KR101100404B1 - 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재 - Google Patents

호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재 Download PDF

Info

Publication number
KR101100404B1
KR101100404B1 KR1020110050478A KR20110050478A KR101100404B1 KR 101100404 B1 KR101100404 B1 KR 101100404B1 KR 1020110050478 A KR1020110050478 A KR 1020110050478A KR 20110050478 A KR20110050478 A KR 20110050478A KR 101100404 B1 KR101100404 B1 KR 101100404B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
walnut shell
wood
powder
shell powder
Prior art date
Application number
KR1020110050478A
Other languages
English (en)
Inventor
황선호
Original Assignee
벽진산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 벽진산업 주식회사 filed Critical 벽진산업 주식회사
Priority to KR1020110050478A priority Critical patent/KR101100404B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101100404B1 publication Critical patent/KR101100404B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B27N1/029—Feeding; Proportioning; Controlling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/02—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K2200/00—Wooden materials to be treated
    • B27K2200/15—Pretreated particles or fibres

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인조 목재의 목분과 합성수지를 주성분으로 하며, 여기에 물리적, 화학적 특성이 매우 우수한 호두껍질을 혼합하여 다양한 인조 목재를 성형할 수 있도록 하는 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 목분 28∼60 중량%, 열가소성 합성수지 15∼25 중량%, 호두껍질 분말 10∼25 중량%, 첨가용 부자재 7∼22 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재{Artificial lumber}
본 발명은 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인조 목재의 목분과 합성수지를 주성분으로 하며, 여기에 물리적, 화학적 특성이 매우 우수한 호두껍질을 혼합하여 다양한 인조 목재를 성형할 수 있도록 하는 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재에 관한 것이다.
일반적으로 등산로, 산책로, 보행로 또는 단독주택의 마당 등에 보행을 위한 건축자재를 시공한다, 이러한 건축자재로는 돌, 나무, 콘크리트, 벽돌 등을 사용한다.
그러나 이러한 건축자재는 대량생산이 어렵고, 돌이나 나무인 경우에는 대량생산을 위한 자재의 확보가 어렵다는 단점과, 외관 형상이 일정하지 않기 때문에 규격화를 위해서는 별도의 치수가공을 필요로 한다.
우리가 흔히 데크용재 등으로 사용하는 방부목은 소나무 수종인 햄록이나 햄퍼가 주로 원목 소재로 사용하는 것으로 미송 종류에 해당하는 목재의 소재이다.
방부목은 일반 목재가 방부액 처리 공정을 거치면서 방부목으로 생산되는바, 크롬화 등 비산염 처리공정을 거친 방부목은 CCA(Cromated Copper Arsenate)가 주류를 이루고 있다.
방부목에 사용되는 방부액은 부패하지 않도록 하는 약품으로 미생물의 서식을 방지하고, 목재를 파먹고 사는 곤충이 접촉하면 사멸되도록 하는 목적이므로 맹독성 물질을 함유하고 있으며, 외부로 물질이 스며나와 인체와 토양 및 화초 등을 오염시킬 수 있는 가능성이 있다.
상기 방부목에 포함되어 있는 물질은 크롬, 비소, 구리 등이 함유되어 자연과 인체에 해로운 독극물이 방출되기 때문에 이러한 물질에 대한 법적 규제는 점점 강화되고 있는 실정이다.
이러한 방부목을 대체하기 위해 기존의 목분을 이용한 WPC(Wood Plas샤ㅊ Composite)를 인조 목재로 사용되어 왔으나, 이 역시 표면경도, 나사 결합 이탈성, 온도변화에 따른 변성 등의 단점이 노출되어 물리적, 화학적 물성의 보강과 더불어 친환경적인 제품을 만들기 위해 일반적으로 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 도는 폴리염화비닐(PVC) 수지에 목분을 혼합한 복합재료를 사용하여 왔다.
그러나 상기 범용 수지들은 성형 후 표면 경도가 취약하고 온도의 변화에 따라 수축율에 이상이 발생하는 단점과, 목분의 점성이 부족한 성질로 인하여 수지와의 결합력을 높이기 위한 혼합비율이 1:1의 중량비 이상으로 하여야 성형이 가능하였다.
실제로 거의 모든 인조 목재(WPC)는 목섬유 보다 목분을 이용하며, 목분은 칩, 셰이빙, 톱밥과 같은 재활용 물질을 미세한 분말 형태로 분쇄시켜 만들어 지므로 가공이 어려운 목섬유는 종종 우수한 복합재의 성질을 보이며, 충전제로 사용되기 보다는 주로 강화제로 사용되기도 한다.
문헌 1. 발명특허 제10-0917375호(2009. 09. 08. 등록) 문헌 2. 발명특허 제0439391호(2008. 04. 01. 등록) 문헌 3. 실용신안공개번호 제20-2009-001709호(2009. 02. 24. 공개) 문헌 4. 특허공개번호 제10-2011-0022117호(2011. 03. 07. 공개)
따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 해결과제는, 인조 목재의 제조에 있어서 목분에 호두껍질을 분쇄한 호두껍질 분말을 혼합함으로써 다양한 기능성의 향상을 제공하는 것이다.
삭제
본 발명은 목분 28∼60 중량%, 열가소성 합성수지 15∼25 중량%, 호두껍질 분말 10∼25 중량%, 첨가용 부자재 7∼22 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 인조 목재의 제조에 있어서 목분에 호두껍질을 분쇄한 분말을 10∼25 중량% 혼합함으로써 호두껍질이 갖는 강도향상과 향을 제공하는 등 다양한 기능성의 향상을 제공하는 것이다.
본 발명은 호두껍질은 기타의 나무에 비해 경도가 높은 편이므로 인조 목재를 성형한 후에는 제품의 경도와 휨강도, 인장력, 내수성, 내열성에서도 우수한 성질을 제공하며, 성형성 및 강도와 표면 특성, 고유의 향을 발생하는 등 물리적, 화학적 성질과 질감에서 탁월한 효과를 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 블럭도
이하에서 첨부한 도면을 통하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
(a) 통상적인 목분(톱밥)으로 이루어진 28∼60 중량%, (b) 경질의 HDPE(High Density Polyethyene, 고밀도 폴리에틸렌)으로 이루어진 열가소성 합성수지 15∼25 중량%, (c) 호두껍질을 분쇄한 호두껍질 분말 10∼25 중량%, (d) 첨가용 부자재 7∼22 중량%로 이루어지는 것이다.
상기 호두껍질 분말은 호두껍질을 이황화탄소(CS2)로 반응시킨 후, 상온에서 수산화나트륨 수용액으로 2∼6회 세척하여 중화 및 탈황시키고 수분 함량이 6% 이하가 되도록 건조하여 제조한다.
목분과 열가소성 합성수지와 호두껍질 분말에 각종 화학 첨가제를 혼합한 복합재료를 제조하여 압출성형을 통해 펠릿 형상으로 성형하고 냉각시킨 후, 압출, 사출, 압축성형 등을 통해 인조 목재를 제조한다.
본 발명의 인조 목재는 목분 28∼60 중량%, 열가소성 합성수지 15∼25 중량%, 호두껍질 10∼25 중량%, 첨가용 부자재 7∼22 중량%로 이루어진 조성물이다.
상기 목분(톱밥)은 나무, 나무가지, 뿌리, 등의 가루로서 폐목을 갈아서 활용할 수 있으며, 목재소 등에서 배출되는 톱밥을 활용하는 것이 가능하다.
목분은 인조 목재가 나무의 촉감이나 특성을 나타내도록 하는데 사용되며, 목분이 28 중량% 미만일 경우에는 완성된 인조 목재에 나무의 특성이 잘 나타나지 않고, 플라스틱 덩어리와 같은 느낌을 갖게 된다. 그리고 60 중량% 이상이면 비율이 높아서 다른 원료와의 결합강도가 저하되고, 내구성이 약한 단점이 있으며, 바람직하게는 30∼40 중량%가 적합하다.
열가소성 합성수지는 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(LDPE, HDPE)을 대표적으로 사용하며, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌을 혼합하여 사용하는 것도 가능하고, 15 중량% 미만일 경우에는 압출성이 저하되는 특성이 발행하게 되며, 25 중량% 보다 높을 경우에는 나무의 특성이 잘 나타나지 않게 되고 바람직하게는 20 중량%가 적합하다.
상기 폴리프로필렌과 폴리에틸렌은 폐 제품의 폐기물 스크랩을 수집하여 세척하고 용융시킨 다음 펠릿으로 제조한 재생 수지를 사용하거나, 신 수지에 소정량을 혼합하여 사용하는 것이 경제적이고 친환경적이다.
호두껍질은 껍데기와 알을 분리한 순수한 껍질을 사용하며, 호두껍질 분말이 가지고 있는 점성을 증가시키기 위해 이황화탄소로 반응시키는 것이 바람직하다.
상기 이황화탄소로 반응시킨 후, 상온에서 수산화나트륨 수용액으로 2∼6회 세척하는 단계(100)를 통하여 세척한다.
상기 호두껍질 세척단계(100)에서 호두껍질은 묽은 수산화나트륨 용액으로 세척하여 중화 및 탈황처리를 함으로써 이황화탄소의 잔류독성을 제거하는 것이다.
세척한 호두껍질은 재료의 수분 함량을 줄이기 위해 건조하게 되며, 이때 수분 함량은 6% 이하가 되도록 건조하는 건조단계(200)를 수행한다.
이때 수분 수분함량은 6% 미만으로 하여 수지 및 목분과의 결합성 향상을 위해 바람직하다.
상기 건조단계(200)에서 건조한 호두껍질을 분쇄기에 공급하여 10∼50mesh 크기로 분쇄하는 분쇄단계(300)를 수행한다.
상기 호두껍질은 총 중량에 대하여 10∼25 중량%를 함유함으로써 성형성 및 강도와 표면 특성, 내수, 내열성, 고유의 향을 발생하는 등 물리적, 화학적 성질과 질감에서 탁월한 효과를 제공하는 것이다.
목분 28∼60 중량%, 열가소성 합성수지 15∼25 중량%, 첨가용 부자재 7∼22 중량%를 혼합하여 펠렛으로 제조하는 혼합단계(400)를 수행한다.
상기 첨가용 부자재는 복합재료 전체 중량에 대하여 7∼22 중량%을 혼합하는 것이 바람직하며, 이는 종래의 일반 인조 목재(WPC)에 비해 충진제 등의 부자재를 소량으로 첨가함으로써 호두껍질 분말에 의한 고유한 성질을 최대한 발현시키기 위한 가장 적합한 비율을 제공하는 것이다.
수축 방지제로는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)를 사용하며, 바람직하게는 3∼8 중량%를 사용한다.
충전제는 무기 충전제를 사용하며, 금속의 산화물 또는 수산화물로서 구체적으로는 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 알루미나, 마그네시아, 탄산규소 등이 통상적으로 3∼8 중량% 범위가 사용된다.
보강제는 유리섬유 보강제를 사용하는 것이 바람직하며, 장섬유 형태로 사용하고, 중량에 대하여 크게 영향이 없으나 1∼5 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 조성이 1 중량% 미만이면 보강효과가 저하되고, 5 중량% 이상이면 보강의 상승효과가 미미하다.
상기 혼합단계(400)에서 제조한 펠렛에 분쇄한 호두껍질 분말 10∼25 중량%을 공급하여 복합재료 펠렛을 제조하는 단계(500)를 수행한다.
상기 복합재료 펠렛을 공급하여 압출, 사출, 압축성형 등을 통해 인조 목재를 제조하는 단계(600)를 통하여 인조 인조 목재를 제조한다.
다음으로, 상기 인조 목재용 조성물을 이용하여 인조 목재를 제조하는 공정을 상세히 설명한다.
(a) 통상적인 목분(톱밥)으로 이루어진 28∼60 중량%, (b) 경질의 HDPE(High Density Polyethyene, 고밀도 폴리에틸렌)으로 이루어진 열가소성 합성수지 15∼25 중량%, (c) 호두껍질을 분쇄한 호두껍질 분말 10∼25 중량%, (d) 첨가용 부자재 7∼22 중량%를 포함하는 조성물의 각 성분을 혼합한 후 쿨링 믹서를 이용하여 혼합한다.
이렇게 혼합된 조성물은 압출성형 시 가공속도의 개선과 성형의 정밀성 치수 안정성 등을 얻을 수 있는 하는데 필요한 요소인 합일성과 크리밍 응집성이 증가되어 제품생산의 효율을 높여준다.
본 발명은 혼합된 조성물을 구형 또는 원기둥형태의 펠릿으로 압출성형하는 단계를 거친 다음, 금형에 의해 압출성형과, 사출성형 및 압출성형 중 어느 하나의 방법에 의해 인조 목재를 제조하는 것이다.
본 발명은 목분과 열가소성 합성수지에 호두껍질 분말을 혼합한 조성물로 이루어진 펠렛을 제공하여 압출, 사출, 압출성형 등으로 제조함으로써, 건축용 내·외장재, 방부목의 대체용, 야외용 데크, 파고라, 벤치, 등산로, 산책로 등의 시설용 및 장식용 구조물 등에 여러 가지 형태로 적용할 수 있는 것이다.
100 : 호두껍질 세척단계
200 : 호두껍질 건조단계
300 : 호두껍질 분쇄단계
400 : 목분+합성수지+첨가용 부자재 혼합단계
500 : 복합재료 펠렛 혼합단계
600 : 호두껍질 인조 목재 성형단계

Claims (4)

  1. 목분 28∼60 중량%, 열가소성 합성수지 15∼25 중량%, 호두껍질 분말 10∼25 중량%, 첨가용 부자재 7∼22 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물
  2. 제 1항에 있어서,
    호두껍질 분말은 호두껍질을 이황화탄소(CS2)로 반응시킨 후, 상온에서 수산화나트륨 수용액으로 2∼6회 세척하여 중화 및 탈황시키고 수분 함량이 6% 이하가 되도록 건조하는 것을 특징으로 하는 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    첨가용 부자재는 수축방지제 3∼8 중량%, 충전제 3∼8중량%, 보강제 1∼5 중량%, 첨가제 0.1∼1 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 압출성형과 사출성형, 압축성형 중 어느 하나의 성형방법으로 제조된 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재.
KR1020110050478A 2011-05-27 2011-05-27 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재 KR101100404B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110050478A KR101100404B1 (ko) 2011-05-27 2011-05-27 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110050478A KR101100404B1 (ko) 2011-05-27 2011-05-27 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101100404B1 true KR101100404B1 (ko) 2011-12-30

Family

ID=45507170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110050478A KR101100404B1 (ko) 2011-05-27 2011-05-27 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101100404B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101432206B1 (ko) 2013-05-01 2014-08-21 황선호 폐의류를 이용한 인조목재와 그 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101432206B1 (ko) 2013-05-01 2014-08-21 황선호 폐의류를 이용한 인조목재와 그 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1098314C (zh) 由环境可接受的材料制得的或包括有该材料的模塑制品，它们的制备方法及其用途
CN101417459B (zh) 利用植物秸秆和废旧塑料制造木塑复合材料的方法及其材料
KR101062659B1 (ko) 대나무 목질분을 함유하는 합성 목재용 복합재료 및 그 제조방법, 이를 이용하여 제조된 합성 목재
US20120214910A1 (en) Reed composite, manufacturing method thereof and building material using the same
KR102517438B1 (ko) 재활용 수지를 이용한 합성목재 펠릿 조성물, 이로부터 제조되는 데크 패널 및 이의 제조방법
KR101100405B1 (ko) 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재와 그 제조방법
SG184674A1 (en) Board made from oil palm fiber and magnesium oxide and the manufacture process thereof
KR101266151B1 (ko) 팜 부산물과 팜 슬러지를 이용한 보드 및 그 제조방법
KR101100404B1 (ko) 호두껍질 분말을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재
CN102336977B (zh) 一种全塑仿木材料及其制备方法
KR101130333B1 (ko) 패각을 함유하는 인조 목재와 그 제조방법
KR101154814B1 (ko) 패각을 함유하는 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재
CN107141829A (zh) 一种轻量化木塑地板及其制备方法
TWI515106B (zh) 直接固定之木塑材／塑膠複合物及其製造方法
KR101094893B1 (ko) 원적외선 방사 인조 목재의 제조방법과 이를 이용하여 제조된 인조 목재
CN102167911B (zh) 利用废弃物制作的环保木塑复合材料及其制备方法与应用
KR101127540B1 (ko) 현수막을 이용한 인조 목재 조성물과 그 인조 목재
KR101094892B1 (ko) 원적외선 방사 인조 목재 조성물과 이를 이용하여 제조된 인조 목재
KR101582487B1 (ko) 해수와 종이를 이용한 황토보드 및 그 성형방법
KR101299521B1 (ko) 황토를 포함하는 친환경 조성물을 이용한 합성목재
CN106046825A (zh) 箱包废料和芦苇复合型材及其制造方法
KR100378777B1 (ko) 목분합성 인조목 제조방법
CN100480209C (zh) 复合模板的生产方法
KR101940610B1 (ko) 무기질 인조 목재 및 그 제조방법
CN107573567A (zh) 一种抗老化耐磨型木塑地板的制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160303

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161128

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180105

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181203

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191128

Year of fee payment: 9