KR20100091760A - 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐목재를 재활용하여 패널을 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면 폐목재를 수거하는 수거단계와, 폐목재의 일측에 바인더를 도포하여 폐목재를 부착하는 부착단계와, 부착된 폐목재를 절단하여 패널 형상을 만드는 패널형성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면 폐목재를 수거하는 수거단계와, 수거된 폐목재를 일정 크기로 절단하는 일정크기 절단단계와, 일정 크기로 절단된 폐목재의 일측에 바인더를 도포하여 상기 폐목재를 부착하는 부착단계와, 부착된 폐목재를 절단하여 패널 형상을 만드는 패널형성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법이 제공된다.

폐목재, 재활용, 패널, 수거단계, 부착단계, 가열압착단계, 패널형성단계, 마감처리단계

Description

폐목재를 재활용한 패널의 제조방법{A MANUFACTURING METHOD OF PANEL RECYCLING SCRAPPED WOOD}

본 발명은 패널의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가구공장, 패널가공회사, 건축 현장이나 목재소 등에서 사용된 폐목재나 자투리 목재를 재활용하여 패널을 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 가구공장, 패널가공회사, 건축 현장이나 목재소 등에는 폐목재나 합판, 자투리 목재 등이 다량 발생된다. 이러한 폐목재는 폐기물관리법에 따라 3등급으로 분류된다. 1등급은 원목상태 그대로이거나 원목을 기계적으로 가공 처리한 상태의 것으로서 가공, 처리과정에서 폐인트, 기름, 방부제 등으로 오염되지 않은 폐목재이다. 2등급은 가공, 처리, 사용 과정에서 접착제, 페인트, 기름, 콘크리트 등의 물질이 사용되었거나 이에 오염된 폐목재이다. 3등급은 가공, 처리, 사용과정에서 할로겐족 유기화합물이나 방부제가 사용되었거나 이에 오염된 폐목재와 자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률 시행규칙 제20조의 3제2항의 고형연료제품의 품질 등급기준에 적합하지 않는 폐목재칩 및 위의 1~2등급에 해당되지 않는 기타 폐목재이다.

전술한 등급별 재활용 기준을 살펴보면 1등급의 경우 나무판 등 목재성형제품, 톱밥, 성형탄, 산업용 활성탄, 고형연료제품(WCF), 바이오에탄올(목질계 에탄올연료)제조, 퇴비용 원료, 열분해, 가스화 원료로 사용된다. 2등급의 경우 1등급 폐목재의 재활용용도 방법 중 톱밥 성형탄 제조 용도 및 축사, 제초, 퇴비용 원료로의 사용을 제외한 용도로 사용된다. 3등급의 경우 열분해, 가스화 원료로 이용되거나 폐기물관리법 시행규칙 제3조에 따른 에너지 회수기준에 적합하게 에너지를 회수하는 용도로만 사용된다.

폐목재를 활용한 선행기술이 한국등록특허공보 제10-0873926호(2008.12.12) "폐자재를 이용한 패널의 제조방법"에 개시되어 있다. 상기 선행기술은 폐목재와 폐지를 건조하고 이를 분쇄하여 분말화하는 폐기물 분쇄공정과, 분말화된 폐기물에 열경화성 접착제를 첨가하는 폐원료 혼합공정과,이를 금형에 투입하여 소정의 온도로 가열 및 압착하는 성형공정으로 제조되는 패널에 있어서, 폐원료 혼합공정은 중량비로써 폐목재분말 70%와 폐지분말 30%를 혼합하여 배합물을 조성하고 이 배합물비에 열경화성 접착제를 혼합하여 1차 혼합물을 조성하는 1차 혼합공정과, 중량비로써 황토분말 30~50%와 아교 30~40% 물 40~10%를 혼합하여 2차 혼합물을 조성하는 2차 혼합공정으로 구성되며, 성형공정은 하부금형의 성형요입부에 폐목재분말과 폐지분말, 열경화성 접착제를 혼합한 1차 혼합물을 5~10mm의 두께로 충전하고 그 위에 부직포를 덮고 2차 혼합물을 5~10mm의 두께로 적층한 후 상부금형으로 가압하고 150~300℃로 30분~1시간 가열하는 성형공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 패널의 제조방법에 관한 것이다.

상기 선행기술은 폐목재에 남아 있는 유해성분이 황토나 맥반석분말, 활성탄분말, 옥분말 등에 의해 중화되고, 천연재료의 고유한 기능을 살려 인체에 유익한 패널을 제공할 수 있는 이점이 있다. 다만, 폐목재를 분쇄하고 혼합하는 등의 제조공정과 그에 따르는 필수적인 생산라인이 필요하여 제조 원가가 상승되는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로, 본 발명의 일 실시예는 폐목재를 분쇄할 필요 없이 폐목재 자체를 재활용하여 패널을 제조하는 방법과 관련된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예는 폐목재를 수거하는 수거단계와, 폐목재의 일측에 바인더를 도포하여 폐목재를 부착하는 부착단계와, 부착된 폐목재를 절단하여 패널 형상을 만드는 패널형성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예는 폐목재를 수거하는 수거단계와, 수거된 폐목재를 일정 크기로 절단하는 일정크기 절단단계와, 일정 크기로 절단된 폐목재의 일측에 바인더를 도포하여 상기 폐목재를 부착하는 부착단계와, 부착된 폐목재를 절단하여 패널 형상을 만드는 패널형성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법을 제공한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 폐목재를 분쇄할 필요 없이 폐목재 자체를 재활용하여 패널을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법의 공정도이고, 도 2 는 도 1에 도시된 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법을 이용하여 완성된 패널을 도시한 사시도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법은 폐목재 수거단계(S100), 폐목재 부착단계(S200), 가열압착단계(S300), 패널형성단계(S400), 마감처리단계(S500)를 포함한다.

폐목재 수거단계(S100)는 건축 현장이나 목공소 등에서 버려진 목재를 사용한다. 이 폐목재는 전술한 등급에 상관없이 1등급 내지 3등급의 폐목재를 용도에 따라 선택적으로 사용 가능하다. 폐목재는 전술한 1~3등급의 폐목재 외에 자투리 목재나 패널 등을 포함한다. 본 단계에서 얇은 직육면체 형상의 폐모재를 사용하는 것이 바람직하다.

폐목재 부착단계(S200)는 수거된 폐목재를 바인더를 사용하여 패널 형태로 부착하는 단계로, 상기 바인더는 본 발명을 저해하지 않는 범위에서 통상 사용되는 유기 또는 무기 접착제 또는 폴리에틸렌 수지와 같은 열가소성 수지를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴에멀젼을 사용한다.

상기 도포 후 형성되는 바인더층의 두께는 0.1~2mm의 범위 이내가 되는 것이 바람직하고, 폐목재를 부착할 때에는 폐목재의 도색된 부분이 있으면 도색된 부분 이 서로 마주 보도록 부착하는 것이 바람직하다.

가열압착단계(S300)는 패널 형상으로 부착된 폐목재를 도 2에 도시된 가열장치(200)로 이송하여 일정 시간 가열한 후 압착롤러(300)로 가압하여 폐목재의 고정성을 향상시키는 단계이다.

상기 가열장치(200)는 공지된 것을 사용하며 가열온도는 50~90℃, 가열시간은 5~10분의 조건으로 가열하는 것이 바람직하다. 이와 같은 가열 온도 및 시간은 바인더의 팽창 특성을 발현하여 바인더가 폐목재 사이에서 자연스럽게 접착되도록 한다.

패널 형상의 폐목재에 도포된 바인더는 압착롤러(300)에서 일정 압력으로 압착되는 과정에서 폐목재로 침투되어 폐목재와 폐목재를 견고히 결합시키는 역할을 한다.

패널형성단계(S400)는 전술한 가열압착단계(S300)를 거친 패널 형상의 폐목재를 절단 장치(미도시)를 이용하여 사용하자고 하는 규격에 맞도록 절단하는 단계이다. 절단시에는 폐목재의 고정성을 유지하기 위해 프레스기(미도시)로 폐목재를 잡아주는 것이 바람직하다.

상기 패널형성단계(S400)는 바람직하게는 2단계로 이루어진다. 먼저, 패널형상의 폐목재를 사용하고자 하는 규격에 맞도록 가장자리를 절단한다. 다음으로, 가장자리가 절단된 패널 형상의 폐목재를 사용하고자 하는 두께, 바람직하게는 5~20mm의 두께가 되도록 가로 방향으로 갈라낸다. 갈려진 패널 형상의 폐목재를 넓게 편후 서로 부착하여 패널형상단계(S400)를 마무리한다.

전술한 패널 형상의 폐목재를 가로 방향으로 갈라내는 경우 절단된 면에서 폐목재의 도색 또는 코팅 등이 된 층을 제거할 수 있는 이점이 있다.

마감처리단계(S500)는 패널(100)의 표면에 마감처리부재를 도포하는 단계로 상기 마감처리부재는 바람직하게는 아크릴과 규소를 함유하는 실리콘 수지를 사용한다. 상기 마감처리부재는 패널(100)의 표면에 0.1~1mm의 두께를 가지도록 도포하는 것이 바람직하다.

전술한 단계에 의해 완성된 패널(100)을 바닥재, 벽재, 천정재 등과 같이 주로 건축물의 내장재 용도로 사용하고자 하는 경우 패널(100)의 표면에 장식지, 장식 시트 또는 무늬 목판 등을 접착제로 부착하여 사용할 수 있다. 전술한 장식지, 장식 시트 등을 부착하는 단계도 마감처리단계(S500)에 포함된다.

도 4 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐목재를 재활용한 패널의 제조방 법의 공정도이고, 도 5 는 도 4에 도시된 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법 중 일부 공정을 나타낸 부분 공정도이다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법은 폐목재 수거단계(S1000), 일정규격 절단단계(S2000), 폐목재 부착단계(S3000), 가열압착단계(S4000), 패널형성단계(S5000), 마감처리단계(S600)를 포함한다.

폐목재 수거단계(S1000)는 건축 현장이나 목공소 등에서 버려진 목재를 사용한다. 이 폐목재는 전술한 등급에 상관없이 1등급 내지 3등급의 폐목재를 용도에 따라 선택적으로 사용 가능하다. 폐목재는 전술한 1~3등급의 폐목재 외에 자투리 목재나 패널 등을 포함한다.

일정규격 절단단계(S2000)는 원하는 사이즈의 패널 길이와 두께에 맞도록 폐목재를 동일한 크기로 절단하는 단계이다. 이는 전술한 실시예와 달리 부착단계(S3000)에 앞서 폐목재를 일정 크기로 절단하므로 큰 사이즈의 패널을 만들 경우에 이점이 있다. 이때, 폐목재의 표면에 도색되어 있거나 코팅된 페인트 등의 이물질을 같이 절단하는 것이 바람직하다. 또한, 본 단계에서 사용되는 폐목재는 도 5에 도시된 바와 같이 정육면체로 절단된 폐목재 뿐만 아니라 직육면체로 얇게 절단된 폐목재도 사용된다. 일반적으로 원목 판넬은 고가이나 전술한 폐목재를 사용하 는 경우 적은 비용으로 유사한 품질을 갖는 패널을 형서할 수 있는 이점이 있다.

폐목재 부착단계(S3000)는 일정 크기로 절단된 폐목재를 바인더를 사용하여 패널 형태로 부착하는 단계로, 상기 바인더는 본 발명을 저해하지 않는 범위에서 통상 사용되는 유기 또는 무기 접착제 또는 폴리에틸렌 수지와 같은 열가소성 수지를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴에멀젼을 사용한다.

상기 도포 후 형성되는 바인더층의 두께는 0.1~2mm의 범위 이내가 되는 것이 바람직하고, 폐목재를 부착할 때에는 폐목재의 도색된 부분이 남아 있으면 도색된 부분이 서로 마주 보도록 부착하는 것이 바람직하다.

가열압착단계(S4000)는 패널 형상으로 부착된 폐목재를 도 5에 도시된 가열장치(200)로 이송하여 일정 시간 가열한 후 프레스 장치(400)로 가압하여 폐목재의 고정성을 향상시키는 단계이다.

상기 가열장치(200)는 공지된 것을 사용하며 가열온도는 50~90℃, 가열시간은 5~10분의 조건으로 가열하는 것이 바람직하다. 이와 같은 가열 온도 및 시간은 바인더의 팽창 특성을 발현하여 바인더가 폐목재 사이에서 자연스럽게 접착되도록 한다.

패널 형상의 폐목재에 도포된 바인더는 프레스 장치(400)에서 일정 압력으로 압착되는 과정에서 폐목재로 침투되어 폐목재와 폐목재를 견고히 결합시키는 역할을 한다.

패널형성단계(S5000)는 전술한 가열압착단계(S4000)를 거친 폐목재를 패널 형상에 맞도록 가장자리를 절단하는 작업이다. 경우에 따라서는 가장자리가 아닌 더 작은 사이즈로 분할되도록 폐목재의 중간 부분 등을 절단할 수도 있다. 더 작은 사이즈로 분할 절단되는 경우 전술한 실시예의 패널형성단계(S400)를 거칠 수 있다.

마감처리단계(S600)는 패널의 표면에 마감처리부재를 도포하는 단계로 상기 마감처리부재는 바람직하게는 아크릴과 규소를 함유하는 실리콘 수지를 사용한다. 상기 마감처리부재는 패널의 표면에 0.1~1mm의 두께를 가지도록 도포하는 것이 바람직하다.

전술한 단계에 의해 완성된 패널을 바닥재, 벽재, 천정재 등과 같이 주로 건축물의 내장재 용도로 사용하고자 하는 경우 패널의 표면에 장식지, 장식 시트 또는 무늬 목판 등을 접착제로 부착하여 사용할 수 있다. 전술한 장식지, 장식 시트 등을 부착하는 단계도 마감처리단계(S600)에 포함된다.

본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법의 공정도,

도 2 는 도 1에 도시된 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법에 채용된 가열 장치와 압착 장치를 도시한 측면도,

도 3 은 도 1에 도시된 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법을 이용하여 완성된 패널을 도시한 사시도,

도 4 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법의 공정도,

도 5 는 도 4에 도시된 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법 중 일부 공정을 나타낸 부분 공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

S100,S1000 : 폐목재 수거단계 S200,S3000: 폐목재 부착단계

S300,S4000 : 가열압착단계 S400,S5000 : 패널형성단계

S500,S6000 : 마감처리단계 S2000 : 일정크기 절단단계

100 : 패널

Claims (5)

1. 폐목재를 수거하는 수거단계;

   상기 폐목재의 일측에 바인더를 도포하여 상기 폐목재를 부착하는 부착단계;

   상기 부착된 폐목재를 절단하여 패널 형상을 만드는 패널형성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법.
2. 폐목재를 수거하는 수거단계;

   수거된 폐목재를 일정 크기로 절단하는 일정크기 절단단계;

   일정 크기로 절단된 폐목재의 일측에 바인더를 도포하여 상기 폐목재를 부착하는 부착단계;

   상기 부착된 폐목재를 절단하여 패널 형상을 만드는 패널형성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 부착단계와 패널형성단계 사이에는 부착된 폐목재를 가열한 후 압착롤러로 압착하는 가열압착단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 패널형성단계 이후에 패널의 표면을 마감처리부재로 도포하는 마감처리단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 마감처리부재는 실리콘 수지인 것을 특징으로 하는 폐목재를 재활용한 패널의 제조방법.

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