KR102244273B1 - 폐합성수지를 이용한 건축자재 제조방법 및 이에 의해 제조된 건축자재 - Google Patents

폐합성수지를 이용한 건축자재 제조방법 및 이에 의해 제조된 건축자재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐합성수지를 이용한 건축자재 제조방법 및 이에 의해 제조된 건축자재에 관한 것으로서, 버려지는 폐합성수지를 이용하여 건축자재로 재활용이 이루어질 수 있게 되어 환경오염을 방지함과 함께 건축자재의 생산 비용을 절감시키는 효과를 나타내기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 수거된 폐합성수지를 절단수단을 이용하여 절단하는 절단 단계와;(ST 1) 상기 절단된 폐합성수지를 건조하는 건조 단계와;(ST 2) 상기 건조가 이루어진 폐합성수지를 압축하는 1차 압축 단계와;(ST 3) 상기 1차 압축이 이루어진 폐합성수지를 실링필름으로 감싼 상태에서 압축을 실시하는 2차 압축 단계;(ST 4)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐합성수지를 이용한 건축자재 제조방법 및 이에 의해 제조된 건축자재{Construction material manufacturing method using waste synthetic resin and construction material}
본 발명은 건축자재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 버려지는 폐합성수지를 이용하여 블록 형태의 건축자재를 제조함으로써 환경오염을 방지함과 함께 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 폐합성수지를 이용한 건축자재 제조방법 및 이에 의해 제조된 건축자재에 관한 것이다.
일반적으로, 비닐봉지나, 과자봉지, 컵라면 용기, 일회용 컵, 스티로폼, 생수병 등은 합성수지 재질로 이루어진다.
이러한 합성수지제 제품들은 제조공정이 쉽고, 다양한 형태로 제조가 가능하여 더욱 널리 이용되고 있다. 하지만, 내용물의 사용이나 제품의 수명이 다하면 일부는 재활용 되고 일부는 폐기되어 소각 또는 매립 등의 방법으로 처리하지만, 소각진행시 환경오염(미세먼지 발 암물질)을 야기하는 것은 물론, 단기간에 자연분해가 어렵기 때문에 미세플라스틱에 의한 환경 파괴의 주요 원인으로 대책이 필요하다.
이에 근래에는 버려지는 폐합성수지를 이용하여 재생 플라스틱제품을 생산하는 공정이 개발되었지만, 이러한 폐합성수지는 파쇄, 세척, 탈수 공정 및 용융 압출 등의 과정에서 에너지 낭비 및 환경 유해물질 사용이 필요하며, 재생 공정 등을 거칠 때 이물질이나 수분 등이 포함되어 있어 양질의 재생 플라스틱을 생산하는 데 한계가 있다.
따라서, 폐합성수지를 파쇄 및 용융하고, 이를 이용하여 건축자재를 제조하는 방법이 이용되고 있다.
이러한 방법의 일례로 대한민국 공개특허 제10-2010-0079671호, 대한민국 등록실용신안 제20-0287262호가 있다.
상기 선공개 특허 및 선등록 실용신안은 폐합성수지를 포함하여 방음벽재를 제조하는 방법을 제안하였으나, 내부는 폐합성수지를 이용하고 외부는 신재 합성수지를 이용함으로써, 제조공정이 추가되어 제조비용이 증가함은 물론, 폐재의 사용량이 적고, 재활용으로 인한 경제적 이점이 없다는 단점이 있었다.
또한, 종래 기술에서는 성형 제작을 위한 가열 및 용융과정을 필요로 하기 때문에 제작비용이 증가함과 함께 작업 안전성에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제2082004호(2020.02.20.등록) 대한민국 특허등록 제1389752호(2014.04.22.등록)
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 폐합성수지를 이용한 건축자재를 제조함에 있어서 제작비용을 절감시킴과 함께 블록형태로의 성형 제작이 보다 신속하고 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 제조방법은, 수거된 폐합성수지를 절단수단을 이용하여 절단하는 절단 단계와; 상기 절단된 폐합성수지를 건조하는 건조 단계와; 상기 건조가 이루어진 폐합성수지를 압축하는 1차 압축 단계와; 상기 1차 압축이 이루어진 폐합성수지를 실링필름으로 감싼 상태에서 압축을 실시하는 2차 압축 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 압축 단계에서는 가압 스크류에 의한 압축이 이루어지고, 상기 2차 압축 단계에서는 성형틀 내에서 프레스 가압에 따른 진공 압축이 이루어지도록 하여 블럭 형태로 성형이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 제조방법은, 버려지는 폐합성수지를 이용하여 건축자재로 재활용이 이루어질 수 있게 되어 환경오염을 방지함과 함께 건축자재의 생산 비용을 절감시키는 효과를 나타낸다.
특히, 일상생활에서 1차 사용된 합성수지를 사용하는 것으로 추가적인 가공을 하지 않고 무한 반복 사용이 가능하여 2차적인 오염 및 환경파괴를 방지할 수 있는 이점을 나타낸다.
또한, 다양한 형상 및 크기의 블록형태 건축자재 제조가 이루어질 수 있게 되어 재활용 효율을 향상시키는 이점을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건축자재 제조과정 순서도.
도 2는 본 발명에서 폐합성수지의 성형틀 압착 상태 개략 구조도.
도 3은 본 발명에 의해 제작된 건축자재 블록 외관도.
도 4는 도 3의 A-A부 단면도.
도 5는 본 발명의 응용 예에 따른 건축자재 블록 형상도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 폐합성수지를 이용한 건축자재 제조방법을 도 1의 순서도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
<절단 단계>(ST 1)
먼저, 비닐이나 페트 등과 같은 수거된 폐합성수지를 절단수단을 이용하여 절단하는 작업을 실시하게 된다.
즉, 이때에는 커팅기 또는 절단날이 구비된 파쇄기 등의 절단 수단을 선택적으로 사용하게 되는데, 용도에 따라 일정한 크기로 파쇄 또는 절단이 이루어지게 된다.
<건조 단계>(ST 2)
그리고 절단이 이루어진 폐합성수지는 물기의 제거를 위한 건조작업을 실시하게 된다.
이때에는 열풍건조를 통한 신속한 건조작업이 이루어지게 되는데, 필요에 따라서는 세척수를 분사하거나 폐합성수지를 세척수에 일정시간 침지시켜서 세척작업이 선행되어질 수도 있게 된다.
또한, 필요에 따라서는 추가적으로 미생물 증식 또는 방지용 약제의 사용이 이루어질 수 있다.
<1차 압축 단계>(ST 3)
이후, 건조가 이루어진 폐합성수지는 1차적인 압축이 이루어지게 되는데, 이때에는 가압판을 이용하여 가압을 실시하거나 또는 가압스크류를 따라 이동이 이루어지는 가운데 가압 작용이 이루어지도록 하여 일정 크기로 압축이 이루어짐과 함께 폐합성수지 상호간의 공극이 최소화 되어지도록 하게 된다.
<2차 압축 단계>(ST 3)
그리고 상기 1차 압축이 이루어진 폐합성수지는 블록 형태로 성형이 이루어지도록 하는 2차 압축과정을 실시하게 된다.
즉, 이때에는 도 2에서와 같이 폐합성수지가 실링필름을 이용한 실링 방식과 인몰딩 방식을 이용하는 방식으로 블록 성형이 이루어질 수 있게 된다.
상기 실링 방식의 경우 실링 필름에 의해 감싸지도록 한 상태에서 사각 형상을 이루는 성형틀(30)에 폐합성수지(20)를 투입 후 상부에서 가압 프레스를 실시하게 되며, 인 몰딩 방식의 경우 성형틀에 폐합성수지를 투입 후 폐합성수지의 외부를 감싸는 방식으로 제품 성형이 이루어지게 된다.
실링필름을 사용하는 경우에는 블록 형태로 성형이 이루어지는 과정에 진공펌프를 이용하여 성형틀 내부에 존재하는 공기(습기)를 최대한 제거한 상태에서 진공을 진행하여 실링하게 된다.
본 실시 예에서 사용되는 실링필름은 방염/ 방오/ 바이러스 방지/ 박테리아 방지/ 전자파 차단 처리가 이루어진 필름을 사용할 수 있다.
성형틀의 경우 용도에 따라 1개 이거나 2개 이상이 사용될 수 있다.
실링필름의 경우 필름 내,외층 및 필름층 내부에도 기능성을 부여할 수 있으며, 두께는 용도에 따라 조절이 가능하다.
부여 가능한 기능성의 경우 오염방지/ 화재방지/ 바이러스 방지/ 박테리아 방지/ 필름의 늘어나는 성질 개선(합사 사용)/ 단면 부직포 부착/ 전자파 차단/ 열차단 기능 부여/ 실링필름의 외부면 쪽에 접착기능 부여/ 색상 부여 등이 있다.
특히, 압축과 함께 일측에서 진공흡입을 실시하게 되면 보다 효율적인 압축이 이루어짐과 함께 실링필름 내에서 진공상태가 유지됨으로써 블록형태가 안정적으로 유지될 수 있게 된다.
인 몰딩 형태의 경우 가압된 폐합성 수지를 성형틀에 투입 후 투입품 외부에 사출을 통하여 폐합성수지 전면을 감싸는 방식으로 블록을 성형하게 되는데, 외벽과 내벽의 효과 및 하나의 블록으로 여러가지 효과를 나타낼 수 있다. 인 몰딩에 사용하는 재료의 경우 방염, 오염, 전자파 차단 등의 필요한 기능성을 부여하여 사용이 가능하다.
도 3은 본 발명에 의해 사각의 육면체 형상으로 제작된 폐합성수지 재질의 건축용 블록(10)을 나타낸 것이다.
이와 같이 제작된 건축용 블록(10)은 도 4의 단면도에서와 같이 외표면을 실링필름(11)이 감싸는 형태를 이루고 있기 때문에 표면 오염이 방지됨과 함께 안정적인 블록 형상의 유지가 이루어질 수 있게 되어 건축물의 건물 바닥, 벽, 천장 등 다양한 장소에 적용이 가능하게 된다.
따라서 본 발명의 제조방법은, 버려지는 폐합성수지를 이용하여 건축자재로 재활용이 이루어질 수 있게 되어 환경오염을 방지함과 함께 건축자재의 생산 비용을 절감시키는 효과를 나타낸다.
특히, 일상생활에서 1차 사용된 합성수지를 사용하는 것으로 추가적인 가공을 하지 않고 무한 반복 사용이 가능하여 2차적인 오염 및 환경파괴를 방지할 수 있는 이점을 나타낸다.
또한, 다양한 형상 및 크기의 블록형태 건축자재 제조가 이루어질 수 있게 되어 재활용 효율을 향상시키는 이점을 나타낸다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예로는 상기 건조 단계(ST 2)에서는 약액 분사를 통한 폐합성수지의 항균 세척이 이루어질 수 있게 된다.
삭제
삭제
이와 같은 항균 세척작업이 추가되어지게 되면, 분사된 약액이 절단된 폐합성수지 표면에 뿌려지게 되면서 작업 과정에서 세균에 의한 오염 발생이 방지될 수 있게 된다.
삭제
삭제
그리고 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 건축자재 제조기술이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 상기 실시 예에서는 사각형상의 블록을 제조하는 기술이 설명 및 도시되었으나, 본 발명의 기술은 도 5에서와 같이 원형이나 다각형 등 다양한 형상 및 모양의 건축용 블록 제작이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 필요에 따라서는 건조 과정에서 폐합성수지에 혼합되어 있는 이물질 제거를 위한 거름망이나 금속물질 제거를 위한 자석 등의 선별 수단이 사용될 수 있게 된다.
따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 건축용 블록 11 : 실링필름
20 : 폐합성수지 30 : 성형틀

Claims (7)

  1. 수거된 폐합성수지를 절단수단을 이용하여 절단하는 절단 단계와;(ST 1)
    상기 절단된 폐합성수지를 건조하는 건조 단계와;(ST 2)
    상기 건조가 이루어진 폐합성수지를 1차 압축하는 1차 압축 단계와;(ST 3)
    상기 1차 압축이 이루어진 폐합성수지를 성형틀 내에서 하는 2차 압축을 실시하는 2차 압축 단계;(ST 4)를 포함하고,
    상기 2차 압축 단계(ST 4)에서는 폐합성수지를 실링필름으로 감싼 상태에서 압축을 실시하는 방식에 따른 2차 압축이 이루어지며,
    상기 1차 압축 단계(ST 3)에서는 가압 스크류에 의한 압축이 이루어지고, 상기 2차 압축 단계에서는 성형틀 내에서 프레스 가압에 따른 진공 압축이 이루어지도록 하여 블록 형태로 성형이 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 건축자재 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 절단수단은 커팅기 또는 파쇄기가 사용됨을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 건축자재 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 건조 단계(ST 2)에서는 약액 분사를 통한 폐합성수지의 항균 세척이 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 건축자재 제조방법.
  6. 삭제
  7. 청구항 1, 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 건축자재.
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