KR200167401Y1 - 패각 고유의 색깔을 유지할 수 있는 분말, 판상 또는 무정형 패각입자 집합체를 접착한 판넬 - Google Patents

Abstract

본 고안은 해안에서 발생되는 패각을 재활용하기 위하여 수집된 패각으로부터 플라스틱 고형물 또는 해조류, 미더덕, 해파리와 같은 이물질을 분리하고 패각의 갑피층과 진주층의 외부 표피와 능주층 내부 물질의 성질이 다른 특성을 이용하여 패각을 분쇄하여 패각의 고유한 색깔을 유지하도록 분말형 입자와 옆으로 분쇄되는 판상 입자 또는 무정형 입자를 제조하여 이를 판넬에 접착시킴으로서 건축물 장식 내외장용 자재로 활용하기 위한 것이다.

Description

패각 고유의 색깔을 유지할 수 있는 분말, 판상 또는 무정형 패각입자 집합체를 접착한 판넬{Panel adhered to Structure of powdered, plated or non-fixed type materials for shell particles available for maintaining the original shell color}

본 고안은 일반적으로 양식 패류로부터 내용물을 수집한 후 불법 매립되거나 석회질 비료로 사용되는 패각을 원료로 하여 산, 염기 그리고 유기용매를 사용하여 세척하지 않고 패각을 분쇄, 분리, 건조, 선별 미분쇄하여 패각중의 이물질을 제거하여 패각의 외부 표피인 갑피층과 진주층의 고유한 빛깔의 특성을 유지하도록 분쇄하여 입자 형태로 제조하거나 능주층의 패각 내부물질을 분말화한 집합체를 판넬에 접착시켜 건축물 장식 내외장용 판넬 자재로 활용될 수 있게한 것이다.

패각은 해안에서 채취되는 굴, 조개, 전복, 소라, 홍합 등의 패류를 채취하여 내용물을 수집한 후 발생되는 적당한 처리시설이 없어 무단 방치 또는 불법 매립되어 해양 또는 해안의 환경오염을 유발하는 원인이 되므로 이를 처리하기 위해 패각을 가축 사료용, 석회질 비료 또는 중금속 흡착제로 개발되고 있다.

패각의 주성분은 탄산칼슘(CaCO₃)으로 물에서 불용성이다.

탄산칼슘 CaCO₃의 화학식을 가지는 화합물로서 자연산의 암석명은 보통 석회석(limestone)이라 불리운다.

석회석은 시멘트, 유리, 카바이드(CaC₂)의 원료로 활용되어 건축·토목의 필수적인 구조재료의 주원료로 매우 중요한 자원이다.

대리석도 석회암의 일종으로 화학적 성분은 탄산칼슘이다.

탄산칼슘의 가공제품으로는 CaCO₃(탄산칼슘). CaO(생석회), Ca(OH)₂(소석회)등이 일반 화학공업에 널리 사용된다.

대리석 또는 백옥(대리석 일종), 석고, 시멘트 등에서 Ca성분이 들어 있다.

Va는 은백색을 띤 금속으로서 리튬, 나트륨, 칼륨 보다 경도가 좀 높은 무거운 금속이다.

Ca는 용융온도가 815℃로서 상온에서는 고체 상태이다.

Ca 화학적 성질은 매우 활발하여 공기중에서 산소와 결합하여 산화막층을 형성하고, 가열하면 연소되어 아름다운 적자색을 띤다.

냉각된 물과 반응할 때는 속도가 늦으나 뜨거운 물과 반응할 때는 격렬한 반응을 일으키면서 수소를 발생한다.

또한 Ca는 할로겐 원소나 S,N 등과 쉽게 반응하여 화합물을 형성한다.

Ca 용도는 아직까지 공업에서 별로 광범위하게 이용되지 못하여 일반적으로 금속제련에서 환원제로 사용된다.

예를 들면 시약공장에서 무수알콜을 제조할 때 Ca를 탈수제로 사용하고, 석유정제공업에서는 Ca를 탈황제로 사용되며, 야금공업에서는 금속내에 들어 있는 산소나 황을 제거한다.

그러나 Ca화합물을 그 이용이 훨씬 광범위하여 현대 건축에서 널리 이용되고 있다.

3mm 이하로 분쇄된 보통 탄산칼슘의 입도별 용도를 보면 도로 포장시 아스팔트 충전재, 유리 중화 및 배연탈황, 사료, 토지개량제 등에 사용되기도 한다.

이와같은 패각을 고부가가치가 있는 제품으로 재활용하고 환경오염을 방지하고 건축 내외장용 판넬 자재등의 여러 가지 용도로 활용하기 위해서는 패각을 다양한 입자 크기로 분쇄하는 것이 필요하다.

특히 패각의 고유한 색깔을 이용하여 건축물 내외장용 판넬 자재로 활용하기 위해서는 패각의 고유의 색깔을 유지하면서 다양한 형태의 입자 크기로 제조하는 것이 요구된다.

그러나 기존의 패각 분말 입자를 제조하는 방법은 산, 연기 그리고 유기용매를 사용하여 세척하기 때문에 세척액의 사용에 따른 폐액에 의해 환경오염문제를 초래하게 되고, 기존의 분쇄방법에서도 가축 사료용, 석회질 비료용 등의 단순한 용도로 활용하기 위해 패각의 특성을 고려하지 않고 외부 표피와 내부물질을 구분하여 다양한 입자의 크기로 제조하지 않아서 여러가지 용도로 활용될 수 없는 단점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 기존의 패각을 폐기처분 하거나 가축사료용과 석회질 비료 또는 중금속 흡착제로 사용하는 방법보다 부가가치가 뛰어나고 다양한 용도로 활용될 수 있도록 패각의 내부인 능주층과 외부 표피인 갑피층과 진주층의 특성을 이용하여 분쇄 건조 분리 선별 미분쇄하여 그 집합체를 판넬에 접착함으로서 다양한 크기와 패각 고유의 빛깔을 유지할 수 있는 내외장용 판넬 자재를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 무정형 패각입자를 접착한 판넬의 구조도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 진주층 (2) : 갑피층

(3) : 능주층 (P) : 판넬

본 고안은 패각의 폐기처분 또는 패각의 재활용시 세척에 따른 환경오염 문제를 해결하고 패각의 부가가치를 높이고 패각의 고유한 색깔을 이용하는 등 다양한 용도로 활용하기 위한 패각의 미분형, 판상 또는 무정형의 입자 집합체로서 패각으로부터 이물질을 제거하기 위해 산, 염기, 유기용매를 사용하지 않고 패각을 파쇄하고 패각에 붙어 있는 고형물과 이물질을 분리하고 선별기능이 있는 회전로를 통해 패각을 건조하고 차후 2차 분쇄 선별을 거쳐 요구하는 패각입자 집합체를 제조한 후 이를 판넬에 접착시킨것으로 이하 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

실시예

패각으로 이용되는 굴, 조개, 전복, 소라, 홍합 등으로부터 패각을 수집하여 세척하는 과정을 거치지 않고 파쇄기에서 패각을 15mm 크기 정도로 분쇄한 다음 이송장치를 거쳐 다음 건조공정으로 유입되기 전에 굴양식 과정에서 유입된 플라스틱 고형물을 갈쿠리가 장착된 분리장치를 이용하여 일차 분리하여 플라스틱 고형물을 패각 성분으로부터 분리한다.

이후 패각을 선별 겸용회전로에 투입하여 직접 가열하여 패각을 건조하는 과정에서 패각과 함께 유입된 이물질인 미더덕 또는 해파리 등을 회전로에서 가열 건조하여 분리를 용이하도록 하고, 7mm와 15mm크기 패각 입자만을 분리하여 선별기에 유입되도록 하고 분리된 이물질은 회전로로부터 배출되어 지도록 한다.

7mm와 15mm 크기로 분리된 패각 입자는 다시 건조하여 수분을 완전 증발하고 분쇄 선별하는 과정에서 패각의 갑피층과 진주층의 표피와 내부 능주층 물질의 강도 차이와 외부 표피가 옆으로 파쇄되는 특성을 이용하여 다양한 형태의 크기로 파쇄하여 판상형 또는 무정형 또는 200메쉬 크기의 분말형 입자로 제조한다.

또한 분쇄과정에서 패각중의 진주층(1)과 갑피층(2)은 옆면으로 길게 크게 판상형으로 분쇄되고 내부물질인 능주층(3)은 무정형 또는 200메쉬 크기의 분막형 입자로 분쇄되는 특성이 있으므로 판상형 패각 입자는 선별기 스크린의 메쉬 크기를 조절하여 일정한 크기로 분리할 수 있다. 이 진주층(1)과 갑피층(2) 및 능주층(3)을 판넬(P) 위에 통상의 접착제로 접착하여 내외장용 판넬 자재를 완성한다.

이와 같이된 패각 입자를 분말화하여 성분을 XRD로 분석한 원소는 산화물의 형태로 다음과 같은 비율로 존재한다.

원 소	Ca	Na	S	Al	Si	Fe	계
비율(%)	94.92	1.4	0.67	0.44	2.07	0.5	100

이와 같은 결과로부터 건조된 패각입자는 거의 칼슘으로 구성되어 있어 탄산칼슘이 주성분인 패각 원래의 성분과 차이가 거의 없는 것으로 보인다.

이와 같은 본 고안은 해안에서 불법매립되거나 해양오염을 유발하는 패각을 세척하지 않고 직접 분쇄 건조 분리하기 때문에 환경오염문제를 해결할 수 있고, 패각의 내부인 능주층과 외부 표피인 갑피층과 진주층의 특성을 이용하여 분쇄 건조 분리 선별 미분쇄하여 다양한 크기와 패각 고유의 빛깔을 유지할 수 있는 패각 입자 집합체를 접착한 내외장용 판넬을 제조할 수 있으므로 패각의 이용 효율성을 증가시킨다.

또한, 본 고안 실시예에 의한 패각 입자 집합체는 기존의 패각입자를 제조하는 방법에 비해 세척을 하지 않으므로 환경오염을 유발하지 않고 패각의 발생으로 인한 폐기물의 양을 감소할 수 있다.

또한, 다양한 패각을 이용하여 건축물 장식 내외장 자재 또는 다른 내외 장식 처리용으로 이용할 수 있으므로 자원재활용으로 인한 경제적인 이점이 있고 또한 환경 파괴를 억제할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 패각을 옆면으로 길고 크게 판상으로 분쇄한 진주층(1)과 갑피층(2)과 능주층(3)은 200메쉬 크기의 무정형의 입자로 분쇄한 능주층(3) 집합체를 판넬(P)에 접착함으로서 건축물 내외장재로 사용되게 한 것을 특징으로 하는 패각 고유의 색깔을 유지할 수 있는 분말, 판상 또는 무정형 패각입자 집합체를 접착한 판넬.