KR930007667B1 - 파티크보드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

파티크보드의 제조방법

제1도는 본 발명의 방법에 따라 제조된 파티클보드와 종래의 기술에 따라 제조된 샘플의 시험결과를 나타낸 그래프.

본 발명은 내수성(耐水性)의 파티클보드의 제조방법에 관한 것이다.

파티클보드는 목재 기타 식물섬유질의 칩이나 박편을 접착제로 결합하여 판상(板狀)으로 성형하는 것이다. 이와 같은 파티클보드는 대체로 통상의 목재의 이방성(異方性), 옹이, 비클림과 같은 것을 볼 수 없다. 파티클보드는 직경이 작은 목재, 폐재(廢材)등의 값이 싼 목재를 원료로 하여 실용상 충분히 큰 강도를 가진, 목적에 따른 면적, 두께, 길이 등의 판재를 제조할 수 있고, 또한 제품의 수율도 높으므로, 가구용 소재, 건출재료 등으로서 널리 사용되고 있다.

그러나, 파티클보드를 구성하고 있는 목질의 칩이나 박편은 통상의 목재와 같이 흡수 또는 흡습성이 있으므로, 파티클보드 보관, 운반, 가공처리 등에 있어서의 주위환경 및 취급에 있어서, 물 또는 습기 등에 접할 때는 팽창하여 두깨, 폭 및 길이 등 치수가 변화하는 결점이 있다. 또, 칩이나 박편에 침투한 수분 등은 쉽게 이산(離散)하지 않으므로, 한번 팽윤된 파티클보드 부위는 원상복구되지 않으며, 수분을 함유한 개소는 강도가 저하된다. 이와 같은 현상은 파티클보드를 사용하여 제품을 제작하거나 시공하는 경우에 큰 장해로 된다. 이와 같은 결점을 해소하기 위하여, 여러가지 방법이 제안되어 있다. 예를 들면, 목재칩이나 박편을 결합시키는 접착제를 개량하는 것이나, 또는 목재칩이나 박편을 수지화(樹脂化)하는 등의 방법이 있으나, 어느 방법에 의하여도 완전한 내수, 내습성(耐濕性)을 구비한 파티클보드는 얻어지지 않았다.

따라서, 본 발명의 목적은 목재 기타 식물섬유질의 칩이나 박편에 접착제를 도포하여 함께 결합해서 성형하여 이루어지는 내수성의 파티클보드의 제조방법에 있어서, 상기 칩이나 박편을 함께 결합하기 전에, 상기 칩이나 박편을 95% 이상의 불연성(不燃性) 가스분위기중에서 회동시키면서 ; 최소한 1시간 이상, 100℃~200℃의 온도로 가열하여 상기 칩이나 박편의 수분, 수액을 완전히 제거하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파티클보드의 제조방법을 제공하는 것이다.

이와 같이 처리하여 건조된 칩이나 박편은 수분, 수액이 제거된 섬유만이 남은 상태로 되어 있으므로, 이들을 결합하는 접착제가 칩이나 박편의 조직의 내부까지 침투하며, 따라서 칩이나 박편은 함께 결합되어 강도가 증가된다. 파티클보드가 이와 같이 결합된 칩이나 박편으로 만들어졌을 때는, 수분, 습기에 접하여도 팽윤되지 않는다. 따라서, 본 발명의 방법에 의하면, 내수성, 내습성 및 강도가 큰 파티클보드를 제조하는 것이 가능하다.

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

본 발명에 따르면, 적절한 목재 기타 식물섬유질의 칩이나 박편에 먼저 접착제를 도포하여 함께 결합시키고, 그 다음에 칩이나 박편을 판상(板狀)으로 성형한다. 본 발명에 있어서는, 칩이나 박편에 접착제를 도포하는 공정전에, 칩이나 박편 그 자체에 내수성(耐水性)을 부여한 점에 신규 또한 본질적인 특징이 있다. 다음에, 본 발명의 제조방법의 실시예에 대하여 순서에 따라서 설명한다.

먼저, 칩이나 박편의 원료로서의 목재는 특정의 수종(樹種)에 한정되지 않고, 어떠한 종류의 수목이라도 좋으며, 예를 들면 종래의 파티클보드의 제조용으로 채용되고 있는 것으로 좋다. 본 발명에 있어서는, 후술하는 특유의 건조처리방법에 의해 칩이나 박편의 수분, 수액을 용이하게 또한 완전히 제거할 수 있으므로, 상기 원료목재로서는 수분, 수액을 다량으로 함유하고 있는 것이라도 사용할 수 있다.

이와 같은 원료목재을 종래의 방법, 설비에 의해 종래의 파티클보드의 제조의 경우와 마찬가지로 칩이나 박편으로 가공한다. 이 칩이나 박편의 형상, 크기도 종래와 같이 목적으로 하는 파티클보드의 품질, 등급에 따라서 적절히 설정하면 된다. 또, 이 칩이나 박편은 생목(生木)을 파쇄한 고함수율의 것이라도 본 발명 처리의 대상으로 할 수 있으나, 종래의 파티클보드의 제조시에 사용하고 있는 것과 같이 함수율이 약 6% 정도로 되도록 건조시킨 것을 사용하면, 본 발명의 처리시간의 단축화를 도모할 수 있다.

그리고, 이와 같은 칩이나 박편을 건조용기 예를 들면 고압오븐내에 소정량 투입한다. 이 건조용기로서는, 종래의 건조용기를 사용할 수 있다. 다음에, 상기 건조용이나 고압오븐내의 공기를 빼내고, 아르곤, 헬륨 또는 크립톤 등의 불활성 가스, 또는 탄산가스, 암모니아, 아황산가스 또는 질소중에서 선택된 불연성(不燃性) 가스를 넣어서, 상기 건조용기내가 95% 이상의 불연성 가스의 분위기로 되도록 한다. 이 불연성 가스는 전술한 불연성 가스중 1종만을 사용해도 되고, 또는 2종 이상을 혼합하도록 하여 사용해도 된다. 단, 이 경우 건조용기내에 산소는 전혀 존재하지 않거나 또는 존재해도 미량으로 있도록 분위기설정을 하지 않으면 안된다. 그 이유는 산소량이 많으면 후술하는 바와 같이 고온으로 가열했을 때에, 건조용기내의 칩이나 박편이 연소 또는 탄화되어 그 강도가 저하되기 때문이다.

건조용기 또는 고압오븐내를 이와 같은 불연성 분위기로 한 상태에서, 건조용기내의 온도를 100℃~200℃의 고온으로 되도록 가열한다. 이 온도는 건조용기내에 들어 있는 칩이나 박편의 원료목재의 종류에 따라서 적절히 조절하면 되나, 대부분의 경우 200℃로 가열하면 칩이나 박편이 본 발명의 목적상 가장 바람직한 상태로 건조되어 필요한 조성변화, 즉 수분, 수액의 완전제거상태가 얻어진다. 이 온도가 100℃ 이하의 경우에는 칩이나 박편의 상기 조성변화는 불충분하게 되며, 즉 수분, 수액이 잔존하고, 역으로 200℃ 이상의 경우에는 칩이나 박편의 연소 또는 탄화되어 파티클보드의 구성재료로서 부적합하게 된다.

바람직하게는, 이와 같은 분위기 및 온도조건을 최소한 1시간이상 유지한다. 이 경우, 건조용기는 상압(常壓)으로 하며, 또 칩이나 박편은 예를 들면 건조용기 또는 고압오븐을 회전시켜서 칩이나 박편을 회동시키도록 한다. 이와 같이 하면, 건조용기내의 칩이나 박편은 가열에 의해 그 수분, 수액이 제거되어 간다. 이 시간은 칩이나 박편의 수종, 크기 등에 따라서 적당히 설정하면 되지만, 어떤 수종이라도, 최소한 1시간 이상으로 하지 않으면, 칩이나 박편이 목적으로 하는 조성상태로 변화하지 않는다. 소기의 목적을 달성하는데는, 통상 4시간 내지 8시간 상기 조건을 유지하는 것이 바람직하다.

이렇게 하여, 소정의 가열시간의 경과 후 상온으로 하면, 이와 같은 일련의 처리공정을 거친 칩이나 박편의 수액은 증발하여 완전히 제거되고, 그 조직은 섬유만이 남은 상태로 변화하고, 또한 중량은 이 상태에서는 종래의 파티클보드의 제조에 사용된 칩이나 박편에 비해 작아진다. 또한, 이와 같이 처리된 칩이나 박편은 전술과 같이 불연성 가스분위기중에서 가열되므로, 연소 또는 탄화되지 않고, 또한 칩이나 박편은 가열처리중 건조용기내를 회동하기 때문에, 모든 칩이나 박편의 처리상태가 균일하게 되어 있다.

다음에, 이와 같이 하여 조성을 변화시킨 칩이나 박편을 종래의 설비를 이용하여 통상의 방법으로, 즉 건조된 칩이나 박편에 합성수지접착제, 예를 들면 요소수지접착제를 도포한다. 합성수지접착제의 품질 및 양은 종래의 파티클보드의 제조의 경우와 같다. 즉, 최종제품으로서 요구되는 품질, 등급, 가공성, 제품코스트 등을 고려하여 적정한 범위에서 설정하면 된다. 이 공정에 있어서, 칩 또는 박편은 전술한 바와 같이 완전히 수분, 수액이 제거된 섬유만 남아 있는 상태에 있으므로, 상기 접착제는 칩 또는 박편의 목관조직의 내부에까지 침투한다. 다음에, 이 접착제를 도포한 칩이나 박편을 종래의 성형장치를 사용하여 칩이나 박편을 결합시키는 동시에 판상으로 성형한다. 판상의 성형물은 가열압착, 절단, 표면연마 등과 같은 종래의 처리를 거쳐서 제품으로서의 파티클보드가 완성된다.

이와 같이 얻어진 파티클보드는 전술한 바와 같이 그 자체에 내수성이 있는 칩이나 박편을 결합하여 이루어진 것이므로, 물, 습기 등에 접한 경우에 종래품과 같이 수분을 함유한 상태로 팽창 즉 팽윤하지 않는다. 또한, 파티클보드는 칩이나 박편이 강력하게 결합되어 있으므로, 전체로서의 강도가 커질뿐만 아니라 중량이 종래품보다 작아진다. 파티클보드의 절단 및 연마 등의 가공성은 종래품과 마찬가지이다. 또한, 이 파티클보드는 칩이나 박편의 수분, 수액이 완전히 제거되어 있으므로, 방부 및 방충성이 있다.

다음에, 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.

먼저, 칩을 고압용기에 넣는다. 고압용기내의 공기를 빼내고, 95% 이상의 불활성 가스분위기로 치환한다. 고압용기내의 칩을 1시간~2시간 동안 100℃~200℃의 온도로 가열한다. 다음에, 칩내의 함수율을 4%까지 제어한다.

건조된 칩에 종래의 접착제와 방수제를 도포한다. 그 다음에, 특정의 기기나 도구를 추가 사용하지 않고 종래의 방법으로 칩을 요구되는 판상으로 성형한다.

판상의 성형물을 170℃~180℃의 온도에서 5분간 15~20kg/cm²의 압력으로 가열압착한다. 그 결과, 파티클보드는 일본공업표준규격(JIS) 5908의 요건을 충족시켰으며, 이 규격에 의하면 파티클보드는 밀도가 0.72~0.75, 함수율이 5~8%, 휨강도가 180kg/cm²이상, 박리강도가 3kg/cm², 목재의 나사유지력이 50kg/cm²이상, 포름알데히드의 방출량이 5mg/l 이하로 되어야 한다고 되어 있다.

본 발명의 방법에 따라 제조된 내수성의 파티클보드와 종래의 방법에 따라 제조된 파티클보드의 샘플을 일본공업표준규격 5908의 기준에 따라서 체적팽창율을 비교한 시험결과를 제1도에 나타내며, 이 도면중 A, B는 종래의 파티클보드를 표시하고, C는 본 발명의 파티클보드를 표시한 것이다. 본 발명에 따른 내수성의 파티클보드의 팽창율은 종래의 파티클보드보다 작다는 것이 제1도의 그래프로부터 명백하다.

Claims (4)

1. 목재 기타 식물섬유질의 칩이나 박편에 접착제를 도모하여 함께 결합해서 성형하여 이루어지는 내수성의 파티클보드의 제조방법에 있어서, 상기 칩이나 박편을 함께 결합하기 전에, 상기 칩이나 박편을 95% 이상의 불연성(不燃性) 가스 분위기중에서 회동시키면서, 최소한 1시간 이상, 100℃~200℃의 온도로 가열하여 상기 칩이나 박편의 수분, 수액을 완전히 제거하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파티클보드의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 칩 또는 박편을 회동식 고압용기내에서 가열하는 것을 특징으로 하는 파티클보드의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 또한 얻어진 파티클보드를 가열압착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클보드의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 불연성 가스는 아르곤, 헬륨 또는 크립톤 등의 불활성 가스, 또는 탄산가스, 암모니아, 아황상가스 또는 질소중 1종 또는 2종 이상의 혼합가스인 것을 특징으로 하는 파티클보드의 제조방법.

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