KR20030024308A - 폐기되는 멜라민 성형재료를 이용한 기능성 성형재료와성형품 제조공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐기되는 멜라민 성형재료를 이용한 기능성 성형재료와 성형품 제조공법으로서 구체적으로 멜라민 성형품 제조업체에서 성형재료의 보관 및 운송과정에서 경화되어 못 쓰게된 멜라민 원재료와 성형품 제조과정에서 남은 성형재료 잔재물을 이용해서 순도가 매우 좋은 멜라민 수지와원적외선과 음이온을 방사하는 기능성 무기물질을 혼합,분쇄 가공을 통해서 미세 분말화해서 식품의 신선도,향균효과 ,건강증진효과와 기계적강도가 우수한 성형재료 및 성형품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

폐기되는 멜라민 성형재료를 이용한 기능성 성형재료와 성형품 제조공법{Used steam do away with melamine a skill molding material use on molding material and molding item manufature method}

본 발명은 폐기되는 멜라민성형재료를 이용한 기능성 성형재료와 성형품 제조공법으로서 보다 구체적으로 멜라민 성형품 제조업체에서 성형재료의 보관 및 운송과정에서 경화되어 못쓰게 된 원재료와 성형품 제조과정에서 남는 성형재료 잔재물을 이용해서 순도가 매우 좋은 멜라민 수지와 기능성 무기물질을 혼합,분쇄가공을 통해서 원적외선을 방사하면서 기계적강도가 우수한 성형재료 및 성형품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

20세기의 최대과제가 경제성장 이라면 21세기의 최대과제는 쓰레기배출을 최소화하는 자원절약과 재사용,재활용이 될 것이다.

공해물질을 최소화한 자원 절약을 위한 자원의 효율화 노력과 자원을 재사용,재활용하기 위한 소비 유형의 변화가 요청되는 시대에 우리는 살고 있다.

자원 절약이란 생활수준을 저하시키는 것이기보다는 자원 생산성을 향상시켜 인간의 복지를 향상하고 자원을 보존하려는 노력이다.

유해폐기물은 유독한 물질을 함유하고 있기 때문에 소량이라도 환경에 방출되면 인체에 치명적인 위해를 가져다 줄 뿐 아니라 환경에서 오랫동안 잔류하는 성질이 있어 한 번 오염된 땅이나 지하수는 오래도록 자정되지 않으며, 오염성분이 계속 주변으로 확산되어 생태계를 파괴하게 된다.

오염된 토지, 지하수 혹은 생태계는 정화가 매우 어려울 뿐 아니라 정화작업에 엄청난 경비와 시간이 필요하게 된다.

따라서 이 땅에서 살아서 꿈틀거리고 있는 모든 생명체와 그들의 후손들이 건강하고 쾌적한 환경에서 복된 삶을 누릴 수 있도록 하기 위해서는 인간의 손에서 만들어져 인간의 손으로 버려지는 유해한 물질들이 사라질 수 있도록 노력해야 한다.

유해폐기물의 배출 - 운반 - 처리과정에 대한 관리체제를 구축하여야 하며, 유해폐기물의 원천감량과 재활용을 높이기 위한 실천활동을 적극적으로 펼쳐나가야 한다.

멜라민 성형재료는 열경화성수지로서 제조과정상 포르말린을 다량 합성해서 제조를 한다.

포르말린은 메틸알코올을 산화하여 만든 포름알데히드의 35% 수용액으로서 포름알데히드액 이라고도 한다

무색투명한 액체로 심한 자극성 포름알데히드를 발생하며, 극약으로 지정되어 있다.

포르말린을 함유한 성형재료는 성형품의 제조공정상 초음파 예열을 통해 다량의 포름알데이드가 기화되고 압축성형을 거쳐 대부분의 포르말린성분이 기화되어 성형품에는 미량의 포르말린 성분이 남아 사용후 폐기시에는 공해물질이 최소화된다.

그러나 원재료인 성형재료는 다량의 포르말린이 함유되어 있다.

원재료는 보관 및 운송과정에서 온도 및 습도에 의해서 경화되거나 제조공정상 남는 잔재물은 유해폐기물로서 쓰레기배출 역시 철저한 관리를 요하나 일반 쓰레기와 함께 버려지는 경우도 많아 매립되어 맹독성인 포르말린 성분이 토양중에 오랫동안 잔류하여 환경오염과 인체에 치명적인 위해를 줄수 있다는 점이다.

이러한 원재료는 국내,외에 상당량이 버려지고 있는 실정이다.

이에 당 업계에 종사하는 본 발명자는 일반 쓰레기와 함께 버려져 토양과 인체에 치명적인 해가 되는 경화된 성형재료를 멜라민 성형품 제조업체에서 수거해서 성형품을 제작할 수 있는 연구를 한 결과 본 발명에 이르게 되었다.

본 발명은 보관 및 운송과정에서 경화되거나 성형품 제조과정에서 나오는 잔재물로 버려지는 성형재료를 이용하여 기능성을 함유한 제품 및 기계적 성질이 우수한 성형재료를 만드는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 쓰레기로 버려지는 경화된 성형재료를 순도가 좋은 멜라민 수지와 기능성 무기물질을 혼합,분쇄 분말화하여 멜라민 성형공정에 그대로 적용함으로 제조방법이 간단하면서 저렴한 성형품을 제조할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 발명의 제1,2 실시예에 따른 공정도

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 성형재료와 성형품 제조공법은 중량기준으로 경화된 멜라민 성형재료 50-95%와 순도가 좋은 멜라민 수지 1-30% 그리고 원적외선과 음이온을 방사하는 기능성 무기물질인 게루마늄,황토,옥,맥반석,견운모,실리카 4-20%를 혼합,분쇄하여 미분말화한 성형재료를 제조하는 제 1공정과 예열,압축해서 성형품을 제작하는 제2공정으로 나눌 수 있다.

제1공정인 성형재료를 만드는 공정은 다음과 같다.

순도가 좋은 멜라민수지는 순수멜라민에 포름알데이드 그리고 알키드.에폭시.폴리에스터.아크릴수지등과 혼합하여 친화성조절을 위하여 알코올과 알콕시화 반응을 시켜 분말화한 순도가 좋은 멜라민수지를 쓴다.

이 수지는 다른 고분자와의 친화력과 접착성이 매우 뛰어나서 경화된 멜라 민 성형재료와 적절한 배합 하에서 원하는 성형재료를 만들 수 있다.

본 발명에 따른 성형재료의 합성공정은 중량기준으로 분말멜라민 수지1-30% ,경화된 성형재료 50-95%, 분말형 기능성 무기물질4-20%를 기준으로 한다.

본 발명애 따른 성형재료는 멜라민수지와 경화된 성형재료에 함유된 성분상 산화방지제,안정제,무기충전제,가교제등의 첨가제의 추가적 사용이 필요없으며 멜라민수지와 경화된 성형재료만으로 가공성,기계적 강도등의 만족한 물성을 얻을 수 있으나 제조된 성형재료의 물성을 보다 향상시키기 위해서 공지의 첨가제를 첨가할수 있다.

원하는 미분말화한 성형재료가 나오기 위해서는 볼밀 제조공정을 통한 교반공정과 열풍 건조공정이 필요하다.

원통속에 강으로 만든 볼을 여러 개 재료와 함께 넣고 회전시켜 강구운동에 의한 충격으로 분말합성 및 미분쇄 작업을 한다 .

본 성형재료를 얻기 위해서 분말재료의 수분함량은 중요한 요인이다.

혼합된 성형물 재료는 전체적으로 약5%-10%정도의 수분함량이 적정하다.

이러한 수분 함량은 볼밀을 통한 교반작업을 통해서 30-1시간을 충분히 교반하면서 적절한 건조작업이 동시에 이루어 지도록 한다.

분말재료의 보관 및 가공 공정시에 주위온도 및 습도에 따라서 수분함유량이 증가될 수 있기에 적정수분을 조절하기 위해서 교반 및 건조작업의 시간을 조절하는 것이 필요하다.

제2공정인 성형재료를 이용 성형품을 제작하는 공정은 다음과 같다.

현 멜라민 성형재료를 이용해서 성형품을 제조하는 예열,압축 공정이 그대로적용이 된다.

고분자가공의 가장 오래되고 기초가 되는 성형공정으로서 금형의 모양에 따라 원하는 최종 성형품을 제조할 수 있는 제작공정이 매우 단순한 고분자가공 기술이다.

주로 열경화성 수지의 가공에 이용된다.

성형재료를 예열기에 넣고 약 15-60초간 예열 작업을 거쳐 130-170도의 금형온도에 80-450kg/㎠의 압력으로 약 40-60초간 압축작업을 거쳐서 성형품을 제작한다.

현재의 성형품 제조공정을 그대로 적용할 수 있기에 본 발명의 성형재료를 공급해서 신규의 금형제작이나 기계시설의 제작 및 부분 시설의 교체 없이 제조공정을 수행할 수 있다.

이하 본 발명에 의한 성형재료의 혼합공정과 성형품 제조공정은 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다 .

그러나 하기 실시예는 본 발명의 예시일 뿐이며 본 발명을 한정하는 것은 아니다 .

실시예 1.

먼저 성형재료를 준비하였다.

상기 성형재료는 중량기준으로 분말 멜라민수지 20%와 경화된 멜라민 성형재료 75％, 분말형 기능성 무기물질 게루마늄 15%를 준비하였다.

성형품에는 여러가지 종류가 있고 그 종류에 따라 다양한 색상을 나타내는데 가능한 한 자연색으로 쓰되 원하고자 하는 색상을 얻기 위해서 식용색소인 안료를 준비하였다.

상기 성형재료를 교반기에 넣어 교반을 한다 .

미분말화한 성형재료를 얻기 위해서 교반기는 볼밀 교반기로서 원통속에 강구를 여러 개 재료와 함께 넣어 회전시켜 강구운동에 의한 충격으로 재료를 혼합 및 분쇄하는 작업이 필요하다.

비중이 다른 재료의 특성상 외부원통도 같이 회전하는 장치를 통해 30-1시간의 충분한 교반작업이 필요하다.

성형품 제작에 필요한 적정 수분함량인 5-10%가 되기 위해서 열풍 건조기에 (재료별로 수분함량은 일정치가 않아서) 수분측정기를 통해서 적정 수분함량이 될 때까지 90도 정도에서 시간을 조절하였다.

건조온도는 재료의 특성상 높은 온도에 굳거나 익는 현상이 있기 때문에 90도가 적절한 온도이다.

이러한 작업을 통해서 성형재료가 준비되었다.

실시예2.

계속하여 상기 준비된 성형재료를 성형품을 만들 수 있는 적정량을 예열기에 넣어 20-50초간 80-110도에서 15-60초간 예비가열 작업을 하였다.

재료를 예열해서 금형에 삽입하면 가스빼기,성형성 및 경화시간이 단축되어 생산성이 높아진다 .

예열작업을 통해서 떡처럼 말랑해진 성형재료를 꺼내서 예열된 금형에 넣어 130-170도의 온도에 80-450kg/㎠의 압력으로 30-60초간 압축성형을 한다.

필요에 따라서 인쇄를 원할시에는 전사지를 성형품의 내측에 깔고 최종적으로 분말로 된 표면 코우팅제를 소량 부어서 10-20초간 압축성형을 해서 최종적으로 성형품이 완성된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 폐기되는 멜라민성형재료를 이용한 성형재료와 성형품 제조공법으로서 보다 구체적으로 멜라민 성형품 제조업체에서 성형재료의 보관 및 운송과정에서 경화되어 못쓰게 된 원재료와 성형품 제조과정에서 남는 잔재물을 이용해서 순도가 매우 좋은 멜라민 수지, 기능성 무기물질을 혼합,분쇄가공을 통해서 미세분말화 한 원적외선과 음이온을 방사 식품의 신선도,항균성, 건강증진효과와 기계적강도가 우수한 성형재료 및 성형품을 만들 수 있다.

특히 경화된 성형재료는 맹독성인 포르말린을 다량 함유하고 있어서 쓰레기로 버려질 시에는 자연과 인체에 치명적인 해가 되므로 재활용을 통해서 포르말린 성분을 대부분 제거해서 성형품을 제작할 수 있게 되어 환경오염이 방지된다.

Claims (5)

1. 중량기준으로 분말형 멜라민수지 1-30%에 폐기되는 경화된 멜라민 성형재료이거나 제조공정상의 성형재료 잔재물 50-95% , 기능성 무기물질 4-20%를 기준으로 볼밀 제조공법으로 교반 및 건조 각 재료 함량을 조절해서 멜라민 성형 재료를 만드는 특징으로 하는 조성물의 제1제조공법과

   성형품 제조공법으로 현 멜라민 성형품 제조공법인 예열,압축성형에 의해서 성형품 제조를 특징으로 하는 제2의 제조공법.
2. 제1항에 있어서 분말형 멜라민 수지는 순수멜라민에 포름알데이드 그리고 알키드.에폭시.폴리에스터.아크릴수지등과 혼합하여 친화성조절을 위하여 알코올과 알콕시화 반응을 시켜 분말화한 멜라민 성형수지.
3. 제1항에 있어서 성형재료는 폐기되는 경화된 멜라민 성형재료이거나 제조공정상의 멜라민 성형재료 잔재물.
4. 제1항에 있어서 분말형 기능성 무기물질은 원적외선과 음이온을 방사하는 게루마늄,황토,견운모,실리카,옥,맥반석을 선택되는 특징으로 하는 조성물.
5. 제1항에 있어서 비중이 다른 재료의 합성을 위해서 외부의 통이 돌아가면서교반 및 건조되는 특징으로 하는 볼밀 교반공정.