KR101796263B1 - Molded Body of Cellulosic Materials and Preparation Method Thereof - Google Patents

Molded Body of Cellulosic Materials and Preparation Method Thereof Download PDF

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KR101796263B1
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고정호
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Abstract

The present invention relates to a molded body of a cellulose-based material which does not contain a binder, wherein the molded body is prepared by subjecting a cellulose-based material and a binding agent to a heat press molding process. The binding agent causes an interfacial bonding reaction between cellulose molecules, and is characterized by including acid, peroxide, a metal catalyst, and non-reactive oil. Since the molded body of a cellulose-based material according to the present invention uses the above-mentioned binding agent, the molded body can be molded without using an adhesive in the process of molding the cellulose-based material such as forestry byproducts, agricultural byproducts, industrial waste, and municipal waste.

Description

셀룰로오스계 재료의 성형체 및 이의 제조방법.{Molded Body of Cellulosic Materials and Preparation Method Thereof} {Molded Body of Cellulosic Materials and Preparation Method Thereof}

본 발명은 셀룰로오스계 재료의 성형체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 셀룰로오스를 구성하는 α-글루코오스를 β-글루코오스로 치환하며 β-글루코오스 간의 결합 반응을 일으킴으로써 셀룰로오스 계면 간의 결합을 유도하는 결합 작용제를 이용하여 셀룰로오스계 재료를 성형하여 제조되는 성형체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a molded body of a cellulose-based material and a method for producing the same, and more particularly, to a method for producing a cellulose-based material by inducing a bond between cellulosic surfaces by substituting? -Glucose constituting cellulose with? -Glucose, And a method for producing the same. [0002]

목재, 펄프, 왕겨, 밀짚과 같은 셀룰로오스계 재료를 구성하는 셀룰로오스 분자는 α-글루코오스로 이루어진 녹말이나 글리코겐 등과는 달리 β-글루코오스로 주성분으로 하고 있으므로 각 셀룰로오스 분자는 수소 결합에 의해 분자 간 결합을 형성한다.Unlike starch or glycogen composed of? -Glucose, cellulose molecules constituting cellulose-based materials such as wood, pulp, rice husks and straw are mainly composed of? -Glucose, so each cellulosic molecule forms an intermolecular bond by hydrogen bonding do.

목재를 성형하여 다양한 형태의 성형체를 제조하는 경우, 원목을 깎아 제품을 생산하기도 하나 MDF 보드와 같이 대량으로 목재 성형품을 생산하는 경우, 대한민국 등록특허공보 10-0721898호에서와 같이 분말화한 목재를 접착제(수지)와 혼합하여 가압 성형하는 방법으로 성형품을 제조하고 있다. 목재를 제조하는데 사용되는 접착제는 포름알데히드를 포함하는 요소계, 멜라닌계, 이소시아네이트계, 아크릴계, 에폭시계, 페놀계의 수지로 이루어진 접착제를 사용하는데 접착제의 혼합으로 인한 환경오염이나 인체 독성을 피할 수 없고, 이러한 방법으로 제조된 성형체는 재활용하기도 대단히 곤란한 문제가 있다.When various types of molded bodies are manufactured by molding wood, it is possible to produce products by carving the wood. However, in the case of producing a large quantity of wood molded articles such as MDF board, the powdered wood as described in Korean Patent Registration No. 10-0721898 And the mixture is mixed with an adhesive (resin) and pressure-molded. The adhesives used for the manufacture of wood are adhesives composed of urea, melanin, isocyanate, acrylic, epoxy and phenol resins containing formaldehyde, which can avoid environmental pollution and human toxicity due to the mixing of adhesives. There is a problem that it is very difficult to recycle the molded body manufactured by such a method.

또한, 대한민국 등록특허공보 10-0523176호에서는 왕겨, 톱밥, 옥수수대 등의 농업 부산물을 원료로 한 셀룰로오스 수지 복합 성형체가 개시되어 있으나, 이 경우에도 열가소성 수지 등의 결합제를 사용하고 있기 때문에 목재 성형체와 동일한 문제를 내포하고 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-0523176 discloses a cellulose resin composite molded article made from agricultural by-products such as rice husks, sawdust, and corn stems. In this case, however, since a binder such as a thermoplastic resin is used, The same problem is implied.

따라서 접착제를 사용하지 않고도 셀룰로오스 분자 간의 결합을 유도하여 목재 성형품을 제조할 수 있는 방법에 대한 기술적 요구가 증가되고 있다.Therefore, there is an increasing demand for a method for producing a wood molded article by inducing bonding between cellulose molecules without using an adhesive.

일례로 대한민국 공개특허공보 10-2015-0050267호에서 아세트산으로부터 유도된 제1 치환기, 탄소수 3 내지 36의 지방산으로부터 유도된 제2 치환기 및 탄소수 7 내지 20의 방향족 카르복실산으로부터 유도된 제3 치환기 중 1종 이상이 셀룰로오스 히드록시기와 에스테르 결합한 글루코오스 단위를 포함하는 셀룰로오스계 수지가 개시되어 있다. 그러나 상기 선행기술은 셀룰로오스 아세테이트와 같은 화학물질을 합성하여 수지를 제조하는 것으로서 목재와 같은 식물 원료 자체의 셀룰로오스 결합을 형성하는 기술과는 거리가 있으며 셀룰로오스 간의 결합을 유도하는 것보다는 셀룰로오스 중합반응을 유도하는 기술에 관한 것이다.For example, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0050267, a compound having a first substituent derived from acetic acid, a second substituent derived from a fatty acid having 3 to 36 carbon atoms and a third substituent derived from an aromatic carboxylic acid having 7 to 20 carbon atoms Discloses a cellulose resin comprising at least one glucose unit ester-bonded to a cellulose hydroxy group. However, the prior art described above is a method for producing a resin by synthesizing a chemical substance such as cellulose acetate, and is far from a technology for forming a cellulose bond of a plant raw material such as wood, and induces a cellulose polymerization reaction rather than inducing a bond between cellulose Lt; / RTI >

한편, 셀룰로오스 분자를 산 촉매 등으로 처리하여 글루코오스의 반응성기 간의 결합반응을 유도할 수 있으나, 이러한 기술은 대한민국 등록특허공보 10-0887563호에서와 같이 전처리된 셀룰로오스에 고체산 촉매인 제올라이트를 가하여 셀룰로오스가 가수분해되는 반응을 일으키기 때문에 셀룰로오스 분자 간의 결합을 형성하는 반응을 유도하기는 어렵고, 강산을 사용한다면 더더욱 분자 간 결합보다 분해 반응이 우선하여 일어날 우려가 있다.On the other hand, the cellulose molecule can be treated with an acid catalyst or the like to induce a binding reaction between the reactive groups of glucose. However, such a technique can be achieved by adding zeolite as a solid acid catalyst to the pretreated cellulose as described in Korean Patent Publication No. 10-0887563, It is difficult to induce a reaction for forming a bond between cellulosic molecules. If a strong acid is used, the degradation reaction may take precedence over intermolecular bonding.

또한, 대한민국 등록특허공보 10-1007651호에서와 같이 목재 폐기물 분말을 압축하여 펠릿을 제조하는 경우 접착제를 사용하지 않고도 성형이 가능하나 이는 연료용 펠릿과 같이 성형체의 강도, 내구성이 요구되지 않는 제품에 국한된 것으로서 패널, 보드 등의 성형체를 제조하기에는 부적합한 방법이다.In the case of producing pellets by compressing wood waste powder as described in Korean Patent Publication No. 10-1007651, molding can be performed without using an adhesive. However, in the case where a molded product such as fuel pellets is not required to have strength and durability And is a method unsuitable for manufacturing molded bodies such as panels and boards.

결국, 성형체를 구성하는 목재 분말의 결합력을 증진시키기 위해서는 대한민국 등록특허공보 10-1281278호에서와 같이 접착제를 최적화함으로써 결합력을 향상시킬 뿐, 접착제 사용을 극도로 감소시킨 상태에서는 목재 분말의 가압 성형을 통해 목재 성형체를 제조할 수 없다.As a result, in order to enhance the bonding force of the wood powder constituting the molded body, the bonding force is improved by optimizing the adhesive as in Korean Patent Registration No. 10-1281278. In the state where the use of the adhesive is extremely reduced, It is not possible to produce a wood-molded body.

대한민국 등록특허공보 10-1281278호Korean Registered Patent No. 10-1281278 대한민국 등록특허공보 10-0523176호Korean Patent Publication No. 10-0523176 대한민국 등록특허공보 10-0721898호Korean Patent Publication No. 10-0721898 대한민국 공개특허공보 10-2015-0050267호Korean Patent Publication No. 10-2015-0050267 대한민국 등록특허공보 10-0887563호Korean Patent Publication No. 10-0887563 대한민국 등록특허공보 10-1007651호Korean Patent Publication No. 10-1007651

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 임업 부산물, 농업 부산물, 산업 폐기물, 도시 폐기물 등의 셀룰로오스계 재료를 성형하는 과정에서 접착제를 소량만 사용하거나 사용하지 않고도 접착이 가능하도록 셀룰로오스 분자를 결합시킬 수 있는 결합 작용제를 이용하여 제조되는 셀룰로오스계 재료의 성형체 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of bonding a cellulose-based material such as agricultural by-products, agricultural by-products, industrial wastes, And a method for producing the cellulose-based material. The present invention also provides a method for producing the cellulose-based material.

또한, 셀룰로오스계 재료를 건조 공정이나 분말화 공정 없이도 셀룰로오스의 계면 결합을 통해 접착됨으로써 파쇄된 상태 그대로 사용할 수 있도록 하는 결합 작용제를 이용하여 제조되는 셀룰로오스계 재료의 성형체 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a molded body of a cellulose-based material and a method for producing the same, which are manufactured by using a binding agent which enables the cellulose-based material to be used as it is in a crushed state by being bonded through interfacial bonding of cellulose without a drying process or a pulverization process. The purpose.

또한, 접착제를 사용하여 제조하는 MDF, 합판과 같은 종래의 성형체에 비해 접착제로 인한 독성이 없고, 결합력 및 응집력이 향상된 성형체 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a molded article having no toxicity due to an adhesive and having improved bonding force and cohesive force as compared with conventional molded articles such as MDF and plywood manufactured using an adhesive, and a method for producing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 성형체는 바인더를 포함하지 않는 셀룰로오스계 재료의 성형체로서, 상기 성형체는 셀룰로오스계 재료와 결합 작용제를 열 프레스 성형하여 제조되는 것이며, 상기 결합 작용제는 셀룰로오스 분자 간의 계면 결합 반응을 일으키는 결합 작용제로서, 산, 과산화물, 금속촉매 및 비반응성 오일을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the molded article of the present invention is a molded article of a cellulose-based material not containing a binder, the molded article being produced by hot pressing molding a cellulose-based material and a binding agent, Linking agent which causes an interfacial bonding reaction, characterized by comprising an acid, a peroxide, a metal catalyst and a non-reactive oil.

이때, 상기 결합 작용제는 상기 산, 과산화물 및 금속촉매가 다공성 물질에 흡수되며, 상기 비반응성 오일이 상기 다공성 물질을 코팅하여 이루어진 분말일 수 있으며, 상기 산, 과산화물, 금속촉매 및 비반응성 오일을 벽 재료로 포집하여 이루어진 캡슐일 수도 있다.At this time, the binding agent may be a powder in which the acid, the peroxide, and the metal catalyst are absorbed by the porous material, the non-reactive oil is coated with the porous material, and the acid, peroxide, Or may be a capsule formed by collecting a material.

또한, 본 발명의 셀룰로오스계 재료의 성형체를 제조하는 방법은 셀룰로오스계 재료와 결합 작용제를 금형에 투입하는 단계; 상기 금형을 열 프레스 성형하여 성형체를 제조하는 단계; 상기 성형체를 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for producing the molded article of the cellulosic material of the present invention comprises the steps of: injecting the cellulosic material and the binding agent into a mold; Molding the mold by hot press molding to form a molded article; And cooling the molded body.

이때, 상기 금형에 투입하는 단계 전에 상기 금형 표면에 이형제를 도포하는 단계를 포함하거나, 상기 금형 표면에 반응 방지제를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.In this case, the method may further include a step of applying a releasing agent to the surface of the mold before the step of injecting the mold, or the step of applying an anti-reaction agent to the surface of the mold.

또한, 상기 금형 표면에는 테플론 코팅층 또는 세라믹 코팅층이 형성될 수도 있다.A Teflon coating layer or a ceramic coating layer may be formed on the surface of the mold.

본 발명에 따른 셀룰로오스계 재료의 성형체는 온도와 압력에 의하여 작동하여 셀룰로오스 분자 간의 계면 결합 반응을 일으키는 결합 작용제를 사용하기 때문에 임업 부산물, 농업 부산물, 산업 폐기물, 도시 폐기물 등의 셀룰로오스계 재료를 성형하는 과정에서 접착제를 사용하지 않고도 성형이 가능한 효과를 나타낸다.Since the molded article of the cellulosic material according to the present invention uses a binding agent that operates by temperature and pressure to cause an interfacial bonding reaction between cellulose molecules, cellulose materials such as forestry by-products, agricultural by-products, industrial wastes and municipal wastes are molded It shows an effect that molding can be performed without using an adhesive in the process.

또한, 셀룰로오스계 재료를 건조 공정이나 분말화 공정 없이도 셀룰로오스의 계면 결합을 통해 접착됨으로써 파쇄된 상태 그대로 사용할 수 있어 생산 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the cellulose-based material can be used as it is in a state of being shattered by adhesion through interfacial bonding of cellulose without a drying process or a pulverization process, so that the production efficiency can be improved.

또한, 접착제를 사용하여 제조하는 MDF, 합판과 같은 종래의 성형체에 비해 접착제로 인한 독성이 없고, 결합력 및 응집력이 향상된 성형체를 제조할 수 있다.In addition, compared with conventional molded articles such as MDF and plywood manufactured using an adhesive, a molded article having no toxicity due to an adhesive and having improved bonding force and cohesive force can be produced.

도 1은 본 발명의 성형체를 제조하기 위한 금형 구조를 도시한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 셀룰로오스계 재료의 결합 작용제를 제조하는 장치를 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 셀룰로오스계 재료의 결합 작용제를 적용하여 프레스 성형 가공할 때 결합 반응이 일어나는 과정을 도시한 개념도이다.
도 4는 열 프레스를 이용하여 셀룰로오스계 재료의 성형체를 제조하는 과정을 도시한 모식도이다.
도 5는 연속 공정으로 셀룰로오스계 재료의 성형체를 제조하는 과정을 도시한 모식도이다.
도 6은 폐가구 파쇄품으로 제조한 보드(a) 및 상기 보드를 끓는 물에 4시간 동안 넣고 가열한 후(b)의 상태를 나타낸 사진이다.
도 7은 도 5의 보드를 물에 4시간 담궜다가 꺼냈을 때의 물의 상태(a)와 4시간 가열한 후의 물의 상태(b)를 나타낸 사진이다.
도 8은 폐가구 파쇄품으로 제조한 보드의 변형율 및 수분 흡수율에 관한 시험성적서이다.
도 9는 시판되는 MDF 보드(a)와 본 발명의 결합 작용제를 사용하여 성형된 폐가구 파쇄품의 보드(b)에 대한 수분 저항성을 시험한 결과를 나타낸 사진이다.
도 10은 본 발명의 폐가구 파쇄품으로 제조한 보드의 굴곡 최대 하중 시험 결과를 도시한 그래프이다.
1 is a schematic view showing a mold structure for producing a molded article of the present invention.
2 is a schematic diagram showing an apparatus for producing a binding agent of the cellulose-based material of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a process in which a binding reaction occurs when a binding agent of the cellulose-based material of the present invention is applied and press-formed.
4 is a schematic diagram showing a process of manufacturing a molded article of a cellulosic material using a hot press.
5 is a schematic diagram showing a process of producing a molded body of a cellulose-based material by a continuous process.
Fig. 6 is a photograph showing the state of (b) after heating the board (a) made of pulverized household articles and boiling water for 4 hours and heating the board.
7 is a photograph showing the state (a) of the water when the board of FIG. 5 is dipped in water for 4 hours and the state (b) of water after heating for 4 hours.
8 is a test report on the deformation rate and water absorption rate of a board made of pulverized household articles.
Fig. 9 is a photograph showing the results of testing water resistance of a board (b) of a crushed waste product molded using a commercially available MDF board (a) and a binding agent of the present invention.
FIG. 10 is a graph showing the results of the flexural maximum load test of the board manufactured from the crushed waste furniture of the present invention.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명은 임업 부산물, 농업 부산물, 산업 폐기물, 도시 폐기물 등의 셀룰로오스계 재료를 이용하여 성형체를 제조하는데 적용할 수 있는 셀룰로오스 분자 간의 계면 결합 반응을 일으키는 결합 작용제에 관한 것이다. The present invention relates to a binding agent which causes an interfacial bonding reaction between cellulose molecules, which can be applied to the production of a molded article using cellulose-based materials such as agricultural by-products, agricultural by-products, industrial wastes and municipal wastes.

목재와 같은 셀룰로오스계 재료를 이용하여 제조되는 보드, 패널, 내장재, 가구 등의 성형체는 포름알데히드를 포함한 요소계, 멜라닌계, 이소시아네이트계, 아크릴계, 에폭시계 접착제나 MDI(methyl diphenyl isocyanate)와 같은 페놀계 접착제, 우레탄계 접착제 등의 접착제를 사용해야 하기 때문에 환경에 미치는 영향과 인체 독성을 피할 수 없으며, 제조된 성형체가 수명을 다한 경우에도 재활용에 제약이 많은 문제점이 있다. 이에 대하여, 본 발명은 종래기술과 대비하여 접착제의 사용을 크게 줄이거나 사용하지 않고도 셀룰로오스계 재료가 셀룰로오스 분자 간의 계면 결합 반응을 통해 접착되도록 할 수 있어 다양한 셀룰로오스계 재료로 성형체를 제조할 수 있는 것이다.Molded articles such as boards, panels, interior materials and furniture manufactured using cellulose-based materials such as wood can be used as ellipses including formaldehyde, melanin, isocyanate, acrylic, epoxy adhesives, phenol such as MDI (methyl diphenyl isocyanate) Adhesives such as adhesives, urethane adhesives, and the like must be used. Therefore, environmental impacts and human toxicity can not be avoided, and even when the formed molded product has reached the end of its useful life, there is a problem in that it is restricted in recycling. In contrast to this, the present invention enables the cellulose-based material to be bonded through the interfacial bonding reaction between the cellulose molecules without significantly reducing or using the adhesive in comparison with the prior art, so that a molded article can be manufactured from various cellulose-based materials .

본 발명에서 셀룰로오스계 재료는 셀룰로오스로 이루어진 다양한 재료, 즉, 목재, 나무 뿌리, 잎, 왕겨, 밀짚, 옥수수대, 옥수수속 등의 다양한 재료를 포괄하는 것으로, 특히, 상기 셀룰로오스로 이루어진 다양한 재료 중 부산물이나 폐기물을 가리키는 용어이다. The cellulose-based material in the present invention encompasses various materials made of cellulose, that is, various materials such as wood, tree roots, leaves, rice husks, straw, cornstalks, cornstalks, Or waste.

임업 부산물, 농업 부산물, 산업 폐기물, 도시 폐기물 등의 다양한 셀룰로오스계 재료가 발생하고 있는데, 활용처가 없어 수거 후 소각처리하는 경우가 대부분이다. 이러한 폐기물, 부산물로는 간벌, 토목공사 현장에서 발생하는 나무 뿌리, 목재 가공시 발생하는 껍질이나 부스러기, 벌목시 발생하는 생나무의 파쇄품 등의 임업 부산물 및 폐기물, 건축현장에서 발생하는 목재 산업 폐기물, 폐가구의 파쇄물과 같은 목재 폐기물이 대표적이나, 왕겨, 밀짚, 잡초, 옥수수대, 옥수수속과 같이 잘 ››지 않는 농업 부산물, 도시 낙엽 폐기물 등도 포함되는 것이다.There are various cellulosic materials such as forestry by-products, agricultural by-products, industrial wastes and municipal wastes. These byproducts include waste by-products and waste such as thinning, tree roots generated at civil engineering sites, shells and debris generated in the processing of wood, broken wood products generated during logging, wood waste from construction sites, Wood waste such as pulp of waste furniture is representative, but it also includes agricultural byproducts such as rice husk, straw, weed, cornstalks, corn, and urban decayed waste.

이러한 셀룰로오스계 재료는 건조 및 분말화 공정을 거쳐 성형용 재료로 사용함으로써 재활용 가능한 것도 있으나, 왕겨, 밀짚, 낙엽 등은 일부 토양 개질제로 뿌려지는 것 외에는 대부분 매립하여 폐기 처리된다. 또한, 열량이 부족하여 연료 펠릿으로도 전환할 수 없고, 장기간 보관시 화재, 부식 등의 문제가 발생하기 때문에 폐기 처리해야만 한다.Some of these cellulosic materials can be recycled by being used as a molding material after drying and pulverizing, but most of them are buried except for being sprayed with some soil modifier. In addition, since the amount of heat is insufficient, it can not be converted into fuel pellets, and when stored for a long period of time, there arises problems such as fire and corrosion, so it must be disposed of.

폐가구 파쇄품의 경우, 일부 양호한 목질 부분을 포함하여 이를 분리한 후 분쇄하여 PF 합성보드로 재활용되나, 분쇄비용 증가 및 낮은 제조효율, 접착제의 환경 유해성이 문제가 되며, 특히, 가구에 포함된 각종 페인트, 가구 제조시 사용된 화학 작용제, 오염된 먼지, 섬유 등을 처리하기 곤란한 문제가 있다.In the case of pulverized household articles, some of the good woody parts are separated and pulverized to be recycled as PF composite board. However, problems such as increased grinding cost, low manufacturing efficiency and environmental hazard of the adhesive are a problem. Especially, There is a problem that it is difficult to treat paints, chemical agents used in manufacturing furniture, contaminated dust, and fibers.

또한, 생목재 분말은 열량이 부족하여 연료펠릿으로 활용하기에 불충분하며 건조 공정을 거쳐야 하므로 원가 경쟁력이 떨어진다. 또한, 장기 보관시 곰팡이 발생 등의 부패가 진행되어 활용도가 극히 낮으므로 소각처리하거나 매립처리하고 있다.In addition, raw wood powder is insufficient to be used as fuel pellets due to a lack of heat, and it is required to undergo a drying process, thereby reducing cost competitiveness. In addition, since the corruption such as mold generation occurs during long-term storage and utilization is extremely low, it is incinerated or buried.

셀룰로오스계 재료의 대표적인 예로서 나무는 β-글루코오스로 이루어진 셀룰로오스의 히드록시기에서 세포분열을 통해 한 방향으로 확장되면서 성장하고, 그 사이에는 헤미셀룰로오스로 이루어진 송진, 나무진액 등이 채워진 구조로 이루어져 있다.As a representative example of the cellulose-based material, the tree is formed by expanding in one direction through cell division in the hydroxy group of cellulose made of beta -glucose, and there is filled with a resin such as hemicellulose and wood sesame seeds.

따라서 이러한 셀룰로오스계 재료가 상호 결합 반응을 일으키기 위해서는 분말이나 파쇄된 조각 등의 표면에서 상호 결합을 할 수 있도록 셀룰로오스 분자 간의 계면 결합 반응을 일으켜야 한다. 통상적으로 사용되는 접착제는 이러한 방식으로 계면에서 셀룰로오스 분자 간과 접착제 수지가 결합함으로써 결합된 구조를 이루게 된다.Therefore, in order for these cellulose-based materials to react with each other, an interfacial bonding reaction between cellulose molecules should be performed so that they can mutually bind on the surfaces of powders or crushed pieces. A commonly used adhesive in this way forms a bonded structure by bonding the cellulose resin molecules and the adhesive resin at the interface.

그러나 셀룰로오스 분자끼리의 결합은 쉽지 않은데, 이는 셀룰로오스 분자가 내화학성이 강하고 결합/분해를 위한 해리 에너지가 높기 때문에 온도를 올리면 결합 반응이 일어나기 보다는 산화 반응을 통해 탄화되는 것이 일반적이기 때문이다. 그러나 셀룰로오스 계면에서의 적정한 반응 수준에 도달할 수 있는 에너지를 공급한다면, 셀룰로오스 계면에서 반응이 일어날 수 있는 전이 상태를 유도함으로써 셀룰로오스 분자 간의 계면 결합 반응을 일으키고 반응 후 냉각 과정에서 β-글루코오스 간의 가교 및 α-글루코오스를 β-글루코오스로 치환 반응을 통한 가교를 형성할 수 있을 것으로 생각된다. 즉, 계면에서만 탄화없이 셀룰로오스의 하이드록시기가 활성화되도록 에너지를 공급하는 것이 셀룰로오스 간 결합에 중요한 요인이 된다.However, bonding between cellulose molecules is not easy because cellulose molecules are highly chemically resistant and have a high dissociation energy for binding / decomposition. Therefore, when the temperature is raised, carbonization is generally performed through an oxidation reaction rather than a binding reaction. However, if energy is supplied to reach the proper level of reaction at the cellulose interface, it induces a transition state in which the reaction can take place at the cellulose interface, thereby causing an interfacial bonding reaction between the cellulose molecules and crosslinking of the β- it is considered that crosslinking through the substitution reaction of? -glucose with? -glucose can be formed. That is, supplying energy to activate the hydroxy group of the cellulose without carbonization at the interface is an important factor for inter-cellulose bonding.

본 발명의 결합 작용제는 사용 전에는 안정한 상태로 존재하다가 성형 공정에 들어가 외부에서 열과 압력이 가해지면 에너지를 발생하여 셀룰로오스 간의 계면 결합 반응을 유도할 수 있도록 구성되는 것이다.The binding agent of the present invention is present in a stable state prior to use, and is formed to enter the molding process and generate energy when external heat and pressure are applied to induce an interfacial bonding reaction between cellulose.

이러한 셀룰로오스 분자 간의 계면 결합 반응을 일으키기 위한 본 발명의 결합 작용제는 산, 과산화물, 금속촉매 및 비반응성 오일을 포함하는 것을 특징으로 한다.The binding agent of the present invention for causing an interfacial bonding reaction between such cellulose molecules is characterized by containing an acid, a peroxide, a metal catalyst and a non-reactive oil.

즉, 산과 과산화물을 혼합할 때 국지적으로 에너지를 발생하는 현상을 이용하여 셀룰로오스 분자 간의 반응 엔탈피를 충족시킬 수 있는 반응 에너지를 공급할 수 있는데, 반응 전에는 서로 혼합되지 않도록 하다가 성형 공정 시에만 서로 혼합되면서 에너지를 발생시킬 수 있도록 해야 한다.That is, the reaction energy that can meet the reaction enthalpy between the cellulose molecules can be supplied using locally generated energy when the acid and the peroxide are mixed, but they are not mixed with each other before the reaction, To be generated.

이러한 결합 작용제를 사용함으로써 종래기술과는 달리 접착제 없이 성형체를 제조할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에서는 성형체를 구성하는 재료가 분말화나 분급을 거치지 않는 단순 파쇄품을 사용하며, 결합 작용제 역시 고상 분말형태로서 금형 내에 흩뿌리는 것만으로도 쉽게 혼련된다. 이러한 까닭에 간단히 열 프레스 성형에 의해 성형체를 제조할 수 있으므로 금형의 디자인을 단순하게 할 수 있는 장점이 있다.Unlike the prior art, by using such a binding agent, a molded article can be produced without an adhesive. That is, in the present invention, a simple crushed product in which the material constituting the formed body is not subjected to pulverization or classification is used, and the binding agent is also easily kneaded as a solid phase powder only by being scattered in the mold. For this reason, a molded body can be manufactured simply by hot press molding, which has the advantage of simplifying the design of the mold.

그러나 금형은 재료의 크기, 사용하고자 하는 재료의 성격(수분함수율, 오염물질 함유 등), 생산하고자하는 제품의 구조에 따라서 달라지며 생산단가 역시 고려되어야 한다. 특히, 생산 시에 어려운 문제는, 본 발명의 결합 작용제의 반응성이 매우 좋아 금형 표면과도 작용하여, 목질의 재료와 금형의 금속표면이 강력하게 결합한다는 것이다. 이는 제품 생산이 끝나고 난 뒤, 금형에서의 탈부착을 매우 어렵게 하고, 생산 시간을 지연 시킬 수 있다.However, molds depend on the size of the material, the nature of the material to be used (moisture content, content of pollutants, etc.), and the structure of the product to be produced. Particularly, a difficult problem in production is that the reactivity of the binding agent of the present invention is very good, so that it also acts on the surface of the mold, so that the woody material and the metal surface of the mold are strongly bonded. This can make it very difficult to attach and detach from the mold after the production is finished and delay the production time.

따라서 본 발명에서 성형체를 제조하는 금형은 도 1에서 도시한 바와 같이 금형 내표면에, 특히, 상형 및 하형의 내표면에 이형제를 도포하거나, 반응제가 포함되지 않은 분말, 필름을 도포하거나, 코팅층을 형성할 필요가 있다.Therefore, as shown in Fig. 1, the mold for producing a molded article according to the present invention can be obtained by applying a releasing agent to the inner surface of a mold, particularly to inner surfaces of upper and lower molds, applying a powder or film containing no reagent, It needs to be formed.

이러한 이형제로는 실리콘 오일, 오일 스테인, 대두유 등의 오일류를 들 수 있으며, 반응제가 포함되지 않은 분말, 필름으로는 탈크 분말, 탄산칼슘 분말, 장석 분말, 목분, 밀가루, 전분가루, 황토가루, 얇은 종이(습자지) 등을 들 수 있다.Examples of such release agents include oils such as silicone oil, oil stain and soybean oil, and powders not containing a reactant, such as talc powder, calcium carbonate powder, feldspar powder, wood flour, wheat flour, starch powder, Paper (wet paper) and the like.

또한, 금형의 상형 및 하형 내표면에 테프론 코팅 또는 세라믹코팅을 하거나, 테프론으로 제작된 시트지를 사용하여야 한다. 또한, 금형에는 반드시 직경 0.5~2㎜의 가스벤트를 형성해야 한다. 본 발명에서 사용되는 셀룰로오스계 재료는 건조 과정 없이도 그대로 사용할 수 있기 때문에 고온 압축 시 수분을 포함한 다량의 가스가 생성될 수 있으며 가스벤트를 통해 이를 배출해야 한다. 일반적으로 목분을 사용하여 제조되는 성형체의 경우 목분 자체를 분말화 및 건조하는 과정을 거치기 때문에 수분의 발생이 없는 대신 공정이 복잡하고 생산단가가 상승하는 문제가 있으나, 본 발명에서는 공정이 단순하고 생산단가가 낮아지는 장점이 있으며, 이러한 장점을 살리기 위해서는 성형체를 제조하는 금형에 대한 가스벤트의 설치와 같은 최적화가 필요하다.In addition, Teflon coating or ceramic coating should be applied to the top and bottom surfaces of the mold, or a sheet made of Teflon should be used. In addition, the mold must have a gas vent of 0.5 to 2 mm in diameter. Since the cellulose-based material used in the present invention can be used as it is without drying, a large amount of gas including moisture can be generated during high-temperature compression and it must be discharged through a gas vent. Generally, in the case of a molded product manufactured using wood powder, the wood powder itself is pulverized and dried, so there is a problem that moisture is not generated but the process is complicated and the production cost is increased. However, in the present invention, In order to take advantage of these advantages, it is necessary to optimize the installation of the gas vent to the mold for manufacturing the molded body.

또한, 열 프레스로부터 가해지는 열(에너지 비용)을 줄이기 위해서는 좌우 측면의 두께가 10㎜ 이하인 금형을 사용하는 것이 좋다.Further, in order to reduce the heat (energy cost) applied from the hot press, it is preferable to use a mold having a thickness of 10 mm or less on the left and right sides.

또한, 금형 테두리 주위로 경량의 단열재를 부착하면 생산시간(가압가열 시간)을 단축하고 에너지를 절약할 수 있다.In addition, by attaching a lightweight insulator around the edge of the mold, the production time (pressurization heating time) can be shortened and energy can be saved.

또한, 냉각은 열 프레스 장치의 외부 장치에서 이루어지므로, 생산 속도를 높이기 위하여 2벌을 교대로 사용하는 것이 바람직하다. Further, since cooling is performed in an external device of the hot press apparatus, it is preferable to use two sets alternately in order to increase the production speed.

또한, 가압은 위아래로만 이루어지므로, 보드 형태의 성형체를 제조할 때에는 동시에 여러 장의 보드를 겹쳐서 생산할 수 있으며, 이 경우, 이형제를 각 층간에 삽입하여 생산해도 된다.In addition, since the pressurization is performed only in the upward and downward directions, when a board-shaped molded article is manufactured, a plurality of boards can be stacked at the same time, and in this case, a release agent may be inserted between the respective layers.

또한, 비중이 낮은 보드나 밀짚으로 만든 단열재 같은 경우에는 금형을 나무로 제작하여도 된다.Further, in the case of a board having a low specific gravity or a heat insulating material made of straw, the mold may be made of wood.

본 발명의 성형체의 제조에 사용되는 결합 작용제는 산과 비반응성 오일을 포함하고 있다.The binding agent used in the production of the molded article of the present invention includes an acid and a non-reactive oil.

본 발명에서 상기 비반응성 오일은 산과 반응하여 산화반응을 일으키며 경화되기 때문에 성형 공정에 투입되기 전까지는 산을 안정적으로 보호하는 일종의 보호막을 형성하게 된다. 이러한 비반응성 오일로는 나트륨계 리그닌, 칼슘계 리그닌, 미네랄 오일, 파라핀 오일, 오일 스테인(대두유를 200℃ 이상에서 5분 이상 끓이고 60℃로 냉각한 후 파라핀 왁스를 혼합하여 제조), 실리콘 오일(특히, 디페닐 실록산계 실리콘 오일)에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, since the nonreactive oil reacts with an acid to cause an oxidation reaction and is cured, it forms a kind of protective film that stably protects the acid until it is put into a molding process. Examples of such non-reactive oils include sodium lignin, calcium lignin, mineral oil, paraffin oil, oil stain (prepared by mixing soybean oil with paraffin wax at a temperature of 200 ° C or more for 5 minutes or more and cooling to 60 ° C) (Particularly, diphenylsiloxane-based silicone oil), it is preferable to use any one or a mixture of two or more thereof.

또한, 상기 산으로는 pH 3 이하, 바람직하게는 pH 1 이하의 산을 사용하는데 질산, 황산, 삼산화황, 인산, 염산에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.As the acid, an acid having a pH of 3 or less, preferably pH 1 or less is used, and any one or a mixture of two or more selected from nitric acid, sulfuric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and hydrochloric acid can be used.

또한, 상기 과산화물은 셀룰로오스의 계면에서 반응이 일어날 때, 고온, 고압의 성형 조건에서 반응속도를 향상시키기 위해 사용되는 구성성분이다. 상기 과산화물로는 과산화에스테르, 과산화벤조일, 디아실퍼옥사이드, 하이드로퍼옥사이드, 엔도퍼옥사이드, 과산화수소에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.The peroxide is a component used to improve the reaction rate at high temperature and high pressure molding conditions when a reaction occurs at the interface of cellulose. As the peroxide, any one or a mixture of two or more selected from peroxide ester, benzoyl peroxide, diacyl peroxide, hydroperoxide, endoperoxide and hydrogen peroxide may be used.

또한, 금속촉매는 반응을 촉진하기 위하여 첨가되는 구성성분인데, 금속염, 금속산화물, 합금, 및 금속분말 중 어느 하나 또는 그 이상인 것이 바람직하다. 구체적으로는 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 티타늄, 아연, 카드뮴, 수은 등의 금속 산화물, 마그네슘-알루미늄 합금, 아연, 나트륨 실리케이트, 칼슘 실리케이트, 탄화칼슘 등을 들 수 있다.In addition, the metal catalyst is a component added for promoting the reaction, and it is preferably one or more of metal salt, metal oxide, alloy, and metal powder. Concretely, it is possible to use metal oxides such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, titanium, zinc, cadmium and mercury, magnesium-aluminum alloy, zinc, sodium silicate, calcium silicate, .

상기 구성성분들은 결합 작용제 내에 포함되면서 성형체의 성형 가공시 발생하는 열과 압력에 의해 반응하면서 에너지를 발생해야 하므로, 사용 전에는 안정한 상태로 포함되어 있어야 한다.Since the above components are contained in the binding agent and generate energy while reacting due to heat and pressure generated in the molding process of the molded article, they must be contained in a stable state before use.

일 실시예에서 상기 결합 작용제는 산, 과산화물 및 금속촉매가 다공성 물질에 흡수되며, 상기 비반응성 오일이 상기 다공성 물질을 코팅하여 이루어진 분말을 이룬다.In one embodiment, the binding agent is a powder in which the acid, peroxide, and metal catalyst are absorbed by the porous material, and the non-reactive oil is coated with the porous material.

상기 다공성 물질은 상기 결합 작용제를 구성하는 성분들을 흡수하고 있으며, 성형 가공시 발생하는 열과 압력에 의해 상기 흡수된 성분들을 방출하여 결합 작용제로서 작동하도록 하는 것이다.The porous material absorbs the components constituting the binding agent and emits the absorbed components by heat and pressure generated during the molding process to operate as a binding agent.

본 발명에서 상기 다공성 물질은 흡수율이 20 중량% 이상인 것을 사용해야 한다. 즉, 분말 전체의 중량에 대하여 다공성 물질을 제외한 나머지 구성 성분이 적어도 20 중량% 이상 흡착되도록 해야 한다. 성형 가공 조건에서 흡착된 모든 구성 성분이 방출되지 못하는 경우도 있기 때문에, 흡착량이 20 중량%에 미치지 못할 경우 결합 작용제가 에너지를 충분히 발생시키지 못하여 셀룰로오스 계면 결합을 충분히 유도하지 못하여 불량을 유발할 수 있다.In the present invention, the porous material should have a water absorption rate of 20 wt% or more. That is, at least 20% by weight or more of the components other than the porous material should be adsorbed to the total weight of the powder. If the adsorption amount is less than 20% by weight, the binding agent does not sufficiently generate energy, thereby failing to sufficiently induce the cellulose interface bonding and causing defects.

상기 다공성 물질에 대한 흡수율을 감안하여 상기 산은 5 내지 20 중량부, 과산화물은 0.1 내지 3 중량부, 금속촉매는 0.1 내지 3 중량부를 사용하며, 비반응성 오일은 3 내지 10 중량부를 사용한다.Considering the water absorption rate of the porous material, the acid is used in an amount of 5 to 20 parts by weight, the peroxide is used in an amount of 0.1 to 3 parts by weight, the metal catalyst is used in an amount of 0.1 to 3 parts by weight, and the non-reactive oil is used in an amount of 3 to 10 parts by weight.

또한, 상기 다공성 물질 내에 흡착한 후 상기 다공성 물질을 비반응성 오일을 10 내지 45 중량부 부가하여 코팅하여 흡착된 물질이 용출되지 않도록 할 수 있다.In addition, the porous material may be adsorbed in the porous material, and then coated with the non-reactive oil in an amount of 10 to 45 parts by weight to prevent the adsorbed material from being eluted.

따라서 상기 결합 작용제는 산, 과산화물, 금속촉매, 및 비반응성 오일을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 다공성 물질에 흡수시키는 단계; 상기 흡수된 다공성 물질을 비반응성 오일로 코팅하는 단계;를 포함하여 제조된다.Accordingly, the binding agent may be prepared by mixing an acid, a peroxide, a metal catalyst, and a non-reactive oil; Absorbing the mixture into a porous material; And coating the absorbed porous material with a non-reactive oil.

산, 과산화물, 금속촉매, 및 비반응성 오일은 고점도 원료의 혼합이 가능하도록 수퍼 믹서를 이용하여 혼합할 수 있다. Acids, peroxides, metal catalysts, and non-reactive oils can be mixed using a super mixer to enable mixing of high viscosity raw materials.

또 다른 실시예에서 상기 결합 작용제는 상기 산, 과산화물, 금속촉매 및 비반응성 오일을 벽 재료로 포집하여 이루어진 캡슐인 것을 특징으로 한다.In another embodiment, the binding agent is a capsule formed by capturing the acid, peroxide, metal catalyst, and non-reactive oil with a wall material.

이때, 상기 벽 재료를 구성하는 물질은 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌 에틸아세테이트, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐아세테이트, 에틸렌 왁스, 파라핀 왁스 중 어느 하나 또는 그 이상일 수 있다.At this time, the material constituting the wall material may be any one or more of high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ethylene ethyl acetate, polypropylene, ethylene vinyl acetate, ethylene wax and paraffin wax.

상기 결합 작용제에서는 다공성 물질과 같은 흡수를 위한 모재가 불필요하며, 혼합된 산, 과산화물, 금속촉매 및 비반응성 오일을 폴리머로 저온에서 그라프팅 중합하여 캡슐화하기 때문에 공정이 더 단순해지는 장점이 있다.The bonding agent does not require a base material for absorption such as a porous material, and the process is simplified because the base material is encapsulated by grafting polymerization of a mixed acid, a peroxide, a metal catalyst, and a non-reactive oil with a polymer at a low temperature.

이러한 결합 작용제는 산, 과산화물, 금속촉매 및 비반응성 오일을 혼합하는 단계; 벽 재료로 상기 혼합물을 포집하여 캡슐화하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.Such binding agents include the steps of mixing an acid, a peroxide, a metal catalyst and a non-reactive oil; And collecting and encapsulating the mixture with a wall material.

이 경우 각각의 구성성분의 함량은 산 5 내지 20 중량부, 과산화물 0.1 내지 3 중량부, 금속촉매 0.1 내지 3 중량부, 비반응성 오일 1 내지 3 중량부의 비율로 사용하며, 캡슐화를 위하여 캡슐 전체 중량에 대하여 10 내지 45 중량%의 고분자를 혼합하여 캡슐을 제조하게 된다.In this case, the content of each component is used in a ratio of 5 to 20 parts by weight of acid, 0.1 to 3 parts by weight of peroxide, 0.1 to 3 parts by weight of metal catalyst and 1 to 3 parts by weight of non-reactive oil, And 10 to 45% by weight of the polymer are mixed with each other to prepare a capsule.

상기 분말 형태 및 캡슐 형태는 상기 결합 작용제를 구성하는 산, 과산화물이 공기나 수분과 접촉하지 않도록 차단하는 목적과 산, 과산화물, 금속촉매의 반응이 일어나지 않도록 하기 위한 목적으로 채용되는 것이다. 이는 안정한 상태로 존재하다가 셀룰로오스계 분말의 성형을 위해 성형기 내에서 열과 압력이 가해질 때 각 성분들이 방출되면서 셀룰로오스 계면 결합 반응을 일으키도록 하기 위한 것이다.The powder form and the capsule form are employed for the purpose of preventing the reaction between an acid, a peroxide and a metal catalyst in order to prevent the acid or peroxide constituting the binding agent from coming into contact with air or moisture. This is to ensure that the components are released when the heat and pressure are applied in the molding machine for the formation of the cellulose powder in the stable state so as to cause the cellulose interface bonding reaction.

도 2를 참조하여 본 발명의 결합 작용제를 제조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.The process for preparing the binding agent of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 산, 과산화물, 금속촉매, 비반응성 오일 및 필요에 따라 다공성 물질과 캐리어를 각각의 저장조로부터 공급받아 수퍼 믹서를 이용하여 혼합하면서 흡수되도록 한다. 캐리어는 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스와 함께 목재를 구성하는 리그닌이나 올레핀계 선형 단량체를 사용하는데, 이는 결합 작용제의 각 구성 성분을 분산시키는 용매와 같은 역할을 하는 것이다. 또한, 성형 공정시 셀룰로오스 간의 결합 반응을 촉진시키는 역할을 한다.First, an acid, a peroxide, a metal catalyst, a non-reactive oil and, if necessary, a porous material and a carrier are supplied from respective reservoirs, and are mixed while being mixed using a supermixer. The carrier uses lignin or an olefinic linear monomer that constitutes the wood together with cellulose and hemicellulose, which acts as a solvent for dispersing each constituent of the binding agent. In addition, it plays a role of promoting the bonding reaction between cellulose in the molding process.

다공성 물질을 사용하여 상기 산, 과산화물, 금속촉매, 비반응성 오일, 캐리어를 흡착하는 경우, 이 단계에서 안정화되기 때문에 비반응성 오일로 코팅한 후 이를 바로 출고하게 된다.When a porous material is used to adsorb the acid, the peroxide, the metal catalyst, the non-reactive oil, and the carrier, since it is stabilized at this stage, it is coated with the non-reactive oil and then discharged immediately.

또한, 다공성 물질을 사용하지 않는 경우, 계량 후 필요에 따라 추가 첨가제, 안료 등을 부여하고 이를 믹서로 혼합하고, 이를 상용분산한 후 벽 재료를 혼합하여 캡슐화시킨다. 이때 기능에 따라 2차 가교제를 투입할 수 있다.If a porous material is not used, additional additives, pigments, and the like are added as necessary after metering, mixed with a mixer, mixed and dispersed, and then encapsulated with a wall material. At this time, a secondary crosslinking agent may be added depending on the function.

이후 제조된 캡슐을 사일로에서 건조하고 액체질소로 초저온 조건을 만든 상태에서 분쇄하여 마이크로미터 단위의 캡슐을 제조한다. 이를 분급 및 포장, 검사하여 캡슐 제품을 출고하게 된다.The capsules thus prepared are dried in a silo and pulverized in a state of ultra-low temperature with liquid nitrogen to prepare capsules of micrometer unit. It is classified, packaged and inspected to release the capsule product.

상기와 같이 제조된 결합 작용제는 셀룰로오스계 분말의 성형을 위해 재료의 종류, 크기, 상태, 강도에 따라 혼합량을 달리하여 고온, 고압 상태에서 성형하게 된다.The above-prepared binding agent is formed at a high temperature and a high pressure by varying the mixing amount depending on the type, size, state, and strength of the material for forming the cellulosic powder.

이러한 결합 작용제가 셀룰로오스 계면에서 결합 반응을 일으키는 과정은 160℃ 이상의 온도와 30kgf/㎠ 이상의 압력, 즉, 열 프레스 성형 조건에서 일어난다. 이는 도 3에서와 같이, 결합 작용제가 방출되면 반응 엔트로피가 증가하면서 셀룰로오스 계면의 활성화가 일어나고 셀룰로오스 말단기가 α→β 치환되거나 활성화가 일어난다. 이와 동시에 캐리어인 리그닌 사슬이 해체되어 선형구조로 전환되며, 이 과정에서 셀룰로오스 계면 간 및 셀룰로오스 계면과 리그닌 계면에서 그라프트 중합 반응이 일어나면서 결합 반응이 일어나게 된다. 이를 통해 각각의 셀룰로오스계 재료의 계면이 접착되게 된다.The process in which such a coupling agent causes a bonding reaction at the cellulose interface occurs at a temperature of 160 DEG C or higher and a pressure of 30 kgf / cm < 2 > or more, that is, a hot press forming condition. As shown in FIG. 3, when the binding agent is released, the reaction entropy is increased to activate the cellulosic interface, and the cellulose terminal group is substituted by? To? Or activated. At the same time, the lignin chain, which is a carrier, is disassembled and converted into a linear structure. In this process, a graft polymerization reaction occurs between the cellulose interface and the cellulose interface and the lignin interface. Whereby the interface of each of the cellulosic materials is bonded.

또한, 프레스 성형 가공이 끝난 후 냉각 안정화 과정에서 자기 가교 결합이 일어나게 되므로 셀룰로오스계 재료의 계면간 접착을 더욱 강화시키게 된다.In addition, self-crosslinking occurs during the cooling stabilization process after completion of the press forming process, so that the interfacial adhesion of the cellulosic material is further strengthened.

따라서 본 발명의 결합 작용제는 고온, 고압의 조건에서만 셀룰로오스 계면 간의 결합을 일으킨다.Therefore, the binding agent of the present invention causes binding between the cellulose interface only under high temperature and high pressure conditions.

실험을 통해 확인한 결과, 성형체 전체 중량에 대하여 3 중량%의 결합 작용제를 도입하고 직경 5~250㎜의 다양한 크기의 조각이 혼합된 폐가구의 파쇄물을 원료로 하여 35kgf/㎠의 압력으로 성형하면 얻어진 성형체가 15N/㎟의 휨 강도를 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한, 동일한 함량의 결합 작용제를 도입하고 90kgf/㎠의 압력으로 성형하면 얻어진 성형체가 30N/㎟ 이상의 휨 강도를 나타내는 것을 알 수 있었다.As a result of the experiment, it was found that when a 3 wt% binding agent was introduced to the total weight of the formed body, and a piece of waste wood mixed with various sized pieces having a diameter of 5 to 250 mm was used as a raw material and molded at a pressure of 35 kgf / The molded body exhibited a flexural strength of 15 N / mm < 2 >. It was also found that when the same amount of bonding agent was introduced and molded at a pressure of 90 kgf / cm 2, the resulting molded body had a flexural strength of 30 N / mm 2 or more.

또한, 결합 작용제의 도입량을 증가시켜 10 중량% 도입할 경우, 상대적으로 저압인 60kgf/㎠의 압력으로 성형하여도 30N/㎟ 이상의 휨 강도를 얻을 수 있었다. 그러나 상업적인 측면에서, 결합 작용제의 투입량이 적고, 프레스의 압력이 높을수록 생산 제품의 원가가 절감되기 때문에 이러한 사항을 고려하여 결합 작용제의 투입량과 성형 조건을 최적화해야 한다. In addition, when the introduction amount of the binding agent is increased to 10 wt%, the bending strength of 30 N / mm < 2 > or more can be obtained even when molding is performed at a relatively low pressure of 60 kgf / cm 2. However, from the commercial point of view, it is necessary to optimize the amount of the binding agent and the molding conditions in consideration of these factors, because the amount of the binding agent is small and the pressure of the press is high.

또한, 셀룰로오스 계면의 결합력은 결합 작용제를 도입했을 때의 산의 함량에 따라 결정되는 것으로 나타났다.In addition, the bonding strength of the cellulose interface was determined by the content of acid upon introduction of the binding agent.

즉, 성형체를 기준으로 도입된 결합 작용제의 산 함량이 2 중량%인 경우, 35kgf/㎠의 압력으로 성형하면 얻어진 성형체의 박리강도가 약 10kgf/㎠인 것으로 나타났으며, 4 중량%인 경우 약 20kgf/㎠, 8 중량%인 경우 약 30kgf/㎠, 15 중량%인 경우 약 40kgf/㎠의 박리강도를 나타내어 산의 함량이 셀룰로오스 계면 결합 반응 정도를 결정하는 요인이 되는 것으로 나타났다.That is, when the acid content of the binding agent introduced on the basis of the molded article was 2% by weight, the peel strength of the obtained molded article was found to be about 10 kgf / cm 2 when molded at a pressure of 35 kgf / 20 kgf / cm 2, about 30 kgf / cm 2 for 8 wt%, and about 40 kgf / cm 2 for 15 wt%, indicating that the content of acid was a factor in determining the degree of interfacial reaction between cellulose.

또한, 과산화물 및 금속촉매의 도입량과 결합력(박리강도)의 관계를 실험해본 결과 도입량에 따라 박리강도가 다소 변하기는 했으나 큰 차이가 없는 것으로 나타나 과산화물 및 금속촉매의 도입량이 결합력에 직접적인 영향을 미치지는 않는 것으로 파악되었다.As a result of experiments on the relationship between the amount of peroxide and metal catalyst introduced and the strength of peeling (peel strength), it was found that there was no significant difference in the peel strength depending on the amount of introduction, but the amount of introduction of peroxide and metal catalyst did not directly affect the bonding strength Respectively.

따라서 이러한 실험결과로부터 성형 가공에 있어서 프레스 성형 장치의 압력 범위는 20 내지 160kgf/㎠, 바람직하게는 30 내지 160kgf/㎠이 되도록 해야 하는 공정 조건을 도출하였다.Therefore, from the experimental results, a process condition was determined that the pressure range of the press-forming apparatus should be 20 to 160 kgf / cm 2, preferably 30 to 160 kgf / cm 2 in the molding process.

또한, 본 발명의 결합 작용제의 도입량과 성형시 압력 외에 아래와 같은 변수에 의해 성형체의 최대 굴곡 강도와 휨 강도가 결정되는 것을 확인하였다.It was also confirmed that the maximum bending strength and the bending strength of the molded article were determined by the following variables in addition to the introduction amount of the binding agent of the present invention and the pressure at the time of molding.

① 셀룰로오스계 재료의 크기, 즉, 파쇄품의 크기가 클수록 최대 굴곡 강도와 휨 강도가 높아진다.(1) The larger the size of the cellulosic material, that is, the size of the crushed product, the higher the maximum bending strength and the bending strength.

② 셀룰로오스계 재료의 크기가 크더라도 공극률이 높은 경우, 작은 크기의 셀룰로오스계 재료와 혼합하여 성형하면 최대 굴곡 강도와 휨 강도가 높아진다.(2) When the cellulosic material has a large size and a high porosity, when the cellulose material is mixed with a small-sized cellulose-based material, the maximum flexural strength and bending strength are increased.

③ 셀룰로오스계 재료의 크기와 무관하게 결합 작용제가 냉각 안정화된 상태에서 사용하면 휨 강도가 높아진다.(3) Regardless of the size of the cellulose-based material, the flexural strength is increased when the coupling agent is used in a state where the cooling agent is stabilized.

④ 입자의 크기가 서로 다른 두 개의 보드를 결합 작용제를 이용하여 접합하면 두 보드의 휨 강도의 합보다 더 높은 휨 강도를 얻는다.④ When two boards with different particle sizes are bonded using a bonding agent, a higher bending strength than the sum of the bending strengths of the two boards is obtained.

⑤ 동일한 크기의 입자로 제조된 두 개의 보드를 프레스 가압 방향을 달리하여 접합하면, 즉, 반대 방향의 모멘트로 접합하면 휨 강도가 높아진다.(5) When two boards made of particles of the same size are bonded to each other at different pressing directions, that is, when they are joined in a moment of opposite direction, the bending strength is increased.

⑥ 셀룰로오스계 재료의 크기와 무관하게 경도가 높은 미네랄과 결합 작용제를 혼합하여 사용하면 휨 강도가 더 증가한다.⑥ If you mix minerals with high hardness and binding agent regardless of the size of the cellulose material, the flexural strength increases further.

또한, 프레스 성형한 후 냉각 과정에서 셀룰로오스 계면에서 자기 가교 반응이 일어나 구조적 안정성이 증가된다. 냉각 공정에서 100℃ 미만으로 냉각될 때 안정성이 증가되는 것으로 나타났다. In addition, the self-crosslinking reaction takes place at the cellulose interface during the cooling process after the press molding, thereby increasing the structural stability. Stability has been shown to increase when cooled below 100 ° C in the cooling process.

냉각은 금형에서 탈형하여 성형체의 두께를 정확히 맞춘 후에 자연 냉각을 하는 것이 바람직하다. 또한, 1분 이내에 냉각을 하고자 하거나, 냉각 시간을 줄이고 싶은 경우에는 냉각수가 순환 될 수 있는 배관을 장착한 냉각판을 통해 냉각할 수도 있다.Cooling is preferably carried out by natural cooling after precisely adjusting the thickness of the molded body by demolding from the mold. In addition, if it is desired to cool down within one minute, or if it is desired to reduce the cooling time, it may be cooled through a cooling plate equipped with a pipe through which cooling water can be circulated.

즉, 도 4에서와 같이 열 프레스 공정으로 성형체를 제조하거나 도 5와 같이 연속 공정으로도 성형체를 제조할 수 있다.That is, as shown in Fig. 4, a molded article can be produced by a hot pressing step, or a molded article can be produced by a continuous process as shown in Fig.

폐가구 파쇄품을 열 프레스 공정으로 성형하여 보드를 제조하는 경우를 예로 들어 설명하면, 도 3에서와 같이 걸쇄와 스토퍼가 장착된 성형틀에 폐가구 파쇄품과 결합 작용제를 투입하고(1 단계), 120~150℃의 온도로 100~150초 동안 예열압축하여 20~30%의 두께가 되도록 가압한다(2 단계). 이후, 압축을 이완하여 두께를 풀어주어 목적하는 보드의 두께와 동일한 두께가 되도록 하는데 160~180℃의 온도로 30~100초간 가압한다(3 단계). 다음으로 성형된 보드를 냉각판으로 이송하여 60~100초 동안 100℃ 이하가 되도록 급냉한다(4 단계). 급냉시에도 에어 지그를 사용하여 50~150kgf/㎠의 압력을 인가한다(5 단계). 마지막으로 냉각이 끝난 보드를 아래로 배출하여 제품을 완성한다(6 단계).3 is a perspective view illustrating a method of manufacturing a board according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view illustrating a method of manufacturing a board according to an embodiment of the present invention. , Preheated and compressed at a temperature of 120 to 150 ° C for 100 to 150 seconds to pressurize to a thickness of 20 to 30% (Step 2). Thereafter, the compression is loosened to loosen the thickness and pressurize at a temperature of 160 to 180 ° C for 30 to 100 seconds (Step 3) so that the thickness is equal to the thickness of the desired board. Next, the molded board is transferred to a cooling plate, and quenched for 100 seconds or less for 60 to 100 seconds (step 4). Even when quenching, a pressure of 50 to 150 kgf / cm 2 is applied using an air jig (step 5). Finally, the cooled board is drained down to complete the product (step 6).

본 발명의 결합 작용제를 적용한 셀룰로오스계 재료의 성형체가 나타내는 특성을 평가함으로써 본 발명의 결합 작용제의 효과를 검증하였다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 폐가구 파쇄품을 이용하여 보도블럭, 바닥재, 우드벽돌을 제조하고 각각의 물성을 시험하였다.The effect of the binding agent of the present invention was verified by evaluating the characteristics of the molded article of the cellulosic material to which the binding agent of the present invention was applied. That is, as described above, sidewall blocks, flooring materials, and wood bricks were manufactured using the crushed products of the waste furniture, and their physical properties were tested.

수거 된 폐가구 자재는 본래의 가구 제작 시에 사용 되어진 각종 화학 작용제 (나무광택을 위한 왁스, 바니쉬, 색상을 위한 도장재, 방수, 방충등을 위한 기능성 화학약품등)에 오염 되어 있거나, 가구의 사용 중, 회수 중 보관, 적재에서도 노출 되어 심하게 오염되어 있다. 즉, 독성을 가지고 있거나 환경에 유해한 성분을 다량 함유하고 있다.The collected waste furniture materials are contaminated with various chemical agents used for original furniture production (such as waxes for varnish, varnishes, coloring paints, functional chemicals for waterproofing and insect repellent), or the use of furniture It is also exposed during storage, storage and loading, and is severely contaminated. That is, it contains a large amount of toxic or environmentally harmful ingredients.

이를 활용하기 위해서 가장 중요한 조건은 제품으로 제조했을 때 원료에 함유된 독성 및 오염물질이 외부로 방출되지 않도록 하는 것이다. 즉, 우천 상황, 수분에 젖은 상황, 태양광 조사에 의한 자외선 노출 상황 등에서 분해 또는 용출이 일어나지 않아야 하는 것을 의미한다. 요컨대, 성형체는 내화학성, 내약품성, 내방수 기능을 모두 가진 것이어야 한다.The most important condition for utilizing this is to prevent toxic and pollutants contained in raw materials from being released to the outside when they are made into products. That is, it means that decomposition or elution should not occur in a rainfall situation, a wet condition, or an ultraviolet ray exposure situation by solar irradiation. In short, the molded body should have all of the chemical resistance, chemical resistance and water-repellency function.

도 6은 폐가구 파쇄품에 본 발명의 결합 작용제를 적용하여 성형 가공한 보드의 독성 물질 용출 여부를 시험한 결과이다. 폐가구 파쇄품으로 제조한 보드(도 6(a)) 및 상기 보드를 끓는 물에 4시간 동안 넣고 가열한 후(도 6(b))의 상태를 살펴보면, 끓는 물에 4시간 넣었다 꺼낸 후에도 보드가 부풀거나 부숴지는 현상이 전혀 관찰되지 않았다. FIG. 6 shows the result of testing whether or not toxic substances are eluted from a board formed by applying the binding agent of the present invention to pulverized household articles. 6 (a)), and the board was placed in boiling water for 4 hours and heated (FIG. 6 (b)). After the board was placed in boiling water for 4 hours, No swelling or breaking phenomenon was observed at all.

또한, 도 6의 보드를 물에 4시간 담궜다가 꺼냈을 때의 물의 상태(도 7(a))와 4시간 가열한 후의 물의 상태(도 7(b))를 나타낸 사진이다. 상기 사진을 살펴보아도 4시간 가열한 후의 물의 색깔이 거의 변하지 않아 보드로부터 용출되는 성분이 없는 것을 확인할 수 있다.6 is a photograph showing the state of the water (Fig. 7 (a)) when the board is dipped in water for 4 hours and the state of water (Fig. 7 (b)) after heating for 4 hours. The photograph shows that the color of the water after heating for 4 hours hardly changes, so that there is no component eluted from the board.

따라서 본 발명의 결합 작용제를 적용하여 제조된 보드는 열수 조건에서도 안정하게 구조를 유지하며 독성 성분 등 원료에 포함된 성분을 용출하지 않는 것으로 나타났다.Therefore, the board manufactured by applying the binding agent of the present invention stably maintains its structure even under hydrothermal conditions and does not elute components contained in raw materials such as toxic components.

또한, 보드의 변형율 및 수분 흡수율을 측정하였다. 측정을 위하여 50×50×50㎜로 재단한 보드를 시편으로 사용하였으며, 시험방법은 U-type으로 상온수(17℃)에서 2 시간 침지한 후 흡수 두께 팽창률과 수분 흡수율을 측정하였으며, M-type으로 70℃의 물에서 2 시간 침지한 후 흡수 두께 팽창률과 수분 흡수율을 측정하였고, P-type으로 100℃의 물에서 2 시간 침지한 후 흡수 두께 팽창률과 수분 흡수율을 측정하였다. 그 결과 도 8의 시험성적서에서와 같이 수분 함수율이 0.6%로 수분 흡수율이 매우 낮으며 용출 시험에서도 시편의 변화가 거의 없는 것으로 나타났다.In addition, the strain and moisture absorption rate of the board were measured. For the measurement, a 50 × 50 × 50 mm cut board was used as the test specimen. The test method was U-type immersion for 2 hours in normal temperature water (17 ° C.) , And the water absorption rate and water absorption rate were measured after immersing in water at 100 ° C for 2 hours as a P-type. As a result, as shown in the test report of FIG. 8, the water content was 0.6% and the water absorption rate was very low.

또한, 시판되는 MDF 보드와 비교했을 때의 본 발명의 결합 작용제를 사용하여 제조된 보드의 특성을 확인하기 위하여 두 개의 보드를 100℃의 물에 2시간 침지한 후 비교하는 실험을 실시하였다.Further, in order to confirm the characteristics of the board manufactured using the binding agent of the present invention as compared with a commercially available MDF board, two boards were immersed in water at 100 ° C for 2 hours and then an experiment was performed.

그 결과 도 9에서와 같이 실험 전에는 두 보드 모두 동일한 형상이나 100℃의 물에 침지한 후 MDF 보드는 진흙처럼 붕괴되어 보드의 형상을 유지하지 못하는 것을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 9, it was confirmed that both boards had the same shape before the experiment, but the MDF board collapsed like mud after immersing in water at 100 ° C, and thus the shape of the board could not be maintained.

본 발명의 결합 작용제의 투입량에 따른 휨 강도를 측정하기 위하여 7개의 시편을 제조하였다. 시편 1은 일반적인 합성목재에서 사용하는 1㎜ 이하의 입도를 가진 고운 목분을 원료로 사용하고 결합 작용제를 20 중량%로 하여 제조하였으며, 시편 2~6은 결합 작용제의 도입량을 10 중량%로 고정하고 1~2㎜ 크기의 톱밥과 5~100㎜ 크기의 거친 나무뿌리 파쇄품을 원료로 성형체를 제조하였다. 또한, 시편 7은 결합 작용제의 도입량을 10 중량%로 하고, 최대 3㎜ 크기의 거친 톱밥과 최대 50㎜ 크기의 생나무 껍질을 혼합하여 성형체를 제조하였다.Seven specimens were prepared to measure the flexural strength according to the amount of the binding agent of the present invention. Sample 1 was prepared by using fine wood powder having a particle size of 1 mm or less used in general synthetic wood as a raw material and 20 wt% of a binding agent. Specimens 2 to 6 fixed the introduction amount of the binding agent to 10 wt% Sawdust with a size of 1 ~ 2mm and rough wood roots with a size of 5 ~ 100mm were prepared as raw materials. In addition, the test piece 7 was prepared by mixing 10 wt% of the binding agent and roughly sawdust of a maximum size of 3 mm and a bark of a maximum size of 50 mm.

각각의 시료에 대하여 휨 강도를 측정한 결과는 표 1과 같다.Table 1 shows the results of measuring the flexural strength of each sample.

시편Psalter 가로×세로×두께(㎜)Length × width × thickness (mm) 평균 휨 강도(N/㎟)Average bending strength (N / mm2) 1One 200×50×10.5200 x 50 x 10.5 3535 22 200×50×10.9200 x 50 x 10.9 3232 33 200×50×10.9200 x 50 x 10.9 3838 44 200×50×11.0200 x 50 x 11.0 3838 55 200×50×10.8200 x 50 x 10.8 4242 66 200×50×10.8200 x 50 x 10.8 4545 77 200×50×9.5200 x 50 x 9.5 4040

본 발명의 결합 작용제는 나무의 접촉표면인 셀룰로오스 계면에서의 반응을 통해 결합 반응을 일으키기 때문에 원료의 크기가 클수록 휨 강도는 증가하는 결과를 나타내었다. 입도가 작은 시편 1에서는 결합 작용제를 2배 도입했음에도 불구하고 휨 강도가 증가하지 못했다.Since the binding agent of the present invention causes a binding reaction through reaction at the cellulose interface which is the contact surface of wood, the larger the size of the raw material, the more the bending strength is increased. In specimen 1 with small grain size, the flexural strength was not increased even though the coupling agent was introduced twice.

시편 7은 혼합된 재료의 크기 차이가 큰 것으로서 이러한 크기의 차이가 셀룰로오스의 모멘트와 휘어지는 변위에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 즉, 서로 다른 모멘트를 가진 재료가 혼합되었을 경우 휨 강도는 각각의 개별 휨 강도보다 높게 나타나는 경향을 보이는 것이다. 또한, 결합 작용제의 도입량이 2~ 30 중량% 사이에서도 거의 동일한 기계적 물성 결과를 보여주었다.Sample 7 showed large differences in the size of the mixed materials, and it was found that the difference in size affects the moment and deflection of cellulose. That is, when the materials having different moments are mixed, the bending strength tends to be higher than the individual bending strength. In addition, even when the amount of the coupling agent introduced was between 2 and 30 wt%, almost the same mechanical properties were obtained.

이는 기존의 합성목재를 제조할 때, 접착제 또는 본드(주로 액상으로 유성/수성, 친환경, 유독성, 무독성 구분 없이)를 주요 바인더로 사용하는 공정의 대부분은 (같은 압력공정이라는 전제하에) 입자가 고울수록 휨강도가 증가하는 것과는 전혀 상이한 결과로서 본 발명의 셀룰로오스 간 결합 메커니즘이 접착제를 사용하여 접착하는 메커니즘과는 다른 것을 시사하는 것이다.This is because most of the processes that use adhesives or binds (primarily oily / aqueous, environmentally friendly, toxic, non-toxic) as primary binders in the manufacture of conventional synthetic wood (under the same pressure process) Which is a completely different result from the increase in the flexural strength, suggests a mechanism different from the mechanism in which the inter-cellulose bonding mechanism of the present invention is bonded using an adhesive.

또한, 본 발명의 결합 작용제의 도입량에 따른 굴곡최대 하중 실험을 실시하였다. 비교를 위하여 시판되는 합성목재의 재료로 사용되는 1㎜ 이하 크기의 목분을 사용하였다. 그 결과는 도 9와 같다.In addition, a flexural maximum load test was performed according to the amount of the binding agent of the present invention. For comparison, wood flour of 1 mm or less, which is used as a commercially available synthetic wood material, was used. The results are shown in Fig.

도 10의 결과를 살펴보면, 결합 작용제의 도입량이 증가함에 따라 셀룰로오스 계면에서의 몰 당 반응비율이 증가하고, 이는 굴곡하중에 비례하여 상승하는 것을 알 수 있다. 즉, 결합 작용제가 셀룰로오스 계면 간 접촉표면을 모두 덮을 때까지는 결합력에 영향을 미치나, 표면 간 반응을 넘어 불필요하게 반응하지 않은 잔류 반응제는 오히려 결합을 방해하고, 탄화를 유발하는 요인을 가져와 굴곡강도가 감소하는 것으로 파악된다.As can be seen from the results of FIG. 10, as the amount of the binding agent introduced increases, the reaction ratio per mole at the cellulose interface increases, which is increased in proportion to the flexural load. In other words, the binding agent affects the binding force until all of the interfacial surfaces between the cellulose surfaces are covered with each other, but the residual agent that does not react unnecessarily beyond the interfacial reaction interferes with the binding, causing the carbonization, Is expected to decrease.

따라서, 본 발명의 결합 작용제는 표면에서 반응할 정도의 도입량을 최대 도입량으로 하는데, 이는 재료의 표면적, 즉 재료의 크기와 상관관계가 있다. 예를 들어, 본 발명에서 사용하는 재료 중 평균 직경 5㎝인 폐가구 파쇄물의 최대 도입량은 20 중량%, 적정 도입량은 용도에 따라 3~8 중량%인 것으로 나타났다.Therefore, the binding agent of the present invention has a maximum introduction amount to the extent that the surface reaction occurs, which is correlated with the surface area of the material, that is, the size of the material. For example, in the materials used in the present invention, the maximum amount of pulverized household articles having an average diameter of 5 cm was 20% by weight, and the amount of the pulverized articles was 3 to 8% by weight depending on the application.

따라서 본 발명의 결합 작용제를 사용하여 셀룰로오스계 재료의 열 프레스 성형에 의해 제조된 성형체는 접착제를 사용할 때와 달리 내구성, 내화학성, 내약품성, 내방수성의 효과를 모두 나타내는 우수한 성능의 성형체인 것으로 나타났으며, 이는 본 발명의 결합 작용제를 사용하여 셀룰로오스 계면에서의 결합을 일으키기 때문인 것으로 파악된다.Accordingly, the molded article produced by the hot press molding of the cellulosic material using the binding agent of the present invention is an excellent performance mold exhibiting the effects of durability, chemical resistance, chemical resistance and water repellency unlike the case of using an adhesive It is understood that this is due to the use of the binding agent of the present invention to cause binding at the cellulose interface.

따라서 본 발명의 결합 작용제를 사용하여 제조되는 성형체는 본 발명에서 개시한 바와 같이 내표면에 코팅층을 형성하고 가스벤트를 형성한 금형을 사용하여 제조되어야 한다.Therefore, the molded body manufactured using the binding agent of the present invention should be manufactured using a mold in which a coating layer is formed on the inner surface and a gas vent is formed as disclosed in the present invention.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments and that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. Change is possible. Such variations and modifications are to be considered as falling within the scope of the invention and the appended claims.

Claims (7)

바인더를 포함하지 않는 셀룰로오스계 재료의 성형체로서,
상기 성형체는 셀룰로오스계 재료와 결합 작용제를 열 프레스 성형하여 제조되는 것이며,
상기 결합 작용제는 셀룰로오스 분자 간의 계면 결합 반응을 일으키는 결합 작용제로서, 산, 과산화물, 금속촉매 및 비반응성 오일을 포함하며
상기 비반응성 오일은 상기 산과 반응하여 산화반응을 일으키며 경화되어 성형 공정 투입 전까지는 산을 안정적으로 보호하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스계 재료의 성형체.
A molded article of a cellulosic material not containing a binder,
The molded article is manufactured by subjecting a cellulose-based material and a binding agent to heat press molding,
The binding agent is a binding agent that causes an interfacial bonding reaction between cellulose molecules, and includes an acid, a peroxide, a metal catalyst, and a non-reactive oil
Wherein the nonreactive oil reacts with the acid to cause an oxidation reaction and cures to stably protect the acid until the molding process is started.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 따른 셀룰로오스계 재료의 성형체를 제조하는 방법으로서,
셀룰로오스계 재료와 결합 작용제를 금형에 투입하는 단계;
상기 금형을 열 프레스 성형하여 성형체를 제조하는 단계;
상기 성형체를 냉각하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스계 재료의 성형체의 제조방법.
A method for producing a molded article of a cellulosic material according to claim 1,
Introducing a cellulose-based material and a binding agent into a mold;
Molding the mold by hot press molding to form a molded article;
Cooling the formed body;
Based material. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
청구항 4에 있어서,
상기 금형에 투입하는 단계 전에 상기 금형 표면에 이형제를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스계 재료의 성형체의 제조방법.
The method of claim 4,
And applying a releasing agent to the surface of the mold before the step of injecting the mold into the mold.
청구항 4에 있어서,
상기 금형에 투입하는 단계 전에 상기 금형 표면에 반응 방지제를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스계 재료의 성형체의 제조방법.
The method of claim 4,
And applying a reaction inhibitor to the surface of the mold before the step of injecting the mold into the mold.
청구항 4에 있어서,
상기 금형 표면에는 테플론 코팅층 또는 세라믹 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스계 재료의 성형체의 제조방법.
The method of claim 4,
Wherein a Teflon coating layer or a ceramic coating layer is formed on the surface of the mold.
KR1020170052646A 2017-04-25 2017-04-25 Molded Body of Cellulosic Materials and Preparation Method Thereof KR101796263B1 (en)

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