KR20040018618A - 거푸집 제작용 화이바보드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐기되는 폴리에스텔, 나이론, 아크릴 및 폴리에스텔의 화섬화이바 또는 이들의 직물을 해섬시킨 화이바와 이들 화이바의 융점보다 낮은 융점을 갖는 합성수지로 상기 화이바를 가압 성형방법에 의해 결합(결착)시키므로서 화이바를 그대로 살린 거푸집 제작용 화이바보드의 제조방법.

Description

거푸집 제작용 화이바보드의 제조방법{THE METHOD OF MAKING FIBER BOARD FOR FORM WORK}

본 발명은 폐기되는 각종 합성수지 화이바섬유를 이용한 거푸집 제작용 화이바보드(Fiber Board)의 제조방법에 관한 것으로 구체적으로는 화이바섬유 제조과정에서 불량(Loss)으로 발생되는 아크릴화이바, 폴리에스텔화이바, 폴리아마이드화이바, 폴리푸로피렌화이바 그리고 이들로 직조된 직물의 넝마 스크랩 등을 원료로 한 거푸집(Form Work) 제작용 화이바보드(Fiber Board)의 제조방법에 관한 것이다.

종래에 상기와 같은 목적으로 제조되는 화이바보드는 목분 또는 미세한 톱밥 등을 충진재로 하여 폴리푸로피렌을 골고루 섞은 혼합물을 가열수단과 혼련 압출하여 시트화하므로서 화이바보드를 얻을 수 있었다. 이와 같은 보드는 보강재가 섬유상이 아니고 분말 또는 입자상이여서 충격강도, 굴곡강도 등이 극히 약하고 특히 폴리푸로피렌은 내한성이 약하여 추운 겨울에는 보드면에 균열이 발생하거나 쉽게깨어지므로 콘크리트몰탈에 의한 강력한 내압을 받게 되는 거푸집(Form Work) 용도로는 적합지 않을 뿐만 아니라 큰 위험이 뒤따른다.

종래 또 다른 화이바보드로는 목분, 폐지 등을 고루 섞고 용제에 용해시킨 페놀수지나 요소수지 등의 열경화수지용액으로 분사합침하여 시트상으로 성형가열 경화시키므로서 얻어지는 화이바보드는 우선 용제를 사용하므로서 작업환경이 극히 나쁘고 열경화시에 소요되는 열에너지의 손실과 경화하는데 장시간이 소요되므로 생산능률이 크게 떨어진다.

그밖에도 국내 특허공보 특 1987-0005764호 기재된 내용은 발명의 명칭을 화이바보드 제조방법으로 한 발명으로서 폴리프로피렌 폐포대를 분쇄한 분쇄물과 폴리에스터, 폴리아마이드, 아크릴 등의 폐화학섬유를 절단한 절단화이바를 균일하게 섞고 소면기로 개섬하여 외부(Web)상태의 일정형으로 1차 성형하고 이를 가열실(Heating Chamber)에 넣고 약 200℃로 40초간 가열한 후 냉각압한으로 성형하여 화이바보드를 얻는 방법이다.

위의 방법에서 판단되는 것처럼 분말화된 폴리푸로피렌을 상기 폴리에스텔, 폴리아마이드, 아크릴섬유와 혼합하여 소면기로 개섬하는 과정에서 폴리푸로피렌 분쇄물이 아래쪽으로 집적되어 웨브상태로 가열실에서 가열할시 접착제(결합제)로 작용하는 PP가 균일하게 분산되지 못하므로 제품의 균질성이 떨어지고 성형 후 가열실(200℃에서 40초간)의 온도와 시간으로는 PP가 완전 용융되어 확산될 수도 없으므로 제조된 화이바보드에 PP용융 응고물 편중되거나 적어도 220℃이상의 용융점을 갖는 폴리아마이드 및 폴리에스텔화이바가 표면으로 표출되어 평활한 표면이 요구되는 거푸집판제로서는 적합지 않다.

또 국내특허공개번호(특1990-0009273)의 화섬판제 제조방법에서와 같이 아크릴섬유설, 나이론섬유설, 폴리에스텔섬유설, 면섬유를 50∼100㎜길이로 절단 균일하게 혼합시키고 이를 타면기로 개섬한 다음 이를 웨브(Web)상태로 (성긴조직상태) 매드를 얻은 다음 온도 200∼250℃ 압력 650∼700톤의 하드프레스에서 3∼10분간 프레싱하고 냉각프레스에서 300톤의 압력으로 2∼7분간 냉각함으로서 화섬판재를 제조하는 방법에 관한 것으로 이는 한 장의 화장판재를 얻기 위하여 5∼17분이 소요되고 엄청난 압력이 소요됨으로 극히 비생산적이면서 엄청난 에너지가 소요되는 방법이며 이와 같은 고압상태의 높은 온도범위에서는 폴리푸로피렌과 융점이 비슷한 아크릴섬유(화이바)는 물론 이보다 비교적 높은 융점을 갖는 폴리아마이드(하중이 없는 상태에서 220℃) 및 폴리에스텔(하중이 없는 상태에서 250℃)화이바 까지도 완전히 용융하여 화이바 보강에 의한 강력한 힘을 갖는 화섬판재 또는 화이바보드는 기대할 수 없다.

다시 말하면 커팅작업, 소면기에 의한 개섬공정, 웨브상태의 매드 제작공정 등 일련의 공정이 필요없고 각각의 합성수지화이바나 설을 그대로 용융 혼합 브렌딩하여 압출성형으로 얻어지는 합성수지의 판재에 불과한 것이라 하겠다.

본 발명은 전술한 바와 같이 종래의 화이바보드 또는 화섬판재의 기능은 물론 그 제조방법에 관한 문제점을 개선한 화이바보드의 제조방법을 제공함에 목적이 있으며 구체적으로는 고융점을 갖는 폴리푸로피렌화이바, 아크릴화이바, 나일론화이바 및 폴리에스텔화이바의 화이바로서의 보강기능을 살릴 수 있고 생산능률을 크게 향상시킬 수 있으며 표면 평활성이 우수한 거푸집 제작용 화이바보드의 제조방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 방법을 응용한 또 하나의 거푸집 제작용 화이 바보드의 제조방법의 장치도

본 발명은 폐기되는 합성수지화이바(화섬사)를 재활용하는 것이므로 원료확보에 제한을 받지 않도록 가능한한 다종의 합성수지 화섬사를 사용하는 것이 유리하며 여기에서는 폐기되는 폴리푸로피렌화이바, 아크릴화이바, 폴리아마이드화이바, 폴리에스텔화이바 중에서 선택되는 하나 이상의 화이바를 선택 사용하게 되고 이들을 화이바보드 조직내에서 화이바 상태로 존재하도록 결합시키는 원료를 융점이 상기 합성수지 보다 낮고 용융점에서 점도가 낮아 침투가 용이한 폴리에치렌을 사용한다.

또한 위와 같은 원료로서 본 발명에 의한 거푸집 제작용 화이바보드의 제조방법은 폴리에치렌을 상기 소면기로 개섬된 화이바와 함께 혼합하여 성형하는 것이 아니고 상기 화섬화이바를 소면기로서 개섬한 화이바로 웨이브상태(성글은 부직포상태의 조직)로 성형한 매트를 폴리에치렌 융점보다 높고 선택된 화이바들 중에서 가장 낮은 융점을 갖는 합성수지(화이바)의 용융점 보다는 낮은 온도로 열처리한 단위매트를 미리 용융된 폴리에치렌 용액이 충진된 금형내에 넣고 가압 처리한 상태에서 냉각처리 후 취출하므로서 화이바보드를 제조하는 비연속방법과 연속적으로는 도 1에서와 같이 위의 방법과 마찬가지로 선택된 화이바(화섬)를 개섬하여 일정 두께의 웨브상태(성근부직포상태)의 매트(1, 1')를 양측에서 연속적으로 공급하여일정 간격을 갖는 가열맞물림로울러(2, 2')를 통과 적층시킴과 서로 만나는 매트 사이에 제1T다이(3)로부터 압출되는 폴리에치렌 용융막(3')이 첨착됨과 동시에 로울러의 가압으로 매트조직에 침투되고 두께가 압축된 상태로 제2의 가열맞물림로울러(4, 4')에서 제2의 T다이(5)로부터 압출되는 폴리에치렌 용융막(5')이 매트(1, 1')의 외부로 첨참됨과 동시에 매트조직 내로 침투되고 두께가 더욱 축소되어 냉각실(Cooling Chamber)(6)을 통과시킨 다음 다시 맞물림로울러(7, 7')를 통과시켜 절단기(8)로 절단함을 특징으로 하는 거푸집 제작용 화이바보드의 제조방법이라 할 수 있다.

여기에서 각 수지의 용융점은 분자량의 차이에 따라서 약간의 차이가 있지만 폴리에스텔수지는 약 250℃, 폴리아마이드는 210∼220℃, 알크릴수지는 180℃부근이고 폴리푸로피렌 168∼171℃이며 폴리에치렌은 120℃ 전후로서 웨브상매트의 열처리 온도는 130∼160℃ 범위가 적당하고 열쳄버내를 통과시켜 열처리하며 합성수지화이바에 대한 폴리에치렌의 첨가비율은 합성수지화이바의 종류에 따라 약간의 차이는 있으나 30∼35wt% 정도면 매트의 조직의 내부간극을 충분히 메울수 있고 또한 표면의 평활성 형성에 문제가 생기지 않는다. 또한 웨브상매트를 열처리하는 이유는 용융폴리에치렌의 응고화가 빨리 일어나지 않고 열에 의한 점도를 낮게 하므로서 극히 미세한 수미크론의 화이바 사이에도 쉽게 침투되어 화이바보드의 전체적인 물성을 향상시킴에 도움을 줄 수 있다.

본 발명에 의한 거푸집 제작용 화이바보드는 화이바보드 조직내에 보강섬유가 그대로 존재하므로서 충격강도, 굴곡강도가 극히 우수하며 더욱이 표면 평활성이 뛰어나 시멘트 경화 후 거푸집 제거가 용이하고 경화된 표면이 평활하여 미장 또는 마감처리 등이 필요 없다.

또 제조과정에 있어서도 성형에 소요되는 시간을 단축할 수 있고 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며 내한성이 우수하여 한냉지나 겨울에도 사용할 수 있는 이점이 있는 거푸집 제작용 화이바보드의 제조방법이라 할 수 있다.

Claims (1)

1. 폴리푸로피렌화이바, 아크릴화이바, 폴리아마이드화이바, 폴리에스텔화이바 중에서 선택되는 하나 이상의 화이바를 해섬하여 일정한 폭과 두께의 성근 부직포상의 단위 매트를 형성하고 이를 선택 사용된 화이바들 중에서 가장 낮은 화이바의 융점보다는 낮고 폴리에치렌 융점보다는 높은 온도를 열처리한 단위 매트를 용유 폴리에치렌 용융액이 담긴 금형 내에 충진과 동시에 가압 성형함을 특징으로 하는 거푸집 제작용 화이바보드의 제조방법.