KR880002558B1 - 합판 제조장치와 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

합판 제조장치와 방법

제 1 도는 본 발명의 합판 제조장치의 실시예를 도식화한 도면.

제 2 도는 운반 표면에 입힌 접착 유체에 공기를 불어 주는 작용을 확대도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 애플리 케이터 로울 7 : 히팅로울

8 : 긁개 11 : 블로우어.

본 발명은 베니어 합판 제조방법에 관한 것이다.

종래 합판 제조방법에서는 합판을 구성하는 켜베니어들의 부착력이 매우 부실하였는데, 그 원인은 합판을 어느 정도 건조하느냐 즉 합판의 수분 함유량에 크게 좌우되는 것이다. 하지만 현재 베니어(합판의 켜)들에 포함된 수분 함량을 일정하게 할 수는 없고 따라서 다소 불규칙하게 함유하고 있게 된다.

특히 나무의 재질에 따라 건조가 용이한 것과 어려운 것들을 합쳐서 접착하기 때문에 수분 함유량을 일정하게 하는 것이 더욱 어렵다. 건조범위를 높이기 위해 과대 건조하면, 베니어에 주름이 잡히거나 균열이 생기게 된다. 반대로 건조범위를 낮추기 위해서, 부족건조하면, 접착력이 나빠지게 된다. 그리하여 베니어 건조에 관련하여 많은 문제점들이 발생한다.

이러한 상황에서 한가지 해결책은 근본적으로 수분 함유량에 무관하도록 베니어 접착 기술을 개량하는 것이다. 상기한 문제점들을 근본적으로 제거하기 위해서는 수분함유도가 높은 베니어를 염가로 접착할 수 있는 기술을 개발하는 것이 필요하다.

이리하여 일본국 특허공보 54-3929에는 "합판 제조방법"이라는 명칭으로 수분함유도가 높은 베니어를 접착하는 방법이 공지되어 있다. 이것에 따르면 접착유체를 베니어에 가하고 건조시킨 다음 또 다른 베니어를 올려 놓고 가열 압착시키는 것이다. 상기 공보에는 상기 기술의 결과는 매우 만족하다고 기술되어 있으나 본 출원인은 여기에도 문제점이 있음을 알았다. 즉, 건조온도와 시간등의 건조 조건이 적당하게 설정된 건조기로 가해진 접착제를 건조하려면, 수분함유도가 적은 베니어의 접착제는 과대 건조되고, 수분함유도가 높은 베니어에 가해진 접착제는 부족건조되어 결국 접착제가 모든 베니어에서 바람직한 범위로 가해지지 못한다는 것이다. 접착제 건조가 변화됨으로 인하여 접착력은 가열 압착에 달려 있는데 이것도 범위가 넓기 때문에 압착력이 고르지 못하다는 것이다.

상기 특허공보에 기술된 예에서 건조조건을 베니어의 수분 함유도에 따라 조정할 수 있다. 즉 베니어의 수분 함유도가 높으면 건조조건도 높이는 것이다. 접착제 건조는 건조조건뿐만 아니라, 베니어의 수분함유도에도 크게 의존한다. 따라서 접착력은 이러한 사실로 돌려진다. 결과적으로 베니어에 가해진 접착제를 건조하기 위한 건조기도 통상의 베니어 건조기만한 용량과 크기를 가지고 있어야 하는 것이다. 이외에도 같은 나무라도 심재(heart wood)와 백목질(sapwood)의 차이도 건조에는 중요한 변수로 작용하고 같은 베니어에서도 배치방법이 매우 중요하다. 다양한 목재들을 가지고 균질의 합판을 제조하려는 견지에서 보면 실제 합판의 규격이 크고 상업적 측면에서 그러한 기술을 응용하기가 어려워 상기한 결점들을 극복하기가 매우 어렵다.

이에 본 발명의 목적은 종래에 있었던 상기 결점들을 제거하고 베니어들을 견고하게 접착하는 새롭고 개량된 기술을 제공하고, 아울러 필요하다면 수분함유도가 높은 베니어 일지라도 수분에 무관하게 염가로 할수 있게 하는 것인데 상업적으로 이미 응용되고 있다.

본 발명의 취지 가운데 하나는 합판 제조방법을 제공하는 것인데 즉, 접착유제를 형성하기 위해서 주어진 방향으로 이동하는 운반기에서 접착유체의 수분 함유도를 줄이기 위해서 건조시킨 후 이 접착제를 운반기 표면에 입혀 필름형상으로 만들어 합판을 구성하게 될 베니어들 사이에 가하는 것이다.

본 발명은 상기 공보에 공지된 방법 즉 수분 함유도가 높은 베니어를 접착시키기 위해 접착제에 함유된 수분을 강제로 증발시키는 것과 유사하지만 종래 방법에서는 건조시키기 전에 접착제를 베니어 사이에 가하지만 본 발명은 이미 건조된 휠름 형상의 접착제를 베니어 사이에 가하는 것이 다르다. 따라서 본 발명에는 접착유체 건조기가 제공되어 요구되어지는 건조 조건에 따라 접착제를 균일하게 건조시킬 수 있고 종래의 방법에 있었던 결점들을 완전히 제거할 수 있게 되었다.

본 발명의 또다른 취지는,

a) 주어진 방향으로 이동하는 표면을 가진 운반기.

b) 휠름 형상을 한 접착제가 가해진 합판을 구성하기 위하여 운반기 표면에 있는 접착유체를 베니어에 가하기 위한 수단.

c) 접착 휠름의 수분을 증발시키기 위한 건조수단.

d) 운반기 표면에 접착 유체를 입히기 위한 수단.

e) 베니어들 사이에 접착 휠름을 가하기 위한 컨베이어와 이들 베니어들 면과 면이 맞닿도록 운송하는 수단.

등 상기 수단들을 포함하는 합판 제조기를 공급하는 것이다.

선택된 실시예에서, 운반기 표면은 로울들이 직렬로 배치된 그 둘레를 의미하고 여기서 접착 유체를 다른 로울의 둘레 표면에 전달하는 로울을 히팅로울로 사용하는 것이 유리하다. 왜냐하면 히팅로울은 2가지 기능 즉 운반기로써 접착 휠름을 운반하고 또 접착 휠름을 증발시키는 기능을 할 수 있기 때문이다.

이제부터 본 발명의 잇점들과 목적들을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 자세히 설명하겠다.

제 1 도를 참조하면, 본 발명의 합판 제조장치의 선택된 실시예를 도시한 것인데, 일련의 닥터로울(docter roll)(5), 애플리케이터 로울(applicator roll)(6), 히팅로울(7)등이 공급되어 있다. 도면에서 보는 바와같이, 닥터로울(5)는 접착유체 휠름(3a)를 형성하기 위해서 화살표 방향으로 회전하는 애플리케이터 로울(6)의 둘레 표면에 접착유체(4)를 공급한다. 접착유체 휠름(3a)는 애플리케이터로울(6)과 히팅로울(7)의 접촉지점에서 히팅로울(7)에 전달된다. 접착유체 휠름(3a)가 화살표 방향으로 히팅로울(7)의 둘레 표면에 운반될때 접착유체에 함유된 수분에 증발되어 적당한 함량으로 된다. 접착 휠름(3)는 굵게(8)로써 히팅로울(7)의 표면에서 분리된다. 이때 이 접착제를 분리된 즉시 휠름 형상으로 만들기 위해서 블로우어(11)을 임의의 위치에 배치하여 공기를 불어준다. 그리하여 분리된 접착휠름(3)는 컨베이어(10)에 의하여 운반된 상부 베니어(2)와 하부 베니어(1) 사이에 배치된다. 베니어 사이에 접착 휠름이 들어가 샌드위치 모양이 된 베니어는 예정된 접착력을 주기위해 가압로울(9) 사이를 통과하게 된다. 만일 세겹 합판을 제조하려면, 제 1 도에서 하부 베니어(1) 대신에 또 하나의 장치를 배설하여 상술한 제작 방향에 역전하여 역시 샌드위치 형상으로 제조된다.

즉 상술한 샌드위치(2겹)에 또 한겹의 베니어를 가하고 그 사이에 접착필릅(3)을 가한다. 몇겹의 합판을 제조하든지 베니어들 사이에 접착제를 가하여 합판을 제조하는 방법은 모두 유사하다. 도시하지는 않았지만 그 다음 공정은 일반적으로 열간 가압 다음에 냉간 가압 혹은 냉간 가압 다음에 냉간가압을 연속하여 베니어를 접착한다.

제 1 도에 도시한 장치를 사용하여 접착 휠름을 만드는 실시예를 이하에 기술하였다. 여기서 사용되는 퍼센트는 모두 중량 퍼센트이다.

[실시예 1]

(1) 접착체의 조성비 원료 접착제인 메라인 요소 공축합 수지(쇼에이 케미칼 인더스트리에서 상표명으로 생산시판) 100부, 분말수지 20부, 물 4부, 염화암모늄 1부.

(2) 닥터 로울(5)에서 애플리케이터 로울(6)에 도포되어지는 접착제량 : 166.6g/cm²

(3) 히팅로울(7)에 대한 애플리케이터 로울(6)의 원주속도비는 1 : 1

(4) 히팅로울(7)의 온도 : 섭씨 90^o

(5) 접착제가 히팅로울(7)에 휠름 형상으로 도포되는 시간 : 18초

(6) 베니어 사이에 가해지는 접착 휠름의 이송속도에 대한 히팅로울(7)의 원주속도의 비는 1 : 1

(7) 블로우어(11) : 정지

접착휠름의 건조정도는 태키드라이(tacky dry) 즉 다시 말해서, 상기한 조건에 의한 공정에서, 긁개(8)에 의해 히팅로울(8)에 의해서 분리되고 건조된 접착휠름의 상태가 소프트하고 손끝으로 대보아서 끈끈한 기가 있으며 잘 휘어지는 상태를 말한다.

상술한 바와같이 제조된 접착 휠름(3a)이 상기한 세겹 합판을 제조하기 위해 베니어 사이에 가한 후, 접착 강도 시험한 결과는 다음과 같다. 사용면과 후면 베니어의 수분 함량은 10퍼센트, 두께 1.7mm, 구석베니어의 수분함유량은 0%에서 100%까지 이고 두께는 3.6mm인 코어 베니어로 상술한 바와같은 공정으로 타입의 합판을 제조하고, 이것을 섭씨 115^o로 3분간 열간 가압한다.

상기한 접착강도 시험은 JAS에 의한 보일링 테스트를 반복 실시하는 것이다. 합판의 접착력은 수분 함유도가 30퍼센트에서 55퍼센트정도인 코어 베니어를 사용하면 최대로 되지만 수분 함유도가 상기한 범위밖에 있는 코어 베니어도 좋은 접착력을 갖는다. 실시예 1에서 (4)항과 (5)항만을 제외한 똑같은 공정으로 제조된 접착휠름(3a)를 사용한 합판으로 상술한 보일링 테스트를 할때 상기 테스트에서 보다 수분 함유도가 더 높은 코어 베니어를 사용한 합판은 접착력이 최소로 떨어진다. 반대로 수분함유도가 낮은 접착제를 사용할때 저 수분 함유도가 코어 베니어를 사용한 합판의 접착력은 최소로 나타난다.

[실시예 2]

실시예 1에서 (1)항, (3)항, (4)항은 갖게 하고, (2)항을 500g/cm²로 (5)항을 25초 (6)항을 2 : 3 (7)항을 "가동"으로 변화시킨다. 이러한 공정으로 제조된 접착 휠름은 실시예 1에 의해 제조된 것보다 더욱 유연하고 태키해진다. 상판과 하판 베니어는 수분 함유도가 0 퍼센트에서 60퍼센트 두께가 1.7mm이고 상판과 하판사이에 들어가는 코어 베니어도 똑같은 베니어를 사용하여 3겹 합판을 제조할때, 수분 함유도를 15퍼센트 범위내에서 서로 다른 베니어 사용하여 제조하고 상기 언급한 보일링 테스트를 하면, 최대 접착강도는 상판과 하판 베니어 또는 코어 베니어중 어느 하나 수분 함유도가 0 퍼센트일때 나타나고, 다른 어느 베니어중 하나의 수분 함유도가 증가되면 접착력은 감소되는 경향이 있다.

베니어의 수분 함유도가 모두 0 퍼센트인 베니어를 사용한 합판의 접착강도는 상판과 합판 및 코어 베니어중 어느 하나만을 수분 함유도가 0 퍼센트이고, 다른 것은 15퍼센트 함유하거나 또는 모두 수분함유도가 15퍼센트인 베니어를 사용할때 보다 떨어진다. 베니어의 수분함유량의 60퍼센트일때 접착력은 7.1kg/cm²이고, 수분함유도가 더 증가하면 접착력은 떨어진다.

또 다른 실시예는 타입 합판 즉 5겹 합판을 제조하는 것인데 이것은 특수한 합판이다. 이러한 실시예들의 결과는 다음과 같은 사실을 알 수 있다. 즉, 실시예 1과 2에 의해서 제조된 접착 휠름(3a)의 단위면 적당 작용하는 중량이 적당한 범위내에서 변화될때 접착력은 폭에 비례하여 증가한다.

다음에, 본 발명에서 사실상 가장 중요한 접착 휠름의 제조와 건조방법은 몇가지 중요한 요인들로서 더욱 상세히 기술되어 질 것이다.

먼저 합판 접착제에 관해 기술하겠다. 본 발명에 사용될 수 있는 접착제는 열가소성 수지를 기본으로 하는 액상의 접착제이다. 예를들어, 요소수지, 멜라민 수지, 페놀수지, 비닐우레탄수지, 디하이드라지드 수지, 수정된 수지, 복합수지등이다. 대체로 이러한 접착체들은 수분을 35퍼센트에서 55퍼센트정도 함유하는 농축 또는 비농축 용액으로 조제되거나 원료 그대로 시판되고 있다. 접착유체를 제조할때 아교질을 원료로 하여 상기한 접착수지를 가운데 하나를 넣고 물을 첨가한 후 가루의 경품(제품에 첨가하는 것)등을 가하고 만일 필요하다면 염화 암모늄염과 같은 산화제 또는 가소제, 충진재, 부피재등을 첨가한다. 접착유체는 물의 함유도가 30퍼센트에서 70퍼센트정도 되게 하는데 가급적 물의 함량을 상대적으로 낮게 한다. 물 함유도가 낮은 접착제는 일반적인 접착유체보다 점성이 약간 더 있다. 그러나 접착제가 베니어 표면에 직접 도포되는 것이 아니기 때문에 도포에 관계되는 문제가 발생한다. 상기 접착 유체들은 점도가 약 58 포아즈 정도이고 수분 함유도는 40퍼센트이다. 본 발명의 실시예에서 첨가제, 여러 제조회사에서 공보된 경품등을 복합하는 기술이 중요하고 문헌도 참조할 필요가 있다. 참고로 다음 공보된 것을 인용한다. 일본 특허공보 35-18596, 50-20576, 50-25491, 51-22497, 52-42181, 52-495, 53-12532, 55-24401, 그리고"라는 명칭의 모쿠자이고교 36, 번호 7의 페이지 9에서 14까지를 참조하라.

본 발명에 따르면, 접착유체를 태키드라이 상태로 만들기 위해 건조시키는데 만일 물이 떨어지거나 수분이 가해지게 되면 접착 휠름에 지대한 영향을 미친다. 본 장치는 접착휠름(3a)의 수분함량이 15퍼센트에서 40퍼센트 정도에서 가급적 18퍼센트에서 35퍼센트를 유지하도록 하는 건조조건을 제공한다. 접착 휠름이 제 1 도에서 도시한 히팅 조건을 지날때 아교질은 축합작용을 일으키게 되어 상대적으로 휠름의 수분함량이 높아지게 된다. 다시 말해서, 수분 함량이 감소될뿐 아니라, 접착 휠름의 원료인 아교가 축합반응할때 휠름 형상으로 되어지는 것이다. 하지만 과다한 축합작용은 접착 휠름의 접착력을 감소시키거나 접착 휠름이 건조되기도 전에 끈기를 잃어버리게 되는 결과를 초래한다. 따라서 건조온도는 섭씨 40^o에서 100^o사이가 적당하다.

그럼에도 불구하고 건조온도 범위를 섭씨 100°에서 150^o까지로 올리면 요구되어지는 건조상태를 짧은 시간에 얻을 수 없는 커다란 잇점이 있다. 상기한 높은 온도에서 건조시키는 반면 축합반응 공정도 조절되어지는 것이다.

한 예로, 염화암모늄과 같은 산화제의 양을 최소로 또는 0로 줄일 수 있거나 헥사메틸렌 테트라민과 같은 페하(pH) 조절기는 건조작업이 수행되어지기 전 접착유체의 폐하를 산성 또는 중성 및 알칼리성으로 조절할 수 있게 되는 것이다. 접착제의 폐하 조절이 요구되는 때는 건조가 섭씨 40^o에서 섭씨 100^o사이나 상온에서 건조할때 히팅로울이 영향을 받는 경우이다. 접착제가 폐하가 조절되면, 냉간 혹은 열간 가압하의 접착제에 가소성을 증대시키기 위해 폐하를 재조정하려 할 경우에는 건조후 접착 휠름이나 베니어 표면에 산화제(염화암모늄)를 가한다. 원료인 아교질의 축합반응 정도는 특정 온도에서의 축합반응을 고려하므로서 이미 낮게 고정되어 질 것이다. 하지만, 축합반응의 정도가 낮아서 접착력이 떨어지거나 결합 파손등의 문제가 일어나게 된다면 축합반응이 높은 아교질을 사용한다.

추가로, 접착 휠름의 유연도는 베니어와 여기에 접착되는 베니어 사이에 접착 휠름을 가할 지점이나 혹은 부드럽고 적당하게 공급하는데 있어서 매우 중요하다. 만일 필요하다면 원료인 아교질에 상술한 바있는 가소제를 첨가한다. 한예로, 아미노 수지를 원료로 하는 접착제에서는 트리크레실 포스페이트(tricresyl phosphate) 크레실 디페닐 포스페이트(cresyl diphenye phosphate)와 같은 가소제를 적당량 만큼 가한다. 그런데 이러한 가소제들은 윤활제 역할도 하며 접착제의 방출특성(release properlics)을 다소 증대시킨다. 하지만, 근본적으로, 접착 휠름의 유연성은 건조상태에 크게 좌우된다. 다시 말해서, 수분 함유도가 높은 접착 휠름은 수분함유도가 낮은 접착 휠름보다 유연성이 더 좋다.

이것을 실험으로 비교해 보기 위해서 실시예 1에서 (2)항을 333.3g/cm²로 (5)항을 37초로, (6)항을 2 : 3, 1 : 2, 1 : 3으로 차례로 변화시킨 접착 휠름을 준비하나다. 접착 휠름이 분리될 시 수분 함유도는 32퍼센트이고 실시예 1에서의 접착 휠름보다 더욱 유연하고 태키해졌음을 알 수 있었다.

베니어들 사이에 들어가는 접착 휠름(4)의 이송속도에 대한 히팅 로울(7)의 원주 속도의 비율인 제 6 항(실시예 1에서)을 1 : 1에서 2 : 3, 1 : 2, 1 : 3으로 변화시킬때 히팅 로울에서 접착 유체 필름은 이송속도의 증가로 두께가 감소되며 장력을 받는 상태에서 형성된다. 이와같이 이송속도를 가속시켜 장력을 주면서 제조하게 되면 접착 휠름의 두께가 서로 맞닿는 베니어들과 적당한 값으로 조정될 것이다. 특히 제 1 도에 도시한 장치는 베니어 컨베이어(10)의 운반 속도는 히팅로울(7)의 원주 속도에 상대적으로 비교 조정된다. 물론 히팅 로울(7)의 원주속도도 조정할 수 있게 되어 있다.

접착 휠름에 장력을 주면 긁개(8)으 상류운동 지점에서 히팅로울(7)의 원주 표면으로부터 분리되는 접착휠름을 적당히 건조시킬 수 있다. 좀 다르게 기술하면, 접착 훌름은 장력을 받아 운송기 표면에서 분리되는 것이다. 이 경우에, 접착 휠름(3a)가 분리되어지는 지점은 긁개(8)과 같은 분리 수단이 없이도 가능하다.

어느 경우에는, 본 발명의 실시예에서 접착 휠름을 베니어 사이에 공급하는 즉시 가능한 최대로 태키하게 되는 것이 바람직하다. 가급적 접착 휠름은 태키 드리이하게 즉 다시 말해서 손끝으로 대어보다 끈끈한 성질을 갖도록 한다. 그리하여 태키드라이 접착 휠름은 베니어들이 제 1 도에 도시한 가압 로울(9)을 지난 후엔 접착될 준비가 이미 되어지는 것이다. 충분한 접착력을 주기 위한 견지에서 볼때 태키 성질은 수분 함유도와 비교하여 매우 중요한 인자이다. 접착 휠름이 베니어에 충분히 스며들지 못하면 접착력이 떨어지게 되고 자연히 접착 휠름은 불점착되게 된다.

태키 드라이 접착 휠름에는 제 1 도에 도시한 블로우어(11)인 유용한 보조장치가 제공되어 있다. 한예로, 만일 실시예(2)에서 블로우어(11)을 사용하지 않으면 접착 휠름이 분리된 후 찢어지거나 파손되어 접착 휠름을 제조할 수 없게 된다.

블로우어(11)을 사용하면 태키하고 매우 얇은 접착 휠름을 실시예 (2)에서 제 6 항을 1 : 6으로 까지 증대 시킬 수 있다. 특히 제 2 도에 도시한 바와같이, 블로우어 D는 운반기 표면 A의 상부에 배치된 분리장치 C에 의해 결정되는 위치 근처에서 접착 휠름(3a) 상부에 배치된다. 접착 휠름이 운반기에서 분리되기전이나 후에 즉시 공기를 불어 주므로써 접착 휠름(3a)에는 응집 현상이 일어나게 된다. 따라서 공기를 불어주면 냉각작용을 하게 되고 응집현상도 조절할 수 있으며 필요에 따라서는 다른 냉각 수단으로 대치할 수도 있다. 급작스런 온도 변화로 인한 응집현상은 접착휠름이 분리된 후 즉시 적당히 가열 하므로써 그 영향을 줄일 수 있다. 어느 경우엔, 응집현상의 요인이 명확히 밝혀 지지 않지만 제 2 도에 도시된 바와 같이 작동되는 블로우어 D로 알 수 있다. 블로우어에 의한 공기의 온도는 상온으로 제한되는 것이 아니라 그보다 더 낮거나 높은 온도로 설정된다. 운반표면 A는 제 2 도에서 로울의 외주면이나 혹은 벨트의 평면을 나타낸 평면과 같이 도시하였음을 주의하라. B는 로울 코우터인데 접착유체를 휠름(3a)로 만들기 위해 운반표면(A)상에 접착유체(4)를 가한다.

상술한 내용은 접착유체를 태키 드라이 접착 휠름으로 만들기 위한 기본적인 요인들을 논의 하여 본 것이다. 이제 부터는 본 발명의 방법을 앞서 기술한 실시예와 또다른 실시예를 참조하여 기술하겠다.

제 1 도를 참조하면, 접착휠름은 두개의 로울 즉 접선 방향으로 접해 있는 애플리케이터 로울(6)과 히팅로울(7)에 의해서 만들어진다.

이 두로울들의 원주면은 접착휠름을 주어진 속도로 주어진 방향으로 이동시키는 운반표면 구실을 한다. 특히, 이들 로울은 접착유체(4)를 닥터로울(5)로서 긁개(8)의 위치에 까지 가하는 영역 즉 코우팅 위치로부터 연장된 영역에 접착유체를 운반한다. 히팅로울(7)은 운반표면 구실을 할 뿐 아니라 접착유체 휠름(3a)의 수분 함유량을 감소시키는 건조기 역활도 겸하여 한다. 애플리케이터 로울(6)은 접착유체(4)가 가해지기전에 낮은 온도로 유지시켜서, 닥터로울(5)로 접착유체를 균일하게 도포하면 접착휠름은 히팅로울(7)에 부드럽게 전달된다. 다시 말해서 애플리케이터 로울(6)은 주로 접착유체 도포에 장애요인들을 제거할 목적으로 공급되고 그렇지 않으면 히팅로울(7)로부터 열을 전달하는 구실을 하는 것이다. 한 예로, 특별한 장애요인이 없고 히팅로울(7)이 적당히 낮은 온도를 유지한다면, 애플리케이터나 다른 냉각수단들을 배설할 필요가 없다. 따라서, 경우에 따라 탁터로울(5)와 같은 도포로울은 접착유체(4)가 가해지는 지점을 구성하기 위해 히팅로울(7)과 원주면에 직접접촉되어 있다. 이 경우 운반면은 한개의 로울 표면이 되고 건조수단은 도포지점에서 분리위치까지 연장된 전 영역의 접착휠름에 수분을 배제한다.

반대로, 필요에 따라 운반표면에 접착유체를 안정 상태에서 가할 수 있는 만큼 닥터로울(5)를 냉각하기로 한다. 만일 운반 표면의 도포 상태를 수정하고자 한다면 닥터로울과 운반 표면 사이의 공차나 운반 표면의 이동 방향에 관한 닥터로울의 회전방향 또는 닥터로울의 회전수를 조정한다. 닥터로울(5)는 다른 적합한 애플리케이터로 대치될 수 있는데, 즉 운반 표면에 얇은 접착휠름 형상을 형성하도록 접착유체를 분사하거나, 도포하거나 캐스트(cast)하는 블레이드가 그것이다.

한 예로, 운반 표면이 2개 혹은 그 이상의 부재와 2개의 로울 즉, 애플리케이터 로울(6)과 히팅로울(7) 혹은 2개의 무한 궤도 벨트 도는 1개의 무한 궤도 벨트와 한개의 로울로써, 구성된다면 운반 표면을 구성하는 각 부분들의 속도를 조정함으로써 전체운반 표면의 운반 속도를 조절할 수 있다. 이에 상당한 예를 들자면 상술한 장치에서, 히팅로울(7)에 대한 애플리케이터 로울(6)의 속도비는 상술한 실시예에서의 1 : 1을 1 : 2 혹은 2 : 1로 변경할 수 있다. 운반 속도를 조정하면 운반기 표면상의 요구되어지는 시간동안의 접착유체 휠름(3a)의 두께를 조정할 수 있게 된다.

운반기 표면은 필요이상으로 매끄러울 필요는 없다. 예를 들자면, 상기한 애플리케이터 로울(6)의 표면은 일반적인 도포기에서와 같은 나사모양의 작은 통로들이 다수 공급되어 있다. 히팅로울(7)의 표면에는 단단한 크롬 도금을 해 놓았다. 또한 필요한 경우에는 도금한 표면에 불규칙한 거칠기를 제공할 수도 있다. 운반 표면의 형상은 접착휠름에 지대한 영향을 미치므로 접착휠름(3a)의 특성을 고려하여 결정해야 한다. 특히 운반표면의 형상은 접착휠름의 기하학적 형상에 크게 좌우되는 데 즉, 접착휠름의 두께가 0.03mm, 0.07mm, 0.1mm, 0.15mm, 0.2mm 등으로 변화시키면 휠름의 두께는 이송방향 혹은 가로 방향으로 변화되고, 이 휠름들은 이송방향에 평행하게 가늘게 잘라져 있고 대체로 휠름을 구성할 만큼 가로로 배치된 매우 얇은 실 모양의 스트립으로 되어 있으며, 요구되어지는 다른 기하학적 형상으로 되어 있다. 운반 표면은 애플리케이터에서 가해지는 접착유체(4)의 조건과도 밀접히 관계하기 때문에 접착휠름의 요구되어 지는 형상은 애플리케이터 조작과정과 운반 표면의 형상에 크게 좌우된다.

이하부터는 운반 표면에 가해진 접착유체를 건조하는 건조기에 대해서 기술하겠다. 상술한 실시예에서와 같이, 히팅로울이 건조기 역할을 하는데, 이 히팅로울 내부에 가열 매개물이 순환되도록 한다. 이 경우에, 건조기 즉 히팅로울의 표면이 가열된 상태이므로 가해진 접착유체가 표면에서 건조되는 것이다. 또 다른 예로는 운반표면 모두에서 가열하는 방법이 있다. 또한 마이크로웨이브 건조기를 사용하는 방법도 있을때 이것은 접착휠름 내부에서부터 가열하여 건조하는 것이다. 이들 방법은 모두 열 복사 형식이나 열전달 열전도 형식의 건조 방법들인데, 이들 방법들을 서로 조합하여 사용할 수도 있다.

그러나, 상온에서 건조할때는 진공건조기나 코울드에어 건조기를 사용할 수 없다. 왜냐하면 코울드에어 건조기는 상온의 공기를 불어주는 것이기 때문이다. 물론 코울드에서 건조기는 진공건조기의 원리를 응용한 것이다. 건조기가 접착유체의 수분함량을 감소시키거나 접착유체가(애플리케이터의)코우팅위치에서 분리지점까지 가는 동 안에 접착유체를 건조할 수 있는 경우에는 건조기의 작업위치나 영역에 대해서 건조기 형식이 엄격히 제한되지 않는다. 접착휠름이 긁개의 위치에서 운반표면으로부터 분리된 후에 하는 건조 방법을 건조 공기를 불어 주든지 혹은 적당한 건조기로서 강제 건조한다.

접착휠름 분리수단 즉 긁개에 대해서, 공지된 분리수단은 비접착형식인 분리수단으로서 제 1 도에 도시한 것과 마찬가지로 긁개(8)이 사용되어 진다. 접착휠름의 분리지점은 어느 위치로 고정되어 있는 것이 아니라 임의로 필요에 따라 결정될 수 있다. 예를 들자면, 긁개(8)을 운반 표면상에서 변경할 수 있어서 접착휠름의 건조 상태를 쉽게 조정할 수 있는 것이다. 상술한 장치에서 긁개(8)은 이동 구조로 되어 있어서 긁개(8)은 운반표면에서 베니어쪽으로 이동하여 접착휠름의 첨단부분을 운반표면에서 이동 혹은 고정된 베니어의 접착면까지 당기는 작용을 한다. 그후 운반표면에 접하여 본래 위치로 되돌아 온다. 이때 베니어에 접착되는 접착휠름의 초기 이송은 초기작업을 매우 유리하게 한다.

베니어 컨베이어시스템 구조는 전술한 실시예에서와 같이 두 베니어가 서로 맞닿는 면 사이에 접착휠름이 내재되도록 되어 있다. 선택된 실시예에서 하판베니어(1)은 직선형 통로를 따라 운반되고 상판 베니어(2)는 연속으로 또는 간혈적으로 상부 가압로울(9)의 외주면을 따라 곡선을 그리며 운반된다. 베니어 운반 방법은 임의로 변경될 수 있는 것이다. 선택된 실시예에서 컨베이어시스템은 두개의 베니어들 사이에 접착휠름(3a)를 이송하도록 되어 있는데 접착휠름은 먼저 상판 베니어의 접착면과 접촉한 후 하판 베니어의 접착면과 접착되게 되는 것이다. 접착휠름은 먼저 한쪽 베니어 접착면에 짧은 시간동안 넓은 면적에 접착되어 다른 한쪽 베니어에 접착되는 번거로움이 없게 된다. 또한 접착휠름은 다른 한쪽 베니어의 접착면에 접착하기 전 먼저 접착된 한쪽 베니어 접착면에 오랜 시간동안 접착되어 있다. 물론 두 베니어에 동시에 접착하는 것도 가능하다. 즉 컨베이어 시스템은 두 베니어 사이에 접착제를 평행하게 배치시켜 동시에 접착하는 것도 가능하다. 이 경우 베니어 주변에 접착휠름이 나오지 않도록 접착휠름을 베니어들 사이에 배치할 때 주의해야 한다.

이때 선택된 실시예에서와 같이, 샌드위치 형상이된 베니어가 가압로울(9)를 지나게 되므로 압축할 필요는 없다. 왜냐하면 본래의 접착력에다가 더 가압을 하게 되면 다른 작업단계에 영향을 미치기 때문에 베니어들사이의 접착휠름은 자중에 의한 접착력만으로도 충분하다. 가압로울(9)의 외주면은 탄성 중합체로 코우팅하고 외주면에 다수의 통로를 공급한다. 이 통로에는 베니어를 곡선 이송을 쉽게 하기 위한 와이어 벨트를 공급한다. 가압로울(9)는 필요에 따라 고온 가열할 수도 있다.

상술한 장 치는 두겹 베니어를 취급하는 장치의 전형적인 예이다. 만일 세겹으로 하려면 장치는 다음과 같이 수정해야 한다. 즉, 상술한 장치에서, 하부 가압로울(9)에 추가하는 베니어를 이송하기 위한 컨베이어를 하나 더 추가한다. 상기한 하부 가압로울(9)는 상단베니어(2)를 이송하는 컨베니어(10)과 유사하다. 그리고 또 하나의 접착휠름을 제조하는 장치를 베니어(1)의 하부에 배설한다. 이때 선택된 실시예에서와 같이 추가된 휠름은 베니어(1)과 추가된 베니어 사이에 공급한다. 이때 세겹 합판이 가압로울(9)를 지나 예정된 접착상태로 나오게 된다. 접착제에 첨가제를 가하건 가하지 않건간에 세겹 합판이 가압로울(9)를 지나 나올때, 베니어 결의 방향을 다시 조정하고 코어(중심부)베니어(1) 대신에 상기한 추가 배설한 장치를 다시 이송하면 5겹합판이 가압로울(9)를 지나 나오게 되는 것이다. 물론, 상기한 재 장입대신에 유사한 장치를 공급할 수도 있는데 상기한 유사한 장치라는 것은 선공정장치를 지나나오는 합판은 결의 방향이 다시 조정된 코오 베니어나 혹은 다시 조정되지 않은 코어 베니어로서 후공정 장치에 이송된다.

앞서 기술한 바와 같이, 본 발명의 장치는 도면에 도시한 기본 구조에 요구되어지는 부재들을 조합하거나 수정될 수도 있다. 이러한 장치에서는 베니어 컨베이어가 베니어 결의 방향과 두께등 여러가지 요인을 수용할 수 있도록 설계되어 있다.

각 베니어들은 주어진 길이 방향으로 잘라져 일렬로 배치되어 있는데 이것들은 하나씩하나씩 이송하거나 연속으로 이송한다 상판 베니어나 하판 베니어가 연속적인 웨브 형상으로 이송되어지는 반면 접착휠름은 상술한 바와 같이 베니어들 사이에 배치된다.

이제 부터는 베니어의 수분함유도에 대해서 기술하겠다. 일반적으로, 상기한 바와 같이 수분함유도가 낮은 베니어들 접착할때는 수분함유도가 높은 베니어를 접착할때 보다 접착력에 더 강하다.

따라서 모든 베니어는 상기한 경향을 고려하여 수분함유도를 미리 조정해야 한다. 그리하여 베니어의 외부판에서 부터 내부까지 또는 필요시 접착표면에 접착된 표면층 위에까지 균일하게 건조시킨다. 만일 베니어의 수분함유도가 너무 높은 것을 사용하면 베니어들은 종래의 건조로울등으로 접착측을 건조할때 매우 짧은 시간에 가열되고 다음 단계는 접착휠름을 사이에 배치하는 것인데 가급적 냉간 가압과 열간 가압을 한다. 그런데 이렇게 되면 베니어의 표면층과 내부층의 수분함유도에 차이가 생기게 된다.

본 발명에 의하지 않으면 베니어의 온도는 매우 증가할 것이다. 베니어에 가해진 열은 다음 단계인 열간가압이나 냉간가압에서 접착제를 경화시키는 역할을 하기 때문에 제 1 도에 도시한 히팅로울(12)와 같은 적당한 가열 장치를 공급하여 베니어의 온도를 증가시킨다.

반대로, 베니어의 수분함유도가 너무 낮으면 급습기를 공급하여 더운 물이나, 상온의 물 또는 증기 또는 포르말린이나 물상태의 여러가지 접착물질과 같은 2차 수용액을 가하거나, 희석한 염산용액, 염화암모늄 용액을 접착할 베니어에 분사하거나 적신다. 물론, 급습수단은 상기한 베니어 히팅 장치와 조합하여 사용한다.

선택된 실시예에서, 접착휠름의 수분함유도는 베니어의 수분함유도에 적용될 만큼 정도로 조정되어 진다. 한 예로, 습도계를 베니어에 공급하여 수분함유도를 조절하고 접착휠름의 건조도를 자동 또는 수동으로 조절한다. 여기에서 습도계를 하나더 공급하여 접착휠름의 수분함유도를 측정하고, 접착휘름에 수분을 분사하는 급습수단은 베니어와 접착휘름의 습도계를 자동 또는 수동으로 조정하게 한다. 이러한 경우에, 수분분사수단은 가급적 불로우어(11)과 조합하여 사용한다. 급습수단은 접착휘름의 한쪽면에 제공되는데 분사된 수분의 량은 각 급습수단에 무관하게 조절된다.

일반적으로 급습분사수단과 같은 급습수단은 접착휠름이 분리된 후 접착휠름에 작동되도록 공급한다. 그러나 필요시 접착휠름이 분리되기 전에 작동되도록 공급되기도 한다. 급습 매질은 증기, 상온의 물, 더운물 등 상기한 것들로 제한되지 않는다. 수용액을 접착휠름에 가할때, 가해진 수분의 량은 3g/㎠에서 40g/㎠ 사이에서 가급적 55.5g/㎠ 보다 적은 최소량이 되게 하는데 이것은 접착휠름의 조정과 건조도에 크게 좌우된다.

접착휠름의 수분함유도가 감소되기 때문에, 접착휠름은 베니어 특히 수분함유도가 극히 낮은 베니어에는 거의 흡수되지 못한다. 이러한 경향을 개선하기 위해, 재 급습하여 수분함량이 최소일지라도 매우 효과적으로 흡수되게 한다. 예를 들면, 상면판과 하면판을 수분함유도가 낮은 베니어를 사용한 합판에서 접착력 테스트를 하면 거의 대부분 베니어와 접착력휠름의 접합부분에서 파손이 일어난다. 이와 똑같은 합판에서 접착휠름의 수분함유도가 9g/㎠를 유지하도록 접착휠름의 각면에 수분을 공급하고 접착력 테스트를 했을시 베니어와 접착휠름의 접합부분의 접착력이 근본적으로 개선되었음을 인지 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 수분함유도가 높은 베니어를 사용하여 염가로 합판을 제조하는 개선된 방법을 공급하는 것인데, 종래 기술은 수분함유도가 높은 베니어를 사용할때 장치가 대형이고 또 수분함유도가 낮은 베니어를 사용할때와 마찬가지로 공정이 복합하여 자연적으로 코스트가 올라가서 상업적으로 응용되기가 상당히 어려웠다. 이에 본 발명은 베니어의 수축, 균열, 부실한 접착력과 연관된 베니어 건조 조절의 난점들을 완전히 극복하였으므로 현재와 미래의 합판제조 기술에 크게 기여하게 되는 것이다.

접착휠름을 형성하고 이것을 베니어들 사이에 공급하기 위한 상술한 장치는 종래 기술에서 건조한 베니어로 합판을 제조할때 아교 도포량을 격감시킬 수 있는 커다란 잇점이 있다. 이러한 의미에서 볼때, 베니어의 수분함유도와 무관하게 소량의 접착제로 균일한 접착력을 얻을 수 있다는 잇점도 가지고 있는 것이다. 또한 본 장치에는 베니어 뿐만 아니라, 플레이트, 합판, 복합재, 송판, 종이, 플라스틱판재 등 이들 재료에 접착제를 가하기 위한 장치로 사용될 수 있다.

Claims (22)

1. 합판제조 방법에 있어서, (a) 접착휠름을 제조하기 위해서, 운반 표면에 접착유체를 가하고, (b) 운반표면 상에 있는 접착휠름의 수분함유도를 감소시키기 위해 건조시키고, (c) 운반표면으로부터 접착휠름을 분리하고, (d) 한쌍 베니어 사이마다 상기한 접착휠름을 내재하게 하는 단계로 제조하는 것을 특징으로 하는 합판제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, (e) 접착휠름이 내재된 합판을 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 합판제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 운반표면상에서 접착휠름이 분리되는 (b)단계에서 수분함유도가 중량퍼센트로 30퍼센트에서 70퍼센트정도인데 이때 접착휠름을 건조시켜 15퍼센트에서 40퍼센트 정도로 낮추는 것을 특징으로 하는 합판제조 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 건조단계(b)에서 접착휠름이 운반표면에서 분리될 때 수분함유도가 중량퍼센트로 18퍼센트에서 35퍼센트되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 건조단계(b)에서 접착휠름의 상태가 운반표면에서 분리될때 태키 드라이 한 상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 합판제조 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 건조단계(b)에서 운반표면상의 접착휠름을 섭씨 40도에서 100도 사이의 온도로 건조시키는 것을 특징으로 하는 합판제조 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 접착휠름을 베니어 사이에 내재 시키기전 운반표면의 속도보다 더 빠른 속도로 접착휠름을 당겨 운반표면으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 접착휠름이 운반표면에서 분리되기 전부터 접착휠름에 공기를 불어주는 것을 특징으로 하는 합판제조 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 접착휠름을 베니어들 사이에 내재 시키기전, 접착휠름이나 베니어의 수분함유도를 최소로 하는 것을 특징으로 하는 합판제조 방법.
10. 제 1 항에 있어서, 접착휠름을 베니어들 사이에 내재 시키기전, 베니어를 히팅하는 것을 특징으로 하는 합판제조 방법.
11. 합판제조장치에 있어서, (a) 주어진 방향으로 이동하는 운반표면, (b) 접착휠름을 제조하기 위해서 운반표면에 접착유체를 가하는 수단, (c) 접착휠름의 수분함유도를 감소기키기 위해 운반표면상에서 건조시키는 수단, (d) 운반표면으로부터 접착휠름을 분리하는 수단, (e) 베니어들을 면과 면이 마주보도록 이송하고 이 베니어들 사이에 접착휠름을 내재하게 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 합판제조 장치.
12. 제11항에 있어서, 접착휠름이 내재된 베니어를 가압하는 수단(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 합판제조 장치.
13. 제11항에 있어서, 운반표면이 로울의 외주면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 합판제조 장치.
14. 제11항에 있어서, 상기한 운반표면이 로울을 일렬로 배치한 외주면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 합판제조 장치.
15. 제14항에 있어서, 운반표면을 구성하는 로울 가운데 어느 하나의 선 속도가 변하는 것을 특징으로 하는 합판제조 장치.
16. 제11항에 있어서, 건조수단에 히팅로울이 포함되는 것을 특징으로 하는 합판제조 장치.
17. 제16항에 있어서, 로울의 내부에 가열 매개체가 순환하므로써 로울을 가열하게 되는 것을 특징으로 하는 합판제조 장치.
18. 제16항에 있어서, 히팅로울이 섭씨 40도에서 100도 사이의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제16항에 있어서, 접착휠름이 운반표면에서 분리되기 전이나 후에 공기를 불어주는 블로우어가 포함되는 것을 특징으로 하는 합판제조 장치.
20. 제11항에 있어서, 베니어의 이송속도가 운반표면의 이송속도 보다 빠른 것을 특징으로 하는 합판제조 장치.
21. 제11항에 있어서, 접착휠름이 내재된 베니어를 이송하여 가입하기 위한 가압로울이 포함된 것을 특징으로 하는 합판제조 장치.
22. 제11항에 있어서, 접착필름이 베니어 사이에 내재되기전 베니어의 접착면을 가열하기 위해 베니어들 가운데 어느 하나에 연결된 히팅로울이 포함되는 것을 특징으로 하는 합판제조 장치.

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