KR20050026984A

KR20050026984A - Ｆｒｐ 폐자재의 리사이클 방법

Info

Publication number: KR20050026984A
Application number: KR1020040038394A
Authority: KR
Inventors: 카미떼마사유키; 카또마사미
Original assignee: 미사와 홈스 컴파니 리미티드
Priority date: 2003-09-11
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-03-17
Also published as: JP2005082792A; US7407688B2; EP1514661A1; CN1593867A; KR101024964B1; US20050110199A1; CN100482431C

Abstract

본 발명에 따른 FRP 폐자재의 리사이클 방법은 FRP 폐자재를 재이용하는 FRP 폐자재의 리사이클 방법에 있어서, 목재로부터 얻어지는 셀룰로스계 미세 분말 입자, 수지재로부터 얻어지는 수지 분쇄 분말, 및 FRP 폐자재로부터 얻어지는 FRP 분쇄 분말을 포함하는 혼합재료를 혼련·용융해서 소망하는 형상으로 성형함으로서 수지성형품을 성형하고, 상기 혼합재료에 대해 상기 셀룰로스계 미세 분말 입자를 10 ~ 65질량%, 상기 수지 분쇄 분말을 25 ~ 40질량%, 상기 FRP 분쇄 분말을 10 ~ 30질량% 포함시키는 것을 특징으로 한다.

Description

ＦＲＰ 폐자재의 리사이클 방법{Recycling method of FRP waste material}

본 발명은 특히 욕실의 세면장, 욕조, 방수팬 등의 불필요하게 된 FRP 폐자재를 재이용하는 FRP 폐자재의 리사이클 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 욕실의 세면장, 욕조, 방수팬 등의 대부분은 섬유강화 플라스틱(이하, FRP라 함)을 성형재료로서 사용하고 있다. 그런데, 이러한 FRP를 사용한 성형품이 폐기물로 된 경우에는 파쇄·소각 등의 처리가 곤란하여 폐기 처리가 사회 문제화 되고 있으며, 이로 인해 최근 FRP 폐자재의 효과적인 재활용 방법이 요구되고 있다.

그래서, 일례로서 일본 특허공개공보 평8-244055호에는, 제 1형과 제 2형의 사이에 온도차를 마련해 두고, 고온측의 제 1형 상에 FRP 폐자재를 포함하지 않는 열경화성수지 소성물로 이루어진 성형재료를 셋팅해서, 제 1형과 제 2형으로 압착함으로써 제 1층을 성형한다. 또한, 미리 FRP 경화성형물 폐자재를 조쇄(粗碎)해서 FRP 조쇄 분말을 만들고, 이 FRP조쇄 분말을 미경화의 열경화성 수지 원료에 소정량 혼합한 성형재료를 제 1층 상에 세팅해서 압착함으로써, 제 1층과 제 2층을 구비한 수지성형품을 성형하는 것이 알려져 있다. 이때, 제 2층을 성형할 때에는 제 1층에 있어서의 제 2형 측이 충분히 경화되어 있지 않은 단계에서 FRP 조쇄 분말을 포함한 성형재료를 세팅하고 압착한다.

그러나, 상기 특허문헌에 기재된 방법에 의해 제조된 수지성형품은 FRP 조쇄 분말을 포함하지 않은 열경화성수지 소성물로 이루어진 성형재료로 제 1층을 성형한 후에, 이 제 1층이 충분히 경화되어 있지 않은 단계에서 FRP 조쇄 분말을 포함하는 성형재료로서 제 1층 상에 제 2층을 성형하고 있다. 즉, 상기 방법은 2회의 성형공정을 실시하므로, 시공 공정수가 많아 손이 많이 가는 문제점이 있었다. 또한, 제 1층과 제 2층을 다른 공정에서 성형하기 때문에, 제 1층과 제 2층으로 분리되기 쉽다는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기의 문제점에 착안한 것으로서, FRP 폐자재를 간단히 그리고 효과적으로 재활용할 수 있는 FRP 폐자재의 리사이클 방법을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 예컨대 도 1에 도시된 바와 같이, FRP 폐자재(4)를 재이용하는 FRP 폐자재(4)의 리사이클 방법에 있어서, 목재로부터 얻어지는 셀룰로스계 미세 분말 입자(3), 수지재로부터 얻어지는 수지 분쇄 분말(7), 및 FRP 폐자재(4)로부터 얻어지는 FRP 분쇄 분말(5)을 포함하는 혼합재료(8)를 혼련·용융해서 소망하는 형상으로 성형함으로서 수지성형품을 성형하고,

상기 혼합재료(8)에 대해 상기 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)를 10 ~ 65질량%, 수지 분쇄 분말(7)을 25 ~ 40질량%, FRP 분쇄 분말(5)을 10 ~ 30질량% 포함시키는 것을 특징으로 한다.

이 발명에 따르면, 혼합재료(8)에 대해 상기 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)를 10 ~ 65질량%, 수지 분쇄 분말(7)을 25 ~ 40질량%, FRP 분쇄 분말(5)을 10 ~ 30질량% 포함시킨 것이므로, 폐기 처리가 곤란했던 FRP 폐자재(4)를 효과적으로 재이용할 수 있어 자원의 효과적 이용이나 환경보호의 관점에 있어서 우수하다.

또한, 종래와 같이 FRP 분쇄 분말(5)과 각 재료를 개별적으로 성형하지 않고, FRP 분쇄 분말(5)과 셀룰로스계 미세 분말 입자(3) 및 수지 분쇄 분말(7)이 혼합되어 있으며, 이 혼합재료(8)를 소망하는 형상으로 성형함으로써, 한번에 수지성형품을 성형할 수 있게 되어 시공면에 있어서도 우수하다.

나아가, 목재로부터 얻어진 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)를 포함하고 있기 때문에, 목질감이 있는 수지성형품을 만들 수 있다.

여기서, 혼합재료(8)에 대해 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)를 10 ~ 65질량% 포함시킨 것은, 10질량% 미만에서는 목질감 등의 감촉을 나타내는 것이 어려우며, 65질량%를 초과하면 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)가 과다하게 되어 수지성형품의 성형성이 저하하기 때문이다.

또한, 혼합재료(8)에 대해 수지 분쇄 분말(7)을 25 ~ 40질량% 포함시킨 것은 25질량% 미만에서는 셀룰로스계 미세 분말 입자 FRP 분쇄 분말이 과다하게 되어 혼합하기 어렵게 되기 때문이며, 40질량%를 초과하면 용융하기 어려워 수지성형품의 성형성이 저하하기 때문이다.

또한, 혼합재료(8)에 대해 FRP 분쇄 분말(5)을 10 ~ 30질량% 포함시킨 것은 10질량% 미만에서는 FRP 폐자재(4)의 재이용율을 향상시키는 것이 어렵고, 30질량%를 초과하면 용융하기 어려워 수지성형품의 성형성이 저하하기 때문이다.

FRP 폐자재(4)로서는 예를 들면, 욕실의 세면장을 구성하는 바닥재나 벽재, 욕조, 방수팬 등에서 얻어지는 폐자재를 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 FRP 폐자재(4)의 리사이클 방법에 있어서, 상기 수지재는 폴리프로필렌 수지제의 수지 폐자재(6)나 폴리올레핀계 수지제의 패킹 필름(6)인 것을 특징으로 한다.

이 발명에 따르면, 수지재는 폴리프로필렌 수지제의 수지 폐자재(6)나 폴리올레핀계 수지제의 패킹 필름(6)이기 때문에, 불필요하게 된 수지 폐자재, 패킹 필름을 재이용할 수 있어서, 이 점에 있어서도 자원의 효과적 활용이나 환경 보호의 관점에 있어서 우수하다.

또한, 본 발명은 FRP 폐자재(4)의 리사이클 방법에 있어서, 상기 목재는 불순물을 포함하는 목질 폐자재(2)인 것을 특징으로 한다.

이 발명에 따르면, 목재는 불순물을 포함하는 목질 폐자재(2)이고, 목질 폐자재(2)를 이용하기 때문에, 자원의 효과적 활용이나 환경 보호의 관점에 있어서 우수하다.

목질 폐자재(2)로는 예컨대, 주택 등의 건물을 해체할 때에 배출되는 물질 폐자재나 가구를 해체할 때에 배출되는 목질 폐자재, 건물 건축 중에 배출되는 목재의 단재, 톱밥 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명은 FRP 폐자재(4)의 리사이클 방법에 있어서, 상기 수지성형품의 표면에 실란 처리제로 표면처리를 실시한 후에, 프레임 처리에 의해 상기 표면을 산화시키는 것을 특징으로 한다.

이 발명에 따르면, 수지성형품의 표면에 실란 처리를 실시한 후에 프레임 처리에 의해 상기 표면을 산화시키기 때문에, 수지성형품의 표면 접착성을 높일 수 있으며, 후공정의 나뭇결 무늬 등의 인쇄나 도장에 의한 마무리가 우수한 것을 만들 수 있다.

또한, 본 발명은 FRP 폐자재(4)의 리사이클 방법에 있어서, 상기 프레임 처리 후의 수지성형품의 표면에 나뭇결 무늬를 인쇄하는 것을 특징으로 한다.

이 발명에 따르면, 프레임 처리 후의 수지성형품의 표면에 나뭇결 무늬를 인쇄하기 때문에, 이 나뭇결 무늬에 의해 단단하고 수지성형품의 표면에 나타나기 쉬운 FRP 분쇄 분말(5)을 눈에 띄지 않게 하는 것이 가능하여 외관 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 FRP 폐자재(4)의 리사이클 방법에 있어서, 상기 나뭇결 무늬가 인쇄된 수지성형품의 표면에 UV 도장 처리를 실시하고, 이 표면을 조면화(粗面化)한 후에 다시 상기 UV 도장 처리를 실시하는 것을 특징으로 한다.

이 발명에 따르면, 나뭇결 무늬가 인쇄된 수지성형품의 표면에 UV 도장 처리를 실시하고, 이 표면을 조면화(粗面化)한 후에 다시 UV 도장 처리를 실시하기 때문에, 처음에 어느 정도의 막두께를 가지는 UV 도장막을 형성한 후에 표면을 조면화함으로써, 2회째 형성하는 UV 도장막의 밀착성을 높일 수 있어 두께가 있는 도장막을 형성하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이 두께가 있는 UV 도장막을 형성함으로써, 내수성이 우수한 제품을 만들 수 있는데, 예를 들면 욕실의 세면장을 구성하는 바닥재나 벽재 등에 적합하게 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관해서 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 FRP 폐자재의 리사이클 방법에 사용되는 수지성형품 제조장치를 모식적으로 나타낸 개략도이다.

본 실시형태에서는 도 1에 나타내는 수지성형품 제조장치(1)를 사용해서 FRP 폐자재를 리사이클하는 방법에 관해서 설명한다.

수지성형품 제조장치(1)는 목질 폐자재(2)를 분쇄함으로써 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)를 얻는 목재 분쇄수단(분쇄장치(11a, 11b, 11c))과, FRP 폐자재(4)를 분쇄함으로써 FRP 분쇄 분말(5)을 얻는 FRP 분쇄수단(분쇄장치(15))과, 수지 폐자재(6)를 분쇄함으로써 수지 분쇄 분말(7)을 얻는 수지 분쇄수단(분쇄장치(16))과, 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)와 FRP 분쇄 분말(5) 및 수지 분쇄 분말(7)을 혼련·용융해서 혼합재료(8)로 만드는 혼련·용융수단(혼합 호퍼(19), 펠릿타이져 (pelletizer)(20))와, 혼합재료(8)를 소망하는 형상으로 성형하는 성형수단(압출기 (22))을 구비하고 있다.

상기와 같은 수지성형품 제조장치(1)를 사용해서, 우선 크기 4 ~ 5 cm정도의 목질 폐자재(2)를 수 mm의 크기로 분쇄한다(1차 목재 분쇄공정(A)).

목질 폐자재(2)로서는 예컨대, 주택 등의 건물을 해체할 때에 배출되는 목질 폐자재나 가구를 해체할 때에 배출되는 목질 폐자재, 건물 건축 중에 배출되는 목재의 단재, 톱밥 등을 들 수 있다.

이 1차 목재 분쇄공정(A)에 있어서 사용되는 분쇄장치(목재 분쇄수단)(11a)는 하나의 덩어리 크기가 수 mm 정도로 이루어진 대괴상을 만들 수 있는 분쇄기능을 가진 것으로서, 구체적으로는 2개의 대향하는 롤러의 표면에 다수의 돌기를 형성하고, 이 롤러의 사이를 가압시키면서 롤러를 회전시킴으로써, 그 사이를 통과하는 것을 파쇄하도록 하는 분쇄장치(11a)이다. 물론, 분쇄장치(11a)는 이에 한정되지 않고 동일한 기능을 가진 것이라면 다른 조분쇄용의 분쇄장치를 사용해도 된다. 예를 들면, 상향 V 형으로 개방된 턱(jaw)과 진동 턱의 사이에 원료를 넣고 가압함으로써 원료를 분쇄하는 죠 크러셔(jaw crusher)나, 고정 분쇄면의 가운데를 가동파쇄면이 나선 회전하면서, 연속적으로 파쇄하는 쟈이레토리 크러셔(gyratory crusher) 등의 다른 조분쇄장치를 사용할 수도 있다.

이 후, 이 분쇄된 목질 폐자재(2)를 목분 저장탱크(13a)로 이송한다. 그리고, 목분 저장탱크(13a)에 저장된 목질 폐자재(2)를 강력 자석 등의 철제거기(12a)로 자석에 붙는 금속을 선별해서 제거한 후, 스테인레스 선별기(12b)에서 스테인레스를 선별해서 제거한다. 마지막으로, 비철 선별기(12c)로 도전성은 있지만 자석에 붙지 않는 금속을 선별해서 제거한다(분별공정(B)).

다음으로 2차 목재 분쇄공정(C)에 있어서, 1차 목재 분쇄공정(A)을 완료하여 금속류가 제거된 1차 분쇄재료(목질 폐자재(2))에 대해 미세 분말상으로 분쇄를 실시한다. 이 2차 목재 분쇄공정(C)에 사용되는 분쇄장치(목재 분쇄수단)(11b)는 대괴상의 것을 1mm정도의 미세 분말상으로 분쇄할 수 있는 것으로서, 구체적으로는 고속회전하는 해머칩(hammer chip)으로 재료를 파쇄하고, 해머칩의 외주에 있는 스크린의 원형 구멍을 통과할 때까지 파쇄작업을 반복하는 해머 밀(hammer mill)을 사용하는 것이다. 물론, 사용하는 분쇄장치(11b)는 상술한 해머 밀에 한정되는 것은 아니며, 동일한 기능을 가진 것이라면 다른 분쇄장치라도 가능하다. 예를 들어, 커터를 이용해서 미세 절단하는 커터 밀이나, 롤러를 이용해서 압쇄하는 롤러 밀 등을 사용할 수도 있다.

이와 같이 해서 2차 목재 분쇄공정(C)을 완료한 2차 분쇄재료(목질 폐자재(2))를 목분 저장탱크(13b)로 이송한다.

다음으로, 목분 저장탱크(13b)에 저장된 2차 분쇄재료에 대해 미세 분말상으로 분쇄를 실시함으로써, 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)를 만든다. 이 3차 목재 분쇄공정(D)에 사용되는 분쇄장치(목재 분쇄수단)(11c)는 2차 목재 분쇄공정(C)에서 얻어진 재료를 더욱 미세한 분말상으로 분쇄할 수 있는 것이다.

구체적으로는, 소위 핀 밀(pin mill)로서, 원반에 설치된 핀에 의해 충격, 반발의 상호작용을 받아서 미세한 분쇄를 실시할 수 있는 것이다. 더욱 구체적으로, 상기 핀 밀은 수직방향으로 다수의 핀을 가지는 원반상의 회전 디스크와, 이 회전 디스크와 마주보는 면에 다수의 핀을 가진 고정 디스크를 구비하여, 2차 목재 분쇄공정(C)에서 얻어진 재료를 회전 디스크의 중심부로 투입하면, 원심력에 의해 회전 디스크와 고정 디스크에 설치된 핀 사이에 들어 가서 핀에 의한 충격 또는 반발의 상호작용을 받아 미세 분말상으로 분쇄될 수 있는 것이다. 이 3차 목재 분쇄공정(D)에서는 상술한 핀 밀에 의해 약 300㎛정도 크기의 입자로 분쇄된다. 물론, 분쇄장치(11c)는 상술한 핀 밀에 한정되지 않고, 동일한 기능을 가지는 다른 미세 분쇄장치 예를 들면, 볼 밀이나 맷돌 등도 가능하다.

상술한 바와 같은 목재 분쇄공정(A, C, D)에 있어서, 회수된 목질 폐자재(2)를 삼단계로 나누어 분쇄가 단계적으로 효율적으로 실시된다.

이와 같이 해서 3차 목재 분쇄공정(D)가 완료된 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)를 목분 저장탱크(13c)로 이송하고, 이 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)를 300㎛의 메쉬로 평균 입경이 300㎛가 되도록 선별한다.

즉, 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)를 체(14)로 걸러서 300㎛ 보다 큰 것은 분쇄장치(11c)로 되돌려서 재분쇄한다. 또한, 300㎛ 이하의 것은 다음의 목분 계량 탱크(17a)으로 이송하여 저장한다.

한편, FRP 폐자재(4)는 FRP 분쇄수단(16)에 의해 평균입경 50㎛ 이하의 FRP 분쇄 분말(5)로 된다(FRP 폐자재 분쇄공정(E)).

즉, 이 FRP 폐자재 분쇄공정(E)은 상술한 1차 목재 분쇄공정(A), 2차 목재 분쇄공정(C) 및 3차 목재 분쇄공정(D)과 마찬가지의 공정을 구비하고 있으며, 예를 들어 분쇄장치(11a, 11b, 11c)와 마찬가지의 장치를 사용한다. 여기서, 이 FRP 분쇄공정(E)은 목재 분쇄공정(A, C, D)과 대략 동일하기 때문에 그 설명을 생략한다.

FRP 폐자재(4)로서는 예를 들어, 욕실의 세면장을 구성하는 바닥재나 벽재, 욕조, 방수팬 등에서 얻어지는 폐자재를 적절히 사용할 수 있다.

그리고, 얻어진 FRP 분쇄 분말(5)을 FRP 계량탱크(17b)에 저장한다.

수지 폐자재(6)는 수지 분쇄수단(18)에 의해 평균 입경 3 mm 이하의 수지 분쇄 분말(7)이 된다(수지 분쇄공정(F)).

즉, 이 수지 분쇄공정(F)도 상술한 1차 목재 분쇄공정(A), 2차 목재 분쇄공정(C) 및 3차 목재 분쇄공정(D)과 마찬가지의 공정을 구비하고 있으며, 예를 들어 분쇄장치(11a, 11b, 11c)와 마찬가지의 장치를 사용한다. 따라서, 이 수지 분쇄공정(F)의 설명도 생략한다.

수지 폐자재(6)로서는 예를 들어, 욕조의 표면을 양생하기 위해 붙여져 있는 패킹용 필름, 음료를 포함하는 식품의 용기나 포장, 트레이 등에서 얻어지는 폐자재를 적절히 사용할 수 있다.

필름은 올레핀계의 수지를 원료로 한 필름이 바람직하며, 식품의 용기나 포장, 트레이 등은 폴리프로필렌수지, 폴리염화비닐수지, 폴리에틸렌수지, 발포염화비닐수지, 폴리스틸렌수지, ABS수지 등을 원료로 한 것이 바람직하다. 이 중에서도 폴리프로필렌수지의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 얻어진 수지 분쇄 분말(7)을 수지 계량탱크(17c)에 저장한다.

다음으로, 목분 계량탱크(17a)에 저장되어 있는 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)와, FRP 계량탱크(17b)에 저장되어 있는 FRP 분쇄 분말(5), 및 수지 계량탱크(17c)에 저장되어 있는 수지 분쇄 분말(7)을 각 계량탱크(17a ~ 17c)에 설치되어 있는 계량기(18a ~ 18c)를 통해 혼합 호퍼(혼련·용융수단)(19)로 투입한다. 이때, 각 부자재 수납탱크(17d)에 저장되어 있는 안료, 강화제, 산변성(酸變性) 폴리올레핀 등의 활성제도 각 계량기(18d)를 통해 혼합 호퍼(19)로 투입한다. 혼합 호퍼(19)는 각 재료가 균일하게 되도록 혼련·용융함으로써 혼합재료(8)를 만든다(혼련공정(G)).

혼합재료(8)에 있어서, 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)는 10 ~ 65질량%, FRP 분쇄 분말(5)은 10 ~ 30질량%, 폴리프로필렌수지(7)는 25질량%, 필름 분쇄 분말(7)은 10질량%, 안료는 9질량%, 강화제는 0.5질량%, 활성제는 3질량%가 되도록, 각 계량기(18a ~ 18d)는 계량해서 혼합 호퍼(19)로 각 재료를 투입한다.

또한, 본 실시 형태의 계량기(18a ~ 18d)는 배치식 계량과는 달리 각 재료를 계량해서 연속적으로 혼합 호퍼(19)에 투입하는 연속식 계량으로 되어 있다. 즉, 배치식 계량에서는 각 재료가 각 계량탱크로부터 각각의 계량기에 공급되고, 계량기에 의해 소정량이 계량되면 그 공급을 정지하고 각 계량기로부터 혼합 호퍼로 각 재료를 투입하는데, 본 실시 형태의 연속식 계량에서는 각 재료를 각 계량탱크(17a ~ 17d)로부터 각각의 계량기(18a ~ 18d)로 연속적으로 공급하고 있으며, 각 계량기(18a ~ 18d)에서 각 재료가 소정의 배합이 되도록 계량해서, 계량한 각 재료를 항상 일정한 비율로 혼합 호퍼(19)로 연속적으로 투입하고 있다.

이와 같이 연속식 계량을 실시함으로써, 혼합 호퍼(19) 내에 항상 소정 배합으로 각 재료가 투입되므로, 후공정에서는 펠릿을 연속적으로 제조하는 것이 가능하게 되어 생산효율을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 혼합 호퍼(19) 내의 혼합재료(8)는 펠릿타이져(혼련·용융수단) (20)에 투입되고, 펠릿타이져(20)는 혼합재료(8)를 금형으로부터 압출 성형하면서, 소정 치수가 되도록 작게 절단한다. 그 후, 냉각해서 펠릿이 된다. 여기서, 펠릿타이져(20)의 실린더 내 스크류는 2축으로, 혼합재료(8)를 균일하게 혼련·용융한다.

다음으로, 얻어진 펠릿을 사이클론(21)을 통해 압출기(성형수단)(22)의 호퍼 내로 투입하고, 가열실린더 내에서 가열하면서 실린더 내부의 스크류에 의해 밀어 내며, 다시 실린더의 선단부분에 마련된 성형다이로부터 압출해서 소망하는 형상으로 성형함으로써 수지성형품을 제조한다(성형공정(H)).

상기 성형공정(H)에 있어서, 성형온도는 약 160 ~ 220℃로 설정하는 것이 바람직하며, 특히 170 ~ 185℃의 범위가 보다 바람직하다. 성형온도를 160 ~ 220℃로 설정한 것은 160℃ 미만에서는 수지 분쇄 분말(7)의 연화가 불충분하여 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)와 균등하게 혼련되기 어렵고, 220℃ 이상에서는 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)가 열에 의해 탄화 등의 변화를 일으키기 때문이다.

상기와 같이 성형온도를 160 ~ 220℃로 설정했으므로, 목재 분쇄공정(A, C, D)에 있어서 얻어진 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)를 성형공정(H)에서 열에 의해 변화시키는 일 없이, 나아가 수지 분쇄 분말(7)을 충분히 용융하고 연화시켜서, 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)와 균등하게 혼련할 수 있다.

또한, 성형다이는 압출기(22)에 대해 2개 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 성형다이를 2개 설치하게 되면, 한번에 2개의 수지성형품을 제조할 수 있으므로 생산효율의 향상을 도모할 수 있다.

여기서, 성형다이로부터 압출된 수지성형품은 인취기(23)에 의해 인취되고, 절단기(24)에서 소정 길이로 절단된다.

상기와 같이 해서 제조된 수지성형품은 그 후 표면 가공처리가 실시된다.

이하, 도 2a 내지 도 2d를 참조해서 표면 가공처리에 관해 설명한다.

우선, 도 2a에 도시한 바와 같이 사이져(sizer)(25)에서 수지성형품의 형상 조정을 실시한다. 사이져(25)는 성형해야 할 수지성형품의 외경과 대략 동일한 내경을 가진 개구부를 구비하고, 개구부에 수지성형품이 삽입 통과됨으로써 수지성형품의 단면 형상 및 치수가 정돈된다.

다음으로, 모따기 가공기(26)를 이용하여 형상이 정돈된 수지성형품을 모따기하고, 이 후 도 2b에 도시한 바와 같이 수지성형품의 표면을 샌딩페이퍼(27)로 조화(粗化) 함으로써 다수의 근육상 무늬를 형성해서 샌딩처리를 실시한다. 이때, 처음에는 거친 샌딩페이퍼(예를 들어, #120의 샌딩페이퍼)로 연마한 후에, 가는 샌딩페이퍼(예를 들어, #180의 샌딩페이퍼)로 연마하는 것이 바람직하다.

이어서, 롤러 콘베이어 상의 수지성형품 이동에 맞추어서 절단장치(28)로 수지성형품을 소정 길이로 절단한다.

그리고, 도 2c에 도시한 바와 같이 절단장치(28)에 의해 절단됨으로써 형성된 복수의 수지성형품을 롤러 코팅 도장기(29)로 도장한 후, 건조로(30)로 반입해서 건조한다.

다음으로, 도 2d에 도시한 바와 같이 우선 실란 처리기(실란 처리수단)(31)에서, 수지성형품의 표면을 예를 들어, 오르가노 실록산 등의 실란 처리제를 이용해서 실란 처리를 실시한 후에, 프레임 처리기(31)로 그 표면을 프레임 처리(화염처리)한다.

프레임 처리란 수지성형품에 대해 도료를 접착시키기 위해서 실시되며, 가스버너의 화염으로 수지성형품의 표면을 직접 쬐어서 산화시키는 처리이다.

이와 같이 프레임 처리가 실시된 수지성형품의 표면에 인쇄기(32)에 의해 나뭇결 무늬를 인쇄한다. 이때, 우선 수지성형품의 표면부분에 나뭇결 무늬를 인쇄한 후에 실(實) 부분의 인쇄를 실시하는데, 2회로 나누어 인쇄하는 것이 바람직하다.

다음으로, 진공 코팅 도장기(33)를 이용해서 수지성형품의 표면에 UV 도료를 도포한다. 이 후, UV 건조로(34)로 건조시키고, 건조 후 수지성형품의 표면을 깎아서 조면화한다. 그리고, 다시 진공 코팅 도장기(33)로 UV 도료를 도포하고, UV 건조로(34)로 건조시킨다.

진공 코팅 도장기(33)는 도장할 수지성형품을 통과시키는 입구부와 출구부를 가진 감압된 챔버를 구비하고 있으며, 이 챔버 내부에 도료를 침지하고 출구부에서 불필요한 도료를 제거함으로써 소정의 도장막을 부여하는 장치이다.

이때, 1회째의 도포에서는 막두께가 약 60 ㎛가 되도록 도포하고, 2회째의 도포에서는 막두께가 약 30 ㎛가 되도록 도포하는 것이 바람직하다.

또한, 사용하는 UV 도료로서는 예를 들어, 광중합형 아크릴레이트 등이 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 따른 FRP 폐자재의 리사이클 방법에 의하면, 혼합재료(8)에 대해 상기 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)를 10 ~ 65질량%, 수지 분쇄 분말(7)을 35질량%, FRP 분쇄 분말(5)을 10 ~ 30질량% 포함시킨 것이므로, 폐기 처리가 곤란했던 FRP 폐자재(4)를 효과적으로 재이용할 수 있어 자원의 효과적 이용이나 환경보호의 관점에 있어서 우수하다.

또한, FRP 분쇄 분말(5)과 셀룰로스계 미세 분말 입자(3) 및 수지 분쇄 분말(7)이 혼합된 혼합재료(8)를 소망하는 형상으로 성형함으로써, 종래와 비교해서 한번에 수지성형품을 성형할 수 있게 되어 시공면에 있어서도 우수하다. 뿐만 아니라, 셀룰로스계 미세분말 입자를 포함하기 때문에, 목질감이 있는 수지성형품을 만들 수 있다.

수지재는 폴리프로필렌 수지제의 수지 폐자재(6)나 폴리올레핀계 수지제의 패킹 필름(6)이고, 목재는 불순물을 포함하는 목질 폐자재(2)이기 때문에, 이러한 점에 있어서도 자원의 효과적 이용이나 환경보호의 관점에 있어서 우수하다.

또한, 수지성형품의 표면에 실란 처리를 실시한 후에, 프레임 처리에 의해 수지성형품의 표면을 산화시키므로, 수지성형품 표면의 접착성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 후공정의 나뭇결 무늬 등의 인쇄나 도장에 의한 마무리를 향상시킬 수 있다.

또한, 프레임 처리후의 수지성형품 표면에 나뭇결 무늬를 인쇄하기 때문에, 이 나뭇결 무늬에 의해, 단단하고 수지성형품의 표면에 나타나기 쉬운 FRP 분쇄 분말을 눈에 띄지 않게 할 수 있어 외관 품질을 향상시킬 수 있다.

그리고, 나뭇결 무늬가 인쇄된 수지성형품의 표면에 UV 도장 처리를 실시하고, 그 표면을 조면화한 후에 다시 UV 도장 처리를 실시하기 때문에, 2회째 형성하는 UV 도장막의 밀착성을 높일 수 있고 두께가 있는 도장막을 형성하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 내수성이 우수한 제품을 만들 수 있는데, 예를 들면 욕실의 세면장을 구성하는 바닥재나 벽재 등에 적합하게 사용할 수 있다.

여기서, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 적절히 변경가능하다.

본 실시 형태에 있어서, 셀룰로스계 미세 분말 입자(3)는 목질 폐자재(2)로부터 얻어지는 것으로 했지만, 이에 한정되지 않고 예를 들어 목재, 바카스(bagasse), 볏짚 등의 천연재료를 분쇄하여 얻은 것으로 해도 된다.

또한, 표면 가공처리에 있어서도 상술한 처리에 한정되지 않고 예를 들어, 수지성형품의 표면에 엠보스 가공처리를 실시하여 홈부를 형성하는 등의 적절한 변경도 가능하다.

본 발명에 따른 FRP 폐자재의 리사이클 방법에 의하면, 혼합재료에 대해 셀룰로스계 미세 분말 입자를 10 ~ 65질량%, 수지 분쇄 분말을 35질량%, FRP 분쇄 분말을 10 ~ 30질량% 포함시키기 때문에, 폐기 처리가 곤란했던 FRP 폐자재를 효과적으로 재이용할 수 있어 자원의 효과적 이용이나 환경보호의 관점에 있어서 우수하다.

또한, FRP 분쇄 분말을 포함한 혼합재료를 소망하는 형상으로 성형함으로써, 종래와 비교해서 한번에 수지성형품을 제조하는 것이 가능하여 시공면에 있어서도 우수하다. 뿐만 아니라, 셀룰로스계 미세분말 입자를 포함하고 있기 때문에, 목질감이 있는 수지성형품을 만들 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 수지성형품 제조장치의 개략도이다.

도 2a 내지 도 2d는 수지성형품 제조장치의 개략도이다.

<주요 참조부호에 대한 간단한 설명>

2..목질 폐자재 3..셀룰로스계 미세 분말 입자

4..FRP 폐자재 5..FRP 분쇄 분말

6..수지 폐자재 7..수지 분쇄 분말

8..혼합 재료

Claims

FRP 폐자재를 재이용하는 FRP 폐자재의 리사이클 방법에 있어서,

목재로부터 얻어지는 셀룰로스계 미세 분말 입자, 수지재로부터 얻어지는 수지 분쇄 분말, 및 FRP 폐자재로부터 얻어지는 FRP 분쇄 분말을 포함하는 혼합재료를 혼련·용융해서 소망하는 형상으로 성형함으로서 수지성형품을 성형하고,

상기 혼합재료에 대해 상기 셀룰로스계 미세 분말 입자를 10 ~ 65질량%, 상기 수지 분쇄 분말을 25 ~ 40질량%, 상기 FRP 분쇄 분말을 10 ~ 30질량% 포함시키는 것을 특징으로 하는 FRP 폐자재의 리사이클 방법.
제 1항에 있어서,

상기 수지재는 폴리프로필렌 수지제의 수지 폐자재나 폴리올레핀계 수지제의 패킹 필름인 것을 특징으로 하는 FRP 폐자재의 리사이클 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 목재는 불순물을 포함하는 목질 폐자재인 것을 특징으로 하는 FRP 폐자재의 리사이클 방법.
제 3항에 있어서,

상기 수지성형품의 표면에 실란 처리제로 표면처리를 실시한 후에, 프레임 처리에 의해 상기 표면을 산화시키는 것을 특징으로 하는 FRP 폐자재의 리사이클 방법.
제 4항에 있어서,

상기 프레임 처리 후의 수지성형품의 표면에 나뭇결 무늬를 인쇄하는 것을 특징으로 하는 FRP 폐자재의 리사이클 방법.
제 5항에 있어서,

상기 나뭇결 무늬가 인쇄된 수지성형품의 표면에 UV 도장 처리를 실시하고, 이 표면을 조면화(粗面化)한 후에 다시 상기 UV 도장 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 FRP 폐자재의 리사이클 방법.