TWI400211B - Environmentally friendly multi - effect powder composition and its manufacturing method - Google Patents

Description

環保多效能粉料組成物及其製造方法

本發明係涉及一種粉料之組成物及其製造方法，特別是指一種包含水泥、廢棄電路板粉末、樹脂、粉體塗裝廢料粉及泥火山泥漿粉末所混合構成之創新環保粉料者。

按現今人類所造就的環境，高科技似乎也伴隨著高污染，隨著環境的日益惡化，環保意識抬頭，各國進入減碳限制的世紀，人類文明將面臨最大的道德挑戰。

當人類享受舒適生活和科技文明時，卻忽略了高科技化學產品已嚴重危害到地球生態，造成嚴重的環保問題。如何節省能源，且將資源環保再生循環利用，讓高經濟價值的資源垃圾能夠達到減量化、安定化、無毒化，使廢棄物能夠化腐朽為神奇，轉換成高性能之物質回收循環再利用，以降低對人類及環境衝擊，已成為時代潮流，且對於可見的未來而言，勢必將掀起一場綠色環保的大革命。

時代進步，科技發達加上經濟脈動，資訊一日千里，電子科技創新產物如電腦、家電、行動電話、工業儀器、自動化設備、交通、航空、太空…等等，整個廣泛的發展與電子產品有密不可分的關係，而因電子產物中的印刷電路板，係為電子組件互連最主要的支撐基板，且為功能特性不可或缺的重要載體，因此在不斷創造與推陳出新的競爭產業行為下，印刷電路板產量如雨後春筍般的快速更新成長，由此可見其衍生而出的廢棄物數量顯然相當龐大。

人類大量抽取石油使用並提煉樹脂所製造之產量龐大，不僅造成石油缺乏危機加速來臨，且製造時瑕疵不良品及功能汰舊換新更產生許多廢棄物，堆積如山的數量已難 估計。若能有效處理電子廢棄物回收再利用，將帶來極大市場需求商機。電路板為環氧樹脂、酚醛樹脂、電木粉、耐火纖維與重金屬及多種化學物品製成，具耐酸鹼難以腐化分解特性，若使用掩埋法處理廢棄電路板或將鑽孔粉末亂倒至溪水、河川等地，有害物質將污染環境，實對生態造成極大危害；若採用燃燒法處理，則必然造成空氣污染，有毒氣體將四處流竄而危害人體健康。

另以時下眾多產品製程中多採用粉體塗裝加工法噴覆，由於塗裝過程中，噴槍噴向靜電產品之霧狀樹脂粉料並無法完全吸附於產品工件上，而未吸附之樹脂粉料將飄落於塗裝室底部形成粉末廢料，這些廢料均為樹脂成份，其若當成廢料處理，無論採用掩埋法或燃燒法均會產生汙染，但目前並無將它回收再利用的管道及用途存在，如此實存在非常浪費資源的問題。

二氧化碳所產生的溫室效應使地球表面溫度逐年上升，各種天災越來越頻繁、火山爆發地震海嘯機率也隨著增加，冰山融化使海平面上升，都市將成為海中廢墟，許多低漥或海島國家將面臨亡國。傳染病肆虐及酸雨侵蝕，自然生態破壞等等，均危及人類及動植物生存，全球正面對極大考驗，抗暖化就彷彿是人類的第三次世界大戰，即將面臨的一場空前浩劫。

人類因科技而偉大，卻也因科技而面臨危機，如何阻止浩劫發生以免為時已晚，已成為刻不容緩的重要課題，生活在地球村的每個人都應盡一份心力，建立一套綠色的能源結構體制，落實善用地球資源再生循環利用之概念，實施環保淨能計畫，讓環境恢復潔淨狀態，促進人類健康，以降低日後對人類及環境的危害衝擊，使青山常在、綠水常流，讓地球得以永續經營下去，這將是人類重要使命。

是以針對上述問題，如何研發出一種能夠充份將科技產業廢料充份回收循環再利用之環保粉料，實有待相關業界須再努力加以思索突破之目標及方向者。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的，係在提供一種多效能粉料組成物及其製造方法，其所欲解決之問題點，主要是針對如何研發出一種能夠充份將科技產業廢料充份回收循環再利用之環保粉料為目標加以思索突破。而本發明解決問題之技術特點，主要在於所述環保多效能粉料組成物係包含水泥、廢棄電路板粉末、樹脂、粉體塗裝廢料粉，以及泥火山泥漿粉末所混合構成者；其中所述廢棄電路板粉末中係包含有酚醛樹脂、環氧樹脂、玻璃纖維以及鋁金屬；其中以該多效能粉料組成物之總重量作為100重量%，則該其中水泥、廢棄電路板粉末、樹脂、粉體塗裝廢料粉或泥火山泥漿粉末任其中一者於該多效能粉料組成物中之含量為10~50重量%；其中所述泥火山泥漿粉末之粒徑係介於100~500奈米(Nanometer，簡稱nm)之間：藉此所構成之環保多效能粉料，其具體應用上將可廣泛用於建築工程結構上作為一種塗料、填補材料或灌注材料及製造多種建材等，進而達到具有廢物再利用之環保效益、成為一種創新具高物化性能之絕緣、隔熱、保溫、吸音、防水、防霉、防銹、防火、耐酸鹼、抗紫外線、又能增加結構強度且耐老化、保濕減水、可催化膨脹、之環保節能健康塗料及複合板體結構建材、具有較佳產業經濟效益等諸多功效特性優點。

請參閱第1圖所示，係本發明環保多效能粉料組成物及其製造方法之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制；所述環保多效能粉料組成物，其係包含水泥、廢棄電路板粉末、樹脂、粉體塗裝廢料粉以及泥火山泥漿粉末所混合構成者；其中，所述廢棄電路板粉末中係包含有酚醛樹脂、環氧樹脂、玻璃纖維以及鋁金屬；其中，若以該多效能粉料組成物之總重量作為100重量%，則該其中水泥、廢棄電路板粉末、樹脂、粉體塗裝廢料粉或泥火山泥漿粉末任其中一者於該多效能粉料組成物中之含量為10~50重量%，係依據使用上所需於該百分比內做比例之調配者；其中，所述泥火山泥漿粉末之粒徑係介於100~500奈米(Nanometer，簡稱nm)之間。

接著，本發明所述環保多效能粉料組成物，其製造方法包含：(請參第2圖所示)(a)、回收廢棄電路板，去除其表面零件後經切割及攪碎採用比重分離法手段而製成該廢棄電板粉末；(b)、回收粉體塗裝作業所產生之噴塗廢料粉而製成該粉體塗裝廢料粉；(c)、回收火山泥並施以粉碎及乾燥手段而製成該泥火山泥漿粉末；(d)、將該廢棄電路板粉末、粉體塗裝廢料粉及泥火山泥漿粉末施以一設定配比之混合攪拌手段並加入該水泥及樹脂相混合均勻，即製得該環保多效能粉料。

其中，所述泥火山泥漿粉末於進行所述混合攪拌手段之前，可事先與粉體樹脂相混合，或是與液態樹脂相混合均勻後保存，如此即可免除乾燥之製程，藉以可防止該泥火山泥漿粉末於儲置過程中結塊硬化並降低生產成本者。

本發明之應用態樣：

1、如第3圖所示，所述環保多效能粉料10具體應用上，係可經由液態混溶方式而成為一種塗料，透過噴佈或滾刷塗佈的實施方式於建築物或一建材20(如板體、貼合布(皮)、塊狀複合材料等)表面，藉此達到具高物化性能之特性者。

2、如第4圖所示，所述環保多效能粉料10具體應用上，亦可作為一填補材料，用以進行填補乾燥後之水泥砂石間之空隙30，使之成為一道接著性優良、結構強韌且具高密實性、耐酸鹼性及具抗菌性、絕緣隔熱保溫節能的優質防護牆結構。

3、如第5圖所示，所述環保多效能粉料10具體應用上，亦可經由液態混溶方式而作為一種灌注成型材料使用，係可預設一模具40(或夾層空間)，再將該混溶成液態之環保多效能粉料10注入該模具40(或夾層空間)中，俟該環保多效能粉料10乾涸後予以脫模，藉此可成型一塊體、柱體、管體、板體、浪板、屋瓦等立體結構；除此，所述環保多效能粉料10亦可透過浸漬手段與竹蓆、麻繩布網、玻璃纖維布網、椰絲棕、稻草、不織布等相結合，經透過熱壓或滾壓、烘乾等手段成型一板材以增加撓性，且此等板材並可藉由其結構隙縫部位而具有採光效果，俾可提供一種環保創新複合式採光、隔熱保溫節能省電之高性能浪板或各種形狀板體結構之綠建材。

除上揭應用實施態樣之外，本發明所述環保多效能粉 料10亦可取代目前的金屬浪板、屋瓦、石材、木材、陶瓷、塑膠板(皮)、混泥土、保麗龍、PS板、PV、PE等發泡材料、傳統保護性塗料等，設製成仿石材、仿木材、仿陶瓷等外觀表面態樣，藉此以改善現有材料之缺點，如金屬浪板之缺點在於薄不耐重壓、大雨敲擊產生噪音、不耐酸鹼易生鏽漏水、熱傳導性高、雷擊危險、隔熱保溫性能差、老化變形、尖銳傷人等。如石材之缺點在於笨重、運輸成本高、施工不易、高熱傳導性、隔熱保溫性能差、防水性不良吸水易變色、火災時會爆裂、地震掉落危險等。木材之缺點在於砍伐樹木將危害地球、且怕水、怕火、怕白蟻以及製作時往往加入甲醛對人體會導致癌症危害身體健康等。陶瓷之缺點在於工程施作費工、高熱傳導隔熱保溫性能差、不耐重壓碰撞、地震掉落危險、磁縫藏汙漏水等。塑膠材料之缺點在於不環保、不耐火、不耐重壓易變形等。傳統保護性塗料之缺點則在於有溶劑與甲醛不環保、防銹漆重金屬比例過高、成本貴之問題，而本發明所述環保多效能粉料10由於具備下述優點及特性，故可取代目前多種材料而成為新世代之建材。

本發明之優點：

1、特具有廢物再利用之環保效益：由於本發明所揭環保多效能粉料所含之廢棄電路板粉末以及粉體塗裝廢料粉均為回收產業廢料再利用之成份，廢棄電路板粉末以及粉體塗裝廢料粉，目前隨著電子相關產品的蓬勃發展，其廢棄數量實相當龐大而難以計數，所造成之廢棄物及環保問題正好是目前社會及相關單位十分擔憂的問題，因此本發明利用廢棄電路板粉末及粉體塗裝廢料粉之設計，由於所揭環保多效能粉料可廣泛應用於土木建築結構工程中及建材，當可將廢棄電路板 粉末與粉體塗裝廢料粉大量回收再利用，進而達到資源回收廢棄物循環再利用之環保效益者：而所述泥火山泥漿亦是自然火山環境中所生成的原料，其可利用性，目前尚無人過問，且因火山泥分子細膩具黏性硬化後堅硬如石，並無法供種植使用，故對於周邊農業環境而言實屬災害，流入河川污染水質危害生態，故藉由本發明之設計，將可大量採收火山泥而降低其對於周邊農業環境之威脅，防止流入河川污染水質危害生態環境。

2、特具超強效防水防菌防壁癌之功效，使住用者擺脫滲漏水壁癌的夢饜與煩惱：本發明所揭環保多效能粉料藉由其包含有廢棄電路板粉末之創新設計，由於該廢棄電路板粉末中所含樹脂之分子極細微，可於施工時填補水泥砂漿中所存在之微小孔隙，且由於樹脂不吸水，故其混合於水泥砂漿可大幅減低水氣滲透性，俾可大量減少防水劑之使用，再者由於電路板於原產品製造過程中須歷經抗酸鹼處理，故該廢棄電路板粉末中亦將含有耐酸鹼成份，這使得該環保多效能粉料兼具有防水防霉抗菌及耐酸鹼之優點及使用效果，故以該環保多效能粉料作為牆面粉刷材料時，將可達到較佳之高特性耐酸耐鹼耐腐蝕，高效能保護建築物及鐵板被酸雨侵蝕，防止生銹與風化抗海風酸雨侵蝕效果，進以延長建築物之使用壽命。

3、特具結構強化之功效：本發明所揭環保多效能粉料藉由包含有廢棄電路板粉末、粉體塗裝廢料粉以及泥火山泥漿粉末之創新設計，由於該廢棄電路板粉末以及粉體塗裝廢料粉所含樹脂之分子極細微，而該泥火山泥漿粉末之分子亦是極細微且具黏性狀態，俾可於施工時填塞於水泥砂漿微小孔隙中，藉此產生堵塞作用 而能增強結構之密實度，大幅提高骨材界面之鍵結強度，並可增強水泥面接著效果，故可防止鬆動、鼓起現象，同時由於該廢棄電路板粉末與粉體塗裝廢料粉質量較輕，可令該環保多效能粉料達到質輕平滑而更利於施工之優點。

4、特具保濕減水之功效：由於本發明所揭環保多效能粉料之廢棄電路板粉末以及粉體塗裝廢料粉中均含有不吸水特性之樹脂粉末，故可減少水的使用量，改善水泥砂漿之泌水現象，俾可以極低水灰比提供較佳工作特性，更可提高水泥砂漿粉刷之物化性；亦即本發明所揭多效能粉料特具有緩凝效果，能藉其用量之拿揑有效減緩水泥凝結時間，藉此而能夠防止水泥因快速硬化及乾燥收縮等不正常凝結所引起的龜裂現象，有效克服施工不良及養護不佳所造成之問題，達到最佳之物化性。

5、特具催化膨脹之功效：本發明所揭環保多效能粉料之廢棄電路板粉末，由於廢棄電路板中含有鋁成份(註：該鋁成份係原電路板所殘留之成份，其成因係鑽設孔洞時為避免電路板產生崩裂，故通常會於電路板表面再墊一塊鋁板，如此當鑽頭鑽穿電路板時，也多少會將鋁板之些許細屑帶入並殘留於電路板之孔洞中)，可促進水泥達到更完全之水合作用，減緩水泥之快速硬化收縮所造成的凹陷面及龜裂現象，進而產生一種催化膨脹效果，提高粉刷面之平整度而達到提高施工品質之效益。

6、特具耐高溫、抗熱、抗燃、抗火性強、防火及抗紫外線之功效：本發明所揭環保多效能粉料中之水泥及泥火山泥漿粉末均為防火成份，而所述廢棄電路板粉末、樹脂、粉體塗裝廢料粉、火山泥漿、水泥聚合成品 以後，於受熱後均會產生硬化，亦為不助燃成份，因此本發明所揭環保多效能粉料無論作為板材、塊料或塗料使用，均堪稱為極優之防火建材；又其中的粉體塗裝廢料粉並具有抗紫外線之功效。

7、特具較佳之產業經濟效益：由於本發明所揭環保多效能粉料所含之廢棄電路板粉末及粉體塗裝廢料粉，泥火山泥漿粉末，其材料之取得屬於廢料回收，成本遠低於新的材料，且用以將廢棄電路板製成粉末、切割、攪碎、析離之設備均為低成本之傳統機具，製造成本可降至最低，故對於製造業者而言，將可以最低之成本創造出最大且最符合使用者需求之產品，而該粉體塗裝廢料粉成份亦為樹脂，故所述樹脂之用量、成本可因而減降，且該粉體塗裝廢料粉是基於塗裝之需求而產生，具有多樣顏色呈現，此當有助於本發明之環保多效能粉料之色彩自然豐富呈現，不須另外添加色料即可達成，整體實切合較佳之產業經濟效益者。

8、本發明所揭全方位環保多效能粉料組成物及其所製成的隔熱材料，更具有夏日降溫、寒冬保溫、省電多、下雨隔音阻隔大雨敲擊鐵皮所產生的噪音、超強效防水防菌防壁癌，使住用者擺脫滲漏水壁癌夢饜與煩惱，高特性耐酸耐鹼耐腐蝕，高效能保護建築物及鐵板被酸雨侵蝕，防止生銹與風化，耐高溫抗熱抗燃抗火強，最安全免除易燃發泡隔熱材所引發火災的顧忌，全效能材料，創造冬暖夏涼綠建築，提昇潔淨優質環境，以享有健康舒適的生活空間。

上述實施例所揭示者係藉以具體說明本發明，且文中雖透過特定的術語進行說明，當不能以此限定本發明之專利範圍；熟悉此項技術領域之人士當可在瞭解本發明之精 神與原則後對其進行變更與修改而達到等效之目的，而此等變更與修改，皆應涵蓋於如后所述之申請專利範圍所界定範疇中。

10‧‧‧環保多效能粉料

20‧‧‧建材

30‧‧‧空隙

40‧‧‧模具

第1圖：本發明環保多效能粉料之組成物文字方塊圖。

第2圖：本發明環保多效能粉料之製造方法文字方塊圖。

第3圖：本發明之應用實施例圖一。

第4圖：本發明之應用實施例圖二。

第5圖：本發明之應用實施例圖三。

Claims (3)

1. 一種環保多效能粉料組成物，其係包含水泥、廢棄電路板粉末、樹脂、粉體塗裝廢料粉以及泥火山泥漿粉末所混合構成者；其中所述廢棄電路板粉末中係包含有酚醛樹脂、環氧樹脂、玻璃纖維以及鋁金屬；其中以該多效能粉料組成物之總重量作為100重量%，則該其中水泥、廢棄電路板粉末、樹脂、粉體塗裝廢料粉或泥火山泥漿粉末任其中一者於該多效能粉料組成物中之含量為10~50重量%；其中所述泥火山泥漿粉末之粒徑係介於100~500奈米(Nanometer，簡稱nm)之間。
2. 一種環保多效能粉料製造方法，係藉以製得如申請專利範圍第1項所述之環保多效能粉料組成物，該製造方法包含：回收廢棄電路板，去除其表面零件後經切割及攪碎分離法手段而製成該廢棄電路板粉末；回收粉體塗裝作業所產生之噴塗廢料粉而製成該粉體塗裝廢料粉；回收泥火山泥漿並施以粉碎及乾燥手段而製成該泥火山泥漿粉末；將該廢棄電路板粉末、粉體塗裝廢料粉及泥火山泥漿粉末施以混合攪拌手段並加入該水泥及樹脂相混合均勻，即製得該環保多效能粉料。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之環保多效能粉料製造方法，其中所述泥火山泥漿粉末於進行所述混合攪拌 手段之前，可事先與該樹脂相混合，藉以可防止該泥火山粉泥漿末於儲置過程中結塊硬化者。