KR860001124B1

KR860001124B1 - 펄프스럿지와 볏짚을 주재(主材)로 한 칩(chip)합판의 제조방법

Info

Publication number: KR860001124B1
Application number: KR1019840006426A
Authority: KR
Inventors: 박완희; 김종선
Original assignee: 박완희; 김종선
Priority date: 1984-10-17
Filing date: 1984-10-17
Publication date: 1986-08-13
Also published as: KR860003386A

Abstract

내용 없음.

Description

펄프스럿지와 볏짚을 주재(主材)로 한 칩(chip)합판의 제조방법

본 발명은 제지공장에서 배출되는 폐기물인 펄프스럿지(Pulp sludge)와 볏짚을 이용한 칩(chip)합판의 제조방법에 관한 것이다.

제지공장에서 각종 제품 용지(用紙)를 제조한 후 폐기되는 펄프스럿지에는 제지공정에서 투입된 난연성(難燃性)의 각종 무기물질, 극히 미세한 리그닌질, 페프닌질, 헤미셀루로오즈와 물의 혼합물로서 이를 그대로 하천에 방류할 경우에는 심각한 수질오염을 야기시키게 된다. 따라서, 각 공장에서는 폐수처리 설비를 갖추고 이를 응집시켜 고형물 상태로 분리한 후 폐기시키고 있으나, 이 또한 폐기물 부패시에 발생하는 악취로 인하여 그 처리에 많은 곤란을 받는 실정에 있다.

한편, 이같은 산업공해물질인 펄프스럿지를 주재로한 합판의 제조방법이 공지된바 있다. 즉, 대한민국 특허공고 제79-1484호에는 펄프잔재를 주재로한 합판류의 제조방법이 기재된바, 수분함량 8 내지 10%로 조정한 펄프잔재에 로진 변성 페놀수지 10 내지 50중량%와 P-틀루엔설폰산, 인산 또는 염산 등의 산촉매 3 내지 15 중량%를 첨가한 후 가열 가압해서 성형가공하는 합판류의 제조방법이 기재되어 있다.

그러나 이들 합판은 자체함수율, 흡습성이 강하고, 보관시에는 만곡현상을 유발시키므로서 합판의 건측자재로서 주생명이라할 수 있는 평활도를 유지할 수 없는 단점이 있었다. 이밖에도 못질시에 못인발저항이 불량하며 또 합판이 파열되는 등 실용상 많은 문제점을 내포하고 있어서 널리 보급되지 못하고 있다.

본 발명자 등은 전술한 바와같은 로진 변성 페놀수지 합판의 단점을 개선할 목적으로 연구를 계속한 결과 함수율 및 흡습성이 우수하며, 만곡현상 및 못질파열이 전혀 없는 우수한 칩(chip)합판을 제조함으로서 본 발명을 이룩할 수 있었다. 즉, 폐수처리 설비에서 응집분리한 입도 약 0.004 내지 0.25μ의 펄프스럿지 60 중량부와 입도 약 0.05 내지 1.0㎜의 분쇄한 볏짚 40 중량부를 요소수지용액 10 중량부와 혼합하고 이 혼합물을 고압프레스로 압착건조 후 재분쇄하여 입도 약 0.05 내지 1.0㎜의 목질화(木質

요소수지용액은 요소수지 : 포름알데히드 : 포름산 : 물을 6 : 2 : 1 : 1의 용적비율로 혼합하여 제조하며 이때 고형분은 40±2%, 점도 60±20cps를 갖는다. 페놀수지용액은 페놀수지 : 포름알데히드 : 포름산 : 물을 4 : 4 : 1 : 1의 용적비율로 홀합하여 제조하며, 이때 고형분은 45±2%, 점도 60±5cps를 갖는다. 고압프레스 압착건조는 100℃, 15㎏/㎠ 압력으로 10초간, 또 가압성형은 200-250℃, 30㎏/㎠ 압력으로 약 3-5분간 행한다.

본원 발명에서는 펄프스럿지 함량을 줄이고 볏짚 함량을 증대시킴으로서 합판의 평활성을 개선할 수 있었다. 특히 볏짚을 건조상태 그대로 배합함으로서 만곡현상을 방지할 수 있었다. 또한 요소수지용액을 사용 1차로 합판제조용 칩을 제조한후 이를 다시 페놀수지용액으로 다시 결합시켜 칩합판을 제조함으로서 합판의 흡습성 및 못질파열성(펀치강도)를 개선할 수 있었다.

본 발명은 다음의 실시예로서 보다 상세히 설명된다.

[실시예 1 : 칩합판시편의 제조]

제조공장 폐수처리 설비로부터 회수된 펄프스럿지를 건조 선별한 후 칩퍼(chiper)로서 소정의 입도로 파쇄하여 600g을 취하고 여기에 파쇄볏짚 400 을 첨가하여 잘 혼합한다. 혼합후 요소수지용액 100 을 도포기를 사용 잘 배합시킨후 이 배합물을 2 내지 3㎜ 두께로 압착 건조시키고 또 이를 재분쇄하여 목질화 칩을 제조한다.

수득한 목질화칩에 페놀수지용액 100g을 도포기를 사용 잘 배합시킨후 성형기(Forming Machine)에 주입성형하고 압착가열시켜 칩합판시편을 제조한다.

[실시예 2 : 칩합판시편시험]

실시예 1에서 제조한 시편으로부터 다음 각 시험방법에서 필요로 하는 치수 및 개수의 소시편을 절단 채취하여 다음 방법에 따라 함수율시험, 흡습성시험, 만곡시험, 못인발저항시험 및 펀치강도시험을 행하였다.

대조용으로 원목사용 시판 칩보오드(A)와 특허공고 제79-1484호에 의한 제품(B)를 사용해서 동일하게 시험을 행하였으며 또 이들 시험결과를 다음 표 1에 수록하였다.

가. 함수율 시험방법

시편별로 가로 100㎜×세로 100㎜×두께 3.2㎜의 소시편을 각각 5개씩 채취하여 중량(W₁)을 평량하고, 또 이들 시편을 환기가 잘되는 100 내지 105℃ 항온 건조기내에서 항량이 될때까지 건조하여 전건증량(W₂)를 평량하여 다음 식에 의하여 함수율을 측정하였다. 시편별 5개소 시편의 함수율 평균치를 표 1에 수록하였다.

함수율(%)=

나. 흡습성 시험방법

시편별로 한변의 길이 50㎜ 정방형의 소시편 각각 5개씩을 채취하여 시험편의 측면을 융점 60℃ 이상의 파라핀으로 피복한 후 온도 40±2℃의 염화나트륨포화수용액 항온조에 48시간 함침시킨후 무게(B₁)을 측정하고, 또 이를 온도 40±2℃의 아세트산칼륨 포화수용액 항온조에 24시간 재차 함침시킨후 무게(B₂)를 측정하여 다음식에 의해 흡습성을 측정하였다. 시편별 5개 소시편의 흡습성 평균치를 표 1에 수록하였다.

흡습성(g)=B₁-B₂

다. 만곡시험방법

시편별로 가로 30㎝×세로 20㎝×두께 3.2㎜의 소시편을 각각 5개씩 준비한후 온도 40℃, 습도 65% 조건하에 챔버내에 12시간 보관 후 육안검사하였다. 육안검사결과를 표 1에 수록하였다.

라. 못인발저항시험방법

시편별로 가로 100㎜×세로 50㎜×두께 15㎜의 소시편을 채취하고, 길이 45㎜×직경 2.41㎜의 일반 철못 5개를 사용 약 350g의 햄머로 박음회수 5-10회로 전길이의 약 2/3 정도를 시험편에 직각으로 박는다. 박힌 못을 햄머 다른쪽 끝으로 잡아뺄때 힘이 드는 경우를 못 인발저항이 양호한 것으로하여 5회평균의 시험결과를 표 1에 수록하였다.

마. 펀치강도시험방법

시편별로 가로 300㎜×세로 00㎜×두께 3.2㎜의 소시편을 각각 5개씩 제조한 후 스팬 240㎜의 중앙에 10㎏.m의 충격에너지를 갖는 충격 햄머(햄머날은 직경 30㎜의 원통 또는 반원통으로 함)을 사용 충격을 가하고 다음식에 의하여 펀치강도를 측정하였다. 시편별 5개 소시편의 펀치강도 평균치를 다음 표 1에 수록하였다.

펀치강도(㎏/㎠)=

이때 Q는 충격에너지량, b는 시험편의폭(㎜) h는 시험편의 두께(㎜)이다.

[표 1]

상기 표 1로부터 명백히 알 수 있는 바와같이 본원 발명의 칩 합판은 선행기술 제품(B)에 비하여 탁월한 특성을 구비하고 있다. 한편 원목을 원료로한 일반 시판품과 비교할때에도 손색이 없는 제품임을 알 수 있다. 근래 산업발달에 부응하여 각종 합판의 소요량 또한 날로 증가추세에 있다. 그러나 이들의 원료인 원목의 수량은 한정되어 있는 까닭으로 원목가격이 점차 상승일로에 있음이 국제적인 추세이다.

이와같은 시점에서 산업폐기물인 펄프스럿지를 이용하여 합판을 제조한다는 것은 공해방지에 지대한 역할을 하는 것임은 물론 그 제조원가를 크게 절감하게 된다. 이밖에 수입원목의 양을 절감할 수 있어 외화절약의 효과도 기대할 수 있다.

Claims

입도 약 0.005 내지 0.25μ의 펄프스럿지 60%와 입도 약 0.05㎜-1.0㎜의 분쇄한 볏짚 40%를 요소수지 : 포름알데히드 : 포름산 : 물올 6 : 2 : 1 : 1의 비율로 혼합제조한 요소수지용액 10 중량부와 혼합하고 이 혼합물을 고압프레스로 압착건조후 재분쇄하여 입도 약 0.05㎜-1.0㎜의 목질화(木質化)칩을 제조하고 이를 페놀수지 : 포름알데히드 : 포름산 : 물을 4 : 4 : 1 : 1의 용적비율로 혼합제조한 페놀수지용액 10 중량부와 혼합한후 가압 성형함을 특징으로 하는 칩(ship)합판의 제조방법.
제1항에 있어서, 펄프스럿지의 수분함량이 3 내지 5%인 칩 합판의 제조방법.
제1항에 있어서, 농축요소수지가 고형분 40±2%, 점도 60±20cps이고, 농축페놀수지가 고형분 45±2%, 점도 60±5cps인 칩 합판의 제조방법.
제1항에 있어서, 고압프레스 압착건조를 100℃, 15㎏/㎠ 압력으로 10초간 행하고, 가압성형을 200-250℃, 30㎏/㎠ 압력으로 약 3-5분간 행하는 칩 합판의 제조방법.
입도 약 0.005 내지 0.25μ의 펄프스럿지 60%와 입도 약 0.05㎜-1.0㎜의 분쇄한 볏짚 40%를 요소수지 : 포름알데히드 : 포름산 : 물을 6 : 2 : 1 : 1의 용적비율로 혼합제조한 요소수지용액 10 중량부와 혼합하고 이 혼합물을 고압프레스로 압착건조후 재분쇄함을 특징으로 하여 합판제조용칩을 제조하는 방법.