KR101943853B1 - 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드의 제조방법 - Google Patents

폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스티로폼은 화재시 불이 잘 붙어 빨리 타면서 유독가스와 연기 등으로 대형화재의 주범이 되고 있고, 폐스티로폼은 처리문제가 있어 환경공해를 야기하고있다. 스티로폼이 화재시 불에 타지 않고 건류되어 소멸하도록 폐스티로폼 또는 그 폐스티로폼 조성물에 물리화학적 방법으로 화재시 스티로폼 조성물에 공기를 차단시켜 불이 붙지 않도록 하면서 고형화된 스티로폼은 공기가 차단된 진공상태에서 건류되어 탄화됨으로써, 땅에 매립할 경우 생분해가 되어 환경공해를 야기하지않는 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열 보드의 제조방법에 관한것이다.

Description

폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드의 제조방법{Manufacturing method of environment-friendly incombustible insulation board using waste styrofoam}
본 발명은 폐스티로폼을 분쇄하여 황산칼슘 등의 기능성물질과 혼합하여 압출 성형한 후, 공기를 차단한 상태에서 70~250℃ 로 가열하여 탄화시킨 후, 350~500℃로 가열하여 땅에 매립 처리하여 환경공해가 야기되지 않는 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고분자 폴리스틸렌(polystyrene)에 부탄과 질소 가스를 기계적으로 주입하여 용융시킨 상태에서 발포한 스티로폼(styrofoam)은 비중이 작아 극히 가벼우며, 복원성, 완충성, 단열성, 가공성, 경제성 등이 매우 양호하여 전기 제품의 완충 포장재와 건축 단열재 및 1회용 음식 용기 등으로 사용되는 등, 그 용도와 사용 범위가 매우 다양한 합성수지 제품이다.
이와 같이, 스티로폼은 여러 가지 양호한 물성으로 인해 일상생활에 꼭 필요한 필수품으로 활용되고 있기는 하지만, 스티로폼으로 제조되는 제품의 대부분이 일회용인 경우가 많아 일회 사용 후에는 쓰레기 매립지에 매립되는 것이 일반적이었다.
그런데, 폐기 처분되는 폐스티로폼 제품은 그 수량과 부피가 방대하므로 수집 및 운반에 엄청난 인력과 경비가 소요되고 있으며, 매립된 폐스티로폼 제품은 잘 썩지 않기 때문에 심각한 공해를 야기하고 있다.
국내등록특허공보 등록번호 제1010199800000(2011.02.28.)호에는 수산 화염 또는 탄산염에 산화성 무기질인 산화규소와, 산화칼슘과 산화마그네슘과 일라이트를 혼합하는 재료를 생성하고, 계면 활성제 총량에 대한 순도 30%(丑初 ) 메틸알코올을 혼합하는 재료를 생성하여, 상기와 같이 생성한 재료를 발포 폴리스티렌 결정 입자와 교반하여 새로운 재료를 생성하여, 상기의 재료를 상온에서 교반하면서 순도 30% 과산화수소를 첨가하여 기포를 생성하면서 걸상의 미세한 폼을 형성하는 새로운 재료를 생성한 후 상기의 재료에 내수성 증가를 위하여 촉진제 발포 수지(폴리우레탄 폼) 발포 폴리스티렌 총량에 대해 0.1~5비율 혼합 교반하여 새로운 재료를 생성하여, 생성된 재료를 발포 건조하여 스티로폼을 생성하는 단계로 구성한 내화 불연성 스티로폼에 관한 기술이 공개되어 있고,
국내공개특허공보 공개번호 제1020060107463(2006.10.13.)호에는 패널 식 공장 등의 건축자재로서 간단한 변화과정을 거쳐, 고온에서 일정한 시간동안 견딜 수 있으면서 외부에 열의 전달을 막아 화재를 예방할 수 있는 것을 특징으로 한 스티로폼을 이용한 불연성 단열재가 기재되어 있으며,
국내공개특허공보 공개번호 제1020100043917(2010.04.29.)호에는 발포 폴리스티렌(POLYSTYRENE),즉 스티로폼(STYROFOAM)을 매개체로 하고 여기에 특수하게 제조된 불 연제를 첨가하여 스티로폼(STYROFOAM)자체에 불연성을 부여함으로써 불에 전혀 타지를 않는 이 소재를 이용하여 각종 형태의 건축용 내, 외장재에 관한 기술이 공개되어 있고,
국내등록특허공보 등록번호 제1007100440000(2007.04.16.)호에는 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 단열재에 관한 기술이 공개되어 있음을 알 수 있다.
1. 국내등록특허공보 등록번호 제1010199800000(2011.02.28.)호 2. 국내공개특허공보 공개번호 제1020060107463(2006.10.13.)호 3. 국내공개특허공보 공개번호 제1020100043917(2010.04.29.)호 4. 국내등록특허공보 등록번호 제1007100440000(2007.04.16.)호
상기와 같은 종래의 기술들은 스티로폼의 분쇄지 정전기가 발생하여 분쇄가 불가능하며, 폐스티로폼은 열에 취약하여 화재가 쉽게 발생되고, 폐스티로폼의 재활용할 수 없으며, 또 폐스티로폼의 처리과정에서 환경공해가 발생하는 문제점을 해결하는 것이 본 발명이 해결하고자하는 과제이다.
본 발명은 폐스티로폼을 이용한 친환경 단열보드의 제조방법에 있어서,
원통형 교반기 형태의 교반기로 교반기 내부에 교반기 회전날개를 장착하는 사우드 밑바닥에 기존 날개를 배제하고 날카로운 칼날형태인 회전날개를 장착하고, 교반기 밑 부분에 외부에서 물이 투입되도록 투입관을 설치하고, 교반기 상부에 직경 5mm 크기의 스크린 망을 설치하여 교반기에 폐스티로폼을 투입함과 동시에 물을 충진 시키면 교반기를 300RPM 으로 작동시켜 교반기 상부의 스크린 망을 통해 분쇄된 5mm 미만의 폐스티로폼을 오버플로 시켜 교반기 외부로 배출시킨 다음, 폐스티로폼 입자만 여과시켜 준비한 다음,
견운모분말 1000g, 황토분말 500g를 혼합하여 갈개로 이관시켜,
상기 혼합물에 물 5000g 을 혼합하여 볼밀에 넣고 48시간 갈개로 갈아서 미립 용융된 견운모실리카겔조성물을 제조한 다음, 교반공정으로 이관시켜 상기 견운모황토혼합액을 분쇄한 다음, 직경 1㎛ 크기의 여과포가 장착된 필터프레스를 이용하여 여과된 견운모황토혼합 여과액을 준비한 후,
전기분해기기의 +극에 직경 2cm, 길이 20cm, 무게 200g의 아연 봉을 연결시키고, 극엔 직경 2cm 길이20cm 무게200g의 아연 봉을 연결시킨 다음, 전해조에 상기 견운모황토혼합 여과액 10kg을 전해조에 투입시키고, 차아염소산 소다 100g를 투입시켜 용해시킨 후에,
+, -극에 설치된 아연 봉을 10cm 간격으로 고정시킨 다음 전류를 3볼트, 13암페아로 고정시켜 전기분해하면서 전해조에 있는 아연 봉이 전해조 용액 속에 완전히 놓을 때 까지 전기분해하여 나노아연견운모황토용액을 제조한 후에, 상기에서 준비된 분쇄된 폐스티로폼입자 1,000g 을 나노아연견운모황토용액 100~200g에 넣어 침적시켜 항균 탈취하고 원적외선 방출 기능이 있는 기능성 폐스티로폼 입자를 준비한 다음,
상기에서 제조된 기능성 폐스티로폼입자 1,000g, 황산칼슘1,000g, 물 100g 을 교반기에 투입하여 교반시킨 후, 압출기로 이관시켜 압출시키되, 압출로 라의 간격을 10mm로 압출로 라의 폭을 1m 로 설치하여 두께 10mm 폭 1m 의 크기로 압출한 다음, 성형기로 이관시켜, 폭 1m, 두께10mm, 길이 1.8 m 의 크기로 제조한 다음, 건조기로 이송시켜 70℃의 열풍으로 5분 건조시켜 판재 형상의 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드의 제조방법이거나,
상기에서 제조된 판재인 친환경 불연성 단열보드의 양면에 부착시키기 위하여, 수용성아크릴바인더 1000g, 규산소다 300g 을 혼합액에 방염 크레퍼트 종이를 함침시켜 코팅하여 방염 크레퍼트 종이를 제조한 다음, 상기에서 제조된 판재의 양면에 아크릴계 접착제를 이용하여 상기 방염 크레퍼트 종이를 접착시킨 다음, 커팅기로 정리하여 제조하는 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드의 제조방법을 제공하는 것이 본 발명의 과제를 해결수단이다.
본 발명은 화재시 불에 타지 않으며, 탄화 시켜 땅에 매립하여 환경공해를 야기하지 않고, 폐스티로폼의 처리로 인한 환경공해를 유발시키지 않고, 또 폐스티로폼을 재활용하여 불연성 단열재를 제조하였고, 폐스티로폼을 재활용하여 친환경적으로 자원화 할 수 있고, 경제적인 효과가 있다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 달성하기 위하여, 원통형 교반기 형태의 교반기로 교반기 내부에 교반기 회전날개를 장착하는 사우드 밑바닥에 기존 날개를 배제하고 날카로운 칼날형태인 회전날개를 장착하고, 교반기 밑 부분에 외부에서 물이 투입되도록 투입관을 설치하고, 교반기 상부에 직경 5mm 크기의 스크린 망을 설치하여 교반기에 폐스티로폼을 투입함과 동시에 물을 충진시키면 교반기를 300RPM 으로 작동시켜 교반기 상부의 스크린 망을 통해 분쇄된 5mm 미만의 폐스티로폼과 이물질들을 오버플로 시켜 교반기 외부로 배출시킨 다음, 폐스티로폼 입자만 여과시켜 준비한 다음,
견운모분말 1000g, 황토분말 500g를 혼합하여 갈개로 이관시켜, 상기 혼합물에 물 5000g 을 혼합하여 볼밀에 넣고 48시간 갈개로 갈아서 미립 용융된 견운모황토조성물을 제조한 다음, 교반공정으로 이관시켜 상기 견운모황토혼합액을 분쇄한 다음, 직경 1㎛ 크기의 여과포가 장착된 필터프레스를 이용하여 여과된 견운모황토혼합 여과액을 준비한 후,
전기분해기기의 +극에 직경 2cm, 길이 20cm, 무게 200g의 아연 봉을 연결시키고, 극엔 직경 2cm 길이20cm 무게 200g의 아연 봉을 연결시킨 다음, 전해조에 상기 견운모황토혼합 여과액 10kg을 전해조에 투입시키고, 차아염소산 소다 100g를 투입시켜 용해시킨 후에,
+, -극에 설치된 아연 봉을 10cm 간격으로 고정시킨 다음 전류를 3볼트, 13암페아로 고정시켜 전기분해하면서 전해조에 있는 아연 봉이 전해조 용액 속에 완전히 놓을 때 까지 전기분해하여 나노아연견운모황토용액을 제조한 후에,
상기에서 준비된 분쇄된 폐스티로폼입자 1,000g 을 나노아연견운모황토용액 100~200g에 넣어 침적시켜 항균 탈취하고 원적외선 방출 기능이 있는 기능성 폐스티로폼 입자를 준비한 다음,
상기에서 제조된 기능성 폐스티로폼입자 1,000g, 황산칼슘1,000g, 물100g를 교반기에 투입하여 교반시킨 후, 압출기로 이관시켜 압출시키되, 압출로 라의 간격을 10mm로 압출로 라의 폭을 1m 로 설치하여 두께 10mm 폭 1m 의 크기로 압출한 다음, 성형기로 이관시켜, 폭 1m, 두께10mm, 길이 1.8 m 의 크기로 제조한 다음, 건조기로 이송시켜 70℃의 열풍으로 5분 건조시켜 판재인 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드를 제조하거나,
수용성아크릴바인더 1000g, 규산소다 300g를 혼합액에 크레퍼트 종이를 함침시켜 코팅하여 방염 크레퍼트 종이를 제조한 다음, 판재의 양면에 아크릴계 접착제를 이용하여 상기 방염 크레퍼트 종이를 접착시킨 다음, 커팅기로 정리하여 제조하는 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 스티로폼이란 폴리스티렌 수지에 발포제(열을 가하면 분해되어 거품을 발생하는 약제)를 가하여 스펀지처럼 만들어서 굳힌 플라스틱을 말한다.
스티로폼은 거품을 이용하여 부풀려서 만든 물질로서 물보다 가볍고, 물 위에 스티로폼을 넣으면 둥둥 뜨는 현상을 볼 수 있다. 스티로폼의 성질은 가볍고 튼튼하며 원하는 모양을 만들 수가 있다. 스티로폼은 보통 상자 속에 넣어 틈을 채우는 데 사용하거나, 집을 지을 때 보온재로도 사용된다. 스티로폼이란 말은 스티로폼을 처음 만든 회사의 상품 이름에서 유래되었고, 스티로폼의 진짜 이름은 '발포 폴리스타이렌'이다. 사람들이 모두 상품 이름으로 부르다 보니 '스티로폼'이 실제 이름처럼 쓰이게 되었다.
발포 폴리스티렌에 발포제를 가하여 압출 가공을 하여 저 발포의 원반을 만든다. 이 원반을 다시 대기 중에서 양면에서 가열하여 발포 도를 높여 사용한다. 발포 폴리스티렌은 단독발포를 형성하고 있기 때문에 단열성이 높고 또한 밀도가 낮아 더욱 강인성이 있다. 이들의 특징을 살려서 발포 폴리스티렌은 단열용기(생선포장용 상자 등)나 깨지기 쉬운 기기 등의 완충재, 식품용 접시 등에 널리 사용되고 있다. 최근 사용이 끝난 발포 폴리스티렌에 의한 쓰레기 문제가 제기되고 있다. 폴리스티렌은 열 안정성이 좋은 수지이고 또한 사용량도 많기 때문에 회수방법을 검토하고 재이용을 할 필요가 있다.
(네이버 지식백과, 식품과학기술대사전, 천재학습백과에서 발췌)
본 발명에서 사용되는 황산칼슘은 물리적 성질이 화학식 CaSO4, 분자량 136.14g/mol, 융점 1460℃, 비중 2.96, 용해도 0.2g/100ML (20℃)이며, 칼슘의 황산염으로 무수물은 경석고, 2수화물은 석고, 반수화물은 소석고라고 한다. 무수물은 무색 결정이며, 2수화물은 무색의 쌍정(雙晶)이다. 천연으로는 다양하게 대량 산출되고, 공업적으로도 얻을 수 있다.
화학식 CaSO4. 무수물은 경석고·무수석고라고도 하며, 그밖에 2수화물을 석고, 반수화물을 소석고라고 한다. 무수물은 무색의 결정으로 천연으로 산출되는 것은 불순물이 혼입하여 착색되어 있다.
천연으로 산출되는 것 중에는 판상결정도 있으나, 일반적으로 엽상·입상·토색으로 되어 있다. 비중 2.32이다. 천연으로는 석고 및 경석고의 광상을 만들고 대량으로 산출된다. 암염광상·바닷물·경수 속에 함유되며, 글라우버라이트 Na2SO4·CaSO4 등의 복염으로도 존재한다. 칼슘염 용액에 묽은 황산 또는 알칼리금속의 황산염 용액을 가하면 백색의 2수화물로 침전되어 생성되는데, 공업적으로는 천연으로 채취하며 여러 가지 화학공업에서 부산물로 얻을 수 있다. 석고·소석고로서 용도가 매우 넓다. (네이버 지식백과 및 두산백과에서 발췌)
본 발명은 황산칼슘을 선택하여 황산칼슘이 수분과 만나면 경화되는 것을 착안하여 폐스티로폼 입자와 황산칼슘을 혼합하여 압출성형 하여 불연성 단열재를 제조하여 화재발생시 스티로폼 입자를 황산칼슘이 고형 화시켜 불이 붙지 않도록 하였으며, 황산칼슘에 의해 고형 화된 스티로폼은 70~250℃로 가열되면서, 공기가 차단된 진공상태에 스티로폼이 놓이게 되어 스티로폼은 탄화 건류된다.
이때 탄화 건류된 스티로폼은 회백색의 재형태가 되어 땅에 매립될 경우 환경공해를 야기하지 않는다.
본 발명은 스티로폼이 마찰에 의해 정전기가 발생하여 3mm ~ 5mm 의 작은 입자로 종래의 분쇄장치 및 방법으로는 분쇄가 어렵고, 또한 폐스티로폼은 분쇄지 폐스티로폼에 오염된 오염물질을 동시에 제거시키고 경제적으로 건축자재로 재활용하기 위해 수중분쇄방법으로 교반기에 물을 투입시켜 폐스티로폼과 함께 분쇄시키기 위해 원통형 교반기 형태의 교반기로 교반기 내부에 교반기 회전날개를 장착하는 사우드 밑바닥에 기존 날개를 배제하고 날카로운 칼날형태인 회전날개를 장착하고, 교반기 밑 부분에 외부에서 물이 투입되도록 투입관을 설치하고, 교반기 상부에 직경 1cm 크기의 스크린 망을 설치하여 교반기에 스티로폼을 투입함과 동시에 물을 충진시키면 교반기를 300RPM 으로 작동시켜 교반기 상부의 스크린 망을 통해 분쇄된 5mm 미만의 스티로폼을 오버플로 시켜 교반기 외부로 배출시킨 다음, 스티로폼 입자만 여과시켜 사용하는 방법인 것이다.
이때 필요에 따라서 계면활성제 및 소포제를 첨가시킬 수도 있다.
본 발명은 폐스티로폼에 오염된 오염물질을 수중 분쇄공정에서 제거시키고, 탈취제와 원적외선 방출 등의 기능을 갖는 기능성 광물질로 견운모와 황토용액을 제조하여 항균효과가 있는 금속인 아연을 전기분해하여 나노아연견운모 황토용액을 제조하여 폐스티로폼입자를 침적시킴으로서, 잔류된 폐스티로폼의 오염물질을 제거함과 동시에 원적외선이 방출되도록 하여 친환경적인 건축자재로 사용되기 위한 것이다.
이하 본 발명을 실시 예를 통하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제1공정
원통형 교반기 형태의 교반기로 교반기 내부에 교반기 회전날개를 장착하는 사우드 밑바닥에 기존 날개를 배제하고 날카로운 칼날형태인 회전날개를 장착하고, 교반기 밑 부분에 외부에서 물이 투입되도록 투입관을 설치하고, 교반기 상부에 직경 5mm 크기의 스크린 망을 설치하여 교반기에 폐스티로폼을 투입함과 동시에 물을 충진시키면 교반기를 300RPM 으로 작동시켜 교반기 상부의 스크린 망을 통해 분쇄된 5mm 미만의 폐스티로폼과 이물질들을 오버플로 시켜 교반기 외부로 배출시킨 다음, 폐스티로폼 입자만 여과시켜 준비한 다음,
제2공정
견운모분말 1000g, 황토분말 500g를 혼합하여 갈개로 이관시켜,
상기 혼합물에 물 5000g 을 혼합하여 볼밀에 넣고 48시간 갈개로 갈아서 미립 용융된 견운모황토조성물을 제조한 다음, 교반공정으로 이관시켜 상기 견운모황토혼합액을 분쇄한 다음, 직경 1㎛ 크기의 여과포가 장착된 필터프레스를 이용하여 여과된 견운모황토혼합 여과액을 준비한 후,
제3공정
전기분해기기의 +극에 직경 2cm, 길이 20cm, 무게 200g의 아연 봉을 연결시키고, 극엔 직경1cm 길이20cm 무게100g의 은봉을 연결시킨 다음, 전해조에 상기 견운모황토혼합 여과액 10kg을 전해조에 투입시키고, 차아염소산 소다 100g를 투입시켜 용해시킨 후에,
+, -극에 설치된 아연 봉을 10cm 간격으로 고정시킨 다음 전류를 3볼트, 13암페아로 고정시켜 전기분해하면서 전해조에 있는 아연 봉이 전해조 용액 속에 완전히 놓을 때 까지 전기분해하여 나노아연견운모황토용액을 제조한 후에,
제4공정
상기 제1공정에서 준비된 분쇄된 폐스티로폼 1,000g 을 나노아연견운모황토용액 100~200g에 넣어 침적시켜 항균 탈취하고 원적외선 방출 기능이 있는 기능성 폐스티로폼 입자를 준비한 다음,
제5공정
상기 제4공정에서 제조된 기능성 폐스티로폼입자 1,000g, 황산칼슘1,000g, 물 100g 을 교반기에 투입하여 교반시킨 후, 압출기로 이관시켜 압출시키되, 압출로 라의 간격을 50mm로 압출로 라의 폭을 1m 로 설치하여 두께 50mm 폭 1m 의 크기로 압출한 다음, 성형기로 이관시켜, 폭 1m, 두께10mm, 길이 1.8 m 의 크기로 성형한 다음,
건조기로 이송시켜 70℃의 열풍으로 10분 건조시켜 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드를 제조하였다.
제1공정
원통형 교반기 형태의 교반기로 교반기 내부에 교반기 회전날개를 장착하는 사우드 밑바닥에 기존 날개를 배제하고 날카로운 칼날형태인 회전날개를 장착하고, 교반기 밑 부분에 외부에서 물이 투입되도록 투입관을 설치하고, 교반기 상부에 직경 5mm 크기의 스크린 망을 설치하여 교반기에 폐스티로폼을 투입함과 동시에 물을 충진시키면 교반기를 300RPM 으로 작동시켜 교반기 상부의 스크린 망을 통해 분쇄된 5mm 미만의 폐스티로폼과 이물질들을 오버플로 시켜 교반기 외부로 배출시킨 다음, 폐스티로폼 입자만 여과시켜 준비한 다음,
제2공정
견운모분말 1000g, 황토분말 500g를 혼합하여 갈개로 이관시켜,
상기 혼합물에 물 5000g 을 혼합하여 볼밀에 넣고 48시간 갈개로 갈아서 미립 용융된 견운모황토조성물을 제조한 다음, 교반공정으로 이관시켜 상기 견운모황토혼합액을 분쇄한 다음, 직경 1㎛ 크기의 여과포가 장착된 필터프레스를 이용하여 여과된 견운모황토혼합 여과액을 준비한 후,
제3공정
전기분해기기의 +극에 직경 2cm, 길이 20cm, 무게 200g의 아연 봉을 연결시키고, 극엔 직경1cm 길이20cm 무게100g의 은봉을 연결시킨 다음, 전해조에 상기 견운모황토혼합 여과액 10kg을 전해조에 투입시키고, 차아염소산 소다 100g를 투입시켜 용해시킨 후에,
+, -극에 설치된 아연 봉을 10cm 간격으로 고정시킨 다음 전류를 3볼트, 13암페아로 고정시켜 전기분해하면서 전해조에 있는 아연 봉이 전해조 용액 속에 완전히 놓을 때 까지 전기분해하여 나노아연견운모황토용액을 제조한 후에,
제4공정
상기 제1공정에서 준비된 분쇄된 폐스티로폼 1,000g 을 나노아연견운모황토용액 100~200g에 넣어 침적시켜 항균 탈취하고 원적외선 방출 기능이 있는 기능성 폐스티로폼 입자를 준비한 다음,
제5공정
상기 제4공정에서 제조된 기능성 폐스티로폼입자 1,000g, 황산칼슘1,000g, 물100g 을 교반기에 투입하여 교반시킨 후, 압출기로 이관시켜 압출시키되, 압출로 라의 간격을 10mm로 압출로 라의 폭을 1m 로 설치하여 두께 10mm 폭 1m 의 크기로 압출한 다음, 성형기로 이관시켜, 폭 1m, 두께10mm, 길이 1.8 m 의 크기로 제조한 다음,
건조기로 이송시켜 70℃의 열풍으로 5분 건조시켜 판재를 제조한 후,
제6공정
수용성아크릴바인더 1000g, 규산소다 300g를 혼합액에 크레퍼트 종이를 함침시켜 코팅하여 방염 크레퍼트 종이를 제조한 다음,
판재의 양면에 아크릴계 접착제를 이용하여 상기 방염 크레퍼트 종이를 접착시킨 다음,
커팅기로 정리하여 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드를 제조하였다.
실험 예 1
실시 예1 에 의해 제조된 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드를 다음과 같이 실험하였다.
밀도(kg/㎥) 열전도율
(kcal/mo℃)
평균온도
25±5℃		 굽힘 강도
(kef/㎠)		 압축강도
(kef/㎠)		 비고
실시 예1에 의해
제조된 폐스티로폼을 이용한 친환경
불연성단열보드		 15 이상 0.13 8.5 2.7
실험 예 2 내화성시험
본 발명의 실시 예 1 및 실시 예 2에 의해 제조된 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드에 화염을 가하여 내화성을 시험한 결과이다.
난연성시험항목 결과 비고
규격 실시 예1 실시 예2
표
면
시
험		 전체 두께에 걸친 용융 없을 것 없음 없음
방화산 해로운 결함 없을 것 없음 없음
뒷면의 균열(mm) 두께의 1/10 미만 0.0 0.0
잔열(초) 30미만 0 0
발연계수(Ca) 30이하 4 4
온도시간 면적(3분이나) 0 0 0
온도시간 면적(3분 이후) 0 0 0
부가시험 잔열(초) 90이하 0 0
발연계수(Ca) 60이하 7 3
온도시간 면적 150 이하 0 0
본 발명의 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드는 난연1급에 속함을 알 수 있다.
본 발명의 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드의 외부에 코팅된 황산칼슘 코팅막이 검은색으로 내부는 회색으로 탄화되어 고체화되며, 매연이나 가스냄새는 느낄 수 없었다.
실험 예 3 (원적외선시험)
실시 예 1에서 제조된 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드를 40℃에서 FT-IS 스펜프로메타 이용한 흑체(Black body)대비 측정한 결과다음과 같다.
구분 원적외선방사율
(5~20㎛)		 방사에너지
(W/㎡, u, 40℃)
실시 예 1의
폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드		 0.92 3.9 × 102

Claims (2)

  1. 폐스티로폼을 이용한 친환경 단열보드의 제조방법에 있어서,
    제1공정
    원통형 교반기 형태의 교반기로 교반기 내부에 교반기 회전날개를 장착하는 사우드 밑바닥에 기존 날개를 배제하고 날카로운 칼날형태인 회전날개를 장착하고, 교반기 밑 부분에 외부에서 물이 투입되도록 투입관을 설치하고, 교반기 상부에 직경 5mm 크기의 스크린 망을 설치하여 교반기에 폐스티로폼을 투입함과 동시에 물을 충진시키면 교반기를 300RPM 으로 작동시켜 교반기 상부의 스크린 망을 통해 분쇄된 5mm 미만의 폐스티로폼과 이물질들을 오버플로 시켜 교반기 외부로 배출시킨 다음, 폐스티로폼 입자만 여과시켜 준비한 다음,

    제2공정
    견운모분말 1000g, 황토분말 500g를 혼합하여 갈개로 이관시켜,
    상기 혼합물에 물 5000g 을 혼합하여 볼밀에 넣고 48시간 갈개로 갈아서 미립 용융된 견운모황토조성물을 제조한 다음, 교반공정으로 이관시켜 상기 견운모황토혼합액을 분쇄한 다음, 직경 1㎛ 크기의 여과포가 장착된 필터프레스를 이용하여 여과된 견운모황토혼합 여과액을 준비한 후,

    제3공정
    전기분해기기의 +극에 직경 2cm, 길이 20cm, 무게 200g의 아연 봉을 연결시키고, 극엔 직경1cm 길이20cm 무게100g의 은봉을 연결시킨 다음, 전해조에 상기 견운모황토혼합 여과액 10kg을 전해조에 투입시키고, 차아염소산 소다 100g를 투입시켜 용해시킨 후에,
    +, -극에 설치된 아연 봉을 10cm 간격으로 고정시킨 다음 전류를 3볼트, 13암페아로 고정시켜 전기분해하면서 전해조에 있는 아연 봉이 전해조 용액 속에 완전히 놓을 때 까지 전기분해하여 나노아연견운모황토용액을 제조한 후에,

    제4공정
    상기 제1공정에서 준비된 분쇄된 폐스티로폼 1,000g 을 나노아연견운모황토용액 100~200g에 넣어 침적시켜 항균 탈취하고 원적외선 방출 기능이 있는 기능성 폐스티로폼 입자를 준비한 다음,

    제5공정
    상기 제4공정에서 제조된 기능성 폐스티로폼입자 1,000g, 황산칼슘1,000g, 물 100g 을 교반기에 투입하여 교반시킨 후, 압출기로 이관시켜 압출시키되, 압출로라의 간격을 50mm로 압출로라의 폭을 1m 로 설치하여 두께 50mm 폭 1m 의 크기로 압출한 다음, 성형기로 이관시켜, 폭 1m, 두께50mm, 길이 1.8 m 의 크기로 성형한 다음,
    건조기로 이송시켜 70℃의 열풍으로 10분 건조시켜 제조함을 특징으로 하는 폐스티로폼을 이용한 친환경 불연성 단열보드의 제조방법.



  2. 폐스티로폼을 이용한 친환경 단열보드의 제조방법에 있어서,
    제1공정
    원통형 교반기 형태의 교반기로 교반기 내부에 교반기 회전날개를 장착하는 사우드 밑바닥에 기존 날개를 배제하고 날카로운 칼날형태인 회전날개를 장착하고, 교반기 밑 부분에 외부에서 물이 투입되도록 투입관을 설치하고, 교반기 상부에 직경 5mm 크기의 스크린 망을 설치하여 교반기에 폐스티로폼을 투입함과 동시에 물을 충진시키면 교반기를 300RPM 으로 작동시켜 교반기 상부의 스크린 망을 통해 분쇄된 5mm 미만의 폐스티로폼과 이물질들을 오버플로 시켜 교반기 외부로 배출시킨 다음, 폐스티로폼 입자만 여과시켜 준비한 다음,

    제2공정
    견운모분말 1000g, 황토분말 500g를 혼합하여 갈개로 이관시켜,
    상기 혼합물에 물 5000g 을 혼합하여 볼밀에 넣고 48시간 갈개로 갈아서 미립 용융된 견운모황토조성물을 제조한 다음, 교반공정으로 이관시켜 상기 견운모황토혼합액을 분쇄한 다음, 직경 1㎛ 크기의 여과포가 장착된 필터프레스를 이용하여 여과된 견운모황토혼합 여과액을 준비한 후,

    제3공정
    전기분해기기의 +극에 직경 2cm, 길이 20cm, 무게 200g의 아연 봉을 연결시키고, 극엔 직경1cm 길이20cm 무게100g의 은봉을 연결시킨 다음, 전해조에 상기 견운모황토혼합 여과액 10kg을 전해조에 투입시키고, 차아염소산 소다 100g를 투입시켜 용해시킨 후에,
    +, -극에 설치된 아연 봉을 10cm 간격으로 고정시킨 다음 전류를 3볼트, 13암페아로 고정시켜 전기분해하면서 전해조에 있는 아연 봉이 전해조 용액 속에 완전히 놓을 때 까지 전기분해하여 나노아연견운모황토용액을 제조한 후에,

    제4공정
    상기 제1공정에서 준비된 분쇄된 폐스티로폼 1,000g 을 나노아연견운모황토용액 100~200g에 넣어 침적시켜 항균 탈취하고 원적외선 방출 기능이 있는 기능성 폐스티로폼 입자를 준비한 다음,

    제5공정
    상기 제4공정에서 제조된 기능성 폐스티로폼입자 1,000g, 황산칼슘1,000g, 물100g 을 교반기에 투입하여 교반시킨 후, 압출기로 이관시켜 압출시키되, 압출로 라의 간격을 10mm로 압출로 라의 폭을 1m 로 설치하여 두께 10mm 폭 1m 의 크기로 압출한 다음, 성형기로 이관시켜, 폭 1m, 두께10mm, 길이 1.8 m 의 크기로 제조한 다음,
    건조기로 이송시켜 70℃의 열풍으로 5분 건조시켜 판재를 제조한 후,

    제6공정
    수용성아크릴바인더 1000g, 규산소다 300g를 혼합액에 크레퍼트종이를 함침시켜 코팅하여 방염 크레퍼트 종이를 제조한 다음,
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