KR19990070092A - Manufacturing method of wood substitute raw material using waste styrene foam as raw material and wood substitute raw material - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐 스티렌폼(Styrene foam)을 효과적으로 재활용하여 목재대용(代用)으로 사용하기 위한 목재대용원자재의 제조방법과 그 목재대용원자재를 제공하기 위한 폐스치로폼을 원재료로 이용한 목재대용원자재의 제조방법과 그 목재대용원자재에 관한 것으로, 종래에는 폐스티렌폼을 재활용한다고 하더라도 이의 부피를 감소시킨후 재 발포시켜 포장용기, 포장재등로 사용되어온 것에 불과한 것을 그 용도에 따라 목재대용 건축용 부자재로서 각종 창틀, 마루판재등으로 대체 사용이 가능하고, 장식장,장롱등과 같은 내장용 부자재등으로 대체 사용이 가능하여 목재 대체용 자재로서 그 사용을 얼마든지 확대할 수 있게 하기 위해 종래의 감용상태인 덩어리의 폐스티렌폼을 분쇄하여 용융하여 겔상태에서 압출을 행하여 1차가공물을 제조하여 일정한 크기로 분쇄한 1차원재료를 발포기능을 행하는 EPS(Expandable Polystyrene),경도보완기능을 행하는 HIPS(High Impact Polystyrene),산화안정제를 혼합하는 혼합하려 다시 용융하여 혼합물을 겔상태에서 원하는 제품으로 압출성형할 수 있도록 함으로써 그 사용범위를 크게 확대 할 수 있었다.The present invention is a method for producing wood substitute raw materials for the efficient recycling of waste styrene foam (wooden foam) and wood substitute raw materials using waste styrofoam as a raw material for providing the wood substitute raw materials And a substitute material for wood, which is conventionally used as a packaging container or a packaging material after reducing the volume of the waste styrene foam and re-foaming it according to its purpose. It can be used as a floor board material, and it can be used as a subsidiary material for interior decoration such as a cabinet, a cabinet, etc., and it can be used as a wood substitute material to expand the use as much as possible. Styrene foam is ground and melted and extruded in a gel state to prepare a primary processed product. Extruded polydimensionally crushed one-dimensional material is melted to mix EPS (Expandable Polystyrene) foaming function, HIPS (High Impact Polystyrene) hardening function, and oxidizing stabilizer, and the mixture is extruded into a desired product in a gel state. By doing so, the scope of use was greatly expanded.
Description
본 발명은 폐자재로써 재활용이 지극히 어렵고 그 재활용 범위가 낮아 재활용 요율이 지극히 낮은 폐 스티렌폼(Styrene foam)을 효과적으로 재활용하여 목재대용(代用)으로 사용하기 위한 목재대용원자재의 제조방법과 그 목재대용원자재를 제공하기 위한 폐스치로폼을 원재료로 이용한 목재대용원자재의 제조방법과 그 목재대용원자재에 관한 것이다.The present invention is a method for producing a raw material for the use of wood substitutes for the use of wood substitutes by effectively recycling the waste styrene foam (recycled), which is extremely difficult to recycle as waste materials and its recycling range is very low. The present invention relates to a method for manufacturing wood substitute raw materials using waste styrofoam as a raw material, and a wood substitute raw material.
스티렌폼(통상 "스치롤폼"이라는 명칭으로 흔히 사용됨)은 고분자화합물인 스티렌을 발포한 것으로서 단열성 및 자체탄성이 있어 건축자재,포장재 등은 물론이고 산업 또는 비 산업분야 등에서 다양한 형태로 사용되고 있다.Styrene foam (commonly referred to as a "squirrel foam") is a foam of styrene, a polymer compound, and is used in various forms in industrial or non-industrial fields as well as construction materials and packaging materials because of its insulation and self-elasticity.
이러한 스티렌폼은 상기한 바와같이 그 사용범위가 지극히 넓어 사용되는 만큼 폐(廢)스티렌폼 역시 방대하게 배출되고 있으나 그 재질특성상 썩지 않기 때문에 매립등을 행하는 것은 제3의 공해를 유발시키는 것이 되고, 소각하는 방법에 의하여 처리하는 경우에는 소각시에 유해한 매연을 생성하여 배출시키기 때문에 환경을 해치는 단점이 있어 그 재처리가 용이하지 않은 제품으로 알려져 있다.As the above styrene foam has a very wide range of use, waste styrene foam is also discharged enormously, but because of its material property, it does not decay, so landfilling causes third pollution. In case of treatment by incineration, harmful fumes are produced and discharged at the time of incineration, which is harmful to the environment.
이러한 이유 때문에 재활용이 크게 요구되는 제품중에 하나로 알려져 있다.For this reason, it is known as one of products that require great recycling.
근래에는 이러한 폐스티렌폼을 재활용하기 위한 여러가지 재활용방법이 제공되고 있으나 폐스티렌폼을 수거하여 이물질 및 수분을 제거한후, 가열설비에 의하여 가열하여 용융시켜 그 부피를 축소시킨 다음 냉각시키는 것에 덩어리(Ingot)화하여 이를 보관하거나 다시 이를 분쇄하여 재발포시켜 포장, 충격방지를 위한 포장,단열재등으로 사용한 것에 불과하였다.Recently, various recycling methods for recycling such waste styrene foam have been provided, but after collecting the waste styrene foam to remove foreign substances and water, it is heated and melted by heating equipment to reduce its volume and then cooled. ) And stored it or crushed it and re-foamed it, and it was only used as a packaging, shockproof packaging, and insulation.
종래에는 폐스티렌폼을 재활용한다고 하더라도 이의 부피를 감소시킨후 재 발포시켜 포장용기, 포장재등로 사용되어온 것에 불과한 것을 그 용도에 따라 목재대용 건축용 부자재로서 각종 창틀, 마루판재등으로 대체 사용이 가능하고, 장식장,장롱등과 같은 내장용 부자재등으로 대체 사용이 가능하여 목재 대체용 자재로서 그 사용을 얼마든지 확대할 수 있게 하기 위해 종래의 감용상태인 덩어리의 폐스티렌폼을 분쇄하여 용융하여 겔상태에서 압출을 행하여 1차가공물을 제조하여 일정한 크기로 분쇄한 1차원재료를 발포기능을 행하는 EPS(Expandable Polystyrene),경도보완기능을 행하는 HIPS(High Impact Polystyrene),산화안정제를 혼합하는 혼합하려 다시 용융하여 혼합물을 겔상태에서 원하는 제품으로 압출성형할 수 있도록 함으로써 그 사용범위를 크게 확대 할 수 있었다.Conventionally, even if the waste styrene foam is recycled, it has been used as a packaging container or a packaging material after reducing its volume and re-foaming, and it is possible to substitute it for various window frames, floor boards, etc. It can be used as a subsidiary material for interior decoration such as decoration cabinet, dressing cabinet, etc., and it can be used as a wood substitute material to expand its use as much as possible. The primary processed material is manufactured by extrusion at a predetermined size, and the dimensional material pulverized to a certain size is melted again to be mixed with EPS (Expandable Polystyrene) to perform a foaming function, HIPS (High Impact Polystyrene) to perform a hardening function, and an oxidative stabilizer The mixture can be extruded into the desired product in a gel state, thereby greatly expanding its use range. Could.
도 1은 본 발명에 의한 목재대용원자재의 제조 공정도.1 is a manufacturing process of the raw material substitute wood according to the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1:1차가공물 2:1차원재료1: 1 Secondary Workpiece 2: 1D Material
3:2차가공물 4:2차원재료3: Secondary Workpiece 4: Two-dimensional Material
이하 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings.
폐스티렌폼을 수거하여 이물질 및 수분을 제거한후, 가열설비에 의하여 가열하여 용융시켜 그 부피를 축소시킨 다음 냉각시키는 것에 덩어리(Ingot)화한 통상의 폐스티렌폼의 처리방법에 있어서,In the conventional method for treating waste styrene foam in which the waste styrene foam is collected, the foreign matter and water are removed, and then heated and melted by a heating facility to reduce the volume thereof, and then ingot to cool.
상기 덩어리(Ingot)화한 원재료를 통상의 분쇄기에 의하여 일정한 크기(통상 6∼10㎜)로 분쇄한 분쇄공정과,A grinding step of grinding the ingot raw materials into a predetermined size (usually 6 to 10 mm) by a conventional mill;
상기 분쇄공정에서 분쇄된 분쇄원재료를 호퍼를 통해 이송스크류에 공급한 다음 상기 이송스크류를 통해 이동하면서 가열하여 용융하되 초기에는 140∼160℃의 온도를 통과하면서 1차적으로 가열하는 예비가열단계와, 상기 예비가열단계를 거친다음 160∼190℃의 온도를 통과하는 가열단계를 거치는 동안 용융되어 겔(Gel)상태가 된 상태에서 압출을 행하여 일정한 크기의 지름을 가진 다수의 가닥으로 이루어지는 1차가공물(1)을 얻는 1차가공물 제조공정을 취한다.The pre-heating step of supplying the grinding raw material pulverized in the grinding process to the transfer screw through the hopper and then heating and melting while moving through the transfer screw, but initially heating while passing through a temperature of 140 ~ 160 ℃, After the pre-heating step and the heating step passing through the temperature of 160 ~ 190 ℃ molten and extruded in the state of gel (Gel) by the primary processing consisting of a plurality of strands having a certain diameter diameter ( Take the process of manufacturing the primary workpiece to obtain 1).
이러한 1차가공물 제조공정에서 가열하는 초기온도가 140℃이하가 되는 경우에는 용융상태가 지극히 불량하여 이송스크류의 설비에 무리한 부하를 주고, 이송 속도가 지극히 저하되고, 이송스크류를 통해 최종적으로 압출을 행할 때 1차가공물(1)의 토출량이 상당히 작아 상당한 작업 시간을 요하므로 비 경제적인 문제점이 있었다.When the initial temperature of heating in the manufacturing process of the primary workpiece is 140 ° C. or lower, the molten state is extremely poor, which imposes an excessive load on the equipment of the transfer screw, the transfer speed is extremely lowered, and finally extrusion is performed through the transfer screw. When discharged, the discharge amount of the primary workpiece 1 is considerably small, which requires considerable working time, thereby causing an uneconomic problem.
또한, 초기온도가 160℃이상이 되는 경우에는 급작한 가열에 의해 과다한 발포로 인해 부피가 크게 팽창할 뿐만아니라 색상이 검게 변하는등의 문제점이 있었다.In addition, when the initial temperature is more than 160 ℃ there is a problem such as not only expand the volume largely due to excessive foaming due to sudden heating, but also changes the color black.
이러한 예비가열단계를 거친후에는 가열단계를 거치게되는데 이때의 가열온도가 160℃이하를 유지하는 경우에는 용융상태가 상대적으로 불량한 단점이 있었고, 190℃이상의 경우에는 원재료가 겔(Gel)상태를 유지하지 못하고 액상화되어 압출작업이 이루어지지 않을 뿐만 아니라 성형이 이루어지지 않아 원하는 1차가공품을 성형할 수 없었다.After this preheating step, the heating step is carried out. In this case, when the heating temperature is maintained at 160 ° C. or lower, the molten state is relatively poor. In the case of 190 ° C. or higher, the raw material maintains the gel state. It could not be liquefied and the extrusion was not performed, and the molding could not be made, and thus the desired primary product could not be formed.
따라서 상기하고 있는 온도의 범위에서 가장 이상적인 1차가공물(1)을 압출 성형하여 얻을 수 있었다.Therefore, the most ideal primary processed material 1 could be obtained by extrusion molding in the above temperature range.
이러한 1차가공물제조공정에서 얻은 1차가공물(1)은 다시 수냉과정을 거치도록하여 고체화한 다음 일정한 길이,바람직하게는 2∼6㎜의 크기로 절단하여 1차원재료(2)를 제조하는 1차원재료제조공정을 취한다.The primary processed material (1) obtained in the process of manufacturing the primary processed material is subjected to a water cooling process again to be solidified, and then cut into a predetermined length, preferably 2 to 6 mm in size, to produce a one-dimensional material (2). Take the dimensional material manufacturing process.
이러한 1차원재료 제조공정에 의하여 제조된 1차원재료(2)와 발포기능을 행하는 EPS(Expandable Polystyrene),경도보완기능을 행하는 HIPS(High Impact Polystyrene),산화안정제를 혼합하는 혼합공정을 통상의 혼합기로 30∼60분간 취한다.The mixing process of mixing the one-dimensional material (2) manufactured by the one-dimensional material manufacturing process, EPS (Expandable Polystyrene) to perform the foaming function, HIPS (High Impact Polystyrene) to perform the hardness complementary function, oxidizing stabilizer Take 30 to 60 minutes.
이러한 혼합공정에서 혼합되는 상기한 혼합물량을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the above amount of the mixture to be mixed in this mixing step in detail as follows.
1차원재료(2)를 100.00㎏을 기준으로 상기 EPS는 10∼25.00㎏, HIPS는 10∼25.00㎏, 산화안정제는 80∼300.00g으로 혼합한다.Based on 100.00 kg of the one-dimensional material 2, the EPS is mixed with 10 to 25.00 kg, HIPS is 10 to 25.00 kg, and the oxidative stabilizer is 80 to 300.00 g.
이러한 혼합공정에서 조성되는 조성물에 있어,In the composition formed in such a mixing step,
상기 EPS가 10㎏이하로 혼합되는 경우에는 완제품의 비중이 낮아져서 경도가 작아 표면상태가 극히 불량하여 형체를 유지할 수 없는 단점과 함께 쉽게 깨지는 단점이 있었다.When the EPS is mixed below 10 kg, the specific gravity of the finished product is low, the hardness is small, the surface state is extremely poor, and there is a disadvantage that can not easily maintain the shape and the breakage.
또한 EPS가 25㎏이상으로 조성 혼합되는 경우에는 가열이 있어도 용이하게 재 발포가 이루어지지 않고, 특히 완제품이 딱딱해져서 가공성이 불량한 단점이 있었다.In addition, when the EPS is compositionally mixed at 25 kg or more, the foam is not easily re-foamed even after heating, and in particular, the finished product is hardened, which has a disadvantage of poor workability.
상기 HIPS의 경우에는 10㎏이하로 혼합되는 경우에는 표면경도의 저하로 물렁하므로 충격에 약하고, 쉽게 변형이 되는 문제점이 있었다.In the case of the HIPS, when mixed below 10 kg, the surface hardness is reduced, so it is weak to impact and easily deformed.
또한 HIPS가 25㎏이상으로 조성 혼합되는 경우에는 신축성과 탄력성이 강하여 특히 표면에 박리현상이 발생되는 단점이 발생되었다.In addition, when HIPS is 25 kg or more in composition, elasticity and elasticity is strong, in particular, the disadvantage that the peeling phenomenon occurs on the surface.
산화안정제의 경우에는 완제품의 산화방지를 위해 사용하는 것으로서, 이때 조성되어 혼합되는 량이 300g이하로 조성되어 혼합되는 경우에는 산화가 쉽게 발생하는 문제점이 있었고, 500g이상으로 조성하지 않아도 혼합시 산화방지가 되므로 그 이상으로 조성하는 것은 비경제적이였다.Oxidation stabilizers are used for the prevention of oxidation of the finished product, and when the amount of the composition to be mixed and mixed is less than 300g, there is a problem that oxidation occurs easily, and the composition does not have to prevent oxidation when mixing to 500g or more. It was therefore uneconomical to create more than that.
이러한 혼합공정은 30∼60분간 행하는 데 이때 혼합되는 량에 따라 차이는 있으나 30분이하의 시간에서 혼합하는 동안에는 상기 혼합물간의 마찰에 의해 발생되는 마찰열이 낮아 그 혼합력이 떨어지는 반면에 60분이상의 시간동안 혼합하는 경우에는 통상 상기 혼합과정에서 30∼60분간 혼합을 행하면 35∼55℃범위의 마찰열이 발생하여 가장 바람직한 혼합상태를 유지하기 때문에 60분 이상의 시간동안 혼합공정을 취하는 매우 비경제적이다.This mixing process is carried out for 30 to 60 minutes, but there is a difference depending on the amount to be mixed, but during the mixing time of 30 minutes or less, the heat of friction generated by the friction between the mixtures is low, so that the mixing power is lowered, while the mixing time is lower than 60 minutes. In the case of mixing for a while, it is very uneconomical to take a mixing process for a time of 60 minutes or more because the heat of friction in the range of 35 to 55 ° C. is generally maintained when the mixing is performed for 30 to 60 minutes in the mixing process.
이러한 혼합공정에 의하여 혼합된 혼합조성물을 통상의 호퍼를 통하여 이송스크류를 통하여 이송시키면서 용융시키는 용융공정을 취하고 이때 용융온도는 120∼175℃의 온도를 유지하면서 이를 용융하는 용융공정을 취한다.It takes a melting step of melting the mixed composition mixed by this mixing process while transferring through the transfer screw through a common hopper, and the melting temperature is taken while maintaining the temperature of 120 ~ 175 ℃.
이러한 용융공정은 초기가열단계,중간가열단게 및 가열용융단계를 거치게 되는데 이때 초기가열단계에서는 120∼145℃의 온도에서 통과하면서 1차적으로 가열하고, 중간가열단계에서는 145∼150℃의 온도에서 통과시키면서 2차적으로 가열하고, 가열용융단계에서 150∼160℃의 온도에서 통과시키면서 가열한다.This melting process goes through the initial heating step, the intermediate heating step and the heating and melting step, in which the first heating while passing at a temperature of 120 ~ 145 ℃ in the initial heating step, and passes at a temperature of 145 ~ 150 ℃ in the intermediate heating step It is heated while being secondary, and heated while passing at a temperature of 150 ~ 160 ℃ in the heating melting step.
이러한 상기의 용융공정에서 초기가열단계에서는 상기한 혼합조성물을 초기가열하여 용융상태를 양호하게 하기 위하여 취하는 예비단계를 취하는 공정으로 이때 유지되는 온도가 120℃이하의 온도로 유지되는 경우에는 1차가공물의 발포가 크게 늦어지면서 용융상태,즉 용융과정이 지극히 불량하여 이송스크류의 작동에 따라 이동할 때 이송스크류에 과도한 부하를 주는 단점이 있었다.In the initial heating step in the above-mentioned melting process is a process to take a preliminary step to take the initial mixture of the above-mentioned mixture composition in order to improve the molten state, the primary processed material if the temperature maintained at this time is maintained below 120 ℃ As the foaming delayed significantly, the molten state, that is, the melting process was extremely poor, and had a disadvantage of giving an excessive load to the conveying screw when moving according to the operation of the conveying screw.
또한 초기가열단계에서 유지되는 온도가 145℃를 초과하는 경우에는 급작한 가열에 의해 과다한 발포로 인해 부피가 크게 팽창할 뿐만아니라 색상이 검게 변하는 등의 문제점이 있었다.In addition, when the temperature maintained in the initial heating step exceeds 145 ℃ there was a problem such as not only large volume expands due to excessive foaming due to sudden heating but also the color changes black.
따라서 예비가열단계에서는 상기한 바와 같이 120∼145℃의 범위가 가장 적당하였고, 이때의 혼합조성물의 상태는 가열된 열에 의해 용융상태가 일부 진행되는 상태이다.Therefore, in the preheating step, as described above, the range of 120 to 145 ° C. was most suitable, and the state of the mixed composition at this time is a state in which the molten state is partially progressed by the heated heat.
이러한 예비가열단계를 거친후에는 중간가열단계를 거치게 되는데 이때의 온도가 145℃이하인 경우에는 용융상태로의 변화가 늦어 많은 작업시간을 요하게 되는 단점이 있는 반면에 150℃이상을 유지하는 경우에는 발포가 빨리 진행되어 완제품의 품질이 극히 저하되는 단점이 있었다.After this preheating step, the intermediate heating step is carried out. If the temperature is less than 145 ° C, the transition to the molten state is slow, which requires a lot of working time. There was a drawback that the progress of the product is extremely degraded.
이러한 중간가열단계를 거친 상기의 혼합조성물은 반용융상태를 유지하면서 가열용융단계로의 이송이 이루어진다.The mixed composition passed through the intermediate heating step is transferred to the heating melting step while maintaining a semi-melt state.
이러한 가열용융단계에서는 상기 중간가열단계에서 반 용융상태를 유지하는 혼합조성물을 용융상태를 유지하기 위한 단계로서 이때의 온도가 150℃이하를 유지하는 경우에는 완전한 용융상태를 이루기 위해 많은 시간을 요하는 단점이 있고, 160℃이상인 경우에는 혼합조성물이 겔(Gel)상태를 유지하지 못하고 액상화되어 압출작업이 이루어지지 않을 뿐만 아니라 성형이 이루어지지 않아 원하는 압출성형기에 따라 완성품의 성형상태를 유지할 수 없었다.In this heating and melting step, the step of maintaining the molten state of the mixed composition that maintains the semi-melt state in the intermediate heating step, when the temperature is maintained below 150 ℃ it takes a lot of time to achieve a complete melt state In case of more than 160 ℃, the mixed composition is not maintained in a gel (Gel) state, not only liquefied extrusion process is not made, but also the molding was not possible to maintain the molded state of the finished product according to the desired extruder.
이러한 용융공정을 거친 혼합조성물은 상기한 바와 같이 겔(Gel)상태를 유지하면서 제조하고자 하는 제품의 형틀(압출 성형기)을 통과시킨 다음 이를 통상의 수냉시키는 것에 의해 각종 제품인 완제품을 성형하게 된다.The mixed composition, which has undergone such a melting process, is passed through a mold (extrusion molding machine) of a product to be manufactured while maintaining a gel state as described above, and then molded into a finished product which is various products by ordinary water cooling.
이때 형틀의 온도는 155∼160℃를 유지하면서 압출성형을 행한다.At this time, extrusion molding is performed while maintaining the temperature of the mold at 155 to 160 ° C.
이러한 것은 상기 용융공정의 가열용융단계에서 최종적으로 유지되는 겔상태를 유지하면서 압출성형하고자 하는데 있다.This is intended to extrusion molding while maintaining the gel state finally maintained in the heat melting step of the melting process.
한편,상기한 본 발명에서는 필요에 의하여 최종 성형압출되는 완성품의 각종 색상을 도출하기 위하여 안료의 사용을 취할 수 있는데 이때에는 반드시 습윤제를 첨가하여야 한다.On the other hand, in the present invention described above, the use of the pigment may be used to derive various colors of the final product extruded as necessary, in this case, the wetting agent must be added.
이러한 습윤제의 사용은 상기하고 있는 바와같이 사용되는 색상을 도출하기 위해 사용하는 안료가 1차원재료(2)의 표면에 용이하게 피착되도록 하여 용융공정시에 용융시 골고루 그 색상을 표현되도록 하는데 있다.The use of such a humectant is such that the pigment used to derive the color used as described above is easily deposited on the surface of the one-dimensional material 2 so that the color is evenly expressed during the melting process.
이러한 습윤제는 상기한 혼합공정시에 추가 혼합하는 형태로 투입 혼합한다.These wetting agents are added and mixed in the form of additional mixing in the above mixing process.
이때 투입되는 조성량은 1차원재료(2)를 100.00㎏을 기준으로 230∼500g의 범위에서 추가혼합 조성되도록 한다.At this time, the amount of the composition to be added is to mix the composition of the one-dimensional material (2) in the range of 230 ~ 500g based on 100.00kg.
이때 추가 혼합되는 습윤제가 230g이하로 조성되어 혼합되는 경우에는 사용되는 안료가 1차원재료(2)의 전체에서 완전한 피착이 이루어지지 않고 부분적으로 탈리되어 분리현상이 발생되는 문제점이 발생되었고, 500g이상으로 조성하지 않아도 혼합시 용이한 피착이 이루어지므로 그 이상으로 조성하는 것은 비경제적이였다.In this case, when the additionally mixed wetting agent is not more than 230g and is mixed, the pigment used is partially detached from the entire one-dimensional material (2), and partially detached, causing a problem of separation. It was not economical to formulate more than that because the easy deposition at the time of mixing is achieved even without the composition.
또한 필요에 따라서 탈크(TALC)를 선택적으로 사용할 수 있는데 이는 완제품의 표면강도를 보다 강하게 유지하고자 하는 경우에 사용하게 된다.It is also possible to selectively use talc (TALC) as needed, which is used to maintain the surface strength of the finished product stronger.
이러한 탈크는 상기한 혼합공정시에 추가 혼합하는 형태로 투입 혼합한다.Such talc is added and mixed in the form of additional mixing in the above mixing process.
이때 투입되는 조성량은 1차원재료(2)를 100.00㎏을 기준으로 4∼8㎏의 범위에서 추가혼합 조성되도록 한다.At this time, the amount of the composition to be added is to mix the composition of the one-dimensional material (2) in the range of 4 ~ 8kg based on 100.00kg.
이때 추가혼합되는 탈크가 4㎏이하로 추가혼합되는 경우에는 탈크의 추가혼합이 있었음에도 불구하고 표면강도유지력을 향상시킬 수 없는 반면에 8㎏이상을 추가 혼합하는 경우에는 그 이상으로 조성하지 않아도 가공성이 양호한 상태를 가진 표면강도를 유지할 수 있으므로 그 이상으로 조성하는 것은 비경제적이고, 또한 용융공정에서 혼합조성물의 이송속도가 현저하게 떨어지고 표면강도가 너무 강하여 가공성이 떨어지는 단점이 있었다.In this case, when the additionally mixed talc is 4 kg or less, the surface strength retention cannot be improved even though the talc is additionally mixed. Since it is possible to maintain the surface strength having such a good state, it is uneconomical to formulate more than that, and also has a disadvantage in that the conveying speed of the mixed composition is significantly lowered in the melting process and the surface strength is so strong that the workability is inferior.
또한 본 발명에서는 완제품의 표면광택을 줄이기 위하여 소광제를 사용할 수 있다.In the present invention, it is also possible to use a matting agent to reduce the surface gloss of the finished product.
이때 사용되는 소광제는 상기한 혼합공정에서 추가 혼합하는 형태로 투입 혼합한다.The quencher used at this time is mixed in the form of additional mixing in the above mixing process.
이러한 소광제는 상기한 1차원재료(2)를 100.00㎏을 기준으로 10∼25㎏의 범위에서 추가혼합 조성되도록 한다.Such a matting agent is to further mix the composition of the one-dimensional material (2) in the range of 10 to 25 kg based on 100.00 kg.
이때 추가혼합되는 소광제가 10㎏이하로 추가혼합되는 경우에는 소광제의 추가혼합이 있었음에도 불구하고 완성품에서 광택을 소광시키는 현저한 효과를 구득할 수 없는 반면에 25㎏이상을 추가 혼합하는 경우에는 그 이상으로 조성하지 않아도 가공성이 양호한 소광상태를 나타내므로 그 이상으로 조성하여 사용하는 것은 비경제적이다.In this case, when the additionally mixed quencher is 10 kg or less, the remarkable effect of quenching the gloss in the finished product cannot be obtained even though there is additional mixing of the quencher. Even if it does not have the above composition, since the workability shows the favorable quenching state, it is uneconomical to use more than that.
또한 필요에 의하여 난연제를 사용할 수 있다.In addition, a flame retardant may be used if necessary.
이때 사용되는 난연제 역시 상기한 바와같이 상기한 혼합공정에서 추가 혼합하는 형태로 투입 혼합한다.The flame retardant used at this time is also mixed in the form of additional mixing in the above mixing process as described above.
이러한 난연제는 상기한 1차원재료(2)를 100.00㎏을 기준으로 300∼500g의 범위에서 추가혼합 조성되도록 한다.Such a flame retardant is such that the above-mentioned one-dimensional material (2) in the additional mixing composition in the range of 300 to 500g based on 100.00kg.
이때 추가혼합되는 난연제가 300g이하로 추가혼합되는 경우에는 난연제의 추가혼합이 있었음에도 불구하고 연소가 쉽게 발생하는 반면 500g이상을 추가 혼합하는 경우에는 그 이상으로 조성하지 않아도 연소가 용이하게 발생하지 않았다.At this time, when the additionally mixed flame retardant is added below 300g, combustion occurs easily even though there is additional mixing of the flame retardant, whereas when more than 500g is added, the combustion does not occur easily even if the composition is not more than that. .
또한 완제품이 자외선으로부터 보호하기 위하여 필요에 따라 자외선 안정제를 사용할 수 있는데 이때 사용되는 자외선안정제는 상기한 1차원재료(2)를 100.00㎏을 기준으로 300∼500g의 범위에서 추가혼합 조성되도록 한다.In addition, a UV stabilizer may be used as necessary to protect the finished product from ultraviolet rays. The UV stabilizer used is such that the above-mentioned one-dimensional material 2 is additionally mixed in the range of 300 to 500 g based on 100.00 kg.
이때 추가혼합되는 산화안정제 300g이하로 추가혼합되는 경우에는 자외선에 의해 부분적으로 탈색현상이 발생하였고, 반면 500g이상을 추가 혼합하는 경우에는 그 이상으로 조성하지 않아도 탈색의 우려가 없었다.At this time, when additionally mixed with less than 300g of the oxidizing stabilizer to be mixed additionally, the decolorization phenomenon was partially caused by ultraviolet rays, while when more than 500g was added, there was no fear of discoloration even if the composition was not added to more than 500g.
한편 본 발명에서는 특정한 안료를 추가혼합하여 완제품에 그에따른 색상을 도출한 것을 설명하고 있는데 이러한 기본 색상을 가진 표면에 불특정한 무늬모양을 표현(예컨데 표면에 물결모양등을 표출)할 수 있다.On the other hand, the present invention has been described that additional mixing of a specific pigment to derive the color according to the finished product, it can express an unspecific pattern on the surface having such a basic color (for example, to express a wave shape on the surface).
이때에는 상기의 혼합공정에 의하여 혼합된 혼합조성물을 이송스크류를 통하여 이송시키면서 용융시키는 용융공정을 마친다음 이를 다시 압출기를 통하여 압출하여 일정한 크기의 지름을 가진 다수의 가닥으로 이루어지는 2차가공물(3)을 얻는 2차가공물 제조공정을 취한다.At this time, the secondary composition (3) consisting of a plurality of strands having a diameter of a certain size after the completion of the melting process of melting the molten while conveying the mixed composition by the mixing process through the transfer screw and then again extruded through an extruder (3) Take a secondary workpiece manufacturing process to obtain
이러한 2차가공물 제조공정에서 얻은 2차가공물(3)을 수냉하여 일정한 길이로 절단하여 2차원재료(4)를 얻는 2차원재료 제조공정을 취한다.The secondary workpiece 3 obtained in the secondary workpiece manufacturing step is water cooled, cut into a predetermined length, and a two-dimensional material manufacturing step of obtaining the two-dimensional material 4 is taken.
이러한 2차원재료 제조공정에 의하여 제조된 2차원재료(4)와 브로잉(Blowing)제인 오알 하이드로세롤(Or Hydrocerol)과 비분산 안료를 혼합하는 재혼합공정을 통상의 혼합기로 20∼40분간 취한다.A remixing process of mixing the two-dimensional material (4) prepared by the two-dimensional material manufacturing process and the blowing agent (Or Hydrocerol) and the non-disperse pigment is taken with a conventional mixer for 20 to 40 minutes. do.
이때에는 상기한 2차원재료에 혼합되는 비분산 안료의 량에 따라 오알 하이드로세롤의 사용량도 달라지게 된다.At this time, the amount of the oal hydroserol is also changed depending on the amount of the non-disperse pigment mixed in the two-dimensional material.
예컨데, 2차원재료의 표면상에 가는 물결모양 또는 나무무늬결 모양을 표현하고자 할 때에는 그 만큼 그 사용량이 작을 것이며, 이와 달리 굵은 물결모양등을 표현하고자 할 때에는 그 만큼 사용량이 많아지는 것이므로 이는 사용자의 의도에 의하여 그 량을 조절하는 것에 의해 무늬 모양을 달리 할 수 있다.For example, if you want to express the wave shape or wood pattern on the surface of the two-dimensional material, the usage will be small by that amount.In contrast, if you want to express the thick wave shape, it will be used as much. The pattern can be changed by adjusting the amount according to the intention.
이러한 비분산 안료의 사용량에 따라 비분산 안료를 시차를 두고 용융되도록하는 기능을 지닌 기능촉진제인 오알 하이드로세롤의 사용량도 이에따라 설정되어 진다.According to the amount of the non-disperse pigment used, the amount of the oal hydroserol, which is a function promoter having a function of dissolving the non-disperse pigment at a time difference, is set accordingly.
이렇게 혼합된 2차혼합물을 상기한 바와같이 혼합하여 이송스크류에 투입하여 이동시키면서 가열하여 용융시키는 2차용융공정을 취한다.The secondary mixture thus mixed is mixed as described above, and is subjected to a secondary melting process in which it is heated and melted while being introduced into a transfer screw and moved.
이러한 2차용융공정은 상기의 용융공정과 동일하다.This secondary melting process is the same as the above melting process.
이러한 2차용융공정에서 상기한 비분산안료는 2차원재료(4)의 비중보다 항상 높기 때문에 이송스크류의 내부에서 2차원재료가 용융될 때 바깥쪽에 위치하면서 용융이 이루어지게 된다.In the secondary melting process, the non-dispersion pigment is always higher than the specific gravity of the two-dimensional material (4), so that the melting occurs while being positioned outside when the two-dimensional material is melted inside the transfer screw.
이렇게 2차용융공정을 거치면서 용융된 혼합조성물은 제조하고자 하는 제품을 성형하기 위한 압출성형기를 통과하면서 상기 비분산 안료가 오알 하이드로세롤의 영향에 의해 시차를 두고 발포하게 하여 표면에 부정형의 무늬모양이 이루어진 성형제품을 제조하게 된다.The mixed composition melted during the secondary melting process passes through an extruder for molding the product to be manufactured, and causes the non-disperse pigment to foam at a time difference under the influence of OAL hydrocerol, thereby forming an irregular pattern on the surface. The molded product is made.
이렇게 압출 성형기를 통과하는 것에 의해 표면에 부정형의 무늬모양이 이루어진 성형제품을 통상의 수냉시키는 것에 의해 완성된 성형제품을 제조하는 일련의 과정이 이루어지는 것이다.By passing through the extrusion molding machine, a series of processes for producing a finished molded product are performed by ordinary water-cooling of a molded product having an irregular pattern on its surface.
이하 본 발명의 실시예에 의하여 살펴보기로 하겠다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
*실시예 1Example 1
덩어리(Ingot)화한 폐스티렌폼 25㎏을 분쇄기로 분쇄하여 8㎜의 크기로 분쇄한 분쇄원재료를 이송스크류에 투입하여 예비가열단계에서 150℃로 가열하고, 가열단계에서 180℃로 가열하였다.25 kg of ingot-ized waste styrene foam was pulverized by a pulverizer, and the pulverized raw material pulverized to a size of 8 mm was put into a transfer screw, heated to 150 ° C. in a preheating step, and heated to 180 ° C. in a heating step.
이때 토출된 폐스티렌폼은 겔상태의 용융상태로서 그 색상이 백색이였다.At this time, the waste styrene foam discharged was a molten state of a gel and its color was white.
이러한 겔상태의 폐스티렌폼을 이송스크류에서 토출시킴과 동시에 압출을 행하여 지름 2㎜의 1차가공물을 얻었다.The gel waste styrene foam was discharged from the transfer screw and extruded to obtain a primary workpiece having a diameter of 2 mm.
이러한 1차가공물을 4㎜의 크기로 절단하여 1차원재료를 얻었다.This primary workpiece was cut into a size of 4 mm to obtain a one-dimensional material.
이러한 1차원재료 100㎏에 EPS:14㎏,HIPS:14㎏,산화안정제(상표명;IGNANOX 1076)150g를 혼합하여 혼합기에 투입하여 혼합상태를 살피면서 45분간 혼합하여 혼합물간의 마찰열을 측정한 결과 43℃를 나타내었고 혼합상태가 비교적 양호하였다.100 kg of this one-dimensional material, EPS: 14 kg, HIPS: 14 kg, 150 g of oxidizing stabilizer (trade name; IGANOX 1076) were mixed and mixed into the mixer for 45 minutes while examining the mixing state. ℃ was shown and the mixing was relatively good.
이러한 혼합조성물을 이송스크류에 투입하여 이를 이송시키면서 초기에는 140℃에서 가열하였고, 그 다음에는 147℃에서 가열하고,마지막에는 155℃에서 가열하여 그 용융성상을 살폈더니 겔상태로서 백색을 유지하고 있었다.The mixed composition was introduced into a transfer screw, and was then heated at 140 ° C., then heated at 147 ° C., and finally heated at 155 ° C. to examine the molten state, and maintained white as a gel. .
이러한 상태에서 이러한 겔상태의 혼합조성물을 이송스크류에서 토출시킴과 동시에 압출성형을 행하여 완제품을 얻었다.In this state, the gel-like mixed composition was discharged from the transfer screw and extrusion molded to obtain a finished product.
*실시예 2.Example 2.
덩어리(Ingot)화한 폐스티렌폼 25㎏을 분쇄기로 분쇄하여 8㎜의 크기로 분쇄한 분쇄원재료를 이송스크류에 투입하여 예비가열단계에서 150℃로 가열하고, 가열단계에서 180℃로 가열하였다.25 kg of ingot-ized waste styrene foam was pulverized by a pulverizer, and the pulverized raw material pulverized to a size of 8 mm was put into a transfer screw, heated to 150 ° C. in a preheating step, and heated to 180 ° C. in a heating step.
이때 토출된 폐스티렌폼은 겔상태의 용융상태로서 그 색상이 백색이였다.At this time, the waste styrene foam discharged was a molten state of a gel and its color was white.
이러한 겔상태의 폐스티렌폼을 이송스크류에서 토출시킴과 동시에 압출을 행하여 지름 2㎜의 1차가공물을 얻었다.The gel waste styrene foam was discharged from the transfer screw and extruded to obtain a primary workpiece having a diameter of 2 mm.
이러한 1차가공물을 4㎜의 크기로 절단하여 1차원재료를 얻었다.This primary workpiece was cut into a size of 4 mm to obtain a one-dimensional material.
이러한 1차원재료 100㎏에 EPS:14㎏,HIPS:14㎏,산화안정제(상표명;IGNANOX 1076):150g,습윤제(Dyoctyl.Ohithalate)400g,갈색(Brown)안료:50g,탈크:5.5㎏,소광제:20㎏,난연제:450g,자외선안정제(상표명;TINUVIN DF770):400g를 혼합하여 혼합기에 투입하여 혼합상태를 살피면서 45분간 혼합하여 혼합물간의 마찰열을 측정한 결과 44℃를 나타내었고 혼합상태가 비교적 양호하였다.100 kg of this one-dimensional material, EPS: 14 kg, HIPS: 14 kg, Oxidation stabilizer (trade name; IGANOX 1076): 150 g, Dyoctyl.Ohithalate 400 g, Brown pigment: 50 g, Talc: 5.5 kg Agent: 20 kg, flame retardant: 450 g, UV stabilizer (trade name; TINUVIN DF770): 400 g were mixed into the mixer and mixed for 45 minutes while observing the mixed state. It was relatively good.
이러한 혼합조성물을 이송스크류에 투입하여 이를 이송시키면서 초기에는 140℃에서 가열하였고, 그 다음에는 147℃에서 가열하고, 마지막에는 155℃에서 가열하여 그 용융성상을 살폈더니 겔상태로서 연한갈색(Light Brown)을 유지하고 있었다.The mixed composition was introduced into a transfer screw, and was then heated at 140 ° C., then heated at 147 ° C., and finally heated at 155 ° C. to examine the molten phase and light brown as a gel. Was keeping).
이러한 상태에서 이러한 겔상태의 혼합조성물을 이송스크류에서 토출시킴과 동시에 압출성형을 행하여 완제품을 얻을 수 있었다.In this state, the gel-like mixed composition was discharged from the transfer screw and extruded to obtain a finished product.
*실시예 3.Example 3.
덩어리(Ingot)화한 폐스티렌폼 25㎏을 분쇄기로 분쇄하여 8㎜의 크기로 분쇄한 분쇄원재료를 이송스크류에 투입하여 예비가열단계에서 150℃로 가열하고, 가열단계에서 180℃로 가열하였다.25 kg of ingot-ized waste styrene foam was pulverized by a pulverizer, and the pulverized raw material pulverized to a size of 8 mm was put into a transfer screw, heated to 150 ° C. in a preheating step, and heated to 180 ° C. in a heating step.
이때 토출된 폐스티렌폼은 겔상태의 용융상태로서 그 색상이 백색이였다.At this time, the waste styrene foam discharged was a molten state of a gel and its color was white.
이러한 겔상태의 폐스티렌폼을 이송스크류에서 토출시킴과 동시에 압출을 행하여 지름 2㎜의 1차가공물을 얻었다.The gel waste styrene foam was discharged from the transfer screw and extruded to obtain a primary workpiece having a diameter of 2 mm.
이러한 1차가공물을 4㎜의 크기로 절단하여 1차원재료를 얻었다.This primary workpiece was cut into a size of 4 mm to obtain a one-dimensional material.
이러한 1차원재료 100㎏에 EPS:14㎏,HIPS:14㎏,산화안정제(상표명;IGNANOX 1076):150g,습윤제(Dyoctyl.Ohithalate)400g,갈색(Brown)안료:50g,탈크:5.5㎏,소광제:20㎏,난연제:450g,자외선안정제(상표명;TINUVIN DF770):400g를 혼합하여 혼합기에 투입하여 혼합상태를 살피면서 45분간 혼합하여 혼합물간의 마찰열을 측정한 결과 44℃를 나타내었고 혼합상태가 비교적 양호하였다.100 kg of this one-dimensional material, EPS: 14 kg, HIPS: 14 kg, Oxidation Stabilizer (trade name; IGNANOX 1076): 150 g, Dyoctyl.Ohithalate 400 g, Brown pigment: 50 g, Talc: 5.5 kg Agent: 20 kg, flame retardant: 450 g, UV stabilizer (trade name; TINUVIN DF770): 400 g were mixed into the mixer and mixed for 45 minutes while observing the mixed state. It was relatively good.
이러한 혼합조성물을 이송스크류에 투입하여 이를 이송시키면서 초기에는 140℃에서 가열하였고, 그 다음에는 147℃에서 가열하고, 마지막에는 155℃에서 가열하여 그 용융성상을 살폈더니 겔상태로서 연한갈색(Light Brown)을 유지하고 있었다.The mixed composition was introduced into a transfer screw, and was then heated at 140 ° C., then heated at 147 ° C., and finally heated at 155 ° C. to examine the molten phase and light brown as a gel. Was keeping).
이러한 연한갈색을 가진 겔상태의 혼합조성물을 이송스크류에서 토출시킴과 동시에 압출을 행하여 수냉시켜 지름 2㎜의 2차가공물을 얻었다.The light brown gel-like mixed composition was discharged from the transfer screw, extruded, and cooled to obtain a secondary processed product having a diameter of 2 mm.
이러한 2차가공물을 4㎜의 크기로 절단하여 2차원재료를 얻었다.This secondary workpiece was cut to a size of 4 mm to obtain a two-dimensional material.
이러한 2차원재료 100㎏에 진한갈색의 비분산안료 180g과 오알 하이드로세롤 24㎏을 혼합하여 2차혼합조성물을 이송스크류에 투입하여 이를 이송시키면서 초기에는 140℃에서 가열하였고, 그 다음에는 147℃에서 가열하고, 마지막에는 155℃에서 가열하여 겔상태로 유지하면서 제조하고자 하는 제품(마루바닥용 골재)을 성형하기 위한 압출성형기를 통과하시켜 성형후 수냉하여 마루바닥용 골재의 성형제품을 제조하였다.Into the 100 kg of this two-dimensional material, 180 g of dark brown non-disperse pigment and 24 kg of oal hydrocerol were mixed, and the second mixture was transferred to a transfer screw, and then heated at 140 ° C. at the beginning, and then at 147 ° C. Heated and finally passed through an extruder for molding the product (floor floor aggregate) to be manufactured while heating at 155 ° C and kept in a gel state to produce a molded product of the floor floor aggregate by cooling after molding.
이러한 성형제품의 표면에는 상기 연한갈색의 바탕위에 물결모양의 비정형무늬가 표현되었음을 확인할 수 있었다.On the surface of this molded product, it was confirmed that the wavy pattern was expressed on the light brown background.
이러한 성형제품(마루바닥용 골재)을 종래의 마루바닥용 골재를 각각 시편을 제작하여 변색저항성,내오염성,경도,강도,내마모성 시험을 기존의 비교제품과 비교하였다.These molded products (floor floor aggregates) were fabricated using the conventional floor floor aggregates, respectively, and the discoloration resistance, stain resistance, hardness, strength, and abrasion resistance tests were compared with the conventional comparative products.
비교표 1.Comparative Table 1.
가.비교대상;변색저항성 및 내오염성A. Comparison target; Discoloration resistance and pollution resistance
나.시험대상;변색저항성:내산성시험,내염기성시험,내신나시험.B. Test subject; Discoloration resistance: Acid resistance test, Base resistance test, Thinner test.
내오염성:크레용에 의한 오염여부Pollution resistance: Contamination by crayon
다.적용규격;내산성시험:KSF-3106C. Applicable standard; Acid resistance test: KSF-3106
내염기성시험:KSF-3106Base resistance test: KSF-3106
내신나시험:KSF-3106Internal thinner test: KSF-3106
라.점검항목;외관에 미치는 영향D) inspection item; effect on appearance
마.시편크기;75 X 1000 X 17㎜E. specimen size; 75 X 1000 X 17㎜
비교표 2.Comparative Table 2.
가.비교대상:경도성능A. Comparison target: Hardness performance
나.시험항목:브리넬 시험B. Test item: Brinell test
경도 시험Hardness test
다.점검항목:브리넬시험:직경 0.7㎜의 원추로 깊이 1㎜를 누를때의 하중(㎏)C. Inspection item: Brinell test: Load (kg) when pressing 1mm in depth with a cone of 0.7mm in diameter
경도 시험:외관 경도(g)-시험기기 DUR O TEST로 측정Hardness test: external hardness (g)-measured by DUR O TEST
라.시편크기;75 X 1000 X 17㎜Specimen size; 75 X 1000 X 17㎜
비교표 3.Comparative Table 3.
가.비교대상:내마모 성능A. Comparison target: Wear resistance
나.시험항목:내마모시험B. Test Item: Abrasion Resistance Test
다.적용규격:KSF-3106C. Applicable standard: KSF-3106
라.점검항목:2000회전시 마모량(g)D. Inspection item: Abrasion amount at 2000 revolutions (g)
마.시편크기;75 X 1000 X 17㎜E. specimen size; 75 X 1000 X 17㎜
비교표 4.Comparative Table 4.
가.비교대상:강도 성능A. Comparison target: Strength performance
나.시험항목:횡강도 시험B. Test item: Lateral strength test
다.적용규격:아래 비교표 참조C. Applicable standard: Refer to the comparison table below
라.점검항목:하중(㎏)D. Check item: Load (kg)
비교표 5.Comparative Table 5.
가.비교대상:내열 성능A. Comparison target: Heat resistance performance
나.시험항목:담뱃불에 의한 외관 훼손이 발생하는 시간(분)정도B. Test item: Approximate time (minutes) of appearance damage due to cigarette
다.적용규격:KSF-3222C. Applicable standard: KSF-3222
라.점검항목:외관D. Inspection Items: Appearance
상기의 실시예 및 그에 따른 비교예에 의하여 비교되는 바와같이 본발명에 의해 제조된 성형제품은 기존의 사용 되어온 목재에 비하여 단지 담뱃불시험에 의한 훼손정도가 불리할 뿐 그 이외의 항목에는 커다란 차이점이 없음을 알 수 있다.As compared with the above Examples and Comparative Examples according to the present invention, the molded article produced by the present invention has a disadvantage in that it is only damaged by the cigarette test, compared to the wood which has been used. It can be seen that there is no.
이상 상기에서 상세히 살펴본 바와같이 종래에는 폐스티렌폼을 재활용한다고 하더라도 이의 부피를 감소시킨후 재 발포시켜 포장용기, 포장재등로 사용되어온 것에 불과한 것을 그 용도에 따라 목재대용 건축용 부자재로서 각종 창틀, 마루판재등으로 대체 사용이 가능하고, 장식장,장롱등과 같은 내장용 부자재등으로 대체 사용이 가능하여 목재 대체용 자재로서 그 사용을 얼마든지 확대할 수 있는 매우 유용한 발명임이 명백하다.As described in detail above, even if the waste styrene foam is recycled in the related art, it has been used as a packaging container or a packaging material after reducing its volume and re-foaming it. It is obvious that it is a very useful invention that can be used as a substitute for interior materials such as decorative cabinets, cabinets, etc., and can be used as a substitute for wood.
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