KR20130075537A - Recyclable material for engineering, building and farming and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산업 자재, 건자재 및 농자재에 관한 것이다. 더 구체적으로 본 발명은 재활용 가능한 기능성 자재로서 목재와 철재를 대신하여 산업 자재와 건자재, 농자재에 사용될 수 있는 자재에 관한 것이다.The present invention relates to industrial materials, building materials and agricultural materials. More specifically, the present invention relates to materials that can be used for industrial materials, building materials, and farm materials in place of wood and steel as recyclable functional materials.
철재와 목재는 산업 자재와 건자재, 농자재의 재료로 널리 쓰여 왔다. 철재는 비용이 저렴하고 물리적 특성이 우수하지만 부식이나 녹이 슬면서 기계적 특성이 열화하는 문제가 있으며, 철 광석으로부터 최종 철재 제조에까지 많은 에너지를 소모하고 환경에 부담을 준다. 목재 역시 그 채취 자체가 자연 훼손과 생태계 파괴에 직결될 뿐더러 수입을 통한 원목 입수도 나날이 어려워지고 있기 때문에 건자재와 농자재 분야에서도 목재를 대체하거나 절감한 소재의 개발이 중요해졌다. 이러한 목재 또는 철재의 대체재의 조건으로서 중요한 것은 경제성과 철재 또는 목재의 기계적 특성에 준하거나 더 우수한 물성의 요구 조건은 물론 환경을 고려한 대체 자재 자체의 사용 후 재활용 가능성이다.Iron and wood have been widely used as materials for industrial materials, building materials, and agricultural materials. Iron is cheap and has excellent physical properties, but it has a problem of deterioration of mechanical properties due to corrosion or rust, and it consumes a great deal of energy from the iron ore to the final steel manufacture and places a burden on the environment. Since the harvesting of wood itself is directly linked to the destruction of nature and destruction of ecosystem, it is becoming more and more difficult to obtain timber through importation. Therefore, it has become important to develop materials that replace or reduce timber in the fields of construction materials and agricultural materials. What is important as a condition for these wood or steel substitutes is the economical efficiency and the possibility of recycling after replacement of the substitute material itself considering the mechanical properties of wood or wood as well as requirements of better physical properties.
본 발명은 기술적 과제는 부식성이 있는 철재와 강도 측면에서 부족함이 있고 환경 보호를 위하여 사용을 줄여가야 할 목재를 대체할 수 있는 산업 자재, 농자재나 건자재용 자재를 제공하는데 있다. 특히 강도 측면에서 목재보다 우수하고 내부식성이 강한 경제적이고 친환경적인 재활용 자재를 제공하는데 있다.The technical object of the present invention is to provide an industrial material, a material for building materials and construction materials which can be substituted for corrosive steel and wood which is scarce in terms of strength and which should be used for environmental protection. Especially, it provides economical and environmentally friendly recycled materials which are superior in strength to wood and resistant to corrosion.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 한 측면에서는 재활용 가능한 친환경 자재를 제공한다. 본 발명의 재활용 자재는 천연 섬유소 35~50 중량%, 열가소성 수지 30~40 중량%, 죽분 또는 전분 또는 이들의 혼합물인 생분해성 분말 3~10 중량%, 일라이트, 고령토, 전분 및 활석 중에서 선택하는 적어도 하나의 광물질 성분 10~20 중량%를 포함한다. In order to solve these technical problems, one aspect of the present invention provides a recyclable eco-friendly material. The recycled material of the present invention may be selected from among 35 to 50% by weight of natural fiber, 30 to 40% by weight of a thermoplastic resin, 3 to 10% by weight of a biodegradable powder of mash or starch or a mixture thereof, sunlight, kaolin, starch and talc And 10 to 20% by weight of at least one mineral component.
본 발명의 한 형태에서는 전술한 천연 섬유소로 코코넛 섬유소, 양마(kenaf),마, 삼, 왕겨, 등겨, 목면 및 셀룰로오스 등의 천연 섬유 소재를 이용할 수 있다. 본 발명의 한 구체적인 바람직한 실시 형태에서는 상기 죽분으로 함수율이 2 중량% 이하이며, 입자 크기가 60~500 메시인 것을 이용할 수 있다.In one form of the present invention, natural fiber materials such as coconut fiber, kenaf, hemp, hemp, chaff, bean curd, cotton, and cellulose can be used as the natural fiber. In a preferred embodiment of the present invention, it is possible to use a mushroom having a moisture content of 2 wt% or less and a particle size of 60 to 500 mesh.
본 발명의 한 구체적인 바람직한 실시 형태에서는 상기 광물질 성분의 구성으로서 전체 재활용 자재 중량 기준으로 일라이트 1~7 중량%, 고령토 1~7 중량%, 현무암(basalt) 1~7 중량% 및 활석 5~15 중량%로 이루어지는 혼합 광물질 성분을 사용할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the composition of the mineral component comprises 1 to 7% by weight of daily light, 1 to 7% by weight of kaolin, 1 to 7% by weight of basalt and 5 to 15% By weight, based on the total weight of the composition.
본 발명의 재활용 자재는 선택적으로 이 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 1~10 중량% 더 포함할 수 있다. The recycled material of the present invention may optionally further contain 1 to 10% by weight of additives commonly used in this field.
본 발명의 다른 측면에서는 전술한 재활용 자재를 가압, 혼련 등의 방법으로 제조한 재활용 자재의 마스터배치를 제공한다. In another aspect of the present invention, there is provided a master batch of a recycled material produced by pressurizing, kneading, or the like the above recycled material.
본 발명의 또 다른 측면에서는 전술한 재활용 자재를 용융시켜 압출, 사출, 압축 등의 다양한 방법으로 성형한 재활용 자재의 성형체를 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a molded article of a recycled material obtained by melting the above-mentioned recycled material and molding it by various methods such as extrusion, injection, and compression.
본 발명의 재활용 가능한 친환경 자재는 철재와 같이 부식되는 자재가 아니며, 강도 등의 기계적 특성과 내화(耐火) 특성도 목재에 비하여 우수하다. 또한 폐자재는 물론, 재활용 가능한 소재를 사용하기 때문에 본 발명의 자재 자체를 재활용할 수 있으며 염가의 재료를 이용할 수 있으므로 경제적이다. 아울러 자원의 절약이 가능하고 수입 목재에 대한 의존을 줄여 준다.The recyclable eco-friendly material of the present invention is not a material that is corroded like iron, and has mechanical properties such as strength and fire resistance characteristics superior to wood. In addition, since the recyclable material is used as well as the waste material, the material itself of the present invention can be recycled, and an inexpensive material can be used, which is economical. It also saves resources and reduces reliance on imported timber.
이하 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다. 이하 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어를 해석하는 데 있어서는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 반드시 통상적이거나 사전적인 의미로만 이러한 용어나 단어를 한정해서 해석할 것이 아니며, 본 명세서에서 기재하는 바에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석하여야 한다는 것을 밝혀 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. In interpreting the terms or words used in the present specification and claims, it is to be understood that the interpretation of terms or words used herein is necessarily conventional, based on the principle that the inventor can properly define the concept of the term to describe its invention in the best way It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of description and should not be construed as limiting the scope of the present invention in any way.
본 발명의 한 측면에서는 친환경적인 재활용 자재를 제공한다. 본 발명의 재활용 자재는 천연 섬유소, 열가소성 수지, 죽분, 및/또는 전분인 생분해성 분말, 광물질 성분을 포함하며 선택적으로 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 광물질 성분은 일라이트, 고령토, 현무암(basalt) 및 활석 중에서 선택할 수 있다. 본 발명의 재활용 자재를 이루는 구성 성분은 새 원료를 사용할 수도 있으며, 필요한 순도가 보장되는 한 재활용 소재나 폐자재를 사용할 수도 있다. 예를 들어 천연 섬유소로는 농업, 목재 가공업, 식품 공업 등의 부산물인 천연 섬유소를 사용할 수 있으며, 열가수성 수지로는 재활용된 열가소성 수지나 폐플라스틱을 사용할 수 있다.One aspect of the present invention provides eco-friendly recycled materials. The recycled material of the present invention includes a biodegradable powder, a mineral component, which is natural fiber, a thermoplastic resin, a mordant, and / or a starch, and may further include an optional additive. These minerals can be selected from ilite, kaolin, basalt and talc. The recycled material of the present invention may be a new recycled material or a recycled material as long as the required purity is ensured. For example, natural fiber such as natural fiber, which is a by-product of agriculture, wood processing industry, and food industry, can be used, and thermoplastic resin or waste plastic recycled can be used as thermoplastic resin.
본 발명의 재활용 자재에서 천연 섬유소는 철근 콘크리트 구조물에서 철근이 심재로서 맡는 역할과 같은 역할을 하여 자재에 인장력과 내충격성을 부여한다. 본 발명의 재활용 자재에서 천연 섬유소로는 원하는 수준의 (인장) 강도를 부여할 수 있고, 비용, 입수 가능성 면에서 양호한 천연 섬유이면 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 천연 섬유소의 구체적인 예를 일부만 들자면 코코넛 섬유소, 마, 삼, 왕겨, 등겨, 밀집, 볏집, 목면 및 셀룰로오스 등 다양한 천연 섬유를 사용할 수 있으며 전술한 예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 본 발명의 한 구체적인 실시 형태에서는 코코넛 섬유소를 사용하며, 더 구체적으로는 적절한 크기, 예를 들어 1 cm 이하의 크기로 절단한 코코넛 섬유를 천연 섬유소로 사용한다.In the recycled material of the present invention, the natural fiber serves as a core material of the reinforcing steel in the reinforced concrete structure, thereby imparting tensile strength and impact resistance to the material. In the recycled material of the present invention, natural fiber can be imparted with a desired level of (tensile) strength, and natural fibers having good cost and availability can be used without particular limitation. Specific examples of the natural fiber include a variety of natural fibers such as coconut fiber, hemp, hemp, rice hull, beech, dense, rice straw, cotton and cellulose. For example, coconut fiber is used in one specific embodiment of the present invention, and more specifically, coconut fiber cut to a proper size, for example, a size of 1 cm or less is used as natural fiber.
본 발명의 재활용 자재에서는 천연 섬유소가 재활용 자재의 전체 중량에서 35~50 중량%를 차지하면 혼합(예를 들어, 콤파운드 가공)을 할 수 있어서 형태별, 목적별 성형의 측면에서 바람직하다. 역으로 천연 섬유소의 함량이 35 중량%에 못 미치면 강도를 충분히 발현할 수가 없으며, 함량이 50 중량%를 넘어도 혼합(예를 들어, 콤파운드 가공)이 어려워지므로 불리하다.In the recycled material of the present invention, if the natural fiber content accounts for 35 to 50 wt% of the total weight of the recycled material, mixing (for example, compound processing) can be performed, which is preferable in terms of molding by form and purpose. Conversely, if the content of natural fiber is less than 35% by weight, the strength can not be sufficiently exhibited. If the content exceeds 50% by weight, mixing (for example, compound processing) becomes difficult.
본 발명의 재활용 자재에서 열가소성 수지는 상기 천연 섬유소와 광물질 성분을 감싸거나 피복하여 부식 저항성을 부여하고 강도와 탄성을 자재에 부여하는 역할을 맡는다. 그리고 열가소성 수지는 열 처리를 이용하여 분리가 가능하므로 자재의 수명이 끝난 후 구성 소재의 재활용 측면에서도 유리하다. In the recycled material of the present invention, the thermoplastic resin encapsulates or covers the natural fiber and the mineral component to impart corrosion resistance, and to impart strength and elasticity to the material. Since the thermoplastic resin can be separated by heat treatment, it is advantageous in terms of recycling of the constituent material after the end of the material life.
본 발명의 재활용 자재에 쓰일 수 있는 열가소성 수지로는 상기 천연 섬유소나 생분해성 분말의 열분해 온도보다 낮은 온도에서 연화하여 성형 가공할 수 있는 열가소성 수지이면 어느 것이나 사용 가능하며 특별한 제한이 없다. 열가소성 수지의 예를 일부만 들자면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 셀룰로이드, 에틸렌-아세트산비닐(EVA), 폴리카보네이트, 나일론, 폴리비닐알코올과 이들의 혼합 수지 등 다양한 수지를 사용할 수 있으며 전술한 예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 한 실시 형태에서는 물리적인 특성과 비용 측면에서 전술한 열가소성 수지로 올레핀계 수지 또는 스티렌계 수지를 사용한다. 본 발명의 더욱 구체적인 실시 형태에서는 상기 열가소성 수지로 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌을 사용한다.As the thermoplastic resin that can be used for the recycled material of the present invention, any thermoplastic resin that can be softened and molded at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the natural fiber or the biodegradable powder can be used, and there is no particular limitation. Some examples of thermoplastic resins include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride, polyurethane, celluloid, ethylene-vinyl acetate (EVA), polycarbonate, nylon, polyvinyl alcohol, Various resins such as a mixed resin can be used, and the present invention is not limited to the above examples. In one embodiment of the present invention, olefin resin or styrene resin is used as the above-mentioned thermoplastic resin in view of physical properties and cost. In a more specific embodiment of the present invention, polyethylene or polypropylene is used as the thermoplastic resin.
본 발명의 재활용 자재에서는 상기 열가소성 수지가 전체 재활용 자재의 중량에서 30~50 중량%를 차지하면 혼합(예를 들어, 콤파운드 가공)을 할 수 있어서 형태별, 목적별 성형의 측면에서 바람직하다. 역으로 열가수성 수지의 함량이 30 중량%에 못 미치면 혼합을 충분히 발현할 수가 없으며, 함량이 50 중량%를 넘어도 강도가 약해지므로 불리하다.In the recycled material of the present invention, when the thermoplastic resin accounts for 30 to 50% by weight of the total recycled material, it can be mixed (for example, compound processing), which is preferable in terms of molding by form and purpose. Conversely, if the content of the thermoplastic resin is less than 30% by weight, the mixture can not be sufficiently expressed, and if the content exceeds 50% by weight, the strength becomes weak, which is disadvantageous.
본 발명에서 죽분은 재활용 자재의 부피를 키워주는 충전제(filler)의 역할을 하며 발포 효과를 낸다. 본 발명의 한 구체적인 실시 형태에서 상기 죽분은 함수율이 2 중량% 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 또 다른 구체적인 실시 형태에서는 죽분의 입자 크기가 60~500 메시인 것을 사용하면 바람직하다.In the present invention, the mushroom serves as a filler for increasing the volume of the recycled material and exhibits a foaming effect. In a specific embodiment of the present invention, it is preferable to use the mushroom having a moisture content of 2% by weight or less. In another specific embodiment of the present invention, it is preferable to use a particle having a particle size of 60 to 500 mesh.
본 발명의 재활용 자재에서는 상기 생분해성 분말이 전체 재활용 자재의 중량에서 3~10 중량%를 차지하면 강도를 높이고 목질감을 좋게 할 수 있어서 자재의 기능성 측면에서 바람직하다.In the recycled material of the present invention, when the biodegradable powder accounts for 3 to 10% by weight of the total recycled material, it is preferable from the viewpoint of the functionality of the material because it can increase the strength and improve the neck texture.
본 발명의 재활용 자재에서 광물질 성분은 원적외선을 방출하고, 단열, 차음, 흡음 및 내화 특성을 부여하는 역할을 맡는다. 본 발명의 한 실시 형태에서는 상기 광물질 성분으로 일라이트, 현무암, 활석, 고령토와 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.In the recycled material of the present invention, the mineral component emits far-infrared rays and plays a role of imparting heat insulation, sound insulation, sound absorption and fire resistance characteristics. In one embodiment of the present invention, as the mineral component, ilite, basalt, talc, kaolin and mixtures thereof may be used.
일라이트(illite)와 현무암은 축열과 단열 기능이 있어서 본 발명의 자재에 열 안정성을 부여할 수 있다. 그리고 원적외선을 방출하므로 농자재용으로 사용 시 효과가 우수한 기능성 소재이다. 고령토와 활석은 윤활제로서의 기능이 있어서 건자재 용도의 재활용 자재에 포함시키면 좋다. 본 발명의 재활용 자재가 굳은 상태에서 강도를 보강하는 역할을 한다. 고령토나 활석을 포함하면 본 발명의 재활용 자재의 성형 시에 금형에서 이형이 잘 되는 이점이 있다.Illite and basalt have heat storage and thermal insulation functions, which can impart thermal stability to the material of the present invention. It is a functional material with excellent effect when it is used for agricultural materials because it emits far infrared rays. Kaolin and talc have a function as a lubricant and can be included in recycled materials for construction materials. The recycled material of the present invention plays a role of reinforcing the strength in a hardened state. When kaolin or talc is included, there is an advantage that the mold can be easily released from the mold at the time of molding the recycled material of the present invention.
본 발명의 재활용 자재에서는 상기 광물질 성분이 전체 재활용 자재의 중량에서 10~20 중량%를 차지하면 비중을 높일 수 있어서 강도 측면에서 바람직하다. 본 발명의 한 바람직한 실시 형태에서는 상기 10~20 중량%의 광물질 성분을 일라이트 1~7 중량%, 현무암 1~7 중량%, 고령토 1~7 중량% 및 활석 5~15 중량%로 구성할 수 있다. In the recycled material of the present invention, when the mineral component accounts for 10 to 20% by weight of the total recycled material, the specific gravity can be increased, which is preferable in terms of strength. In a preferred embodiment of the present invention, the mineral component of 10 to 20% by weight can be composed of 1 to 7% by weight of ilite, 1 to 7% by weight of basalt, 1 to 7% by weight of kaolin and 5 to 15% by weight of talc have.
본 발명의 재활용 자재의 한 실시 형태에서는 전술한 성분들 외에 이 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 전체 재활용 자재 중량의 10 중량% 이내, 바람직하게는 5 중량% 이내에서 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the recycled material of the present invention, in addition to the above-mentioned components, additives commonly used in this field may be included within 10% by weight, preferably 5% by weight of the total recycled material weight.
본 발명의 재활용 자재의 제조에서 첨가제를 이용하면 성능과 가공성을 유리하게 개선하거나, 재활용 자재 이용 중에 산화 현상이나 자외선에 대한 저항성을 높이고 보존제 역할을 하며, 기계적인 성질을 개선한다. 예를 들어 첨가제를 이용하여 본 발명의 재활용 자재에 일어날 수 있는 뒤틀림, 갈라짐, 변색을 예방할 수 있다. 또한 첨가제는 재활용 자재의 기계적 강도를 증가시킬 수 있다. 가공성의 측면에서 첨가제를 이용하면 압출 공정에서 제품의 불량률을 감소시키면서 재활용 자재의 표면을 매끄럽게 만들고 생산 라인의 속도를 유지하는데 도움을 줄 수 있다. 이러한 첨가제의 예를 일부만 들자면 커플링제, 결합제(binder), 자외선 차단제, 항산화제, 매염제, 발포제, 항균제, 내열제, 난연제, 충격 보강제, 항균제, 가공 보조제, 가소제, 충전제, 경화용 미네랄 입자 및 안료 등이 될 수 있다. 구체적인 첨가제의 선택은 이 분야에 통상적으로 사용되는 제품을 사용하면 무방하다. 예를 들어 말레산무수물 변형 폴리프로필렌(MA-PP) 등의 변성 폴리프로필렌을 커플링제 또는 결합제로 사용할 수 있다. 이 분야의 평균적 기술자는 재활용 자재의 최종 용도와 원하는 성능에 맞춰 적절한 첨가제를 선택할 수 있다.The use of additives in the production of the recycled materials of the present invention advantageously improves performance and processability, enhances resistance to oxidation, ultraviolet rays, preservative, and improves mechanical properties during use of recycled materials. For example, additives, such as twisting, cracking, and discoloration, which may occur in the recycled material of the present invention, can be prevented. The additive can also increase the mechanical strength of the recycled material. In terms of processability, the use of additives can help to smooth the surface of the recycled material and maintain the speed of the production line while reducing the rate of product failure in the extrusion process. Examples of such additives include, but are not limited to, coupling agents, binders, ultraviolet light blocking agents, antioxidants, mordants, foaming agents, antimicrobial agents, heat resisting agents, flame retardants, impact modifiers, antimicrobial agents, processing aids, plasticizers, fillers, And the like. The selection of the specific additive may be made using a product commonly used in this field. For example, a modified polypropylene such as maleic anhydride modified polypropylene (MA-PP) can be used as a coupling agent or a binder. The average technician in this field can choose the appropriate additive for the end use and desired performance of the recycled material.
예시적인 첨가제 함량으로는 결합제가 1~5 중량%, 항산화제가 폴리에틸렌의 경우 0.01~ 0.08 중량%; 폴리프로필렌의 경우 0.1~0.25 중량%, 자외선 안정제가 0.1~0.25 중량%, 윤활제가 0.25~2.0 중량%로 본 발명의 재활용 자재에 포함되면 무방하다.Exemplary additives include 1 to 5% by weight of a binder, 0.01 to 0.08% by weight of an antioxidant in polyethylene; 0.1 to 0.25 wt% of polypropylene, 0.1 to 0.25 wt% of ultraviolet stabilizer, and 0.25 to 2.0 wt% of lubricant may be included in the recycled material of the present invention.
본 발명의 재활용 자재는 목재보다 강도의 측면, 예를 들어 인장 강도, 압축 강도, 휨 강도 등의 강도에서 우수하다. 그리고 광물질 성분을 함유하고 있어서 목재보다 내화, 난연, 내열 성능도 우수하다. 아울러 철재처럼 부식으로 인하여 강도가 열화되지도 않는다.The recycled material of the present invention is superior in strength to strength of wood, for example, tensile strength, compressive strength, bending strength and the like. It also contains minerals, so it has better fire resistance, flame retardancy and heat resistance than wood. In addition, it does not deteriorate in strength due to corrosion like steel.
본 발명의 재활용 자재는 농자재, 건자재 및 산업 자재의 용도로 폭넓게 쓰일 수 있다. 농자재용으로는 예를 들어 비닐하우스나 시설물의 골조 및 골재, 지지용 기둥, 지지용 끈, 농업용 각재, 농업용 합판·판재, 시설물의 바닥재(칩), 등이 있다. 건자재 용도로는 각종 각재, 합판·판재, 샌드위치 패널 등의 패널, 블록, 쿠션, 바닥재(칩)에 쓰일 수 있다. 산업 자재 용도로는 선박, 자동차, 오토바이 등의 패널, 블록, 바닥재(칩)에 쓰일 수 있다.The recycled material of the present invention can be widely used for the purposes of agricultural materials, building materials and industrial materials. For farming materials, there are, for example, plastic houses and aggregates of framed buildings, supporting columns, supportive ropes, agricultural timbers, agricultural plywood and plate materials, and flooring materials (chips). For construction materials, it can be used for panels, blocks, cushions, and flooring (chips) of various kinds of wood, plywood, board, and sandwich panel. For industrial materials, it can be used for panels, blocks and flooring (chips) of ships, automobiles, motorcycles.
본 발명의 다른 측면에서는 전술한 재활용 자재를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 재활용 자재 제조 방법은 상기 재활용 자재의 구성 성분을 정해진 함량으로 배합하는 단계와 이 배합물을 가열하는 단계를 포함한다. 상기 배합 단계와 가열 단계에는 이 기술 분야에서 널리 쓰이는 일반적인 믹서나 교반 장치를 이용할 수 있다. 상기 가열 단계는 죽분이나 천연 섬유소의 열분해 온도보다 낮은 온도로 배합물을 가열하여 열가소성 수지 성분을 연화시켜서 광물질 성분과 천연 섬유소를 감싸거나 피복하도록 하는 단계이다. 가열을 통하여 원료의 완전한 혼화가 이루어지면서 본 발명의 재활용 자재가 완성된다. 상기 가열 단계와 배합 단계는 하나의 혼련 단계로 통합될 수도 있다. 상기 배합 단계와 가열 단계에서 혼합 원료의 함량을 조절함으로써 제품의 기능별, 목적별 밀도나 강도를 조절할 수도 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing the aforementioned recycled material. The method for manufacturing a recycled material of the present invention includes combining the components of the recycled material into a predetermined amount and heating the combination. The mixing and heating may be performed using a conventional mixer or stirring device widely used in the art. The heating step is a step of heating the combination to a temperature lower than the pyrolysis temperature of mushroom or natural fiber to soften the thermoplastic resin component so as to wrap or cover the mineral component and the natural fiber. The raw materials are completely mixed through heating, and the recycled material of the present invention is completed. The heating step and the compounding step may be integrated into one kneading step. By controlling the content of the mixed raw materials in the mixing step and the heating step, the density and the strength of each product according to function and purpose can be controlled.
본 발명의 또 다른 측면에서는 상기 재활용 자재로부터 제조한 성형체와 마스터배치를 제공한다. 성형은 전술한 재활용 자재의 원료 배합물을 가열하여 연화한 다음 이를 통상적인 방법으로, 예를 들어 실린더 속의 스크루를 통하여 원하는 형태로 사출하거나 압출하는 방식으로 이루어질 수 있으며 특별히 제한되지 않는다. 마스터배치의 제조도 이 기술 분야에서 널리 사용되는 방법을 사용하면 무방하다.Another aspect of the present invention provides a molded article and a masterbatch prepared from the recycled material. The molding may be performed by heating and softening the raw material mixture of the above recycled material and then extruding or extruding it in a desired manner through a screw in a cylinder in a conventional manner, and is not particularly limited. The master batch may also be manufactured using a method widely used in this technical field.
[실시예] EXAMPLES
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀 더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.
[제조예] [ Manufacturing Example ]
본 발명에 따른 재활용 자재를 제조하였다. 시험에 사용한 실시예 자재들의 조성은 각각 표 1과 표 2에 나타내었다.The recycled material according to the present invention was produced. The composition of the example materials used for the test is shown in Table 1 and Table 2, respectively.
위 실시예 재활용 자재의 조성에서 천연 섬유소로는 3 cm~5 cm로 절단한 코코넛 섬유(Coir Pith, 밀도 0.1)를, 열가소성 수지로는 폴리에틸렌을, 죽분으로는 함수율이 2% 이내이며 입자 크기가 300 메시인 것을 사용하였다. 전분은 카사바(cassava)를 사용하였다. 일라이트, 고령토 및 활석은 시중의 일반 상품을 사용하였다. 첨가제로는 말레산 무수물 변형 폴리프로필렌(MA-PP)을 사용하였다.In the composition of the recycled material, coconut fiber (Coir Pith, density 0.1) cut from 3 cm to 5 cm is used as the natural fiber, polyethylene is used as the thermoplastic resin, and water content is less than 2% 300 meshes were used. The starch used cassava. Sunlight, kaolin and talc used ordinary commercial products. Maleic anhydride modified polypropylene (MA-PP) was used as an additive.
상기 표 1의 원료를 배합하고 교반한 조성물로부터 코니컬 트윈 스크루 압출기를 써서 30 mm×36 mm×2,400 mm의 크기의 중공형 사각 막대의 시편을 제조하였다.A hollow square bar specimen having a size of 30 mm x 36 mm x 2,400 mm was prepared from the composition prepared by mixing the ingredients of Table 1 and stirring, using a conical twin screw extruder.
성능 평가Performance evaluation
상기 표 1의 시편에 대하여 한국 산업 기술 시험원에 의뢰하여 성능을 평가하였다. 평가 시험 결과는 표 3에 정리하였다.The specimens in Table 1 were submitted to the Korea Testing Laboratory for performance evaluation. The evaluation test results are summarized in Table 3.
표 3의 데이터로부터 본 발명의 재활용 자재는 인장 강도, 휨 강도, 압축 강도가 목재에 비하여 강하며, 부식 저항성도 뛰어남을 알 수 있다.From the data in Table 3, it can be seen that the recycled material of the present invention is stronger in tensile strength, bending strength, and compressive strength than wood, and has excellent corrosion resistance.
전술한 바와 같이 특정 내용과 일부 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 구체적인 예로써 제시한 설명일 뿐임을 밝혀 둔다. 본 발명은 전술한 실시 형태들로만 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 실시 형태에 대하여 다양한 수정 및 변형을 할 수 있고, 이러한 수정 및 변형도 본 발명의 기술 사상 속에서 망라하고 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to certain exemplary embodiments thereof, it should be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. .
따라서 앞에서 설명한 실시 형태들과 후술하는 특허 청구의 범위는 물론, 이 특허 청구 범위의 모든 균등물이나 등가인 변경 실시 형태들도 본 발명 기술 사상의 범주에 속한다.Accordingly, all equivalents of the claims and their equivalents, as well as the embodiments described hereinabove and the appended claims, are also within the scope of the inventive concept.
Claims (8)
열가소성 수지 30~40 중량%;
죽분 또는 전분 또는 이들의 혼합물인 생분해성 분말 3~10 중량%와;
일라이트, 현무암(basalt), 고령토 및 활석 중에서 선택하는 적어도 하나의 광물질 성분 10~20 중량%를 포함하는 재활용 자재.35-50% by weight of natural fiber;
30-40% by weight of thermoplastic resin;
3 to 10% by weight of a biodegradable powder which is a mash or starch or a mixture thereof;
From 10 to 20% by weight of at least one mineral component selected from the group consisting of sunlight, sunlight, basalt, kaolin and talc.
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