KR100779633B1 - Functional rice straw board and preparation method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 볏짚을 이용한 기능성 판재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 볏짚 7∼10 중량비와 결합제 1∼3 중량비의 혼합물 전체 중량에 대해 경화제 0.1∼1.0 중량비 또는 첨가제 3∼5중량비를 포함하여 이루어진 것으로, 원료를 반자동 또는 다단식 열 자동프레스 장치를 사용하여 성형온도 120∼210℃, 성형압력 10∼10,000kgf/㎠, 성형시간 2∼20분으로 성형하여 얻어지는 것이다.The present invention relates to a functional plate using a rice straw and a method for manufacturing the same, comprising a 0.1 to 1.0 weight ratio of the curing agent or 3 to 5 weight ratio of the curing agent with respect to the total weight of the mixture of straw straw 7-10 weight ratio and binder 1-3 weight ratio, The raw material is obtained by molding at a molding temperature of 120 to 210 ° C., a molding pressure of 10 to 10,000 kgf / cm 2, and a molding time of 2 to 20 minutes using a semi-automatic or multistage thermal automatic press apparatus.

상기 본 발명의 볏짚을 이용한 기능성 판재는 휨강도가 200kgf/㎤ 내지 650kgf/㎤, 밀도 0.5g/㎤ 내지 0.75g/㎤의 볏짚 합판재료로서, 가압과 압출 등으로 성형이 쉬워 소재를 다양한 모양으로 원하는 규격의 판목, 각목, 합판, 건축자재 및 바닥재 형태의 모양으로도 제조할 수 있는 것으로, 목재나 합판을 얻기 위해 산림을 훼손하는 대신 무한한 자원인 볏짚을 이용함으로써 환경 친화적이면서 대량 생산성과 경제성이 예상되고, 특히 공정에 따라 가볍고 성형과 절단 가공이 용이함은 물론 색채를 첨가하는 응용 제품으로서도 이용될 수 있는 기능성 판재이다.The functional sheet material using the rice straw of the present invention is a straw straw laminate material having a bending strength of 200 kgf / cm 3 to 650 kgf / cm 3 and a density of 0.5 g / cm 3 to 0.75 g / cm 3, and is easy to be molded by pressing and extrusion, etc. It can also be manufactured in the form of lumber, lumber, plywood, building materials and flooring materials. It is expected to be environmentally friendly and bulk productive and economical by using rice straw, which is an infinite resource instead of damaging the forest to obtain wood or plywood. In particular, it is a functional plate material that can be used as an application product to add color as well as being easy to form and cut according to the process.

볏짚, 판재, 합판, 환경, 건축, 자재 Straw, board, plywood, environment, construction, material

Description

볏짚을 이용한 기능성 판재 및 그 제조방법{Functional rice straw board and preparation method thereof}Functional rice straw board and preparation method using rice straw {Functional rice straw board and preparation method

본 발명은 볏짚을 이용한 기능성 판재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 볏짚과 결합제 혼합물에 경화제 또는 첨가제를 포함하여 이루어진 것으로, 원료를 반자동 또는 다단식 열 자동프레스 장치를 사용하여 소정의 성형조건으로 성형하여 얻어지는 것이다.The present invention relates to a functional plate using rice straw and a method for manufacturing the same, and more particularly, comprising a curing agent or an additive in the rice straw and the binder mixture, using a semi-automatic or multi-stage thermal automatic press device for a predetermined molding condition It is obtained by molding.

상기 본 발명의 볏짚을 이용한 기능성 판재는 우수한 휨강도와 밀도를 유지하는 합판재료로서, 가압과 압출 등으로 성형이 쉬워 소재를 다양한 모양으로 원하는 규격의 판목, 각목, 합판, 건축자재 및 바닥재 형태의 모양으로도 제조할 수 있는 것으로, 목재나 합판을 얻기 위해 산림을 훼손하는 대신 무한한 자원인 볏짚을 이용함으로써 환경 친화적이면서 대량 생산성과 경제성이 예상되고, 특히 공정에 따라 가볍고 성형과 절단 가공이 용이함은 물론 색채를 첨가하는 응용 제품으로서도 이용될 수 있는 기능성 판재이다.Functional sheet material using the straw of the present invention is a plywood material that maintains excellent flexural strength and density, easy to be molded by pressing and extrusion, etc. in various shapes of the material in the shape of wood board, wood, plywood, building materials and flooring material In addition, instead of damaging the forest to obtain wood or plywood, it is expected to be environmentally friendly, mass-productive and economical by using rice straw, which is an infinite resource, especially light and easy to form and cut depending on the process. It is a functional board that can be used as an application product to add color.

한편, 벼는 동남아시아를 비롯하여 중국, 인도, 브라질, 미국 등 세계적으로 열대 및 아열대지방에서 널리 재배되고 있다. 볏짚의 특징은 탄력성과 보온성이 좋 기 때문에 볏짚 자체가 따뜻하여 겨울에 바람을 막는 바람막이용으로 이불대신으로 덮고 깔고 자기도 하였다. 볏짚 속에는 구멍이 여러개 층층이 포개져 있어서 폭신하고 부드러우며 물에 축였을 때는 늘어나는 인장력과 응집력을 가지고 있다. 또한 보온성이 좋으면서 바람도 잘 통해서 볏짚으로 짚방석과 자리도 만들어서 푹신하게 쓰고, 겨울에는 눈장화와 같은 신발을 만들어서 신기도 한다.Meanwhile, rice is widely cultivated in tropical and subtropical regions of Southeast Asia, China, India, Brazil and the United States. The characteristics of rice straw are good elasticity and warmth, so the rice straw itself is warm and covered with quilt instead of bedding for the windbreak to prevent wind in winter. In the straw, it has several layers of holes, so it is soft and soft, and it has an increasing tension and cohesion when it is axially immersed in water. In addition, it has good warmth and wind, making straw cushions and seats with rice straw, making it soft and wearing shoes such as snow boots in winter.

보리짚이나 밀짚은 공기층이 없고 대롱 형이라 딱딱하고 부서지지만 볏짚은 물에 축여서 부드럽게 해서 맘대로 휠 수 있기 때문에 새끼줄을 꼴수도 있고, 기타 짚풀 공예품을 만들 수가 있다. 또 한옥의 흙집을 자세히 보면 볏짚을 썰어서 벽을 치거나 담을 만든 경우가 많은데, 흙의 부서짐이나 갈라짐이 볏짚을 통해 서로 응집시켜주는 기능도 때문이다.Barley straw and straw have no air layer and are long, so they are hard and brittle. However, straw straws can be wrapped in water so that they can be flexed and bent freely. In addition, if you look closely at the hanok's earthen house, the rice straw is cut and the wall is made.

세계의 쌀 생산량은 약 59,283 MT 이며, 전 세계 생산량 중 중국 30.6％, 인도 22.2％, 인도네시아 8.5％, 방글라데시 6.6％, 베트남-타이-미얀마-필리핀등지의 지역에서 15.4％, 한국-일본-미국-브라질등지에서 5.2％를 생산하고 있다. 한국의 쌀 생산량은 약 480만톤이며, 주요 생산지역은 전남 92만톤, 전북 73만톤, 충남 87만톤, 경북 63만톤, 경기 52만톤으로 주로 전라남북도와 충청남도지역에서 약 80％가 생산된다.The world's rice production is about 59,283 MT, of which 30.6% in China, 22.2% in India, 8.5% in Indonesia, 6.6% in Bangladesh, 15.4% in Vietnam-Thai-Myanmar-Philippines, Korea-Japan-US- It produces 5.2% in Brazil. Rice production in Korea is about 4.8 million tons, and the main production areas are 920,000 tons in Jeonnam, 730,000 tons in Jeonbuk, 870,000 tons in Chungnam, 630,000 tons in Gyeongbuk, and 520,000 tons in Gyeonggi.

상기 쌀 생산에서 부생되는 볏짚은 쌀의 수확 후에 생산되는 것으로, 과거에는 퇴비 등으로 단순 폐기 처분되거나 아니면 가축의 사료원료로 일부 사용되었으나 최근에 와서는 농가 폐기물로서 이렇다 할 용도를 찾지 못하고 있는 실정이다.Rice straw produced by the production of rice is produced after harvesting of rice, and in the past, it was simply disposed of as compost, or partly used as feedstock for livestock, but recently it has not been found to be used as farm waste. .

이러한 볏짚은 폐 고분자나 흙 등에 첨가하여 복합재료를 만드는데 일부 응 용되고 있다. 이 경우 주재료인 볏짚을 이용한 합판 등의 판재를 개발하기위해서는 특정의 결합제가 필요하게 되고, 또한 볏짚의 특성상 성형 방법과 성형 조건이 까다로워 아직까지 볏짚합판이 개발되지 못하였다. 따라서 본 발명에서는 재활용 가치가 무궁무진한 볏짚을 이용하여 목재합판 대체품으로 볏짚보드를 개발하여 건축자재로 활용함으로서 열대와 아열대지역에서 벼를 재배하는 농민들에게 원천소득의 기회를 제공함과 동시에 살림벌목으로 야기된 지구온난화 방지에 크게 기여할 수 있다.Such rice straw is partially applied to make composite materials by adding waste polymer or soil. In this case, in order to develop a plate such as plywood using a straw straw as a main material, a specific binder is required, and the straw straw plywood has not yet been developed due to the difficult molding method and molding conditions due to the characteristics of the straw straw. Therefore, in the present invention, by developing a straw straw board as a substitute for wood plywood using rice straw, which is endless in recycling value, and using it as a building material, it provides a source of income to farmers who grow rice in the tropical and subtropical areas, and at the same time as a deforestation. It can contribute greatly to preventing global warming caused.

본 발명의 목적은 볏짚에 가장 적합한 고분자수지 결합제와 경화제를 찾아 이들을 특정의 배합비율로 구성함으로써, 볏짚 셀룰로오스를 주원료로 하는 환경 친화적 볏짚 판재를 개발하고, 이로 인해 환경오염의 축소 및 새로운 건축 재료로서 활용할 수 있는 볏짚합판재를 개발하는데 있다.An object of the present invention is to find the most suitable polymer resin binder and hardener for rice straw, and to configure them in a specific blending ratio, thereby developing an environmentally friendly rice straw plate containing rice straw cellulose as a main ingredient, thereby reducing environmental pollution and as a new building material. To develop rice straw laminates that can be utilized.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 볏짚을 이용한 기능성 판재의 제조방법으로서, 볏짚을 주재료로 하여 여기에 결합제, 경화제 및 첨가제를 정량적으로 배합하는 배합기술을 통하여 특정 조건에서 성형함으로써 기계적 물성이 뛰어난 기능성 판재를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is a method for producing a functional plate material using the straw, the straw is the main material as a main material by molding in a specific condition through a blending technology for quantitatively blending a binder, a curing agent and an additive to the excellent mechanical properties It is to provide a method for manufacturing a sheet material.

이하, 본 발명의 구성에 대해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated.

본 발명은 볏짚의 주원료에 결합제, 경화제 또는 첨가제를 포함하여 이루어진 것으로, 원료를 반자동 또는 다단식 열 자동프레스 장치를 사용하여 소정의 성 형조건으로 성형하여 얻어지는 것이 특징이다.The present invention comprises a binder, a curing agent or an additive in the main raw material of rice straw, characterized in that obtained by molding the raw material under a predetermined molding condition using a semi-automatic or multi-stage thermal automatic press apparatus.

즉, 본 발명은 볏짚 7∼10 중량비와 결합제 1∼3 중량비로 이루진 혼합물 전체 중량에 대해 경화제 0.1∼1.0 중량비 또는 첨가제 3∼5중량비를 포함하여 이루어진 것으로, 원료를 반자동 또는 다단식 열 자동프레스 장치를 사용하여 성형온도 120∼210℃, 성형압력 10∼10,000kgf/㎠, 성형시간 2∼20분으로 성형하여 얻어진다.That is, the present invention comprises a 0.1 to 1.0 weight ratio of the curing agent or 3 to 5 weight ratio of the additive with respect to the total weight of the mixture consisting of 7 to 10 weight ratio of rice straw and 1 to 3 weight ratio of the straw, and the raw material semi-automatic or multi-stage thermal automatic press apparatus It is obtained by molding at a molding temperature of 120 to 210 캜, a molding pressure of 10 to 10,000 kgf / cm 2, and a molding time of 2 to 20 minutes.

여기서, 상기 볏짚의 함량이 7 중량비 미만이면 볏짚 첨가의 효과가 적을 뿐만 아니라 원하는 기계적 물성을 얻기 어렵고, 반대로 10 중량비 이상이면 너무 과량이어서 제품의 성형이 어려워 좋지 않다.Here, if the content of the rice straw is less than 7 weight ratio, not only the effect of rice straw addition is difficult to obtain the desired mechanical properties, on the contrary, if it is more than 10 weight ratio, it is difficult to form the product because it is excessive.

상기 본 발명의 기능성 판재는 PB와 MDF등의 제조 기술과 유사하나 그 재료의 구성이 종래의 목재 칩이나 나무 부수러기를 사용하지 않고 분쇄된 볏짚을 사용함으로서 일년초에 속하는 볏짚의 무한한 자원을 이용하여 선택함으로서 경제적 가치가 매우 큰 것이 특징이다.The functional plate of the present invention is similar to the manufacturing technology such as PB and MDF, but the composition of the material using the unlimited straw of straw belonging to the beginning of the year by using the crushed rice straw without using conventional wood chips or wood chips It is characterized by its very high economic value.

특히 볏짚의 화학적 구조는 목재와 같은 셀룰로오스로 구성되어 있어 친수성이므로, 본 발명에서는 이들을 결합시키기 위한 결합제는 변성된 유기 방향족과 셀룰로오스의 -OH기와 잘 결합되는 요소-포름알데히드수지(Urea Formaldehyde Glue), 페놀-포름알데히드수지 (Phenol Formaldehyde Glue), 멜라민-포름알데히드수지(melamine Formaldehyde Glue), 요소 혼합 포름알데히드 수지 (Urea ＆ mixed Formaldehyde Glue), 페놀 요소 혼합 포름알데히드 수지( Phenol＆ Urea ＆ mixed Formaldehyde Glue), 요소 멜라민 혼합수지(Urea Melamine Formaldehyde Glue), 폴리 라우릴아크릴레이트수지( poly-lauylacrylate), 폴리 에칠헥실아크릴레이트(poly-2-ethylhexylacrylate), 아크릴비닐수지, 초산비닐수지, 아겨 및 에틸비닐아세테이트(ethyl vinyl acetate: EVA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 접착수지와 탄산칼슘, 규산칼슘, 규산나트륨, 화이트카본, 운모 및 석고로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 시멘트 원료를 결합제로 사용한다.Particularly, since the chemical structure of rice straw is hydrophilic because it is composed of cellulose such as wood, in the present invention, the binder for binding them is urea-formaldehyde resin (Urea Formaldehyde Glue), which binds well with the -OH group of the modified organic aromatic and cellulose. Phenolic Formaldehyde Glue, Melamine Formaldehyde Glue, Urea & Mixed Formaldehyde Glue, Phenol & Urea Mixed Formaldehyde Glue Urea Melamine Formaldehyde Glue, poly-lauylacrylate, poly-2-ethylhexylacrylate, acrylic vinyl resin, vinyl acetate resin, oil and ethyl vinyl acetate ethyl vinyl acetate: EVA), adhesive resins selected from the group consisting of calcium carbonate, calcium silicate, silica It uses a cement material selected at least one binding agent from the group consisting of sodium, white carbon, mica and gypsum.

또한, 본 발명에 사용되는 경화제로서는 수산화암모늄, 염화암모늄, 염화마그네슘, 염화알루미늄, 인산암모늄등을 사용하고 첨가제로서는 살리실산에스테르 또는 벤젠산에스테르 등의 유도체인 자외선 방지제와 인산에스테르계인 트리메틸포스폐이트 등의 유도체, 할로겐화인산에스테르계인 트리스클로로에틸포스폐이트 등의 유도체, 할로게화물계로 폴리파라클로로파라핀등의 유도체, 암모늄염계인 오르토인산암모늄등의 유도체 및 붕산, 붕사, 명반 등의 난연제를 첨가시킴을 특징으로 하는 볏짚 기능성 판재재조기술이다.In addition, as a hardening | curing agent used for this invention, ammonium hydroxide, ammonium chloride, magnesium chloride, aluminum chloride, ammonium phosphate, etc. are used, As an additive, UV inhibitor which is a derivative, such as salicylic acid ester or benzene acid ester, trimethyl phosphate etc. which are phosphate ester type, etc. are used. Derivatives such as trischloroethyl phosphate which is a halogenated phosphate ester, derivatives such as polyparachloroparaffin as a halide, derivatives such as ammonium orthophosphate as ammonium salt, and flame retardants such as boric acid, borax and alum. Rice straw functional plate manufacturing technology.

본 발명에서는 특히 볏짚을 3∼5㎝로 절단한 후 MDF생산 공정을 이용하여 스팀으로 가열한 후 리파이너장치내에서 열기계적펄프화(TMP)과정을 거쳐 볏짚재료를 가공한 후 성형하면 기계적 강도에서 매우 우수한 좋은 제품을 만들 수 있다.In the present invention, in particular, the straw is cut into 3 to 5 cm, heated with steam using an MDF production process, and then processed through a thermomechanical pulping (TMP) process in a refiner device to form a straw material, which is then formed in mechanical strength. You can make a very good product.

상기 본 발명의 방법에 따르면, 가압 등의 성형이 쉬워 소재를 다양한 모양으로, 또한 원하는 규격의 목재대용으로, 책상, 의자, 장롱, 가구, 합판, 각목, 원목, 건축자재, 조경재, 도로 설치물 및 농어촌 재료, 바닥재 형태의 모양으로 쓰일 수 있는 라미레이트 제품 등으로 사용될 수 있으며, 방음성의 재료로 대체하여 사용될 수 있다.According to the method of the present invention, it is easy to mold, such as pressing, the material in a variety of shapes, and for the wooden stand of the desired standard, desk, chair, dresser, furniture, plywood, wood, wood, wood, building materials, landscaping materials, road fixtures and It can be used as a lamination product that can be used in the form of farming and fishing materials, flooring material, etc., and can be used as a soundproof material.

또한, 원하는 성질에 따라 절단, 파쇄, 혼합, 가열, 냉각의 조건에 따라 다 양한 물리적 특성을 조성물에 부여하여 할 수 있다. 특히 성형품이 목재의 질감을 가지고 있고, 손톱질, 기계목공가공성, 대패질, 못질, 나사못, 구멍뚫기, 나무처럼 짜맞추성이 있어 작업현장에서 운반 취급 가공이 용이하다.In addition, various physical properties can be imparted to the composition according to the conditions of cutting, crushing, mixing, heating, and cooling according to the desired properties. In particular, the molded product has the texture of wood, and it is easy to carry and handle on the job site because it has nailing, machine workability, planer, nailing, screws, perforation and framing like wood.

특히 상기 본 발명의 기능성 판재는 내한성, 방음성, 견고성, 난연성, 전자파 흡습성 등의 건축재료 로서의 특징을 갖는다.In particular, the functional plate of the present invention has features as a building material such as cold resistance, soundproofing, firmness, flame retardancy, electromagnetic wave hygroscopicity.

이하, 실시 예를 통하여 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the embodiment will be described in more detail.

＜실시예 1＞<Example 1>

절단기 또는 해머밀(Hammer Mill)을 이용하여 적당한 크기로 분쇄한 볏짚을 무게 중량비 7에 대하여 요소수지를 무게 중량비 1 로 하여 혼합한 후 여기에 경화제로 염화암모늄을 무게 중량비 0.1로 첨가하여 구성된 원료를 온도 120℃에서 압력 10kgf/㎠ 로 20분간 성형하여 볏짚 판재가 제조되었다. 제조된 볏짚 판재의 휨강도는 200kgf/㎤ 밀도 0.5g/㎤을 갖는 물성치를 나타내었다. 상기 볏짚 판재의 휨강도는 KSM3008에 의해 측정하였다.A raw material composed of a straw straw crushed to a suitable size using a cutter or a hammer mill is mixed with urea resin with a weight ratio of 1 to a weight ratio of 7, and then ammonium chloride is added with a weight ratio of 0.1 by weight. A rice straw plate was produced by molding at a temperature of 120 ° C. at a pressure of 10 kgf / cm 2 for 20 minutes. The flexural strength of the prepared rice straw sheet showed physical properties having a density of 200 kg f / cm 3 and 0.5 g / cm 3. The bending strength of the rice straw plate was measured by KSM3008.

＜실시예 2＞<Example 2>

절단기 또는 해머밀(Hammer Mill)을 이용하여 적당한 크기로 분쇄한 볏짚을 무게 중량비 7.5 에 대하여 멜라민수지를 무게 중량비 1.5 로 하여 혼합한 후 여기에 경화제로 염화암모늄을 무게 중량비 0.15로 첨가하여 구성된 원료를 온도 160℃에서 압력 30kgf/㎠ 로 6분간 성형하여 볏짚 판재가 제조되었다. 제조된 볏짚 판재의 휨강도는 300kgf/㎤ 밀도 0.60g/㎤을 갖는 물성치를 나타내었다.A raw material composed of a straw straw crushed to a suitable size using a cutter or a hammer mill is mixed with a melamine resin with a weight ratio of 1.5 by weight to a weight ratio of 7.5, and then ammonium chloride is added with a weight ratio of 0.15 by weight. A rice straw plate was prepared by molding at a temperature of 160 ° C. for 6 minutes at a pressure of 30 kgf / cm 2. The flexural strength of the prepared rice straw sheet showed physical properties having a density of 300 kg f / cm 3 0.60 g / cm 3.

＜실시예 3＞<Example 3>

절단기 또는 해머밀(Hammer Mill)을 이용하여 적당한 크기로 분쇄한 볏짚을 무게 중량비 8에 대하여 폐놀수지를 무게 중량비 1.0로 하여 혼합한 후 여기에 경화제로 염화마그네슘을 무게 중량비 0.2로 첨가하여 구성된 원료를 온도 180℃에서 압력 150kgf/㎠ 로 3분간 성형하여 볏짚 판재가 제조되었다. 제조된 볏짚 판재의 휨강도는 340kgf/㎤ 밀도 0.65g/㎤을 갖는 물성치를 나타내었다.Using a cutter or hammer mill, mix rice straw crushed to a suitable size with a waste weight resin of 1.0 by weight to a weight ratio of 8, and add magnesium chloride to a weight ratio of 0.2 by weight as a curing agent. Rice straw plate was prepared by molding at a temperature of 150 ° C. at 150 kgf / cm 2 for 3 minutes. The flexural strength of the prepared rice straw sheet showed physical properties with a density of 340 kg f / cm 3 0.65 g / cm 3.

＜실시예 4＞<Example 4>

절단기 또는 해머밀(Hammer Mill)을 이용하여 적당한 크기로 분쇄한 볏짚을 무게 중량비 9에 대하여 요소와 폐놀수지로 구성된 수지원료를 무게중량비 0.5로 하여 혼합한 후 여기에 경화제로 염화암모늄을 무게 중량비 0.3로 첨가하여 구성된 원료를 온도 200℃에서 압력 300 kgf/㎠ 로 2분간 성형하여 볏짚 판재가 제조되었다. 제조된 볏짚 판재의 휨강도는 370kgf/㎤ 밀도 0.67g/㎤을 갖는 물성치를 나타내었다.Rice straw crushed to a suitable size using a cutter or hammer mill was mixed with a weight ratio of 0.5 by weight of a support material composed of urea and waste paper resin with respect to weight ratio 9, and then ammonium chloride was used as a curing agent. A straw straw plate was manufactured by molding a raw material constituted by adding at a temperature of 200 ° C. for 2 minutes at a pressure of 300 kgf / cm 2. The flexural strength of the prepared rice straw sheet showed physical properties having a density of 370 kg f / cm 3 0.67 g / cm 3.

＜실시예 5＞<Example 5>

절단기 또는 해머밀(Hammer Mill)을 이용하여 적당한 크기로 분쇄한 볏짚을 무게 중량비 10에 대하여 요소수지를 무게 중량비 3로 하여 혼합한 후 여기에 경화제로 염화암모늄을 무게 중량비 0.5 으로 첨가하여 구성된 원료를 온도 210℃에서 압력 1.2 ton/㎠ 로 2분간 성형하여 볏짚 판재가 제조되었다. 제조된 볏짚 판재의 휨강도는 400kgf/㎤ 밀도 0.68g/㎤을 갖는 물성치를 나타내었다.A raw material consisting of a straw straw crushed to a suitable size using a cutter or a hammer mill is mixed with a urea resin with a weight ratio of 3 to a weight ratio of 10, and then ammonium chloride is added with a weight ratio of 0.5 by weight. A rice straw plate was produced by molding at a temperature of 210 ° C. at 1.2 ton / cm 2 for 2 minutes. The flexural strength of the prepared rice straw sheet showed physical properties with a density of 400 kg f / cm 3 0.68 g / cm 3.

＜실시예 6＞<Example 6>

절단기 또는 해머밀(Hammer Mill)을 이용하여 적당한 크기로 분쇄한 볏짚을 무게 중량비 10에 대하여 요소와 멜라민수지로 구성된 수지원료를 무게 중량비 3로 하여 혼합한 후 여기에 경화제로 염화암모늄을 무게 중량비 1.0로 첨가하여 구성된 원료를 온도 210℃에서 압력 10 ton/㎠ 로 2분간 성형하여 볏짚 판재가 제조되었다. 제조된 볏짚 판재의 휨강도는 450kgf/㎤ 밀도 0.70g/㎤을 갖는 물성치를 나타내었다.A rice straw crushed to a suitable size using a cutter or a hammer mill is mixed with a weight ratio of 3 by weight of a support material composed of urea and melamine resin to a weight ratio of 10, and then ammonium chloride is used as a curing agent. A straw straw plate was manufactured by molding a raw material constituted by adding at a temperature of 210 ° C. for 10 minutes at a pressure of 10 ton / cm 2. The flexural strength of the prepared rice straw sheet showed physical properties with a density of 0.70 g / cm 3 at 450 kg f / cm 3.

＜실시예 7＞<Example 7>

실시예 6에서 구성된 재료를 사용하되, 볏짚원료 준비 및 성형 방법은 리파이너장치내에서의 열기계펄프(TMP)화공정, 수지첨가공정, 유동화건조공정, 호퍼저장공정, 에어휠터링공정, 매트형성공정, 열프레스가압공정, 냉각공정, 절단공정 등으로 이루어진 MDF제조공정을 이용하여 볏짚 판재를 제조하였다. 이때의 물성치는 휨강도는 650kgf/㎤ 밀도 0.75g/㎤을 갖는 물성치를 나타내었다.Using the material configured in Example 6, the straw straw material preparation and molding method is a thermomechanical pulp (TMP) process, resin addition process, fluidization drying process, hopper storage process, air filtering process, mat formation in the refiner device Rice straw plate was manufactured by using an MDF manufacturing process consisting of a process, a hot press pressing process, a cooling process, and a cutting process. In this case, the flexural strength showed a physical property having a density of 650 kg f / cm 3 and 0.75 g / cm 3.

＜실시예 8＞<Example 8>

실시예 6에서 구성된 재료에서 결합재는 접합수지대신에 시멘트원료를 이용하여 볏짚 무게 중량비 10에 대하여 중량비 3의 비율로 혼합하고 성형온도 120℃, 성형압력 1 내지 10ton/㎠, 성형시간 2 내지 20분으로 하여 제조하고 밀도, 함수율, 열전도도, 강도, 난연성, 부유 분진 흡착성 등의 항목 등에 대한 물리적 성질을 조사하였다. 강도, 난연성 면에서도 목재나 중밀도 섬유판보다 우수하였으며 건축 자재로서의 물리적 성질이 훨씬 뛰어남을 알 수 있다.In the material configured in Example 6, the binder was mixed with a cement raw material instead of the bonding resin in a ratio of 3 by weight to 10 weight ratios of rice straw, forming temperature 120 ℃, molding pressure 1 to 10ton / ㎠, molding time 2 to 20 minutes The physical properties of items such as density, moisture content, thermal conductivity, strength, flame retardancy, suspended dust adsorption, etc. were investigated. In terms of strength and flame retardancy, it is superior to wood or medium density fiberboard, and the physical properties of building materials are much better.

＜실시예 9＞<Example 9>

실시예 6에서 구성된 재료를 사용하데, 첨가제로서 살리실산에스테르 또는 벤젠산에스테르 등의 유도체인 자외선 방지제와 인산에스테르계인 트리메틸포스폐이트 등의 유도체, 할로겐화인산에스테르계인 트리스클로로에틸포스폐이트 등의 유도체, 할로게화물계로 폴리파라클로로파라핀등의 유도체, 암모늄염계인 오르토인산암모늄의 유도체 및 붕산, 붕사, 명반 등의 난연제를 볏짚 무게 중량비 10에 대하여 중량비 5의 비율로 혼합하고 성형온도 130℃, 성형압력 1 내지 10ton/㎠, 성형시간 2 내지 20분으로 하여 제조하고 밀도, 함수율, 열전도도, 강도, 난연성, 부유 분진 흡착성 등의 항목 등에 대한 물리적 성질을 조사하였다. 자외선흡수율과 난연성은 일반적인 목재합판보다 우수하였으며 건축 자재로서의 물리적 성질이 휠씬 뛰어남을 알 수 있다.A material constructed in Example 6 is used, and as an additive, a derivative such as a sunscreen agent such as a salicylic acid ester or a benzene acid ester, a derivative such as trimethyl phosphate which is a phosphate ester, a derivative such as trischloroethyl phosphate which is a halogenated phosphate ester, Derivatives such as polyparachloroparaffin, halogenated ammonium salt orthophosphoric acid derivatives and flame retardants such as boric acid, borax and alum are mixed at a weight ratio of 5 to rice straw weight ratio 10, and the molding temperature is 130 ° C. and molding pressure 1 To 10 ton / cm 2, molding time of 2 to 20 minutes, and physical properties of items such as density, moisture content, thermal conductivity, strength, flame retardancy, and floating dust adsorption were investigated. Ultraviolet absorption rate and flame retardancy are superior to that of general wood plywood, and physical properties as building materials are excellent.

상기 각 실시 예에서와 같이, 본 발명에서는 분쇄한 볏짚에 소정의 수지 결합제와 경화제 또는 첨가제를 사용하여 온도 120℃ 내지 210℃ 범위에서 성형압력 10kgf/㎠ 내지 10,000kgf/㎠ 및 성형시간 2분 내지 20분으로 성형하여 얻은 볏짚 판재의 휨강도 200kgf/㎤ 내지 650kgf/㎤, 밀도 0.5g/㎤ 내지 0.75g/㎤의 특성을 갖는 다양한 판재를 제조할 수 있어 목재, 중밀도합판(MDF), 파티클 보드(Particle board), 집성목(GLT) 및 바닥재 등의 대용품으로 사용될 수 있다.As in each of the above embodiments, in the present invention, using a predetermined resin binder and a curing agent or additive to the crushed rice straw, the molding pressure 10kgf / ㎠ to 10,000kgf / ㎠ and molding time 2 minutes to a temperature range of 120 ℃ to 210 ℃ bending strength 200kg f / ㎤ to 650kg f / ㎤, density 0.5g / ㎤ to 0.75g / ㎤ it is possible to manufacture a wide variety of sheet material having the characteristics of wood, plywood, medium density (MDF) of the rice straw plate material obtained by molding to 20 minutes, It can be used as a substitute for particle board, granular wood (GLT) and flooring.

한편, 상기 본 발명에서는 결합제의 함량을 제한하고 있으나, 경우에 따라서는 수지의 함량을 줄여주면 밀도가 더 가벼운 재료로 구성될 수 있다.On the other hand, in the present invention, but the content of the binder is limited, in some cases by reducing the content of the resin may be composed of a lighter density material.

또한, 상기 본 발명의 기능성 판재 및 그 제조방법에서는, 제품 개발에 의해 파생되는 관련 화학 장치설계 및 제작 기술의 노하우를 동시에 보유하게 됨은 물론 가격경쟁 및 그 수요에서 가히 파격적인 환경친화적 신소재를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 볏짚을 이용한 기능성 재료 개발의 기술은 용도에서 기존의 모든 목재, 합성 플라스틱, 건축자재 등의 각종형태를 자유자재로 만들어 대체할 수 있는 새로운 생산기술에 속한다. 또한, 환경의 보존 및 자원의 재활용으로 국가 기반 사업의 경쟁력 강화뿐만이 아니라 환경에 유해한 목재합판, 목재MDF 및 풀라스틱 보드 등을 대체할 수 있고 반영구적으로 재활용(Recycling)시키는 큰 장점이 있다.In addition, in the functional plate and the manufacturing method of the present invention, it is possible to simultaneously possess the know-how of related chemical device design and manufacturing technology derived from product development, and to obtain a new environmentally friendly material that is extremely competitive in price competition and demand. . Therefore, the technology of the development of functional materials using the straw of the present invention belongs to a new production technology that can be made and replaced freely various forms of all existing wood, synthetic plastic, building materials and the like in use. In addition, the preservation of the environment and the recycling of resources, as well as strengthening the competitiveness of the country-based business, can replace the environmentally harmful timber plywood, wood MDF and plastic boards, etc. There is a great advantage to semi-permanent recycling (Recycling).

특히, 본 발명의 기술은 볏짚 구성 성분이 목재와 동일한 셀룰로오스 구조를 이루고 있으며, 자연분해 및 환경오염에 절대적 이점을 가지고 있을 뿐만 아니라, 본 발명으로 인해 목재용도로 훼손되는 자연림을 보호할 수 있는 장점이 있어 전 세계적으로의 파급 효과는 막대하다 할 것이다.In particular, the technology of the present invention has the same cellulose structure as the straw straw constituent wood, has the absolute advantage in the natural decomposition and environmental pollution, as well as the advantages that can protect the natural forest damaged by the use of the wood due to the present invention There will be huge ramifications worldwide.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 기능성 판재 및 그 제조방법에 따르면, 분쇄한 볏짚에 결합제와 경화제 또는 첨가제를 포함하여 이루어진 혼합원료를 반자동 또는 다단식 열 자동프레스 장치를 사용하여 소정의 성형조건으로 성형하여 얻어지는 것으로 우수한 휨강도와 밀도를 유지하는 합판재료로서, 가압과 압출 등으로 성형이 쉬워 소재를 다양한 모양으로 원하는 규격의 판목, 각목, 합판, 건축자재 및 바닥재 형태의 모양으로도 제조할 수 있는 것으로, 목재나 합판을 얻기 위해 산림을 훼손하는 대신 무한한 자원인 볏짚을 이용함으로써 환경 친화적이면서 대량 생산성과 경제성이 예상되고, 특히 공정에 따라 가볍고 성형과 절단 가공이 용이함 은 물론 색채를 첨가하는 응용 제품으로서도 이용될 수 있어, 관련 분야에의 이용 및 응용이 기대된다 하겠다.As described above, according to the functional plate of the present invention and a method of manufacturing the same, by using a semi-automatic or multi-stage thermal automatic press device to form a mixed raw material comprising a binder and a curing agent or additive in the crushed rice straw by a predetermined molding conditions Plywood material that maintains excellent flexural strength and density, and is easy to be molded by pressing and extrusion, so that the material can be manufactured in various shapes such as lumber, lumber, plywood, building materials and flooring. Instead of damaging the forest to obtain wood or plywood, it is expected to be environmentally friendly, mass-productive and economical by using rice straw, which is an infinite resource.In particular, it is light depending on the process and is easy to form and cut. Can be expected to be used and applied in related fields I will.

이상에서 본 발명에 기재된 구체적 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 가능한 것은 첨부된 특허청구 범위에 속함은 당연한 것이다.Although only the specific examples described in detail in the present invention have been described in detail, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and variations are naturally within the scope of the appended claims. .

Claims (6)

볏짚 7∼10 중량비와 결합제 1∼3 중량비로 이루워진 혼합물 전체 중량에 대해 경화제 0.1∼1.0 중량비를 포함하여 이루어지고, It comprises 0.1 to 1.0 weight ratio of the curing agent to the total weight of the mixture consisting of 7 to 10 weight ratio of rice straw and 1 to 3 weight ratio of the binder, 상기 결합제는 요소수지, 페놀수지, 멜라민수지, 요소-포름알데히드수지(Urea Formaldehyde Glue), 페놀-포름알데히드수지 (Phenol Formaldehyde Glue), 멜라민-포름알데히드수지 (melamine Formaldehyde Glue), 요소 혼합 포름알데히드 수지 (Urea ＆ mixed Formaldehyde Glue), 페놀 요소 혼합 포름알데히드 수지( Phenol＆ Urea ＆ mixed Formaldehyde Glue), 요소 멜라민 혼합수지(Urea Melamine Formaldehyde Glue), 폴리 라우릴아크릴레이트수지(poly-lauylacrylate), 폴리에칠헥실아크릴레이트(poly-2-ethylhexylacrylate), 아크릴비닐수지, 초산비닐수지, 아겨 및 에틸비닐아세테이트(ethyl vinyl acetate: EVA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 접착수지, 그리고 탄산칼슘, 규산칼슘, 규산나트륨, 화이트카본, 운모 및 석고로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 시멘트원료를 사용하는 것으로서, 상기 접착수지와 상기 시멘트원료의 혼합물이고,The binder is urea resin, phenol resin, melamine resin, urea formaldehyde resin (Urea Formaldehyde Glue), phenol-formaldehyde resin (Phenol Formaldehyde Glue), melamine-formaldehyde resin (melamine Formaldehyde Glue), urea mixed formaldehyde resin (Urea & mixed Formaldehyde Glue), Phenol & Urea & mixed Formaldehyde Glue, Urea Melamine Formaldehyde Glue, Poly-lauylacrylate, Polyhexyl Adhesion resin selected from the group consisting of acrylate (poly-2-ethylhexylacrylate), acryl vinyl resin, vinyl acetate resin, oil and ethyl vinyl acetate (EVA), and calcium carbonate, calcium silicate, sodium silicate, white Using cement material selected from the group consisting of carbon, mica and gypsum, the adhesive resin and the A mixture of cement raw materials, 상기 경화제는 수산화암모늄, 염화암모늄, 염화마그네슘, 염화알루미늄 및 인산암모늄으로 이루어진 그룹으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 볏짚을 이용한 기능성 판재의 제조방법으로서,The curing agent is a method for producing a functional plate using a straw straw, characterized in that at least one selected from the group consisting of ammonium hydroxide, ammonium chloride, magnesium chloride, aluminum chloride and ammonium phosphate, 상기 판재는 절단기 또는 해머밀로 분쇄한 상기 볏짚에 상기 결합제를 혼합하고 여기에 상기 경화제를 합하여 준비된 상기 원료를 반자동 또는 다단식 열 자동프레스 장치에서 성형온도 120∼210℃, 성형압력 10∼10,000kgf/㎠, 성형시간 2∼20분으로 성형하는 것에 의하여 형성되며,The plate is mixed with the binder in the rice straw crushed by a cutter or a hammer mill, and the raw material prepared by combining the curing agent therein in a semi-automatic or multi-stage thermal automatic press device in the molding temperature 120 ~ 210 ℃, molding pressure 10 ~ 10,000kgf / ㎠ It is formed by molding for 2 to 20 minutes, 상기 판재의 제조방법은 상기 볏짚원료는 리파이너장치내에서 기계화펄프형태로 해섬하여 준비하고 여기에 상기 결합제 와 상기 경화제를 혼합하여 제조하는 기계화펄프공정, 수지첨가공정, 유동화건조공정, 호퍼저장공정, 에어휠터링공정, 매트형성공정, 열프레스가압공정, 냉각공정, 및 절단공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 볏짚을 이용한 기능성 판재의 제조방법.The method of manufacturing the plate material is prepared by preparing the rice straw raw material in the form of a mechanized pulp in the refiner device, and by mixing the binder and the hardener therein, the mechanized pulp process, resin addition process, fluidization drying process, hopper storage process, A method of manufacturing a functional sheet material using rice straw, comprising an air filtering process, a mat forming process, a hot press pressing process, a cooling process, and a cutting process. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 첨가제로서 살리실산 에스테르 또는 벤젠산 에스테르의 유도체인 자외선 방지제와 인산 에스테르계인 트리메틸포스폐이트의 유도체, 할로겐화 인산 에스테르계인 트리스클로로에틸포스폐이트의 유도체, 할로게화물계인 폴리파라클로로파라핀 의 유도체, 암모늄염계인 오르토인산암모늄의 유도체 및 붕산, 붕사, 명반의 난연제 가운데 어느 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볏짚을 이용한 기능성 판재의 제조방법.As an additive, a UV-protecting agent which is a derivative of salicylic acid ester or benzene ester and a derivative of trimethylphosphate which is a phosphate ester, a derivative of trischloroethylphosphate which is a halogenated phosphate ester, a derivative of polyparachloroparaffin which is a halide, and an ammonium salt A method for producing a functional plate using rice straw further comprising any one or more of a derivative of ammonium orthophosphate and a flame retardant of boric acid, borax, and alum. 삭제delete
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