KR200345545Y1 - 폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭 - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은 종래 검정색상으로 일관된 구조에서 탈피하여 고무블럭을 여러 가지 색상으로 처리할 수 있고, 상부의 형태를 다양하게 구성할 수 있도록 함으로써 마감재로써 활용도를 극대화시킬 수 있도록 된 폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭을 제공함에 있다.

이에 본 고안은 폐폴리에스테르섬유 60~70중량％와, 천연고무 또는/및 재활용고무를 포함하는 고무원료 10~15중량％, 모래 20~25중량％를 포함하는 혼합물을 가압성형하여 제조되는 하부시트; 상기 하부시트 상부에 부착되는 천연고무 30 ~ 35중량％와, 합성고무 15 ~ 20중량％, 휠라 50중량％ 그리고 외삽으로 첨가되는 안료 0.5 - 1중량％를 포함하는 혼합물을 가압성형하여 제조되는 상부시트를 포함하는 폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭을 제공한다.

Description

폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭{Rubber Block with polyester fiber}

본 고안은 폐폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭에 관한 것으로, 기존의 고무블럭보다 탄성이 우수하며, 인장강도가 높아 내구성이 뛰어난 폐폴리에스테르섬유를 이용한 고무블럭에 관한 것이다.

경제의 발전에 따라 소비활동이 왕성해지고 자동차의 이용빈도가 높아짐에 따라 타이어의 소비가 급증하고, 이에 따라 발생하는 폐타이어의 처리과정에 많은 비용이 소요되고 있다. 이러한 과정에서 폐기물 처리비용의 절감 및 자원 절약, 환경개선을 측면에서 많은 문제가 대두되고 있다.

또 산업이 발달하면서 풍요로운 삶을 누리면 누릴수록 환경오염의 유발 요인은 늘어나는 반면 쾌적한 환경에 대한 요구는 더욱 높아져가고 있다. 더욱이, 자동차산업의 급진적인 발전에 따라 그 부산물로서 급증하고 있는 폐타이어의 처리는 자원의 효율적인 재활용이라는 측면과 환경보존적 측면에서 조속히 해결되어야 할 문제로 남아있다.

한편, 보도블럭은 블럭의 대표적인 용도로서 들 수 있으며 보도에 적합한 크기와 형상과 색상을 유지해야 할 것이며, 보행시의 편리함과 안락함을 위한 탄성감과 설치시의 견고성 그리고 장기간의 안정적인 사용을 보장하는 내구성을 유지해야 한다.

통상 기존의 블럭은 석재와 시멘트를 포함한 콘크리트재로 성형되기 때문에 경도 및 내열성이 우수하여 나름대로는 유용하게 사용되고 있으나, 경도가 우수한 만큼 외부에서 가해지는 충격에 파손되기 쉽다는 취약성을 갖고 있으며, 수분을 흡수하게 되면 강도가 떨어져서 쉽게 깨지며, 탄성감이 없어 보행시 딱딱한 느낌으로 발에 무리를 주는 문제점 등이 있다.

이에 따라, 종래에는 고무칩을 접착제로 경화시켜 만들거나, 고무 또는 고무 분말을 일반 석재 및 시멘트 조성물과 혼합하거나, 고무재를 일반접착제 경화시켜 시이트 상으로 만들어 일반 석재 및 시멘트 조성물로 만든 블럭 위에 덮어씌우는 방법이 사용되었다.

그러나, 이러한 방법은 고무가 고가이기 때문에 블럭의 단가가 높아지는 단점이 있고, 고무칩을 사용한 블럭의 경우 중량이 가벼워 토목작업(터파기 후 잡석깔고 레미콘작업)이 필수적으로 들어가 시공비가 상승하고, 인장/압축강도가 낮아쉽게 분리 또는 뒤틀림 현상을 낳게 되었다.

이것에 대한 해결방안으로 나온 것이 폐폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭인데, 폐자재의 재활용면에서 환경개선 및 단가를 낮추고 안정적으로 시공할 수 있다는 장점을 갖고 있다.

그러나 종래의 고무블럭의 경우 폐폴리에스테르 섬유를 폐타이어로부터 얻기 때문에 폐타이어 분쇄과정에서 폐폴리에스테르 섬유와 함께 어느정도의 고무가루가 포함될 수 밖에 없고 이에 따라 고무블럭의 색상이 검정색을 띄게 되고 이는 주변 경관을 해치는 요소로 작용하게 된다.

또한, 착색이 어려워 검정색 이외에 다른 색상으로 고무블럭을 제조하기 힘들며 이에 따라 마감재로써 사용하는 데 어려움이 발생된다.

이에 본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 종래 검정색상으로 일관된 구조에서 탈피하여 고무블럭을 여러 가지 색상으로 처리할 수 있고, 상부의 형태를 다양하게 구성할 수 있도록 함으로써 마감재로써 활용도를 극대화시킬 수 있도록 된 폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 폐폴리에스테르 섬유와 폐고무 등 폐기물을 재활용하여 환경을 보호하며 중량을 높임으로써 토목작업(모래포설 후 깔기) 시공비를 낮춰 가격경쟁력이 우수한 폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭을 제공함에 또다른 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따라 폐폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭을 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 고무블럭 11 : 상부시트

12 : 하부시트

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 고무블럭은 베이스가 되는 하부시트와 하부시트 상부에 부착되는 상부시트를 포함한다.

상기한 구성의 상부시트는 천연고무와 합성고무 휠라 및 안료를 포함하며 각 원료를 혼합하고, 혼합된 조성물을 롤러를 통해 가압하여 일정 두께로 시트로 제조된다.

바람직하게는 상기 천연고무는 등급 외 품질을 사용하고 상기 합성고무는 재활용된 것을 사용함으로써 원가를 낮출 수 있도록 한다.

상기 하부시트는 폐폴리에스테르 섬유와 모래 및 고무원료를 포함하며, 각 원료를 혼합하고, 상기 교반된 조성물을 롤러로 가압하여 일정두께의 시트로 제조된다.

또한, 상기 하부시트는 외삽으로 첨가되는 아연아, 스테아르산, 촉진제, 유황을 더욱 포함할 수 있다.

한편, 본 고안에 따른 고무블럭을 제조하는 과정을 살펴보면, 상부시트와 하부시트를 각각 제조하는 단계와, 제조된 상부시트와 하부시트를 금형의 크기에 맞춰 절단하고, 원하는 두께에 따라 하부시트를 적층하고 그 상부에 상부시트를 적층한 후, 적층된 상,하부시트를 금형에 넣고 일정 압력과 온도하에서 프레스로 가압하는 단계를 포함한다.

이에 따라 프레스 단계에서 가해지는 열반응에 의해 고무가 가황되면서 고무로 숙성되어 일정시간 지나면 각 시트가 일체화되고 이때 재활용고무 자체가 접착제와 같은 역할을 하게 된다.

바람직하게는 프레스 시 120~200kg/㎡의 압력과 100~150℃ 온도로 1mm 두께 당 20~30초간 가열프레스한다.

이에 따라 고무블럭의 상부에 대해 다양한 색상의 선택이 자유로우며, 재질 또한 다양하고, 상부의 논슬립(Non-Slip)을 위해 여러 가지 문양을 넣을 수 있으며 이는 고무블럭의 상부와 하부를 따로 시이트로 만들어 합지하는 것이기 때문에 확연히 구분된다.

이하, 본 고안에 따른 폴리에스테르섬유를 이용한 고무블럭의 바람직한 실시예에 대하여 도 1을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따라 폐폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭을 도시한 사시도이다.

상기한 도면에 의하면, 고무블럭(10)은 다수개가 일체로 적층되어 있는 하부시트(12)와 하부시트(12) 상부에 부착되는 상부시트(11)로 구분된다.

상기 상부시트(11)는 그 윗면에 다양한 패턴의 문양이 요철형태로 형성될 수 있으며 이는 고무블럭(10)을 바닥재로 사용한 경우 미끄럼을 방지하는 작용을 하게 된다.

그리고 상기 상부시트(11)는 검은색상의 하부시트(12)와는 달리 자체적으로 다양한 색상의 표현이 가능하다.

상기 상부시트(11)의 제조과정을 살펴보면, 천연고무 30 ~ 35중량％와, 합성고무 15 ~ 20중량％, 휠라 50중량％ 그리고 외삽으로 첨가되는 안료 0.5 - 1중량％를 포함한다.

이에 따라 상기 상부시트(11)는 상기한 조성의 천연고무와 합성고무 휠라 및 안료를 혼합하고, 혼합된 조성물을 롤러를 통해 가압하는 과정을 거쳐 일정 두께로 시트로 제조된다.

여기서 상기 휠라는 돌가루 등과 같은 난연성 재질임이 바람직하다.

그리고 상기 하부시트(12)는 폐폴리에스테르 섬유 60~70중량％와, 고무원료(등급외 천연고무 또는/및 재활용고무) 10~15중량％, 모래 20~25중량％를 포함한다.

또한, 상기 하부시트(12)는 폐폴리에스테르 섬유와 고무원료 및 모래 외에 외삽으로 아연아 1~1.5중량％, 스테아르산 1.0~2.0중량％, 촉진제 0.3~0.5중량％, 유황 0.5~1.0중량％ 중 적어도 한 종 이상 더욱 첨가할 수 있다.

상기 하부시트(12)를 제조하기 위하여 먼저, 폐기물로부터 폴리에스테르섬유와 천연고무 및 재활용고무를 수집하여 모래와 혼합한다. 환경을 보호하고 경제성을 높이기 위해서, 본 고안에 사용되는 폴리에스테르섬유는 폐타이어에서 나오는 코오드 등을 이용하고, 고무원료는 천연고무 또는 합성고무 모두 무방하며, 타이어나 신발창 제조후 폐기되는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 폐기물에서 얻어진 폐폴리에스테르 섬유 60~70중량％와 고무원료(등급외 천연고무 및 재활용고무) 10~15중량％를 모래 20~25중량％와 혼합하여 교반한다. 단, 용도 및 경도에 따라 비율은 변경될 수 있으며, 언급한 바와 같이 아연아나 스테아르산, 촉진제, 유황 등이 더욱 첨가될 수 있다.

그리고 상기 강제 교반된 혼합물은 롤러를 이용하여 여러차례 가압하여 일정두께의 하부시트(12)로 제조된다.

한편, 상기 상부시트(11)와 하부시트(12)를 이용하여 고무블럭(10)을 제조하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

상기와 같은 제조된 상부시트(11)와 하부시트(12)는 금형의 크기에 맞춰 절단하는 과정을 거친 후 제조하고자 하는 고무블럭(10)의 두께에 따라 절단된 하부시트(12)를 여러장 적층시키고 그 상부에 상부시트를 적층시킨다.

그리고 적층된 상부시트(11)와 하부시트(12)를 금형에 안착시키고 120~200kg/㎡의 압력과 100~150℃ 온도로 1mm 두께 당 20~30초간 가열프레스한다.

이때, 상기 상부시트(11)에 대응되는 금형의 접면에는 프레스 가공시 상부시트(11)에 특정한 문양을 돌출 또는 함몰 가공할 수 있도록 문양이 음각 또는 양각된다.

이에 따라 프레스 단계에서 가해지는 열반응에 의해 고무가 가황되면서 고무로 숙성되어 일정시간 지나면 각 시트가 일체화되고 이때 재활용고무 자체가 접착제와 같은 역할을 하게 되어 상부시트(11)와 하부시트(12)를 단단히 부착시켜 하나의 고무블럭(10)을 형성하게 된다.

여기서 상기와 같은 서로 다른 재질의 상부시트(11)와 하부시트(12)를 일체화하여 하나의 고무블럭(10)을 제조함에 따라 상부시트(11)와 하부시트(12)간의 신축률 차이로 상부시트(11)와 하부시트(12)가 분리되는 현상이 발생할 수 있는 데, 이는 하부시트(12)에 폐폴리에스테르 섬유와 모래를 포함시켜 경도를 높임에 따라 상,하부시트(11,12)간의 신축률 차이를 극복할 수 있게 된다.

이와 같이 하여 완성된 고무블럭(10)은 탄성이 뛰어나서 걷는 느낌이 좋고 넘어져도 다칠 위험이 없을 뿐 아니라 내구성과 내마모성이 우수하여 깨지지 않는 장점이 있어, 일반 보도블럭(10), 장애인도로, 어린이놀이터 등 각종 산업용 블럭(10)으로서 널리 이용될 수 있다.

본 고안은 이상과 같이 상당히 획기적인 기능을 갖는 고무블럭을 제공하는 것을 알 수 있다. 본 고안의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 고안의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 고안에 따른 폐폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭에 의하면, 탄성이 뛰어나서 걷는 느낌이 좋고 넘어져도 다칠 위험이 없을 뿐 아니라 시멘트로 만든 일반 보도블럭보다 내구성과 물성이 우수하여 깨지지 않는 장점이 있다.

또한, 폐타이어 분쇄과정에서 나오는 폐폴리에스테르를 주원료로 하여 제품을 생산하기 때문에 자원재활용 및 환경개선에 도움을 주며, 원자재 비용을 많이 낮출 수 있기 때문에 단가가 낮아진다. 그리고 폐폴리에스테르 섬유를 이용함으로 인장강도가 현저하게 높아져 견고하고 반영구적으로 사용할 수 있게 되었다.

또한, 상부에 자체적으로 여러 가지 문양과 색상의 착색이 가능하여 외적 미감을 높여 주변경관을 살리는 마감재로서 활용가치를 높일 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 폐폴리에스테르 섬유 60~70중량％와, 천연고무 또는/및 재활용고무를 포함하는 고무원료 10~15중량％, 모래 20~25중량％를 포함하는 하부시트와;

   상기 하부시트 상부에 부착되는 천연고무 30 ~ 35중량％와, 합성고무 15 ~ 20중량％, 휠라 50중량％ 그리고 외삽으로 첨가되는 안료 0.5 - 1중량％를 포함하는 상부시트를 포함하고,

   상기 상부시트의 윗면에는 음각 또는 양각의 문양이 형성된 구조의 폴리에스테르 섬유를 이용한 고무블럭.