KR20220002779A - Manufacturing method for molded articles and molded articles - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a molded body manufacturing method and a molded body. A molded body manufacturing method includes the steps of: a process of laying slag; a process of preparing a plastic for coating and a filling plastic comprising a plastic having a higher melting point than the plastic for coating; attaching the plastic for coating to at least a portion of the slag to manufacture a slag-plastic composite; and a process of manufacturing the molded body by extruding a mixture including the slag-plastic composite and the filling plastic.

Description

성형체 제조방법 및 성형체{Manufacturing method for molded articles and molded articles}Manufacturing method for molded articles and molded articles

본 발명은 성형체 제조방법 및 성형체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제철소에서 발생하는 부산물과 폐플라스틱을 활용하여 기계적 물성이 우수한 성형체를 제조할 수 있는 성형체 제조방법 및 성형체에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a molded article and a molded article, and more particularly, to a molded article manufacturing method and a molded article capable of manufacturing a molded article having excellent mechanical properties by utilizing by-products and waste plastics generated in an ironworks.

제철 공정은 철강 제품을 제조하면서 여러 가지 종류의 부산물을 다량 발생시키고 있다. 이러한 부산물 중에 하나의 예로, 슬래그를 들 수 있으며 슬래그는 크게 고로 슬래그, 제강 슬래그 및 페로니켈 슬래그 등이 있다. 이러한 슬래그들의 일부는 시멘트 원료, 비료, 도료, 및 토목용 골재 등에 활용되고 있으나, 대부분이 매립 처분되고 있는 실정이다. The steelmaking process generates a large amount of various types of by-products while manufacturing steel products. One example of these by-products is slag, and the slag is largely classified into blast furnace slag, steelmaking slag, and ferronickel slag. Some of these slags are used as raw materials for cement, fertilizers, paints, and aggregates for civil engineering, but most of them are disposed of in landfills.

한편, 플라스틱은 편의성, 내약품성 등이 우수하여 각종 생활 용품뿐만 아니라, 부품제조업체, 몰딩 업체 등에서 산업 재료로 사용되고 있다. 플라스틱은 많은 양이 일회용 제품으로 제조되고 있고, 사용 후에는 폐플라스틱으로 수거되어 재활용될 수 있다. 그런데 폐플라스틱은 매우 저렴하게 공급되고 있고, 강도 및 내약품성 등과 같은 물성이 우수함에도 불구하고, 많은 양이 소각되거나 매립 처분되고 있다. 이 경우, 대기, 토양 및 수질 등이 오염되는 문제가 있다.On the other hand, plastic has excellent convenience, chemical resistance, etc., and is used as an industrial material not only for various household items, but also for component manufacturers and molding companies. A large amount of plastic is manufactured as a single-use product, and after use, it can be collected and recycled as waste plastic. However, waste plastic is supplied at a very low price and, despite excellent physical properties such as strength and chemical resistance, a large amount is incinerated or disposed of in landfills. In this case, there is a problem in that air, soil and water quality are polluted.

KRKR 10-1998-04418210-1998-044182 AA

본 발명은 제조 비용을 절감할 수 있고, 환경 오염을 저감시킬 수 있는 성형체 제조방법 및 성형체를 제공한다. The present invention provides a molded article manufacturing method and molded article capable of reducing manufacturing cost and reducing environmental pollution.

본 발명은 설비의 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있는 성형체 제조방법 및 성형체를 제공한다. The present invention provides a molded article manufacturing method and molded article capable of improving the durability and lifespan of equipment.

본 발명은 기계적인 물성이 우수한 성형체를 제조할 수 있는 성형체 제조방법 및 성형체를 제공한다. The present invention provides a molded article manufacturing method and a molded article capable of manufacturing a molded article having excellent mechanical properties.

본 발명의 실시 형태에 따른 성형체 제조방법은, 슬래그를 마련하는 과정; 코팅용 플라스틱과, 상기 코팅용 플라스틱보다 융점이 높은 플라스틱을 포함하는 충진용 플라스틱을 마련하는 과정; 상기 슬래그의 적어도 일부에 상기 코팅용 플라스틱을 부착시켜 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정; 및 상기 슬래그-플라스틱 복합체 및 상기 충진용 플라스틱을 포함하는 혼합물을 압출하여 성형체를 제조하는 과정;을 포함할 수 있다.A method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention, the process of providing slag; A process of preparing a plastic for coating and a plastic for filling comprising a plastic having a higher melting point than the plastic for coating; attaching the plastic for coating to at least a portion of the slag to prepare a slag-plastic composite; and extruding a mixture including the slag-plastic composite and the plastic for filling to manufacture a molded body.

상기 슬래그를 마련하는 과정은 슬래그의 CaO 함량을 조정하는 성분 조정 과정을 포함할 수 있다.The process of preparing the slag may include a component adjustment process of adjusting the CaO content of the slag.

상기 충진용 플라스틱을 마련하는 과정은, 서로 다른 2종 이상의 폐플라스틱을 수집하는 과정; 상기 폐플라스틱을, 상기 폐플라스틱 중 가장 높은 융점을 가지는 고융점 플라스틱과, 상기 고융점 플라스틱보다 융점이 낮은 저융점 플라스틱으로 분류하는 과정; 상기 고융점 플라스틱과 상기 저융점 플라스틱을 각각 파쇄하는 과정; 및 파쇄된 고융점 플라스틱을 상기 충진용 플라스틱으로 마련하는 과정;을 포함할 수 있다.The process of preparing the plastic for filling, the process of collecting two or more different types of waste plastics; Classifying the waste plastic into a high melting point plastic having the highest melting point among the waste plastics and a low melting point plastic having a lower melting point than the high melting point plastic; crushing each of the high-melting-point plastic and the low-melting-point plastic; and preparing the crushed high-melting-point plastic as the filling plastic.

상기 충진용 플라스틱을 마련하는 과정은, 상기 파쇄된 고융점 플라스틱과 상기 파쇄된 저융점 플라스틱 중 일부를 혼합하는 과정을 포함할 수 있다.The process of preparing the plastic for filling may include a process of mixing some of the crushed high melting point plastic and the crushed low melting point plastic.

상기 코팅용 플라스틱과 상기 충진용 플라스틱을 혼합하기 위한 상용화제를 마련하는 과정을 포함할 수 있다.It may include the process of preparing a compatibilizer for mixing the plastic for coating and the plastic for filling.

상기 상용화제를 마련하는 과정은, 에폭시 관능기 및 말레인 무수물 관능기 중 적어도 하나를 포함하는 상용화제를 마련하는 과정을 포함할 수 있다.The process of preparing the compatibilizer may include preparing a compatibilizer including at least one of an epoxy functional group and a maleic anhydride functional group.

상기 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정은, 상기 코팅용 플라스틱의 융점 이상의 온도를 갖도록 상기 슬래그를 가열하는 과정; 가열된 슬래그에 상기 코팅용 플라스틱을 투입하는 과정; 및 가열된 슬래그의 표면에 코팅용 플라스틱을 부착시키는 과정;을 포함할 수 있다.The process of preparing the slag-plastic composite may include heating the slag to have a temperature equal to or higher than the melting point of the plastic for coating; The process of injecting the plastic for coating into the heated slag; and attaching a plastic for coating to the surface of the heated slag.

상기 가열된 슬래그에 상기 코팅용 플라스틱을 투입하는 과정은, 상기 가열된 슬래그와 상기 코팅용 플라스틱을 합한 전체에 대해서, 5 내지 10중량%의 코팅용 플라스틱을 투입하는 과정을 포함할 수 있다.The process of injecting the plastic for coating into the heated slag may include the process of adding 5 to 10% by weight of the plastic for coating with respect to the total of the heated slag and the plastic for coating.

상기 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정은, 상기 가열된 슬래그의 온도를 상기 코팅용 플라스틱의 융점 이상의 온도로 유지하는 과정; 상기 가열된 슬래그와 상기 코팅용 플라스틱을 교반하여 상기 가열된 슬래그에 상기 코팅용 플라스틱을 접촉시키고, 상기 가열된 슬래그의 열을 이용하여 상기 코팅용 플라스틱을 용융시키는 과정; 및 상기 가열된 슬래그의 표면에 용융된 코팅용 플라스틱을 부착시키는 과정;을 포함할 수 있다.The process of preparing the slag-plastic composite may include maintaining the temperature of the heated slag at a temperature greater than or equal to the melting point of the plastic for coating; agitating the heated slag and the plastic for coating, bringing the plastic for coating into contact with the heated slag, and melting the plastic for coating by using the heat of the heated slag; and attaching the molten coating plastic to the surface of the heated slag.

상기 성형체를 제조하는 과정은, 상기 슬래그-플라스틱 복합체 및 상기 충진용 플라스틱을 합한 전체에 대해서, 30 내지 80중량%의 슬래그-플라스틱 복합체를 마련하는 과정을 포함할 수 있다.The process of manufacturing the molded body may include a process of preparing 30 to 80% by weight of the slag-plastic composite with respect to the total of the slag-plastic composite and the plastic for filling.

상기 성형체를 제조하는 과정은, 상기 충진용 플라스틱에 함유되는 상기 충진용 플라스틱 전체에 대해서, 1 내지 5중량%의 상용화제를 마련하는 과정; 및 상기 혼합물과 상기 상용화제를 압출하는 과정;을 포함할 수 있다.The process of manufacturing the molded body may include: preparing a compatibilizer in an amount of 1 to 5% by weight with respect to the entire plastic for filling contained in the plastic for filling; and extruding the mixture and the compatibilizer.

상기 성형체를 제조하는 과정은 첨가제를 마련하는 과정을 포함할 수 있다.The process of manufacturing the molded body may include a process of preparing an additive.

상기 성형체를 제조하는 과정은, 상기 충진용 플라스틱의 용점 이상의 온도에서 상기 혼합물을 압출하는 과정을 포함할 수 있다.The process of manufacturing the molded body may include extruding the mixture at a temperature equal to or higher than the melting point of the plastic for filling.

상기 압출하는 과정은, 상기 상용화제와 상기 코팅용 플라스틱과 상기 충진용 플라스틱 중 적어도 하나와 반응시키는 과정을 포함할 수 있다.The extruding process may include reacting the compatibilizer with at least one of the coating plastic and the filling plastic.

상기 슬래그를 마련하는 과정은 페로니켈 용강을 제조하는 과정에서 발생하는 페로니켈 슬래그를 마련하는 과정을 포함하고, 상기 충진용 플라스틱을 마련하는 과정은 상기 고융점 플라스틱으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate, PET)를 마련하는 과정을 포함할 수 있다.The process of preparing the slag includes a process of preparing ferronickel slag generated in the process of manufacturing molten ferronickel steel, and the process of preparing the plastic for filling is polyethylene terephthalate (PET) with the high melting point plastic. ) may include the process of preparing

상기 성형체를 제조하는 과정은, 상기 상용화제의 에폭시 관능기 및 말레인 무수물 관능기 중 적어도 하나와 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 수산기(-OH)와 카르복시기(-COOH) 중 적어도 하나를 반응시키는 과정을 포함할 수 있다.The process of preparing the molded article is a process of reacting at least one of an epoxy functional group and a maleic anhydride functional group of the compatibilizer with at least one of a hydroxyl group (-OH) and a carboxyl group (-COOH) of the polyethylene terephthalate (PET). may include

본 발명의 실시 형태에 따른 성형체는, 저융점 플라스틱; 상기 저융점 플라스틱보다 50℃ 이상 높은 융점을 갖는 고융점 플라스틱; 상기 저융점 플라스틱과 상기 고융점 플라스틱 내에 입자 형태로 분산되도록 배치되는 슬래그; 및 상기 고융점 플라스틱과 결합된 상용화제;를 포함할 수 있다. A molded article according to an embodiment of the present invention is a low-melting-point plastic; High melting point plastic having a melting point higher than 50 ℃ than the low melting point plastic; slag disposed to be dispersed in the form of particles in the low melting point plastic and the high melting point plastic; and a compatibilizer combined with the high melting point plastic.

상기 슬래그는, 상기 슬래그 전체에 대해서 10중량% 이하의 CaO를 함유할 수 있다.The slag may contain 10 wt% or less of CaO based on the entire slag.

상기 슬래그는, 고로 슬래그, 제강 슬래그 및 페로니켈 슬래그 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 플라스틱은 폐플라스틱을 포함할 수 있다.The slag may include at least one of blast furnace slag, steelmaking slag, and ferronickel slag, and the plastic may include waste plastic.

상기 슬래그의 입자 크기는 0.01 내지 0.15㎜일 수 있다. The particle size of the slag may be 0.01 to 0.15 mm.

상기 슬래그는 각이 진 다면체 입자를 포함할 수 있다.The slag may include angled polyhedral particles.

상기 저융점 플라스틱은 폴리에틸렌(PolyEthylene, PE), 폴리프로필렌(PolyPropylene, PP), 폴리스타이렌(PolyStyrene, PS) 및 폴리카보네이트(PolyCarbonate, PC) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 고융점 플라스틱은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함할 수 있다.The low melting point plastic includes at least one of polyethylene (PolyEthylene, PE), polypropylene (PolyPropylene, PP), polystyrene (PS) and polycarbonate (PolyCarbonate, PC), and the high melting point plastic is polyethylene terephthalate ( PET) may be included.

상기 상용화제는 에폭시 관능기 및 말레인 무수물 관능기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The compatibilizer may include at least one of an epoxy functional group and a maleic anhydride functional group.

상기 상용화제는 상기 고융점 플라스틱 전체에 대해서 1 내지 5중량% 포함될 수 있다. The compatibilizer may be included in an amount of 1 to 5% by weight based on the entire high-melting point plastic.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 제철공정에서 발생하는 슬래그와 다양한 종류의 폐플라스틱을 이용하여 기계적인 물성이 우수한 성형체를 제조할 수 있다. 이러한 성형체는 건축용 자재, 토목용 자재 등으로 사용될 수 있고, 강도, 내식성 등이 우수하여, 이를 이용하여 건설된 구조체의 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 저렴하고 강도가 높은 폐플라스틱을 대량으로 사용하여 성형체를 제조할 수 있기 때문에 성형체의 강도를 더욱 향상시킬 수 있고, 성형체의 제조 비용을 절감할 수 있다. 게다가 폐플라스틱 간의 상용성을 높여 다양한 종류의 폐플라스틱을 효과적으로 재활용할 수 있다. 따라서 폐플라스틱의 재활용율을 높일 수 있어, 폐플라스틱에 의한 환경 오염을 억제 혹은 방지할 수 있다. 슬래그가 폐플라스틱에 의해 둘러싸여져 외부 또는 주변 환경과 차단되기 때문에 슬래그로부터 유해성분의 유출을 방지하고, 주변 환경이 오염되는 현상을 방지할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to manufacture a molded body having excellent mechanical properties by using slag generated in the ironmaking process and various types of waste plastics. Such a molded body can be used as a building material, a material for civil engineering, etc., and has excellent strength and corrosion resistance, and thus the durability and lifespan of a structure constructed using the molded body can be improved. In addition, since the compact can be manufactured by using a large amount of inexpensive and high-strength waste plastic, the strength of the compact can be further improved, and the manufacturing cost of the compact can be reduced. In addition, it is possible to effectively recycle various types of waste plastics by increasing the compatibility between waste plastics. Accordingly, it is possible to increase the recycling rate of waste plastics, thereby suppressing or preventing environmental pollution caused by waste plastics. Since the slag is surrounded by waste plastic and blocked from the outside or the surrounding environment, it is possible to prevent the leakage of harmful components from the slag and to prevent the surrounding environment from being polluted.

또한, 성형체를 제조하기 위해 슬래그와 폐플라스틱의 혼합물을 압출하는 경우, 슬래그가 스크류와 압출기 몸체의 내면에 직접 접촉하여 스크류와 압출기 몸체를 마모시키는 현상을 억제할 수 있다. 따라서 스크류와 압출기 몸체의 수명을 연장하여 교체 또는 보수 기간을 연장할 수 있으므로, 설비를 보수하거나 교체하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있다. In addition, when extruding a mixture of slag and waste plastic to produce a molded body, it is possible to suppress a phenomenon in which the slag directly contacts the inner surfaces of the screw and the extruder body to abrade the screw and the extruder body. Therefore, it is possible to extend the life of the screw and the extruder body to extend the replacement or maintenance period, thereby reducing the cost of repairing or replacing the equipment.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조설비를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법으로 성형체를 제조하는 과정을 순차적으로 보여주는 순서도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법에서 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정을 순차적으로 보여주는 순서도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법으로 제조된 성형체의 내부 구조를 개념적으로 보여주는 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법에서 PET와 상용화제 간의 반응을 보여주는 도면.
1 is a view schematically showing a molded body manufacturing facility according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flowchart sequentially showing a process of manufacturing a molded body by the molded body manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart sequentially showing a process of manufacturing a slag-plastic composite in the method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view conceptually showing the internal structure of a molded body manufactured by the method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a reaction between PET and a compatibilizer in the method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art completely It is provided to inform you. In the drawings, like reference numerals refer to like elements.

본 발명은 제철공정에서 발생하는 슬래그와, 생활 폐기물, 산업 폐기물 등으로부터 수집된 폐플라스틱을 이용하여, 기계적인 물성이 우수한 제품을 제조하는 기술에 관한 것이다. 이하에서는 슬래그와, 폐플라스틱으로 건축 자재, 토목 자재 등으로 사용되는 성형체를 제조하는 예에 대해서 설명한다. 여기에서 슬래그는 슬래그 전체 중량에 대해서 CaO 성분을 10중량% 이하로 함유할 수 있다. 그리고 폐플라스틱은 열을 가하면 용융되고, 냉각시키면 다시 고체 상태로 변화하는 열가소성 플라스틱을 포함할 수 있다. 폐플라스틱은 슬래그-플라스틱 복합체를 형성하기 위한 코팅용 플라스틱과, 슬래그-플라스틱 복합체와 함께 성형체를 제조하기 위한 충진용 플라스틱을 포함할 수 있다. 코팅용 플라스틱과 충진용 플라스틱은 물성이 서로 다른 플라스틱이 사용될 수 있다. 예컨대 코팅용 플라스틱과 충진용 플라스틱은 융점이 서로 다를 수 있으며, 충진용 플라스틱은 코팅용 플라스틱보다 융점이 높은 고융점 플라스틱을 포함할 수 있다. 이와 같이 융점이 서로 플라스틱을 이용하여 성형체를 제조하면, 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정과, 성형체를 제조하는 압출 과정을 서로 다른 온도에서 수행할 수 있다. 따라서 성형체를 제조하는 과정에서 에너지가 낭비되는 것을 억제 혹은 방지하고, 이를 통해 성형체의 제조 비용을 더욱 절감할 수 있다. The present invention relates to a technology for manufacturing a product having excellent mechanical properties using slag generated in an ironmaking process, and waste plastics collected from household waste and industrial waste. Hereinafter, an example of manufacturing a molded body used as a building material, a civil engineering material, etc. from slag and waste plastic will be described. Here, the slag may contain a CaO component in an amount of 10% by weight or less based on the total weight of the slag. And the waste plastic may include a thermoplastic that melts when heat is applied, and changes back to a solid state when cooled. The waste plastic may include a plastic for coating to form a slag-plastic composite, and a plastic for filling for manufacturing a molded body together with the slag-plastic composite. Plastics for coating and plastics for filling may have different physical properties. For example, the plastic for coating and the plastic for filling may have different melting points, and the plastic for filling may include a high melting point plastic having a higher melting point than the plastic for coating. When a molded body is manufactured using plastics having mutual melting points as described above, the process of manufacturing the slag-plastic composite and the extrusion process of manufacturing the molded body can be performed at different temperatures. Therefore, it is possible to suppress or prevent wasted energy in the process of manufacturing the molded body, thereby further reducing the manufacturing cost of the molded body.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조설비를 개략적으로 보여주는 도면이다. 1 is a view schematically showing a molded article manufacturing facility according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조설비는, 슬래그의 표면에 플라스틱 코팅층을 형성하여 슬래그-플라스틱 복합체를 형성할 수 있는 코팅부(100), 슬래그-플라스틱 복합체와 플라스틱을 압출하여 성형체(E)를 형성하기 위한 성형부(300) 및 성형부(300)의 온도를 제어하기 위한 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조설비는 성형체를 절단하기 위한 절단부(400)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the molded article manufacturing facility according to an embodiment of the present invention forms a plastic coating layer on the surface of the slag to form a slag-plastic composite, the coating part 100, and the slag-plastic composite and plastic are extruded and a control unit (not shown) for controlling the temperature of the molding unit 300 and the molding unit 300 to form the molded body (E). In addition, the molded body manufacturing facility according to an embodiment of the present invention may include a cutting unit 400 for cutting the molded body.

코팅부(100)는 슬래그의 표면에 플라스틱, 예컨대 코팅용 플라스틱을 부착시켜 슬래그-플라스틱 복합체를 형성할 수 있다. The coating unit 100 may form a slag-plastic composite by attaching a plastic, for example, a plastic for coating to the surface of the slag.

코팅부(100)는 슬래그를 가열하고, 가열된 슬래그의 표면에 코팅용 플라스틱을 부착시켜 슬래그-플라스틱 복합체를 형성할 수 있는 코팅기(110)와, 슬래그-플라스틱 복합체를 냉각시킬 수 있는 냉각기(120)를 포함할 수 있다. 또한, 코팅부(100)는 필요에 따라 슬래그-플라스틱 복합체를 파쇄할 수 있는 파쇄기(미도시)를 더 포함할 수 있다. The coating unit 100 heats the slag and attaches a plastic for coating to the surface of the heated slag to form a slag-plastic composite with a coating machine 110 and a slag-cooler 120 that can cool the plastic composite ) may be included. In addition, the coating unit 100 may further include a crusher (not shown) capable of crushing the slag-plastic composite, if necessary.

코팅기(110)는 내부에 슬래그와 코팅용 플라스틱을 수용할 수 있는 공간을 형성하는 코팅 용기(112)와, 코팅 용기(112) 내부의 공간을 가열할 수 있는 제1가열 수단(114)을 포함할 수 있다. 이때, 코팅 용기(112)는 내부에 수용되는 슬래그와 코팅용 플라스틱을 혼합 또는 교반시킬 수 있도록 회전 가능하게 형성될 수 있다. 예컨대 코팅 용기(112)는 일측으로 기울어져 회전할 수 있는 드럼 믹서를 포함할 수 있다. 제1가열 수단(114)은 코팅 용기(112)에 형성되어, 코팅 용기(112)를 가열할 수 있다. 이때, 제1가열 수단(114)은 코팅 용기(112) 내부에 수용되는 슬래그가 코팅용 플라스틱의 융점 이상의 온도로 가열될 수 있도록 코팅 용기(112)를 가열할 수 있다. 이러한 구성을 통해 코팅 용기(112)에 슬래그가 투입되면, 코팅 용기(112)를 회전시키면서 제1가열 수단(114)을 이용하여 슬래그를 코팅용 플라스틱의 융점 이상의 온도로 가열시킬 수 있다. 그리고 코팅 용기(112)에 코팅용 플라스틱이 투입되면 가열된 슬래그의 열에 의해 코팅용 플라스틱이 용해되면서 슬래그의 표면에 부착되어 슬래그-플라스틱 복합체가 형성될 수 있다. The coating machine 110 includes a coating container 112 that forms a space that can accommodate slag and plastic for coating therein, and a first heating means 114 that can heat the space inside the coating container 112 can do. At this time, the coating container 112 may be rotatably formed to mix or stir the slag accommodated therein and the plastic for coating. For example, the coating vessel 112 may include a drum mixer that can be tilted to one side and rotated. The first heating means 114 may be formed in the coating container 112 to heat the coating container 112 . At this time, the first heating means 114 may heat the coating container 112 so that the slag accommodated in the coating container 112 can be heated to a temperature greater than or equal to the melting point of the plastic for coating. When the slag is introduced into the coating container 112 through this configuration, the slag can be heated to a temperature greater than or equal to the melting point of the plastic for coating by using the first heating means 114 while rotating the coating container 112 . And when the plastic for coating is put into the coating container 112, the plastic for coating is dissolved by the heat of the heated slag and is attached to the surface of the slag to form a slag-plastic composite.

냉각기(120)는 코팅 용기(112)에서 형성된 슬래그-플라스틱 복합체를 냉각시킬 수 있다. 냉각기(120)는 슬래그-플라스틱 복합체를 수용할 수 있는 공간을 형성하는 냉각 용기(122)와, 냉각 용기(122) 내부의 공간을 냉각시킬 수 있는 냉각 수단(124)을 포함할 수 있다. 냉각 용기(122)는 내부에 수용되는 슬래그-플라스틱 복합체를 유동시킬 수 있도록 회전 가능하게 형성될 수 있다. 예컨대 냉각 용기(122)는 코팅 용기(112)처럼 일측으로 기울어져 회전할 수 있는 드럼 믹서를 포함할 수 있다. 그리고 냉각 수단(124)은 냉각 용기(122)에 형성되어, 냉각 용기(122)를 냉각시킬 수 있다. 이러한 구성을 통해 코팅 용기(112)에서 냉각 용기(122)로 슬래그-플라스틱 복합체가 배출되면, 냉각 용기(122)를 회전시켜 슬래그-플라스틱 복합체를 유동시킬 수 있다. 이에 슬래그-플라스틱 복합체가 냉각 용기(122)의 내벽에 접촉되면서 균일하게 냉각될 수 있다. The cooler 120 may cool the slag-plastic composite formed in the coating vessel 112 . The cooler 120 may include a cooling vessel 122 that forms a space capable of accommodating the slag-plastic composite, and a cooling means 124 capable of cooling the space inside the cooling vessel 122 . The cooling vessel 122 may be rotatably formed to flow the slag-plastic composite accommodated therein. For example, the cooling vessel 122 may include a drum mixer that can be tilted to one side and rotated like the coating vessel 112 . And the cooling means 124 may be formed in the cooling vessel 122 to cool the cooling vessel 122 . When the slag-plastic composite is discharged from the coating container 112 to the cooling container 122 through this configuration, the cooling container 122 is rotated to allow the slag-plastic composite to flow. Accordingly, the slag-plastic composite may be uniformly cooled while in contact with the inner wall of the cooling vessel 122 .

한편, 슬래그-플라스틱 복합체는 슬래그의 표면에 코팅용 플라스틱이 용융 및 부착되어 형성될 수 있다. 이에 슬래그-플라스틱 복합체가 입자 형태로 형성되지 않고 용융된 플라스틱에 의해 슬래그-플라스틱 복합체 입자가 서로 엉겨 붙어 덩어리를 형성할 수 있다. 다만, 슬래그-플라스틱 복합체를 냉각시키는 과정에서 슬래그-플라스틱 복합체끼리 충돌하면서 슬래그-플라스틱 복합체 덩어리가 부서져 슬래그-플라스틱 복합체 입자로 형성될 수도 있다. 그러나 슬래그-플라스틱 복합체 덩어리가 슬래그-플라스틱 복합체 입자로 분리되지 않을 수도 있다. 따라서 슬래그-플라스틱 복합체가 냉각되면, 필요에 따라 파쇄기를 이용하여 슬래그-플라스틱 복합체 덩어리를 파쇄하여 입자 형태로 분리시킬 수도 있다. On the other hand, the slag-plastic composite may be formed by melting and attaching a plastic for coating to the surface of the slag. Accordingly, the slag-plastic composite is not formed in the form of particles, but the slag-plastic composite particles are agglomerated by the molten plastic to form a lump. However, in the process of cooling the slag-plastic composite, as the slag-plastic composite collides with each other, the slag-plastic composite mass may be crushed to form slag-plastic composite particles. However, the slag-plastic composite mass may not be separated into slag-plastic composite particles. Therefore, when the slag-plastic composite is cooled, if necessary, the slag-plastic composite mass may be crushed using a crusher and separated into particles.

성형부(300)는 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱을 압출하여 성형체(E)를 제조할 수 있다. 성형부(300)는 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱을 수용할 수 있는 공간을 형성하는 압출기 몸체(312)와, 압출기 몸체(312) 내부에 회전 가능하도록 형성되는 스크류(330) 및 압출기 몸체(312)에 연결되는 다이(320)를 포함할 수 있다. 또한, 성형부(300)는 압출기 몸체(312)에 수용되는 슬래그-플라스틱 복합체 및 충진용 플라스틱을 가열하도록 압출기 몸체(312)에 형성되는 제2가열 수단(340)를 포함할 수 있다. 그리고 성형부(300)는 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱을 압출기 몸체(312)에 투입하기 이전에 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱을 균일하게 혼합하기 위한 혼합 용기(미도시)를 포함할 수 있다. The molding unit 300 may manufacture the molded body (E) by extruding the slag-plastic composite and the plastic for filling. The molding unit 300 includes an extruder body 312 that forms a space for accommodating the slag-plastic composite and the plastic for filling, and a screw 330 and the extruder body that are rotatably formed inside the extruder body 312 ( and a die 320 coupled to 312 . In addition, the molding unit 300 may include a second heating means 340 formed in the extruder body 312 to heat the slag-plastic composite accommodated in the extruder body 312 and the plastic for filling. And the molding unit 300 includes a mixing container (not shown) for uniformly mixing the slag-plastic composite and the plastic for filling before the slag-plastic composite and the plastic for filling are put into the extruder body 312. have.

압출기 몸체(312)는 슬래그-플라스틱 복합체, 충진용 플라스틱 및 상용화제 또는 슬래그-플라스틱 복합체, 충진용 플라스틱 및 상용화제를 포함하는 혼합물을 수용할 수 있는 공간이 형성되고, 일방향, 예컨대 수평방향으로 연장되는 중공형으로 형성될 수 있다. 압출기 몸체(312)는 양쪽이 개방된 대략 원통형으로 형성될 수 있으며, 일측 상부에는 슬래그-플라스틱 복합체, 충진용 플라스틱 및 상용화제 또는 그 혼합물을 주입하기 위한 주입구(314)가 형성될 수 있다. 주입구(314)는 슬래그-플라스틱 복합체, 충진용 플라스틱 및 상용화제 또는 그 혼합물을 압출기 몸체(312)에 쉽게 주입할 수 있도록 깔때기 형상으로 형성되거나, 호퍼 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 압출기 몸체(312)에서 주입구(314)와 이격된 타측은 개방되어 혼합물을 배출할 수 있는 배출구(316)로 사용될 수 있다. The extruder body 312 is formed with a space capable of accommodating a slag-plastic composite, a plastic for filling and a compatibilizer or a mixture containing a slag-plastic composite, a plastic for filling, and a compatibilizer, and extends in one direction, for example, in a horizontal direction. It may be formed in a hollow shape. The extruder body 312 may be formed in a substantially cylindrical shape with both sides open, and an inlet 314 for injecting a slag-plastic composite, a plastic for filling and a compatibilizer or a mixture thereof may be formed on one upper portion. The injection port 314 may be formed in a funnel shape or a hopper shape so that the slag-plastic composite, plastic for filling, and compatibilizer or a mixture thereof can be easily injected into the extruder body 312 . At this time, the other side spaced apart from the inlet 314 in the extruder body 312 may be opened and used as an outlet 316 capable of discharging the mixture.

다이(320)는 압출기 몸체(312)의 배출구(316)에 연결될 수 있고, 압출기 몸체(312)의 내경보다 작은 내경을 가지며, 양쪽이 개방된 중공형으로 형성될 수 있다. 다이(320)는 슬래그-플라스틱 복합체, 충진용 플라스틱 및 상용화제의 혼합물을 원하는 형상을 갖는 성형체(E)로 형성할 수 있도록, 다이(320)의 내부 공간은 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예컨대 성형체(E)를 직사각형 판재 형상을 갖도록 형성하는 경우, 다이(320)의 내부 공간은 직사각형 슬릿 형상의 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 또는 성형체(E)를 원통형 바형상을 갖도록 형성하는 경우, 다이(320)의 내부 공간은 원형의 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있다. The die 320 may be connected to the outlet 316 of the extruder body 312, has an inner diameter smaller than the inner diameter of the extruder body 312, and may be formed in a hollow shape with both sides open. The inner space of the die 320 may be formed in various shapes so that the die 320 can form a molded body E having a desired shape by mixing a slag-plastic composite, a plastic for filling, and a compatibilizer. For example, when the molded body E is formed to have a rectangular plate shape, the inner space of the die 320 may be formed to have a rectangular slit cross-sectional shape. Alternatively, when the molded body E is formed to have a cylindrical bar shape, the inner space of the die 320 may be formed to have a circular cross-sectional shape.

스크류(330)는 압출기 몸체(312)의 내부에 압출기 몸체(312)가 연장되는 방향을 따라 배치될 수 있다. 이때, 스크류(330)의 일측은 베어링 등과 같은 연결수단(331)을 통해 압출기 몸체(312)의 개방된 일측에 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 그리고 스크류(330)의 타측은 압출기 몸체(312)와 다이(320)의 연결 부위까지 연장되도록 배치될 수 있다. 스크류(330)는 압출기 몸체(312)에 구비되는 구동기(332)의 구동에 의해 회전하여 압출기 몸체(312) 내부로 주입된 혼합물을 배출구(316)쪽으로 이동시켜 다이(320)를 통해 압출기 몸체(312)의 외부로 압출시킬 수 있다. The screw 330 may be disposed in the extruder body 312 along the direction in which the extruder body 312 extends. At this time, one side of the screw 330 may be rotatably connected to the open side of the extruder body 312 through a connection means 331 such as a bearing. In addition, the other side of the screw 330 may be arranged to extend to a connection portion between the extruder body 312 and the die 320 . The screw 330 is rotated by the driving of the actuator 332 provided in the extruder body 312 to move the mixture injected into the extruder body 312 toward the outlet 316 and through the die 320 to the extruder body ( 312) can be extruded to the outside.

제2가열 수단(340)은 압출기 몸체(312)를 가열하도록 압출기 몸체(312)에 형성될 수 있다. 제2가열 수단(340)은 압출기 몸체(312)를 플라스틱, 예컨대 충진용 플라스틱의 융점 이상의 온도로 가열할 수 있고, 압출기 몸체(312) 내부에서 플라스틱, 특히 충진용 플라스틱이 융점 이상의 온도를 유지할 수 있도록 압출기 몸체(312)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. The second heating means 340 may be formed in the extruder body 312 to heat the extruder body 312 . The second heating means 340 can heat the extruder body 312 to a temperature higher than the melting point of the plastic, for example, the plastic for filling, and the plastic, particularly the plastic for filling, can maintain a temperature above the melting point of the plastic, in particular, the plastic for filling in the extruder body 312. It may be formed along the longitudinal direction of the extruder body 312 so as to be.

제어부는 압출기 몸체(312)가 연장되는 방향 또는 슬래그-플라스틱 복합체, 충진용 플라스틱 및 상용화제의 혼합물이 압출되는 방향으로 압출기 몸체(312)의 온도를 조절하도록 제2가열 수단(340)을 제어할 수 있다. 즉, 슬래그-플라스틱 복합체를 압출기 몸체(312)에 주입했을 때, 주입구(314)쪽 온도가 지나치게 높으면, 복합체 표면의 코팅용 플라스틱이 빠르게 용융될 수 있다. 이 경우, 슬래그-플라스틱 복합체를 형성하고 있는 슬래그가 노출되고, 스크류(330)가 회전함에 따라 스크류(330) 및 압출기 몸체(312)와 접촉할 수 있다. 이로 인해 스크류(330) 및 압출기 몸체(312)의 내면이 마모될 수 있다. 또한, 슬래그-플라스틱 복합체를 형성하고 있는 슬래그가 노출되면, 슬래그와 충진용 플라스틱 간의 비중차이로 인해 슬래그와 용융된 충진용 플라스틱이 고액분리되어, 용융된 충진용 플라스틱 중에 슬래그가 균일하게 분산되지 못할 수도 있다. 따라서 제어부는 압출기 몸체(312)에서 혼합물이 주입되는 주입구(314) 쪽의 온도보다 혼합물이 압출되는 배출구(316) 쪽 온도를 더 높게 조절할 수 있도록 제2가열 수단(340)을 제어할 수 있다. 또는, 제어부는 압출기 몸체(312)에서 혼합물이 주입되는 주입구(314) 쪽에서 혼합물이 압출되는 배출구(316) 쪽으로 갈수록 온도가 높아지도록 제2가열 수단(340)을 제어할 수 있다. 이를 통해 슬래그-플라스틱 복합체를 구성하는 코팅용 플라스틱이 용융되는 시점을 지연시킬 수 있다. 따라서 슬래그-플라스틱 복합체의 슬래그가 스크류(330) 및 압출기 몸체(312)의 내면과 접촉하는 시간이 단축되어 스크류(330) 및 압출기 몸체(312)의 내면이 마모되는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 용융된 충진용 플라스틱 중에 슬래그 또는 슬래그-플라스틱 복합체가 균일하게 분산되도록 하여, 제조되는 성형체의 품질을 향상시킬 수 있다. The control unit controls the second heating means 340 to adjust the temperature of the extruder body 312 in the direction in which the extruder body 312 is extended or in the direction in which the slag-plastic composite, the plastic for filling, and the mixture of the compatibilizer are extruded. can That is, when the slag-plastic composite is injected into the extruder body 312 , if the temperature at the injection port 314 is too high, the plastic for coating on the surface of the composite may be rapidly melted. In this case, the slag forming the slag-plastic composite is exposed, and as the screw 330 rotates, it may come into contact with the screw 330 and the extruder body 312 . Due to this, the inner surface of the screw 330 and the extruder body 312 may be worn. In addition, when the slag forming the slag-plastic composite is exposed, the slag and the molten filling plastic are separated into solid-liquid due to the difference in specific gravity between the slag and the filling plastic, so that the slag cannot be uniformly dispersed in the molten filling plastic. may be Therefore, the control unit can control the second heating means 340 to adjust the temperature at the outlet 316 side at which the mixture is extruded higher than the temperature at the injection port 314 side through which the mixture is injected in the extruder body 312 . Alternatively, the controller may control the second heating means 340 so that the temperature increases from the extruder body 312 toward the outlet 316 through which the mixture is extruded from the injection port 314 side through which the mixture is injected. Through this, it is possible to delay the melting point of the plastic for coating constituting the slag-plastic composite. Therefore, the time during which the slag of the slag-plastic composite comes into contact with the inner surfaces of the screw 330 and the extruder body 312 is shortened, thereby reducing the abrasion of the inner surfaces of the screw 330 and the extruder body 312 . In addition, by uniformly dispersing the slag or the slag-plastic composite in the molten plastic for filling, it is possible to improve the quality of the molded article to be manufactured.

이러한 구성을 통해 혼합물은 압출기 몸체(312) 내부에 주입된 후 스크류(330)의 회전에 의해 압출기 몸체(312) 내부를 따라 이동하여 다이(320)를 통해 압출기 몸체(312) 외부로 압출되어 성형체(E)로 제조될 수 있다. 이때, 혼합물은 제2가열 수단(340)에 의해 플라스틱의 융점 이상의 온도로 가열될 수 있다. 이렇게 혼합물이 가열되면, 혼합물 중 플라스틱 성분이 용해되어 플라스틱 용융물을 형성하게 되고, 용융된 플라스틱, 예컨대 충진용 플라스틱의 용융물 내에 슬래그가 균일하게 분산될 수 있다.Through this configuration, the mixture is injected into the extruder body 312 and then moves along the inside of the extruder body 312 by the rotation of the screw 330 and is extruded through the die 320 to the outside of the extruder body 312 to form a molded body (E) can be prepared. In this case, the mixture may be heated to a temperature higher than the melting point of the plastic by the second heating means 340 . When the mixture is heated in this way, the plastic component in the mixture is dissolved to form a plastic melt, and the slag can be uniformly dispersed in the melt of the molten plastic, such as a plastic for filling.

성형부(300)는 혼합물을 압출하여 성형체(E)를 연속적으로 형성할 수 있다. 이렇게 형성되는 성형체(E)는 절단부(400)에 의해 일정한 길이 또는 원하는 길이를 갖도록 절단될 수 있다. 이러한 절단부(400)는 성형체가 배출되는 방향으로 압출기 몸체(312)의 전방, 또는 다이(320)의 전방에 압출기 몸체(312)와 이격되도록 배치될 수 있다. The molding unit 300 may continuously form the molded body (E) by extruding the mixture. The molded body (E) thus formed may be cut to have a predetermined length or a desired length by the cutting part 400 . The cut portion 400 may be disposed to be spaced apart from the extruder body 312 in the front of the extruder body 312, or in front of the die 320 in the direction in which the molded body is discharged.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법에 대해서 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법으로 성형체를 제조하는 과정을 순차적으로 보여주는 순서도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법에서 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정을 순차적으로 보여주는 순서도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법으로 제조된 성형체의 내부 구조를 개념적으로 보여주는 단면도이다. 2 is a flowchart sequentially showing a process of manufacturing a molded body by the method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a slag-plastic composite manufacturing process according to the embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view conceptually showing the internal structure of a molded body manufactured by the method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법은, 슬래그를 마련하는 과정(S110)과, 코팅용 플라스틱을 마련하는 과정(S112)과, 코팅용 플라스틱보다 융점이 높은 충진용 플라스틱을 마련하는 과정(S114)과, 슬래그와 코팅용 플라스틱을 이용하여 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정(S120) 및 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱을 포함하는 혼합물을 압출하여 성형체를 제조하는 과정(S130)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법은, 코팅용 플라스틱과 충진용 플라스틱을 혼합시키기 위한 상용화제를 마련하는 과정(S116)을 포함할 수 있다. 이때, 성형체를 제조하는 과정(S130)은 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱의 혼합물과 상용화제를 압출할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention includes a process for preparing slag (S110), a process for preparing a plastic for coating (S112), and a plastic for filling that has a higher melting point than the plastic for coating. The process of preparing (S114), the process of manufacturing a slag-plastic composite using the slag and the plastic for coating (S120), and the process of extruding a mixture containing the slag-plastic composite and the plastic for filling to manufacture a molded body ( S130) may be included. In addition, the method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention may include a process (S116) of preparing a compatibilizer for mixing the plastic for coating and the plastic for filling. In this case, in the process of manufacturing the molded body ( S130 ), a mixture of the slag-plastic composite and the plastic for filling and a compatibilizer may be extruded.

슬래그-플라스틱 복합체를 제조하기 위해 슬래그를 마련할 수 있다. 이때, 슬래그는 제철공정에서 발생하는 다양한 슬래그를 포함할 수 있으며, CaO를 10중량% 이하로 포함할 수 있다. 또는 슬래그는 CaO를 0 중량% 내지 5중량%, 또는 0.01 내지 2.0중량% 정도로 포함할 수 있다. 이러한 슬래그는 페로 니켈 용강을 제조하는 과정에서 발생하는 페로 니켈 슬래그를 포함할 수 있다. 또는, 슬래그는 페로 니켈 슬래그, 고로 슬래그, 전로 슬래그 및 전기로 슬래그 등을 혼합하거나, 상기 슬래그들에 별도의 부원료를 혼합하여, 10중량% 이하의 CaO를 함유하도록 성분이 조정된 슬래그를 포함할 수도 있다. 이 경우, 슬래그에 함유되는 CaO 함량은 적을수록 좋다. The slag may be prepared to produce a slag-plastic composite. In this case, the slag may include various slags generated in the ironmaking process, and may contain CaO in an amount of 10 wt% or less. Alternatively, the slag may contain CaO in an amount of 0 wt% to 5 wt%, or 0.01 to 2.0 wt%. Such slag may include ferronickel slag generated in the process of manufacturing ferronickel molten steel. Alternatively, the slag may include slag whose composition is adjusted to contain 10% by weight or less of CaO by mixing ferro nickel slag, blast furnace slag, converter slag and electric furnace slag, or by mixing a separate auxiliary material with the slag. may be In this case, the smaller the CaO content contained in the slag, the better.

아래의 표 1은 슬래그의 종류에 따른 주요 성분의 함량을 나타내고 있다. Table 1 below shows the content of main components according to the type of slag.

고로 슬래그Blast Furnace Slag 제강 슬래그steel slag 전기로 슬래그(산화)Furnace Slag (oxidation) 전기로 슬래그(환원)Furnace slag (reduction) 페로니켈 슬래그ferronickel slag CaO(wt%)CaO (wt%) 41.841.8 46.146.1 13.8513.85 44.9644.96 0.280.28 SiO2(wt%)SiO 2 (wt%) 33.5033.50 41.841.8 17.5717.57 23.2123.21 54.754.7 Al2O3(wt%)Al 2 O 3 (wt%) 13.613.6 1.51.5 7.457.45 12.9812.98 1.931.93 MgO(wt%)MgO (wt%) 6.46.4 6.36.3 5.155.15 9.909.90 33.133.1 기타(wt%)Other (wt%) 4.74.7 4.34.3 55.9855.98 8.958.95 9.999.99

상기 표 1에 나타난 바와 같이 페로니켈 슬래그는 고로 슬래그, 제강 슬래그 및 전기로 슬래그에 비해 CaO의 함량이 매우 적은 것을 알 수 있다. CaO는 수분을 흡수하는 성질이 있기 때문에 CaO를 다량 함유하는 고로 슬래그, 제강 슬래그 및 전기로 슬래그를 이용하여 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하거나, 성형체를 제조하는 경우, 100℃ 이상의 온도에서 슬래그에 흡수된 수분이 증발하는 현상이 발생하게 된다. 이렇게 증발된 수분은 슬래그-플라스틱 복합체나 성형체 내에 기포를 발생시켜 슬래그-플라스틱 복합체나 성형체의 강도를 저하시키는 문제가 있다. 따라서 다른 슬래그들에 비해 CaO 성분을 적게 함유하는 페로니켈 슬래그를 단독으로 이용하여 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하고, 이를 이용하여 고강도의 성형체를 제조할 수 있다. 또는, 슬래그 전체 중량에 대해서 10중량% 이하의 CaO를 함유하도록, 페로니켈 슬래그, 고로 슬래그, 전로 슬래그 및 전기로 슬래그들을 혼합하여 슬래그의 성분을 조절한 후 성형체를 제조하는데 사용할 수 있다. 또는, 슬래그 전체 중량에 대해서 10중량% 이하의 CaO를 함유하도록, 페로니켈 슬래그, 고로 슬래그, 전로 슬래그 및 전기로 슬래그 중 적어도 하나의 슬래그에 별도의 부원료를 혼합하여, 슬래그의 성분을 조절한 후 성형체를 제조하는데 사용할 수도 있다. 다시 말해서 CaO의 함량이 서로 다른 슬래그를 서로 혼합함으로써 성형체에 사용되는 슬래그를 마련할 수 있다. 이때, CaO 함량이 높은 슬래그와 CaO 함량이 낮은 슬래그를 혼합하여, CaO 함량을 10중량% 이하로 조정할 수 있다. 또는, CaO 함량이 10중량%를 초과하는 슬래그와 SiO2를 다량 함유하는 부원료를 혼합하여, CaO 함량이 10중량% 이하로 조정된 슬래그를 성형체 제조에 사용할 수 있다. 예컨대, 고로 슬래그와 페로니켈 슬래그를 합한 전체 중량에 대해서 10중량%의 고로 슬래그와 페로니켈 슬래그 90중량%의 페로니켈 슬래그를 혼합하고, 이를 이용하여 슬래그-플라스틱 복합체를 제조할 수 있다. 또는, 전기로 슬래그(산화)와 페로니켈 슬래그를 합한 전체 중량에 대해서 15중량%의 전기로 슬래그(산화)와 85중량%의 페로니켈 슬래그를 혼합하고, 이를 이용하여 슬래그-플라스틱 복합체를 제조할 수 있다. 이때, 고로 슬래그나 제강 슬래그에 비해 CaO 함량이 적은 전기로 슬래그(산화)를 페로니켈 슬래그와 혼합하여 사용하는 것이 CaO 함량을 쉽게 조절할 수 있다. 이와 같이 제철공정에서 발생하는 다양한 슬래그들을 이용하여 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하고, 제조된 슬래그-플라스틱 복합체와 플라스틱을 압출하여 성형체를 제조할 수 있다. 이하에서는 페로니켈 슬래그를 이용하여 성형체를 제조하는 예에 대해서 설명한다. As shown in Table 1, it can be seen that the CaO content of ferronickel slag is very small compared to blast furnace slag, steelmaking slag, and electric furnace slag. Since CaO has a property of absorbing moisture, when a slag-plastic composite is manufactured using blast furnace slag, steelmaking slag, and electric furnace slag containing a large amount of CaO, or when a molded body is manufactured, Moisture evaporation occurs. The evaporated moisture in this way generates bubbles in the slag-plastic composite or molded body, thereby reducing the strength of the slag-plastic composite or molded body. Therefore, a slag-plastic composite can be prepared by using ferronickel slag containing less CaO component compared to other slags alone, and a high-strength molded body can be manufactured using the slag-plastic composite. Alternatively, ferronickel slag, blast furnace slag, converter slag and electric furnace slag are mixed to contain 10 wt% or less of CaO with respect to the total weight of the slag, and the composition of the slag is adjusted, and then it can be used to prepare a molded article. Alternatively, a separate auxiliary material is mixed with at least one slag of ferronickel slag, blast furnace slag, converter slag and electric furnace slag so as to contain 10 wt% or less of CaO based on the total weight of the slag, and then the composition of the slag is adjusted It can also be used to manufacture molded articles. In other words, the slag used in the compact can be prepared by mixing slags having different CaO contents with each other. At this time, by mixing slag having a high CaO content and slag having a low CaO content, the CaO content may be adjusted to 10% by weight or less. Alternatively, by mixing slag having a CaO content of more than 10% by weight and an auxiliary material containing a large amount of SiO 2 , the slag having a CaO content adjusted to 10% by weight or less may be used for manufacturing the molded body. For example, 10% by weight of blast furnace slag and 90% by weight of ferronickel slag are mixed with ferronickel slag based on the total weight of the blast furnace slag and ferronickel slag, and a slag-plastic composite can be prepared using the mixture. Alternatively, 15% by weight of electric furnace slag (oxidation) and 85% by weight of ferronickel slag are mixed with respect to the total weight of the combined electric furnace slag (oxidation) and ferronickel slag, and using this, a slag-plastic composite can be prepared. can In this case, it is easy to control the CaO content by mixing electric furnace slag (oxidation) with less CaO content than blast furnace slag or steelmaking slag with ferronickel slag. As described above, a slag-plastic composite may be manufactured using various slags generated in the ironmaking process, and a molded body may be manufactured by extruding the manufactured slag-plastic composite and plastic. Hereinafter, an example of manufacturing a molded body using ferronickel slag will be described.

페로니켈 슬래그는 다른 슬래그들에 비해 CaO의 함량이 매우 적으며, 경도(모스 경도)가 7 내지 7.5Mohs 정도로 매우 높다. 또한, 페로니켈 슬래그는 도 4에 도시된 것처럼, 모가 지고 각이진 다면체 입자로, 입자 형상이 매우 불규칙하다. 이러한 페로니켈 슬래그를 이용하여 성형체를 제조하면, 구형 입자 형상을 갖는 슬래그에 비해 슬래그 입자 간 또는 슬래그 입자와 코팅용 플라스틱과의 접촉 면적이 증가하게 된다. 이를 통해 성형체 내에 페로니켈 슬래그의 밀도가 높아지게 되어, 기계적인 물성이 우수한 고강도의 성형체를 제조할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 성형체의 원료로 사용되는 슬래그로서, 페로니켈 슬래그를 사용하는 예에 대해서 설명하며, 이하에서는 페로니켈 슬래그를 슬래그라 명명한다. Ferronickel slag has a very small content of CaO compared to other slags, and has a very high hardness (Mohs hardness) of 7 to 7.5 Mohs. In addition, as shown in FIG. 4, ferronickel slag is a polyhedral particle with angular ridges, and the particle shape is very irregular. When a molded article is manufactured using such ferronickel slag, the contact area between the slag particles or between the slag particles and the plastic for coating increases compared to slag having a spherical particle shape. Through this, the density of the ferronickel slag in the molded body is increased, and thus a high-strength molded body having excellent mechanical properties can be manufactured. In an embodiment of the present invention, an example in which ferronickel slag is used as slag used as a raw material for a molded body will be described, and ferronickel slag is called slag hereinafter.

슬래그-플라스틱 복합체를 제조하기 위해 슬래그의 입자 크기를 선별할 수 있다. 페로니켈 용탕을 제조하는 과정에서 발생한 슬래그를 파쇄할 수 있다. 슬래그가 파쇄되면 90% 이상의 슬래그는 6㎜ 이하의 입자 크기를 갖는데, 그 중에서 0.01 내지 0.15㎜ 또는 0.05 내지 0.1㎜ 정도의 입자 크기를 갖는 슬래그를 선별하여 슬래그-플라스틱 복합체의 원료로 사용할 수 있다. 이때, 슬래그의 입자 크기는 작을수록 좋으나, 슬래그의 입자 크기를 지나치게 작게 가공하면, 슬래그를 파쇄하는데 소요되는 비용이 증가할 수 있다. 반면, 슬래그의 입자 크기가 0.15㎜를 초과하면, 슬래그와 플라스틱 간의 접촉 면적을 충분하게 확보하기 어려우므로, 이를 이용하여 제조되는 성형체의 강도를 충분하게 향상시키기 어려운 문제가 있다. The particle size of the slag can be selected to prepare a slag-plastic composite. Slag generated in the process of manufacturing ferronickel molten metal can be crushed. When the slag is crushed, 90% or more of the slag has a particle size of 6 mm or less. Among them, slag having a particle size of about 0.01 to 0.15 mm or 0.05 to 0.1 mm can be selected and used as a raw material for the slag-plastic composite. In this case, the smaller the particle size of the slag, the better, but if the particle size of the slag is processed too small, the cost for crushing the slag may increase. On the other hand, when the particle size of the slag exceeds 0.15 mm, since it is difficult to sufficiently secure a contact area between the slag and the plastic, there is a problem in that it is difficult to sufficiently improve the strength of a molded article manufactured using the same.

성형체의 원료로 사용되는 플라스틱, 예컨대 코팅용 플라스틱과 충진용 플라스틱을 마련할 수 있다. 플라스틱은 열을 가하면 용융되고, 냉각시키면 다시 고체 상태로 변화하는 열가소성 플라스틱을 포함할 수 있다. 이때, 플라스틱은 PET, 폴리에틸렌(Polyethylene, 이하, PE라 함), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리스타이렌(Polystyrene, PS), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC) 등을 포함할 수 있다. 여기에서 폴리에틸렌은 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE)와 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE)를 포함할 수 있다. 이러한 플라스틱은 생활 폐기물, 산업 폐기물로부터 수집된 폐플라스틱을 포함할 수 있다. 수집된 플라스틱, 예컨대 폐플라스틱은 세척하여 불순물을 제거한 다음, 코팅용 플라스틱과 충진용 플라스틱으로 분류될 수 있다. 이때, 폐플라스틱은 폐플라스틱의 물성, 예컨대 융점에 따라 코팅용 플라스틱과 충진용 플라스틱으로 분류될 수 있다. 폐플라스틱은 폐플라스틱 중 융점이 가장 높은 고융점 플라스틱과, 고융점 플라스틱보다 융점이 낮은 저융점 플라스틱으로 분류될 수 있다. 예컨대 전술한 플라스틱들 중 240℃ 정도의 융점을 갖는 PET는 고융점 플라스틱으로 분류하고, 130℃ 정도의 융점을 갖는 PE, PP 등은 저융점 플라스틱으로 분류할 수 있다. 그리고 고융점 플라스틱은 충진용 플라스틱으로 사용하고, 저융점 플라스틱 중 일부는 코팅용 플라스틱으로, 일부는 충진용 플라스틱으로 사용할 수 있다. 이때 저융점 플라스틱은 폐플라스틱들 중 융점이 가장 높은 폐플라스틱, 예컨대 PET를 제외하고 복수 종의 폐플라스틱을 포함할 수 있다. 이와 같은 방법으로 폐플라스틱을 분류하여, 코팅용 플라스틱에서 고융점 플라스틱을 배제함으로써 성형체 제조 시 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다. 즉, 폐플라스틱을 상기와 방법으로 분류하지 않으면, 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정과 압출 과정에서 고융점 플라스틱이 사용될 수 있기 때문에 이들 공정들은 모두 고융점 플라스틱의 융점 이상의 온도에서 수행되어야 한다. 그러나 코팅용 플라스틱에서 고융점 플라스틱으로 배제하면, 코팅용 플라스틱이 충진용 플라스틱에 비해 50℃ 이상, 또는 100℃ 이상 낮은 융점을 갖기 때문에 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정을 압출 과정보다 낮은 온도에서 수행할 수 있다. 이에 코팅용 플라스틱은 충진용 플라스틱은 융점 차이가 크면, 적어도 슬래그-플라스틱 복합체의 제조 공정을 보다 낮은 온도에서 수행할 수 있고, 이를 통해 성형체 제조 시 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, 폐플라스틱 중 PET는 고융점 플라스틱으로 분류될 수 있다. PET는 다른 폐플라스틱들에 비해 비교적 저가이고, 강도 및 내화학성 등이 우수한 특징이 있다. 따라서 PET를 충진용 플라스틱으로 사용하면, PET를 대량으로 사용할 수 있으므로 성형체의 강도를 향상시킬 수 있음은 물론, 성형체의 제조 비용도 절감할 수 있다. Plastics used as raw materials for the molded body, such as plastics for coating and plastics for filling, may be provided. Plastics may include thermoplastics that melt when heated and change back to a solid state when cooled. In this case, the plastic may include PET, polyethylene (hereinafter, referred to as PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), and the like. Here, the polyethylene may include high-density polyethylene (HDPE) and low-density polyethylene (LDPE). Such plastics may include waste plastics collected from domestic and industrial waste. Collected plastics, such as waste plastics, can be washed to remove impurities, and then classified into plastics for coating and plastics for filling. In this case, the waste plastic may be classified into a plastic for coating and a plastic for filling according to the physical properties of the waste plastic, for example, a melting point. Waste plastics can be classified into high melting point plastics having the highest melting point among waste plastics and low melting point plastics having a lower melting point than high melting point plastics. For example, among the above-mentioned plastics, PET having a melting point of about 240° C. may be classified as a high melting point plastic, and PE, PP, etc. having a melting point of about 130° C. may be classified as a low melting point plastic. And the high melting point plastic may be used as a filling plastic, some of the low melting point plastics may be used as a coating plastic, and some of the low melting point plastics may be used as a filling plastic. In this case, the low-melting-point plastic may include a plurality of types of waste plastics except for waste plastics having the highest melting point among waste plastics, for example, PET. By classifying waste plastics in this way and excluding high-melting-point plastics from plastics for coating, energy can be efficiently used in manufacturing the molded body. That is, if the waste plastics are not classified as described above, since high-melting-point plastics can be used in the process of manufacturing the slag-plastic composite and in the extrusion process, all of these processes must be performed at a temperature higher than the melting point of the high-melting-point plastics. However, if the plastic for coating is excluded as a high-melting-point plastic, the process of manufacturing the slag-plastic composite is performed at a lower temperature than the extrusion process because the plastic for coating has a melting point that is 50°C or more or 100°C or more lower than that of the filling plastic. can do. Accordingly, if the plastic for coating and the plastic for filling have a large melting point difference, at least the manufacturing process of the slag-plastic composite can be performed at a lower temperature, and thus energy can be efficiently used in manufacturing the molded body. In addition, PET among waste plastics may be classified as a high melting point plastic. PET is relatively inexpensive compared to other waste plastics, and has excellent strength and chemical resistance. Therefore, when PET is used as a filling plastic, since PET can be used in a large amount, the strength of the molded body can be improved, and the manufacturing cost of the molded body can be reduced.

폐플라스틱을 저융점 플라스틱과 고융점 플라스틱으로 분류한 다음, 저융점 플라스틱과 고융점 플라스틱을 각각 파쇄할 수 있다. 이때, 저융점 플라스틱과 고융점 플라스틱은 각각 5㎜ 이하 또는 1 내지 4㎜정도의 크기를 갖거나, 2 내지 3㎜ 정도의 크기를 갖도록 파쇄될 수 있다. 파쇄된 플라스틱, 즉 파쇄된 저융점 플라스틱과 파쇄된 고융점 플라스틱의 크기는 가로, 세로 및 두께 중 가장 큰 부분이 5㎜ 이하일 수 있다. 파쇄된 플라스틱의 크기가 지나치게 작으면, 파쇄된 플라스틱을 코팅 용기(112)나 압출기 몸체(312)에 투입할 때 비산하거나 슬래그와의 무게 또는 비중 차이가 증가하여 슬래그 또는 슬래그-플라스틱 복합체와 쉽게 혼합되지 않을 수 있다. 반면, 플라스틱의 크기가 지나치게 큰 경우, 슬래그와 코팅용 플라스틱, 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱이 균일하게 혼합되지 않을 수 있다. 게다가 슬래그-플라스틱 복합체를 제조 시 코팅용 플라스틱이 쉽게 용융되지 않고, 슬래그와 코팅용 플라스틱의 접촉 빈도나 접촉 면적이 저감되어 슬래그의 표면을 충분하게 코팅하기 어려운 문제가 있다. 따라서 플라스틱을 적절한 크기로 파쇄하여, 슬래그와 코팅용 플라스틱이 균일하게 혼합될 수 있도록 하고, 슬래그와의 접촉 빈도나 접촉 면적을 증가시킴으로써 슬래그가 코팅용 플라스틱으로 원활하게 코팅되도록 할 수 있다. After classifying the waste plastic into a low-melting-point plastic and a high-melting-point plastic, the low-melting-point plastic and the high-melting-point plastic can be crushed, respectively. In this case, the low-melting-point plastic and the high-melting-point plastic may be crushed to have a size of 5 mm or less or about 1 to 4 mm, respectively, or have a size of about 2 to 3 mm. The size of the crushed plastic, that is, the crushed low-melting-point plastic and the crushed high-melting-point plastic, may be 5 mm or less in the largest part of width, length, and thickness. If the size of the crushed plastic is too small, when the crushed plastic is added to the coating container 112 or the extruder body 312, it scatters, or the weight or specific gravity difference with the slag increases, so that it is easily mixed with the slag or slag-plastic composite it may not be On the other hand, when the size of the plastic is too large, the slag, the plastic for coating, and the slag-plastic composite and the plastic for filling may not be uniformly mixed. In addition, when the slag-plastic composite is manufactured, the plastic for coating is not easily melted, and the contact frequency or contact area between the slag and the plastic for coating is reduced, making it difficult to sufficiently coat the surface of the slag. Therefore, by crushing the plastic to an appropriate size, so that the slag and the plastic for coating can be uniformly mixed, and by increasing the contact frequency or contact area with the slag, the slag can be smoothly coated with the plastic for the coating.

플라스틱을 파쇄한 다음, 저융점 플라스틱의 일부는 코팅용 플라스틱으로 마련하고, 저융점 플라스틱의 일부와 고융점 플라스틱은 충진용 플라스틱으로 마련할 수 있다. 또는, 충진용 플라스틱 전체를 고융점 플라스틱, 예컨대 PET로 사용할 수도 있다. 이때, 고융점 플라스틱과 저융점 플라스틱은 별도의 저장장소에 각각 저장해놓거나, 저융점 플라스틱과 고융점 플라스틱을 혼합하여 별도의 저장장소에 저장해놓을 수도 있다. 전술한 바와 같이 충진용 플라스틱으로 고융점 플라스틱만 사용할 수도 있으나, 저융점 플라스틱과 고융점 플라스틱을 혼합하여 충진용 플라스틱으로 사용할 수도 있다. 이때, 고융점 플라스틱이 PET인 경우, PE, PP 등과 같은 저융점 플라스틱보다 PET를 더 많이 사용할 수도 있다. 예컨대 충진용 플라스틱 전체에 대해서 PET가 50중량% 이상, 또는 60 내지 90 중량%를 차지하도록 할 수 있다. 이는 PET가 PE, PP 등과 같은 저융점 플라스틱보다 저렴하고, 높은 강도를 가지므로, 성형체의 제조 비용을 절감할 수 있고, 성형체의 강도를 더욱 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한, 여러 가지 종류의 폐플라스틱을 재활용함으로써 폐플라스틱을 소각하거나 매립으로 인해 발생하는 환경 오염을 저감시킬 수 있다. After crushing the plastic, a portion of the low-melting-point plastic may be provided as a plastic for coating, and a portion of the low-melting-point plastic and the high-melting-point plastic may be provided as a plastic for filling. Alternatively, the entire filling plastic may be used as a high melting point plastic, such as PET. In this case, the high melting point plastic and the low melting point plastic may be stored in separate storage places, or the low melting point plastic and the high melting point plastic may be mixed and stored in a separate storage place. As described above, only the high-melting-point plastic may be used as the filling plastic, but a mixture of a low-melting-point plastic and a high-melting-point plastic may be used as the filling plastic. In this case, when the high melting point plastic is PET, more PET than the low melting point plastic such as PE or PP may be used. For example, PET may account for 50 wt% or more, or 60 to 90 wt% with respect to the entire plastic for filling. This is because PET is cheaper than low-melting-point plastics such as PE and PP and has high strength, so that the manufacturing cost of the molded body can be reduced and the strength of the molded body can be further improved. In addition, by recycling various types of waste plastics, it is possible to reduce environmental pollution caused by incineration or landfilling of waste plastics.

본 발명의 실시 예에서는 물성이 다른 2가지 이상의 폐플라스틱을 고온에서 용융 압출시켜 성형체를 제조할 수 있다. 이때, 폐플라스틱들은 서로 물성이 다르기 때문에 압출 시 서로 섞이지 않는 문제가 있다. 예컨대 PET는 친수성을 가지며, 폴리에틸렌(PE)는 소수성을 갖고 있기 때문에 PET와 PE는 물과 기름처럼 잘 섞이지 않는다. 이에 PET와 PE를 용융 압출시키는 경우, PET와 PE가 잘 섞이지 않아, 이들을 이용하여 제조된 성형체는 PET와 PE 사이에 계면이 형성될 수 있다. 따라서 성형체는 크랙(crack)이 발생하거나 외력에 의해 파괴되기 쉽다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 성형체 제조 시 물성이 다른 폐플라스틱들이 서로 잘 섞이게 하는, 즉 균일하게 혼합시킬 수 있는 상용화제를 사용할 수 있다. 즉, 서로 다른 물성을 갖는 플라스틱, 예컨대 PET와 PE을 이용하여 성형체를 제조하는 경우, 상용화제를 사용하지 않으며 PET와 PE가 균일하게 혼합되지 않고, PET와 PE가 각각 덩어리를 형성하여 PET와 PE 사이에 계면을 형성할 수 있다. 그러나 PET와 PE를 이용하여 성형체를 제조할 때 상용화제를 사용하면, PET가 상용화제와 반응하여 PE와 유사한 성질을 갖도록 개질되기 때문에, PET와 PE 간에 계면이 형성되지 않고 균일하게 혼합될 수 있다. In an embodiment of the present invention, a molded body may be manufactured by melt-extruding two or more waste plastics having different physical properties at a high temperature. At this time, since the waste plastics have different physical properties, there is a problem in that they do not mix with each other during extrusion. For example, PET and PE do not mix well like water and oil because PET has hydrophilicity and polyethylene (PE) has hydrophobicity. Accordingly, when PET and PE are melt-extruded, PET and PE do not mix well, and an interface may be formed between PET and PE in a molded article manufactured using them. Therefore, the molded body is prone to cracks or to be destroyed by external force. In order to solve this problem, a compatibilizer that allows waste plastics having different physical properties to mix well with each other, ie, can be uniformly mixed, may be used when manufacturing a molded body. That is, when a molded body is manufactured using plastics having different physical properties, such as PET and PE, a compatibilizer is not used, PET and PE are not uniformly mixed, and PET and PE form a lump, respectively, so that PET and PE An interface can be formed between them. However, if a compatibilizer is used when manufacturing a molded article using PET and PE, since PET reacts with the compatibilizer and is modified to have properties similar to PE, an interface between PET and PE is not formed and can be mixed uniformly. .

상용화제는 서로 다른 물성을 갖는 고분자물질이 용해될 때 잘 섞이게 하기 위해 사용되며, 물과 기름을 잘 섞이게 하는 계면활성제와 같은 역할을 할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 친수성을 갖는 PET 등과 같은 폐플라스틱과, 소수성을 갖는 PE, PP 등과 같은 폐플라스틱을 잘 섞이게 하는 상용화제를 사용할 수 있다. 이에 상용화제는 성형체가 냉각되었을 때 이종의 플라스틱 간에 계면이 형성되는 것을 억제함으로써 성형체의 강도를 더욱 높여줄 수 있다. 상용화제는 에폭시 관능기 및 말레인 무수물 관능기를 포함할 수 있다. 여기에서 에폭시 관능기를 포함하는 상용화제는 에틸렌/글리시딜 메타크릴레이트 코폴리머(ethylene/glycidyl metaacrylate copolymer; E/GMA), 에틸렌/에틸 아크릴레이트/글리시딜 메타크릴레이트 테르폴리머(ethylene/ethyl acrylate/glycidyl metaacrylate terpolymer; E/EA/GMA), 에틸렌/메틸 아크릴레이트/글리시딜 메타크릴레이트 테르폴리머(ethylene/methyl acrylate/glycidyl meta acrylate terpolymer; E/MA/GMA)를 포함할 수 있다. 그리고 말레인 무수물 관능기를 포함하는 상용화제는 하이드로제네이티드 스티렌/부타디엔/스티렌 코폴리머 그래프티드 위드 말레익 안하이드라이드(hydrogenated styrene/butadiene/styrene copolymer grafted with maleic anhydride;SEBS-g-MA), 말레익 안하이드라이드 모디파이드 에틸렌/메틸 아크릴레이트 코폴리머(maleic anhydride modified ethylene/methyl acrylate copolymer;E/MeA-g-MA)를 포함할 수 있다. 상용화제의 에폭시 관능기와 말레인 무수물 관능기는 폐플라스틱에 포함된 수산기(-OH) 및 카르복시기(-COOH) 중 적어도 하나와 반응할 수 있다. 이와 같이 에폭시 관능기와 말레인 무수물 관능기와 반응할 수 있는 수산기(-OH) 및 카르복시기(-COOH)를 가지는 폐플라스틱으로는 PET가 있다. 따라서 상용화제는 성형체 제조에 사용되는 PET의 양에 따라 사용되는 양이 정해질 수 있다. PET는 충진용 플라스틱에 함유되므로, 상용화제는 충진용 플라스틱에 함유되는 PET 전체 중량에 대해서 1 내지 5중량% 또는 2 내지 3중량%로 사용될 수 있다. 상용화제의 양이 지나치게 적으면, PET가 상용화제와 충분하게 반응하지 못해 PET의 용융물과 다른 저융점 플라스틱들과 균일하게 섞이지 않아 성형체의 강도가 낮아질 수 있다. 반면, 상용화제의 양이 지나치게 많으면, PET와 반응하고 남은 상용화제가 성형체 내에서 응집되어 덩어리를 형성하게 된다. 이에 성형체 내에서 플라스틱과 상용화제 덩어리 간에 계면이 형성되어 성형체의 강도가 저하될 수 있다. The compatibilizer is used to mix well when high molecular substances having different physical properties are dissolved, and can act like a surfactant to mix well with water and oil. In an embodiment of the present invention, a compatibilizing agent for well mixing waste plastics such as PET having hydrophilicity and waste plastics such as PE and PP having hydrophobicity may be used. Accordingly, the compatibilizer may further increase the strength of the molded article by suppressing the formation of an interface between different types of plastics when the molded article is cooled. The compatibilizer may include an epoxy functional group and a maleic anhydride functional group. Here, the compatibilizer including an epoxy functional group is ethylene/glycidyl metaacrylate copolymer (E/GMA), ethylene/ethyl acrylate/glycidyl methacrylate terpolymer (ethylene/ethyl acrylate/glycidyl metaacrylate terpolymer (E/EA/GMA) and ethylene/methyl acrylate/glycidyl meta acrylate terpolymer (E/MA/GMA). And the compatibilizing agent comprising a maleic anhydride functional group is hydrogenated styrene/butadiene/styrene copolymer grafted with maleic anhydride (SEBS-g-MA), maleic It may include maleic anhydride modified ethylene/methyl acrylate copolymer (E/MeA-g-MA). The epoxy functional group and the maleic anhydride functional group of the compatibilizer may react with at least one of a hydroxyl group (-OH) and a carboxyl group (-COOH) contained in the waste plastic. As such, PET is a waste plastic having a hydroxyl group (-OH) and a carboxyl group (-COOH) capable of reacting with an epoxy functional group and a maleic anhydride functional group. Therefore, the amount of the compatibilizer to be used may be determined according to the amount of PET used for manufacturing the molded article. Since PET is contained in the plastic for filling, the compatibilizer may be used in an amount of 1 to 5% by weight or 2 to 3% by weight based on the total weight of PET contained in the plastic for filling. If the amount of the compatibilizer is too small, the PET may not react sufficiently with the compatibilizer, so that the PET melt and other low-melting point plastics are not uniformly mixed, and thus the strength of the molded article may be lowered. On the other hand, if the amount of the compatibilizer is too large, the compatibilizer remaining after reacting with PET aggregates in the molded body to form a lump. Accordingly, an interface may be formed between the plastic and the compatibilizer mass in the molded body, thereby reducing the strength of the molded body.

이와 같이 슬래그, 코팅용 플라스틱, 충진용 플라스틱 및 상용화제가 마련되면, 이들을 이용하여 성형체를 제조할 수 있다. When the slag, the plastic for coating, the plastic for filling, and the compatibilizer are prepared as described above, a molded body can be manufactured using these.

먼저, 슬래그와 코팅용 플라스틱을 이용하여 슬래그-플라스틱 복합체를 제조할 수 있다. First, a slag-plastic composite may be manufactured using slag and a plastic for coating.

도 3을 참조하면, 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정은, 슬래그를 가열하는 과정(S121)과, 가열된 슬래그에 코팅용 플라스틱을 투입하고, 혼합하는 과정(S122)과, 슬래그 표면에 코팅용 플라스틱을 부착시켜 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정(S123) 및 슬래그-플라스틱 복합체를 냉각시키는 과정(S124)을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 냉각된 슬래그-플라스틱 복합체를 파쇄하는 과정(S125)을 수행할 수도 있다. Referring to FIG. 3 , the process of manufacturing the slag-plastic composite includes a process of heating the slag (S121), a process of injecting and mixing plastic for coating into the heated slag (S122), and a process for coating the slag surface It may include a process of manufacturing a slag-plastic composite by attaching a plastic (S123) and a process of cooling the slag-plastic composite (S124). In addition, if necessary, the process of crushing the cooled slag-plastic composite (S125) may be performed.

먼저, 슬래그를 코팅 용기(112)에 투입하고, 제1가열 수단(114)를 이용하여 슬래그를 가열(S121)할 수 있다. 슬래그를 가열하는 동안 코팅 용기(112)를 회전시켜 슬래그를 코팅 용기(112)의 내벽에 골고루 접촉시켜 슬래그를 균일하게 가열할 수 있다. 이때, 슬래그는 코팅용 플라스틱의 용융 온도 이상이고, 코팅용 플라스틱이 연소되는 온도보다 낮은 온도로 가열될 수 있다. 슬래그-플라스틱 복합체를 제조할 때 사용되는 코팅용 플라스틱의 종류에 따라 슬래그의 가열 온도는 달라질 수 있으나, PET를 제외한 플라스틱들은 대부분 200℃ 이하에서 용융되므로 슬래그는 200℃ 이하 또는 150 내지 180℃ 정도로 가열될 수 있다. 예컨대 PE와 PP의 융점은 130℃ 정도이고, PET의 융점은 240℃ 정도이다. 따라서 슬래그를 200℃ 이하의 온도로 가열하면, PET를 제외한 플라스틱들은 모두 용융시킬 수 있다. 여기에서 슬래그의 가열 온도가 지나치게 낮으면 코팅용 플라스틱이 용융되지 않아 슬래그의 표면에 부착되지 않을 수 있다. 이 경우, 슬래그의 표면 일부에만 코팅용 플라스틱이 부착되거나, 슬래그의 표면에 코팅용 플라스틱이 아예 부착되지 않아 슬래그-플라스틱 복합체의 제조 효율이 낮아지는 문제가 있다. 반면, 슬래그의 가열 온도가 지나치게 높으면 코팅용 플라스틱이 연소 또는 탄화되어 슬래그-플라스틱 복합체를 제조할 수 없는 문제가 있다. First, the slag may be put into the coating container 112 , and the slag may be heated using the first heating means 114 ( S121 ). The slag can be uniformly heated by rotating the coating container 112 while heating the slag to evenly contact the slag with the inner wall of the coating container 112 . At this time, the slag is higher than the melting temperature of the plastic for coating, and may be heated to a temperature lower than the temperature at which the plastic for coating is burned. The heating temperature of the slag may vary depending on the type of coating plastic used to prepare the slag-plastic composite, but most plastics except PET melt at 200°C or less, so the slag is heated to 200°C or less or 150 to 180°C. can be For example, the melting point of PE and PP is about 130 ℃, and the melting point of PET is about 240 ℃. Therefore, when the slag is heated to a temperature of 200° C. or less, all plastics except PET can be melted. Here, if the heating temperature of the slag is too low, the plastic for coating may not melt and may not adhere to the surface of the slag. In this case, there is a problem in that the plastic for coating is attached only to a part of the surface of the slag, or the plastic for coating is not attached to the surface of the slag at all, so that the manufacturing efficiency of the slag-plastic composite is lowered. On the other hand, when the heating temperature of the slag is too high, the plastic for coating is burned or carbonized, so that the slag-plastic composite cannot be manufactured.

슬래그가 코팅용 플라스틱의 융점 이상의 온도로 가열되면, 코팅 용기(112)에 코팅용 플라스틱을 투입하여 슬래그와 혼합(S122)할 수 있다. 슬래그와 코팅용 플라스틱을 합한 전체 중량에 대해서, 슬래그는 90 내지 95중량% 정도로 투입되고, 코팅용 플라스틱은 5 내지 10중량% 정도로 투입될 수 있다. 코팅용 플라스틱의 투입량이 지나치게 적으면 슬래그의 표면을 충분하게 코팅할 수 없다. 이에 슬래그-플라스틱 복합체를 압출하는 과정에서 슬래그가 압출기 몸체(312)의 내면과 스크류(330)와 직접 접촉되어 압출기 몸체(312)의 내면과 스크류(330)를 마모시키는 문제가 있다. 반면, 코팅용 플라스틱의 투입량이 지나치게 많으면 슬래그-플라스틱 복합체 제조 후 코팅용 플라스틱이 덩어리로 남거나 슬래그-플라스틱 복합체를 서로 엉겨 붙게 만들 수 있다. 이 경우, 성형체 제조 시 슬래그-플라스틱 복합체가 성형체 내에 균일하게 분산되지 않기 때문에, 슬래그-플라스틱 복합체를 입자 형태로 만들기 위해 별도의 파쇄 공정을 수행(S125)해야 하므로 공정이 복잡해지는 문제가 있다. When the slag is heated to a temperature greater than or equal to the melting point of the plastic for coating, the plastic for coating may be added to the coating container 112 and mixed with the slag (S122). Based on the total weight of the slag and the plastic for coating, the slag may be added in an amount of 90 to 95% by weight, and the plastic for coating may be added in an amount of 5 to 10% by weight. If the amount of the coating plastic is too small, the surface of the slag cannot be sufficiently coated. Accordingly, there is a problem in that the slag is in direct contact with the inner surface of the extruder body 312 and the screw 330 in the process of extruding the slag-plastic composite, thereby abrading the inner surface of the extruder body 312 and the screw 330 . On the other hand, if the input amount of the plastic for coating is too large, the plastic for coating may remain as a lump after the slag-plastic composite is manufactured, or the slag-plastic composite may become agglomerated with each other. In this case, since the slag-plastic composite is not uniformly dispersed in the molded body during manufacturing of the molded body, a separate crushing process must be performed (S125) to make the slag-plastic composite into particle form, thereby complicating the process.

이와 같이 코팅 용기(112)에 코팅용 플라스틱이 투입되면, 코팅 용기(112)를 회전시켜 가열된 슬래그와 코팅용 플라스틱을 상호 접촉시킬 수 있다. 이에 가열된 슬래그의 열에 의해 코팅용 플라스틱이 용융되면서 슬래그의 표면에 부착됨으로써 슬래그-플라스틱 복합체가 제조(S123)될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 것처럼 슬래그(S)의 표면에 플라스틱 코팅층(C)이 형성된 슬래그-플라스틱 복합체가 제조될 수 있다. As such, when the coating plastic is put into the coating container 112, the coating container 112 can be rotated to bring the heated slag into contact with the coating plastic. Accordingly, the plastic for coating is melted by the heat of the heated slag and adhered to the surface of the slag, whereby a slag-plastic composite may be manufactured (S123). That is, as shown in FIG. 1 , a slag-plastic composite in which a plastic coating layer (C) is formed on the surface of the slag (S) can be manufactured.

슬래그-플라스틱 복합체가 제조되면, 고온의 슬래그-플라스틱 복합체를 냉각 용기(122)에 투입하여 냉각(S124)시킬 수 있다. 이때, 냉각 용기(122)를 회전시키면, 고온의 슬래그-플라스틱 복합체가 냉각 수단(124)에 의해 냉각된 냉각 용기(122)의 내면에 접촉하면서 균일하게 냉각될 수 있다. 또한, 냉각 용기(122)가 회전함에 따라 슬래그-플라스틱 복합체가 서로 충돌하기 때문에 서로 부착되어 있던 슬래그-플라스틱 복합체가 부서지면서 슬래그-플라스틱 복합체가 입자 형태로 만들어질 수 있다. When the slag-plastic composite is manufactured, the high-temperature slag-plastic composite may be put into the cooling vessel 122 to be cooled (S124). At this time, when the cooling vessel 122 is rotated, the high-temperature slag-plastic composite may be uniformly cooled while contacting the inner surface of the cooling vessel 122 cooled by the cooling means 124 . In addition, as the cooling vessel 122 rotates, since the slag-plastic composite collides with each other, the slag-plastic composite attached to each other is broken, and the slag-plastic composite may be formed in the form of particles.

이후, 냉각된 슬래그-플라스틱 복합체, 충진용 플라스틱 및 상용화제를 압출하여 성형체를 제조(S130)할 수 있다. Thereafter, the cooled slag-plastic composite, the plastic for filling, and the compatibilizer may be extruded to manufacture a molded body (S130).

성형체를 제조하기 위해, 성형체의 원료인 슬래그-플라스틱 복합체, 충진용 플라스틱 및 상용화제를 정해진 양으로 준비할 수 있다. 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱을 합한 전체 중량에 대해서, 슬래그-플라스틱 복합체는 30 내지 80중량%, 충진용 플라스틱은 20 내지 70중량%로 준비할 수 있다. 또는 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱을 합한 전체 중량에 대해서, 슬래그-플라스틱 복합체는 40 내지 60중량, 충진용 플라스틱은 40 내지 60중량%로 준비할 수 있다. 이 경우, 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱을 합한 전체 중량에 대해서, 슬래그는 27 내지 76중량%, 충진용 플라스틱은 14 내지 73중량% 포함될 수 있다. 슬래그의 함량이 지나치게 적으면, 슬래그에 비해 강도가 낮은 충진용 플라스틱의 함량이 상대적으로 증가하게 되어, 이를 이용하여 제조되는 성형체의 기계적인 강도를 충분하게 확보할 수 없다. 반면, 슬래그의 함량이 지나치게 많으면, 슬래그를 결합시키는 충진용 플라스틱의 함량이 상대적으로 감소하여 슬래그 간의 결합력이 저하될 수 있다. 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱의 함량은 제조하고자 하는 성형체의 용도에 따라 달라질 수 있다. 예컨대 성형체가 높은 충격 강도를 요구하는 용도에 사용되면, 슬래그-플라스틱 복합체의 함량보다 충진용 플라스틱의 함량을 높게 조절할 수 있다. 반면, 성형체가 높은 굴곡 강도를 요구하는 용도에 사용되면, 슬래그-플라스틱 복합체의 함량을 충진용 플라스틱의 함량보다 슬래그-플라스틱 복합체의 함량을 높게 조절할 수 있다. In order to manufacture the compact, a slag-plastic composite, which is a raw material for the compact, a plastic for filling, and a compatibilizer may be prepared in a predetermined amount. Based on the total weight of the slag-plastic composite and the plastic for filling, the slag-plastic composite may be prepared in an amount of 30 to 80% by weight, and the plastic for filling may be prepared in an amount of 20 to 70% by weight. Alternatively, based on the total weight of the slag-plastic composite and the plastic for filling, the slag-plastic composite may be prepared in an amount of 40 to 60% by weight, and the plastic for filling may be prepared in an amount of 40 to 60% by weight. In this case, with respect to the total weight of the slag-plastic composite and the plastic for filling, 27 to 76% by weight of slag, 14 to 73% by weight of plastic for filling may be included. When the content of the slag is too small, the content of the plastic for filling, which has a lower strength than that of the slag, is relatively increased, so that the mechanical strength of a molded article manufactured using the content cannot be sufficiently secured. On the other hand, when the content of the slag is excessively large, the content of the plastic for filling that binds the slag is relatively decreased, so that the bonding force between the slags may be reduced. The content of the slag-plastic composite and the plastic for filling may vary depending on the use of the molded article to be manufactured. For example, when the molded article is used for a purpose requiring high impact strength, the content of the plastic for filling may be higher than the content of the slag-plastic composite. On the other hand, when the molded article is used for a purpose requiring high flexural strength, the content of the slag-plastic composite may be adjusted to be higher than that of the plastic for filling.

한편, 슬래그의 비중은 2 내지 3 정도이고, 플라스틱, 예컨대 코팅용 플라스틱 또는 충진용 플라스틱의 비중은 0.8 내지 0.95 정도이다. 그리고 슬래그와 플라스틱을 이용하여 제조되는 성형체는 슬래그의 비중보다 작고, 플라스틱의 비중보다 큰 비중, 예컨대 1 내지 2 정도의 비중을 가질 수 있다. 따라서 성형체의 사용 용도에 따라 슬래그와 플라스틱의 혼합 비율을 적절하게 조절할 수 있다. 예컨대 성형체를 습식 바닥재로 사용하는 경우, 슬래그의 함량을 증가시켜 성형체의 비중을 높임으로써 우천으로 인한 부력의 영향을 저감시킬 수 있다. On the other hand, the specific gravity of the slag is about 2 to 3, and the specific gravity of the plastic, for example, plastic for coating or plastic for filling is about 0.8 to 0.95. In addition, the molded article manufactured using the slag and the plastic may have a specific gravity smaller than that of the slag and greater than that of the plastic, for example, about 1 to 2 specific gravity. Therefore, the mixing ratio of the slag and the plastic can be appropriately adjusted according to the intended use of the molded body. For example, when the compact is used as a wet flooring material, the effect of buoyancy caused by rain can be reduced by increasing the specific gravity of the compact by increasing the content of slag.

상용화제는 충진용 플라스틱에 함유되는 PET 전체에 대해서 1 내지 5중량%, 또는 2 내지 3중량%로 마련될 수 있다. 상용화제의 양이 지나치게 적으면, 압출 시 PET와 저융점 플라스틱, 예컨대 충진용 플라스틱에 함유되는 저융점 플라스틱 및 슬래그-플라스틱 복합체의 코팅용 플라스틱이 균일하게 섞이지 않아 성형체의 강도가 낮아질 수 있다. 반면, 상용화제의 양이 지나치게 많으면, 일부는 PET와 반응하는데 사용되나, 일부는 성형체 내에 응집되어 플라스틱과 계면을 형성할 수 있기 때문에 성형체의 강도가 낮아지는 문제가 있다. The compatibilizer may be provided in an amount of 1 to 5% by weight, or 2 to 3% by weight based on the total PET contained in the plastic for filling. If the amount of the compatibilizer is too small, the PET and the low-melting-point plastic, such as the low-melting-point plastic contained in the plastic for filling and the plastic for coating of the slag-plastic composite, may not be uniformly mixed during extrusion, so that the strength of the molded article may be lowered. On the other hand, if the amount of the compatibilizer is too large, some of it is used to react with PET, but some may aggregate in the molded body to form an interface with the plastic, so there is a problem in that the strength of the molded body is lowered.

또한, 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱 이외에 성형체의 용도에 따라 착색제나 자외선 안정제 등의 첨가제를 추가로 사용할 수도 있다. 예컨대 미관을 위해 성형체에 색상을 부여하는 경우, 착색제를 더 사용할 수 있고, 성형체가 햇빛에 노출되는 부분에 사용되는 경우 자외선 안정제를 더 사용할 수도 있다. 이때, 첨가제는 성형체 전체를 1이라 할 때 0.01 내지 0.05중량부로 사용될 수 있다. 첨가제의 함량이 지나치게 적으면, 첨가제에 의한 효과를 충분하게 발휘할 수 없다. 반면, 첨가제의 함량이 지나치게 많으면, 첨가제 사용에 의한 비용이 증가하게 되고, 성형체 중 첨가제의 함량이 증가하여 성형체의 강도가 저하될 수 있다. In addition, in addition to the slag-plastic composite and the plastic for filling, additives such as colorants and UV stabilizers may be additionally used according to the use of the molded article. For example, when a color is given to the molded article for aesthetics, a colorant may be further used, and when the molded article is used in a portion exposed to sunlight, a UV stabilizer may be further used. In this case, the additive may be used in an amount of 0.01 to 0.05 parts by weight when the entire molded body is 1. When the content of the additive is too small, the effect of the additive cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, when the content of the additive is too large, the cost due to the use of the additive increases, and the content of the additive in the molded article increases, thereby reducing the strength of the molded article.

이와 같이 성형체의 원료가 준비되면, 준비된 원료, 즉 슬래그-플라스틱 복합체, 충진용 플라스틱 및 상용화제 또는 슬래그-플라스틱 복합체, 충진용 플라스틱, 상용화제 및 첨가제를 압출기 몸체(312)에 주입할 수 있다. 이때, 원료를 압출기 몸체(312)에 주입하기 이전에 별도의 혼합 용기에서 혼합한 다음, 각각의 원료를 혼합한 혼합물을 압출기 몸체(312)에 주입할 수도 있고, 각각의 원료를 압출기 몸체(312)에 독립적으로 주입할 수도 있다. 원료는 압출기 몸체(312) 내부에서 이동하면서 원료 중 플라스틱이 제2가열 수단(340)에 의해 용융될 수 있다. 압출기 몸체(312)는 원료가 주입되기 이전부터 제2가열 수단(340)에 의해 가열될 수 있다. 이때, 압출기 몸체(312)는 슬래그-플라스틱 복합체를 제조 시 코팅 용기(112)의 온도보다 높은 온도, 예컨대 100℃ 정도 높게 가열될 수 있다. 이는 성형체 제조에 사용되는 충진용 플라스틱이 PET 등과 같은 고융점 플라스틱을 포함하기 때문이다. 압출기 몸체(312)는 PET의 융점보다 높은 온도, 예컨대 250℃ 이상이 되도록 가열될 수 있다. 이때, 압출기 몸체(312)에서 원료가 주입되는 주입구(314) 쪽은 약 250 내지 280℃ 정도로 가열될 수 있고, 원료가 압출되는 쪽은 300 내지 320℃ 정도로 가열될 수 있다. 이는 주입구(314) 쪽 온도가 지나치게 높으면 슬래그-플라스틱 복합체에서 코팅용 플라스틱이 쉽게 용융되기 때문이다. 이렇게 코팅용 플라스틱이 쉽게 또는 빨리 용융되면 슬래그가 노출되서 압출기 몸체(312)와 스크류(330)와 직접 접촉하게 되고, 이로 인해 압출기 몸체(312)와 스크류(330)가 마모될 수 있다. 따라서 원료의 이동방향을 따라 압출기 몸체(312)의 온도를 증가시켜 코팅용 플라스틱이 용해되는 것을 지연시킴으로써 슬래그가 압출기 몸체(312) 및 스크류(330)를 마모시키는 것을 방지할 수 있다. When the raw material of the molded body is prepared in this way, the prepared raw material, that is, the slag-plastic composite, the plastic for filling and the compatibilizer or the slag-plastic composite, the plastic for the filling, the compatibilizer and the additive may be injected into the extruder body 312 . At this time, the raw material may be mixed in a separate mixing container before injecting the extruder body 312, and then the mixture in which each raw material is mixed may be injected into the extruder body 312, and each raw material may be injected into the extruder body 312 ) can also be injected independently. As the raw material moves inside the extruder body 312 , the plastic among the raw materials may be melted by the second heating means 340 . The extruder body 312 may be heated by the second heating means 340 before the raw material is injected. At this time, the extruder body 312 may be heated to a temperature higher than the temperature of the coating container 112 when manufacturing the slag-plastic composite, for example, about 100° C. This is because the filling plastic used for manufacturing the molded body includes a high melting point plastic such as PET. The extruder body 312 may be heated to a temperature higher than the melting point of PET, eg, 250° C. or higher. At this time, the injection port 314 side into which the raw material is injected in the extruder body 312 may be heated to about 250 to 280°C, and the side where the raw material is extruded may be heated to about 300 to 320°C. This is because, if the inlet 314 side temperature is too high, the plastic for coating in the slag-plastic composite is easily melted. When the plastic for coating is melted easily or quickly in this way, the slag is exposed and comes into direct contact with the extruder body 312 and the screw 330 , which may cause the extruder body 312 and the screw 330 to be worn. Therefore, it is possible to prevent the slag from abrading the extruder body 312 and the screw 330 by increasing the temperature of the extruder body 312 along the moving direction of the raw material to delay the dissolution of the plastic for coating.

압출기 몸체(312)에 원료 또는 혼합물이 주입되면, 스크류(330)를 동작시켜 원료를 압출함으로써 성형체를 제조할 수 있다. 이때, 스크류(330)는 압출기 몸체(312)에 원료가 주입되기 이전부터 동작시킬 수도 있고, 압출기 몸체(312)에 원료가 주입됨과 동시에 동작시킬 수도 있다. 이와 같이 압출기 몸체(312)에 원료를 주입할 때, 원료 중 슬래그를 사전에 코팅용 플라스틱으로 코팅하여 주입함으로써 원료 압출 시 슬래그가 압출기 몸체(312)의 내면 및 스크류(330)와 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 슬래그, 예컨대 페로니켈 슬래그는 경도가 매우 높은 물질로 압출기 몸체(312) 및 스크류(330)와 직접 접촉하면, 압출기 몸체(312) 및 스크류(330)를 마모시키는 문제가 있다. 따라서 슬래그의 표면을 코팅용 플라스틱으로 코팅하여 슬래그-플라스틱 복합체 상태로 압출기 몸체(312)에 주입하면 슬래그가 압출기 몸체(312) 및 스크류(330)를 마모시키는 현상을 억제 혹은 방지할 수 있다. 이에 압출기 몸체(312) 및 스크류(330)의 내구성을 향상시켜 이들의 보수 또는 교체 기간을 연장할 수 있다. 또한, 슬래그의 표면을 코팅용 플라스틱으로 코팅 또는 피복하여 충진용 플라스틱 및 상용화제와 함께 압출하면, 슬래그와 충진용 플라스틱 간의 비중 차이를 저감시켜 압출시 슬래그와 충진용 플라스틱이 분리되는 현상을 억제할 수 있고, 슬래그를 충진용 플라스틱 내에 균일하게 분산시킬 수 있다. When the raw material or mixture is injected into the extruder body 312, the screw 330 is operated to extrude the raw material to manufacture a molded body. In this case, the screw 330 may be operated before the raw material is injected into the extruder body 312 , or may be operated simultaneously with the raw material injected into the extruder body 312 . When injecting the raw material into the extruder body 312 in this way, the slag is in direct contact with the inner surface of the extruder body 312 and the screw 330 during raw material extrusion by coating and injecting the slag among the raw materials with a plastic for coating in advance. can be prevented That is, slag, for example, ferronickel slag is a material with very high hardness, and when in direct contact with the extruder body 312 and the screw 330 , there is a problem of abrasion of the extruder body 312 and the screw 330 . Therefore, when the surface of the slag is coated with a plastic for coating and injected into the extruder body 312 in a slag-plastic composite state, the phenomenon that the slag wears the extruder body 312 and the screw 330 can be suppressed or prevented. Accordingly, by improving the durability of the extruder body 312 and the screw 330, it is possible to extend their repair or replacement period. In addition, when the surface of the slag is coated or covered with a plastic for coating and extruded together with a plastic for filling and a compatibilizer, the difference in specific gravity between the slag and the plastic for filling is reduced, thereby suppressing the separation of the slag from the plastic for filling during extrusion. and the slag can be uniformly dispersed in the plastic for filling.

한편, 혼합물 중 코팅용 플라스틱과 충진용 플라스틱은 압출기 몸체(312) 내부를 따라 이동하면서 용융될 수 있다. 이때, 코팅용 플라스틱과 충진용 플라스틱은 상용화제에 의해 서로 균일하게 혼합될 수 있다. 충진용 플라스틱에 함유되는 PET는 상용화제와 반응하여 반응물을 형성하게 된다. PET는 수산기(-OH)와 카르복시기(-COOH)를 갖는데, 상용화제의 에폭시 관능기 또는 말레인 무수물 관능기가 PET의 수산기 및 카르복시기와 반응하여 반응물을 형성할 수 있다. Meanwhile, in the mixture, the plastic for coating and the plastic for filling may be melted while moving along the inside of the extruder body 312 . At this time, the plastic for coating and the plastic for filling may be uniformly mixed with each other by the compatibilizer. PET contained in the filling plastic reacts with the compatibilizer to form a reactant. PET has a hydroxyl group (-OH) and a carboxyl group (-COOH), and the epoxy functional group or maleic anhydride functional group of the compatibilizer may react with the hydroxyl group and carboxyl group of PET to form a reactant.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법에서 PET와 상용화제 간의 반응을 보여주는 도면이다. 예컨대 상용화제가 에폭시 관능기를 갖는 경우, 상용화제의 에폭시 관능기는 도 5의 (a)에 도시된 것처럼 PET의 수산기와 반응하고, 도 5의 (b)에 도시된 것처럼 PET의 카르복시기와 반응하여 반응물을 형성하게 된다. 이와 같은 반응을 통해 PET는 물성이 다른 플라스틱, 예컨대 고밀도 폴리에틸렌과 잘 혼합될 수 있는 상태로 개질될 수 있다. 따라서 PET는 압출되면서 다른 저융점 플라스틱들과 균일하게 혼합되어 성형체 내에서 고르게 분포될 수 있다. 이와 같은 작용을 통해 성형체의 강도는 더욱 향상될 수 있다. 5 is a view showing a reaction between PET and a compatibilizer in the method for manufacturing a molded article according to an embodiment of the present invention. For example, when the compatibilizer has an epoxy functional group, the epoxy functional group of the compatibilizing agent reacts with a hydroxyl group of PET as shown in FIG. 5(a), and reacts with a carboxyl group of PET as shown in FIG. will form Through this reaction, PET can be modified to a state that can be mixed well with plastics having different physical properties, such as high-density polyethylene. Therefore, while PET is being extruded, it can be uniformly mixed with other low-melting plastics and evenly distributed in the molded body. Through this action, the strength of the molded body may be further improved.

압출기 몸체(312)에 원료를 지속적으로 주입하고, 압출기 몸체(312)에 연결된 다이(320)를 통과시켜 성형체를 연속적으로 제조할 수 있다. 이때, 원료는 압출기 몸체(312) 내부에서 충분하게 혼합되면서 다이(320)쪽으로 이동하여 압출될 수 있다. 이와 같이 혼합물을 압출할 때, 충진용 플라스틱은 물론, 슬래그-플라스틱 복합체의 코팅용 플라스틱도 함께 용융될 수 있다. 그런데 슬래그-플라스틱 복합체의 코팅용 플라스틱은 슬래그와 부착되어 있는 상태이기 때문에 슬래그와 완전히 분리되지 않는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 다이(320)에서 압출된 성형체는 슬래그 주변에는 주로 코진용 플라스틱, 예컨대 저융점 플라스틱이 위치하게 되고, 저융점 플라스틱의 외측에는 저융점 플라스틱과 고융점 플라스틱이 혼합된 상태로 위치할 수 있다. 즉, 슬래그 입자 사이에는 저융점 플라스틱과 고융점 플라스틱의 혼합물이 위치할 수 있고, 슬래그 입자와 저융점 플라스틱과 고융점 플라스틱의 혼합물 사이에는 저융점 플라스틱이 위치할 수 있다. By continuously injecting the raw material into the extruder body 312 and passing the die 320 connected to the extruder body 312, it is possible to continuously manufacture a molded body. At this time, the raw material may be extruded by moving toward the die 320 while being sufficiently mixed inside the extruder body 312 . When extruding the mixture in this way, the plastic for the filling, as well as the plastic for the coating of the slag-plastic composite may be melted together. However, since the plastic for coating of the slag-plastic composite is attached to the slag, a phenomenon in which it is not completely separated from the slag may occur. Therefore, in the molded body extruded from the die 320, plastics for cozine, such as low-melting plastics, are mainly located around the slag, and low-melting-point plastics and high-melting plastics are mixed on the outside of the low-melting-point plastics. It may be located. That is, a mixture of a low-melting-point plastic and a high-melting-point plastic may be positioned between the slag particles, and a low-melting-point plastic may be positioned between the slag particles, and a mixture of the low-melting-point plastic and the high-melting plastic.

다이(320)를 통해 성형체가 압출되면, 성형체를 냉각시킨 후 절단부(400)를 이용하여 성형체를 일정한 길이 또는 목표로 하는 길이로 절단할 수 있다. 성형체 또는 제품의 형상은 다이(320)의 내부 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 이러한 방법으로 슬래그와 플라스틱을 이용하여 성형체를 대량으로 제조할 수 있다. When the molded body is extruded through the die 320 , the molded body may be cut to a predetermined length or a target length using the cutting unit 400 after cooling the molded body. The shape of the molded body or product may be variously changed according to the inner shape of the die 320 . In this way, the molded body can be mass-produced using slag and plastic.

이렇게 제조된 성형체는 물성, 예컨대 융점이 다른 2가지 이상의 플라스틱과, 플라스틱 내에 입자 형태로 분산되도록 배치되는 슬래그를 포함할 수 있다. 이때, 슬래그는 슬래그 전체에 대해서 10중량% 이하의 CaO를 함유할 수 있다. 그리고 성형체는 슬래그 주변에 주로 코진용 플라스틱, 예컨대 저융점 플라스틱이 위치하고, 저융점 플라스틱의 외측에 저융점 플라스틱과 고융점 플라스틱이 혼합된 상태로 위치하는 구조를 가질 수 있다. The molded article thus produced may include two or more plastics having different physical properties, such as melting points, and slag disposed to be dispersed in the form of particles in the plastic. At this time, the slag may contain 10 wt% or less of CaO with respect to the entire slag. In addition, the molded body may have a structure in which plastics for cozine, such as low-melting-point plastics, are mainly located around the slag, and low-melting-point plastics and high-melting-point plastics are located on the outside of the low-melting-point plastics in a mixed state.

여기에서는 다이(320)를 통해 원료를 압출하여 성형체를 제조하는 방법에 대해서 설명하였으나, 다이(320)에 별도의 금형(미도시)을 연결하고, 압출된 원료, 예컨대 압출물을 금형에 주입하여 다양한 형상의 성형체 또는 제품을 제조할 수도 있다.Here, a method for manufacturing a molded body by extruding a raw material through the die 320 has been described, but a separate mold (not shown) is connected to the die 320, and the extruded raw material, such as an extrudate, is injected into the mold. It is also possible to manufacture molded articles or products of various shapes.

이와 같은 방법으로 성형체를 제조하면, 슬래그에 의해 압출기 몸체(312)와 스크류(330)가 마모되는 것을 방지하여 압출기 몸체(312)와 스크류(330)의 내구성 및 사용 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 폐기물인 슬래그, 폐플라스틱을 이용하여 건축 소재, 토목 소재 등과 같은 고부가가치 제품을 제조함으로써 폐기물에 의한 환경 오염을 저감시킬 수 있고, 건설 비용을 절감할 수 있다. 특히, 비교적 저가로 제공되는 PET를 대량으로 사용할 수 있기 때문에 성형체 제조에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. When the molded body is manufactured in this way, the extruder body 312 and the screw 330 are prevented from being abraded by the slag, thereby improving the durability and service life of the extruder body 312 and the screw 330 . In addition, by manufacturing high value-added products such as building materials and civil engineering materials using waste slag and waste plastics, it is possible to reduce environmental pollution caused by waste and reduce construction costs. In particular, since a large amount of PET, which is provided at a relatively low price, can be used, it is possible to reduce the cost for manufacturing the molded body.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 성형체 제조방법으로 제조된 성형체의 기계적인 물성을 검증하기 위한 실험 예에 대해서 설명한다. Hereinafter, an experimental example for verifying the mechanical properties of the molded body manufactured by the method for manufacturing the molded body according to an embodiment of the present invention will be described.

성형체를 제조하기 위해 페로니켈 슬래그, 폐플라스틱 및 상용화제를 마련하였다. 이때, 페로니켈 슬래그는 평균 입자 크기가 0.15㎜ 이하를 갖도록 마련하였다. 폐플라스틱은 PET와 고밀도폴리에틸렌(HDPE)을 함유하는 폐비닐을 각각 파쇄하여 두께가 100 내지 200㎛이고, 길이 또는 폭이 2㎜ 이하가 되도록 마련하였다. 그리고 상용화제는 에폭시 관능기를 포함하는 에틸렌/글리시딜 메타아크릴레이트 코폴리머를 사용하였다. Ferronickel slag, waste plastic, and compatibilizer were prepared in order to prepare a molded body. At this time, the ferronickel slag was prepared to have an average particle size of 0.15 mm or less. Waste plastic was prepared by crushing waste vinyl containing PET and high-density polyethylene (HDPE), respectively, to have a thickness of 100 to 200 μm and a length or width of 2 mm or less. And as the compatibilizer, an ethylene/glycidyl methacrylate copolymer including an epoxy functional group was used.

실험 예1Experimental Example 1

페로니켈 슬래그 190g을 코팅 용기에 투입하여 170 내지 180℃ 정도로 가열한 후, 코팅 용기에 고밀도폴리에틸렌 10g을 투입하였다. 그리고 페로니켈 슬래그에 고밀도폴리에틸렌이 균일하게 부착되도록 10분간 교반하여 슬래그-플라스틱 복합체를 제조한 후, 냉각시켰다. After putting 190 g of ferronickel slag into a coating container and heating it to about 170 to 180° C., 10 g of high-density polyethylene was added to the coating container. Then, the slag-plastic composite was prepared by stirring for 10 minutes so that the high-density polyethylene was uniformly attached to the ferronickel slag, and then cooled.

이후, 슬래그-플라스틱 복합체 200g, PET 100g, 고밀도폴리에틸렌 100g 및 상용화제 2g을 압출기 몸체에 주입하고, 압출시켜 성형체를 제조하였다. 이때, 압출기 몸체의 주입구 측 온도는 260 내지 280℃로 유지하고, 다이 쪽 온도는 300 내지 320℃로 유지하였다. 그리고 제조된 성형체는 강도 측정에 알맞은 크기로 가공하고, 냉각시켰다. Then, 200 g of the slag-plastic composite, 100 g of PET, 100 g of high-density polyethylene, and 2 g of a compatibilizer were injected into the extruder body and extruded to prepare a molded body. At this time, the inlet side temperature of the extruder body was maintained at 260 to 280 ℃, the die side temperature was maintained at 300 to 320 ℃. And the manufactured molded body was processed to a size suitable for strength measurement, and cooled.

실험 예2Experimental Example 2

실험 예1과 동일한 방법으로 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하고, 압출기 몸체에 슬래그-플라스틱 복합체 200g, PET 150g, 고밀도폴리에틸렌 150g 및 상용화제 3g을 주입하였다. 그리고 실험 예1과 동일한 방법으로 성형체를 제조하였다. A slag-plastic composite was prepared in the same manner as in Experimental Example 1, and 200 g of the slag-plastic composite, 150 g of PET, 150 g of high-density polyethylene, and 3 g of compatibilizer were injected into the extruder body. And a molded article was prepared in the same manner as in Experimental Example 1.

실험 예3Experimental Example 3

실험 예1과 동일한 방법으로 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하고, 압출기 몸체에 슬래그-플라스틱 복합체 200g, PET 200g, 고밀도폴리에틸렌 200g 및 상용화제 4g을 주입하였다. 그리고 실험 예1과 동일한 방법으로 성형체를 제조하였다. A slag-plastic composite was prepared in the same manner as in Experimental Example 1, and 200 g of the slag-plastic composite, 200 g of PET, 200 g of high-density polyethylene, and 4 g of a compatibilizer were injected into the extruder body. And a molded article was prepared in the same manner as in Experimental Example 1.

실험 예4Experimental Example 4

실험 예1과 동일한 방법으로 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하고, 압출기 몸체에 슬래그-플라스틱 복합체 200g, PET 100g, 고밀도폴리에틸렌 100g 및 상용화제 5g을 주입하였다. 그리고 실험 예1과 동일한 방법으로 성형체를 제조하였다. A slag-plastic composite was prepared in the same manner as in Experimental Example 1, and 200 g of the slag-plastic composite, 100 g of PET, 100 g of high-density polyethylene, and 5 g of compatibilizer were injected into the extruder body. And a molded article was prepared in the same manner as in Experimental Example 1.

실험 예5Experimental Example 5

실험 예1과 동일한 방법으로 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하고, 압출기 몸체에 슬래그-플라스틱 복합체 100g, PET 100g 및 고밀도폴리에틸렌 100g 를 주입하였다. 그리고 실험 예1과 동일한 방법으로 성형체를 제조하였다. A slag-plastic composite was prepared in the same manner as in Experimental Example 1, and 100 g of the slag-plastic composite, 100 g of PET, and 100 g of high-density polyethylene were injected into the extruder body. And a molded article was prepared in the same manner as in Experimental Example 1.

실험 예6Experimental Example 6

페로니켈 슬래그 190g, PET 100g, 고밀도폴리에틸렌 110g 및 상용화제 2g을 압출기 몸체에 직접 주입하고, 압출시켜 성형체를 제조하였다. 압출 조건은 실험 예1과 동일하게 하였다. 그리고 제조된 성형체는 강도 측정에 알맞은 크기로 가공하고, 냉각시켰다. 190 g of ferronickel slag, 100 g of PET, 110 g of high-density polyethylene, and 2 g of compatibilizer were directly injected into the extruder body and extruded to prepare a molded body. Extrusion conditions were the same as in Experimental Example 1. And the manufactured molded body was processed to a size suitable for strength measurement, and cooled.

상기 실험 예1 내지 6에 의해 제조된 성형체 각각의 굴곡 강도 및 충격 강도를 측정하였다. 굴곡 강도는 KS M ISO 178에 의해 측정하였고, 충격 강도는 KS M ISO 179-1에 의해 측정하였다. 아래의 표 2는 각 성형체의 굴곡 강도 및 충격 강도를 측정한 결과를 보여주고 있다.The flexural strength and impact strength of each of the molded articles prepared by Experimental Examples 1 to 6 were measured. Flexural strength was measured according to KS M ISO 178, and impact strength was measured according to KS M ISO 179-1. Table 2 below shows the results of measuring the flexural strength and impact strength of each molded article.

페로니켈 슬래그 함량(g)Ferronickel slag content (g) 플라스틱 함량(g)Plastic content (g) 상용화제 함량(g)Compatibilizer content (g) 복합체
형성
complex
formation
굴곡강도
(MPa)
flexural strength
(MPa)
충격강도
(kj/㎡)
impact strength
(kj/㎡)
코팅용(PE)For coating (PE) 충진용(PET/PE)For filling (PET/PE) 실험 예1Experimental Example 1 190190 1010 (100/100)(100/100) 22 46.246.2 4.54.5 실험 예2Experimental Example 2 190190 1010 (150/150)(150/150) 33 2.32.3 5.15.1 실험 예3Experimental Example 3 190190 1010 (200/200)(200/200) 44 40.140.1 5.65.6 실험 예4Experimental Example 4 190190 1010 (100/100)(100/100) 55 30.630.6 3.53.5 실험 예5Experimental Example 5 190190 1010 (100/100)(100/100) 00 20.320.3 2.02.0 실험 예6Experimental Example 6 190190 00 (100/110)(100/110) 22 ×× 18.218.2 2.32.3

상기 표 2를 살펴보면, 슬래그와 코팅용 플라스틱을 이용하여 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하고, 이를 이용하여 성형체를 제조한 실험 예1 내지 5는 슬래그를 플라스틱으로 코팅하지 않고 성형체를 제조한 실험 예6에 비해, 성형체의 굴곡 강도 및 충격 강도가 현저하게 높게 측정된 것을 알 수 있다. 이는 실험 예1 내지 5의 경우, 슬래그의 표면에 플라스틱을 부착시켜 코팅층을 형성하였기 때문이다. 즉, 이러한 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱을 압출하면, 슬래그-플라스틱 복합체와 충진용 플라스틱이 서로 분리되지 않고 혼합된 상태를 잘 유지하게 된다. 또한, 플라스틱이 용융되면서 플라스틱끼리 결합력이 촉진될 수 있다. 이러한 이유로 실험 예1 내지 5에 의해 제조된 성형체는 실험 예6에 의해 제조된 성형체에 비해 높은 굴곡 강도 및 충격 강도를 발현한 것으로 판단된다. 그러나 실험 예6의 경우, 성분이 다르고 비중 차이를 갖는 슬래그와 플라스틱이 압출되면서 서로 분리되거나 쉽게 결합하지 못해 충분한 굴곡 강도 및 충격 강도를 나타내지 못한 것으로 판단된다. 특히, 동일한 조성으로 성형체를 제조한 실험 예1과 실험 예6을 비교해보면, 슬래그-플라스틱 복합체를 이용하여 성형체를 제조한 실험 예1이 슬래그-플라스틱 복합체를 형성하지 않고 성형체를 제조한 실험 예6에 비해 굴곡강도 및 충격강도가 2배 이상 높게 측정된 것을 알 수 있다. Referring to Table 2, Experimental Examples 1 to 5, in which a slag-plastic composite was prepared using slag and a plastic for coating, and a molded body was prepared using this, in Experimental Example 6 in which a molded body was prepared without coating the slag with plastic. In comparison, it can be seen that the flexural strength and impact strength of the molded article were significantly higher. This is because, in the case of Experimental Examples 1 to 5, a coating layer was formed by attaching a plastic to the surface of the slag. That is, when the slag-plastic composite and the plastic for filling are extruded, the slag-plastic composite and the plastic for filling are not separated from each other and well maintained in a mixed state. In addition, as the plastic is melted, bonding force between the plastics may be promoted. For this reason, it is judged that the molded articles manufactured by Experimental Examples 1 to 5 exhibited higher flexural strength and impact strength compared to the molded articles produced by Experimental Example 6. However, in the case of Experimental Example 6, it is judged that the slag and the plastic having different components and different specific gravity did not exhibit sufficient flexural strength and impact strength because they were not easily separated or combined with each other as they were extruded. In particular, comparing Experimental Example 1 and Experimental Example 6, in which a molded article was prepared with the same composition, Experimental Example 1, in which a molded article was manufactured using a slag-plastic composite, was produced without forming a slag-plastic composite Experimental Example 6 It can be seen that the flexural strength and impact strength were measured more than twice as high compared to the flexural strength.

또한, 실험 예1 내지 3에 의하면, 슬래그-플라스틱 복합체를 이용하여 성형체를 제조하는 경우, 플라스틱의 양, 예컨대 충진용 플라스틱의 양에 따라 성형체의 굴곡 강도 및 충격 강도를 조절할 수 있음을 알 수 있다. 성형체의 사용 용도에 따라 충진용 플라스틱의 양을 조절함으로써 사용 용도에 적합한 강도를 가지는 성형체를 제조할 수 있다. In addition, according to Experimental Examples 1 to 3, when a molded body is manufactured using a slag-plastic composite, it can be seen that the flexural strength and impact strength of the molded body can be adjusted according to the amount of plastic, for example, the amount of plastic for filling. . By controlling the amount of plastic for filling according to the intended use of the molded article, a molded article having a strength suitable for the intended use can be manufactured.

한편, 실험 예1 내지 4는 실험 예5에 비해 성형체의 굴곡 강도 및 충격 강도가 높게 측정되었다. 이는 상용화제의 사용 여부에 기인한 것으로 파악된다. 즉, 상용화제를 사용한 실험 예1 내지 4의 경우, 상용화제를 사용하지 않은 실험 예5에 비해 높은 굴곡 강도와 충격 강도를 나타내고 있다. 이를 통해 물성이 서로 다른 2가지 이상의 플라스틱을 이용하여 성형체를 제조하는 경우, 상용화제를 사용하면 서로 다른 플라스틱들이 균일하게 혼합되어 성형체의 강도를 높여줄 수 있음을 알 수 있다. 그런데 실험 예 4는 상용화제를 사용하였음도 불구하고, 실험 예1 내지 3에 비해 굴곡 강도와 충격 강도가 낮은 것으로 나타나고 있다. 충진용 플라스틱, 특히 PET의 함량에 대해 상용화제를 일정하게 사용한 실험 예1 내지 3의 경우, 성형체의 굴곡 강도는 2 내지 4MPa 정도의 차이를 갖고, 충격 강도는 0.5 내지 0.6정도의 차이를 갖는 것으로 측정되었다. 그러나 동일한 양의 슬래그와 플라스틱을 사용하여 성형체를 제조한 실험 예1에 비해, 2.5배 많은 양의 상용화제를 사용한 실험 예4는 성형체의 굴곡 강도 및 충격 강도가 현저하게 낮은 것을 알 수 있다. 이는 상용화제의 함량이 적정량을 초과하게 되면, 일부는 PET와 반응하는데 사용되지만, 일부는 성형체 내에서 플라스틱과 균일하게 혼합되지 않고 응집되어 플라스틱과 계면을 형성하기 때문이다. On the other hand, in Experimental Examples 1 to 4, the flexural strength and impact strength of the molded article were measured to be higher than those of Experimental Example 5. This is believed to be due to the use of compatibilizers. That is, in the case of Experimental Examples 1 to 4 using the compatibilizer, the flexural strength and impact strength were higher than those of Experimental Example 5 without using the compatibilizer. Through this, it can be seen that when a molded body is manufactured using two or more plastics having different physical properties, when a compatibilizer is used, the different plastics are uniformly mixed to increase the strength of the molded body. However, although the compatibilizer was used in Experimental Example 4, it is shown that the flexural strength and impact strength were lower than those of Experimental Examples 1 to 3. In the case of Experimental Examples 1 to 3 in which the compatibilizer was constantly used for the content of plastic for filling, particularly PET, the flexural strength of the molded article had a difference of about 2 to 4 MPa, and the impact strength had a difference of about 0.5 to 0.6. was measured. However, it can be seen that the flexural strength and impact strength of the molded article were significantly lower in Experimental Example 4 using an amount of the compatibilizer 2.5 times higher than in Experimental Example 1, in which the molded body was manufactured using the same amount of slag and plastic. This is because, when the content of the compatibilizer exceeds an appropriate amount, a part is used to react with PET, but a part is not uniformly mixed with the plastic in the molded body and aggregates to form an interface with the plastic.

그리고 실험 예6의 경우, 성형체 제조 시 상용화제를 사용하였으나, 상용화제를 사용하지 않은 실험 예5에 비해 굴곡 강도는 낮게 측정되고, 충격 강도는 높게 측정되었다. 이를 통해 슬래그와 물성이 서로 다른 플라스틱들을 이용하여 성형체를 제조하는 경우, 슬래그-플라스틱 복합체와 상용화제를 적절하게 사용해야 성형체의 강도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. And in the case of Experimental Example 6, although a compatibilizer was used in manufacturing the molded article, the flexural strength was measured to be low and the impact strength was measured to be high compared to Experimental Example 5 in which the compatibilizer was not used. Through this, it can be seen that when a molded body is manufactured using plastics having different physical properties from slag, the strength of the molded body can be improved by appropriately using a slag-plastic composite and a compatibilizer.

상기한 결과를 종합하면, 슬래그를 플라스틱으로 코팅하여 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하고, 이를 이용하여 성형체를 제조하면 성형체의 굴곡 강도 및 충격 강도 등과 같은 기계적인 물성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 또한, 물성이 서로 다른 여러 종류의 플라스틱을 이용하여 성형체를 제조하는 경우, 상용화제를 사용하여 플라스틱의 용융물이 균일하게 혼합되도록 함으로써 기계적인 물성이 우수한 고품질의 성형체를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다. Combining the above results, it can be seen that mechanical properties such as flexural strength and impact strength of the molded body can be improved by manufacturing a slag-plastic composite by coating the slag with plastic, and manufacturing a molded body using this. In addition, in the case of manufacturing a molded article using several types of plastics with different physical properties, it was confirmed that a high-quality molded article having excellent mechanical properties could be manufactured by using a compatibilizer to uniformly mix the plastic melt. .

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술 되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술 되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the above-described preferred embodiments, the present invention is not limited thereto, and is defined by the claims to be described later. Accordingly, those of ordinary skill in the art can variously change and modify the present invention within the scope without departing from the spirit of the claims to be described later.

100: 코팅부 110: 코팅기
120: 냉각기 300: 성형부
312: 압출기 몸체 320:다이
330: 스크류 340: 제2가열 수단
400: 절단부
100: coating unit 110: coating machine
120: cooler 300: molded part
312: extruder body 320: die
330: screw 340: second heating means
400: cut part

Claims (24)

슬래그를 마련하는 과정;
코팅용 플라스틱과, 상기 코팅용 플라스틱보다 융점이 높은 플라스틱을 포함하는 충진용 플라스틱을 마련하는 과정;
상기 슬래그의 적어도 일부에 상기 코팅용 플라스틱을 부착시켜 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정; 및
상기 슬래그-플라스틱 복합체 및 상기 충진용 플라스틱을 포함하는 혼합물을 압출하여 성형체를 제조하는 과정;을 포함하는 성형체 제조방법.
the process of laying slag;
A process of preparing a plastic for coating and a plastic for filling comprising a plastic having a higher melting point than the plastic for coating;
attaching the plastic for coating to at least a portion of the slag to prepare a slag-plastic composite; and
The process of manufacturing a molded body by extruding a mixture including the slag-plastic composite and the plastic for filling;
청구항 1에 있어서,
상기 슬래그를 마련하는 과정은 슬래그의 CaO 함량을 조정하는 성분 조정 과정을 포함하는 성형체 제조방법.
The method according to claim 1,
The process of preparing the slag includes a process of adjusting a component of adjusting the CaO content of the slag.
청구항 1에 있어서,
상기 충진용 플라스틱을 마련하는 과정은,
서로 다른 2종 이상의 폐플라스틱을 수집하는 과정;
상기 폐플라스틱을, 상기 폐플라스틱 중 가장 높은 융점을 가지는 고융점 플라스틱과, 상기 고융점 플라스틱보다 융점이 낮은 저융점 플라스틱으로 분류하는 과정;
상기 고융점 플라스틱과 상기 저융점 플라스틱을 각각 파쇄하는 과정; 및
파쇄된 고융점 플라스틱을 상기 충진용 플라스틱으로 마련하는 과정;을 포함하는 성형체 제조방법.
The method according to claim 1,
The process of preparing the plastic for filling is,
The process of collecting two or more different types of waste plastics;
Classifying the waste plastic into a high melting point plastic having the highest melting point among the waste plastics and a low melting point plastic having a lower melting point than the high melting point plastic;
crushing each of the high-melting-point plastic and the low-melting-point plastic; and
The process of preparing the crushed high-melting-point plastic as the plastic for filling; a molding method comprising a.
청구항 3에 있어서,
상기 충진용 플라스틱을 마련하는 과정은,
상기 파쇄된 고융점 플라스틱과 상기 파쇄된 저융점 플라스틱 중 일부를 혼합하는 과정을 포함하는 성형체 제조방법.
4. The method according to claim 3,
The process of preparing the plastic for filling is,
A method for manufacturing a molded body comprising a step of mixing a portion of the crushed high-melting-point plastic and the crushed low-melting-point plastic.
청구항 3에 있어서,
상기 코팅용 플라스틱과 상기 충진용 플라스틱을 혼합하기 위한 상용화제를 마련하는 과정을 포함하는 성형체 제조방법.
4. The method according to claim 3,
A method for manufacturing a molded body comprising the step of preparing a compatibilizer for mixing the plastic for coating and the plastic for filling.
청구항 5에 있어서,
상기 상용화제를 마련하는 과정은,
에폭시 관능기 및 말레인 무수물 관능기 중 적어도 하나를 포함하는 상용화제를 마련하는 과정을 포함하는 성형체 제조방법.
6. The method of claim 5,
The process of preparing the compatibilizer is,
A method for producing a molded article, comprising the step of preparing a compatibilizer including at least one of an epoxy functional group and a maleic anhydride functional group.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정은,
상기 코팅용 플라스틱의 융점 이상의 온도를 갖도록 상기 슬래그를 가열하는 과정;
가열된 슬래그에 상기 코팅용 플라스틱을 투입하는 과정; 및
가열된 슬래그의 표면에 코팅용 플라스틱을 부착시키는 과정;을 포함하는 성형체 제조방법.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The process of preparing the slag-plastic composite is,
heating the slag to have a temperature higher than or equal to the melting point of the plastic for coating;
The process of injecting the plastic for coating into the heated slag; and
A method of manufacturing a molded body comprising a; the process of attaching a plastic for coating to the surface of the heated slag.
청구항 7에 있어서,
상기 가열된 슬래그에 상기 코팅용 플라스틱을 투입하는 과정은,
상기 가열된 슬래그와 상기 코팅용 플라스틱을 합한 전체에 대해서, 5 내지 10중량%의 코팅용 플라스틱을 투입하는 과정을 포함하는 성형체 제조방법.
8. The method of claim 7,
The process of injecting the plastic for coating into the heated slag,
A method of manufacturing a molded body comprising the step of adding 5 to 10% by weight of a plastic for coating based on the total of the heated slag and the plastic for coating.
청구항 7에 있어서,
상기 슬래그-플라스틱 복합체를 제조하는 과정은,
상기 가열된 슬래그의 온도를 상기 코팅용 플라스틱의 융점 이상의 온도로 유지하는 과정;
상기 가열된 슬래그와 상기 코팅용 플라스틱을 교반하여 상기 가열된 슬래그에 상기 코팅용 플라스틱을 접촉시키고, 상기 가열된 슬래그의 열을 이용하여 상기 코팅용 플라스틱을 용융시키는 과정; 및
상기 가열된 슬래그의 표면에 용융된 코팅용 플라스틱을 부착시키는 과정;을 포함하는 성형체 제조방법.
8. The method of claim 7,
The process of producing the slag-plastic composite,
maintaining the temperature of the heated slag at a temperature greater than or equal to the melting point of the plastic for coating;
agitating the heated slag and the plastic for coating, bringing the plastic for coating into contact with the heated slag, and melting the plastic for coating by using the heat of the heated slag; and
The process of attaching a molten coating plastic to the surface of the heated slag;
청구항 7에 있어서,
상기 성형체를 제조하는 과정은,
상기 슬래그-플라스틱 복합체 및 상기 충진용 플라스틱을 합한 전체에 대해서, 30 내지 80중량%의 슬래그-플라스틱 복합체를 마련하는 과정을 포함하는 성형체 제조방법.
8. The method of claim 7,
The process of manufacturing the molded body,
The slag-plastic composite and the total amount of the plastic for filling, 30 to 80% by weight of the slag-a molded body manufacturing method comprising the step of providing a plastic composite.
청구항 10에 있어서,
상기 성형체를 제조하는 과정은,
상기 충진용 플라스틱에 함유되는 상기 충진용 플라스틱 전체에 대해서, 1 내지 5중량%의 상용화제를 마련하는 과정; 및
상기 혼합물과 상기 상용화제를 압출하는 과정;을 포함하는 성형체 제조방법.
11. The method of claim 10,
The process of manufacturing the molded body,
A process of preparing a compatibilizer in an amount of 1 to 5% by weight with respect to the entire plastic for filling contained in the plastic for filling; and
Method for producing a molded body comprising a; step of extruding the mixture and the compatibilizer.
청구항 10에 있어서,
상기 성형체를 제조하는 과정은 첨가제를 마련하는 과정을 포함하는 성형체 제조방법.
11. The method of claim 10,
The process of manufacturing the molded body includes a process of preparing an additive.
청구항 5에 있어서,
상기 성형체를 제조하는 과정은,
상기 충진용 플라스틱의 용점 이상의 온도에서 상기 혼합물을 압출하는 과정을 포함하는 성형체 제조방법.
6. The method of claim 5,
The process of manufacturing the molded body,
A molding method comprising the step of extruding the mixture at a temperature equal to or higher than the melting point of the plastic for filling.
청구항 13에 있어서,
상기 압출하는 과정은,
상기 상용화제와 상기 코팅용 플라스틱과 상기 충진용 플라스틱 중 적어도 하나와 반응시키는 과정을 포함하는 성형체 제조방법.
14. The method of claim 13,
The extrusion process is
and reacting the compatibilizer with at least one of the plastic for coating and the plastic for filling.
청구항 6에 있어서,
상기 슬래그를 마련하는 과정은 페로니켈 용강을 제조하는 과정에서 발생하는 페로니켈 슬래그를 마련하는 과정을 포함하고,
상기 충진용 플라스틱을 마련하는 과정은 상기 고융점 플라스틱으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate, PET)를 마련하는 과정을 포함하는 성형체 제조방법.
7. The method of claim 6,
The process of preparing the slag includes the process of preparing ferronickel slag generated in the process of manufacturing ferronickel molten steel,
The process of preparing the plastic for filling includes a process of preparing polyethylene terephthalate (PET) as the high-melting-point plastic.
청구항 15에 있어서,
상기 성형체를 제조하는 과정은,
상기 상용화제의 에폭시 관능기 및 말레인 무수물 관능기 중 적어도 하나와 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 수산기(-OH)와 카르복시기(-COOH) 중 적어도 하나를 반응시키는 과정을 포함하는 성형체 제조방법.
16. The method of claim 15,
The process of manufacturing the molded body,
and reacting at least one of the epoxy functional group and the maleic anhydride functional group of the compatibilizer with at least one of the hydroxyl group (-OH) and the carboxyl group (-COOH) of the polyethylene terephthalate (PET).
저융점 플라스틱;
상기 저융점 플라스틱보다 50℃ 이상 높은 융점을 갖는 고융점 플라스틱;
상기 저융점 플라스틱과 상기 고융점 플라스틱 내에 입자 형태로 분산되도록 배치되는 슬래그; 및
상기 고융점 플라스틱과 결합된 상용화제;를 포함하는 성형체.
low melting point plastics;
High melting point plastic having a melting point higher than 50 ℃ than the low melting point plastic;
slag disposed to be dispersed in the form of particles in the low melting point plastic and the high melting point plastic; and
A molded body comprising a; compatibilizer combined with the high melting point plastic.
청구항 17에 있어서,
상기 슬래그는, 상기 슬래그 전체에 대해서 10중량% 이하의 CaO를 함유하는 성형체.
18. The method of claim 17,
The said slag is a molded object containing 10 weight% or less of CaO with respect to the said whole slag.
청구항 18에 있어서,
상기 슬래그는, 고로 슬래그, 제강 슬래그 및 페로니켈 슬래그 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 플라스틱은 폐플라스틱을 포함하는 성형체.
19. The method of claim 18,
The slag includes at least one of blast furnace slag, steelmaking slag and ferronickel slag,
The plastic is a molded body including waste plastic.
청구항 19에 있어서,
상기 슬래그의 입자 크기는 0.01 내지 0.15㎜인 성형체.
20. The method of claim 19,
The slag has a particle size of 0.01 to 0.15 mm.
청구항 19에 있어서,
상기 슬래그는 각이 진 다면체 입자를 포함하는 성형체.
20. The method of claim 19,
The slag is a molded body comprising angled polyhedral particles.
청구항 17에 있어서,
상기 저융점 플라스틱은 폴리에틸렌(PolyEthylene, PE), 폴리프로필렌(PolyPropylene, PP), 폴리스타이렌(PolyStyrene, PS) 및 폴리카보네이트(PolyCarbonate, PC) 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 고융점 플라스틱은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함하는 성형체.
18. The method of claim 17,
The low-melting plastic includes at least one of polyethylene (PolyEthylene, PE), polypropylene (PolyPropylene, PP), polystyrene (PolyStyrene, PS) and polycarbonate (PolyCarbonate, PC),
The high-melting-point plastic is a molded article comprising polyethylene terephthalate (PET).
청구항 22에 있어서,
상기 상용화제는 에폭시 관능기 및 말레인 무수물 관능기 중 적어도 하나를 포함하는 성형체.
23. The method of claim 22,
The compatibilizer comprises at least one of an epoxy functional group and a maleic anhydride functional group.
청구항 23에 있어서,
상기 상용화제는 상기 고융점 플라스틱 전체에 대해서 1 내지 5중량% 포함되는 성형체.
24. The method of claim 23,
The compatibilizer is included in an amount of 1 to 5% by weight based on the entire high-melting point plastic molded article.
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