KR102582408B1 - 폐타이어를 이용한 안전 고무매트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐타이어를 이용한 고무매트에 관한 것으로서 보다 상세하게는 폐타이어를 파쇄할 때 고열을 발생시켜 파쇄되어 가열된 고무분말에 유해성분제거제을 공급하여 황과 유해성분제거제가 반응하여 폐타이어에 함유된 황 성분을 제거하고 또한 금형을 이용하여 매트 성형시 물을 살포하여 금형 내부에 수증기를 형성시켜 고온의 열이 내부 깊숙히까지 고르게 전달되어 경화가 균일하게 이루어져 전체 품질의 향상과 고무 냄새가 나지 않는 등의 효과가 있으며 난연성과 탄성력이 향상되도록 한 폐타이어를 이용한 고무매트에 관한 것인 바 본 발명은 폐타이어를 이용한 고무매트에 있어서, 매트원료수지액을 금형에 주입 후 상기 금형에 주입된 매트원료수지액 상부면에 물을 스프레이하고 금형을 이용하여 가열 가압하여 매트를 제조할 때 상기 매트원료수지액을 100중량%라고 하면 5~8cm크기로 파쇄하는 저속파쇄 및 5mm 이하로 파쇄하는 고속파쇄를 순차적으로 수행하여 파쇄한 폐타이어 분말 50~60중량%, 부틸고무 20~25 중량% 에어볼 20~25중량%의 고무칩 100중량%에 대하여 수성난연무기바인더 15~20중량%를 혼합한 매트원료수지액을 금형에 일정량 주입 후 상기 금형에 주입된 매트원료수지액 100중량%에 대하여 물 1~2중량%를 분무한 후 가열 가압하여 제조한 것에 그 특징이 있다.

Description

폐타이어를 이용한 안전 고무매트{Safety rubber mat using waste tires}

본 발명은 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 관한 것으로서 보다 상세하게는 상부에 탄성력이 우수한 EPDM 또는 부타디엔(BR) 고무 중 어느 하나로 이루어진 상부매트와 폐타이어를 파쇄할 때 고열을 발생시켜 파쇄되어 가열된 고무분말에 유해성분제거제을 공급하여 황과 유해성분제거제가 반응하여 폐타이어에 함유된 황 성분을 제거하고 또한 금형을 이용하여 매트 성형시 물을 살포하여 금형 내부에 수증기를 형성시켜 고온의 열이 내부 깊숙히까지 고르게 전달되어 경화가 균일하게 이루어져 전체 품질의 향상과 고무 냄새가 나지 않는 등의 효과가 있으며 난연성과 탄성력이 향상되도록 한 하부매트를 부착하여 형성되고 상부매트와 하부매트 사이에 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수공간을 형성시켜 낙하하는 물체를 보호할 수 있는 등의 효과가 있는 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 관한 것이다.

국내에서 연간 발생되는 폐타이어는 약 2천만개에 달하는 것으로 보고되고 있는데, 이 중 일부만이 재활용 되고 있을 뿐 대부분은 소각 등을 통하여 폐기처분되고 있는 실정이다. 이 폐타이어를 폐기처분함에 소요되는 비용도 엄청날 뿐만 아니라, 소각 등에 의하여 발생되는 매연으로 인한 공해문제도 매우 심각하다.

이러한 사정으로, 정부도 폐타이어의 재활용을 적극 권장하고 그 재활용을 위한 연구에 많은 지원을 하고 있는 실정이라, 폐타이어의 재활용에 대하여 지금까지 수많은 연구가 행해져 왔다. 그 연구결과 중에는 폐타이어 고무를 분말화한 후 이를 바인더를 사용하여 탄성을 갖는 시트 상으로 성형하여, 체육시설, 병원, 공원, 어린이놀이터, 공연장, 건축물의 방진시설 등에 사용하는 방법들이 제시되어 있다.

그러나, 폐타이어 고무분말을 재활용하여 탄성을 갖는 매트로 제작함에 있어서는 세 가지 요건, 즉, 일정 정도의 탄성을 가질 것, 유해성분이 기준치를 충족하여 인체에 무해할 것, 착색 매체를 사용하여 착색의 효과를 갖도록 하는 경우에는 착색 매체와 폐타이어 분말이 공고히 결합되어 쉽게 분리되지 않을 것의 요건들이 충족되어야 한다.

대한민국 특허공개 제2003-30612호는 일정한 크기로 분쇄한 폐타이어 고무분말에 바인더로서 접착제와 액상폴리우레탄을 첨가 혼합한 혼합물을 가열, 압착하여 매트를 성형시키는 방법을 제시하고 있는데, 폴리우레탄은 결합보조제로서의 물성을 가지며 이를 많이 참가하는 경우에는 폐타이어분말을 급결시켜 탄성을 잃게 하는 효과를 가져오며 이러한 방법으로 생산되는 매트는 아스콘과 비슷한 정도로 딱딱해지면서 탄성을 잃게되므로, 체육시설 등에서 방진용이나 내충격용 매트로 사용하기에 적합하지 않다.

한편 폐타이어는 열량이 8,000kcal 정도로 높아 시멘트 제조시 사용되고 있으며 상기한 폐타이어는 노면을 주행하는 타이어의 특성상 황과 아연 실리카 등의 유해물질이 다량 포함되어 있다.

따라서 매트 제조 후 폐타이어 고무분말에 포함되어 있는 황 등이 수분과 반응하여 아황산과 황산을 만들어 표면에 산성화를 촉진시키며, 이런 산성산화물은 공기중에 떠돌아 다니다가 비에 녹아 산성비를 만들거나 먼지와 섞여 가라앉아 부식성을 나타낸다.

또한 종래 폐타이어 고무분말을 주 원료로 사용하여 매트 제조시 금형에 일정한 크기로 분쇄한 폐타이어 고무분말에 바인더로서 접착제와 액상폴리우레탄을 첨가 혼합한 혼합물을 일정한 모양과 크기를 갖는 금형에 혼합물을 주입하여 가열, 압착하여 매트를 성형시키게 되는데 이때 가열되는 열이 내부 깊숙히 전달되지 않아 성형시간이 오래 소요되고 열이 중심까지 균일하게 전달되지 않아 중심부가 경화되지 않는 문제와 매트 끝부분이 변형되는 등의 문제가 있다.

대한민국 특허공개 제2003-30612호 대한민국 특허공개 제1995-24855호 대한민국 특허공개 제1993-12232호

이러한 상기 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 본 발명은 폐타이어를 파쇄할 때 고열을 발생시켜 파쇄되어 가열된 고무분말에 유해성분제거제를 공급하여 황과 유해성분제거제가 반응하여 폐타이어에 함유된 황 성분을 제거하고 또한 금형을 이용하여 매트 성형시 물을 살포하여 금형 내부에 수증기를 형성시켜 고온의 열이 내부 깊숙히까지 고르게 전달되어 경화가 균일하게 이루어져 전체 품질의 향상과 고무 냄새가 나지 않는 등의 효과가 있으며 난연성과 탄성력이 향상되도록 한 폐타이어를 이용한 안전 고무매트를 제공하는데 있다.

또한 하부매트부재의 상부에 충격흡수재를 부설하여 충돌을 흡수하도록 하고 또한 상부매트부재의 표면을 돌출하도록 하여 미끄러짐을 방지하며 고무매트와 인접하는 고무매트가 서로 결합되어 수축과 팽창시 설치된 자리를 벗어나자 못하게 안정적인 위치를 유지할 수 있도록 한 폐타이어를 이용한 안전 고무매트를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적은 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 있어서, 5~8cm크기로 파쇄하는 저속파쇄 및 5mm 이하로 파쇄하는 고속파쇄를 순차적으로 수행하여 파쇄한 폐타이어 분말 50~60중량%, 부틸고무 20~25 중량% 에어볼 20~25중량%의 고무칩 100중량%에 대하여 수성난연무기바인더 15~20중량%를 혼합한 매트원료혼합물을 금형에 일정량 주입 후 상기 금형에 주입된 매트원료혼합물 100중량%에 대하여 물 1~2중량%를 분무한 후 가열 가압한 하부매트부재와; 상기 하부매트부재의 상부에 탄성력이 우수한 EPDM 시트또는 부타디엔(BR) 고무로 이루어진 시트 중 어느 하나로 이루어진 상부매트부재와; 상기 하부매트부재의 상부면에 설치홈을 형성하고 상기 설치홈에는 충격을 흡수하는 충격흡수부재가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 의하여 달성된다.

상기 고무매트의 측면에는 수축과 팽창시 설치된 자리를 벗어나자 못하게 안정적인 위치를 유지할 수 있도록 결합부를 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 의하여 달성된다.

상기 하부매트부재의 상부면에 설치홈을 형성하고 상기 설치홈에는 충격을 흡수하는 충격흡수부재가 설치되되 상기 충격흡수부재가 상부매트부재 표면을 돌출시켜 미끄러짐을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 의하여 달성된다.

상기 고속파쇄는 파쇄혼합고무를 160~180rpm으로 회전시켜 2cm 크기로 파쇄 후 상기 2cm 이하로 파쇄된 고무를 350~500rpm으로 회전시켜 5~8mm 크기로 파쇄하며 파쇄시 고온의 열이 발생되는데 이때 상기 파쇄시 얼음을 공급하여 폐타이어와 함께 파쇄되면서 온도를 하온시키는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 의하여 달성된다.

상기 얼음 대용으로 질소 또는 이산화탄소가스를 공급하여 3차파쇄와 4차파쇄시 고온의 마찰열을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 의하여 달성된다.

상기 결합부는 "" 형태인 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 의하여 달성된다.

이와 같은 본 발명은 폐타이어를 파쇄할 때 고열을 발생시켜 파쇄되어 가열된 고무분말에 유해성분제거제을 공급하여 황과 유해성분제거제가 반응하여 폐타이어에 함유된 황 성분을 제거하고 또한 금형을 이용하여 매트 성형시 물을 살포하여 금형 내부에 수증기를 형성시켜 고온의 열이 내부 깊숙히까지 고르게 전달되어 경화가 균일하게 이루어져 전체 품질의 향상과 고무 냄새가 나지 않는 등의 효과가 있으며 난연성과 탄성력이 향상되도록 한 충격흡수 및 미끄럼 방지 효과와,

또한 하부매트부재의 상부에 충격흡수재를 부설하여 충돌을 흡수하도록 하고 또한 상부매트부재의 표면을 돌출하도록 하여 미끄러짐을 방지하며 고무매트와 인접하는 고무매트가 서로 결합되어 수축과 팽창시 설치된 자리를 벗어나지 못하게 안정적인 위치를 유지할 수 있도록 한 충격흡수 및 미끄럼 방지 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 충격흡수 및 미끄럼 방지 효과를 갖는 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 있어서 하부매트부재의 제조방법을 보여주는 제조공정도.
도 2는 본 발명인 폐타이어를 이용한 매트의 제조방법에 의해 제조된 매트의 구조를 보여주는 단면도.
도 3은 충격흡수재의 설치 위치를 보여주는 평면예시도.
도 4는 본 발명인 고무매트의 돌기에 의한 결합 구조를 보여주는 예시도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 있어서 하부매트부재의 제조방법을 보여주는 제조공정도로써 이에 따르면 폐타이어와 부틸고무를 파쇄기에 넣어 일정한 크기로 파쇄하는 저속파쇄공정(S200)을 수행한다.

상기 폐타이어는 주 원료로 사용하며 부틸고무는 고무칩을 제조시 탄성력을 향상시키기 위하여 사용되며 또한 폐타이어만 파쇄하면 파쇄가 원활이 이루어지질 않는 문제가 있으므로 부틸고무를 혼합하면 파쇄가 용이하게 하는 것이며, 상기 파쇄기에 넣어지는 폐타이어와 부틸고무의 혼합비는 2 : 1 정도로 혼합하여 파쇄한다.

상기 부틸고무를 첨가하는 이유는 부틸고무가 갖는 공기 투과성, 내후성, 내오존성 및 내가스성과 탄성을 제조되는 매트에 적용하기 위함이고 또한 파쇄가 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

상기 폐타이어 자체만 파쇄할 때는 폐타이어가 질기고 강하여 많은 토오크가 필요하고 또한 파쇄기에 많은 부하가 발생되지만 폐타이어에 부틸고무를 혼합하여 절단하면 절단이 용이하고 부하 발생을 저감하여 파쇄기의 수명도 연장할 수 있다.

상기에서와 같이 파쇄기에 폐타이어와 부틸고무를 함께 넣고 일정한 크기로 파쇄하는 저속파쇄공정(S200)을 수행한다. 상기 저속파쇄공정(S200)은 폐타이어와 부틸고무를 파쇄기에 넣어 8~12rpm으로 회전시켜 10~15cm 크기로 파쇄하는 1차파쇄공정(S210)과, 상기 1차파쇄공정(210)에 의해 일정한 크기로 파쇄된 철심이 혼합되어 있는 파쇄혼합고무를 20~30rpm으로 회전시켜 5~8cm로 파쇄하는 2차 파쇄공정(S220)으로 이루어진다.

전자에서 설명하였듯 폐타이어는 강하고 질겨 쉽게 파쇄되지 않으므로 여러번의 파쇄를 통해 일정한 크기로 파쇄한다. 이때 파쇄되는 파쇄물의 크기가 커서 타이어에 포함되어 있는 금속재도 같이 파쇄하며 저속파쇄공정(S200)에서는 폐타이어의 절단물과 금속을 선별적으로 분리되지 않는다.

상기에서와 같이 저속파쇄공정(S200)이 완료되면 고속파쇄공정(S300)으로 이동시켜 고속파쇄공정(S300)을 수행한다. 상기 고속파쇄공정(S300)은 상기 2차파쇄공정(S220)에 의해 일정한 크기로 파쇄된 파쇄혼합고무를 160~180rpm으로 회전시켜 2cm 이하 크기로 파쇄하는 3차파쇄공정(S310)과, 상기 3차파쇄공정(S310)을 완료한 파쇄혼합고무에서 금속재를 분리 제거하고 2cm 이하 크기의 폐타이어와 부틸고무가 혼합된 혼합고무만을 분리하는 1차선별공정(S320)과 상기 1차선별공정(S320)에서 선별된 혼합고무를 350~500rpm으로 회전시켜 5mm 이하 크기로 파쇄하는 4차파쇄공정(S330)과 상기 4차파쇄공정(S330)이 완료된 혼합고무에서 금속재를 분리 제거하고 5mm 이하 크기의 폐타이어와 부틸고무가 혼합된 혼합고무만을 분리하는 2차선별공정(S340)으로 이루어진다.

상기에서 공정과 공정 사이의 이동은 콘베이어벨트를 이용하며 본 발명에서 1차선별공정(S320)과 2차선별공정(S340)에 사용되는 철심분리기는 파쇄된 폐타이어 분쇄물이 철심분리기의 고정 칼날과 회전하는 회전 칼날에 의해 철심분리가 일정량이 순차적으로 이동되도록 하는 호퍼부와, 상기 호퍼부의 하단에 위치되어 폐타이어 분쇄물이 투입되면, 고정칼날과 회전칼날이 하방향으로 회전한 직후 철심 분리가 이루어져 고무와 철심의 분리가 이루어져 고정칼날과 회전 칼날의 마모가 최소화 되도록 하는 철심분리기와, 상기 철심분리기에서 배출된 철심, 고무, 미분리된 파쇄물을 1차,2차 자력선별기와, 철심 미분리 파쇄물을 원료투입 컨베이어로 이송시키는 리턴컨베이어와, 상기 철심분리기의 구동모터의 전류를 측정하여, 원료투입컨베이어의 속도를 조정하는 제어모듈을 포함하여 구성된 구조이다.

상기 철심분리기는 본 출원인이 선등록 받은 대한민국 등록특허 제2304913호를 사용함으로 철심분리기의 구체적인 구조와 작동 설명은 생략하기로 한다. 한편 선별기는 일정한 지름을 갖는 다수의 통공이 형성된 철망을 사용한다.

상기 3차파쇄공정(S310) 중 파쇄되는 파쇄물은 마찰에 의해 30~50℃로 예열되며 4차파쇄공정(S330)의 수행 중 파쇄되는 파쇄물이 마찰에 의해 80℃ 이상으로 가열된다.

상기 파쇄물이 마찰에 의해 고온의 열을 갖게 되면 화재의 위험이 있으므로

3차파쇄공정(S310)과 4차파쇄공정(S330)을 수행하는 파쇄기에 일정량의 얼음을 함께 공급하여 얼음과 폐타이어와 부틸고무가 혼합된 혼합고무를 함께 파쇄한다.

상기 얼음은 마찰온도를 하온시키고자 사용하지만 얼음 대용으로 질소가스 또는 이산화탄소가스 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

상기 폐타이어에는 황 성분이 포함되어 있으므로 상기 황이 대기 중으로 노출되는 것을 방지하기 위하여 상기 고속파쇄공정(S300)의 수행 중 또는 공정의 완료 후 유해성분제거제를 분무하여 고온으로 가열된 폐타이어의 고무분말의 유해성분과 유해성분제거제가 반응하여 유해성분 제거 및 파쇄물의 온도를 하온시키는 유해성분제거제공급공정(S400)을 수행한다.

상기 유해성분제거제는 물, 소금이 용해된 소금물, 베이킹소다와 구연산 혼합액 중 어느 하나인 것을 특징으로 하며, 상기 유해성분제거제를 사용하는 이유는 매트 제조 후 폐타이어 고무분말에 포함되어 있는 황 등이 수분과 반응하여 아황산과 황산을 만들어 표면에 산성화를 촉진시키며, 이런 산성산화물은 공기중에 떠돌아 다니다가 비에 녹아 산성비를 만들거나 먼지와 섞여 가라앉아 부식성을 나타내게 되는데 상기한 문제점을 해소하고자 매트 제조 중 황과 수분의 반응을 촉진케 하는 것이다.

상기 소금물과 베이킹소다와 구연산 혼합액은 수분과 황을 반응시켜 아황산과 황산을 만들어 제거하지만 나트륨 또는 베이킹소다와 구연산에 의해 고무 냄새를 억제시키는 효과도 얻을 수 있기 때문이다.

상기 유해성분제거제공급공정(S400)이 완료된 혼합고무에 탄성력을 향상시키기 위한 탄성력이 높은 천연고무재의 에어볼(타이어 생산시 발생되는 폐기물)을 혼합하여 고무칩을 제조하는 고무칩제조공정(S500)을 수행한다.

상기 에어볼의 혼합비는 폐타이어 분말 50~60중량%, 부틸고무 20~25 중량% 에어볼 20~25중량%가 바람직하며, 상기 에어볼의 혼합비가 상대적으로 25 중량% 이상 혼합되면 탄성력은 증대되나 경도가 낮아지는 문제가 있고 에어볼이 15 중량% 이하로 혼합되면 경도는 증대되나 탄성력이 저하되는 문제가 있다.

상기 고무칩제조공정(S500)에 의해 5~7mm로 뷴쇄된 폐타이어 분말, 부틸고무, 에어볼이 혼합되어 고무칩이 제조되면 상기한 고무칩에 수성무기바인더를 혼합하며 이때 고무침이 100중량%라 할때 수성무기바인더는 15~20 중량% 혼합하여 혼합물을 제조하는 혼합물 조성공정(S600)을 수행한다.

상기 고무칩과 수성무기바인더의 혼합이 완료되면 혼합물을 금형에 주입하는 성형준비공정(S700)을 수행한다. 상기 금형은 히팅수단이 설치되어 고온으로 가열할 수 있으며 공급된 수지액을 일정한 형상을 갖도록하는 하금형과 하금형에 대응하는 상금형으로 이루어져 있는 것을 사용하여 가압과 동시에 가열하여 혼합액을 경화시킨다. 상기 수성무기바인더는 수성 실리게이터, Si, Fe, Na로 이루어진 구조이다.

상기 수성무기바인더를 20중량% 이상으로 첨가하면 급결효과로 인하여 혼합물이 너무 빨리 굳게 되어 원하는 형상으로 성형하기가 어렵고, 15중량% 이하로 첨가하면 전체적으로 결합력의 저하가 발생한다.

상기에서와 같이 성형준비공정의 완료로 하금형에 혼합액의 주입이 완료되면 상금형으로 가압하기 전 혼합물의 상부 표면에 물을 분무하는 스프레이공정(S800)을 수행하 후 상기 물이 분무된 혼합물을 가열 가압하여 일정한 형상을 갖도록 하는 성형공정(S900)을 수행한다.

상기 스프레이된 물을 수증기(스팀)로 변화시켜 성형중인 매트의 내부로 열이 전달되도록 하여 경화가 균일하게 일어나도록 하는 효과를 갖는다. 상기 스프레이공정을 수행하지 않고 생략하면 내부 깊숙히 고온을 전달 할 수 없어 외측 부분과 내측 부분의 경화 정도가 상이하여 쉽게 매트가 부수어져 오랜시간 사용할 수 없는 문제가 있다.

본 발명의 매트 제조방법으로 제조함에 있어서 상기 스프레이공정(S800)을 수행하였을 때와 스프레이공정(S800)을 미실시 하였을 때의 매트에 대한 물성은 아래 표1과 같다.

	인장 강도 (MPa)		경도 (Shore A)		신장율 (%)
	스프레이공정 미실시	스프레이공정 실시	스프레이공정 미실시	스프레이공정 실시	스프레이공정 미실시	스프레이공정 실시
20mm	0.8	0.6	69	60	74	77
50cm	1.24	1.06	64	57	63.8	66.2
70mm	2.08	1.75	60	54	51.4	54.7

한편 본 발명의 다른 실시예로서 본 발명의 폐타이어 고무분말에 파라핀 오일을 흡착시켜 탄성을 갖도록 할 수도 있다. 일반적으로 종래에는 부틸 고무 또는 폴리우레탄 수지, EPDM고무 등을 혼합하여 탄성을 조절하고 있으나 본 발명에서는 고무칩제조공정(S600)을 수행하기 전 폐타이어 고무분말을 탄성을 조절하는 파라핀 오일과 혼합한다.

상기 폐타이어 분말고무의 물성에 미치는 오일의 영향은 표 2와 같다.

측정특성	파라핀 오일	나프텐 오일	아로마 오일
저온특성	양호	양호	불량
가공특성	불량	양호	특히양호
항오염성	특히양호	양호	불량
탄성	양호	양호	양호
발열특성	낮음	보통	높음
경도	양호	양호	양호

상기와 같은 특성을 갖는 오일에 폐타이어 분말고무 + 파라핀 오일(10vol%) 조설별 물성은 아래 표 3 및 4와 같다.

	단위	70:30	65:35	60:40	55:45
비중		0.94	0.93	0.93	0.93
경도	Shore A	86	85	83	81
인장강도	MPa	5.3	4.4	3.1	2.8
신장율	%	48	37	30	21

상기와 같은 특성을 갖는 오일에 폐타이어 분말고무 + 파라핀 오일(20vol%) 조설별 물성은 아래 표 4와 같다.

	단위	70:30	65:35	60:40	55:45
비중		0.94	0.93	0.92	0.91
경도	Shore A	83	80	78	77
인장강도	MPa	4.3	3.5	2.7	2.0
신장율	%	45	34	22	19

파라핀 오일의 조성변화에 따라 폐타이어 분말고무의 물성평가결과 파라핀 오일의 함량이 증가함에 따라 경도, 인장강도, 신장율이 저하되는 결과를 관찰할 수 있었다. 이러한 이유는 파라핀 오일이 폐타이어 분말고무에 흡수되기 때문이다. 따라서 강도가 하드한 폐타이어의 물성을 소프트하게 개질시킬 수 있는 효과가 있다.

상기한 물성을 갖는 하부매트부재(10)가 준비되면 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 상기 하부매트부재(10)의 상부면에 설치홈(11)을 형성하고 상기 설치홈(11)에는 충격을 흡수하는 충격흡수부재(30)를 설치하되 상기 충격흡수부재(30)가 상부매트부재(20) 표면을 돌출시켜 미끄러짐을 방지할 수 있도록 한다.

상기 충격흡수부재(30)가 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 중앙과 각 모서리부로부터 내측방향으로 이격되면서 일정한 간격으로 다수개 설치된다. 여기서 충격흡수부재(30)로는 탄성력이 우수한 천연고무 및 합성수지재 중 어느 하나를 사용하며 설치홈(11)에 적어도 1/2~2/3 정도는 매립되고 매립되지 않는 나머지는 부분은 설치홈(11) 외부로 노출된다.

상기 설치홈(11)에서 외부로 노출되는 충격흡수부재(30)의 상부에는 EPDM시트 또는 부타디엔(BR) 고무로 이루어진 시트 중 어느 하나로 이루어진 상부매트부재(20)가 적층되어 결합된다.

상기와 같은 구조의 본 발명인 고무매트(1)를 포설하면 마치 바둑판과 같은 형상을 갖는데 이때 고무매트(1)의 특성상 외부 온도에 반응하여 수축과 팽창 현상이 발생되며 상기한 수축과 팽창 현상 때문에 매트와 매트 사이가 들뜨거나 뒤틀려 미관이 미려하지 못하게 하거나 틈새가 벌어지는 문제가 발생된다.

이러한 문제를 해소하기 위하여 본 발명은 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 상기 고무매트(1)의 측면에는 수축과 팽창시 설치된 자리를 벗어나지 못하게 안정적인 위치를 유지할 수 있도록 결합부(12)를 형성시키며 상기 결합부(12)는 오목 모양과 볼록 모양을 동시에 형성하는 "" 형태를 갖도록 한다.

상기 결합부(12)가 "" 형상으로 형성되면 대응하는 매트의 볼록 형상부분은 인접하는 결합부(12)의 오목 형상 부분으로 끼워져 결합되는 것이다.

이와 같은 본 발명은 폐타이어를 파쇄할 때 고열을 발생시켜 파쇄되어 가열된 고무분말에 유해성분제거제를 공급하여 황과 유해성분제거제가 반응하여 폐타이어에 함유된 황 성분을 제거하고 또한 금형을 이용하여 매트 성형시 물을 살포하여 금형 내부에 수증기를 형성시켜 고온의 열이 내부 깊숙히까지 고르게 전달되어 경화가 균일하게 이루어져 전체 품질의 향상과 고무 냄새가 나지 않는 등의 효과가 있으며 난연성과 탄성력이 향상되도록 한 충격흡수 및 미끄럼 방지 효과와,

또한 하부매트부재의 상부에 충격흡수재를 부설하여 충돌을 흡수하도록 하고 또한 상부매트부재의 표면을 돌출하도록 하여 미끄러짐을 방지하며 고무매트와 인접하는 고무매트가 서로 결합되어 수축과 팽창시 설치된 자리를 벗어나지 못하게 안정적인 위치를 유지할 수 있도록 한 충격흡수 및 미끄럼 방지 효과를 갖는 유용한 발명이다.

Claims (5)

1. 폐타이어를 이용한 안전 고무매트에 있어서,
   5~8cm크기로 파쇄하는 저속파쇄 및 5mm 이하로 파쇄하는 고속파쇄를 순차적으로 수행하여 파쇄한 폐타이어 분말 50~60중량%, 부틸고무 20~25 중량% 에어볼 20~25중량%의 고무칩 100중량%에 대하여 수성난연무기바인더 15~20중량%를 혼합한 매트원료혼합물을 금형에 일정량 주입 후 상기 금형에 주입된 매트원료혼합물 100중량%에 대하여 물 1~2중량%를 분무한 후 가열 가압한 하부매트부재와;
   상기 하부매트부재의 상부에 탄성력이 우수한 EPDM 시트또는 부타디엔(BR) 고무로 이루어진 시트 중 어느 하나로 이루어진 상부매트부재와;
   상기 하부매트부재의 상부면에 설치홈을 형성하고 상기 설치홈에는 충격을 흡수하는 충격흡수부재가 설치되되 상기 충격흡수부재가 상부매트부재 표면을 돌출시켜 미끄러짐을 방지할 수 있도록 한 것이며,
   상기 충격흡수부재는 천연고무 또는 합성수지재 중 하나를 사용하며 설치홈에 일부는 외부로 노출되는 것이고,
   고속파쇄가 완료된 혼합고무에서 금속재를 분리 제거하고, 폐타이어와 부틸고무가 혼합된 혼합고무만을 분리하는 선별공정을 하는 것이며,
   고속파쇄 공정시 발생되는 열을 냉각시키기 위하여 질소가스 또는 이산화탄소가스 중 어느 하나를 사용하는 것이고,
   상기 고속파쇄 공정시 발생하는 유해성분제거를 위하여 베이킹소다와 구연산 혼합액을 사용하는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 안전 고무매트.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 고무매트의 측면에는 수축과 팽창시 설치된 자리를 벗어나자 못하게 안정적인 위치를 유지할 수 있도록 결합부를 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 안전 고무매트.
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