KR100978677B1 - 인조목재의 가공방법 - Google Patents

Abstract

발명은 인조목재의 가공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 왕겨분말과 열가소성수지로 이루어지는 인조목재를 성형에 의해 가공하는 방법에 관한 것으로, 왕겨를 수세하고 건조하여 입자크기 30 ~ 100 메쉬로 분쇄하여 왕겨 분말을 준비하고, 상기 왕겨분말과 수지를 교반기에 투입하여 혼합하는 단계;와 교반기를 통해 혼합된 혼합분말과 첨가제를 배합기에 투입한 후 80 내지 160℃의 온도로 20 내지 40분간 가압/가열하여 혼련시켜 겔상의 합성원료를 조성하는 단계;와 상기 겔상의 합성원료를 160 내지 210℃로 가열된 성형기에서 투입하여 성형는 단계;와 상기 성형된 성형물을 냉각수 온도를 80℃ 내지 18℃ 차등적용 시켜 냉각시킨 후, 절단하여 일정길이를 가지는 인조목재를 완성하는 단계;와 상기 인조목재를 오븐에 넣어 80 ~ 110℃의 온도에서 10 ~ 40분가 가열하여 활성화시키는 단계; 및 상기 활성화된 인조목재를 특정문양의 형태로 된 성형틀에 넣고, 10 ~ 30℃의 온도로 냉각시킨 후, 상온에서 자연 건조시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

인조목재의 가공방법{Manufacturing method of artificial wood}

본 발명은 인조목재의 가공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 왕겨분말과 열가소성수지로 이루어지는 인조목재를 성형가공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 목재는 건설업은 물론 레저, 스포츠, 조경 등의 각종 시설물이나 화물차 및 컨테이너의 바닥재로 사용하고 있으나, 수분에 의한 변형 및 부식 등에 의한 갈라짐이나 깨짐이 빈번하게 발생되는 문제점이 있고 목재의 과다 사용으로 자연림을 훼손하면서 환경파괴의 원인으로 지적되고 있다.

상기한 문제점을 해소하고자 플라스틱으로 이용하여 목재의 대용으로 사용되고 있으나 플라스틱 자체의 질감이나 치수안정성이 떨어져 목재의 대용으로 사용하기에는 한계가 있고, 이러한 플라스틱은 분해성이 거의 없어 환경파괴로 인하여 사용이 점차 감소되고 있는 것이다.

최근에는 목재 및 플라스틱의 제품에 따른 문제들을 해결하기 위하여 인조목재가 개발되고 있다. 이러한 인조목재는 통상 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 등의 합성수지와 목분, 무기분체 등과 같은 충진재 등을 혼련하여 압출하여 제조하게 된다.

그러나, 종래의 인조목재는 일정길이를 가지는 직선형태로 밖에 가공할 수 없는 단점이 있었다. 다시말해, 인조목재를 활용하여 공원의 바닥작업 등을 할때 중간 중간에 반목되는 문양, 즉 사각형 문양, 원형의 문양, S자형 문양 등 반목적인 문양을 형성시킬때 기 제조된 인조목재를 문양에 맞도록 여러개의 조각으로 절단하여 가공한 후, 이들 조각을 결합시켜 목적하는 문양을 형성하는 것이다. 하지만, 이러한 문양을 형성하기 위해서는 기 재조된 인조목재를 조각화 하는 과정에서 재료의 손실이 많이 일어나게 되고, 그로인해 공사비용 등이 증가되는 문제가 있고, 단순문양의 형성은 쉬우나, 기타 복잡해지는 문양이 요구될 때는 그 요구를 충족하기 어려운 단점이 있다.

따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는 요구된 다양한 문양을 가지도록 성형이 용이한 왕겨를 이용한 인조목재의 가공방법을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 인조목재 가공방법은 왕겨를 수세하고 건조하여 입자크기 30 ~ 100 메쉬로 분쇄하여 왕겨 분말을 준비하고, 상기 왕겨분말과 폴리올레핀, 에틸렌과 극성 단량체의 공중합으로부터 얻어진 에틸렌 공중합체, 폴리비닐클로라이드, 염소화 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌 및 아크릴로 부타디엔 스티렌 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 되는 수지 및 직경이 0.01 내지 0.03㎜이고, 길이 3 ~ 7㎜인 단사형태의 절단편인 대나무사를 교반기에 투입하여 혼합하는 단계;
교반기를 통해 혼합된 혼합분말과 가교제 0.05 ~ 0.5중량%, 분산제 1 ~ 2중량%, 개질제 1 ~ 5중량%를 포함하는 첨가제를 배합기에 투입한 후 80 내지 160℃의 온도로 20 내지 40분간 가압/가열하여 혼련시켜 분말상태의 합성원료를 조성하는 단계;
상기 분말상태의 합성원료를 160 내지 210℃로 가열된 성형기에서 투입하여 성형하는 단계;
상기 성형된 성형물을 냉각수 온도를 80℃ 내지 18℃ 차등적용 시켜 냉각시킨 후, 절단하여 일정길이를 가지는 인조목재를 완성하는 단계;
상기 인조목재를 오븐에 넣어 80 ~ 110℃의 온도에서 10 ~ 40분간 가열하여 활성화시키는 단계; 및
상기 활성화된 인조목재를 특정문양의 형태로 된 성형틀에 넣고, 10 ~ 30℃의 온도로 냉각시킨 후, 상온에서 자연 건조시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기의 합성원료는 왕겨분말 50 내지 60중량%, 수지 35 내지 45중량%, 대나무사 20 내지 40중량%, 첨가제 5중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 인조목재 가공방법은 다양한 형태, 즉 인조목재를 곡면을 갖는 형태로 성형가공할 수 있어, 본 발명의 가공방법을 이용하면 적어도 하나의 부위에서 곡면을 갖는 형태로 성형할 수 있고, 이에 합성목재를 이용한 다양한 구조의 연출이 가능하게 된다.

따라서, 본 발명의 가공방법에 따라 제조된 다양한 형태로 가공된 인조목재를 사용할 수 있는 적용 범위를 충분하게 확장시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 시공목적에 맞게 맞춤 가공이 가능하여 시공공기를 단축시킬 수 있고, 요구되는 문양을 형성하기 위해 인조목재를 깍아낼 필요가 없어 원자재의 손실없이 시공할 수 있어, 작업비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 인조목재의 가공방법의 일예를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 인조목재의 가공에 사용되는 성형틀의 일예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일시예에 따라 가공된 인조목재를 도시한 것이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

첨부도면 도 1은 본 발명의 인조목재의 가공방법의 일예를 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 인조목재의 가공에 사용되는 성형틀의 일예를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일시예에 따라 가공된 인조목재를 도시한 것이다.

본 발명의 인조목재의 가공방법은 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 왕겨를 수세하고 건조하여 입자크기 30 ~ 100 메쉬로 분쇄하여 왕겨 분말을 준비하고, 상기 왕겨분말과 수지 및 대나무사를 교반기에 투입하여 혼합하는 단계(S10);와 교반기를 통해 혼합된 혼합분말과 첨가제를 배합기에 투입한 후 80 내지 160℃의 온도로 20 내지 40분간 가압/가열하여 혼련시켜 분말상태의 합성원료를 조성하는 단계(S20);와 상기 합성원료를 160 내지 210℃로 가열된 성형기에서 투입하여 성형는 단계(S30);와 상기 성형된 성형물을 냉각수 온도를 80℃ 내지 18℃ 차등적용 시켜 냉각시킨 후, 절단하여 일정길이를 가지는 인조목재를 완성하는 단계(S40);와 상기 인조목재를 오븐에 넣어 80 ~ 110℃의 온도에서 10 ~ 40분가 가열하여 활성화시키는 단계(S50); 및 상기 활성화된 인조목재를 특정문양의 형태로 된 성형틀에 넣고, 10 ~ 30℃의 온도로 냉각시킨 후, 상온에서 자연 건조시키는 단계(S60)를 포함한다.

상기 분말상태의 합성원료는 왕겨분말 50 내지 60중량%, 수지 35 내지 45중량%, 첨가제 5중량%를 포함하도록 투입하는 것이 바람직하다.

상기 수지는 폴리올레핀, 에틸렌과 극성 단량체의 공중합으로부터 얻어진 에틸렌 공중합체, 폴리비닐클로라이드, 염소화 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌 및 아크릴로 부타디엔 스티렌 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 겔상의 합성원료를 조성시 첨가되는 첨가제로는 가교제, 분산제 및 개질제를 사용하며, 이들의 첨가량은 가교제 0.05 ~ 0.5중량%, 분산제 1 ~ 2중량%, 개질제 1 ~ 5중량%를 포함하도록 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 상기 왕겨분말과 수지를 교반기에 투입시, 직경이 0.01 내지 0.03㎜이고, 길이 3 ~ 7㎜인 단사형태의 절단편인 대나무사를 20 내지 40중량% 포함되도록 더 첨가하는 것이 좋다.

첨부도면 도 2는 본 발명의 인조목재 가공방법에 사용되는 성형틀의 일예를 도시한 것으로, (a)는 "ㄱ"자형 모양, (b)는 원형모양, (c)는 "△"모양, (d)는 "S"자형 모양의 성형틀로 상기 "S50"단계에서 활성화된 인조목재를 상기 다양한 모양의 성형틀에 넣어 원하는 모양으로 가공할 수 있는 것이다.

여기서, 제시된 성형틀은 본 발명을 일 실시예를 설명하기 위해 제시된 것으로 이에 한정되지 않고, 목적에 따라 다른 형태로 가공할 수 있는 다양한 형태의 성형틀은 제조하여 사용할 수 있는 것이다.

이렇게 성형틀에 의해 성형된 인조목재는 첨부도면 도 3과 같은 모양으로 가공되게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 인조목재 가공방법은 원하는 모양으로 다양하게 성형가공할 수 있어, 성형 가공된 다양한 모양의 인조목재를 사용하여 시공시 심미적 효과를 극대화 할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 왕겨를 수세하고 건조하여 입자크기 30 ~ 100 메쉬로 분쇄하여 왕겨 분말을 준비하고, 상기 왕겨분말과 폴리올레핀, 에틸렌과 극성 단량체의 공중합으로부터 얻어진 에틸렌 공중합체, 폴리비닐클로라이드, 염소화 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌 및 아크릴로 부타디엔 스티렌 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 되는 수지 및 직경이 0.01 내지 0.03㎜이고, 길이 3 ~ 7㎜인 단사형태의 절단편인 대나무사를 교반기에 투입하여 혼합하는 단계;
   교반기를 통해 혼합된 혼합분말과 가교제 0.05 ~ 0.5중량%, 분산제 1 ~ 2중량%, 개질제 1 ~ 5중량%를 포함하는 첨가제를 배합기에 투입한 후 80 내지 160℃의 온도로 20 내지 40분간 가압/가열하여 혼련시켜 분말상태의 합성원료를 조성하는 단계;
   상기 분말상태의 합성원료를 160 내지 210℃로 가열된 성형기에서 투입하여 성형하는 단계;
   상기 성형된 성형물을 냉각수 온도를 80℃ 내지 18℃ 차등적용 시켜 냉각시킨 후, 절단하여 일정길이를 가지는 인조목재를 완성하는 단계;
   상기 인조목재를 오븐에 넣어 80 ~ 110℃의 온도에서 10 ~ 40분간 가열하여 활성화시키는 단계; 및
   상기 활성화된 인조목재를 특정문양의 형태로 된 성형틀에 넣고, 10 ~ 30℃의 온도로 냉각시킨 후, 상온에서 자연 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조목재의 가공방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 분말상태의 합성원료는 왕겨분말 50 내지 60중량%, 수지 35 내지 45중량%, 대나무사 20 내지 40중량%, 첨가제 5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조목재의 가공방법.
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