄 및 분쇄력과 지속적 교반 운동을 이용하여 분말 상태로 고르게 혼합된 섬유질의 조성물을 이루기 위함이 목적이며,
상기 1,2차 파쇄 및 분쇄 단계에 사용된 물리적 힘과 배합 및 저장 단계에 사용된 교반 운동에 따른 친환경 혼합섬유질의 조성물 제조방법에 있어 원료인 유기물(셀룰로오스 섬유질)과 무기물(규산염광물질)만을 이용하여 다른 첨가제의 혼합 없이 친환경적 조성물 제조를 이루기 위함이 목적이다.
또한 본 발명은 주원료인 폐지류 및 펄프의 셀룰로오스 섬유질에 강화제 역할을 하게 되는 규산염 광물질을 서로 혼합하여 제조함으로써 신문폐지, 필기용지, 복사용지, 포대용지, 포장용지, 백상지, 중절지, 아트지, 코트지, 마닐라판지, 골판지, 백판지, 백상지, 지폐, 화장지, 천연펄프폐지의 셀룰로오스 섬유질에 규산염 광물질을 혼합하여 생성된 다목적용도의 친환경 소재로서, 상기 원료인 신문폐지, 포장용지, 박엽지, 골판지, 백상지, 원지, 서적지, 중질지, 양면아트지, 편면아트지, 경량코트지(L.W.C), C.C.P, 엠보스지, N.C.R, 청사진용지, P.P.C 용지, 컴퓨터용지, 감열지, OMR지, 크라프트지, 봉투용지, TOP 마닐라, SC 마니라, 아이보리, 로얄아이보리, 컵원지, 라이너지, 골심지, 도화지, 벽지원지, 박리지(이형지), 그라신지, 신문용지, 티슈지, 화장지, 생리용지, 타올용지, 천연펄프폐지, 폐골판지(OCC), 폐신문지(ONP), 적어도 하나 이상의 셀룰로오스 섬유질을 재활용 가능하도록 한 것과 원지로도 사용되도록 하여 목적용도에 따라 선택할 수 있도록 하기 위함이 목적이다.
본 발명은 상기와 같은 목적 달성을 위해서는 먼저 친환경적인 섬유소재인 폐지류 및 천연펄프폐지의 셀룰로오스 섬유질에 규산염 광물질을 혼합하여 생성된 다목적용도소재의 친환경 조성물로서, 원료인 신문폐지, 포장용지, 박엽지, 골판지, 백상지, 서적지, 중질지, 양면아트지, 편면아트지, 경량코트지(L.W.C), C.C.P, 엠보스지, N.C.R, 청사진용지, P.P.C 용지, 컴퓨터용지, 감열지, OMR지, 크라프트지, 봉투용지, TOP 마닐라, SC 마니라, 아이보리, 로얄아이보리, 컵원지, 라이너지, 골심지, 도화지, 벽지원지, 박리지(이형지), 그라신지, 신문용지, 티슈지, 화장지, 생리용지, 타올용지, 천연펄프폐지, 폐골판지(OCC), 폐신문지(ONP)의 적어도 하나 이상의 셀룰로오스 섬유질을 이용하는 것이 반드시 필요하고,
본 발명에 있어 다른 첨가제 없이 친환경적으로 원료만을 이용하여 상기 나열된 셀룰로오스 섬유질과 규산염 광물질의 고른 혼합조성물 제조시 셀룰로오스 섬유질의 30-10000메쉬의 입도크기인 분말 상태 분쇄와 함께 분말상태로 분쇄되는 셀룰로오스 섬유질에 분말의 규산염 광물질이 고르게 침투혼합되는 혼합을 동시에 수행하게 되는 2차 분쇄 단계가 반드시 필요하며,
규산염 광물질의 투입시에는 분말 상태로 투입하는 것이 반드시 필요하고, 또한 2차 분쇄 단계를 거쳐 셀룰로오스 섬유질과 규산염 광물질의 혼합 섬유질에 있어 셀룰로오스 섬유질보다 하중이 큰 규산염 광물질의 중력방향 낙하를 방지함과 동시에 지속적으로 고른 혼합 상태를 유지하기 위한 교반 운동이 이뤄지고 있는 배합 및 저장 단계가 반드시 필요함으로써 해결된다.
본 발명은 상기에서 나열한 셀룰로오스 섬유질에 규산염 광물질을 혼합한 조성물로써 난연성, 방충성, 방부성, 내화성, 차음성, 방수성, 결로방지의 산업별 용도에 맞게 친환경적 사용이 가능함에 따라 다목적 용도로서 사용처가 다양화될 수 있고 폐지류의 셀룰로오스 섬유질을 재활용하거나 원지로 사용됨으로써 소재의 산업적 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.
본 발명은 이미 사용되고 있는 신문폐지, 필기용지, 복사용지, 포대용지, 포장용지, 백상지, 중절지, 아트지, 코트지, 마닐라판지, 골판지, 백판지, 백상지, 지폐, 화장지, 천연펄프폐지의 셀룰로오스 섬유질에 규산염 광물질을 혼합하여 생성된 다목적용도의 친환경 소재로서, 상기 원료인 신문폐지, 포장용지, 박엽지, 골판지, 백상지, 서적지, 중질지, 양면아트지, 편면아트지, 경량코트지(L.W.C), C.C.P, 엠보스지, N.C.R, 청사진용지, P.P.C 용지, 컴퓨터용지, 감열지, OMR지, 크라프트지, 봉투용지, TOP 마닐라, SC 마니라, 아이보리, 로얄아이보리, 컵원지, 라이너지, 골심지, 도화지, 벽지원지, 박리지(이형지), 그라신지, 신문용지, 티슈지, 화장지, 생리용지, 타올용지, 천연펄프폐지, 폐골판지(OCC), 폐신문지(ONP)의 함수율(0-4%)을 지닌 셀룰로오스 섬유질을 투입구에 투입하게 되는 투입단계를 거쳐 그 투입된 셀룰로오스 섬유질을 파쇄구간에서 입도 크기 1-5ø로 파쇄하게 되는 1차 파쇄 단계를 거쳐 그 1차 파쇄된 셀룰로오스 섬유질에 규산염 광물질을 투입하게 되는 규산염 광물질 투입단계를 거친다.
규산염 광물질의 투입 단계는 셀룰로오스 섬유질의 1차 파쇄 전 또는 1차 파쇄 후 2차 분쇄 직전 사이로 그 투입시기를 택일하여도 무방하다.
규산염 광물질의 투입 단계 시에는 그 광물질이 분말 상태로 투입된다.
규산염 광물질의 투입 단계 시에는 셀룰로오스 섬유질의 중량대비 0-80%가 투여된다.
규산염 광물질의 투입 단계 시에는 본 발명의 다목적 용도에 따라 광물질의 성분물질을 달리할 수 있게 되고 성분물질의 중량대비를 달리하게 된다.
상기 규산염 광물질의 투입 단계를 거쳐 1차 파쇄된 셀룰로오스 섬유질이 입도 크기 30-10000 메쉬로 분쇄가 되면서 동시에 그 분말 상태로 분쇄되는 셀룰로오스 섬유질에 분말 상태의 규산염 광물질이 침투되며 혼합이 이뤄지는 것을 수행하게 되는 2차 분쇄 단계를 거쳐 분말 상태로 혼합된 섬유질을 지속적으로 교반하면서 해섬(解纖)하게 되는 배합 및 저장 단계를 거친다.
상기 배합 및 저장 단계에서 혼합 섬유질을 지속적으로 교반함에 있어서는 셀룰로오스 섬유질보다 하중이 큰 규산염 광물질의 중력방향 낙하를 방지함과 동시에 지속적으로 고른 혼합 상태를 유지하기 위한 것이다.
상기 배합 및 저장 단계를 거쳐 혼합섬유질의 일정한 중량을 측정하게 되는 계측단계를 거치게 되고 상기 계측단계를 거친 후 일정한 중량으로 측정된 혼합섬유질을 압축하게 되는 압축단계를 거치게 되고 압축된 일정한 중량의 혼합섬유질을 압축한 상태로 포장하게 되는 래핑 단계를 거침으로써 폐지류의 셀룰로오스 섬유질을 이용한 다목적 용도의 친환경 조성물 및 이의 제조방법이 달성된다.
이하에서는 실시 예로 설명된다.
일반적으로 주변환경에서 이용이 되고 있는 신문폐지, 포장용지, 박엽지, 골판지, 백상지, 서적지, 중질지, 양면아트지, 편면아트지, 경량코트지(L.W.C), C.C.P, 엠보스지, N.C.R, 청사진용지, P.P.C 용지, 컴퓨터용지, 감열지, OMR지, 크라프트지, 봉투용지, TOP 마닐라, SC 마니라, 아이보리, 로얄아이보리, 컵원지, 라이너지, 골심지, 도화지, 벽지원지, 박리지(이형지), 그라신지, 신문용지, 티슈지, 화장지, 생리용지, 타올용지, 천연펄프폐지, 폐골판지(OCC), 폐신문지(ONP)의 셀룰로오스 섬유질을 투입구에 투입하게 되는 투입단계를 실시한다.
상기 투입단계 시에 셀룰로오스 섬유질의 함수율은 0~4% 범위에 있는 걸로 한정한다.
상기 셀룰로오스 섬유질의 투입 단계를 거친 후 셀룰로오스 섬유질을 입도 직경 1~5ø의 크기로 파쇄구간에서 파쇄하게 되는 1차 파쇄 단계를 실시한다.
상기 1차 파쇄된 셀룰로오스 섬유질에 규산염 광물질을 투입하게 되는 규산염 광물질 투입 단계를 실시한다.
투입 단계 시의 규산염 광물질은 셀룰로오스 섬유질의 중량대비 0~80%로 하는 것이 바람직하다.
이때 상기의 규산염 광물질 투입 단계는 셀룰로오스 섬유질의 1차 파쇄 전 또는 1차 파쇄 후 2차 분쇄 직전 사이로 그 투입 단계를 택일하여도 무방하다.
규산염 광물질의 투입 단계 시에는 규산염 광물질이 분말 상태에 있는 것으 로 한다.
상기 규산염 광물질의 투입 단계를 거친 후 분쇄구간을 통하여 조립질(粗粒質) 상태의 셀룰로오스 섬유질을 분말상태의 세립질(細粒質)로 분쇄하면서 동시에 분말 상태의 규산염 광물질을 분말상태로 분쇄되는 셀룰로오스 섬유질에 침투혼합 되는 2차 분쇄 단계를 실시한다.
이때의 셀룰로오스 입도 크기는 30~10000 메쉬로 하는 것이 바람직하다.
상기 2차 분쇄 단계를 거친 후 혼합섬유질이 교반 구간을 통하여 교반되면서 해섬(解纖)하게 되는 배합 및 저장 단계를 실시한다.
상기 배합 및 저장 단계에서 교반 운동이 이뤄지는 것은 셀룰로오스 섬유질보다 하중이 더 큰 규산염 광물질이 중력에 의해 낙하 되는 것을 방지하면서 동시에 지속적으로 고르게 셀룰로오스 섬유질과 혼합 상태에 있도록 하기 위한 것이다.
상기 배합 및 저장 단계를 거친 후 혼합섬유질을 일정한 중량으로 측정하게 되는 계측 단계를 실시한다.
상기 계측 단계를 거친 후 일정한 중량의 혼합섬유질을 압축구간에서 압축하게 되는 압축 단계를 실시한다.
상기 압축 단계를 거친 후 압축된 일정한 중량의 혼합섬유질을 압축하여 포장하게 되는 래핑 단계를 실시한다.
상기의 단계를 포함으로써 각종 폐지류 및 펄프의 셀룰로오스 섬유질을 이용한 다목적 용도의 친환경 섬유조성물 및 이의 제조방법을 달성하도록 한다.
이하에서는 용도특징별 제조를 설명하기 위하여 몇 가지의 예시를 대표로 하여 설명되고 있다.
실시 예 1> 부틸 테잎(Butyl Tape : 창 사이 창을 고정하게 하는 점착성 물질)의 용도에 사용된 본 발명의 조성물.
성분 대조군 실험군
부틸고무 18% 18%
카본블랙 15% 15%
ppt, 실리카 3% 3%
활석 20.9% 20.9%
석면 16.1% 0%
폴리뷰텐 10% 10%
파라핀유 17% 17%
석회석분말 0% 10.5%
본 발명의 조성물 0% 5.6%
상기와 같이 본 발명의 조성물이 포함된 것을 실험군으로 하고 본 발명의 조성물이 포함되지 않은 것을 대조군으로 하여 부틸 테잎의 성분요소 중 대조군에서는 본 발명의 조성물을 성분대비 0%로 첨가하지 아니하였고 실험군에서는 본 발명의 조성물을 성분대비 5.6%로 첨가하였다.
부틸 테잎의 용도에 사용된 본 발명의 조성물은 여과율에서 최대량.0.5%>150㎛, 최대량.15%>50㎛, 최대량.35%>32㎛ 이고 오일 흡수율에서는 자체 무게의 5배 며 함수율은 <5% 인 것으로 한다.
상기 실시 예 1에 따른 실험결과는 다음의 표 1과 같다.
표 1>
외형 대조군 실험군
표면 8 8
광택 8 8
균질성 8 8
침입도계 8.3mm 8.5mm
압축력 13.9psi 12.2psi
녹는지수 1.8g/min 3.9g/min
유동 0.0004in. 0.0005in.
항복 8.6psi 10.6psi
상기 표 1에서도 알 수 있듯이 본 발명의 친환경적 조성물이 포함된 실험군에 있어서도 대조군과 비교하여 볼 때 외형상의 명확한 차이도 없고 실온 상에서도 침입도계, 압축력, 항복점 테스트에서 나타난 바와 같이 내부 결속력이나 견고성이 유사한 걸로 나타난다.
실시 예 2> 부틸콕(Butyl Caulk : 배, 널판, 창문, 탱크 따위의 틈을 틀어막아 주는 물질)의 용도에 사용된 본 발명의 조성물.
성분 대조군 실험군
부틸고무 9.6 9.6
폴리뷰텐 14.4 11.4
활석 17.6 17.6
점착성 수지 3.8 3.8
이산화티타늄(TiO2) 1 1
석회질 분말 24 23.5
발포 실리카 0 0.5
석면 5
미네랄 스피릿 24 23.5
본 발명의 조성물 0 4.5
상기와 같이 본 발명의 조성물이 포함된 것을 실험군으로 하고 본 발명의 조성물이 포함되지 않은 것을 대조군으로 하여 부틸 콕의 성분요소 중 대조군에서는 본 발명의 조성물을 성분대비 0%로 첨가하지 아니하였고 실험군에서는 본 발명의 조성물을 성분대비 4.5%로 첨가하였다.
부틸 콕의 용도에 사용된 본 발명의 조성물은 상기 실시 예 1에서 설명한 부 틸 테잎의 용도에 사용된 조성물의 여과율, 오일 흡수율, 함수율과 동일한 것으로 한다.
상기 실시 예 2에 따른 실험결과는 다음의 표 2와 같다.
표 2>
외형 대조군 실험군
표면 9 7
광택 6 8
균질성 9 8
점착성
초기
노화		 80
88		 50
52
유동성
초기
노화		 0
1.5/16		 2/16
1/15
슬럼프 0.20 0.20
자외선 채널, 24시/140도 통과 통과
상기 표 2에서도 알 수 있듯이 본 발명의 조성물이 포함된 실험군은 석면을 포함한 대조군과 비교하여 볼 때 연관된 물리적 특성의 손실이 없는 것을 알게 된다.
실시 예 3> 아스팔트 덮개 시멘트(Asphalt Roof Cement)의 용도에 사용된 본 발명의 조성물.
아스팔트 덮개 시멘트의 성분
아스팔트 축소(130녹는점) 74.0%
계면활성제 0.5%
최대 3분
애터펄자이트 6.0%
최대 10분
증량제로서 실리카 또는 탄산칼슘 15%
본 발명의 조성물 4.5%
최대 10분
점토/계면활정제비 12:1
비중 1.037
무게 lbs/gal 8.639
상기와 같이 본 발명의 조성물은 아스팔트 덮개 시멘트의 용도에 사용됨에 있어 그 중량대비를 4.5%로 하였다.
아스팔트 덮개 시멘트 용도에 사용된 본 발명의 조성물은 규산염 광물질이 0%인 것으로 여과율에서 최대량. 60%>110㎛, 최대량. 68%>53㎛, 최대량. 78%>25㎛ 이고 비중은 대략으로 1.1이며 함수율은 3%이고 오일흡수율에서는 평균 7.54%인 것으로 한다.
이와 함께, 내열용 재질, 고무용 재질, 코팅 및 페인트용 재질, 마찰용 재질 의 다양한 용도로 이용할 수 있게 된다.
본 발명의 조성물을 첨가이용한 건축자재 실험에 있어 흡수성, 연소성 측정의 실험 수행에서 하기 표 1에서와 같은 실험 결과를 얻게 되었다.
실험결과, 기존 자재보다 흡수성, 연소성 성능이 우수한 걸로 확인되었다.
본 실험은 한국건자재시험연구원에 의뢰하여 시행하였고 한국표준실험법인 KS M 3808-'97에 따라 성능 실험을 수행하였다.
[표 1]
시험항목 시험결과 시험방법
흡수량(g/100cm2)
 1.3
KS m 3808 - '97
연소성(초) 0
본 발명의 조성물을 첨가 이용한 건축자재 실험에 있어 강도 및 밀도 측정의 실험 수행에서 하기 표 2에서와 같은 실험 결과를 얻게 되었다.
실험결과, 밀도, 굽힘 강도, 압축 강도 성능이 우수한 걸로 확인되었다.
본 실험은 한국건자재시험연구원에 의뢰하여 시행하였고 한국표준실험법인 KS M 3808에 따라 성능 실험을 수행하였다.
[표 2]
종류 밀도(kg/m3) 굽힘강도(kg/cm2) 압축강도(kg/cm2)
 시험방법
본 발명의 조성물 첨가 단열재 26.74 127 12 KS M 3808
참고로 종래의 단열재들에 대한 환경관련 특성을 살펴보면 다음 아래의 표 3과 같이 나타나는 것을 알 수 있다.
[표 3]
구분 유리면 암면 폴리스티렌폼 폴리우레탄폼
연소성 비연소성 비연소성 연소성 연소성
화염전파 15-20 15 5-25 30-50
연료기여 5-15 0 5-80 10-25
연기발생 0-20 0 10-400 155-500
유해성 피부자극 피부자극 CFC사용,CO가스유출 CFC사용,CO가스유출
분진발생 있음 있음 조각날림 적음
모세관현상 없음 없음 없음 없음
노화 없음 없음 없음 <12%
열적노화 없음 없음 없음 0.17
표 3의 성능실험 결과에서 알 수 있듯이 종래 단열재들은 친환경적인 측면에서 자원고갈 및 생태파괴의 원인을 제공하기도 하며, 제조과정에 많은 에너지가 투입되어야 한다. 또한 기존 단열재는 건물의 해체 시 재활용이 어렵고 폐기에 따른 환경오염의 원인이 되기도 한다. 또한 광물질계의 단열재는 실내공기 오염의 원인이 되어 건물 거주자의 건강에 해가 되는 요인이 되기도 한다.
따라서 종래의 단열재들은 시공시 피부자극을 일으키기도 하고 CFC(염화불화탄소)를 사용하고 일산화탄소를 유출하여 환경문제를 일으키며 화재시 착화나 유독 가스로 큰 해를 끼친다.
본 발명의 섬유질을 이용한 건축자재 실험에 있어 내재에너지 측정의 실험 수행에서 하기 표 4에서와 같은 실험 결과를 얻게 되었다.
실험결과, 종래보다 내재에너지가 대략 40배 우수한 걸로 확인되었다.
본 실험은 한국전자재시험연구원에 의뢰하여 시행하였다.
[표 4]
물질 총 에너지 계수(MJ/kg)
본 발명의 조성물 3.3
광섬유 유리 30.3
유리섬유 14
발포폴리스티렌 117
폴리에틸렌 87
폴리우레탄 74
상기와 같이, 본 발명은 다목적용도로써 충진제(filler), 자동차의 브레이크 라이닝, 철골 피복용 및 방수원료, 압출성형 시멘트 판넬의 다양한 산업분야의 소재용도에서 사용이 되는데 특히나, 시멘트 압출성형 세라믹(인방, 차수벽, 패널, 몰딩)에 이용될 때에는 인장력 강도를 증가시키는 것을 알 수 있고, 무기질 소재에 이용이 될 때에는 무기질 사이를 메워줌으로써 단열성을 증대시키게 되며 유기물로만 사용이 될 경우에는 단독으로 섬유질이 숨을 쉬게 됨으로써 흡음성을 증대시키게 되고 수용액 및 유화제에 첨가하여 사용될 경우에는 흐름을 방지하게 되며 타일본드나 몰탈에 첨가하여 사용될 경우에는 수축과 팽창을 보완하여 크렉을 방지하게 되고 무기질 및 수지에 첨가하여 표면처리용으로 사용될 경우에는 겉표면의 질감처리를 부드럽게 하며 브레이크 라이닝에 첨가하여 사용할 경우에는 차음을 보강하게 되고 오일의 흡착이 뛰어나며 초기 보형성을 보강하고 보온성을 증가시켜 주는 친환경소재로서 다양한 분야에서 다목적인 용도로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제조 단계를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 시험 성적서를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명을 전자현미경으로 확대한 것이다.
도 4에서 6은 본 발명의 또 다른 시험 성적서를 나타낸 것이다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 친환경적 원료인 셀룰로오스 섬유질을 투입구에 투입하게 되는 투입단계와, 상기 투입된 셀룰로오스 섬유질을 파쇄구간에서 파쇄하게 되는 1차 파쇄 단계와, 그 1차 파쇄 단계 직전 또는 2차 분쇄 단계 직전에 분말상태의 규산염 광물질을 투입하게 되는 규산염 광물질 투입 단계와, 상기 1차 파쇄된 셀룰로오스 섬유질이 분쇄구간을 통하여 분말 상태로 분쇄되면서 투입된 분말의 규산염광물과 혼합이 동시에 이뤄지게 되는 2차 분쇄단계와, 2차 분쇄된 분말상태의 혼합섬유질을 교반하면서 배합저장하게 되는 배합 및 저장단계와, 그 배합저장된 혼합섬유질을 일정한 중량으로 측정하게 되는 계측 단계와, 계측된 일정한 중량의 혼합섬유질을 압축하게 되는 압축단계와, 그 압축된 혼합섬유질을 압축하며 포장하게 되는 래핑 단계를 포함하는 폐지류 및 펄프의 셀룰로오스 섬유질을 이용한 다목적 용도의 친환경 조성물에 있어서,
    1차 파쇄 단계에서는 입도 크기를 1~5ø 이하로 분쇄하여 섬유 상을 유지시킴으로써 규산염 광물질의 섬유화 보강을 제공하게 되며,
    2차 분쇄 단계에서는 입도 크기를 30-10000메쉬로 분쇄하여 혼합함으로써 원료 혼합시에 따른 응결방지와 함께 고른 혼합을 제공하게 되고 배합 및 저장 단계에서는 분말의 셀룰로오스 섬유질보다 하중이 큰 규산염 광물질의 중력방향 낙하를 방지하면서 셀룰로오스 섬유질과의 고른 혼합을 지속적으로 유지시켜주게 되는 교반을 수반하고 있는 것을 특징으로 하는 각종 폐지류 및 천연펄프의 셀룰로오스 섬유질을 이용한 다목적 용도의 친환경 조성물.
  6. 친환경적 원료인 셀룰로오스 섬유질을 투입구에 투입하게 되는 투입단계와, 상기 투입된 셀룰로오스 섬유질을 파쇄구간에서 파쇄하게 되는 1차 파쇄 단계와, 그 1차 파쇄 단계 직전 또는 2차 분쇄 단계 직전에 분말상태의 규산염 광물질을 투입하게 되는 규산염 광물질 투입 단계와, 상기 1차 파쇄된 셀룰로오스 섬유질이 분쇄구간을 통하여 분말 상태로 분쇄되면서 투입된 분말의 규산염광물과 혼합이 동시에 이뤄지게 되는 2차 분쇄단계와, 2차 분쇄된 분말상태의 혼합섬유질을 교반하면서 배합저장하게 되는 배합 및 저장단계와, 그 배합저장된 혼합섬유질을 일정한 중량으로 측정하게 되는 계측 단계와, 계측된 일정한 중량의 혼합섬유질을 압축하게 되는 압축단계와, 그 압축된 혼합섬유질을 압축하며 포장하게 되는 래핑 단계를 포함하는 폐지류 및 펄프의 셀룰로오스 섬유질을 이용한 다목적 용도의 친환경 조성물의 제조방법에 있어서,
    1차 파쇄 단계에서는 입도 크기를 1~5ø 이하로 분쇄하여 섬유 상을 유지시킴으로써 규산염 광물질의 섬유화 보강을 제공하게 되며,
    2차 분쇄 단계에서는 입도 크기를 30-10000메쉬로 분쇄하여 혼합함으로써 원료 혼합시에 따른 응결방지와 함께 고른 혼합을 제공하게 되고 배합 및 저장 단계에서는 분말의 셀룰로오스 섬유질보다 하중이 큰 규산염 광물질의 중력방향 낙하를 방지하면서 셀룰로오스 섬유질과의 고른 혼합을 지속적으로 유지시켜주게 되는 교반을 수반하고 있는 것을 특징으로 하는 폐지류 및 펄프의 셀룰로오스 섬유질을 이용한 다목적 용도의 친환경 조성물의 제조방법.
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