KR101000192B1 - 폐가구 재활용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐가구를 재활용하여 사용할 수 있도록 폐가구의 목질 재료를 이용하여 판상제품 또는 유기질 비료 첨가제 및 연료용 펠릿을 제조하는 방법에 관한 것으로, 일반 원목 폐가구는 물론 합판, MDF, PB재의 폐가구를 모두 재사용할 수 있도록 한 폐가구의 재활용 방법이다.

이러한 본 발명의 제조방법은 폐가구의 외부면의 비닐, 페인트, 바니시 (Varnish)와 같은 코팅재 및 접착제를 효율적으로 제거하기 위해 폐가구 목재를 고열로 열처리하여 탄화시키고, 탄화된 외부 코팅재 및 접착제와 목재를 함께 파쇄한 다음, 파쇄된 가루를 압축 성형하여 MDF(Medium density fiber board)와 같은 판상제품으로 성형 제작되거나 유기질 비료 첨가제 또는 연료용 펠릿으로 사용되게 한 것을 특징으로 한다.

이러한 폐가구의 열처리 과정을 통해 목재가 진한 갈색을 띄게 되어 고급스러우며 목재의 색이 변하는 것을 방지할 수 있고, 폐가구의 재활용률을 대폭 향상시킬 수 있다.

MDF(Medium density fiber board), 합판, 폐가구, 탄화

Description

폐가구 재활용 방법{RECYCLING METHOD FOR DISUSED FURNITURE}

본 발명은 폐가구의 목재와 외부 도장을 분리하여 목재의 재사용이 가능케 한 폐가구의 재활용 방법에 관한 것으로, 좀더 상세히 설명하면 원목, 합판, MDF, PB재 등 다양한 재질의 폐가구를 적정한 크기로 제단 또는 분해하여 화로에 넣고, 고온 열처리하여 목재의 외부 코팅재가 탄화되게 한 후, 폐가구 조각을 꺼내어 도장 탄화체와 함께 적정 크기로 파쇄하고, 파쇄된 가루를 압축 성형하여 판상제품, 유기질 비료 첨가제, 연료용 펠릿 등으로 재활용할 수 있도록 한 것이다.

원목을 포함한 목질재료를 사용하여 제작된 폐가구를 재활용하는 방법으로서, 종래에는 폐가구를 대략 700~800℃의 고온의 소각로에 넣고 이를 탄화시켜 숯을 제조하는 방법이 있다.

그러나 이와 같이 폐가구로 숯으로 만들게 되면 원목이 숯이 되는 과정에서 페이트와 비닐 또는 바니시 등과 같은 외부 고팅재(이하 "코팅재"라 한다)와 접착제 등이 고열에 의해 탄화되면서 다량의 다이옥신과 중금속이 방출되어 대기오염을 일으키는 문제가 있었다.

또한, 점차 원목재의 가구 제작 비율 보다 합판, MDF, PB 재로 가구를 제작 하는 비율이 증가하고 있어 원목만을 숯으로 제조할 수 있는 소각 방법은 그 실효성이 낮아지고 있다.

상기에서 언급한 바와 같이 근래에 널리 사용되고 있는 합판 중 하나인 MDF(Medium density fiber board)는 주로 톱밥을 사용하여 제조되는 중간 정도의 밀도를 가진 합판으로 근래의 가구 소재로 각광을 받고 있는 신규 합판 중 하나이다.

또한, PB(Particle board)는 목재 입자를 톱밥 같은 형태로 분쇄를 하여 압축하고, 이를 판(Board)의 형태로 만든 제품으로서 주로 주방용 싱크대 또는 사무가구의 소재로 많이 사용되고 있다.

이와 같이 톱밥 또는 목재를 분쇄한 후 압축하여 제조되는 MDF, PB는 분쇄물을 압축하여 고정하기 위해 접착제를 주로 사용하고 있고, 또한 그 표면에는 코팅재가 부착되어 있어 이들을 효과적으로 분리하거나 제거할 수 없어 MDF, PB재의 폐가구를 재활용하는데에 어려움이 있다.

실제로 MDF, PB재로 제작된 폐가구는 재활용이 어려워 모두 소각처리되고 있다. 그러나 MDF, PB 재의 폐가구를 소각하는 소각로는 폐가구가 소각되면서 분출되는 유해가스와 고열로 인해 쉽게 산화되어 그 수명이 짧고 소각로의 잦은 유지보수가 필요한 문제가 있었다.

한편, MDF, PB재의 폐가구의 매립은 자연분해되는 기간이 너무 길어 금지되고 있는 실정이다.

따라서, 본 출원인은 원목 가구뿐만 아니라 합판, MDF, PB재 등 다양한 재질 로 제작된 폐가구를 모두 수용하여 재사용할 수 있음과 동시에 처리 과정에서 다이옥신과 중금속 등의 유해물질이 발생하지 않아 대기 오염을 방지할 수 있는 새로운 폐가구 재활용 방법을 개발하기에 이르렀다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 일반 원목뿐만 아니라 합판, MDF, PB재 등 다양한 재질로 제작된 폐가구의 외부 코팅재와 접착제를 쉽게 제거하여 목재를 재사용할 수 있도록 한 폐가구 재활용 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 폐가구의 외부 코팅재와 접착제를 제거한 후, 파쇄한 다음 이를 압축 성형하여 MDF로 재사용 가능케 하고, 목재의 색이 열처리 되는 과정에서 진한 갈색으로 변하여 고급스러움을 겸비한 재활용된 판상제품을 제공하거나 유기질 비료 첨가제 또는 연료용 펠릿으로 제작 가능케 하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 폐가구의 외부 코팅재를 제거하는 과정에서 다이옥신과 중금속 같은 유해 물질이 발생하지 않도록 하여 대기오염을 방지하는 데에 있다.

본 발명의 목적 및 기술적 특징들은 양호한 실시예를 도시한 첨부도면과 관련한 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 통해 더욱 명확해질 것이다.

상기와 같은 목적에 따른 본 발명의 제조방법은 먼저 원목, 합판, MDF, PB 중 어느 한 재질 또는 이들의 조합으로 제작된 폐가구를 선택하여 이들을 소각로에 투입할 수 있는 적정의 크기로 절단 또는 분해한 다음, 분해된 폐가구 조각을 소각로에 투입하여 250~400℃의 온도에서 열처리한다. 이때 소각로에서 열처리되는 폐가구 조각의 외부 코팅재와 접착제 등은 탄화되고, 외부 코팅재는 탄화되어 균열이 생기거나 목재로부터 박리될 때까지 열처리된다. 열처리가 완료된 폐가구 조각은 소각로에서 꺼내어 파쇄기를 이용해 외부 코팅재와 함께 적정 크기로 파쇄되고, 파쇄된 목재가루와 코팅재 탄화체에 적정 세기의 바람을 송풍하여 상호 간에 무게 차이로 인해 목재가루와 코팅재 탄화체가 서로 분리되게 한 후, 목재가루만을 수집하여 압축함으로써 판상제품으로 재성형 되거나, 유기질 비료 첨가제 또는 연료용 펠릿 등으로 성형되어 재사용되게 함으로써 달성된다.

상기 목적과 그 목적을 이루기 위한 과제 해결 수단을 통해 얻어지는 본 발명은 원목은 물론 합판, MDF, PB 등 다양한 종류로 제작된 폐가구를 모두 재활용하여 판상제품, 유기질 비료 첨가제 또는 연료용 펠릿 등으로 재성형하여 사용될 수 있게 함으로써 목재의 재활용 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 열처리 되는 과정에서 목재의 색이 진한 갈색으로 변하여 고급스러운 목재의 제작이 가능하고, 차후 자연 노출로 인해 목재의 색이 변하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

한편, 폐가구를 재사용하기 위해 열처리하는 과정에서 다이옥신 또는 중금속 같은 유해한 물질이 방출되지 않는 상대적으로 낮은 온도로 가열하기 때문에 대기 오염을 줄이고, 또한 숯을 제작하는 것보다 낮은 온도에서 열처리하기 때문에 소각로의 수명이 연장되는 효과가 있다.

이하에서 본 발명의 실시예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 폐가구 재활용 방법을 도 1을 통해 설명하면 다음과 같다.

(1) 분해 및 절단하는 단계

원목, 합판(Plywood), MDF(Medium density fiber board), PB(Particle board) 중 어느 하나 또는 이들이 조합되어 제조된 폐가구를 화로(20)에 투입가능한 크기로 분해 및 절단한다(S100).

상기 폐가구의 재질인 MDF, PB는 넓은 의미에 있어서 합판의 한 종류로 분류될 수 있으나, 본 발명에 있어서 합판(Plywood)은 원목을 얇게 절단한 후 섬유의 방향이 서로 직교하도록 교차 접착시켜 제작되는 판재를 말하고, MDF와 PB는 톱밥같은 목재를 압축 성형하여 만든 목재 또는 판재를 말하는 것으로 그 차이가 있다.

(2) 코팅재 및 접착제를 탄화시키는 단계

상기 단계를 통해 분해 및 절단된 폐가구 조각을 화로(20) 속에 투입한 후, 고온 열처리하여 목재의 외주면에 부착된 페인트, 비닐, 등의 코팅재를 탄화시킨다(S110). 이때 투입된 폐가구 조각이 MDF 또는 PB로 된 폐가구일 경우 MDF, PB제조과정에서 입자들을 결합하기 위해 사용된 접착제까지 탄화된다.

이때, 상기 화로(20)의 온도는 250~400℃로 유지되는 데, 이는 250℃ 온도 이하로 실시되면 외부 코팅재와 접착제가 탄화되기까지 소요되는 시간이 오래 걸려 소비되는 에너지의 양이 많이 많아지는 문제가 있을 뿐아니라, 폐가구 내부의 접착제가 완전히 탄화되지 않는 문제가 있고, 400℃ 온도 이상으로 가열되면 외부 코팅재에서 다이옥신 또는 중금속과 같은 유해한 물질이 방출되는 문제가 있기 때문이다.

(3) 폐가구 조각을 파쇄하는 단계

상기 코팅재 및 접착제를 탄화시키는 단계를 통해 폐가구 조각이 열처리되어 외부 코팅재가 갈라지거나 박리되는 정도에 이르면, 이를 화로(20)에서 꺼내어 파쇄기에 넣고 파쇄하여 외부 코팅의 탄화체와 목재가루가 혼합된 파쇄분을 만든다(S120).

(4) 파쇄분을 압축 성형하는 단계

상기 단계를 통해 제조되는 파쇄분을 압축/성형하여 판상제품, 유기질 비료 첨가제 또는 연료용 펠릿 등으로 제조한다(S140).

상기와 같이 실시되는 본 발명의 다른 실시예로서 상기 과정(S100 내지 S120)을 모두 포함하되 파쇄분을 압축 성형하기 전에 탄화체와 목재가루가 혼합된 파쇄분에 바람을 송풍하여 날리고, 이를 통해 탄화체와 목재가루 양자의 무게 차이로 인해 바람에 날리는 거리가 달라 탄화체와 목재가루가 서로 분리되게 한 다음(S130), 목재가루만을 모아 압축 성형하여 판상제품, 유기질 비료 첨가제 또는 연료용 펠릿 등으로 제조하는 단계(S140)로 이루어질 수 있다.

상기 과정 중 코팅재 및 접착제를 탄화시키는 단계어서 화로에 투입된 폐가 구 조각이 화로내의 건조된 공기중의 산소에 의해 산화되지 않도록 가습된 공기를 지속적으로 공급하여 화로 내측의 건조된 공기를 외부로 배출하는 단계를 더 포함하여 실시될 수 있다.

이상과 같은 본 발명은 다양한 재질의 폐가구를 수집하여 폐가구의 외부 코팅재를 열처리함으로써 접착제가 탄화되어 제거되면서 코팅재가 갈라지거나 목재부의 표면에서 박리되어 목재부와 쉽게 분리되고, 또한 목재부가 열처리되는 과정에서 진한 갈색으로 색이 변하게 되어 이를 재활용하여 판상제품을 만들면 진한 갈색의 수려하고 고급스러운 재활용 목재를 만들 수 있다.

또한, 목재부의 색이 진한 갈색으로 변하고 표면의 코팅재가 갈라지거나 박리되면 이를 함께 파쇄하거나 또는 코팅재를 분리한 후 파쇄한 다음, 파쇄분을 압축 성형하여 판상제품으로 재활용되거나 유기질 비룡의 첨가제 또는 연료용 펠릿 등으로 사용될 수 있어 폐가구 조각의 파쇄분을 목적에 따라 다양하게 활용할 수 있는 특징이 있다.

이상과 같은 본 발명을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.

<실시예>

본 발명의 열처리장치의 실시예로서, 도 2에 도시한 바와 같이 내부에 폐가구 조각(10)을 수용할 수 있는 일정 크기를 갖는 화로(20)와;

상기 화로(20) 내부 일측에 구비되어 발열되는 라디에이터(21)와;

상기 라디에이터(21)에 바람을 송풍하여 열기가 폐가구 조각(10) 측으로 흐르게 하는 송풍기(22)와;

상기 라디에이터(21)와 송풍기(22)를 제어하는 컨트롤 장치(30)로 이루어진다.

이때 상기 화로(20)는 내부 청소나 열처리 과정에서 생성된 찌꺼기 등을 제거할 수 있도록 드레인부(23)를 더 포함하여 실시될 수 있다.

또한, 상기 화로의 다른 실시예로서 상기 화로의 구성을 모두 포함하되 상기 화로 내로 가습된 공기를 지속적으로 공급하는 가습공기 공급장치와 상기 가습공기 공급장치를 통해 공급되는 가습공기를 화로 내측으로 공급하는 공급관(미도시) 및 화로 내측의 건조공기를 외부로 배출하는 배출구(미도시)를 더 포함하여 실시될 수 있다. 이와 같이 가습된 공기를 화로 내로 지속 공급함으로써 상대적으로 건조된 공기가 외부로 배출되도록 하여 투입된 폐가구 조각의 산화를 방지할 수 있다.

이상과 같이 구성되는 열처리 장치에 도 3에 도시한 바와 같이 적정 크기로 절단 또는 분해된 폐가구 조각(10)을 투입한 다음, 라디에이터(21)를 작동시켜 폐가구 조각(10)을 250~400℃로 가열함으로써 폐가구 조각(10)을 열처리한다.

상기 열처리 과정을 통해 화로(20)에 투입된 폐가구 조각(10)은 그 내부의 접착제는 탄화되고 도 4에 도시된 바와 같이 목재부(11) 상면의 외부 코팅재(12)는 탄화되면서 갈라지거나 표면으로부터 박리되면서 그 일부가 들려지게 된다.

다음으로 열처리된 폐가구 조각(10)을 화로(20)에서 꺼내어 파쇄기에 넣고 파쇄하여, 도 5에 도시한 바와 같은 파쇄분(10A)을 만들다. 이때 상기 파쇄분(10A)은 목재부(11)가 파쇄된 목재가루(11A)와 외부 코팅재가 파쇄된 탄화체 가루(12A)가 혼합된 형태이다.

상기와 같이 만들어진 파쇄분(10A)을 송풍기를 이용해 바람에 날리면, 목재가루(11A)와 탄화체 가루(12A)의 무게가 다르기 때문에 도 6에 도시한 바와 같이 목재가루(11A)와 탄화체 가루(12A)는 서로 다른 위치에 모이게 된다.

이를 통해 파쇄분(10A)에서 목재가루(11A)만을 수집한 후 용도에 맞게 압축 성형하여 판상제품, 유기질 비료 첨가제 또는 연료용 펠릿으로 제조된다.

미설명 부호 "V"는 드레인부(23)를 개폐하는 밸브로써, 컨트롤 장치(30)를 통해 자동제어되거나 수동 조작에 의해 개폐되는 것으로 실시될 수 있다.

이상과 같은 방법으로 재활용된 목재 또는 판재는 폐가구의 목재가 열처리 되는 과정에서 색이 진한 갈색으로 변하게 되어 고급스러운 특징이 있으며, 이러한 색상으로 인해 차후 목재가 변색되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 외부 코팅재와 접착제를 목재로부터 손쉽게 제거할 수 있어 원목은 물론 합판, MDF, PB 등 다양한 재질의 폐가구 목재를 다양하게 재활용할 수 있는 특징이 있다.

도 1은 본 발명의 폐가구를 재활용하는 방법의 일 예를 보인 순서도이다.

도 2는 본 발명의 폐가구를 재활용하는 방법 중 열처리 장치의 일 예를 보인 구성도이다.

도 3은 본 발명의 폐가구를 재활용하는 방법 중 폐가구 조각의 일 예를 보인 사시도이다.

도 4는 본 발명의 폐가구를 재활용하는 방법 중 열처리된 폐가구 조각의 일 예를 보인 사시도이다.

도 5는 본 발명의 폐가구를 재활용하는 방법 중 폐가구 조각을 파쇄하는 일 예를 보인 평면도이다.

도 6은 본 발명의 폐가구를 재활용하는 방법 중 탄화체와 목재가루를 분리하는 일 예를 보인 평면도이다.

도 7은 본 발명의 폐가구를 재활용하는 방법 중 목재가루를 압축 성형하여 판상제품을 제조한 일 예를 보인 사시도이다.

[도면의 주요부위에 대한 부호의 설명]

10: 폐가구 조각 10A: 파쇄분

10B: 재활용 목재 11: 목재부

11A: 목재가루 12: 코팅재

12A: 탄화체 가루 20: 화로

21: 라디에이터 22: 송풍기

23: 드레인부 30: 컨트롤러

V: 밸브

Claims (4)

1. 폐가구를 처리하여 재활용하는 방법에 있어서,

   폐가구를 분해 및 절단하여 폐가구 조각(10)으로 형성하는 단계(S100);

   상기 폐가구 조각(10)을 250∼400℃의 온도범위를 유지하는 화로(20)에 투입한 후 가열하여 폐가구 조각(10) 외주면의 코팅재 및 접착제를 탄화시키는 단계(S110);

   상기 외주면의 코팅재 및 접착제가 탄화된 폐가구 조각(10)을 화로(20)에서 꺼낸 후 파쇄하여 파쇄분(10A)을 만드는 단계(S120);

   상기 파쇄분(10A)을 압축 성형하여 판상제품, 유기질 비료 첨가제 또는 연료용 펠릿을 제조하는 단계(S140)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐가구 재활용 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 파쇄분(10A)을 압축 성형하기 전에 상기 파쇄분에 바람을 송풍하여 무게가 다른 탄화체와 목재 가루를 서로 분리하는 단계(S130)를 먼저 거치도록 하는 것을 특징으로 하는 폐가구 재활용 방법.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 코팅재 및 접착제를 탄화시키는 단계에 있어서 상기 화로(20) 내에 가습된 공기를 지속적으로 공급하여 화로 내측의 건조된 공기가 외부로 배출되게 하는 것을 특징으로 하는 폐가구 재활용 방법.

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