KR101896866B1 - 미끄러짐 방지 및 보존성이 우수한 친환경 합성목재 및 이의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상면에 골을 갖는 합성목재 및 이의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 목분, 갈대분, 폴리에틸렌, 활성탄 및 제올라이트를 포함하되, 상기 목분 및 갈대분의 합산중량이 중량비로 60~70%(w/w)이고, 폴리에틸렌은 20~30%(w/w)이며, 상면에 골이 형성되고 양 측부에는 결합부재가 삽입될 수 있도록 설치홈이 형성된 합성목재 및 이의 제조장치를 제공한다.

Description

미끄러짐 방지 및 보존성이 우수한 친환경 합성목재 및 이의 제조장치{Eco-friendly synthetic wood with good anti slippery and conservation property, and the manufacturing apparatus thereof}

본 발명은 합성목재 및 이의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 갈대와 목분을 포함한 원료가 이송 및 압출되는 과정에서 혼합과 용융, 성형 및 냉각과정이 이루어짐에 따라, 제작공정과 기간 및 비용을 절감시킬 수 있는 미끄러짐 방지 및 보존성이 우수한 친환경 합성목재 및 이의 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 합성목재는 폐목재의 재활용이 가능하며 일반 목재에 비해 별도의 처리가 없이도 내후성과 내충격성이 우수하고 다양한 형상, 색상, 무늬 및 질감을 표현할 수 있다.

그리고 반영구적인 소재로서 환경친화적이어서 다양하게 사용되고 있다.

종래 합성목재 제조장치는 등록특허 제10-1085971호에 개진된 바와 같이, 혼합된 가공원료가 성형부에 의해 일정한 형상을 갖는 합성목재로 성형된다.

이러한 제조된 합성목재는 야외에 설치되는 바닷가 데크나 산책로 및 등산로의 계단재 등으로 사용됨에 따라, 미끄러짐에 의해 발생되는 사고를 방지하기 위해 미끄럼방지 구성이 형성된다.

이 미끄럼방지 구성은 합성목재 성형 후, 요철이나 홈을 형성하기 위한 성형칼날과 면을 연마시키기 위한 연마기가 별도로 구비되어 추가 공정을 거침은 물론, 비용도 증가되는 문제점이 있다.

이에 따라, 골이 형성된 친환경 합성목재를 하나의 공정을 통해 성형하여 비용을 감소시킬 수 있는 기술에 대한 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 내부에 혼합공간부를 갖고, 공급된 원료를 혼합시키며 이동시키기 위한 혼합이송부, 상기 혼합이송부로 원료를 공급하기 위한 원료공급부, 상기 혼합이송부를 통해 혼합되어 이송된 원료를 가열시켜 용융시키기 위한 가열부, 상기 가열부에 의해 용융된 원료를 압출시키기 위한 압출부, 골을 형성하기 위한 복수의 돌기를 갖고, 상기 압출부에 의해 압출되는 용융된 원료가 통과하며 골을 갖는 합성목재를 성형하는 성형부, 및 상기 성형부에 의해 압출되는 합성목재를 냉각시키기 위한 냉각부,를 포함하여 갈대와 목분이 포함된 원료를 용융시켜 합성목재를 압출시킴과 동시에 복수의 골을 성형하고, 공급된 냉각수에 의해 냉각시켜 합성목재를 제조할 수 있어 제조공정을 단축시키며, 비용을 절감시킬 수 있는 골을 갖는 합성목재 제조장치를 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 목분, 갈대분 및 합성수지(바람직하게는, 폴리에틸렌(PE))를 포함하되, 상기 목분 및 갈대분의 합산중량이 중량비로 60~70%(w/w)이며, 합성수지는 폴리에틸렌으로 20~30%(w/w)인 합성목재를 제공한다.

상기 본 발명에 따른 합성목재는 상면에 골이 형성되고, 양 측부에는 T자 형상의 결합부재가 삽입될 수 있도록 설치홈이 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 상기 합성목재의 제조를 위한 장치는 내부에 혼합공간부를 갖고, 공급된 원료를 혼합시키며 이동시키기 위한 혼합이송부, 상기 혼합이송부로 원료를 공급하기 위한 원료공급부, 상기 혼합이송부를 통해 혼합되어 이송된 원료를 가열시켜 용융시키기 위한 가열부, 상기 가열부에 의해 용융된 원료를 압출시키기 위한 압출부, 골을 형성하기 위한 복수의 돌기를 갖고, 상기 압출부에 의해 압출되는 용융된 원료가 통과하며 골을 갖는 합성목재를 성형하는 성형부, 및 상기 성형부에 의해 압출되는 합성목재를 냉각시키기 위한 냉각부,를 포함한다.

바람직하게, 상기 혼합이송부는, 내부에 제1혼합공간부를 갖는 제1혼합부, 내부에 제2혼합공간부를 갖는 제2혼합부, 내부에 제3혼합공간부를 갖는 제3혼합부, 및 상기 제1혼합공간부와 제2혼합공간부, 제3혼합공간부에 위치되어 원료를 회전시키며 이송시키기 위한 이송부,를 포함하고, 상기 제1혼합부와 제2혼합부, 제3혼합부가 순차적으로 배열된다.

그리고 상기 각 혼합부는, 내부에 혼합공간부를 갖는 혼합로로, 인접한 두 개의 혼합공간부가 연통되도록 인접한 두 개의 혼합로는 내부에 연결공간부를 갖는 연결부에 의해 연통된다.

또한, 상기 연결부는, 상기 혼합공간부가 개방된 혼합로의 양단부에 돌출형성되는 연결돌출턱, 상기 혼합공간부의 중심축을 직교방향으로 지나는 연장선을 기준으로, 단부가 상기 연결돌출턱의 일부분에 걸려 설치되는 제1연결커버, 상기 연결돌출턱의 나머지부분에 걸려 설치되어 상기 제1연결커버와 함께 연결공간부를 형성하는 제2연결커버, 및 상기 제1연결커버와 제2연결커버를 고정시키기 위한 연결고정부,를 포함한다.

그리고 상기 이송부는, 내부에 이송공간부를 갖는 이송하우징, 상기 이송공간부와 제1혼합공간부, 제2혼합공간부, 제3혼합공간부에 위치되는 이송스크류, 및 상기 이송스크류를 회전시키기 위한 이송모터,를 포함한다.

또한, 상기 제1혼합부와 제2혼합부, 제3혼합부 중 어느 하나 이상은, 해당 혼합공간부로 열풍을 송풍시키기 위한 열풍부,가 더 구비된다.

그리고 상기 열풍부는, 내부에 열풍공간부를 갖고, 해당 혼합부에 구비되는 열풍하우징, 상기 열풍하우징의 열풍공간부로 유입되는 외기를 가열시키기 위한 열풍히터, 상기 열풍공간부에 구비되어 상기 열풍히터에 의해 가열된 공기를 상기 혼합공간부로 송풍시키기 위한 열풍팬, 및 상기 열풍팬을 회전시키기 위한 열풍모터,를 포함한다.

또한, 상기 원료공급부는, 복수의 재료가 수납되는 수납공간부를 갖는 원료공급하우징, 상기 원료공급하우징에 수납된 복수의 재료를 임시저장되는 원료공급호퍼, 및 상기 원료공급호퍼에 임시저장된 복수의 재료를 상기 혼합이송부를 공급하기 위한 원료이송부,를 포함한다.

그리고 상기 원료이송부는, 상기 원료공급호퍼의 하단부에 직교방향으로 구비되는 한 쌍의 원료이송관, 상기 한 쌍의 원료이송관과 직교되도록 구비되어 상기 이송하우징의 이송공간부와 연통되는 원료공급관, 상기 한 쌍의 원료이송관에 각각 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 원료이송스크류, 및 상기 한 쌍의 원료이송스크류를 회전시키기 위한 원료이송모터,를 포함한다.

또한, 상기 압출부는, 내부에 압출공간부를 갖는 압출챔버, 및 상기 압출공간부와 연통되되, 선단으로 갈수록 점진적으로 감소되도록 형성되 압출선단공간부를 갖는 압출선단부,를 포함하고, 상기 혼합이송부에 의해 용융된 원료가 상기 압출공간부와 압출선단공간부로 압출된다.

그리고 상기 가열부는, 상기 압출챔버의 외측을 감싸도록 구비되는 가열하우징, 상기 가열하우징의 내부에 구비되는 가열히터, 및 상기 가열히터에 전원을 공급하기 위한 가열전원부,를 포함한다.

또한, 상기 성형부는, 하부성형공간부가 상단부에 형성되는 하부금형, 상부성형공간부가 하단부에 형성되어 상기 하부금형의 상측으로 결합되는 상부금형, 상기 하부성형공간부와 상부성형공간부 중 어느 하나 이상에 형성되는 복수의 돌기, 상기 하부금형과 상부금형의 일측단부를 회전 가능하도록 연결하는 성형힌지부, 및 상기 하부금형과 상부금형의 타측단부를 잠그기 위한 성형잠금부,를 포함한다.

그리고 상기 복수의 돌기는, 해당 성형공간부의 중간부에서 합성목재가 압출되는 단부까지 형성된다.

또한, 상기 압출되는 합성목재의 양측부에 설치홈을 형성하도록 상기 하부성형공간부와 상부성형공간부에 성형편,이 더 형성된다.

그리고 상기 성형부의 돌기에 대응되는 제2돌기를 갖고, 상기 성형부의 후측에 구비되어 상기 성형부를 보조하여 골을 성형하기 위한 제2성형부,가 더 포함된다.

또한, 상기 제2성형부는, 제2하부성형공간부가 상단부에 형성되는 제2하부금형, 제2상부성형공간부가 하단부에 형성되어 상기 제2하부금형의 상측으로 결합되는 제2상부금형, 상기 제2하부금형과 제2상부금형의 일측단부를 회전 가능하도록 연결하는 제2성형힌지부, 및 상기 제2하부금형과 제2상부금형의 타측단부를 잠그기 위한 제2성형잠금부,를 포함한다.

그리고 상기 냉각부는, 상기 하부금형과 상부금형 중 어느 하나 이상의 내부를 따라 형성된 냉각유로, 상기 냉각유로로 냉각수가 유입되기 위한 냉각유입부, 상기 냉각유로를 따라 이동된 냉각수가 배출되기 위한 냉각배출공, 상기 냉각유입부로 냉각수를 공급하기 위한 냉각수공급부, 및 상기 냉각배출공을 통해 배출되어 압출된 합성목재를 냉각시킨 냉각수가 집수되도록 상기 성형부의 하측에 구비되는 냉각수집수부,를 포함한다.

또한, 상기 냉각유입부는 해당 금형의 양측 후단부에 각각 형성되고, 상기 냉각배출공은 해당 금형의 전단부에 복수 개 형성되며, 상기 냉각유로는, 상기 각 냉각유입부에 각각 연통되는 두 개의 제1유입단부와 냉각수가 배출되기 위한 제1토출단부를 갖는 제1냉각유로, 및 상기 복수의 냉각배출공에 연통되도록 복수 개 분기되는 제2토출단부와 상기 제1냉각유로의 제1토출단부와 연통되는 제2유입단부를 갖는 제2냉각유로,를 포함한다.

그리고 상기 제1냉각유로는, 상기 용융된 원료가 압출되는 방향 또는 압출되는 방향과 직교되는 방향으로 지그재그로 형성된다.

또한, 상기 냉각부에 의해 냉각된 합성목재를 일정길이로 절단시키기 위한 절단부,를 더 포함한다.

그리고 상기 절단부에 의해 절단된 합성목재를 일측으로 배출시켜 적재하는 적재부;를 더 포함한다.

또한, 상기 적재부는, 적재베이스프레임, 상기 적재베이스프레임에 회전 가능하게 구비되어 상기 절단부에 의해 절단된 일정길이의 합성목재가 위치되는 적재회전프레임, 상기 적재회전프레임의 일측으로 구비되어 동일하게 회전되되, 일측으로 갈수록 하향 경사지며, 단부에 이탈방지턱이 돌출형성된 적재프레임, 및 상기 적재회전프레임을 수평상태 또는 하측으로 기울어지게 회전시키기 위한 적재회전실린더,를 포함하고, 상기 적재회전프레임에 절단된 합성목재가 위치되면, 상기 적재회전실린더에 의해 적재회전프레임과 적재프레임이 하측으로 기울어져 상기 합성목재가 적재프레임을 따라 배출되되, 상기 이탈방지턱에 걸려 적재된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 골을 갖는 합성목재 및 이의 제조장치에 의하면, 견고하면서 잘 미끄러지지 않고, 나아가 항균효과를 제공하며, 또한 갈대와 목분이 포함된 원료를 용융시켜 합성목재를 압출시킴과 동시에 복수의 골을 성형하고, 공급된 냉각수에 의해 냉각시켜 합성목재를 제조할 수 있어 제조공정을 단축시키며, 비용을 절감시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 합성목재의 구성도이며,
도 2는 발명에 따른 합성목재 제조장치를 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 혼합이송부를 도시한 도면이며,
도 4는 본 발명에 따른 혼합이송부에 열풍부가 더 구비된 상태를 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 원료공급부를 도시한 도면이며,
도 6은 본 발명에 따른 압출부와 가열부를 도시한 도면이고,
도 7은 본 발명에 따른 성형부를 도시한 도면이며,
도 8은 본 발명에 따른 제2성형부와 냉각부를 도시한 도면이고,
도 9는 본 발명에 따른 냉각유로를 도시한 도면이며,
도 10은 본 발명에 따른 절단부와 적재부를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 합성목재의 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 합성목재 제조장치를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 혼합이송부를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 혼합이송부에 열풍부가 더 구비된 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 원료공급부를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 압출부와 가열부를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 성형부를 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 제2성형부와 냉각부를 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 냉각유로를 도시한 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 절단부와 적재부를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 합성목재 조성물은 목분, 갈대분, 합성수지(바람직하게는, 폴리에틸렌(PE)), 활성탄 및 제올라이트를 포함하되, 상기 목분 및 갈대분의 합산중량이 중량비로 60~70%(w/w)이며, 합성수지는 20~30%(w/w)로 한다. 이때, 갈대분은 10~30중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 목분을 일부 대체하여 왕겨 분말 1~5 중량%, 코코피트 1~2중량%, 및 피트모스 1~2중량%를 포함한다.

상기 활성탄과 제올라이트는 각각 0.1~10중량% 첨가될 수 있으며, 항곰팡이활성이 우수하여 합성목재 설치 후 습한 환경하에서도 곰팡이가 서식하지 않는 효과를 제공한다.

본 발명에 따른 합성목재 조성물은 기타 잔량의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 가공조제, UV 흡수제, 미네랄 충전제 및 착색제 중 적어도 1종일 수 있다.

또한, 바람직하게는 합성목재 조성물은 섬유분말로 코이어 분말 1~2중량%, 수세미외섬유 분말 1~2중량%, 및 리그노설포네이트 0.1~1중량%를 포함하고, 나아가 프로폴리스와 코코넛오일로 이루어진 천연항균제 0.1~1중량%를 첨가한다.

이와 같은 조성의 합성목재 조성물은 강도가 크게 증진될 뿐만 아니라, 섬유분말의 첨가로 인해 목재표면의 미끄러움을 방지할 수 있고, 나아가 천연항균제를 도입하여 항균력을 높여 보다 위생적인 소재를 제공할 수 있게 한다.

상기 합성목재 조성물은 먼저, 바람직하게는 포름알데히드 성분을 제거한 목분 및 분쇄한 갈대에 염료를 첨가하여 염색하고, 상기 염색된 목분 및 분쇄한 갈대를 건조하여, 상기 건조한 목분 및 분쇄한 갈대에 합성수지, 여기에 필요에 따라 상기 섬유분말 및 항균제 등을 혼합하여 예비 합성 목재 조성물을 형성한 후, 상기 예비 합성 목재 조성물에 가공조제, UV 흡수제, 미네랄 충전제 및 착색제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 첨가제를 첨가하여 합성목재 조성물을 형성할 수 있다.

상기와 같이 형성되는 본 발명에 따른 합성목재(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 상면에 골(2)이 형성되고, 양 측부에는 T자 형상의 결합부재(4)가 삽입될 수 있도록 설치홈(3)이 형성된다. 상기 결합부재(4)의 중앙에는 피스헤드가 삽입되는 수납홈(4a)이 형성되고, 상기 수납홈(4a)의 하부에 연통하여 피스관통공(4b)가 형성된다. 따라서, 피스헤드는 수납홈(4a)에 수납되어 결합부재의 상면에 돌출되어지지 않게 된다. 또한, 상기 결합부재(4)의 좌우에는 상기 설치홈(3)에 삽입되어 결합되는 돌출편(4c)가 좌우 대칭이 되도록 형성되어 있다. 따라서, 이와 같은 결합부재(4)를 매개하여 합성목재(1)의 단위유닛은 측면으로 확장이 가능하고, 피스체결을 통해 바닥면(예로, 아연각관)에 견고하게 고정이 가능하다.

이하, 상기 본 발명에 따른 합성목재를 제조하기 위한 장치를 도 2 내지 도 10을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 골을 갖는 합성목재 제조장치(10)는 혼합이송부(100)와 원료공급부(200), 가열부(300), 압출부(400), 성형부(500) 및 냉각부(600)로 구성된다.

혼합이송부(100)는 내부에 혼합공간부를 갖고, 공급된 원료를 혼합시키며 이동시키기 위해 구비된다.

그리고 원료공급부(200)는 혼합이송부(100)로 원료를 공급하기 위해 구비된다.

가열부(300)는 혼합이송부(100)를 통해 혼합되어 이송된 원료를 가열시켜 용융시키기 위해 구비된다.

또한 압출부(400)는 가열부(300)에 의해 용융된 원료를 압출시키기 위해 구비된다.

물론, 압출부(400)에서 발생되는 기체는 별도로 배출됨이 당연하다.

성형부(500)는 골(2)을 형성하기 위한 복수의 돌기를 갖고, 압출부(400)에 의해 압출되는 용융된 원료가 통과하며 골을 갖는 합성목재(1)를 성형하기 위해 구비된다.

그리고 냉각부(600)는 성형부(500)에 의해 압출되는 합성목재(1)를 냉각시키기 위해 구비된다.

이러한 골을 갖는 합성목재 제조장치(10)에 의하면, 복수의 재료가 혼합된 원료를 이송하는 과정에서 혼합, 용융시키며, 압출시킴에 따라 합성목재(1)를 제조함은 물론, 합성목재(1)에 골(2)도 함께 성형할 수 있다.

이를 위한, 혼합이송부(100)는 도 3에서 도시한 바와 같이, 제1혼합부(110)와 제2혼합부(120), 제3혼합부(130) 및 이송부(140)로 구성된다.

제1혼합부(110)는 내부에 제1혼합공간부(112)가 형성되고, 제2혼합부(120)는 내부에 제2혼합공간부(122)가 형성되며, 제3혼합부(130)는 내부에 제3혼합공간부(132)가 형성된다.

그리고 이송부(140)는 제1혼합공간부(112)와 제2혼합공간부(122), 제3혼합공간부(132)에 위치되어 원료를 회전시키며 이송시키기 위해 구비된다.

이러한 제1혼합부(110)와 제2혼합부(120), 제3혼합부(130)는 순차적으로 배열되고, 이송부(140)는 회전되는 이송스크류로 원료를 이송시키면서 재료들을 혼합시킴에 따라 혼합률이 증가된다.

여기서, 각 혼합부(110, 120, 130)는 내부에 혼합공간부(112, 122, 132)를 갖는 혼합로로, 인접한 두 개의 혼합공간부가 연통되도록 인접한 두 개의 혼합로는 내부에 연결공간부(151)를 갖는 연결부(150)에 의해 연통된다.

이 연결부(150)는 연결돌출턱(152)과 제1연결커버(154), 제2연결커버(156) 및 연결고정부(158)로 구성된다.

연결돌출턱(152)은 혼합공간부(112, 122, 132)가 개방된 혼합로의 양단부에 돌출형성된다.

그리고 제1연결커버(154)는 혼합공간부(112, 122, 132)의 중심축을 직교방향으로 지나는 연장선(A)을 기준으로, 단부가 연결돌출턱(152)의 일부분에 걸려 설치된다.

제2연결커버(156)는 연결돌출턱(152)의 나머지부분에 걸려 설치되어 제1연결커버(154)와 함께 연결공간부(151)를 형성한다.

또한 연결고정부(158)는 제1연결커버(154)와 제2연결커버(156)를 고정시키기 위해 구비된다.

그리고 이송부(140)는 이송하우징(142)과 이송스크류(144) 및 이송모터(146)로 구성된다.

이송하우징(142)은 내부에 이송공간부(143)가 형성된다.

또한 이송스크류(144)는 이송공간부(143)와 제1혼합공간부(112), 제2혼합공간부(122), 제3혼합공간부(132)에 위치된다.

이송모터(146)는 이송스크류(144)를 회전시키기 위해 구비된다.

그리고 도 4에서 도시한 바와 같이, 제1혼합부(110)와 제2혼합부(120), 제3혼합부(130) 중 어느 하나 이상은 해당 혼합공간부(112, 122, 132)로 열풍을 송풍시키기 위한 열풍부(160)가 더 구비된다.

이 열풍부(160)는 열풍하우징(162)과 열풍히터(164), 열풍팬(166) 및 열풍모터(168)로 구성된다.

열풍하우징(162)은 내부에 열풍공간부(163)를 갖고, 해당 혼합부(110, 120, 130)에 구비된다.

또한 열풍히터(164)는 열풍하우징(162)의 열풍공간부(163)로 유입되는 외기를 가열시키기 위해 구비된다.

열풍팬(166)은 열풍공간부(163)에 구비되어 열풍히터(164)에 의해 가열된 공기를 혼합공간부(112, 122, 132)로 송풍시키기 위해 구비된다.

그리고 열풍모터(168)는 열풍팬(166)을 회전시키기 위해 구비된다.

또한 원료공급부(200)는 도 5에서 도시한 바와 같이, 원료공급하우징(210)과 원료공급호퍼(220) 및 원료이송부(230)로 구성된다.

원료공급하우징(210)은 복수의 재료가 수납되는 수납공간부(212)가 형성된다.

그리고 원료공급호퍼(220)는 원료공급하우징(210)에 수납된 복수의 재료를 임시저장한다.

원료이송부(230)는 원료공급호퍼(220)에 임시저장된 복수의 재료를 혼합이송부(100)를 공급하기 위해 구비된다.

이 원료이송부(230)는 원료이송관(232)과 원료공급관(234), 원료이송스크류(236) 및 원료이송모터(238)로 구성된다.

원료이송관(232)은 한 쌍으로, 원료공급호퍼(220)의 하단부에 직교방향으로 구비된다.

이러한 한 쌍의 원료이송관(232)은 각각 형성되거나 상호 연통되도록 형성된다.

원료공급관(234)은 한 쌍의 원료이송관(232)과 직교되도록 구비되어 이송하우징(142)의 이송공간부(143)와 연통된다.

그리고 원료이송스크류(236)는 한 쌍의 원료이송관(232)에 각각 회전 가능하게 구비되는 것으로, 상호 동일한 방향으로 회전되거나 상호방향으로 회전된다.

원료이송모터(238)는 한 쌍의 원료이송스크류(236)를 회전시키기 위해 구비된다.

또한 압출부(400)는 도 6에서 도시한 바와 같이, 압출챔버(410)와 압출선단부(420)로 구성된다.

압출챔버(410)는 내부에 압출공간부(412)가 형성된다.

그리고 압출선단부(420)는 압출공간부(412)와 연통되되, 선단으로 갈수록 점진적으로 감소되도록 형성된 압출선단공간부(422)가 형성된다.

이러한 압출챔버(410)의 작동을 살펴도면, 혼합이송부(100)에 의해 용융된 원료가 압출공간부(412)와 압출선단공간부(422)로 압출된다.

그리고 가열부(300)는 가열하우징(310)과 가열히터(320) 및 가열전원부(330)로 구성된다.

가열하우징(310)은 압출챔버(410)의 외측을 감싸도록 구비되고, 가열히터(320)는 가열하우징(310)의 내부에 구비된다.

또한 가열전원부(330)는 가열히터(320)에 전원을 공급하기 위해 구비된다.

그리고 성형부(500)는 도 7에서 도시한 바와 같이, 하부금형(510)과 상부금형(520), 돌기(530), 성형힌지부(540) 및 성형잠금부(550)로 구성된다.

하부금형(510)은 하부성형공간부(512)가 상단부에 형성되고, 상부금형(520)은 상부성형공간부(522)가 하단부에 형성되어 하부금형(510)의 상측으로 결합된다.

또한 돌기(530)는 하부성형공간부(512)와 상부성형공간부(522) 중 어느 하나 이상에 복수 개 형성되어 압출되는 합성목재(1)에 골(2)을 성형한다.

성형힌지부(540)는 하부금형(510)과 상부금형(520)의 일측단부를 회전 가능하도록 연결시킨다.

그리고 성형잠금부(550)는 하부금형(510)과 상부금형(520)의 타측단부를 잠그기 위해 구비된다.

여기서, 복수의 돌기(530)는 해당 성형공간부(512, 522)의 중간부에서 합성목재가 압출되는 단부까지 형성된다.

또한 압출되는 합성목재(1)의 양측부에 설치홈(3)을 형성하도록 하부성형공간부(512)와 상부성형공간부(522)에 성형편(560)이 더 형성된다.

그리고 성형부(500)의 돌기(530)에 대응되는 제2돌기(576)를 갖고, 성형부(500)의 후측에 구비되어 성형부(500)를 보조하여 골(2)을 성형하기 위한 제2성형부(570)가 더 구비된다.

이러한 제2성형부(570)는 도 8에서 도시한 바와 같이, 제2하부금형(572)과 제2상부금형(574), 제2돌기(576), 제2성형힌지부(578) 및 제2성형잠금부(579)로 구성된다.

제2하부금형(572)은 제2하부성형공간부(573)가 상단부에 형성되고, 제2상부금형(574)은 제2상부성형공간부(575)가 하단부에 형성되어 제2하부금형(572)의 상측으로 결합된다.

그리고 제2돌기(576)는 제2하부성형공간부(573)와 제2상부성형공간부(575) 중 어느 하나 이상에 복수 개 형성되어 압출되는 합성목재(1)에 골(2)을 성형한다.

제2성형힌지부(578)는 제2하부금형(572)과 제2상부금형(574)의 일측단부를 회전 가능하도록 연결시킨다.

또한 제2성형잠금부(579)는 제2하부금형(572)과 제2상부금형(574)의 타측단부를 잠그기 위해 구비된다.

여기서, 성형부(500)의 성형편(560)에 대응되는 제2성형편(577)이 더 형성된다.

그리고 냉각부(600)는 냉각유로(610)와 냉각유입부(620), 냉각배출공(630), 냉각수공급부(640) 및 냉각수집수부(650)로 구성된다.

냉각유로(610)는 하부금형(510)과 상부금형(520) 중 어느 하나 이상의 내부를 따라 형성된다.

또한 냉각유입부(620)는 냉각유로(610)로 냉각수가 유입되기 위해 구비된다.

냉각배출공(630)은 냉각유로(610)를 따라 이동된 냉각수가 배출되기 위해 구비된다.

그리고 냉각수공급부(640)는 냉각유입부(620)로 냉각수를 공급하기 위해 구비된다.

냉각수집수부(650)는 냉각배출공(630)을 통해 배출되어 압출된 합성목재(1)를 냉각시킨 냉각수가 집수되도록 성형부(500)의 하측에 구비된다.

여기서, 냉각유입부(620)는 해당 금형의 양측 후단부에 각각 형성되고, 냉각배출공(630)은 해당 금형의 전단부에 복수 개 형성된다.

그리고 냉각유로(610)는 도 9에서 도시한 바와 같이, 제1냉각유로(612)와 제2냉각유로(614)로 구성된다.

제1냉각유로(612)는 각 냉각유입부(620)에 각각 연통되는 두 개의 제1유입단부(6122)와 냉각수가 배출되기 위한 제1토출단부(6124)가 형성된다.

또한 제2냉각유로(614)는 복수의 냉각배출공(630)에 연통되도록 복수 개 분기되는 제2토출단부(6142)와 제1냉각유로(612)의 제1토출단부(6124)와 연통되는 제2유입단부(6144)가 형성된다.

이러한 제1냉각유로(612)는 용융된 원료가 압출되는 방향 또는 압출되는 방향과 직교되는 방향으로 지그재그로 형성된다.

그리고 도 10에서 도시한 바와 같이, 냉각부(600)에 의해 냉각된 합성목재(1)를 일정길이로 절단시키기 위한 절단부(700)를 더 포함한다.

또한 절단부(700)에 의해 절단된 합성목재(1)를 일측으로 배출시켜 적재하는 적재부(800)를 더 포함한다.

이 적재부(800)는 적재베이스프레임(810)과 적재회전프레임(820), 적재프레임(830) 및 적재회전실린더(840)로 구성된다.

적재회전프레임(820)은 적재베이스프레임(810)에 회전 가능하게 구비되어 절단부(700)에 의해 절단된 일정길이의 합성목재(1)가 위치된다.

그리고 적재프레임(830)은 적재회전프레임(820)의 일측으로 구비되어 동일하게 회전되되, 일측으로 갈수록 하향 경사지며, 단부에 이탈방지턱(832)이 돌출형성된다.

적재회전실린더(840)는 적재회전프레임(820)을 수평상태 또는 하측으로 기울어지게 회전시키기 위해 구비된다.

이러한 적재부(800)의 작동상태를 살펴보면, 적재회전프레임(820)에 절단된 합성목재(1)가 위치되면, 적재회전실린더(840)에 의해 적재회전프레임(820)과 적재프레임(830)이 하측으로 기울어져 합성목재(1)가 적재프레임(830)을 따라 배출되되, 이탈방지턱(832)에 걸려 적재된다.

이하 본 발명의 내용을 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이들 실시예는 본 발명의 내용을 설명하기 위한 것으로 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

원료로 목분 30중량%, 갈대분 30중량%, 폴리에틸렌 30중량%, 활성탄 5중량%, 및 제올라이트 5중량%로 이루어진 조성물을 이용하여 상기 본 발명의 장치를 이용하여 상면에 골이 형성되고 양 측부에는 결합부재가 삽입될 수 있도록 설치홈이 형성된 합성목재를 제조하였다.

[실시예 2]

원료로 목분 25중량%, 갈대분 30중량%, 폴리에틸렌 30중량%, 활성탄 2중량%, 제올라이트 3중량%, 왕겨 분말 2중량%, 코코피트 1중량%, 피트모스 2중량%, 코이어 분말 1중량%, 수세미외섬유 분말 2중량%, 및 리그노설포네이트 1중량%를 포함하고, 프로폴리스와 코코넛오일로 이루어진 천연항균제 1중량%로 이루어진 조성물을 이용하여 상기 본 발명의 장치를 이용하여 상면에 골이 형성되고 양 측부에는 결합부재가 삽입될 수 있도록 설치홈이 형성된 합성목재를 제조하였다.

[실험예 1] 미끄러짐 특성 실험

상기 실시예 1 및 2에 의해 얻어진 길이 1m, 폭 15cm인 합성목재를 대상으로 표면에 물을 흘려주면서 60kg의 하중을 갖는 정육면체의 금속을 올려놓고, 각도를 증가시키면서 미끄러지는 정도를 측정하였다. 비교예로는 시판되는 목분 60중량%, 폴리프로필렌수지 40중량%로 이루어진 합성목재를 사용하였다.

측정결과, 비교예의 합성목재는 14.6ㅀ의 경사면에서 미끄러지기 시작한 반면, 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2에 의한 합성목재는 53.4ㅀ에서 미끄러지기 시작하여 잘 미끄러지지 않는 것을 확인할 수 있었다.

[실험예 2] 항곰팡이 활성 실험

아울러 상기 실험에 1에 의해 물어 젖은 합성목재를 실온에 7일간 방치하여 결과를 확인해 본 결과, 비교예의 합성목재는 곰팡이가 서식하여 목재가 검게 변하였고, 표면이 쪼개진 것이 확인되었으나, 실시예 1 및 2에 의한 합성목재는 곰팡이가 서식하지 않아 실험 초기 상태를 그대로 유지하고 있어 보존성도 매우 높은 것으로 확인되었다.

10 : 합성목재 제조장치 100 : 혼합이송부
200 : 원료공급부 300 : 가열부
400 : 압출부 500 : 성형부
600 : 냉각부 700 : 절단부
800 : 적재부

Claims (13)

1. 목분, 갈대분, 폴리에틸렌, 활성탄 및 제올라이트를 포함하되, 상기 목분 및 갈대분의 합산중량이 60~70%(w/w)이고, 폴리에틸렌은 20~30%(w/w)이며, 상면에 골이 형성되고 양 측부에는 결합부재가 삽입될 수 있도록 설치홈이 형성된 합성목재에 있어서,
   갈대분은 10~30중량%이고, 상기 목분의 일부를 대체하여 왕겨 분말 1~5 중량%, 코코피트 1~2중량%, 피트모스 1~2중량%를 포함하며, 섬유분말로 코이어 분말 1~2중량%과 수세미외섬유 분말 1~2중량%, 및 리그노설포네이트 0.1~1중량%를 더 포함하고, 프로폴리스와 코코넛오일로 이루어진 천연항균제 0.1~1중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 결합부재가 결합된 것으로, 상기 결합부재의 중앙에 피스헤드가 삽입되는 수납홈이 형성되고, 상기 수납홈의 하부에 연통하여 피스관통공이 형성되며, 상기 결합부재의 좌우에는 상기 설치홈에 삽입되어 결합되는 돌출편이 좌우 대칭이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 합성목재.
4. 제 1항의 합성목재를 제조하기 위한 것으로, 내부에 혼합공간부를 갖고, 공급된 원료를 혼합시키며 이동시키기 위한 혼합이송부; 상기 혼합이송부로 원료를 공급하기 위한 원료공급부; 상기 혼합이송부를 통해 혼합되어 이송된 원료를 가열시켜 용융시키기 위한 가열부; 상기 가열부에 의해 용융된 원료를 압출시키기 위한 압출부; 골을 형성하기 위한 복수의 돌기를 갖고, 상기 압출부에 의해 압출되는 용융된 원료가 통과하며 골을 갖는 합성목재를 성형하는 성형부; 및 상기 성형부에 의해 압출되는 합성목재를 냉각시키기 위한 냉각부;를 포함하되,
   상기 혼합이송부는, 내부에 제1혼합공간부를 갖는 제1혼합부; 내부에 제2혼합공간부를 갖는 제2혼합부; 내부에 제3혼합공간부를 갖는 제3혼합부; 및 상기 제1혼합공간부와 제2혼합공간부, 제3혼합공간부에 위치되어 원료를 회전시키며 이송시키기 위한 이송부;를 포함하고,
   상기 제1혼합부와 제2혼합부, 제3혼합부가 순차적으로 배열되며, 상기 제1혼합부와 제2혼합부, 제3혼합부 중 어느 하나 이상은 해당 혼합공간부로 열풍을 송풍시키기 위한 열풍부가 구비된 것을 특징으로 하는 합성목재 제조장치.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서, 상기 이송부는,
   내부에 이송공간부를 갖는 이송하우징;
   상기 이송공간부와 제1혼합공간부, 제2혼합공간부, 제3혼합공간부에 위치되는 이송스크류; 및
   상기 이송스크류를 회전시키기 위한 이송모터;를 포함하는 합성목재 제조장치.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서, 상기 원료공급부는,
   복수의 재료가 수납되는 수납공간부를 갖는 원료공급하우징;
   상기 원료공급하우징에 수납된 복수의 재료를 임시저장되는 원료공급호퍼; 및
   상기 원료공급호퍼에 임시저장된 복수의 재료를 상기 혼합이송부를 공급하기 위한 원료이송부;를 포함하는 합성목재 제조장치.
9. 제4항에 있어서, 상기 압출부는,
   내부에 압출공간부를 갖는 압출챔버; 및
   상기 압출공간부와 연통되되, 선단으로 갈수록 점진적으로 감소되도록 형성되 압출선단공간부를 갖는 압출선단부;를 포함하고,
   상기 혼합이송부에 의해 용융된 원료가 상기 압출공간부와 압출선단공간부로 압출되는 것을 특징으로 하는 합성목재 제조장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 가열부는,
    상기 압출챔버의 외측을 감싸도록 구비되는 가열하우징;
    상기 가열하우징의 내부에 구비되는 가열히터; 및
    상기 가열히터에 전원을 공급하기 위한 가열전원부;를 포함하는 합성목재 제조장치.
11. 제4항에 있어서, 상기 성형부는,
    하부성형공간부가 상단부에 형성되는 하부금형;
    상부성형공간부가 하단부에 형성되어 상기 하부금형의 상측으로 결합되는 상부금형;
    상기 하부성형공간부와 상부성형공간부 중 어느 하나 이상에 형성되는 복수의 돌기;
    상기 하부금형과 상부금형의 일측단부를 회전 가능하도록 연결하는 성형힌지부; 및
    상기 하부금형과 상부금형의 타측단부를 잠그기 위한 성형잠금부;를 포함하는 합성목재 제조장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 냉각부는,
    상기 하부금형과 상부금형 중 어느 하나 이상의 내부를 따라 형성된 냉각유로;
    상기 냉각유로로 냉각수가 유입되기 위한 냉각유입부;
    상기 냉각유로를 따라 이동된 냉각수가 배출되기 위한 냉각배출공;
    상기 냉각유입부로 냉각수를 공급하기 위한 냉각수공급부; 및
    상기 냉각배출공을 통해 배출되어 압출된 합성목재를 냉각시킨 냉각수가 집수되도록 상기 성형부의 하측에 구비되는 냉각수집수부;를 포함하는 합성목재 제조장치.
13. 제4항에 있어서,
    상기 냉각부에 의해 냉각된 합성목재를 일정길이로 절단시키기 위한 절단부;를 더 포함하는 합성목재 제조장치.

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