KR101725364B1 - The Composite wood of using bamboo flour and the method of manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대나무목분을 이용한 합성목재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 300메쉬 이상으로 잘게 분쇄된 대나무목분(11) 60~65중량%과, 제1합성수지(12) 20~30중량% 및 난연제(13a), 결합제(13b), 산화방지제(13c), 착색제(13d), 자외선차단제(13e) 중 1종 이상을 함유하는 첨가제(13) 10~20중량%를 혼합하여 합성목분(31)을 생성하는 합성목분생성단계(S10), 압출기에서 열을 가한 후 금형으로 사출하는 모형성형단계(S20), 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 재질의 제2합성수지(21)를 분사하는 코팅단계(S30), 압출형 롤러에 삽입하여 무늬목재(34)를 생성하는 무늬성형단계(S40), 상기 무늬목재(34)의 외형이 고형화되도록 물로 냉각시켜 합성목재(35)를 생성하는 냉각성형단계(S50)를 거침으로써, 60중량% 이상의 대나무목분이 함유되어 외형적으로 나무질감이 잘 표현되고, 재활용된 난연제를 첨가제로 활용함으로써, 합성목제의 품질이 우수하고, 다양한 형상과 무늬를 새겨 제작할 수 있어, 건축자재 및 도로포장재로 사용될 수 있는 대나무목분을 이용한 합성목재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a synthetic wood using bamboo wood powder and a method for producing the same. More particularly, the present invention relates to a synthetic wood using bamboo wood powder, And 10 to 20% by weight of an additive (13) containing at least one of a flame retarder (13a), a binder (13b), an antioxidant (13c), a colorant (13d) and an ultraviolet screening agent (13e) A molding step S20 for injecting heat into the mold after heat is applied in the extruder, a coating step S30 for spraying the second synthetic resin 21 made of polyethylene or polypropylene, (S50) for forming a synthetic wood (35) by cooling with water to solidify the outer shape of the patterned wood (34) , The bamboo wood is contained in an amount of 60% by weight or more, and the wood texture is well expressed The present invention relates to a synthetic wood using bamboo wood powder which can be used as a building material and a road packing material because of its excellent quality of synthetic wood by using recycled flame retardant as an additive, will be.
Description
본 발명은 대나무목분을 이용한 합성목재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 60중량% 이상의 대나무목분이 함유되어 외형적으로 나무질감이 잘 표현되고, 재활용된 난연제를 첨가제로 활용함으로써, 합성목제의 품질이 우수하고, 다양한 형상과 무늬를 새겨 제작할 수 있어, 건축자재 및 도로포장재로 사용될 수 있는 대나무목분을 이용한 합성목재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a synthetic wood using bamboo wood powder and a method for producing the wood. More particularly, the present invention relates to a synthetic wood using bamboo wood powder, The present invention relates to a synthetic wood using bamboo wood powder which can be used as a building material and a road packaging material because of its excellent quality in wood and can be carved with various shapes and patterns, and a manufacturing method thereof.
일반적으로 합성목재는 목분(50%)이상과 합성수지(PE, PP)를 혼합해서 목재의 단점(썩거나 갈라짐 등)을 보완한 친환경 소재를 일컫으며, 여기서 목분은 주로 재활용되는 목재를 사용하기에 산림훼손도 줄이며 반 영구적으로 사용할 수 있는 장점이 방부목과 대별되며, 방부목보다 비용이 다소 높은 문제점이 있다.Generally, synthetic wood is an eco-friendly material that is made by mixing wood (50%) or more with synthetic resin (PE, PP) to compensate for the disadvantages (decay or cracking) of the wood, where wood is mainly used for recycled wood The advantage of being able to reduce the damage of the forest and to use it semi-permanently is divided into the conservation area and the cost is higher than the conservation area.
최근에는 천연목재와 유사한 표면 질감 및 무늬를 갖는 합성목재에 관한 연구가 많이 이루어지고 있는데, 이러한 합성목재를 제조하는데 사용되는 목재의 대부분은 비중이 비교적 가볍고 구하기가 쉬워 많이 이용되고 있다.In recent years, there have been many researches on synthetic wood having a surface texture and pattern similar to natural wood. Most of the woods used for producing such synthetic wood are relatively light in weight and easy to obtain.
그리고, 상기 합성목재는 목분이 대량 함유되기 때문에 천연목재와 비슷한 외관이나 성질을 갖게 한 재료로서 사출 또는 압출성형으로 제조되며, 사출성형품은 텔레비전 수상기의 캐비닛 등에, 압출성형품은 건재에 주로 사용된다. The synthetic wood is produced by injection molding or extrusion molding as a material having a similar appearance or properties to natural wood because a large amount of wood is contained therein. Injection molding products are mainly used in cabinets of television receivers, and extrusion molding products are mainly used for building materials.
한편, 상기 사출성형품은 성형 시에 조각이나 나무결무늬가 넣어지므로 인쇄나 도장(塗裝) 등의 2차 가공을 하지 않고서도 나무의 질감(質感)을 나타낼 수 있다.On the other hand, since the injection-molded article is filled with a piece or a grain pattern at the time of molding, the texture of the wood can be expressed without secondary processing such as printing or painting.
그리고, 상기 압출성형품의 경우에는 목재의 제재, 평판, 각재(角材) 등에 가까운 것이 되며, 주된 용도는 건재(建材)이다. 압출된 시트(sheet)를 뜨거울 때 감아서 나이테가 있는 통나무와 비슷한 것도 만들 수 있다.In the case of the above-mentioned extrusion molded article, it is close to the material of wood, the flat plate, the square material, and the main use is the building material. The extruded sheet can be rolled up when hot to make something similar to a ringed log.
일반적으로 합성목재는 천연목재에 비해서 흡수성이 적고 부패하지 않는 장점이 있다. 또 발포배율(發泡倍率)이 비교적 낮고 표면에 밀도가 높은 표피층이 있으므로 강도가 상당히 높고 못박기나 대패질 등의 가공도 가능하다.Generally, synthetic wood is less absorbent than natural wood and does not decay. In addition, since the expansion ratio is relatively low and the skin layer has a high density on the surface, the strength is extremely high and processing such as nailing and planing is also possible.
근래에 합성목재는 강하고 우수한 물성과 더불어 친환경적이며, 재생이 가능하여 목재를 대체하는 신소재로서 그 시장이 급성장하고 있으며 다양한 형태의 합성목재 제품이 개발되고 있는 실정이다.In recent years, the synthetic wood is strong, has excellent physical properties, is environmentally friendly, can be regenerated, is a new material to replace wood, and the market is rapidly growing, and various types of synthetic wood products are being developed.
해외의 경우는 목분이 50 중량%이상 첨가되어야 합성목재로 지칭되고 있는 반면, 국내에는 아직까지 합성목재에 대한 기준이 불분명하여 외관만을 모사하거나 소량(30중량% 내외)의 목분을 사용한 제품까지 합성목재로 분류되고 있는 실정이다.In the case of foreign countries, the addition of more than 50% by weight of wood is called synthetic wood. However, the standards for synthetic wood are still unclear in Korea, so that only the appearance of wood is simulated or the products using wood powder of small amount (about 30% by weight) It is classified as wood.
이에 친환경적이며 천연 소재의 제품으로서의 합성목재를 위해 근래에는 목분 50중량% 이상이 첨가된 합성목재 제품이 계속적으로 개발되고 있다.For this reason, synthetic wood products, to which more than 50% by weight of wood powder have been added, are continuously being developed for environmentally friendly synthetic wood as natural products.
이와 관련된 종래기술로 한국 등록 특허 제10-1317569호(2013.10.04.)에는 '다중 공압출을 이용한 합성목재 제품 및 그 제조방법'이 개시되었다.Korean Patent No. 10-1317569 (Oct. 3, 2013) discloses a synthetic wood product using multi-co-extrusion and a manufacturing method thereof.
상기한 종래기술은 1개의 압출 다이 내에서 각기 다른 압출기를 통하여 유입되는 동종 또는 이종의 수지를 접합하는 다중 공압출공법을 이용하여 제조되는 합성목재 제품으로서, 물성보강 내층; 및 상기 내층 표면에 구비된 목무늬구현 표면층;을 포함하되, 상기 내층을 구성하는 수지 조성물은 PP, PE 중의 어느 하나 이상의 열가소성 수지이고, 상기 표면층을 구성하는 수지 조성물은 PP, PE 중의 어느 하나 이상의 열가소성 수지이며, 상기 내층과 표면층에 함유된 목분은 상기 제품 무게 함량 대비 50 중량% 이상이며, 상기 내층과 표면층을 구성하는 수지 조성물은 식물성 섬유재와 더불어 조성물의 기계적 물성을 향상시키는 첨가제를 포함하되, 상기 식물성 섬유재는 페놀성 화합물이 제거된 것으로 100㎛ 이하의 평균 섬유길이 및 90 중량% 이상의 셀룰로오스 함량을 가지는 펄프 섬유인 것을 특징으로 한다.The above-mentioned prior art is a synthetic wood product produced by using a multi-co-extrusion method in which a homogeneous or heterogeneous resin introduced through different extruders in one extruding die is bonded, comprising: a physical reinforcing inner layer; Wherein the resin composition constituting the inner layer is at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of PP and PE, and the resin composition constituting the surface layer comprises at least one of PP and PE Wherein the resin composition constituting the inner layer and the superficial layer comprises an additive for improving the mechanical properties of the composition together with the vegetable fiber material, , The vegetable fiber material is pulp fiber having a phenolic compound removed and having an average fiber length of 100 μm or less and a cellulose content of 90% by weight or more.
다만, 상기한 종래기술은 내층과 표면층 모두에 식물성 섬유재가 포함되어 구성됨으로써, 표피층의 섬유재가 수분과 반응하여 다량의 물이 있는 곳에서는 점차적으로 치수안정성이 떨어지게 되는 문제점이 있다. 또한 자외선에 노출될 경우 표면이 열화되어 오랜 시간에 걸쳐 변색 및 물성저하가 발현되는 문제점이 있다.However, the above-mentioned prior art has a problem that the fibrous material of the skin layer reacts with moisture, and the dimensional stability gradually deteriorates at a place where a large amount of water is present because the plant fiber material is included in both the inner layer and the surface layer. In addition, when exposed to ultraviolet rays, the surface is deteriorated, resulting in discoloration and deterioration of physical properties over a long period of time.
또한, 상기 식물성 섬유재만을 별도로 추출토록 화학공정을 거치게 되며, 이때, 페놀성 화합물이 생성되며, 이를 제거하기위한 별도의 공정을 거쳐야 함에 따라 추가의 비용이 소모되는 문제점이 있었다.In addition, a chemical process is performed to extract only the vegetable fiber material separately. At this time, a phenolic compound is produced, and a separate process is required to remove the phenolic compound.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 모양과 목분의 물성이 포함된 내부성형층이 300메쉬 이상으로 잘게 분쇄된 대나무목분 60~65중량%와, 제1합성수지 20~30중량% 및 첨가제 10~20중량%가 혼합되어 이루어지고, 외부보호층은 외부 충격에 의한 파손 또는 곰팡이로 부터 부식을 방지토록 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 재질의 제2합성수지로 코팅됨으로써, 합성목제의 품질이 우수하고, 다양한 형상과 무늬를 새겨 제작할 수 있어, 건축자재 및 도로포장재로 사용될 수 있는 대나무목분을 이용한 합성목재 및 그 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a bamboo wood pulp having an inner shaping layer containing shape and wood powder properties, 20 to 30% by weight of the first synthetic resin and 10 to 20% by weight of the additive. The outer protective layer is coated with a second synthetic resin made of polyethylene or polypropylene so as to prevent corrosion or damage due to external impact The present invention provides a synthetic wood using bamboo wood powder which can be used as building materials and road pavement materials, and which can produce various shapes and patterns with excellent quality of synthetic wood, and a manufacturing method thereof.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 대나무목분을 이용한 합성목재의 제조방법은 300메쉬 이상으로 잘게 분쇄된 대나무목분 60~65중량%과, 제1합성수지 20~30중량% 및 난연제, 결합제, 산화방지제, 착색제, 자외선차단제 중 1종 이상을 함유하는 첨가제 10~20중량%를 혼합하여 합성목분을 생성하는 합성목분생성단계와; 상기 합성목분이 외형이 성형되도록 압출기에서 열을 가한 후 금형으로 사출하여 성형목재를 생성하는 모형성형단계와; 상기 성형목재의 외부에 코팅막이 생성되도록 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 재질의 제2합성수지를 분사하여 코팅목재를 생성하는 코팅단계와; 상기 코팅목재의 외부에 무늬가 새겨지도록 압출형 롤러에 삽입하여 무늬목재를 생성하는 무늬성형단계와; 상기 무늬목재의 외형이 고형화되도록 물로 냉각시켜 합성목재를 생성하는 냉각성형단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for producing synthetic wood using bamboo wood flour, which comprises 60 to 65% by weight of finely pulverized bamboo wood, 300 to 20% by weight of first synthetic resin, 10 to 20% by weight of an additive containing at least one of an antioxidant, a colorant and an ultraviolet screening agent to produce a synthetic wood powder; A molding step of heating the synthetic wood in an extruder so as to form an outer shape and then injecting it into a mold to produce molded wood; A coating step of spraying a second synthetic resin made of polyethylene or polypropylene to produce a coated wood so that a coating film is formed on the outside of the molded wood; A pattern forming step of forming a patterned wood by inserting the patterned wood into an extruded roller so that a pattern is formed on the outside of the coated wood; And a cooling molding step in which synthetic wood is produced by cooling with water so that the outer shape of the patterned wood is solidified.
상기 합성목분생성단계에는 상기 합성목분의 난연성을 강화토록 정수슬러지를 소성하여, 알칼리용액과 반응시켜 수산화알루미늄이 다량함유된 다공성광물질을 상기 난연제로 생성하는 난연제소성단계가 더 구비된 것을 특징으로 한다.The synthetic wood powder producing step may further include a burning step of burning the purified sludge so as to enhance the flame retardancy of the synthetic wood powder and reacting with the alkali solution to produce a porous mineral containing a large amount of aluminum hydroxide as the flame retardant .
본 발명에 의한 대나무목분을 이용한 합성목재는 대나무에서 얻어지는 목분을 주원료로하여 합성수지 및 첨가제가 혼합된 합성목재로서, 300메쉬 이상으로 잘게 분쇄된 대나무목분 60~65중량%와, 제1합성수지 20~30중량% 및 난연제, 결합제, 산화방지제, 착색제, 자외선차단제 중 1종 이상을 함유하는 첨가제 10~20중량%가 혼합되어 이루어진 내부성형층과; 상기 내부성형층의 외부에는 충격에 의한 파손 또는 곰팡이로 부터 부식을 방지토록 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 재질의 제2합성수지로 코팅된 외부보호층이 구비된 것을 특징으로 한다.The synthetic wood using the bamboo wood powder according to the present invention is a synthetic wood mixed with synthetic resin and additives using wood powder obtained from bamboo as a main material and is composed of 60 to 65% by weight of finely pulverized bamboo wood powder of 300 mesh or more, 30 to 30% by weight of an inorganic molding compound and 10 to 20% by weight of an additive containing at least one of a flame retardant, a binder, an antioxidant, a colorant and an ultraviolet screening agent; And an outer protective layer coated on the outside of the inner shaping layer with a second synthetic resin made of polyethylene or polypropylene is provided to prevent damage due to impact or corrosion from a mold.
상기 난연제는 산화알루미늄이 다량 함유된 정수슬러지를 소성하여, 알칼리용액과 반응되어 생성된 다공성광물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.The flame retardant is characterized by comprising a porous mineral produced by calcining a purified sludge containing a large amount of aluminum oxide and reacting with an alkali solution.
상기 제1합성수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리올레핀 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.The first synthetic resin may be any one of polyethylene, polypropylene, and polyolefin.
이와 같이 본 발명에 따른 대나무목분을 이용한 합성목재 및 그 제조방법의 효과는 다음과 같다.Effects of the synthetic wood using the bamboo wood powder according to the present invention and the manufacturing method thereof are as follows.
첫째, 대나무목분을 다른 화학적 처리 과정이 없이 300메쉬 이상으로 잘게 분쇄하여 얻어진 순수한 대나무목분으로 구비됨으로써, 다양한 화학처리하지 않는 대나무목분을 이용하여 친환경적인 방법으로 생산이 가능하며,First, since the bamboo wood powder is finely pulverized to 300 mesh or more without any chemical treatment, it can be produced in an environmentally friendly manner by using various bamboo wood powder without chemical treatment,
둘째, 대나무목분과 합성수지가 함께 혼합되어 이루어진 합성목재는 단순한 목재성분으로 이루어진 방부목과 대별되게 곰팡이가 잘 서식하지 못하고, 습기나 온도에 강해 부식되지 않고 반영구적으로 사용될 수 있으며,Second, the synthetic wood which is made by mixing bamboo wood and synthetic resin can not be well preserved in molds made of wood, and can be used semi-permanently without being resistant to humidity or temperature,
셋째, 산화알루미늄이 많이 첨가된 정수슬러지를 소성하여 난연성 물질인 수산화알루미늄이 함유된 다공성광물질을 난연제로 사용함으로써, 대나무목분과 합성수지가 연소되기 용이한 구조를 개선하여 다양한 건축재로 활용가능하며,Third, by using porous mineral containing aluminum hydroxide, which is a flame retardant material, as a flame retardant, sintered water sludge containing a large amount of aluminum oxide can be utilized as various construction materials by improving the structure in which bamboo wood and synthetic resin are easily burned,
넷째, 압출형 롤러에서 무늬가 형성된 무늬목재를 다양한 모형으로 냉각시켜 외형을 고형화함으로써, 다양한 형태의 제조가 용이하여 다채로운 모형의 건축자재로 활용되는 이점이 있다.Fourth, there is an advantage that the patterned wood with the patterns formed by the extruded roller is cooled by various models to solidify the outer shape, so that various types of manufacturing are easy and utilized as building materials of various models.
도 1은 종래기술의 다중 공압출을 이용한 합성목재 제품을 제조하기 위한 장치의 구성도이며,
도 2는 본 발명에 따른 대나무목분을 이용한 합성목재의 일 실시예에 나타낸 도면이며,
도 3는 본 발명에 따른 대나무목분을 이용한 합성목재의 제조방법을 나타낸 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for manufacturing a synthetic wood product using multi-co-extrusion of the prior art,
FIG. 2 is a view showing an embodiment of synthetic wood using bamboo wood flour according to the present invention,
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a synthetic wood using bamboo wood powder according to the present invention.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 대나무목분을 이용한 합성목재의 제조방법은 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 300메쉬 이상으로 잘게 분쇄된 대나무목분(11) 60~65중량%과, 제1합성수지(12) 20~30중량% 및 난연제(13a), 결합제(13b), 산화방지제(13c), 착색제(13d), 자외선차단제(13e) 중 1종 이상을 함유하는 첨가제(13) 10~20중량%를 혼합하여 합성목분(31)을 생성하는 합성목분생성단계(S10)와; 상기 합성목분(31)이 외형이 성형되도록 압출기에서 열을 가한 후 금형으로 사출하여 성형목재(32)를 생성하는 모형성형단계(S20)와; 상기 성형목재(32)의 외부에 코팅막이 생성되도록 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 재질의 제2합성수지(21)를 분사하여 코팅목재(33)를 생성하는 코팅단계(S30)와; 상기 코팅목재(33)의 외부에 무늬가 새겨지도록 압출형 롤러에 삽입하여 무늬목재(34)를 생성하는 무늬성형단계(S40)와; 상기 무늬목재(34)의 외형이 고형화되도록 물로 냉각시켜 합성목재(35)를 생성하는 냉각성형단계(S50)로 이루어진다.2 to 3, the method for producing synthetic wood using bamboo wood powder according to the present invention comprises 60 to 65% by weight of
여기서, 상기 대나무목분(11)은 상기 제1합성수지(12)와 잘 섞이도록 잘게 분쇄되며, 이때, 300메쉬 정도로 잘게 분쇄되는 것이 바람직하다.Here, the
그리고, 상기 합성목분(31)은 금형사출, 코팅 및 냉각되어 최종적으로 건축자재로 활용될 수 있는 합성목재(35)로 생성되게 된다.Then, the synthetic wood powder 31 is produced as a synthetic wood 35 that can be finally used as a building material by injection molding, coating, and cooling.
아울러, 상기 합성목분생성단계(S10)에는 상기 합성목분(31)의 난연성을 강화토록 정수슬러지를 소성한 후 암모니아, 소석회등의 알칼리용액과 반응시켜 수산화알루미늄이 다량함유된 다공성광물질(13a')을 상기 난연제(13a)로 생성하는 난연제소성단계(S11)가 더 구비된다.In addition, in the synthetic wood powder producing step S10, the purified sludge is fired so as to enhance the flame retardancy of the synthetic wood powder 31, and then reacted with an alkali solution such as ammonia or slaked lime to form a porous mineral substance 13a ' And a flame retardant firing step (S11) of producing a flame retardant (13a).
일반적으로 정수슬러지에는 산화알루미늄이 다량 함유되어 있으며, 이를 소성하여 잔존물인 회분을 알칼리용액과 반응시키면, 수산기가 함유된 수산화알루미늄이 포함된 상기 다공성광물질(13a')이 생성되게 된다.Generally, the purified sludge contains a large amount of aluminum oxide. When the residue is reacted with the alkali solution, the porous mineral 13a 'containing aluminum hydroxide containing a hydroxyl group is produced.
한편, 본 발명에 따른 대나무목분을 이용한 합성목재는 대나무에서 얻어지는 목분을 주원료로하여 합성수지 및 첨가제가 혼합된 합성목재로서, 300메쉬 이상으로 잘게 분쇄된 대나무목분(11) 60~65중량%와, 제1합성수지(12) 20~30중량% 및 난연제(13a), 결합제(13b), 산화방지제(13c), 착색제(13d), 자외선차단제(13e) 중 1종 이상을 함유하는 첨가제(13) 10~20중량%가 혼합되어 이루어진 내부성형층(10)과; 상기 내부성형층(10)의 외부에는 충격에 의한 파손 또는 곰팡이로 부터 부식을 방지토록 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 재질의 제2합성수지(21)로 코팅된 외부보호층(20)이 구비된다.Meanwhile, the synthetic wood using bamboo wood powder according to the present invention is a synthetic wood mixed with synthetic resin and additives using wood powder obtained from bamboo as a main material, 60 to 65% by weight of finely pulverized bamboo wood powder (11) (13) containing 20 to 30% by weight of the first synthetic resin (12) and at least one of a flame retardant (13a), a binder (13b), an antioxidant (13c), a colorant (13d) and an ultraviolet screening agent To 20% by weight of the inner shaping layer (10); An outer
그리고, 상기 난연제(13a)는 산화알루미늄이 다량 함유된 정수슬러지를 소성하여, 알칼리용액과 반응되어 생성된 다공성광물질(13a')로 이루어진다.The flame retardant 13a is composed of a porous mineral substance 13a 'produced by calcining the purified sludge containing a large amount of aluminum oxide and reacting with the alkali solution.
또한, 상기 제1합성수지(12)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리올레핀 중 어느 하나로 이루어진다.
Also, the first
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 대나무목분을 이용한 합성목재 및 그의 제조방법에 대한 작용을 살펴보면 아래와 같다.The operation of the synthetic wood using the bamboo wood powder according to the present invention and the manufacturing method thereof will be described below.
본 발명에 따른 대나무목분을 이용한 합성목재는 단순 목분을 이용한 합성목재와 비교시, 대나무목분의 물리적 성질이 일반 목분보다 내구성과 내스크래치성등이 우수하여 충격에 강하고 더 오래 사용할 수 있다. 보다 구체적으로 살펴보면 표 1은 대나무와 침엽수 및 활엽수의 구성 성분을 비교한 것이다.The synthetic wood using the bamboo wood powder according to the present invention is superior in shock resistance and durability and scratch resistance than the general wood powder in physical properties of bamboo wood powder compared with synthetic wood using simple wood powder, More specifically, Table 1 compares the components of bamboo, conifer, and broad-leaved trees.
여기서, 대나무는 타 목재와 비교시 온수가용분이 비교적 많아 고수율의 펄프를 제조하는 데 유리한 특성이 있으며, 회분이 다른 목재보다 많음으로서 무기질 성분도 비교적 많다. Here, compared to other wood, bamboo has a relatively high amount of hot water soluble component, which is advantageous in producing high-yield pulp, and the amount of ash is larger than that of other wood, so that the inorganic component is also relatively large.
그리고, 대나무를 단면으로 보았을 때, 표피부>중간부>수공측 순으로 비중이 차이가 나며, 특히, 수공측은 수분함량이 많아 분말로 분쇄후 소정의 건조과정을 거치게 된다.When the bamboo is viewed in cross section, the specific gravity differs in the order of table skin, middle part, and hand side. Particularly, the water side of the bamboo has a large amount of water and is pulverized into powder and subjected to a predetermined drying process.
이러한 특성을 가진 대나무를 300메쉬 이상으로 잘게 분쇄하여 얻어진 대나무목분(1)과 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중에서 선택된 제1합성수지(12)에 첨가제(13)를 혼합하여 본 발명에 따른 대나무목분을 이용한 합성목재(35)를 생성하게되며, 여기서, 상기 합성목재(35)에 포함된 상기 대나무목분(11)은 60~65중량%를 사용함으로써, 60중량%이하로 중량비로 사용되는 일반 합성목재보다 더 많은 목분이 함유되어, 외관상으로는 실제 목재와 유사한 형상을 띄게 된다.The bamboo wood powder 1 obtained by finely grinding bamboo having the above characteristics to a size of not less than 300 mesh and the first
아울러, 실제 목제와 유사한 외형을 띈 상기 합성목재(35)의 외주연에는 제2합성수지(21)로 코팅된 외부보호층(20)이 더 구비되게 되며, 상기 외부보호층(20)은 곰팡이나 기타 산화작용에 의해 부식되는 것을 방지하게 된다.In addition, an outer
또한, 상기 첨가제(13)는 상기 합성목재(35)로 제조된 건축자재가 반영구적으로 사용토록 혼합되게 된다. 그리고, 상기 첨가제(13)은 난연제(13a), 결합제(13b), 산화방지제(13c), 착색제(13d), 자외선차단제(13e) 중 1종 이상을 함유하여 구성되며, 특히, 상기 난연제(13a)는 정수슬러지를 소성 및 알칼리용액과 화학 반응되어 얻어진 광물질로 구성되며, 상기 광물질에는 수산화알루미늄이 다량함유되어 있어 난연제(13a)로 작용되게 된다.Also, the
한편, 본 발명에 따른 대나무목분을 이용한 합성목재의 제조방법은 도 3에 도시된 바와 같이 합성목분(31)을 생성하는 합성목분생성단계(S10)와, 성형목재(32)를 금형사출하여 생성하는 모형성형단계(S20)와, 제2합성수지(21)를 분사하는 코팅단계(S30)와, 롤러에 삽입하여 무늬목재(34)를 생성하는 무늬성형단계(S40)와, 물로 냉각시키는 냉각성형단계(S50)를 거침으로써, 외형이 다양하고 항균 및 산화방지 작용이 되는 되는 합성목재(35)를 생산하게 된다.As shown in FIG. 3, the method for producing synthetic wood using bamboo wood powder according to the present invention includes a synthetic wood powder producing step (S10) for producing a synthetic wood powder (31) A pattern forming step S40 for inserting the second
여기서, 상기 합성목분생성단계(S10)에서는 대나무목분(11) 60~65중량%과, 제1합성수지(12) 20~30중량% 및 첨가제(13) 10~20중량%가 혼합되어 합성목분(31)이생성된다. 특히, 상기 첨가제(13)는 난연제(13a), 결합제(13b), 산화방지제(13c), 착색제(13d), 자외선차단제(13e) 중 1종 이상이 함유되게 된다. 따라서, 상기 첨가제(13)는 난연성, 항균, 산화방지등을 위해 사용되게 된다.In the synthetic wood powder producing step (S10), 60 to 65% by weight of the
그리고, 상기 모형성형단계(S20)에서는 상기 합성목분(31)이 잘 혼합되도록 압출기에서 열이 가해지며 혼합되고, 압출기를 통해 금형으로 사출되어 상기 성형목재(32)를 생성하게 된다.In the model forming step S20, the synthetic wood powder 31 is heated and mixed in an extruder so as to be well mixed, and is injected into a mold through an extruder to produce the molded wood 32. [
상기 코팅단계(S30)에서는 상기 성형목재(32)의 외부에 코팅막이 생성되도록 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌로 구성된 제2합성수지(21)를 분사하여 외형이 성형된 상기 성형목재(32)를 상기 코팅목재(33)로 생성하여 외부의 오염원으로 부터 보호되게 된다.In the coating step S30, the second
한편, 상기 무늬성형단계(S40)는 상기 압출기에서 가해진 잔열이 있는 상태의 상기 코팅목재(33)의 외부에 무늬를 새김으로써 외형을 완성하게 된다. 이때, 모양의 굴곡이나 표면의 상태를 나무목으로 표현되도록 무늬가 새겨지게 된다.Meanwhile, in the pattern formation step S40, a pattern is formed on the outside of the coated wood 33 in a state where there is residual heat applied in the extruder, thereby completing the appearance. At this time, the pattern is engraved so that the bending of the shape and the state of the surface are represented by the wood.
그리고, 상기 냉각성형단계(S50)는 상기 무늬목재(34)의 외형이 고형화되도록 물로 냉각시켜 최종적으로 합성목재(35)를 완성하게 된다.In the cooling molding step S50, the synthetic wood 35 is finally formed by cooling with water so that the outer shape of the patterned wood 34 is solidified.
아울러, 상기 합성목분생성단계(S10)에는 난연제소성단계(S11)가 더 포함되는데, 상기 난연제소성단계(S11)에서는 정수슬러지를 소성한 후 암모니아, 소석회등의 알칼리용액과 반응시켜 수산화알루미늄이 다량함유된 다공성광물질(13a')생성하여 상기 난연제(13a)로 활용되게 되어, 폐기되는 상기 정수슬러지를 재활용함으로써 환경을 보호하게 된다.
In the flame-retardant firing step (S11), the synthetic sludge is fired and then reacted with an alkali solution such as ammonia or slaked lime to produce a large amount of aluminum hydroxide Containing porous mineral material 13a 'to be used as the flame retardant 13a, thereby protecting the environment by recycling the purified water sludge to be disposed.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 내부성형층 20 : 외부보호층
S10 : 합성목분생성단계 S11 : 난연제소성단계
S20 : 모형성형단계 S30 : 코팅단계
S40 : 무늬성형단계 S50 : 냉각성형단계
E : 합성목재를 이용한 보도블럭Description of the Related Art
10: inner shaping layer 20: outer protective layer
S10: Synthetic wood powder production step S11: Flame retardant firing step
S20: Model forming step S30: Coating step
S40: pattern forming step S50: cooling molding step
E: Sidewalk block using synthetic wood
Claims (5)
상기 합성목분생성단계(S10)에는
상기 합성목분(31)의 난연성을 강화토록 정수슬러지를 소성하여, 알칼리용액과 반응시켜 수산화알루미늄이 다량함유된 다공성광물질(13a')을 상기 난연제(13a)로 생성하는 난연제소성단계(S11)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 대나무목분을 이용한 합성목재의 제조방법.The first synthetic resin 12 and 20 to 30% by weight of the bamboo wood flour 11 finely ground to 300 mesh or more and the flame retardant 13a, the binder 13b, the antioxidant 13c, the colorant 13d ) 10 to 20% by weight of an additive (13) containing at least one of ultraviolet ray blocking agent (13e) and ultraviolet ray blocking agent (13e) to produce a synthetic wood powder (31); A model forming step (S20) of heating the synthetic wood powder (31) in an extruder so as to form an outer shape and then injecting it into a mold to produce a molded wood (32); A coating step (S30) of spraying a second synthetic resin (21) made of polyethylene or polypropylene so as to produce a coating film on the outside of the molded wood (32) to produce a coated wood (33); A pattern forming step (S40) of forming a patterned wood (34) by inserting the coated wood (33) into an extrusion type roller so that a pattern is formed on the outside of the coated wood (33); And a cooling molding step (S50) of cooling the synthetic wood (35) by water so that the outer shape of the patterned wood (34) is solidified,
The synthetic wood powder production step (S10)
A flame retardant firing step S11 in which the purified sludge is fired so as to enhance the flame retardancy of the synthetic wood powder 31 and reacted with the alkali solution to produce the porous mineral material 13a 'containing a large amount of aluminum hydroxide as the flame retardant agent 13a Wherein the bamboo wood powder is added to the bamboo wood powder.
300메쉬 이상으로 잘게 분쇄된 대나무목분(11) 60~65중량%와, 제1합성수지(12) 20~30중량% 및 난연제(13a), 결합제(13b), 산화방지제(13c), 착색제(13d), 자외선차단제(13e) 중 1종 이상을 함유하는 첨가제(13) 10~20중량%가 혼합되어 이루어진 내부성형층(10)과; 상기 내부성형층(10)의 외부에는 충격에 의한 파손 또는 곰팡이로 부터 부식을 방지토록 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 재질의 제2합성수지(21)로 코팅된 외부보호층(20)이 구비되고,
상기 난연제(13a)는 산화알루미늄이 다량 함유된 정수슬러지를 소성하여, 알칼리용액과 반응되어 생성된 다공성광물질(13a')로 이루어진 것을 특징으로 하는 대나무목분을 이용한 합성목재.A synthetic wood mixed with synthetic resin and additives using wood flour obtained from bamboo as a main raw material,
The first synthetic resin 12 and the coloring agent 13d are mixed so that the bamboo wood flour 11 finely pulverized to 300 mesh or more is mixed with 60 to 65 weight percent of the first synthetic resin 12 and 20 to 30 weight percent of the flame retardant 13a, the binder 13b, the antioxidant 13c, ) And 10 to 20% by weight of an additive (13) containing at least one of ultraviolet light blocking agents (13e); An outer protective layer 20 coated with a second synthetic resin 21 made of polyethylene or polypropylene is provided on the outer surface of the inner shaping layer 10 to prevent corrosion or damage due to impact,
Wherein the flame retardant agent (13a) comprises a porous mineral substance (13a ') produced by calcining a sludge containing a large amount of aluminum oxide and reacting with an alkali solution.
상기 제1합성수지(12)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리올레핀 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 대나무목분을 이용한 합성목재.The method of claim 3,
Wherein the first synthetic resin (12) is made of any one of polyethylene, polypropylene, and polyolefin.
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