KR20110118223A - 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법에 관한 것으로, MDF로 형성된 목재패널(10)을 이용하여 가구 등의 목재제품을 생산하기 위한 적합한 크기로 절단하는 절단가공단계(S100)와; 상기 절단공정을 통해 절단된 목재패널(10)의 측면(12)을 가공하기 위해 이송롤러 또는 컨베이어밸트를 이용하여 이송하는 이송단계(S200)와; 상기 이송단계를 통해 이송되는 목재패널(10)을 회전샤프트(22)가 구비된 코팅장치(20)로 이송하며, 상기 목재패널(10)의 측면(12)에 상온의 자외선 경화형 도료(P)를 상기 코팅장치(20)의 회전샤프트(22)로 도포하는 측면도료 도포단계(S300)와; 압축공기를 토출하는 에어컷팅장치(30)를 구비하고, 상기 측면도료 도포단계를 통해 목재패널(10)의 측면(12)에 도포하는 자외선 경화형 도료(P)를 회전샤프트(22)로 최초 접촉하는 부분과 접촉이 끝나는 부분의 도료 뭉침과 경화로 인한 목재패널 측면선형의 불량방지와 후가공 없이 목재패널 측면의 선형이 그대로 유지되도록 상기 에어컷팅장치(30)에 의해 도료의 뭉침 부분을 가공 컷팅하는 에어분사 후처리단계(S400)와; 상기 자외선 경화형 도료(P)가 도포된 목재패널(10)의 측면(12)에 자외선 조사장치(40)에서 자외선을 조사하고 경화시키는 UV경화단계(S500);를 포함하는 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법에 관한 것이다.

Description

압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법{Coating method side wood panel for removable paint-aggregation using air-compressor}

본 발명은 압축공기를 이용한 도장 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이송롤러에 의해 이송되는 목재의 측면을 자외선 경화용 도료를 이용하여 도포한다. 도포시, 목재의 측면 끝단부 시작점에 도료의 뭉침이 롤코팅 특성상 어쩔수 없이 발생하게 된다. 때문에 도료의 뭉침이 UV건조램프를 통과하기 전에 고압의 압축공기를 토출하여 도료의 뭉침을 제거하고 UV건조램프를 통과시켜 건조함으로써, 다음 작업공정을 위하여 수작업으로 경화된 도료 뭉침을 제거해야 하는 번거로움을 피하며, 작업성을 높이고, 제품의 생산단가를 낮추는 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로 가구제품 및 건축자재 등에는 목재가 사용되는데, 목재에서 섬유질을 추출하고 섬유질에 목섬유론 합성수지 접착제를 혼합하여 압축성형한 MDF(Medium Density Fiberboard ; 이하, 중밀도 섬유판 이라 함.) 합판을 주로 사용한다.

근래에 제작되는 가구제품 중에 원목 그대로 사용되는 일부 고가의 가구제품을 제외하고, 약 90% 이상의 가구제품에 중밀도 섬유판을 사용하여 가구제품이 제작되고 있고, 가구뿐만 아니라 건축 자재로도 널리 사용되고 있는 실정이다.

이처럼 중밀도 섬유판이 가구 및 건축 자재로 널리 사용되고 있는 이유는 원목을 사용하는 것보다 상대적으로 가격이 저렴하고, 보관이 용이하며 다양한 형태로 가공할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 또한, 가공하고 남은 파쇄편 및 절삭편 등을 수거하여 재활용 합판으로 제작하여 재사용할 수 있는 이점이 있다.

중밀도 섬유판은 일반적으로 직사각형 형태이며, 그 두께는 약 10 내지 35mm로 제작되는데, 제작 특성상 고온고압으로 압축하여 제작되기 때문에 상면과 하면의 강도가 높은 것이 특징이다. 이러한 상면과 하면에 소정의 페인트로 도장작업을 거친 후, 가공공장 또는 건축현장에서 필요한 크기로 절단되어 사용된다.

한편, 전술한 내용에서 중밀도 섬유판의 제작특성상 상면과 하면의 강도가 높은 반면, 중밀도 섬유판의 내부의 중심부는 그 재질이 부드럽기 때문에 중밀도 섬유판을 절단하였을 때, 외부로 노출되는 에지(edge)면은 수분을 흡착하려는 흡착력이 매우 높기 때문에 적은 양의 수분 또는 습기에 노출되면 부풀어 오르거나, 부식되어 먼지처럼 산화되는 문제점 있다.

따라서, 중밀도 섬유판의 절단된 에지면을 처리하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이며, 이와 같은 중밀도 섬유판의 절단된 에지면을 처리하기 위한 종래의 중밀도 섬유판 에지면의 표면처리방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 중밀도 섬유판 에지면을 전사에지 처리하는 방법으로 중밀도 섬유판의 에지면을 샌드페이퍼로 고르게 연마하고, 전사필름을 연마된 에지면에 열판으로 눌러 부착하면, 전사필름 잉크(아크릴 수지)는 에지면에 접착되고 투명한 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: 이하, PET라 한다.)필름만 분리되는 방법이다.

여기서 상기 전사필름이란 PET로 이루어진 베이스 필름과, 상기 베이스 필름상에 증착된 프라이머층과, 상기 프라이머층 상에 여러 가지 색상의 무늬, 그림 또는 사진이 형성된 아크릴 수지 성분의 잉크층 및 접착층으로 구성되며, 그 두께가 약 50 내지 55㎛인 것으로서, 가공목재의 단면에 별도의 접착제 도포 없이 고온고압으로 건식접착되는 마감재를 말한다. 이때, 상기 PET의 두께는 약 25㎛이고, 상기 잉크층의 두께는 약 30㎛이다.

상술한 방법을 이용한 중밀도 섬유판 에지면을 전사에지 처리하는 방법은 에지면을 무광 또는 유광의 원하는 색상으로 표현이 가능하고, 에지면을 처리하는데 소요되는 비용이 저렴하면서 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

그러나, 중밀도 섬유판의 에지면은 그 특성상 중밀도 섬유판의 상하면에 비해 습기에 취약하기 때문에 상기 약 50 내지 55㎛의 두께를 가지는 전사필름으로는 에지면을 처리하는데 있어서 두께가 매우 얇아 습기를 차단하지 못하는 문제점이 있다.

한편, 중밀도 섬유판 에지면을 0.45 에지전사 처리하는 방법으로 중밀도 섬유판의 절단된 에지면을 샌드페이퍼로 연마하고 그 표면에 소정의 접착제를 도포한다. 그리고 소정의 접착제가 도포된 에지면에 약 0.45mm 두께의 PVC 또는 플라스틱 재질의 띠를 부착한 후, 전사필름을 건식접착하는 방법이다.

이와 같이 중밀도 섬유판 에지면을 0.45 에지전사 처리하는 방법은 전술된 중밀도 섬유판 에지면을 전사에지 처리하는 방법으로 처리된 에지면의 표면보다 질감이 우수하고 색상의 표현이 뛰어난 장점이 있다.

그러나, 에지면에 소정의 접착제를 도포한 후, 약 0.45mm 두께의 PVC 또는 플라스틱 재질의 띠를 부착하기 때문에 공정에 소요되는 시간이 늘어나 전술한 중밀도 섬유판 에지면을 전사에지 처리하는 방법에 비해 생산성이 저하될 뿐만 아니라, 가공비용도 상승하는 문제점이 있다.

그리고 기존의 접착제를 사용하는 건축자재는 포름알데히드와 같은 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds: VOCs)을 방출하는데, 이러한 물질들은 특히, 신체 저항력이 약한 어린아이에게 천식과 같은 호흡기질환과 아토피성 피부염 등을 유발하며, 유기물질의 부패로 인해 발생 되는 불쾌한 냄새는 현기증과 무기력증 등의 증상을 유발하여 건강에 나쁜 영향을 끼친다.

그리고 에지면에 부착되는 PVC 또는 플라스틱 재질의 띠가 온도변화에 민감하여 온도변화에 의한 미세한 팽창과 수축을 반복하기 때문에 시간이 지남에 따라 에지면에서 분리되는 문제점이 있다. 이때, 에지면에 부착된 약 0.45mm 두께의 PVC 또는 플라스틱 재질의 띠 상에 부착되는 전사필름에 의해 상기 PVC 또는 플라스틱 재질의 띠의 열변형이 감소 될 수 있으나, 고온의 환경에서 오랜 시간 에지면이 노출되면 전사필름의 기능이 급격히 저하되는 문제점이 발생한다.

또한, 에지면에 도포한 소정의 접착제와 전사필름의 색상이 상이하여 일체감이 저하되는 문제점이 있다.

나아가, 종래의 중밀도 섬유판 에지면을 아크릴 에지 처리하는 방법으로 중밀도 섬유판의 에지면을 샌드페이퍼로 연마한 후, 소정의 접착제를 도포하여 소정의 색상을 가지는 약 2 내지 3mm의 두께인 플라스틱 재질의 아크릴 띠를 부착하는 방법이다.

이러한 아크릴 띠는 전술한 약 0.45mm 두께의 PVC 또는 플라스틱의 띠에 가격은 비싸지만, 두꺼운 재질로 인해 색상의 표현이 비교적 자유롭고 광택이 우수한 장점이 있다.

그러나, 전술한 중밀도 섬유판 에지면을 0.45 에지전사 처리하는 방법과 마찬가지로 온도변화에 민감하여 온도변화에 의한 팽창과 수축을 반복하여 시간이 지남에 따라 에지면에서 분리되는 문제점이 있다.

따라서, 중밀도 섬유판 에지면을 아크릴 에지 처리하는 방법은 고품질의 에지면을 수득할 수 있으나, 상품성이 떨어지는 문제점이 있다.

그리고, 또 다른 종래의 중밀도 섬유판 에지면을 알루미늄 에지 처리하는 방법으로 중밀도 섬유판 에지면에 홈을 형성하고, 소정의 접착제를 도포한 후, 홈의 크기와 대응하는 길이로 알루미늄 재질의 바(Bar)를 억지끼움하는 방법이다.

이러한 알루미늄 에지 처리 방법은 일일이 수작업으로 수행되기 때문에 작업성 및 생산성이 떨어지고 처리비용에 소요되는 비용이 상승하며 중밀도 섬유판과의 일체감이 떨어지는 문제점이 있다.

다른 종래의 중밀도 섬유판 에지면을 에지도장 처리하는 방법으로 중밀도 섬유판의 에지면을 샌드페이퍼로 1차 연마하고, 연마된 에지면에 스프레이로 소정의 페인트를 1차 분사한 후, 에지면을 건조시킨다.

그 다음, 상기 건조된 에지면을 샌드페이퍼로 2차 연마한 후, 스프레이로 소정의 페인트를 에지면에 2차 분사한다.

그 다음, 상기 소정의 페인트로 2차 도포된 에지면에 우레탄 페인트로 3차 분사하는 방법이다.

상술한 중밀도 섬유판 에지면을 에지도장 처리하는 방법은 중밀도 섬유판의 에지면과 상하면과의 일체감이 뛰어나며 고품질의 중밀도 섬유판을 수득할 수 있다.

여기서, 중밀도 섬유판의 에지면은 중밀도 섬유판의 상하면에 비해 그 밀도가 낮기 때문에 수분을 흡수하는 흡수성이 높은 특성이 있다. 따라서, 점도가 매우 낮은 스프레이 분사용 페인트를 에지면에 분사하면, 에지면이 다량의 페인트를 흡수하기 때문에 페인트가 에지면에 고르게 도포되지 못하는 문제점이 있다.

또한, 에지면에 스프레이로 페인트를 분사하면 도착률이 약 25 내지 30%로 그 효율성이 매우 떨어지는 문제점이 있다.

덧붙여 스프레이로 분사되는 페인트가 에지면에 접착하는 도착률이 약 25 내지 30%일 뿐이고, 나머지 분진 약 70 내지 75%가 집진 설비 등에 의해 집진 된다.

그러나 대부분의 영세업체에서는 집진 설비를 갖추지 못한 상태로 도장 작업을 실시하기 때문에 환경오염을 유발하는 문제점이 있다.

또한, 스프레이로 분사하는 방식의 경우 인력에 의해 일일이 에지면에 페인트를 분사하기 때문에 이에 소요되는 비용이 발생하고 에지면의 처리 공정 시간이 길어져 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 상술한 바와 같은 종래의 중밀도 섬유판의 에지면을 도장처리함에 있어 중밀도 섬유판의 4각의 변을 반복적으로 작업하여야 하는 번거로움이 있고, 스프레이에 의해 도장하는 방법에는 한계가 있어 회전샤프트에 의한 도장방법을 제시하고 있다. 이러한 회전샤프트에 의한 중밀도 섬유판의 측면 도장은 회전샤프트가 중밀도 섬유판의 측면에 접촉하여 자외선 경화형 도료를 도포하는 과정 중 최초 회전샤프트가 접촉되는 중밀도 섬유판의 이송방향의 전방 모서리측 일변으로 도료가 뭉치게 되고, 이후, 회전샤프트가 측면을 모두 자외선 경화형 도료를 도포한 후 마지막으로 지나게 되는 중밀도 섬유판(이하 목재패널이라 함)의 모서리측 후단 일변으로 역시 도료가 뭉치게 된다.

이후, 이와 같이 전후방 일변으로 자외선 경화형 도료가 뭉친 상태로 유브이 램프를 통과함에 따라 전후방 일변에 도료가 뭉친 상태 그대로 경화된다. 이후, 전후방의 측면을 자외선 경화형 도료를 도포하는 과정 중에 이미 전처리 과정에서 도료가 뭉쳐 경화된 모서리측 변의 일부가 외측으로 돌출되어 목재패널이 수직의 변을 가지지 못하게 되고, 사변 작업시 뭉친도료 때문에 기계의 가이드를 따라 회전샤프트가 설치되어 있는 쪽으로 이동할 때 동일한 지점을 통과할 수 없게된다. 그렇기 때문에 1면 작업후, 2면 작업전에 수작업이나(칼을 이용 긁어냄) 샌드페이퍼로 연마하는 등의 일련의 작업을 거친 뒤 2면 작업을 위하여 기계에 투입하여야 하는 실정이다.

즉, 현재 개시되고 있는 자외선 경화형 도료의 도포방법을 통해서는 목재패널의 모서리측에 도료의 뭉침현상이 발생되고, 이를 앞서 상술한 바와 같이, 가구 등의 제품제작 과정 중에 발생되는 도료의 깨짐 등을 방지하기 위해 별도의 후가공공정인 목재패널의 연마 및 엔드커팅 과정이 필요로 하여 목재패널의 제작시간의 증대와 인건비 및 생산비가 증가되어 결국에는 소비자에게 전가되는 비용이 증가되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 목재패널의 모서리에 도장 뭉침 현상으로 인해 동일한 수직면을 이루지 못하고, 외측으로 모서리측이 돌출되어 후가공의 증가를 해결하도록 회전샤프트에 의해 목재패널의 측면을 자외선 경화형 도료의 도포시, 즉시 압축공기를 높은 압력으로 토출하여 모서리측에 뭉쳐진 도료를 후가공이 아닌 압축공기로 제거함으로써, 목재패널의 측면의 자외선 경화형 도료의 도포가 어느 한 일측으로 치우치지 않고 고르게 도포된 상태로 UV 건조램프의 통과가 가능하고, 이로 인해 목재 측면의 선형이 미려하게 형성되어 제품의 품질향상이 가능하며, 제품의 가치증가와 생산 및 제작단가를 현저히 절감할 수 있는 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 압축공기에 의해 목재패널의 측면에 도포된 자외선 경화형 도료의 뭉침 현상을 제거함에 따라 연마, 엔드컷팅 등의 후가공 단계를 생략할 수 있어 제작시간의 단축과 생산성 향상 및 제조단가를 낮추어 저렴한 비용으로 소비자에게 제품의 공급이 가능한 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법은 MDF로 형성된 목재패널(10)을 이용하여 가구 등의 목재제품을 생산하기 위한 적합한 크기로 절단하는 절단가공단계(S100)와; 상기 절단공정을 통해 절단된 목재패널(10)의 측면(12)을 가공하기 위해 이송롤러 또는 컨베이어밸트를 이용하여 이송하는 이송단계(S200)와; 상기 이송단계를 통해 이송되는 목재패널(10)을 회전샤프트(22)가 구비된 코팅장치(20)로 이송하며, 상기 목재패널(10)의 측면(12)에 상온의 자외선 경화형 도료(P)를 상기 코팅장치(20)의 회전샤프트(22)로 도포하는 측면도료 도포단계(S300)와; 압축공기를 토출하는 에어컷팅장치(30)를 구비하고, 상기 측면도료 도포단계를 통해 목재패널(10)의 측면(12)에 도포하는 자외선 경화형 도료(P)를 회전샤프트(22)로 최초 접촉하는 부분과 접촉이 끝나는 부분의 도료 뭉침과 경화로 인한 목재패널 측면선형의 불량방지와 후가공 없이 목재패널 측면의 선형이 그대로 유지되도록 상기 에어컷팅장치(30)에 의해 도료의 뭉침 부분을 가공 컷팅하는 에어분사 후처리단계(S400)와; 상기 자외선 경화형 도료(P)가 도포된 목재패널(10)의 측면(12)에 자외선 조사장치(40)에서 자외선을 조사하고 경화시키는 UV경화단계(S500);를 포함한다.

여기서, 상기 측면도료 도포단계에서 자외선 경화형 도료(P)는 회전샤프트(22) 하단부에 위치한 공급탱크(24)에서 회전샤프트를 통하여 상측으로 상승하게 되며, 회전샤프트 상단부에 롤코팅부(26)가 위치되어 상기 자외선 경화형 도료를 계속적으로 공급하도록 형성된다. 그리고, 사용되지 않은 도료는 수직으로 형성된 회전샤프트 측면을 통해 공급탱크(24)로 흘러들어가도록 함으로써, 상기 자외선 경화형 도료가 회수되어 재사용 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 회전샤프트의 측면에 자외선 경화형 도료가 흘러들어가기 용이하도록 수직의 통로를 형성하여도 바람직하다.

한편, 상기 자외선 경화형 도료(P)는 아크릴계수지로 형성되어 목재패널(10)의 절단된 측면(12)에 도포되는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 에어컷팅장치(30)는 상기 회전샤프트(22)를 통과하는 목재패널(10)의 측면 외측으로 위치되고, 압축공기를 순간적으로 토출구를 통해 토출하여 목재패널(10)의 측면(12)에 자외선 경화형 도료(P)의 뭉침을 제거하도록 형성되되, 공기를 압축하여 토출하도록 마련된 에어컴프레셔(32)와; 목재패널(10)이 진입되는 상기 회전샤프트(22)의 외부 일측에 구비되고, 목재패널(10)이 회전샤프트(22)가 구비된 코팅장치(20)로 이송되어 진입되는 것을 감지하여 진입신호를 발생하는 진입감지센서(33)와; 상기 에어컴프레셔(32)로부터 발생되는 압축공기를 자외선 경화형 도료(P)가 도포된 목재패널(10)의 측면(12)측으로 이송하도록 마련된 이송관(34)과; 상기 진입감지센서의 감지신호를 전달받아 상기 에어컴프레셔(32)로부터 발생되는 압축공기를 상기 이송관(34)으로 배출하도록 마련된 솔레노이드 밸브(35)와; 상기 솔레노이드 밸브(35)에 의해 배출되는 압축공기가 이송관(34)을 통해 이송되어 목재패널(10)의 측면(12)에 토출분사함으로써, 상기 목재패널(10) 측면(12)의 도료 뭉침을 제거하도록 마련된 토출구(36);로 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 토출구(36)는 토출폭(W)이 0.5mm~3.0mm 로 제한되고, 토출높이(H)는 목재패널의 판두께에 따라 변화되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 목재패널의 모서리에 도장 뭉침 현상으로 인해 동일한 수직면을 이루지 못하고, 외측으로 모서리측이 돌출되어 후가공의 증가를 해결하도록 회전샤프트에 의해 목재패널의 측면을 자외선 경화형 도료의 도포후, 즉시 압축공기를 높은 압력으로 토출하여 모서리측에 뭉쳐진 도료를 후가공이 아닌 압축공기로 제거함으로써, 목재패널의 측면의 자외선 경화형 도료의 도포가 어느 한 일측으로 치우치지 않고 고르게 도포된 상태로 UV 건조램프의 통과가 가능하고, 이로 인해 목재 측면의 선형이 미려하게 형성되어 제품의 품질향상이 가능하며, 도료의 도포후, 도료 뭉침에 의한 깨짐현상으로 인해 목재 측면의 파손을 방지하게 되어 습기와 박리로부터 보호되고, 제품의 가치증가와 생산 및 제작단가를 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 압축공기에 의해 목재패널의 측면에 도포된 자외선 경화형 도료의 뭉침 현상을 제거함에 따라 연마, 엔드컷팅 등의 후가공 단계를 생략할 수 있어 제작시간의 단축과 생산성 향상 및 제조단가를 낮추어 저렴한 비용으로 소비자에게 제품의 공급이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법을 통해 코팅된 목재패널의 요부사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법의 전체공정도이다.
도 4는 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법의 코팅장치의 요부 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법의 에어컷팅장치의 요부 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법의 에어컷팅되는 작동관계도면이다.

상기와 같은 과제 해결 수단에 의한 효과를 달성하기 위해 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법의 실시예를 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법을 통해 코팅된 목재패널의 요부사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법의 전체공정도이고, 도 4는 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법의 코팅장치의 요부 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법의 에어컷팅장치의 요부 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법의 에어컷팅되는 작동관계도면이다.

본 발명에 따른 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법은 통상의 측면도료를 도포한 후, 경화시켜 다수의 연마공정과 엔드커팅 공정을 거치지 않고 압축공기에 의해 도료가 뭉치는 부분을 제거하여 바로 경화과정 후 제품생산이 가능함으로써, 인건비 절감과 공정수의 단축으로 제작시간의 단축을 통해 생산비용의 절감과 이를 통해 소비자비용의 절감을 가져올 수 있도록 도 1에 도시된 바와 같이, 절단가공단계(S100), 이송단계(S200), 측면도료 도포단계(S300), 에어분사 후처리단계(S400), UV경화단계(S500)로 이루어진다.

상기 절단가공단계(S100)는 이송롤러 또는 컨베이어에 안착된 MDF 또는 파티클보드로 형성된 목재패널(10)의 측면(12)이 절단기로 이송되면 가구 등의 특정제품으로 제작하기 위해 필요로 하는 크기로 절단하는 것이다. 여기서, 절단된 측면(12)은 기공 등이 그대로 노출되어 외부의 습기나 환경적 요인으로 측면(12)이 손상됨으로 제품의 품질을 저하시킬 수 있다.

따라서, 이와 같은 제품의 품질을 높이고, 제품수명을 연장하기 위해 절단가공단계를 통해 절단된 목재패널(10)의 측면(12)을 코팅 또는 도장 처리하도록 상기 이송단계(S200)를 통해 코팅장치(20)로 이송롤러 또는 컨베이어밸트를 이용하여 이송한다.

상기 측면도료 도포단계(S300)는 기공이 많이 형성된 목재패널(10)의 측면에 자외선 경화형 도료(P)의 도포가 용이하게 도포되도록 자외선 경화형 도료(P)를 상온으로 유지한다. 여기서, 상기 자외선 경화형 도료(P)는 상기 목재패널(10)의 절단된 측면(12)에 도포되어 융착되도록 아크릴계수지로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 이송단계를 통해 이송되는 목재패널(10)을 코팅장치(20)의 회전샤프트(22)측으로 이송롤러 또는 컨베이어밸트에 의해 전방이송되면서 회전샤프트(22)에 공급된 자외선 경화형 도료(P)가 목재패널(10)의 측면(12)에 도포된다. 여기서, 상기 코팅장치(20)는 회전샤프트(22) 하단부에 위치한 자외선 경화형 도료(P)가 저장된 공급탱크(24)에서 회전샤프트를 통하여 상측으로 상승하게 되며, 회전샤프트 상단부에 롤코팅부(26)가 위치되어 상기 자외선 경화형 도료를 계속적으로 공급하도록 형성된다. 그리고, 사용되지 않은 도료는 수직으로 형성된 회전샤프트 측면을 통해 공급탱크(24)로 흘러들어가도록 함으로써, 상기 자외선 경화형 도료가 회수되어 재사용 하는 것이다.

즉, 상기 측면도료 도포단계의 회전샤프트(22)는 자외선 경화형 도료(P)가 계속해서 공급된 상태로 위치되어 있고, 회전샤프트(22)가 위치된 부분을 목재패널(10)이 통과되면서 목재패널(10)의 진행방향에 대해 측면(12)에 자외선 경화형 도료(P)가 도포된다. 이때, 회전샤프트(22)의 롤코팅부(26)와 최초 접촉되는 목재패널(10)의 부분 즉, 측면의 변과 변이 만나는 꼭지점 측에 자외선 경화형 도료(P)가 뭉치는 현상이 발생되고, 이후, 측면(12)의 도포가 마감되는 목재패널(10)의 후단부분에서 자외선 경화형 도료(P)가 뭉치는 형상이 발생된다.

따라서, 상기와 같이 목재패널(10)의 측면(12)의 변(邊)과 변(邊)이 만나는 꼭지점측과 후단 꼭지점 측에 도료가 뭉쳐있는 상태로 후술되는 UV경화단계를 거치게 되면 뭉쳐진 도료상태 그대로 경화되고, 이로 인해 목재패널(10)의 측면 선형의 불량으로 인한 제품의 품질저하와 뭉쳐 경화된 측면부가 사용상 또는 제품의 제작상 깨지기가 쉬워 이 또한 측면마감의 불량을 초래하여 제품의 품질저하를 나타내게 됨으로써, 이를 방지하도록 후술되는 에어분사 후처리단계를 거친게 된다.

상기 에어분사 후처리단계(S400)는 종래의 연마 및 엔드컷팅과 같이 자외선 경화형 도료가 경화된 후, 작업자 또는 별도의 연마장치로 일일이 여러차례 반복하여 연마작업을 통해 목재패널(10)의 측면(12)의 선형을 고르게 형성하도록 할 필요없이 자외선 경화형 도료(P)를 코팅장치(20)를 통해 도포한 후, 도료가 뭉쳐진 부분을 압축공기에 의해 빠르게 컷팅 제거하여 추후, UV경화단계만을 거친 후 별도의 공정없이 바로 목재패널(10)의 중간작업을 위한 중간생산품의 생산이 가능하도록 한 것이다.

즉, 압축공기를 토출하는 에어컷팅장치(30)를 구비하고, 상기 측면도료 도포단계를 통해 목재패널(10)의 측면(12)에 도포하는 자외선 경화형 도료(P)를 회전샤프트(22)로 최초 접촉하는 부분과 접촉이 끝나는 부분의 도료 뭉침과 경화로 인한 목재패널 측면선형의 불량방지와 후가공 없이 목재패널 측면의 선형이 그대로 유지되도록 상기 에어컷팅장치(30)에 의해 도료의 뭉침 부분을 가공 컷팅한다.

여기서, 상기 에어컷팅장치(30)는 상기 회전샤프트(22)를 통과하는 목재패널(10)의 측면 외측으로 위치되고, 압축공기를 순간적으로 토출구를 통해 토출하여 목재패널(10)의 측면(12)에 자외선 경화형 도료(P)의 뭉침을 제거하도록 형성되되, 도 5에 도시된 바와 같이, 에어컴프레셔(32), 진입감지센서(33), 이송관(34), 솔레노이드밸브(35), 토출구(36)로 구성된다. 여기서, 상기 에어컴프레셔(32)는 공기를 압축하여 토출하도록 마련된 통상의 에어컴프레셔로 공기에 의해 도료의 제거가 가능한 압력으로 압축하는 것이 바람직하다.

상기 진입감지센서(32)는 상기 에어컴프레셔(32)로부터 발생되는 압축공기의 토출을 후술되는 솔레노이드 밸브(35)에 의해 제어되도록 감지신호가 발생되는 것으로, 회전샤프트(22)가 구비된 코팅장치(20)로 진입되는 목재패널(10)을 상기 진입감지센서(32)가 최초 감지하고, 감지신호를 후술되는 솔레노이드 밸브(35)에 전달함으로써, 솔레노이드 밸브(35)는 에어컴프레셔(32)로부터 발생되는 압축공기가 후술되는 이송관(34)을 통해 토출구(36)로 토출되도록 개방한다.

따라서, 정리하면 목재패널(10)의 측면에 자외선 경화형 도료(P)가 도포된 후 일정위치에 도달했을 경우 에어컴프레셔(32)로부터 발생되는 압축공기가 목재패널의 측면측으로 토출되고, 토출된 압축공기에 의해 도료뭉침현상이 발생된 목재패널(10)의 측면이 압축공기에 의해 가공되도록 형성된다. 여기서, 상기 진입감지센서(32)는 목재패널(10)이 진입되는 상기 회전샤프트(22)의 외부 일측에 구비된다. 나아가, 상기 진입감지센서(32)는 솔레노이드 밸브(35) 뿐만 아니라 에어컴프레셔(32)의 ON/OFF 제어를 하도록 전기적으로 연결되어도 바람직하다.

상기 이송관(34)은 상기 에어컴프레셔(32)로부터 발생되는 압축공기를 자외선 경화형 도료(P)가 도포된 목재패널(10)의 측면(12)측으로 이송하여 도료가 뭉쳐진 부분을 향해 압축공기가 분사되도록 솔레노이드밸브(35)와 에어컴프레셔(32)에 연결된다.

상기 토출구(36)는 상기 이송관(34)을 통해 이송된 압축공기를 목재패널(10)의 측면(12)에 도료 뭉침을 제거하도록 마련된 것으로, 토출폭(W)이 0.5mm~3.0mm 로 제한되고, 토출높이(H)는 목재패널의 판두께에 따라 변화된다. 즉, 압축공기의 분사가 마치 헤라(주걱과 같은 이물질 제거도구)와 같이 얇은 폭과 넓은 높이로 확대되어 고압으로 분사함으로써, 목재패널(10)의 측면(12) 선형을 그대로 유지하면서 도료의 뭉친 부분을 제거에 탁월하다.

상기 UV경화단계(S500)는 상기 에어분사 후처리단계를 통해 압축공기로 측면의 선형을 유지한 상태로 자외선 경화형 도료가 측면에 도포된 목재패널(10)이 이송된 후, 자외선 조사장치(40)에서 자외선을 목재패널(10)의 측면에서 조사하고 경화시켜 목재패널(10)의 측면에 자외선 경화형 도료의 도장이 완성된다.

이와 같은 방법을 통해 본 발명의 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅을 통해 종래에 도료의 경화 후, 연마공정과 엔드커팅 공정에서의 그라인딩 또는 샌딩 가공이 필요없고, 이로 인해 인건비 절감과 공정수 감소로 인한 제작시간의 단축은 자명한 것이며, 나아가 생상비와 소비자 단가를 낮추어 보다 높은 품질의 제품을 소비자에게 제공이 가능한 것은 더더욱 자명한 것이다.

또한, 압축공기에 토출에 의해 목재패널(10)의 측면(12)을 고르게 마감처리함에 따라 목재패널(10)의 측면 가공이 우수하고, 박리현상 없는 높은 품질의 목재패널(10)의 제공이 가능하다. 따라서, 이와 같은 높은 품질의 목재패널을 이용하여 부엌가구 및 일반가구에 널리 사용되고 있는 목재패널인 MDF 또는 제품단가가 저렴한 파티클보드의 측면을 사용자의 용도에 따라 절단하면 무수히 많은 구멍과 거친면을 자외선 경화형 도료인 아크릴계수지로 도포시켜 경화함으로써, 제품의 품질향상과 제조단가의 감소로 인해 매우 경제적인 효과를 가져 올 수 있는 것이며, 습기 및 작은 충돌에도 변형되지 않은 내수성과 내구성이 강화된 제품 생산이 가능한 것이다.

이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로서 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고, 기술사상 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 수정이 가능함은 명백한 것이며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.

S100 : 절단가공단계 S200 : 이송단계
S300 : 측면도료 도포단계 S400 : 에어분사 후처리단계
S500 : UV경화단계 10 : 목재패널
12 : 측면 20 : 코팅장치
22 : 회전샤프트 24 : 공급탱크
26 : 롤코팅부
30 : 에어컷팅장치 32 : 에어컴프레셔
33 : 진입감지센서 34 : 이송관
35 : 솔레노이드밸브 36 : 토출구
40 : 자외선 조사장치 P : 자외선 경화형 도료

Claims (5)

1. MDF로 형성된 목재패널(10)을 이용하여 가구 등의 목재제품을 생산하기 위한 적합한 크기로 절단하는 절단가공단계(S100)와;
   상기 절단공정을 통해 절단된 목재패널(10)의 측면(12)을 가공하기 위해 이송롤러 또는 컨베이어밸트를 이용하여 이송하는 이송단계(S200)와;
   상기 이송단계를 통해 이송되는 목재패널(10)을 회전샤프트(22)가 구비된 코팅장치(20)로 이송하며, 상기 목재패널(10)의 측면(12)에 상온의 자외선 경화형 도료(P)를 상기 코팅장치(20)의 회전샤프트(22) 상단의 롤코팅부(26)로 이송하여 도포하는 측면도료 도포단계(S300)와;
   압축공기를 토출하는 에어컷팅장치(30)를 구비하고, 상기 측면도료 도포단계를 통해 목재패널(10)의 측면(12)에 도포하는 자외선 경화형 도료(P)를 회전샤프트(22)로 최초 접촉하는 부분과 접촉이 끝나는 부분의 도료 뭉침과 경화로 인한 목재패널 측면선형의 불량방지와 후가공 없이 목재패널 측면의 선형이 그대로 유지되도록 상기 에어컷팅장치(30)에 의해 도료의 뭉침 부분을 가공 컷팅하는 에어분사 후처리단계(S400)와;
   상기 자외선 경화형 도료(P)가 도포된 목재패널(10)의 측면(12)에 자외선 조사장치(40)에서 자외선을 조사하고 경화시키는 UV경화단계(S500);를 포함하는 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 측면도료 도포단계에서 자외선 경화형 도료(P)는 회전샤프트(22) 하단부에 위치한 공급탱크(24)에서 회전샤프트(22)를 통하여 상측으로 상승하게 되며, 회전샤프트(22) 상단부에 롤코팅부(26)가 위치되어 상기 자외선 경화형 도료를 계속적으로 공급하도록 형성되고, 사용되지 않은 도료는 회전샤프트 측면으로 배출되어 공급탱크(24)로 흘러들어가 상기 자외선 경화형 도료가 회수되어 재사용 하도록 형성된 것을 특징으로 하는 는 것 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 자외선 경화형 도료(P)는 아크릴계수지로 형성되어 목재패널(10)의 절단된 측면(12)에 도포되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 에어컷팅장치(30)는 상기 회전샤프트(22)를 통과하는 목재패널(10)의 측면 외측으로 위치되고, 압축공기를 순간적으로 토출구를 통해 토출하여 목재패널(10)의 측면(12)에 자외선 경화형 도료(P)의 뭉침을 제거하도록 형성되되,
   공기를 압축하여 토출하도록 마련된 에어컴프레셔(32)와;
   목재패널(10)이 진입되는 상기 회전샤프트(22)의 외부 일측에 구비되고, 목재패널(10)이 회전샤프트(22)가 구비된 코팅장치(20)로 이송되어 진입되는 것을 감지하여 진입신호를 발생하는 진입감지센서(33)와;
   상기 에어컴프레셔(32)로부터 발생되는 압축공기를 자외선 경화형 도료(P)가 도포된 목재패널(10)의 측면(12)측으로 이송하도록 마련된 이송관(34)과;
   상기 진입감지센서의 감지신호를 전달받아 상기 에어컴프레셔(32)로부터 발생되는 압축공기를 상기 이송관(34)으로 배출하도록 마련된 솔레노이드 밸브(35)와;
   상기 솔레노이드 밸브(35)에 의해 배출되는 압축공기가 이송관(34)을 통해 이송되어 목재패널(10)의 측면(12)에 토출분사함으로써, 상기 목재패널(10) 측면(12)의 도료 뭉침을 제거하도록 마련된 토출구(36);로 형성된 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 토출구(36)는 토출폭(W)이 0.5mm~3.0mm 로 제한되고, 토출높이(H)는 목재패널의 판두께에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 도료 뭉침 제거가 가능한 목재패널 측면 코팅 가공방법.
   

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