KR20200095908A - 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재 - Google Patents

목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재 Download PDF

Info

Publication number
KR20200095908A
KR20200095908A KR1020190013876A KR20190013876A KR20200095908A KR 20200095908 A KR20200095908 A KR 20200095908A KR 1020190013876 A KR1020190013876 A KR 1020190013876A KR 20190013876 A KR20190013876 A KR 20190013876A KR 20200095908 A KR20200095908 A KR 20200095908A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wood fiber
adhesive
wood
curing agent
mixture
Prior art date
Application number
KR1020190013876A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102217735B1 (ko
Inventor
민 이
이상민
강은창
Original Assignee
대한민국(산림청 국립산림과학원장)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대한민국(산림청 국립산림과학원장) filed Critical 대한민국(산림청 국립산림과학원장)
Priority to KR1020190013876A priority Critical patent/KR102217735B1/ko
Publication of KR20200095908A publication Critical patent/KR20200095908A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102217735B1 publication Critical patent/KR102217735B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/04Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34Organic impregnating agents
    • B27K3/50Mixtures of different organic impregnating agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02Mixing the material with binding agent
    • B27N1/0209Methods, e.g. characterised by the composition of the agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02Mixing the material with binding agent
    • B27N1/0227Mixing the material with binding agent using rotating stirrers, e.g. the agent being fed through the shaft of the stirrer
    • B27N1/0254Mixing the material with binding agent using rotating stirrers, e.g. the agent being fed through the shaft of the stirrer with means for spraying the agent on the material before it is introduced in the mixer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/002Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres characterised by the type of binder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08Moulding or pressing
    • B27N3/20Moulding or pressing characterised by using platen-presses
    • B27N3/203Moulding or pressing characterised by using platen-presses with heating or cooling means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K2240/00Purpose of the treatment
    • B27K2240/30Fireproofing

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 기존의 폼 제품과 같은 석유 및 화학계 건축용 단열재를 대체할 수 있는 친환경 단열재에 있어서, 목재를 파쇄하여 획득된 목섬유를 이용하여 상기 목섬유에 접착제 및 경화제를 도포하고 혼합하여 제1혼합물(100)을 생성하고 상기 제1혼합물(100)을 건조하고 상기에서 건조된 제1혼합물을 성형틀에서 성형한 제1성형물을 열 압착함으로써 목섬유 단열재(300)를 제조하되, 상기 접착제는 목질보드용 아미노계 수지 또는 비 폼 알데하이드계 접착제, 단백질 전분, 쌀가루 등을 주원료로 하는 천연물계 접착제를 사용함으로써 폼 알데하이드 방출이 낮으며, 기존의 폼 제품과 같은 석유 및 화학계 단열재를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 건축물의 방음, 단열, 흡음효과와 방염효과를 향상 시킬 수 있는 친환경적인 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재에 관한 것이다.

Description

목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재{Functional lightweight wood fiber insulation board using wood fiber}
본 발명은 건축용 단열재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 목재로부터 얻은 목섬유를 활용하되 목섬유에 접착제 및 경화제를 도포하고 혼합하여 제1혼합물을 생성하되, 상기 제1혼합물을 건조하고, 건조된 제1혼합물을 성형한 제1성형물을 열 압착하여 가볍고 운반 및 작업성이 용이하며 흡음성, 단열성, 방염성능이 우수한 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재에 관한 것이다.
건축 시공 시 건축용 단열재는 건물 내에서 발생하는 소음을 방지하고 건물의 단열을 위해 사용된다. 국내 출원 실용신안 제 20-2005-0032226호에 의하면 단열재와 함께 방음 및 방진소재의 건축부재를 더 구비하여 복수개의 건축부재를 다층구조로 매립 설치하여 단열 및 방음성능을 향상한 단열재를 제공하고 있다.
그러나 종래의 기술에 의하면 발포PE수지 단열재와 방음 및 방진소재의 건축부재 사이에 합성수지로 구성된 수지접착 층을 별도로 형성하여 다층구조를 이루도록 함으로써 단열재의 총 두께가 두껍고 상기 접착 층을 이루는 접착제로부터 휘발성 유기화합물이 방출되어 인체에 유해하며 또한 폼 제품인 석유, 화학계 건축재를 사용함에 따라 화재로 인한 유독가스 발생 등으로 인명피해 증가의 원인이 되고 있는 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 근래에는 인체에 무해한 무기계단열재 생산 및 목질 단열재를 수입하여 사용하고 있으나, 목질 단열재는 화재시 내화성에 취약하고 수입에 의존함으로써 제반비용이 상승하는 단점이 존재한다.
또한 국내 건축용 무기계 단열재는 유리 섬유, 폐 유리, 세라믹과 같은 무기재료에 화학 고분자 물질인 유기재료를 혼합하여 제조하고 있어 경제적이고 친환경적이면서도 난연성능이 우수한 단열재 제조에 대한 연구개발이 필요한 시점이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 목질자원인 목재로부터 얻은 목섬유에 난연성능이 우수한 아미노계, 즉 멜라민을 기반으로 한 친환경 접착제를 이용하여, 폼 알데하이드 방출이 없고 또한 원자재비 절감 및 온실가스 감축정책 추진을 돕기 위한 산림자원 순환이용 촉진에 일조할 수 있도록 한 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기존의 폼 제품과 같은 석유 및 화학계 건축용 단열재를 대체할 수 있는 친환경 단열재에 있어서 목재를 파쇄하여 획득된 목섬유를 이용하여 상기 목섬유에 접착제 및 경화제를 도포하고 혼합하여 제1혼합물(100)을 생성하되, 상기 제1혼합물(100)을 건조하고, 건조된 제1혼합물을 성형틀에서 성형한 제1성형물을 열 압착하여 목섬유 단열재를 제조한다.
또한 상기 목섬유는, 상기 목재 칩을 파쇄하여 제조된 섬유판 제조용 목섬유이다.
그리고 상기 섬유판 제조용 목섬유 100중량부에 대해 접착제 및 경화제를 20중량부 내지 30중량부 도포하여 제1혼합물(100)을 제조한다.
또한 상기 접착제는 목질보드용 아미노계 수지이며, 아미노계 수지의 원재료 중 난연 성능을 가진 멜라민을 주원료로 하여, 폼 알데하이드와 멜라민-요소의 몰비를 0.5 내지 1.0로 하여 부가 및 축합 반응을 시켜 친환경 수지로 합성하는 방법으로, 아미노계 수지 100중량부내에 폼 알데하이드가 40∼50%이며 좀 더 명확하게는 43.3%, 멜라민이 20∼30%이며 좀 더 명확하게는 30%, 요소가 15∼40%이며 좀 더 명확하게는 26.5%가 포함된 수지이다.
상기에서 접착제는 멜라민을 25% 이상을 함유한다.
상기 경화제는 염화암모늄, 황산암모늄 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있되, 경화제는 상기 접착제의 경화속도를 고려하여 10 ~ 50%의 농도로 희석하여 사용한다.
그리고 상기 접착제와 경화제의 혼합비율은 사용하는 접착제의 고형분을 기준으로 경화제 량을 산출하되, 산출방법은 먼저 접착제 고형분을 KS M 3705 : 2015 접착제의 일반 시험방법 6.4 불휘발분 방법으로 측정하여 사용하는 수지량의 고형분을 산출한 후 이 양에 1 ~ 5%를 경화제의 량으로하며, 이때 경화제의 농도를 반영하여 계산하고 접착제와 혼합한다.
또한 상기 목섬유에 혼합된 접착제와 경화제를 도포하는 방법은 회전식 드럼형 도포장치(40)에 목섬유를 투입한 후, 혼합된 접착제와 경화제를 공기 압축식 스프레이(30)로 도포하되, 회전식 드럼형 도포장치(40)는 분당 30 ~ 60회 회전시키며, 접착제 도포는 공기압축장치가 7bar인 상태에서 스프레이로 균일하게 도포한다.
상기에서 접착제와 경화제가 도포되어 목섬유의 수분 함량의 증가되고 회전식 드럼형 도포장치(40)로 인하여 목섬유가 뭉쳐지므로, 이 목섬유를 원심형 고압 송풍기(50)를 이용하여 건조 및 파쇄하되, 뭉친 목섬유가 분리되면서 접착제와 경화제를 함유한 목섬유의 함수율이 30% 이하가 되도록 처리한다.
그리고 상기 접착제와 경화제를 함유한 제1혼합물(100)을 일정 크기의 성형 틀(60) 내에 투입하여 두께와 규격에 따라 밀도가 150kg/㎡내지 300kg/㎡가 되도록 제1성형물(200)을 제조하되, 상기 제1성형물(200)은 판상의 형태를 갖는다
또한 상기 제1성형물(200)은 냉압프레스(70)를 이용하여 상온에서 1kgf/㎠로 가압하되, 상기 냉압프레스는 제1성형물(200)의 내부 공기를 배출시키고 판상형태를 갖추어 주기 위하여 실시한다.
상기에서 냉압프레스에 의해 가압된 제1성형물(200)은 열압프레스(80)를 이용하여 고온, 가압하여 접착제와 경화제를 포함한 목섬유를 경화시키되, 상기 열압프레스(80)로 상기 제1성형물(200)을 온도 120 ~ 170℃에서 1 ~ 10kgf/㎠로 가압한다.
또한 상기 섬유판 제조용 목섬유는, 상기 목재 칩을 리파이너(10)로 파쇄하여 제조된 함수율 100% 이상의 섬유판 제조용 목섬유를 건조기(20)를 이용하여 온도 60 ~ 200℃에서 건조 된 것을 사용한다.
그리고 상기 접착제는 기존의 멜라민 접착제 이외에 페놀수지도 사용이 가능하되, 건축용 단열재로 사용되는 재료이므로 폼 알데하이드 방출이 없는 비 폼 알데하이드계 접착제, 단백질 전분, 쌀가루 등을 주원료로 하는 천연물계 접착제를 주제로 하고 비 폼 알데하이드계를 경화제로 사용하여 이를 적정 비율에 따라 혼합하여 사용할 수 있다.
그리고 상기 접착제와 경화제가 도포되어 목섬유의 수분 함량의 증가될 경우 건조하되, 원심형 고압 송풍기(50) 혹은 건조기(20)를 이용하여 각각 상온 냉풍 또는 온도 60 ~ 200℃에서 건조 처리하되, 접착제와 경화제를 함유한 목섬유의 함수율이 30% 이하가 되도록 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명의 목섬유 단열재는 중량이 가벼워 운반과 시공이 용이함에 따라 제반비용을 낮출 수 있고 또한 폼 알데하이드 방출이 낮으며 목섬유에 접착제를 혼합하여 제조되되 이때 상기 접착제는 아미노계 수지의 원재료 중 난연 성능을 가진 멜라민을 주원료로 하여, 단열재의 난연 성능을 개선함으로써 기존의 폼 제품과 같은 석유 및 화학계 건축재를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 건축물의 단열 및 흡음효과를 극대화 시킬 수 있는 목섬유 단열재를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재 제조과정을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 목섬유에 혼합된 접착제와 경화제를 도포하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제1혼합물 제조과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제1성형물 제조과정을 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시 예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
본 발명은 기존의 폼 제품과 같은 석유 및 화학계 건축용 단열재를 대체할 수 있는 친환경 단열재에 있어서 목재를 파쇄하여 획득된 목섬유를 이용하여 상기 목섬유에 접착제 및 경화제를 도포하고 혼합하여 제1혼합물(100)을 생성하되, 상기 제1혼합물(100)을 건조하고, 건조된 제1혼합물을 성형틀에서 성형한 제1성형물을 열 압착하여 목섬유 단열재를 제조한다.
이때 상기 제1혼합물은 상기에서 목섬유 100중량부에 대해 접착제 및 경화제를 20중량부 내지 30중량부 도포하여 제조한 것을 특징으로 한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재 제조과정을 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하여 본 발명의 목섬유 단열재 제조과정을 더욱 상세하게 설명하면, 섬유판 제조용 목섬유 100중량부에 대해 접착제 및 경화제를 20중량부 내지 30중량부 도포하여 제1혼합물을 제조하는 단계(S110);와 상기 제1혼합물을 30% 이하의 함수율을 갖도록 건조하는 단계(S120);와 상기에서 건조 된 제1혼합물을 밀도가 150kg/㎡내지 300kg/㎡가 되도록 일정 크기의 성형 틀 내에 투입하여 제1성형물을 제조하는 단계(S130);와 제1성형물을 열압프레스로 온도 120∼170℃에서 1∼10㎏f/㎠로 가압하여 목섬유 단열재를 제조하는 단계(S140);를 포함한다.
첨부된 도 2는 본 발명의 목섬유에 혼합된 접착제와 경화제를 도포하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면 상기 목섬유에 혼합된 접착제와 경화제를 도포하는 방법은 회전식 드럼형 도포장치(40)에 목섬유를 투입한 후, 혼합된 접착제와 경화제를 공기 압축식 스프레이(30)로 도포하되, 이 때 회전식 드럼형 도포장치(40)는 분당 30 ~ 60회 회전시키며, 접착제 도포는 공기압축장치가 7bar인 상태에서 스프레이로 균일하게 도포한다.
그리고 상기 접착제와 경화제가 도포되어 목섬유의 수분 함량의 증가될 경우 건조하는 과정을 더 수행하되, 상기 건조과정은 원심형 고압 송풍기(50) 혹은 건조기(20)를 이용하여 각각 상온 냉풍 또는 온도 60 ~ 200℃에서 건조 처리하되, 접착제와 경화제를 함유한 목섬유의 함수율이 30% 이하가 되도록 한다.
이 때 상기 접착제는 목질보드용 아미노계 수지이며, 아미노계 수지의 원재료 중 난연 성능을 가진 멜라민을 주원료로 하여, 폼 알데하이드와 멜라민-요소의 몰비를 0.5 내지 1.0로 하여 부가 및 축합 반응을 시켜 친환경 수지로 합성하며, 아미노계 수지 100중량부내에 폼 알데하이드가 40∼50%이며 좀 더 명확하게는 43.3%, 멜라민이 20∼30%이며 좀 더 명확하게는 30%, 요소가 15∼40%이며 좀 더 명확하게는 26.5%가 포함된 수지이다.
상기에서 접착제는 멜라민을 25% 이상을 함유한다.
상기 경화제는 염화암모늄, 황산암모늄 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있되, 경화제는 상기 접착제의 경화속도를 고려하여 10 ~ 50%의 농도로 희석하여 사용한다.
상기 접착제와 경화제의 혼합비율은 사용하는 접착제의 고형분을 기준으로 경화제 량을 산출하되, 산출방법은 먼저 접착제 고형분을 KS M 3705 : 2015 접착제의 일반 시험방법 6.4 불휘발분 방법으로 측정하여 사용하는 수지량의 고형분을 산출한 후 이 양에 1 ~ 5%를 경화제의 량으로하며, 이때 경화제의 농도를 반영하여 계산하고 접착제와 혼합한다.
그리고 상기 접착제는 기존의 멜라민 접착제 이외에 페놀수지도 사용이 가능하되, 건축용 단열재로 사용되는 재료이므로 폼 알데하이드 방출이 없는 비 폼 알데하이드계 접착제, 단백질 전분, 쌀가루 등을 주원료로 하는 천연물계 접착제를 주제로 하고 비 폼 알데하이드계를 경화제로 사용하여 이를 적정 비율에 따라 혼합하여 사용할 수 있다.
첨부된 도 3은 본 발명의 제1혼합물 제조과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3을 참조하면 본 발명은 상기 목재 칩을 리파이너(10)로 파쇄하여 제조된 함수율 100% 이상의 목섬유를 건조기로 이송하되, 상기 건조기(20)는 온도 60 ~ 200℃에서 상기 함수율 100%이상의 목섬유를 건조하여 함수율 12% 이하의 섬유판 제조용 목섬유를 이용한다.
이때 본 발명의 목섬유는 종래 미 이용되었던 목재 및 폐 목질계 바이오매스(수피 등)를 사용한 것으로써 산림부산물 또는 폐 목재를 재처리 할 수 있다.
또한 상기에서 제조 된 섬유판 제조용 목섬유를 이송부를 통해 이송하여 회전식 드럼형 도포장치(40)에 투입한 후, 혼합된 접착제와 경화제를 공기 압축식 스프레이(30)로 도포한다.
이때 상기 회전식 드럼형 도포장치(40)는 분당 30 ~ 60회 회전시키며, 접착제 도포는 공기압축장치가 7bar인 상태에서 스프레이로 균일하게 도포한다.
상기에서 접착제와 경화제가 도포되어 목섬유의 수분 함량의 증가되고 회전식 드럼형 도포장치(40)로 인하여 목섬유가 뭉쳐지므로, 상기 원심형 고압 송풍기(50)를 이용하여 건조 및 파쇄한다.
이를 더욱 상세하게 설명하면 상기 원심형 고압 송풍기는, 상기에서 접착제와 경화제가 도포되어 뭉친 목섬유가 분리되면서 접착제와 경화제를 함유한 목섬유의 함수율이 30% 이하가 되도록 처리한다.
그리고 상기 접착제와 경화제를 함유한 제1혼합물(100)을 일정 크기의 성형 틀(60) 내에 투입한다.
첨부된 도 4는 본 발명의 제1성형물 제조과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4를 참조하면 접착제와 경화제를 함유한 제1혼합물(100)은 상기 일정 크기의 성형 틀(60) 내에 투입 하여 두께와 규격에 따라 밀도 150kg/㎡내지 300kg/㎡를 갖는 제1성형물(200)을 제조하되, 상기 제1성형물(200)은 판상의 형태를 갖는다.
또한 도 4의 b를 참조하면, 상기 제1성형물(200)은 냉압프레스(70)를 이용하여 상온에서 1kgf/㎠로 가압하되, 상기 냉압프레스는 제1성형물(200)의 내부 공기를 배출시키고 판상형태를 갖추어 주기 위하여 실시한다.
도 4의 c를 참조하면, 상기에서 냉압프레스에 의해 가압된 제1성형물(200)은 열압프레스(80)를 이용하여 고온, 가압하여 접착제와 경화제를 포함한 목섬유를 경화시키되, 상기 열압프레스(80)로 상기 제1성형물(200)을 온도 120 ~ 170℃에서 1 ~ 10kgf/㎠로 가압한다.
또한 본 발명은 목질 등을 이용한 고부가의 새로운 건축소재를 개발함으로써 기존 스티로폼, 우레탄폼과 같은 폼 제품을 대체할 수 있으며 또한 폐 목질계 바이오매스의 재처리 기술로 활용할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
10 리파이너 20 건조기
30 공기 압축식 스프레이 40 드럼형 도포장치
50 원심형 고압 송풍기 60 성형 틀
70 냉압프레스 80 열압프레스
100 제1혼합물 200 제1성형물
300 목섬유 단열재

Claims (9)

  1. 기존의 폼 제품과 같은 석유 및 화학계 건축용 단열재를 대체할 수 있는 친환경 단열재에 있어서,
    목재를 파쇄하여 획득된 목섬유를 이용하여
    상기 목섬유에 접착제 및 경화제를 도포하고 혼합하여 제1혼합물(100)을 생성하되,
    상기 제1혼합물(100)을 건조하고, 건조된 제1혼합물을 성형틀에서 성형한 제1성형물을 열 압착하여 목섬유 단열재를 제조하는 것을 특징으로 하는 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재.
  2. 제1항에 있어서
    상기 섬유판 제조용 목섬유 100중량부에 대해
    접착제 및 경화제를 20중량부 내지 30중량부 도포하여 제1혼합물(100)을 제조하는 것을 특징으로 하는 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재.
  3. 제2항에 있어서
    상기 접착제는 목질보드용 아미노계 수지이며,
    아미노계 수지의 원재료 중 난연 성능을 가진 멜라민을 주원료로 하여,
    폼 알데하이드와 F/MU 몰비 0.5∼1.0을 기준으로 부가 및 축합 반응을 시켜 친환경 수지로 합성하는 방법으로,
    아미노계 수지 100중량부내에 폼 알데하이드가 40∼50%이며 좀 더 명확하게는 43.3%, 멜라민이 20∼30%이며 좀 더 명확하게는 30%, 요소가 15∼40%이며 좀 더 명확하게는 26.5%가 포함된 수지인 것을 특징으로 하는 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재.
  4. 제2항에 있어서
    상기 접착제는 멜라민을 25% 이상을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재.
  5. 제 2항에 있어서
    상기 경화제는 염화암모늄, 황산암모늄 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있되,
    경화제는 상기 접착제의 경화속도를 고려하여 10 ~ 50%의 농도로 희석하여 사용하는 것을 특징으로 하는 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재.
  6. 제 2항에 있어서
    상기 접착제와 경화제의 혼합비율은 사용하는 접착제의 고형분을 기준으로 경화제 량을 산출하되,
    산출방법은 먼저 접착제 고형분을 KS M 3705 : 2015 접착제의 일반 시험방법 6.4 불휘발분 방법으로 측정하여 사용하는 수지량의 고형분을 산출한 후 이 양에 1 ~ 5%를 경화제의 량으로하며, 이때 경화제의 농도를 반영하여 계산하고 접착제와 혼합하는 것을 특징으로 하는 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재.
  7. 제1항에 있어서
    상기 목섬유에 혼합된 접착제와 경화제를 도포하는 방법은 회전식 드럼형 도포장치(40)에 목섬유를 투입한 후, 혼합된 접착제와 경화제를 공기 압축식 스프레이(30)로 도포하되,
    회전식 드럼형 도포장치(40)는 분당 30 ~ 60회 회전시키며, 접착제 도포는 공기압축장치가 7bar인 상태에서 스프레이로 도포하되 균일하게 도포하는 것을 특징으로 하는 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서
    상기 접착제와 경화제가 도포되어 목섬유의 수분 함량의 증가되고 회전식 드럼형 도포장치(40)로 인하여 목섬유가 뭉쳐지므로, 이 목섬유를 원심형 고압 송풍기(50)를 이용하여 건조 및 파쇄하되,
    뭉친 목섬유가 분리되면서 접착제와 경화제를 함유한 목섬유의 함수율이 30% 이하가 되도록 처리하는 것을 특징으로 하는 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재.
  9. 제 8항에 있어서
    상기 접착제와 경화제를 함유한 제1혼합물(100)을 일정 크기의 성형 틀(60) 내에 투입하여 두께와 규격에 따라 밀도가 150kg/㎡내지 300kg/㎡가 되도록 제1성형물(200)을 제조하되,
    상기 제1성형물(200)은 판상의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재.




KR1020190013876A 2019-02-01 2019-02-01 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재 KR102217735B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190013876A KR102217735B1 (ko) 2019-02-01 2019-02-01 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190013876A KR102217735B1 (ko) 2019-02-01 2019-02-01 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200095908A true KR20200095908A (ko) 2020-08-11
KR102217735B1 KR102217735B1 (ko) 2021-02-22

Family

ID=72048151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190013876A KR102217735B1 (ko) 2019-02-01 2019-02-01 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102217735B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220155142A (ko) * 2021-05-14 2022-11-22 대한민국(산림청 국립산림과학원장) 목재 파티클을 이용한 난연 파티클보드의 제조방법
KR20230015681A (ko) * 2021-07-23 2023-01-31 김재현 친환경 목섬유단열재 제조방법 및 친환경 목섬유단열재

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1119907A (ja) * 1997-07-07 1999-01-26 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 繊維板およびその製造方法
KR20030039078A (ko) * 2001-11-10 2003-05-17 한솔포렘 주식회사 바이오 기능성 물질을 포함하는 목재 패널 및 그의제조방법
KR20030075304A (ko) * 2002-03-18 2003-09-26 어동선 폐경질 우레탄을 이용한 목재 대용품으로서의 건축내장재의 제조방법
JP2017177559A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 三菱ケミカル株式会社 木質ボード及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1119907A (ja) * 1997-07-07 1999-01-26 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 繊維板およびその製造方法
KR20030039078A (ko) * 2001-11-10 2003-05-17 한솔포렘 주식회사 바이오 기능성 물질을 포함하는 목재 패널 및 그의제조방법
KR20030075304A (ko) * 2002-03-18 2003-09-26 어동선 폐경질 우레탄을 이용한 목재 대용품으로서의 건축내장재의 제조방법
JP2017177559A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 三菱ケミカル株式会社 木質ボード及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220155142A (ko) * 2021-05-14 2022-11-22 대한민국(산림청 국립산림과학원장) 목재 파티클을 이용한 난연 파티클보드의 제조방법
KR20230015681A (ko) * 2021-07-23 2023-01-31 김재현 친환경 목섬유단열재 제조방법 및 친환경 목섬유단열재

Also Published As

Publication number Publication date
KR102217735B1 (ko) 2021-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6926954B2 (en) Decorative sheet or molding comprising fibers and fillers and process for its production
Kozlowski et al. Flame resistant lignocellulosic-mineral composite particleboards
CN103878858A (zh) 一种无醛竹木纤维板的制作方法
KR102217735B1 (ko) 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재
CN102248560A (zh) 一种植物纤维外墙挂板的制造方法
CN104985648B (zh) 一种含酚醛泡沫碎料的阻燃复合板、其制备方法和应用
KR102088677B1 (ko) 기능성 경량 목섬유 단열재 제조 및 난연 처리.
Bütün Buschalsky et al. Repeated thermo-hydrolytic disintegration of medium density fibreboards (MDF) for the production of new MDF
EP3771538B1 (en) Fire-proof wooden pressure board
CN104772796A (zh) 阻燃秸秆人造复合板及其制造方法
CN112166017B (zh) 制造木质板材的方法
US20060163769A1 (en) Method for the production of fire-resistant moulded wood fibre pieces
CN106426497A (zh) 一种纤维板及其制备方法
CA2294890C (en) Refractory liquid and method of manufacturing the same, and refractory material, refractory building material and refractory adhesive each manufactured from the refractory liquid
KR100201875B1 (ko) 폐자원을 활용한 복합 판넬과 그 제조방법
FI130116B (en) Process for the production of shaped products
CN106113162A (zh) 一种阻燃生态板的制造方法
JP2022021088A (ja) 不燃性木質ボード並びにこれを用いた不燃性木質積層ボード
CA2256398A1 (en) Fireproofing agent for particle or fibre boards
US20230256648A1 (en) Method of manufacturing a fire-retardant treated wood composite panel
CN101412240A (zh) 一种阻燃中密度纤维板的纤维阻燃处理方法
KR20000075089A (ko) 건축용 내장판재 및 그 제조방법
JPH0327366B2 (ko)
JPS60210406A (ja) 木質床材
KR20230015681A (ko) 친환경 목섬유단열재 제조방법 및 친환경 목섬유단열재

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant