KR200247247Y1 - 폐종이 재생 합성수지 판재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐종이를 합성수지와 혼합하여 건축용 판재, 일반 사업용 판재 등으로 사용할 수 있는 폐종이 재생 합성수지 판재에 관한 것으로서, 5mm이하의 크기로 잘게 분쇄된 폐종이 칩과 알갱이상으로 된 합성수지를 각각 중량비 기준으로 30∼70% 정도로 고르게 혼합 분포된 상태로 성형된 합성수지 판재와; 상기 합성수지 판재의 상, 하면에 열접합되는 상, 하부 보강망사; 및 상기 상, 하부 보강망사를 덮어주면서 합성수지 판재의 상,하면에 일정두께로 코팅되는 상,하부 수지코팅층으로 구성된 것이다.

Description

폐종이 재생 합성수지 판재{PLASTIC BOARD USING RECYCLED PAPER}

본 고안은 폐종이를 합성수지와 혼합하여 건축용 판재, 일반 산업용 판재 등으로 사용할 수 있는 폐종이 재생 합성수지 판재에 관한 것이다.

판재는 다양한 용도로 사용되고 있는 바, 그 대표적인 예로서 건축현장에서 벽면을 구축하기 위하여 사용되는 거푸집, 건축물의 내장을 위한 판넬, 일반 산업체에서 물품의 운반이 용이하도록 적재하는 파렛트, 부품조립라인의 작업대 등으로 사용되고 있다.

상기와 같이 다양한 용도로 사용되고 있는 판재는 목재판재와 플라스틱판재 및 철제판재등이 있는데, 이들 각 판재들은 단일재료로서 가격이 모두 고가이다. 예를 들면, 목재판재의 경우는 목재가 재료이고, 플라스틱판재의 경우는 플라스틱이 재료이며, 철제판재의 경우에는 철제가 재료로 이용되어 제조되고 있으므로 각 판재들의 원재료 단가가 고가이기 때문에 생산가격 또한 비쌀 수 밖에 없다.

본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 폐기되는 종이를 재생하여 활용할 수 있는 판재를 제공하고자 창출한 것으로서, 폐종이를 잘게 분쇄하여 만들어지는 폐종이칩과 합성수지를 각각 적당한 중량비로 하여 혼합한 것을 주재료로 하여 압출성형하는 방법으로 가격이 저렴하고 경량이면서 사용용도에 따른 강도를 충족시키는 폐종이 재생 합성수지 판재를 제공하는데 그 목적을 두고 고안한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

본 고안의 종이재생 합성수지 판재는, 5mm 이하의 크기로 잘게 분쇄된 폐종이 칩과 합성수지를 각각 중량비 기준으로 30∼70% 정도로 서로 고르게 혼합 분포된 상태로 일정한 두께를 갖는 합성수지층이 성형된 합성수지 판재;

상기 합성수지 판재의 상,하면에 열접합되는 상,하부 보강망사; 및

상기 상,하부 보강망사를 덮어주면서 합성수지 판재의 상,하면에 각각 0.5 ~ 2.0㎜의 두께로 코팅되는 상, 하부 수지코팅층으로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 것이다. 상기 합성수지 판재의 두께는 5.0 ~ 12㎜하되 바람직하게는 10㎜가 좋다. 또한, 상,하부 수지코팅층은 상부와 하부 각각의 코팅층 두께는 바람직하게는 1.0㎜가 좋다.

본 고안의 폐종이 재생 합성수지 판재의 제조방법은, 5mm 이하로 잘게 분쇄된 폐종이칩과 알갱이 상으로 된 합성수지를 각각 30∼70%의 중량비로 서로 고르게 혼합 분포된 상태로 일정한 두께를 갖는 합성수지층이 성형되게 혼합하는 원료혼합공정과;

상기 원료혼합공정에서 고르게 혼합된 폐종이칩 및 합성수지 혼합물을 통상의 압출기에 투입시키는 원료투입공정과;

상기 압출기에 투입된 폐종이 및 합성수지 원료를 140∼220℃로 가열하여 폐종이칩은 고르게 분포된 채 합성수지를 액상으로 용융되게 하면서 출구측에 설치된 성형금형을 통해 설정된 두께를 가지는 폐종이와 합성수지가 혼합된 합성수지 판재를 설정된 두께로 압출시키는 압출공정과;

상기 성형금형의 출구측으로 압출되는 합성수지 판재의 상, 하면을 압착하는 상,하부 인발롤러로 상기 합성수지 판재의 상, 하면이 매끈한 표면조도를 가지도록 평탄하게 다져줌과 동시에 합성수지층내에 포함되어 있는 공기를 제거하면서 연속하여 합성수지 판재를 인발하는 인발공정과;

상기 상, 하부 인발롤러에 의하여 연속적으로 인발되는 합성수지 판재를 냉각시키면서 일정길이로 절단하는 냉각 및 절단공정을 포함하여 이루어진 것이다. 또한, 인발공정에서 성형금형으로 압출되는 합성수지 판재의 상,하면에 합성사로 된 상,하부 보강망사를 공급하면서 상, 하부 인발롤러로 압착 인발하여 상기 상,하부 보강망사가 합성수지 판재의 보유열에 의하여 그 상,하면에 열접합되게 하는 보강망사 접합공정과, 상기 압출기와는 별도로 설치된 코팅압출기의 코팅금형을 통하여 일정한 두께로 압출되는 상,하부 수지코팅층을 상기 상,하부 보강망사가 열접합된 합성수지 판재의 상,하면에 코팅시키면서 상,하부 코팅롤러로 연속해서 압착 인발하는 수지코팅공정을 추가로 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

도1은 본 고안의 일실시예의 합성수지 판재의 단면도.

도2는 본 고안의 다른 일실시예의 합성수지 판재의 단면도.

도3은 도 1 실시예의 합성수지 판재의 제조공정도.

도4는 도 2 실시예의 합성수지 판재의 제조공정도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:합성수지 판재 2a, 2b: 상, 하부 보강망사

3a,3b :상,하부 수지코팅층 4: 압출기

5:성형금형 6a,6b: 상, 하부 인발롤러

7a,7b: 상,하부 보빈 8:코팅압출기

81:코팅금형 9a, 9b:코팅롤러

본 고안의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 일실시예의 합성수지 판재의 단면도이며, 도 2는 본 고안의 다른 일실시예의 합성수지 판재의 단면도이고, 도3은 도 1 실시예의 합성수지 판재의 제조공정도이며, 도 4는 도 2 실시예의 합성수지 판재의 제조공정도를 도시한 것이다.

도 1은 폐종이칩과 합성수지를 혼합하여 성형된 합성수지 판재를 나타내는 것으로서, 상기 합성수지 판재(1)는 5mm 이하의 크기로 잘게 분쇄된 폐종이칩(11)과 일정한 두께를 갖는 합성수지층(12)으로 구성되는데, 상기 폐종이칩(11)과 합성수지층(12)을 구성하는 합성수지의 혼합비율은 중량비를 기준으로하여 각각 30∼70%의 범위내에서 적당비율로 혼합하여 성형되는 것이다. 상기 합성수지 판재(1)의 두께는 5.0 ~ 12㎜로 성형하는데, 바람직하게는 10㎜가 좋다.

상기와 같은 혼합비율로서 합성수지 판재(1)를 구성하는 폐종이칩(11)은 합성수지층(12)에 비하여 훨씬 가벼운 반면 부피비는 상당히 크다. 따라서, 상기 폐종이칩(11)은 합성수지층(12) 내부에 촘촘하게 분포되는 구조를 갖게 되는데, 상기 폐종이칩(11)의 중량비를 크게 하면 할수록 폐종이칩(11)의 분포 밀도는 더욱 커지게 되는 반면에 중량비를 작게 할수록 분포밀도는 작아지게 된다.

상기와 같이 제조된 합성수지 판재(1)는 합성수지층(12)에 고르게 분포된 페종이칩(11)이 상,하면에 표출된 상태이므로 표면조도는 약간 거친상태로 제조되는 것이다. 이와 같이 제조된 합성수지 판재(1)는 그 자체로도 건축용 및 산업용의 판재로 사용할 수 있다.(도 1 참조)

상기 합성수지 판재(1)의 상,하면의 표면조도를 매끄럽게 하면서 강도를 높이고자 할 때에는 도 2의 도시예와 같이 상기 합성수지 판재(1)의 상, 하면에 합성사로 직조된 상, 하부 보강망사(2a)(2b)를 개재시킨 상태에서 합성수지만으로 된 수지액을 0.5 ~ 2.0㎜의 두께로 도포하여 상,하부 수지코팅층(3a)(3b)을 형성시킨다. 바람직하게는 수지코팅층을 1.0㎜로 하는 것이 좋다.

상기 상,하부 보강망사(2a)(2b)는 합성수지 판재(1)와 상,하부 수지코팅층(3a)(3b)의 접합력을 높여줌과 동시에 강도를 증대시키는 작용을 하며, 상기 상,하부 수지코팅층은 합성수지 판재(1)의 상,하면을 매끄러운 표면조도를 갖게함과 동시에 표면강도를 높여주는 작용을 한다.

따라서 상기와 같이 상,하부 수지코팅층(3a)(3b)이 코팅된 합성수지 판재(1)는 건축용 거푸집으로 사용할 경우에는 타설되는 콘크리트몰탈과의 이완작용이 커 타설된 콘크리트몰탈이 거푸집에 묻지 않게되어 건축물의 벽면을 매끄럽게 할 수 있다. 또한, 산업용 조립작업대로 사용할 경우에는 표면이 매끄럽고 깨끗하여 조립작업 환경을 좋게 하는 등의 장점을 갖고 있다.

상기와 같은 합성수지 판재(1)의 제조공정 및 상기 합성수지 판재의 상,하면에 보강망사와 수지코팅층을 형성시키는 공정에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 합성수지 판재(1)를 제조하는 공정을 도 3의 도시예로 설명한다.

상기 합성수지 판재(1)는 폐종이칩과 합성수지를 원료로 하여 제조되는 것이며, 폐종이칩은 폐기처분되는 폐종이를 수거하여 분쇄기를 이용하여 5mm 이하의 크기로 잘게 분쇄한 것이며, 또 합성수지는 열가소성 수지로서 기존의 합성수지원료를 사용할 수 있을 뿐 아니라 폐기처분되는 합성수지를 수거한 다음 분쇄기로서 잘게 분쇄한 것을 사용할 수도 있다. 또한, 폐종이뿐만아니라 일반적을 사용하고 있는 종이를 사용하거나 기타 다른 여러 종류를 다양하게 사용할 수도 있다.

이하 합성수지 판재(1)의 제조공정을 공정별로 설명한다.

<원료혼합공정>

중량비를 기준으로하여 5mm 이하의 크기로 잘게 분쇄된 폐종이칩(11) 30∼70%, 알갱이상으로 된 합성수지(12) 30∼70%의 범위내에서 적당한 비율로 선택하여 폐종이칩과 합성수지를 고르게 분포되게 혼합한다.

이때 폐종이칩과 합성수지는 혼합되는 과정에서 덩어리 상태로 뭉쳐진 것이 발생될 수 있는데, 덩어리로 뭉쳐진 것은 부스러뜨려서 다음 공정으로 보낸다.

<원료투입공정>

이 공정은 혼합공정에서 폐종이칩(11)과 합성수지(12)가 고르게 혼합된 혼합물을 통상의 압출기(4)에 투입하는 공정이다.

<압출공정>

이 공정은 압출기(4)에 투입된 혼합물을 이송스크류로서 출구측으로 이송시키는 과정에서 폐종이칩(11)을 태우거나 변형시키지 않고 합성수지(12)만을 용융시키는 것이며, 또한 용융된 합성수지액에 폐종이칩(11)이 고르게 분포된 상태로 출구측으로 이송되어 출구측에 설치된 성형금형(5)을 통해 압출되게 하는 공정이다. 이때 압출기(4)의 가열온도는 합성수지의 성분특성(용융온도의 차이)에 따라 다소 차이가 있지만 모든 종류의 열가소성 합성수지를 용융시킬 수 있는 140∼220℃의 온도로 가열하여 합성수지(12)를 용융시켜 성형금형(5)으로 압출시키는 것이며, 또한, 상기 압출기(4)에서 폐종이칩과 용융된 합성수지가 서로 혼합된 상태로서 성형금형(5)으로 압출되는 압출물의 두께는 합성수지 판재(1)의 설정된 두께보다 조금 큰 두께로 압출되게 한다.

<인발공정>

이 공정은 성형금형(5) 전방에 인접하게 설치된 상,하부 인발롤러(6a)(6b)로서 성형금형(5)에서 압출되는 합성수지 판재(1)의 상,하면을 압착하여 인발함에 있어 합성수지 판재를 설정된 두께로 압착함과 동시에 압출시 합성수지 판재(1) 내부에 형성되어 있는 기공을 파괴하여 공기를 빼내는 공정으로서 기공이 없고 상, 하면이 평탄한 합성수지 판재(1)를 연속해서 인발시키는 것이다.

<냉각 및 절단공정>

이 공정은 인발공정에서 연속적으로 길게 인발되는 합성수지 판재(1)를 수냉 또는 공냉방식으로 냉각시킨 다음 일정한 길이로 절단하여 합성수지 판재(1)의 제조를 완성하는 공정이다.

이상의 제조공정으로 제조된 합성수지 판재(1)는 고루 분포된 폐종이칩(11)이 상,하면에 표출되어 있으므로 표면조도는 약간 거친상태이지만 합성수지 판재가 지녀야 할 강도를 보유하고 있을 뿐 아니라 상, 하면이 평탄하여 합성수지 판재로의 사용할 수 있는 것이며, 상기 합성수지 판재(1)의 표면조도를 매끄럽게 함과 동시에 강도를 증진시키고자 할 때에는 도 4의 도시예와 같이 보강망사 접합공정과 코팅압출기를 이용한 수지코팅공정을 추가로 설치하여 합성수지 판재(1)의 상, 하면에 상,하부 보강망사(2a)(2b)를 열접합시키고 이어서 상, 하부 수지코팅층(3a)(3b)을 코팅시키는 것으로서, 상기한 보강망사 접합공정과 수지코팅공정은 다음과 같다.

<보강망사 접합공정>

이 공정은 상기한 압출공정의 성형금형(5)과 상, 하부 인발롤러(6a)(6b)사이에 설치된 상, 하부 공급보빈(7a)(7b)에 권취된 상, 하부 보강망사(2a)(2b)를 상기 성형금형(5)으로 압출되는 압출물의 상,하면에 공급하여 상,하부 인발롤러(6a)(6b)에 의하여 합성수지 판재(1)의 상, 하면에 압압 접합되는데, 이때 성형금형(5)에서압출되는 압출물은 압출기(4)에서 가열된 고온을 보유한 상태이고 상,하부 보강망사(2a)(2b)는 합성사로 직조된 것이므로 상기 상,하부 보강망사는 상,하부 인발롤러에 의하여 압축됨과 동시에 합성수지 판재(1)가 보유한 고열에 의하여 열접합되는 상태가 된다.

<수지코팅공정>

이 공정은 압출기(4)와는 별도로 설치된 코팅압출기(8)에서 압출되는 수지액을 코팅금형(81)을 통해 합성수지 판재(1)의 상,하면에 수지액을 공급하여 상,하부 수지코팅층(3a)(3b)을 코팅시키는 공정이다.

상기 코팅금형(81)은 상, 하부 인발롤러(6a)(6b) 후방에 인접하게 설치되어 상기 코팅압출기(8)로부터 압출된 수지액을 합성수지 판재(1)의 상,하면에 일정한 두께로 연속해서 공급하는 것이다. 또한, 상기 코팅금형(81)의 후방에는 설치된 상,하부 코팅롤러(9a)(9b)로 합성수지 판재(1)의 상,하면에 일정두께로 공급되는 수지액을 압압하여 상,하부 보강망사(2a)(2b)와 함께 합성수지 판재(1)의 상, 하면에 상, 하부 수지코팅층(3a)(3b)을 접합시키는 것이다. 상기와 같이 합성수지 판재(1)의 상,하면에 접합되는 상, 하부 수지코팅층(3a)(3b)의 표면은 상,하부 코팅롤러(9a)(9b)에 의하여 매끄러운 표면조도를 가지게 된다.

상기한 보강망사 접합공정과 수지코팅공정은 합성수지 판재(1)의 상,하면에 상,하부 보강망사(2a)(2b)를 연속해서 열접합시키며, 또한, 상,하부 수지코팅층(3a)(3b)을 연속해서 코팅시키는 것이다. 이와같이 보강망사 및 수지코팅층이 형성된 채 연속해서 인발되는 합성수지 판재(1)는 다음 공정인 냉각공정에서 냉각된 후 절단공정에서 일정한 길이로 절단되는 것이다.

본 고안에 의하면 폐종이를 잘게 분쇄한 폐종이칩과 합성수지가 중량비 기준으로 적당량씩 혼합된 것을 원료로 하므로서 합성수지 판재의 생산원가를 낮출 수 있는 효과가 있으며, 합성수지 판재에 30∼70중량%의 폐종이칩이 고루 분포되어 있어 기존의 합성수지만으로 된 판재에 비하여 단위규격당 경량의 합성수지 판재를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 폐종이칩이 고루 분포된 합성수지 판재의 상,하면에 보강망사와 수지코팅층을 형성하여 강도가 증진되고 표면조도가 매끄러운 합성수지 판재를 얻을 수 있는 본 고안은 건축용 거푸집이나 또는 산업용 작업대 등으로 사용되던 기존의 목판재, 합판재 및 기타 판재를 대체하여 사용할 수 있는 신소재 판재를 제공함과 동시에 폐종이를 재활용하므로서 자원절약과 환경보호에도 일조를 하는 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 잘게 분쇄된 폐종이칩과 합성수지를 고르게 혼합 분포된 상태로 일정한 두께를 갖는 합성수지층이 성형된 합성수지 판재와;

   상기 합성수지 판재의 상,하면에 열접합되는 상, 하부 보강망사; 및

   상기 상,하부 보강망사를 덮어주면서 합성수지 판재의 상,하면에 코팅되는 상,하부 수지코팅층으로 구성된 것을 특징으로 하는 폐종이 재생 합성수지판재.
2. 제 1항에 있어서,

   5mm 이하로 잘게 분쇄된 폐종이 칩과, 알갱이상으로 된 합성수지를 각각 30∼70%의 중량비의 비율로 고르게 분포되게 혼합하는 것을 특징으로 하는 폐종이 재생 합성수지판재.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 합성수지 판재의 두께는 5.0 ~ 12.0mm하고, 상기 상, 하부 수지코팅층은 각각 0.5 ~ 2.0㎜로 형성되는 것을 특징으로 하는 폐종이 재생 합성수지판재.