KR20100113213A

KR20100113213A - 폐 플라스틱을 이용한 하수관 제조방법

Info

Publication number: KR20100113213A
Application number: KR1020090031653A
Authority: KR
Inventors: 전기평
Original assignee: 전기평
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2009-04-13
Publication date: 2010-10-21

Abstract

본 발명은 생활쓰레기와 산업쓰레기에서 선별된 폐 플라스틱류(PVC, PE, PS, PP, 비닐 등)를 무작위로 수집하는 과정과, 커팅하는 과정과, 세척하는 과정과, 건조하는 과정과, 고열(300~350℃)로 용융시키는 과정과, 용융된 플라스틱을 작은 알갱이인 펠릿 상태로 형성하는 과정과, 상기 펠릿 상태의 플라스틱류와 소정의 이형제와, 충진재와, 가소제, 안료를 혼합 용융 사출하여 스크류형 밴드를 성형하는 과정과, 스크류형으로 성형된 밴드를 건조시키는 과정과, 상기 성형된 밴드를 정품 PP로 피복하는 과정과, 밴드와 밴드 사이의 PP층을 융착시켜 밴드와 밴드가 고정 연결되는 과정으로 구성되는 하수관의 제조방법을 제공한다.

플라스틱류,

Description

폐 플라스틱을 이용한 하수관 제조방법{The manufacturing method of drainpipe using the wasted plastic}

본 발명은 생활쓰레기와 산업쓰레기에서 선별된 폐 플라스틱류(PVC, PE, PS, PP, PU, 비닐 등)를 이용하여 하수관을 제조하는 방법에 관한 것으로, 생활쓰레기와 산업쓰레기에서 선별되는 플라스틱류의 선별 과정에서 플라스틱 종류별로 선별된 폐 플라스틱은 재활용 되고, 수회에 걸친 선별 과정에서도 종류별로 선별되지 못한 40%이상 발생하게 되는 여러 종류의 혼합된 폐 플라스틱을 세척이 용이한 크기로 커팅하는 과정과, 세척하는 과정과, 건조하는 과정과, 고열(300~350℃)로 용융시키는 과정과, 용융된 플라스틱을 작은 알갱이인 펠릿 상태로 형성하는 과정과, 용융된 플라스틱을 작은 알갱이로 형성된 펠릿 상태의 폐 플라스틱류 90~96.5중량%와, 고온에서 용융되는 수지의 탄화방지와 압출기 및 금형에서 사출할 때 접착을 방지하게 되는 이 형제로서의 분산 제인 에틸렌비스아미드(ethylene bis amid)1~3중량%와, 용융 상태의 수지가 성형 후 냉각되면서 고형화될 때 그 수축률 및 강도를 안정화시키는 충진재인 칼슘(Ca)1~3중량%과, 혼합 수지의 유연성, 탄성, 휨 성 등을 증가시켜 외력에 의한 용이한 가공 및 성형을 제공하게 되는 가소제인 미네랄오일(white mineral oil)1~3중량%와, 제품의 색상을 다양하게 하기 위해 안료0.5~1 중량%를 혼합하고 용융 사출하여 스크류형으로 밴드를 성형하는 과정과, 스크류형으로 성형된 밴드를 건조시키는 과정과, 상기 성형된 밴드의 표면에 정품 PP를 1.5~2㎜의 두께로 피복하는 과정과, 밴드와 밴드 사이의 PP층을 융착시켜 밴드와 밴드가 고정 연결되는 과정으로 구성되는 하수관의 제조방법에 관한 것이다.

산업적으로 자원의 고갈이 예측되거나 고갈되고 있기 때문에 폐품의 재활용에 관심이 많은 것이 사실이며, 폐품이 에네지다.

라고 말할 정도로 폐품에 관심이 많은 시대적 용구가 있고, 이와 같은 폐품에서 폐 플라스틱은 합성수지로 석유제품에서 추출된 물질로 생활 전반에 용기 및 기기재료로 쓰였던 것이고 이 중의 대분은 일회용으로 폐기되기 때문에 사회의 환경 문제가 되었고, 일부는 재활용할 수 있으나 대부분은 연소시켜 폐기하거나 연소되는 과정에서 발생하는 폐열을 이용하기도 하지만 연소과정에서 유독가스가 배출되는 또 다른 환경적 문제가 있다.

상용되고 있는 플라스틱 하수관은 내마모성이 강한 고분자 PP(POLYPROPYLENE)을 사용하고 그 외주연의 길이에 걸쳐 소정의 간격으로 돌출부가 스크류형으로 형성되어 유연성을 가지도록 형성되어 있고, 상기 돌출부에는 공간이 형성되어 전체적으로 중량이 가볍게 형성되어 있으나, 고가의 비용부담이 되는 문제점이 있다.

본 발명은 폐 플라스틱류(PVC, PS, PP, PE, PU, 비닐 등)를 세척이 용이한 크기로 커팅하는 과정과, 세척하는 과정과, 건조하는 과정과, 고열(300~350℃)로 용융시키는 과정과, 용융된 플라스틱을 작은 알갱이로 형성된 펠릿 상태의 폐 플라스틱류 90~96.5중량%와, 고온에서 용융되는 수지의 탄화방지와 압출기 및 금형에서 사출할 때 접착을 방지하게 되는 이 형제로서의 분산 제인 에틸렌비스아미드(ethylene bis amid)1~3중량%와, 용융 상태의 수지가 성형 후 냉각되면서 고형화될 때 그 수축률 및 강도를 안정화시키는 충진재인 칼슘(Ca)1~3중량%과, 혼합 수지의 유연성, 탄성, 휨 성 등을 증가시켜 외력에 의한 용이한 가공 및 성형을 제공하게 되는 가소제인 미네랄오일(white mineral oil)1~3중량%와, 성형된 후, 제품의 색상을 다양하게 구현하기 위해 안료0.5~1중량%를 혼합하고 용융 사출하여 스크류형으로 밴드를 성형하는 과정과, 스크류형으로 성형된 밴드를 건조시키는 과정과,

상기와 같이 성형된 밴드는 3㎏/㎠의 강도를 갖게 된다.

상기 성형된 밴드를 정품 PP로 밴드 표면에 1~1.5㎜의 두께로 피복하는 과정과, 밴드와 밴드 사이의 PP층을 융착시켜 밴드와 밴드가 고정 연결되는 과정으로 구성되는 하수관의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

폐 플라스틱류(PVC, PS, PP, PE, PU, 비닐 등)를 세척이 용이한 크기로 커팅 하는 과정과, 세척하여 이물질을 제거하는 과정과, 건조하는 과정과, 세척되고 건조된 폐 플라스틱을 고열(300~350℃)로 용융시키는 과정과, 용융된 플라스틱을 작은 알갱이로 형성된 펠릿 상태로 성형하는 과정과, 펠릿으로 성형된 폐 플라스틱류 90~96.5중량%와, 고온에서 용융되는 수지의 탄화방지와 압출기 및 금형에서 사출할 때 이형을 용이하게 하는 이 형제인 에틸렌비스아미드(ethylene bis amid)1~3중량%와, 용융 상태의 수지가 성형 후 냉각되면서 경화될 때 그 수축률 및 강도를 안정화시키는 충진재인 칼슘(Ca)1~3중량%과, 혼합 수지의 사출성형시 유연성, 탄성, 휨 성 등을 증가시켜 사출 성형의 용이함을 제공하는 가소제인 미네랄오일(white mineral oil)1~3중량%와, 하수관의 색상을 다양하게 구현하기 위해 안료0.5~1중량%를 혼합한 혼합물을 구성한다.

상기와 같이 혼합된 혼합물을 고온(300~350℃)으로 용융 사출하여 스크류형으로 밴드를 성형하는 과정과, 스크류형으로 성형된 밴드를 저온(50~70℃)으로 건조시키는 과정과, 상기 성형된 밴드를 저온 상태에서 정품 PP로 밴드 표면에 1~1.5㎜의 두께로 피복하는 과정과, 밴드에 피복된 PP층을 융착시켜 밴드와 밴드가 고정 연결하도록 한다.

본 발명에 의한 폐 플라스틱류를 이용한 제조방법으로 구성되는 하수관은 폐 플라스틱류를 재활용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의한 하수관은 폐 플라스틱류를 사용하되 소정의 이형제, 충진재, 가소제, 안료를 혼합하고 하수관의 돌출부에 공간을 생략함으로써 하수관의 강도를 높인 저가이면서 콘크리트관과 같은 견고성을 가진 하수관을 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 생활쓰레기와 산업쓰레기에서 폐 플라스틱 류로 선별된 각각의 폐 플라스틱(PVC, PE, PS, PP, PU, 비닐 등)을 이용하여 하수관을 제조하는 방법이다.

폐 플라스틱류(PVC, PE, PS, PP, PU, 비닐 등)를 세척이 용이한 크기로 커팅하는 과정과, 폐 플라스틱류를 세척하는 과정과, 세척된 폐 플라스틱류를 건조하는 과정과, 세척된 폐 플라스틱류를 고열(300~350℃)로 용융시키는 과정과, 용융된 폐 플라스틱을 작은 알갱이인 펠릿 상태로 구성하는 하는 과정과, 펠릿 상태의 폐 플라스틱류 90~96.5중량%와, 고온에서 용융되는 폐 플라스틱의 탄화방지와 압출기 및 금형에서 사출할 때 이형을 용이하게 하는 이 형제인 에틸렌비스아미드(ethylene bis amid)1~3중량%와, 용융 상태의 폐 플라스틱이 성형 후 냉각되면서 고형화될 때 그 수축률 및 강도를 안정화시키는 충진재인 칼슘(Ca)1~3중량%과, 성형되는 폐 플라스틱류의 유연성, 탄성, 휨 성 등을 증가시켜 가공 및 성형을 용이하게 하는 가소제인 미네랄오일(white mineral oil)1~3중량%와, 폐 플라스틱이 성형된 후, 하수관의 색상을 다양하게 구현하기 위해 안료0.5~1중량%를 혼합하고 고온(300~350℃)으로 용융 사출하여 스크류형으로 밴드를 성형하는 과정과, 스크류형으로 성형된 밴드를 저온(50~70℃)으로 건조시키는 과정과, 상기 성형된 밴드의 표면에 정품 PP를 1~1.5㎜의 두께로 피복하는 과정과, 밴드와 밴드의 연결부의 PP층을 융착시켜 밴드와 밴드가 고정 연결되는 과정으로 구성된다.

상기와 같이 성형된 밴드는 3㎏/㎠의 강도로 구성된다.

도 1은 본 발명의 공정을 도시한 것이다.

도 2는 본 발명에 의해 완성된 하수관의 전체도이다.

도 3은 본 발명에 의해 완성된 하수관이 융착되어 완성된 내부구조를 도시하기 위한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 하수관이 PP로 피복된 상태를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명에 의한 하수관의 1차 사출성형된 상태를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명에 의한 하수관의 1차 사출성형된 상태를 단면으로 도시한 것이다.

본 발명을 도면과 실시 예를 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1에 도시된 것과 같은 공정을 통하여 폐 플라스틱류가 용융되어 사출 성형하게 되면 도 4에 도시된 것과 같은 스크류 모양의 밴드(12)가 원통형을 형성하게 된다.

상기 스크류 모양의 밴드(12)는 양쪽으로 연결부(14)가 형성되고 연결부(12)의 단면은 단면을 최대한으로 넓게 하기 위해 경사면으로 형성된다.

양 쪽 연결부(14)의 중앙 부분에는 도 5에 도시된 것과 같이 돌출부(13)가 형성되어 중절 모자와 같은 모양으로 형성된다.

상기와 같은 모양의 밴드(12)가 스크류 모양으로 형성되면서 이격 거리를 형성하면서 꼬인 상태로 원통형상을 하게 된다.

상기 도 5에 도시된 것과 같은 밴드(12) 표면에 PP수지 두께가 1~1.5㎜로 피복되어 피복층(16)을 형성하게 된다.

상기와 같이 밴드(12) 표면에 PP수지가 피복되어 피복층(16)을 형성하게 되면 각 스크류 모양의 밴드(12)의 연결부(14) 사이는 밀착 상태가 된다.

상기와 같이 PP수지가 밴드(12) 표면에 피복된 연결부(14)를 융착하게 되면 연결단면(15)과 연결단면(15)의 PP의 피복층(16)이 용융되고 각 밴드(12)는 연결 고정하게 되어 하수관(11)을 형성하게 된다.

실시 예-1

산업쓰레기 생활쓰레기에서 폐 플라스틱류를 선별하고, 선별된 폐 플라스틱류에서 플라스틱종류(PVC, PP, PS, PE, PET, 비닐 등)별로 선별한다.

상기 선별 과정에서 플라스틱 종류별로 선별되지 못한 PVC, PP, PS, PE, PU, 비닐 등이 혼합되어 재활용할 수 없는 폐 플라스틱류를 수거하여 세척이 용이하도록 소 규격으로 커팅한다.

커팅된 폐 플라스틱류는 세척기(도시되지 않음)에서 세척한다.

상기와 같이 폐 플라스틱류가 커팅되었다 해도 폐 플라스틱류는 그 모양이 다양하여 완전한 세척은 어렵다.

상기와 같이 세척된 폐 플라스틱류를 건조한다.

건조된 폐 플라스틱류를 고열(300~350℃)로 용융시킨다.

고열로 용융된 폐 플라스틱류는 작은 알갱이 모양의 펠릿으로 성형한다.

상기 폐 플라스틱류를 펠릿화 하는 것은 바로 사출 성형 작업할 수 있도록 하기 위한 것이고 저장과 관리를 용이하게 하기 위한 것이다.

실시 예-2

상기와 같이 형성된 폐 플라스틱류의 펠릿 90~96,5중량%와, 이형제인 에틸렌비스아미드(ethylene bis amid)1~3중량%와, 충진재인 칼슘(Ca)1~3중량%과, 가소제인 미네랄오일(white mineral oil)1~3중량%와, 안료0.5~1중량%를 혼합하여 혼합물을 형성한다.

상기 이형제는 고온에서 용융되는 수지의 탄화방지와 압출기 및 금형에서 사출할 때 이형을 용이하게 하기 위한 것이고, 상기 충진재는 용융 상태의 수지가 성형 후 냉각되면서 고형화될 때 그 수축률 및 강도를 안정화시키기 위한 것이고, 상기 가소제는 혼합 수지의 유연성, 탄성, 휨 성 등을 증가시켜 가공 및 성형을 용이하게 하기 위한 것이며, 상기 안료는 성형된 하수관의 색상을 다양하게 구성하여 제품성을 높이기 위해 첨가된다.

실시 예-3

상기 폐 플라스틱류의 펠릿 90~96,5중량%와, 이 형제인 에틸렌비스아미드(ethylene bis amid)1~3중량%와, 충진재인 칼슘(Ca)1~3중량%과, 가소제인 미네랄오일(white mineral oil)1~3중량%와, 안료0.5~1중량%의 혼합물을 고열(300~350℃)로 용융시킨다.

상기와 같이 용융된 혼합물을 성형기에서 밴드 모양으로 사출되어 스크류 모양을 형성하면서 전체적으로 원통형으로 형성게 되고 스크류 모양으로 회전하는 밴드 사이는 이격(2~3㎜)되게 형성되며 밴드의 강도는 3㎏/㎠로 구성된다.

상기와 같이 형성된 스크류와 원통형을 형성하는 밴드를 저온(50~70℃)으로 냉각시킨다.

상기와 같이 밴드를 상온 보다 높은 온도로 냉각시키는 것은 밴드를 PP로 피복할 때 PP와 밴드의 접착력을 높이기 위한 것이다.

상기 밴드에 형성되는 연결부를 경사지게 형성한 것은 경사진 면이 수직면 보다 면적이 크기 때문이고 각 밴드는 연결부가 연결 고정되면서 하수관을 형성하는 것이므로 상기와 같이 경사진 연결부에 PP가 피복되면 PP의 피복면 역시 넓게 되고 융착면이 넓어져 융착면의 견고성이 높아지기 때문이다.

상기와 같이 성형되는 밴드에 PP수지를 피복시킨다.

상기와 같이 이격된 밴드에 PP수지를 피복시키게 되면 각 밴드는 피복 두께(2~3㎜)에 의해 밴드와 밴드 사이의 이격 거리가 제로(0)에 가깝게 밀착하게 된다.

상기와 같이 밀착되는 부분은 밴드의 연결부 부분이 된다.

상기와 같이 밀착된 연결부를 융착하게 되면 연결부의 PP수지층이 용융되어 밴드의 각 연결부가 연결 고정하게 되어 기존의 PP하수관과 동일한 모양을 형성하고 기존의 PP하수관 보다 높은 강도로 구성된다.

도 1은 본 발명의 공정도

도 2는 본 발명에 의해 완성된 하수관의 전체도

도 3은 본 발명에 의해 융착되어 완성된 하수관의 A→A'선의 단면도

도 4는 본 발명에 의한 융착되기 전의 융착선이 형성되어 있는 상태도

도 5는 본 발명에 의한 하수관이 PP로 피복되기 전의 전체도

도 6은 본 발명에 의한 하수관이 PP로 피복되기 전의 B→B'선의 단면도

**도면의 중요 부분에 대한 부호의 설명**

11 : 하수관 12 : 밴드

13 : 돌출부 14 : 연결부

15 : 연결단면 16 : PP피복층

Claims

생활쓰레기와 산업쓰레기에서 선별된 폐 플라스틱(PVC, PE, PS, PP, PU, 비닐 등)류를 세척이 용이한 크기로 커팅하는 과정과, 커팅된 폐 플라스틱을 세척하는 과정과, 세척된 폐 플라스틱을 건조하는 과정과, 건조된 폐 플라스틱을 고열(300~350℃)로 용융시키는 과정과, 용융된 플라스틱을 작은 알갱이인 펠릿 상태로 형성하는 하는 과정과, 펠릿 상태의 폐 플라스틱류 90~96.5중량%와, 고온에서 용융되는 폐 플라스틱의 탄화방지와 압출기 및 금형에서 사출될 때 이형을 용이하게 하는 이 형제인 에틸렌비스아미드(ethylene bis amid)1~3중량%와, 용융 상태의 폐플라스틱이 성형 후 냉각되면서 고형화될 때 그 수축률 및 강도를 안정화시키는 충진재인 칼슘(Ca)1~3중량%과, 폐 플라스틱의 유연성, 탄성, 휨 성 등을 증가시켜 가공 및 성형을 용이하게 하는 가소제인 미네랄오일(white mineral oil)1~3중량%와, 폐플라스틱이 성형된 후, 하수관의 색상을 다양하게 구현하기 위한 안료0.5~1중량%를 혼합하고 고온(300~350℃)으로 용융 사출하여 스크류형으로 밴드를 성형하는 과정과, 스크류형으로 성형된 밴드를 저온(50~70℃)으로 건조시키는 과정과, 냉각된 스크류형 밴드를 용융된 PP로 피복되고 피복된 연결부가 융착되어 연결부가 연결 고정된 하수관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 플라스틱을 이용한 하수관 제조방법.
제1항에 있어서, 펠릿 상태의 폐 플라스틱류 90~96.5중량%와, 이 형제인 에 틸렌비스아미드(ethylene bis amid)1~3중량%와, 충진재인 칼슘(Ca)1~3중량%과, 가소제인 미네랄오일(white mineral oil)1~3중량%와, 안료0.5~1중량%를 혼합하고 용융하여 스크류 모양의 밴드를 사출 성형할 때 밴드 양 측의 연결부 사이는 2~3㎜의 간격으로 형성되어 PP피복을 할 때 각 연결부 표면에 1~1.5㎜의 두께로 PP가 피복되고 피복된 연결부가 밀착되어 융착될 때 3㎏/㎠의 강도로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 플라스틱을 이용한 하수관 제조방법.
제1항에 있어서, 밴드의 돌출부 양 측에 형성되는 연결부의 단부가 경사지게 형성되어 연결부의 경사진 부분이 부착할 때 큰 넓이로 부착되어 견고한 하수관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 플라스틱을 이용한 하수관 제조방법.