KR20070061556A - 폴리에틸렌과 목분을 함유하는 재구성된 목재 조성물 및 그제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다른 산업에서 회수되어 재생되거나, 야외 쓰레기 더미에서 직접 회수되어 재생된, 저밀도 폴리에틸렌과, 폐목분의 혼합물을 함유하는 재구성된 목재 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물을 프로세스에 의해, 각종 유형의 건물을 위한, 대안적인 주택용 건축 재료, 문틀, 창틀, 및 가장자리 장식부 등의 부속물 등으로 변모시키는 특징을 얻는다. 본 발명은 저가로 목재의 외관 및 활용성(workability)을 제공하고, 불연성, 절연성, 단열성, 불투습성, 가소성 및 신속한 설치의 이점을 제공함으로써 천연 자원보다 한층 우수하다. 또한, 본 조성물은 어떠한 건물에 사용되더라도 일반적인 기후 조건(common climatic condition)에 대해 강한 내성을 갖는다.

인조 목재, 톱밥가루, 저밀도 폴리에틸렌

Description

폴리에틸렌과 목분을 함유하는 재구성된 목재 조성물 및 그 제조 방법{RECONSTITUTED WOOD COMPOSITION COMPRISING POLYETHYLENE AND WOOD FLOUR AND PRODUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 인조 목재(artificial wood)에 관한 것이며, 특히, 원료로서 톱밥가루 및 폴리에틸렌을 함유하는 인조 목재 조성물 및 그 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.

상기 인조 목재 조성물은, 다른 산업에서 회수되어 재생되거나, 야외 쓰레기 더미에서 직접 회수되어 재생된, 저밀도 폴리에틸렌과, 폐톱밥가루의 혼합물이다. 프로세스에 의해, 상기 혼합물을 대안적인 주택용 건축 재료, 문틀, 창틀 및 부속물, 및 각종 건물을 위한 성형품으로 변모시키는 특징을 얻는다. 본 발명의 인조 목재는 외관 및 가격 면에서 목재를 대신한다. 또한, 불연성, 절연성, 단열성, 방수성 재료이며, 유연하고 신속히 설치된다는 이점 때문에 천연 자원보다 우수하다. 또한, 어떠한 건물에 사용되더라도 일반적인 기후 효과(common climatic effect)에 대한 강한 내성(resistance)을 갖는다.

멕시코에서 실시되는 천연 자원의 지속적인 재조림(reforestation)으로, 무분별한 벌목을 감소시킬 수 있는 대안 재료를 모색하도록 전세계의 과학자들을 선 도하였다. 이 재료는 톱밥 가루 및 폴리에틸렌과 같은 고체 폐기물을 회수한다. 상기 고체 폐기물은 주요 오염물 중 하나인데, 그 이유는 대량이며, 재생의 최적화에 어려움이 있으며, 일단 야외 쓰레기 더미에 들어가면, 가열에 의해 연소될 때 방출되는 독성 가스 및 수많은 기생충과 세균이 생기기 때문에 건강에 위협을 주기 때문이다.

이 재료는 주택을 건축할 때 사용되는 기초 재료, 문틀 및 창틀, 부속물, 및 각종 건물을 위한 성형품으로서 종래의 목재를 대신한다. 또한, 이 재료는 천연 자원으로서의 목재의 소비를 줄이는 대안 재료를 만들어냄으로써 생태학적 균형을 유지하는 데 도움을 주고, 비용을 절감시킨다.

이 재료의 기초 원료는 톱밥 가루와, 플라스틱 빨대, 컵, 병, 용기, 가방 등의 형태로 쓰레기 더미에서 고체 폐기물로 발견되는 저밀도 폴리에틸렌이다. 이들은 혼합할 수 있으며, 이 혼합물은 다양한 형태의 건축 재료로 쉽게 성형할 수 있어, 기능과 외관상 종래의 종래 목재를 대신한다.

미국특허 제2,700,796호에는 서로 다른 형태의 목재로부터의 폐기물을 사용하고, 요소(urea), 디메틸요소 및 물을 혼합하여 불균질 물질을 형성하여 인조 목재 제품을 얻는 방법과, 그로부터 각종 제품을 생산할 수 있는 물질을 얻는 방법이 나와 있다.

영국특허 GB 598553에는 합성 수지에 톱밥을 혼합함으로써 인조 목재의 제조를 개선시켰음이 기재되어 있다. 그러나 인조 목재를 얻기 위해 본 발명에서 제안하고 있는 폴리에틸렌을 사용했다고는 기술되어 있지 않다.

일본특허공개 제2000-84909호에는 고지재(waste pater material)를 기초 재료로 하고, 메틸클로라이드계 유기 용매를 사용한 인조 목재의 제조 방법이 기재되어 있지만, 그 방법에서는 톱밥을 사용하지 않는다.

한국특허공고 제1997-1521호에는 폐플라스틱 및 폐섬유를 기초 원료로 한 인조 목재의 제조 방법이 기재되어 있지만, 제품을 얻기 위해 본 발명에서 사용하는, 저밀도 폴리에틸렌과 톱밥의 조합물을 사용했다는 기재는 없다.

본 발명의 조성물은 그 조성 백분율에 의해, 종래 알려지지 않은 압축 효과와 내구성을 현저하게 부여하기 때문에 상기 문헌의 어느 것과도 다르다.

본 발명은 용기에서, 50∼90%, 바람직하게는 75% 양의 저밀도 폴리에틸렌으로 구성된 인조 목재를 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 용기를 60∼100℃, 바람직하게는 85℃의 온도로 가열하여, 일단 상기 폴리에틸렌이 액체 형태로 되면, 믹서에 넣고, 여기에 10∼50%, 바람직하게는 25%의 톱밥을 첨가한다. 즉, 사용된 폴리에틸렌 3/4부당, 톱밥 가루 1/4부를 혼합한다. 일단 상기 톱밥 혼합물이 완전하게 섞여 균일한 혼합물이 얻어지면, 상기 혼합물을 50∼25℃로, 바람직하게는 35℃로 냉각되도록 둔다. 일단 상기 물질 총량의 80%가 어두운 색의 성형 가능한 시럽 상태로 얻어지면, 상기 혼합물을 원하는 최종 형상에 따른 형틀에 붓는데, 이때 가하는 압력은 10∼20톤, 바람직하게는 15톤의 범위로 한다.

상기 목재 조성물은 50∼90%, 바람직하게는 75%의 저밀도 폴리에틸렌, 및 10∼50%, 바람직하게는 25%의 톱밥을 함유하며, 상기 폴리에틸렌은 각종 재생 플라스틱병에서 선택된다.

이 제품의 주요 특징은 20kg의 저밀도 폴리에틸렌 및 3kg의 톱밥 가루당 9kg의 혼합물이 얻어지며, 그 혼합물로 비례적으로 3리니어 미터(linear meter)의 성형품 또는 프레임이 만들어지며, 이들은 리니어 미터당 3kg의 중량을 가진다.

일단, 상기 목재 혼합물의 조성물에 상기 재료가 함께 함유되면, 기화되는 독성 요소가 제거되어, (재생의 최적화에 의해) 더 이상 땅과 같은 환경을 오염시키지 않는다. 그리고 일단 그것이 냉각 및 압축되면 불활성 물질로 유지되어, 오염 요소를 무력화한다.

인조 목재 조성물 마데라셀(Maderacel)의 특징은 다음과 같다.

- 수송이 용이함

- 신속한 설치

- 취급이 용이함

- 원료에 의한 방수성

- 일반 목재에 비하여, 습기로 인해 부풀지 않음

- 항곰팡이성

- 옷좀나방이나 흰개미 등의 이상 번식에 의한 영향을 받지 않음

- 고도로 압축된 톤수(high compacting tonnage)에 기인하여 타지 않음

- 본 조성물을 제조하는 데 특별한 재료가 필요하지 않음

- 외관 및 기능면에서 목재와 동일

- 마감이 분명하여 일반 목재처럼 니스칠이 가능함

- 사용하는 데 있어 숙련된 노동력을 요구하지 않음

- 다양한 응용 및 형태로 사용될 수 있어 건축 프로젝트에 제한받지 않음

[실시예 1]

용기에서, 각종 폐플라스틱병 75kg을 95℃에서 가열하고, 톱밥 25kg을 혼합한 후, 40℃ 온도로 냉각하여, 성형 가능한 물질을 얻었다. 이 물질을 형틀에 넣고 15톤의 압력을 가하여 얻은 최종 결과물로, 종래의 목재처럼 사용할 수 있는 특징을 가진 제품을 구성하였다.

[실시예 2]

용기에서, 각종 폐플라스틱병 37.5kg을 85℃에서 가열하고, 톱밥 12.5kg을 혼합한 후, 35℃의 온도로 냉각하여 얻어진 성형 가능한 물질을 형틀에 넣고, 15.5톤의 압력을 가했다. 얻은 최종 결과물로, 종래의 목재처럼 사용할 수 있는 특징을 가진 제품을 구성하였다.

본 발명은 그 특별한 형태와 관련하여 여기에 기술했지만, 변형의 범위, 다양한 변형예 및 대체예가 상술한 바와 같이 제안될 수 있으며, 다음의 청구항에 기재된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 어떤 경우에는 본 발명의 몇몇 특성이 다른 특성의 대응되는 사용 없이 사용될 것이다.

본 출원인은, 지금까지 본 출원인이 알고 있는, 상기한 발명을 실시하기 위한 최선의 방법이 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백함을 밝힌다.

상기한 본 발명에 대해, 하기 청구항의 내용을 권리로서 청구한다.

Claims (4)

1. a) 50∼90%, 바람직하게는 75%의 폐폴리에틸렌을 60∼100℃, 바람직하게는 85℃에서 가열하고;

   b) 상기 폐폴리에틸렌에 10∼50%, 바람직하게는 25%의 톱밥 가루를 혼합하고;

   c) 50∼25℃, 바람직하게는 35℃의 온도로 상기 혼합물을 냉각하고,

   d) 형틀에 상기 균질 혼합물을 넣는 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 인조 목재 조성물의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   폐폴리에틸렌은 저밀도이고, 각종 폐병(waste bottle)에서 선택되는 것을 특징으로 하는 인조 목재 조성물의 제조 방법.
3. 저밀도 폴리에틸렌을 50∼90%, 바람직하게는 75% 함유하고, 톱밥을 10∼50%, 바람직하게는 25% 함유하고, 상기 저밀도 폴리에틸렌은 재생 플라스틱으로 만들어진 각종 병에서 선택되는 것을 특징으로 하는 인조 목재 조성물.
4. 제3항에 있어서,

   문틀, 내부 장식재로 사용되는, 제1항 또는 제2항에 기재된 인조 목재 조성 물의 제조 방법에 의해 얻어진 인조 목재 조성물.