KR20090093129A - 대나무 합판의 제조방법 및 이를 이용한 제품 - Google Patents
대나무 합판의 제조방법 및 이를 이용한 제품Info
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Abstract
본 발명에 의한 대나무 합판의 제조방법은 제 1 대나무 및 제 2 대나무에 접착제를 도포 단계, 건조 및 열처리 단계, 제 2 대나무 사이에 제 1 대나무들을 교대로 적층하는 단계 ; 및 가열 압축하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하여 제조된 대나무 합판은 목재 합판이나 합성수지를 이용한 합판보다 가볍고, 내구성이 강하며, 특히 일반 대나무와 달리 충격에 의해서도 쉽게 변형되지 않는 특성을 가진 대나무 합판을 제공한다.
Description
본 발명은 대나무 합판의 제조방법 및 이를 이용한 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강도 및 탄력성이 우수한 대나무를 합판의 재질로 사용한 대나무 합판의 제조방법 및 이를 이용한 패널에 관한 것이다.
일반적으로 대나무는 성장속도가 매우 빠르기 때문에 일반적인 목재와 달리 건축용 목재로 사용하는데 필요한 강도를 갖추는데 필요한 성장기간이 3년 이내로서 매우 빠르다. 또한, 견고도, 탄성 및 강도가 우수하며 속성재배로 인해 공급량이 풍부하기 때문에 가격이 저렴하며 일반적인 삼림벌목에 의한 자연파괴를 지연시킬 수 있다는 장점이 있다,
그러나, 대나무 재질의 특성상 표면강도가 약하여 찍힘과 충격에 약하여, 바닥제로 사용하는 경우 들뜨는 현상 및 틀어지는 현상이 있는 단점이 있다.
한편, 기존의 거푸집 및 건축용 패널은 태고합판, 폐자재를 분쇄하여 수지와 혼합한 후, 압출하거나 사출하여 제작한 판재, 합성수지 패널, 또는 철재 및 알루미늄소재로 된 금속판 등 다양한 종류가 있으나, 충격을 받거나 긁힘이 발생할 때 상기 표면의 수지가 쉽게 벗겨지거나 찢어지는 단점이 있으며, 거푸집으로 사용시 콘크리트의 독성에 내성이 약해서 4 내지 5회를 사용하면 폐기해야 한다는 문제가 있다.
한편, 합성수지 패널에 대나무가 삽입된 패널이 개시되어 있으나, 통상적인 합성수지 패널과 마찬가지로 못질을 할 경우에는 표면이 깨지는 현상이 발생할 수 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 하나의 목적은 가벼우면서도 우수한 강도를 갖는 대나무 합판의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 외부의 충격에 의한 변형을 방지할 수 있는 대나무 합판 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 양상은 (1) 대나무를 박판으로 절단하여 일자로 연결한 제 1 대나무 및 대나무 박판을 교호로 평직(plain weave)한 제 2 대나무에 접착제를 도포하는 단계 ;
(2) 상기 접착제가 도포된 제 1 대나무 및 제 2 대나무를 건조시킨 후 열처리하는 단계 ;
(3) 상기 제 2 대나무 위에 상기 제 1 대나무들을 서로 수직이 되도록 교대로 반복 적층하거나 동일한 방향으로 반복 적층하여 제 1 대나무 층을 형성하고 상기 제 1 대나무 층위에 제 2 대나무를 적층하는 단계 ; 및
(4) (3) 단계에서 형성된 제 1 대나무 층 및 제 2 대나무를 가열 압축하는 단계를 포함하는 대나무 합판을 제조하는 방법에 관계한다.
본 발명의 다른 양상은 상기 방법에 의해 제조된 대나무 합판을 이용하는 제품에 관계한다.
본 발명에 의해 제조된 대나무 합판은 목재 합판이나 합성수지를 이용한 합판과 달리, 가볍고, 내구성이 강하고, 특히 일반 대나무와 달리 충격에 의해서도 쉽게 변형되지 않는 특성을 가진다.
도 1은 제 1 대나무 합판에 대한 개략도이다.
도 2는 제 1 대나무를 수직 및 수평방향으로 교대로 반복 적층한 제 1 대나무 층의 개략도이다.
도 3은 제 2 대나무 합판에 대한 개략도이다.
도 4는 다른 형태의 제 2 대나무 합판에 대한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일구현예에 따른 대나무 합판의 정면도이다.
도 6는 도 5에서 마감재가 추가된 대나무 합판의 정면도이다.
도 7은 도 6에서 잡목판이 추가된 대나무 합판의 정면도이다.
* 도면의 주요부분의 설명
10. 제 1 대나무 20. 제 2 대나무
30. 마감재 40, 잡목판
본 발명의 방법에 의해 제조된 대나무 합판은 대나무를 박판으로 절단하여 일자로 연결한 제 1 대나무 및 대나무 박판을 교호로 평직(plain weave)한 제 2 대나무를 포함하는 대나무 합판으로서, 상기 제 2 대나무 위에 상기 제 1 대나무들을 서로 수직이 되도록 교대로 반복 적층하거나 동일한 방향으로 반복 적층하여 제 1 대나무 층을 형성하고 상기 제 1 대나무 층위에 제 2 대나무가 적층된다.
일반적으로 합판은 원목을 얇게 오려내고 이것을 섬유방향이 직교하도록 겹쳐 붙인 것을 지칭하지만, 본 발명에서 사용하는 대나무 합판은 제 1 대나무 및 제 2 대나무를 이용하여 제조한 대나무판을 의미하는 용어로서 사용한다.
이하에서 도면을 참고하여 상기 대나무 합판을 제조하는 방법을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 대나무 합판의 제조방법은 (1) 대나무를 박판으로 절단하여 일자로 연결한 제 1 대나무 및 대나무 박판을 교호로 평직(plain weave)한 제 2 대나무에 접착제를 도포하는 단계 ;
(2) 상기 접착제가 도포된 제 1 대나무 및 제 2 대나무를 건조시킨 후 열처리하는 단계 ;
(3) 상기 제 2 대나무 위에 상기 제 1 대나무들을 서로 수직이 되도록 교대로 반복 적층하거나 동일한 방향으로 반복 적층하여 제 1 대나무 층을 형성하고 및 상기 제 1 대나무 층위에 제 2 대나무를 적층하는 단계 ; 및
(4) (3) 단계에서 형성된 제 1 대나무 층 및 제 2 대나무를 가열 압축하는 단계를 포함한다.
상기 단계에 대해 이하에서 각각 상술한다.
제 1 대나무 및 제 2 대나무에 접착제를 도포하는 단계
도 1은 제 1 대나무 합판에 대한 개략도이고, 도 2는 제 1 대나무를 수직 및 수평방향으로 교대로 반복 적층한 제 1 대나무 층의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 제 1 대나무(1)는 대나무가 박판으로 절단되어 일자로 연결된 것이다. 제 1 대나무는 길이방향으로 얇게 켠 대나무 박판을 나란히 연결한 것으로서 길이에 따라 수 개의 실 또는 끈으로 연결될 수 있으며, 상기 실 또는 끈의 재료 및 직경에 대해서는 특별한 제한이 없으나, 가늘면서 잘 끊어지지 않는 즉, 인장강도가 우수한 것이 바람직하고, 예를 들면, 나일론, 폴리에스터, 실크뿐만 아니라 와이어등도 사용할 수 있다.
도 2를 참고하면, 상기 제 1 대나무가 수직으로 교차하여 적층됨에 따라 합판의 강도가 좋아진다. 제 1 대나무 층의 두께 및 반복 횟수에 대해서는 특별한 제한이 없으나, 최종 생산되는 합판의 두께나 사용용도 등에 따라 달라질 수 있다.
도 3 및 도 4는 상기 대나무 박판이 교호로 평직(plain weave)된 제 2 대나무(2)들을 나타내는 개략도이다. 도 3 및 4를 참조하면, 제 2 대나무(2)는 상기 대나무 박판이 교호로 평직(plain weave)된 것으로서, 다양한 방법으로 평직된 제 2 대나무를 사용할 수 있다.
상기 단계는 대나무를 길이방향으로 얇게 켜서 만든 제 1 대나무 및 제 2 대나무에 접착제를 도포하는 단계이다.
상기 단계에서는 대나무를 먼저 건조시킨 후 이를 제 1 대나무 및 제 2 대나무로 제작할 수 있고 또한, 제 1 대나무 및 제 2 대나무를 먼저 만든 후 이를 건조시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 대나무, 제 1 대나무 및 제 2 대나무를 건조시키는 방법은 특별한 제한이 없다. 예를 들면, 상기 대나무들을 건조기에 넣어 수분을 제거할 수 있다.
상기 접착제를 도포하는 단계는 상기에서 건조시킨 대나무들에 접착제를 도포하는 것으로서, 상기 대나무들을 접착제 가마에 넣거나 접착제를 대나무에 바르거나 스프레이를 사용하여 접착제를 도포할 수 있으나 이에 대한 특별한 제한은 없다.
상기 접착제로는 공지된 합판용 접착제를 사용할 수 있고, 바람직하게는 페놀류 5 내지 50중량%, 포름알데히드 30 내지 80중량%, 수산화나트륨 0.1 내지 10중량%, 황산칼륨 0.1 내지 10중량%, 물 5 내지 50중량%,를 포함할 수 있다.
상기 페놀류의 함량이 15 내지 30중량%, 포름알데히드 40 내지 60중량%, 수산화나트륨 0.5 내지 3중량%, 황산칼륨 0.5 내지 3중량%, 물 10 내지 35중량%인 것이 더욱 바람직하다.
상기 접착제는 수성 흑색 염료 0.1 내지 5중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3중량%를 추가로 포함할 수 있다.
상기 페놀류로는 페놀, 크레졸, 탄소수 1 내지 4개인 알킬기가 수소에 치환된 페놀(예, t-부틸 페놀)등을 사용할 수 있다.
상기 수성 흑색 염료로는 통상적으로 판매되는 수성 흑색 염료를 사용할 수 있다.
상기 접착제는 날씨와 작업환경에 따라 사용되는 함량이 달라질 수 있으나,
건조 및 열처리 단계
상기 단계는 접착제가 도포된 제 1 대나무 및 제 2 대나무를 다시 건조시킨 후 이를 열처리 하는 단계이다.
상기 건조는 앞에서 언급한 접착제 도포 단계와 같은 방법으로 건조시킬 수 있다. 상기 건조는 접착제 도포시에 발생한 수분을 제거하기 위한 것이다.
상기 열처리 단계는 상기 제 1 및 제 2 대나무를 끓는 물에 1분 내지 7일 동안, 바람직하게는 10분 내지 24시간 동안 유지하여 열처리할 수 있다. 상기 열처리에 의해 대나무를 부드럽게 하고, 살균기능도 할 수 있다.
또한, 물에 살충제를 넣어 살충도 할 수 있고, 살충제에 대한 특별한 제한이 없으나, 침투력이 있는 농약과 훈증제를 사용하는 것이 좋다. 살충제로는 파라치온, 스미치온, 다이아톤, 가도나, 리바이짓트 등 침투이행성(浸透移行性)이 좋은 농약을 사용하고, 훈증제로는 이유화탄소, 메칠부로마이드, 에피홈 등을 사용할 수 있다.
적층 단계
상기 단계는 상기 제 2 대나무 위에 상기 제 1 대나무들이 서로 수직이 되도록 교대로 반복 적층되거나 동일한 방향으로 반복 적층되어 제 1 대나무 층을 형성하고 및 상기 제 1 대나무 층위에 제 2 대나무를 적층하는 단계이다.
상기 제 1 대나무들을 수직으로 교대하여 적층하거나 동일한 방향으로 적층할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일구현예에 의해 제조된 대나무 합판의 정면도이다. 도 5를 참조하면, 상기 제 2 대나무(20) 위에 상기 제 1 대나무(10)들을 수직으로 교대로 반복 적층한다. 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 대나무가 수직으로 교대로 적층되어 제 1 대나무 층을 형성한다. 상기 제 1 대나무 층을 형성한 후 제 2 대나무 층을 적층한다.
상기 가열 압축 단계 전 또는 후에 상기 대나무 합판의 앞 뒤 양면을 마감재(30)로 처리할 수 있다. 상기 마감재(30)를 적층단계에서 최하부 및 최상부에 위치하도록 적층할 수 있다.
도 6은 마감재(30)가 추가로 처리된 본 발명의 일구현예에 의해 제조된 대나무 합판이다. 상기 마감재는 상기 대나무 합판의 상부 및 하부에 위치하여 대나무 합판의 상판 및 하판으로서 기능한다. 상기 마감재로는 방수필름, 각종 원목을 얇게 깍은 무늬목, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 올레핀, 고무 중에서 선택되는 1종 이상의 합성수지 필름을 사용할 수 있다. 더 나아가 대나무 단판, 원목, 합판, 단판, 파티클보드, MDF(Medium Density Fiberboard), HDF(High Density Fiberboard), OSB(Oriented Strand Board) 중에서 선택되는 1종 이상을 마감재로서 사용할 수 있다.
도 7은 잡목판이 추가된 대나무 합판의 정면도이다. 상기 적층단계는 상기 제 2 대나무(20) 사이에 잡목판(40)을 추가로 삽입할 수 있다. 또한 상기 잡목판이 제 1 대나무 층 사이에 추가될 수 있다.
상기 잡목판(40)은 잡목을 합판용으로 깍아 제조한 것이다. 상기 잡목으로는 특별한 제한이 없고, 그 예로는 소나무, 낙엽송, 삼나무, 자작나무, 회양목, 버드나무, 백양목 등을 들 수 있다.
발명에 의한 대나무 합판이 상기 잡목판(40)을 포함함에 따라 대나무가 가지는 깨짐, 탄성, 강도를 보완할 수 있다.
가열 압축 단계
상기 단계는 (3) 단계에서 형성된 제 1 대나무 층 및 제 2 대나무를 가열 압축하는 단계이다. 상기 단계의 가열압축한 후 최상부 및 최하부에 마감재로 처리할 수 있다.
상기 가열압축단계는 100 내지 200℃, 0.1 내지 2000톤의 압력으로 1분 내지 3일 동안 상기 대나무 합판을 가열 압축할 수 있다. 바람직하게는 120 내지 160℃, 100 내지 1200톤의 압력으로 10분 내지 2시간 동안 가압하는 것이 좋다. 상기 온도, 압력 및 시간은 대나무 합판의 두께 및 사용된 재질 및 기타 용도 등에 따라 변경될 수 있다.
상기 가열압축에 의해 접착 및 살균을 하고, 또한 상기 대나무 합판의 두께를 조절할 수 있다.
상기 대나무 합판의 두께에 대해서는 제한이 없으나 현재 합판의 주 생산 두께에 부합되도록 5mm 내지 30mm 범위인 것이 바람직하다.
다른 양상에서 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 대나무 합판을 포함한다. 도 5를 참고하면, 상기 대나무 합판은 대나무를 박판으로 절단하여 일자로 연결한 제 1 대나무(10) 및 대나무 박판을 교호로 평직(plain weave)한 제 2 대나무(20)를 포함하는 대나무 합판으로서, 상기 제 2 대나무 위에 상기 제 1 대나무들이 수직 및 수평방향으로 교대로 반복 적층된 제 1 대나무 층 및 상기 제 1 대나무 층위에 제 2 대나무가 적층되어 형성된다.
본 발명에 의해 제조된 대나무 합판은 패널에 사용될 수 있다. 상기 대나무 합판이 적용될 수 있는 것으로서, 거푸집용 패널뿐만 아니라, 건축내외장, 마루판, 각종 가구, 바닥재, 벽재, 천정재, 주방재, 씽크대, 식탁, 상(床), 책상, 의자, 신발장, 쇼파, 벤치, 강아지집, 침대, 문짝, 항아리독, 각종 인테리어용, 각종 생활에 필요한 소품용에 사용될 수 있으나 반드시 이에 제한되지 않는다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 자세히 설명한, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예
1
3년생 대나무를 얇게 쪼갠 후, 이를 일렬로 나란히 하여 나일론 끈으로 엮어 제 1 대나무를 만들고, 다음으로, 쪼개진 대나무를 돗자리같이 지그재그로 엮어 제 2 대나무를 만들었다. 이어서 제 1 대나무 및 제2 대나무를 건조시켰다. 이후, 페놀 24중량%, 포름알데히드 52중량%, 수산화나트륨 1중량%, 황산칼륨 1중량%, 물 22중량%가 혼합된 접착제 가마에 대나무를 넣어 도포하였다. 다시 상기 접착제가 도포된 제 1 및 제2 대나무를 건조시킨 후 끓는 물에 1시간 정도 삶아 열처리한 후 건조시켰다.
이어서, 무늬목, 제 2 대나무를 깔고, 제 1 대나무를 수직으로 교차하도록 3회 정도 반복 적층하였다. 마지막으로 최상부에 무늬목을 얹었다. 상기에서 적층된 대나무 합판을 증기식 열 압축장치로 140℃, 900톤의 압력으로 30분 동안 가열 압축하여 두께가 10mm인 대나무 합판을 최종적으로 제조하였다.
Claims (8)
- (1) 대나무를 박판으로 절단하여 일자로 연결한 제 1 대나무 및 대나무 박판을 교호로 평직(plain weave)한 제 2 대나무에 접착제를 도포하는 단계 ;(2) 상기 접착제가 도포된 제 1 대나무 및 제 2 대나무를 건조시킨 후 열처리하는 단계 ;(3) 상기 제 2 대나무 위에 상기 제 1 대나무들을 서로 수직이 되도록 교대로 반복 적층하거나 동일한 방향으로 반복 적층하여 제 1 대나무 층을 형성하고 상기 제 1 대나무 층위에 제 2 대나무를 적층하는 단계 ; 및(4) (3) 단계에서 형성된 제 1 대나무 층 및 제 2 대나무를 가열 압축하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대나무 합판을 제조하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 (4) 가열 압축 단계 전 또는 후에 상기 대나무 합판의 앞뒤 양면을 마감재로 처리하는 것을 특징으로 하는 대나무 합판을 제조하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 (3) 단계의 적층단계는 상기 제 2 대나무 사이에 잡목판을 추가로 삽입하는 것을 특징으로 하는 대나무 합판을 제조하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접착제가페놀류 5 내지 50중량%포름알데히드 30 내지 80중량%수산화나트륨 0.1 내지 10중량%황산칼륨 0.1 내지 10중량% 및물 5 내지 50중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 대나무 합판을 제조하는 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 접착제가 수성 흑색 염료 0.1 내지 5중량%를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 대나무 합판을 제조하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 (2) 열처리 단계는 상기 제 1 및 제 2 대나무를 끓는 물에 10분 내지 24시간 동안 유지하여 열처리하는 것을 특징으로 하는 대나무 합판을 제조하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 (4) 가열압축 단계는 100 내지 200℃, 0.1 내지 2000톤의 압력으로 10분 내지 4시간 동안 상기 대나무 합판을 가열 압축하는 것을 특징으로 하는 대나무 합판을 제조하는 방법.
- 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 대나무 합판 제품으로서, 상기 제품은 건축용 패널, 건축내 외장품, 마루판, 가구, 바닥재, 벽재, 천정재, 주방재, 씽크대, 식탁, 상(床), 책상, 의자, 신발장, 쇼파, 벤치, 강아지집, 침대, 문짝, 항아리독, 인테리어 제품 및 생활소품으로 이루어지는 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 대나무 합판 제품.
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