KR20000036281A

KR20000036281A - 폐자재를 이용한 건자재

Info

Publication number: KR20000036281A
Application number: KR1019990031095A
Authority: KR
Inventors: 서상철
Original assignee: 서상철
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2000-07-05
Also published as: KR100336877B1

Abstract

본 발명은 제노이(Xenoy), 폐폴리프로필렌(PP), 폐폴리에틸렌(PP), 폐비닐, 폐우레탄, 톱밥을 이용한 건자재에 관한 것으로서, 제노이(Xenoy) 10~30 중량%, 폴리프로필렌(PP) 10~30 중량%, 폴리에틸렌(PE) 5~25 중량%, 톱밥 1~10 중량%, 우레탄 10~30 중량%, 나일론 5~15 중량%를 각각 미세하게 분쇄하여 혼합한 뒤, 상기 혼합된 재료를 고온으로 용해하여 페이스트 상태로 조성하고, 상기 페이스트 상태의 혼합물을 일정한 형태로 성형하는 것을 특징으로 하고, 환경오염 방지효과가 뛰어나며, 종래의 고가의 합판이나 콘크리트 보도블록 대용으로 사용하여 많은 비용을 절감할 수 있고, 원하는 형상으로의 가공성과 보수성이 뛰어나며, 다양한 색상으로 도색이 가능하다.

Description

폐자재를 이용한 건자재{Construction material using waste members}

본 발명은 폐자재를 이용한 건자재에 관한 것으로, 구체적으로는 제노이(Xenoy), 폐폴리프로필렌(PP), 폐폴리에틸렌(PP), 폐비닐, 폐우레탄, 톱밥을 이용한 건자재에 관한 것이다.

종래 콘크리트 양생용 틀로는 합판이 널리 사용되고 있지만, 합판은 가격이 비싸고, 강도와 인성이 약해 충격에 의한 손상 및 파괴가 용이하며, 한번 파손된 합판은 재사용이 불가능한 문제가 있다. 또한 합판 자체가 목재이기 때문에 수림 파괴 등을 유발하여 환경문제의 한 요인이 된다. 그리고, 콘크리트 등으로 제작되는 보도블록, 담장 등의 각종 건축자재 역시 가격이 비싸고, 충격에 취약하여 빈번한 교체를 요하면서도 재사용이 불가능하고 폐기물처리를 해야만 하므로, 설치 및 교체에 많은 비용이 소요되는 문제가 있다.

또한, 충격을 흡수하는 성능이 뛰어난 복합소재인 제노이(Xenoy)를 이용한 자동차 범퍼가 최근에 널리 사용되고 있으나, 이들 범퍼는 재사용이 불가능하여 폐차시 많은 폐기물을 양산하고 있다. 그리고, 폐비닐은 소각시 많은 유해물질을 배출하고 영구적으로 썩지 않아 심각한 환경오염 문제를 야기하고 있으며, 각종 플라스틱 제품에 가장 널리 사용되는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌 역시 플라스틱 폐기처리시 심각한 환경문제를 야기하고 있다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 감안하여 고안된 것으로서, 심각한 환경오염을 유발하는 각종 폐기물을 이용한 건자재를 제공함으로써 환경오염을 방지하는 것을 주목적으로 한다. 본 발명은 또한 종래의 합판이나 보도블록보다 강도와 인성이 우수하여 내구성이 뛰어나면서도 가격이 저렴한 건자재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한 파손에 대한 복원력이 우수하며 가공이 용이하면서도, 폐기된 뒤에도 재료를 재사용할 수 있는 건자재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 제 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건자재는,

톱밥, 폐비닐, 폐우레탄, 폐폴리프로필렌, 폐폴리에틸렌, 폐비닐 등의 폐자재를 이용하여 보도블록, 콘크리트 양생용 패널 등의 건자재를 제조함에 있어서:

제노이(Xenoy) 10~30 중량%, 폴리프로필렌(PP) 10~30 중량%, 폴리에틸렌(PE) 5~25 중량%, 톱밥 1~10 중량%, 우레탄 10~30 중량%, 나일론 5~15 중량%를 포함하고, 각각의 물질을 미세하게 분쇄하여 혼합한 뒤, 상기 혼합된 재료를 고온으로 용해하여 페이스트 상태로 조성하고, 상기 페이스트 상태의 혼합물을 일정한 형태로 성형하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 건자재에 있어서, 제노이 20 중량%, 폴리프로필렌(PP) 20 중량%, 폴리에틸렌 10 중량%, 톱밥 5 중량%, 우레탄 20 중량% 및 나일론 10 중량%를 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 따른 건자재에 있어서, 석면을 10 중량% 더 첨가하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 혼합재료 용해 온도가 200~250℃이고, 상기 성형된 폐자재가 완전히 응고되기 전에 색소를 표면에 고압 분사하여 침투시키는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제노이(Xenoy) 10~30 중량%, 폴리프로필렌(PP) 10~30 중량%, 폴리에틸렌(PE) 5~25 중량%, 톱밥 1~10 중량%, 우레탄 10~30 중량%, 나일론 5~15 중량%를 혼합한다. 일반적으로 제노이는 충격흡수능력이 뛰어난 복합소재로서, 최근에 자동차 범퍼의 재료로 널리 사용된다. 그리고, 전술한 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 톱밥, 우레탄, 나일론 등은 플라스틱 폐기물이나 폐목재 등에서 쉽게 얻을 수 있는 재료이다. 상기 재료들을 각각 미세하게 분쇄하여 혼합한 뒤, 혼합된 재료를 용융로에서 가열하여 용해한다. 이때 용해온도는 재료의 열변형을 감안하여 200~250℃ 범위로 유지하는 것이 바람직하다.

상기 조성성분의 범위를 벗어나 제노이드의 함량이 높으면 재료의 휨변형이 높아지고, 폴리프로필렌의 함량이 높으면 재료의 내충격성이 약해져 깨지거나 균열이 생기기 쉬우며, 폴리에틸렌의 함량이 높으면 재료가 연질이 되며, 톱밥을 적절히 혼합하면 재료의 휨변형이 방지된다. 이와 같은 성질을 감안하여, 본 발명자의 여러차례의 실험에 의하면, 상기 혼합물의 조성은 제노이 20 중량%, 폴리프로필렌(PP) 20 중량%, 폴리에틸렌 10 중량%, 톱밥 5 중량%, 우레탄 20 중량% 및 나일론 10 중량%로 하는 것이 가장 바람직하다는 것을 발견하였다. 또한, 건자재의 특성에 따라 상기 조성에 석면을 10 중량% 더 첨가하여도 비슷한 특성의 건자재가 조성되므로, 환경오염물질인 석면의 재활용에도 유용함이 발견되었다. 기타, 이와 같은 조성물질에 다른 성분의 폐비닐이나 폐플라스틱 등을 첨가하여도 비슷한 효과의 건자재를 얻을 수 있다.

상기 조성으로 혼합한 혼합물을 고온으로 가열하면 거의 반죽형태인 페이스트 상태로 된다. 이와 같은 페이스트 상태의 혼합물을 원하는 형태로 성형한다. 가장 바람직하기로는 롤러를 이용한 압연가공으로 합판 형상으로 성형하는 것이 좋다. 이때 필요에 따라, 압연단계를 여러번 거치면 원하는 두께의 판을 얻을 수 있다. 또한, 보도블록이나 기타 다른 형상의 건자재는 상기 페이스트 상태의 반죽물을 원하는 형틀을 이용해 성형하면 된다.

한편, 상기 재료로 형성된 건자재의 색상은 대개 짙은 암갈색이다. 따라서, 필요에 따라 표면을 원하는 색상으로 도색할 필요가 있다. 이 경우, 원하는 형태로 성형된 건자재가 완전히 응고되기 전에 표면에 색소를 입히는 것이 바람직하다. 더 바람직한 것은, 고압으로 색소를 건자재 표면에 분사하여 표면 내부로 색소를 침투시키는 것이다. 이렇게 도색하면, 건자재 표면 내부로 색소가 침투되므로 표면 색상이 외부의 충격에 의해 벗겨질 염려가 없게 된다.

이와 같이 형성된 본 발명에 따른 건자재의 물리적 성질은 다음과 같다.

인장강도 : 171 kgf/㎠

신장률 : 6.5 %

굴곡강도 : 298 kgf/㎠

상기 성질에 의하면 본 발명의 건자재는 인장강도와 굴곡강도가 특히 우수함을 알 수 있다. 따라서, 충격과 휨변형에 강하다. 따라서, 얇은 두께에서도 휨변형이 거의 없으며, 인성이 커서 충격에도 깨지거나 균열이 생기지 않는다. 또한, 재료의 특성상 고온에서 열변형이 발생하므로, 표면의 파손이 발생할 경우에도 손상부위를 100~150℃ 정도의 온도로 가열하면 파손부위가 원형으로 회복되므로, 파손부위를 교체할 필요가 없다. 특히, 일반 톱으로 절단이 가능하므로, 종래의 합판과 동일하게 원하는 형상으로 가공하기가 용이하다.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 특허청구범위의 기재에서 벗어나지 않는 범위에서, 변형을 가하여 실시할 수 있다.

본 발명에 따른 건자재는 각종 폐기물을 이용해 제조한 것이기 때문에, 환경오염 방지효과가 뛰어나며, 종래의 고가의 합판이나 콘크리트 보도블록 대용으로 사용하여 많은 비용을 절감할 수 있고, 원하는 형상으로의 가공성과 보수성이 뛰어나며, 다양한 색상으로 도색이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 건자재는 폐기된 뒤에도 재료를 녹여 다시 가공하면 건자재료 재사용할 수 있으므로 환경오염문제를 획기적으로 개선할 수 있다.

Claims

톱밥, 폐비닐, 폐우레탄, 폐폴리프로필렌, 폐폴리에틸렌, 폐비닐 등의 폐자재를 이용하여 보도블록, 콘크리트 양생용 패널 등의 건자재를 제조함에 있어서:

제노이(Xenoy) 10~30 중량%, 폴리프로필렌(PP) 10~30 중량%, 폴리에틸렌(PE) 5~25 중량%, 톱밥 1~10 중량%, 우레탄 10~30 중량%, 나일론 5~15 중량%를 포함한 재료를 미세하게 분쇄하여 혼합한 뒤, 상기 혼합된 재료를 고온으로 용해하여 페이스트 상태로 조성하고, 상기 페이스트 상태의 혼합물을 일정한 형태로 성형하는 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 건자재.
제 1항에 있어서, 제노이 20 중량%, 폴리프로필렌(PP) 20 중량%, 폴리에틸렌 10 중량%, 톱밥 5 중량%, 우레탄 20 중량% 및 나일론 10 중량%를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 건자재.
제 2항에 있어서, 석면을 10 중량% 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 건자재.
전항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 혼합재료 용해 온도가 200~250℃이고, 상기 성형된 폐자재가 완전히 응고되기 전에 색소를 표면에 고압 분사하여 침투시키는 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 건자재.