KR101632407B1 - 탄소섬유를 포함하는 합성목재 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 첨가되는 단섬유 보강재(32)를 혼합하는 단계; (b) 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 교반시키는 단계; 및 (c) 교반된 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물에 열을 가하고 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

탄소섬유를 포함하는 합성목재 및 이의 제조방법 {MANUFACTURING DEVICE FOR SYNTHETIC WOOD AND MAKING METHOD THEREOF}
본 발명은 탄소섬유를 포함하는 합성목재 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 합성목재에 탄소섬유가 포함되어 구조물의 강도를 향상시키고 내열성, 내충격성, 내화학성 및 해충에 대한 저항을 향상시킬 수 있는 합성목재를 제조할 수 있는 탄소섬유를 포함하는 합성목재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로에는 각종 안전 설비, 예로서 차도와 인도 사이의 안전가이드, 중앙분리대 및 노변에 설치되는 추락방지용 안전가이드 등 여러 가지의 안전 설비가 구축되어 있고, 항만이나 공원 등에도 여러 가지 안전설비와 벤치, 울타리, 간이 편의 휴식설비 등의 여러 가지 설비가 설치되어 있다.
또한, 이러한 상기의 각종 설비의 구축물에 사용되는 포스트나 난간, 발판 등을 구성하기 위한 구축재료로서는 금속재 또는 천연 목재 등이 주류를 이루어 사용되고 있음도 일반적이다.
그러나 금속재의 경우 강도와 내구성이 우수하다는 이점은 있으나, 외관이 금속성을 나타내고 있음으로써 환경 친화적이지 못하며, 유연성이 없어 시설물과 통행인이나 이용자가 충돌하거나 접촉하게 되면 상해를 입을 우려가 있어 안전상의 문제점도 나타내고 있을 뿐만 아니라 설치 후 장기간 경과되면 표면이나 용접부위가 부식되어 외관이 훼손되거나 파손되어 설치 구역의 외관이나 미관을 해치는 단점을 나타내고 있다.
한편, 천연 목재의 경우에는 환경친화적이고 재질이 부드러운 특성이 있어 비교적 안전성을 크게 요하지 않고
미관을 요하는 벤치, 울타리, 간이 편의 휴식설비 등에 많이 사용되고 있으나, 이는 강도가 약하여 외부 충격에 쉽게 파손되는 단점이 있어 설치 후 유지 보수에 많은 인력과 경비가 요구되는 문제점을 나타내고 있으며, 또한 그 강도가 약하여 안전사고 방지를 위한 고강도 구축물 예로서 도로의 안전가이드 등에는 사용할 수 없는 등 사용에 한계를 나타내고 있을 뿐만 아니라, 설비 후 장기간 경과하면 목재 표면이 갈라지고 곰팡이 등이 서식하여 썩거나 손상 또는 변형되어 자연 파손되는 등 그 내구성이 취약한 단점을 나타내고 있다.
이러한 천연 목재의 여러 가지 단점을 해소하여 목분과 합성수지를 혼합한 합성목재의 사용이 제안되고 실시되고 있으나, 이는 천연 목재에 비하여 내식성이나 내수성이 우수하고 외관이 천연 목재의 질감을 나타내어 환경 친화적이라는 특성은 발휘하고 있는 반면에 강도가 취약하고 자외선에 약하여 태양에 장기간 방치되면 표면 색상이 변질되고 물성 자체가 열화되어 내구성에 한계를 들어내는 등의 단점을 나타내어 천연 목재를 대체하는 용도로 밖에 사용할 수 없는 단점을 나타내고 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1502879호(2015년 03월 10일 공고, 발명의 명칭 : 다중 타공홀을 이용한 고강도 합성목재 및 그 제조방법)에 개시되어 있다.
종래기술에 따른 합성목재 및 그 제조방법은, 충진제, 전분, 합성수지, 가교제, 첨가제 및 Sr-Al-O계 축광체분말을 포함하여 이루어지기 때문에 외관이 미려하게 마감되는 반면에, 강도, 내열성, 내충격성, 내화학성 및 해충에 대한 저항이 약하여 합성목재를 이용한 코팅층이 형성되는 구조물에 화재가 발생되는 경우에 구조물이 취약할 수 있는 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 합성목재에 탄소섬유가 포함되어 구조물의 강도를 향상시키고 내열성, 내충격성, 내화학성 및 해충에 대한 저항을 향상시킬 수 있는 합성목재를 제조할 수 있는 탄소섬유를 포함하는 탄소섬유를 포함하는 합성목재 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 첨가되는 단섬유 보강재(32)를 혼합하는 단계; (b) 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 교반시키는 단계; 및 (c) 교반된 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물에 열을 가하고 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 (a) 단계는, 합성목재원료(10) 및 섬유보강재가 투입되는 호퍼(50)에 의해 이루어지고, 상기 (b) 단계는, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)와 상기 섬유보강재를 혼합하는 스크루(52)에 의해 이루어지고, 상기 (c) 단계는, 상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 혼합물에 열에너지를 공급하고 특정 모양으로 성형하는 금형(54)에 의해 이루어지는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 단섬유 보강재는, 5mm 이하의 길이로 절단되는 탄소섬유를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)를 교반하는 단계; (b) 교반된 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 장섬유 보강재(34)를 함침시키는 단계; 및 (c) 상기 장섬유 보강재(34)가 함침된 상기 합성목재원료(10)에 열을 가하고 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 (a) 단계는, 합성목재원료(10)가 투입되는 호퍼(50)와, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)를 교반하는 스크루(52)에 의해 이루어지고, 상기 (b) 단계는, 상기 금형(54)에 섬유보강재를 특정한 모양으로 정렬시켜 공급하는 정렬부(70)에 의해 이루어지고, 상기 (c) 단계는, 상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 혼합물에 열에너지를 공급하고 특정 모양으로 성형하는 금형(54)에 의해 이루어지는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 금형(54)은, 상기 합성목재원가 통과되는 통로의 내벽을 이루는 제1공급관(54a); 상기 제1공급관(54a)과 간격을 유지하며 상기 제1공급관(54a)을 감싸도록 설치되어 상기 혼합물이 통과되는 외벽을 이루는 제2공급관(54b); 상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 상기 혼합물을 저장하는 저장부(56); 상기 저장부(56)로부터 상기 제1공급관(54a)과 상기 제2공급관(54b) 사이의 공간 일측으로 연결되는 제1투입관(56a); 및 상기 저장부(56)로부터 상기 제1공급관(54a)과 상기 제2공급관(54b) 사이의 공간 타측으로 연결되는 제2투입관(56b)을 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 정렬부(70)는, 상기 금형(54)의 입구 측에 설치되고 상기 섬유보강재의 공급을 차단하는 차단패널(72); 및 상기 차단패널(72)에 형성되고 상기 섬유보강재가 일정한 형상으로 공급되도록 일정한 간격을 유지하며 복수 개가 연속되게 형성되는 통과홀부(74)를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 장섬유 보강재는, 5mm를 초과하는 길이로 성형되는 탄소섬유를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~5중량부의 비율로 첨가되는 단섬유 보강재(32)를 혼합하는 단계; (b) 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 교반시키는 단계; (c) 교반된 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물 100중량부에 대하여 1~5중량부의 비율로 장섬유 보강재(34)를 함침시키는 단계; 및 (d) 상기 장섬유 보강재(34)가 함침된 상기 합성목재원료(10)에 열을 가하고 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 첨가되는 단섬유 보강재(32)를 호퍼(50)에 투입하여 혼합하는 단계; (b) 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)와 상기 섬유보강재를 혼합하는 스크루(52)의 작동에 의해 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 교반시키는 단계; 및 (c) 상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 혼합물에 열에너지를 공급하고 특정 모양으로 성형하는 금형(54)에 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 공급하여 압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)를 호퍼(50)에 투입하고, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)를 교반하는 스크루(52)의 작동에 의해 혼합하는 단계; (b) 교반된 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 장섬유 보강재(34)를 함침시키도록 금형(54)에 상기 합성목재원료(10)를 공급하고, 섬유보강재를 특정한 모양으로 정렬시켜 공급하는 정렬부(70)를 통과시켜 상기 금형(54)에 상기 장섬유 보강재(34)를 공급하여 함침시키는 단계; 및 (c) 상기 장섬유 보강재(34)가 함침된 상기 합성목재원료(10)에 열을 가하고 상기 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~5중량부의 비율로 첨가되는 단섬유 보강재(32)를 호퍼(50)에 투입하고, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 교반하는 스크루(52)의 작동에 의해 혼합하는 단계; (b) 교반된 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물 100중량부에 대하여 1~5중량부의 비율로 장섬유 보강재(34)를 함침시키도록 금형(54)에 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 공급하고, 섬유보강재를 특정한 모양으로 정렬시켜 공급하는 정렬부(70)를 통과시켜 상기 금형(54)에 상기 장섬유 보강재(34)를 공급하여 함침시키는 단계; 및 (c) 상기 장섬유 보강재(34)가 함침된 상기 합성목재원료(10)에 열을 가하고 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 탄소섬유를 포함하는 합성목재 및 이의 제조방법은, 합성목재에 탄소섬유가 포함되어 이루어지므로 외관이 미려한 기존의 탄소섬유를 합성목재의 특징에 내열성, 내충격성, 내화학성 및 해충에 대한 저항이 향상된 특징이 추가로 포함되므로 외관이 미려하고 기능성이 향상되는 구조물을 시공할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실실예에 따른 합성목재 제조장치를 이용하는 합성목재 제조방법이 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 합성목재 제조장치를 이용하는 합성목재 제조방법이 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 합성목재 제조장치를 이용하는 합성목재 제조방법이 도시된 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 합성목재 제조장치를 이용하는 합성목재 제조방법이 도시된 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 합성목재 제조장치의 정렬부 및 금형이 도시된 공정도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 탄소섬유를 포함하는 합성목재 및 이의 제조방법의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실실예에 따른 합성목재 제조장치를 이용하는 합성목재 제조방법이 도시된 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 합성목재 제조장치는, 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 첨가되는 섬유 보강재를 포함한다.
본 실시예의 가교제는, 실란 계열을 사용하며, 제1충진제가 40중량부를 초과하면 흐름성을 방해하여 구조물의 표면에 도포할 때에 뭉침 또는 기포가 발생하게 된다.
본 실시예의 합성수지는, 염화비닐 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 폴리우레탄, 플루오르 수지, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리아미드, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 메틸펜텐 수지, 및 이등의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어진다.
합성수지는 수지성분과 목분 간의 결합력을 높여 합성목재가 충분한 휨하중과 탄성을 유지할 수 있도록 첨가되는 것으로서, 수지성분에 의해 혼합단계에서의 목분과 수지 간의 혼련성, 물성, 성형성을 양호하게 하며, 수지 성분은 윤활성, 탄성 외에 결합력 증대 및 강도 보강의 기능을 제공한다.
합성수지의 함량이 10중량부 미만인 경우에는 혼합단계에서의 충분한 혼련성을 제공하기 어렵고 물성 및 성형성이 저하되는 문제점이 있으며, 그 함량이 15중량부를 초과하는 경우에는 수지 함량이 높아 오히려 전체적인 강도가 저하되는 문제점이 있다.
또한, 본 실시예의 섬유 보강재는 탄소섬유를 포함하여 이루어지므로 내열성, 내충격성, 내화학성 및 해충에 대한 저항이 향상되는 효과가 제공될 수 있게 된다.
탄소섬유는 탄소섬유의 섬유 상 구조에 의해 합성목재의 주성분들과의 결합력을 증대시켜 천연광물 등의 다량의 무기물을 포함하면서도 우수한 휨하중을 얻을 수 있도록 하며, 실란제 커플링제를 통해 합성목재의 주성분들과의 결합력이 한층 높아지게 된다.
탄소섬유는 열경화성수지 분말에 미량의 첨가물(항균제, 광물 분말 등)을 혼합하여 원료혼합물을 준비하고, 준비된 원료 혼합물을 섬유상으로 제조하여 이루어진다.
열경화성수지분말은 탄소섬유의 탄소원으로서 탄화공정에 의하여 탄화되어 활성탄소섬유로 화하는 원료물질이다. 이는 통상의 탄소화합물들은 모두 사용될 수 있기는 하나, 특히 공정의 안정성과 수득된 탄소섬유에서의 불순물 함량을 최소화시킬 수 있는 것이 사용되는 것이 바람직하며, 이러한 조건을 만족시킬 수 있는 것으로 선택된 것으로서, 소결 또는 탄화 동안에도 변형되지 않으며, 불순물 함량이 적게 나타나는 것으로서, 예를 들면 노볼락형 페놀수지 등이 사용될 수 있다.
페놀수지 이외에도 여러 종류의 열경화성수지들이 사용될 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 용이하게 이해될 수 있으며, 상기한 열경화성수지는 상용화된 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있다.
섬유형성은 원료 혼합물을 섬유상으로 제조하고, 열경화시킨 후 비활성 분위기에서 탄화시켜 탄소섬유를 제조하는 것으로 이루어지며, 원료혼합물의 섬유상으로의 제조는 통상의 섬유제조공정과 동일 또는 유사한 것으로서, 당업자에게는 극히 용이하게 이해될 수 있는 것이다.
섬유상으로의 방사는 원료혼합물을 약 250℃ 정도의 방사온도에서 통상 1.0mm 정도의 구경의 노즐을 통하여 방사하는 것으로 달성될 수 있다.
탄소섬유의 비율이 1중량부 미만인 경우 합성목재의 강도가 저하되고, 그 비율이 10중량부를 초과하는 경우에는 강도는 향상되나 첨가량에 비해서는 성능 개선의 효과가 다소 미비하고 합성목재의 탄성력이 저하되는 단점이 있다.
본 실시예는, 탄소섬유는 길이가 5mm 이하로 절단되어 이루어지는 단섬유 보강재(32)를 포함하여 이루어지므로 합성목재원료(10)와 탄소섬유의 혼합물을 스크루(52)에 통과시켜 합성목재원료(10)와 탄소섬유의 혼합을 용이하게 행할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 탄소섬유를 포함하는 합성목재의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 제1실시예에 따른 탄소섬유를 포함하는 합성목재의 제조방법은, 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 첨가되는 단섬유 보강재(32)를 호퍼(50)에 투입하여 혼합하는 단계와, 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 합성목재원료(10)와 섬유보강재를 혼합하는 스크루(52)의 작동에 의해 합성목재원료(10)와 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 교반시키는 단계와, 스크루(52)를 통과하여 공급되는 혼합물에 열에너지를 공급하고 특정 모양으로 성형하는 금형(54)에 합성목재원료(10)와 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 공급하여 압출하는 단계를 포함한다.
합성목재원료(10)와 단섬유 보강재(32)를 혼합한 후에 호퍼(50)를 통해 공급관 내부로 투입하고, 혼합물이 공급관을 통과할 때에 스크루(52)의 구동에 의해 합성목재원료(10)와 단섬유 보강재(32)의 혼합이 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.
합성목재원료(10)와 단섬유 보강재(32)의 혼합이 완료된 후에는 가열된 금형(54)을 통과하는 압출공정이 진행되어 합성목재원료(10)와 단섬유 보강재(32)가 혼합된 합성목재를 완성할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 합성목재 제조장치를 이용하는 합성목재 제조방법이 도시된 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 탄소섬유를 포함하는 합성목재 제조방법은, 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)를 교반하는 단계와, 교반된 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 장섬유 보강재(34)를 함침시키는 단계와, 장섬유 보강재(34)가 함침된 합성목재원료(10)에 열을 가하고 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함한다.
본 실시예의 장섬유 보강재는, 탄소섬유를 포함하여 이루어지고, 본 실시예의 탄소섬유는 5mm를 초과하는 길이로 이루어지는 장섬유 보강재(34)를 포함한다.
따라서 교반이 완료된 합성목재 내부에 길이 방향으로 길게 다수 개의 장섬유 보강재(34)가 함침된 상태를 유지하게 되므로 합성목재의 휨강도를 보다 효과적으로 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 제2실시예 및 제3실시예는, 합성목재원료가 공급되는 금형에 길이 방향으로 다수 개의 장섬유 보강재가 투입되는 것이 특징이며, 금형에 투입되는 장섬유 보강재는 정렬부에 의해 일정한 모양으로 배열되며 공급된다.
제2실시예 및 제3실시예의 정렬부(70)는, 금형(54)의 입구 측에 설치되고 섬유보강재의 공급을 차단하는 차단패널(72)과, 차단패널(72)에 형성되고 섬유보강재가 일정한 형상으로 공급되도록 일정한 간격을 유지하며 복수 개가 연속되게 형성되는 통과홀부(74)를 포함한다.
금형(54)에 공급되는 장섬유 보강재(34)는 원기둥, 사각기둥 또는 파이프 모양으로 이루어지는 합성목재의 길이 방향으로 길게 함침되게 공급되고, 금형(54) 내부에 공급되는 장섬유 보강재(34)는 차단패널(72)을 통과하면서 차단패널(72)에 형성되는 통과홀부(74)의 형상과 동일한 형상으로 배치되어 금형(54) 내부에 공급된다.
제2실시예의 금형(54)에는 합성목재원료(10) 및 장섬유 보강재(34)가 통과하는 제1공급관(34a)이 구비되어 제1공급관(34a)을 통과하는 합성목재원료(10) 및 장섬유 보강재(34)가 가열되어 사각기둥 또는 원기둥 모양으로 이루어지는 탄소섬유를 포함하는 합성목재를 이루게 된다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 합성목재 제조장치를 이용하는 합성목재 제조방법이 도시된 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 탄소섬유를 포함하는 합성목재 제조방법의 합성목재원료(10)에 장섬유 보강재(34)를 함침시키는 단계는, 제1공급관 및 제2공급관이 구비되는 금형에 의해 이루어진다.
본 실시예의 금형(54)은, 합성목재원가 통과되는 통로의 내벽을 이루는 제1공급관(54a)과, 제1공급관(54a)과 간격을 유지하며 제1공급관(54a)을 감싸도록 설치되어 혼합물이 통과되는 외벽을 이루는 제2공급관(54b)과, 스크루(52)를 통과하여 공급되는 혼합물을 저장하는 저장부(56)와, 저장부(56)로부터 제1공급관(54a)과 제2공급관(54b) 사이의 공간 일측으로 연결되는 제1투입관(56a)과, 저장부(56)로부터 제1공급관(54a)과 제2공급관(54b) 사이의 공간 타측으로 연결되는 제2투입관(56b)을 포함한다.
본 실시예의 관통홀부(74)를 통과한 장섬유 보강재(34)는, 제1공급관(54a)과 제2공급관(54b) 사이의 간격으로 공급되므로 파이프 모양으로 형성되는 합성목재 내부에 다수의 장섬유 보강재(34)가 일정한 간격을 유지하며 길이 방향으로 길게 함침된다.
따라서 본 실시예에 따른 제조방법에 의해 생산되는 합성목재는 길이 방향으로 긴 다수 개의 장섬유 보강재(34)가 함침된 상태를 이루게 되므로 휨강도가 효과적으로 향상되는 효과가 나타나게 된다.
본 실시예의 금형(54)에는 호퍼(50)로부터 연장되는 배출관으로부터 떨어지는 합성목재원료(10)를 수납하는 저장부(56)가 설치되고, 저장부(56)로부터 연장되는 제1투입관(56a) 및 제2투입관(56b)이 금형(54) 내부로 연장되어 제1공급관(54a)과 제2공급관(54b) 사이의 간격에 다수 개의 분기관으로 연결된다.
따라서 제1공급관(54a)과 제2공급관(54b) 사이의 간격으로 장섬유 보강재(34)가 공급될 때에 제1투입관(56a) 및 제2투입관(56b)을 따라 합성목재원료(10)가 공급되어 충진되므로 금형(54)에서 공급되는 열에너지에 의해 경화되면서 합성목재원료(10) 내부에 다수 개의 장섬유 보강재(34)가 함치되어 경화된다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 합성목재 제조장치를 이용하는 합성목재 제조방법이 도시된 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 탄소섬유를 포함하는 합성목재의 제조방법은, 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~5중량부의 비율로 첨가되는 단섬유 보강재(32)를 호퍼(50)에 투입하고, 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 합성목재원료(10)와 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 교반하는 스크루(52)의 작동에 의해 혼합하는 단계와, 교반된 합성목재원료(10)와 단섬유 보강재(32)의 혼합물 100중량부에 대하여 1~5중량부의 비율로 장섬유 보강재(34)를 함침시키도록 금형(54)에 합성목재원료(10)와 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 공급하고, 섬유보강재를 특정한 모양으로 정렬시켜 공급하는 정렬부(70)를 통과시켜 금형(54)에 장섬유 보강재(34)를 공급하여 함침시키는 단계와, 장섬유 보강재(34)가 함침된 합성목재원료(10)에 열을 가하고 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함한다.
본 실시예는, 합성목재원료(10)에 단섬유 보강재(32)를 혼합하여 교반시킨 후에 혼합물이 통과되는 공급관에 장섬유 보강재(34)를 함침시키는 것이 특징이다.
따라서 단섬유 보강재가 합성목재원료와 혼합되어 공급되는 혼합물에 장섬유 보강재가 길이 방향으로 길게 함침되어 이루어지는 합성목재를 제조할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 합성목재 제조장치의 정렬부 및 금형이 도시된 공정도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 탄소섬유를 포함하는 합성목재 제조방법의 장섬유 보강재(34)를 합성목재원료(10)에 함침시키는 단계는, 금형(54)을 이루는 제1공급관 내부에 다수 개의 장섬유 보강재(34)가 일정한 간격을 유지하며 매트릭스 모양으로 함침되게 하는 것이 특징이다.
본 실시예의 제1공급관은 사각 파이프 모양으로 형성되는 것이 특징이며, 차단패널(172, 272)에 형성되는 통과홀부(174, 274)는 사각형 모양 또는 매트릭스 모양으로 형성될 수 있으며, 제1공급관의 모양이나 통과홀부(174, 274)의 배치 모양은 다양하게 변경이 가능하다.
이로써, 합성목재에 탄소섬유가 포함되어 구조물의 강도를 향상시키고 내열성, 내충격성, 내화학성 및 해충에 대한 저항을 향상시킬 수 있는 합성목재 및 이의 제조방법을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 탄소섬유를 포함하는 합성목재 및 이의 제조방법을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 탄소섬유를 포함하는 합성목재 및 이의 제조방법이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 합성목재 및 이의 제조방법이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 합성목재원료 32 : 단섬유 보강재
34 : 장섬유 보강재 50 : 호퍼
52 : 스크루 54 : 금형
54a : 제1공급관 54b : 제2공급관
56 : 저장부 56a : 제1투입관
56b : 제2투입관 70, 170, 270 : 정렬부
72, 172, 272 : 차단패널 74, 174, 274 : 통과홀부

Claims (12)

  1. (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 첨가되는 단섬유 보강재(32)를 혼합하는 단계;
    (b) 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 교반시키는 단계; 및
    (c) 교반된 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물에 열을 가하고 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함하고,
    상기 (a) 단계는, 합성목재원료(10) 및 섬유보강재가 투입되는 호퍼(50)에 의해 이루어지고,
    상기 (b) 단계는, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)와 상기 섬유보강재를 혼합하는 스크루(52)에 의해 이루어지고,
    상기 (c) 단계는, 상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 혼합물에 열에너지를 공급하고 특정 모양으로 성형하는 금형(54)에 의해 이루어지고,
    상기 단섬유 보강재는, 5mm 이하의 길이로 절단되는 탄소섬유를 포함하고,
    상기 가교제는, 실란 계열을 사용하고,
    상기 탄소섬유는 열경화성수지분말에 항균제 및 광물 분말을 혼합하여 원료혼합물을 준비하고, 준비된 원료 혼합물을 섬유상으로 제조하여 이루어지고,
    상기 열경화성수지분말은, 소결 또는 탄화 동안에도 변형되지 않는 노볼락형 페놀수지를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유를 포함하는 합성목재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)를 교반하는 단계;
    (b) 교반된 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 장섬유 보강재(34)를 함침시키는 단계; 및
    (c) 상기 장섬유 보강재(34)가 함침된 상기 합성목재원료(10)에 열을 가하고 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되고,
    상기 (a) 단계는, 합성목재원료(10)가 투입되는 호퍼(50)와, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)를 교반하는 스크루(52)에 의해 이루어지고,
    상기 (b) 단계는, 상기 금형(54)에 섬유보강재를 특정한 모양으로 정렬시켜 공급하는 정렬부(70)에 의해 이루어지고,
    상기 (c) 단계는, 상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 혼합물에 열에너지를 공급하고 특정 모양으로 성형하는 금형(54)에 의해 이루어지는 합성목재 제조방법에 의해 제조되고,
    상기 금형(54)은,
    상기 합성목재원가 통과되는 통로의 내벽을 이루는 제1공급관(54a);
    상기 제1공급관(54a)과 간격을 유지하며 상기 제1공급관(54a)을 감싸도록 설치되어 상기 혼합물이 통과되는 외벽을 이루는 제2공급관(54b);
    상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 상기 혼합물을 저장하는 저장부(56);
    상기 저장부(56)로부터 상기 제1공급관(54a)과 상기 제2공급관(54b) 사이의 공간 일측으로 연결되는 제1투입관(56a); 및
    상기 저장부(56)로부터 상기 제1공급관(54a)과 상기 제2공급관(54b) 사이의 공간 타측으로 연결되는 제2투입관(56b)을 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유를 포함하는 합성목재.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서, 상기 정렬부(70)는,
    상기 금형(54)의 입구 측에 설치되고 상기 섬유보강재의 공급을 차단하는 차단패널(72); 및
    상기 차단패널(72)에 형성되고 상기 섬유보강재가 일정한 형상으로 공급되도록 일정한 간격을 유지하며 복수 개가 연속되게 형성되는 통과홀부(74)를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유를 포함하는 합성목재.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 장섬유 보강재는, 5mm를 초과하는 길이로 성형되는 탄소섬유를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 합성목재.
  9. (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~5중량부의 비율로 첨가되는 단섬유 보강재(32)를 혼합하는 단계;
    (b) 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 교반시키는 단계;
    (c) 교반된 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물 100중량부에 대하여 1~5중량부의 비율로 장섬유 보강재(34)를 함침시키는 단계; 및
    (d) 상기 장섬유 보강재(34)가 함침된 상기 합성목재원료(10)에 열을 가하고 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되고,
    상기 (a) 단계 및 상기 (b) 단계는, 합성목재원료(10)가 투입되는 호퍼(50)와, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)를 교반하는 스크루(52)에 의해 이루어지고,
    상기 (c) 단계는, 상기 금형(54)에 섬유보강재를 특정한 모양으로 정렬시켜 공급하는 정렬부(70)에 의해 이루어지고,
    상기 (d) 단계는, 상기 정렬부(70)를 통과하여 공급되는 상기 장섬유 보강재(34)를 포함하는 혼합물에 열에너지를 공급하고 특정 모양으로 성형하는 상기 금형(54)에 의해 이루어지는 합성목재 제조방법에 의해 제조되고,
    상기 금형(54)은,
    상기 합성목재원가 통과되는 통로의 내벽을 이루는 제1공급관(54a);
    상기 제1공급관(54a)과 간격을 유지하며 상기 제1공급관(54a)을 감싸도록 설치되어 상기 혼합물이 통과되는 외벽을 이루는 제2공급관(54b);
    상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 상기 혼합물을 저장하는 저장부(56);
    상기 저장부(56)로부터 상기 제1공급관(54a)과 상기 제2공급관(54b) 사이의 공간 일측으로 연결되는 제1투입관(56a); 및
    상기 저장부(56)로부터 상기 제1공급관(54a)과 상기 제2공급관(54b) 사이의 공간 타측으로 연결되는 제2투입관(56b)을 포함하는 합성목재 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유를 포함하는 합성목재.
  10. (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 첨가되는 단섬유 보강재(32)를 호퍼(50)에 투입하여 혼합하는 단계;
    (b) 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)와 상기 섬유보강재를 혼합하는 스크루(52)의 작동에 의해 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 교반시키는 단계; 및
    (c) 상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 혼합물에 열에너지를 공급하고 특정 모양으로 성형하는 금형(54)에 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 공급하여 압출하는 단계를 포함하고,
    상기 (a) 단계는, 합성목재원료(10) 및 섬유보강재가 투입되는 호퍼(50)에 의해 이루어지고,
    상기 (b) 단계는, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)와 상기 섬유보강재를 혼합하는 스크루(52)에 의해 이루어지고,
    상기 (c) 단계는, 상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 혼합물에 열에너지를 공급하고 특정 모양으로 성형하는 금형(54)에 의해 이루어지고,
    상기 단섬유 보강재는, 5mm 이하의 길이로 절단되는 탄소섬유를 포함하고,
    상기 가교제는, 실란 계열을 사용하고,
    상기 탄소섬유는 열경화성수지분말에 항균제 및 광물 분말을 혼합하여 원료혼합물을 준비하고, 준비된 원료 혼합물을 섬유상으로 제조하여 이루어지고,
    상기 열경화성수지분말은, 소결 또는 탄화 동안에도 변형되지 않는 노볼락형 페놀수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유를 포함하는 합성목재 제조방법.
  11. (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)를 호퍼(50)에 투입하고, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)를 교반하는 스크루(52)의 작동에 의해 혼합하는 단계;
    (b) 교반된 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~10중량부의 비율로 장섬유 보강재(34)를 함침시키도록 금형(54)에 상기 합성목재원료(10)를 공급하고, 섬유보강재를 특정한 모양으로 정렬시켜 공급하는 정렬부(70)를 통과시켜 상기 금형(54)에 상기 장섬유 보강재(34)를 공급하여 함침시키는 단계; 및
    (c) 상기 장섬유 보강재(34)가 함침된 상기 합성목재원료(10)에 열을 가하고 상기 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함하고,
    상기 (a) 단계는, 합성목재원료(10)가 투입되는 호퍼(50)와, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)를 교반하는 스크루(52)에 의해 이루어지고,
    상기 (b) 단계는, 상기 금형(54)에 섬유보강재를 특정한 모양으로 정렬시켜 공급하는 정렬부(70)에 의해 이루어지고,
    상기 (c) 단계는, 상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 혼합물에 열에너지를 공급하고 특정 모양으로 성형하는 금형(54)에 의해 이루어지는 합성목재 제조방법에 의해 제조되고,
    상기 금형(54)은,
    상기 합성목재원가 통과되는 통로의 내벽을 이루는 제1공급관(54a);
    상기 제1공급관(54a)과 간격을 유지하며 상기 제1공급관(54a)을 감싸도록 설치되어 상기 혼합물이 통과되는 외벽을 이루는 제2공급관(54b);
    상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 상기 혼합물을 저장하는 저장부(56);
    상기 저장부(56)로부터 상기 제1공급관(54a)과 상기 제2공급관(54b) 사이의 공간 일측으로 연결되는 제1투입관(56a); 및
    상기 저장부(56)로부터 상기 제1공급관(54a)과 상기 제2공급관(54b) 사이의 공간 타측으로 연결되는 제2투입관(56b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유를 포함하는 합성목재 제조방법.
  12. (a) 목분, 왕겨분, 죽분, 지분 또는 이들의 혼합물로 이루어진 제1충진제 10~40중량부, 상기 제1충진제와 혼합되는 전분 10~40중량부, 제1충진제와 전분의 혼합 분말에 혼합되는 합성수지 10~15중량부, 가교제 1~5중량부, 제2충진제 1~3중량부 및 첨가제 0.5~1중량부를 포함하는 합성목재원료(10)와, 상기 합성목재원료(10) 100중량부에 대하여 1~5중량부의 비율로 첨가되는 단섬유 보강재(32)를 호퍼(50)에 투입하고, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 교반하는 스크루(52)의 작동에 의해 혼합하는 단계;
    (b) 교반된 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물 100중량부에 대하여 1~5중량부의 비율로 장섬유 보강재(34)를 함침시키도록 금형(54)에 상기 합성목재원료(10)와 상기 단섬유 보강재(32)의 혼합물을 공급하고, 섬유보강재를 특정한 모양으로 정렬시켜 공급하는 정렬부(70)를 통과시켜 상기 금형(54)에 상기 장섬유 보강재(34)를 공급하여 함침시키는 단계; 및
    (c) 상기 장섬유 보강재(34)가 함침된 상기 합성목재원료(10)에 열을 가하고 금형(54)을 통과시켜 압출하는 단계를 포함하고,
    상기 (a) 단계는, 합성목재원료(10)가 투입되는 호퍼(50)와, 상기 호퍼(50)로부터 연장되는 공급관에 설치되어 상기 합성목재원료(10)를 교반하는 스크루(52)에 의해 이루어지고,
    상기 (b) 단계는, 상기 금형(54)에 섬유보강재를 특정한 모양으로 정렬시켜 공급하는 정렬부(70)에 의해 이루어지고,
    상기 (c) 단계는, 상기 정렬부(70)를 통과하여 공급되는 상기 장섬유 보강재(34)를 포함하는 혼합물에 열에너지를 공급하고 특정 모양으로 성형하는 상기 금형(54)에 의해 이루어지고,
    상기 금형(54)은,
    상기 합성목재원가 통과되는 통로의 내벽을 이루는 제1공급관(54a);
    상기 제1공급관(54a)과 간격을 유지하며 상기 제1공급관(54a)을 감싸도록 설치되어 상기 혼합물이 통과되는 외벽을 이루는 제2공급관(54b);
    상기 스크루(52)를 통과하여 공급되는 상기 혼합물을 저장하는 저장부(56);
    상기 저장부(56)로부터 상기 제1공급관(54a)과 상기 제2공급관(54b) 사이의 공간 일측으로 연결되는 제1투입관(56a); 및
    상기 저장부(56)로부터 상기 제1공급관(54a)과 상기 제2공급관(54b) 사이의 공간 타측으로 연결되는 제2투입관(56b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유를 포함하는 합성목재 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102311364B1 (ko) * 2020-12-22 2021-10-13 주식회사 에디스플레이 탄소섬유 복합수지를 포함하는 합성목재
US20220288826A1 (en) * 2021-03-11 2022-09-15 Honda Motor Co., Ltd. Manufacturing apparatus and manufacturing method for molded product of fiber-reinforced resin

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070056010A (ko) * 2007-03-16 2007-05-31 주식회사 엘지화학 천연원목에 유사한 외관과 질감의 합성목재판
KR101054330B1 (ko) * 2011-03-31 2011-08-05 주식회사 백향우드 친환경 합성목재와 그 제조방법
KR101077253B1 (ko) * 2011-04-28 2011-10-27 주식회사 백향우드 친환경 합성목재 및 그 제조방법
KR20140032131A (ko) * 2012-09-06 2014-03-14 (주)엘지하우시스 투명 표면층을 갖는 목재 플라스틱 복합재

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070056010A (ko) * 2007-03-16 2007-05-31 주식회사 엘지화학 천연원목에 유사한 외관과 질감의 합성목재판
KR101054330B1 (ko) * 2011-03-31 2011-08-05 주식회사 백향우드 친환경 합성목재와 그 제조방법
KR101077253B1 (ko) * 2011-04-28 2011-10-27 주식회사 백향우드 친환경 합성목재 및 그 제조방법
KR20140032131A (ko) * 2012-09-06 2014-03-14 (주)엘지하우시스 투명 표면층을 갖는 목재 플라스틱 복합재

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102311364B1 (ko) * 2020-12-22 2021-10-13 주식회사 에디스플레이 탄소섬유 복합수지를 포함하는 합성목재
US20220288826A1 (en) * 2021-03-11 2022-09-15 Honda Motor Co., Ltd. Manufacturing apparatus and manufacturing method for molded product of fiber-reinforced resin

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