KR20020060413A - 폐섬유를 이용한 건축용 합판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐섬유를 이용한 건축용 합판의 제조방법에 관한 것으로, 불필요한 이물질을 분류 제거하여 필요한 폐섬유만 선별한 후 임의의 크기로 절단하는 절단공정과, 절단된 종류별의 섬유를 필요한 크기로 타면하여 저장하는 타면공정과, 타면된 섬유들을 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 아크릴사 및 순수한 면을 소정의 온도를 지닌 성형틀에 혼합 투입하되 비중이 낮으며 비교적 강도가 높은 경석을 투입하여 소정 형상으로 성형하는 제1성형공정과, 1차 성형된 성형품을 가열가압롤러를 통과시키면서 원하는 두께 및 밀도로 성형하는 제2성형공정과, 내부에 냉각수가 흐르는 냉각롤러 조립체의 온도를 점차 감소시키는 상태에서 성형품을 냉각롤러에 통과시키면서 가열된 성형품을 냉각하는 냉각공정과, 냉각된 성형품에 순간적으로 고열을 가하면서 소정의 두께로 필름을 코팅하는 표면피막 코팅공정과, 코팅이 완료된 성형품을 필요한 크기 및 모양으로 절단 성형하는 포밍공정을 순차적으로 진행하여 합판을 제조하게 된다. 따라서 본 발명에 의하면 통상적인 폐섬유를 혼합 사용함으로써 제조비용을 절감할 수 있으며, 폐섬유에 경석을 혼합시켜 합판을 제조함으로써 완성된 합판의 중량을 일반 목재보다 감소시켜 그 실효성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

폐섬유를 이용한 건축용 합판의 제조방법{manufacturing method of building veneer board using waste fiber}

본 발명은 폐섬유를 이용한 건축용 합판의 제조방법에 관한 것으로, 특히 일상 생활에서 폐기된 섬유에 경석을 첨가하여 건축자재로 사용되는 거푸집용 합판의중량을 감소시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적인 거푸집용 목재 합판, 각목 및 말뚝 등은 내수성 및 내구성이 약해 그 사용횟수가 3~4회 정도로 제한되는데, 이를 보완하기 위해 목재 합판의 표면에 합성 수지 도료나 피복제를 도장하여 피막층을 형성하는 방법이 개발되었으나, 이 방법은 목재의 비용에 코팅용 도료의 비용이 더해져 전체 제작단가를 상승시키는 요인이 된다.

또한, 세계적인 자연환경 보호 추세에 기인하여 원목의 수입이 점차적으로 제한되고 가격 또한 상승되는 실정에 따라 저렴한 가격으로 목재 합판을 대체할 수 있도록 하는 것이 요구된다.

이러한 점을 개선하여 일상 생활에서 사용되다가 폐기되는 폐섬유, 예를 들면 의류, 봉재, 아크릴사 등을 이용하여 합판을 제조하는 방법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있으나, 이와 같이 제조된 종래의 합판들은 일반 목재보다 중량이 무거워지게 되어 실생활에 적용하기 어려운 폐단이 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 폐섬유를 이용하여 합판을 제조하더라도 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 일반 목재보다 중량을 감소시킬 수 있도록 한 폐섬유를 이용한 건축용 합판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 불필요한 이물질을 분류 제거하여 필요한 폐섬유만 선별한 후 임의의 크기로 절단하는 절단공정과, 절단된 종류별의 폐섬유를 필요한 크기로 타면하여 저장하는 타면공정과, 타면된 폐섬유들을 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 아크릴사 및 순수한 면과 함께 소정의 온도를 지닌 성형틀에 혼합 투입하되 비중이 낮아 중량이 가벼우며 물질의 강도를 높여주는 경석을 투입하여 소정 형상으로 일차 성형한 후 가열가압롤러를 통과시키면서 원하는 두께 및 밀도로 성형하는 성형공정과, 내부에 냉각수가 흐르는 냉각롤러의 온도를 점차 감소시키는 상태에서 성형품을 냉각롤러에 통과시키면서 냉각하는 냉각공정과, 냉각된 성형품의 표면에 순간적으로 고열을 가하면서 소정의 두께로 필름을 코팅하여 그 표면을 매끄럽게 하는 표면피막 코팅공정과, 코팅이 완료된 성형품을 필요한 크기 및 모양으로 절단 성형하는 포밍공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 건축용 합판의 제조방법에 대한 공정 순서를 도시한 블록도.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 의한 건축용 합판을 제조하기 위한 장치를 공정순으로 보인 개략도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

11 ; 로딩 컨베이어12 ; 절단기

13 ; 타면기14 ; 버킷 엘리베이터

15 ; 혼합탱크16 ; 성형틀

17,18 ; 압착기19 ; 냉각기

20 ; 압출기21 ; 필름 접착기

이하, 본 발명에 의한 건축용 합판의 제조방법을 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 폐섬유를 이용한 건축용 합판의 제조방법을 순차적으로 보인 공정도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 합판의 제조방법은 절단공정(S1), 타면공정(S2), 제1성형공정(S3), 제2성형공정(S4), 제3성형공정(S5), 냉각공정(S6), 표면피막 코팅공정(S7) 및 포밍공정(S8)으로 구분되어 순차적으로 진행된다.

상기 절단공정(S1)에서는, 수거된 폐섬유 중 불필요한 이물질을 분류 제거하여 필요한 물질만 선별한 후 임의의 크기로 절단하여 공정 준비작업을 마친다.

상기 타면공정(S2)은 절단된 종류별의 섬유를 필요한 크기로 타면하는 공정으로, 타면되어 적당한 크기로 된 폐섬유들은 종류별로 각각 저장된다.

상기 제1성형공정(S3)에서는, 타면된 종류별의 섬유들을 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 아크릴사 70%, 순수한 면 30%를 성형틀에 혼합 투입시키면 제품의 대략적인 형태를 갖추게 된다. 이때, 가볍고 강성이 있는 경석(輕石)을 전체 양의 12%를 투입하여 최종 성형틀을 통과시키면서 제1성형공정이 진행된다. 한편, 성형틀의 표면에는 비접착성의 인삼피망을 코팅하여 본 발명의 성형품이 성형틀에 접착되는 것을 방지하여 균일하게 성형되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 1차 성형된 성형품은 원하는 두께에 비해 비교적 두껍게 성형되므로, 상기 제2성형공정(S4)에서는 210㎏/㎠의 압력과 180℃의 온도를 가진 가열가압롤러를 통과시키면 상기 가열가압롤러에 의해 가열되면서 성형품이 일정 두께로 성형되고, 조직의 밀도가 균일하게 형성되어 원하는 강도로 표면을 성형시키게 된다. 이때, 상기 가열가압롤러의 표면에도 비접착성의 인삼피망을 입혀 성형품이 가열가압롤러에 접착되는 것을 방지한다.

상기 제3성형공정(S5)에서는, 2차 성형된 성형품이 일반 온도에서 냉각되면 비틀림과 휨이 발생되므로 대략 150㎏/㎠의 압력을 가진 가열가압롤러를 통과시키면서 성형품의 변형을 방지하도록 순차적으로 온도를 감소시켜준다. 이때에도 역시 가열가압롤러의 표면에는 비접착성 인삼피망을 도포한다.

상기 제2냉각공정(S6)은, 3차 성형된 성형품이 냉각롤러를 통과하면서 완전 냉각되도록 하는 것으로, 상기 냉각롤러의 내부에 냉각수를 흐르도록 하여 냉각 효과를 증가시킬 수도 있다.

상기 표면피막 코팅공정(S7)은 냉각된 성형품의 표면에 순간적으로 400℃의 고열을 가하면서 대략 0.5㎜의 두께로 폴리에틸렌을 코팅하는 것으로, 이와 같이 폴리에틸렌 막이 형성된 성형품의 표면은 매끄럽게 된다.

상기 포밍(forming)공정(S8)은 코팅이 완료된 성형품의 폭과 길이를 필요한 크기 및 모양으로 절단 성형하는 것으로, 공정의 완료를 이루게 된다.

상기와 같은 합판의 제조공정을 도 2a 내지 도 2c에 도시된 공정장치의 배열 순서대로 설명하면 다음과 같다.

수거된 폐섬유 중 공정에 필요한 섬유(F)들을 선별하여 로딩 컨베이어(11)를 통해 절단기(12) 내부로 투입하면, 절단기(12)에서는 투입된 각종 섬유(F)들을 대략 두께 2㎝, 길이 10∼15㎝로 절단하여 준비 작업을 완료하게 된다.

이와 같이 임의의 크기로 절단된 섬유(F)들은 그 폭과 너비를 적당히 타면하기 위한 타면기(13)에 투입되며, 그후 버킷 엘리베이터(14)를 통해 소정의 내용적을 가진 혼합탱크(15)에서 혼합된 상태로 성형틀(16)로 이송되는데, 이때 상기 성형틀(16)의 내부로는 타면된 섬유(F)들 뿐만 아니라 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 아크릴사와 순수한 면을 함께 투입하여 212℃의 열을 가하여 혼합하는 공정을 거치게 된다.

한편, 이와 같이 혼합되어 제조된 합판은 일반적인 합판과 마찬가지로 그 중량이 일반 목재보다 증가하게 되어 실용 가능성이 감소되므로, 상기 성형틀(16)에는 상기한 조성물 이외에 비중이 대략 0.1 정도인 경석을 같이 혼합하되, 그 비율은 전체의 12%정도를 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 경석은 제조 완료된 합판의전체 중량을 일반 목재를 사용할 때보다 현저히 감소시켜 그 실용성을 높여주게 된다.

이와 같이 혼합된 조성물들을 압축 혼합 가능한 성형틀(16) 내부로 투입하여 임의의 형태를 지닌 성형품을 제조하며, 이어지는 제1,2압착기(17)(18)의 가열가압롤러(17a)(18a)를 통과시키면서 필요한 밀도 및 크기의 성형품을 제조하게 된다.

그후, 계속된 공정의 가열된 성형품을 냉각수가 흐르는 냉각기(19)의 냉각롤러(19a)를 통과시키면서 그 온도를 냉각하는 공정을 거치게 되는데, 이때 150℃에서 60℃까지 순차적으로 온도를 감소시켜 성형품이 휘거나 변형되는 것을 방지한다.

이와 같이 냉각된 성형품은 그 상하면에 압출기(20)로부터 더불어 압출되는 폴리에틸렌(E)이 소정의 온도로 발열되는 필름 접착기(21)의 접착롤러(21a)를 통과하게 되면서 순간 접착되어 제조 완료된 합판의 표면을 매끄럽게 해 주며, 폭 절단기(22) 및 길이 절단기(23)를 통과하여 공정을 완료하게 된다.

한편, 각 공정장치 사이에는 이송 컨베이어(24)를 설치하여 각각의 공정 흐름이 끊기지 않고 연속적으로 진행되도록 하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 통상적인 폐섬유를 혼합 사용함으로써 제조비용을 절감할 수 있으며, 폐섬유에 경석을 혼합시켜 합판을 제조함으로써 완성된 합판의 중량을 일반 목재보다 감소시켜 그 실효성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 불필요한 이물질을 분류 제거하여 필요한 폐섬유만 선별한 후 임의의 크기로 절단하는 절단공정과, 절단된 종류별의 폐섬유를 필요한 크기로 타면하여 저장하는 타면공정과, 타면된 폐섬유들을 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 아크릴사 및 순수한 면과 함께 소정의 온도를 지닌 성형틀에 혼합 투입하되 비중이 낮아 중량이 가벼우며 물질의 강도를 높여주는 경석을 투입하여 소정 형상으로 일차 성형한 후 가열가압롤러를 통과시키면서 원하는 두께 및 밀도로 성형하는 성형공정과, 내부에 냉각수가 흐르는 냉각롤러의 온도를 점차 감소시키는 상태에서 성형품을 냉각롤러에 통과시키면서 냉각하는 냉각공정과, 냉각된 성형품의 표면에 순간적으로 고열을 가하면서 소정의 두께로 필름을 코팅하여 그 표면을 매끄럽게 하는 표면피막 코팅공정과, 코팅이 완료된 성형품을 필요한 크기 및 모양으로 절단 성형하는 포밍공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐섬유를 이용한 건축용 합판의 제조방법.