KR101857700B1 - Functionalized rubber complexes and manufacturing thereof for pavenment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도로포장용 개질 고무 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐 고무의 가소화를 통한 가교 분리를 적용하여 기존의 공정을 단축하고 보관성을 향상시킨 도로포장용 개질 고무 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a modified rubber composite for road pavement and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a modified rubber composite for road pavement which is obtained by shortening a conventional process by applying cross- And a manufacturing method thereof.
일반적으로, 아스팔트는 석유를 구성하는 성분 중에서 경질(輕質) 부분이 자연적 또는 인위적인 방법에 의해 증발된 후 잔류하는 흑색 또는 흑갈색의 반고체 상태의 교상물질(膠狀物質)을 칭하는 것으로, 가열하게 되면 서서히 액상으로 변화되는 특성을 갖고 그 활용범위가 광범위하여 도로포장용, 댐 공사 등과 같은 수리용, 방수용, 일반 공업용, 농업용 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.Generally, asphalt refers to a black or brownish semi-solid colloidal material remaining after a light portion is evaporated by a natural or artificial method among components constituting petroleum, and when it is heated It is used in various applications such as repairs such as road packing, dam construction, waterproofing, general industrial use, and agricultural use.
일반적으로 아스팔트를 도로포장에 적용하는 경우에는, 골재 및 채움재 등과 배합하여 이루어진 아스팔트 콘크리트(이하 아스콘)로 사용된다. 상기 골재는 아스콘 내에서 골조의 역할을 하여 지지력, 하중의 분산 및 마찰 저항력을 제공한다. 상기 골재는 파쇄석이 주로 사용되는 굵은 골재와 파쇄한 모래 및 강 모래가 주로 사용되는 잔 골재로 구분되며, 상기 굵은 골재 및 잔 골재의 공극을 메우기 위해 사용되는 상기 채움재는 아스팔트와 혼합되어 박리 저항성을 개선 시키는 역할도 하며, 석회석분 등과 같은 무기물질의 미세분말이 주로 사용된다.Generally, when the asphalt is applied to the road pavement, it is used as an asphalt concrete (hereafter referred to as ascon) which is formed by mixing with aggregate and filler. The aggregate serves as a framework within the ascon to provide bearing capacity, load distribution and frictional resistance. The aggregate is classified into a coarse aggregate mainly used for frac- turing stone, a coarse aggregate mainly used for crushed sand and river sand, and the filler used for filling the pores of the coarse aggregate and the aggregate aggregate is mixed with asphalt, It also plays a role of improving, and fine powders of inorganic materials such as limestone powder are mainly used.
그러나 상기 아스팔트는 명확한 융점 없이 온도의 상승에 따라 액화되어 액상으로 전이되며, 온도에 따른 컨시스턴시(consistancy)의 변화가 매우 큰데 이를 감온성이라고 한다. 이러한 감온성, 인장강도, 탄성도 등에 따라 아스콘의 내구성이 결정되어 이를 개선 시킬 아스팔트 개질재가 사용되고 있고, 아스팔트의 물성을 개질 시키기 위해 폴리머 개질 방법(PMA : Polymer Modified Asphalt)이 있다. 폴리머 개질 방법은 폴리머와 아스팔트를 적정 비율로 혼합하여 아스콘의 내구성을 증진시키는 방법이며, 경제적 또는 이론적 측면에서 아스콘의 개질 방법으로 가장 많이 활용되고 있는 기술이다. 주로 사용되는 폴리머는 고무계와 열가소성수지계로 분류할 수 있으며, 상기 고무계 폴리머로는 천연고무(NR), SBS(Stylene-Butadiene-Stylene), SBR(Styrene Butadiene Rubber), 폐타이어However, the asphalt is liquefied to a liquid phase with a rise in temperature without a definite melting point, and the change in consistency with temperature is very large, which is referred to as temperature sensitivity. The asphalt durability is determined according to the temperature sensitivity, the tensile strength, the elasticity and the like, and an asphalt modifier is used to improve the durability of the asphalt. In order to modify the physical properties of the asphalt, there is a polymer modified asphalt (PMA). The polymer modification method is a method of improving the durability of the ascon by mixing the polymer and the asphalt in an appropriate ratio, and is the most widely used technology as the method of modifying the ascon in terms of economy or the theory. Examples of the rubber-based polymer include natural rubber (NR), styrene-butadiene-styrene (SBS), styrene butadiene rubber (SBR), waste tire
고무(crumb rubber modifier)등이 주로 사용되고 있고, 열가소성수지계로는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리염화비닐(PVC) 등이 주로 사용되고 있다.(PE), polypropylene (PP), ethylene vinyl acetate (EVA), and polyvinyl chloride (PVC) are mainly used as the thermoplastic resin.
자동차 산업의 발달에 따른 폐타이어 발생량이 증가 되고, 폐타이어의 적절한 재활용 실시가 이루어지지 않아 환경문제로 대두 되면서, 폐타이어를 고무 칩으로 재활용하여 아스콘의 개질을 위한 고무계 폴리머로 사용되고 있고, 현재 미분쇄된 고무를 고무 아스팔트 재료, 운동장, 인도, 일반 도로에 사용을 하고 있으며 도로와 고가 포장 시트로도 활용이 되고 있다. 특히 고속도로 다리 공사에서는 동절기 빙판을 예방하기 위해 고무 시트를 하부에 깔고 작업하거나 일부 구간에서 고무와 아스콘 혼합재로 사용도 하였다. 그러나 일반적으로 사용되고 있는 고무는 가교가 되지 않은 혼합제로 사용되고 있으며 고무 분자 간에 화학제품에 의해 결합 된 후 주위 환경적 요인이 발생하면 쉽게 분리되는 현상이 발생 되고 있다. 또한, 우기와 동절기를 지나면 고무와 아스콘 결로로 인해 분리되는 현상과 차량 집중 부하를 받는 곳에는 로드결함이 집중적으로 발생 되고 있다. As the amount of waste tire generated due to the development of the automobile industry has increased and proper recycling of waste tires has not been carried out, environmental problems have arisen. As a result, waste tires have been recycled as rubber chips to be used as rubber- The crushed rubber is used for rubber asphalt material, playground, India and general road, and it is also used as road and high price wrapping sheet. Especially in the construction of highway bridges, rubber sheets were laid on the lower part in order to prevent icing in the winter season, or used as a mixture of rubber and aston in some sections. However, rubber which is generally used is used as a non-crosslinked blend, and is easily separated when the rubber molecules are bound to each other by chemical products and environmental factors occur. In addition, when the road passes through the rainy season and the winter season, the road is separated due to the condensation of the rubber and the ascon, and the road defect is concentrated in the place where the vehicle is concentrated.
본 발명은 전기를 이용한 가열 방식으로 고무 분말을 가소화하여 극성이 증대된 고무 분말을 제조하는 것을 일 목적으로 한다. An object of the present invention is to produce a rubber powder having increased polarity by plasticizing rubber powder by an electric heating method.
또한, 본 발명은 가교 분리된 고무 분말을 아스콘과 혼합 또는 배합하여 보관성이 용이한 도로포장용 개질 고무 복합체를 제조하는 것을 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to produce a modified rubber composition for road pavement which is easy to store by mixing or blending crosslinked rubber powder with ascon.
상기 본 발명을 달성하기 위하여, 본 발명은 아스팔트와 가교 분리된 고무 분말 및 첨가제를 포함하는 도로포장용 개질 고무 복합체를 제공한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a modified rubber composition for road pavement comprising asphalt, cross-linked rubber powder and additives.
바람직하게, 상기 첨가제는 프로세스 오일일 수 있으며, 상기 고무 분말의 입자는 0.1 내지 2 mm일 수 있다. Preferably, the additive may be a process oil, and the particles of the rubber powder may be 0.1 to 2 mm.
또한, 본 발명은 도로포장용 개질 고무 복합체의 제조 방법으로서, 연삭 가공으로 고무를 분쇄하는 고무 분말 제조 단계와, 상기 고무 분말을 유도가열로 가소화하여 가교 분리된 고무 분말을 제조하는 단계와, 상기 가교 분리된 고무와 아스팔트 및 첨가제를 혼배합하는 단계를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다. The present invention also provides a method for producing a modified rubber composition for road paving, comprising the steps of: preparing a rubber powder for grinding rubber by grinding; plasticizing the rubber powder by induction heating to prepare a rubber powder which is crosslinked and separated; And mixing the cross-linked rubber with an asphalt and an additive.
바람직하게, 상기 고무 분말 제조 단계는 고무가 0.1 내지 2 mm로 분쇄된 것일 수 있다. 또한, 바람직하게 상기 유도가열는 330℃ 이상의 온도가 조사되는 것일 수 있고, 자기장 에너지를 조사하는 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게 상기 자기장 에너지를 조사하는 것은 단파장의 원적외선으로 가소화 처리하는 것일 수 있다. Preferably, the step of preparing the rubber powder may be such that the rubber is pulverized to 0.1 to 2 mm. Preferably, the induction heating may be performed at a temperature of 330 ° C or higher, and may be conducted by irradiating a magnetic field energy, and more preferably, irradiating the magnetic field energy may be plasticizing with a far infrared ray of a short wavelength.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 가교 분리된 고무 분말과 아스팔트 및 첨가제를 포함하는 도로포장용 개질 고무 복합체를 제공함으로써, 기존의 고무 아스팔트보다 균열에 대한 저항성이 우수한 도로포장용 개질 고무 복합체를 제조하는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to produce a road-packing modified rubber composite having excellent resistance to cracking compared to conventional rubber asphalt, by providing the road-wrapping modified rubber composite comprising the crosslinked rubber powder, the asphalt and the additive have.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 가교 분리된 고무 분말의 생산 공정을 도식화한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공된 고무 분말의 형상을 확대한 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고무의 가교 분리 과정을 도식화한 것이다.
도 4의 본 발명의 일 실시예에 따른 폐타이어 고무의 황 가교 분리 과정을 나타내는 화학구조식이다,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고무의 가교 분리용 전자 자기 유도가열 와이어(1) 의 단면 모식도이다.1 is a diagram illustrating a production process of a crosslinked rubber powder according to an embodiment of the present invention.
2 is a photograph enlarging a shape of a processed rubber powder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view illustrating a crosslinking and separation process of a rubber according to an embodiment of the present invention.
4 is a chemical structural formula showing a sulfur bridging separation process of a waste tire rubber according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional schematic diagram of an electromagnetic induction heating wire 1 for crosslinking and separation of rubber according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따라 가교 분리된 고무 분말과 아스팔트 및 첨가제를 포함하는 도로포장용 개질 고무 복합체를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a modified rubber composite for road paving comprising a crosslinked rubber powder, asphalt, and an additive.
바람직하게 상기 첨가제는 프로세스 오일일 수 있으며, 상기 고무 분말의 입자는 0.1 내지 2mm일 수 있다. 또한, 도로포장용 개질 고무 복합체의 제조방법을 제공할 수 있으며, 연삭 가공으로 고무재를 분쇄하는 고무 분말 제조 단계와, 고무 분말을 유도가열로 가소화하여 가교 분리된 고무를 제조하는 단계와, 상기 가교 분리된 고무와 아스팔트 및 첨가제를 혼배합하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.Preferably, the additive may be a process oil, and the particles of the rubber powder may be from 0.1 to 2 mm. The present invention also provides a method of producing a modified rubber composition for road pavement, comprising the steps of: preparing a rubber powder for grinding a rubber material by grinding; plasticizing the rubber powder by induction heating to produce a rubber separated from the rubber material; Mixing the cross-linked rubber with a mixture of asphalt and an additive.
바람직하게, 상기 고무 분말 제조 단계는 고무가 0.1 내지 2mm로 분쇄된 것일 수 있다. 또한, 바람직하게 상기 유도가열는 330℃ 이상의 온도가 조사되는 것일 수 있고, 자기장 에너지를 조사하는 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게 상기 자기장 에너지를 조사하는 것은 단파장의 원적외선으로 가소화 처리하는 것일 수 있다. 또한, 가장 바람직하게 단파장의 원적외선은 184.9 내지 253.7nm의 원적외선인 것일 수 있다.Preferably, the step of preparing the rubber powder may be such that the rubber is ground to 0.1 to 2 mm. Preferably, the induction heating may be performed at a temperature of 330 ° C or higher, and may be conducted by irradiating a magnetic field energy, and more preferably, irradiating the magnetic field energy may be plasticizing with a far infrared ray of a short wavelength. Most preferably, far-infrared rays having a short wavelength may be far-infrared rays having a wavelength of 184.9 to 253.7 nm.
본 발명의 일 실시예에 따른 도로포장용 개질고무 복합체는 고무 칩을 미분쇄하여 가소화 장비에서 원형 판상형의 고무로 분쇄된 입자를 가교 분리를 통해, 오일 또는 연화제를 넣지 않아도 아스콘과의 혼배합이 용이하며 사용성이 우수하다.The modified rubber composite for road pavement according to one embodiment of the present invention may be obtained by finely pulverizing a rubber chip so as to cross-link the particles crushed with a circular plate in the plasticizer to form a mixture with the ascon, Easy to use and excellent.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로포장용 개질 고무 복합체의 제조 방법을 단계별로 도식화한 것이다. 먼저, S100 단계는 연삭 가공으로 고무재를 분쇄하여 고무 분말을 제조하는 것이다. 이는 연삭 숯돌로 폐 고무재 또는 고무재 또는 고무 칩 등의 고무 입자를 미분쇄하는 것으로서, 10mm의 고무 칩을 0.1 내지 2 mm의 고무 분말로 분쇄하는 단계일 수 있다. 바람직하게 0.1 내지 0.8 mm인 것이 바람직할 수 있고, 혼합되는 골재에 의해 1 내지 2 mm로 분쇄할 수 있다. 상기 범위를 벗어날 경우, 고무 분자 간 또는 고무와 아스콘 간의 배합 시, 초기에는 고무에 젤이 도포되었다가 점차 골재 또는 자갈과의 마찰이 발생하면서, 고무 분자에 단단한 돌과 같은 핵이 형성되어, 도포된 젤이 고무와 쉽게 분리되는 현상이 발생할 수 있다. 즉 도 2 에 도시된 바에 따라, 도 2b인 기존 고무는 고무의 가공 모양이 별 모양의 특성을 갖으나, 본 실시예에 의해 연삭 숯돌로 분쇄된 고무 입자인 도 2a는 원형 판상형 구조로 가지고 있어 가교가 쉽게 분리될 수 있다. 도 2a인 원형 판상형 구조의 고무입자는 표면에 가교 분리를 위한 열을 가할 시, 둥근면 전체를 동시에 가할 수 있어 표면 골고루 열적 조사를 가할 수 있고, 가교 분리를 행할 때 시간적 단축, 생산성, 작업성이 우수할 수 있다. 반면, 기존의 가공 고무 입자인 도 2b는 별 모양 구조의 고무 입자 형태로 인해, 뾰족한 부분에 열을 조사하면 경화되는 현상이 초래하고, 숙성 시 표피만 연화가 되어 내부는 경화 핵이 잔존하는 현상이 발생할 수 있다. 상기 가공 전의 고무 인자인 고무재는 SBR(Styrene Butadiene Rubber), BR(Butadiene Rubber), NBR(Nitrile Butadiene Rubber), EPR(EPDM, Ethylene Propylene Rubber), 타이어 등 그 종류를 제한하지 않는다.FIG. 1 is a schematic view of a method for manufacturing a modified rubber composition for road paving according to an embodiment of the present invention. First, in step S100, the rubber material is ground by grinding to produce a rubber powder. This may be a step of pulverizing a 10 mm rubber chip into a rubber powder of 0.1 to 2 mm by pulverizing rubber particles such as waste rubber materials or rubber materials or rubber chips with grinding coals. Preferably 0.1 to 0.8 mm, and may be pulverized to 1 to 2 mm by the aggregate to be mixed. When the rubber is outside the above-mentioned range, or when rubber is mixed with the rubber, initially the rubber is applied to the rubber, and friction with the aggregate or gravel gradually occurs to form a hard stone-like nucleus in the rubber molecule, The gel can easily be separated from the rubber. That is, as shown in FIG. 2, the conventional rubber of FIG. 2B has a star shape characteristic of the rubber, but according to the present embodiment, the rubber particles crushed by the grinding charcoal have a circular plate-like structure Cross-linking can be easily separated. When the rubber particles of the circular plate-like structure as shown in Fig. 2A are applied to heat the surface for cross-linking separation, the entire round surface can be applied at the same time so that thermal irradiation can be applied to the surface, and the crosslinking separation can be shortened, Can be excellent. On the other hand, FIG. 2B, which is a conventional processed rubber particle, causes a phenomenon in which a sharp portion is cured when irradiated with heat due to the shape of a star-shaped rubber particle, and only the epidermis is softened at aging, Can occur. Rubber materials such as styrene butadiene rubber (BR), butadiene rubber (BR), nitrile butadiene rubber (NBR), EPDM (ethylene propylene rubber), and tires are not limited.
다음에는, S200 단계로서 고무 분말을 유도가열로 가소화하여 가교 분리된 고무를 제조한다. 이는 S100 단계에서 분쇄된 고무 분말을 유도가열로 가소화하여 가교 분리된 고무 입자로 제조하는 것으로, 가소화 장치를 통해 가교 분리된 고무 분말을 제조 할 수 있다. 고무를 가소화하여 가교 분리된 고무로 보관하면 보관성이 용이하여, 몇 개월이 지나도 그 특성 또는 물성이 변하지 않을 수 있다.Next, in step S200, the rubber powder is plasticized by induction heating to produce a crosslinked rubber. In this case, the rubber powder pulverized in step S100 is calcined by induction heating to produce crosslinked rubber particles, which can be crosslinked and separated through a plasticizer. When the rubber is plasticized and stored in a crosslinked rubber, it is easy to store it, and its properties or properties may not change even after several months.
또한, 일반적으로 고무의 개질화 방식은 고무를 찜 솥에 넣어 숙성하는 방식인 반면, 본 실시예는 고무의 가교 구조의 탈황 반응을 유도하여 가교가 분리된 고무를 제조하는 것일 수 있다. 폐 고무의 가소화 처리 방식에 따라 열분해, 분말화 및 탈황 기술 등이 가능할 수 있다. 또한 고무 재료의 특성인 탄성과 복원력을 부여하기 위하여, 가교제의 첨가로 성형된 고무 제품의 가교 구조를 역으로 끊어내어 성형 이전의 원료 고무 상태로 회복시키기 위한 기술일 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바에 따라, 사슬구조를 이루고 있는 고무의 가교 구조 또는 가황 결합을 물리화학적 방법으로 분리 또는 분해하는 방식에 있어서, 싸이아졸계 또는 파라핀계 오일 등의 탈황제를 첨가하여 탈황 반응을 유도해 내는 방식을 활용이 일반적이나, 이는 5 mm 내외로 분쇄한 고무를 사용할 때, 그 탈황 정도가 미미하고, 장시간 소요되기도 하며 재료의 물성 저하가 심각할 수 있다. 반면, 본 실시예에 따른 가교 분리 방식은 도 3b의 가교 결합 교차점이 존재하는 고무의 사슬을 도 3c와 같이 분리하면 고무의 인자가 아스콘과 혼배합이 잘되며 일정한 시간이 지나도 고무와 아스콘 간에 분리가 되지 않아 로드의 사용 수명이 길어지는 효과를 얻을 수 있다. Generally, the rubber reforming method is a method of aging a rubber by putting it in a steam pot, while the present embodiment may be a method of producing a rubber in which crosslinking is separated by inducing a desulfurization reaction of a crosslinked structure of rubber. Pyrolysis, pulverization and desulfurization techniques may be possible depending on the plasticizing treatment method of the waste rubber. In order to impart elasticity and restoring force, which are characteristics of the rubber material, it may be a technique for reversing the cross-linking structure of a rubber product molded by adding a cross-linking agent and recovering the raw rubber material before molding. 3 and 4, in the method of separating or decomposing the cross-linking structure or the vulcanization bond of the rubber having a chain structure by a physicochemical method, a desulfurizing agent such as a thiazole-based or paraffin- However, when the rubber crushed to about 5 mm is used, the degree of desulfurization is insignificant, it takes a long time, and the deterioration of material properties may be serious. On the other hand, in the crosslinking separation method according to the present embodiment, when the rubber chain having the cross-linking intersection of FIG. 3B is separated as shown in FIG. 3C, the factor of rubber is well mixed with the ascon and the rubber is separated from the rubber So that the service life of the rod is prolonged.
또한, S200 단계의 유도가열로 가소화하여 가교 분리된 고무로 제조하는 단계는 가소화 장치의 가열 방식을 통해 고무 분말에 열적 쪼임을 가하여 가교 분리 고무를 제조하는 것 일 수 있다. 고무의 가교 분리를 위한 가열 방식 또는 열적 쪼임을 위한 가소화 단계에 있어서 수증기 방식, 전기로 방식 등 제한을 두지 않으나, 바람직하게 상기 S200 단계의 유도가열은 330℃ 이상의 온도로 조사되는 것일 수 있으며, 자기장 에너지로 조사되는 것일 수 있다. 본 실시예에 따른 상기 자기장 에너지 조사는 전자 자기 유도가열 와이어(1)를 이용한 고무의 가소화 방식에 있는 것일 수 있다. 이는 가느다란 실선으로 촘촘하게 그물망처럼 짜놓은 형태인 편조실드코일(10) 유도가열로 고무 분말의 표면에 에너지가 강한 단파장의 원적외선 전자파를 조사하면 도 4에 도시된바, 사슬 구조 또는 가교 구조를 이루고 있던 황 결합이 절단되고 대기 중의 산소와 결합하여 고무 입자 표면에 카르복실(Carboxyl)기를 생성시켜 극성이 증대된 고무 또는 다른 폴리머와의 상용성이 증대될 수 있다. Further, in the step of plasticizing by induction heating in step S200 and producing a crosslinked rubber, the crosslinked rubber may be prepared by applying heat to the rubber powder through a heating method of the plasticizer. The method of heating in the step S200 for the crosslinking separation of the rubber or the step of plasticizing the thermosetting may not be limited. However, the step S200 may be conducted at a temperature of 330 ° C or higher, It may be irradiated with magnetic field energy. The magnetic field energy irradiation according to the present embodiment may be in the plasticizing method of the rubber using the electromagnetic induction heating wire 1. As shown in FIG. 4, if a far infrared electromagnetic wave having a short energy with a high energy is irradiated to the surface of the rubber powder by the
또한, 고무 분말의 사슬구조 또는 가교 구조를 이루고 있는 황 결합이 탈황되는 현상은 150℃에서 1단계, 270℃에서 2단계, 330℃에서 3단계의 공정을 거쳐, 최종적으로 70℃의 냉각을 통해 흘러가는 고무 분말에 첨가제인 오일 또는 연화제를 적절하게 배합하여 유도가열을 통한 열을 조사하여 발생하는 것일 수 있다.The desulfurization of the sulfur bonds forming the chain structure or the crosslinking structure of the rubber powder can be accomplished by the steps of: 1 stage at 150 ° C, 2 stages at 270 ° C, and 3 stages at 330 ° C, It may be generated by appropriately compounding an oil or softening agent which is an additive in flowing rubber powder and irradiating heat through induction heating.
도 5는 본 실시예에 따른 전자 자기 유도가열 와이어(1)의 단면을 도식화한 것이다. 상기 전자 자기 유도가열 와이어(1)는 편조실트코일(10)과 단열재(20), 와류전류(30), 고무분말(40) 및 고무 이송장치(50)를 포함할 수 있다. 이는 파이프 외부인 단열재(20)표면에 유도 와이어 코일인 편조실드코일(10)을 감고 교류전류를 흘리면 자속이 발생하며, 자속의 변화에 의한 와류전류(30)가 파이프인 단열재(20) 표면에 유도되어 파이프의 전기 저항에 의해 주울(Joule)열이 발생할 수 있으며, 고무 이송장치(50)에 의해 고무 분말(40)이 가열될 수 있다. 유도가열의 편조실드코일(10)의 권수와 간격, 굵기 설계는 본 발명의 중요한 변수가 될 수 있으며, 온도 설정과 관내의 고무에 조사되는 온도 및 관경에 가열되는 온도의 차이는 유리 단열재를 통해 외부로 방출되지 않도록 보호되며 유지되도록 하는 포장 기술 또한 중요할 수 있다. 5 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic induction heating wire 1 according to the present embodiment. The electromagnetic induction heating wire 1 may include a
다음에는, S300 단계로서, 상기 가교 분리된 고무와 아스팔트 및 첨가제를 혼배합 하는 단계이다. 건조된 고무 분말 15 내지 25%에 가열된 아스팔트 75 내지 85%의 중량비로 혼합하는 것으로, 이는 상기 가교 분리되어 극성이 향상된 고무와 고온으로 예열된 아스팔트를 혼합하여 도로포장용 개질 고무 복합체를 제조하는 것일 수 있다. 첨가제는 바람직하게 프로세스 오일일 수 있으며, 더욱 바람직하게 파라핀계 오일일 수 있다. 이에 본 실시예인 도로포장용 개질 고무 복합체의 제조방법에 따라, 탄성을 증가시켜서 균열의 진행을 멈추게 하는 효과가 있으며, 고점도로 인한 블리딩(bleeding) 염려 없이 바인다(binder) 함량을 높일 수 있고, 포장 두께를 줄일 수도 있으며, 피로 강도 증진과 수명 연장도 기대할 수 있다. 또한, 76℃ 내지 영하 22℃의 온도 균열에 의한 저항성을 가지며 개립도 및 갭입도 혼합물은 타이어 아래에 공기주머니를 형성하여 소리를 흡수하고, 일반 아스팔트 고무 콘크리트(ARC, asphalt rubber concrete)의 밀입도 포장에 비해 높은 마찰력을 보인다. 이에, 기존의 아스팔트보다 비용 절감효과 4배, 수명 연장 2.5배 향상될 수 있으며, 소음감소에 있어도 평균 주행 소음의 일반적으로 90dB이나, 본 실시예는 87dB로 나타날 수 있으며, 포장 두께도 3 내지 4cm 정도 감소 효과가 있다. 뿐만 아니라, 미끄럼 저항성의 향상, 자동차 타이어 마모의 감소, 동절기 결빙의 예방이 가능해 지고, 기존의 아스팔트보다 강도가 향상되며 균열 억제에 있어서도 14배, 소형 변형 밀림억제가 5배 향상될 수 있다. 또한, 그 저항성이 우수할 수 있다. 이에, 기존의 도로포장용 개질 고무는 200 내지 330℃의 물리적 반응기를 통해 숙성을 하며 숙성이 끝나면 최소 163℃를 유지하여야 하며, 반응이 끝난 후에는 175 내지 185℃를 유지해야 하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 도로포장용 개질 고무 복합체는 숙성 과정 없이, 가교 분리된 고무와 아스팔트 및 첨가제를 혼합하여 바로 사용이 가능할 수 있다. Next, in step S300, mixing the cross-linked rubber, the asphalt and the additive is carried out. To 15 to 25% of dried rubber powder is mixed at a weight ratio of 75 to 85% of heated asphalt, which is obtained by mixing the rubber with improved polarity and the asphalt preheated at high temperature by crosslinking to prepare a modified rubber composition for road paving . The additive may preferably be a process oil, more preferably a paraffinic oil. Thus, according to the manufacturing method of the modified road rubber rubber composite according to the present embodiment, it is possible to increase the elasticity and to stop the progress of cracking, to increase the binder content without fear of bleeding due to high viscosity, , Fatigue strength can be increased, and life expectancy can be expected. Also, it has a resistance to temperature cracking of 76 ° C to -22 ° C, and the degree of creep and gap-granularity mixture forms an air bag under the tire to absorb sound, Compared to the packaging, it shows high frictional force. Therefore, it is possible to improve the cost saving effect by 4 times and extend the service life by 2.5 times, and 90dB of the average driving noise even in the case of noise reduction, but 87dB in this embodiment, . In addition, improvement of slip resistance, reduction of car tire wear, prevention of freezing in winter can be achieved, and strength can be improved more than conventional asphalt, 14 times in crack suppression and 5 times in suppression of small strain shrinkage. Further, the resistance can be excellent. Thus, the existing road pavement modified rubber is aged through a physical reactor at 200 to 330 ° C. When the aging is finished, it should be maintained at a minimum of 163 ° C. After the reaction, the temperature should be maintained at 175 to 185 ° C. The modified rubber composites for road paving according to the example Without aging, crosslinked rubber can be mixed with asphalt and additives and used immediately.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 폐 고무의 입자 모양 및 크기를 선별하는 미분쇄 자동화 장치, 미분쇄 고무의 입자 조절용 제어 장치, 미분쇄 중 분출되는 각종 환경 유해 방지 장치 등, 폐 고무 또는 폐타이어를 이용한 고무 분말 처리 기술을 더 포함 할 수 있다. In addition, according to one embodiment of the present invention, it is also possible to provide a method of controlling a particle size of a waste rubber, such as a fine grinding automation apparatus for sorting the shape and size of waste rubber, a control apparatus for controlling the particle size of the pulverized rubber, It may further include a rubber powder processing technique using a tire.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these examples are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.
순간 가열 방법으로 아스팔트를 고온으로 가열하는 장치를 통해 아스팔트(AP-3)를 준비하고, 반응, 펌핑, 혼합물에 바인다를 첨가할 때까지 162 내지 190℃의 온도 유지를 실시한다. 폐 타이어를 0.1 내지 2 mm로 분쇄한 고무 분말을 유도가열기인 가소화 장치에 투입하여 330℃이상의 온도인 단파장의 원적외선인 184.9 내지 253.7nm를 고무 분말 표면에 조사하여 가교 분리된 고무 분말을 제조한다. 가교가 분리된 고무를 40℃의 저온에서 아스팔트와 첨가제를 혼합기에서 혼합하여 물성 변화를 유도 하여 바로 사용한다. The asphalt (AP-3) is prepared through an apparatus for heating the asphalt to high temperature by the instant heating method, and the temperature is maintained at 162 to 190 ° C until the reaction, pumping and adding the binder to the mixture. The rubber powder obtained by pulverizing the waste tire in a range of 0.1 to 2 mm was introduced into a plasticizer for induction heating to irradiate the surface of the rubber powder at 184.9 to 253.7 nm which is a far infrared ray of a short wavelength at a temperature of 330 ° C or more to prepare a crosslinked rubber powder do. Asphalt and additive are mixed in a mixer at a low temperature of 40 ° C, and rubber properties are induced and used immediately.
이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.Having described specific portions of the present invention in detail, those skilled in the art will appreciate that these specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
1 : 전자 자기 유도가열 와이어
10 : 편조실드코일
20 : 단열재
30 : 와류전류
40 : 고무 분말（재생고무)
50 : 고무 이송장치（스크류)1: electromagnetic induction heating wire
10: braided shield coil
20: Insulation
30: eddy current
40: Rubber powder (reclaimed rubber)
50: Rubber transfer device (screw)
Claims (8)
상기 고무 분말은 연삭 숯돌로 분쇄되어 원형 판상형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 도로포장용 개질 고무 복합체
asphalt; Crosslinked rubber powder; And an additive,
Characterized in that the rubber powder is pulverized by grinding charcoal to have a circular plate-like structure.
상기 첨가제는 프로세스 오일인 것을 특징으로 하는 도로포장용 개질 고무 복합체
The method according to claim 1,
Wherein the additive is a process oil.
상기 고무 분말의 입자는 0.1 내지 2 mm인 것을 특징으로 하는 도로포장용 개질 고무 복합체
The method according to claim 1,
Wherein the particles of the rubber powder have a particle size of 0.1 to 2 mm.
상기 고무 분말을 유도가열로 가소화하여 가교 분리된 고무 분말을 제조하는 단계; 및
상기 가교 분리된 고무와 아스팔트 및 첨가제를 혼배합하는 단계;
를 포함하며,
상기 고무 분말은 연삭 숯돌로 분쇄되어 원형 판상형 구조를 갖는 것 을 특징으로 하는 도로포장용 개질 고무 복합체의 제조방법
A rubber powder producing step of grinding the rubber material by grinding;
Calcining the rubber powder by induction heating to produce crosslinked rubber powder; And
Mixing the cross-linked rubber with asphalt and an additive;
/ RTI >
Production method of the modified rubber composite road paving, characterized by said rubber is ground to a powder having a circular plate-shaped structure grinding sutdol
상기 고무 분말 제조 단계는 고무재가 0.1 내지 2 mm로 분쇄되는 것을 특징으로 하는 도로포장용 개질 고무 복합체의 제조방법
5. The method of claim 4,
Wherein the step of preparing the rubber powder comprises pulverizing the rubber material to 0.1 to 2 mm.
상기 유도가열는 330℃ 이상의 온도가 조사되는 것을 특징으로 하는 도로포장용 개질 고무 복합체의 제조방법
5. The method of claim 4,
Wherein the induction heating is carried out at a temperature of 330 ° C or higher.
상기 유도가열은 자기장 에너지로 조사되는 것을 특징으로 하는 도로포장용 개질 고무 복합체의 제조방법
5. The method of claim 4,
Wherein the induction heating is irradiated with magnetic field energy.
상기 자기장 에너지는 단파장의 원적외선인 것을 특징으로 하는 도로포장용 개질 고무 복합체의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the magnetic field energy is a far-infrared ray having a short wavelength.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160157462A KR101857700B1 (en) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | Functionalized rubber complexes and manufacturing thereof for pavenment |
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| KR (1) | KR101857700B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102011916B1 (en) * | 2019-05-21 | 2019-10-22 | 현원순 | High grade asphalt concrete composition for excellent crack-resistance with rubber powder and constructing methods using the same |
| KR102011923B1 (en) * | 2019-05-21 | 2019-10-22 | 현원순 | High grade asphalt concrete composition for excellent workability with low viscosity at high temperature having rubber powder and constructing methods using the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101395523B1 (en) * | 2013-12-09 | 2014-05-27 | 주식회사 로드씰 | One-component heating asphalt-based sealants for improving the durability of pavements and civil structures and construction method using the same |
| KR101463002B1 (en) * | 2014-04-04 | 2014-11-18 | 주식회사 월드툴 | Plasticization processing unit for the production of waste rubber using far-infrared radiant heat |
-
2016
- 2016-11-24 KR KR1020160157462A patent/KR101857700B1/en active IP Right Grant
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| AMND | Amendment | ||
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