KR19990074077A - 왕겨성형품 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕겨성형품 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 종래에는 화학제품인 발포 폴리에스티렌을 재료로 한 단열재나 제품 포장재가 만들어지므로 재활용이 힘들고, 또한 폐기 처리하는 경우, 심각한 환경오염과 많은 비용이 소요되는 문제점이 발생되었다. 그러나, 본 발명에서는 접착제혼합공정, 압축공정, 가열공정과 배출공정에 의해 제품 포장재나 단열재, 그리고 각목 등과 같은 압축된 왕겨성형품(20)(21)(22)이 생산되므로 발포 폴리에스티렌 보다 뛰어난 단열효과와 완충효과 및 방음효과를 지니고, 또한 일반각목과 같은 높은 강도를 지니므로 산업 전반에 걸쳐 그 사용이 용이하며, 또한 환경오염이 거의 발생되지 않는 등 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Description

왕겨성형품 및 그 제조방법

본 발명은 왕겨성형품 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발포 폴리에스티렌과 일반각목을 대체 사용이 가능하면서 환경오염이 거의 발생되지 않는 왕겨성형품 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 스치로폼(styrofoam)이라 불리는 발포 폴리스티렌은 단열효과와 완충효과를 동시에 겸비되어 있으므로 제품의 포장이나 건물의 단열재로 널리 사용되고 있다.

예를 들어서 설명하면, 사과상자와 같은 과일상자의 경우 발포 폴리에스티렌은 사과와 같은 과일의 파손을 방지하는 기능을 수행하게 된다. 즉, 과일은 충격이 가해지는 경우, 그 보관기간이 급속히 짧아져 쉽게 상하게 되고, 또한 제품의 가격도 현저하게 하락하게 된다. 따라서, 대부분의 과일상자 내부에는 운송도중에 과일 의 상품 손상을 방지할 수 있는 발포 폴리스티렌이 사용된다.

한편, 또 다른 예를 들면, 건축자재에 사용되는 발포 폴리에스티렌은 열전도율이 낮고, 무게가 가벼우므로 벽면이나 바닥면의 단열재로 폭넓게 사용되고 있다. 즉, 외부의 냉기가 실내로 유입되는 것을 차단함과 동시에 실내의 온기(또는 냉기)가 외부로 유출되는 것을 차단하는 기능을 수행하게 된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 발포 폴리에스티렌은 정유를 이용해 만든 화학제품으로 재활용이 힘들고, 또한 폐기 처리하는 경우, 심각한 환경오염과 많은 비용이 소요되는 문제점이 발생되었다.

보다 자세히 설명하면, 건축자재로 사용된 단열재나, 과일상자에서 사용된 발포 폴리에스티렌은 한 번 사용된 후에는 회수하여 재활용하는 것이 불가능하다. 그 이유는 재활용하여 사용되는데 필요한 운반비용 및 인건비 등이 새로 구입하는 것보다 많이 소요되기 때문에 대부분의 경우, 새로운 단열재와 제품 포장재를 사용하게 된다.

또한, 이러한 발포 폴리에스티렌을 폐기처분하기 위해서는 운반비 등을 포함해 많은 비용이 지출되며, 그리고 소각시키는 경우에는 공기와 토양을 오염시키는 심각한 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 환경오염을 발생시키지 않으면서 재활용이 가능하고, 또한 단열효과와 제품의 보관 효과가 뛰어난 왕겨성형품 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 왕겨성형품의 일예인 제품 포장재를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 왕겨성형품의 일예인 단열재를 나타낸 사시도,

도 3는 본 발명의 왕겨성형품의 일예인 각목을 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 통해 생산된 왕겨성형품을 나타낸 평면도.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10; 왕겨입자 20,21,22,23; 왕겨성형품

30; 보강재

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 왕겨성형품은 다량의 왕겨가 접착제와 혼합되어 압축 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 왕겨성형품 제조방법은 왕겨입자와 접착제가 혼합되는 접착제혼합공정과; 접착제가 혼합된 왕겨를 압축시키는 압축공정과; 이 압축공정후에 가열하는 가열공정과; 가열공정이 이루어진후에 성형품을 배출하는 제품배출공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 왕겨성형품의 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 왕겨성형품(20)(21)(22)의 예를 들면, 제품 포장재, 단열재, 판재, 그리고 각목이 있으며, 먼저 제품 포장재의 용도로 사용되는 왕겨성형품(20)은 도 1에서 나타낸 바와 같이 압축이 적정하게 이루어지므로 어느 정도의 쿳션을 가지게 된다.

따라서, 일반 제품을 운송하는 경우, 제품에 전달되는 충격을 흡수하는 효과를 가지며, 또한 재질이 왕겨입자(10)로 이루어져 있으므로 외부의 공기 통풍이 잘 이루어져 제품(과일)을 장기간 보관할 수 있게 된다. 한편, 가전제품을 운송하는 경우에도 발포 폴리에스티렌을 대체하여 사용이 가능하다.

또한, 도 2에서 나타낸 바와 같이 판재형상인 왕겨성형품(21)은 발포 폴리에스티렌과 같은 단열효과를 가지므로 건축자재로 대체 사용이 가능하다. 즉, 왕겨입자(10)는 열전도율이 낮고, 더욱이 수많은 왕겨입자(10)가 압축되어 있으므로 외부의 냉기나 열기가 실내로 유입되는 것을 차단함과 동시에 실내의 냉기나 온기가 외부로 배출되는 것을 차단하게 된다.

더욱이, 왕겨입자(10)로 이루어진 왕겨성형품(21)은 공기의 통풍이 이루어지므로 보다 쾌적한 주거환경에 일조하게 되는 반면, 종래의 발포 폴리에스티렌의 경우는 공기의 통풍이 이루어지지 않으므로 벽면에 습기가 차게 된다. 또한, 왕겨성형품(21)은 재활용이 가능하고, 사용하지 않는 경우에는 자연 분해되므로 토양의 오염을 상당히 줄이게 된다. 한편 소각하는 경우에도 발포 폴리에스티렌과 비교할 때에 유독성 물질이 거의 배출되지 않는 장점이 있는 것이다.

한편, 도 3에서 나타낸 바와 같이 각목형상의 왕겨성형품(22)은 사출성형기 등에 의해 압출되므로 일반 각목과 같은 강도를 지니게 된다. 즉, 왕겨입자(10)로 이루어진 각목형상의 왕겨성형품(22)은 벼를 도정한 후 발생되는 왕겨입자(10)를 사용하므로 생산비용이 저렴한 반면, 일반 각목의 경우에는 대부분이 원목을 사용하여 만들어지므로 그 생산비용이 많이 소요된다.

또한, 이와 같은 각목형상의 왕겨성형품(22)은 여러개를 조합 연결하여, 지게차의 받침대나 화물차의 짐칸에 놓이는 받침대로 사용하는 것이 가능하고, 봉과 같은 형상으로 압출하거나 판재와 같은 형상으로 압출하여 합판으로 사용하는 것이 가능하다.

더욱이, 압출된 왕겨 성형품은 단열재나 제품 포장재 또는 각목이외에 작은 크기로 압축하여 연료로 사용하는 것이 가능하다. 상술하면, 왕겨는 연소가 잘이루어지므로 단시간내에 높은 화력이 발생되므로 석탄을 대체해서 사용이 가능하다. 또한, 타고난 재는 거름으로 사용되므로 자원의 재활용이 완벽하게 이루어지게 된다.

한편, 이와 같은 왕겨성형품(20)(21)(22)이 만들어지는 과정을 왕겨선별공정, 접착제혼합공정, 압축공정, 가열공정과 배출공정을 통해 상세하게 설명하면,

왕겨선별공정

먼저, 왕겨선별공정은 벼를 도정할 때에 발생되는 왕겨입자(10)중 돌과 같은 이물질이나 부서진 왕겨를 선별하는 공정으로, 예를들면, 일정량의 왕겨입자(10)를 채로 걸러서 순수한 왕겨입자(10), 즉 파손이 적은 왕겨입자(10)만을 선별적으로 모으게 된다.

또한, 이렇게 선별된 왕겨입자(10)는 왕겨입자(10)간의 접착강도를 향상시키기 위해 실이나 그물과 같이 왕겨입자(10)와 친화성이 있는 보강재(30)를 투입하는 것이 가능하고, 보강재(30)가 투입된 왕겨입자(10)는 도 4에서 나타낸 바와 같이 작은 입자형상인 왕겨입자(10)는 길이가 긴 실이나 그물에 의해 상호 연결되어 있으므로 상호간의 접착력이 증가되어 왕겨성형품(23)의 강도를 높일 수 있게 되는 것이다.

접착제 혼합공정

접착제 혼합공정은 상기한 왕겨선별공정에 의해 선별된 왕겨입자(10)에 접착제를 혼합시키는 공정으로, 이 공정을 통해 왕겨입자(10)에 접착제가 골고루 섞이게 된다. 한편, 접착제 혼합공정에 사용되는 접착제는 접착성과 쿠션을 겸비하기 위해 폴리우레탄(poly urethane)이나 천연고무, 또는 요소수지 등이 혼합 사용되거나 선별되어 사용된다.

왕겨성형품(20)(21)에 따라 투입되는 접착제의 예를들면, 도 1 및 도 2에서와 같이 제품포장재나 단열재의 용도로 사용되는 왕겨성형품(20)(21)은 폴리우레탄(poly urethane)과 천연고무가 혼합되고, 반면 도 3에서와 같은 각목이나 봉과 같은 높은 강도를 요구하는 왕겨성형품(22)의 경우에는 요소수지를 혼합시키게 된다.

압축공정

압축공정은 접착제가 혼합된 왕겨입자(10)를 압축시키기 위한 공정으로, 이 공정을 통해 일정량의 왕겨입자(10)가 제품 포장재 형상으로 압축된다. 즉, 성형틀이나 프레스기계 등에 넣어진 일정량의 왕겨입자(10)는 대략 비중이 0.3∼0.7 사이에서 압축된다. 왕겨성형품(20)(21)의 예를 들어 설명하면, 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같은 제품 포장재나 건축물의 단열재의 용도로 사용하기 위한 왕겨성형품(20)(21)은 비중이 0.3∼0.5 정도로 압축 성형되거나, 압축로울러에 의해 사출된다. 한편, 도 3에서와 같이 각목형상의 왕겨성형품(22)은 대략 비중이 0.5∼0.7 정도로 압출되어 적당한 길이로 컷팅된다.

가열공정

가열공정은 압축된 왕겨입자(10)에 일정한 온도의 열을 가하는 공정으로, 이 공정을 통해 압축되거나 압출된 왕겨입자(10)가 더욱 견고하게 압축된 상태를 유지하게 된다. 즉, 압축된 상태에서 대략 130。 ∼ 140。의 온도로 가열되므로 압축된 왕겨입자(10)의 복원력을 제거하고, 또한 왕겨성형품(20)(21)(22)이 압축되거나 압출된 상태에서 접착제가 굳어지므로 압축된 왕겨입자(10)는 굳어진 상태가 견고하게 유지된다.

제품배출공정

제품배출공정은 가열공정이 의해 가열된 왕겨성형품(20)(21)(22)을 일정 시간 경과후에 배출하는 공정으로, 이때 왕겨성형품(20)(21)(22)은 가열공정에 의해 가열이 이루어진 후, 대략 3분정도 경과된 후에 배출하는 것이 바람직하며, 제품의 형상이나 압축정도에 따라 배출시간은 적정하게 변경하는 것이 가능하다.

따라서, 이와 같은 공정에 의해 생산되는 왕겨성형품(20)(21)(22)은 제품포장재나 단열재, 또는 각목외에도 1회용 포장재, 포장용각재 및 합판과 같이 발포 폴리에스티렌을 대체하여 사용이 가능하고, 또한 나무를 대체하여 사용이 가능하므로 자원의 절약과 환경오염을 혁신적으로 줄일 수 있는 것이다.

한편, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예의 일예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일사상의 범주내에서 적절하게 변경가능한 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 왕겨선별공정, 접착제혼합공정, 압축공정, 가열공정과 배출공정에 의해 제품 포장재나 단열재, 그리고 각목 등과 같은 압축된 왕겨성형품이 생산된다. 따라서, 이와 같은 제조방법에 의해 생산된 왕겨성형품은 발포 폴리에스티렌 보다 뛰어난 단열효과와 완충효과 및 방음효과를 지니면서 일반각목과 같은 높은 강도를 지니므로 여러 분야에 걸쳐 사용이 가능하고, 더욱이 환경오염이 거의 발생되지 않는 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 다량의 왕겨입자(10)와 이 왕겨입자(10)를 접착 고정하기 위한 접착제를 포함하며, 0.3이상의 비중을 갖도록 압축된 것을 특징으로 하는 왕겨성형품.
2. 제 1 항에 있어서, 가늘고 긴 보강재(30)를 더 포함하고, 비중이 0.5내지 0.7이고, 판재형상을 갖는 것을 특징으로 하는 왕겨성형품.
3. 제 1 항에 있어서, 가늘고 긴 보강재(30)를 더 포함하고, 비중이 0.5내지 0.7이고, 봉형상으로 성형된 것을 특징으로 하는 왕겨성형품.
4. 다량의 왕겨입자(10)와 접착제를 혼합하는 접착제혼합공정과;

   상기 접착제혼합공정에 의해 접착제가 혼합된 왕겨입자(10)를 비중이 0.3∼0.7이 되도록 압축시키는 압축공정과;

   압축된 왕겨를 가열하는 가열공정과;

   상기 가열공정후에 성형품을 배출하는 제품배출공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 왕겨성형품의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 접착제가 폴리우레탄, 천연고무 및 요소수지로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 왕겨성형품의 제조방법.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 가열공정은 왕겨의 가열온도가 130。내지 140。인 것을 특징으로 하는 왕겨성형품의 제조방법.