KR102257482B1 - 폐 고밀도 폴리에틸렌을 이용하여 지오셀을 제조하는 방법 - Google Patents

폐 고밀도 폴리에틸렌을 이용하여 지오셀을 제조하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102257482B1
KR102257482B1 KR1020190097759A KR20190097759A KR102257482B1 KR 102257482 B1 KR102257482 B1 KR 102257482B1 KR 1020190097759 A KR1020190097759 A KR 1020190097759A KR 20190097759 A KR20190097759 A KR 20190097759A KR 102257482 B1 KR102257482 B1 KR 102257482B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
density polyethylene
psalter
retention rate
burglar
iso
Prior art date
Application number
KR1020190097759A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200023191A (ko
Inventor
조덕상
Original Assignee
주식회사 비엠케이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 비엠케이 filed Critical 주식회사 비엠케이
Publication of KR20200023191A publication Critical patent/KR20200023191A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102257482B1 publication Critical patent/KR102257482B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/042—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with carbon fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/043—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025—Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13—Phenols; Phenolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1515—Three-membered rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 폐 고밀도 폴리에틸렌과 신재 고밀도 폴리에틸렌을 혼합하여 재생 폴리에틸렌을 제조하고 이를 이용하여 생산 원가를 절감하고 친환경적인 지오셀을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

폐 고밀도 폴리에틸렌을 이용하여 지오셀을 제조하는 방법 {Method for preparing geocell using waste high-density polyethylene}
본 발명은 폐 고밀도 폴리에틸렌과 신재 고밀도 폴리에틸렌을 혼합하여 재생 고밀도 폴리에틸렌을 제조하고, 이를 이용하여 생산 원가를 절감하면서 친환경적인 지오셀을 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하천 정비사업을 하거나 지반을 보강하기 위한 토목 공사를 실시할 때, 토목섬유를 사용하게 되는데, 토목섬유란 인공적으로 만드는 토양구조물의 구성요소로서, 자연상태의 토양, 바위, 토질재료와 함께 사용된다. 토목섬유에는 편물, 직물, 부직포 등의 3종류가 있으며, 사용방법이 비슷하고 토목섬유류로 취급할 수 있는 웹(web), 매트(mat), 네트(net), 그리드(grid) 및 플라스틱시트 등은 토목섬유 대체품으로 사용되거나, 함께 사용되기도 하여 총칭해서 토목섬유제품 이라고도 한다. 사용되는 섬유원료는 물리적 성질, 기계적 성질과 내약품성이 뛰어난 열가소성 섬유가 주류를 이루며, 토목섬유의 역할은 토양구조물에 있어서 물의 여과효과, 토양과 물을 분리시키는 효과, 흙구조물의 보강효과와 물을 외부로 배수시키는 효과 및 목적에 따라 물을 차단시키는 방수효과 등이 있다. 사용종류로는 지오텍스타일, 지오멤브렌, 지오그리드, 지오셀 등으로 나눈다.
일반적으로 사면, 호안은 강우와 유수에 의하여 침식 및 붕괴가 발생되기 쉬우며 연약지반은 구조물의 하중보다 기초지반의 지지력이 작아서 변형을 일으키는 지반이다. 이러한 사면 및 호안 제방을 축조할 경우 사면침식 및 붕괴가 발생하지 않도록 사면보호용 보강재를 설치하여야 하며, 연약지반 위에 제방이나 도로를 시공할 경우 지반의 지지력을 증대시키고 지반의 침하가 일어나지 않도록 보강구조물을 설치하여야 한다.
지오셀은 경사진 곳에서의 부식 제어 및 토양 안정화를 위해 오랜 세월 사용되고 있다. 지오셀은 하천의 제방 또는 호안 사면의 연약지반의 토사유실 방지와 지반을 보강할 뿐만 아니라 배수가 원활하게 이루어지도록 하는 효과가 있다.
한편, 전세계적으로 플라스틱의 사용량이 급증하면서 플라스틱 제품의 사용, 처리, 폐 플라스틱의 재활용에 관한 사회적 관심과 연구가 활발히 이루어지고 있다.
이에 본 발명자들은 친환경적인 지오셀을 제조하기 위한 방법을 연구한 결과, 폐 고밀도 폴리에틸렌과 신재 고밀도 폴리에틸렌과 혼합하여 신재 고밀도 폴리에틸렌의 물성과 동등한 효과를 갖는 재생 원료를 제조하고 이를 이용하여 친환경적인 지오셀을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 폐 고밀도 폴리에틸렌과 신재 고밀도 폴리에틸렌을 혼합하여 재생 고밀도 폴리에틸렌을 제조하고, 이를 성형하여 일정 크기의 판상 시트를 제조 및 타공한 뒤, 판상 시트를 결속시켜서 친환경 지오셀을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폐 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20 내지 40 중량%과 신재 고밀도 폴리에틸 60 내지 80 중량%의 혼합물에 과산화물 가교제로 퍼옥사이드 또는 퍼부틸 퍼옥사이드를 첨가한 후 용융 혼합하여 재생 고밀도 폴리에틸렌을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명은 폐 고밀도 폴리에틸렌과 신재 고밀도 폴리에틸렌과 혼합하여 신재 고밀도 폴리에틸렌의 물성과 동등한 효과를 갖는 재생 원료를 제조하는 것을 목적으로 하고, 이 목적을 달성하기 위하여, 폐자재와 신자재를 혼합할 때 폐자재를 사용함에 따른 문제점 내지 단점을 극복하기 위한 추가적인 구성요소를 더욱 포함할 수 있다. 예를 들어, 폐자재와 신자재의 혼합을 용이하게 하는 구성, 폐자재의 성형성이 떨어지는 단점을 극복하기 위한 구성, 폐자재를 사용함에 따른 물성 저하를 보완하기 위한 구성 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 재생 고밀도 폴리에틸렌은 폐자재 고밀도 폴리에틸렌과 신재 고밀도 폴리에틸렌의 혼합을 용이하게 하기 위한 구성요소로서, 반응성 상용화제인 에폭시기 또는 카르복시기를 포함하는 화합물을 추가적으로 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 재생 고밀도 폴리에틸렌은 유리섬유 또는 탄소섬유를 추가적으로 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 또한, (a) 폐 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20 내지 40 중량%과 신재 고밀도 폴리에틸렌 60 내지 80 중량%를 혼합하여 재생 고밀도 폴리에틸렌을 제조하는 단계; (b) 상기 재생 고밀도 폴리에틸렌을 성형하여 일정 크기의 판상 시트를 제조하는 단계; (c) 상기 판상 시트를 일정 크기 및 일정 간격으로 타공하는 단계; 및 (d) 상기 타공된 판상 시트와 또 다른 판상 시트를 길이방향으로 겹치도록 배치하고 끝부분의 교차점인 결속부를 결속하며, 상기 결속부에서 길이방향으로 일정 간격 떨어진 교차점인 결속부를 결속하고, 계속하여 일정 간격으로 결속부를 결속하는 단계를 포함하는 친환경 지오셀을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계는 과산화물 가교제로 퍼옥사이드 또는 퍼부틸 퍼옥사이드, 또는 반응성 상용화제로 에폭시기 또는 카르복시기를 포함하는 화합물, 또는 물성강화를 위한 유리섬유 또는 탄소섬유를 추가적으로 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 또한, (a) 폐 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20 내지 40 중량%과 신재 고밀도 폴리에틸렌 60 내지 80 중량%를 혼합하여 재생 고밀도 폴리에틸렌을 제조하는 단계; (b) 상기 재생 고밀도 폴리에틸렌을 성형하여 일정 크기의 판상 시트를 제조하는 단계; (c) 상기 판상 시트를 일정 크기 및 일정 간격으로 타공하는 단계; (d) 타공된 판상 시트와 또 다른 판상 시트를 길이방향으로 겹치도록 배치하고 끝부분의 교차점인 결속부를 결속하며, 상기 결속부에서 길이방향으로 일정 간격 떨어진 교차점인 결속부를 결속하고, 계속하여 일정 간격으로 결속부를 결속하여 판상 시트 10 내지 20개가 결속된 지오셀 단위체를 제조하는 단계; 및 (e) 메인브라켓과 서브브라켓으로 구성된 연결구를 이용하여 상기 지오셀 단위체와 다른 지오셀 단위체를 연결하는 단계를 포함하는 지오셀을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 폐 고밀도 폴리에틸렌 20 내지 40 중량%와 신재 고밀도 폴리에틸렌 60 내지 80 중량%을 내부 혼련기 등을 이용하여 165 내지 175 ℃ 범위의 온도에서 35 내지 45 RPM의 속도로 8 내지 12 분간 용융 혼합시켜 재생 고밀도 폴리에틸렌을 얻는다. 이 때, 폐 고밀도 폴리에틸렌의 함량이 20 중량% 미만이면 가격 경쟁력 면에서 불리하고 40 중량%를 초과하면 인장강도, 인장탄성율, 최대강도, 인장신율 등과 같은 기계적 물성이 떨어진다.
본 발명에 따르면, 폐 고밀도 폴리에틸렌과 신재 고밀도 폴리에틸렌을 혼합할 때 과산화물 가교제를 첨가하여 화학반응이 동반되는 반응 압출 공정을 수행하면, 얻어지는 재생 고밀도 폴리에틸렌의 마모도, 내구성 등을 보다 개선시킬 수 있는 효과가 있다. 과산화물 가교제로는 모든 과산화 화합물을 사용할 수 있지만, 바람직하게는 디큐밀 퍼옥사이드(DCP), 퍼부틸 퍼옥사이드(PBP)를 사용할 수 있고, 폐 고밀도 폴리에틸렌 및 신재 고밀도 폴리에틸렌 혼합물의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 0.5 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 0.2 중량% 범위로 첨가할 수 있다.
본 발명에서 사용된 반응성 상용화제는 재생 고밀도 폴리에틸렌 수지의 결정화를 방지하는 역할을 한다. 즉, 반응성 상용화제는 재생 수지가 재활용되는 공정에서 결정화도가 증가하여 재생 고밀도 폴리에틸렌 수지의 성형성이 저해되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 반응성 상용화제는 에폭시기 및 카르복시기 중 적어도 하나를 포함하는 화합물이거나, 무수산(acid anhydride)일 수 있고, 폐 고밀도 폴리에틸렌/신재 고밀도 폴리에틸렌 혼합물의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량% 범위로 첨가할 수 있다.
본 발명에 있어서, 일정 길이의 유리 장섬유를 용융 전 물리적으로 혼합한 후 용융시켜, 상기 유리 장섬유를 상기 혼합수지가 결합하는 일종의 주쇄로 기능하게 한다. 이 때, 유리섬유는 폐 고밀도 폴리에틸렌/신재 고밀도 폴리에틸렌 혼합물의 총 중량을 기준으로 길이 10mm 내지 50mm인 유리 장섬유 1 내지 30 중량부를 첨가할 수 있다. 유리 장섬유를 1 중량부 미만으로 사용될 경우 시장에서 요구하는 기계적 물성을 만족시킬 수가 없으며, 30 중량부를 초과하여 사용할 경우 기계적 물성은 만족하나 가격 경쟁력을 상실하여 시장 경쟁력이 약해지는 단점이 있다. 따라서, 본 발명에 따라 유리 섬유는 1 내지 30 중량부로 사용되는 것이 가장 바람직하다.
본 발명에서 사용된 탄소섬유는 폐 고밀도 폴리에틸렌을 사용함에 따른 물성 저하를 보완하기 위하여 첨가될 수 있다. 또한, 재생 고밀도 폴리에틸렌을 제조할 때 탄소섬유를 이미 포함하고 있는 폐자재를 사용하여 물성 보강의 효과를 얻을 수도 있다.
본 발명에 따른 지오셀은 도로 및 철도 도상에 설치되는 경우에는 우수한 압축 강도가 요구되고, 사면에 설치되는 경우에는 우수한 인장 강도가 요구된다. 또한, 옹벽형태의 지오셀은 자외선에 오랜 시간 노출되는 특성으로 인해 우수한 내화성, 내열성이 요구된다.
본 발명에서는 또한, 지오셀을 구성하는 판상 시트의 표면을 엠보싱 형태가 되도록 처리할 수 있다. 판상 시트의 표면 형상을 달리하여 표면 거칠기를 형성하면 지오셀 내부의 충진재의 유실을 감소시킬 수 있어 효과적이다. 또한, 판상 시트에 타공되는 구멍의 모양과 크기, 구멍 간의 간격 등을 조절하여 표면 거칠기 정도와 인장 강도 등의 물성을 조절할 수 있다.
본 발명에 따르면 폐 고밀도 폴리에틸렌과 신재 고밀도 폴리에틸렌을 혼합하여 재생 고밀도폴리에틸렌을 제조하고, 이때, 폐 고밀도 폴리에틸렌을 사용함에 따른 단점을 극복하기 위하여 폐자재와 신자재의 혼합을 용이하게 하는 구성, 폐자재의 성형성 저해를 방지하는 구성, 물성을 강화하는 구성 성분을 추가함으로써, 신재 고밀도폴리에틸렌과 동일한 정도의 물성을 갖는 재생 원료를 얻을 수 있다. 이에 따라 이를 이용하여 지오셀을 제조하면 원가를 절감하면서도 지오셀에 요구되는 물성을 그대로 유지할 수 있어 효과적이다.
도 1은 본 발명에 따른 재생 고밀도폴리에틸렌을 이용하여 지오셀을 제조하는 공정을 나타낸 것이다.
도 2는 엠보싱 형태를 갖는 지오셀을 구성하는 판상 시트 이미지이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
폐 HDPE 를 이용한 재생 HDPE 의 제조
펠렛 형태의 폐 고밀도 폴리에틸렌과, 분자량, 분자량 분포 및 가공성 등이 상이한 시판중인 신재 고밀도 폴리에틸렌을 표 1에 나타난 조성비로 혼합하여 재생 고밀도 폴리에틸렌을 제조하고, 인장강도, 인장탄성율 등 물성을 확인하였다.
조성비(신재/재생) 인장강도(MPa) 인장탄성율(MPa) 최대강도(N) 인장신율(%)
100/0 36 550 400 540
60/40 (A) 33 450 310 720
50/50 (B) 36 500 380 380
40/60 (C) 33 650 350 580
0/100 30 450 270 790
폐 고밀도 폴리에틸렌과 신재 고밀도 폴리에틸렌의 최적 조성비, 최적 혼합 조건 등을 확인하기 위하여, 표 2에 나타난 조성비, 혼합 반응 조건 등을 달리하여 재생 고밀도 폴리에틸렌을 제조하고, 인장강도, 인장탄성율, 최대강도, 인장신율 등 물성을 확인하였다.
재생 HDPE 혼합온도(℃) 혼합시간(min) 혼합속도(RPM) 인장강도(MPa) 인장탄성율(MPa) 최대강도(N) 인장신율(%)

A
170
10		 40 35 450 320 780
50 36 400 330 850
60 34 290 320 840

B
170
10		 40 35 450 320 780
50 36 400 330 850
60 34 290 320 840

C
170
10		 40 35 450 320 780
50 36 400 330 850
60 34 290 320 840
첨가제 혼합에 따른 재생 HDPE 의 물성 확인
2-1 가교제의 첨가
상기 실시예 1에서 가장 우수한 기계적 물성을 나타내는 조성비의 신재/폐 HDPE 혼합물에 표 3에 나타난 과산화물 가교제인 퍼부틸 퍼옥사이드를 첨가하고 160℃에서 10분 동안 반응 용융시켜 재생 HDPE를 제조하고 이들의 기계적 물성을 측정하였다.
재생 HDPE 과산화물과교제
(중량%)		 인장강도
(MPa)		 인장탄성율(MPa) 최대강도
(N)		 인장신율
(%)
A 0.1 35 450 320 780
0.2 38 420 330 750
B 0.1 35 450 320 780
0.2 38 420 330 750
C 0.1 35 450 320 780
0.2 38 420 330 750
2-2 반응성 상용화제의 첨가
상기 실시예 1에서 가장 우수한 기계적 물성을 나타내는 조성비의 신재/폐 HDPE 혼합물에 표 4 에 나타난 반응성 상용화제인 에폭시기 및 카르복시기 중 적어도 하나를 포함하는 화합물을 첨가하고 160℃에서 10분 동안 반응 용융시켜 재생 HDPE를 제조하고 이들의 기계적 물성을 측정하였다.
재생 HDPE 반응성상용화제 (중량%) 인장강도
(MPa)		 인장탄성율(MPa) 최대강도
(N)		 인장신율
(%)
A 5 35 450 320 780
10 38 420 330 750
B 5 35 450 320 780
10 38 420 330 750
C 5 35 450 320 780
10 38 420 330 750
2-3 탄소섬유의 첨가
상기 실시예 1에서 가장 우수한 기계적 물성을 나타내는 조성비의 신재/폐 HDPE 혼합물에 표 5에 나타난 탄소섬유를 첨가하고 160℃에서 10분 동안 반응 용융시켜 재생 HDPE를 제조하고 이들의 기계적 물성을 측정하였다.
재생 HDPE 탄소섬유
(중량%)		 인장강도
(MPa)		 인장탄성율(MPa) 최대강도
(N)		 인장신율
(%)
A 1 35 450 320 780
2 38 420 330 750
B 1 35 450 320 780
2 38 420 330 750
C 1 35 450 320 780
2 38 420 330 750
2-4 유리섬유의 첨가
상기 실시예 1에서 가장 우수한 기계적 물성을 나타내는 조성비의 신재/폐 HDPE 혼합물에 표 6에 나타난 유리섬유를 첨가하고 160℃에서 10분 동안 반응 용융시켜 재생 HDPE를 제조하고 이들의 기계적 물성을 측정하였다.
재생 HDPE 유리섬유
(중량%)		 인장강도
(MPa)		 인장탄성율(MPa) 최대강도
(N)		 인장신율
(%)
A 5 35 450 320 780
10 38 420 330 750
B 5 35 450 320 780
10 38 420 330 750
C 5 35 450 320 780
10 38 420 330 750
재생 HDPE 를 이용한 지오셀의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 재생 고밀도 폴리에틸렌을 성형 압출기를 이용하여 일정 크기(가로 50 내지 100cm x 세로 30 내지 50cm)의 판상 시트를 제조하고, 그 표면에 10 내지 15cm 간격으로 지름 0.5 내지 1cm 크기의 구멍을 반복하여 타공하여 지오셀의 기본 시트를 완성하였다. 그 다음, 하나의 판상 시트와 또 다른 판상 시트를 길이 방향으로 겹치도록 배치하고 끝부분의 교차점을 융착하는 것을 반복하여 지오셀 단위체를 완성하였다. 표 7은 두개의 지오셀 단위체를 융착하여 제조한 것이다.
이어서 펠렛 형태의 폐 고밀도 폴리에틸렌과, 분자량, 분자량 분포 및 가공성 등이 상이한 시판중인 신재 고밀도 폴리에틸렌을 표 7, 8에 나타난 조성비로 혼합하여 재생 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 지오셀 단위체를 완성하였다.
조성비(신재/재생) 100/0(가) 80/20(나) 60/40(다)




시료사진
Figure 112019082067614-pat00001
Figure 112019082067614-pat00002
Figure 112019082067614-pat00003
공칭 셀 크기 Lc : 330 mm
Wc : 300 mm 		Lc : 330 mm
Wc : 300 mm 		Lc : 330 mm
Wc : 300 mm
중량 215 g/m 214 g/m 211 g/m
두께 1.21 mm 1.20 mm 1.21 mm
높이 100.3 mm 100.3 mm 100.3 mm
표 7은 지오셀 단위체의 두께를 1.2mm로 제작한 것이다.
조성비(신재/재생) 100/0(라) 80/20(마) 60/40(바)




시료사진
Figure 112019082067614-pat00004
Figure 112019082067614-pat00005
Figure 112019082067614-pat00006
공칭 셀 크기 Lc : 330 mm
Wc : 300 mm		 Lc : 330 mm
Wc : 300 mm 		Lc : 330 mm
Wc : 300 mm
중량 211 g/m 211 g/m 215 g/m
두께 1.65 mm 1.66 mm 1.67 mm
높이 100.1 mm 100.1 mm 100.1 mm
표 8은 지오셀 단위체의 두께를 1.6mm로 제작한 것이다.
첨가제 혼합한 지오셀 단위체 물성 확인
참고로, 실시예 3의 카본블랙 함량은 표 9와 같으며, 카본블랙 함량은 ASTM D1603에 따라 시험하였다.
카본블랙 함량(%)
(가) 2.130
(나) 2.311
(다) 2.714
(라) 2.899
(마) 2.092
(바) 2.376
이하에서 기재될 시험명과 그에 대한 시험방법은 다음과 같다.
- KS K ISO 9864 : 지오신세틱스－지오텍스타일 및 관련제품의 단위 면적당 질량 측정 시험 방법
- KS K ISO 9863-1 : 지오신세틱스－규정 압력에서의 두께 측정－제1부：단일층
- ASTM D1603 : Standard Test Method for Carbon Black Content in Olefin Plastics
- KS K ISO 13426-1 : 지오텍스타일 및 관련제품－내부 구조 접점 강도－제1부：지오셀
- BS EN 12447 : Geotextiles and geotextile-related products. Screening test method for determining the resistance to hydrolysis in water
- KS K ISO TR 12960 : 지오텍스타일 및 관련 제품－액체 저항성 평가를 위한 스크리닝 시험방법
- KS K ISO 13438 : 지오텍스타일 및 관련 제품－산화 저항성 측정을 위한 스크리닝 시험법
- BS EN 12224 : Geotextiles and geotextile-related products. Determination of the resistance to weathering
- KS K 0746 : 지오텍스타일의 내후성 시험방법 : 크세논 아크법
4-1 실시예 3의 (가)에 대한 물성 확인
(가) 구성에 대한 물성은 표 10과 같다.
평가 항목 단위 평가 결과 시험방법
인장전단 강도 kN/m 9.79 KS K ISO 13426-1
인장전단 변형률 % 10.1
박리 강도 kN/m 7.26
박리 신장율 % 27.0
카본블랙 함량 % 2.130 ASTM D1603
가수분해
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 99.0 BS EN 12447
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 99.9
액체
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 99.7 이상 (H2SO4)
96.2 이상 (Ca(OH)2)		 KS K ISO TR 12960
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 93.1 이상 (H2SO4)
99.8 이상 (Ca(OH)2)
산화
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 94.3 KS K ISO 13438
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 95.2
자외선
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 99.7 BS EN 12224
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 86.3
내후성 인장전단
강도
보유율		 % 99.4 KS K 0746
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 96.4
4-2 실시예 3의 (나)에 대한 물성 확인
(나) 구성에 대한 물성은 표 11과 같다.
평가 항목 단위 평가 결과 시험방법
인장전단 강도 kN/m 9.49 KS K ISO 13426-1
인장전단 변형률 % 10.3
박리 강도 kN/m 6.64
박리 신장율 % 26.0
카본블랙 함량 % 2.311 ASTM D1603
가수분해
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 94.9 BS EN 12447
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 92.9
액체
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 95.4 이상 (H2SO4)
94.7 이상 (Ca(OH)2)		 KS K ISO TR 12960
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 95.8 이상 (H2SO4)
97.0 이상 (Ca(OH)2)
산화
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 96.0 KS K ISO 13438
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 99.6
자외선
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 98.9 BS EN 12224
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 85.8
내후성 인장전단
강도
보유율		 % 98.5 KS K 0746
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 98.7
4-3 실시예 3의 (다)에 대한 물성 확인
(다) 구성에 대한 물성은 표 12와 같다.
평가 항목 단위 평가 결과 시험방법
인장전단 강도 kN/m 9.48 KS K ISO 13426-1
인장전단 변형률 % 12.3
박리 강도 kN/m 6.52
박리 신장율 % 25.8
카본블랙 함량 % 2.714 ASTM D1603
가수분해
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 99.5 BS EN 12447
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 92.5
액체
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 99.8 이상 (H2SO4)
97.8 이상 (Ca(OH)2)		 KS K ISO TR 12960
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 93.1 이상 (H2SO4)
93.0 이상 (Ca(OH)2)
산화
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 97.5 KS K ISO 13438
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 99.7
자외선
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 97.1 BS EN 12224
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 87.9
내후성 인장전단
강도
보유율		 % 97.3 KS K 0746
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 98.7
4-4 실시예 3의 (라)에 대한 물성 확인
(다) 구성에 대한 물성은 표 13과 같다.
평가 항목 단위 평가 결과 시험방법
인장전단 강도 kN/m 9.48 KS K ISO 13426-1
인장전단 변형률 % 14.4
박리 강도 kN/m 7.42
박리 신장율 % 28.6
카본블랙 함량 % 2.899 ASTM D1603
가수분해
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 96.4 BS EN 12447
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 99.7
액체
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 99.7 이상 (H2SO4)
97.7 이상 (Ca(OH)2)		 KS K ISO TR 12960
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 93.1 이상 (H2SO4)
92.9 이상 (Ca(OH)2)
산화
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 99.8 KS K ISO 13438
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 98.9
자외선
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 99.0 BS EN 12224
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 96.0
내후성 인장전단
강도
보유율		 % 99.3 KS K 0746
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 95.1
4-5 실시예 3의 (마)에 대한 물성 확인
(마) 구성에 대한 물성은 표 14와 같다.
평가 항목 단위 평가 결과 시험방법
인장전단 강도 kN/m 8.99 KS K ISO 13426-1
인장전단 변형률 % 12.8
박리 강도 kN/m 7.18
박리 신장율 % 26.9
카본블랙 함량 % 2.092 ASTM D1603
가수분해
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 99.2 BS EN 12447
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 99.8
액체
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 98.9 이상 (H2SO4)
96.7 이상 (Ca(OH)2)		 KS K ISO TR 12960
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 95.9 이상 (H2SO4)
95.4 이상 (Ca(OH)2)
산화
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 98.1 KS K ISO 13438
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 99.8
자외선
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 99.0 BS EN 12224
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 95.0
내후성 인장전단
강도
보유율		 % 99.7 KS K 0746
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 95.6
4-6 실시예 3의 (바)에 대한 물성 확인
(바) 구성에 대한 물성은 표 15와 같다.
평가 항목 단위 평가 결과 시험방법
인장전단 강도 kN/m 8.84 KS K ISO 13426-1
인장전단 변형률 % 11.6
박리 강도 kN/m 6.82
박리 신장율 % 21.4
카본블랙 함량 % 2.376 ASTM D1603
가수분해
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 95.9 BS EN 12447
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 95.5
액체
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 96.1 이상 (H2SO4)
93.8 이상 (Ca(OH)2)		 KS K ISO TR 12960
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 99.8 이상 (H2SO4)
96.6 이상 (Ca(OH)2)
산화
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 96.2 KS K ISO 13438
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 98.7
자외선
저항성		 인장전단
강도
보유율		 % 97.5 BS EN 12224
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 96.2
내후성 인장전단
강도
보유율		 % 99.2 KS K 0746
KS K ISO 13426-1
박리
강도
보유율		 % 95.3
4-7 실시예 3의 각각에 대한 인장전단시험 상세측정내용
인장강신도를 측정하기 위해 KS K ISO 13426-1에 따라 전폭(높이)의 시험편을 변형속도 (20±5)%/min로 최대 인장전단 강도(표 16) 및 인장전단 변형률(표 17)을 측정한 결과이다.
구 분 인장전단 강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
1 9.51 9.37 9.54 9.77 8.94 8.11
2 9.66 9.18 9.30 8.86 9.16 9.38
3 9.50 9.54 9.64 9.74 8.73 8.68
4 9.92 9.31 8.78 9.28 8.92 8.15
5 10.38 10.04 10.12 9.78 9.23 9.89
평 균 9.79 9.49 9.48 9.48 8.99 8.84
구 분 인장전단 변형률 (%)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
1 11.5 10.5 13.4 13.6 13.9 12.1
2 10.1 9.8 13.0 14.8 11.8 11.3
3 9.6 10.5 12.7 14.8 13.3 11.5
4 9.6 11.1 11.3 13.3 13.6 11.5
5 9.5 9.8 11.1 15.7 11.4 11.7
평 균 10.1 10.3 12.3 14.4 12.8 11.6
4-8 실시예 3의 각각에 대한 박리시험 상세측정내용
인장강신도를 측정하기 위해 KS K ISO 13426-1에 따라 전폭(높이)의 시험편을 변형속도 (20±5)%/min로 최대 박리강도(표 18) 및 박리신장률(표 19)을 측정한 결과이다.
구 분 박리 강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
1 6.74 6.68 5.82 7.26 6.51 6.79
2 6.94 6.49 6.30 7.71 7.23 7.20
3 7.26 6.47 6.30 7.23 7.44 7.18
4 7.26 6.40 6.71 7.06 7.34 6.17
5 8.10 7.14 7.48 7.84 7.38 6.74
평 균 7.26 6.64 6.52 7.42 7.18 6.82
구 분 박리 신장율 (%)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
1 25.5 26.3 27.3 29.9 30.8 21.0
2 29.8 26.0 28.5 28.5 26.9 22.3
3 24.5 26.8 25.9 28.3 26.5 24.1
4 26.1 24.6 24.4 28.0 25.1 20.8
5 29.1 26.2 22.8 28.5 25.2 18.6
평 균 27.0 26.0 25.8 28.6 26.9 21.4
4-9 실시예 3의 각각에 대한 가수분해 저항성 상세측정내용
수분에 노출되었을 때 발생하는 강도 저하를 평가하기 위해 BS EN 12447에 따라 시험을 진행하였다. KS M ISO 3696의 class 3의 물을 시험편에 대해 30:1의 무게비로 채우고 시험편을 침지시킨 후 온도를 (95±1)℃로 유지하여 28일간 처리하였다. 처리된 시험편의 인장전단강도와 박리강도를 측정하여 동일한 조건에서 1시간 처리한 대조시험편과 비교하여 가수분해 처리 후 인장전단강도(표 20) 및 가수분해 처리 후 박리강도(표 21)를 측정한 결과이다.
구 분 가수분해 처리 후 인장전단강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편
1 9.20 8.94 9.10 8.96 7.99 8.11 8.73 8.60 8.89 8.56 9.45 8.59
2 9.84 8.68 8.13 8.27 8.39 8.11 8.49 7.91 9.80 9.36 8.62 7.45
3 8.98 8.82 9.19 9.00 8.56 8.11 8.98 8.66 9.21 9.05 8.37 8.90
4 8.57 9.23 9.14 8.34 8.55 8.85 8.44 8.51 9.07 8.55 8.78 8.57
5 9.56 10.20 10.76 9.29 9.84 9.96 9.65 9.00 10.20 11.40 9.54 9.46
평 균 9.25 9.17 9.26 8.77 8.67 8.63 8.86 8.54 9.43 9.38 8.95 8.59
강도 보유율 (%) - 99.0 - 94.9 - 99.5 - 96.4 - 99.2 - 95.9
구 분 가수분해 처리 후 박리강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편
1 4.86 5.15 5.45 4.43 5.91 5.25 5.70 6.85 4.75 5.77 5.47 5.23
2 5.75 6.02 5.47 5.96 5.69 5.13 5.28 5.88 5.94 5.15 5.94 5.18
3 5.52 5.30 6.21 5.58 4.50 5.27 6.59 5.75 6.47 5.85 5.37 6.08
4 5.67 5.92 5.74 4.94 5.91 4.87 6.48 5.75 5.60 5.43 6.16 5.82
5 6.51 5.81 6.24 6.18 6.51 5.84 6.98 6.69 5.75 6.31 6.93 6.16
평 균 5.66 5.64 5.82 5.42 5.70 5.27 6.20 6.18 5.70 5.70 5.97 5.69
강도 보유율 (%) - 99.9 - 92.9 - 92.5 - 99.7 - 99.8 - 95.5
4-10 실시예 3의 각각에 대한 액체 저항성 상세측정내용
산 또는 염기의 액체와 접촉했을 때 이에 대한 저항정도를 평가하기 위해 KS K ISO TR 12960에 따라 시험을 진행하였다. 환류장치와 교반장치를 장착하고 시험기에 시험액(0.025 M 황산용액, Ca(OH)2 포화현탁액)을 시료에 대해 30:1의 무게비로 채운 후 시험편을 침지하여 (60±1)℃에서 3일간 처리하였다. 처리된 시험편의 인장전단강도와 박리강도를 측정하여 동일한 조건에서 1시간 처리한 대조시험편과 비교하여 산성용액 처리 후 인장전단강도(표 22), 산성용액 처리 후 박리강도(표 23), 염기성용액 처리 후 인장전단강도(표 24), 염기성용액 처리 후 박리강도(표 25)를 측정한 결과이다.
구 분 산성용액 처리 후 인장전단강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편
1 7.85 9.09 8.35 8.23 8.78 8.59 8.20 8.42 8.10 7.90 7.88 8.11
2 8.40 8.26 8.35 7.17 8.30 9.23 8.30 7.84 8.06 7.69 8.49 7.72
3 8.66 9.02 7.58 8.12 7.69 7.87 8.26 8.41 8.10 8.41 7.17 7.94
4 8.30 7.58 8.37 8.01 8.54 7.98 8.31 8.14 8.10 7.80 8.50 7.62
5 9.12 8.18 9.29 8.44 9.21 8.71 9.21 9.32 8.88 9.01 9.23 8.19
평 균 8.47 8.43 8.39 7.99 8.50 8.48 8.46 8.43 8.25 8.16 8.25 7.92
강도 보유율 (%) - 99.7 - 95.4 - 99.8 - 99.7 - 98.9 - 96.1
구 분 산성용액 처리 후 박리강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편
1 5.61 4.63 5.09 5.47 6.18 5.66 4.27 5.32 5.67 5.61 6.47 5.98
2 5.77 5.07 5.76 5.73 5.62 5.29 5.95 5.72 5.12 6.05 6.09 5.76
3 4.79 5.51 5.27 5.34 6.29 5.89 5.83 5.21 6.08 4.51 5.86 6.63
4 5.40 4.85 6.09 5.13 5.83 5.43 5.99 4.96 5.66 5.37 6.06 6.11
5 5.91 5.50 6.67 5.95 6.26 5.84 6.26 5.43 6.17 5.99 6.92 6.85
평 균 5.49 5.11 5.77 5.52 6.04 5.62 5.66 5.33 5.74 5.51 6.28 6.27
강도 보유율 (%) - 93.1 - 95.8 - 93.1 - 94.2 - 95.9 - 99.8
구 분 염기성용액 처리 후 인장전단강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편
1 8.22 9.13 7.91 8.09 8.75 8.63 8.41 8.87 7.76 8.47 9.04 8.09
2 8.24 8.28 8.53 8.03 8.17 8.40 8.72 8.07 8.94 7.84 8.46 8.07
3 8.49 7.51 8.22 8.15 9.19 8.75 8.30 8.57 8.37 7.96 8.11 8.48
4 8.32 7.34 8.52 7.74 8.74 8.44 8.54 8.13 8.37 8.13 8.43 7.98
5 9.24 8.61 9.22 8.09 9.54 9.21 9.59 8.88 9.27 8.86 9.65 8.30
평 균 8.51 8.18 8.48 8.02 8.88 8.68 8.71 8.50 8.54 8.25 8.74 8.19
강도 보유율 (%) - 96.2 - 94.7 - 97.8 - 97.7 - 96.7 - 93.8
구 분 염기성용액 처리 후 박리강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편
1 4.34 5.66 5.80 5.26 6.04 5.27 6.36 5.12 5.65 5.21 5.30 5.64
2 5.53 6.29 5.66 5.23 6.54 5.93 5.51 5.61 5.75 5.52 5.67 6.12
3 6.05 6.37 5.51 5.48 6.21 6.31 5.81 5.59 5.34 5.23 5.68 5.31
4 5.87 4.63 5.71 5.56 6.34 6.03 6.03 5.64 5.57 5.32 6.06 5.13
5 6.53 5.18 6.16 6.49 6.92 6.26 6.55 6.16 6.10 5.81 6.42 5.90
평 균 5.66 5.63 5.77 5.60 6.41 5.96 6.05 5.62 5.68 5.42 5.82 5.62
강도 보유율 (%) - 99.8 - 97.0 - 93.0 - 92.9 - 95.4 - 96.6
4-11 실시예 3의 각각에 대한 산화 저항성 상세측정내용
산화로 인해 고분자 연결이 취하되어 물리적 특성 및 외관의 변질을 평가하기 위해 KS K ISO 13438 B법에 따라 시험을 진행하였다. 산화 저항성 시험기에 (100±1)℃에서 56일간 처리하였다. 처리된 시험편의 인장전단강도와 박리강도를 측정하여 동일한 조건에서 6시간 처리한 대조시험편과 비교하여 산화 처리 후 인장전단강도(표 26), 산화 처리 후 박리강도(표 27)를 측정한 결과이다.
구 분 산화 처리 후 인장전단강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편
1 8.90 8.57 8.87 8.14 9.78 9.04 9.10 8.44 8.30 8.24 8.87 8.48
2 9.26 8.31 9.25 9.12 9.04 8.59 8.82 9.12 8.35 8.91 9.94 9.08
3 8.67 8.04 8.74 8.64 9.07 8.86 8.58 8.43 9.80 8.69 8.59 9.00
4 9.53 9.39 9.13 8.84 8.70 8.65 8.55 9.07 8.25 8.58 10.22 9.02
5 9.71 9.13 10.00 9.40 9.66 10.01 9.66 9.54 10.17 9.59 9.03 9.40
평 균 9.21 8.69 9.20 8.83 9.25 9.03 8.94 8.92 8.98 8.80 9.33 8.99
강도 보유율 (%) - 94.3 - 96.0 - 97.5 - 99.8 - 98.1 - 96.2
구 분 산화 처리 후 박리강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편 		대조
시편 		처리
시편
1 5.57 5.03 6.43 5.65 5.69 5.49 6.62 5.92 5.46 5.64 5.56 5.78
2 5.30 5.20 6.40 6.02 5.91 5.74 5.47 5.63 5.90 5.46 5.79 5.98
3 5.64 5.78 5.14 6.25 5.39 5.52 6.12 6.23 6.17 6.13 6.20 6.07
4 6.00 5.85 5.38 6.07 5.90 6.22 6.52 6.24 5.47 6.08 6.07 5.85
5 6.16 5.40 7.13 6.29 6.34 6.15 6.01 6.46 6.63 6.21 7.26 6.77
평 균 5.73 5.45 6.10 6.06 5.84 5.83 6.15 6.09 5.92 5.90 6.18 6.09
강도 보유율 (%) - 95.2 - 99.6 - 99.7 - 98.9 - 99.8 - 98.7
4-12 실시예 3의 각각에 대한 자외선 저항성 상세측정내용
실시예가 토양 속에 설치되기 전에 대기 중에 노출되었을 때 자외선 및 강우에 의한 강도 저하를 평가하기 위해 BS EN 12224에 따라 시험을 진행하였다. 내광성 시험기를 통해 총 조사량이 50MJ/㎡가 되도록 규정된 사이클을 반복하여 처리상태에서 자외선 처리 후 인장전단강도(표 28), 자외선 처리 후 박리강도(표 29)를 측정한 결과이다.
구 분 자외선 처리 후 인장전단강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
1 9.33 9.59 8.43 9.39 9.02 8.25
2 9.65 9.53 9.57 9.21 9.06 8.15
3 9.63 8.99 8.75 8.85 8.44 8.55
4 9.64 8.63 9.34 9.28 8.74 8.54
5 10.60 10.21 9.95 10.28 9.29 9.62
평 균 9.77 9.39 9.21 9.40 8.91 8.62
강도 보유율 (%) 99.7 98.9 97.1 99.0 99.0 97.5
구 분 자외선 처리 후 박리강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
1 5.65 5.11 5.65 7.02 6.73 7.03
2 6.02 5.57 6.02 6.90 6.76 6.49
3 6.34 5.84 5.53 6.74 6.59 6.54
4 6.23 5.44 5.46 7.15 6.52 6.09
5 7.09 6.52 5.94 7.85 7.56 6.65
평 균 6.27 5.70 5.72 7.13 6.83 6.56
강도 보유율 (%) 86.3 85.8 87.9 96.0 95.0 96.2
4-13 실시예 3의 각각에 대한 내후성 상세측정내용
실시예가 토양 속에 설치되기 전에 대기 중에 노출되었을 때 자외선 및 강우에 의한 강도 저하를 평가하기 위해 KS K 0746에 따라 시험을 진행하였다. 내후성 시험기를 통해 크세논 아크 타입 웨더오미터에서 102분 동안 광 조사 후 18분 동안 광 조사와 함께 물분사를 행하는 120분 사이클을 500시간 동안 연속 조사하여 처리한 상태에서 내후 처리 후 인장전단강도(표 30), 내후 처리 후 박리강도(표 31)를 측정한 결과이다.
구 분 내후 처리 후 인장전단강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
1 9.71 9.23 9.93 8.95 8.95 8.50
2 9.46 9.52 8.94 9.39 8.53 9.16
3 9.04 9.34 8.64 9.34 9.04 8.74
4 9.63 9.06 8.55 9.34 8.74 8.43
5 10.87 9.53 10.06 10.08 9.63 8.97
평 균 9.74 9.34 9.22 9.42 8.98 8.76
강도 보유율 (%) 99.4 98.5 97.3 99.3 99.7 99.2
구 분 내후 처리 후 박리강도 (kN/m)
(가) (나) (다) (라) (마) (바)
1 6.44 7.34 6.41 6.50 5.13 6.40
2 7.24 5.46 5.96 7.40 7.36 6.62
3 6.84 6.64 6.64 6.89 6.87 6.34
4 6.93 6.14 6.35 6.87 7.15 6.18
5 7.51 7.19 6.77 7.64 7.89 6.99
평 균 6.99 6.56 6.43 7.06 6.88 6.50
강도 보유율 (%) 96.4 98.7 98.7 95.1 95.6 95.3
본 발명은 폐 고밀도 폴리에틸렌과 신재 고밀도 폴리에틸렌을 혼합하여 재생 고밀도 폴리에틸렌을 제조하고, 이를 성형하여 일정 크기의 판상 시트를 제조 및 타공한 뒤, 판상 시트를 결속시켜서 친환경 지오셀을 제조하였다. 그리고, 폐 고밀도 폴리에틸렌을 사용함에 따른 단점을 극복하기 위하여 폐자재와 신자재의 혼합을 용이하게 하는 구성, 폐자재의 성형성 저해를 방지하는 구성, 물성을 강화하는 구성 성분을 추가함으로써, 신재 고밀도폴리에틸렌과 동일한 정도의 물성을 갖는 재생 원료를 얻을 수 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 폐 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20 내지 40 중량%와 신재 고밀도 폴리에틸렌 60 내지 80 중량%의 혼합물에 재생 고밀도 폴리에틸렌 수지의 결정화를 방지하는 반응성 상용화제로 에폭시기를 포함하는 화합물을 추가적으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 고밀도 폴리에틸렌을 제조하는 방법.
  3. 삭제
  4. (a) 폐 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20 내지 40 중량%과 신재 고밀도 폴리에틸렌 60 내지 80 중량%를 혼합하고, 재생 고밀도 폴리에틸렌 수지의 결정화를 방지하는 반응성 상용화제로 에폭시기를 포함하는 화합물을 추가적으로 더 포함하여 재생 고밀도 폴리에틸렌을 제조하는 단계;
    (b) 상기 재생 고밀도 폴리에틸렌을 성형하여 일정 크기의 판상 시트를 제조하는 단계;
    (c) 상기 판상 시트를 일정 크기 및 일정 간격으로 타공하는 단계; 및
    (d) 상기 타공된 판상 시트와 또 다른 판상 시트를 길이방향으로 겹치도록 배치하고 끝부분의 교차점인 결속부를 결속하며, 상기 결속부에서 길이방향으로 일정 간격 떨어진 교차점인 결속부를 결속하고, 계속하여 일정 간격으로 결속부를 결속하는 단계를 포함하는 친환경 지오셀을 제조하는 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020190097759A 2018-08-24 2019-08-09 폐 고밀도 폴리에틸렌을 이용하여 지오셀을 제조하는 방법 KR102257482B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180099198 2018-08-24
KR1020180099198 2018-08-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200023191A KR20200023191A (ko) 2020-03-04
KR102257482B1 true KR102257482B1 (ko) 2021-05-31

Family

ID=69783720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190097759A KR102257482B1 (ko) 2018-08-24 2019-08-09 폐 고밀도 폴리에틸렌을 이용하여 지오셀을 제조하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102257482B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102320675B1 (ko) * 2020-11-26 2021-11-01 심진섭 보강 지오셀 제조장치
JP2023554114A (ja) * 2020-12-18 2023-12-26 ハンファ ソリューションズ コーポレーション ジオセル用またはコーラルセル用複合樹脂組成物
KR102506468B1 (ko) 2020-12-24 2023-03-07 (주)서원테크 신축성 리사이클 고강도 폴리에틸렌(rHTPE)/폴리에스테르계 잠재권축 복합사의 제조방법 및 이를 이용한 직물
CN114621509B (zh) * 2021-10-20 2024-03-12 东莞市国亨塑胶科技有限公司 一种海洋回收的聚乙烯再生制备方法
KR102657131B1 (ko) 2021-12-30 2024-04-12 (주)서원테크 리사이클 고강도 폴리에틸렌(rHTPE)/폴리에스테르(PET) 잠재권축 복합사의 제조방법 및 이를 이용한 직물

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100728087B1 (ko) * 2006-03-15 2007-06-14 한국과학기술연구원 반응압출을 이용한 폐 고밀도 폴리에틸렌의 재활용 방법
WO2017122022A1 (en) * 2016-01-14 2017-07-20 Imerys Minerals Limited Polymeric composition
US20180058031A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 Obshchestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu “Miki" Reinforced geocell and a method for producing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100728087B1 (ko) * 2006-03-15 2007-06-14 한국과학기술연구원 반응압출을 이용한 폐 고밀도 폴리에틸렌의 재활용 방법
WO2017122022A1 (en) * 2016-01-14 2017-07-20 Imerys Minerals Limited Polymeric composition
US20180058031A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 Obshchestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu “Miki" Reinforced geocell and a method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200023191A (ko) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102257482B1 (ko) 폐 고밀도 폴리에틸렌을 이용하여 지오셀을 제조하는 방법
Shukla Fundamentals of fibre-reinforced soil engineering
US7648754B2 (en) UV resistant multilayered cellular confinement system
KR20060042022A (ko) 투수성과 보수성을 겸비한 고강도 콘크리트체
Mujah et al. Evaluation of the mechanical properties of recycled glass fibers-derived three dimensional geomaterial for ground improvement
KR101153530B1 (ko) 자외선 저항성의 다층 셀룰러 제한 시스템
Haghi Experimental analysis of geotextiles and geofibers composites
Jamnongpipatkul et al. Application of air foam stabilized soil for bridge-embankment transition zone in Thailand
Shukla Fundamentals of geosynthetics
Luwalaga Analysing the Behaviour of Soil Reinforced with Polyethylene Terephthalate (PET) Plastic Waste
Behak Performance of full-scale test section of low-volume road with reinforcing base layer of soil–lime
Arora Stabilization of a clayey soil with natural fibre (palm fibre)
Oderah Shear strength behaviour of sugarcane bagasse reinforced soils
Prasad et al. Applications of natural geotextile in geotechnical engineering
KR101428869B1 (ko) 섬유 보강 ｃｓｇ 식생블록 및 그 제조방법
Sreekumar et al. Mechanical properties of stabilized lateritic soil blocks with fibrous waste additives
Mithanthaya et al. Effect of gradation and waste plastic on performance of stone matrix asphalt (SMA)
Ghosh et al. Development of new jute geotextiles for use in roads
Naga Gopinath Behaviour of Typical Desert Sand Reinforced with Natural Fibers
Weidong et al. Rutting resistance of asphalt overlay with multilayer wheel tracking test
RU144323U1 (ru) Покрытие площадок для конно-спортивных сооружений
Liew et al. Effect of different kenaf core contents and sizes as filler on the properties of road
Dolez Specific testing of geotextiles and geosynthetics
Cook Geosynthetics
Verma Analysis of Energy Produced and distributed in rigid Pavement

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant