KR20230157711A - Petroleum resin binder applied to recycled aggregate for auxiliary base layer - Google Patents
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
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-
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Abstract
본 발명은 보조기층용 순환골재에 도포되는 석유수지 바인더로서, 물; 석유수지; 폐플라스틱; 상기 폐플라스틱의 액화를 위한 액화제; 및 상기 물, 상기 석유수지 및 상기 액화된 폐플라스틱 간의 유화를 위한 유화제를 포함하며, 상기 석유수지 및 상기 액화된 폐플라스틱은 상기 물에 콜로이드 입자로 존재하는 석유수지 바인더에 관한 것이다. 이에 의하면, 상온 액화 처리를 통해 마련된 액화 폐플라스틱을 첨가한 석유수지 바인더를 제조할 수 있으므로, 석유수지의 친환경성에 더하여, 폐플라스틱의 재활용에 의한 친환경성을 갖는 석유수지 바인더를 제공할 수 있다.The present invention is a petroleum resin binder applied to recycled aggregate for a subbase, comprising: water; petroleum resin; waste plastic; A liquefying agent for liquefying the waste plastic; and an emulsifier for emulsification between the water, the petroleum resin, and the liquefied waste plastic, wherein the petroleum resin and the liquefied waste plastic relate to a petroleum resin binder present as colloidal particles in the water. According to this, it is possible to manufacture a petroleum resin binder containing liquefied waste plastic prepared through room temperature liquefaction treatment, and thus, in addition to the eco-friendliness of petroleum resin, it is possible to provide a petroleum resin binder with eco-friendliness through recycling of waste plastic.
Description
본 발명은 보조기층용 순환골재에 도포되는 석유수지 바인더로서, 폐플라스틱을 이용하여 제조되는 석유수지 바인더에 관한 것이다.The present invention is a petroleum resin binder applied to recycled aggregate for a subbase, and relates to a petroleum resin binder manufactured using waste plastic.
산업화 이후 지속적으로 발생하던 폐플라스틱은 최근 발생량이 기하급수적으로 늘어난 탓에, 환경 오염과 생태계 파괴의 주요한 요인으로 지목되고 있다. 그 동안 폐플라스틱에 대한 처리는 중국을 비롯한 개발도상국으로 수출하는 방식으로 이루어졌으나, 상대국의 수출 규제로 이마저도 여의치 않게 되어, 재활용을 통해 폐플라스틱을 처리하는 방안을 모색하고 있다. Waste plastic, which has been continuously generated since industrialization, has recently increased exponentially in production and is being pointed out as a major factor in environmental pollution and ecosystem destruction. Until now, disposal of waste plastics has been done by exporting them to developing countries, including China, but this has become unfeasible due to export regulations in other countries, so ways to process waste plastics through recycling are being explored.
특히, 도로 포장 분야에서 폐플라스틱을 재활용하는 사례가 늘어나고 있는데, 이는 도로 포장은 대규모 공사를 동반하기 마련이며, 공사 횟수도 다른 분야 대비 잦으므로, 상당량의 폐플라스틱을 재활용하여 처리할 수 있기 때문이다. In particular, the number of cases of recycling waste plastic in the road paving field is increasing. This is because road paving is accompanied by large-scale construction, and the number of construction projects is frequent compared to other fields, so a significant amount of waste plastic can be recycled and disposed of. .
도로 포장에 활용되는 예로서, 고형 폐플라스틱을 고온 처리하여 마련된 액화 폐플라스틱을 유화 아스팔트 바인더(binder)의 제조 시에 첨가하는 경우를 들 수 있다. 폐플라스틱을 첨가하면, 바인더로서의 물성에 도움이 되고, 유해한 아스팔트의 사용 비중을 낮출 수 있으므로, 친환경성이 좀더 향상될 수도 있다. An example of use in road paving is when liquefied waste plastic prepared by high-temperature treatment of solid waste plastic is added during the production of emulsified asphalt binder. Adding waste plastic can help improve the physical properties as a binder and reduce the proportion of harmful asphalt used, thereby improving eco-friendliness.
다만, 고형 폐플라스틱에 대한 고온 처리 시 오히려 유해 가스가 발생하여 대기오염을 유발하고, 바인더의 주재료로서 아스팔트가 여전히 사용되는 점에서, 고형 폐플라스틱을 활용한 유화 아스팔트 바인더는 친환경성 향상에 한계를 보이고 있다. However, since high-temperature treatment of solid waste plastic generates harmful gases, causing air pollution, and as asphalt is still used as the main material for binders, emulsified asphalt binders using solid waste plastic have limitations in improving eco-friendliness. It is showing.
따라서, 아스팔트를 사용하지 않는 친환경적인 바인더로서, 폐플라스틱을 친환경적으로 재활용할 수 있는 바인더에 대한 필요성이 높아지고 있다.Therefore, the need for an eco-friendly binder that does not use asphalt and can recycle waste plastic in an eco-friendly manner is increasing.
따라서, 본 발명의 목적은, 보조기층용 순환골재에 도포되는 석유수지 바인더로서, 상온 액화 처리를 통해 마련된 액화 폐플라스틱을 첨가하여, 석유수지의 친환경성에 더하여, 폐플라스틱의 재활용에 의한 친환경성을 갖는 석유수지 바인더를 제공하는 것이다.Therefore, the purpose of the present invention is to provide a petroleum resin binder applied to recycled aggregate for a subbase layer, which has eco-friendliness through recycling of waste plastic in addition to the eco-friendliness of petroleum resin by adding liquefied waste plastic prepared through room temperature liquefaction treatment. It provides a petroleum resin binder.
상기한 본 발명의 목적은, 보조기층용 순환골재에 도포되는 석유수지 바인더로서, 물; 석유수지; 폐플라스틱; 상기 폐플라스틱의 액화를 위한 액화제; 및 상기 물, 상기 석유수지 및 상기 액화된 폐플라스틱 간의 유화를 위한 유화제를 포함하며, 상기 석유수지 및 상기 액화된 폐플라스틱은 상기 물에 콜로이드 입자로 존재하는 석유수지 바인더에 의해 달성될 수 있다. The object of the present invention described above is a petroleum resin binder applied to recycled aggregate for a subbase, comprising: water; petroleum resin; waste plastic; A liquefying agent for liquefying the waste plastic; and an emulsifier for emulsification between the water, the petroleum resin, and the liquefied waste plastic, wherein the petroleum resin and the liquefied waste plastic can be achieved by a petroleum resin binder present as colloidal particles in the water.
이에 의하면, 상온 액화 처리를 통해 마련된 액화 폐플라스틱을 첨가한 석유수지 바인더를 제조할 수 있으므로, 석유수지의 친환경성에 더하여, 폐플라스틱의 재활용에 의한 친환경성을 갖는 석유수지 바인더를 제공할 수 있다. According to this, it is possible to manufacture a petroleum resin binder containing liquefied waste plastic prepared through room temperature liquefaction treatment, and thus, in addition to the eco-friendliness of petroleum resin, it is possible to provide a petroleum resin binder with eco-friendliness through recycling of waste plastic.
상기 액화제는, 친수성 솔벤트를 포함한다. 이에 의하면, 친유성 솔벤트를 사용하는 경우 대비, 물에 대한 액화 폐플라스틱의 유화도가 더욱 향상된 석유수지 바인더를 제공할 수 있다. The liquefying agent includes a hydrophilic solvent. According to this, it is possible to provide a petroleum resin binder in which the emulsification degree of liquefied waste plastic in water is further improved compared to the case of using a lipophilic solvent.
상기 유화제에 의한 상기 물, 상기 석유수지 및 상기 액화된 폐플라스틱 간의 유화력을 높이는 수산화나트륨을 포함한다. 이에 의하면, 물에 대한 액화 폐플라스틱과 석유수지의 유화도가 더욱 향상된 석유수지 바인더를 제공할 수 있다. It contains sodium hydroxide, which increases the emulsifying power between the water, the petroleum resin, and the liquefied waste plastic by the emulsifier. According to this, it is possible to provide a petroleum resin binder with further improved emulsification of liquefied waste plastic and petroleum resin in water.
상기 물 30~80 중량부, 상기 석유수지 20~70 중량부, 상기 폐플라스틱 20~50 중량부, 상기 액화제 10~15 중량부 및 상기 유화제 0.5~10 중량부로 제조된다. 이에 의하면, 사용 편리성과 활용성이 좀더 향상된 석유수지 바인더를 제공할 수 있다. It is manufactured from 30 to 80 parts by weight of the water, 20 to 70 parts by weight of the petroleum resin, 20 to 50 parts by weight of the waste plastic, 10 to 15 parts by weight of the liquefaction agent, and 0.5 to 10 parts by weight of the emulsifier. According to this, it is possible to provide a petroleum resin binder with improved usability and usability.
상기한 본 발명의 목적은, 종류가 서로 다른 2이상의 액화 폐플라스틱을 석유수지와 혼합하는 단계; 상기 혼합된 석유수지 및 상기 2이상의 액화 폐플라스틱을 유화제와 함께 물에 혼합하여, 석유수지 바인더를 제조하는 단계; 및 적어도 하나의 용융 폐플라스틱이 코팅된 순환골재 및 상기 제조된 석유수지 바인더를 혼합하여, 재생 아스콘을 제조하는 단계에 의해서도 달성될 수 있다. The object of the present invention described above is the step of mixing two or more different types of liquefied waste plastic with petroleum resin; Mixing the mixed petroleum resin and the two or more liquefied waste plastics in water with an emulsifier to produce a petroleum resin binder; And it can also be achieved by mixing recycled aggregate coated with at least one molten waste plastic and the produced petroleum resin binder to produce recycled asphalt concrete.
이에 의하면, 순환골재에 코팅되는 다량의 폐플라스틱을 활용할 수 있으므로, 폐플라스틱의 재활용에 의한 친환경성을 더욱 향상시킬 수 있다.According to this, since a large amount of waste plastic coated on recycled aggregate can be utilized, eco-friendliness can be further improved through recycling of waste plastic.
본 발명에 의하면, 보조기층용 순환골재에 도포되는 석유수지 바인더로서, 상온 액화 처리를 통해 마련된 액화 폐플라스틱을 첨가하여, 석유수지의 친환경성에 더하여, 폐플라스틱의 재활용에 의한 친환경성을 갖는 석유수지 바인더를 제공할 수 있다. According to the present invention, as a petroleum resin binder applied to recycled aggregate for a subbase, liquefied waste plastic prepared through room temperature liquefaction treatment is added, and in addition to the eco-friendliness of petroleum resin, the petroleum resin binder has eco-friendliness through recycling of waste plastic. can be provided.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석유수지 바인더 및 재생 아스콘의 조성물을 도시한다.
도 2는 석유수지 바인더 및 재생 아스콘의 제조 과정을 도시한다.
도 3은 도 1의 석유수지 바인더와 관련하여, 유해 물질 저감 정도를 확인하기 위한 실험예를 도시한다.
도 4는 도 1의 석유수지 바인더와 관련하여, 친수성 액화제에 의한 유화도 향상 정도를 확인하기 위한 실험예를 도시한다.
도 5는 도 1의 석유수지 바인더와 관련하여, 천연 유화제와 유화 보조제에 의한 유화도 향상 정도를 확인하기 위한 실험예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석유수지 바인더 및 재생 아스콘의 조성물을 도시한다.1 shows a composition of a petroleum resin binder and recycled asphalt concrete according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the manufacturing process of petroleum resin binder and recycled asphalt.
Figure 3 shows an example of an experiment to confirm the degree of reduction of hazardous substances in relation to the petroleum resin binder of Figure 1.
Figure 4 shows an experimental example to confirm the degree of emulsification improvement by a hydrophilic liquefying agent in relation to the petroleum resin binder of Figure 1.
Figure 5 shows an experimental example to confirm the degree of emulsification improvement by natural emulsifiers and emulsification aids in relation to the petroleum resin binder of Figure 1.
Figure 6 shows a composition of a petroleum resin binder and recycled asphalt concrete according to another embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 이는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해, 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This is intended to provide a detailed description so that a person skilled in the art can easily carry out the invention, and as such, the technical idea and scope of the present invention are not limited. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석유수지 바인더 및 재생 아스콘의 조성물을 도시한다.Figure 1 shows a composition of a petroleum resin binder and recycled asphalt concrete according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 석유수지 바인더(20)는 순환골재(10)에 도포되어, 순환골재(10)를 보조기층용 재생 아스콘(15)으로 재활용 가능하도록 하는 혼합액이다. 여기서, 보조기층은 포장 도로를 이루는 복수 층의 일 구성으로서, 기층과 노상의 중간에 위치한다. 보조기층은 상층인 표층과 기층으로부터 전달되는 교통 하중을 분산시켜 노상에 전달하고, 노상토의 세립자가 기층에 침입하는 것을 방지한다. 또한, 기층과 노상 간의 수분의 침입과 고임을 방지하는 방수층으로서의 역할을 하여, 수분 동결에 의한 포장구조의 손상을 최소화한다. 다만, 순환골재(10)는 보조기층용 재생 아스콘(15)에 한정되어 재활용되는 것은 아니므로, 상황에 따라 표층용, 기층용 등으로도 재활용될 수 있다. The
순환골재(10)는 폐아스콘, 건설폐기물 등을 파쇄하여 얻어진다. 특히, 폐아스콘으로부터 파쇄된 순환골재(10)의 경우, 오랜 기간 동안 공기 중의 산소에 의한 산화, 자외선에 의한 분자 절단, 아스팔트 증발에 따른 건조화 등으로 인해 보조기층용으로서 요구되는 물성이 떨어지므로, 물성의 보완이 필요하다. Recycled aggregate (10) is obtained by crushing waste asphalt concrete, construction waste, etc. In particular, in the case of recycled aggregate (10) crushed from waste asphalt concrete, the physical properties required for the subbase are reduced due to oxidation by oxygen in the air over a long period of time, molecular cutting by ultraviolet rays, drying due to evaporation of asphalt, etc. needs to be supplemented.
또한, 폐아스콘으로부터 파쇄된 순환골재(10)를 그대로 사용하는 경우, 순환골재(10)의 표면에 잔존하는 노화 아스팔트로부터 벤조피렌과 같은 환경호르몬이 다량으로 유출되는데, 환경호르몬의 유출로 빗물에 의해 생활용수가 오염되거나, 바람을 타고 공기가 오염되면, 심각하게는 인근 거주지에 다수의 발암 환자를 양생시키는 결과를 초래하므로, 환경오염원의 차단이 필요하다. In addition, when recycled
따라서, 이러한 성능복원과 환경개선의 이유로 인해 순환골재(10)는 바인더로 도포되어 보조기층용 도로 포장에 재활용된다. 다만, 아스팔트 바인더는 성능복원에 도움이 되지만, 제조와 관리 과정에서 일산화탄소(CO), 황화수소(H2S) 등의 유독물질이 배출될 뿐만 아니라, 보조기층용 도로 포장에 사용된 경우, 빗물 등에 의한 환경호르몬 유출의 위험성을 여전히 가지고 있다. Therefore, for the reasons of performance restoration and environmental improvement, the recycled
아스팔트 바인더의 유해성을 극복하고자, 본 실시예에 따른 석유수지 바인더(20)는 아스팔트 바인더 대비 친환경적인 석유수지(12)를 이용하며, 석유수지(12)가 물(11)에 콜로이드 입자로 분산되어 존재하도록 제조된다. 특히, 석유수지(12)는 상온에서 순환골재(10)와 혼합 가능하므로, 온도 제약 조건에 구속되지 않는다. 석유수지(12)에 대해서는 이후에 좀더 자세히 설명하기로 한다. In order to overcome the harmfulness of the asphalt binder, the
또한, 본 실시예에 따른 석유수지 바인더(20)는 폐플라스틱을 활용하여 제조되므로, 석유수지(12) 사용에 의한 친환경성을 좀더 제고할 수 있다. 폐플라스틱은 고온에서 비교적 안정적이고, 순환골재(10) 간의 접착력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 순환골재(10) 간의 신축성에도 도움이 되므로, 내구성 향상에도 유리하게 작용한다. In addition, since the
특히, 석유수지 바인더(20)에 활용되는 폐플라스틱은, 액화제(2)를 사용하여 고형 폐플라스틱(1)에 대한 상온 액화 처리가 수행된 액화 폐플라스틱(3)이다. 상온 액화 처리를 통해 제조된 액화 폐플라스틱(3)은 석유수지(12)와 함께 물(11)에 유화되어, 물(11)에 콜로이드 입자로 분산 존재하게 한다. 이하에서는, 도 1을 참조하여, 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)을 이용하여 제조된 석유수지 바인더(20)의 조성물과 석유수지 바인더(20)의 제조 과정에 대해 좀더 자세히 설명한다. In particular, the waste plastic used in the petroleum resin binder (20) is liquefied waste plastic (3) in which room temperature liquefaction treatment has been performed on the solid waste plastic (1) using a liquefying agent (2). The liquefied waste plastic (3) manufactured through room temperature liquefaction treatment is emulsified in water (11) together with the petroleum resin (12) and dispersed in the water (11) as colloidal particles. Hereinafter, with reference to FIG. 1, the composition of the
고형 폐플라스틱(1)은 고형을 갖는 플라스틱 수지에 의해 구성되며, 열가소성 수지를 의미한다. 일 예로, 고형 폐플라스틱(1)은 폴리 아미드(poly amide), PVC(poly vinyl chloride), ABS(acrylonitrile butadiene styrene), 폴리 스티렌(poly styrene), 폴리 스티롤(poly styrol), 폴리 에틸렌(poly etylene), 폴리 우레탄(poly urethane), 메타크릴산 메틸 (methyl methacrylate), 폴리 부타디엔(poly butadiene), 에틸렌-부텐 공중합체(ethylene-buten copolymer), 에틸렌-옥텐 공중합체(ethylene-octene copolymer), 스티렌-부타디엔 공중합체(styrene-butadiene block copolymer), 스티렌-이소플렌 블록 공중합체(styrene-isoprene block copolymer) 또는 엘라스토머(elastomer) 중 적어도 하나를 포함한다. 고형 폐플라스틱(1)은 상기 다양한 열가소성 플라스틱 수지 중 어느 하나이거나, 이들의 조합이 될 수 있다. 물론 고형 폐플라스틱(1)의 종류는 상기한 바에 한정되는 것은 아니므로, 열가소성을 갖는다면, 다양한 성분의 폐플라스틱이 사용될 수 있다. Solid waste plastic (1) is composed of solid plastic resin and refers to thermoplastic resin. As an example, solid waste plastic (1) includes poly amide, poly vinyl chloride (PVC), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), poly styrene, poly styrol, and poly etylene. ), poly urethane, methyl methacrylate, poly butadiene, ethylene-butene copolymer, ethylene-octene copolymer, styrene - Contains at least one of a styrene-butadiene block copolymer, a styrene-isoprene block copolymer, or an elastomer. The
고형 폐플라스틱(1)는 폐플라스틱 수거 공장에서 획득될 수 있다. 통상적으로 폐플라스틱 수거 공장에서는 전국에 산재해 있는 재활용 수거함, 재활용 센터 등에서 1차적으로 분리 수거된 폐플라스틱을 크기, 종류, 색상, 성분 별로 좀더 정밀하게 2차적으로 분류한다. 그리고, 분류된 폐플라스틱을 보관과 재활용이 용이하도록 칩 형태, 펠릿 형태 등의 고형으로 절단해 놓는다. 본 실시예에서 사용되는 고형 폐플라스틱(1)는 폐플라스틱 수거 공장에서 절단 처리된 것을 가져 온 것이며, 필요에 따라 외부에 묻은 이물질 제거를 위한 세척 처리가 완료된 것일 수 있다. Solid waste plastic (1) can be obtained from a waste plastic collection plant. Typically, waste plastic collection plants classify waste plastics that are primarily separated and collected from recycling bins and recycling centers scattered throughout the country into a more precise secondary classification by size, type, color, and composition. Then, the sorted waste plastic is cut into solid forms such as chips and pellets for easy storage and recycling. The
액화제(2)는 고형 폐플라스틱(1)에 대한 상온 액화 처리를 위해 사용되는 용제(溶劑)이다. 따라서, 액화제(2)에 의해 고형 폐플라스틱(1)이 액화 폐플라스틱(3)으로 변하더라도, 플라스틱 수지의 성질은 그대로 유지되고, 플라스틱 수지의 입자만 분해된 상태가 된다. The liquefying agent (2) is a solvent used for room temperature liquefaction of solid waste plastic (1). Therefore, even if the
액화제(2)는 친수성 솔벤트(solvent)를 포함한다. 일 예로, 친수성 솔벤트는 아세톤(acetone), 메틸 에틸 케톤(methyl ethyl ketone) 등을 포함할 수 있다. 친수성 솔벤트는 고형 폐플라스틱(1)에 대한 상온 액화 처리를 가능하게 하며, 물(11)에 대한 우수한 용해도를 가지고 있다. 반면에, 톨루엔(Toluene), 벤젠(benzene) 등과 같은 친유성 솔벤트 또는 양극성 솔벤트는 고형 폐플라스틱(1)에 대한 상온 액화 처리가 가능할지라도, 친수성 솔벤트 대비 물(11)에 대한 낮은 용해도를 갖는다. 물(11)에 대한 용해도는 이후에서 설명하는 물(11)에 대한 액화 폐플라스틱(3)의 유화도와 관련되며, 이에 대해서는 해당 부분에서 자세히 설명하기로 한다. The liquefying agent (2) includes a hydrophilic solvent. For example, the hydrophilic solvent may include acetone, methyl ethyl ketone, etc. Hydrophilic solvents enable room temperature liquefaction treatment for solid waste plastics (1) and have excellent solubility in water (11). On the other hand, lipophilic solvents or amphoteric solvents such as toluene, benzene, etc. have low solubility in water (11) compared to hydrophilic solvents, even though room temperature liquefaction treatment of solid waste plastics (1) is possible. The solubility in
액화 폐플라스틱(3)은 다양한 불순물을 포함할 수 있으므로, 비록 폐플라스틱에 대한 세척 과정을 거쳤다고 하더라도, 정제 과정을 추가로 거칠 수 있다. 일 예로, 황산과 황성백토를 사용하여 액화 플라스틱(3)을 정제할 수 있다. 액화 플라스틱(3)에 황산이 첨가되면, 황산이 액화 플라스틱(3) 내 불순물을 태워 가라앉혀서, 액화 플라스틱(3)의 하부층에는 황산의 잔류분과 함께 불순물이 침전된다. 활성백토가 추가로 첨가되면, 활성백토가 황산에 의해 제거되지 않은 불순물을 흡착하여 침전시킬 수도 있다. 황산 또는 황성백토의 잔류분과 침전 불순물은 원심분리를 통해 액화 플라스틱(3)으로부터 제거되며, 원심분리 공정을 거치면 고순도의 액화 플라스틱(3)를 얻을 수 있다. 다만, 액화 플라스틱(3) 내 불순물 제거 방법은, 상기한 바에 한정되지 않고 다양하게 마련될 수 있다. Since the liquefied
석유수지 바인더(20)는 물(11), 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3) 간의 혼합에 의해 제조된다. 물(11)은 석유수지(12)에 대한 분산매로서, 석유수지 바인더(20)가 보다 용이하게 제조될 수 있도록 pH가 7인 중성으로 마련될 수 있다. 물(11)은 정제수, 증류수 등이 사용될 수 있다. The petroleum resin binder (20) is manufactured by mixing water (11), petroleum resin (12), and liquefied waste plastic (3).
석유수지(12)는 물(11)에 분산되어 콜로이드 입자로 존재하는 분산제이다. 석유수지(12)는 석유의 정제과정이나 석유화학공업의 부산물(副産物)로서 획득되는 유분(油分)으로서, 올레핀(olefin) 또는 디올레핀(Di-olefin)을 함유하는 것을 원료로 한다. 석유수지(12)는 방향족계 또는 지방족계의 것을 사용하거나, 이들의 조합을 사용할 수도 있다. 일 예로, 석유수지(12)는 코오롱 인더스트리(KOLON INDUSTRIESTM) 社의 HIKOTACK® P-90을 포함한다. HIKOTACK® P-90은 방향족계 C9 석유수지로, 납사 열분해 공정에서 발생되는 방향족계 올레핀의 중합을 통해 얻어지는 연노란색의 열가소성 수지이다. Petroleum resin (12) is a dispersant that is dispersed in water (11) and exists as colloidal particles.
석유수지(12)는 순환골재(10)가 보조기층용으로서의 물성을 갖도록, 순환골재(10)의 표면을 코팅하여 강도, 내마모성, 내침식성, 내구성, 접착성, 점착성 등을 향상시키는 역할을 한다. 뿐만 아니라, 순환골재(10)의 노화 표면과 아스팔트를 덮어, 이로부터 유출될 수 있는 환경오염물질을 원천적으로 차단한다. The
석유수지 바인더(20)는 유화제(4)를 포함한다. 유화제(4)는 물(11), 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3) 간의 유화를 위해 사용되는 음이온성 유화제가 될 수 있다. 즉, 유화제(4)는 물(11)에 대한 석유수지(12)의 유화도뿐만 아니라, 물(11)에 대한 액화 폐플라스틱(3)의 유화도를 고려하여 음이온성을 갖는 것으로 선택된다. 일 예로, 유화제(4)로서 지방산염, 카르본산염, 황산에스테르염, 술폰산염, 인산에스테르염, SS-1, SS-1H 등이 사용될 수 있다. The petroleum resin binder (20) includes an emulsifier (4). The emulsifier (4) may be an anionic emulsifier used for emulsification between water (11), petroleum resin (12), and liquefied waste plastic (3). That is, the
음이온성 유화제의 경우 물(11)에 대한 유화성이 우수하여, 물(11)에 대한 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)의 용해도를 향상시킬 수 있다. 또한, 음이온성 유화제를 사용하는 경우, 물(11)로부터 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)의 플라스틱 수지가 박리되는 현상을 방지할 수 있다. 반면에, 양이온성 유화제의 경우, 음이온성 유화제 대비 물(11)에 대한 유화성이 떨어지므로, 석유수지 바인더(20)의 양생 기간이 길어질 뿐만 아니라, 석유수지(12) 및 플라스틱 수지의 박리 현상을 초래할 수 있다. In the case of anionic emulsifiers, they have excellent emulsibility in water (11) and can improve the solubility of petroleum resin (12) and liquefied waste plastic (3) in water (11). In addition, when an anionic emulsifier is used, it is possible to prevent the peeling of the plastic resin of the
이와 같이, 본 실시예에 따른 석유수지 바인더(20)는, 석유수지(12)를 이용하는 점에서, 아스팔트를 사용하는 경우 대비 친환경적일 뿐만 아니라, 석유수지(12)가 물(11)에 분산되어 콜로이드 입자로 존재하여, 상온에서 순환골재(10)와 혼합 가능하므로, 고온에서 아스팔트를 가열하여 도로 포장에 적용하는 단순 가열 혼합 방식 대비 사용이 편리하고, 작업 현장에서 용이하게 활용할 수 있다. In this way, the
또한, 고형 폐플라스틱(1)에 대한 고온 용융 처리를 통해 획득된 액화 폐플라스틱(도 3의 23)을 석유수지(12)에 혼합하는 경우도 있겠으나, 섭씨 200도 이상의 고온 용융 처리 과정에서 질식사를 일으키는 유독 가스인 염화수소(HCl), 시안화수소(HCN), 아토피 유발물질인 포름알데히드(HCHO) 등을 방출할 수 있으므로, 폐플라스틱 활용이 석유수지(12)를 통한 환경 개선의 취지를 무색하게 할 수 있다. In addition, there may be cases where liquefied waste plastic (23 in FIG. 3) obtained through high-temperature melt processing of solid waste plastic (1) is mixed with petroleum resin (12), but suffocation occurs during the high-temperature melt processing of more than 200 degrees Celsius. Since it can emit toxic gases such as hydrogen chloride (HCl) and hydrogen cyanide (HCN), and formaldehyde (HCHO), an atopy-causing substance, the use of waste plastic defeats the purpose of improving the environment through petroleum resin (12). can do.
본 실시예와 같이, 고형 폐플라스틱(1)에 대한 상온 액화 처리를 하여 획득된 액화 폐플라스틱(3)을 이용하면, 인체에 치명적인 유독 가스 발생을 방지할 수 있으므로, 석유수지(12) 사용에 의한 친환경성을 보다 제고시킨 석유수지 바인더(20)를 제공할 수 있다. As in this embodiment, by using the liquefied waste plastic (3) obtained by liquefying the solid waste plastic (1) at room temperature, the generation of toxic gas fatal to the human body can be prevented, so it is possible to prevent the use of petroleum resin (12). It is possible to provide a petroleum resin binder (20) with improved environmental friendliness.
다양한 실시예에 따르면, 석유수지 바인더(20)는 물(11)에 대한 유화제(4)의 용해도를 높이는 유화 보조제(6)를 포함한다. 일 예로, 유화 보조제(6)는 수산화나트륨(sodium hydroxide)을 포함한다. 수산화나트륨은 유화제(4)가 음이온을 띄도록 유도하여, 유화제(4)가 물(11)에 대해 좀더 높은 용해도를 갖도록 한다. 물(11)에 대한 유화제(4)의 용해도가 높아지면, 물(11)에 대한 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)의 용해도도 향상되어, 물(11)에서 콜로이드 입자로 존재하는 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)의 응집 현상을 방지하고, 분산 상태를 유지하는데 도움을 줄 수 있다. According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따르면, 유화제(4)는 천연 레진 성분을 포함하는 천연 유화제(5)를 포함한다. 천연 레진 성분은 천연 나무 또는 천연 수지로부터 추출된 것일 수 있다. 일 예로, 코아이바 나무(copaiba), 카르나우바(carnauba) 야자나무, 브라질넛 나무 등으로부터 추출된 레진에 기초하여 제조된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니므로, 열대지방의 다양한 산림으로부터 추출된 레진에 기초하여 제조된 것일 수 있다. According to various embodiments, the
천연 유화제(5)는 유기화합물 성분의 유화제 대비 친환경성과 생체친화성이 우수하며, 물(11)에 대한 용해도가 높아서, 상온에서도 물(11)에 용이하게 희석된다. 수산화나트륨을 함께 활용하거나, 천연 레진 성분에 대한 액화 처리를 통해 액화의 유화제로 마련하면, 천연 유화제(5)의 물(11)에 대한 용해도와 희석도는 더욱 향상될 수 있다. The natural emulsifier (5) is superior in eco-friendliness and biocompatibility compared to emulsifiers made of organic compounds, and has high solubility in water (11), so it is easily diluted in water (11) even at room temperature. When sodium hydroxide is used together or is prepared as an emulsifier for liquefaction through liquefaction treatment of natural resin components, the solubility and dilution of the natural emulsifier (5) in water (11) can be further improved.
천연 유화제(5)로서 폴리트레이드(POLYTRADETM) 社의 에멀시펜(emulsifen) G5000이 사용될 수 있다. G5000은 토양 생태계에 미치는 영향이 적어 유기화합물 성분의 유화제 대비 친환경적일 뿐만 아니라, 제조 비용이 높지 않아서, 비용 측면에서 높은 효율성을 가지고 있다. G5000이 사용되는 경우, G5000의 유화력 향상을 위한 유화 보조제(6)로서, 옥틸페놀 에톡실레이트(octylphenol ethoxylate)이 첨가될 수 있다. 옥틸페놀 에톡실레이트는 트라이톤(TRITONTM)의 HLB 17.6인 제품(예: X-405)이 사용될 수 있다. As a natural emulsifier (5), Emulsifen G5000 from POLYTRADE ™ can be used. G5000 is not only environmentally friendly compared to emulsifiers made of organic compounds due to its low impact on the soil ecosystem, but also has high cost efficiency as its manufacturing cost is not high. When G5000 is used, octylphenol ethoxylate may be added as an emulsifying aid (6) to improve the emulsifying power of G5000. Octylphenol ethoxylate can be used as a product with HLB 17.6 from TRITON TM (e.g. X-405).
이와 같이, 액화 폐플라스틱(3)을 첨가한 석유수지 바인더(20)를 제조함에 있어서, 천연 유화제(5)를 사용하면, 재활용에 의한 친환경성 향상뿐만 아니라, 유기화합물 성분의 유화제를 사용하는 경우 대비 생체친화성을 좀더 향상시킬 수 있다. In this way, when manufacturing the
또한, 천연 유화제(5)가 사용되는 경우, 옥틸페놀 에톡실레이트와 같은 유화 보조제(6)를 첨가하면, 천연 유화제(5)에 의한 물(11), 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3) 간의 유화도를 보다 용이하게 향상시킬 수 있다. 물론 수산화나트륨으로 용해도를 조절하여 유화도를 향상시킬 수도 있으므로, 유화도 향상을 위해 옥틸페놀 에톡실레이트와 수산화나트륨은 함께 사용될 수도 있다. In addition, when a natural emulsifier (5) is used, when an emulsification aid (6) such as octylphenol ethoxylate is added, water (11), petroleum resin (12), and liquefied waste plastic ( 3) The degree of emulsification of the liver can be improved more easily. Of course, the degree of emulsification can be improved by controlling the solubility with sodium hydroxide, so octylphenol ethoxylate and sodium hydroxide can be used together to improve the degree of emulsification.
다양한 실시예에 따르면, 석유수지 바인더(20)는 첨가제(7)로서 박리방지제를 포함할 수 있다. 석유수지 바인더(20)가 순환골재(10)에 도포된 후 수분이 증발하면, 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)의 플라스틱 수지가 순환골재(10)에 코팅된 채로 남는다. 다만, 수분 증발 시 석유수지(12) 및 플라스틱 수지가 순환골재(10)의 표면으로부터 박리되는 현상이 발생할 수 있는데, 박리방지제는 이러한 박리 현상을 방지하는 역할을 한다. 박리 현상은 시간이 지남에 따라 석유수지(12) 및 플라스틱 수지의 노쇠함에 의해서도 발생할 수 있는데, 박리방지제는 석유수지(12) 및 플라스틱 수지의 흡착 지속력을 향상시킬 수 있으므로, 시간 경과 및 노쇠함에 따른 박리도 방지할 수 있다. According to various embodiments, the
박리방지제는 열에 강한 성분으로 마련되는 것이 바람직하다. 일 예로, 박리방지제는 음이온성 박리방지제로서 지방산계, 직쇄 알킬 벤젠계, 알파 올레핀계, 노말 파라핀계 등을 포함한다. 지방산계에는 지방산염, 알파 술폰화 지방산 에스테르염 등이 있으며, 직쇄 알킬 벤젠계에는 직쇄 알킬 벤젠 술폰산염이 있다. 알파 올레핀계와 노말 파라핀계에는 알파 올레핀 술폰산염과 알킬 술폰산염이 있다. It is preferable that the peeling prevention agent is prepared from a heat-resistant ingredient. For example, the peeling prevention agent is an anionic peeling prevention agent and includes fatty acid-based, straight-chain alkyl benzene-based, alpha olefin-based, normal paraffin-based, etc. The fatty acid group includes fatty acid salts and alpha-sulfonated fatty acid ester salts, and the straight-chain alkyl benzene group includes straight-chain alkyl benzene sulfonate salts. Alpha olefin series and normal paraffin series include alpha olefin sulfonates and alkyl sulfonates.
다양한 실시예에 따르면, 첨가제(7)는 수성 아크릴 에멀전 접착제를 포함한다. 수성 아크릴 에멀전 접착제는 석유수지(12) 및 플라스틱 수지에 의한 순환골재(10) 간의 접착성 향상을 위해 사용된다. According to various embodiments,
수성 아크릴 에멀전 접착제는 아크릴 성분을 주성분으로 하고, 접착강도 조절제로 사용되는 스틸렌 모너머(styrene monomer)와, 내열성 부여제로 사용되는 N-메틸올 아크릴아미드 모노머(N-methylol acrylamide monomer)를 아크릴산에 의해 가교시킴으로써, 순환골재(10)에 대한 석유수지(12)의 표면 부착성을 향상시키고, 그 접착력에 의해 내수성, 내마모성, 내광성, 내탄성, 내화성, 내화학성, 방음성, 단열성 등을 향상시킬 수 있다. Water-based acrylic emulsion adhesive is composed of acrylic as the main ingredient, and styrene monomer, which is used as an adhesive strength regulator, and N-methylol acrylamide monomer, which is used as a heat resistance imparting agent, are mixed with acrylic acid. By crosslinking, the surface adhesion of the
다양한 실시예에 따르면, 석유수지 바인더(20)는 점착성 향상을 위한 보조수지(8)를 포함한다. 점착성 향상을 위한 보조수지(8)는 석유수지(12)에 의한 순환골재(10) 간의 점착성 향상을 위한 것으로서, 로진(rosin), 로진 에스테르(rosin ester) 중 적어도 하나를 포함한다. 보조수지(8)는 석유수지(12)가 물(11)과 혼합되기 전에, 석유수지(12)에 첨가될 수 있다. According to various embodiments, the
다만, 천연 유화제(5)도 점착성 향상의 기능을 수행할 수 있으므로, 도로 포장 환경에 따라 천연 유화제(5)만으로 요구되는 점착성이 달성되는 경우, 점착성 향상을 위한 보조수지(8)는 생략될 수도 있다. However, since the natural emulsifier (5) can also perform the function of improving adhesion, depending on the road pavement environment, if the required adhesion is achieved only with the natural emulsifier (5), the auxiliary resin (8) for improving adhesion may be omitted. there is.
이와 같이, 첨가제(7)로서 수성 아크릴 에멀전 접착제와 보조수지(8)를 사용하면, 석유수지(12)에 의한 접착성과 점착성을 보다 향상시킬 수 있다. In this way, by using the water-based acrylic emulsion adhesive and the auxiliary resin (8) as the additive (7), the adhesiveness and adhesion of the petroleum resin (12) can be further improved.
다시 도 1을 참조하며, 물(11), 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)은 상기한 유화제(4) 등과 함께 혼합 과정을 거친다. 혼합 과정은 콜로이드 밀(colloid mill)과 같은 혼합장치(13)에 의해 고속으로 이루어질 수 있다. 혼합 과정을 통해 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)의 플라스틱 수지는 1 내지 5㎛의 평균입경을 가지는 콜로이드 입자로 존재하게 된다. 혼합 과정에서 석유수지(12) 및 플라스틱 수지의 표면에는 전하가 부여되어, 입자 간 응집 현상이 방지될 수 있다. 혼합장치(13)가 콜로이드 밀에 한정되는 것은 아니므로, 콜로이드 밀 이외에 또는 콜로이드 밀과 함께, 분쇄장치, 마쇄장치, 그라인더 등이 사용될 수 있다. Referring again to Figure 1, water (11), petroleum resin (12), and liquefied waste plastic (3) go through a mixing process with the above-mentioned emulsifier (4). The mixing process can be performed at high speed by a mixing
믹서(14)는 상기와 같은 제조 과정을 통해 마련된 석유수지 바인더(20)와 순환골재(10)를 교반한다. 교반 과정은 상온에서 수행될 수 있으며, 교반 과정을 통해 순환골재(10)는 석유수지 바인더(20)에 의해 도포된다. 순환골재(10)가 석유수지 바인더(20)에 의해 도포되면, 비로소 보조기층용과 같은 도로 포장용으로 사용될 수 있는 재생 아스콘(15)이 마련된다. The
순환골재(10)가 보조기층용의 재생 아스콘(15)으로 재활용되기 위해서는, 보조기층용으로서의 품질기준인 표준시방서에 따른 입도를 만족해야 한다. 다만, 순환골재(10)의 제조 환경에 따라 순환골재(10)의 입도범위가 0.08㎜ 내지 75㎜ 사이로 다소 넓어서, 보조기층용으로서의 품질기준을 만족시키기 어려울 수 있다. 이 경우, 적어도 3이상의 종류의 입도 별로 마련된 순환골재(10)를 적절하게 혼합함으로써, 품질기준을 만족하게 할 수 있다. In order for the recycled aggregate (10) to be recycled as recycled asphalt concrete (15) for the subbase, it must satisfy the particle size according to the standard specifications, which is a quality standard for the subbase. However, depending on the manufacturing environment of the
이하에서는, 석유수지 바인더(20)를 제조하기 위한 각 원료의 조성비 내지는 혼합비에 대해 자세히 설명한다. 석유수지 바인더(20)는, 물(11) 30~80 중량부, 석유수지(12) 20~70 중량부, 액화 폐플라스틱(3) 20~50 중량부, 액화제(2) 10~15 및 유화제(4) 0.5~10 중량부로 구성된다. 만일 유화 보조제(6)로서 수산화나트륨을 포함하는 경우, 상기한 조성물에 수산화나트륨 0.1~1.0 중량부가 포함될 수 있다. Below, the composition or mixing ratio of each raw material for manufacturing the
물(11)이 30 중량부보다 작으면, 유화제(4) 등과 같은 각종 첨가제와, 석유수지(12)의 농도가 짙어지므로, 혼합 저항력이 커질 수 있어서, 석유수지 바인더(20)의 제조가 어려울 수 있다. 반면에, 물(11)이 80 중량부보다 크면 유화제(4) 등과 같은 각종 첨가제의 농도가 묽어져서, 첨가제를 통해 의도하는 효과를 거두지 못할 수 있다. 일 예로, 유화제(4)에 의한 유화도가 저하되거나, 물(11)에 대한 유화제(4)의 용해도가 떨어질 수 있다. If the
석유수지(12)가 20 중량부보다 작으면, 순환골재(10)의 강도 등이 저하될 수 있으며, 70 중량부보다 크면, 강도 등이 너무 강화되어 순환골재(10)에 균열 현상이 발생할 수 있다. If the petroleum resin (12) is less than 20 parts by weight, the strength, etc. of the recycled aggregate (10) may decrease, and if it is larger than 70 parts by weight, the strength, etc. may be strengthened too much and cracks may occur in the recycled aggregate (10). there is.
액화제(2)가 10 중량부보다 작으면, 낮은 점도로 인한 침투력이 저하되어, 순환골재(10)에 대한 플라스틱 수지의 부착력이 저하될 수 있으며, 15 중량부보다 크면, 액화 폐플라스틱(3)의 경화가 지연될 수 있다. If the liquefying agent (2) is less than 10 parts by weight, the penetration power is reduced due to low viscosity, and the adhesion of the plastic resin to the recycled aggregate (10) may decrease, and if it is larger than 15 parts by weight, the liquefied waste plastic (3) ) may be delayed in curing.
액화 폐플라스틱(3)이 20 중량부보다 작으면, 순환골재(10)의 강도 등이 저하될 수 있으며, 50 중량부보다 크면, 강도 등이 너무 강화되어 순환골재(10)에 균열 현상이 발생할 수 있다. If the liquefied waste plastic (3) is less than 20 parts by weight, the strength, etc. of the recycled aggregate (10) may decrease, and if it is larger than 50 parts by weight, the strength, etc. may be strengthened too much, causing cracking in the recycled aggregate (10). You can.
유화제(4)가 0.1 중량부보다 작으면, 석유수지 바인더(20)의 양생 기간이 지연될 수 있으며, 0.5 중량부보다 크면, 물(11), 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3) 간의 상 분리 현상이 발생할 수 있다. If the emulsifier (4) is less than 0.1 part by weight, the curing period of the petroleum resin binder (20) may be delayed, and if it is greater than 0.5 parts by weight, water (11), petroleum resin (12), and liquefied waste plastic (3) Phase separation between the liver may occur.
한편, 수산화나트륨이 0.1 중량부보다 작으면, 물(11)에 대한 유화제(4)의 용해도가 충분하지 않아서, 석유수지 바인더(20)의 양생 기간이 지연될 수 있으며, 1.0 중량부보다 크면, 물(11), 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3) 간의 상 분리 현상이 발생할 수 있다. On the other hand, if the sodium hydroxide is less than 0.1 part by weight, the solubility of the
이와 같은 혼합 비율에 의하면, 바인더로서 성능이 향상될 수 있으므로, 사용 편리성과 활용성이 좀더 향상된 석유수지 바인더(20)를 제공할 수 있다. According to this mixing ratio, the performance as a binder can be improved, and thus the
다양한 실시예에 따르면, 석유수지 바인더(20)는, 물(11) 30~80 중량부, 석유수지(12) 20~70 중량부, 액화 폐플라스틱(3) 20~50 중량부, 액화제(2) 10~15, 천연 유화제(5) 0.1~0.5 중량부, 수산화나트륨 0.1~1.0 중량부 및 옥틸페놀 에톡실레이트 0.1/3~0.5/3 중량부로 구성된다. 물(11) 등이 본 실시예에 따른 최적 비율로 구성되어야 하는 이유는 앞서 설명한 내용과 중복되므로, 생략하기로 한다. According to various embodiments, the
천연 유화제(5)가 0.1 중량부보다 작으면, 친환경성이 떨어지고, 석유수지 바인더(20)의 양생 기간이 지연될 수 있으며, 0.5 중량부보다 크면, 물(11), 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3) 간의 상 분리 현상이 발생할 수 있다. If the natural emulsifier (5) is less than 0.1 part by weight, it is less environmentally friendly and the curing period of the petroleum resin binder (20) may be delayed, and if it is greater than 0.5 parts by weight, water (11), petroleum resin (12) and Phase separation between liquefied waste plastics (3) may occur.
옥틸페놀 에톡실레이트가 0.1/3 중량부보다 작으면, 천연 유화제(5)에 의한 유화도를 충분하게 향상시키지 못하여, 석유수지 바인더(20)의 양생 기간이 지연될 수 있으며, 0.5/3 중량부보다 크면, 유화도가 과도하게 향상되어, 물(11), 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3) 간의 상 분리 현상이 발생할 수 있다. If the octylphenol ethoxylate is less than 0.1/3 parts by weight, the degree of emulsification by the natural emulsifier (5) cannot be sufficiently improved, and the curing period of the petroleum resin binder (20) may be delayed, and 0.5/3 parts by weight If it is greater than 100%, the degree of emulsification may be excessively improved, and a phase separation phenomenon may occur between water (11), petroleum resin (12), and liquefied waste plastic (3).
이와 같은 혼합 비율에 의하면, 친환경성과 유화도가 더욱 향상된 석유수지 바인더(20)를 제공할 수 있다. According to this mixing ratio, it is possible to provide a petroleum resin binder (20) with improved eco-friendliness and emulsification.
다양한 실시예에 따르면, 석유수지 바인더(20)는, 물(11), 석유수지(12), 액화 폐플라스틱(3), 액화제(2), 천연 유화제(5), 수산화나트륨 및 옥틸페놀 에톡실레이트에 대한 상기 혼합 비율에 대하여, 첨가제(7)로서, 박리방지제 0.1~3.0 중량부와 수성 아크릴 에멀전 접착제 0.1~3.0 중량부로 구성된다. According to various embodiments, the
박리방지제가 0.1 중량부보다 작으면, 석유수지(12) 및 플라스틱 수지가 순환골재(10)의 표면으로부터 쉽게 박리되고, 3.0 중량부보다 크면, 박리방지 효과의 지속성이 떨어질 수 있다. If the anti-separation agent is less than 0.1 part by weight, the
수성 아크릴 에멀전 접착제가 0.1 중량부보다 작으면, 순환골재(10)의 강도 등이 저하될 수 있으며, 수성 아크릴 에멀전 접착제가 3.0 중량부보다 크면, 강도 등이 너무 강화되어 순환골재(10)에 균열 현상이 발생할 수 있다. If the water-based acrylic emulsion adhesive is less than 0.1 parts by weight, the strength, etc. of the recycled aggregate (10) may decrease, and if the water-based acrylic emulsion adhesive is larger than 3.0 parts by weight, the strength, etc. may be strengthened too much, causing cracks in the recycled aggregate (10). phenomenon may occur.
이와 같은 혼합 비율에 의하면, 순환골재(10)에 대한 석유수지(12) 및 플라스틱 수지의 접착성과 점착성이 향상된 석유수지 바인더(20)를 제공할 수 있다. According to this mixing ratio, it is possible to provide a petroleum resin binder (20) with improved adhesion and adhesion of the petroleum resin (12) and the plastic resin to the recycled aggregate (10).
다양한 실시예에 따르면, 석유수지 바인더(20)는, 물(11), 석유수지(12), 액화 폐플라스틱(3), 액화제(2), 천연 유화제(5), 수산화나트륨 및 옥틸페놀 에톡실레이트에 대한 상기 혼합 비율에 더하여, 보조수지(8) 1~30 중량부로 구성될 수 있다. According to various embodiments, the
보조수지(8)가 1 중량부보다 작으면, 순환골재(10)의 강도 등이 저하될 수 있으며, 보조수지(8)가 30 중량부보다 크면, 강도 등이 너무 강화되어 순환골재(10)에 균열 현상이 발생할 수 있다. If the auxiliary resin (8) is less than 1 part by weight, the strength, etc. of the recycled aggregate (10) may decrease, and if the auxiliary resin (8) is more than 30 parts by weight, the strength, etc. may be too strengthened and the recycled aggregate (10) Cracks may occur.
도 2는 석유수지 바인더 및 재생 아스콘의 제조 과정을 도시한다. Figure 2 shows the manufacturing process of petroleum resin binder and recycled asphalt.
도 2에 도시된 바와 같이, 고형 폐플라스틱(1)에 대한 액화 처리를 통해 액화 폐플라스틱(3)이 제조된다(S21). 액화 처리는 상온에서 진행되며, 액화제(2)가 사용된다. As shown in Figure 2, liquefied waste plastic (3) is manufactured through liquefaction treatment of solid waste plastic (1) (S21). The liquefaction treatment is carried out at room temperature, and a liquefaction agent (2) is used.
이처럼, 액화 폐플라스틱(3)을 획득하기 위해 고형 폐플라스틱(12)에 대한 고온 용융 처리를 요하지 않으므로, 고온 용융 처리 시 발생하는 유해 가스에 의한 환경적 피해뿐만 아니라 인적 피해도 미연에 방지할 수 있다. In this way, since high-temperature melt processing of the solid waste plastic (12) is not required to obtain the liquefied waste plastic (3), not only environmental damage caused by harmful gases generated during high-temperature melt processing but also human damage can be prevented in advance. there is.
액화 폐플라스틱(3)은 석유수지(12)에 혼합된다(S22). 액화 폐플라스틱(3)을 물(11)에 먼저 첨가하면, 응집 현상 또는 엉김 현상이 발생하여, 이후 석유수지(12) 및 유화제(4)를 첨가하더라도 물(11)에 대한 액화 폐플라스틱(3)의 유화도가 개선되기 어려울 수 있다. Liquefied waste plastic (3) is mixed with petroleum resin (12) (S22). If the liquefied waste plastic (3) is first added to the water (11), agglomeration or agglomeration occurs, and even if the petroleum resin (12) and the emulsifier (4) are added later, the liquefied waste plastic (3) to the water (11) ) may be difficult to improve the emulsification degree.
따라서, 액화 폐플라스틱(3)를 석유수지(12)와 먼저 혼합하는 것이, 물(11)에 대한 액화 폐플라스틱(3)의 유화도 향상에 유리할 수 있다. 또한, 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3) 간의 혼합을 용이하게 하기 위해 섭씨 150도로 각각 가열한 상태에서 혼합될 수 있다. Therefore, mixing the liquefied
혼합된 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)을 유화제(4)와 함께 물(11)과 혼합하여 석유수지 바인더(20)를 제조한다(S23). 물(11)을 섭씨 50로 가열하고, 혼합된 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)는 섭씨 150도로 가열한 상태에서 혼합하면, 물(11)에 대한 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)의 유화도가 향상될 수 있다. The petroleum resin binder (20) is manufactured by mixing the mixed petroleum resin (12) and liquefied waste plastic (3) with water (11) along with an emulsifier (4) (S23). When water (11) is heated to 50 degrees Celsius and the mixed petroleum resin (12) and liquefied waste plastic (3) are mixed while heated to 150 degrees Celsius, the petroleum resin (12) and liquefied waste plastic for water (11) are mixed while heated to 150 degrees Celsius. The emulsification degree of plastic (3) can be improved.
필요에 따라 수산화나트륨을 첨가되면, 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)의 플라스틱 수지가 유화제(4)에 의해 좀더 용이하게 물(11)에 유화될 수 있다. 물론, 천연 유화제(5)의 사용으로 친환경성이 좀더 향상될 수 있으며, 옥틸페놀 에톡실레이트의 사용으로 천연 유화제(5)의 유화도를 좀더 향상시킬 수 있다. If sodium hydroxide is added as needed, the petroleum resin (12) and the plastic resin of the liquefied waste plastic (3) can be more easily emulsified in water (11) by the emulsifier (4). Of course, eco-friendliness can be further improved by using a natural emulsifier (5), and the degree of emulsification of the natural emulsifier (5) can be further improved by using octylphenol ethoxylate.
수산화나트륨 또는 옥틸페놀 에톡실레이트는 유화제(4)와 먼저 혼합된 후에, 물(11)에 첨가되기도 하고, 유화제(4)과 함께 물(11)에 첨가되기도 한다. 한편, 보조수지(8)가 사용되는 경우, 보조수지(8)는 석유수지(12)에 첨가되고, 수성 아크릴 에멀전 접착제가 사용되는 경우, 수성 아크릴 에멀전 접착제는 혼합 과정으로 생성된 석유수지 바인더(20)에 첨가된다. Sodium hydroxide or octylphenol ethoxylate may be first mixed with the emulsifier (4) and then added to the water (11), or may be added to the water (11) together with the emulsifier (4). On the other hand, when the
물(11), 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3) 간의 혼합에 의해 제조된 석유수지 바인더(20)는 냉각 공정을 거친다(S24). 냉각 공정은 후처리 공정으로서, 물(11)에서 콜로이드 입자로 존재하는 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3)의 플라스틱 수지 간의 응집 현상 또는 엉김 현상을 방지하는데 도움을 줄 수 있다. 석유수지 바인더(20)는 상온으로 냉각할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니므로, 그 이하의 온도로 냉각할 수도 있다. The petroleum resin binder (20) manufactured by mixing water (11), petroleum resin (12), and liquefied waste plastic (3) undergoes a cooling process (S24). The cooling process is a post-treatment process and can help prevent agglomeration or agglomeration between the
이처럼, 가열 환경에서의 혼합 공정은 물(11), 석유수지(12) 및 액화 폐플라스틱(3) 간의 혼합을 용이하게 하고, 냉각 공정은 석유수지(12) 및 플라스틱 수지의 분산 상태를 유지하게 하므로, 석유수지 바인더(20)에 대한 생산 편의성과 품질을 향상시킬 수 있다. In this way, the mixing process in a heating environment facilitates mixing between water (11), petroleum resin (12), and liquefied waste plastic (3), and the cooling process maintains the dispersed state of petroleum resin (12) and plastic resin. Therefore, the production convenience and quality of the
석유수지 바인더(20) 및 순환골재(10)를 교반하여 도로 포장용 재생 아스콘(15)을 제조한다(S25). 교반 과정은 상온에서 진행되므로, 별도의 가열 교반 장치를 필요로 하지 않는 점에서, 친환경성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 작업 편의성도 향상될 수 있다. Recycled asphalt concrete (15) for road paving is manufactured by stirring the petroleum resin binder (20) and recycled aggregate (10) (S25). Since the stirring process is carried out at room temperature, not only can environmental friendliness be improved, but work convenience can also be improved in that a separate heating and stirring device is not required.
이와 같이, 본 실시예에 따른 석유수지 바인더(20) 및 재생 아스콘(15)의 제조 과정에 따르면, 보다 친환경적인 바인더를 제조할 수 있고, 보다 용이하게 재생 아스콘(15)을 제조할 수 있다. In this way, according to the manufacturing process of the
도 3은 도 1의 석유수지 바인더와 관련하여, 유해 물질 저감 정도를 확인하기 위한 실험예를 도시한다.Figure 3 shows an example of an experiment to confirm the degree of reduction of hazardous substances in relation to the petroleum resin binder of Figure 1.
아스팔트 바인더의 경우 믹서(14)에 의해 혼합되는 과정에서 유해 가스가 주로 발생하지만, 고형 폐플라스틱(1)을 활용하는 석유수지 바인더(20)의 경우에는 액화 폐플라스틱(3)을 제조하는 과정에서 유해 가스가 주로 발생한다. In the case of asphalt binder, harmful gases are mainly generated during mixing by the mixer (14), but in the case of the petroleum resin binder (20) using solid waste plastic (1), in the process of manufacturing liquefied waste plastic (3) Harmful gases are mainly generated.
이하에서는, 도 3을 참조하여, 상온 액화 처리를 통한 액화 폐플라스틱(3)을 활용하여 제1석유수지 바인더(31)를 제조하는 과정에서 발생하는 유해 가스와, 고온 용융 처리를 통한 액화 폐플라스틱(23)을 활용하여 제2석유수지 바인더(32)를 제조하는 과정에서 발생하는 유해 가스를 비교하여 설명한다. 고온 용융 처리는 섭씨 250도 이상에서 진행하였으나, 이에 한정되는 것은 아니므로, 용융 장치의 성능에 따라 섭씨 200도 이상에서 진행할 수도 있다. 측정된 유해 가스는 대표적인 증발가스로서, 암모니아, 트리메틸 아민(trimethyl amine), 이소부틸 알데히드(isobutyr aldehyde), 발레르 알데히드(valer aldehyde), 톨루엔 (toluene), 크실렌(xylene) 및 스티렌(stillen)이다. Hereinafter, with reference to FIG. 3, harmful gases generated in the process of manufacturing the first petroleum resin binder (31) using liquefied waste plastic (3) through room temperature liquefaction treatment and liquefied waste plastic through high temperature melt treatment. (23) is used to compare and explain the harmful gases generated in the process of manufacturing the second petroleum resin binder (32). The high-temperature melting process was performed at 250 degrees Celsius or higher, but it is not limited to this and may be performed at 200 degrees Celsius or higher depending on the performance of the melting device. The harmful gases measured are representative evaporative gases, including ammonia, trimethyl amine, isobutyr aldehyde, valer aldehyde, toluene, xylene, and stillen.
분석결과, 제1석유수지 바인더(31)의 제조 과정에서는, 인체에 치명적인 염화수소는 검출되지 않은 반면에, 제2석유수지 바인더(31)의 제조 과정에서는 염화수소가 0.3 ppm이 검출되었다. 또한, 이소부틸 알데히드, 발레르 알데히드, 톨루엔, 크실렌 및 스티렌도, 제1석유수지 바인더(31)의 제조 과정 대비 제2석유수지 바인더(31)의 제조 과정에서 다량 검출되었다. 물론 제1석유수지 바인더(31) 제조 시에도, 고형 폐플라스틱(1) 및 액화제(2) 간의 상온 반응에 의해 유해 가스가 일부 발생되기는 하지만, 고온 용융 처리 시에 발생하는 유해 가스에 비하면, 미미한 수준임을 확인할 수 있다. As a result of the analysis, hydrogen chloride, which is fatal to the human body, was not detected in the manufacturing process of the first petroleum resin binder (31), while hydrogen chloride was detected at 0.3 ppm in the manufacturing process of the second petroleum resin binder (31). In addition, isobutyl aldehyde, valeraldehyde, toluene, xylene, and styrene were also detected in large quantities during the manufacturing process of the second petroleum resin binder (31) compared to the manufacturing process of the first petroleum resin binder (31). Of course, even when manufacturing the first petroleum resin binder (31), some harmful gases are generated due to the room temperature reaction between the solid waste plastic (1) and the liquefaction agent (2), but compared to the harmful gases generated during high temperature melt processing, It can be confirmed that it is at a minimal level.
이와 같이, 고형 폐플라스틱(1)에 대한 상온 액화 처리를 통해 액화 폐플라스틱(3)을 제조하면, 고온 용융 처리를 통해 액화 폐플라스틱(23)을 제조하는 경우 대비 친환경적일 수 있다. In this way, manufacturing the liquefied
도 4는 도 1의 석유수지 바인더와 관련하여, 친수성 액화제에 의한 유화도 향상 정도를 확인하기 위한 실험예를 도시한다. Figure 4 shows an experimental example to confirm the degree of improvement in emulsification by a hydrophilic liquefying agent in relation to the petroleum resin binder of Figure 1.
도 4에 나타난 바와 같이, 유화도 향상 정도를 확인하기 위해, 제1석유수지 바인더(31) 및 제3석유수지 바인더(33)를 마련하였다. 제1석유수지 바인더(31) 및 제3석유수지 바인더(33)는 물(11), 석유수지(12) 및 상온 액화 처리에 의한 액화 플라스틱(3)의 혼합에 의해 제조된 것이나, 제1석유수지 바인더(31)는 친수성 솔벤트인 아세톤을 액화제로 사용하고, 제3석유수지 바인더(33)는 친유성 액화제인 벤젠을 액화제로 사용한 점에서 차이가 있다. As shown in Figure 4, in order to confirm the degree of improvement in emulsification, a first petroleum resin binder (31) and a third petroleum resin binder (33) were prepared. The first petroleum resin binder (31) and the third petroleum resin binder (33) are manufactured by mixing water (11), petroleum resin (12), and liquefied plastic (3) through room temperature liquefaction. The
유화도 측정방법은 각 석유수지 바인더를 원심 분리관에 5ml씩 담고, 3000g로 실온에서 5분간 원심 분리한 후 하기의 <식>으로 유화도를 계산하였다. To measure the degree of emulsification, 5 ml of each petroleum resin binder was placed in a centrifuge tube, centrifuged at 3000 g for 5 minutes at room temperature, and the degree of emulsification was calculated using the following <formula>.
유화도(%)=유화된 층의 높이/석유수지 바인더 총 높이……………<식>Degree of emulsification (%) = height of emulsified layer / total height of petroleum resin binder... … … … … <expression>
분석결과, 친수성 액화제를 사용한 제1석유수지 바인더(31)의 유화도는 94%이며, 친유성 액화제를 사용한 제3석유수지 바인더(33)의 유화도는 86%로 확인되었다. 즉, 제3석유수지 바인더(33)의 유화도는 제1석유수지 바인더(31)의 유화도 대비 약 8% 정도가 떨어지는 것으로 확인되었다. 유화도 향상을 위해 수산화나트륨을 양쪽에 모두 첨가한 경우에도 유사하게, 약 8%의 유화도 차이를 보였다. As a result of the analysis, the degree of emulsification of the first petroleum resin binder (31) using a hydrophilic liquefying agent was confirmed to be 94%, and the degree of emulsification of the third petroleum resin binder (33) using a lipophilic liquefying agent was confirmed to be 86%. In other words, it was confirmed that the emulsification degree of the third petroleum resin binder (33) was approximately 8% lower than that of the first petroleum resin binder (31). Similarly, when sodium hydroxide was added to both sides to improve emulsification, there was a difference in emulsification of about 8%.
본 실험예와 같이, 고형 폐플라스틱(1)에 대한 액화 처리 시 친수성 솔벤트를 사용하면, 친유성 솔벨트를 사용하는 경우 대비 향상된 유화도를 가질 수 있다. As in this experimental example, if a hydrophilic solvent is used during the liquefaction treatment of solid waste plastic (1), the degree of emulsification can be improved compared to when a lipophilic solvent belt is used.
도 5는 도 1의 석유수지 바인더와 관련하여, 천연 유화제와 유화 보조제에 의한 유화도 향상 정도를 확인하기 위한 실험예를 도시한다.Figure 5 shows an experimental example to confirm the degree of emulsification improvement by natural emulsifiers and emulsification aids in relation to the petroleum resin binder of Figure 1.
도 5에 나타난 바와 같이, 유화도 향상 정도를 확인하기 위해, 제1석유수지 바인더(31) 및 제4석유수지 바인더(34)를 마련하였다. 제1석유수지 바인더(31) 및 제4석유수지 바인더(34)는 물(11), 석유수지(12) 및 친수성 액화제에 의한 액화 플라스틱(3)의 혼합에 의해 제조된 것이나, 제1석유수지 바인더(31)는 천연 유화제(5)를 사용하고, 제4석유수지 바인더(34)는 유기화합물 성분의 유화제을 사용한 점에서 차이가 있다. 유화도 측정은 도 4를 참조하여 설명한 방법과 동일한 방법으로 진행한 후, 도 4의 <식>으로 유화도를 계산하였다. As shown in Figure 5, in order to confirm the degree of improvement in emulsification, the first
분석결과, 천연 유화제(5)를 사용한 제1석유수지 바인더(31)의 유화도는 94%이며, 유기화합물 유화제를 사용한 제4석유수지 바인더(34)의 유화도는 98%으로 확인되었다. 즉, 제1석유수지 바인더(31)의 유화도는 제4석유수지 바인더(34) 대비 약 4% 정도 유화도가 떨어지는 것으로 확인되었다. 유화도 향상을 위해 수산화나트륨을 양쪽에 첨가한 경우에도 유사하게, 약 4%의 유화도 차이를 보였다. As a result of the analysis, the emulsification degree of the first petroleum resin binder (31) using a natural emulsifier (5) was confirmed to be 94%, and the emulsification degree of the fourth petroleum resin binder (34) using an organic compound emulsifier was confirmed to be 98%. In other words, it was confirmed that the emulsification degree of the first petroleum resin binder (31) was approximately 4% lower than that of the fourth petroleum resin binder (34). Similarly, when sodium hydroxide was added to both sides to improve emulsification, there was a difference in emulsification of about 4%.
다만, 천연 유화제(5)의 유화력 향상을 위해 제1석유수지 바인더(31)에 유화 보조제(6)를 첨가한 경우, 제1석유수지 바인더(31)의 유화도가 제4석유수지 바인더(34)와 대응할 정도로 향상될 수 있다. 일 예로, 천연 유화제(5)가 G5000인 경우, 유화 보조제(6)는 옥틸페놀 에톡실레이트가 될 수 있다. However, when the emulsification aid (6) is added to the first petroleum resin binder (31) to improve the emulsification power of the natural emulsifier (5), the emulsification degree of the first petroleum resin binder (31) is lowered to the fourth petroleum resin binder (34). ) can be improved to the point where it corresponds to For example, when the natural emulsifier (5) is G5000, the emulsification aid (6) may be octylphenol ethoxylate.
본 실험예와 같이, 천연 유화제(5)를 사용하면, 친환경성 제고에 효과적인 반면에, 유화도가 저하되는 단점이 있지만, 유화 보조제(6)를 적절하게 사용하면, 저하된 유화도가 보완되는 결과, 친환경성 향상과 유화도 제고를 모두 달성하는 석유수지 바인더(20)를 제공할 수 있다. As in this experimental example, using a natural emulsifier (5) is effective in improving environmental friendliness, but has the disadvantage of lowering the degree of emulsification. However, if the emulsification aid (6) is used appropriately, the decreased degree of emulsification is compensated for. As a result, it is possible to provide a petroleum resin binder (20) that achieves both improved eco-friendliness and improved emulsification.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석유수지 바인더 및 재생 아스콘의 조성물을 도시한다. Figure 6 shows a composition of a petroleum resin binder and recycled asphalt concrete according to another embodiment of the present invention.
본 실시예에서는 석유수지 바인더(20) 제조 시, 복수의 고형 폐플라스틱(41, 42)으로부터 각각 액화된 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)을 사용할 수 있다. 복수의 고형 폐플라스틱(41, 42) 또는 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)의 플라스틱 수지는 이종의 것일 수 있다. 일 예로, 제1고형 폐플라스틱(41) 및 제1액화 폐플라스틱(42)은 PVC가 될 수 있고, 제2고형 폐플라스틱(51) 및 제2액화 폐플라스틱(52)은 PE가 될 수 있다. In this embodiment, when manufacturing the
복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)을 사용하는 경우, 물(11)에 대한 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)의 유화를 위해 복수의 유화제(43, 53)를 사용한다. 일 예로, 제1액화 폐플라스틱(42)의 유화도 향상에 유리한 제1유화제(43) 및 제2액화 폐플라스틱(52)의 유화도 향상에 유리한 제2유화제(53)를 사용할 수 있다. When using a plurality of liquefied waste plastics (42, 52), a plurality of emulsifiers (43, 53) are used to emulsify the plurality of liquefied waste plastics (42, 52) with water (11). As an example, a
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)을 석유수지(12)에 먼저 혼합하고, 혼합된 석유수지(12) 및 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)을 복수의 유화제(43, 53)와 함께 물(11)에 혼합하여, 석유수지 바인더(20)를 제조할 수 있으며, 이 과정에서, 유화도 향상을 위한 수산화나트륨과 같은 유화 보조제(6) 등을 첨가할 수도 있다. As described with reference to FIG. 1, a plurality of liquefied
이와 같이, 석유수지 바인더(20) 제조 시, 다양한 종류의 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)을 활용하면, 단일 종류의 액화 폐플라스틱(3)을 사용하는 경우 대비, 다종다량의 폐플라스틱 재활용할 수 있으므로, 재활용에 의한 친환경성 향상에 좀더 도움이 될 수 있다. In this way, when manufacturing the petroleum resin binder (20), using a plurality of various types of liquefied waste plastic (42, 52) allows recycling of a large amount of various types of waste plastic compared to the case of using a single type of liquefied waste plastic (3). Therefore, it can be more helpful in improving eco-friendliness through recycling.
또한, 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)을 첨가함에도 불구하고, 단일 종류의 유화제(4)를 사용한다면, 물(11)에 대한 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)의 유화도 저하 가능성이 있지만, 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)에 각각 대응하는 복수의 유화제(43, 53)를 사용하므로, 물(11)에 대한 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)의 유화도 저하를 방지할 수 있다. In addition, despite adding a plurality of liquefied
다양한 실시예에 따르면, 석유수지 바인더(20)의 제조 시에 제1용융 폐플라스틱(62)이 코팅된 순환골재(10)를 사용할 수 있다. 제1용융 폐플라스틱(62)은 제3고형 폐플라스틱(61)을 고온 용융 처리하여 마련된 것일 수 있다. 제3고형 폐플라스틱(61)은 앞서 설명한 복수의 고형 폐플라스틱(41, 42)과 동종이거나, 이종일 수 있다. According to various embodiments, when manufacturing the
고온 용융 처리가 섭씨 200도 이상인 경우, 유독 가스가 다량 발생할 수 있으므로, 고온 용융 처리는 열변형 온도가 섭씨 200도 미만인 제3고형 폐플라스틱(61)에 대해 진행될 수 있다. 열변형 온도는, 고체 상태에서 액체 상태로 변형되기 시작하는 온도를 의미하며, 제3고형 폐플라스틱(61)으로서 열변형 온도가 섭씨 100~200도인 PVF(poly vinyl fluoride), PVDC(poly vinylidene chloride) 등을 사용하거나, 열변형 온도가 섭씨 100도 미만인 PVC, ABS, 폴리 스티렌, 폴리 에틸렌 등을 사용할 수 있다. When the high-temperature melt treatment is 200 degrees Celsius or higher, a large amount of toxic gas may be generated, so the high-temperature melt treatment may be performed on the third
제1용융 폐플라스틱(62)을 순환골재(10)의 표면에 코팅한 후, 코팅 상태를 유지할 수 있도록 냉각 공정을 거친다. 냉각 공정을 통해 제1용융 폐플라스틱(62)은 고형 상태가 되며, 열변형 온도로 가열되지 않는다면, 순환골재(10)의 표면에 코팅된 채로 고형 상태를 유지할 수 있다. After the first
제1용융 폐플라스틱(62)으로 코팅된 순환골재(10)는 석유수지 바인더(20)와 혼합되어 재생 아스콘(15)으로 제조될 수 있다. 여기서, 석유수지 바인더(10)는 앞서 상세히 설명한 바와 같이, 단일 액화 폐플라스틱(3)을 사용하거나, 이종의 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)를 사용한 것일 수 있다.The recycled aggregate (10) coated with the first molten waste plastic (62) can be mixed with the petroleum resin binder (20) to produce recycled asphalt concrete (15). Here, the
석유수지 바인더(20) 및 코팅된 순환골재(10) 간의 용이한 혼합을 위해 가열 환경에서 혼합 공정이 진행되며, 순환골재(10)에 코팅된 제1용융 폐플라스틱(62)이 열변형되지 않도록 열변형 온도 미만에서 진행되는 것이 바람직하다. The mixing process is carried out in a heated environment to facilitate easy mixing between the petroleum resin binder (20) and the coated recycled aggregate (10), and to prevent thermal deformation of the first molten waste plastic (62) coated on the recycled aggregate (10). It is preferable to proceed below the heat distortion temperature.
이와 같이, 제1용융 폐플라스틱(62)이 코팅된 순환골재(10)를 사용하면, 석유수지(12)에 단일 액화 폐플라스틱(3) 또는 복수의 액화 폐플라스틱(42, 52)을 첨가하여 폐플라스틱을 재활용하는 경우 대비, 다종다량의 폐플라스틱을 활용할 수 있으므로, 폐플라스틱의 재활용에 의한 친환경성을 더욱 향상시킬 수 있다. In this way, when the
다양한 실시예에 따르면, 순환골재(10)에 이종의 복수의 용융 폐플라스틱(62, 72)을 코팅할 수 있다. 복수의 용융 폐플라스틱(62, 72)는 열변형 온도가 서로 다른 복수의 고형 폐플라스틱(61, 71)에 대한 고온 용융 처리하여 마련된 것일 수 있다. 일 예로, 열변형 온도가 섭씨 100~200도인 제3고형 폐플라스틱(61)으로부터의 제1용융 폐플라스틱(62)을 순환골재(10)에 1차로 코팅하고, 코팅 상태를 유지하도록 냉각 공정을 거친다. 제1용융 폐플라스틱(62)이 1차로 코팅된 순환골재(10)에 대한 냉각 공정이 끝난 후, 열변형 온도가 섭씨 100도 미만인 제4고형 폐플라스틱(71)으로부터의 제2용융 폐플라스틱(62)을 제1용융 폐플라스틱(62)이 1차 코팅된 순환골재(10)에 2차로 코팅한다. 제2용융 폐플라스틱(62)이 제1용융 폐플라스틱(62)에 코팅된 상태가 유지될 수 있도록 냉각 공정을 거칠 수 있다. According to various embodiments, a plurality of heterogeneous
만일 열변형 온도가 낮은 제2용융 폐플라스틱(62)을 먼저 순환골재(10)에 1차로 코팅하고, 열변형 온도가 높은 제1용융 폐플라스틱(62)을 2차로 코팅하는 경우, 제2용융 폐플라스틱(62)이 열변형을 일으키며, 코팅 상태를 유지할 수 없으므로, 열변형 온도가 높은 제1용융 폐플라스틱(62)을 먼저 코팅하고, 열변형 온도가 낮은 제2용융 폐플라스틱(62)을 나중에 코팅하는 것이 바람직하다. If the second
이와 같이, 제1용융 폐플라스틱(62) 및 제2용융 폐플라스틱(62)이 순차적으로 코팅된 순환골재(10)를 사용하면, 단일 제1용융 폐플라스틱(62)이 코팅된 순환골재(100)를 사용하는 경우 대비, 다종다량의 폐플라스틱을 활용할 수 있으므로, 폐플라스틱의 재활용에 의한 친환경성을 더욱 향상시킬 수 있다. In this way, when the
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.Above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto and may be implemented in various ways within the scope of the patent claims.
1: 고형 폐플라스틱
2: 액화제
3: 액화 폐플라스틱
4: 유화제
5: 천연 유화제
6: 유화 보조제
7: 첨가제
8: 보조수지
10: 순환골재
11: 물
12; 석유수지
13: 혼합장치
14: 믹서
15; 재생 아스콘1: Solid waste plastic
2: Liquefaction agent
3: Liquefied waste plastic
4: Emulsifier
5: Natural emulsifier
6: Emulsifying aids
7: Additives
8: Auxiliary resin
10: Recycled aggregate
11: water
12; petroleum balance
13: Mixing device
14: mixer
15; recycled asphalt
Claims (5)
물;
석유수지;
폐플라스틱;
상기 폐플라스틱의 액화를 위한 액화제; 및
상기 물, 상기 석유수지 및 상기 액화된 폐플라스틱 간의 유화를 위한 유화제를 포함하며,
상기 석유수지 및 상기 액화된 폐플라스틱은 상기 물에 콜로이드 입자로 존재하는 석유수지 바인더. In the petroleum resin binder applied to recycled aggregate for the subbase,
water;
petroleum resin;
waste plastic;
A liquefying agent for liquefying the waste plastic; and
Contains an emulsifier for emulsification between the water, the petroleum resin, and the liquefied waste plastic,
A petroleum resin binder in which the petroleum resin and the liquefied waste plastic exist as colloidal particles in the water.
상기 액화제는, 친수성 솔벤트를 포함하는 석유수지 바인더. According to paragraph 1,
The liquefying agent is a petroleum resin binder containing a hydrophilic solvent.
상기 유화제에 의한 상기 물, 상기 석유수지 및 상기 액화된 폐플라스틱 간의 유화력을 높이는 수산화나트륨을 포함하는 석유수지 바인더. According to paragraph 2,
A petroleum resin binder containing sodium hydroxide that increases emulsification between the water, the petroleum resin, and the liquefied waste plastic by the emulsifier.
상기 물 30~80 중량부, 상기 석유수지 20~70 중량부, 상기 액화된 폐플라스틱 20~50 중량부, 상기 액화제 10~15 중량부 및 상기 유화제 0.5~10 중량부로 제조되는 석유수지 바인더. According to paragraph 1,
A petroleum resin binder manufactured from 30 to 80 parts by weight of the water, 20 to 70 parts by weight of the petroleum resin, 20 to 50 parts by weight of the liquefied waste plastic, 10 to 15 parts by weight of the liquefaction agent, and 0.5 to 10 parts by weight of the emulsifier.
종류가 서로 다른 2이상의 액화 폐플라스틱을 석유수지와 혼합하는 단계;
상기 혼합된 석유수지 및 상기 2이상의 액화 폐플라스틱을 유화제와 함께 물에 혼합하여, 석유수지 바인더를 제조하는 단계; 및
적어도 하나의 용융 폐플라스틱이 코팅된 순환골재 및 상기 제조된 석유수지 바인더를 혼합하여, 재생 아스콘을 제조하는 단계를 포함하는 재생 아스콘의 제조방법.In the method of manufacturing recycled asphalt using recycled aggregate for subbase,
Mixing two or more different types of liquefied waste plastic with petroleum resin;
Mixing the mixed petroleum resin and the two or more liquefied waste plastics in water with an emulsifier to produce a petroleum resin binder; and
A method of manufacturing recycled asphalt concrete comprising the step of mixing recycled aggregate coated with at least one molten waste plastic and the produced petroleum resin binder to produce recycled asphalt concrete.
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2022
- 2022-05-10 KR KR1020220057253A patent/KR20230157711A/en not_active Application Discontinuation
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