KR20040092997A - 석고분진과 첨가제를 이용한 고강도 이중 파이프 제조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐기물을 이용한 PVC파이프에 관한 것으로서, 기존의 PVC파이프 수지에 남해화학의 폐기물인 석고분진과 첨가제로 복합체를 생산하는 것을 목적으로 한다.

석고분진과 첨가제를 이용한 고강도 이중 파이프 제조는 고밀도 경질 PVC 수지의 내부층(1)과 고강도 내충격성 PVC 수지의 외부층(2)이 압출성형에 의하여 일체로 직층되어 이루어지는 상수도용 파이프 임.

본 발명에 따른 PVC파이프는 기존의 PVC파이프 수지에 첨가되는 고가의 충격보강제인 MBS와 CaCO₃대신에 TP-, WS-P, CaO등을 함유하고 있는 남해화학의 폐기물인 석고분진을 사용함으로서 현재 사용되는 KS제품의 PVC파이프보다 우수한 물리적, 기계적 성질의 파이프를 압출 성형하였으며 산업 폐기물을 사용하므로 생산 단가의 절감 및 환경 문제 해결에 기여할 수 있다.

Description

석고분진과 첨가제를 이용한 고강도 이중 파이프 제조{High-Strength Double-Laminated Pipe with Gypsum and Additives}

기존의 KS PVC파이프보다 우수한 물리적, 기계적 성질의 파이프를 압출 성형하였으며 산업 폐기물을 사용하므로 생산단가의 절감 및 환경 문제 해결에 기여할수 있다.

본 발명은 폐기물을 이용한 PVC파이프에 관한 것으로서, 기존의 PVC수지에 석고분진과 기타 복합체를 혼합하여 인체에 무해하고 고강도의 PVC파이프 제조에 관한 것이다.

일반적으로 PVC파이프 제조에서 PVC는 열과 광에 의해서 불안정하고 쉽게 분해되므로 안정제나 기타 첨가제의 사용이 필요하다. 그리고 PVC의 이론적인 융점은 220℃이나 그보다 훨씬 낮은 온도인 100℃에서부터 열분해(유리전이거동)를 시작하며 자외선에 의해서 노화(degradation)를 일으키는 단점을 가지고 있고 또 비교적 연화점(softening point)이 낮아서 80℃부근에서는 기계적인 강도가 급격히 떨어진다.

그러나 내화학성이 우수하고 불꽃이 제거되면 바로 불이 꺼지는 난연성도 가지고 있다. 특히 다른 고분자물질들과도 상당히 잘 섞이므로 그 가공범위가 매우 넓다.

또한 일반적으로 수돗물은 정수장으로부터 파이프를 통하여 각 가정에 공급되며, 이와 같은 파이프는 통상적으로 주철과 PVC로 이루어진다.

그러나, 주철제 파이프는 부식이 잘 되어 내부에 녹뿐만 아니라 슬러지들이 엉켜있기 때문에 통수율이 떨어진다. 또한 주철제 파이프가 녹이 슬면 큰 변동하중이나 충격기 강해질 경우 쉽게 파손되어 수돗물이 누설됨으로써 수자원의 낭비를 초래하고 또한 오래 사용하지 못하고 빈번하게 도로를 파헤쳐 교체해야 함으로써 관리비용이 많이 든다. 그리고, 정수장에서 잘 정수되어 깨끗한 수돗물을 공급한다고 하지만 주철제 파이프의 내부의 녹 및 슬러지가 떨러져 나와 수돗물에 섞여 가정에 공급됨으로써 수돗물을 사용할 수 없는 지경에 이르기도 한다. 또한, 수돗물에 대장균이 서식하지 못하도록 염소를 첨가하여 살균 처리한 다음 수돗물을 공급하고 있으나 염소는 인체에 해롭기 때문에 바람직하지 못하고, 더욱이 주철관의 내부의 스케일이나 슬러지에는 다량의 대장균이 서식하기 때문에 인체에 더욱 악영향을 끼친다. 반면, KS제품의 PVC파이프는 녹슬지 않고 반영구적인 장점을 가지고 있으나 강도에서 주철제 파이프에 떨어진다.

이러한 점들 때문에 최근 합성수지제로 된 이중파이프가 많이 제안되고 있지만, 이러한 합성수지제 이중파이프의 대부분은 내부파이프의 외부에 외부파이프가 나선형으로 감긴 구조를 가지고 부식이 잘 되지 않는다는 장점은 가지고 있지만, 한국특허공고 제86-1365호에 개시된 열가소성 플라스틱으로 되는 2중 파이프의 제조장치와 같이 복잡한 성형장치에 의하여 복잡한 성형과정을 거쳐야 하기 때문에 제조원가가 많이 들어 값이 비싸고, 여전히 염소를 제거할 수 없을 뿐만 아니라 내부의 슬러지에 다량의 대장균이 서식하기 때문에 수돗물을 인체에 유익한 상태로 공급할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.

본 출원인들은 고강도 PVC파이프를 개발하고자 연구를 계속하여 오던 중, 산업 폐기물인 석고분진이 TP-, WS-P, CaO등을 함유하고 있다는 점에 착안하여 기존의 충격 보강제인 MBS대신에 석고분진을 사용함으로서 인체에 무해한 고강도의 PVC파이프를 개발하게되었다.

본 발명은 TP-,WS-P, CaO등을 함유하고 있는 석고분진을 이용하여 인체에 무해하고 고강도의 PVC파이프제조에 관한 것으로 현재 사용되는 KS제품의 PVC파이프보다 우수한 물리적, 기계적 성질을 얻는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 폐기물의 사용으로 생산단가의 절감 및 환경 문제 해결에 기여하는 것이다.

도1,2는 석고분진과 첨가제를 이용한 고강도 이중 파이프 제조는 고밀도 경질 PVC수지의 내부층(1)과 고강도 내충격성 PVC 수지의 외부층(2)이 압출성형에 의하여 일체로 직층되어 이루어지는 상수도용 파이프 임.

석고분진과 첨가제를 이용한 고강도 이중 파이프 제조는 고밀도 경질 PVC 수지의 내부층(1)과 고강도 내충격성 PVC 수지의 외부층(2)이 압출성형에 의하여 일체로 직층되어 이루어지는 상수도용 파이프 임.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 남해화학의 부산물인 석고와 기타 복합체, 무기물을 혼합하여 PVC파이프를 제조한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 폐기물을 이용하여 인체에 무해하고 고강도의 PVC파이프 제조에 관한 것이다.

본 발명에 사용된 폐기물은 남해화학에서 생산되는 분진으로 그 생산량과 소비량 및 석고성분의 조성은 [표 1], [표 2]에 주어졌다.

[표 1] 석고의 성분 구성비(98년 3월 분석치)

[표 2] 생산 및 소비량 (AVG)

본 발명에서는 PVC수지에 첨가되는 고가의 충격보강제인 MBS 대신에 TP-,WS-P, CaO등을 함유하고 있는 남해화학에서 대량 발생하는 산업부산물인 분진을 사용하므로서 현재 사용되는 KS제품의 파이프보다 우수한 물리적, 기계적 성질을 얻고자 석고분진의 량에 따라 다음과 같은 방법으로 수행하였다.

남해화학에서 얻어지는 분진은 입자의 크기가 대체로 40-200mesh로 분진의 발생 지역에 따라 성분의 차이가 있어 이에 대해서 복합재료를 제조한다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 별명에 따른 PVC파이프는 현재사용중인 KS 제품의 PVC파이프보다 우수한 물리적, 기계적 성질을 얻을 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 PVC파이프는 다음과 같은 효과를 가져온다.

첫째, 남해화학에서 대량으로 발생하는 산업부산물인 분진은 막대한 비용을 들여 해안에 매립 또는 폐기되고 있는데 이들 분진에는 10종의 원소가 포함되어 있어 이의 활용은 오염방지 뿐만 아니라 폐기물의 재활용으로도 이용되며

둘째, 기존의 PVC에 사용되는 고가의 안정제와 충격보강제인 MBS대신 산업 부산물의 재활용으로 인장강도와 물성을 높여서 중소기업이나 벤처기업의 경쟁효과와 창업에 도움을 준다.

Claims (1)

1. 석고분진과 첨가제를 이용한 고강도 이중 파이프 제조로 고밀도 경질 PVC 수지의 내부층(1)과 고강도 내충격성 PVC 수지의 외부층(2)이 압출성형에 의하여 일체로 직층되어 이루어지는 상수도용 파이프 임.