KR20010089911A - 무공해 건축자재용 소재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축에 사용되는 각종 자재를 환경친화적인 식물성 섬유입자로 대체하여 인체에 무해하고, 폐기시 공해가 없을 뿐만 아니라 사료나 유기질비료로 재활용할 수 있는 무공해 건축자재용 신소재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래의 건축자재용 소재는 목재나 플라스틱 및 콘크리트 등이 있는데, 플라스틱과 같은 소재는 환경호르몬 및 중금속 등과 같은 각종 맹독성 유해물질을 포함하고 있어 수명이 다하여 폐기할 때에는 재활용이 어려워 대부분 소각 처리하게 한다. 그러나 소각시 다이옥신과 같은 많은 유해물질이 발생하기 때문에 소각처리가 어려울 뿐만 아니라 그 처리비용도 상승하게되는 폐단이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 폐단을 해소하기 위해 창안한 것으로 그 제조방법은 옥수수피, 대두피, 옥수수봉, 옥수수대, 왕겨, 볏짚 등을 20-200메쉬로 분쇄하여 형성된 60-90중량%의 식물섬유입자를 제조하고, 상기 식물섬유입자에 그 중량의 10%-40%되는 성형교를 넣고, 성형교 중량의 1-5배의 물을 넣고, 염산, 초산, 유산 등 산으로 ph 4-6.5가 되도록 혼합하고, 혼합된 원료를 제조금형에서 압출하여 성형한 후 건조시켜 무공해 건축자재용 신소재를 완성한다.

Description

무공해 건축자재용 소재 및 그 제조방법{The chemical-free bulding materials and it`s manufacturing method}

본 발명은 건축자재용 소재를 환경친화적인 식물성 섬유입자로 대체하여 인체에 무해하고, 폐기시 공해가 없을 뿐만 아니라 사료나 유기질비료로 재활용할 수 있는 무공해 건축자재용 소재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축자재들은 목재나, 금속, 콘크리트 및 합성수지(플라스틱)등을 사용한다. 그 중 합성수지는 각종 대량의 환경호르몬 및 중금속 등과 같이 인체에 해가되는 각종 유해물질을 내포하고 있다. 이러한 소재들은 폐기시 자연분해가 되지 않고 또 재활용이 어려운 단점이 있다. 따라서 대부분 소각처리를 하게 되는데, 소각시 많은 다이옥신과 같은 맹독성 유해물질들을 방출하기 때문에 역시 처리에 어려움을 겪고 있으며, 그 처리비용도 많이 소요되는 폐단이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로서, 그 목적은 환경호르몬이나 중금속 및 다이옥신 등과 같이 인체에 해롭고 자연을 파괴하는 공해물질을 포함하지 않고, 또 매립시 생분해처리가 되고, 소각시 공해물질이없는 등 폐기처리시에 발생하는 2차공해가 없고, 성형성, 내구성, 견고서 및 내부식성 등 건축자재가 요구하는 성질을 충분히 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 안전하고 환경친화적인 무공해 건축자재용 소재를 제공하는데 있다. 특히 이러한 신소재를 대량생산할 수 있는 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 식물섬유입자 즉, 각종 식물종피(옥수수피, 대두피, 벼껍질, 볏짚, 옥수수봉, 옥수수대 등)를 기본원료로 하고, 일정량의 곡물전분과 식용성 성형교 즉, 아교와 같은 접착제, 준분교, 골교(동물의 뼈에서 채취한 교) 등을 첨가제로 구성된다.

이러한 본 발명 제조방법은 옥수수피, 대두피, 옥수수봉, 옥수수대, 왕겨, 볏짚 등 식물섬유입자를 20-200메쉬로 분쇄한 후 그 중량의 10%-40%되는 성형교를 넣고, 교중량의 1-5배의 물을 넣고 혼합기로 혼합하면서 일정량의 염산, 초산, 유산 등 산으로 ph 4-6.5가 되도록 조절한다.

이와 같이 혼합된 원료를 크롬도금한 특정 형태의 제조금형에서 80℃-250℃의 온도 80kg-250kg/cm²로 2-200초 동안 압축시켜 성형한 후 건조하여 완성한다.

한편, 사출성형시 또 다른 방법으로서 제조의 수요에 따라 먼저 2차 왕래식 사출기에 일정한 비례로 잘 혼합된 원료를 주입하면서 사출하되 원료가 금형에 넣기 전에 사출기 내에서 충분히 가열된 상태에서 수분을 증발시키면서 사출한다. 사출된 성형용 원자재가 수분함량이 20%-40%로부터 10%-14%로 감소되는 환경상태에서 즉시 장방형이나 원형금형 등 임의의 금형에 즉시 사출시켜 성형하고 건조시킨다.그 건조된 제품은 한 번에 성형되므로 표면이 깔끔하고 마감처리가 간단하다.

본 발명의 소재를 이루는 옥수수껍질이나 대두피는 옥수수전분공장이나 대두 단백제조공장에서 전분과 대두단백 이외의 부산물로 분류하고, 분류된 부산물에서 이물질을 제거한 후 상술한 제조방법에 따라 제조하여 소재를 제공한다.

그 소재에 여러 가지 색상을 출연하고 여러 가지 표면무늬를 양각할 수 있는 금형에서 도안과 색상이 다른 제품 등 다양한 형태의 건축자재(문틀, 문짝 등)를 압출 또는 사출성형할 수 있다.

한편, 본 발명의 소재를 발포성형시에는 발포 가마에 믹싱한 재료를 넣고 200℃∼1000℃ 외부 가온상태에서 가마내부의 압력이 3∼9대기압 압력까지 온도와 압력을 올리다가 순간적으로 상온과 1대기압 상태로 발포시키면서 습도를 조절하여 성형시키고 환충제인 경우에는 기하적 크기를 별도 공정으로 성형한다.

이러한 본 발명의 소재로 제조된 건축자재용 제품의 장점은 첫째 원자료가 풍부하고 값이 싸다. 둘째, 생산된 제품은 선택 원료에 따라 또는 식용색소를 통해 전체 및 표면색상처리가 용이하여 미려한 외관의 제품를 제조할 수 있으며, 불쾌한 냄새를 없앨 수 있다. 셋째, 강도가 일반 플라스틱이나 얇은 철제물에 대등하거나 같은 강도를 가지고 있어 견고한 제품을 제조할 수 있다. 넷째, 성형성이 양호하여 어떠한 형상의 제품도 간단 용이하게 제조할 수 있다. 다섯째, 제조과정에서 공해물질을 전혀 발생하지 않고 폐기시 생분해가 되므로 매립하여도 전혀 공해가 없을 뿐만 아니라 소각처리를 하여도 공해물질을 전혀 방출하지 않는다. 또 수거하여 사료 또는 유기질비료 등으로 재활용 가능한 자연친화적인 소재이다. 여섯째, 이와같이 공해물질이 전혀 없기 때문에 환경호르몬과 같은 물질이 전혀 포함되어 있지 않으므로 안정성이 확보된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 건축자재를 식물성 섬유입자로 대체함으로써 이를 사용하는 소비자들의 건강에 전혀 무해하므로 안전성이 확보된다. 또한 식물성 소재이기 때문에 폐기 처리할 때 즉, 매립처리시 생분해가 되고, 또 소각처리시 다이옥신과 같은 공해물질이 전혀 발생되지 않을 뿐만 아니라 사료나 유기질비료로 재활용이 가능하므로 환경오염방지에 큰 도움이 되는 환경친화적인 제품이다.

Claims (5)

1. 옥수수피, 대두피, 옥수수봉, 옥수수대, 왕겨, 볏짚 등을 20-200메쉬로 분쇄하여 형성된 60-90중량%의 식물섬유입자를 제조하고,

   상기 식물섬유입자에 그 중량의 10%-40%되는 성형교를 넣고, 성형교중량의 1-5배의 물을 넣고, 염산, 초산, 유산 등 산으로 ph 4-6.5가 되도록 혼합하고,

   혼합된 원료를 제조금형에서 압출하여 성형한 후 건조시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 무공해 건축자재용 신소재.
2. 옥수수피, 대두피,옥수수봉, 옥수수대, 왕겨, 볏짚 등을 20-200메쉬로 분쇄하여 형성된 60-90중량%의 식물섬유입자를 제조하는 공정과,

   상기 식물섬유입자에 그 중량의 10%-40%되는 성형교를 넣고, 성형교중량의 1-5배의 물을 넣고, 염산, 초산, 유산 등 산으로 ph 4-6.5가 되도록 혼합하는 공정과,

   혼합된 원료를 제조금형에서 압축성형한 후 건조시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무공해 건축자재용 신소재 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제조금형에서 압출성형시 100℃-250℃로 사출후 80-250kg/cm2의 압력으로 2초-200초시간으로 가압성형하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무공해 건축자재용 신소재 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 소재를 제조금형에서 가압한 후 온도를 90℃-5℃로 낮추면서 사출물 수분함량을 14%-10%이하로 낮추도록 한 것을 특징으로 하는 무공해 건축자재용 신소재 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 소재를 발포성형시에는 발포 가마에 믹싱한 재료를 넣고 200℃∼1000℃ 외부 가온상태에서 가마내부의 압력이 3∼9대기압 압력까지 온도와 압력을 올리다가 순간적으로 상온과 1대기압 상태로 발포시키면서 습도를 조절하여 성형하는 것을 특징으로 하는 무공해 건축자재용 신소재 제조방법.