KR20230101194A - 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법 - Google Patents

생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230101194A
KR20230101194A KR1020210191095A KR20210191095A KR20230101194A KR 20230101194 A KR20230101194 A KR 20230101194A KR 1020210191095 A KR1020210191095 A KR 1020210191095A KR 20210191095 A KR20210191095 A KR 20210191095A KR 20230101194 A KR20230101194 A KR 20230101194A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
synthetic resin
waste synthetic
composite waste
weight
parts
Prior art date
Application number
KR1020210191095A
Other languages
English (en)
Inventor
조영근
이준
김경민
김영욱
Original Assignee
(재)한국건설생활환경시험연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (재)한국건설생활환경시험연구원 filed Critical (재)한국건설생활환경시험연구원
Priority to KR1020210191095A priority Critical patent/KR20230101194A/ko
Publication of KR20230101194A publication Critical patent/KR20230101194A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00Making preforms
    • B29B11/06Making preforms by moulding the material
    • B29B11/10Extrusion moulding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/02Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K11/00Use of ingredients of unknown constitution, e.g. undefined reaction products
    • C08K11/005Waste materials, e.g. treated or untreated sewage sludge
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B2017/001Pretreating the materials before recovery
    • B29B2017/0015Washing, rinsing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0268Separation of metals
    • B29B2017/0272Magnetic separation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B2017/0424Specific disintegrating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0468Crushing, i.e. disintegrating into small particles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

본 발명은, PET, HDPE, LDPE, PP, PS, PVE, EPS 중 어느 두 가지 이상 혼합된 생활계 복합 폐합성수지를 파쇄하고, 철재 및 철편류를 제거하여 세척하고 탈수한 후에 용융하여 혼합한 후에 일정한 크기로 절단하여 냉각시켜 제조되는 복합 폐합성수지 골재; 무용제성 에폭시계로서 주재 100중량부에 대하여 경화재 95 내지 118중량부를 포함하여 이루어지는 폴리머 결합재; 및 상기 복합 폐합성수지 골재와 상기 폴리머 결합재 혼합물의 점도를 조절하여 혼합되도록 하는 혼합수를 포함하고, 상기 폴리머 결합재 100중량부에 대하여 혼합수 1 내지 10중량부와, 상기 복합 폐합성수지 골재 45 내지 55중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법 {Polymer concrete using a living complex synthetic resin and its manufacturing method}
본 발명은 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 생활폐기물로 발생되는 복합 재질 폐합성수지를 개질하여 콘크리트의 골재로 사용할 수 있고, 폐합성수지를 재활용하므로 폐합성수지에 의한 환경오염을 방지할 수 있으며, 콘크리트 제조에 사용되는 골재의 압축강도를 구현할 수 있으므로 골재 및 시멘트를 대체하여 콘크리트 제조에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 합성수지는 가전제품 등의 생활용품에 많이 사용되고, 생활용품에 사용되는 합성수지 중에 폴리우레탄 폼은 국내에서의 생산량이 대략 그 원료의 사용량을 기준으로 볼 때 연간 45만∼50만톤 가량 될 것으로 추정되며, 이렇게 생산된 폴리우레탄 폼은 냉장고와 같은 가전제품에서 단열재나 건축용 판넬 등으로 특성에 맞게 여러 용도로 사용되고 있으나, 사용 후 처리문제로 상당히 어려움을 겪고 있으며 주로 매립이나 소각에 의존하고 있는 실정이다.
일반적으로 발포 폴리우레탄은 열경화성 수지로서 열에 녹지 않아 재활용이 곤란 하며, 태울 때는 분자 내의 질소와 방향족 고리가 잔류하게 되고, 단열재로 사용된 발포 폴리우레탄의 경우 발포제로 사용된 프레온(CFC)이 폼 내부에 남아있게 된다.
우레탄이 포함하고 있는 자체 질소는 이산화질소를 발생시켜서 환경오염은 물론 불소를 발생시키기 때문에 소각에 의한 처리에도 많은 문제점이 있고, 발포 폴리우레탄의 경우는 밀도가 매우 낮아서 매립에도 어려움이 있으며, 난분해성 물질이므로 매립 또한 함부로 할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 폐 발포 폴리우레탄을 효과적으로 재활용할 수 있는 기술의 개발 필요성이 대두되고 있다.
이와 관련해 대한민국 특허 제 391558 호에서는 스퀴즈 우레탄폴에 시멘트, 모래, 물 등으로 우레탄폴 콘크리트를 만들어 시공하는 방법을 개시하였으나 모래를 사용하고 있는데, 건설 현장에서의 모래의 사용량 증가 등으로 인해 자연 모래의 품귀 현상이 나타나고 있어서 이러한 모래의 사용 없이도 동일 효과를 낼 수 있는 우레탄폴 콘크리트의 필요성이 대두되었다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 우레탄폴을 주성분으로 하는 콘크리트용 모르터의 제조방법이 개발되었으며, 종래기술에 따른 콘크리트용 모르터의 제조방법은, 폐우레탄폼과 폐스치로폴을 각각 1~10mm로 분쇄하고 폐우레탄폼과 폐스치로폴을 5~7 : 1~3의 중량비로 혼합하여 우레탄폴을 만든 다음, 우레탄폴에 혼화제인 수용성 셀룰로즈에텔 계열인 육회색 분말을 첨가하되, 우레탄폴과, 혼화제 및 시멘트의 배합비율은 용적비로 우레탄폴 60~80%, 혼화제 1~4%, 시멘트 19~40%로 이루어진다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0784978호(2007년 12월 11일 공고, 발명의 명칭 : 발포 우레탄폴과 폐합성수지를 주성분으로 하는 콘크리트용 모르터 및 그 제조방법)에 개시되어 있다.
종래기술에 따른 콘크리트는, 발포 우레탄폴이 포함되어 이루어지기 때문에 콘크리트의 주성분으로 사용되는 골재의 압축강도를 구현하기 어려워 건설현장에 사용되는 콘크리트 구조물의 압축강도를 제공하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 생활폐기물로 발생되는 복합 재질 폐합성수지를 개질하여 콘크리트의 골재로 사용할 수 있고, 폐합성수지를 재활용하므로 폐합성수지에 의한 환경오염을 방지할 수 있으며, 콘크리트 제조에 사용되는 골재의 압축강도를 구현할 수 있으므로 골재 및 시멘트를 대체하여 콘크리트 제조에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, PET, HDPE, LDPE, PP, PS, PVE, EPS 중 어느 두 가지 이상 혼합된 생활계 복합 폐합성수지를 파쇄하고, 철재 및 철편류를 제거하여 세척하고 탈수한 후에 용융하여 혼합한 후에 일정한 크기로 절단하여 냉각시켜 제조되는 복합 폐합성수지 골재; 무용제성 에폭시계로서 주재 100중량부에 대하여 경화재 95 내지 118중량부를 포함하여 이루어지는 폴리머 결합재; 및 상기 복합 폐합성수지 골재와 상기 폴리머 결합재 혼합물의 점도를 조절하여 혼합되도록 하는 혼합수를 포함하고, 상기 폴리머 결합재 100중량부에 대하여 혼합수 1 내지 10중량부와, 상기 복합 폐합성수지 골재 45 내지 55중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 주재는 밀도 1.8g/cm3, 동점도 20.5mm2/s(40℃)이고, 상기 경화재는 밀도 2.1g/cm3, 동점도 21.0mm2/s(40℃) 인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 복합 폐합성수지 골재는, 밀도 1.5g/cm3 이상, 흡수율 3.0% 이하의 물성을 확보하고, 콘크리트 1m3 당 50~600kg로 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 폴리머 콘크리트의 압축강도는 24MPa 이상을 확보할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, (a) PET, HDPE, LDPE, PP, PS, PVE, EPS 중 어느 두 가지 이상 혼합된 생활계 복합 폐합성수지를 75HP의 분쇄식 절단기를 이용하여 30~40mm로 파쇄하고, 파쇄된 복합 폐합성수지를 자력선별기를 이용하여 철재 및 철편류를 제거한 후 회전식 세척조에서 복합 폐합성수지에 부착되어 있는 이물질을 제거하고 원심력 탈수기에서 5~20분 동안 탈수하여 제조되는 1차 재생단계; (b) 상기 1차 재생단계를 거친 복합 폐합성수지를 투입구 150~170℃, 용융기 260~300℃, 토출구 140~180℃의 온도조건과 재료 압출을 위한 회전속도를 300~500RPM으로 조절하여 1차 용융하는 2차 재생단계; (c) 상기 2차 재생단계를 거친 복합 폐합성수지를 투입구 150~170℃, 용융기 190~220℃, 토출구 150~170℃의 온도조건과 재료 압출을 위한 회전속도를 200~300RPM 조절하여 2차 용융하는 3차 재생단계; (d) 상기 3차 재생단계를 거쳐 제조되는 복합 폐합성수지를 골재화 하기 위하여 골재 입도별로 생산할 수 있는 토출구에 200~500RPM의 회전압력을 가하여 압출하고 이를 크기별로 절단한 후 냉각조에 투입하여 최종 콘크리트용 골재를 제조하는 4차 재생단계; 및 (e) 상기 폴리머 결합재 100중량부에 대하여 상기 혼합수 1 내지 10중량부와, 상기 복합 폐합성수지 골재 45 내지 55중량부 혼합하여 단계를 포함하고, 상기 3차 용융단계에서는 복합 폐합성수지를 이용하여 제조되는 생성물의 밀도 개선을 위하여 복합 폐합성수지 100중량부에 대하여 고로슬래그 미분말을 150 내지 250 중량부 혼입하고, 상기 4차 재생단계에서는 복합 폐합성수지 골재의 친수성 향상을 위하여 냉각조에 투입하는 냉각수 100중량부에 대하여 수성 아크릴 바인더를 15~30중량부를 투입하여 냉각과 표면개질을 진행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법은, PET, HDPE, LDPE, PP, PS, PVE, EPS 중 어느 두가지 이상 혼합된 생활계 복합 폐합성수지를 사용하여 콘크리트에 사용되는 골재를 대체할 수 있고, 골재에서 요구되는 압축강도를 구현할 수 있어 생활계 복합 폐합성수지에 의해 환경오염을 저감시킬 수 있고, 콘크리트 제조에 요구되는 골재를 줄여 골재 채취에 의한 환경파괴를 방지할 수 있으며, 콘크리트 제조에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트의 실험이 도시된 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 제조방법에 사용되는 제1절단기, 자련선별기, 제1컨베이어벨트, 세척조 및 탈수조가 도시된 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 제조방법에 사용되는 제1저장고, 제1용융기, 압출기, 투입기, 제2용융기 및 냉각조가 도시된 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 제조방법에 사용되는 제2절단기 및 제2저장고가 도시된 사진이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트의 실험이 도시된 사진이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 제조방법에 사용되는 제1절단기, 자련선별기, 제1컨베이어벨트, 세척조 및 탈수조가 도시된 사진이다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 제조방법에 사용되는 제1저장고, 제1용융기, 압출기, 투입기, 제2용융기 및 냉각조가 도시된 사진이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 제조방법에 사용되는 제2절단기 및 제2저장고가 도시된 사진이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트는, PET, HDPE, LDPE, PP, PS, PVE, EPS 중 어느 두 가지 이상 혼합된 생활계 복합 폐합성수지를 파쇄하고, 철재 및 철편류를 제거하여 세척하고 탈수한 후에 용융하여 혼합한 후에 일정한 크기로 절단하여 냉각시켜 제조되는 복합 폐합성수지 골재와, 무용제성 에폭시계로서 주재 100중량부에 대하여 경화재 95 내지 118중량부를 포함하여 이루어지는 폴리머 결합재와, 복합 폐합성수지 골재와 폴리머 결합재 혼합물의 점도를 조절하여 혼합되도록 하는 혼합수를 포함한다.
또한, 본 실시예의 폴리머 결합재 100중량부에 대하여 혼합수 1 내지 10중량부와, 복합 폐합성수지 골재 45 내지 55중량부를 포함하여 이루어진다.
상기한 바와 같은 복합 폐합성수지 골재는 밀도 1.5g/cm3 이상, 흡수율 3.0% 이하의 물성을 확보할 수 있고, 폴리머 콘크리트 1m3 당 최대 50~600kg로 포함되어 이루어진다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 제조방법은, PET, HDPE, LDPE, PP, PS, PVE, EPS 중 어느 두 가지 이상 혼합된 생활계 복합 폐합성수지를 75HP의 분쇄식 절단기를 이용하여 30~40mm로 파쇄하고, 파쇄된 복합 폐합성수지를 자력선별기를 이용하여 철재 및 철편류를 제거한 후 회전식 세척조에서 복합 폐합성수지에 부착되어 있는 이물질을 제거하고 원심력 탈수기에서 5~20분 동안 탈수하여 제조되는 1차 재생단계와, 1차 재생단계를 거친 복합 폐합성수지를 투입구 150~170℃, 용융기 260~300℃, 토출구 140~180℃의 온도조건과 재료 압출을 위한 회전속도를 300~500RPM으로 조절하여 1차 용융하는 2차 재생단계와, 2차 재생단계를 거친 복합 폐합성수지를 투입구 150~170℃, 용융기 190~220℃, 토출구 150~170℃의 온도조건과 재료 압출을 위한 회전속도를 200~300RPM 조절하여 2차 용융하는 3차 재생단계와, 3차 재생단계를 거쳐 제조되는 복합 폐합성수지를 골재화 하기 위하여 골재 입도별로 생산할 수 있는 토출구에 200~500RPM의 회전압력을 가하여 압출하고 이를 크기별로 절단한 후 냉각조에 투입하여 최종 콘크리트용 골재를 제조하는 4차 재생단계와, 폴리머 결합재 100중량부에 대하여 혼합수 1 내지 10중량부와, 복합 폐합성수지 골재 45 내지 55중량부 혼합하여 단계를 포함한다.
여기서, 3차 용융단계에서는 복합 폐합성수지를 이용하여 제조되는 생성물의 밀도 개선을 위하여 복합 폐합성수지 100중량부에 대하여 고로슬래그 미분말을 150 내지 250 중량부 혼입하여 이루어진다.
또한, 본 실시예의 4차 재생단계에서는 복합 폐합성수지 골재의 친수성 향상을 위하여 냉각조에 투입하는 냉각수 100중량부에 대하여 수성 아크릴 바인더를 15~30중량부를 투입하여 냉각과 표면개질을 진행하게 된다.
또한, 본 실시예의 폴리머 결합재는 무용제성 에폭시계로서 주재 100중량부에 대하여 경화재 95 내지 118중량부 포함되고, 주재는 밀도 1.8g/cm3, 동점도 20.5mm2/s(40℃)이고, 경화재는 밀도 2.1g/cm3, 동점도 21.0mm2/s(40℃)로 이루어진다.
복합 폐합성수지 골재는, 폴리머 콘크리트 1M3 당 50~600kg으로 포함되고, 이때, 폴리머콘크리트의 압축강도는 24MPa 이상을 확보할 수 있게 되므로 종래의 골재 및 시멘트를 대체하여 종래의 콘크리트의 물성을 구현하는 폴리머 콘크리트를 제조할 수 있게 된다.
본 실시예의 복합 폐합성수지를 이용한 콘크리트용 골재를 이용한 폴리머콘크리트에 대한 비교예와 실시예의 골재 물성평가 결과를 나타내면 표 1에 기재된 바와 같다.
Figure pat00001
본 실시예에 의해 제조된 복합 폐합성수지 골재를 이용한 폴리머 콘크리트의 물성평가결과 실시예1, 실시예2 및 실시예3의 경우는 압축강도 24MPa를 확보할 수 있는 것으로 나타났으며, 휨강도는 9.0MPa를 확보할 수 있는 것으로 분석되었다.
하지만 비교예1 및 비교예2의 경우는 과도한 물의 혼입으로 인하여 폴리머 결합재의 경화가 충분히 일어나지 않아 압축강도가 4.16~13.47MPa를 나타내 구조물 및 제품용으로 활용하지 못하는 것으로 나타났다.
또한, 본 발명의 실시예3에 대한 길이변화율, 내산성 및 동결융해저항성 평가결과를 표 2에 도시하였다.
Figure pat00002
표 2에 도시된 바오 바와 같이 본 발명의 실시예3의 경우 길이변화정도는 0.014% 정도만의 수축을 나타냈으며, 황산 5%용액에 대한 28일 침지시험(내산성)에서도 질량감소율이 0.12%만을 나타내 매우 우수한 내구성을 확보할 수 있는 것으로 확인되었고, 동결융해저항성 시험에 의한 상대동탄성계수도 99%를 나타내 내동해성도 우수한 것으로 분석되었다.
이로써, 생활폐기물로 발생되는 복합 재질 폐합성수지를 개질하여 콘크리트의 골재로 사용할 수 있고, 폐합성수지를 재활용하므로 폐합성수지에 의한 환경오염을 방지할 수 있으며, 콘크리트 제조에 사용되는 골재의 압축강도를 구현할 수 있으므로 골재 및 시멘트를 대체하여 콘크리트 제조에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 콘크리트 및 이의 제조방법이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 제1절단기 12 : 자력선별기
14 : 제1컨베이어벨트 16 : 세척조
18 : 탈수조 30 : 제1조장고
32 : 제2용융기 34 : 압출기
36 : 투입기 38 : 제2용융기
50 : 냉각조 52 : 제2컨베이어벨트
54 : 제2절단기 56 : 제2저장고

Claims (5)

  1. PET, HDPE, LDPE, PP, PS, PVE, EPS 중 어느 두 가지 이상 혼합된 생활계 복합 폐합성수지를 파쇄하고, 철재 및 철편류를 제거하여 세척하고 탈수한 후에 용융하여 혼합한 후에 일정한 크기로 절단하여 냉각시켜 제조되는 복합 폐합성수지 골재;
    무용제성 에폭시계로서 주재 100중량부에 대하여 경화재 95 내지 118중량부를 포함하여 이루어지는 폴리머 결합재; 및
    상기 복합 폐합성수지 골재와 상기 폴리머 결합재 혼합물의 점도를 조절하여 혼합되도록 하는 혼합수를 포함하고,
    상기 폴리머 결합재 100중량부에 대하여 혼합수 1 내지 10중량부와, 상기 복합 폐합성수지 골재 45 내지 55중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주재는 밀도 1.8g/cm3, 동점도 20.5mm2/s(40℃)이고, 상기 경화재는 밀도 2.1g/cm3, 동점도 21.0mm2/s(40℃) 인 것을 특징으로 하는 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복합 폐합성수지 골재는, 밀도 1.5g/cm3 이상, 흡수율 3.0% 이하의 물성을 확보하고, 콘크리트 1m3 당 50~600kg로 포함되는 것을 특징으로 하는 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 콘크리트의 압축강도는 24MPa 이상을 확보할 수 있는 것을 특징으로 하는 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트.
  5. (a) PET, HDPE, LDPE, PP, PS, PVE, EPS 중 어느 두 가지 이상 혼합된 생활계 복합 폐합성수지를 75HP의 분쇄식 절단기를 이용하여 30~40mm로 파쇄하고, 파쇄된 복합 폐합성수지를 자력선별기를 이용하여 철재 및 철편류를 제거한 후 회전식 세척조에서 복합 폐합성수지에 부착되어 있는 이물질을 제거하고 원심력 탈수기에서 5~20분 동안 탈수하여 제조되는 1차 재생단계;
    (b) 상기 1차 재생단계를 거친 복합 폐합성수지를 투입구 150~170℃, 용융기 260~300℃, 토출구 140~180℃의 온도조건과 재료 압출을 위한 회전속도를 300~500RPM으로 조절하여 1차 용융하는 2차 재생단계;
    (c) 상기 2차 재생단계를 거친 복합 폐합성수지를 투입구 150~170℃, 용융기 190~220℃, 토출구 150~170℃의 온도조건과 재료 압출을 위한 회전속도를 200~300RPM 조절하여 2차 용융하는 3차 재생단계;
    (d) 상기 3차 재생단계를 거쳐 제조되는 복합 폐합성수지를 골재화 하기 위하여 골재 입도별로 생산할 수 있는 토출구에 200~500RPM의 회전압력을 가하여 압출하고 이를 크기별로 절단한 후 냉각조에 투입하여 최종 콘크리트용 골재를 제조하는 4차 재생단계; 및
    (e) 상기 폴리머 결합재 100중량부에 대하여 상기 혼합수 1 내지 10중량부와, 상기 복합 폐합성수지 골재 45 내지 55중량부 혼합하여 단계를 포함하고,
    상기 3차 용융단계에서는 복합 폐합성수지를 이용하여 제조되는 생성물의 밀도 개선을 위하여 복합 폐합성수지 100중량부에 대하여 고로슬래그 미분말을 150 내지 250 중량부 혼입하고,
    상기 4차 재생단계에서는 복합 폐합성수지 골재의 친수성 향상을 위하여 냉각조에 투입하는 냉각수 100중량부에 대하여 수성 아크릴 바인더를 15~30중량부를 투입하여 냉각과 표면개질을 진행하는 것을 특징으로 하는 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 제조방법.
KR1020210191095A 2021-12-29 2021-12-29 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법 KR20230101194A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210191095A KR20230101194A (ko) 2021-12-29 2021-12-29 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210191095A KR20230101194A (ko) 2021-12-29 2021-12-29 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230101194A true KR20230101194A (ko) 2023-07-06

Family

ID=87185384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210191095A KR20230101194A (ko) 2021-12-29 2021-12-29 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230101194A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100503699C (zh) 一种利用废弃物制成的复合材料的制备方法
CN105174852A (zh) 一种再生骨料混凝土及其制备方法
KR102020594B1 (ko) 상온 재생 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트의 시공방법
Ramírez-Arreola et al. Compressive strength study of cement mortars lightened with foamed HDPE nanocomposites
JP5442281B2 (ja) 樹脂素材及びその製造方法
CN101962469A (zh) 利用废旧报纸回收纤维制造全降聚乳酸复合材料的方法
KR20230101194A (ko) 생활계 복합 폐합성수지를 이용하는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법
KR100241706B1 (ko) 폐기물을 이용한 구조물성형용 조성물 및 그 제조방법
KR100899375B1 (ko) 재생 아스팔트 혼합물 및 그 제조방법
CN105623050A (zh) 咖啡壳粉塑料及其生产工艺以及咖啡杯
Ghazali et al. Characterisation of natural fibres (sugarcane bagasse) in cement composites
CN109486234A (zh) 一种废旧塑料再生直投式沥青混合料改性剂及其制备方法
KR20000043359A (ko) 혼합 폐합성수지를 이용한 목재 대체소재의 제조방법과 그 장치
KR100405058B1 (ko) 폐타이어를 이용한 개질 아스팔트의 제조방법
Mishra A study on use of recycled polyethylene terephthalate (PET) as construction material
KR102272182B1 (ko) 재활용 필름 포장재를 이용한 인공골재 제조방법
Nasution et al. Mechanical properties of microcrystalline cellulose from coconut fiber reinforced waste styrofoam composite: the effect of compression molding temperature
KR101462082B1 (ko) 섬유강화 아스팔트/시멘트 콘크리트용 폐카페트 재생 섬유, 그 제조 방법, 및 그를 이용한 섬유강화 아스팔트/시멘트 콘크리트 조성물
EP2580273A1 (en) Enhanced process for the production of expanded pvc and plastic materials based on expanded pvc obtained therewith
KR101967451B1 (ko) 에틸렌-프로필렌 고무(epdm) 폐스크랩과 폐섬유를 이용한 복합 성형방법
Alodan et al. Effect of Fiber Loading on Physical, Mechanical, and Thermal Properties of Low Density Polyethylene/Palm Tree Waste Fiber Composites
KR20020024279A (ko) G.r.c. 조성물 및 이의 제조방법
KR100349180B1 (ko) 폐플라스틱을이용한바닥재및건축벽재용성형물및그제조방법
FR2674175A1 (fr) Procede de recyclage de matieres plastiques thermodurcissables non renforcees de fibres, granules et matiere a mouler prepares a partir d'un materiau de recyclage et leurs utilisations.
KR101432206B1 (ko) 폐의류를 이용한 인조목재와 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal