KR102413654B1 - Eco-friendly synthetic wood containing coffee grounds and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 폐자원인 커피박과 폐석고, 그리고 폐플라스틱으로부터 회수한 PETG를 주요 성분으로 사용하여 환경 보호에 이바지하는 친환경적인 합성 목재를 제공하면서도, 합성 목재의 수축 팽창률 및 수분 흡수율이 감소되도록 하여 합성 목재의 성형성, 후가공성 및 내후성을 향상시킬 수 있는 커피박이 포함된 친환경 합성 목재 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention provides an eco-friendly synthetic wood that contributes to environmental protection by using as a main component coffee foil, waste gypsum, and PETG recovered from waste plastics, which are waste resources, while reducing the shrinkage expansion rate and moisture absorption rate of the synthetic wood. Provided are an eco-friendly synthetic wood containing coffee foil capable of improving the formability, post-processing properties and weather resistance of synthetic wood, and a method for manufacturing the same.

Description

커피박이 포함된 친환경 합성 목재 및 그 제조 방법{ECO-FRIENDLY SYNTHETIC WOOD CONTAINING COFFEE GROUNDS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Eco-friendly synthetic wood containing coffee grounds and manufacturing method thereof

본 발명은 커피박이 포함된 친환경 합성 목재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐자원인 커피박과 폐석고, 그리고 폐플라스틱으로부터 회수한 PETG를 주요 성분으로 사용하여 환경 보호에 이바지하는 친환경적인 합성 목재를 제공하면서도, 합성 목재의 수축 팽창률 및 수분 흡수율을 감소시킬 수 있어 합성 목재의 하자를 줄일 수 있고, 합성 목재의 성형성, 후가공성, 내후성, 내열성 및 난연성을 향상시킬 수 있는 커피박이 포함된 친환경 합성 목재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an eco-friendly synthetic wood containing coffee foil and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an eco-friendly environment that contributes to environmental protection using PETG recovered from coffee foil, waste gypsum, and waste plastics, which are waste resources, as main components. While providing synthetic wood, it is possible to reduce the shrinkage expansion rate and moisture absorption rate of synthetic wood, thereby reducing defects of synthetic wood, and including coffee foil, which can improve formability, post-processing, weather resistance, heat resistance and flame retardancy of synthetic wood It relates to an eco-friendly synthetic wood and a manufacturing method therefor.

합성목재는 목질계 섬유를 50% 이상 포함하며, 주로 실외에 설치되는 바닥재를 말한다. 이 합성 목재는 다양한 종류가 있으며, 목분, 왕겨, 갈대 등을 주성분으로 한다.Synthetic wood contains 50% or more of wood-based fibers and refers to flooring materials that are mainly installed outdoors. There are various types of this synthetic wood, and wood flour, rice husks, and reeds are the main components.

상기 목분은 높은 리그닌 성분으로 시간이 경과함에 따라 합성 목재에 갈라짐, 팽윤, 깨짐, 휨 등의 하자가 발생될 수 있다. 상기 왕겨는 높은 비중과 거친 섬유질을 갖는 특성이 있어서, 이로 인하여 기계의 실린더 스크류의 수명을 단축시킬 수 있고 가공성이 낮아 가공이 쉽지 않은 문제가 있다. 상기 갈대는 갈대를 수거하고 분쇄하여 가공하는 과정이 너무 복잡하고, 파쇄시 미세분진이 발생하여 인체에 해가 될 수 있으며, 분말이 너무 가벼워 호퍼에서 이송이 어렵기 때문에 성형이 힘든 문제가 있다. The wood flour has a high lignin component, and defects such as cracking, swelling, cracking, and warping may occur in synthetic wood over time. The rice hull has a characteristic of having a high specific gravity and coarse fibers, thereby reducing the life of the cylinder screw of the machine, and there is a problem in that processing is not easy due to low workability. The process of collecting and pulverizing the reeds is too complicated to process, and fine dust is generated when crushed, which can be harmful to the human body, and the powder is too light to be transported in the hopper, so it is difficult to form.

종래의 합성 목재는 이러한 갈대와 목분을 섞어서 제조하게 되는데, 이때 갈대와 목분의 비중 차이로 인해 혼합하여 성형하는데 큰 어려움이 있고, 더욱이 갈대와 목분의 입자 모양은 차이가 있어서 후가공인 샌딩(브러쉬) 처리 후 합성 목재가 미관상 좋지 않게 되는 문제가 있다.Conventional synthetic wood is manufactured by mixing such reeds and wood flour. At this time, there is a great difficulty in mixing and molding due to the difference in specific gravity between reeds and wood flour. Moreover, there is a difference in the particle shape of reeds and wood flour, so post-processing sanding (brush) There is a problem in that the synthetic wood does not look good after treatment.

또한, 이러한 합성목재의 하자를 발생시키는 가장 큰 원인 중 하나는 수축팽창률이다. 종래의 갈대와 목분을 섞어 제조된 합성 목재의 경우 이러한 수축 팽창률과 수분 흡수율이 일정 수준 이상이어서, 합성 목재 제조시 하자가 자주 발생하는 문제가 있다.In addition, one of the biggest causes of defects in such synthetic wood is the rate of shrinkage and expansion. In the case of conventional synthetic wood prepared by mixing reed and wood flour, the shrinkage and expansion rate and water absorption rate are above a certain level, so there is a problem in that defects frequently occur during the manufacture of synthetic wood.

한편, 하버드 공중 보건 대학 연구팀에 따르면 매일 8온스(약 227㎖) 컵으로 4잔의 커피를 마시는 여성은 우울증 발병 위험이 20% 낮아지는 것으로 나타났으며, 커피에 들어있는 카페인 성분은 세로토닌이나 도파민 같은 뇌 화학 물질에 영향을 주는 것으로 밝혀졌다.Meanwhile, a study from the Harvard School of Public Health found that women who drank four cups of coffee, 8 ounces (about 227 milliliters) of coffee per day, had a 20 percent lower risk of developing depression. It has been found to affect the same brain chemicals.

또한, 8온스 커피 컵 2잔에는 약 200㎎의 카페인이 들어있는데 이 정도 양은 장기 기억력을 향상시킨다는 연구 결과도 있으며, 매일 200~300㎎의 카페인을 섭취하면 휴식을 취할 때 혈류량이 향상돼 심장이 기능을 더 잘 수행하도록 만들고, 하루에 2잔 정도의 커피를 마시면 간경변증과 같은 간 질환을 예방하는데도 도움이 되는 것으로 나타났다.In addition, two 8-ounce coffee cups contain about 200 mg of caffeine, and some studies have found that this amount improves long-term memory. It makes them function better, and drinking two cups of coffee a day has also been shown to help prevent liver diseases such as cirrhosis.

28개의 연구 결과를 조사한 하버드대 연구팀에 따르면 커피를 마시면 2형 당뇨병 발병 위험을 33% 낮출 수 있고, 매일 커피를 마시는 남성의 경우 통풍 위험을 59% 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 커피는 혈액 속의 요산 수치를 낮추는 효능이 있으며, 2012년에 나온 연구 결과에 따르면, 매일 3잔 이상의 커피를 섭취하는 여성은 기저 세포암에 걸린 위험이 크게 낮아지는 것으로 나타났다.A Harvard University study that looked at the results of 28 studies found that drinking coffee was associated with a 33% lower risk of type 2 diabetes and a 59% lower risk of gout in men who drank coffee daily. Coffee also has the effect of lowering uric acid levels in the blood, and a 2012 study found that women who consumed three or more cups of coffee per day had a significantly lower risk of basal cell cancer.

이와 같이 커피의 효능이 알려지면서 매년 커피 소비량이 급증하고 있으며, 이에 커피 수입량의 증가와 함께 커피를 내리고 난 뒤 버려지는 커피박(찌꺼기)의 발생량도 매년 크게 늘고 있다. 커피박은 주로 커피숍, 커피 제조 공장 등에서 나오는데, 2017년 3월 통계자료에 의하면 국내 커피숍은 9만개가 넘고, 이는 치킨집과 편의점을 합친 숫자보다 많다.As the efficacy of coffee is known as described above, coffee consumption is rapidly increasing every year. Accordingly, along with the increase in coffee imports, the amount of coffee grounds that are thrown away after brewing coffee is also greatly increasing every year. Coffee beans are mainly produced in coffee shops and coffee factories. According to statistics in March 2017, there are over 90,000 coffee shops in Korea, which is more than the number of chicken restaurants and convenience stores combined.

그러나, 환경부의 커피박 재활용 대책은 아직 걸음마 단계에 불과한 실정이다. 커피박은 폐기물 관리법에 따라 생활 폐기물로 분류되어 대부분 매립 또는 소각 처리되어왔고, 환경부는 최근에서야 폐기물 처리 신고자 등이 커피박을 수집, 운반, 재활용할 수 있도록 하는 폐기물 관리법 관련 규정을 개정하였다.However, the Ministry of Environment's measures for recycling coffee beans are still in their infancy. Coffee beans are classified as household waste according to the Waste Management Act and most have been landfilled or incinerated.

그리고, 커피박은 습기 조절 능력이 우수하고 방향성을 가지고 있기 때문에 이를 합성 목재로 활용하면 상기 특성을 활용할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 커피박을 재활용하더라도 그 함량을 최소화한 후 별도의 화학적 첨가제를 다량으로 첨가하여 합성 목재를 제조하게 되므로, 친환경적이지 못하며, 커피박을 재활용하는 효율이 저하되고 있는 실정이다.In addition, since coffee foil has excellent moisture control ability and has a directionality, if it is used as a synthetic wood, there is an advantage in that the above characteristics can be utilized. However, even if the coffee grounds are recycled, since the synthetic wood is manufactured by adding a large amount of additional chemical additives after minimizing the content thereof, it is not environmentally friendly, and the efficiency of recycling coffee leaves is lowered.

한편, 탈황 공정 및 인산, 불산, 붕소, 티타늄 제조 등의 과정에서 폐석고가 대량으로 발생하는데 이렇게 생산되는 석고는 자체 내에 유해 불순물을 함유하고 있어 이대로는 시멘트 및 석고 보드 등의 제품에 직접적으로 사용될 경우 강도 및 내구성을 저하시킬뿐더러 처리량의 한계로 인하여 실효를 거두지 못하고 있다. 또 그대로 자연에 퇴적하면 이로 인한 지하수 오염 위험이 커진다.On the other hand, a large amount of waste gypsum is generated during the desulfurization process and the manufacturing process of phosphoric acid, hydrofluoric acid, boron, and titanium. The gypsum produced in this way contains harmful impurities in itself. And it is not effective due to the limitation of the throughput as well as lowering the durability. In addition, if it is deposited in nature as it is, the risk of groundwater contamination increases.

현재까지는 폐석고의 재활용을 위해서는 세척, 중화, 하소, 제립 등의 복잡한 정제 과정을 통해서만이 사용될 수 있다. 이와 같이 환경유해성을 우려한 제한된 허용과 또한 석고를 배출하는 생산자의 입장에서는 폐석고의 취급비용을 지출하는 것보다 석고장에 적치하는 것이 더 경제적인 이유 등으로 폐석고의 재활용을 막는 원인이 되어 왔다. 국내에 현재 1년에 300만톤 이상의 폐석고가 배출되고 있으며 약 2천만톤 가량의 석고가 적치되어 있다. 이는 선진국에서도 마찬가지로 미국의 경우 약 1조톤 이상이 적치되어 있는 등 전 세계적으로 해결해야 할 문제로 남아있다.Until now, for recycling of waste gypsum, it can be used only through a complex refining process such as washing, neutralization, calcination, and granulation. As such, it has been a cause of preventing the recycling of waste gypsum for reasons such as limited allowances for concerns about environmental hazards and more economical reasons for the producers who discharge gypsum to store them in a gypsum store than to pay for handling them. Currently, more than 3 million tons of waste gypsum is discharged in Korea per year, and about 20 million tons of gypsum is stored. This remains a problem to be solved worldwide, as in developed countries, in the case of the United States, more than 1 trillion tons are stockpiled.

국내공개특허공보 2017-0030163호Domestic Patent Publication No. 2017-0030163

본 발명은 폐플라스틱으로부터 회수한 PETG와 폐기물이 되는 커피박과 폐석고를 최대한 활용하면서 화학적 첨가제는 최대한 배제하여 친환경적 특성을 가지며, 합성 목재의 수축 팽창률 및 수분 흡수율을 감소시킬 수 있어 제품의 하자를 줄일 수 있도록 하고, 합성 목재의 성형성, 후가공성, 내후성, 내열성 및 난연성을 향상시킬 수 있도록 한 커피박이 포함된 친환경 합성 목재 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has eco-friendly properties by maximally excluding chemical additives while maximally utilizing PETG recovered from waste plastics and coffee foil and waste gypsum, which are wastes, and can reduce the shrinkage expansion rate and moisture absorption rate of synthetic wood, thereby reducing product defects. An object of the present invention is to provide an eco-friendly synthetic wood containing coffee foil and a method for manufacturing the same so that the formability, post-processing, weather resistance, heat resistance and flame retardancy of the synthetic wood can be improved.

본 발명의 일 측면은, 커피박; 상기 커피박 100중량부에 대하여, 목질계 섬유질 250 내지 550중량부; 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG: Polyethylene Terephthalate Glycol) 120 내지 300중량부; 폐석고 20 내지 100중량부; 폴리에틸렌(PE: Polyethylene)계 활제 5 내지 15중량부; 및 무기 안료 5 내지 15중량부; 를 포함하는 커피박이 포함된 친환경 합성 목재를 제공한다.One aspect of the present invention, coffee grounds; Based on 100 parts by weight of the coffee foil, 250 to 550 parts by weight of wood-based fibers; 120 to 300 parts by weight of polyethylene terephthalate glycol (PETG); 20 to 100 parts by weight of waste gypsum; 5 to 15 parts by weight of a polyethylene (PE: Polyethylene)-based lubricant; and 5 to 15 parts by weight of an inorganic pigment; It provides an eco-friendly synthetic wood containing coffee foil containing a.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 커피박은, 함수율이 15% 이하일 수 있고, 에스테르계 유분의 함량이 커피박의 총 중량에서 14 내지 16 중량%일 수 있고, 상기 폐석고의 함수율은 5% 이하일 수 있다.According to a preferred feature of the present invention, the coffee foil may have a water content of 15% or less, the content of ester-based oil may be 14 to 16% by weight based on the total weight of the coffee foil, and the moisture content of the waste gypsum may be 5% or less have.

본 발명의 다른 측면은, 커피박과, 상기 커피박 100중량부에 대하여, 목질계 섬유질 250 내지 550중량부, PETG 120 내지 300중량부, 폐석고 20 내지 100중량부, PE계 활제 5 내지 15중량부 및 무기 안료 5 내지 15중량부를 70 내지 100℃로 배합기에서 혼합하여 혼합물을 마련하는 제1 단계; 상기 혼합물을 2차례에 걸쳐 냉각 시켜 상기 혼합물의 온도를 40℃ 이하로 낮추는 제2 단계; 냉각된 혼합물을 압출기에 투입하여 펠릿으로 만드는 제3 단계; 및 상기 펠릿을 성형기에 투입하여 합성 목재로 성형하는 제4 단계; 를 포함하는 커피박이 포함된 친환경 합성 목재의 제조 방법을 제공한다.Another aspect of the present invention is coffee foil and, with respect to 100 parts by weight of the coffee grounds, 250 to 550 parts by weight of wood-based fibers, 120 to 300 parts by weight of PETG, 20 to 100 parts by weight of waste gypsum, 5 to 15 parts by weight of PE lubricant. A first step of preparing a mixture by mixing 5 to 15 parts by weight of parts and inorganic pigments at 70 to 100° C. in a blender; a second step of cooling the mixture twice to lower the temperature of the mixture to 40° C. or less; a third step of putting the cooled mixture into an extruder to make pellets; and a fourth step of putting the pellets into a molding machine and molding them into synthetic wood; It provides a method for producing an eco-friendly synthetic wood containing coffee foil comprising a.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 단계 이전에, 상기 커피박의 함수율이 15% 이하가 되도록 스크류 히터 방식으로 커피박의 건조 작업을 진행할 수 있고, 상기 제1 단계에서 상기 폐석고는 함수율이 5% 이하인 것을 사용할 수 있다.According to a preferred feature of the present invention, before the first step, the drying operation of the coffee foil may be performed by a screw heater method so that the water content of the coffee foil is 15% or less, and in the first step, the waste gypsum has a water content 5% or less can be used.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 화학적 첨가제의 사용을 최대한 배제하고 폐기물이 되는 커피박과 폐석고, 그리고 폐플라스틱으로부터 회수된 PETG를 주요 성분으로 포함하여, 친환경적인 합성 목재를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 버려지는 폐기물과 폐플라스틱의 양을 줄여 환경 보호에 이바지할 수 있으며, 합성 목재의 수축 팽창률 및 수분 흡수율을 감소시킴으로써 제품의 하자를 줄일 수 있고, PETG의 저 내열성 및 저 난연성을 폐석고가 보완하여 우수한 성형성, 후가공성, 내후성, 내열성 및 난연성을 가지는 합성 목재를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to manufacture eco-friendly synthetic wood as well as to exclude the use of chemical additives as much as possible and to include PETG recovered from waste plastics and coffee leaves, waste gypsum, and waste plastics as main components. It can contribute to environmental protection by reducing the amount of waste and waste plastics, and it can reduce product defects by reducing the shrinkage expansion rate and moisture absorption rate of synthetic wood. There is an effect that can provide a synthetic wood having moldability, post-processing properties, weather resistance, heat resistance and flame retardancy.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 합성 목재의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 합성 목제 제조시 사용되는 건조된 커피박을 나타낸 사진이다.
도 3은 수거된 커피박을 나타낸 사진이다.
도 4는 도 3의 커피박을 분쇄한 것을 나타낸 사진이다.
도 5는 폐플라스틱을 수거하는 과정을 나타낸 사진이다.
도 6은 폐플라스틱을 분쇄하는 과정을 나타낸 사진이다.
도 7은 분쇄된 폐플라스틱을 나타낸 사진이다.
도 8은 펠릿을 생산하는 과정을 나타낸 사진이다.
도 9는 펠릿에서 제품을 생산하는 과정을 나타낸 사진이다.
1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing synthetic wood according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a photograph showing the dried coffee foil used in manufacturing the synthetic wood of the present invention.
3 is a photograph showing the collected coffee leaves.
Figure 4 is a photograph showing that the coffee foil of Figure 3 is pulverized.
5 is a photograph showing the process of collecting waste plastics.
6 is a photograph showing the process of pulverizing waste plastic.
7 is a photograph showing the pulverized waste plastic.
8 is a photograph showing the process of producing the pellets.
9 is a photograph showing the process of producing a product from the pellets.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, in the entire specification, 'including' a certain element means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.

본 발명은 커피박과 다른 폐자재를 재활용한 합성 목재이다. 다른 폐자재는 폐플라스틱으로부터 회수한 PETG와 페석고가 사용된다. 이때, 본 실시 예의 합성 목재는 PETG의 부족한 내열성이 문제가 될 수 있는데, 폐석고가 충진재 겸 난연재의 역할을 함으로써 이러한 부족해진 내열성을 보완함과 동시에 합성 목재에 난연성을 향상시킬 수 있다.The present invention is a synthetic wood obtained by recycling coffee leaves and other waste materials. As other waste materials, PETG and waste gypsum recovered from waste plastics are used. At this time, the synthetic wood of this embodiment may be a problem in the insufficient heat resistance of PETG, and since waste gypsum serves as a filler and a flame retardant, it is possible to compensate for this insufficient heat resistance and at the same time improve the flame retardancy of the synthetic wood.

이러한 본 발명의 합성 목재는, 예를 들어 보드 또는 각목 등의 다양한 형태로 이루어질 수 있고, 커피박, 목질계 섬유질, PETG, 폐석고, PE계 활제 및 무기 안료를 포함한다.The synthetic wood of the present invention may be formed in various forms such as, for example, boards or square wood, and includes coffee foil, wood-based fibers, PETG, waste gypsum, PE-based lubricants, and inorganic pigments.

이때, 상기 합성 목재는, 커피박과, 상기 커피박 100중량부에 대하여, 목질계 섬유질 250 내지 550중량부, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG: Polyethylene Terephthalate Glycol) 120 내지 300중량부, 폐석고 20 내지 100중량부, PE계 활제 5 내지 15중량부 및 무기 안료 5 내지 15중량부를 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the synthetic wood, coffee foil, and with respect to 100 parts by weight of the coffee foil, 250 to 550 parts by weight of wood-based fibers, polyethylene terephthalate glycol (PETG: Polyethylene Terephthalate Glycol) 120 to 300 parts by weight, waste gypsum 20 to 100 It may be configured to include 5 to 15 parts by weight of a PE lubricant and 5 to 15 parts by weight of an inorganic pigment.

도 2에서와 같이, 본 실시 예에 사용되는 커피박은 수분이 15% 이하의 커피박을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 커피박에 함유되어 있는 타닌은 천연 색소로서 자외선에 노출되었을 때 안료의 탈색을 막아주고, 커피박에 포함되어 있는 에스테르게의 유분이 천연 오일스테인 역할과 활제의 역할 그리고 생산시 목분의 미세 분진 발생을 막아 생산 설비의 수명을 증가 시킬 수 있다.As shown in Figure 2, it is preferable to use the coffee foil used in this embodiment is 15% or less moisture. At this time, the tannin contained in the coffee grounds is a natural pigment that prevents the discoloration of the pigment when exposed to ultraviolet rays, and the ester crab oil contained in the coffee foil plays the role of natural oil stain and lubricant, and the fine grain of wood flour during production. It can prevent dust generation and increase the life of production equipment.

상기 커피박은 주변의 습기를 조절하는 특성이 있고 방향성을 가지고 있기 때문에 합성 목재로 활용시 이러한 특성이 다른 합성 목재와 차별화되는 장점으로 작용할 수 있다.Since the coffee foil has a property of controlling the surrounding moisture and has a directionality, when used as a synthetic wood, this property can act as an advantage that differentiates it from other synthetic wood.

또한, 상기 커피박은 커피 고유의 천연 색상을 가지고 있기 때문에 합성 목재가 커피 고유의 천연 색상을 가지도록 할 수 있으며, 동시에 자외선에 의해 탈색이 잘 되지 않는 효과를 기대할 수 있다.In addition, since the coffee foil has a unique natural color of coffee, the synthetic wood can have a unique natural color of coffee, and at the same time, it can be expected that the color is not easily decolorized by ultraviolet rays.

이때, 상기 커피박은 15% 이하의 함수율을 가져야 한다. 상기 커피박의 함수율이 15%를 초과하면 수분으로 인해 커피박과 PETG 간의 결합력이 저하되어 합성 목재를 제작하기에 적합한 강도가 나오기 어렵다.At this time, the coffee foil should have a moisture content of 15% or less. When the moisture content of the coffee foil exceeds 15%, the bonding strength between the coffee foil and PETG is lowered due to moisture, so that it is difficult to obtain strength suitable for manufacturing synthetic wood.

일반적으로 커피 제조 공장에서 나오는 커피박은 60% 이상의 함수율을 가지고 있으므로, 본 실시 예에서는, 30% 정도의 함수율을 가지는 커피숍에서 나오는 커피박을 활용하는 것이 바람직하다.In general, since the coffee foil from a coffee manufacturing plant has a moisture content of 60% or more, in this embodiment, it is preferable to use the coffee foil from a coffee shop having a moisture content of about 30%.

또한, 상기 커피박은 총 중량에 대해 14 내지 16중량%의 에스테르계 유분을 포함할 수 있다. 상기 에스테르계 유분은 기존의 합성 목재 제조시 첨가되는 UV차단제, 안정제, 활제, 산화방지제 및 안료 등의 역할을 할 수 있다. 본 실시 예에서는 합성 목재 제조시 UV 차단제, 안정제, 활제, 산화 방지제 및 안료와 같은 화학적 첨가제를 첨가하지 않거나 그 양을 최소화할 수 있으며, 이에 친환경적인 합성 목재를 제조할 수 있다.In addition, the coffee foil may contain 14 to 16% by weight of the ester-based oil based on the total weight. The ester-based oil may serve as a UV blocker, stabilizer, lubricant, antioxidant, and pigment added during the manufacture of conventional synthetic wood. In this embodiment, when manufacturing synthetic wood, chemical additives such as UV blockers, stabilizers, lubricants, antioxidants and pigments may not be added or the amount thereof may be minimized, thereby manufacturing eco-friendly synthetic wood.

상기 에스테르계 유분의 함량이 14 중량% 미만인 경우 이러한 UV차단제, 안정제, 활제, 산화방지제 및 안료의 역할이 제대로 구현되지 않게 되고, 상기 에스테르계 유분의 함량이 16 중량%를 초과하면 이러한 UV차단제, 안정제, 활제, 산화방지제 및 안료의 효과가 더 이상 크게 증가하지 않게 되므로, 제조 비용을 고려하여 상기 에스테르계 유분의 함량의 최대 값은 16 중량%로 하는 것이 바람직하다.When the content of the ester-based oil is less than 14% by weight, the roles of these UV blockers, stabilizers, lubricants, antioxidants and pigments are not properly implemented, and when the content of the ester-based oil exceeds 16% by weight, these UV blockers, Since the effects of the stabilizer, lubricant, antioxidant and pigment are no longer significantly increased, the maximum value of the content of the ester-based oil is preferably 16% by weight in consideration of the manufacturing cost.

상기 목질계 섬유질은 예를 들어 갈대, 왕겨, 목분 등일 수 있고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 목질계 섬유질은 커피박의 유분을 흡수하는 역할을 할 수 있다.The lignocellulosic fibers may be, for example, reeds, rice husks, wood flour, and the like, but the present invention is not limited thereto. These lignocellulosic fibers may serve to absorb the oil content of coffee beans.

상기 목질계 섬유질의 함량이 커피박 100중량부에 대하여 250중량부 미만이면 커피박에 포함된 유분의 함량이 상대적으로 증가하여 제품의 수축 및 변형에 의한 문제가 발생할 수 있으며 커피박에 함유된 타닌과 에스테르계 유분의 함량이 적어 목질계 섬유질의 UV에 의한 변색과 내후성에 대한 효과를 보기 어렵다.If the content of the lignocellulosic fiber is less than 250 parts by weight based on 100 parts by weight of the coffee grounds, the content of oil contained in the coffee leaves is relatively increased, so that problems due to shrinkage and deformation of the product may occur, and the tannins contained in the coffee leaves It is difficult to see the effect on discoloration and weather resistance of wood-based fibers due to UV due to the low content of excess ester oil.

또한, 상기 목질계 섬유질의 함량이 커피박 100중량부에 대하여 550중량부를 초과하면 커피박에 함유된 타닌과 에스테르계 유분의 함량이 적어 목질계 섬유질의 UV에 의한 변색과 내후성에 대한 효과를 보기 어렵다.In addition, when the content of the lignocellulosic fiber exceeds 550 parts by weight based on 100 parts by weight of the coffee grounds, the content of tannins and ester-based oils contained in the coffee grounds is small, so the effect on discoloration and weather resistance of the lignocellulosic fibers by UV is shown. difficult.

상기 PETG는 압출 사출 성형시 발생되는 스크랩이나 일회용 용기 등으로부터 구할 수 있다. 상기 PETG는 가공성이 우수하여 복잡한 형상의 제품도 쉽게 만들 수 있고, 열접착성과 투명성도 좋고, 내열성, 내화학성 및 기계적 물성이 우수하다. 또한, 재활용하기에 좋아, 본 실시 예에서와 같이, 폐플라스틱을 처리하여 이로부터 회수하여 사용하기에 적합한 재료이다.The PETG may be obtained from scrap or disposable containers generated during extrusion injection molding. The PETG has excellent processability, so that products with complex shapes can be easily made, thermal adhesiveness and transparency are good, and heat resistance, chemical resistance and mechanical properties are excellent. It is also suitable for recycling, so as in this embodiment, it is a material suitable for treatment and recovery from waste plastics for use.

이때, 상기 PETG의 입자 크기는 바람직하게 3 내지 5mm일 수 있다. 상기 PETG의 입자 크기가 3mm 미만인 경우 분쇄시 발생되는 열로 인하여 수지 간에 협착이 생기는 문제가 발생할 수 있고, 상기 PETG의 입자 크기가 5mm를 초과하는 경우 입자 크기 차이로 인하여 제품성형시 목분과 커피박과 PETG가 분리 성형되면서 일정한 물성을 기대하기가 어렵다.In this case, the particle size of the PETG may be preferably 3 to 5 mm. If the particle size of the PETG is less than 3 mm, there may be a problem of stenosis between the resins due to the heat generated during pulverization. As PETG is separated and molded, it is difficult to expect constant physical properties.

이러한 PETG는 커피박 100중량부에 대하여 120 내지 300중량부를 포함할 수 있다. 상기 PETG의 함량이 커피박 100 중량부에 대하여 120중량부 미만인 경우 합성 목재의 내후성과 강도 향상 및 수축 팽창률 감소 효과가 발생되기 어렵고, 상기 PETG의 함량이 커피박 100 중량부에 대하여 300중량부를 초과하는 경우 PETG의 첨가량이 지나치게 많아서 수축 팽창이 커지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 커피박의 함량이 상대적으로 적어지면서 본 발명의 합성 목재가 커피박으로부터 기대하는 우수한 습기 조절 능력 및 방향성을 제공하는 조건을 충족하기 어려워지는 문제가 발생할 수 있다.Such PETG may include 120 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of coffee foil. When the content of PETG is less than 120 parts by weight based on 100 parts by weight of coffee leaves, it is difficult to improve the weather resistance and strength of synthetic wood and reduce shrinkage and expansion rate, and the PETG content exceeds 300 parts by weight based on 100 parts by weight of coffee leaves In this case, since the amount of PETG added is too large, there may be a problem of increased shrinkage and expansion. In addition, as the content of coffee grounds is relatively reduced, it may be difficult to satisfy the conditions that the synthetic wood of the present invention provides excellent moisture control ability and directionality expected from coffee leaves.

한편, 상기 PETG는 합성 목재의 강도를 결정하는 역할을 하게 되므로, 제작하고자 하는 합성 목재의 강도를 강하게 하고 싶은 경우에는 상기 PETG의 양을 늘리면 되고, 반대로 높은 강도 보다는 친환경에 가까운 합성 목재를 만들고자 하는 경우에는 상기 PETG의 양을 줄이면 된다.On the other hand, since the PETG plays a role in determining the strength of the synthetic wood, if you want to increase the strength of the synthetic wood to be produced, you can increase the amount of PETG, and conversely, to make a synthetic wood that is closer to environment-friendly than high strength. In this case, the amount of PETG may be reduced.

또한, 상기 PETG는 커피박의 천연 유분과 결합하여 대기의 수분 침투를 방지하는 오일스테인의 역할을 할 수 있어서, 마루판과 같이 기존의 목재를 활용하는 제품으로 제조하여 사용하기에 용이하다.In addition, the PETG can act as an oil stain that prevents moisture penetration of the atmosphere by combining with the natural oil of coffee grounds, so it is easy to manufacture and use as a product using existing wood, such as a floorboard.

석고는 자연에서 산출되는 산화물이며 석고의 화학식은 CaSO4·2H2O이다. 상기 석고의 색은 무색, 백색, 옅은 회색, 갈색, 황색, 적색. 유리광택 내지 진주광택을 띌 수 있다. 또한, 상기 석고는 섬유상 조직을 가지는 변종에서는 견사 광택을 띤다. 투명 내지 반투명하며 박편 하에서는 무색이다. 또한, 상기 석고는 단사정계에 속하는 광물로 굳기는 2이고, 비중은 2.32이다. 이러한 석고는 주로 시멘트 제조나 비료 제조에 사용된다.Gypsum is an oxide produced in nature, and the chemical formula of gypsum is CaSO 4 ·2H 2 O. The color of the gypsum is colorless, white, light gray, brown, yellow, red. It can have a glass luster or pearl luster. In addition, the gypsum has a silky luster in the variety having a fibrous tissue. Transparent to translucent, colorless under flaking. In addition, the gypsum is a mineral belonging to the monoclinic system, the hardness is 2, the specific gravity is 2.32. Such gypsum is mainly used in cement manufacturing and fertilizer manufacturing.

본 실시 예에서 사용하는 폐석고는 시멘트 또는 비료를 만들고 남은 잔재물로서 현재 국내 2000만톤 이상이 여수 앞바다에 방치되어 환경적 피해를 주고 있다. 이때, 본 실시 예에 사용하는 폐석고는 바람직하게 함수율이 5%이하로 건조된 것을 사용할 수 있다. 이렇게 함수율이 5%이하인 폐석고는 중탄(탄산칼슘)과 성분이 유사하며 탄산칼슘의 역할을 대체할 수 있다.The waste gypsum used in this example is a remnant left after making cement or fertilizer, and currently more than 20 million tons in Korea are left unattended in the sea off Yeosu, causing environmental damage. In this case, the waste gypsum used in this embodiment may preferably be dried to a moisture content of 5% or less. In this way, waste gypsum with a moisture content of 5% or less has a similar composition to heavy carbon (calcium carbonate) and can replace the role of calcium carbonate.

상기 PE계 활제는 폐플라스틱과 커피박 및 목질계 섬유질이 실린더 스크류 내에서의 온도에 의해 탄화되지 않고 흐름이 원활해지도록 하는 역할을 할 수 있다. 본 실시 예에서는 바람직하게 PE왁스계열 활제로 라이온켐텍사의 LDPE 왁스계 제품인 102N을 사용할 수 있다.The PE-based lubricant may serve to facilitate the flow of waste plastics, coffee leaves, and wood-based fibers without being carbonized by the temperature in the cylinder screw. In this embodiment, 102N, an LDPE wax-based product of Lion Chemtech, may be preferably used as a PE wax-based lubricant.

상기 PE계 활제의 함량이 커피박 100중량부에 대하여 5중량부 미만이면 압출성형기의 실린더 스크류 부분에서 원료의 흐름이 원활하지 않아 미성형 제품이 되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 PE계 활제의 함량이 커피박 100중량부에 대하여 15중량부를 초과하면 원료간의 결합력이 떨어져 제품 강도가 약해서 제품 기능에 문제가 발생할 수 있다.If the content of the PE lubricant is less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the coffee foil, the flow of the raw material is not smooth in the cylinder screw part of the extruder, and thus a problem of becoming an unmolded product may occur, and the content of the PE lubricant If it exceeds 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the coffee powder, the bonding force between the raw materials is lowered and the product strength is weak, which may cause a problem in product function.

상기 무기 안료는 바람직하게 산화황, 산화철, TIO2를 사용할 수 있으며, 필요시 다른 성분을 더 추가하는 등 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.As the inorganic pigment, sulfur oxide, iron oxide, and TIO 2 may be used, and the present invention is not limited thereto, such as further adding other components if necessary.

상기 무기 안료의 함량이 커피박 100중량부에 대하여 5중량부 미만이면 자외선에 의한 탈색 문제가 발생할 수 있고, 상기 무기 안료의 함량이 커피박 100중량부에 대하여 15중량부를 초과하면 시간경과에 따라 외부로 용출되어 접촉시 오염될 수 있는 문제가 발생할 수 있다.If the content of the inorganic pigment is less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of coffee foil, a problem of discoloration by ultraviolet rays may occur, and if the content of the inorganic pigment exceeds 15 parts by weight based on 100 parts by weight of coffee foil, according to the lapse of time It may elute to the outside and cause contamination upon contact.

그리고, 목재의 색상을 변화시키는 등의 이유로 필요시 유기 안료를 추가로 더 사용할 수 있고, 이때, 상기 유기 안료로는 예를 들어 카본 블랙 등을 사용할 수 있다.In addition, if necessary, for reasons such as changing the color of wood, an organic pigment may be further used. In this case, the organic pigment may be, for example, carbon black.

이하, 본 발명의 커피박이 포함된 친환경 합성 목재를 제조하는 방법에 대해 일 실시 예를 들어 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an eco-friendly synthetic wood containing coffee foil of the present invention will be described in detail with reference to an embodiment.

도 1을 참조하면, 먼저 여러 가지 재료를 혼합하여 혼합물을 마련하는 제1 단계(S20)를 진행한다.Referring to FIG. 1 , a first step ( S20 ) of preparing a mixture by first mixing various materials is performed.

이때 사용하는 재료로는, 커피박과, 상기 커피박 100중량부에 대하여, 목질계 섬유질 250 내지 550중량부, PETG 120 내지 300중량부, 폐석고 20 내지 100중량부, PE계 활제 5 내지 15중량부 및 무기 안료 5 내지 15중량부가 있다.As a material used at this time, coffee foil and, with respect to 100 parts by weight of the coffee foil, 250 to 550 parts by weight of wood fiber, 120 to 300 parts by weight of PETG, 20 to 100 parts by weight of waste gypsum, 5 to 15 parts by weight of PE lubricant parts and 5 to 15 parts by weight of inorganic pigments.

이때, 도 3에서와 같이, 처음 수거된 커피박은 함수율이 높아 밝은 갈색을 띄게 되는데, 이렇게 함수율이 높은 커피박은 합성 목재의 원료로 사용할 수 없기 때문에, 이 수거된 커피박을 도 4에서와 같이 분쇄한 후 대형 건조기 등을 이용하여 함수율이 15% 이하로 낮춰지도록 건조 작업을 진행한다(S10).At this time, as shown in FIG. 3 , the first collected coffee leaves have a high water content and thus have a light brown color. Since coffee foils having such a high water content cannot be used as raw materials for synthetic wood, the collected coffee leaves are ground as in FIG. 4 . After drying, using a large dryer, etc., the drying operation is performed so that the moisture content is lowered to 15% or less (S10).

이때, 처음 수거된 커피박의 높은 함수율로 인해 열풍 건조 방식은 건조 효율이 매우 낮기 때문에 바람직하게는 건조 효율이 우수한 스크류 히터 방식으로 커피박의 건조 작업을 진행할 수 있다.At this time, since the drying efficiency of the hot air drying method is very low due to the high moisture content of the initially collected coffee leaves, the drying operation of the coffee leaves may be preferably performed using the screw heater method having excellent drying efficiency.

본 실시 예에 사용되는 스크류 히터 방식의 건조 장치는, 상부가 개방된 반원의 전기로, 전기로에 길이 방향으로 설치되는 스크류 및 전기로의 아래 쪽에 설치되는 히터를 포함하고, 스크류에 의해 커피박이 이송되도록 하되, 스크류의 아래 쪽에 설치된 히터의 가열로 인해 커피박에 포함된 수분이 증발되는 방식으로 커피박의 건조가 이루어질 수 있다.The screw heater type drying apparatus used in this embodiment includes a semicircular electric furnace with an open top, a screw installed in the electric furnace in the longitudinal direction, and a heater installed at the bottom of the electric furnace, so that the coffee grounds are transported by the screw However, the coffee leaf may be dried in such a way that moisture contained in the coffee leaf is evaporated due to the heating of the heater installed below the screw.

도 2에서와 같이, 이와 같은 방법으로 건조가 이루어진 커피박은 진한 다크 브라운 색상을 가지게 되고, 이때 커피박의 총 중량에 대해 에스테르계 유분이 14 내지 16 중량% 포함되도록 할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the coffee foil dried in this way has a dark dark brown color, and in this case, the ester-based oil may be included in an amount of 14 to 16% by weight based on the total weight of the coffee foil.

상기 에스테르계 유분은 종래의 합성 목재 제조시 첨가되는 UV 차단제, 안정제, 활제, 산화 방지제 및 안료 등의 역할을 대신하는 것으로서, 본 실시 예에서는 합성 목재 제조시 UV 차단제, 안정제, 활제, 산화 방지제 및 안료와 같은 화학적 첨가제를 첨가하지 않거나 그 양을 최소화할 수 있으며, 이에 친환경적인 합성 목재를 제조할 수 있다.The ester-based oil replaces the role of a UV blocker, a stabilizer, a lubricant, an antioxidant, and a pigment, etc. added during the manufacture of conventional synthetic wood, and in this embodiment, a UV blocker, a stabilizer, a lubricant, an antioxidant and Chemical additives such as pigments may not be added or the amount thereof may be minimized, thereby making it possible to manufacture eco-friendly synthetic wood.

상기 PETG는 압출 사출 성형시 발생되는 스크랩이나 일회용 용기 등으로부터 구할 수 있다. 구체적으로, 도 5에서와 같이 폐플라스틱을 수거하고, 상기 스크랩이나 일회용 용기를 경도 측정 탄화 비교를 통해 분리 작업을 한 후, 이러한 작업을 통해 분리된 PETG를 도 6에서와 같이 플라스틱 파쇄기를 통해 분쇄하여 도 7에서와 같이 크기가 3 내지 5mm의 입자로 만든 후 이러한 입자를 혼합물의 재료로 사용하게 된다.The PETG may be obtained from scrap or disposable containers generated during extrusion injection molding. Specifically, as in FIG. 5 , waste plastic is collected, the scrap or disposable container is separated through hardness measurement and carbonization comparison, and then PETG separated through this operation is crushed through a plastic crusher as in FIG. 6 . Thus, as shown in FIG. 7, after making particles having a size of 3 to 5 mm, these particles are used as a material of the mixture.

상기 PETG는 혼합물의 특성 중 강도를 결정하는 역할을 하므로, 만들고자 하는 합성 목재의 강도를 강하게 하고 싶은 경우에는 상기 PETG의 양을 늘리면 되고, 반대로 높은 강도 보다는 친환경에 가까운 합성 목재를 만들고자 하는 경우에는 상기 PETG의 양을 줄이면 된다.Since the PETG plays a role in determining the strength among the properties of the mixture, if you want to increase the strength of the synthetic wood to be made, you can increase the amount of PETG. Reduce the amount of PETG.

상기 PETG는 내열성이 약하다는 단점을 가지고 있다. 본 실시 예에 사용되는 폐석고는 시멘트 제조나 비료 제조에 사용하고 남은 잔재물 중에서 함수율이 5% 이하로 건조된 것을 분쇄하여 사용할 수 있으며, 상기 PETG의 내열성을 보완하고, 보조 난연재로서 작용하여 합성 목재의 난연성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.The PETG has a disadvantage in that heat resistance is weak. The waste gypsum used in this example can be used by pulverizing the remaining residues having a moisture content of 5% or less among the remaining residues used in cement manufacturing or fertilizer manufacturing, supplementing the heat resistance of PETG, and acting as an auxiliary flame retardant to produce synthetic wood. It may play a role in improving the flame retardancy.

상기 폐석고의 함량이 커피박 100중량부에 대하여 20중량부 미만이면 합성 목재의 내열성 및 난연성이 기준치를 만족하지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 폐석고의 함량이 커피박 100중량부에 대하여 100중량부를 초과하면 합성 목재 성형시 부하량이 증가되어 성형 장치의 스크류의 수명을 단축시키고 다이스의 구멍이 막히게 되는 문제를 발생시킬 수 있다.If the content of the waste gypsum is less than 20 parts by weight based on 100 parts by weight of coffee foil, there may be a problem that the heat resistance and flame retardancy of the synthetic wood do not satisfy the standard values, and the content of the waste gypsum is 100 parts by weight based on 100 parts by weight of coffee foil Exceeding the value may increase the load when molding synthetic wood, shorten the life of the screw of the molding device, and cause a problem in that the hole of the die is clogged.

상기 PE계 활제는 폐플라스틱과 커피박 및 목질계 섬유질이 실린더 스크류 내에서의 온도에 의해 탄화되지 않고 압출 성형시 PETG의 흐름이 원활해지도록 하는 역할을 한다. 본 실시 예에서는 바람직하게 PE왁스계열 활제로 102N을 사용할 수 있다.The PE lubricant serves to facilitate the flow of PETG during extrusion without carbonization of waste plastics, coffee leaves, and wood-based fibers by the temperature in the cylinder screw. In this embodiment, preferably, 102N may be used as a PE wax-based lubricant.

상기 무기 안료는 바람직하게 산화황 산화철인 TIO2를 사용할 수 있다. 그리고, 목재의 색상을 좀 더 변화시키기 위한 목적 등의 이유로 필요시 유기 안료를 추가로 더 사용할 수 있고, 이때, 상기 유기 안료로는 예를 들어 카본 블랙 등을 사용할 수 있다.The inorganic pigment is preferably sulfur oxide iron oxide TIO 2 may be used. In addition, an organic pigment may be further used if necessary for the purpose of further changing the color of wood, and in this case, carbon black may be used as the organic pigment.

다음으로, 위와 같이 준비된 다양한 재료를 70 내지 100℃로 배합기에서 혼합하여 혼합물을 마련할 수 있다(S20).Next, it is possible to prepare a mixture by mixing the various materials prepared as above in a blender at 70 to 100 ℃ (S20).

이때, 상기 배합기의 온도가 70℃ 미만이면 재료 간의 분자적 혼합이 제대로 이루어지지 않고 특히 커피박과 PETG 간이 결합력이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 배합기의 온도가 100℃를 초과하면 재료 중 적어도 일부가 탄화되는 문제가 발생할 수 있다. 이때, 싱기 배합기의 바람직한 작동 온도는 80℃일 수 있다.At this time, if the temperature of the blender is less than 70 ℃, the molecular mixing between the materials is not made properly, in particular, there may be a problem that the bonding strength between the coffee foil and PETG is lowered, and if the temperature of the blender exceeds 100 ℃, at least one of the materials There may be a problem that some parts are carbonized. At this time, the preferred operating temperature of the Singhi blender may be 80°C.

다음으로, 상기 혼합물을 냉각 장치에 넣고 2차례에 걸쳐 냉각 시켜 상기 혼합물의 온도를 40℃ 이하로 낮추는 제2 단계를 진행한다. 이 과정에서 목질계 섬유질이 커피박에 남아 있는 수분과 유분을 흡수하게 되고, 이에 에스테르계 유분에 의해 발생하는 원료 간의 엉킴으로 인한 문제들을 해소할 수 있다.Next, the second step of lowering the temperature of the mixture to 40° C. or less is performed by putting the mixture in a cooling device and cooling it twice. In this process, the lignocellulosic fibers absorb the moisture and oil remaining in the coffee grounds, thereby solving problems caused by entanglement between the raw materials caused by the ester-based oil.

다음으로,도 8에서와 같이, 40℃ 이하로 냉각된 혼합물을 압출기에 투입하여 펠릿으로 만드는 제3 단계를 진행한다.Next, as shown in FIG. 8, the third step of making pellets by introducing the mixture cooled to 40° C. or less into the extruder proceeds.

상기 압출기는 실린더 스크류의 직경이 92mm 이상이 되는 코니칼 타입의 압출기를 이용할 수 있다. 이때, 상기 실린더 스크류는 5조의 히터로 구성되어 온도 컨트롤이 가능하도록 구성되고, 실린더의 중앙에는 유증기를 배출하는 구멍이 형성될 수 있다. 그리고, 실리더의 온도는 호퍼에서부터 다이스로 가는 방향을 기준으로, 1번에서 230℃, 2번에서 240℃, 3번에서 210℃, 4번에서 210℃, 5번에서 205℃일 수 있고, 이때, 각 번호 별로 온도의 오차는 ±5℃일 수 있다.The extruder may use a conical type extruder having a cylinder screw diameter of 92 mm or more. In this case, the cylinder screw is composed of five sets of heaters to enable temperature control, and a hole for discharging oil vapor may be formed in the center of the cylinder. And, the temperature of the cylinder may be, based on the direction from the hopper to the die, at No. 1 230°C, No. 2 240° C., No. 3 210° C., No. 4 210° C., and No. 5 205° C., At this time, the temperature error for each number may be ±5 ℃.

이렇게 제조되는 펠릿은 바람직하게 직경이 3 내지 5mm일 수 있고, 길이는 2 내지 4mm일 수 있다.The pellets thus prepared may preferably have a diameter of 3 to 5 mm and a length of 2 to 4 mm.

다음으로, 도 9에서와 같이, 상기 펠릿을 성형기에 투입하여 원하는 형상의 합성 목재 형태로 성형하는 제4 단계를 진행한다. 이때, 성형기는 앞서 사용한 코니칼 타입의 압출기를 다시 사용할 수 있다.Next, as in FIG. 9 , the fourth step of molding the pellets into a synthetic wood form of a desired shape is performed by putting the pellets into a molding machine. In this case, the molding machine may be used again with the previously used conical type extruder.

이때, 원하는 모양으로 제품을 성형하기 위해, 금형의 구조를 적절히 설계할 수 있다. 상기 금형은 판 히터 체결 부분이 기계의 실린더 부분과 체결되는 부분으로서, 300mm 이내로 체결되고, 토출 부분으로부터 300mm까지의 부분은 열 매체유를 통한 냉각부의 역할을 하는 것으로서 온도를 110 내지 150℃로 유지해야 한다.At this time, in order to mold the product into a desired shape, the structure of the mold may be appropriately designed. The mold is a part where the plate heater fastening part is fastened with the cylinder part of the machine, it is fastened within 300 mm, and the part from the discharge part to 300 mm serves as a cooling part through the thermal medium oil, and the temperature is maintained at 110 to 150 ° C. Should be.

또한, 이러한 금형에서 토출 부분 이후의 부분을 지나면서 성형된 합성 목재가 냉각될 수 있다.In addition, the molded synthetic wood may be cooled while passing through the portion after the ejection portion in such a mold.

그리고, 이렇게 성형되는 합성 목재는 필요시 합성 목재의 표면에 엠보 기계 등을 이용하여 사용자가 원하는 무늬를 형성하거나 또는 표면을 매끄럽게 또는 소정의 패턴 형태로 가공하는 작업을 더 진행할 수 있다.In addition, the synthetic wood molded in this way can be further processed to form a pattern desired by the user using an embossing machine or the like on the surface of the synthetic wood, or to smooth the surface or process the surface into a predetermined pattern form, if necessary.

위와 같은 방법으로 제조되는 본 발명의 친환경 합성 목재는, 목재의 장점과 플라스틱의 장점을 동시에 가지고 있는 목재용 건축 자재의 대체재로서, 압출 성형을 통해 용이하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 폐자원인 커피박과 폐석고를 재활용함으로써 폐기물을 감소시킬 수 있고, 재활용이 어려운 폐플라스틱을 활용하여 플라스틱 사용량을 감소시킬 수 있는 친환경적인 효과를 기대할 수 있다.The eco-friendly synthetic wood of the present invention produced by the above method, as a substitute for wood construction materials that has the advantages of wood and plastic at the same time, can be easily manufactured through extrusion molding as well as coffee as a waste By recycling foil and waste gypsum, it is possible to reduce waste, and by using waste plastic that is difficult to recycle, an eco-friendly effect can be expected to reduce the amount of plastic used.

본 발명은 상술한 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiment. Therefore, various types of substitution, modification and change will be possible by those skilled in the art within the scope not departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, and it is also said that it falls within the scope of the present invention. something to do.

S10: 커피박 건조 단계
S20: 혼합물 마련 단계
S30: 혼합물 냉각 단계
S40: 혼합물 펠릿화 단계
S50: 합성 목재 성형 단계
S10: coffee leaf drying step
S20: mixture preparation step
S30: mixture cooling step
S40: mixture pelletizing step
S50: Composite Wood Forming Stage

Claims (4)

커피박;
상기 커피박 100중량부에 대하여,
목질계 섬유질 250 내지 550중량부;
폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG: Polyethylene Terephthalate Glycol) 120 내지 300중량부;
폐석고 20 내지 100중량부;
폴리에틸렌(PE: Polyethylene)계 활제 5 내지 15중량부; 및
무기 안료 5 내지 15중량부; 를 포함하는 커피박이 포함된 친환경 합성 목재.
coffee gourd;
With respect to 100 parts by weight of the coffee foil,
250 to 550 parts by weight of wood-based fibers;
120 to 300 parts by weight of polyethylene terephthalate glycol (PETG);
20 to 100 parts by weight of waste gypsum;
5 to 15 parts by weight of a polyethylene (PE: Polyethylene)-based lubricant; and
5 to 15 parts by weight of an inorganic pigment; Eco-friendly synthetic wood with coffee foil containing
제1항에 있어서, 상기 커피박은, 함수율이 15% 이하이고, 에스테르계 유분의 함량이 커피박의 총 중량에서 14 내지 16 중량%이고,
상기 폐석고의 함수율이 5% 이하인 것을 특징으로 하는 커피박이 포함된 친환경 합성 목재.
The method according to claim 1, wherein the coffee foil has a moisture content of 15% or less and an ester-based oil content of 14 to 16% by weight based on the total weight of the coffee foil,
Eco-friendly synthetic wood containing coffee foil, characterized in that the moisture content of the waste gypsum is 5% or less.
커피박과, 상기 커피박 100중량부에 대하여, 목질계 섬유질 250 내지 550중량부, PETG 120 내지 300중량부, 폐석고 20 내지 100중량부, PE계 활제 5 내지 15중량부 및 무기 안료 5 내지 15중량부를 70 내지 100℃로 배합기에서 혼합하여 혼합물을 마련하는 제1 단계;
상기 혼합물을 2차례에 걸쳐 냉각 시켜 상기 혼합물의 온도를 40℃ 이하로 낮추는 제2 단계;
냉각된 혼합물을 압출기에 투입하여 펠릿으로 만드는 제3 단계; 및
상기 펠릿을 성형기에 투입하여 합성 목재로 성형하는 제4 단계; 를 포함하는 커피박이 포함된 친환경 합성 목재의 제조 방법.
Coffee foil and, with respect to 100 parts by weight of the coffee foil, 250 to 550 parts by weight of wood-based fibers, 120 to 300 parts by weight of PETG, 20 to 100 parts by weight of waste gypsum, 5 to 15 parts by weight of PE lubricant, and 5 to 15 parts by weight of inorganic pigments A first step of preparing a mixture by mixing parts by weight in a blender at 70 to 100° C.;
a second step of cooling the mixture twice to lower the temperature of the mixture to 40° C. or less;
a third step of putting the cooled mixture into an extruder to make pellets; and
a fourth step of putting the pellets into a molding machine and molding them into synthetic wood; A method for producing an eco-friendly synthetic wood containing coffee foil comprising a.
제3항에 있어서, 상기 제1 단계 이전에, 상기 커피박의 함수율이 15% 이하가 되도록 스크류 히터 방식으로 커피박의 건조 작업을 진행하고,
상기 제1 단계에서, 상기 폐석고는 함수율이 5% 이하인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 커피박이 포함된 친환경 합성 목재의 제조 방법.
The method according to claim 3, wherein, before the first step, drying of the coffee leaves is performed by a screw heater method so that the moisture content of the coffee leaves is 15% or less,
In the first step, the waste gypsum is a method for producing an eco-friendly synthetic wood containing coffee foil, characterized in that using a moisture content of 5% or less.
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