KR102050226B1 - Composition for reducing scattered dust - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폴리머계 비산먼지 저감제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다가 알코올기를 가진 아민계 화합물과 2가 이상의 알코올과의 중축합 반응으로 합성된 폴리머로 이루어지되, 상기 폴리머의 구조 상 기다란 체인모양의 분자 구조로 인해 종래 폴리머의 분자보다 길이가 길고 3 방향으로 입자를 묶어 주기 때문에 입자의 비산을 효과적으로 억제시킬 수 있으며, 상기 폴리머 단독의 액상형 비산먼저 저감제를 시멘트 및 몰탈에 고속혼합 및 분사하여 적용 가능함으로써, 그로 인해 시멘트 및 몰탈의 물리성능 대비 유동성 및 압축강도가 대등 이상으로 충족하면서, 현저한 분진 저감효과를 구현한, 폴리머계 비산먼지 저감제에 관한 것이다. The present invention relates to a polymer-based dust reduction agent, and more particularly, it is composed of a polymer synthesized by a polycondensation reaction of an amine compound having a polyhydric alcohol group with a dihydric alcohol or more, and has an elongated chain shape in the structure of the polymer. Due to the molecular structure of the polymer, the length of the polymer is longer than that of the conventional polymer and binds the particles in three directions, thereby effectively suppressing the scattering of the particles. The present invention relates to a polymer-based dust reducing agent, which has realized a significant dust reduction effect while satisfying fluidity and compressive strength in comparison with the physical performance of cement and mortar.
환경부 대기환경보전법에 의하면, 먼지는 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질로 정의되고 있다. 이러한 먼지는 입자크기에 따라 50㎛ 이하의 입자를 총 먼지(TSP, total suspended particle)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 다시 구분된다.According to the Ministry of Environment's Air Pollution Conservation Act, dust is defined as particulate matter floating or scattering in the atmosphere. These dusts are further divided into particles having a particle size of 50 μm or less into total suspended particles (TSP) and particulate matter (PM) having very small particle sizes.
국내 각 지역별 총 먼지(TSP)와 미세먼저(PM10) 배출량을 비교하면, 가장 많은 배출량을 차지하는 배출원은 도로포장과 건설 활동 순으로 높은 비중을 차지하고 있다. Comparing the total dust (TSP) and fine dust (PM10) emissions by region in Korea, the largest sources of emissions are in the order of road pavement and construction activities.
미세먼지는 연료의 연소, 자동차 배출 가스, 각종 건설 현장 및 토목 공사장으로부터 발생될 수 있으며, 이러한 미세먼지를 분진이라고도 한다. 특히, 시멘트 공장, 연탄 공장, 도정 공장, 골재 공장 등에서 많이 발생되며, 이러한 미세먼지에 대한 환경 기준은 일평균 농도 50㎍/㎥, 연평균 농도 25㎍/㎥ 로 정하고 있으며, 최근에는 미국과 일본과 동일한 수준인 일평균 농도 35㎍/㎥, 연평균 농도 15㎍/㎥로 강화하고 있다. Fine dust may be generated from combustion of fuel, automobile exhaust gas, various construction sites, and civil engineering works. Such fine dust is also called dust. In particular, it is frequently generated in cement plants, briquette plants, milling plants, and aggregate plants, and environmental standards for such fine dust are set at a daily average concentration of 50 µg / m3 and an annual average concentration of 25 µg / m3. The daily average concentration of 35 µg / m 3 and the annual average concentration of 15 µg / m 3 were strengthened.
이러한 비산(飛散) 먼지는 공기 중에 부유 상태로 존재하면서 햇빛을 차단하여, 동화 작용, 호흡 작용, 증산 작용 등을 저해함으로써 식물 생육에 악영향을 미치기도 한다. Such fugitive dust exists in the air while in a suspended state, and blocks sunlight, thereby adversely affecting plant growth by inhibiting assimilation, respiration, and transpiration.
구체적으로 호흡을 통해 인체에 침입하여 기관지, 폐 등의 호흡기에 부착될 수 있으며, 이들 입자 중 일부는 기침, 재채기, 섬모 운동 등에 의하여 제거되지만, 그 중 일부는 폐포 등에 침착 또는 축적되어 인체에 유해한 영향을 나타낼 수 있다. 특히, 인체에 대한 영향으로서 입자상 물질들은 가스상 물질에 비해 인체의 폐에 침착이 쉽기 때문에 다른 대기 오염 물질보다 인체의 건강에 악영향을 초래할 가능성이 큰 것으로 알려져 있다. Specifically, it may invade the human body through breathing and attach to respiratory organs such as bronchus and lungs, and some of these particles may be removed by coughing, sneezing, ciliary movement, etc. May indicate an impact. In particular, it is known that particulate matters are more likely to cause adverse effects on human health than other air pollutants because particulate matters are easier to deposit in the human lungs than gaseous substances as effects on the human body.
따라서, 최근 건축 현장에서 근로자의 건강과 안전의 목적과 더불어, 현장 인근 주민들의 비산 먼지에 대한 우려는 시공사 및 제조사의 이미지 저하로 이어짐에 따라, 시공 환경 개선의 필요성이 날로 증대되고 있다.Therefore, in recent years, as well as the health and safety of workers in the construction site, concerns about the scattering dust of the residents near the site leads to a deterioration of the image of the construction and manufacturers, the need for improving the construction environment is increasing day by day.
각종 건축 및 토목 현장에 발생하는 비산 먼지 저감하기 위하여, 집진기와 같이 먼지를 빨아들여 정화하는 장치를 사용할 수 있으나, 이러한 장치 사용은 비용이 많이 들고, 공간의 제한이 있으며, 공사용 임시 팬의 경우 주름관을 사용한 팬을 이용하여 강제 환기를 시켜야 하고, 나아가 이 경우 외부로 빠져나가는 먼지를 별도 처리하여야 하므로 그로 인한 불편함과 2차적인 오염이 발생할 수 있다.In order to reduce scattering dust generated in various construction and civil engineering sites, a device for sucking and purifying dust, such as a dust collector, may be used. However, the use of such a device is expensive and has a limited space. Forced ventilation should be used using a fan, and in this case, dust that is to be discharged to the outside must be treated separately, resulting in inconvenience and secondary pollution.
일반적으로 비포장도로와 나대지 및 야적지의 비산먼지 억제책으로 살수법이 사용되고 있으나, 먼지 발생을 억제하는데 효과적이나, 억제지속시간이 짧은 것이 단점이 있고, 비산 먼지를 완전히 막지 못하며, 나아가 콘크리트의 절단 가루의 경우 시간이 지나면 물과 함께 굳어지므로 2차 오염이 발생될 수도 있다.In general, sprinkling method is used as a countermeasure for scattering dust on unpaved roads, bare lands and yards, but it is effective in suppressing dust generation, but it has a disadvantage of short suppression time, it does not completely prevent scattering dust, and furthermore, cut powder of concrete In this case, secondary pollution may occur because it hardens with water over time.
비산 먼지 억제제의 일례로서, 특허문헌 1에는 비포장 지면의 비산 먼지를 억제하기 위한 억제제로서 염화마그네슘 또는 염화칼슘과 물을 혼합하여 여러 번에 걸쳐서 살포하는 방법을 개시되어 있다. 그러나, 대표적인 염류(salts)로서 사용되는 염화마그네슘 또는 염화칼슘은 다양한 수화물의 구조를 지니고 있으며, 수용액에 혼합하면 이온화되고, 또한 많은 양을 사용하면 토양 염분도를 증가시키는 결과를 초래하므로, 염류 집적이 발생하여 식물의 생장을 방해하고 토양 산성화 및 장비의 부식도 유발할 수 있다. As an example of a scattering dust suppressor, Patent Document 1 discloses a method of spraying a mixture of magnesium chloride or calcium chloride and water as a suppressor for suppressing scattering dust on an unpaved ground several times. However, magnesium chloride or calcium chloride, which is used as representative salts, has various hydrate structures, ionized when mixed with aqueous solutions, and used in large amounts to increase soil salinity, resulting in salt accumulation. This can interfere with plant growth and cause soil acidification and equipment corrosion.
또 다른 일례로서, 특허문헌 2에는 분산질 2∼20중량%와 나머지 물 및 기타 불가피한 불순물이 균일 혼합된 에멀젼 형태이며, 이때, 상기 분산질은 아크릴 고분자 화합물 30∼45 중량%, 오일 40∼60 중량%, 물 8∼20중량% 및 계면활성제 5% 이하로 이루어지며, 비산방지 및 방수성이 뛰어난 도포제를 제시하고 있다. As another example, Patent Literature 2 discloses an emulsion in which 2-20% by weight of dispersoid and remaining water and other unavoidable impurities are uniformly mixed, wherein the dispersoid is 30-45% by weight of an acrylic polymer compound and 40-60 of oil. It consists of up to 8% by weight of water, 5% by weight of water and less than 5% of the surfactant, and proposes a coating agent excellent in shatterproof and waterproof.
또한, 특허문헌 3은 비산 방지용 천연 도포제로서, 식물성 유지 또는 동물성 유지를 사용함으로써 이들이 석탄 등의 광물질과 혼합되어도 연소 과정에서 유해 가스를 생성하거나 열량 변화를 일으키지 않는다고 보고하고 있다. 그러나, 식물성 유지와 동물성 유지를 단독으로 사용하는 경우에는 토양의 피막화에 따른 토양 오염을 유발할 수 있고 우지, 돈지, 어유, 버터 등으로부터 얻은 동물성 스테아린산 등은 기온 상승에 따라 도포한 주변에 악취를 유발할 수 있는 문제점이 있다. In addition, Patent Document 3 reports that by using vegetable oils or animal fats and oils as a natural coating agent for preventing scattering, even if they are mixed with minerals such as coal, they do not generate harmful gases or cause calorific changes in the combustion process. However, the use of vegetable oil and animal oil alone may cause soil contamination due to the encapsulation of the soil, and animal stearic acid obtained from tallow, pork, fish oil, butter, etc. may cause odors around the coating as the temperature increases. There is a problem that can be caused.
특허문헌 4에는 비닐아세테이트 모노머 및 폴리비닐알코올, 아크릴산, 계면활성제 및 물을 주성분으로 하여 제조되는 분산 비산 방지용 조성물이 개시되어 있으나, 이러한 레진형은 불용성으로 토양 입자 위에 퍼져 입자를 묶는 역할을 하여, 단단한 고체 형태를 가지게 하여 분진을 억제한다. Patent Document 4 discloses a dispersion scattering prevention composition prepared using vinyl acetate monomer and polyvinyl alcohol, acrylic acid, surfactant, and water as main components, but this resin type is insoluble and spreads on soil particles to bind particles, It has a hard solid form to reduce dust.
이외에도 공지된 비산 먼지 억제제는 계면활성제를 이용하여 표면장력을 약화시켜 표면의 먼지 입자들이 물 분자를 함유할 수 있도록 하거나, 아스팔트류 가 제시되어 있으나, 다방향족 탄화수소룰 포함하고 있어 수계 및 대기 악영향의 우려가 있다. In addition, known scattering dust inhibitors use a surfactant to weaken the surface tension to allow the surface dust particles to contain water molecules, or asphalts are suggested, but they contain polyaromatic hydrocarbons. There is concern.
또한, 특허문헌 5에는 코어 입자; 및 상기 코어 입자의 분진형성 억제를 위해 상기 코어 입자 주위에 배치되며 폴리우레탄을 포함하는 분진 억제제가 개시되어 있으며, 20% 초과의 분진 감소 구배 및 38℃ 수중에서의 1일 에이징 후에 30 이하의 용해율 구배를 갖는 분진 억제 응집체를 제시하고 있다. Further, Patent Document 5 includes a core particle; And a dust inhibitor disposed around the core particles to suppress dust formation of the core particles and comprising a polyurethane, having a dust reduction gradient of more than 20% and a dissolution rate of 30 or less after 1 day aging in 38 ° C. water. Dust suppressed aggregates with gradients are shown.
이에, 본 발명자들은 도로포장과 건축 현장에서의 비산 먼지를 저감할 수 있는 억제제의 종래 문제점을 해소하고자 노력한 결과, 건축현장에서 시멘트와 같은 수경성 재료의 비산 먼지 억제를 위해서는 물을 흡습하거나 또는 수화작용에 영향을 주지 않도록 폴리머계 재료로 선정하되, 트리에탄올아민과 2가 알코올과의 중축합 반응에 의한 폴리머를 안출하고, 그로부터 비산먼지 저감용도에 우수한 물성을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors have tried to solve the conventional problem of the inhibitor that can reduce the scattering dust on the road pavement and construction site, the water absorption or hydration action to suppress the scattering dust of hydraulic material such as cement in the construction site The present invention was completed by selecting a polymer material so as not to affect the polymer material, and preparing a polymer by a polycondensation reaction of triethanolamine and a dihydric alcohol, thereby confirming excellent physical properties for reducing dust scattering.
본 발명의 목적은 폴리머계 비산먼지 저감제를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a polymer-based dust reduction agent.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다가 알코올기를 가진 아민계 화합물과 2가 이상의 알코올과의 중축합 반응으로 합성된 폴리머로 이루어진, 폴리머계 비산먼지 저감제를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a polymer dust scattering agent composed of a polymer synthesized by a polycondensation reaction of an amine compound having a polyhydric alcohol group and a dihydric or higher alcohol.
구체적으로, 상기 폴리머는 다가 알코올기를 가진 아민계 화합물과 2가 이상의 알코올간 1:1 내지 1:3 몰비로 중축합 반응으로부터 합성된 것이고, 상기 다가 알코올기를 가진 아민계 화합물로서 바람직하게는 트리에탄올아민(triethanolamine), 트리메탄올아민(trimethanolamine) 및 트리이소프로파놀아민(triisopropanolamine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 더욱 바람직하게는 트리에탄올아민을 사용하고, 상기 2가 이상의 알코올로서, 바람직한 일례로는 디에틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,2-부틸렌글리콜, 2,3-부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 옥틸렌글리콜 및 글리세린으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것이며, 더욱 바람직하게는 디에틸렌글리콜을 사용한다. Specifically, the polymer is synthesized from a polycondensation reaction in a 1: 1 to 1: 3 molar ratio between the amine compound having a polyhydric alcohol group and the dihydric alcohol or more, and is preferably triethanolamine as the amine compound having the polyhydric alcohol group. (triethanolamine), trimethanolamine (trimethanolamine) and triisopropanolamine (triisopropanolamine) is any one selected from the group, more preferably using a triethanolamine, as the dihydric or more alcohol, a preferred example Diethylene glycol, 1,3-butylene glycol, ethylene glycol, trimethylene glycol, 1,2-butylene glycol, 2,3-butylene glycol, hexylene glycol, octylene glycol and glycerin selected from the group It is either one, More preferably, diethylene glycol is used.
본 발명의 폴리머계 비산먼지 저감제는 폴리머 단독의 액상형으로 제공된다. The polymer dust scattering agent of the present invention is provided in the liquid form of the polymer alone.
본 발명은 다가 알코올기를 가진 아민계 화합물과 2가 이상의 알코올과의 중축합 반응으로 합성된 폴리머로 이루어진 비산먼지 저감제를 제공함으로써, 상기 폴리머계 비산먼지 저감제는 물을 흡습하거나 수화작용에 영향을 주지 않아, 건축현장에서 시멘트와 몰탈 같은 수경성 재료의 비산 먼지 억제에 유용하다. The present invention provides a dust reduction agent composed of a polymer synthesized by a polycondensation reaction between an amine compound having a polyhydric alcohol group and a dihydric alcohol or more, wherein the polymer-based dust reduction agent absorbs water or affects hydration. It is useful for suppressing scattering dust of hydraulic materials such as cement and mortar at the construction site.
또한, 폴리머계 비산먼지 저감제가 폴리머 단독의 액상형으로 고속혼합 및 분사 제공되므로 취급 및 적용이 용이하다. In addition, since the polymer-based dust reducing agent is provided in a high-speed mixing and spraying in the liquid form of the polymer alone, it is easy to handle and apply.
본 발명은 시멘트 및 몰탈 표면에 폴리머계 비산먼지 저감제를 분사방식으로 적용함으로써, 그로 인해 시멘트 및 몰탈의 물리성능 대비 유동성 및 압축강도가 대등이상으로 충족하면서, 현저한 분진 저감 효과를 달성할 수 있다. The present invention is applied to the surface of the cement and mortar by spraying polymer-based dust reducing agent, thereby achieving a significant dust reduction effect while meeting the fluidity and compressive strength of the cement and mortar physical properties more than or equal to that. .
도 1은 본 발명의 비산먼지 저감제 첨가량별 몰탈의 유동성 실험결과이고,
도 2는 본 발명의 비산먼지 저감제 첨가량별 몰탈의 압축강도 실험결과이고,
도 3은 본 발명의 비산먼지 저감제 함유에 따른 분진 발생의 육안평가에 대한 비교사진이고,
도 4는 본 발명의 비산먼지 저감제의 분진 저감에 대한 정량평가 측정을 위하여 제작한 장치이고,
도 5는 본 발명의 비산먼지 저감제를 시멘트 및 몰탈에 적용시 분진 저감효과에 대한 정량평가 결과이다. 1 is a fluidity test result of mortar according to the amount of scattering dust reducing agent added of the present invention,
2 is a compressive strength test results of the mortar according to the amount of scattering dust reducing agent added of the present invention,
3 is a comparative photograph for the visual evaluation of dust generation according to the inclusion of scattering dust reducing agent of the present invention,
4 is a device manufactured for quantitative evaluation measurement for dust reduction of the scattering dust reducing agent of the present invention,
5 is a quantitative evaluation result of the dust reduction effect when the scattering dust reducing agent of the present invention is applied to cement and mortar.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 다가 알코올기를 가진 아민계 화합물과 2가 이상의 알코올과의 중축합 반응으로 합성된 폴리머로 이루어진 비산먼지 저감제를 제공한다. The present invention provides a scattering dust reducing agent composed of a polymer synthesized by a polycondensation reaction of an amine compound having a polyhydric alcohol group and a dihydric or higher alcohol.
구체적으로, 상기 폴리머는 다가 알코올기를 가진 아민계 화합물과 2가 이상의 알코올간 1:1 내지 1:3 몰비로 중축합 반응으로부터 합성된 것이고, 상기 폴리머의 합성 확인은 GC(Gas Chromatography)를 이용하여 분자량의 증가를 확인함으로써 합성 유무를 확인할 수 있다. Specifically, the polymer is synthesized from the polycondensation reaction in a 1: 1 to 1: 3 molar ratio between the amine compound having a polyhydric alcohol group and the dihydric alcohol or more, and the synthesis of the polymer is confirmed using Gas Chromatography (GC). By confirming the increase in molecular weight, it is possible to confirm the presence or absence of synthesis.
상기 다가 알코올기를 가진 아민계 화합물로서 트리에탄올아민(triethanolamine), 트리메탄올아민(trimethanolamine) 및 트리이소프로파놀아민(triisopropanolamine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 더욱 바람직하게는 트리에탄올아민을 사용한다. The amine compound having a polyhydric alcohol group is any one selected from the group consisting of triethanolamine, trimethanolamine, and triisopropanolamine, and more preferably triethanolamine is used.
또한, 상기 2가 이상의 알코올로서, 바람직하게는 디에틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,2-부틸렌글리콜, 2,3-부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 옥틸렌글리콜 및 글리세린으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. Moreover, as said bivalent or more alcohol, Preferably, diethylene glycol, 1, 3- butylene glycol, ethylene glycol, trimethylene glycol, 1,2- butylene glycol, 2, 3- butylene glycol, hexylene glycol , Octylene glycol and glycerin can be used any one selected from the group consisting of.
본 발명의 실시예에서는 더욱 바람직한 실시형태로서, 트리에탄올아민과 디에틸렌글리콜을 사용하여 구체적으로 설명하고 있으나, 트리에탄올아민의 -OH 작용기와 중축합 반응이 가능한 요건의 2가 이상의 알코올이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있을 것이다. In the embodiment of the present invention, as a more preferred embodiment, it is described in detail using triethanolamine and diethylene glycol, but if the dihydric alcohol or more of the requirement that polycondensation reaction of the -OH functional group of triethanolamine can be used without particular limitation Could be.
또한, 본 발명의 실시예에서는 출발물질인 트리에탄올아민의 분자량 149, 에틸렌글리콜의 분자량 92를 기준으로, 1:1 내지 1:3의 몰비로 합성한 결과를 GC로 확인할 수 있으며, 그 반응식은 하기와 같다. In addition, in the examples of the present invention, based on the molecular weight 149 of the starting material triethanolamine and the molecular weight 92 of ethylene glycol, the synthesis results in a molar ratio of 1: 1 to 1: 3 can be confirmed by GC, and the reaction scheme is as follows. Same as
상기 몰비로 합성된 폴리머 모두 분진 저감 효과를 보였으나, 본 발명의 실시예에서는 가장 바람직한 일례로 트리에탄올아민 및 에틸렌글리콜의 1:3 몰비로 합성된 폴리머를 사용하여 실시한다.Although all of the polymers synthesized in the molar ratio showed a dust reduction effect, the embodiment of the present invention is most preferably carried out using a polymer synthesized in a 1: 3 molar ratio of triethanolamine and ethylene glycol.
상기 반응식에서 확인되는 바와 같이, 중축합 반응시 두 개의 다른 작용기를 가진 모노머가 사슬을 형성하고 축합물이 형성되는 반응에 의해 합성된, 상기의 폴리머계 비산먼지 저감제는 기다란 체인모양의 분자 구조 복합물로서, 종래 폴리머의 분자보다 길이가 길고 3방향으로 입자를 묶어 주기 때문에 입자의 비산을 효과적으로 막을 수 있다. As can be seen from the above scheme, in the polycondensation reaction, the polymer-based dust reducing agent synthesized by a reaction in which a monomer having two different functional groups form a chain and a condensate is formed, has an elongated chain-like molecular structure. As a composite, the particles are longer than the molecules of the conventional polymer and bind the particles in three directions, thereby effectively preventing scattering of the particles.
본 발명의 비산먼지 저감제는 폴리머 단독의 액상형으로 시멘트 및 몰탈 표면에 고속혼합 및 분사 적용가능하며, 그로 인해 시멘트 및 몰탈의 물리성능 대비 유동성 및 압축강도가 대등이상으로 충족하면서, 현저한 분진 저감효과를 확인할 수 있다. The scattering dust reducing agent of the present invention is a liquid type of the polymer alone, and is applicable to high-speed mixing and spraying on the surface of cement and mortar, thereby achieving a significant dust reduction effect while meeting the fluidity and compressive strength of the cement and mortar physically. You can check.
도 1은 본 발명의 비산먼지 저감제 첨가량에 따른 몰탈의 유동성 실험결과로서, 비산먼지 저감제 첨가량이 증가할수록, 비산먼지 저감제를 미첨가한 시험군보다 타격 플로우 향상 즉, 몰탈의 유동성이 증가하는 경향을 보임으로써, 몰탈 제조 시 혼합 물의 양을 줄일 수 있고, 그 만큼의 비산먼지 저감제의 기능성 첨가제 함량을 높일 수 있으므로, 물성을 개선시킬 수 있다. 특히, 분진 저감 효과를 극대화할 수 있다. FIG. 1 is a flow test result of mortar according to the amount of dust reducing agent added of the present invention. As the amount of dust reducing agent added increases, the blow flow is improved, that is, the flowability of mortar is increased compared to the test group without the scattering dust reducing agent added. By showing a tendency to reduce the amount of the mixture during the production of mortar, it is possible to increase the functional additive content of the scattering dust reducing agent by that much, it is possible to improve the physical properties. In particular, the dust reduction effect can be maximized.
도 2는 본 발명의 비산먼지 저감제 첨가량에 따른 몰탈의 압축강도 실험결과로서, 트리에탄올아민과 디에틸렌글리콜과의 반응으로부터 합성된 폴리머로 이루어진 비산먼지 저감제의 첨가량이 첨가량이 증가할수록 재령별 압축강도는 증가한 결과를 보인다. 2 is a compressive strength test result of mortar according to the addition amount of dust reduction agent of the present invention, compression by age as the addition amount of the scattering dust reduction agent made of a polymer synthesized from the reaction of triethanolamine and diethylene glycol Intensity shows increased results.
또한, 도 3에서 확인되는 바와 같이, 비산먼지 저감제 함유여부에 따른 분진 발생의 육안평가에 대한 비교사진으로서, 비산먼지 저감제 2.5 중량부 첨가시, 현저한 비산먼지 저감 정도를 육안으로 확인할 수 있다. In addition, as shown in Figure 3 , as a comparative photograph for the visual evaluation of the dust generation according to the inclusion of the scattering dust reducing agent, when the addition of 2.5 parts by weight of the scattering dust reducing agent, it is possible to visually confirm the degree of significant scattering dust reduction. .
도 4 및 도 5는 본 발명의 비산먼지 저감제를 시멘트 및 몰탈에 적용시 분진 저감효과에 대한 정량평가를 위하여 제작된 장치이고, 그 결과를 나타난 것으로서, 본 발명의 비산먼지 저감제의 첨가량이 증가할수록 시멘트 및 몰탈의 비산먼지는 현저히 저감하는 경향을 정량적으로 확인할 수 있으며, 특히, 비산먼지 저감제 첨가량이 증가할수록 저감하며, 5.0 중량부 첨가량 조건 이상에서는 거의 실내 공기 수준인 40∼50CPM을 나타낸 결과를 확인할 수 있다. 4 and 5 is a device manufactured for the quantitative evaluation of the dust reduction effect when the dust reduction agent of the present invention is applied to cement and mortar, showing the results, the addition amount of the dust reduction agent of the present invention The increase of cement and mortar scattering dust can be quantitatively reduced.In particular, the amount of scattering dust reducing agent is reduced. You can check the result.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.This embodiment is intended to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
<실시예 1> 폴리머계 비산먼지 저감제 제조Example 1 Polymer-based Dust Reducing Agent
트리에탄올아민과 디에틸렌글리콜 1:3 몰비로 중축합 반응하여 폴리머를 합성하고, 이때, GC(Gas Chromatography)를 이용하여 분자량의 증가를 확인하여 합성 유무를 확인하였다. The polymer was synthesized by polycondensation reaction with triethanolamine in a 1: 3 molar ratio of diethylene glycol. At this time, the presence or absence of synthesis was confirmed by increasing the molecular weight using GC (Gas Chromatography).
<비교예 1> Comparative Example 1
상기 실시예 1의 폴리머 대신에, 트리에탄올아민을 분사한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. Instead of the polymer of Example 1, it was carried out in the same manner as in Example 1, except that triethanolamine was injected.
<비교예 2> Comparative Example 2
상기 실시예 1의 폴리머 대신에, 디에틸렌글리콜을 분사한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. Instead of the polymer of Example 1, except that the injection of diethylene glycol, it was carried out in the same manner as in Example 1.
<실험예 1> 비산먼지 저감제 첨가량별 몰탈의 물리성능 평가Experimental Example 1 Physical Performance Evaluation of Mortar by Addition of Shatter Dust Reducing Agent
상기 실시예 1에서 트리에탄올아민과 디에틸렌글리콜과의 반응으로부터 합성된 폴리머로 이루어진 비산먼지 저감제를 시멘트 몰탈(시멘트와 ISO 기준모래 비를 1:3, 혼합수의 양은 W/C=0.5) 100 중량부에 대하여, 0 중량부, 2.5 중량부, 5 중량부, 7.5 중량부, 10 중량부별로 첨가량을 달리하여 조합된 시료를 기계적으로 혼합한 후 물리성능을 평가하였다.In Example 1, the dust reduction agent composed of a polymer synthesized from the reaction of triethanolamine and diethylene glycol was used as cement mortar (cement and ISO standard sand ratio of 1: 3, and the amount of mixed water was W / C = 0.5). With respect to parts by weight, 0 parts by weight, 2.5 parts by weight, 5 parts by weight, 7.5 parts by weight, and 10 parts by weight of the combined samples were mechanically mixed, and then the physical performance was evaluated.
1) 타격 플로우 실험평가1) Blow Flow Experiment Evaluation
상기 실시예 1에서 제조된 트리에탄올아민과 디에틸렌글리콜을 합성한 폴리머로 이루어진 비산먼지 저감제를 함유한 시멘트 몰탈을 플로우 몰드에 2.5cm 두께와 층으로 넣고 다짐봉으로 20번 다진 후 지상 1.25cm 높이에서, 15초 동안 25회 낙하시켜 플로우를 측정하였으며, 시멘트 몰탈의 플로우 결과를 통해 유동성을 확인할 수 있다.Cement mortar containing the fly dust reducing agent made of a polymer synthesized in the triethanolamine and diethylene glycol prepared in Example 1 was put into a flow mold 2.5cm thick and chopped 20 times with a compaction rod and ground 1.25cm high In, the flow was measured by dropping 25 times for 15 seconds, the flow can be confirmed through the flow of cement mortar.
도 1은 비산먼지 저감제 첨가량에 따른 몰탈의 유동성 실험결과로서, 상기 도 1의 결과로부터, 트리에탄올아민과 디에틸렌글리콜을 합성한 폴리머로 이루어진 비산먼지 저감제의 첨가량 증가에 따라, 비산먼지 저감제를 미첨가한 시험군보다 타격 플로우가 향상된 결과를 확인하였다. FIG. 1 is a flow test result of mortar according to the amount of dust reducing agent added, and from the result of FIG. 1, as the amount of scattering dust reducing agent made of a polymer synthesized with triethanolamine and diethylene glycol increases, It was confirmed that the blow flow improved results than the test group without addition.
상기 타격 플로우의 향상 결과는 몰탈의 유동성 향상을 의미하므로, 몰탈 제조 시, 혼합 물의 양을 줄일 수 있고, 그 만큼의 비산먼지 저감제의 기능성 첨가제 함량을 높일 수 있으므로, 분진 저감 효과를 극대화할 수 있다. The result of the improvement of the blow flow means that the flowability of the mortar is improved, so that the amount of the mixture can be reduced during the production of the mortar, and the functional additive content of the scattering dust reducer can be increased, thereby maximizing the dust reduction effect. have.
2) 압축 강도 실험 평가2) compressive strength test evaluation
상기 실시예 1에서 트리에탄올아민과 디에틸렌글리콜과의 축합반응을 반복하면서 고분자 화합물이 만들어지는 반응으로 합성된 폴리머로 이루어진 비산먼지 저감제를 각 첨가량별로 혼합하여 준비한 시료를 1일, 3일, 7일, 28일 경과 후 압축강도를 측정하였다. The sample prepared by mixing the scattering dust reduction agent made of a polymer synthesized by the reaction of repeating the condensation reaction of triethanolamine with diethylene glycol in Example 1 by the reaction of producing a high molecular compound for each added amount is 1, 3, 7 After 28 days, the compressive strength was measured.
도 2는 본 발명의 비산먼지 저감제 첨가량별 몰탈의 압축강도 실험결과를 나타낸 것으로서, 상기 도 2의 결과로부터, 트리에탄올아민과 디에틸렌글리콜과의 반응으로부터 합성된 폴리머로 이루어진 비산먼지 저감제의 첨가량이 증가할수록 재령별 압축강도는 증가한 결과를 보였다. 구체적으로, 첨가량 2 내지 7 중량부 조건일 때는 첨가량 증가에 따라 재령별 압축강도가 증가하는 경향이 보이고, 10 중량부를 첨가할 경우에는 첨가량 증가대비 재령별 압축강도 개선이 유사하게 유지되었으나, 유동성 증가로 인한 혼합수량 저감을 감안할 경우 비산먼지 저감제를 첨가하지 않은 일반 시멘트와 대등 이상의 압축강도를 보일 것으로 예측된다. Figure 2 shows the results of the compressive strength of the mortar for each addition amount of dust reduction agent of the present invention, from the result of Figure 2, the amount of added dust reduction agent made of a polymer synthesized from the reaction of triethanolamine and diethylene glycol As this increased, the compressive strength by age increased. Specifically, when the addition amount is 2 to 7 parts by weight condition, the compressive strength of each age tends to increase as the amount of addition is increased, and when 10 parts by weight is added, the compressive strength improvement by age is maintained similarly to the addition amount, but the fluidity is increased. Considering the reduction of mixing volume, the compressive strength is expected to be comparable with that of general cement without scattering dust reduction agent.
<실험예 2> 분진 저감 효과 평가Experimental Example 2 Evaluation of Dust Reduction Effect
1) 육안 평가1) Visual evaluation
도 3은 본 발명의 비산먼지 저감제 함유에 따른 분진 발생의 육안평가에 대한 비교사진 결과로서, 실시예 1에서 합성된 폴리머로 이루어진 비산먼지 저감제를 0 중량부 및 2.5 중량부로 첨가량을 달리하여 조합된 시료를 기계적으로 혼합한 후 59cm 높이에서 시료 100g을 일시적으로 낙하시켜, 분진발생 여부를 육안 관찰하였다. FIG. 3 is a comparative photograph result of the visual evaluation of dust generation according to the containing of the dust reducing agent of the present invention, by varying the addition amount of the dust reducing agent made of the polymer synthesized in Example 1 to 0 parts by weight and 2.5 parts by weight. After mechanically mixing the combined samples, 100 g of the sample was temporarily dropped at a height of 59 cm, and the occurrence of dust was visually observed.
이에, 비산먼지 저감제 0 중량부 첨가한 시험군(비산먼지 저감제 처리 없이 일반 시멘트)의 분진 발생 결과와 대비한 결과, 비산먼지 저감제 2.5 중량부 첨가한 시험군은 현저한 비산먼지 저감 정도를 육안으로 확인할 수 있었다.Thus, as a result of comparing the dust generation results of the test group added with 0 parts by weight of the scattering dust reducing agent (general cement without the scattering dust reducing agent treatment), the test group having 2.5 parts by weight of the scattering dust reducing agent showed a significant reduction in the amount of scattering dust. It could be confirmed with the naked eye.
2) 정량 평가2) Quantitative Evaluation
실시예 1에서 합성된 폴리머에 대하여, 분진 저감에 대한 정량평가를 위하여, 시멘트 및 몰탈 각각에, 0 중량부, 2.5 중량부, 5 중량부, 7.5 중량부, 10 중량부별로 첨가량을 달리하여 조합된 시료를 기계적으로 혼합하였다. For the polymer synthesized in Example 1, in order to quantitatively evaluate the dust reduction, the cement and the mortar are combined in different amounts by 0 parts, 2.5 parts, 5 parts, 7.5 parts, and 10 parts Samples were mechanically mixed.
도 4는 본 발명의 비산먼지 저감제의 분진 저감에 대한 정량평가를 측정하기 위하여 제작한 장치로서, 상기 혼합 이후, 아크릴 원통관의 시료 투입구에 시료 200g을 59cm 높이에서 일시적으로 낙하시켜, 45㎝ 높이에 설치된 디지털 분진계(KANOMAX, MODEL 3443)를 통해 분진발생 여부를 정량 평가하였다. Figure 4 is a device manufactured to measure the quantitative evaluation of dust reduction of the scattering dust reducing agent of the present invention, after the mixing, 200g of the sample is temporarily dropped from the height of 59cm to the sample inlet of the acrylic cylinder tube, 45cm The generation of dust was quantitatively assessed using a digital dust meter (KANOMAX, MODEL 3443) installed at the height.
도 5는 본 발명의 비산먼지 저감제를 시멘트 및 몰탈에 적용시 분진 저감효과에 대한 정량평가 결과로서, 비산먼지 저감제의 첨가량이 증가할수록 시멘트 및 몰탈의 비산먼지가 현저히 저감되는 경향을 확인하였다. FIG. 5 is a quantitative evaluation result of the dust reduction effect when the scattering dust reducing agent of the present invention is applied to cement and mortar, and it is confirmed that the scattering dust of cement and mortar is significantly reduced as the amount of the scattering dust reducing agent is increased. .
특히, 비산먼지 저감제 2.5 중량부 첨가량 조건일 때는 비산먼지 저감제를 첨가하지 않은 일반 시멘트에 비해 각각 6.7%, 4.8% 수준을 보이며, 첨가량이 증가할수록 저감하여 5.0 중량부 첨가량 조건 이상에서는 거의 실내 공기 수준인 40∼50CPM을 나타내었다. Particularly, in the case of 2.5 parts by weight of dust reducing agent, the levels were 6.7% and 4.8%, respectively. The air level was 40-50 CPM.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.While the invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the scope of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.
Claims (5)
다가 알코올기를 가진 아민계 화합물과 2가 이상의 알코올의 중축합 반응으로 3방향의 말단기가 -OH 작용기로 합성된 폴리머로 이루어진 폴리머계 비산먼지 저감제 2 내지 7 중량부를 혼합하여 조성된 비산먼지 저감용 조성물.Per 100 parts by weight of cement or mortar,
For the reduction of scattering dust formed by mixing 2 to 7 parts by weight of a polymer scattering dust reducing agent composed of a polymer synthesized with -OH functional groups in three directions of terminal groups by polycondensation reaction of an amine compound having a polyhydric alcohol group with a divalent or higher alcohol. Composition.
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