KR19980083974A

KR19980083974A - 폐타이어 분말을 이용한 바라스트매트 제조방법

Info

Publication number: KR19980083974A
Application number: KR1019970019517A
Authority: KR
Inventors: 이용학
Original assignee: 이용학
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-12-05
Also published as: KR100225393B1

Abstract

본 발명은 폐타이어 분말을 이용한 바라스트매트 제조방법에 관한 것으로, 사전검사와 규격검사를 거친 타이어 분말을 혼합조에 넣고 40℃로 가열하면서 가황제와, 가황 촉진제인 테트라메틸티우람 이황화물(TETRAMETHYLTHIURAM DISULFIDE), 디벤조티아질 디술피드(DIBENZO-THIAZYL DISULFIDE)와 벤조티아졸릴 디술피드(BENZOTHIAZOLYL DISULFIDE)와, 노화 방지제인 메르캅토벤즈이미다졸(2-MERCAPTO-BENZIMI DAZOLE)과 벤즈이미다졸에티올(2-BENZIMIDAZOLETHIOL)과 페닐렌 티오우레아(O-PHENYLENE THIOUREA)와 N-이소프로필-N'-페닐-P-페닐렌디아민(N-ISOPROPYL-N'-PHENL-P-PHENYLENEDIAMINE)과 1-페닐아미노-4-이소프로필아미노벤젠(1-PHENYL-AMINO-4-ISOPROPYLAMINO BENZENE)과 N,N'-디페닐-P-페닐렌디아민(N,N'-DIPHENYL-P-PHENY-LENEDIAMINE) 및 디페닐-P-페닐렌디아민(DIPHENYL-P-PHENYLENEDIAMINE)를 계량하여 차례대로 혼합하는 약품투입 혼합단계(20)와; 이와 같이 약품이 혼합된 타이어 분말을 금형에 이송하여 가압 가온하여 35분간 성형하여 바라스트매트를 제조하는 성형단계(30)로 이루어져, 바라스트매트(1)의 제조공정을 줄임으로써 제작원가를 낮출 수 있고, 물성이 향상된 바라스트매트(1)를 제작할 수 있으며, 제작된 바라스트매트(1)는 교량의 마모, 자갈의 마모, 소음, 진동 등이 고속전철 300Km/h의 주행에 따른 소손 및 발생진동, 공 진동 등의 감소와, 방진의 기대효과와, 저가의 설치비용 및 안전성을 갖는 제품으로 반복주행에 따른 사고예방의 차원 및 경제성으로 볼 때 제품의 효용가치를 극대화할 수 있는 효과가 있고, 연간 발생되어지는 폐타이어 1,570만개를 재활용 하게 되므로 환경오염 방지에도 지대한 기여를 하게 된 발명이다.

Description

폐타이어 분말을 이용한 바라스트매트 제조방법

본 발명은 환경 폐기물인 폐타이어 분말을 무탈황 가공 처리하여 고속전철, 지하철 등의 방진재로 사용되는 바라스트매트의 제조방법에 관한 것으로, 타이어분말의 계량 및 이물질 제거단계와 가황제 및 촉진제 등의 약품을 투입하는 약품투입 혼합단계와 금형에서 바라스트매트를 제조하는 성형단계와 끝손질 및 검사단계로 이루어져, 바라스트매트의 제조 공정이 단순화되어 생산원가 절감되고 물성이 향상된 폐타이어 분말을 이용한 바라스트매트 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 고속전철 및 지하철 등의 궤도에서 주행 중에 발생되는 진동 및 괭음에 대하여 소음을 경감하기 위하여 방진 스라브매트 및 바라스트매트 규격을 제정하여 폐타이어 분말은 사용하였다. 일본의 경우 1958년 국유철도를 규격화하여 사용하여 왔고 고속전철인 신간선은 1996년 5월 300Km/h 고속주행에 성공하였다. 그리고, 국내 지하철의 바라스트 규격은 1963년 1호선에 일본 국유철도 규격과 동일하게 제정되어 일본으로부터 수입되어 설치된 것이 현재까지 사용되고 있느나, 고속철도에 사용되어질 바라스트 규격 및 스라브매트 규격은 프랑스 TGV의 규격 등 국내 고속철도의 300Km/h 주행에 대비하여 토목공학회 및 고속철도 건설공단에서 규격 제정을 추진중에 있습니다.

종래에 바라스트매트의 제조방법은 폐고무를 검사하는 원재료 검사단계(a)와, 검사를 거친 폐고무를 분쇄하는 분쇄단계(b)와, 부자재단계(c)와, 혼합이 잘되게 분산시키고 탈황제 등의 화학약품을 첨가하여 혼합하는 1차분산 및 약품투입 혼합단계(d)와, 분산시키고 범용고무를 첨가하는 2차분산과 재생침입 및 고무투입으로 내리는 단계(e)와, 3차분산으로 내리는 단계(f)와, 고무히스테리를 제거하는 안정단계(g)와, 프레스 및 압출기를 이용해 성형하는 성형단계(h)와, 성형된 제품을 마무리하고 검사하는 끝손질 및 검사단계(i)로 이루어져 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 바라스트매트의 제조방법은 약품투입 혼합단계(d)에서 탈황제를 첨가한 후 적정 물성치를 갖게 하기 위해 범용고무를 사용하였기 때문에, 많은 공정을 필요로 하여 생산비용이 많을 들어갈 뿐만 아니라, 소정의 물성치를 갖는 바라스트매트를 제조할 수 없는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 탈황제를 쓰지 않고 오히려 가황제를 사용하고 가황 촉진제와 노화방지제를 첨가함으로써, 폐타이어를 이용해 바라스트매트의 제조시 제조과정을 줄일 수 있고, 고속전철 등의 방진제로서 상용하기에 적합한 바라스트매트를 제조할 수 있도록 한 페타이어 분말을 이용한 바라스트매트 제조방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 기술적 과제는 사전검사와 규격검사를 거친 타이어 분말을 혼합조에 넣고 40℃로 가열하면서 가황제와, 가황 촉진제인 테트라메틸티우람 이황화물(TETRAMETHYLTHIURAM DISULFIDE), 디벤조티아질 디술피드(DIBENZOTHIAZYL DISULFIDE)와 벤조티아졸릴 디술피드(BENZOTHIAZOLYL DISULFIDE)와, 노화 방지제인 메르캅토벤즈이미다졸(2-MERCAPTO-BENZIMIDAZOLE)과 벤즈이미다졸에티올(2-BENZIMIDAZOLETHIOL)과 페닐렌 티오우레아(O-PHENYLENE THIOUREA)와 N-이소프로필-N'-페닐-P-페닐렌디아민(N-ISOPROPYL-N'-PHENL-P-PHENYLENEDIAMINE)과 1-페닐아미노-4-이소프로필아미노벤젠(1-PHENYLAMINO-4-ISOPROPYLAMINO BENZENE)과 N,N'-디페닐-P-페닐렌디아민(N,N'-DIPHENYL-P-PHENYLENEDIAMINE) 및 디페닐-P-페닐렌디아민(DIPHENYL-P-PHENYLENE-DIAMINE)를 계량하여 차례대로 혼합하는 약품투입 혼합단계와; 이와 같이 약품이 혼합된 타이어 분말을 금형에 이송하여 가압 가온하여 35분간 성형하여 바라스트매트를 제조하는 성형단계로 이루어진 바라스트매트 제조방법에 의해 달성된다.

도 1은 종래 제조방법에 의한 바라스트매트 제조과정을 나타내는 블럭도.

도 2는 본 발명 제조방법에 의한 바라스트매트 제조과정을 나타내는 블럭도.

도 3은 본 발명에 의해 제조된 바라스트매트의 개략적인 사용상태 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 타이어 분말의 계량 및 이물질 제거단계

20 : 약품투입 혼합단계

30 : 성형단계

40 : 끝손질 및 검사단계

이하 본 발명 폐타이어 분말을 이용한 바라스트매트 제조방법의 바람직한 실시예를 도시된 도면의 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명 폐타이어 분말을 이용한 바라스트매트 제조방법은 타이어 분말의 계량 및 이물질 제거단계(10)와, 약품투입 혼합단계(20)와, 성형단계(30) 및 끝손질 및 검사단계(40)로 이루어진 것이다.

타이어 분말의 계량 및 이물질 제거단계(10)는 폐타이어 분말을 분쇄하고 적당한 크기로 계량하며 폐타이어에 포함된 코드 및 철사 등이 이물질을 제거하는 사전검사와 규격검사를 하는 단계이다.

약품투입 혼합단계(20)는 사전검사와 규격검사를 거친 타이어 분말을 혼합조에 넣고 40℃로 가열하면서 가황제와 가황 촉진제 및 노화 방지제 등을 계량하여 10분간 혼합하는 단계이다.

성형단계(30)는 약품이 첨가된 타이어 분말을 금형에 이송하여 가압 가온하여 35분간 성형하여 바라스트매트를 제조하는 단계이다.

끝손질 및 검사단계(40)는 성형된 바라스트매트를 끝손질하여 마무리하고 제조된 바라스트매트를 검사하는 단계이다.

그리고, 약품을 투입하는 혼합단계(20)에 투입되는 약품은 가황제와 가황 촉진제 및 노화 방지제 등이다.

약품을 투입하는 순서는 종래처럼 타이어 분말을 탈황하지 않고 오히려 가황제를 첨가하여 황(SULFUR)분자가 다리 역할을 하여 고무분자들을 연결하여 물성이 향상된다.

그리고, 가황 촉진제인 테트라메틸티우람 이황화물(TETRAMETHYLTHIURAM DISUFIDE)을 첨가하여 가교의 효과를 상승시킨다.

그리고, 가황 촉진제인 디벤조티아질 디술피드(DIBENZOTHIAZYL DISULFIDE)와 벤조티아졸릴 디술피도(BENZOTHIAZYL DISULFIDE)를 첨가하여 저온 결집력을 갖게 한다.

그리고, 노화 방지제인 메르캅토벤즈이미자졸(2-MERCAPTOBENZIMIDAZOLE)과 벤즈이미다졸에티올(2-BENZIMIDAZOLETHIOL)과 페닐렌 티오우레알(O-PHENYLENE THIOUREA)와 N-이소프로필-N'-페닐-P-페닐렌디아민(N-ISOPROPYL-N'-PHENL-P-PHENY-LENEDIAMINE)과 1-페닐아미노-4-이소프로필아미노벤젠(1-PHENYLAMINO-4-ISOPROPYL-AMINO BENZENE)과 N,N'-디페닐-P-페닐렌디아민(N,N'-DIPHENYL-P-PHENYLENEDIAMINE) 및 디페닐-P-페닐렌디아민(DIPHENYL-P-PHENYLENEDIAMINE)을 첨가한다.

상기에서, 가황 촉진제인 디벤조티아질 디술피드(DIBENAOTHIAZYL DISULFIDE)와 벤조티아졸릴 디술피도(BENZOTHIAZOLYL DISULFIDE)는 촉진 효과 이외에 25%의 추가적인 노화방지 효과를 병행하고 가황 촉진제인 테트라메틸티우람 이황화물(TETRAMETHYLTHIURAM DISULFIDE)은 적은 양으로서 가황촉진의 효과를 상승시켜 적은 양으로도 경화되어지며 촉진제와 고무칩은 160℃의 열에 의해 가수분해가 되면서 분말칩을 결합하여 물성을 향상시킨다.

아래의 도표는 본 발명에 의해 제조된 바라스트매트와 종래의 제조방법에 의해 제조된 바라스트매트의 성능평가를 도시한 표이다.

상기 도표를 살펴보면, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 바라스트매트가 종래의 제조방법에 의해 제조된 바라스트매트 보다 성능면에서 향상 되었음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 제조방법으로 제조된 바라스트매트(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 고속전철의 로반 콘크리트(2)위에 도포하여 사용한다. 이와 같이 방진용 바라스트매트(1)를 사용하면 교량 및 자갈(3)로 인한 교량의 파손 및 레일(4)의 이탈이 방지되고 15dB의 소음이 감소된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 폐타이어 분말을 이용한 바라스트매트 제조방법은 타이어분말의 계량 및 이물질 제거단계(10)와 가황제와 가황 촉진제 및 노화 방지제 등의 약품을 투입하는 약품투입 혼합단계(20)와 금형에서 바라스트매트를 제조하는 성형단계(30)와 끝손질 및 검사단계(40)로 이루어져, 바라스트매트(1)의 제조공정을 줄임으로써 제작원가를 낮출 수 있고, 물성이 향상된 바라스트매트(1)를 제작할 수 있으며, 제작된 바라스트매트(1)는 교량의 마모, 자갈의 마모, 소음, 진동 등이 고속전철 300Km/h의 주행에 따른 소손 및 발생진동, 공진동 등의 감소와, 방진의 기대효과와, 저가의 설치비용 및 안전성을 갖는 제품으로 반복주행에 따른 사고예방의 차원 및 경제성으로 볼 때 제품의 효용가치를 극대화할 수 있는 효과가 있고, 연간 발생되어지는 폐타이어 1,570만개를 재활용 하게 되므로 환경오염 방지에도 지대한 기여를 하게 되는 이점이 있다.

Claims

사전검사와 규격검사를 거친 타이어 분말을 혼합조에 넣고 40℃로 가열하면서 가황제와, 가황 촉진제인 테트라메틸티우람 이황화물(TETRAMETHYLTHIURAM DISULFIDE), 디벤조티아질 디술피드(DIBENZOTHIAZYL DISULFIDE)와 벤조티아졸릴 디술피드(BENZOTHIAZOLYL DISULFIDE)와, 노화 방지제인 메르캅토벤즈이미다졸(2-MERCAPTO-BENZIMI DAZOLE)과 벤즈이미다졸에티올(2-BENZIMIDAZOLETHIOL)과 페닐렌 티오우레아(O-PHENYLENE THIOUREA)와 N-이소프로필-N'-페닐-P-페닐렌디아민(N-ISOPROPYL-L'-PHENL-P-PHENYLENEDIAMINE)과 1-페닐아미노-4-이소프로필아미노벤젠(1-PHENYL-AMINO-4-ISOPROPYLAMINO BENZENE)과 N,N'-디페닐-P-페닐렌디아민(N,N'-DIPHENYL-P-PHENYLENEDIAMINE) 및 디페닐-P-페닐렌디아민(DIPHENYL-P-PHENYLENE-DIAMINE)를 계량하여 차례대로 혼합하는 약품투입 혼합단계(20)와;

이와 같이 약품이 혼합된 타이어 분말을 금형에 이송하여 가압 가온하여 35분간 성형하여 바라스트메트를 제조하는 성형단계(30)로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐타이어 분말을 이용한 바라스트매트 제조방법.