KR20170057537A - Manufacturing method for packing box using expanded polystyrene beads and packing box manufacuured by the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법 및 이에 의해 제조된 포장용 스티로폼에 관한 것이다.
본 발명에 따른 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법은 발포폴리스티렌을 이용하여 제조된 스티로폼을 분쇄하여 일정한 입도를 가지는 발포폴리스티렌 입자로 제조하는 발포폴리스티렌 입자 제조단계(S100); 상기 발포폴리스티렌 입자와 혼합될 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말을 혼합하여 발포폴리스티렌 입자 혼합물을 제조하는 발포폴리스티렌 입자 혼합물 제조 단계(S200); 상기 혼합물에 용제와 바인더를 혼합하여 용해시키는 용제 및 바인더 혼합 단계(S300); 상기 용제 및 바인더가 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물과 균일하게 분산 혼합되도록 하기 위하여 교반기를 이용하여 혼합하는 교반 단계(S400); 및 상기 교반된 혼합물을 일정한 형상의 몰드에 투입하여 포장용 스티로폼을 제조하는 성형 단계(S500)를 포함한다.
상기한 구성에 의해 본 발명은 분쇄된 발포폴리스티렌 입자와 각종 첨가물을 혼합 성형함으로써, 제조비용을 절감할 수 있고 균열과 수축 현상 없이 단시간 내에 경화가 이루어지며 단열성능이 우수하고 화염에 안전하고, 화염에 접촉하였을 경우에도 기계적 및 물리화학적 강도를 확보할 수 있고 유독가스에 의한 화재 전파를 방지할 수 있으며 균열과 수축현상이 최소화되고 환경오염을 줄일 수 있다.The present invention relates to a method for producing a packing styrofoam using expanded polystyrene particles and a packing styrofoam produced by the method.
The method for producing a foamed polystyrene foam using expanded polystyrene particles according to the present invention comprises: a step (S100) of preparing foamed polystyrene particles by pulverizing styrofoam produced using expanded polystyrene to make expanded polystyrene particles having a uniform particle size; (S200) of preparing an expanded polystyrene particle mixture by mixing the expanded polystyrene particles with a silicate, an aluminum flake, and a heat insulating powder to be mixed to prepare a foamed polystyrene particle mixture; A solvent and a binder mixing step (S300) for mixing and dissolving a solvent and a binder in the mixture; (S400) in which the solvent and the binder are mixed using an agitator to uniformly disperse and mix the mixture of the expanded polystyrene particles, the silicate, the aluminum flake, and the heat insulating powder; And a forming step (S500) of putting the agitated mixture into a mold having a predetermined shape to produce a packing styrofoam.
According to the present invention, the granulated expanded polystyrene particles and various additives are mixed and molded to reduce the manufacturing cost, cure in a short time without cracking and shrinkage, excellent heat insulation performance, It is possible to secure mechanical and physicochemical strength, to prevent fire propagation due to toxic gas, to minimize cracking and shrinkage, and to reduce environmental pollution.
Description
본 발명은 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법 및 이에 의해 제조된 포장용 스티로폼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분쇄된 발포폴리스티렌 입자와 각종 첨가물을 혼합 성형함으로써, 제조비용을 절감할 수 있고 균열과 수축 현상 없이 단시간 내에 경화가 이루어지며 소요되는 기계적 및 물리화학적 강도를 확보할 수 있는 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법 및 이에 의해 제조된 포장용 스티로폼에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing packing foamed polystyrene particles and a packaging foamed styrofoam produced by the method, and more particularly, to a method for producing packing foamed polystyrene particles by mixing and granulating the expanded polystyrene particles with various additives, The present invention relates to a method for producing a styrofoam for packaging using expanded polystyrene particles which can be cured within a short time without shrinkage and which can secure mechanical and physical strength required for the styrofoam.
발포폴리스티렌(Expanded polystyrene)은 스티렌 모노머를 중합하여 제조한 폴리스티렌수지 또는 그 공중합체 수지에 펜탄(pentane, C5H12)이나 부탄(butane, C4H10)과 같은 발포제를 첨가시켜 제조한 발포성 폴리스티렌 수지(Expandable polystyrene)를 가열하여 기포를 발생시켜 발포 수지로 만든 것으로서, 희고 가벼우며, 내수성, 단열성, 흡음성, 완충성이 뛰어나기 때문에, 포장재료, 건축재료 등에 널리 사용되고 있다.Expanded polystyrene is a foamed product prepared by adding a foaming agent such as pentane (C 5 H 12 ) or butane (C 4 H 10 ) to a polystyrene resin prepared by polymerizing a styrene monomer or a copolymer resin thereof It is made of expanded resin by generating bubbles by heating polystyrene resin (expandable polystyrene), and is widely used for packaging materials and building materials because it is white and light, and is excellent in water resistance, heat insulating property, sound absorbing property and buffering property.
이러한 발포폴리스티렌 제품의 성형공정을 살펴보면, 직경 0.2∼0.3mm의 조그마한 비드(bead)나 길이 약 2.5mm 정도의 펠릿(pellet) 형태로 공급되는 발포제를 함유하고 있는 폴리스티렌 또는 스티렌공중합체 수지를 발포하여 발포성 입자(비드)를 만든 다음, 이 발포성 입자를 숙성·건조하고, 숙성된 발포 입자를 형틀(mold)에 넣고 고온, 고압의 스팀으로 가열하여 원하는 형태로 성형하는 순으로 이루어진다.As for the molding process of such expanded polystyrene products, a polystyrene or styrene copolymer resin containing a small bead having a diameter of 0.2 to 0.3 mm or a blowing agent supplied in the form of a pellet having a length of about 2.5 mm is foamed The beads are aged and dried, and the aged expanded particles are placed in a mold and heated in a high-temperature, high-pressure steam to be formed into a desired shape.
이렇게 제조된 발포폴리스티렌은 전체 체적의 98%가 공기이고, 수지는 약 2%만을 차지하고 있으며, 플라스틱의 거품 속에 공기를 밀폐시킨 독특한 발포체 구조를 가지기 때문에, 우수한 완충성, 단열성, 흡음성, 경량성 등을 나타내어 다양한 활용성을 갖게 된다.The foamed polystyrene thus produced has 98% of the total volume of air, only about 2% of the resin, occupies about 2% of the total volume, and has a unique foam structure in which the air is sealed in the foam of plastic. Therefore, excellent foamability, heat insulation, sound absorption, And it has various usability.
일반적으로 발포폴리스티렌의 발포 성형품은 높은 강도, 경량성, 완충성, 방수성, 보온성 및 단열성이 우수하여 가전제품의 포장상자, 농수산물 포장상자, 주택 건축용 단열재 등으로 사용되고 있다. 그 중에서 특히 발포폴리스티렌은 경량성, 보온서, 단열성으로 인해 국내 수요의 70% 이상이 주택 건축용 단열재 등으로 사용되고 있는데, 가전제품의 포장상자나 농수산물의 포장상자로도 점점 수요가 증가하고 있다.In general, foamed molded articles of expanded polystyrene have high strength, light weight, cushioning property, waterproof property, heat insulation property and heat insulation property, and thus they are used as packaging boxes for household appliances, packing boxes for agricultural and marine products, and insulation materials for housing construction. In particular, foamed polystyrene is used as insulation material for housing construction because more than 70% of domestic demand is due to light weight, heat insulation, and insulation. Demand is also increasing in packaging boxes for household appliances and packing boxes for agricultural and marine products.
예를 들어, 농수산물의 포장상자로 사용되는 발포폴리스티렌은 단열성, 경량성, 보온성 등으로 인하여 부패하기 쉬운 어패류(魚貝類), 육류(肉類), 농산물(農産物)과 같은 각종 물품들을 신선하게 유통시킬 수 있도록 할 수 있고, 가전제품의 포장상자로 사용되는 발포폴리스티렌은 높은 강도, 경량성, 완충성 등으로 인하여 운송되는 가전제품이 외부적인 충격에 의한 손상없이 안전하게 포장되어 운송될 수 있도록 한다.For example, expanded polystyrene used as a packing box for agricultural and marine products can be used to freshly distribute various items such as fish and shellfish, meat, and agricultural products, which are liable to be deteriorated due to heat insulation, light weight, The foamed polystyrene used as a packaging box for household appliances can be safely packaged and transported without being damaged by an external impact due to high strength, light weight and buffering property.
그러나 이러한 발포폴리스티렌은 열에 매우 취약하며 화재 발생시 초기에 융해되어 화재를 전파시키는 매개체 역할을 할 뿐만 아니라, 연소시 발생하는 유독가스로 인하여 심각한 인명 피해를 일으키는 문제점이 있었는데, 가전제품의 포장상자나 농수산물의 포장상자로 안전하게 사용되기 위해서는 발포폴리스티렌의 난연화가 반드시 필요하며 기계적 물성의 저하가 최소화 되어야 한다.However, such expanded polystyrene is very vulnerable to heat and melts at an early stage in the event of a fire, and not only serves as a medium to propagate the fire, but also has a problem of serious injury due to the toxic gas generated in the combustion. In order to be safely used as a packing box of a foamed polystyrene, flame retardation of the expanded polystyrene is necessarily required and deterioration of mechanical properties should be minimized.
종래에는 스티로폼의 난연성을 개선시켜 이들의 발화시간을 지연시키고 화염 전파가 더디게 진행되도록 하는 다양한 방법들이 제안되었다. 주로 사용되는 고분자의 난연화 방법에는 분자구조 변경을 통한 내열성 고분자의 제조(CPE, PVC 등), 난연 성분을 플라스틱 구조 내에 화학적으로 결합시키는 방법(반응형 난연제), 난연제를 고분자내에 물리적으로 첨가시키는 방법(첨가형 난연제), 난연제 코팅 또는 페인팅을 하거나 제품 디자인 변경을 통한 내열성 향상을 도모하는 방법 등이 있으며, 일반적인 난연화는 난연제를 첨가하는 것이 주를 이루고 있다. Conventionally, various methods have been proposed for improving the flame retardancy of styrofoam, thereby delaying the ignition time and slowing the propagation of the flame. Mainly used methods of smearing polymers include the production of heat-resistant polymers (CPE, PVC, etc.) by changing the molecular structure, the method of chemically bonding the flame retardant components in the plastic structure (reactive flame retardants), the addition of the flame- A method (addition type flame retardant), a method of coating or painting a flame retardant, or a method of improving the heat resistance by changing the design of a product, and a general flame retardant is added to general flame retardant.
예를 들어, 한국등록특허 제305,711호에는 발포 폴리스티렌 입자 표면에 할로겐화물, 인산화물 등의 난연제를 코팅하고 이를 발포 성형하여 제조된 난연 스티로폼 단열재가 개시되어 있고, 한국실용신안등록 제20-241745호에는 스티로폼 판재 양면에 알루미늄 시트, 직물 및 염화비닐의 3층 구조로 이루어진 불연소재를 접착제로 부착한 난연 스티로폼 단열재가 개시되어 있으며, 한국공개특허 제2001-0072979호에는 브롬화 유기 화합물로 이루어진 난연제를 첨가하는 방법이 개시되어 있다. For example, Korean Patent Registration No. 305,711 discloses a flame retardant styrofoam heat insulation material produced by coating a surface of expanded polystyrene particles with a flame retardant such as a halide, phosphorus oxide and the like, followed by foam molding. Korean Utility Model Registration No. 20-241745 Discloses a flame retardant styrofoam heat insulation material on both sides of a styrofoam plate with an adhesive made of a non-burnable material having a three-layer structure of aluminum sheet, fabric, and vinyl chloride. Korean Patent Publication No. 2001-0072979 discloses a flame retardant comprising a brominated organic compound Is disclosed.
그러나 이러한 종래의 난연 스티로폼들은 비경제적일 뿐만 아니라, 할로겐을 포함하고 있어 환경규제에 적절히 대처할 수 없고 제조방법도 복잡하며 난연 효과도 충분하지 않은 문제점이 있었다. 또한, 종래의 난연성 폴리머 발포체 조성물은 어느 정도의 난연성이 확보되어 있기는 하지만 조성물의 함량이 높거나 조성물 자체가 발포체의 기계적 물성을 저하시키기 때문에 가전제품의 포장상자나 농수산물의 포장상자와 같은 구조재로는 사용하기 어려운 문제점이 있었다.However, these conventional flame retardant styrofoams are not only economical, but also contain halogen, so that they can not cope with environmental regulations properly, and the manufacturing method is complicated and the flame retardant effect is not sufficient. In addition, the conventional flame retardant polymer foam composition has a certain degree of flame retardancy, but since the content of the composition is high or the composition itself deteriorates the mechanical properties of the foam, it is difficult to obtain a structural product such as a packaging box for home appliances or a packaging box for agricultural products Which is difficult to use.
본 발명은 분쇄된 발포폴리스티렌 입자와 각종 첨가물을 혼합 성형함으로써, 제조비용을 절감할 수 있고 균열과 수축 현상 없이 단시간 내에 경화가 이루어지며 단열성능이 우수하고 화염에 안전한 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법 및 이에 의해 제조된 포장용 스티로폼을 제공하는데 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a foamed polystyrene foam which is capable of reducing the manufacturing cost by mixing the pulverized expanded polystyrene particles with various additives and curing in a short time without cracking and shrinkage, And to provide a packaging styrofoam produced by the method.
또한, 본 발명은 화염에 접촉하였을 경우에도 기계적 및 물리화학적 강도를 확보할 수 있고 유독가스에 의한 화재 전파를 방지할 수 있으며 균열과 수축현상이 최소화되고 환경오염을 줄일 수 있는 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법 및 이에 의해 제조된 포장용 스티로폼을 제공하는데 있다.The present invention also relates to a method for manufacturing a foamed polystyrene foam which can secure mechanical and physicochemical strength even when contacted with a flame, can prevent fire propagation due to toxic gas, minimizes cracking and shrinkage phenomena, A method for producing the styrofoam for packaging, and a styrofoam for packaging manufactured by the method.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The various problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 따른 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법은 발포폴리스티렌을 이용하여 제조된 스티로폼을 분쇄하여 일정한 입도를 가지는 발포폴리스티렌 입자로 제조하는 발포폴리스티렌 입자 제조단계(S100); 상기 발포폴리스티렌 입자와 혼합될 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말을 혼합하여 발포폴리스티렌 입자 혼합물을 제조하는 발포폴리스티렌 입자 혼합물 제조 단계(S200); 상기 혼합물에 용제와 바인더를 혼합하여 용해시키는 용제 및 바인더 혼합 단계(S300); 상기 용제 및 바인더가 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물과 균일하게 분산 혼합되도록 하기 위하여 교반기를 이용하여 혼합하는 교반 단계(S400); 및 상기 교반된 혼합물을 일정한 형상의 몰드에 투입하여 포장용 스티로폼을 제조하는 성형 단계(S500)를 포함한다.The method for producing a foamed polystyrene foam using expanded polystyrene particles according to the present invention comprises: a step (S100) of preparing foamed polystyrene particles by pulverizing styrofoam produced using expanded polystyrene to make expanded polystyrene particles having a uniform particle size; (S200) of preparing an expanded polystyrene particle mixture by mixing the expanded polystyrene particles with a silicate, an aluminum flake, and a heat insulating powder to be mixed to prepare a foamed polystyrene particle mixture; A solvent and a binder mixing step (S300) for mixing and dissolving a solvent and a binder in the mixture; (S400) in which the solvent and the binder are mixed using an agitator to uniformly disperse and mix the mixture of the expanded polystyrene particles, the silicate, the aluminum flake, and the heat insulating powder; And a forming step (S500) of putting the agitated mixture into a mold having a predetermined shape to produce a packing styrofoam.
상기 발포폴리스티렌 입자 제조단계(S100)에서 상기 발포폴리스티렌을 이용하여 제조된 스티로폼으로는 팽창된 스티로폼 구형 입자, 가공 성형된 판넬 또는 성형 중 폐기되는 발포폴리스티렌 스티로폼이 이용되고, 상기 스티로폼의 분쇄는 분쇄 칼날(knife bar)이 달린 커팅 밀(Cutting mill)을 이용하여 분쇄하고, 크기와 모양이 일정하지 않은 부정형으로 300 내지 800㎛의 입자 크기로 분쇄하여 사용할 수 있다.As the styrofoam produced by using the expanded polystyrene in the expanded polystyrene particle producing step (S100), expanded styrofoam spherical particles, processed molded panels or foamed polystyrene styrofoam discarded during molding are used, milled using a cutting mill equipped with a knife bar, and pulverized in a particle size of 300 to 800 mu m in an irregular shape whose size and shape are not constant.
상기 발포폴리스티렌 입자 혼합물 제조 단계(S200)에서 상기 첨가물로는 규산염, 알루미늄 실리케이트(Aluminium silicate) 및 단열성 분말이 사용되되, 상기 규산염은 규산나트륨, 규산칼륨 또는 규산리튬 중에서 어느 하나가 사용되고, 상기 규산염은 발포폴리스티렌 입자 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부가 포함되며, 상기 알루미늄 실리케이트는 상기 발포폴리스티렌 입자 100 중량부에 대하여 3 내지 8 중량부로 포함되고, 상기 단열성 분말은 흑연, 은, 구리, 주석, 알루미늄, 아연, 니켈, 티타늄, 마그네슘, 텅스텐, 규조토, 팽창질석, 제올라이트, 벤토라이트, 퍼라이트, 에어로겔 또는 탄소나노튜브 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고, 상기 발포폴리스티렌 입자 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.In the foamed polystyrene particle mixture preparation step (S200), silicate, aluminum silicate and heat insulating powder are used as the additive, and the silicate is one selected from the group consisting of sodium silicate, potassium silicate and lithium silicate, 5 to 15 parts by weight of the aluminum silicate is contained in an amount of 3 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the expanded polystyrene particles, and the heat insulating powder is at least one selected from the group consisting of graphite, silver, copper, At least one selected from the group consisting of zinc, nickel, titanium, magnesium, tungsten, diatomaceous earth, expanded vermiculite, zeolite, bentrite, perlite, airgel or carbon nanotubes is used and is used in an amount of 0.5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the expanded polystyrene particles .
상기 용제 및 바인더 혼합 단계(S300)에서, 상기 용제로는 개질 리모넨 용제가 사용되고, 개질 리모넨 용제는 리모넨 용제 100 중량부에 대하여, 하이드록시 아파타이트, 활성 알루미나, 제올라이트, 백토 및 규조토로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물 5~15 중량부를 첨가하여 제조되며, 상기 바인더는 마그네슘 인산염계 무기질바인더가 사용되되, 상기 마그네슘 인산염계 무기질바인더는 마그네슘계 금속산화물, 인산염 및 실리카 화합물을 포함하고, 상기 개질 리모넨 용제는 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물 전체 100 중량부에 대해 80 내지 100 중량부가 포함되고, 상기 마그네슘 인산염계 무기질바인더는 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물 전체 100 중량부에 대해 10 내지 15 중량부가 포함될 수 있다.The modified limonene solvent is selected from the group consisting of hydroxyapatite, activated alumina, zeolite, clay and diatomaceous earth with respect to 100 parts by weight of the limonene solvent in the solvent and binder mixing step (S300) And 5 to 15 parts by weight of at least one compound is used. The binder is a magnesium phosphate-based inorganic binder, and the magnesium phosphate-based inorganic binder includes a magnesium-based metal oxide, a phosphate and a silica compound, Wherein the magnesium phosphate-based inorganic binder comprises the foamed polystyrene particles, the silicate, the aluminum flake, and the heat-insulating powder, wherein the magnesium phosphate-based inorganic binder contains 80 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the mixture of the foamed polystyrene particles, silicate, aluminum flake, Powder mixed Mixture for a total of 100 parts by weight may be included between 10 and 15 parts by weight.
상기 용제 및 바인더 혼합 단계(S300)는 난연보조제를 더 포함하되, 상기 난연보조제는 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물 전체 100 중량부에 대해 2 내지 5 중량부가 포함되고, 상기 난연보조제 입자의 평균 입경은 150 내지 250 메쉬이며, 상기 난연보조제는 산화안티몬(Sb2O3, Sb2O5), 수산화마그네슘, 보론산아연, 황산아연, 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate), 인계 난연제, 포스페이트류, 적인, 황토, 숯 및 팽창흑연으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 성분을 사용할 수 있다.The solvent and binder mixing step (S300) further includes a flame-retardant aid, wherein the flame-retardant aid is included in an amount of 2 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the mixture of the expanded polystyrene particles, the silicate, the aluminum flake, and the heat- (Sb 2 O 3 , Sb 2 O 5 ), magnesium hydroxide, zinc borate, zinc sulfate, ammonium polyphosphate (ammonium polyphosphate), and the like. ), Phosphorus flame retardant, phosphates, phosphorus, yellow loam, charcoal and expanded graphite.
상기 교반 단계(S400)는 50 내지 65℃의 온도에서 500 내지 1000rpm의 교반속도로 1 내지 2시간 동안 수행될 수 있다.The stirring step (S400) may be carried out at a stirring speed of 500 to 1000 rpm at a temperature of 50 to 65 DEG C for 1 to 2 hours.
또한, 본 발명은 상기한 제조방법으로 제조된 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼을 포함한다.In addition, the present invention includes a packaging styrofoam using expanded polystyrene particles produced by the above-described production method.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description.
본 발명에 따른 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법은 분쇄된 발포폴리스티렌 입자와 각종 첨가물을 혼합 성형함으로써, 제조비용을 절감할 수 있고 균열과 수축 현상 없이 단시간 내에 경화가 이루어지며 단열성능이 우수하고 화염에 안전하다.The manufacturing method of the packing foamed polystyrene particles using the expanded polystyrene particles according to the present invention can reduce the manufacturing cost by mixing the pulverized expanded polystyrene particles with various additives and can cure in a short time without cracking and shrinkage, It is safe for flames.
또한, 본 발명에 따른 발포폴리스티렌 입자를 이용하여 제조된 포장용 스티로폼은 화염에 접촉하였을 경우에도 기계적 및 물리화학적 강도를 확보할 수 있고 유독가스에 의한 화재 전파를 방지할 수 있으며 균열과 수축현상이 최소화되고 환경오염을 줄일 수 있다.Styrofoam for packaging manufactured by using the expanded polystyrene particles according to the present invention can secure mechanical and physicochemical strength even when contacted with a flame, can prevent fire propagation due to toxic gas, minimizes cracking and shrinkage And can reduce environmental pollution.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.It will be appreciated that embodiments of the technical idea of the present invention can provide various effects not specifically mentioned.
도 1은 본 발명에 따른 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 1 is a flow chart for explaining a method for producing a packaging styrofoam using expanded polystyrene particles according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. Advantages and features of the present invention, and methods of accomplishing the same, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be construed as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, a method for producing a foamed styrofoam using expanded polystyrene particles according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
FIG. 1 is a flow chart for explaining a method for producing a packaging styrofoam using expanded polystyrene particles according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법은 발포폴리스티렌 입자 제조단계(S100), 발포폴리스티렌 입자 혼합물 제조 단계(S200), 용제 및 바인더 혼합 단계(S300), 교반 단계(S400) 및 성형 단계(S500)를 포함한다.
Referring to FIG. 1, the method for producing packing foamed polystyrene particles using foamed polystyrene particles according to the present invention includes steps of preparing expanded polystyrene particles (S100), preparing expanded polystyrene particle mixture (S200), mixing solvent and binder (S300) Step S400 and forming step S500.
1. 발포폴리스티렌 입자 제조단계(S100)1. Expanded polystyrene particle production step (S100)
상기 발포폴리스티렌 입자 제조단계(S100)는 발포폴리스티렌을 이용하여 제조된 스티로폼을 분쇄하여 일정한 입도를 가지는 발포폴리스티렌 입자로 제조하는 단계이다.The foamed polystyrene particles are prepared by pulverizing the foamed polystyrene foamed with the foamed polystyrene to produce foamed polystyrene particles having a uniform particle size.
본 발명에서 상기 발포폴리스티렌을 이용하여 제조된 스티로폼으로는 팽창된 스티로폼 구형 입자, 가공 성형된 판넬 또는 성형 중 폐기되는 발포폴리스티렌 스티로폼이 이용될 수 있다.As the styrofoam produced by using the expanded polystyrene in the present invention, expanded styrofoam spherical particles, processed molded panels or foamed polystyrene styrofoam discarded during molding may be used.
또한, 상기 발포폴리스티렌 입자 제조단계(S100)에서 상기 스티로폼의 분쇄는 분쇄 칼날(knife bar)이 달린 커팅 밀(Cutting mill)을 이용하여 분쇄하고, 크기와 모양이 일정하지 않은 부정형으로 300 내지 800㎛의 입자 크기로 분쇄하여 사용할 수 있다.
Also, in the expanded polystyrene particle production step (S100), the milling of the styrofoam is carried out by using a cutting mill with a knife bar, By weight.
2. 발포폴리스티렌 입자 혼합물 제조 단계(S200)2. Manufacturing step of foamed polystyrene particle mixture (S200)
상기 발포폴리스티렌 입자 혼합물 제조 단계(S200)는 상기 발포폴리스티렌 입자와 혼합되어 물성을 향상시킬 수 있는 기능성 첨가물을 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계이다.The foamed polystyrene particle mixture preparation step (S200) is a step of mixing the foamed polystyrene particles with a functional additive capable of improving physical properties to prepare a mixture.
본 발명에서 상기 첨가물로는 규산염, 알루미늄 실리케이트(Aluminium silicate) 및 단열성 분말이 사용될 수 있다.As the additive in the present invention, silicate, aluminum silicate and heat insulating powder may be used.
상기 규산염은 규산나트륨, 규산칼륨 또는 규산리튬 중에서 어느 하나가 사용될 수 있다. 상기 규산염 중의 나트륨 및 칼륨 등의 알칼리금속은 비교적 저온에서도 경화를 증진시켜 주며 반응에 직접 참여하여 강도를 향상시키는 작용을 한다.The silicate may be any one selected from the group consisting of sodium silicate, potassium silicate, and lithium silicate. Alkali metals such as sodium and potassium in the silicate promote curing even at a relatively low temperature and directly participate in the reaction and improve the strength.
또한, 100℃ 이상의 열을 받게 되면 함유하고 있던 수분이 기화하여 부풀어 지면서 증발하게 되면 무기성 발포체를 구성할 수 있어서 단열효과까지 증가시키는 장점이 있다. In addition, when heat of 100 ° C or more is received, the water contained therein evaporates and evaporates as it evaporates, which can constitute an inorganic foam, thereby increasing the adiabatic effect.
본 발명에서 상기 규산염은 발포폴리스티렌 입자 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 규산염이 5 중량부 미만으로 포함되면 상기와 같은 효과를 기대할 수 없으며, 15 중량부를 초과하면 첨가하면 분말이 서로 엉기게 되어 효과적으로 사용할 수 없게 된다.In the present invention, the silicate may be included in an amount of 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the expanded polystyrene particles. If the silicate is contained in an amount of less than 5 parts by weight, the above effect can not be expected. So that they can not be effectively used.
상기 알루미늄 실리케이트는 미세한 중공체 분말로 탁월한 열반사와 열저항 기능이 있으며 용융점이 약 1800℃이며 피막의 압축강도가 3,000N/cm2 정도로 매우 단단한 구조로 이루어져 있어 내구성이 뛰어나며 반영구적 단열기능을 발휘할 수 있다. 본 발명에서 상기 알루미늄 실리케이트는 상기 발포폴리스티렌 입자 100 중량부에 대하여 3 내지 8 중량부로 포함될 수 있다.The aluminum silicate is a fine hollow powder and has excellent heat radiation and thermal resistance. It has a melting point of about 1,800 ° C and a compressive strength of about 3,000 N / cm 2, so it has excellent durability and can exhibit semi-permanent insulation . In the present invention, the aluminum silicate may be included in an amount of 3 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the expanded polystyrene particles.
상기 단열성 분말은 열전도성 물질, 또는 열 전달을 차단하여 단열 효과를 제공할 수 있는 다공성 물질로 제조된 분말 등일 수 있다. 예를 들어, 상기 단열성 분말은 흑연, 은, 구리, 주석, 알루미늄, 아연, 니켈, 티타늄, 마그네슘, 텅스텐, 규조토, 팽창질석, 제올라이트, 벤토라이트, 퍼라이트, 에어로겔 또는 탄소나노튜브 중에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 반드시 이에 제한하는 것은 아니다. The heat insulating powder may be a thermally conductive material or a powder made of a porous material capable of providing heat insulation effect by blocking heat transfer. For example, the heat insulating powder may be at least one selected from graphite, silver, copper, tin, aluminum, zinc, nickel, titanium, magnesium, tungsten, diatomaceous earth, expanded vermiculite, zeolite, bentrite, perlite, airgel, But is not necessarily limited thereto.
바람직하게는 상기 단열성 분말로 흑연, 규조토, 아연, 퍼라이트, 구리 및 알루미늄 중에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있고, 상기 단열성 분말은 상기 발포폴리스티렌 입자 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.Preferably, the heat insulating powder may be at least one selected from graphite, diatomaceous earth, zinc, perlite, copper and aluminum, and the heat insulating powder may be included in an amount of 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the expanded polystyrene particles.
본 발명에서 상기 단열성 분말이 0.5 중량부 미만으로 포함되면 소요되는 단열 효과를 얻을 수 없고, 5 중량부를 초과하여 포함되면 단열성 분말의 탈착으로 인하여 분진 문제와 강도 저하의 문제가 발생할 수 있다.
If the heat insulating powder is contained in an amount of less than 0.5 parts by weight, the heat insulating effect can not be obtained. If the heat insulating powder is contained in an amount exceeding 5 parts by weight, the problem of dust and strength may be deteriorated.
3. 용제 및 바인더 혼합 단계(S300)3. Solvent and binder mixing step (S300)
상기 용제 및 바인더 혼합 단계(S300)는 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물에 용제와 바인더를 혼합하여 용해시키는 단계이다.The solvent and binder mixing step (S300) is a step of mixing and dissolving a solvent and a binder in a mixture of the expanded polystyrene particles, the silicate, the aluminum flake, and the heat insulating powder.
본 발명에서 상기 용제로는 발포폴리스티렌 입자의 용해성과 용해의 효율성 및 환경적인 측면을 고려하여 개질 리모넨 용제가 사용되고, 개질 리모넨 용제는 리모넨 용제 100 중량부에 대하여, 하이드록시 아파타이트, 활성 알루미나, 제올라이트, 백토 및 규조토로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물 5~15 중량부를 첨가한 것이 바람직하다.In the present invention, a modified limonene solvent is used in consideration of the solubility, dissolution efficiency and environmental aspects of the expanded polystyrene particles. The modified limonene solvent is selected from the group consisting of hydroxyapatite, activated alumina, zeolite, 5 to 15 parts by weight of at least one compound selected from the group consisting of clay and diatomaceous earth are preferably added.
상기 리모넨 용제의 개질제로 사용되는 화합물들은 리모넨이 갖고 있는 특유의 냄새를 줄여주는 역할을 하는데, 상기 개질제로는 하이드록시 아파타이트를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 상기 하이드록시 아파타이트(HAP)는 인산칼슘계의 화합물로 항균제, 냄새 흡착제, 폴리머 현탁제 등으로 사용되며, 발포폴리스티렌을 안정한 졸 상태로 만드는 역할 뿐만 아니라, 용제의 계면장력을 감소시켜서 모노머(monomer)를 작고, 안정하게 분산시키고, 모노머 표면에 흡착하여 응집을 방지할 수 있다.Compounds used as a modifier of the limonene solvent serve to reduce the peculiar smell of limonene, and it is more preferable to use hydroxyapatite as the modifier. The hydroxyapatite (HAP) is a calcium phosphate type compound which is used as an antibacterial agent, an odor adsorbent, a polymer suspending agent, etc., and not only plays a role of stabilizing the expanded polystyrene in a sol state but also reduces the interfacial tension of the solvent, Can be dispersed stably in small amounts, and adsorbed on the monomer surface to prevent agglomeration.
상기 바인더는 발포폴리스티렌 입자의 결합제 역할을 하는 것으로 마그네슘 인산염계 무기질바인더가 사용될 수 있는데, 상기 마그네슘 인산염계 무기질바인더는 고온에서 안정적인 마그네슘 인산염계 내화제를 구성하여 사용중 열적 변화에 따른 팽창을 억제해 주어 균열이 발생하지 않게 할 수 있다. The binder may be a magnesium phosphate-based inorganic binder that acts as a binder of the expanded polystyrene particles. The magnesium phosphate-based inorganic binder constitutes a stable magnesium phosphate-based fire retardant at a high temperature, and suppresses expansion due to thermal changes during use So that cracks can be prevented from occurring.
상기 마그네슘 인산염계 무기질바인더는 마그네슘계 금속산화물, 인산염 및 실리카 화합물을 포함할 수 있다. 상기 마그네슘 인산염계 무기질바인더에서 마그네슘계 금속산화물은 마그네슘 인산염 8 수화물, 산화 마그네슘(MgO), 사소 마그네시아(Dead Burned Magnesia), 경소 마그네시아(Light Burned Magnesia), 전융 마그네시아, 산화 알루미늄, 탄산마그네슘(MgCO3) 중 어느 하나이거나, 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 마그네슘 인산염계 무기질바인더에서 인산염은 제1 인산칼륨, 제2 인산칼륨, 제3 인산칼륨, 제1 인산나트륨, 제2 인산나트륨, 제3 인산나트륨, 제1 인산칼슘, 제2 인산칼슘, 제1 인산마그네슘, 제2 인산마그네슘, 인산 알루미늄 중 어느 하나이거나, 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 마그네슘 인산염계 무기질바인더에서 실리카 화합물은 규회석, 포크랜트 시멘트, 알루미나 시멘트, 플라이애쉬 시멘트, 고로 시멘트 중 어느 하나이거나, 이들의 혼합물일 수 있다.The magnesium phosphate-based inorganic binder may include a magnesium-based metal oxide, a phosphate, and a silica compound. The magnesium phosphate-based, magnesium-based metal oxide is a magnesium phosphate octahydrate, magnesium (MgO), minor magnesia (Dead Burned Magnesia), gyeongso magnesia (Light Burned Magnesia), jeonyung magnesia, aluminum carbonate, magnesium oxide in the inorganic binder (MgCO 3 ), Or a mixture thereof. In the magnesium phosphate-based inorganic binder, the phosphate is selected from the group consisting of potassium phosphate monobasic, potassium phosphate dibasic, potassium phosphate dibasic, sodium phosphate dibasic, sodium phosphate dibasic, sodium phosphate dibasic, calcium phosphate monobasic, Magnesium phosphate monobasic, magnesium phosphate monobasic, magnesium aluminum phosphate, aluminum phosphate, or a mixture thereof. In the magnesium phosphate-based inorganic binder, the silica compound may be any one of wollastonite, folklite cement, alumina cement, fly ash cement and blast furnace cement, or a mixture thereof.
본 발명에서 상기 개질 리모넨 용제는 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물 전체 100 중량부에 대해 80 내지 100 중량부가 포함되고, 상기 마그네슘 인산염계 무기질바인더는 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물 전체 100 중량부에 대해 10 내지 15 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 개질 리모넨 용제와 마그네슘 인산염계 무기질바인더가 상기한 범위를 벗어나 포함되는 경우에는 강도발현이 이루어지지 않거나 원하는 단열효과를 기대하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
In the present invention, the modified limonene solvent contains 80 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the mixture of the expanded polystyrene particles, the silicate, the aluminum flake, and the heat insulating powder, and the magnesium phosphate based inorganic binder comprises the expanded polystyrene particles 10-15 parts by weight of the modified limonene solvent and the magnesium phosphate-based inorganic binder may be included in 100 parts by weight of the total mixture of the silicate, the aluminum flake, and the heat insulating powder. When the modified limonene solvent and the magnesium phosphate- Or the desired adiabatic effect may not be expected.
본 발명에서 상기 용제 및 바인더 혼합 단계(S300)는 난연성을 향상시키기 위하여 난연보조제가 사용될 수 있는데, 상기 난연보조제는 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물 전체 100 중량부에 대해 2 내지 5 중량부가 포함될 수 있다.In the present invention, the flame-retardant adjuvant may be added to 100 parts by weight of the mixture of the foamed polystyrene particles, the silicate, the aluminum flake, and the heat-insulating powder to improve the flame retardancy of the solvent and the binder (S300) 2 to 5 parts by weight may be included.
상기 난연보조제는 인체유해성을 감안하여 할로겐계를 완전히 배제하고 무기계, 질소계 및 인계 난연제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 난연보조제는 산화안티몬(Sb2O3, Sb2O5), 수산화마그네슘, 보론산아연, 황산아연, 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate), 인계 난연제, 포스페이트류, 적인, 황토, 숯 및 팽창흑연으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 성분을 사용할 수 있다.The flame-retardant adjuvant may further include inorganic, nitrogen-based, and phosphorus-based flame retardants, completely eliminating the halogen system in view of human hazards. For example, the flame retardant aid is antimony trioxide (Sb 2 O 3, Sb 2 O 5), magnesium hydroxide, boric acid, zinc sulfate, zinc ammonium polyphosphate (ammonium polyphosphate), phosphorus-based flame retardant, phosphate acids, of, ocher, Charcoal, and expanded graphite, may be used.
또한, 상기 난연보조제 입자의 평균 입경은 150 내지 250 메쉬인 것이 바람직한데, 상기 범위를 벗어나면 발포폴리스티렌 입자와의 혼합 분산성이 좋지 않고 난연 효율이 기대에 미치지 못할 수 있다.The average particle size of the flame-retardant aid particles is preferably 150 to 250 mesh. If the particle size is out of the above range, the blending and dispersing property with the expanded polystyrene particles is not good and the flame retardancy efficiency may not be satisfied.
또한, 상기와 같은 난연보조제를 사용하는 것이 물성저하와 인체 유해성을 감안한 유독가스 및 연기밀도를 최소화할 수 있어 안정성 및 환경친화성을 확보할 수 있으며, 난연성을 증진시키는 효과를 나타내도록 할 수 있다.
Further, the use of the flame-retardant adjuvant as described above can minimize the toxic gas and smoke density considering the deterioration of the physical properties and the human body hazard, thereby securing the stability and environment-friendliness and exhibiting the effect of improving the flame retardancy .
4. 교반 단계(S400)4. Stirring step (S400)
상기 교반 단계(S400)는 상기 용제 및 바인더가 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물과 균일하게 분산 혼합되도록 하기 위하여 교반기를 이용하여 혼합하는 단계이다.In the stirring step (S400), the solvent and the binder are mixed using a stirrer to uniformly disperse and mix the mixture of the expanded polystyrene particles, the silicate, the aluminum flake, and the heat insulating powder.
상기 교반 단계(S400)는 50 내지 65℃의 온도에서 500 내지 1000rpm의 교반속도로 1 내지 2 시간 동안 수행될 수 있는데, 상기 교반 단계가 상기한 온도 범위를 벗어나 교반되는 경우에는 완전 혼합이 이루어지기 전에 겔 현상이 이루어져 바람직하지 않을 수 있다.The stirring step (S400) may be carried out at a stirring speed of 500 to 1000 rpm at a temperature of 50 to 65 ° C for 1 to 2 hours. When the stirring step is stirred outside the temperature range described above, complete mixing is performed Gel phenomenon may occur before it is undesirable.
또한, 상기 교반 단계(S400)가 1000rpm을 초과하는 교반속도로 교반되는 경우에는 엉김현상이 일어나사 분산 혼합이 잘 이루어지지 않고, 500rpm 미만의 교반속도로 교반되는 경우에는 교반 효율이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.
In addition, when the stirring step (S400) is stirred at a stirring speed exceeding 1000 rpm, there is a tendency of entanglement and dispersion of the dispersion is not performed well, and when the stirring is performed at a stirring speed of less than 500 rpm, .
5. 성형 단계(S500)5. Molding step (S500)
상기 성형 단계(S500)는 상기 교반된 혼합물을 이용하여 포장용 스티로폼을 제조하는 단계로, 상기 포장용 스티로폼은 상기 교반된 혼합물을 일정한 형상의 몰드에 투입하여 원하는 크기, 두께 및 형상으로 성형한 후 경화시켜서 제조될 수 있다.
The forming step S500 is a step of preparing the packing styrofoam by using the agitated mixture. The packing styrofoam is prepared by putting the agitated mixture into a mold having a predetermined shape, molding it into a desired size, thickness and shape, .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법에 대한 실시예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a method for producing a foamed styrofoam using expanded polystyrene particles according to the present invention will be described in more detail.
< 실시예 ><Examples>
먼저, 성형 중 폐기되는 발포폴리스티렌 스티로폼을 준비한 후 커팅 밀을 이용하여 부정형으로 300 내지 800㎛의 입자 크기로 분쇄하여 발포폴리스티렌 입자를 제조하였다.First, foamed polystyrene foam foamed to be discarded during molding was prepared and then pulverized into particles having a particle size of 300 to 800 탆 using a cutting mill to prepare expandable polystyrene particles.
다음으로, 상기 발포폴리스티렌 입자에 규산나트륨, 알루미늄 실리케이트 및 벤토라이트를 혼합하여 혼합물을 제조하였는데, 상기 발포폴리스티렌 입자 100 중량부에 대하여 규산나트륨은 10 중량부, 알루미늄 실리케이트는 5 중량부, 벤토라이트는 2 중량부가 포함되도록 혼합하였다.Next, 10 parts by weight of sodium silicate, 5 parts by weight of aluminum silicate, and 5 parts by weight of bentonite were added to 100 parts by weight of the expanded polystyrene particles by mixing sodium silicate, aluminum silicate and bentrite in the expanded polystyrene particles. 2 parts by weight.
그 다음으로, 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 개질 리모넨 용제 90 중량부와 마그네슘 인산염계 무기질바인더 12 중량부를 혼합한 후 난연성을 향상시키기 위하여 산화안티몬(Sb2O3, Sb2O5) 3 중량부를 더 혼합하였고, 상기 혼합물을 55℃의 온도에서 800rpm의 교반속도로 1시간 30분 동안 교반하였다.Subsequently, 90 parts by weight of the modified limonene solvent and 12 parts by weight of the magnesium phosphate type inorganic binder were mixed with 100 parts by weight of the mixture, and then 3 parts by weight of antimony oxide (Sb 2 O 3 , Sb 2 O 5 ) And the mixture was stirred at a temperature of 55 DEG C at a stirring speed of 800 rpm for 1 hour and 30 minutes.
이어서, 상기 교반 후 혼합물을 가전제품 포장상자 형상의 몰드에 투입하여 성형한 후 경화함으로써, 가전제품 포장용 스티로폼을 제조하였다.
Then, after the above stirring, the mixture was put into a mold of an electrical appliance package box, molded, and then cured to produce a styrofoam for packaging electrical appliances.
< 비교예 ><Comparative Example>
성형 중 폐기되는 발포폴리스티렌 스티로폼을 이용하여 가전제품 포장용 스티로폼을 제조하여 비교예에 따른 포장용 스티로폼으로 사용하였고, 상기 비교예에 따른 가전제품 포장용 스티로폼은 실시예와 다르게 각종 첨가물이 혼합되지 않았다.
Styrofoam for packaging of household electrical appliances was prepared by using foamed polystyrene styrofoam to be discarded during molding and used as packaging styrofoam according to a comparative example. Styrofoam for packaging of household appliances according to the comparative example was not mixed with various additives.
< 물성 평가 1 ><Property evaluation 1>
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 포장용 스티로폼을 사용하여 굽힘강도, 내수성, 성형성, 융착성을 평가하였으며, 그 결과를 [표 1]에 나타내었다.The bending strength, water resistance, formability and weldability of the packaging styrofoam prepared according to the above Examples and Comparative Examples were evaluated, and the results are shown in Table 1.
상기 항목 중에서 굽힘강도는 KS M 3808에 규정된 굽힘강도 측정장치로 시험하였으며, 시험기준은 보온판 4호에 명시된 15/cm3 이상을 기준으로 하여, 그 이상이면 우수, 그 미만이면 불량으로 판단하였다.Among these items, the bending strength was tested with the bending strength measuring device specified in KS M 3808. The test standard is based on 15 / cm 3 or more as specified in Insulating Board No. 4, Respectively.
내수성은 50℃로 설정된 항온수조에 각 발포 성형물에서 채취한 시료의 일부를 넣고 1시간 동안 침지한 후, 굽힘강도 측정기로 강도를 측정하여, 상기 굽힘강도와 동일한 기준으로 판단하였고 성형성은 성형 후의 제품의 상태를 수치변화와 육안으로 판단하였다.The water resistance was determined by measuring the strength with a bending strength meter after placing a part of the sample collected from each foamed molding in a constant temperature water bath set at 50 DEG C for 1 hour and judging based on the same criteria as the bending strength. Were judged by numerical change and visual observation.
융착성은 발포 성형품을 재단한 후, 표면의 평활도를 육안으로 판단한 것과 굽힘강도 측정치를 조합하여 종합적으로 판단하였다. 융착성의 판단기준은 외력을 가했을 때, 전체 파괴면에 대한 발포입자 상호간의 단면부분이 아닌 발포 입자 내부에서 파괴된 면적을 나타내는 것으로서, 이번 시험에서는 육안으로 발포 입자간 간격과 평활도를 확인하여 80% 미만인 제품을 불량으로 평가하였다.
After the foamed molded article was cut, the meltability was evaluated in a comprehensive manner by combining the visibility of the surface smoothness with the measured values of bending strength. In this test, the gap between the foamed particles and the smoothness of the foamed particles were checked by the naked eye, and the result was 80% Were evaluated as defective.
상기 [표 1]을 참조하면, 성형 중 폐기되는 발포폴리스티렌 스티로폼을 이용하고 각종 첨가물을 혼합하여 포장용 스티로폼을 제조한 실시예가 표면 수축 현상이 발생하지 않아 형태 안정성이 좋았고, 굽힘강도, 내수성, 성형성 및 융착성이 우수함을 확인할 수 있었다.
Referring to Table 1, the foamed polystyrene foamed styrofoam used for molding was mixed with various additives to produce the foamed styrofoam, and the surface shrinkage phenomenon did not occur, so that the foam was good in terms of shape stability and had excellent bending strength, And excellent in weldability.
< 물성 평가 2 ><Property evaluation 2>
상기 실시예에 따라 제조된 포장용 스티로폼을 이용하여 KSM 3808-비드법 2종 시험방법으로 물성을 측정하였고, 밀도, 초기열전도율, 굴곡파괴하중, 압축강도, 흡수율 및 연소성에 대한 결과를 [표 2]에 나타내었다.Table 2 shows the results of density, initial thermal conductivity, flexural fracture load, compressive strength, water absorption, and flammability of the foamed styrofoam prepared according to the above examples, using the KSM 3808- Respectively.
하기의 [표 2]를 참조하면, 실시예에 따라 제조된 포장용 스티로폼은 밀도, 초기열전도율, 굴곡파괴하중, 압축강도, 흡수율 및 연소성 등의 물성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
Referring to the following Table 2, it can be seen that the packing styrofoam prepared according to the Examples is excellent in physical properties such as density, initial thermal conductivity, flexural fracture load, compressive strength, water absorption and combustibility.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that the invention may be practiced. It is therefore to be understood that one embodiment described above is illustrative in all aspects and not restrictive.
Claims (7)
상기 발포폴리스티렌 입자와 혼합될 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말을 혼합하여 발포폴리스티렌 입자 혼합물을 제조하는 발포폴리스티렌 입자 혼합물 제조 단계(S200);
상기 혼합물에 용제와 바인더를 혼합하여 용해시키는 용제 및 바인더 혼합 단계(S300);
상기 용제 및 바인더가 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물과 균일하게 분산 혼합되도록 하기 위하여 교반기를 이용하여 혼합하는 교반 단계(S400); 및
상기 교반된 혼합물을 일정한 형상의 몰드에 투입하여 포장용 스티로폼을 제조하는 성형 단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법.A step (S100) of preparing foamed polystyrene particles by pulverizing styrofoam produced using expanded polystyrene to make expanded polystyrene particles having a predetermined particle size;
(S200) of preparing an expanded polystyrene particle mixture by mixing the expanded polystyrene particles with a silicate, an aluminum flake, and a heat insulating powder to be mixed to prepare a foamed polystyrene particle mixture;
A solvent and a binder mixing step (S300) for mixing and dissolving a solvent and a binder in the mixture;
(S400) in which the solvent and the binder are mixed using an agitator to uniformly disperse and mix the mixture of the expanded polystyrene particles, the silicate, the aluminum flake, and the heat insulating powder; And
(S500) for forming a packing styrofoam by injecting the mixed mixture into a mold having a predetermined shape. The method of manufacturing a packing styrofoam for packing with foamed polystyrene particles according to claim 1,
상기 발포폴리스티렌 입자 제조단계(S100)에서 상기 발포폴리스티렌을 이용하여 제조된 스티로폼으로는 팽창된 스티로폼 구형 입자, 가공 성형된 판넬 또는 성형 중 폐기되는 발포폴리스티렌 스티로폼이 이용되고, 상기 스티로폼의 분쇄는 분쇄 칼날(knife bar)이 달린 커팅 밀(Cutting mill)을 이용하여 분쇄하고, 크기와 모양이 일정하지 않은 부정형으로 300 내지 800㎛의 입자 크기로 분쇄하여 사용하는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법.The method according to claim 1,
As the styrofoam produced by using the expanded polystyrene in the expanded polystyrene particle producing step (S100), expanded styrofoam spherical particles, processed molded panels or foamed polystyrene styrofoam discarded during molding are used, wherein the granulated product is pulverized using a cutting mill equipped with a knife bar and pulverized to a particle size of 300 to 800 탆 in a pseudo-shape having a constant size and shape. ≪ / RTI >
상기 발포폴리스티렌 입자 혼합물 제조 단계(S200)에서 상기 첨가물로는 규산염, 알루미늄 실리케이트(Aluminium silicate) 및 단열성 분말이 사용되되,
상기 규산염은 규산나트륨, 규산칼륨 또는 규산리튬 중에서 어느 하나가 사용되고, 상기 규산염은 발포폴리스티렌 입자 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부가 포함되며,
상기 알루미늄 실리케이트는 상기 발포폴리스티렌 입자 100 중량부에 대하여 3 내지 8 중량부로 포함되고,
상기 단열성 분말은 흑연, 은, 구리, 주석, 알루미늄, 아연, 니켈, 티타늄, 마그네슘, 텅스텐, 규조토, 팽창질석, 제올라이트, 벤토라이트, 퍼라이트, 에어로겔 또는 탄소나노튜브 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고, 상기 발포폴리스티렌 입자 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법.The method according to claim 1,
In the foamed polystyrene particle mixture preparation step (S200), silicate, aluminum silicate and heat insulating powder are used as the additives,
The silicate may be any one selected from the group consisting of sodium silicate, potassium silicate, and lithium silicate, and the silicate includes 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the expanded polystyrene particles,
The aluminum silicate is contained in an amount of 3 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the expanded polystyrene particles,
At least one selected from the group consisting of graphite, silver, copper, tin, aluminum, zinc, nickel, titanium, magnesium, tungsten, diatomaceous earth, expanded vermiculite, zeolite, bentrite, perlite, airgel or carbon nanotube is used as the heat insulating powder. Wherein the foamed polystyrene particles are contained in an amount of 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of expanded polystyrene particles.
상기 용제 및 바인더 혼합 단계(S300)에서,
상기 용제로는 개질 리모넨 용제가 사용되고, 개질 리모넨 용제는 리모넨 용제 100 중량부에 대하여, 하이드록시 아파타이트, 활성 알루미나, 제올라이트, 백토 및 규조토로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물 5~15 중량부를 첨가하여 제조되며,
상기 바인더는 마그네슘 인산염계 무기질바인더가 사용되되, 상기 마그네슘 인산염계 무기질바인더는 마그네슘계 금속산화물, 인산염 및 실리카 화합물을 포함하고,
상기 개질 리모넨 용제는 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물 전체 100 중량부에 대해 80 내지 100 중량부가 포함되고, 상기 마그네슘 인산염계 무기질바인더는 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물 전체 100 중량부에 대해 10 내지 15 중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법.The method according to claim 1,
In the solvent and binder mixing step (S300)
The modified limonene solvent is used as the solvent. The modified limonene solvent is prepared by adding 5 to 15 parts by weight of at least one compound selected from the group consisting of hydroxyapatite, activated alumina, zeolite, clay and diatomaceous earth to 100 parts by weight of the limonene solvent And,
Wherein the binder is a magnesium phosphate based inorganic binder, wherein the magnesium phosphate based inorganic binder includes a magnesium-based metal oxide, a phosphate and a silica compound,
Wherein the modified limonene solvent comprises 80 to 100 parts by weight of 100 parts by weight of the mixture of the expanded polystyrene particles, the silicate, the aluminum flake, and the heat insulating powder, and the magnesium phosphate based inorganic binder is the expanded polystyrene particles, silicate, Wherein the amount of the foamed polystyrene particles is in the range of 10 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture of the aluminum mixed oxide and the heat-resistant powder.
상기 용제 및 바인더 혼합 단계(S300)는 난연보조제를 더 포함하되,
상기 난연보조제는 상기 발포폴리스티렌 입자, 규산염, 알루미늄 실시케이트 및 단열성 분말이 혼합된 혼합물 전체 100 중량부에 대해 2 내지 5 중량부가 포함되고, 상기 난연보조제 입자의 평균 입경은 150 내지 250 메쉬이며,
상기 난연보조제는 산화안티몬(Sb2O3, Sb2O5), 수산화마그네슘, 보론산아연, 황산아연, 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate), 인계 난연제, 포스페이트류, 적인, 황토, 숯 및 팽창흑연으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 성분을 사용하는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법.The method according to claim 1,
The solvent and binder mixing step (S300) further includes a flame retardant adjuvant,
Wherein the flame-retardant aid is contained in an amount of 2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture of the expanded polystyrene particles, the silicate, the aluminum flake, and the heat insulating powder, the flame-retardant aid particles have an average particle size of 150 to 250 mesh,
The flame retardant aid is antimony oxide (Sb 2 O 3, Sb 2 O 5), magnesium hydroxide, boric acid, zinc sulfate, zinc ammonium polyphosphate (ammonium polyphosphate), phosphorus-based flame retardant, phosphate acids, of, yellow earth, charcoal, and expanded graphite Wherein at least one component selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and polyvinyl alcohol is used.
상기 교반 단계(S400)는 50 내지 65℃의 온도에서 500 내지 1000rpm의 교반속도로 1 내지 2 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 입자를 이용한 포장용 스티로폼의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the stirring step (S400) is carried out at a stirring speed of 500 to 1000 rpm at a temperature of 50 to 65 DEG C for 1 to 2 hours.
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