KR101020448B1 - 팜을 이용한 친환경 건축자재 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생분해성 원료인 팜 및 야자류와 볏집, 숯, 맥반석, 불석 등의 친환경 소재를 이용하여 압출 방식으로 건축자재를 제조함으로 친환경 자재를 생산할 수 있도록 한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 팜섬유와 야자류를 세척한 후 건조율 90% 정도로 건조하는 단계; 상기 건조된 팜섬유와 야자류를 1 ~ 1.5mm 정도로 파쇄하여 칩 형태로 제조 및 상기 팜섬유와 야자류를 100 ~ 200메쉬(mesh) 정도의 입경으로 분쇄하여 분말 형태의 주원료를 제조하는 단계; 볏집과 왕겨, 톱밥, 목분, 숯, 소금, 대나무를 각각 100 ~ 200메쉬 정도의 입경으로 분쇄하여 분말 형태의 보조원료를 제조하는 단계; 맥반석, 게르마늄, 옥석, 불석, 화산석, 황토를 각각 100 ~ 200메쉬 정도의 입경으로 분쇄하여 분말 형태의 친환경 첨가원료를 제조하는 단계; 상기 제조된 주원료 70 ~ 80중량% 정도, 보조원료 1 ~ 5중량% 정도, 첨가원료 5 ~ 15중량% 정도로 혼합하는 단계; 상기 혼합된 원료에 PE나 PA, PVC, PP 등의 유화제를 배합하여 고액상으로 반죽하는 단계; 상기 고액상의 반죽물에 친환경 접착제(예: 에틸렌 초산비닐계 핫멜트 접착제, 탄닌접착제, 대두접착제, 천연 야채 가공 전분 등)를 혼합하여 골고루 잘 반죽한 후 반죽된 성형물을 압출식 성형기에 밀어 넣어 200 ~ 300℃ 정도의 온도로 가열 연화하여 다이 등을 통해 압출 성형하는 단계; 상기 압출식 성형기로부터 압출 성형된 성형물을 상,하부 냉각롤러 사이를 통과시키고 냉각로를 통과시키면서 0 ~ 4℃ 정도로 냉각시켜주는 단계; 상기 냉각된 성형물을 열처리로를 거치면서 120 ~ 180℃ 정도의 온도로 열처리시켜주며, 열처리된 성형물에 냉각 작업을 반복하게 되는 단계; 상기 열처리 냉각 작업이 완료된 성형물을 제단기 공급롤러를 통과하면서 자동 제단기에 의해 일정한 길이로 절단해주는 단계; 를 거쳐 건축자재를 제조하게 되는 것이다.
이와 같이 본 발명은 팜섬유와 야자류 및 볏집, 숯 등을 원료로 이용하게 되어 인체에 무해함은 물론 재활용이 가능함으로 경제성을 향상시킬 수 있으며, 맥반석, 옥석, 불석, 화산석 등의 친환경 첨가제로 혼합 사용하게 됨으로 환경 친화적이고 불연성 및 항균과 함께 원적외선 및 음이온이 방사되어 인체에 활성화를 증진시킬 수 있고, 또한, 상기의 원료를 배합하여 압출 방식으로 건축자재를 제조하게 됨으로 인해 제품의 강도 및 내수성을 최대화할 수 있음과 동시에 제품의 생산성을 극대화할 수 있는 것이다.
팜섬유와 야자류, 볏집, 왕겨, 숯, 맥반석, 옥석, 불석
Description
본 발명은 팜을 이용한 친환경 건축자재 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생분해성 원료인 팜 및 야자류와 볏집, 숯, 맥반석, 불석 등의 친환경 소재를 이용하여 압출 방식으로 건축자재를 제조함으로 친환경 자재를 생산할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, 건축물의 내외장재 또는 천정 마감재와 같은 건축자재는 석고보드, 합판, MDF 등이 주로 사용되어지고 있다.
상기에서 석고보드는 부서지기 쉬운 단점과 함께 파손시 석고가루가 배출되어 인체나 주위 환경을 오염시키게 되는 문제점이 있으며, 합판과 MDF는 습기나 물에 아주 약할 뿐만 아니라 화재에 특히 약해 화재 발생시 안정성에 큰 문제점이 있기 때문에 건축자재로 사용되기에는 적당하지 못한 실정이다.
따라서, 상기와 같은 합판 또는 MDF의 난연성을 해결할 수 있도록 합판 또는 MDF에 난연성 도료를 도포하거나 난연성 수지로 된 박판을 부착하여 난연성을 향상시키기도 하였으나 원재료 자체가 난연성이 없기 때문에 그 기능에 한계가 있다.
또한, 상기 석고보드의 단점을 보완할 수 있도록 석고보드에 난연성 합판을 붙이거나, 철판 등의 금속판을 붙이는 다양한 방법이 시도되고는 있지만 석고 소재의 중량 자체가 무거워 취급 및 시공이 어렵고, 쉽게 깨지는 단점이 있다.
즉, MDF나 합판은 가공성과 시공성, 경량성 및 가격이 저렴한 특성을 지니고 있어 현재 통상적으로 사용되고 있지만, 내수성이 떨어지고, 가연성 소재로 불연, 준불연, 난연의 성능을 갖추지 못해 화염에 쉽게 연소되고, 화재 발생시 불길이 급격히 확산되는 문제점이 있다.
그리고, 석고보드는 비료공장 또는 발전소에서 배출되는 폐 화학석고, 플라스터 등을 조성하여 제조한 것으로서, 가공성과 시공성이 우수하며, 가격이 저렴하고, 불연, 준불연, 난연의 성능을 지니고 있지만, 습기나 물에 매우 약하고 강도가 낮아 파손되기 쉽고 가공시 분진 발생과 폐 석고의 재활용이 되지 않는 등 환경오염을 발생시키는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 슬러지의 팜섬유 및 야자류를 사용함으로 재활용이 가능하게 되며, 친환경적이면서 난연성, 불연성, 시공성을 갖도록 순식물성인 팜섬유 및 야자류, 볏집, 숯 등의 천연소재에 맥반석, 불석 등의 자연소재와 합성수지를 첨가하여 건축자재를 압출 성형하게 됨으로 불연성과 함께 환경 친화적이고, 팜섬유를 사용하여 압출 방식으로 제조하게 되어 제품성을 극대화할 수 있도록 한 팜을 이용한 친환경 건축자재 제조방법을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 팜섬유 및 야자류를 파쇄, 분쇄하여 칩이나 분말화시켜 주원료를 제조하는 단계와, 볏집과 왕겨, 톱밥, 목분, 숯, 소금, 대나무를 200메쉬 정도의 입경으로 분말화하여 보조원료를 제조하는 단계와, 맥반석과 게르마늄, 옥석, 불석, 화산석, 황토를 200메쉬 정도의 입경으로 분말화하여 첨가원료를 제조하는 단계와, 상기 주원료 70 ~ 80중량%, 보조원료 1 ~ 5중량%, 첨가원료 5 ~ 15중량%에 PE나 PA, PVC, PP 등의 유화제를 혼합하여 배합하는 단계와, 상기 배합된 원료를 압출 성형기에 밀어 넣어 압출 성형하는 단계와, 상기 압출 성형된 성형물을 냉각롤러의 상,하부 냉각롤러 사이를 통과하면서 냉각시켜주는 단계와, 제단기 공급롤러를 통과하면서 자동 제단기에 의해 상기 성형물을 절단해주는 단계로 제조되어짐을 특징으로 하는 팜을 이용한 친환경 건축자재 제조방법을 제공함에 있는 것이다.
이와 같이 본 발명은 팜섬유와 야자류 및 볏집, 숯 등을 원료로 이용하게 되어 인체에 무해함은 물론 재활용이 가능함으로 경제성을 향상시킬 수 있으며, 맥반석, 옥석, 불석, 화산석 등의 친환경 첨가제로 혼합 사용하게 됨으로 환경 친화적이고 불연성 및 항균과 함께 원적외선 및 음이온이 방사되어 인체에 활성화를 증진시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기의 원료를 배합하여 압출 방식으로 건축자재를 제조하게 됨으로 인해 제품의 강도 및 내수성을 최대화할 수 있음과 동시에 제품의 생산성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 친환경 건축자재 제조방법의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 건축자재 제조방법은 팜섬유와 야자류를 세척한 후 건조율 90% 정도로 건조하는 단계;
상기 건조된 팜섬유와 야자류를 1 ~ 1.5mm 정도로 파쇄하여 칩 형태로 제조 및 상기 팜섬유와 야자류를 100 ~ 200메쉬(mesh) 정도의 입경으로 분쇄하여 분말 형태의 주원료를 제조하는 단계;
볏집과 왕겨, 톱밥, 목분, 숯, 소금, 대나무를 각각 100 ~ 200메쉬 정도의 입경으로 분쇄하여 분말 형태의 보조원료를 제조하는 단계;
맥반석, 게르마늄, 옥석, 불석, 화산석, 황토를 각각 100 ~ 200메쉬 정도의 입경으로 분쇄하여 분말 형태의 친환경 첨가원료를 제조하는 단계;
상기 제조된 주원료 70 ~ 80중량% 정도, 보조원료 1 ~ 5중량% 정도, 첨가원료 5 ~ 15중량% 정도로 혼합하는 단계;
상기 혼합된 원료에 PE나 PA, PVC, PP 등의 유화제를 배합하여 고액상으로 반죽하는 단계;
상기 고액상의 반죽물에 친환경 접착제친환경 접착제(예: 에틸렌 초산비닐계 핫멜트 접착제, 탄닌접착제, 대두접착제, 천연 야채 가공 전분 등)를 혼합하여 골고루 잘 반죽한 후 반죽된 성형물을 압출식 성형기에 밀어 넣어 200 ~ 300℃ 정도의 온도로 가열 연화하여 다이 등을 통해 압출 성형하는 단계;
상기 압출식 성형기로부터 압출 성형된 성형물을 상,하부 냉각롤러 사이를 통과시키고 냉각로를 통과시키면서 0 ~ 4℃ 정도로 냉각시켜주는 단계;
상기 냉각된 성형물을 열처리로를 거치면서 120 ~ 180℃ 정도의 온도로 열처리시켜주며, 열처리된 성형물에 냉각 작업을 반복하게 되는 단계;
상기 열처리 냉각 작업이 완료된 성형물을 제단기 공급롤러를 통과하면서 자동 제단기에 의해 일정한 길이로 절단해주는 단계;
를 거쳐 건축자재를 제조하게 되는 것이다.
친환경 접착제친환경 접착제로는 에틸렌 초산비닐계 핫멜트 접착제(Ethylene Vinyl Acetate Hotmelt Adhesives), 탄닌접착제(Tannin-based Adhesives), 대두접착제(Soybean Adhesive), 천연 야채 가공 전분 등이 있다.
친환경 접착제친환경 접착제로는 에틸렌 초산비닐계 핫멜트 접착제(Ethylene Vinyl Acetate Hotmelt Adhesives), 탄닌접착제(Tannin-based Adhesives), 대두접착제(Soybean Adhesive), 천연 야채 가공 전분 등이 있다.
상기에서 압출식 성형기에 기포를 발생시키게 되는 기포 발생기를 연통되게 형성하여 기포 발생기에 의해 압출식 성형기를 통과하면서 압출 성형되어지는 성형물 내부에 기포가 발생되어 공기층을 발포시키게 되는 것이다.
또한, 상기 고액상의 반죽물이 압출식 성형기를 통과되면서 압출 성형되어질 때 칼라나 형광도료를 주입하여 성형물 표피에 피막되어지게 압출 전사하게 되는 것이다.
이와 같이 제조되어진 건축자재는 천연소재인 팜섬유와 야자류를 사용하여 압출 방식으로 제조하게 됨으로 성형 제품의 표면이 매끄럽고 깔끔하게 제조되어 제품성을 높일 수 있게 되는 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 건축자재를 팜섬유와 야자류를 사용하면서 볏집, 왕겨, 톱밥, 목분, 숯, 대나무 등의 천연소재를 동시에 혼합하여 성형하게 됨으로 항균 및 탈취에 탁월한 효능을 발휘할 수 있음과 불연성에 따른 강도부족을 방지하여 제품의 강성을 높이게 되는 장점이 있는 것이다.
이와 함께 상기 맥반석, 게르마늄, 옥석, 불석, 화산석, 황토를 분말화한 친환경 첨가원료를 사용하게 됨으로 압출 성형된 건축자재 제품으로부터 원적외선 및 음이온이 방출되어 인체의 신진대사를 활성화시킬 수 있는 장점이 있는 것이다.
또한, 상기 압출식 성형기로부터 압출 성형되어지는 성형물을 냉각롤러와 냉각로를 거치면서 냉각시켜주고, 열처리로를 통과시켜 열처리해주게 됨으로 제품의 강성은 물론 제품의 표면에 별도로 코팅이나 표면 처리를 하지 않아도 제품면이 매끄럽게 성형 제조되어지는 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 건축자재가 압출 성형되어질 때 성형품 내부에 기포 발포된 공기층을 형성하게 되는 것이다.
또한, 본 발명에 따라 압출 성형되어진 건축자재 외표면에 사용자의 취향에 따라 다양한 칼라나 형광도료가 피막되어지게 됨으로 제품의 외적 심미감을 높일 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
Claims (3)
- 팜섬유와 야자류를 세척한 후 건조율 90% 정도로 건조하는 단계;상기 건조된 팜섬유와 야자류를 1 ~ 1.5mm 정도로 파쇄하여 칩 형태로 제조 및 상기 팜섬유와 야자류를 100 ~ 200메쉬(mesh) 정도의 입경으로 분쇄하여 분말 형태의 주원료를 제조하는 단계;볏집과 왕겨, 톱밥, 목분, 숯, 소금, 대나무를 각각 100 ~ 200메쉬 정도의 입경으로 분쇄하여 분말 형태의 보조원료를 제조하는 단계;맥반석, 게르마늄, 옥석, 불석, 화산석, 황토를 각각 100 ~ 200메쉬 정도의 입경으로 분쇄하여 분말 형태의 친환경 첨가원료를 제조하는 단계;상기 제조된 주원료 70 ~ 80중량% 정도, 보조원료 1 ~ 5중량% 정도, 첨가원료 5 ~ 15중량% 정도로 혼합하는 단계;상기 혼합된 원료에 PE나 PA, PVC, PP 등의 유화제를 배합하여 고액상으로 반죽하는 단계;상기 고액상의 반죽물에 에틸렌 초산비닐계 핫멜트 접착제, 탄닌접착제, 대두접착제, 천연 야채 가공 전분 중 하나의 친환경 접착제를 혼합하여 골고루 잘 반죽한 후 반죽된 성형물을 압출식 성형기에 밀어 넣어 200 ~ 300℃ 정도의 온도로 가열 연화하여 다이 등을 통해 압출 성형하는 단계;상기 압출식 성형기로부터 압출 성형된 성형물을 상,하부 냉각롤러 사이를 통과시키고 냉각로를 통과시키면서 0 ~ 4℃ 정도로 냉각시켜주는 단계;상기 냉각된 성형물을 열처리로를 거치면서 120 ~ 180℃ 정도의 온도로 열처리시켜주며, 열처리된 성형물에 냉각 작업을 반복하게 되는 단계; 및상기 열처리 냉각 작업이 완료된 성형물을 제단기 공급롤러를 통과하면서 자동 제단기에 의해 일정한 길이로 절단해주는 단계;를 거쳐 건축자재를 제조하는 팜을 이용한 친환경 건축자재 제조방법에 있어서,상기 고액상의 반죽물이 압출식 성형기를 통과되면서 압출 성형되어질 때 칼라나 형광도료를 주입하여 성형물 표피에 피막될 수 있도록 압출 전사하게 됨을 특징으로 하는 팜을 이용한 친환경 건축자재 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 압출식 성형기에 기포 발생기를 연통되게 형성하여 기포 발생기에 의해 압출식 성형기를 통과하면서 압출 성형되어지는 성형물 내부에 기포가 발생되어 공기층을 발포시키게 됨을 특징으로 하는 팜을 이용한 친환경 건축자재 제조방법.
- 삭제
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