KR20120042041A - 목재 파티클로 성형한 파렛트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목재 부산물 및 폐목재를 파쇄한 파티클(particle)에 접착제를 혼합하고 열과 압력을 가하여 파렛트를 성형함으로써, 친환경적이고 제조원가를 대폭 절감하며 완전 건조로 세균이나 곰팡이 문제를 완전 해결할 수 있는 목재 파티클로 성형한 파렛트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 목재 파티클로 성형한 파렛트는, 목재 파티클(particle)과 접착제를 주재(主材)로 사각형 형상으로 성형한 상판과, 상기 상판의 하부에 하향으로 돌출되게 형성한 다리로 구성되고, 상기 상판과 다리는 일체로 성형되며, 상기 상판에는 강도를 보강하기 위하여 요(凹)홈 형상의 리브(rib)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

목재 파티클로 성형한 파렛트 및 그 제조방법{Wood-chip forming pallet and manufacturing method thereof}

본 발명은 파렛트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 목재 부산물 및 폐목재를 파쇄한 파티클(particle)에 접착제를 혼합하고 열과 압력을 가하여 파렛트를 성형함으로써, 친환경적이고 제조원가를 대폭 절감하며 완전 건조로 세균이나 곰팡이 문제를 완전 해결할 수 있는 목재 파티클로 성형한 파렛트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

파렛트(pallet)는 받침목과 그 상부에 부착한 적재상판으로 이루어져 있고 적재상판 위에 물품을 적재하여 보관하거나 적재된 물품을 운반할 때 사용되는 것으로, 물품을 운반할 때는 받침목과 받침목 사이에 지게차의 포크를 넣어 파렛트와 적재된 물품을 동시에 들어올려서 운반하게 된다.

지금까지 가장 많이 사용되고 있는 파렛트가 목재 파렛트인데, 이는 일정한 두께나 폭을 갖는 목재를 격자 형태로 짜맞추어 못으로 결합해서 제작한 것으로, 원자재인 목재는 대부분 수입에 의존하고 있어서 외화 및 자원낭비와 환경파괴 등의 문제가 있으며, 목재 파렛트의 경우 병충해나 세균 등에 취약하기 때문에 최근 국제간의 무역 거래시 검역문제로 인한 규제가 강화되어 사용하기 곤란하다는 문제가 있다.

이러한 목재 파렛트의 단점을 보완하기 위하여 합성수지(플라스틱)로 제작된 파렛트가 출현하였는데, 합성수지로 제작된 파렛트는 대량생산과 강도 보강이 되어 목재 파렛트에 비해 수명이 연장되는 반면, 가격이 비싸고 장기간 보관시 처짐이 발생하는 단점이 있다. 또한 규격의 다변화가 어렵고 현지 조립이 불가능하며 파렛트 자체의 부피가 커서 적재 효율을 떨어뜨려 물류비용을 크게 상승시키는 원인을 야기하고 있다.

최근에는 이러한 문제점을 보완하기 위하여 철재 파렛트가 출현하였으나, 철재 파렛트는 무거울 뿐만 아니라 부품수가 많아서 제작비 상승 및 양산 자동화가 어렵다는 문제가 있으며, 장시간 사용시 부품을 조립하고 있는 볼트가 이완되어 파렛트 사용이 불가능하거나 안전사고의 위험이 있으며, 다리 부분까지 파렛트 전체를 일체로 제작할 경우에는 설비비가 과다하게 투입되는 등의 어려운 점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근 종이 파렛트가 개발되었으나, 종이 파렛트는 목재나 플라스틱 또는 철재 파렛트의 단점을 일부 해소하였으나, 내구성이 떨어져 중량물을 적재하기 어려우며, 온도나 습도 등의 환경 변화에 취약하다는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 목재 부산물 및 건축 폐자재와 같은 폐목재를 파쇄한 파티클에 접착제와 경화제를 혼합하고 열과 압력을 가하여 파렛트를 성형함으로써, 친환경적이고 제조원가를 대폭 절감하며 원자재인 목재 파티클의 완전 건조로 세균이나 곰팡이 문제를 근원적으로 해결하여 검역에도 전혀 문제가 없는 목재 파티클로 성형한 파렛트 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 목재 파티클로 성형한 파렛트는, 목재 파티클(particle)과 접착제를 주재(主材)로 사각형 형상으로 성형한 상판과, 상기 상판의 하부에 하향으로 돌출되게 형성한 다리로 구성되고, 상기 상판과 다리는 일체로 성형되며, 상기 상판에는 강도를 보강하기 위하여 요(凹)홈 형상의 리브(rib)가 다수 개 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 목재 파티클로 성형한 파렛트의 제조방법은, 목재 부산물 및 폐목재를 파쇄하는 공정, 파쇄한 목재 파티클을 건조하는 공정, 건조한 목재 파티클과 접착제 및 경화제를 혼합하는 블랜드 공정, 상기 블랜드한 재료를 고온 압축 성형하는 공정을 거쳐서 제조한다.

바람직하게는, 블랜드 공정에서는, 목재 파티클 80.0?85.0중량%; 접착제 14.5?19.0중량%; 경화제 0.5?1.0중량%를 혼합하며, 접착제는 레진(resin)과 왁스(wax)를 혼합한 것이고, 경화제는 황산알루미늄과 염화암모늄을 혼합한 것을 사용한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 목재 파티클로 성형한 파렛트는, 목재 부산물 및 건축 폐자재와 같은 폐목재를 자재로 사용하기 때문에 목재 파렛트에 비해 40% 이상의 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 폐기물로 버려지는 재활용 자재를 사용하기 때문에 친환경적이고 가격 변동성이 매우 낮다. 또한 목재 파티클을 완전 건조시켜서 접착제를 혼합하고 고온의 열과 높은 압력을 가하여 파렛트를 성형하기 때문에 강도도 강할 뿐만 아니라 세균이나 곰팡이로 인한 문제가 근원적으로 해결되어 검역에도 전혀 문제가 없고, 못이나 볼트와 같은 결합부재를 사용하지 않기 때문에 결합부재가 이완되거나 탈락함으로써 발생하는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 파렛트의 제1실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 파렛트의 제2실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 파렛트의 제조공정을 개략적으로 도시한 플로우챠트이다.

본 발명에 따른 파렛트의 가장 큰 특징은, 목재 부산물 및 건축 폐자재와 같은 폐목재를 파쇄한 목재 파티클(particle)을 사용하여 상판(11)과 다리(15)를 일체로 하여 파렛트(10) 전체를 일체로 성형한 것이기 때문에 기존의 목재 파렛트나 합성수지 파렛트보다 부피가 훨씬 적다.

도 1을 참조하여 파렛트의 제1실시예를 설명하면, 파렛트(10)는 상판(11)과 다리(15)로 구성되고, 상판(11)은 목재 파티클과 접착제를 주재(主材)로 사각형 형상으로 성형한 판인데, 상판의 강도를 보강하기 위하여 다수의 리브(rib, 13)가 형성되어 있고, 리브(13)는 복수의 요(凹)홈이 하향으로 돌출되게 형성된 것으로 개수나 형상에는 특별한 제한은 없으며(도 1 및 2 참조), 상판(11)을 평판으로 형성하는 것보다 리브(13)를 형성함으로써 강도가 훨씬 강해지게 된다.

다리(15)는 상판(11)의 하부에 하향으로 돌출되게 형성되는데, 사각형 형상의 상판(11) 하면의 가장자리 부분을 따라 1변에 3개씩이 등간격으로 형성되고, 중앙에 1개가 더 형성되어 있다. 물론 1변을 따라 3개 이상의 다리를 형성할 수도 있고 상판의 크기에 따라서는 중앙에도 1개 이상의 다리를 형성할 수도 있지만, 파렛트를 지게차의 포크로 들어올리기 위해서는 포크가 다리 사이로 무게중심을 맞춰서 들어가야 하므로 1변에서 보았을 때 3개를 형성하는 것이 가장 바람직하다.

도 2를 참조하여 제2실시예를 설명하면, 제1실시예는 파렛트(10)의 하부로 다리(15)가 돌출되어 있어서, 파렛트에 물품을 적재한 상태로 콘베이어에 얹어서 이송한다거나 선반에 얹을 때 불안정하므로, 파렛트의 하부 즉 다리(15)의 하면에 고강도 합판으로 격자 형상으로 만든 플레이트(plate, 20)를 더 부착시킨 것이다. 이와 같이 파렛트(10)의 하부에 플레이트(20)를 더 부착시킴으로써, 물품을 적재한 파렛트(10)를 컨베이어의 폭에 상관없이 안정적으로 얹어서 이송할 수 있으며, 로드(rod)로 제작한 선반에도 안정적으로 파렛트를 적재시킬 수 있으며, 다단 적재시에도 집중하중으로 인한 제품 파손을 방지할 수 있다.

이하에서는 상기와 같은 목재 파티클로 성형한 파렛트를 제조하는 방법에 대하여 설명하면, 본 제조방법은, 목재 부산물 및 폐목재를 파쇄하는 공정(S1)과, 파쇄한 목재 파티클을 건조하는 공정(S2)과, 건조한 목재 파티클과 접착제 및 경화제를 혼합하는 블랜드 공정(S3) 및 블랜드한 재료를 고온 압축 성형하는 공정(S4)을 거쳐서 제조한다.

건조공정(S2)에서 목재 파티클의 함수율은 1% 이하가 되도록 건조시키는 것이 바람직하며, 블랜드 공정(S3)에서는, 목재 파티클 80.0?85.0중량%와, 접착제 14.5?19.0중량% 및 경화제 0.5?1.0중량%를 혼합한다. 접착제는, 92?98중량%의 레진(resin)과 2?8중량%의 왁스(wax)를 혼합하여 만든 것이다.

레진(resin)의 경화시간은 온도와 압력 및 경화제의 양에 비례하고 함수율과 pH에 반비례하는데, 레진의 겔화 시간이 40℃에서 약 350초 이하가 되면 접착이 잘 이루어지고 제품의 강도도 양호하게 나타나지만, 블랜드된 목재 파티클의 끈적임(tackiness)이 지나치게 떨어져 제품 모서리 부위가 제대로 성형되지 않게 되고, 경화속도를 빠르게 하기 위하여 경화제를 많이 투여하면 블랜드 후 금형까지 이송하는 도중에 경화되어 제품이 제대로 성형되지 않게 된다. 따라서 겔화 시간을 앞당기지 않게 하기 위해서는, 상온에서는 반응하지 않고 열과 압력을 받으면 반응하는 잠재성능을 가진 경화제를 일반적으로 사용하는데, 이러한 잠재성능을 가진 경화제를 사용할 경우 경화속도가 다소 느려 제품의 생산속도를 높이는데 한계가 있다..

따라서 생산성을 올리면서도 제품의 성형에 문제가 없도록 하기 위해서는 반응성이 빠른 경화제와 잠재성 경화재를 적절하게 혼용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 경화제로 황산알루미늄(Al₂(SO₄)₃)과 염화암모늄(NH₄Cl)을 사용하였는데, 황산알루미늄은 상온에서부터 빠르게 반응을 시작하고, 염화암모늄은 황산알루미늄에 비해 산도(酸度)가 약해서 경화속도가 느리고 상온에서는 반응하지 않다가 열과 압력을 받으면 반응을 시작하는 잠재성능을 나타낸다. 따라서 이들을 적절히 배합하는 것이 중요한데, 본 발명에서 사용하는 경화제는 황산알루미늄과 염화암모늄을 중량비로 45 : 100의 비율로 혼합하여 만든 것을 사용한다.

고온 압축 성형하는 공정(S4)에서는, 140?180℃의 온도와 100?120바(bar)의 압력을 40?60초 동안 가하여 성형하는데, 이와 같은 조건으로 압착 성형하고 성형된 제품을 취출하는데 소요되는 총시간은 90초 정도이므로 기존의 다른 파렛트 생산보다 생산성이 현저하게 높다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 파렛트 11 : 상판
13 : 리브(rib) 15 : 다리
20 : 플레이트(plate)

Claims (8)

1. 목재 파티클(particle)과 접착제를 주재(主材)로 사각형 형상으로 성형한 상판;
   상기 상판의 하부에 하향으로 돌출되게 형성한 다리;
   로 구성되고, 상기 상판과 다리는 일체로 성형되며, 상기 상판에는 강도를 보강하기 위하여 요(凹)홈 형상의 리브(rib)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 목재 파티클로 성형한 파렛트.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 다리는, 사각형 형상의 상판 하면의 가장자리 부분을 따라 1변에 3개씩이 등간격으로 형성되고, 중앙에 1개가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 목재 파티클로 성형한 파렛트.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 다리의 하면에는, 합판으로 격자 형상으로 만든 플레이트가 더 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 목재 파티클로 성형한 파렛트.
   
4. 목재 부산물 및 폐목재를 파쇄하는 공정;
   파쇄한 목재 파티클을 건조하는 공정:
   건조한 목재 파티클과 접착제 및 경화제를 혼합하는 블랜드 공정;
   상기 블랜드한 재료를 고온 압축 성형하는 공정;
   을 거쳐서 제조하는 것을 특징으로 하는 목재 파티클로 성형한 파렛트의 제조방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 블랜드 공정에서는,
   목재 파티클 80.0?85.0중량%;
   접착제 14.5?19.0중량%;
   경화제 0.5?1.0중량%;
   를 혼합하는 것을 특징으로 하는 목재 파티클로 성형한 파렛트의 제조방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 접착제는, 92?98중량%의 레진(resin)과 2?8중량%의 왁스(wax)를 혼합하여 만든 것을 특징으로 하는 목재 파티클로 성형한 파렛트의 제조방법.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 경화제는, 황산알루미늄과 염화암모늄을 중량비로 45 : 100의 비율로 혼합하여 만든 것을 특징으로 하는 목재 파티클로 성형한 파렛트의 제조방법.
   
8. 제4항에 있어서,
   상기 고온 압축 성형하는 공정에서는, 140?180℃의 온도와 100?120바(bar)의 압력을 40?60초 동안 가하여 성형하는 것을 특징으로 하는 목재 파티클로 성형한 파렛트의 제조방법.

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