KR101191799B1 - Composition for synthetic woods and its manufacturing methods - Google Patents

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심효섭
김봉석
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강릉원주대학교산학협력단
주식회사 빌츠그린
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Abstract

PURPOSE: A composition for light weighted artificial wood and a manufacturing method of light weighted artificial wood using the same are provided to be light weighted by being manufactured through resin coating and foaming of more than half of rice hulls. CONSTITUTION: A manufacturing method of light weighted artificial wood(10) using the composition for light weighted artificial wood comprises the following steps: resin coating more than half of rice hulls out of the whole rice hulls; and manufacturing the artificial wood through the foaming process of the rice hulls. The chaff, which has enhanced abradability and reduced moisture content, is used instead of wood powder. The manufactured artificial wood has the specific gravity of 0.8-0.9. The reduction in weight of the imitation wood is realized. The texture of the wood is improved, and the light weight of the artificial wood is realized.

Description

경량화 인조목재용 조성물 및 이를 이용한 경량화 인조목재의 제조방법{Composition for synthetic woods and its manufacturing methods}Composition for lightweight artificial wood and method for manufacturing lightweight artificial wood using same {Composition for synthetic woods and its manufacturing methods}

본 발명은 경량화 인조목재용 조성물 및 이를 이용한 인조목재 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주재료의 50중량%를 수지코팅하여 발포화 제작함으로써, 경량화 제작이 가능하고, 또한 비중이 낮아 수상 구조물 제작에 적합한 물성이 우수한 경량화 인조목재용 조성물 및 이를 이용한 인조목재의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a composition for lightening artificial wood and a method for manufacturing artificial wood using the same, and more specifically, by manufacturing a foam coating by resin coating 50% by weight of the main material, it is possible to manufacture a lightweight structure, and also to produce a low-density water structure. The present invention relates to a lightweight artificial wood composition having excellent physical properties, and a method of manufacturing artificial wood using the same.

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.Generally, wood is used for construction, as well as various facilities such as leisure, sports, and landscaping, and as a flooring material for vans and containers.However, there is a problem that cracking or cracking occurs frequently due to deformation and corrosion caused by moisture. It has been pointed out as a cause of environmental destruction while damaging the natural forest.

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 것 이다.It is used as a substitute for wood by using plastic as a solution to solve the above problems, but the texture or dimensional stability of the plastic itself is limited, so there is a limit to using it as a substitute for wood. It is becoming.

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.Recently, artificial wood has been developed to solve the problems caused by the products of wood and plastic. Such artificial wood is usually manufactured by kneading and extruding a synthetic resin such as polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polyester, and fillers such as wood powder, inorganic powder, and the like.

그러나, 종래의 인조목재는 합성수지 분말과 목분을 가열, 성형하게 되므로 목분의 사용에 따른 환경파괴의 문제점이 발생하게 되고, 고가인 목분의 사용에 따른 생산원가 상승의 문제점이 상존하게 된다.However, since the conventional artificial wood is heated and molded with synthetic resin powder and wood powder, there is a problem of environmental destruction due to the use of wood powder, there is a problem of the production cost increase due to the use of expensive wood powder.

또한, 종래기술의 인조목재는 무겁고 비중이 높은 문제점이 있었다.
In addition, the artificial wood of the prior art had a problem of heavy and high specific gravity.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인조목재를 경량화시키고 목재의 질감을 나타내기 위해 목분을 대신하여 목분보다 수분 함습량이 적고 마모성이 뛰어난 왕겨를 사용하되, 그 중 절반 정도의 왕겨를 수지코팅하고 발포공정을 통해 제조되는 가볍고 비중이 0.8~0.9인 인조목재 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to use a chaff less moisture content than wood powder and excellent wearability in order to lighten the artificial wood and to express the texture of the wood, Half of the rice hull resin coating and is produced through a foaming process to provide a light and specific gravity of 0.8 ~ 0.9 artificial wood and its manufacturing method.

본 발명의 일측면에 따르면, 왕겨를 수세하고 건조하여 입자크기 30 ~ 100 메쉬로 분쇄하여 준비된 분말형태의 왕겨 50 중량%와 수지가 코팅된 펠릿형태의 왕겨 50 중량%로 이루어지는 주재료 50 ~ 60 중량%, 카올린 분말 7 ~ 10 중량%, 수지로 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 혼합물 30 ~ 40중량%로 이루어지는 조성물의 총중량에 대하여 기타 첨가제로 가교제 0.05 ~ 0.5중량%, 분산제 1 ~ 2중량%, 개질제 1 ~ 5중량%, 발포제 0.01 ~ 1 중량%가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 경량화 인조목재용 조성물이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, 50 to 60 weight of the main material consisting of 50% by weight of chaff in powder form and 50% by weight of chaff in pellet form coated with resin, washed with water and dried to grind to a particle size of 30 to 100 mesh. %, Kaolin powder 7-10% by weight, one selected from the group consisting of polyolefin as resin, ethylene copolymer obtained from copolymerization of ethylene and polar monomer, polyvinylchloride, chlorinated polyvinyl chloride, polystyrene and acryl butadiene styrene resin or With respect to the total weight of the composition consisting of 30 to 40% by weight of two or more kinds of mixtures, 0.05 to 0.5% by weight of crosslinking agent, 1 to 2% by weight of dispersant, 1 to 5% by weight of modifying agent, and 0.01 to 1% by weight of blowing agent are further added. Light weight artificial wood composition may be provided.

또한, 상기 왕겨분말은 입자크기가 80메쉬 이상 100메쉬 이하인 왕겨분말 50 ~ 70중량%와 입자크기가 30 메쉬 이상 80메쉬 미만인 왕겨분말 30 ~ 50중량%로 혼합하여 이루어진다.In addition, the chaff powder is made by mixing 50 to 70% by weight of chaff powder having a particle size of 80 mesh or more and 100 mesh or less and 30 to 50% by weight of chaff powder having a particle size of 30 mesh or more and less than 80 mesh.

또한, 상기 경량화 인조목재용 조성물을 발포 성형 제작할 수 있다.In addition, the light-weight artificial wood composition can be produced by foam molding.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 왕겨를 수세하고 건조하여 입자크기 30 ~ 100 메쉬로 분쇄하여 준비된 분말형태의 왕겨 50 중량%와 수지가 코팅된 펠릿형태의 왕겨 50 중량%로 이루어지는 주재료를 투입하는 공정과; 상기 주재료 50 ~ 60 중량%, 카올린 분말 7 ~ 10 중량%, 수지로 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 혼합물 30 ~ 40중량%를 교반기에서 혼합하는 제1혼합공정과; 상기 제1혼합공정에 의해 생성된 혼합물A의 총중량 기준으로 가교제 0.05 ~ 0.5 중량%, 분산제 1 ~ 2 중량%, 개질제 1 ~ 5 중량%, 발포제 0.01 ~ 1 중량%를 첨가하여 혼합하는 제2혼합공정과; 상기 제2혼합공정에 의해 생성된 혼합물B를 배합기에 투입하고 80 내지 160℃의 온도로 20 내지 40분간 가압 및 가열하여 혼련시켜 겔상의 합성원료를 얻는 용융배합공정과; 상기 합성원료를 160 내지 210℃로 가열된 1차 성형기에서 1차 성형하는 공정과; 상기 1차 성형물을 발포시키는 공정과; 상기 발포된 성형물을 2차 성형기에 투입시켜 2차 성형하는 공정과; 상기 2차 성형공정에서 성형된 성형물을 냉각수 온도를 80℃ 내지 18℃ 차등적용 시켜 냉각시킨 후, 절단하여 제품을 완성하는 공정;을 포함하는 인조목재의 제조방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the process of injecting the main material consisting of 50% by weight of chaff in powder form and 50% by weight of chaff in the form of resin coated powder prepared by rinsing and drying the chaff crushed to a particle size of 30 ~ 100 mesh. and; 50 to 60% by weight of the main material, 7 to 10% by weight of kaolin powder, polyolefin with resin, ethylene copolymer obtained from copolymerization of ethylene and polar monomer, polyvinylchloride, chlorinated polyvinyl chloride, polystyrene and acrylobutadiene styrene resin A first mixing step of mixing 30 to 40% by weight of one or two or more mixtures selected from the group in a stirrer; A second mixture in which 0.05 to 0.5% by weight of crosslinking agent, 1 to 2% by weight of dispersant, 1 to 5% by weight of modifying agent, and 0.01 to 1% by weight of foaming agent are added and mixed based on the total weight of mixture A produced by the first mixing process Process; A melt blending step of mixing the mixture B produced by the second mixing step into a blender, kneading by pressing and heating at a temperature of 80 to 160 ° C. for 20 to 40 minutes to obtain a gel-like synthetic raw material; Primary molding the synthetic raw material in a primary molding machine heated to 160 to 210 ° C; Foaming the primary molded product; Putting the foamed molded article into a secondary molding machine to perform secondary molding; A method of manufacturing an artificial wood may be provided, including; molding the molded product formed by the secondary molding process by cooling the temperature of the cooling water differentially at 80 ° C. to 18 ° C., and cutting the finished product to complete the product.

이때, 상기 1차 성형공정시 교반된 합성원료를 성형기에 투입시켜 실린더에서 열간 압축성형 겔상태로 혼련된 합성원료에 내부심재로 일정폭을 가지는 스틸심재를 동시에 노즐을 통하여 투입하여 인조목 중심부 또는 지정하는 곳에 1- 5곳까지 일정 간격 내심되도록 성형할 수 있다.
At this time, the stirred synthetic raw material is introduced into the molding machine during the first molding process, and the steel core material having a predetermined width as the inner core material is simultaneously introduced through the nozzle to the synthetic raw material kneaded in the hot compression molding gel state in the cylinder, or the center of artificial wood It can be molded to be spaced from one to five places at designated places.

본 발명은 인조목재를 경량화시키고 목재의 질감을 나타내기 위해 목분을 대신하여 목분보다 수분 함습량이 적고 마모성이 뛰어난 왕겨를 사용하되, 그 중 절반 정도의 왕겨를 수지코팅하고, 발포공정을 통해 제조된 가볍고 비중이 0.8~0.9인 인조목재 및 그 제조방법을 제공함으로써, 운반 및 시공이 편리하고, 부력이 뛰어나 수상구조물에 사용이 적합한 효과를 갖는다.The present invention uses a chaff less moisture than wood flour and has excellent abrasion, in order to reduce the weight of artificial wood and to express the texture of the wood, but half of them are resin coated and manufactured through a foaming process. By providing a light weight and artificial wood having a specific gravity of 0.8 to 0.9 and its manufacturing method, it is convenient to transport and construct, and has excellent buoyancy, so that it is suitable for use in water structures.

본 발명은 나무가 사용되지 않아 환경이 파괴하지 않고 제조원가를 낮추는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of lowering the manufacturing cost without using the wood does not destroy the environment.

또한, 본 발명은 인조목재 조성물을 성형기에 넣고 가압 가열하여 인조목재를 제조함으로 성형기의 형상에 따라 다양한 모양과 표면질감을 연출할 수 있고, 기계적 강도가 우수하고, 내열성 및 내약품성이 우수한 판재나 각재를 얻을 수 있는 효과를 갖는다.
In addition, the present invention can produce a variety of shapes and surface texture according to the shape of the molding machine by inserting the artificial wood composition into the molding machine to pressurized heating to produce a artificial wood, excellent mechanical strength, excellent heat resistance and chemical resistance plate or angle Has the effect of obtaining.

도 1은 본 발명에 따른 인조목재의 제조공정을 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 인조목재의 제조방법의 일예를 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에 의해 가공된 인조목재의 단면도.
1 is a schematic diagram showing a manufacturing process of artificial wood according to the present invention.
2 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing artificial wood according to the present invention.
3 is a cross-sectional view of the artificial wood processed by the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 인조목재 조성물 및 이를 이용한 인조목재의 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the artificial wood composition and the method of manufacturing artificial wood using the same according to the present invention will be described in detail.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.In addition, the following examples are not intended to limit the scope of the present invention but merely presented by way of example, and there may be various embodiments implemented through the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 인조목재의 제조공정을 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a manufacturing process of artificial wood according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 인조목재는 주재료를 투입하는 공정(1), 혼합공정(2), 용융배합공정(3), 성형공정(4)으로 진행된다.Referring to Figure 1, the artificial wood of the present invention proceeds to the step (1), the mixing step (2), the melt compounding step (3), the molding step (4) of introducing the main material.

본 발명의 경량화 인조목재용 조성물은 왕겨를 수세하고 건조하여 입자크기 30 ~ 100 메쉬로 분쇄하여 준비된 분말형태의 왕겨 50 중량%와 수지가 코팅된 펠릿형태의 왕겨 50 중량%로 이루어지는 주재료 50 ~ 60 중량%, 카올린 분말 7 ~ 10중량%, 수지 30 ~ 40 중량%를 포함하여 된다.Light weight artificial wood composition of the present invention is the main material consisting of 50% by weight of chaff in powder form and 50% by weight of rice hull in pellet form prepared by rinsing and drying the chaff crushed to a particle size 30 ~ 100 mesh 50 ~ 60 Wt%, kaolin powder 7-10 wt%, and resin 30-40 wt%.

여기에, 기타 첨가제로 가교제, 분산제, 개질제, 발포제를 더 첨가할 수 있다.Other additives may further include crosslinking agents, dispersants, modifiers, and blowing agents.

상기 왕겨분말은 입자크기가 30 ~ 100 메쉬인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 입자크기가 80 메쉬 이상 100 메쉬 이하인 왕겨분말 50 ~ 70 중량%와 입자크기가 30 메쉬 이상 80 메쉬 미만인 왕겨분말 30 ~ 50 중량%로 혼합하여 사용하면 우수한 질감과 물성을 얻을 수 있어 보다 효과적이다.The chaff powder is preferably used having a particle size of 30 to 100 mesh, more preferably chaff powder having a grain size of 80 to 100 mesh or less 50 to 70% by weight and a grain size of 30 to 80 mesh When mixed with 30 to 50% by weight of powder, excellent texture and physical properties can be obtained, which is more effective.

여기서, 상기 왕겨분말은 특별히 한정하는 것은 아니나 왕겨를 함습량이 8% 미만이 되도록 열풍건조시켜 분쇄한 분말인 것이 바람직하다.Here, the chaff powder is not particularly limited, but the chaff powder is preferably a powder obtained by grinding the chaff to dry by hot air drying so that the moisture content is less than 8%.

본 발명에 따르면, 상기 카올린 분말은 점성을 조절하기 위한 것으로서, 그 함유량이 10중량%를 초과할 경우 점성은 증가하나 충격흡수력이 떨어지는 단점이 있고, 7중량% 미만일 경우에는 충격흡수력과 내구성이 다소 증가하나 점성이 약하게 되는 단점이 있다.According to the present invention, the kaolin powder is to control the viscosity, the viscosity is increased when the content exceeds 10% by weight, but there is a disadvantage that the impact absorption is poor, when less than 7% by weight the shock absorption and durability somewhat There is a disadvantage that the viscosity is increased but weak.

본 발명에 따르면, 상기 수지는 폴리올레핀, 에틸렌과 극성 단량체의 공중합으로부터 얻어진 에틸렌 공중합체, 폴리비닐클로라이드, 염소화 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌 및 아크릴로 부타디엔 스티렌 수지(ABS수지)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용한다.According to the present invention, the resin is one selected from the group consisting of polyolefins, ethylene copolymers obtained from copolymerization of ethylene and polar monomers, polyvinyl chloride, chlorinated polyvinyl chloride, polystyrene and acryl butadiene styrene resin (ABS resin) or Mixtures of two or more are used.

바람직하게 상기 수지는 분말형태의 것을 사용하며, 보다 바람직하게는 분쇄하여 분말 형태로 혼합하는 것이 좋으며, 이때 상기 분말은 입자크기가 80 내지 150메쉬인 것이 좋다.Preferably the resin is used in the form of a powder, more preferably pulverized and mixed in a powder form, wherein the powder is preferably a particle size of 80 to 150 mesh.

상기 수지는 본 발명을 저해하지 않는 범위 내에서 PET(polyethylen terephthalate), 폴리에틸렌수지(Polyethylene resin), 폴리프로필렌수지(Polyproplene resin), 폴리스틸렌 수지(Polystyrene resin), 폴리아미드 수지, 아크릴수지(acrylic resin), 염화비닐수지, 셀룰로이드 수지를 사용하는 것도 가능하다.The resin is not limited to the present invention, PET (polyethylen terephthalate), polyethylene resin (Polyethylene resin), polypropylene resin (Polyproplene resin), polystyrene resin (polystyrene resin), polyamide resin, acrylic resin (acrylic resin) It is also possible to use vinyl chloride resins and celluloid resins.

본 발명에 의하면, 주재료 50 ~ 60 중량%, 카올린 분말 7 ~ 10 중량%, 수지 30 ~ 40 중량%를 포함하는 경량화 인조목재용 조성물에 기타첨가제로 가교제, 분산제, 개질제 및 발포제를 더 첨가할 수 있다.According to the present invention, a crosslinking agent, a dispersing agent, a modifier and a foaming agent may be further added as other additives to the composition for lightweight artificial wood, which comprises 50 to 60% by weight of the main material, 7 to 10% by weight of kaolin powder, and 30 to 40% by weight of the resin. have.

상기 가교제를 더 첨가하는 목적은 경량화 인조목재용 조성물을 가공시 열에 의해 가교(경화) 반응이 일어나 거대 응집물이 형성될 수 있는 소지가 있어, 이 경우 균일한 혼련을 달성하는 것이 곤란해지는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.The purpose of further adding the crosslinking agent is that the crosslinking (curing) reaction occurs by heat when processing the composition for light-weight artificial wood, which may form a large aggregate, in which case it becomes difficult to achieve uniform kneading. Because it can.

또한, 상기 가교제는 목재의 질감을 얻기 위하여 다량의 상기 주재료를 첨가하여도 물성저하가 발생하지 않도록 하는 작용도 한다.In addition, the crosslinking agent also acts to prevent a decrease in physical properties even if a large amount of the main material is added to obtain the texture of the wood.

이때 상기 가교제는 상기 경량화 인조목재용 조성물 총 중량에 대하여 0.05 ~ 0.5 중량% 정도가 바람직하고, 만일 그 함량이 이보다 적은 경우에는 첨가효과가 미미하고, 많을 경우에는 더 이상의 효과상승을 기대할 수 없고, 단지 가격상승의 요인이 된다.At this time, the crosslinking agent is preferably about 0.05 to 0.5% by weight based on the total weight of the lightweight artificial wood composition, and if the content is less than this, the effect of addition is insignificant, and in many cases, no further effect increase can be expected. It is just a factor of the price increase.

본 발명에서 사용되는 가교제는 당 분야에서 그 사용이 알려진 통상의 것을 사용할 수 있다.The crosslinking agent used in the present invention may use a conventional one known in the art.

한편, 분산제를 첨가하는 목적은 물의 용융 흐름성을 높여주어 인조목재로의 성형시 압출물에 천연목재와 같은 무늬가 형성되도록 하기 위함히다.On the other hand, the purpose of adding a dispersant is to increase the melt flow of water to form a pattern such as natural wood in the extrudate during molding into artificial wood.

이때, 상기 분산제는 조성물 총 중량에 대하여 1 ~ 2 중량%를 첨가하는 것이 바람직하고, 이때 분산제의 양이 과다할 경우에는 혼련이 곤란한 문제가 있다.At this time, the dispersant is preferably added to 1 to 2% by weight based on the total weight of the composition, when there is an excessive amount of dispersant there is a problem that kneading is difficult.

상기 분산제는 특별히 제한하는 것은 아니나, 분산제로는 카르복실계 분산제가 바람직하다.The dispersant is not particularly limited, but a carboxyl dispersant is preferable as the dispersant.

상기 개질제는 경량화 인조목재용 조성물 총 중량에 대하여 1 ~ 5 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다. 이때 조성물 중 개질제의 양이 상기 범위 보다 적게 함유되면 개질 효과가 미흡한 단점이 있고, 과다하게 되면 더 이상의 개질효과가 향상되지 않고 가격부담만 크게 되는 단점이 있다.The modifier is preferably added 1 to 5% by weight based on the total weight of the lightweight artificial wood composition. In this case, if the amount of the modifier in the composition is less than the above range, there is a disadvantage in that the modification effect is insufficient, if there is an excessive amount of the reforming effect is not improved and the cost burden is large.

특별히 제한하는 것은 아니지만 상기 개질제는 무수말레익산을 사용하는 것이 바람직하다.Although not particularly limited, the modifier preferably uses maleic anhydride.

상기 발포제는 경량화 인조목재용 조성물 총 중량에 대하여 0.01 ~ 1 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다. 이때 조성물 중 발포제의 양이 상기 범위 보다 적게 함유되면 발포 효과가 미흡한 단점이 있고, 과다하게 되면 물성이 저하되는 단점이 있다.
The blowing agent is preferably added to 0.01 to 1% by weight based on the total weight of the composition for lightweight artificial wood. At this time, if the amount of the blowing agent in the composition is less than the above range there is a disadvantage that the foaming effect is insufficient, if excessive, there is a disadvantage that the physical properties are lowered.

이상에서 설명된 본 발명의 경량화 인조목재용 조성물을 이용한 인조목재 제조방법을 첨부도면을 참조하여 설명한다.With reference to the accompanying drawings, a method for manufacturing artificial wood using the composition for lightening artificial wood of the present invention described above will be described.

도 2는 본 발명에 따른 인조목재의 제조방법의 일예를 나타낸 흐름도이다.2 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing artificial wood according to the present invention.

도 2를 참조하면, 먼저 왕겨를 건조하여 입자크기 30 ~ 100 메쉬로 분쇄하여 왕겨 분말을 준비하고, 분말형태의 왕겨 50 중량%와 수지가 코팅된 펠릿형태의 왕겨 50 중량%를 혼합하여 주재료를 준비하게 된다.Referring to FIG. 2, first, the chaff is dried and crushed into a particle size of 30 to 100 mesh to prepare the chaff powder, and 50% by weight of the powdered chaff and 50% by weight of the resin-coated pellet type chaff are mixed with the main material. You are ready.

그런 다음 상기 주재료 50 ~ 60 중량%, 카올린 분말 7 ~ 10 중량%, 수지로 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 혼합물 30 ~ 40중량%를 교반기에서 혼합하는 제1혼합공정을 수행한다.50-60% by weight of the main material, 7-10% by weight of kaolin powder, ethylene copolymer obtained from copolymerization of polyolefin, ethylene and polar monomer as resin, polyvinylchloride, chlorinated polyvinyl chloride, polystyrene and acrylobutadiene styrene resin A first mixing process of mixing 30 to 40% by weight of one or two or more mixtures selected from the group consisting of a stirrer is performed.

이때, 상기 제1혼합공정은 하나의 교반기 안에서 이루어질 수 있다.In this case, the first mixing process may be made in one stirrer.

그런 다음, 상기 제1혼합공정에 의해 생성된 혼합물A의 총중량 기준으로 가교제 0.05 ~ 0.5 중량%, 분산제 1 ~ 2 중량%, 개질제 1 ~ 5 중량%, 발포제 0.01 ~ 1 중량%를 첨가하여 혼합하는 제2혼합공정을 수행한다.Thereafter, 0.05 to 0.5% by weight of crosslinking agent, 1 to 2% by weight of dispersant, 1 to 5% by weight of modifying agent, and 0.01 to 1% by weight of blowing agent are mixed based on the total weight of the mixture A produced by the first mixing process. The second mixing process is carried out.

이때, 상기 제1혼합공정과 제2혼합공정은 수직방향으로 배치된 다수의 교반기를 거치면서 이루어지도록 할 수 있다.In this case, the first mixing process and the second mixing process may be made through a plurality of agitators arranged in the vertical direction.

다음, 상기 제2혼합공정에 의해 생성된 혼합물B를 배합기에 투입하고 80 내지 160℃의 온도로 20 내지 40분간 가압 및 가열하여 혼련시켜 겔상의 합성원료를 얻는 용융배합공정을 수행하게 된다.Next, the mixture B produced by the second mixing process is introduced into a blender, and the mixture is pressed and heated at a temperature of 80 to 160 ° C. for 20 to 40 minutes to perform a melt mixing process of obtaining a gel-like synthetic raw material.

다음으로, 상기 합성원료를 160 내지 210℃로 가열된 1차 성형기에서 1차 성형하는 공정을 수행한다.Next, the process of primary molding the synthetic raw material in a primary molding machine heated to 160 to 210 ℃.

그리고, 상기 1차 성형물을 발포시키는 공정을 수행한다.In addition, a process of foaming the primary molded product is performed.

이때, 상기 발포공정은 대기 또는 별도의 진공챔버에서 이루어지도록 할 수 있다.At this time, the foaming process may be performed in the atmosphere or a separate vacuum chamber.

그리고, 상기 발포된 성형물을 2차 성형기에 투입시켜 2차 성형하는 공정을 수행함으로써, 최종 제품의 형태를 완성하게 된다.Then, the foamed molded product is introduced into a secondary molding machine to perform secondary molding, thereby completing the form of the final product.

그런 다음, 상기 2차 성형공정에서 성형된 성형물을 냉각수 온도를 80℃ 내지 18℃ 차등적용 시켜 냉각시킨 후, 절단하여 제품을 완성하게 된다.Then, the molded product formed in the secondary molding process is cooled by differential cooling water temperature of 80 ℃ to 18 ℃, and then cut to complete the product.

이때, 상기 제1혼합공정에서 교반시간은 특별히 한정하는 것은 아니나, 바람직하게는 20 내지 40분간 교반하는 것이 좋다.At this time, the stirring time in the first mixing step is not particularly limited, but preferably stirring for 20 to 40 minutes.

본 발명에 따르면, 상기 성형기로 성형되어 배출되는 인조목재는 판상 또는 블럭형태로 성형압출되며, 압출시 통상적으로 냉각과정을 거치게 되는데, 이때 냉각과정 중 인장강도, 휨강도 등 물성을 높이기 위하여 냉각수 온도를 80℃ 내지 18℃ 차등적용 시키는 것이 바람직하다.
According to the present invention, the artificial wood that is molded and discharged into the molding machine is extruded in the form of a plate or block, and is usually subjected to a cooling process during extrusion, in which case the cooling water temperature is increased to increase physical properties such as tensile strength and bending strength. It is preferable to apply 80 degreeC-18 degreeC differentially.

본 발명에 따르면, 상기 성형공정에서 성형기에 배합된 합성원료를 투입시 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이, 최종 가공된 인조목재(10)의 내부에 심재가 내재되도록 상기 합성원료 투입시 동시에 내부심재(20)를 공급할 수 있다.According to the present invention, when the synthetic raw material blended into the molding machine in the molding process, as shown in the accompanying drawings, as shown in Figure 3, at the same time inside the synthetic raw material so that the core material is embedded in the interior of the final processed artificial wood (10) The core 20 can be supplied.

이때, 상기 내부심재는 성형공정시 교반된 합성원료를 성형기에 투입시켜 실린더에서 열간 압축성형 겔 상태로 혼련된 합성원료에 내부심재로 일정폭을 가지는 스틸심재를 동시에 노즐을 통하여 투입하여 인조목 중심부 또는 지정하는 곳에 1-5곳까지 일정 간격 내심되도록 성형하는 것이다.At this time, the inner core material is introduced into the molding material by mixing the stirred synthetic raw material in the molding process into the composite material kneaded in the state of hot compression molding gel in the cylinder at the same time through the nozzle at the same time through the nozzle of the core core Or it is molded so as to be spaced from one to five places at a designated place.

상기 내부심재(20)로는 본 발명에서 목적하는 바를 달성하기 위하여 통상의 것을 사용할 수 있으며, 본 발명자는 일정폭을 가지는 스틸(still)을 사용하였다.As the inner core 20, a conventional one can be used in order to achieve the object desired in the present invention, and the present inventors used a steel having a predetermined width.

본 발명에 의하면, 본 발명의 조성물을 사용하여 인조목재를 가공하여도 휨강도, 인장강도 등 물성이 우수한 인조목재를 얻을 수 있으나, 일정 길이 이상으로 가공할 경우 벤치 등 구조물을 형성하였을 때 외부압력에 의해 휘어지는 경우가 발생할 수 있어, 이러한 휨 현상을 방지하기 위하여 내부심재를 내재시키는 것이다.According to the present invention, even when processing the artificial wood using the composition of the present invention can be obtained artificial wood having excellent physical properties such as bending strength, tensile strength, etc., when processing over a certain length when forming a structure such as a bench to the external pressure It can be bent by the case, it is to embed the inner core to prevent this bending phenomenon.

상기 내부심재(20)가 내재된 인조목재(10)의 경우 통상의 가공길이보다 길게 가공하여도 외부압력에 의해 휘어지는 현상을 방지할 수 있는 것이다.In the case of the artificial wood 10 in which the inner core 20 is embedded, it is possible to prevent the phenomenon of bending due to the external pressure even if processed longer than the normal processing length.

상기 설명에 있어서, 상기 주재료의 함유량이 60중량% 이상 함유하면 전단강도 및 휨강도가 떨어져 바람직하지 못하고, 50중량% 이하로 함유하면 나무고유의 질감이 떨어지고 무게가 늘어나는 바람직하지 못하다.In the above description, when the content of the main material is 60% by weight or more, the shear strength and the bending strength are not preferable, and when the content is 50% by weight or less, the texture of the wood is inferior and the weight is not preferable.

또한, 상기 기재수지를 40중량% 이상 함유하면 강도는 향상되나, 무게가 늘어나고 나무고유의 질감이 떨어져 바람직하지 못하고, 33중량% 이하로 함유하면 무게가 줄어드나 전단강도 및 휨강도가 줄어들어 바람직하지 못하다.
In addition, when the base resin is contained by 40% by weight or more, the strength is improved, but the weight is increased and the texture of the wood is inferior, which is not preferable, and when it is contained at 33% by weight or less, the weight is reduced but the shear strength and the bending strength are not preferable. .

이와 같은 본 발명은 인조목재용 조성물을 압출성형기에서 성형하면 천연목재를 대신할 수 있는 어떠한 목재제품이라도 얻을 수 있는 것이다.Such a present invention is to obtain any wood products that can replace natural wood by molding the composition for artificial wood in an extrusion molding machine.

또한, 본 발명은 인조목재를 경량화시키고 목재의 질감을 나타내기 위해 목분을 대신하여 목분보다 수분 함습량이 적고 마모성이 뛰어난 왕겨를 사용하되, 그 중 절반 정도의 왕겨를 수지코팅하고, 발포공정을 통해 제조된 가볍고 비중이 0.8~0.9인 인조목재 및 그 제조방법을 제공할 수 있게 된다.In addition, the present invention uses a chaff less moisture than wood flour and excellent wear characteristics in order to lighten the artificial wood and to express the texture of the wood, but half of the resin chaff resin coating, foaming process It is possible to provide a light and manufactured artificial wood with a specific gravity of 0.8 ~ 0.9 and its manufacturing method.

이와 같은 본 발명은 운반 및 시공이 편리하고, 부력이 뛰어나 수상구조물에 사용이 적합한 이점이 있고, 천연나무를 대신함으로써, 환경보호에 이바지할 수 있고, 제조원가를 낮출 수 있게 된다.The present invention has the advantage of convenient transportation and construction, excellent buoyancy, suitable for use in waterborne structures, and by replacing natural wood, it can contribute to environmental protection and lower the manufacturing cost.

이와 같은 본 발명에 따른 인조목재는 성형기의 형상에 따라 다양한 모양과 표면질감을 연출할 수 있고, 기계적 강도가 우수하고, 내열성 및 내약품성이 우수한 판재나 각재를 얻을 수 있게 된다.Such artificial wood according to the present invention can produce a variety of shapes and surface textures according to the shape of the molding machine, excellent mechanical strength, it is possible to obtain a plate or shell material excellent in heat resistance and chemical resistance.

또한, 본 발명의 일련의 제조과정을 통해 제조된 인조목재는, 기재수지가 녹아 미세 분말화된 왕겨 주재료와 기재수지가 혼합될 때 고르게 혼합됨으로써, 전체적으로 균일한 재질의 인조목재를 얻을 수 있고, 이와 같이 섬유질성분이 고르게 분포되어 있으므로 인하여, 그 질감이 일반적인 인조목재와는 달리 부드러워 나무를 대신하여 건축물의 내외장재 등 각 분야에 사용할 수 있게 된다.
In addition, the artificial wood produced through a series of manufacturing process of the present invention, by mixing evenly when the base resin is melted and finely powdered chaff main material and the base resin, it is possible to obtain an artificial wood of a uniform material as a whole, Since the fiber components are distributed evenly, the texture is soft, unlike ordinary artificial wood, and can be used in various fields such as interior and exterior materials of buildings instead of wood.

1: 주재료 투입공정
2: 혼합공정
3: 용융배합공정
4: 성형공정
10: 인조목재
20: 내부심재
1: main material input process
2: mixing process
3: melt blending process
4: forming process
10: artificial wood
20: inner core

Claims (5)

왕겨를 수세하고 건조하여 입자크기 30 ~ 100 메쉬로 분쇄하여 준비된 분말형태의 왕겨 50 중량%와 수지가 코팅된 펠릿형태의 왕겨 50 중량%로 이루어지는 주재료 50 ~ 60 중량%, 카올린 분말 7 ~ 10 중량%, 수지로 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 혼합물 30 ~ 40중량%로 이루어지는 경량화 인조목재용 조성물로서,
상기 조성물의 총중량에 대하여 기타 첨가제로 가교제 0.05 ~ 0.5중량%, 분산제 1 ~ 2중량%, 개질제 1 ~ 5중량%, 발포제 0.01 ~ 1 중량%가 더 첨가되며, 상기 왕겨분말은 입자크기가 80메쉬 이상 100메쉬 이하인 왕겨분말 50 ~ 70중량%와 입자크기가 30 메쉬 이상 80메쉬 미만인 왕겨분말 30 ~ 50중량%로 혼합하여 발포성형되도록 하는 것을 특징으로 하는 경량화 인조목재용 조성물.
50 to 60% by weight of the main material consisting of 50% by weight of chaff in powder form and 50% by weight of chaff in pellet form prepared by crushing the chaff to dry and crushing to a particle size of 30 to 100 mesh, 7 to 10% by weight of kaolin powder %, 30-40 weight of 1 type, or 2 or more types of mixtures selected from the group consisting of polyolefin, ethylene copolymer obtained from copolymerization of ethylene and polar monomer, polyvinylchloride, chlorinated polyvinyl chloride, polystyrene and acryl butadiene styrene resin As a composition for lightening artificial wood made of%,
Other additives, such as 0.05 to 0.5% by weight, 1 to 2% by weight of dispersant, 1 to 5% by weight of modifying agent, and 0.01 to 1% by weight of blowing agent, are added to the total weight of the composition, and the rice husk powder has a particle size of 80 mesh. 50 to 70% by weight of chaff powder having a particle size of 100 mesh or less and 30 to 50% by weight of chaff powder having a particle size of 30 mesh or more and less than 80 mesh.
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