KR100353308B1 - 작은목재조각,헌가구,나무제품의잔여물,목재쓰레기그리고그외의목재를포함한재료로부터톱밥과섬유질을재생산하기위한방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우레아 포름알데히드 접착제 혹은 가수분해적으로 분해되거나 화학적으로 분해되는 다른 접착제로 접합된 목재조각, 고가구조각, 나무제품제작 잔여물, 목재쓰레기 및 기타 목재포함 재료를 고온에서 침투처리하여 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법의 제공에 관한 것이다. 그 첫단계에서는 처리대상 목재조각을 침투용액으로 침투시켜서 처리대상 목재조작의 적어도 50중량퍼센트에 해당하는 용액이 침투될 때까지 팽화시킨다. 그다음 단계에서는 침투처리된 목재조각을 80∼120℃로 가열처리한다. 그리고 나서 위와 같이 처리된 재료를 재질 및/또는 바람분리에 의해 분류한다. 처리대상 목재조각은 적어도 10∼20cm길이의 모서리들을 가진다. 본 발명의 한 개선 실시예에 있어서는 목재조각에 대한 침투처리 및 가열처리가 동시에 이루어진다.

Description

작은 목재조각, 헌가구, 나무제품의 잔여물, 목재쓰레기 그리고 그 외의 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법

이런 종류의 방법은 DE 42 24 629 A1에 이미 알려져 있다.

이 방법에 의하면 목재조각을 120℃에서 180℃의 높은 온도와 이 온도에 다다르게 조절할 수 있는 2 내지 11bar의 고압력하에서 발생되는 증기를 쐰다.

목재는 준비과정에서 작은 조각으로 부서지며 경우에 따라 금속조각이 분리된다. 이 방법에 의하여 생산된 톱밥을 접착할 때에는 변제된 우레아(urea)접합제를 사용한다.

이렇게 처리된 물질은 작은 조각으로 만드는 과정에서 특히 톱밥이 온도에 의해 심하게 물리적 손상을 받는다. 다시 말해 더 짧아진다.

뿐만 아니라 증기 처리후 아주 작게 부서지므로 코팅층과 목재재질이 아닌 재료들을 분리하기가 매우 어렵다.

목재조각으로부터 톱밥재료를 재생산하기 위한 또다른 방법이 DE-AS 1 201 045에 알려져 있다.

이 방법에 의하면 나무조각을 과열증기속에서 처리한다.

이 방법은 대부분 1 내지 5 atm, 압력하의 증기통에서 실시되며, 0.5 내지 4시간 소요된다.

이 방법에 의하면 완전히 분해되지는 않는다.

그러므로 분해될 물질을 다시 잘게 부수어야 한다.

톱밥은 높은 온도와 압력에 의해 심하게 손상되어 갈색으로 변색된다.

이때 적당한 성질을 가진 압축합판을 생산하기 위해서는 새로운 목재를 추가해야 한다.

손상과 변색으로 인해 재생된 톱밥은 대부분 압축합판의 중간층 재료로 사용되어 진다.

또 다른 방법은 물속에서 삶는 것인데, 이 방법으로 우레아 포름알데히(ureaformaldhyde)수지로 접착되어 있는 압축합판과 중간밀도의 나무섬유질 널판 MDF를 분리한다.

이 방법은 에너지 소비와 비용이 많이 든다.

에너지는 무엇보다도 물을 끓이는데 많이 소비된다.

톱밥은 완전히 삶기게 되며 따라서 그들의 성질이 변하게 된다.

특히 나무성분이 용해됨으로써 팽화력이 증가되는 반면 톱밥의 기능적 성질은 나빠진다.

이때 접합제는 톱밥으로부터 분해되지만 이것은 새로운 접착시 장점이 될 수 없다.

아울러 폐수처리문제 및 나무조각과 섬유질의 건조처리가 큰 문제로 대두된다. 그 외에도 DE 42 01 201 A1에 목재와 쓰레기 목재조각의 재활용 방법이 알려져 있다.

이 방법에 의하면 목재조각들이 적당한 물리적 가공에 의하여 반제품 혹은 완제품으로 재생산된다.

여기 기술된 발명은 주 청구범위의 대개념에 따른 우레아 포름알데히드(ureaformaldehyde)접합제(요소 포름알데히드 접합제)혹은 다른 가수분해적으로 분해되거나 화학적으로 분해되는 접합제로써 접합된 목재와 목재재질의 재료들로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명의 과제는 목재조각으로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하는 방법을 제시하는 것이다.

제시된 방법은 환경보호적인 측면과 경제적인 측면을 고려해서 실시된다. 더 나아가 이 방법을 통하여 고품질의 압축재 및 섬유재(이차 톱밥과 이차 섬유질)를 재생산하는 것이다.

이 과제는 청구범위 제1항에 열거한 방법에 의하여 해결하였다.

종속항들에서는 유리한 재생산 과정을 기술하였다.

첫단계로, 주입액 혹은 침투액을 목재조각에 침투시키는데 적어도 자체 무게의 50%까지 침투액이 목재조각에 들어가게 한다.

두 번째 단계로, 침투된 목재조각이 침투액과 온도의 영향을 받아 톱밥과 섬유질의 결합이 분해될 때까지 80℃ 내지 120℃로 가열한다.

즉, 접합제로 접합된 결합이 가수분해에 의한 화학적 그리고 팽창에 의한 물리적으로 파손된다.

목재조각에 침투되는 침투액의 양은 다음과 같이 정해지는데, 첫 번째로 주어진 온도하에서 목재조각의 완전한 분해가 이루어지고, 두 번째로 분해후 재수거할 용액이 남지 않도록 용액의 양을 측정하고 조절한다.

본 발명에 의한 방법은 화학적, 열역학적, 물리적인 과정이 혼합되어 있다. 이 방법은 목재조각을 비교적 농도가 엷은 분해패러미터에서 분해하고, 이로 인해 톱밥과 섬유질이 손상되지 않거나 회복된 상태로 재생산되게 한다.

이러한 처리는 분해후에 염화물이나 폐수가 남지 않게 목재에 침투하거나 침투하는 침투액을 사용함으로써 가능하다.

침투액을 사용하면 온도 80℃, 대부분 80℃∼120℃ 범위에서부터 완전한 가수분해가 이루어진다.

온도가 낮은 범위내애서 처리가 되기 때문에 목재에 있는 톱밥의 형태나 섬유질의 질이 유지된다.

또한, 물리화학적 성질도 변화하지 않거나 분해로 인하여 더 좋아진다. 이차 톱밥과 이차 섬유질은 적은 자본과 기술적인 투자를 통해 생산될 수 있으며, 새로운 톱밥이나 새로운 나무 섬유질을 추가하거나 혹은 추가하지 않고 일반 생산설비로 새로운 목재, 즉 압축합판과 섬유질합판을 재생산할 수 있다.

이 방법에 의해 생산된 목재는 새로운 재료로 생산한 목재보다 더 좋은 품질을 갖거나 비슷한 품질을 갖는다.

이것은 공학적 성질 뿐만 아니라, 포름알데히드(formaldehyde)배출에도 적용된다.

이차 톱밥 및 이차 섬유질을 일반적인 접합제로 가공할 수 있다.

접합제의 사용량은 높아지지 않는다.

더욱이 이 방법을 통하여 사용량을 감소시킬 수 있다.

이 방법은 단계적으로 다음과 같이 실시되는데, 먼저 목재조각에 침투액을 부으며, 이때 침투액의 양은 침투액이 목재조각에 완전히 침투된 후 적어도 그 침투량이 자체무게의 50%까지 되게 한다.

이 방법의 사용시 모든 목재조각에 균일하게 침투되게 목재조각을 고루 섞거나 흔들어 돌려주는 것이 중요하다.

이것은 회전하는 통을 사용하여 해결할 수 있다.

이 방법의 다른 실시형태는 먼저 나무조각에 침투액을 나무조각이 완전히 잠기게 충분히 부어넣은 후 나무조각이 자체무게의 적어도 50%까지 용액을 흡수하였을 때 나머지 용액을 비워내는 것이다.

이 용액은 다른 목재조각의 분해를 위한 침투액으로 다시 사용되어진다. 단 처리된 나무조각, 즉 용액이 침투된 목재조각을 침투용액통에서 끄집어 내고 분해통을 다시 넣는다.

이때 나무조각을 80℃∼120℃의 온도로 가열한다.

온도의 영향 및 침투액의 작용으로 인하여 접합제 결합부분의 가수분해가 일어난다.

이 방법의 다른 실시형태는 침투과정을 분해통내에서 처리하고 용액의 침투가 끝난 상태에서 잔여침투액을 비우고 온도를 높혀주는 것이다.

온도를 높이는 작업은 압력(밀폐된 분해통)하에서나 무압력에서 실시한다.

압력은 정해진 온도에 따라 결정된다.

분해시간은 침투상태, 침투액의 성분, 온도 그리고 분해통의 온도상승시간에 의해 영향을 받으며 약 1에서 60분정도 소요된다.

예를 들면 온도, 높은 침투액 비율 그리고 침투액의 높은 산함량이 분해를 가속시키는 반면 낮은 온도, 낮은 침투액 비율, 알카리성의 침투액은 분해를 천천히 일어나게 한다.

가열중 생성된 압력은 표준압력에서 시작하며, 가능한 한 좋은 결과의 분해상태를 얻기 위해서는 2bar이상으로 압력을 높이지 않아야 한다.

또한 좋은 결과를 얻을 뿐만 아니라 신속한 분해처리를 위해서는 120℃이상 온도를 높혀서는 안된다.

침투처리과정을 가속시키기 위해서는 저압상태(침투통을 진공화한 후)나 혹은 표준압력보다 높은 고압하에서 침투처리를 한다.

진공처리를 통해서(침투통을 저압상태, 즉 150mbar(절대치)로 만든다) 나무조각은 자체적으로 포함하고 있는 공기를 배출하게 된다.

표준압력하에서는 이것이 침투액의 침투를 방해하고 또한 저압상태가 아닌 경우에 무엇보다도 평판, 겹목재의 분해가 불가능해질 수도 있다.

공기로 채워진 공간은 목재부피의 30에서 70%를 차지한다.

고압상태에서도 침투액의 침투를 가속시킨다.

침투처리를 저압과 고압상태를 번갈아가며 실시하여도 표준압력하에서 보다는 가속시킬 수 있다.

또한 이와 같은 효과를 침투처리도중이나 혹은 이전에 침투액 혹은 목재재료를 가열함으로써 얻을 수 있다.

에너지 절약을 위해서 분해통의 가스배출시, 분해통으로부터 들어낼 때 혹은 분해될 물질의 분리시 나오는 열을 이용하여 침투액의 온도를 높혀줄 수 있다. 같은 방법으로 분해통의 가스배출시 혹은 들어낼 때 생성되는 열로 분해될 물질을 가열할 수 있다.

다른 처리과정은 목재조각을 침투액과 함께 회전시키거나 혹은 믹서장치가 설치된 분해통에 채우고(이때 분해통 안에 넣는 침투액의 양은 침투처리와 분해후에 잔여침투액과 폐수가 생기지 않도록 정해져야 한다) 분해통을 80∼120℃로 가열한다.

이 처리방법에 의하면 팽창에 의해서 접합제의 결합이 파괴되는 물리적인 과정과 가수분해에 의한 화학적 분해가 동시에 일어난다.

다시 말하면 침투액과 온도(그리고 압력)의 영향이 동시에 목재조각에 미친다. 침투액을 사용하여 낮은 온도나 압력 혹은 무압력하에서 분해할 수 있다. 이로써 톱밥과 섬유질이 보호되고 현 목재에 포함된 접합제 성분, 즉 우레아(urea)가 전혀 손상되지 않거나 약간 손상되어 새로운 접착시 장점으로 작용하거나 재활성화 되어진다(접합제량과 포름알데히드(formaldehyde)배출감소). 동시에 높은 온도와 압력하에서 생성되는 방해성 가스배출을 줄일 수 있다. 분해후에는 목재의 접합이완전히 분해된다.

톱밥과 섬유질 그리고 코팅층, 통나무조각, 모서리재질, 금속 그리고 그 외의 목재성분과 섬유질 성분이 아닌 물질들이 서로 분리되고 또 이것을 채질, 바람분리, 채질과 바람분리의 조합방식 혹은 새로운 분리방식으로 이용하여 분리할 수 있다.

특히 톱밥과 섬유질은 쉽게 분리되어진다.

왜냐하면 톱밥과 섬유질은 예를 들면 코팅층에 비하면 상당히 작기 때문이다. 이때 코팅층은 부서진 목재조각과 거의 같은 크기를 유지하고 있다. 분해처리후 톱밥과 섬유질의 습기함유량은 신선한 숲속 나무와 비슷하거나 혹은 그보다 적다.

분해처리후 톱밥의 높은 온도는 톱밥을 건조시키는 역할을 하므로 장점이 된다. 재생된 톱밥재료는 일반적으로 분리건조하거나 혹은 새로운 톱밥이나 섬유질과 같이 건조시킨다.

새로운 톱밥이나 섬유질을 보충하지 않고 변제되지 않는 일반상표의 접합제를 사용하여 재생된 톱밥과 섬유질로부터 압축합판 혹은 섬유질판을 생산할 수 있다. 이렇게 생산된 제품은 원재료와 동일하거나 혹은 더 우수한 성질을 갖고 있다. 이것은 공학적인 성질뿐만 아니라 포름알데히드(formaldehyde) 배출에도 적용된다.

목재 자체무게의 80%에 해당하는 침투액이 침투되면 특히 신속하고 완전한 분해가 이루어진다.

침투액의 침투처리는 표분온도(상온)와 표준압력하에서 실시될 수 있다. 미리 저압처리 그리고/혹은 압력변화처리 그리고/혹은 침투액의 가열 그리고/혹은 분해될 물질을 가열하여 용액침투를 가속시킬 수 있다.

분해할 목재의 크기는 평균 모서리길이가 적어도 10에서 20cm가 유리하다.

이것은 상품화된 저속회전식 조각 절단기계를 사용하여 얻을 수 있다.

이 크기는 톱밥과 섬유질을 적게 파손시키는데 공헌한다.

또한 대부분 특수 저속회전 조각 절단기계의 압연롤러에 의해서 재료의 접합부가 부서지기 때문에 모서리 부분의 톱밥과 섬유질도 거의 손상되지 않는다.

그 외에도 코팅층이나 그 외 톱밥과 섬유질이 아닌 재질은 크기가 거의 변하지 않으며, 분해처리후 그들의 크기가 톱밥이나 섬유질보다 훨씬 크기 때문에 이들을 쉽게 분리할 수 있다.

침투처리를 통해서 골고루 침투액이 침투되어 있고 열처리를 통하여 모든 부분에 접합제의 화학적 가수분해에 의한 파손이 되도록 되기 때문에 이정도 크기의 목재조각의 처리가 가능하다.

침투액의 사용은 분해와 특히 분해결과를 제어하기 위한 많은 가능성을 제시한다.

침투액의 성분에 따라 더욱이 섬유질의 품질을 높힐 수 있다.

다시 말하면 침투 및 분해처리에 따라 화학적 성질 및 물리적 성질을 신선한 톱밥보다 더 향상시킬 수 있다.

특히 헌 가구의 압축합판과 중밀도의 목재 섬유질판이 비교적 높은 포름알데히드(formaldehyde)배출과 포름알데히드(formaldehyde)함량을 갖고 있기 때문에 침투액에 요소, 암모니아 혹은 요소 그리고 암모니아를 분리하는 화학약품 혹은 포름알데히드(formaldehyde)와 결합하는 포름알데히드(formaldehyde)를 억제하거나 포름알데히드(formaldehyde)를 파괴하는 화학약품을 혼합하는 것이 효과적이다. 이렇게 함으로써 분해후에 공기중이나 건조바람에 혼합되어지는 포름알데히드(formaldehyde) 농도가 간소되거나 완전히 제거된다.

염기성분을 추가함으로써 예를 들면 산 생성을 방해할 수 있다.

나무에 함유된 산은 중화시킬 수 있다.

톱밥은 예를 들면 약 염기성으로 조절될 수 있다.

이를 통하여 접합제의 응고를 늦출 수 있으므로 이것은 접합제처리와 압축처리 사이에 많은 시간이 필요한 경우에 적당한다.

게다가 이차 톱밥 및 이차 섬유질로 생산한 목재의 코팅처리범위를 염기성 기본 재질을 필요로 하는 것에까지 넓힐 수 있다.

산을 첨가하여 재생되는 톱밥과 섬유질의 산함량을 높일 수 있다.

이로 인해 목재생산시 접합제의 응고제 사용을 완전히 혹은 부분적으로 생량할 수 있거나 혹은 접합제의 응고를 간단히 가속시킬 수 있다.

산의 첨가는 다음 경우에도 장점으로 나타난다.

즉, 재생톱밥과 섬유질로 생산된 목재위에 산성에서 응고되는 접합제 시스템을 가진 코팅층을 입힐 경우에 유리하다.

이 경우 접합제시스템을 간단히 할 수 있고 코팅층을 빠르게 입힐 수 있다.

분해처리과정도 침투액에 산을 첨가함으로써 가속되어진다.

산화제 혹은 환원제를 첨가하는 것도 유리하다.

산화제 혹은 환원제를 첨가함으로써 한편으로는 포름알데히드(formaldehyde)를 파괴하고, 또다른 한편으로는 퍼옥사이드(peroxiden)을 추가하여 우레아(urea)를 재활성화시킬 수 있다.

또다른 유리한 침투액의 성분조성으로 우레아 포름알데히드(ureaformaldehyde)수지와 같은 접합제 혹은 파라핀과 같은 접합제 추가성분을 침투액에 첨가하는 것이다.

이것은 포름알데히드(formaldehyde)를 감소시키고 나중의 팽창을 방지하고 이차 톱밥과 이차 섬유질의 습기 흡수에 장점으로 작용하며 또한 분헤후 추가적인 재생톱밥과 섬유질의 접합제처리를 완전히 혹은 일부적으로 없앨 수 있다.

따라서 합판생산을 위한 처리작업시 톱밥과 섬유질을 완전히 건조시킬 필요가 없다.

재생톱밥을 섬유질판 생산을 위한 섬유질로 가공하려고 한다면 리그닌연화 화학 약품, 즉 메타놀, 슬피텐 혹은 암모니아를 추가한다.

이것은 후에 섬유질 생산시 에너지를 절약하는데 의미가 있다.

표준침투액은 약 0.5 내지 3%의 우레아(urea)와 약 0.1 내지 1%의 암모니아 혹은 약 0.5%의 가성소다액(물에 용해)을 함유하고 있다.

침투액에 함유된 화학약품에 의해서는 섬유질 생산시와 같이 목재 분해가 일어나지 않는다.

분해처리중에 분해통에 화학약품을 첨가하여 분해작용에 유리한 영향을 미칠수 있다.

이것은 예를 들면 오존을 불어 넣어 발생된 포름알데히드(formaldehyde)를 파괴시킬 수 있다.

높은 온도는 톱밥을 손상시키기 때문에 분해처리시 온도를 제어하는 것이 좋다. 이때 분해처리시 시작시에는 온도를 높이고 분해 마지막 단계에서는 온도를 점차적으로 낮춘다.

또한 일정한 온도가 아닌 다른 온도로도 조절가능하다.

본 발명의 방법을 다음에서 예를 들어 더 상세히 설명한다.

제1도에는 본 발명에 의한 압축합판과 목재조각들의 분해를 위한 설비가 도식적으로 도시되어 있다.

제2도는 그 처리공정도를 도시한 것이다.

포크레인(1)이나 집게준설기 혹은 그 외의 적당한 기구를 사용해서 목재조각을 조각 절단기계(2)에 넣는다.

절단기계(2)에서 목재는 평균모서리 길이가 10 내지 20cm인 평판조각으로 부서진다.

이렇게 부서진 목재는 적당한 운반장치(17)에 의하여 분해통(3)에 운송된다.

이때 분해통(3)은 침투통의 기능도 같이 한다.

분해통이 가득차면 통을 밀폐시킨다.

분해통(3)과 목재에 포함되어 있는 공기를 진공펌프(9)를 통하여 압력이 150내지 200mbar(전대치)가 될 때까지 뽑아낸다.

이 진공상태에서 침투액 보관통(4)에 들어 있는 침투액을 호스(15)를 통하여 분해통(3)에 목재가 완전히 잠길 때까지 넣는다.

그다음 분해통의 압력을 다시 표준압력으로 맞춘다.

침투액의 침투를 가속시키기 위해 고압상태로 맞출 수도 있다.

또한 표준압력하에서 침투처리를 하는 것도 가능하다.

침투액 보관통(4)은 믹서장치(5)와 화학약품 주입관(6) 그리고 수도관(7)을 갖고 있다.

침투처리과정이 끝났으면 다시 말해 목재조각이 적어도 자체 무게의 50%에 해당하는 침투액을 흡수하였을 경우, 분해통(3)에 남아 있는 침투액을 호스(10)을 통하여 다시 보관통(4)에 흘려 보낸다.

통은 다시 채워서 다음 침투처리시 사용한다.

잔여침투액을 흘려 보낸후 분해통(3)을 다시 밀폐시킨 다음 통표면을 가열하거나 혹은 뜨거운 공기나 증기 혹은 에너지원(8)을 이용한 다른 가스형태의 열을 직접 공급하여 가열한다.

예를 들면 분해통(3)을 110℃ 온도에서 20분간 가열한다.

그후 열 공급을 중지하고 분해통(3)은 하역장치(16)에 의해 비워진다.

하역장치 대신 하단부에 전체폭으로 열리는 개폐식 덮개를 이용해서 분해통을 비울 수도 있다.

분해된 재료는 실(11)로 혹은 다른 적당한 보관통으로 옮겨진다.

이 통에서 이들은 연속적으로 여과기(12)로 보내어진다.

여기서 톱밥과 섬유질은 코팅충, 원목조각, 모서리재료 그리고 다른 톱밥성분이 아닌 물질로부터 분리되어진다.

분리된 톱밥과 섬유질은 다음 공정과정 14로 보내진다.

이때 분리된 다른성분의 물질은 다시 분리되거나 부피감소를 위하여 프레스 13을 통하여 압축된다.

본 발명에 의한 방법을 다음의 예 1∼11을 들어 설명하였다.

[예 1]

압축합판 그리고/혹은 MDF 혹은 다른 목재재질을 포함한 현 가구, 나무제품, 잔여분 그리고 불량품을 상품화된 조각내기 기계(예:Pallmann 혹은 Maier사의 기계)를 이용하여 모서리 길이가 10 내지 20cm되는 조각으로 부순다.

이 크기로 조각을 냄으로써 한편으로는 최적의 체적무게(부피당 무게)를 가지게 되고, 다른 한편으로는 톱밥과 섬유질 그리고 코팅층 모서리재질이 물리적으로 아주 작게 손상된다.

이때 금속조각, 플라스틱조각 그리고 원목조각을 분리할 필요가 없다.

압축합판과 MDF 혹은 다른 목재는 분리하거나 혹은 혼합해서 분해할 수 있다. 부서진 목재조각들은 하나의 고정되거나 회전식 분해통/압력통에 채워진다. 주어진 크기에 의하여 체적무게 약 350 내지 400kg/㎥을 얻을 수 있다.

150 내지 200mbar(절대치)의 저압상태를 유지하기 위하여 압력통을 밀폐하여 진공상태를 만든다.

이 저압상태를 얻기 위해 요구되는 시간은 사용되는 진공기술에 좌우된다.

저압으로 인해 목재조각에 포함된 공기가 빠져 나온다.

이로써 부어 넣은 침투액이 빠른 시간내에 목재에 침투된다.

이 침투소요시간은 압축합판인 경우 약 5 내지 15분 정도 걸리며, 이것은 목재의 종류, 저압상태, 침투액의 성분 그리고 그들의 온도에 따라 좌우된다.

침투액은 물, 우레아(urea)그리고 가성 소다액으로 이루어져 있다.

침투액에 나무조각무게의 적어도 50%까지 침투액이 침투될 때까지 나무조각을 담근다.

이것은 염액비율(침투처리과정이 끝난 후의 나무조각 대 침투액의 비율)이 1 : 0.5를 의미한다.

그후 분해통을 표준압력으로 하고 잔여침투액을 비운다.

이 잔여침투액은 다음 분해를 위해 다시 사용될 수 있다.

그다음 분해통을 다시 닫고 110℃에서 20분간 가열한다.

이때는 판조각 사이의 공간 때문에 가열시간이 비교적 짧게 걸린다.

가열 처리후 톱밥과 섬유질은 그들의 원래의 형태로 회복된다.

코팅층과 모서리 재질 그리고 다른 불필요한 물질은, 채질, 바람을 이용한 분리 방식이나 이들 채질 및 바람분리방식을 조합한 방식을 이용하여 톱밥과 섬유질로 부터 분리되어진다.

같은 방법으로 분해되지 않은 원목조각, 압축합판 조각 혹은 섬유질판조각을 분리한다.

잔여물, 예를 들면 원목조각, 플라스틱조각 그리고 금속조각도 같은 방법으로 분리한다.

이것은 다시 가공되거나 전기 및 에너지 생산을 위한 화목으로 사용되거나 혹은 다른 방법으로 처리될 수 있다.

자석 혹은 금속탐지기를 사용하여 금속조각을 분리할 수 있다.

NIR-스팩트로스코피 방법 혹은 다른 방법을 이용하여 플라스틱과 나무조각을 분리하거나 분류할 수 있다.

새로운 톱밥과 섬유질을 추가하지 않고 일반적인 기술과 상품화되고 변질되지 않은 접합제, 즉 우레아(urea)-, 멜라민-, 페놀-포름알데히드(phenol-formaldehyde)수지, 이소시아네이트(isocyanate)(MDI/PMDI) 혹은 혼합수지를 사용하여 재생된 톱밥 및 섬유질로부터 압축합판 및 섬유질판을 생산할 수 있다.

이렇게 생산된 제품은 원재질과 같거나 더 우수한 성질을 갖고 있다(표 1과 2 참고).

이것은 공학적 성질 뿐만 아니라 포름알데히드(formaldehyde) 배출에도 적용된다.

[예 2]

예 1과 같은데, 여기서는 분해될 물질과 침투액을 미리 정해진 비율로 회전식 혹은 믹서장치가 되어 있는 분해통에 채운다.

다시 말해 최대한 분해될 물질에 침투될 수 있는 양만큼의 침투액을 분해통에 채운다.

이때 침투액의 혼합과 균일한 침투는 분해통을 회전시키거나 혹은 믹서장치를 이용해서 이루어진다.

분해통을 처음, 즉 뚜껑을 닫은 직후부터 가열시킬 수 있다.

[예 3]

예 1과 같은데, 여기서는 침투처리가 분해통과 다른 통에서 이루어지며 완전히 침투처리된 목재조각들을 분해통에 넣어서 직접 가열시킨다.

[예 4]

예 1과 같은데, 여기서는 비저압상태에서 처리한다.

[예 5]

예 1, 2, 3 그리고 4와 같은데, 여기서는 분해처리를 가압하지 않고 실시한다.

[예 6]

예 1과 4와 같은데, 여기서는 침투액을 상온보다 놓은 온도로 가열시킨다. 그중에서도 특히 60 내지 80℃로 가열한다.

[예 7]

예 1, 2 그리고 4와 같은데, 여기서는 침투처리와 분해처리를 연속적 혹은 일괄처리방법으로 한다.

[예 8]

예 1, 2, 3 그리고 4와 같은데, 여기서는 침투액에 포름알데히드(formaldehyde)와 결합하는, 포름알데히드(formaldehyde)를 억제하는,혹은 포름알데히드(formaldehyde)를 파괴하는 화학약품, 즉 우레아(urea)암모니아 혹은 우레아(urea) 그리고 암모니아 분해물질을 첨가시킨다.

[예 9]

예 1, 2, 3 그리고 4와 같은데, 여기서는 침투액에 가성소다액과 같은 알카리, 황산과 같은 산, 산화제나 환원제, 우레아 포름알데히드(formaldehyde)수지와 같은 접합제, 접합제 보존제 혹은 접합제 재활성제를 첨가시키며, 이때 모든 화학약품을 전체 농도의 30%가 넘지 않게 첨가한다.

[예 10]

예 1, 2, 3 그리고 4와 같은데, 여기서는 분해처리후 축축하거나 약간 건조된 혹은 완전히 건조된 재생톱밥 및 섬유질을 예 8과 9에 설명한 화학약품으로 처리하는 것이다.

[예 11]

앞의 예들과 같은데, 여기서는 분해처리중에 예 8과 9에 설명된 화학약품 혹은 다른 화학약품을 분해통에 첨가하는 것이다.

오존을 불어 넣음으로써 예를 들면 생성된 포름알데히드(formaldehyde)를 파괴시킬 수 있다.

[예 12]

앞의 예들과 같은데, 여기서는 두 개 혹은 여러개가 서로 연결된 분해통들에서 동시에 처리되는 것이다.

표 1과 2에는 재생한 압축재료를 사용하여 생산한 합판의 성질을 요약해서보여주고 있다.

[표 1]

재생 압축재료로 생산한 실험실 합판의 성질, 톱밥을 재생산(코팅층 제거후)한 가구 압축한판(1993년 생산) 그리고 가구 압축합판 제작회사의 산업용 톱밥으로 생산한 실험실 합판의 성질.

[표 2]

재생압축재료(이차 톱밥)로 생산한 실험실 합판의 성질, 톱밥을 재생산(코팅층 제거후)한 1964년산 고가구 합판과 고가구 합판에서 재생산한 톱밥을 갈아서 얻은 섬유질로 생산한 실험실-MDF의 성질.

Claims (25)

1. 가수분해나 그 외의 화학적으로 분해되는 우레아 포름알데히드(urea formaldehyde) 접합제등의 접합제로 처리된 목재가구, 헌가구, 나무제품의 잔여물, 쓰레기 목재 그리고 고온에서 분해되는 목재외의 재료를 포함하는 목재 조각에서 톱밥과 섬유질을 재생산하는 방법에 있어서, 목재조각에 적어도 자체 무게의 50%까지 침투액이 흡수되게 침투액을 침투시켜 목재조각을 팽화시키는 단계와, 침투처리된 목재조각을 80℃ 내지 120℃로 가열하여 목재재질을 분해하는 단계, 채질 및 바람분리 방식과 이들을 조합한 분리방식들로부터 선택된 한가지의 분리방식을 이용하여 분해된 목재재질을 불필요한 재료들과 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
2. 제 1항에 있어서, 침투처리를 침투통에서 실시하고 침투액이 침투된 목재조각들을 열처리를 할 수 있는 분해통에 넣어 처리하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
3. 제 1항에 있어서, 침투처리와 열처리가 분해통(3)에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
4. 제 3항에 있어서, 침투처리가 분해통(3)을 가열하기전에 이루어지는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
5. 제 3항에 있어서, 침투처리와 열처리가 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 목재조각은 평면상태로서 모서리 길이가 적어도 10 - 20cm인 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
7. 제 1항 내지 제4항 및 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 침투처리가 적어도 12분간 지속되는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
8. 제 1항 내지 6항중 어느 한 항에 있어서, 열처리가 적어도 1분간 지속되는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
9. 제 1항 내지 6항중 어느 한 항에 있어서, 목재조각들에 전체적으로 흡수되는 량의 침투액을 목재조각들에 첨가시키는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
10. 제 2항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 침투통과 분해통(3)을 회전시 통으로서 목재조각과 침투액을 혼합시키도록 교반장치(16)가 설치된 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
11. 제 1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 침투액을 전체 목재조각들이 잠기도록 침투통에 공급하고, 침투처리후에는 잔여 침투액을 배출하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 침투통은 고정된 형태의 통인 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
13. 제 1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 분해통(3)의 내부의 압력을 2bar까지의 고압으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
14. 제 1항내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 목재조각들 자체 무게의 80%에 해당하는 침투액을 포함하게 하고, 110℃로 20분간 가열하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
15. 제 1항내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 열처리를 대기압하에서 실시하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
16. 제 1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 목재조각의 침투액 침투처리를 대기압보다 낮은 저압에서 실시하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
17. 제 1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 목재조각의 침투액 침투처리를 대기압보다 높은 고압에서 실시하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
18. 제 1항내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 목재조각의 침투액 침투처리를 대기압보다 높은 고압 적용과 대기압보다 낮은 저압 적용을 조합하여 실시하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
19. 제 1항내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 침투처리 단계전에 목재조각들을 가열하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
20. 제 1항내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 침투처리전과 침투처리중에 침투액을 80℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
21. 제 1항내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 침투액에 포름알데히드와 결합하는 화학약품, 포름알데히트 결합 억제 화학약품, 포름알데히드 파괴 화학약품, 우레아, 암모니아, 우레아와 암모니아를 분해하는 화학약품들로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 한가지의 화학약품을 첨가하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
22. 제 1항내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 침투액에 가성소다액과 같은 알카리용액, 황산과 같은 산용액, 산화제, 환원제, 우레아 포름알데히드수지와 같은 접합제, 접합제 보존제, 접합제 활성제로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 화학약품을 전체 농도의 30%까지 되도록 첨가하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
23. 제 1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 분해처리 단계에서 화학약품을 분해통(3)에 첨가하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
24. 제 1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 분해처리시 온도를 처음에는 상대적으로 고온에서 시작하여 점차적으로 온도를 낮추는 방식으로 조절하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.
25. 제 1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 분해처리후의 재생톱밥 및 섬유질을 포름알데히드와 결합하는 화학약품, 포름알데히드 결합 억제 화학약품, 포름알데히드 파괴 화학약품, 우레아, 암모니아, 우레아와 암모니아를 분해하는 화학약품, 가성소다액과 같은 알카리용액, 황산과 같은 산용액, 산화제, 환원제, 우레아 포름알데히드수지와 같은 접합제, 접합제 보존제, 접합제 활성제로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 화학약품으로 처리하는 것을 특징으로 하는 목재를 포함한 재료로부터 톱밥과 섬유질을 재생산하기 위한 방법.