KR101355525B1 - 편백나무 추출 원액과 오일 혼합액이 첨가된 멜라민 화장판 복합 보드 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가구재의 내·외부 접합하여 사용하도록 편백나무 잎에서 추출한 원액과 편백나무 오일을 혼합한 혼합액을 마이크로 캡슐화하여 멜라민 수지에 첨가하여 멜라민 시트지를 성형한 후 PB 또는 MDF의 양측으로 부착함으로써 알레르기, 피부질환, 아토피 등에 대한 항균효과, 항곰팡이 효과뿐만 아니라 탈취효과, 공기정화효과, 음이온 및 원적외선을 방출할 수 있도록 친환경 기능을 갖는 편백나무 추출 원액과 오일 혼합액이 첨가된 것을 특징으로 한다.

Description

편백나무 추출 원액과 오일 혼합액이 첨가된 멜라민 화장판 복합 보드 제조방법{DECORATIVE MELAMINE BOARD}

본 발명은 가구재의 내·외부 접합하여 사용하도록 편백나무 잎에서 추출한 원액과 편백나무 오일을 혼합한 혼합액을 마이크로 캡슐화하여 멜라민 수지에 첨가하여 멜라민 시트지를 성형한 후 PB 또는 MDF의 양측으로 부착함으로써 알레르기, 피부질환, 아토피 등에 대한 항균효과, 항곰팡이 효과뿐만 아니라 탈취효과, 공기정화효과, 음이온 및 원적외선을 방출할 수 있도록 인체에 유익한 친환경 기능을 갖는 편백나무 추출 원액과 오일 혼합액이 첨가된 멜라민 화장판 복합 보드 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 가구재는 목(木)재를 이용하여 생산이 되는데, 이러한 가구재는 크게 원목을 직접가공한 원목가구재와 원목을 용도에 맞도록 가공하여 압축된 합판의 형태 MDF(MDF Medium Density Fiber board)보드, PB(Particle Board)보드, 황토보드 등)로 가공하는 일반가구재로 구분된다.

상기와 같은 두 종류의 가구재 중 원목가구재는 원목을 수작업을 거쳐 가공하므로 표면이 매끄럽고 고급스러운 목재가구 연출이 용이하지만 다양한 톤의 벽지와 조화를 이루기가 쉽지 않은 특징이 있다.

이에 반해, 일반가구재는 NC가공을 거쳐 외부를 장식한 후, 표면에 다양한 색상의 필름을 붙이고 도장을 하여 생산하므로, 벽지와의 조화를 이루기 용이하게 제작되어 구매자로 하여금 다양한 선택의 폭을 제공하는 특징이 있다.

한편, MDF보드는 중밀도 섬유 판재로서 나무의 섬유조직을 분리해서 접착제를 밀어넣고 강한 압력으로 제작한 것으로 다양한 두께로 제작이 가능하나, 화학성분의 접착제를 사용함으로 인해 접착제에 포함된 포름알데히드(Formaldehyde) 성분이 건강에 좋지 않은 영향을 끼칠 수 있는 문제가 발생하고 있다.

특히, 가구제조시 사용되는 포름알데히드와 톨루엔은 목재 접착제, 페인트, 방부제 등에 함유되는 화학성분으로서, 과도하게 흡입하면 두통, 구토, 피부염을 유발하고 심하면 암으로 이어질 수 있으며, 특히 포름알데히드는 장기간 흡입시 신경계와 장기 등에 심각한 영향을 끼치는 물질로 알려져 있다.

또한, 페인트나 인체에 유해한 화학물질이 함유된 접착제 등에 의하여 면역력이 약한 노인이나 어린이의 접촉시 아토피, 알레르기 등의 각종 질환이 유발될 수 있다.

포름알데히드는 메틸알코올을 산화시켜 만든 포름알데히드의 약 37% 수용액으로서 방부제, 접착제, 합판가공 등에 널리 쓰이는 화학물질이다.

즉, 가구재로 사용되는 목질 복합재료로는 MDF, PB 보드가 대부분을 차지하는데, 이러한 보드를 제조 생산하는 과정에서 접착제 등의 화학물질을 사용하여야 하는 것이 필수적인 공정이며, 이 과정에서 열경화성수지인 멜라민, 요소수지 등이 채택되어 사용되고 있다.

이러한 멜라민, 요소수지 등에는 생산과정에서 포름알데히드 성분이 필수적으로 첨가되므로, 접착제 내부에 존재하는 미반응 포름알데히드가 서서히 방출되는 문제가 있다.

한편, 건축물 축조시 사용되는 내장재로 인해 유독성 화학물질이 장기간에 걸쳐 지속적으로 배출되는 새집증후군에 의한 피해가 문제되고 있다.

건축자재와 마감재 등에서 배출되는 휘발성 유기화합물(VOC)은 건물 신축 후수 개월이 지난 시점에서도 많이 배출되고, 접착제로 붙여진 마루재나 타일 등에서는 더욱 오랜 기간 동안 유해물질이 방출되는 것으로 알려져 있다.

이와 같은 새집증후군은 피부염, 기침, 천식 등과 같은 호흡기 질환 등을 유발한다.

한편, 일련의 연구조사에 따르면 신축 아파트 실내공기에 함유된 오염물질은 입주 전보다, 오히려 입주 후 수개월이 지난 후에 그 농도가 증가하였는데, 이는 새로운 가구의 구입과 실내 개조로 인한 것으로 파악되었다.

따라서 최근에는 새집증후군을 최소화하기 위해 탈취 및 공기정화효과가 우수한 물질을 가구 및 벽지 등에 코팅하거나 실내에서 방출하도록 한다.

상기와 같은 새집증후군을 해결하기 위하여 많은 연구가 진행되고, 광촉매, 공기촉매 등을 이용한 새로운 제품들도 개발되고 있지만, 그 효능이 만족스럽지 못하고 가격이 비싸며, 1회 시공으로의 효과가 단기간 나타나므로 자주 시공을 해야 하는 문제점들이 있다.

따라서, 현대 공해병을 만들어내는 새집증후군을 해결하기 위하여 천연 소재를 사용함으로써 인체에 무해하며, 자연 숲처럼 상쾌한 실내공기 유지되고, 장기간 효과가 발현되고 가격이 저렴하며 각종 냄새 탈취 효과가 우수한 제품을 요구하고 있는 게 현실이다.

최근에는 천연소재로 피톤치드(phytoncide)의 우수한 효과가 밝혀지면서 피톤치드를 첨가한 다양한 제품이 개발되고 있다.

또한, 피톤치드는 식물이 병균, 해충, 곰팡이 등에 저항하려고 내뿜거나 분비하는 물질로, 이러한 피톤치드는 편백나무, 측백나무 등에서 특히 많이 추출되며 방향성이 있는 항생물질의 총칭을 피톤치드라 하며 테르핀(terpene) 계통의 유기 화합물을 말한다.

최근에 많이 각광받고 있는 삼림욕이란 피톤치드가 휘산되어 있는 상태의 대기에 인간이 접하는 것으로서, 피톤치드는 실내 세균이나 집먼지 진드기의 번식과 휘발성 유기화합물(VOCs)을 억제하고, 주성분인 테르핀(terpene)는 알파파를 형성하여 심신안정 효과가 우수하며, 특히 실내의 인테리어 내장재에서 휘발되는 포름알데히드, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스틸렌, 아세트 알데히드 등의 탈취, 소취와 알레르기, 가려움증, 여드름과 같은 피부 트러블 및 아토피 피부염 완화 및 치료, 집먼지, 진드기와 같은 해충의 서식 억제 효과 뿐만 아니라 항균, 제균, 살균 및 탈취작용에도 우수한 효과가 있음이 확인되면서 다양한 분야로 그 응용범위가 확대되고 있다.

피톤치드의 유효성분은 유카립툴(ecalyptol), 캄포로일(camphoroil), 터펜노일(terpennoil) 및 리모넨(limonene)로서 피톤치드를 활용한 제품으로는 피톤치드 치약, 피톤치드 삼푸, 피톤치드 린스, 피톤치드 방향제, 피톤치드 비누, 피톤치드 엔센셜 오일, 피톤치드 보디로션 등이 있다.

그러나 전술한 바와 같은 피톤치드의 유효성분들은 휘발성이므로 시간이 경과하면 그 효과는 반감되므로 인해 피톤치드 효과는 피톤치드 성분이 지속적으로 대기중으로 방출되어야만 그 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 피톤치드의 지속적인 방출작용이 계속 유지되는 것이 중요하지만, 휘발성 피톤치드는 대기중에서 쉽게 증발하기 때문에 그 효과를 지속하기 어려운 단점이 있다.

한국특허출원번호 제2010-81042호 "친환경 방염제를 이용한 가구 제조방법"

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 가구를 제작하는 가구재에 피톤치드 성분이 지속적으로 방출됨과 동시에 음이온 및 원적외선의 방사량의 극대화와 항균작용, 살균력, 소취작용으로 보다 쾌적한 공간과 천연 방향성을 통한 인체에 유익한 기억력, 집중력 향상 및 스트레스를 감소할 수 있도록 포름알데히드를 제거하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결수단으로 본 발명은 편백나무 추출원액과 편백나무 오일을 18 내지 23:1 비율로 혼합한 혼합액을 멜라민 수지 100 중랑부에 0.9 ∼ 1 중량부를 첨가한 다음 80℃ ∼ 100℃ 온도에서 가열한 후 완성된 방향성 멜라민 수지에 인쇄지 또는 단색종이를 함침한 후 건조과정을 거쳐 완성된 멜라민 시트지를 PB 또는 MDF 보드에 접착하는 것으로서 편백나무 추출 원액과 오일 혼합액이 첨가된 멜라민 화장판 복합 보드 제조방법에 관한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 편백나무 추출원액과 편백나무 오일이 첨가된 멜라민 시트지를 고압 멜라민 화장판(HPM), 저압 멜라민 화장판(LPM)의 표면에 부착하여 가구재의 마감재로 사용하여 포름알데히드를 제거하는 효과가 있다.

또한, 편백나무 추출원액과 편백나무 오일을 마이크로 캡슐화시켜 피톤치드가 휘발되는 성분이 지속적으로 유지되도록 함으로써 유기화합물의 제거 및 탈취 소취작용과 아토피 피부염 치료효과 및 심신안정, 항균, 살균 등과 같은 인체에 유익한 효과를 지속한다.

또한, 피톤치드의 효능은 음이온 및 원적외선에 의해 신진대사의 활성효과는 물론 스트레스 완화작용, 강한 항균작용, 소취작용 및 유해물질 중화, 진정작용, 알레르기 및 피부 질환 개선 작업, 면역기능 증대 작용, 장과 심폐기능 강화 등의 효능을 갖는다.

또한, 실내의 대기환경을 크게 개선하여 더욱 쾌적하고 편안하며 위생적인 실내환경 및 인체에 유익한 천연방향성을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 편백나무 추출 원액과 오일 혼합액이 첨가된 멜라민 화장판 복합 보드 제조방법을 도시해 보인 공정도.
도 2는 본 발명 멜라민 화장판 복합 보드를 도시해 보인 단면도.
도 3은 본 발명 멜라민 화장판 복합 보드의 다른 실시 예를 도시해 보인 분리 사시도.

상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 편백나무 추출 원액과 오일 혼합액이 첨가된 멜라민 화장판 복합 보드 제조방법을 도시해 보인 공정도이고, 도 2는 본 발명 멜라민 화장판 복합 보드를 도시해 보인 단면도이다.

본 발명은 편백나무를 채취하여 가지와 잎을 분리하고 물로 세척한 다음 세척된 가지와 잎을 증류 탱크에 넣고 가열수단에 의해 100℃에서 7시간을 끓인 후 온도를 낮추는 방식으로 오일 성분이 포함된 수증기를 냉각기로 공급하면 응축된 오일성분이 함유된 수증기를 정유탱크로 공급하여 오일을 추출한다.

또한, 증류탱크 하부에는 편백나무 추출 원액이 분리되어 외부로 배출되면 이를 수거한다.

한편, 편백나무 추출 오일은 물에 대해 불용성을 가지고 있으며, 저온에서 추출하기 때문에 성분이 변질할 염려가 없다.

따라서 편백나무 추출 원액과 편백나무 추출 오일(5)을 18 내지 23:1 비율로 혼합한 혼합액을 멜라민 수지(2) 100 중량부에 0.9 ∼ 1 중량부를 첨가한다.

여기에서 상기 혼합액은 20:1 비율로 혼합하는 것이 매우 바람직하다.

상기 혼합액이 첨가된 멜라민 수지를 함침조에 충진한 다음 인쇄지(4) 또는 단색종이를 삽입하여 멜라민 수지(2)가 침투되도록 함침한다.

상기 인쇄지(4) 또는 단색종이는 다양한 문양 및 색상을 표현함으로 인해 미려함을 연출할 수 있다.

상기 함침 단계를 거친 멜라민 수지(2)를 상온에서 건조시키면 인쇄지(4) 또는 단색종이의 표면과 내부에 멜라민 수지(2)가 침투된 멜라민 시트지(2)를 완성한다.

상기 멜라민 시트지(2)는 MDF 보드 또는 PB 보드(3)의 표면에 마감재로 사용하여 가구를 제작하거나, 실내 인테리어 마감재로도 사용할 수 있다.

그러면 멜라민 화장판 보드(1)인 가구재로 제작된 가구의 내부와 외부에는 천연 방향성을 갖는 편백나무 추출 원액과 편백나무 추출 오일(5)이 멜라민 수지(2)에 침투되어 있어 피톤치드가 방출됨으로 인해 유해성분인 포름알데히드를 제거한다.

한편, 멜라민 시트지(6)에 첨가되는 편백나무 추출 원액과 편백나무 추출 오일(5)을 마이크로 캡슐화시켜 지속적으로 피톤치드가 방출될 수 있도록 한다.

또한, 편백나무 추출 원액과 편백나무 추출 오일(5)을 멜라민 시트지(6)에 첨가함으로 인해 고압 멜라민 화장판(HPM) 또는 저압 멜라민 화장판(LPM)의 표면 마감재로 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 유기화합물의 제거 및 탈취 소취작용 등을 향상시키기 위해 피톤치드의 효능이 더 우수한 편백나무 추출 오일과 편백나무 추출 원액과 혼합비용을 1:2로 혼합하여 실시할 수 있으며, 상황에 따라 혼합비율을 조정할 수 있다.

도 3은 본 발명 멜라민 화장판 복합 보드의 다른 실시 예를 도시해 보인 분리 사시도 이다.

본 발명 멜라민 화장판 복합 보드(1)는 MDF 보드 또는 PB보드(3)의 양측 표면에 고압 멜라민 화장판(HPM) 또는 저압 멜라민 화장판(LPM)이 부착되고, 상기 고압 멜라민 화장판(HPM) 또는 저압 멜라민 화장판(LPM) 표면에는 다양한 색상과 미려한 문양을 연출할 수 있도록 인쇄지(4) 또는 단색종이가 부착된다.

상기 인쇄지(4) 또는 단색종이의 표면에 편백나무 추출 원액과 편백나무 오일(5)이 혼합된 혼합액을 코팅한 코팅층을 형성하여 피톤치드가 방출됨으로 인해 유해성분인 포름알데히드를 제거한다.

상기 편백나무 추출 원액과 편백나무 오일(5)을 마이크로 캡슐화하여 멜라민 수지에 첨가함으로써 피톤치드가 지속적으로 방출되도록 한다.

따라서 멜라민 수지(2)가 부착된 가구재로 가구를 제작하면 가구 내부와 외부에서 천연 방향성을 갖는 편백나무 추출 원액과 편백나무 추출 오일(5)이 멜라민 수지(2)에 침투되어 있어 피톤치드가 방출됨으로 인해 유해성분인 포름알데히드를 제거함은 물론 새집증후군에도 탁월한 효과가 있다.

- 포름알데히드의 탈취 실험 -

- 시험방법

1. 편백나무 추출 원액과 편백나무 오일인 액상시료 20㎖를 5ℓ크기의 반응기에 넣고 밀봉함.

2. 시험가스의 초기농도를 50u㏖/㏖으로 주입하고 시험가스의 농도를 초기(0분), 30분, 60분, 90분 120분에서 측정하고 이를 샘플농도라 함.

3. 시험가스의 농도는 ks I 2218 : 2009에 의해 측정함.

4. 시험중 온도는 23℃, 상대습도는 50%를 유지함.

5. 이와 별도로 시료가 없는 상태에서 위의 2 ∼ 4에 의해 시험을 진행하고 이를 blank 농도라 함.

6. 각 시간대별 시험가스의 제거율은 다음 식에 의해 계산함.

시험가스 제거율(%) = [{blank 농도) - (샘플 농도)}/(blank 농도)]×100.

상기와 표에서 확인한 바와 같이 포름알데히드가 편백나무 추출 원액과 편백나무 오일에 의해 시간이 경과할수록 탈취효율이 상승함을 알 수 있다.

- 항균성 및 항진균성 실험 -

편백 추출 오일을 5%의 농도로 희석하여 실험한 경우에도 대부분의 균에 대해 일반 항생제에 버금가는 효과가 있고, 레지오넬라균에 대해서는 살균효과가 항생제보다 오히려 더 높은 것으로 나타남.

특히 주목할 점은 편백나무 오일은 천연 그대로의 물질로서 일반 항생제와 달리 인체에 무해하다.

1: 멜라민 화장판 보드
2: 멜라민 수지
3: PB, MDF 보드
4: 인쇄지
5: 편백나무 추출원액, 오일
6: 멜라민 시트지

Claims (5)

1. 편백나무 가지와 나뭇잎을 채취하여 세척한 후 100℃에서 7시간을 끓인 후 온도를 낮추는 방식으로 증발시켜 편백나무 추출 원액과 편백나무 오일을 추출하는 단계; 와
   상기 편백나무 추출 원액과 편백나무 오일을 20:1 비율로 혼합한 혼합액을 멜라민 수지 100중량부에 0.9 ∼ 1 중량부를 첨가하는 단계; 와
   상기 멜라민 수지에 인쇄지 또는 단색종이를 삽입하여 멜라민 수지가 침투되도록 함침하는 단계; 와
   상기 함침 단계를 거친 멜라민 수지를 건조시켜 멜라민 시트지로 성형하는 단계;와
   상기 멜라민 시트지를 가구재의 내부와 외부 표면에 부착하여 마감재로 사용하는 것을 특징으로 하는 편백나무 추출 원액과 오일 혼합액이 첨가된 멜라민 화장판 복합 보드 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 편백나무 추출 원액과 오일을 혼합한 혼합액을 마이크로 캡슐화한 것을 특징으로 하는 편백나무 추출 원액과 오일 혼합액이 첨가된 멜라민 화장판 복합 보드 제조방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 편백나무 추출 원액과 오일의 혼합비율을 18 내지 19:1의 비율로 한 것을 특징으로 하는 편백나무 추출 원액과 오일 혼합액이 첨가된 멜라민 화장판 복합 보드 제조방법.
   
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