KR102652203B1 - 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물 및 제조방법, 그리고 그 방법으로 제조되는 충격 흡수성이 우수한 인조잔디 충전재 - Google Patents
탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물 및 제조방법, 그리고 그 방법으로 제조되는 충격 흡수성이 우수한 인조잔디 충전재 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재를 제조하는 조성물에 있어서, 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 10∼100 중량부, 폐서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU) 10∼100 중량부, 폐에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1∼30 중량부 및 폐폴리이소부틸렌(PIB) 1∼30 중량부 중에서 하나 또는 하나 이상으로 혼합수지 중합체를 조성하고, 재생 가소제 1∼30 중량부, 재생 안료 0.1∼5 중량부, 재생 무기물 5∼70 중량부 및 재생 활제 0.1∼3 중량부를 포함하는 조성물과 상기 조성물을 이용하여 제조되는 충전재에 관한 것이다.
따라서 본 발명의 순수 폐자재만을 이용한 혼합수지 중합체를 기반으로 한 충전재를 제조함으로써, 자원 재활용의 단계를 뛰어넘어 폐기물의 잠재적 가치를 극대화하여 새로운 제품을 생산하는 업사이클링의 본보기가 되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재를 제공한다.
따라서 본 발명의 순수 폐자재만을 이용한 혼합수지 중합체를 기반으로 한 충전재를 제조함으로써, 자원 재활용의 단계를 뛰어넘어 폐기물의 잠재적 가치를 극대화하여 새로운 제품을 생산하는 업사이클링의 본보기가 되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재를 제공한다.
Description
본 발명은 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물 및 제조방법 그리고 그 방법으로 제조되는 충격 흡수성이 우수한 충전재에 관한 것으로, 더 상세하게는 폐수지로 제조되는 혼합수지 중합체를 기반으로 하고 재생 가소제 등을 첨가하여 충전재의 조성물을 만들고, 상기 조성물을 이용하여 충격 흡수성이 우수한 충전재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 학교 또는 공공시설의 운동장을 인조잔디 구장으로 시공하는 사례가 많다. 특히 축구장용의 인조잔디는 천연잔디의 특성과 형태, 용도를 모방하여 천연잔디에 대비하여 유지관리가 쉽고, 유지관리 경비가 저렴하며, 천연잔디 구장의 부족난을 해소하고, 경기력의 질적, 양적 수준을 향상할 수 있다.
상기 인조잔디 구장은 충격을 흡수하는 인조잔디 구조체를 시공한 후, 인조잔디를 보호하기 위하여 하층에는 규사나 모래를 깔고, 그 위에 일정한 높이로 충전재를 포설하여 완성한다.
상기 충전재는 각종 탄성 칩이 사용되는데, 주로 비중이 크고 탄성이 좋은 폐타이어 및 산업용 폐고무 등을 파쇄하여 칩을 만들어 사용하고 있으나, 환경 문제 등이 발생한다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 본 출원인은 상기 충전재의 주재를 재생 수지를 기반으로 하는 조성물을 조성하여 기본적인 물성은 확보하면서 탄소배출 저감, 폐기물 발생량 감소 및 자원 재활용 순환 구조를 확립하여 현 산업의 시대 정신을 구현하고자 상기 조성물을 이용하여 충격 흡수성이 우수한 인조잔디 충전재를 개발하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 충전재 조성물의 주재를 폴리 비닐 부티랄(PVB), 서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU), 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 및 폴리이소부틸렌(PIB) 중에서 하나 또는 하나 이상의 재활용 수지로 조성한 혼합수지 중합체로 구성하는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 충전재 조성물의 혼합수지 중합체는 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 10∼100 중량부, 폐서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU) 10∼100 중량부, 폐에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1∼30 중량부 및 폐폴리이소부틸렌(PIB) 1∼30 중량부 중에서 하나 또는 하나 이상으로 조성하도록 구성되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 충전재 조성물은 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 재생 가소제 1∼30 중량부, 재생 안료 0.1∼5 중량부, 재생 무기물 5∼70 중량부 및 재생 활제 0.1∼3 중량부를 포함하도록 구성되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물을 제공하는 데 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비단계, (b) 혼합수지 중합체 제조 단계, (c) 충전재 원료 혼합물 제조 단계, (d) 충전재 압출 성형 단계 및 (e) 충전재 냉각 건조 단계를 포함하여 구성되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비단계는, 폐합성수지를 준비하는 단계, 재생 무기물을 준비하는 단계, 재생 안료를 준비하는 단계, 재생 활제를 준비하는 단계를 포함하여 구성되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 (b) 혼합수지 중합체 제조 단계는 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 10∼100 중량부, 폐서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU) 10∼100 중량부, 폐에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1∼30 중량부 및 폐폴리이소부틸렌(PIB) 1∼30 중량부 중에서 하나 또는 하나 이상으로 혼합수지 중합체를 조성하도록 구성되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 (c) 충전재 원료 혼합물 제조 단계는 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에, 재생 가소제 1∼30 중량부, 재생 안료 0.1∼5 중량부, 재생 무기물 5∼70 중량부 및 재생 활제 0.1∼3 중량부를 혼합하여 충전재 원료 혼합물(충전재 조성물)을 제조하도록 구성되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 (d) 충전재 압출 성형 단계는 상기 충전재 원료 혼합물을 압출기에 압출 압력에 의해 토출되는 충전재 원료 혼합물을 커팅기로 절단하여 일정한 크기의 구형으로 성형하는 구형 성형 단계를 포함하여 구성되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 (e) 충전재 냉각 건조 단계는, 상기 압출 성형된 충전재를 인조잔디 구장에 포설할 수 있을 정도로 냉각 건조하도록 구성되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법을 제공하는 데 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 방법으로 제조되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용하여 충격 흡수성이 우수한 인조잔디 충전재를 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물의 특징은 충전재 조성물의 주재를 폴리 비닐 부티랄(PVB), 서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU), 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 및 폴리이소부틸렌(PIB) 중에서 하나 또는 하나 이상의 재활용 수지로 조성한 혼합수지 중합체로 구성한다.
본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물의 다른 특징은 상기 충전재 조성물의 혼합수지 중합체는 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 10∼100 중량부, 폐서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU) 10∼100 중량부, 폐에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1∼30 중량부 및 폐폴리이소부틸렌(PIB) 1∼30 중량부 중에서 하나 또는 하나 이상으로 조성하도록 구성된다.
본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물의 또 다른 특징은 상기 충전재 조성물은 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 재생 가소제 1∼30 중량부, 재생 안료 0.1∼5 중량부, 재생 무기물 5∼70 중량부 및 재생 활제 0.1∼3 중량부를 포함하도록 구성된다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법의 특징은 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비단계, (b) 혼합수지 중합체 제조 단계, (c) 충전재 원료 혼합물 제조 단계, (d) 충전재 압출 성형 단계 및 (e) 충전재 냉각 건조 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법의 다른 특징은 상기 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비단계는 폐합성수지를 준비하는 단계, 재생 무기물을 준비하는 단계, 재생 안료를 준비하는 단계, 재생 활제를 준비하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법의 또 다른 특징은 상기 (b) 혼합수지 중합체 제조 단계는 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 10∼100 중량부, 폐서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU) 10∼100 중량부, 폐에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1∼30 중량부 및 폐폴리이소부틸렌(PIB) 1∼30 중량부 중에서 하나 또는 하나 이상으로 혼합수지 중합체를 조성하도록 구성된다.
본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법의 또 다른 특징은 상기 (c) 충전재 원료 혼합물 제조 단계는 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에, 재생 가소제 1∼30 중량부, 재생 안료 0.1∼5 중량부, 재생 무기물 5∼70 중량부 및 재생 활제 0.1∼3 중량부를 혼합하여 충전재 원료 혼합물(충전재 조성물)을 제조하도록 구성된다.
본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법의 또 다른 특징은 상기 (d) 충전재 압출 성형 단계는, 상기 충전재 원료 혼합물을 압출기에 압출 압력에 의해 토출되는 충전재 원료 혼합물을 커팅기로 절단하여 일정한 크기의 구형으로 성형하는 구형 성형 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법의 또 다른 특징은 상기 (e) 충전재 냉각 건조 단계는, 상기 압출 성형된 충전재를 인조잔디 구장에 포설할 수 있을 정도로 냉각 건조하도록 구성된다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 상술한 방법으로 제조되는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용하여 충격 흡수성이 우수한 인조잔디 충전재를 제공한다.
이상에서와 같은 본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물로 제조되는 충격 흡수성이 우수한 충전재는 재생 수지를 활용하여 혼합수지 중합체를 조성하고 첨가제를 혼련하여 제조된다. 따라서 밀도가 낮아 부피가 큰 폐합성수지를 재활용함으로써 환경오염을 방지하고 자원 재활용 측면에서 매우 뛰어난 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 충전재는 버려지거나 폐기되는 폐자재를 전량 이용하여 본연의 기능을 구현하면서 동시에 탄소배출 저감, 폐기물 발생량 감소 및 자원 재활용 순환 구조 확립하는 인조잔디 충전재를 제조한다. 따라서 사용한 후에 폐기된 합성수지의 리사이클링을 뛰어넘어 업사이클링은 물론 탄소 중립을 실현하는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법을 단계별로 나타내는 공정도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 실시 예를 가질 수 있는바, 특정한 실시 예를 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 최선으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙으로 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석해야만 한다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법을 단계별로 나타내는 공정도이다.
[실시 예 1] 본 발명에 따른 충전재 조성물
본 발명에 따른 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물의 주재는 폴리 비닐 부티랄(PVB), 서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU), 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 및 폴리이소부틸렌(PIB) 중에서 하나 또는 하나 이상의 재활용 수지로 조성한 혼합수지 중합체로 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 상기 충전재 조성물의 혼합수지 중합체는, 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 10∼100 중량부, 폐서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU) 10∼100 중량부, 폐에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1∼30 중량부 및 폐폴리이소부틸렌(PIB) 1∼30 중량부 중에서 하나 또는 하나 이상을 혼련하여 조성하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 상기 충전재 조성물은, 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 재생 가소제 1∼30 중량부, 재생 안료 0.1∼5 중량부, 재생 무기물 5∼70 중량부 및 재생 활제 0.1∼3 중량부를 포함하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 상기 충전재 조성물은, 최상의 배합비를 확보하여 충전재를 제조하였을 때, 충전재 본연의 기능을 구현하면서 동시에 탄소배출 저감, 폐기물 발생량 감소 및 자원 재활용 순환 구조 확립 등의 효과가 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 충전재의 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.
1. 혼합수지 중합체
본 발명에 따른 충전재 조성물의 상기 혼합수지 중합체는 폴리 비닐 부티랄(PVB), 서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU), 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 및 폴리이소부틸렌(PIB) 중에서 하나 또는 하나 이상을 혼합하여 조성된다.
가. 폐폴리 비닐 부티랄(Polyvinyl butyral : PVB)
본 발명에 적용되는 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 수지는, 주로 자동차의 안전유리의 접합제로 사용되며, 폐 안전유리에서 분리, 압출 및 연화 과정을 거쳐서 얻어진다.
이러한 본 발명에 적용되는 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 수지는, 접착성, 광 투과성이 우수한 물질로서, 가소제, 탄산칼슘 및 무기물 안료 등과 함께 혼련될 수 있으며, 탄성칩에 적절한 탄성과 강성을 부여하기 위해서 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 10∼100 중량부의 범위로 사용될 수 있다.
이때, 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 수지의 함량이 상기 함량보다 적을 경우, 재생 수지의 활용성이 떨어질 수 있으며, 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 수지의 함량이 상기 함량보다 많을 경우, 충전재의 물성이 저하될 수 있다.
나. 폐서모 플라스틱 폴리우레탄(Thermoplastic Polyurethane : TPU)
본 발명에 적용되는 서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU) 수지는, 일명 열가소성 폴리우레탄 수지로 불리며, 다양한 경도변화, 충격, 마찰 및 절단에 대한 내성이 강하고, 마찰 마모에서는 고무 및 강철보다 월등히 높으며, 유연성, 형상 기억 및 진동흡수력이 탁월한 특징을 가지고 있다.
이러한 본 발명에 적용되는 폐서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU) 수지는, 고무의 형태로는 다양한 경도의 성형 및 압출 제품, 패킹, 롤러, 손잡이 및 신발 바닥 등으로 사용되며, 발포 폼의 형태로는 건물 판넬 단열재, 냉장고의 내장재로, 발포 스펀지의 형태로는 쿠션, 화장용 스펀지, 메모리폼, 필터 및 방음재 등으로 사용됨으로써, 본 발명에 적용되는 폐품은 생활 속에서 획득될 수 있으며, 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 10∼100 중량부의 범위로 사용될 수 있다.
다. 폐에틸렌 비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate : EVA)
에틸렌 비닐아세테이트(EVA)는 에틸렌과 비닐아세테이트를 결합한 열가소성 수지로써, 주로 비닐아세테이트 함량이 10∼40중량%인 것을 주로 사용되며, 일반적으로 에틸렌 비닐아세테이트 수지는 투명성, 접착성 및 유연성이 있어 신발 밑창, 코팅용, 전선용, 핫멜트 및 태양전지용 시트 등의 제조에 이용된다.
이러한 본 발명에 적용되는 상기 폐에틸렌 비닐아세테이트(EVA)는 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 1∼30 중량부로 포함할 수 있다.
라. 폐폴리이소부틸렌(Polyisobutilene : PIB)
이소부틸렌((CH)C=CH) 중합체의 총칭으로 폴리이소부텐(polyisobutene)이라고도 한다. 고분자량 폴리이소부틸렌은 고무 배합제로 쓰이고, 소량의 이소프렌과 혼성중합시킨 것은 부틸고무라고 한다. 중분자량 폴리이소부틸렌은 끈적끈적한 액체 또는 반고체이며, 접착제·실란트·왁스 및 폴리에틸렌의 리포밍제(改質劑)에 쓰이고, 저분자량 폴리이소부틸렌은, 끈적끈적한 액체로서 윤활유 또는 윤활유의 점성도(粘性度) 조절제로 쓰인다.
이러한 본 발명에 적용되는 폐폴리이소부틸렌(PIB)은 절연 유리 실란트 제품, 고전압 절연 접착테이프 및 고무 밀봉 테이프 등으로부터 수집할 수 있으며, 상기 폐폴리이소부틸렌(PIB)는 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 1∼30 중량부로 포함할 수 있다.
2. 재생 가소제
본 발명의 상기 가소제는 플라스틱이나 고무 등에 첨가하여 강성을 줄여 더 유연하게 만들어주는 역할을 하는 화학 첨가제로써, 탄성률과 유연성을 부여해주고, 용융 점도를 낮추어 가공성을 향상한다.
이러한 본 발명에 적용되는 재생 가소제는 석유 수지 생산 시 배출되는 폐수지를 재가공한 재생유 및 미반응되어 폐기되는 모노에틸렌글리콜(MEG)을 수거하여 제조한 디에틸렌글리콜(DEG)이나 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 사용하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 재생 가소제는 상기 조성물에서 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 1∼30 중량부로 포함할 수 있다.
3. 재생 무기물
본 발명의 상기 조성물은 재생 무기물을 포함한다. 상기 재생 무기물은 폐각이나 폐굴껍질을 세척 후 분쇄, 분말화하여 사용하거나 또는 정제된 CKD(Cement Kiln Dust)나 탄산칼슘 광산에서 생산 공정 중에 배출되는 색상 불량 및 성분미달 등으로 폐기되는 석회암 등을 분쇄, 분말화하여 사용한다.
이러한 본 발명의 상기 재생 무기물은 본 발명의 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 5∼70 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 재생 무기물은 조성물 총 중량부 기준으로 상기 중량부에 미달할 경우 충전재의 열전도율이 충분하지 못한 문제가 생기고, 상기 중량부를 초과할 경우 기본적인 강도, 탄성, 충격 흡수율 등의 물성과 치수 안정성이 저하되는 문제가 발생한다.
4. 기타 조성물
본 발명 [실시 예 1]의 조성물은 상기 혼합수지 중합체, 재생 가소제, 재생 무기물 이외에도 재생 안료 및 재생 활제 등이 포함되어 구성된다.
이때, 본 발명에 적용되는 상기 재생 안료는 기존에 사용하던 유기나 무기 안료 대신 커피 찌꺼기를 수거, 건조 및 분말화하여 사용함으로써, 상기 충전재 조성물에서 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 0.1∼5 중량부 포함된다. 또한, 상기 재생 활제는 폴리에틸렌(PE) 생산공정에서 발생하는 부산물로 제조된 재생 PE왁스로 구성되며, 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 0.1∼3 중량부 포함되도록 구성된다.
[실시 예 2] 본 발명에 따른 충전재 제조방법
본 발명의 상기 [실시 예 1]의 조성물로 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재를 제조하는 방법을 도 1을 참조하여 설명하면 아래와 같다.
이러한 본 발명에 따른 충전재를 제조하는 방법은 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비 단계(S100), (b) 혼합수지 중합체 제조 단계(S200), (c) 충전재 원료 혼합물 제조 단계(S300), (d) 충전재 압출 성형 단계(S400) 및 (e) 충전재 냉각 건조 단계(S500)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 상기 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비 단계(S100)는, 폐합성수지를 준비하는 단계, 재생 무기물을 준비하는 단계, 재생 안료를 준비하는 단계 및 재생 활제를 준비하는 단계를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비 단계(S100)의 상기 재생 가소제는, 석유 수지 생산 시 발생하는 부산물을 재가공한 재생유, 미반응되어 폐기되는 모노에틸렌글리콜(MEG)을 수거하여 제조한 디에틸렌글리콜(DEG)이나 폴리에틸렌글리콜(PEG) 중에서 어느 하나 또는 하나 이상을 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비 단계(S100)의 상기 재생 안료는, 커피 찌꺼기를 수거, 건조 및 분쇄하여 분말화하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비 단계(S100)의 상기 재생 무기물은, 탄산칼슘 광산에서 생산 공정 중 폐기되는 석회암을 분말화하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비 단계(S100)의 상기 재생 활제는, 폴리에틸렌(PE) 제조공정으로부터 발생하는 부산물로부터 얻어지는 PE 왁스로 구성된다.
본 발명에 따른 충전재를 제조하는 방법의 상기 (b) 혼합수지 중합체 제조 단계(S200)는 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 10∼100 중량부, 폐서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU) 10∼100 중량부, 폐에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1∼30 중량부 및 폐폴리이소부틸렌(PIB) 1∼30 중량부 중에서 하나 또는 하나 이상으로 혼합수지 중합체를 조성하도록 구성된다.
본 발명에 따른 충전재를 제조하는 방법의 상기 (c) 충전재 원료 혼합물 제조 단계(S300)는 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에, 재생 가소제 1∼30 중량부, 재생 안료 0.1∼5 중량부, 재생 무기물 5∼70 중량부 및 재생 활제 0.1∼3 중량부를 혼합하여 충전재 원료 혼합물(충전재 조성물)을 제조하도록 구성된다.
본 발명에 따른 충전재를 제조하는 방법의 상기 (d) 충전재 압출 성형 단계(S400)는, 상기 충전재 원료 혼합물을 압출기에 통과시켜 압출 압력에 의해 토출되는 충전재 원료 혼합물을 커팅기로 곧바로 절단하여 일정한 크기의 구형으로 성형하는 구형 성형 단계(S410)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 압출기는 온도 100∼250℃, 압출압력 10∼50kg/cm2 상태에서 투입된 조성물을 펠릿 형태로 압출한다.
본 발명에 따른 충전재를 제조하는 방법의 상기 (e) 충전재 냉각 건조 단계(S500)는, 상기 압출 성형된 충전재를 인조잔디 구장에 포설할 수 있을 정도로 냉각 건조하도록 구성된다.
상술한 [실시 예 2]의 방법으로 제조되는 본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 충격 흡수성이 우수한 인조잔디 충전재는 최상의 배합비를 확보하여 충전재를 제조하였을 때, 충전재 본연의 기능인 충격 흡수성이 우수하면서 동시에 탄소배출 저감, 폐기물 발생량 감소 및 자원 재활용 순환 구조 확립 등의 효과가 있다.
이와 같은 본 발명의 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물로 제조되는 충격 흡수성이 우수한 충전재는 다음과 같은 특징이 있다.
본 발명에 따른 충전재는, 재생 수지를 활용하여 혼합수지 중합체를 조성하고 첨가제를 혼련하여 제조된다.
따라서 밀도가 낮아 부피가 큰 폐합성수지를 재활용함으로써 환경오염을 방지하고 자원 재활용 측면에서 매우 뛰어난 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 충전재는 버려지거나 폐기되는 폐자재를 전량 이용하여 본연의 기능을 구현하면서 동시에 탄소배출 저감, 폐기물 발생량 감소 및 자원 재활용 순환 구조 확립하는 인조잔디 충전재를 제조한다.
따라서 사용한 후에 폐기된 합성수지의 리사이클링을 뛰어넘어 업사이클링은 물론 탄소 중립을 실현하는 효과를 기대할 수 있다.
Claims (10)
- 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용하여 충격 흡수성이 우수한 인조잔디 충전재를 제조하는 조성물에 있어서,
폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 10～100 중량부;
폐서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU) 10～100 중량부;
폐에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1～30 중량부 및;
폐폴리이소부틸렌(PIB) 1～30 중량부; 중에서 하나 또는 하나 이상으로 혼합수지 중합체를 조성하며,
상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 재생 가소제 1～30 중량부, 재생 안료 0.1～5 중량부, 재생 무기물 5～70 중량부 및 재생 활제 0.1～3 중량부를 포함하며,
상기 재생 가소제는 석유 수지 생산 시 발생하는 부산물을 재가공한 재생유 및 미반응되어 폐기되는 모노에틸렌글리콜(MEG)을 수거하여 제조한 디에틸렌글리콜(DEG)이나 폴리에틸렌글리콜(PEG)로 구성되며,
상기 재생 활제는 폴리에틸렌(PE) 제조공정으로부터 발생하는 부산물로 제조된 재생 PE 왁스 성분으로 구성되며,
상기 재생 안료는 커피 찌꺼기 분말로 구성되며, 상기 재생 무기물은 폐기되는 석회암 분말로 구성되는 것을 특징으로 하는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 조성물.
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- 청구항 1의 충전재 조성물을 이용하여 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재를 제조하는 방법에 있어서,
(a) 폐합성수지 및 재생 첨가제를 활용할 수 있도록 준비하는, 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비 단계(S100);
(b) 상기 준비된 폐폴리 비닐 부티랄(PVB) 10∼100 중량부, 폐서모 플라스틱 폴리우레탄(TPU) 10∼100 중량부, 폐에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1∼30 중량부 및 폐폴리이소부틸렌(PIB) 1∼30 중량부 중에서 하나 또는 하나 이상으로 혼합수지 중합체를 조성하는, 혼합수지 중합체 제조 단계(S200);
(c) 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에, 재생 가소제 1∼30 중량부, 재생 안료 0.1∼5 중량부, 재생 무기물 5∼70 중량부 및 재생 활제 0.1∼3 중량부를 혼련하여 충전재 원료 혼합물을 제조하는, 충전재 원료 혼합물 제조 단계(S300);
(d) 압출기에 통과시켜 압출 압력에 의해 토출되는 상기 충전재 원료 혼합물을 커팅기로 곧바로 절단하여 일정한 크기의 구형으로 제조하는, 충전재 압출 성형 단계(S400);
(e) 상기 압출 성형된 충전재를 냉각 건조하는, 충전재 냉각 건조 단계(S500);를 포함하며,
상기 (d) 충전재 압출 성형 단계(S400)는 압출기를 통과시켜 압출 압력에 의해 토출되는 충전재 원료 혼합물을 커팅기로 절단하여 일정한 크기의 구형으로 성형하는 것을 특징으로 하는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비 단계(S100)는, 상기 폐합성수지를 준비하는 단계, 상기 재생 무기물을 준비하는 단계, 상기 재생 안료를 준비하는 단계 및 재생 활제를 준비하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법.
- 청구항 6에 있어서,
상기 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비 단계(S100)의 상기 재생 가소제는, 석유 수지 생산 시 발생하는 부산물을 재가공한 재생유, 미반응되어 폐기되는 모노에틸렌글리콜(MEG)을 수거하여 제조한 디에틸렌글리콜(DEG)이나 폴리에틸렌글리콜(PEG) 중에서 어느 하나 또는 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법.
- 청구항 7에 있어서,
상기 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비 단계(S100)의 상기 재생 안료는, 커피 찌꺼기를 수거, 건조 및 분쇄하여 분말화하는 것을 특징으로 하는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법.
- 청구항 8에 있어서,
상기 (a) 폐합성수지 및 재생 첨가제 준비 단계(S100)의 상기 재생 무기물은, 탄산칼슘 광산에서 생산공정 중 폐기되는 석회암을 분말화하는 것을 특징으로 하는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 인조잔디 충전재 제조방법.
- 청구항 5 내지 청구항 9중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 탄소 중립의 실현을 위하여 순수 폐자재만을 활용한 충격 흡수성이 우수한 인조잔디 충전재.
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| KR101663001B1 (ko) | 2016-05-23 | 2016-10-14 | 주식회사 폴리원 | 인조잔디용 충전재의 제조 방법 및 인조잔디용 충전재 |
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2023
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