KR20030062465A - 폐스치로폴,폐경질우레탄폼 등을 이용한 단열재 제조 및그 재생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환경을 오염시키는 폐스치로폴,폐경질우레탄폼 등을 이용하여 다 용도단열재 복합재료제조 및 그 재생장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 세척하는 장치와 분쇄절단하는 장치에서 콘베어벨트로 이송되어 온 폐스티로폴 등을 혼합시키면서 소량의 물을 첨가한다.

시멘트, 모래, 물, 등의 최종혼합비가 분쇄입자 체적의 각 10%, 25%, 35% 만들어 혼합물을 압축고정하여 콘크리트 양성과정과 같이 수화작용, 응결작용, 경화작용을 거쳐 스치로폴, 경질우레탄폼 등 다용도 복합재료를 제조할수 있도록 된 구성으로서 본 발명은 폴리스틸렌(EPS,Exepanded Poly-Styrene), 경질우레탄폼 등의 수지가 자원절약형 재료이므로 버려지는 폐스치로폴이나 경질우레탄폼 등에 콘크리트의 특성을 결합하여 단열재 수요에 충족하는 동시에 휘발성유기화합물(VOC)저감과 단열재 사용으로 얻어지는 직 간접적인 에너지 절감으로 대기오염 등의 환경오염을 방지 할 수 있도록 발명된 친환경 다용도 복합재료의 재생과 그 장치에 관한 것이다.

Description

폐스치로폴, 폐경질우레탄폼 등을 이용한 단열재 제조 및 그 재생장치{SYSTEM FOR MAKING REGENERATION EXEPANDED POLY-STYRENE}

본 발명은 폐스치로폴, 폐경질우레탄폼 등을 이용하여 다용도단열재 복합재료제조 및 그 재생장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 폐스치로폴 등을 세척후 소정의 크기로 파쇄하여 적당양의 시멘트, 모래, 물 등으로 혼합교반하고 형틀에 넣어 압축하여 콘크리트 양성과정과 같이 물과 반응하여 수화물이 생성되는 수화, 응결, 경화작용을 거쳐 만들어 지며 폐스치로폴 등의 복합재료로 이루어진 것이 특징이 있다.

스치로폴은 발포스티렌(EPS,Exepanded Poly-Styrene)이라고도 하며 EPS 생산공정에서 발포제로 사용하는 펜탄, 부탄, 탄화수소가스를 주입시킨 후 이것을 수증기로 부풀린 발포제품으로 체적의 98%가 미세 공기이고 2%가 폴리스틸렌 수지인 자원절약형 재료이나 휘발성유기물질(VOC)배출기준을 적용받고 있는 환경물질이다.

스치로폴 즉 발포스티렌(EPS,Exepanded Poly-Styrene)은 500년 동안 자연분해되지 않는 재재생 가능한 물질로써 본 발명에서는 단열재를 재생산함으로써 새로 만들어지는 기존의 스치로폴 단열재 생산을 그만큼 줄이는 효과가 있는 환경친화적 재생방법에 의해 개발되였다.

발포스티렌(EPS,Exepanded Poly-Styrene)은 건축물의 벽, 천장, 마루등 단열용으로 가장 많이 쓰이고 있으며 재질의 특성인 단열, 완충, 내충격, 경량 등으로 농산물상자 수산물 포장재로 많은 양이 이용되고 있는데 건축물의 재건축 시에도 많은 양의 건축폐기물과 함께 폐기되어 건축폐기물처리장에서 폐스치로폴을 부유식으로 회수하고 있으나 콘크리트 등과 이물질이 부착되어 기존의 열축소화나 화학처리등으로 재생하기에는 어려움이 있다.

폐기되는 농산물상자, 수산물상자, 가전제품 포장제 등은 수거에 문제점이 있는데 특히 여러곳에 버려진 폐스치로폴은 물질의 특성상 매우 가벼워 홍수시 댐이나강하류, 해안가로 밀려 처리하는데 많은 문제점으로 인식되고 있으며 어촌에서 수산물 양식을 위해 많이 사용하고 있는 부자는 태풍등에 밀려 남해안의 수려한 자연환경을 훼손시키고 있으며 많은 양이 해안가를 오염시키고 있으나 이것들을 현장에서 소각하거나 매립하지 못하므로 처리에 어려움이 있다.

또한 폐경질우레탄폼은 냉장고 등의 고급단열재로 쓰이고 있는데 스치로폴과같은 물성으로 환경문제를 야기시키고 있다. 더군다나 수거하여 재생하는 경비는 생산원가에도 못미치는 경제성이 없는 물질로 알려져 있다.

따라서 기존에도 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 각종 폐스치로폴을 재생하는 기술이 다양하게 개발되고 있으나 효과적인 재생방법이 부족한 실정이다. 그러나 본 발명은 스치로폴, 우레탄폼 등의 물리적 특성을 최대한 살린 방법으로 폐스치로폴과 폐우레탄폼을 단열재 재료로 재생하는 방법이다.

다른 기존의 재생방법은 스치로폴 등의 물리성을 크게 변형시키는 축소재생으로 국내 공개실용신안공보 공개번호 제2000-6549호에는 폐발포 플라스틱재료를 분쇄하여 접착제와 혼합한 후 고형화시키거나, 내부 부재를 형성한 후 제조된 내부 부재의 표면에 우레탄 발포체용 조성물을 스프레이로 소정 두께만큼 분사시킨 후 고형화시키거나, 상기 내부 부재를 소정형상의 몰드에 넣은 후 상기 우레탄 발포체용 조성물을 부은 다음 고형화시켜 외부 부재를 형성하며, 완충용 구조물에 폐발포 플라스틱을 내부 충전물로서 사용함으로써 발포체의 높은 가공비용과 스치로폴의 낮은 물성 등의 단점을 극복한 폐발포 플라스틱을 이용한 재생방법이 기재되어 있으며, 국내 공개특허 제97-65462호에는 재활용 스티로폴과 폴리스틸렌을 주재로 천연섬유칩, 발포체, 안정재, 난연재조형제, 및 ABS 수지를 혼합하여 제조된 보온 단열재가 공개되어 있다.

동 공보 제99-000001 열가소성 폐합성 수지를 분쇄 가열하여 골재와 혼합용융, 혼련 및 성형으로 이루어지는 폐플라스틱 콘크리트 복합 재료에 있어서, 가열된 열가소성 폐합성수지와 모래 등을 일정한 압력하에서 혼합 용융시키는 것을 특징으로 하는 폐 플라스틱 콘크리트 복합 재료의 제조 방법 등이 있다.

상기와 같은 종래의 기술들은 폐스치로폴, 폐폴리우레탄폼을 분쇄하고 이를 다시 접착제로 접착하여 압축기에 의해 재결합하는 Material Recycle 이 주를 이루고 있으며, 단순히 발포체를 재활용하는 기술로서, 재활용 공정이 복잡하여 가공비용이 많이 드는 문제점이 있어 왔다.

또한 기존의 제품은 열에너지 사용에 의해 부피를 줄여서 잉고트로 만든 후 재활용 골재로 사용되는데, 그 콘그리트 제품은 시멘트, 모래, 물에 재생골재를 혼합하여 만든 제품이다. 이러한 제품은 상온에서 혼합시켜야 하기 때문에 물에 용해되는 에폭시수지, 라텍스수지, 피치등 또 다른 물질이 첨가 사용되고 있다.

특히 폐스치로폴 등을 10㎜이하로 잘게 분쇄하여 토양개량제, 경량콘크리트 벽돌 등으로 활용되고 있고, 열 회수 목적과 폐기하는 방법으로 소각처리 하기도 하는데 이 때 많은 양의 다이옥신이라는 독성물질이 발생한다. 다이옥신은 인류가 만든 최악의 독성을 지닌 물질로 이제 까지 잘 알려진 청산가리 독성보다 1천배나 강한 독성물질로 알려져 있다.

이 밖에 동 공보 실용신안 등록번호 20-0209252에서는 이동식 폐스치로폴 감용회수장치를 차량에 설치하여 차량이 직접 이동하면서 수거한 폐스티로폴을 즉시 감용처리 다량의 폐스치로폴을 계속적으로 수거 처리하고 감용처리 된 액상을 별도의 회수시설에서 회수장치에 의해 용제와 수지를 분리하여 용제는 재사용하고, 회수된 수지는 재활용품의 원료 또는 소각연료로 사용되는 방법이 있다.

또한 소규모 발생지에서는 축소할 목적으로 신나 등에 넣어 액체화하거나 토양에 매립하는 등으로 토양오염은 물론 지하수의 오염도 일으키고 있다. 이러한 종래의 방법은 부풀린 물성과 단열성 등 최대한 활용이 안되며 그 만큼의 스치로폴 새 제품이 만들어 져야 하기 때문에 발포스티렌수지, 우레탄수지 자원등은 물론 휘발성유기화합물(VOC)도 사용되어 대기오염 물질이 발생되게 된다.

그러므로 본 발명은 물리적 축소, 대기와 환경오염을 최대한 줄이는 재생방법으로 단열재 복합재료를 만들었고 발포스티렌(EPS,Exepanded Poly-Styrene), 경질우레탄폼 수지가 자원절약형 재료이므로 스치로폴, 경질우레탄폼과 콘크리트의 특성을 결합하여 단열재 수요에 충족하는 것이 본 발명에서 이루고자하는 목적이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 재생방법의 문제점을 감안하여 새로운 다용도 단열재 재료를 제조함에 있어 스치로폴(EPS,Exepanded Poly-Styrene), 경질우레탄폼의 우수한 특성인 단열, 완충, 내충격, 경량, 흡음, 방진성 등을 최대한 살리고 취약점인 사용상 발화성과 약한 압축강도를 보완 하고자 발명되었다.

첨가재료로 포틀렌트(Portland cement) 1종 시멘트를 사용하게 되었는데 시멘트 재제인 콘크리트는 높은 압축강도와 발화성이 강한 장점이 있으나 중량이 무거워 건축물의 경량화에 문제점이 있고 단열성이 약하여 또 다른 재제를 사용하여 단열을 해야하는 단점도 있다.

본 발명에 의한 제조 방법으로 생산된 단열재의 특성은 상반 된 두 소재의 결합에 의하여 단열, 경량, 흡음, 방진, 발화성, 압축강도 등을 갖게 되어 단열재로 사용하기에 알맞은 재료이며 특히 스치로폴에 비하면 중량은 증가 하였으며 특히 발화성이 월등히 높게되었다.

따라서 분쇄하여 재생골재로 만들거나 가루로 만들어 토양에 투입하여 토양개량제로 쓰고 소각 처리, 매립지에 매립하는 것은 스치로폴 원래의 물성이 파괴되는 종래의 방법보다 극히 자연분해되기 어려운 폐스티로폴을 20mm~35mm의 크기로 재재생 가능한 단열재를 만들어 기존의 스치로폴 단열재 생산을 그만큼 줄이면서 적극적인 폐스치로폴의 회수방법과 더불어 본 발명의 복합재료인 재생단열재 사용으로 얻어지는 직간접적 냉난방에 사용되는 에너지를 크게 절감 할 수 있다.

제1도는 본 발명의 폐스치로폴, 폐경질우레탄폼 다용도단열재 및 재생장치의실시예 공정도

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세척장치 2 : 파쇄장치

3 : 혼합물 교반회전드럼 4 : 혼합물 압축장치 고수압 분사장치

5 : 절삭 장치 6 : 중앙제어장치

7 : 이송콘베이어 8 : 침전조

9 : 침전물 제거 장치 10 : 형틀 진동장치

11 : 형틀 진동장치 12 : 다이아몬드 비트날

13 : 절삭물 왕복이동 장치

본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 장치의 주요 구성부분은 세척장치(1), 파쇄장치(2) 혼합물 회전드럼장치(3)와 혼합물 압축장치(4)로 구성되어 있으며 제품을 생산하는 절삭장치(5)로 이루어져 있다. 상기 장치의 구성요소를 중앙제어장치(6)로 연속적인 시스템을 가동할 수 있으며 이들 각 장치들이 기능과 효과를 얻을 수 있도록 발명한 것이다.

이들 각 장치들의 첫 공정에서 부터 완 제품 생산까지 구성과 과정을 제시한다. 먼저 폐스치로폴(EPS,Exepanded Poly-Styrene) 등을 투입 버켓을 사용하여 세척장치(1)에 투입하고 이 장치에 고수압 분사장치(10)가 설치되어 고압의 세척수로토분, 오물, 이물질을 제거 한다.

이러한 공정의 필요성은 고급단열재로 건축물의 실내에 사용될 경우 악취, 미생물의 증식에 의한 보건상의 문제점을 방지하기 위함이며, 혹 이들 미생물이 흡착된 상태로 제품이 생산될 때 문제점을 실험을 하여 검사하였다.

이 실험을 수행한 것은 본 발명은 열에 의한 변형의 방법이 아닌 상온에서 단순한 세척과정을 거치는 재생법으로 일반적으로 폐기물이라고 하면 더러운 것으로 인식되어 제품화 하였을때 문제될 소지가 있어 이를 불식 시키기 위해 실시 되었다. 이 실험결과 대장균군과 나이트로박터, 등에 수종의 미생물을 물에 희석하여 폐스치로폴 분쇄입자에 흡착시켜 시제품을 만들어 10일후 조사하였으나 이들 미생물이 콘크리트의 화학결합에 의하여 사멸되어 검출이 되지 않았다.

이 세척공정(1)은 폐스치로폴의 파쇄시 분진의 비산방지와 스치로폴의 절단 된 입자에 수막을 형성시켜 시멘트 혼합제와 결합이 용이하게 하고, 파쇄절단시 생기는 열을 감소시켜 장치의 과열을 방지하고 파쇄입자의 융융방지에도 필요한 공정이다. 여기에서 발생된 오폐수는 침전조(8)를 거쳐 침전 후 용수로 재사용되는데 침전조(8)에는 침전물 제거장치가(9) 설치되어 이물질과 함께 슬러지를 환경처리한다.

세척장치(1)에서 세척 된 폐스티로폴을 파쇠장치(2)에 투입하여 20mm~35mm로 크기로 파쇄하는데 스크린선별 메쉬로 2종류의 크기로 분리하고 여기에서 발생되는 5mm~20mm의 작은 입자 15%는 혼합물과 분쇄입자사이의 공극결합에 필요하므로 반드시 사용한다. 이 절단된 단면의 모양은 부정형으로 표면적이 넓고 거칠은 파쇄절단면이 된다. 이 파쇄된 면은 시멘트 혼합제와 결합이 용이하고 상온에서 콘크리트 양성과정과 같이 물과 반응하면 수화작용에 의해 수화물이 생성되는데. 그생성된 표면적이 넓고 거칠수록 파쇄절단 된 입자는 입자간의 강한 결합력이 형성되어 단열재 복합재료 제품의 인장력과 강도에 영향을 주는 필요한 공정이다.

콘베이어(7)에서 이송 된 절단입자에 수막이 형성되어 있으므로 먼저 포틀렌드 (Portland cement) 보통1종 시멘트와 모래를 혼합물 교반회전드럼(3)에 넣고 혼합교반하는 고정에서 드럼의 회전수가 분당 7~10회로 시멘트가루가 도포되도록 한다. 이 혼합 과정 후 소량의 물을 첨가하는데 시멘트, 모래, 물 등의 최종혼합비는 3:2:1의 비율로 혼합하며 이 혼합물은 폐스치로폴,경질우레탄폼의 분쇄된 입자체적의 10%, 25%, 35%로 다용도단열재 복합재료를 사용하여 각 제품을 만든다.

아래의 실험기록표에서는 폐스치로폴, 경질우레탄폼의 분쇄된 입자에 체적의 각각 10%, 25%, 35%로 혼합된 복합재료를 만들어 각종 실험을 한 결과물이다.

표1 분쇄된 입자에 체적의 각각 10%, 25%, 35%로 혼합된 복합재료 실시예

( )안은 경질우레탄폼

구 분	실시예 10%	실시예 25%	실시예35%
밀 도core deasity, kg/㎥	95(120)	150(215)	320(412)
압 축 강 도kgf/㎠	42(60)	110(112)	148(163)
굴 곡 강 도kgf/㎠	40(85)	114(175)	167(220)
열 전 도 율m.hr.㎤ ℃	0.0457(0.0213)	0.0526(0.0321)	0.0845(0.0635)
수 분 흡 수 율%	5%(4%)	7%(5%)	10%(7%)

1. 10%에서는 중량이 감소되어 강도가 약하므로 양면을 강판으로 보강하는 샌드 위치 판넬의 제작에 적합하며 1㎥ 중량은 197㎏으로 경량이다.

2. 25%에서는 중량과 강도가 적당하여 건축물의 슬라브 단열콘크리트 일회용거프집으로 사용이 가능하고 1㎥ 중량은 250㎏으로 거프집으로 적당한 제품이다.

3. 35%에서는 강도가 강하여 콘크리트 경량벽돌 및 다용도 복합단열재 제품으로 쓸 수 있으며 1㎥ 중량은 314㎏으로 경량 벽돌로 적합한 제품이다.

상기와 같은 혼합물을 교반 혼합회전드럼(3)에 투입하여 혼합교반을 할때 혼합물이 된반죽상태 즉 겔(gel)상태로 물의 양을 조절하여 투입한후 10분간 회전시킨 후 혼합물 압축장치(4) 위에 형틀을 올려 혼합물을 넣고 125kg/Cm²압력으로 압축한다.

이 때 형틀 진동장치(11)를 구동시켜 혼합물의 공기배출과 입자간에 강한 결합을 유도하고 형틀 진동장치 구동과 혼합물 압축장치(4)을 정지시키고 형틀의 압축부분까지 고정한다.

본 발명에 형틀의 구성과 기능을 더욱 상세하게는 가로 220Cm 세로75Cm에 장방형의 6면이 분리되는 조립식 형틀로 세로로 세운 후 220Cm까지 혼합물을 채우고 180 Cm까지 진동을 가하면서 혼합물 압축장치(4)에서 진동압축 한다.

이러한 압축과정에서 40Cm여분의 혼합물이 압축되면서 입자 사이의 공기가 배출되며 시멘트혼합물의 액이 겔(gel)상태로 조성하는 것은 분쇄입자의 부력으로 떠오르는 것을 방지하고 입자가 홉합물과 균일한 배열을 이룰 수 있고 압축시 형틀 밖으로 시멘트액이 누출되지 않도록 하는 것을 특징으로 이것을 압축고정시켜 콘크리트 양성과정을 거치게 되는 공정이다. 물리적인 결합이 이루어진 후 콘크리트의 특유의 특성인 수화과정이 이루어 진다.

포틀렌트(Portland cement) 보통 1종 시멘트의 화학성분은 점판암과 같으며 점판암은 매우 높은 강성을 가졌으며 이론적으로는 더 강해 질 수 있다는 것이다. 그런데 이러한 강성의 저해요소는 입자간에 서로 붙기 때문이고 시멘트와 반응할 물의 양이 많으면 수화반응시 결합하지 않고 남은 물이 증발후 기공이 생겨 강도저하 및 수축과 균열 등의 원인이 되기도 하며 물로 갤때 입자밀도가 엉성하게 되거나 혼합할 때 공기가 혼입되어 강도가 낮아진다는 시멘트 제조업체의 일반적인 이론이다.

또한 수화 과정에서 생긴 수화열도 콘크리트 강도의 저해 요소인데 본 발명에서 이러한 저해 요소들의 문제점을 해결하고자 적은 양의 시멘트를 사용하였는데 사용된 시멘트는 일반적으로 알려진 포틀렌트(Portland cement) 보통1종 시멘트이다. 포틀렌트(Portland cement)시멘트의 적은 양으로 최대한의 강도를 발현 하자면

수화작용에 필요한 최소한의 물이 강도에 큰영향을 주므로 이것들의 혼합량의 형태는 액이 흐르지 않은 된 반죽인 겔(gel)상태로 하였으며 혼합할 때 공기가 혼입되어 강도가 낮아지는 것을 막기 위해 혼합물의 입자사이에 공기가 배출 되도록 형틀 진동장치(11)를 구동압축하여 고정하였다.

적은 양의 수분은 폐스치로폴, 경질우레탄폼이 수분증발을 억제하므로 콘크리트의 강도발현에 큰 영향을 주며, 수분의 양은 시멘트 무게의 약 25%∼32%가 필요하므로 최소한에 물의 양을 알 수가 있었으나 첨가제인 방수제, 조광제, 에폭시수지, 라텍스수지, 피치 등의 물질은 첨가하지 않는 것이 오히려 강성에 좋은 영향을 주었으나 방수제는 입자의 피막형성이 부드러워져 압축효과가 있고 흡수율 감소를 위해 시멘트 혼합물의 0.3%로 소량을 첨가하여 사용하였다.

포틀렌트(Portland cement)시멘트에서 수화열은 강도 발현에 문제가 있어서 댐등 두꺼운 구조물에서는 시멘트를 저열포틀렌(Portland cement) 보통 4종을 사용하여 수화열을 최소화 하여 사용는데 반하여 본 발명에서는 조성물의 두께가 큼에도 불구하고 수화열로 인한 강도 저해요소에 문제가 되지 않는다. 그것은 폐스티로폴입자와 시멘트혼합물의 체적의 비가 35%이하이기 때문에 적은 양의 시멘트 혼합물이 스티로폴 입자에 피막이 형성되어 수화작용을 일으키기 때문인 것으로 오히려 적당한 수화열이 강도 발현에 좋은 영향을 준다.

이러한 콘크리트 양성과정을 거친 후 형틀에서 3일이 지난후 분리하여 충분한 수분을 공급한다, 그리고 일반콘크리트 제품과 같은 포틀렌트(Portland cement)시멘트가 20일 간의 수화 과정을 거치면서 경화하는데 이 기간이 길어 제품화에 장시간이 소요되나 대량 생산체재를 갖추고 자동화 하면 제품의 저장성이 매우 우수하기 때문에 경제성이 있다.

이렇게 생산된 단열재 복합재료를 석재산업에서 사용하는 절삭장치인 여러개의 다이아몬드 비트 날(12)을 사용하거나 초 고수압 워터제트 절삭기를 사용하여 20일간 상온에서 콘크리트 고유의 양성과정을 거친 콘크리트 단열재 복합재료 제품을 절삭물 왕복이동장치(13) 위에 올려 놓고 각종 단열재의 구비조건에 적합한 단위를 정하여 절삭하여 제품을 생산하며 이 때 발생되는 절삭폐수는 침전조(8)로 이송되어 침전처리되는 단계로 이루어진 것이 특징이다.

절삭장치(5)에서 생산된 각제품의 구체적인 실시예는 다음과 같다.

1. 10%에서는 중량이 감소되어 강도가 약하여 양면을 강판으로 보강하는 샌드위치판넬의 제작에 적합하며 이 제품을 사용하면 샌드위치 판넬의 화재 취약성을 해결 할 수 있다. 즉 분쇄입자가 콘그리트로 피막이 형성되어 화제발생시 발화가 용이 하지 않아 내화판넬로 제작이 가능하다.

2. 25%에서는 강도와 중량이 적당하여 건축물의 슬라브 단열 콘크리트 일회용 거프집으로 사용이 가능하며 이 경우 건축자재의 절감은 물론 인건비도 절감을 할 수 있으며 화재발생시 발화가 용의 하지않아 유독가스의 발생량을 줄일 수 있으며 콘크리트조성물이 벌집구조를 이루고 있기 때문에 공명현상의 저감으로 아파트위층의 소음 진동을 줄일수 있다.

바닥 단열재로 사용 할 경우 아파트아래층의 소음 ,진동, 공명현상을 최소화하고 단열을 겸 할 수있는 복합제품으로 사용 할 수 있고 보일러 배관시는 제품배관의 크기에 따라 기계로 홈을 파면서 먼지 제거를 위해 물을 뿌려주는데 배관 후 시멘트 모르타르로 바닥마감을 하면 바닥 콘크리트의 두께가 8Cm~5Cm에서 3Cm~2Cm로 줄이는 효과가있어 건축재 자제비와 인건비의 절감효과와 아파트에 있어서 층고를 줄 일 수있다.

3. 35%에서는 강도가 강하여 콘크리트 경량벽돌로 사용 할 수 있고 철골 구조물 건축에서는 일반 콘크리트벽돌에 비해 60%로 건물이 경량화되고 외벽과 내벽을 다양한 방법으로 마감처리하여 건축물의 개성을 살릴수 있는 다용도 복합단열재 제품으로 쓸수 있다.

그 중 외벽을 드라이비트 공법으로 마감하거나 고급금속, 비금속강판을 접착 ,흡착,부착하여 마무리하거나, 내 외벽과 천정의 표면을 가열하여 스치로폴, 경질우레탄폼의 분쇄입자를 융융시면 표면에 깊은 굴곡이 생기는데 콘그리트의 높은 비열로 인해 분쇄입자의 조성물이 연소되지 않고 콘크리트에 강하게 융융 접착되어 강도는 높아지고 수분의 흡수율을 낮아진다. 그 표면에 순황토만을 모르타르로 만들어 내외벽을 미장마감하여 순황토방의 기능을 할 수 있는데 깊게 패인 구멍으로 순황토 모르타르가 치환되어 건축물의 천정 내외벽을 황토로 마감 건조한다.

황토 내벽은 황토에서 발산하는 원 적외선과 황토미생물의 작용에 의하여 악취제거와 실내공기의 정화효과을 얻을 수 있어 건강생활에 도움을 주며 황토외벽은 마무리는 건조 후 방수액분사로 마감처리 하면 빗물에 의한 표면유실을 막을 수 있다.

이러한 순황토벽 마감에서 건조후 표면이 균열이 발생하지 않것을 볼 수 있는데 불규칙적으로 치환된 황토 입자에 의해서 수축현상을 감소시키고 깊게 치환되어 있기 때문에 천정이나 벽에서 순황토가 잘 분리되지 않는 기능 때문이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 환경물질인 폐스치로폴,경질우레탄폼의 재활용은 물론 스치로폴 등의 취약성인 가연성을 획기적으로 해결하였기 때문에 내부 단열재로 사용하면 화재시 유독가스의 발생과 화재현장의 열을 차단하는 방화소재로 쓸 수 있는데 실험을 통하여 이제까지 알려지지 않은 것을 알게 되었다.

먼저 실험의 소재는 상기에서 소개한 25%제품을 두께 10Cm로 절삭하여 건조시킨 후 가정용 가스렌지에 최고의 화력으로 5분간 가열하여 제품의 물성을 조사하여 보았는바 스치로폴 입자가 연소되지 않고 융융되어 콘크리트 입자에 흡수되는 현상과 5분간 가열하고 연소직후에 육안으로 볼 수 있는 연기가 발생하지 않았으며가열된 표면은 불에 노출된 부분만 1cm의 깊이로 하얗게 융융되에 구멍속에 도포되었고 가열되지 않은 반대편은 전혀 열이 전달되지도 않았으며 물성의 변화도 없었다. 그것은 콘크리트의 높은 비열로 발화점에 이르지 못하고 융융상태가 지속되면서 피막으로 형성되어 진 콘크리트에 흡수되어 결과적으로 연소 될 수 있는 물질이 없는 것과 같은 효과로 유독성 매연이 발생하지 않는다.

따라서 본 발명품을 실내에 사용하게 되면 발암성 물질로 알려진 암면의 대체효과를 거둘 수 있고 화재초기의 유독가스 발생과 열의 이동을 억제는 방화단열제로 사용하여 화제로 손실되는 인명과 재산피해를 감소시키는 획기적인 제품이다.

또한 두께 10Cm로 절삭한 제품을 주택슬라브 콘크리트 일회용 거프집으로 사용하여 건축 자재비와 인건비의 절감 효과가 있으며 긴밀한 밀착과 시멘트혼합제 사용으로 흡수율이 10% 이하로 낮으며 경량 콘크리트벽돌과 같은 크기로 절삭하여 경량벽돌로 사용하고 외벽은 드리비트 공법을 사용하고 내벽은 시멘트 재질이기 때문에 시멘트, 황토 등으로 미장마감하면 벽에 균열을 방지 할 수 있으며 완벽한 단열 방음,방수처리와 함께 경량의 철골 건축구조물을 축조 할 수 있다.

또한 7Cm로 절삭한 표면에 강판, 동판, 알류미늄 등으로 외벽을 처리하거나 내외벽 모두 드라이비트 공법으로 처리하여 스치로폴 샌드위치 판넬이 사용되는 곳이면 어떤 곳이나 사용이 가능한 제품이다.

상기 제품들에 절삭장치의 사용은 제품의 용도에 따라 자유롭게 크기를 조절하여 절삭하거나 개별형틀을 만들지 않고 큰 형틀을 만들어 저감되는 제작비용과 작업능률을 향상시키고 제품의 균질화와 절삭면의 평활도를 얻을 수 있다.

기존의 폐스치로폴 재생방법은 열에 의한 축소화나 분쇄하여 재생골재로 만들거나 가루로 만들어 토양에 투입하여 토양개량제로 쓰이고 매립하는 등 이들의 원래의 물성을 파괴시켜 사용하는 방법이 주를 이루고 있고 토분이나 오염이 심한것은 세척후 건조하여 접착하거나 축소화 시키기 때문에 경제성이 낮다.

그러나 본 발명은 500년 동안 자연분해되지 않은다는 스티로폴 등 재생한 것을 다시 재생하여 쓰는 재재생 가능한 단열재 생산으로 새로 만들어지는 기존의 스치로폴 단열재 생산을 그만큼 줄이면서 휘발성유기화합물(VOC)의 발생량도 줄일 수있으며 효과적인 회수방법과 더불어 본 발명으로 생산된 재생단열재 사용으로 얻어지는 직 간접적 냉난방에 소요되는 에너지인 유류절감을 가져온다. 이로써 본 발명이 효과적인 환경친화적 재생방법이라 할 수있다.

Claims (2)

1. 폐스치로폴, 폐경질우레탄폼을 각각분리하여 세척하고 20mm~35mm로 분쇄하여 수분을 스치로폴, 경질우레탄폼 입자에 흡수시키는 공정과 시멘트혼합물의 비율이 시멘트, 모래, 물이 각 3 : 2 : 1인 혼합물을 폐스치로폴, 폐경질우레탄폼 분쇄입자 각체적의 10%, 25%. 35%로 을 제품 용도에 맞게 혼합하며 물과 방수액은 시멘트혼합물의 액이 흐르지 않게 된 반죽 즉 겔(gel)상태로 조절하여 첨가 하고 방수제는 시멘트혼합물의 0.3%로 혼합하는 공정과 분리형 형틀에 겔 (gel)상태 혼합물을 넣고 125kg/Cm²에 진동압력을 가하여 혼합물을 압축고정하고 5일후 분리하는 공정과 20일간 양성 된 콘크리트 혼합구조물을 용도에 맞게 절삭하여 가공하는데 다이아몬드 비트 날에 물을 주입하면서 절삭하거나 초고수압 워터제트 절삭기로 절삭하는 공정으로 이루어진 폐스치로폴, 폐경질우레탄폼을 이용한 단열재 제조 방법과 재생장치.
2. 청구항 1항에 있어서 폐스치로폴, 폐경질우레탄폼 분쇄입자 각 체적의 시멘트혼합물이 10%, 25%, 35%로 만든 제품과 구조물 표면에 금속, 비금속 재제를 접착, 흡착, 부착, 가열 융융하는 방법과 유독성 가스발생이 억제되는 방화단열재로 사용하는 것을 특징으로 하는 단열재 제품.