KR101216415B1 - 대나무 필름을 이용한 바닥재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대나무 바닥재가 기온의 편차, 자외선, 밀도, 인장력 등에 의해 여러 가지 변형이 올 수 있는 것을 방지하기 위하여, 대나무를 얇게 조각으로 만들고 이를 탄화 처리 및 스팀으로 숙성 처리한 다음, 이를 다시 가압 접착제 주입방식으로 대나무 필름 형태로 만들고 이를 프레스로 압축 성형한 다음, 이를 다시 상,하 프레스로 동시에 가압 성형하여 미끄럼 방지 무늬를 형성하는 과정으로 이루어지는 대나무 필름을 이용한 바닥재의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 대나무 바닥재를 제시한다.

Description

대나무 필름을 이용한 바닥재의 제조방법{BAMBOO FLOOR-BOARD AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 대나무 바닥재의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가압 접착방식을 채택하고 필름 형태의 대나무를 압착 성형하여 바닥재를 제조함으로써 자외선에 의한 바닥재의 휨이나 갈라짐 현상을 방지할 뿐만 아니라 곰팡이 등과 같은 각종 세균이 번식하는 것을 방지함과 아울러 항균 기능을 구현할 수 있도록 하는 대나무 필름을 이용한 바닥재의 제조방법에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 바닥재는 아파트나 단독주택 등의 거실바닥이나 사무실 및 학교의 실내 바닥에 사용되는 재료를 의미하는데, 근래에 들어 실내 인테리어 및 자연 친화적인 주거 환경에 대한 관심이 높아지면서 바닥재로서 자연 친화적인 목재의 수요가 급증하고 있는 추세이다. 이러한 취지에서 마루 바닥재로서 원목이 사용되거나, 원목의 분위기를 낼 수 있는 무늬목을 합판에 붙인 바닥재들이 널리 사용되고 있다.

한편, 최근에는 마루 바닥재로서 대나무를 이용하고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 상기 대나무는 경제적이고 소량의 음이온이 발생하여 건강 증진에 효과가 있으며, 열 전도율이 높아 방한 및 방서에 유리하고, UV 코팅된 상태에서도 미세한 수액을 발생하여 산림욕 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 이러한 대나무 소재가 바닥재로 활용된다면, 질감이 우수하고 시원하며 대나무 특유의 마감까지 제공할 수 있는 마루 바닥을 구현할 수 있다.

이와 같은 대나무 소재를 이용하여 바닥재를 제작하기 위한 방안으로서, 대나무를 일정한 길이와 폭을 가지는 죽편으로 가공하여 가로 부재와 세로 부재를 서로 교차하도록 적층하고 부착하여 형성하며, 이때 측벽에 결함을 위한 요철과 돌출부를 형성하는 것으로 할 수 있다. 각각의 대나무 바닥재는 대략 1cm 정도의 두께, 10cm 정도의 폭, 그리고 30cm 내외의 길이를 가지며, 바닥재 가공시 요철과 돌출부를 이용하여 연속적으로 부착할 수 있는 구조를 가지도록 할 수 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 대나무 바닥재는, 구체적으로 하기에서 언급하고 있는 선행기술문헌들은 장기간 동안 자외선을 받았을 때 대나무 바닥재가 휘거나 갈라지는 현상이 발생하고, 또한 기온의 편차로 인해 바닥재가 수축 및 팽창을 하게 되어 이 역시 대나무 바닥재의 휨 현상이나 갈라짐 현상을 유발시켰다.

뿐만 아니라, 상기 선행기술문헌들의 대나무 바닥재는 수분이 많은 장소에서 사용시 곰팡이 등과 같은 각종 세균들이 번식하게 되고, 이로 인해 대나무 바닥재의 표면이 변색되어 미관상 좋지 못하고 또한 소비자의 건강을 해치는 문제점이 있었다.

[문헌 1] 공개특허공보 공개번호 제10-2009-0090580호(발명의 명칭: 대나무 바닥재 및 그 제조 방법. 공개일자: 2009년 09월 26일) [문헌 2] 등록특허공보 등록번호 제10-0847004호(발명의 명칭: 자연 친화적 대나무 바닥재 제조 방법 및 이를 사용한 대나무 바닥재. 공고일자: 2008년 07월 21일) [문헌 3] 등록특허공보 등록번호 제10-0711497호(발명의 명칭: 내충격성이 우수한 고강도 대나무 바닥재 및 그 제조방법. 공개일자: 2006년 07월 18일) [문헌 4] 등록특허공보 등록번호 제10-0651581호(발명의 명칭: 천연 착색 대나무 바닥재 및 그 제조방법. 공개일자: 2006년 07월 04일) [문헌 5] 등록실용신안공보 등록번호 제20-0402177호(고안의 명칭: 대나무 바닥재. 공고일자: 2005년 11월 29일) [문헌 6] 등록특허공보 등록번호 제10-1093293호(발명의 명칭: 대나무 바닥재. 공개일자: 2010년 04월 08일)

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자외선이나 기온의 편차에 의해 대나무 바닥재가 휘어지거나 갈라지는 현상을 방지할 수 있도록 하는 대나무 필름을 이용한 바닥재의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 곰팡이 등과 같은 각종 세균의 번식을 방지하고, 항균 기능을 구현할 수 있도록 하는 대나무 필름을 이용한 바닥재의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 대나무를 자연 건조시킨 후, 이를 지름 5mm인 대나무 조각으로 1차 절단한 다음, 이를 다시 1~3mm의 지름을 갖도록 2차 절단한 후, 이를 자연 건조시킨 다음, 이를 다시 200~550℃에서 5시간 동안 탄화 처리하고, 자연 건조시키는 단계와; 상기 탄화 처리된 대나무 조각들 150℃의 스팀에서 3~8시간 동안 삶아서 숙성시킨 후, 이를 15시간 동안 자연 건조시킨 다음, 상기 대나무 조각들을 접착제가 담겨져 있는 탱크에 투입한 다음, 상기 탱크에 잔존하는 공기를 제거하여 진공상태로 만든 후, 이를 약 3시간 동안 일정한 압력으로 가압시켜서 1~3mm의 두께를 갖는 필름 형태로 만드는 가압 접착제 주입방식을 거치는 단계와; 상기 가압 접착제 주입방식을 거친 필름 형태의 대나무를 8시간 동안 자연상태에서 건조시킨 다음, 이를 다시 200℃에서 3시간 동안 예열 건조시킨 후, 이를 통상의 프레스 형틀에 삽입하고, 2500kg/㎠의 압력으로 2~5시간 동안 압축시키는 단계와; 상기 프레스 압축 성형 공정에 의해 바닥재 모양으로 성형된 대나무 바닥재의 가장자리를 통상의 샤링 공정과 샌딩 공정을 수행한 다음, 무늬가 각각 형성된 상부 프레스와 하부 프레스를 동시에 작동시켜 상기 대나무 바닥재를 700kg/㎠의 압력으로 상,하에서 동시에 압착 성형하여 상기 대나무 바닥재의 상/하 표면에 미끄럼 방지 무늬를 형성하는 단계와; 상기 무늬가 형성된 대나무 바닥재의 표면에 자외선 차단제와 니스로 코팅 처리하여 대나무 바닥재를 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 대나무 바닥재를 제조할 때 가압 접착제 주입방식 과정을 수행함으로써 강도와 밀도를 향상시킴은 물론 기온의 편차로 인해 대나무 바닥재가 수축되거나 팽창되는 현상을 감소할 수 있으며, 또한 장기간 동안 자외선을 받았을 때 대나무 바닥재가 휘어지거나 갈라지는 현상을 방지할 수 있고, 종래의 대나무 바닥재보다 내구성이 2배 정도 높아 실외용으로 적합한 장점이 있다.

또한, 본 발명은 고온의 스팀에서 숙성과정을 수행함으로써 대나무에 잔존하는 당분이나 단백질을 제거하여 곰팡이 등과 같은 각종 세균을 제거할 뿐만 아니라 항균 기능을 구현할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 본 발명은 대나무 바닥재의 상/하면을 동시에 압축 성형하여 문양을 형성함으로써 미끄럼 현상을 방지할 수 있으며, 특히 압축 성형과정에서 대나무 바닥재의 표면으로 테르펜과 접착제가 배출되어 바닥재가 섞지 않고 장기간 동안 사용할 수 있도록 함은 물론 테르펜의 효능을 구현할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 밀도와 강도 및 내구성이 향상됨으로써 실내용 뿐만 아니라 야외용과 실외 데크용으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 대나무 필름을 이용하여 대나무 바닥재를 제조하는 방법을 순차적으로 보여주고 있는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에서 제시하고 있는 방법으로 제조된 대나무 바닥재의 형상을 보여주고 있는 도면.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

본 발명에서는 대나무 바닥재가 기온의 편차, 자외선, 밀도, 인장력 등에 의해 여러 가지 변형이 올 수 있는 것을 방지하기 위하여, 대나무를 얇게 조각으로 만들고 이를 탄화 처리 및 스팀으로 숙성 처리한 다음, 이를 다시 가압 접착제 주입방식으로 대나무 필름 형태로 만들고 이를 프레스로 압축 성형한 다음, 이를 다시 상,하 프레스로 동시에 가압 성형하여 미끄럼 방지 무늬를 형성하는 과정으로 이루어지는 대나무 필름을 이용한 바닥재의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 대나무 바닥재를 구현하고자 한다.

이와 같은 방법으로 제조된 대나무 바닥재는 자외선에 의해 갈라지는 현상 및 휨 현상을 방지하고 또한 기온 편차에 의해 바닥재가 수축되거나 팽창되는 현상을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 대나무 바닥재의 강도 및 밀도를 높여 종래의 대나무 바닥재보다 내구성이 약 2배 정도 향상시킬 수 있어 실외용으로 사용할 수 있는 특징이 있다.

한편, 본 발명에서는 대나무 바닥재를 제조할 때, 대나무 조각을 스팀으로 삶아서 숙성시키고 상/하 프레스를 이용하여 대나무 바닥재를 동시에 압축 성형함으로써 곰팡이 등과 같은 각종 세균을 제거하고 또한 대나무 성분 중에서 테르펜 성분이 배출되도록 하여 대나무 바닥재가 섞지 않도록 하고 수밀성을 높일 수 있도록 함은 물론 테르펜의 효능을 구현할 수 있는 대나무 필름을 이용한 바닥재의 제조방법을 제시한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 대나무 필름을 이용한 바닥재의 제조방법을 순차적으로 보여주고 있는 도면이다. 본 발명에 따른 대나무 바닥재의 제조방법은 대나무 채취 → 자연 건조 → 1차 대나무 절단 → 2차 대나무 절단(필름 깎기 방식) → 자연 건조 → 탄화 처리 → 자연 건조 → 숙성 과정 → 자연 건조 → 가압 접착제 주입방식 → 자연 건조 → 예열 건조 → 프레스 형틀 및 프레스 압축 성형 과정 → 가장자리 샤링 및 샌딩 과정 → 미끄럼방지 압축 무늬 성형 과정 → 자외선 차단제 및 니스 표면 코팅 과정으로 이루어진다.

상기 도 1을 참조하면, 대나무 바닥재의 원자재인 대나무를 채취할 때 4년 이상된 대나무만을 채취한 다음, 이를 1주일 동안 자연상태에서 건조시킨다. 이후 건조된 대나무를 얇게 절단하는데, 구체적으로는 지름이 약 5mm가 되도록 기다랗게 1차 절단한 다음, 이를 다시 필름처럼 아주 얇게 절단하는데, 즉 1~3mm의 지름을 갖도록 2차 절단을 한다. 이때 대나무를 필름 형태처럼 얇게 절단하게 되면, 대나무 바닥재의 밀도를 조밀하게 할 수 있고 갈라짐 현상이 발생하지 않도록 한다.

이후, 필름 형태처럼 얇게 절단한 대나무 조각을 1일 동안 자연상태에서 건조시킨 다음, 이를 200~550℃에서 5시간 동안 탄화 처리한 후, 이를 다시 1일 동안 자연 건조시킨다. 이때, 상기 대나무 조각을 탄화 처리하게 되면 곤충 방역 처리효과를 구현할 수 있고, 탄화 온도에 따라 대나무 바닥재의 색상을 다양하게 구현할 수 있다.

이후, 상기와 같이 탄화 처리된 대나무 조각들 중에서 불량품들을 걸러낸 다음, 이를 150℃의 스팀에서 3~8시간 동안 삶아서 숙성시킨 후, 이를 15시간 동안 자연 건조시킨다. 이때, 대나무 조각들을 숙성시키게 되면, 대나무에 잔존하는 당분이나 단백질 등을 제거할 수 있으며, 이로 인해 곰팡이 등과 같은 각종 세균들의 서식 및 번식을 방지할 수 있다. 한편 상기 숙성 과정 중에 방충액을 투입할 수 있는데, 이는 대나무에 붙어있는 벌레나 곤충 등을 박멸시킬 수 있다.

다음, 상기의 숙성 과정을 거친 대나무 조각들을 가압 접착제 주입방식으로 접착시킨다. 즉, 접착제가 담겨져 있는 탱크에 대나무 조각들을 투입한 다음, 상기 탱크에 잔존하는 공기를 제거하여 진공상태로 만든 후, 이를 약 3시간 동안 일정한 압력으로 가압시켜서 1~3mm의 두께를 갖는 필름 형태(예를 들면, 1200×1800mm)로 만든다. 이렇게 하게 되면, 대나무 속에는 접착제가 침투되어 접착력이 높아지고 대나무 바닥재의 밀도가 향상됨은 물론 균일한 밀도를 유지할 수 있다. 또한 이러한 공정을 거친 대나무 바닥재는 장기간 동안 자외선을 받을 때에도 밀도와 접착력이 높기 때문에 갈라짐 현상이나 휨이 발생하지 않게 된다. 이때 본 발명에서 사용하는 접착제로는 페놀계 접착제(phenolic adhesive) 또는 변성 폴리우레탄계 접착제가 바람직하다.

이후, 상기와 같은 가압 접착제 주입방식을 거친 필름 형태의 대나무를 8시간 동안 자연상태에서 건조시킨 다음, 이를 다시 200℃에서 3시간 동안 예열 건조시킨 후, 이를 통상의 프레스 형틀에 삽입하고, 2500kg/㎠의 압력으로 2~5시간 동안 압축시킨다. 이때 상기 프레스 형틀에 필름형태의 대나무 조각들을 삽입할 때, 상기 필름 형태의 대나무 조각들을 여려 겹 적층하게 되는데, 예를 들면 약 4kg의 필름 대나무 조각들을 적층시킨다.

다음, 상기의 프레스 압축 성형 공정에 의해 바닥재 모양으로 성형된 대나무 바닥재의 가장자리를 통상의 샤링 공정과 샌딩 공정을 수행한 다음, 미끄럼방지 압축무늬 성형공정을 수행한다. 즉, 무늬가 각각 형성된 상부 프레스와 하부 프레스를 이용하여 상기 대나무 바닥재(구체적으로는, 샤링 및 샌딩 공정을 거친 대나무 바닥재)의 상/하 표면에 미끄럼 방지 무늬를 형성한다. 좀더 구체적으로는 상부 프레스와 하부 프레스를 동시에 작동시켜 대나무 바닥재를 700kg/㎠의 압력으로 상,하에서 동시에 압착 성형하게 된다. 그러면 도 2a 내지 도 2c에 도시한 바와 같이, 대나무 바닥재는 상/하면에 굴곡 형태의 무늬가 형성되어 미끄럼 방지기능을 수행함은 물론 필름 형태의 대나무 조각을 상,하에서 동시에 가압하면 대나무 속에 있는 테르펜과 접착제가 바깥으로 배출되고 이에 따라 대나무 바닥재의 표면에는 테르펜과 접착제가 도포되기 때문에 바닥재는 섞지 않게 되고 또한 테르펜의 효능을 구현할 수 있다. 이때, 상기와 같이 필름 형태의 대나무 바닥재를 상,하부에서 동시에 가압하지 않고, 한쪽에서만 가압하게 되면 대나무 속에 있는 테르펜은 바닥재 표면으로 배출되지 않게 되고 이에 따라 테르펜의 효능을 구현할 수 없게 된다.

끝으로, 상기와 같은 미끄럼 방지 압축무늬 성형과정을 거친 대나무 바닥재의 표면에 자외선 차단제와 니스 및 항균물질 등으로 표면을 코팅 처리함으로써, 본 발명에 따른 대나무 바닥재(즉, 도 2a와 같은 대나무 바닥재)를 제조한다.

Claims (2)

1. 대나무 바닥재의 제조방법의 제조방법에 있어서,
   대나무를 자연 건조시킨 후, 이를 지름 5mm인 대나무 조각으로 1차 절단한 다음, 이를 다시 1~3mm의 지름을 갖도록 2차 절단한 후, 이를 자연 건조시킨 다음, 이를 다시 200~550℃에서 5시간 동안 탄화 처리하고, 자연 건조시키는 단계와;
   상기 탄화 처리된 대나무 조각들 150℃의 스팀에서 3~8시간 동안 삶아서 숙성시킨 후, 이를 15시간 동안 자연 건조시킨 다음, 상기 대나무 조각들을 접착제가 담겨져 있는 탱크에 투입한 다음, 상기 탱크에 잔존하는 공기를 제거하여 진공상태로 만든 후, 이를 3시간 동안 일정한 압력으로 가압시켜서 1~3mm의 두께를 갖는 필름 형태로 만드는 가압 접착제 주입방식을 거치는 단계와;
   상기 가압 접착제 주입방식을 거친 필름 형태의 대나무를 8시간 동안 자연상태에서 건조시킨 다음, 이를 다시 200℃에서 3시간 동안 예열 건조시킨 후, 이를 통상의 프레스 형틀에 삽입하고, 2500kg/㎠의 압력으로 2~5시간 동안 압축시키는 단계와;
   상기 프레스 압축 성형 공정에 의해 바닥재 모양으로 성형된 대나무 바닥재의 가장자리를 통상의 샤링 공정과 샌딩 공정을 수행한 다음, 무늬가 각각 형성된 상부 프레스와 하부 프레스를 동시에 작동시켜 상기 대나무 바닥재를 700kg/㎠의 압력으로 상,하에서 동시에 압착 성형하여 상기 대나무 바닥재의 상/하 표면에 미끄럼 방지 무늬를 형성하는 단계와;
   상기 무늬가 형성된 대나무 바닥재의 표면에 자외선 차단제와 니스 및 항균물질로 코팅 처리하여 대나무 바닥재를 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 대나무 필름을 이용한 바닥재의 제조방법.
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