KR20230111240A - 균초 섬유판 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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마오성 루
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시앙시 뤼
룽친 허
푸성 슝
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Abstract

본 발명은 균초 섬유판의 제조 방법에 관한 것이고, 상기 제조 방법은, 절단 단계: 수분 함량 50-70%의 1-2 년생 균초를 2-3cm의 길이로 절단하여, 절단된 균초를 얻는 단계; 증자 단계: 상기 절단된 균초를 고압에서 증자 및 연화하여 증자된 균초를 얻는 단계; 섬유화 및 사이징 단계: 증자된 균초를 기계적 방식으로 섬유로 분해하고; 접착제를 첨가하여 사이징된 균초 섬유를 얻는 단계; 건조 단계: 사이징된 균초 섬유를 120-160℃에서 건조하여 건조된 균초 섬유를 얻는 단계; 포장, 평탄화 및 프리프레싱 단계: 포장, 평탄화 및 프리프레싱하여 균초 섬유 슬래브를 얻는 단계; 열간 압착 단계: 상기 균초 섬유 슬래브를 열간 압착하여 상기 균초 섬유판을 얻는 단계를 포함한다. 상기 균초 섬유판은 목재 대신 저렴하고 성장 속도가 빠른 균초를 원료로 사용하고 제조 과정이 간단하여 대중화가 쉽고 얻은 섬유판의 각항 지표가 우수하며 더욱 환경 친화적이다.

Description

균초 섬유판 및 이의 제조 방법
본 발명은 섬유판 기술분야에 관한 것으로, 특히 균초 섬유판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
중국은 세계 최대의 목재판 생산 기지이자 수출국이며 연간 목재 수요량은 목재 생산량을 훨씬 초과한다. 목재판 제품은 없어서는 안될 생산재이자 생활재로서 국가 경제와 사람들의 물질 생활에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 최근 산림자원의 감소와 환경보호의식의 향상으로 산업생산은 목재자원을 최대한 절약할 수밖에 없으며 목재판의 생산과 사용은 목재를 절약하고 목재자원을 효율적으로 사용하는 주요 방법 중 하나이다.
섬유판의 주원료는 목재 및 목재 가공 찌꺼기 또는 기타 비목질 원료이고, 이를 섬유로 가공한 후 접착제 및 기타 첨가제로 열간 압착하는 판재는 가격 대비 성능이 우수하고 가공성이 우수하여 수요가 계속 늘고 있으며 생산량은 세계 1위이다. 중밀도 섬유판의 일반적인 재료는 소나무, 녹나무, 빠르게 성장하는 포플러 나무, 빠르게 성장하는 유칼립투스 나무 등이며 주요 성분은 목질 섬유와 수지 접착제 등이다.
2015년 중국 정부는 천연림의 상업적 벌목을 완전히 중단하는 정책을 제안하였다. 목재 비용이 점차 증가하고 수요와 공급의 모순이 심화됨에 따라, 사람들은 목질 원료의 대체재를 찾기 시작했지만 현재 사용되고 있는 사탕수수와 같은 비목질 원료는 원재료 구매의 계절성이 강하고 구매 비용이 높은 등 문제가 있어 대규모 생산이 불가능하고, 구매 시즌에는 환경적 요인의 영향을 크게 받아 원자재 품질이 불안정하다. 또한, 사탕수수 자체의 물리적, 화학적 특성으로 인해 고품질의 중밀도 섬유판을 생산하는 것이 불가능하다. 그 후, 판재 생산을 위한 목질 원료를 대체하기 위해 초본식물을 사용하려는 시도도 많았지만 품질 지표 및 기술 지표가 국가 및 산업 표준을 충족하는 섬유판을 생산하는 것은 어려웠다. 목본식물과 초본식물의 줄기 구조가 다르기 때문에 수분 함량 및 기타 특성도 일치하지 않아 "풀로 나무를 대체"하는 효과가 좋지 못했다.
빠르게 성장하는 탄소 씽크풀은 특정 화본과 식물을 교배하여 육종한 신품종으로 생산 주기가 짧고 1년에 여러 번 수확할 수 있다. 특허 번호 CN 107032668 A의 특허문헌은 빠르게 성장하는 탄소 씽크풀로 건축 자재 및 목재 대체재를 제조하는 방법을 제공하였고, 그 방법은 (1) 재배한 빠르게 성장하는 탄소 씽크풀을 적시에 수확하고; (2) 발포 섬유판, 복합 벽, 경량 벽돌 및 기와, 난연성 보온판, 목재 대체재, 종이 대체재로 가공하기 위한 기술 요구 사항에 따라 빠르게 성장하는 탄소 씽크풀을 전처리하며; (3) 발포 섬유판, 복합 벽, 경량 벽돌 및 기와, 난연성 보온판, 목재 대체재, 종이 대체재를 생산하는 것이다. 이 기술 수단에 의해 생산된 제품은 복합 재료 및 EPS 발포 플라스틱 등 경량 재료를 대체할 수 있고, 미관이 미려하고 기밀성과 완충 성능이 우수하나, 부피가 크고 다른 판재에 비해 상대적으로 무거운 파티클보드의 원료로는 적합하지 않았다.
이러한 이유로 본 발명자는 원재료가 천연 균초인 섬유판 및 이의 제조 방법을 제공하여 목질 원료를 대체하고 생산 비용을 절감하는 목적을 달성하고; 본 발명의 제조 방법에 의해 얻은 섬유판은 인성이 강하고 흡수두께팽창률이 낮다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 양태에 따르면, 본 발명자는 균초 섬유판의 제조 방법을 제공하고, 상기 제조 방법은,
절단 단계: 수분 함량 50-70%의 1-2 년생 균초를 2-3cm의 길이로 절단하여, 절단된 균초를 얻는 단계;
증자 단계: 상기 절단된 균초를 고압에서 증자 및 연화하여 증자된 균초를 얻는 단계;
섬유화 및 사이징 단계: 증자된 균초를 가열연마기에서 기계적 방식으로 섬유로 분해하고;
가열연마기에서 섬유를 분사하는 과정에서 접착제를 첨가하여 사이징된 균초 섬유를 얻는 단계;
건조 단계: 사이징된 균초 섬유를 120-160℃에서 건조하여 건조된 균초 섬유를 얻되, 건조된 균초 섬유의 수분 함량은 8.0-8.5%인 단계;
포장, 평탄화 및 프리프레싱 단계: 건조된 균초 섬유를 포장, 평탄화 및 프리프레싱하여 균초 섬유 슬래브를 얻되, 상기 균초 섬유 슬래브의 벌크 밀도는 110-130kg/m3로 제어하고; 섬유 슬래브의 벌크 밀도는 110-130kg/m3로 목질 섬유의 2배에 가까우므로, 균초 섬유의 슬래브 포장, 평탄화 및 프리프레싱은 다른 특성을 가지고 있으며, 포장의 높이, 평탄화의 풍량, 풍압의 선택 및 프리프레싱의 메쉬 백의 선택은 모두 목질 섬유와 상이한 단계;
열간 압착 단계: 상기 균초 섬유 슬래브를 열간 압착하여 상기 균초 섬유판을 얻는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 균초는 오아시스(쫄碌) 1호 균초를 사용한다. 오아시스 1호는 화본과에 속하는 균초의 일종으로 모양은 갈대 및 가느다란 대나무 같고 화본과 여러해살이 식물이다. 오아시스 1호는 뿌리가 굵고 여러 개의 마디가 있으며, 줄기는 직립하고 키가 크고 튼튼하며 줄기가 갈라져 나갈 수 있고 식물체 높이는 3-10m이고 줄기 굵기는 1-4cm이며 잎은 넓고 밝은 녹색이며 폭이 2-5cm이다. 오아시스 1호는 식물체의 성장이 빠르고 피복력이 강하며 조방 경영이 가능하며 성장과 성숙에 비료와 제초제의 사용이 거의 필요없고 해충과 질병이 없다. 오아시스 1호는 다양한 유형의 토양에 심기에 적합하며, 마른 땅, 황무지, 논밭, 산비탈, 평지, 논두렁, 강둑, 호숫가, 모래밭 등 거친 사질의 산성 적토와 저염류 알칼리성 토양에서 모두 재배가 가능하다. 한번 심으면 매년 수확할 수 있고 최대 20년 동안 수확이 예상된다. 오아시스 1호의 셀룰로오스 함량은 출수기 이후 30%로 급격하게 상승하며, 리그닌 함량은 13-20%이며, 셀룰로오스 함량은 성장 후기에도 계속 증가한다. 본 발명은 1-2년생 균초를 사용하는데 주된 이유는 다량의 실험과 비교를 통해 너무 오래 자란 균초는 리그닌 함량이 너무 높고 이 성장기의 균초가 최적의 섬유 함량과 섬유 형태를 가지고 있음을 발견했기 때문이다.
바람직하게, 상기 증자 단계에서, 증자 온도는 158-160℃이고, 증기 압력은 5.0-5.5bar이며, 증자 시간은 2-3분이다. 증기 압력이 5.0bar 미만일 경우, 균초 섬유의 분사에 도움이 되지 않고; 증기 압력이 5.5bar를 초과하고 증자 온도가 너무 높을 경우, 오아시스 1호 균초가 증자 과정에서 코크스화되며, 균초는 코크스화되면 부서지기 쉽고 섬유가 손실되며 인성이 부족하여 섬유판의 성능에 영향을 미친다. 증자 온도가 너무 낮으면 균초 섬유의 연화 정도가 충분하지 않아 추후 압축 및 완제품 섬유판의 안정성에 도움이 되지 않는다.
바람직하게, 상기 섬유화 및 사이징 단계에서, 접착제는 요소수지를 사용하고, 요소수지는 유리 포름알데히드의 양이 적기에 비교적 환경 친화적인 접착제이다.
바람직하게, 상기 건조 단계에서, 플래시 건조기를 사용하여 건조한다.
바람직하게, 상기 포장, 평탄화 및 프리프레싱 단계에서, 상기 건조된 균초 섬유를 프리프레싱하는 압축률은 50-70%이다. 균초는 연화된 후 압축률이 커져 단위 부피당 셀룰로오스 함량이 높아질 수 있다. 압축률은 오아시스 1호의 섬유 형태 특성에 의해 결정되며, 이 압축률은 오아시스 1호와 유칼립투스 섬유의 동일한 슬래브 및 동일한 압력에서 환산하여 얻은 것이다.
바람직하게, 상기 열간 압착 단계에서, 열간 압착 온도는 153-163℃이고, 열간 압착 압력은 170-180bar이며, 열간 압착 시간은 18-22s/mm이다. 열간 압착 단계에서 열간 압착 온도를 목질 섬유판의 열간 압착 온도보다 낮은 상기 온도 범위로 제어하여, 균초의 코크스화를 효과적으로 방지하고 균초 섬유가 열간 압착을 거쳐 바람직한 치밀 상태를 갖도록 할 수 있다.
바람직하게, 절단된 균초는 2일 이내에 증자된다. 균초 섬유를 쌓아둘 경우 발효 및 곰팡이로 인한 원료 손실을 피하기 위해, 절단된 균초의 보관 시간은 2일을 초과하지 않는 것이 좋다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 본 발명자는 본 발명의 제1 양태에 따른 제조 방법에 의해 제조된 균초 섬유판을 더 제공한다.
바람직하게, 상기 균초 섬유판의 밀도는 730-860kg/m3이고, 이 판재 밀도 범위는 중밀도 판재의 품질 요구 사항(440-880kg/m3)을 충족한다.
선행기술과 달리, 상기 과제의 해결 수단에서 제공하는 균초 섬유판은 목재 대신 저렴하고 성장 속도가 빠르며 셀룰로오스 함량이 높고 섬유 형태가 좋은 균초를 원료로 사용하고 제조 과정이 간단하여 대중화가 쉽고 얻은 섬유판의 판층 구조가 치밀하고 인성이 강하며 표면이 평평하고 변형이 쉽지 않으며 가장자리가 매끄럽고 섬세하며 재질 색상이 균일하고 흡수 팽창률 및 포름알데히드 함량 등 지표가 GB/T 11718-2009에 따른 각항 기술 지표보다 우수하다. 목재 대신 빠르게 성장하는 균초를 원료로 사용하기에, 재배 주기가 길고 벌채 이용 횟수가 제한된 나무에 대한 섬유판 생산 및 제조 의존도를 크게 줄이고 사회 및 경제 발전과 산림 생태 균형 간의 모순을 완화한다.
기술적 내용, 구성 특징, 달성된 목표 및 효과를 상세히 설명하기 위해, 구체적인 실시예를 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.
실시예 1: 두께가 18mm인 균초 섬유판 및 이의 제조 방법
절단 단계: 수분 함량 50.2%의 1.5 년생 오아시스 1호 균초를 2-3cm의 길이로 절단하였다.
증자 단계: 절단된 균초를 고압에서 증자 및 연화하였고; 증자 온도는 158-160℃, 증기 압력은 5.0-5.5bar, 증자 시간은 2-3분으로 제어하였다.
섬유화 및 사이징 단계: 증자된 균초를 가열연마기에서 기계적 방식으로 섬유로 분해하였고; 가열연마기에서 섬유를 분사하는 과정에서 접착제를 첨가하여 사이징된 균초 섬유를 얻었으며; 접착제의 첨가량은 증자된 균초 질량의 10% 요소수지였다.
건조 단계: 플래시 건조기를 사용하여 사이징된 균초 섬유를 120-160℃에서 공기 건조하였고, 건조된 균초 섬유의 수분 함량은 8.05%였다.
포장, 평탄화 및 프리프레싱 단계: 건조된 균초 섬유를 포장, 평탄화 및 프리프레싱하여 균초 섬유 슬래브를 얻었고; 상기 건조된 균초 섬유를 프리프레싱하는 압축률은 50-70%이고; 프리프레싱된 균초의 벌크 밀도는 110kg/m3로 제어하였으며; 균초 섬유 슬래브의 평탄화 롤러 높이는 목질 섬유의 50-60%이고, 프리프레싱된 슬래브 높이는 목질 섬유의 70% 정도였다.
열간 압착 단계: 균초 섬유 슬래브를 열간 압착하여 상기 균초 섬유판을 얻었고, 열간 압착 온도는 153℃이고, 열간 압착 압력은 170bar이며, 열간 압착 시간은 22s/mm였다.
가열연마 공정을 필요로 하는 목재를 사용하는 방법과 비교하여, 본 발명에서 제공하는 균초 섬유판의 제조 방법은 보다 부드럽고 강인한 균초를 사용하여 실제로 가열연마기에서 발생하는 것은 균초의 섬유화이며 공정이 더욱 간단하고 제조 과정에서 균초의 이용률이 높고 셀룰로오스의 손실이 거의 없다. 또한, 섬유판의 균초 섬유도 종래의 목질 섬유에 비해 더욱 두껍고 크기에 접착제의 사용량이 적어져 제조된 섬유판의 인성이 더욱 강하고 질량이 더욱 무거우며 더욱 환경 친화적이다. 아울러, 본 발명자의 균초 섬유판을 제조하는 과정에서 이 균초가 쉽게 코크스화되어 셀룰로오스가 손실된다는 것을 발견하여, 제조 과정에서 증자, 건조 및 열간 압착 과정에서 가열 온도를 165℃ 미만, 보다 바람직하게는 163℃ 미만으로 엄격하게 제어해야 한다.
실시예 1에서 제조된 균초 섬유판의 각항 성능을 GB/T11718-2009에 따라 테스트하고 데이터는 표 1에 나타내었다.
표 1 두께가 18mm인 균초 섬유판의 테스트 값
번호 테스트 항목 단위 표준 규정 값 실제 측정 값
1 함수율 % 3-13.0 6.2
2 정적 휨 강도 MPa μL：24.0 24.0
3 탄성계수 MPa μL：2300 3610
4 내부 결합 강도 MPa μL：0.45 1.17
5 흡수 두께 팽창률 % μL：12.0 6.9
6 표면 결합 강도 MPa μL：24.0 1.50
7 나사못 유지력 N ― 표면:1690/가장자리:1380
8 포름알데히드 방출량 mg/100g ≤8.0 5.0
실시예 2: 두께가 12mm인 균초 섬유판 및 이의 제조 방법
본 실시예와 실시예 1의 차이점은 다음과 같다.
절단 단계: 수분 함량 59.5%의 2 년생 오아시스 1호 균초를 2-3cm의 길이로 절단하였다.
증자 단계: 절단된 균초를 고압에서 증자 및 연화하였고; 증자 온도는 158-160℃, 증기 압력은 5.0-5.5bar, 증자 시간은 2-3분으로 제어하였다.
섬유화 및 사이징 단계: 증자된 균초를 가열연마기에서 기계적 방식으로 섬유로 분해하였고; 가열연마기에서 섬유를 분사하는 과정에서 접착제를 첨가하여 사이징된 균초 섬유를 얻었으며; 접착제의 첨가량은 증자된 균초 질량의 14.9% 요소수지였다.
건조 단계: 플래시 건조기를 사용하여 사이징된 균초 섬유를 120-160℃에서 공기 건조하였고, 건조된 균초 섬유의 수분 함량은 8.5%였다.
포장, 평탄화 및 프리프레싱 단계: 건조된 균초 섬유를 포장, 평탄화 및 프리프레싱하여 균초 섬유 슬래브를 얻었고, 프리프레싱의 압축률은 50-70%이고; 프리프레싱된 균초의 벌크 밀도는 130kg/m3로 제어하였다.
열간 압착 단계: 균초 섬유 슬래브를 열간 압착하여 상기 균초 섬유판을 얻었고, 열간 압착 온도는 158℃이고, 열간 압착 압력은 180bar이며, 열간 압착 시간은 18s/mm였다.
실시예 2에서 제조된 균초 섬유판의 각항 성능을 GB/T11718-2009에 따라 테스트하고 데이터는 표 2에 나타내었다.
표 2 두께가 12mm인 균초 섬유판의 테스트 값
번호 테스트 항목 단위 표준 규정 값 실제 측정 값
1 함수율 % 3-13.0 5.7
2 정적 휨 강도 MPa μL：24.0 33.4
3 탄성계수 MPa μL：2300 4010
4 내부 결합 강도 MPa μL：0.45 1.28
5 흡수 두께 팽창률 % μL：12.0 7.8
6 표면 결합 강도 MPa μL：24.0 1.33
7 밀도 g/cm3 / 0.78
8 판내 밀도 편차 % / -5.1/+5.1
9 포름알데히드 방출량 mg/100g ≤8.0 5.1
실시예 3: 두께가 15mm인 균초 섬유판 및 이의 제조 방법
상술한 2개의 실시예와의 차이점은 다음과 같다.
절단 단계: 수분 함량 54.5%의 1 년생 오아시스 1호 균초를 2-3cm의 길이로 절단하였다.
증자 단계: 절단된 균초를 고압에서 증자 및 연화하였고; 증자 온도는 158-160℃, 증기 압력은 5.0-5.5bar, 증자 시간은 2-3분이었다.
섬유화 및 사이징 단계: 증자된 균초를 가열연마기에서 기계적 방식으로 섬유로 분해하였고; 가열연마기에서 섬유를 분사하는 과정에서 접착제를 첨가하여 사이징된 균초 섬유를 얻었으며; 접착제의 첨가량은 증자된 균초 질량의 13.0% 요소수지였다.
건조 단계: 플래시 건조기를 사용하여 사이징된 균초 섬유를 120-160℃에서 공기 건조하였고, 건조된 균초 섬유의 수분 함량은 8.35%였다.
포장, 평탄화 및 프리프레싱 단계: 건조된 균초 섬유를 포장, 평탄화 및 프리프레싱하여 균초 섬유 슬래브를 얻었고, 프리프레싱의 압축률은 50-70%이고; 균초 섬유 슬래브의 벌크 밀도는 125kg/m3로 제어하였다.
열간 압착 단계: 균초 섬유 슬래브를 열간 압착하여 상기 균초 섬유판을 얻었고, 열간 압착 온도는 163℃이고, 열간 압착 압력은 175bar이며, 열간 압착 시간은 20s/mm였다.
실시예 4: 두께가 18mm인 균초 섬유판 및 이의 제조 방법
실시예 1과의 차이점은 다음과 같다. 증자 단계에서, 절단된 균초를 고압에서 증자 및 연화하였고; 증자 온도는 150℃, 증기 압력은 4.8bar, 증자 시간은 5분으로 제어하였다. 증자 온도가 낮기에 균초 섬유가 충분히 연화되지 못하여 벌크 밀도가 작아짐으로 인해, 후속 단계 공정이 동일하여도 얻어진 균초 섬유판의 밀도가 낮았고 내부 결합 강도, 흡수 두께 팽창률 및 표면 결합 강도 수치가 모두 실시예 1-3에서 얻은 균초 섬유판의 상응한 수치보다 낮았다.
실시예 5: 두께가 18mm인 균초 섬유판 및 이의 제조 방법
실시예 1과의 차이점은 다음과 같다. 증자 단계에서, 절단된 균초를 고압에서 증자 및 연화하였고; 증자 온도는 170℃, 증기 압력은 6bar, 증자 시간은 3분으로 제어하였다. 증자 온도가 너무 높고 증기 압력이 너무 높기에 균초 섬유가 코크스화되어 손실되어 분사에 영향을 미침으로 인해, 후속 단계 공정이 동일하여도 얻어진 균초 섬유판의 정적 휨 강도, 내부 결합 강도, 흡수 두께 팽창률 및 표면 결합 강도 수치가 모두 실시예 1-3에서 얻은 균초 섬유판의 상응한 수치보다 낮았다.
실시예 6: 두께가 18mm인 목질 섬유판 및 이의 제조 방법
본 실시예는 빠르게 성장하는 유칼립투스 목재를 원료로 사용하였고, 증자 단계는 가열연마 공정으로 변경하였으며 온도는 172-175℃, 증자 압력은 7.5-8.0bar, 증자 시간은 4-5분으로 제어하였다. 건조 단계에서 목질 섬유의 함수율을 9.0-9.5%으로 제어하였고, 포장시 목질 섬유판 슬래브의 평탄화 롤러 높이는 균초 섬유 슬래브 높이의 1.6-2배이며, 프리프레싱된 목질 섬유판 슬래브 높이는 균초 섬유판의 1.4-1.5배였다. 열간 압착 공정에서, 목질 섬유판의 열간 압착 온도는 165-175℃이고, 열간 압착의 최고 압력은 185-195bar이며, 열간 압착 시간은 15-18s/mm였다. 상기 제조 방법으로 제조된 목질 섬유판의 각항 테스트 지표도 GB/T11718-2009 표준을 충족하였다.
그러나 본 발명자는 계산을 통해 수령 5년의 목질 원료 15톤으로 10m3의 섬유판을 생산할 수 있고, 초령(草) 2년의 균초 원료 15톤으로도 10m3의 섬유판을 생산할 수 있는데, 재배 주기로부터 보면 균초 원료의 수율 및 섬유판의 전환율은 목질 원료의 2.5배였고, 벌채 이용률로부터 보면 균초는 한번 심은 후 여러번 벌채하여 사용할 수 있기에 인건비와 비료 등 비용 투입이 적고; 생태 환경의 관점에서 볼 때 지속 가능한 개발이 가능하며, 균초는 섬유판 생산 및 제조 방면에서 목질 원료를 대체하여 효과적으로 나무를 키우고 생태 환경의 건강하고 지속 가능한 발전을 촉진할 수 있으므로 본 발명의 과제 해결 수단은 기술적 진보와 우수한 경제 및 사회적 이점을 가지고 있다는 것을 발견하였다.
본 명세서에서, “제1” 및 “제2”와 같은 관계 용어는 하나의 엔티티 또는 동작을 다른 하나의 엔티티 또는 동작과 구별하기 위해 사용되며 이러한 엔티티 또는 동작 간에 임의의 이러한 실질적인 관계 또는 순서가 있음을 반드시 요구하거나 암시하지는 않는다. 또한, 용어 "포함하다", "구비하다" 또는 이들의 다른 변형은 비배타적인 포함을 포괄하도록 의도되며, 일련의 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 단말 기기가 이러한 요소뿐만 아니라 명시적으로 나열되지 않은 다른 요소를 포함하거나, 이러한 프로세스, 방법, 물품 또는 단말 기기의 고유한 요소를 포함한다. 추가 제한이 없을 경우, "...를 포함하는" 또는 "...을 구비하는..."이라고 한정된 요소는 상기 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 단말 기기에서 추가 요소의 존재를 배제하지 않는다. 또한, 본 명세서에서 “보다 큼", "미만", "초과" 등은 자기 자신의 수를 포함하지 않는 것으로 이해하고, "이상", "이하", "이내" 등은 자기 자신의 수를 포함하는 것으로 이해해야 한다.
본 명세서에서 상술한 각 실시예가 설명되었지만, 본 발명의 보호 범위는 이에 의해 제한되지 않는다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 본 발명의 혁신적인 개념에 기초하여, 본 명세서에 기재된 실시예에 대한 변경 및 수정, 또는 본 발명의 설명의 내용을 이용하여 이루어진 등가 구조 또는 등가 공정 변환, 상술한 과제 해결 수단을 다른 관련 기술 분야에 직접 또는 간접적으로 적용하는 것은 모두 본 발명의 특허 보호 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 균초(菌草) 섬유판의 제조 방법으로서,
    상기 제조 방법은,
    절단 단계: 수분 함량 50-70%의 1-2 년생 균초를 2-3cm의 길이로 절단하여, 절단된 균초를 얻는 단계;
    증자 단계: 상기 절단된 균초를 고압에서 증자(蒸煮) 및 연화하여 증자된 균초를 얻는 단계;
    섬유화 및 사이징 단계: 증자된 균초를 가열연마기(defibrator)에서 기계적 방식으로 섬유로 분해하고; 가열연마기에서 섬유를 분사하는 과정에서 접착제를 첨가하여 사이징된 균초 섬유를 얻는 단계;
    건조 단계: 사이징된 균초 섬유를 120-160℃에서 건조하여 건조된 균초 섬유를 얻되, 건조된 균초 섬유의 수분 함량은 8.0-8.5%인 단계;
    포장, 평탄화 및 프리프레싱(pre-pressing) 단계: 건조된 균초 섬유를 포장(), 평탄화 및 프리프레싱하여 균초 섬유 슬래브를 얻되, 상기 균초 섬유 슬래브의 벌크 밀도는 110-130kg/m3로 제어하는 단계;
    열간 압착 단계: 상기 균초 섬유 슬래브를 열간 압착(hot pressing)하여 상기 균초 섬유판을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 균초 섬유판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 균초는 오아시스 1호 균초를 사용하는 것을 특징으로 하는 균초 섬유판의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 증자 단계에서, 증자 온도는 158-160℃이고, 증기 압력은 5.0-5.5bar이며, 증자 시간은 2-3분인 것을 특징으로 하는 균초 섬유판의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 섬유화 및 사이징 단계에서, 접착제는 요소수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 균초 섬유판의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 건조 단계에서, 플래시 건조기를 사용하여 건조하는 것을 특징으로 하는 균초 섬유판의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 포장, 평탄화 및 프리프레싱 단계에서, 상기 건조된 균초 섬유를 프리프레싱하는 압축률은 50-70%인 것을 특징으로 하는 균초 섬유판의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열간 압착 단계에서, 열간 압착 온도는 153-163℃이고, 열간 압착 압력은 170-180bar이며, 열간 압착 시간은 18-22s/mm인 것을 특징으로 하는 균초 섬유판의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    절단된 균초는 2일 이내에 증자되는 것을 특징으로 하는 균초 섬유판의 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 균초 섬유판의 제조방법에 의해 제조된 균초 섬유판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 균초 섬유판의 밀도는 730-860kg/m3인 것을 특징으로 하는 균초 섬유판.
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