KR101918447B1 - 갈대 또는 억새풀을 활용한 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재 및 그 제조 방법 - Google Patents

갈대 또는 억새풀을 활용한 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 과량의 갈대 또는 억새풀이 포함되도록 하여 목분에 의한 하자 발생율을 줄일 수 있고, 폴리에스터 블렌드 수지를 포함하여 결합제 및 UV 안정제를 사용하지 않고도 목분과 수지의 계면 접착력을 높이면서 우수한 내후성을 가지도록 하고, 질석 또는 황토를 충진제로 사용함으로서 사용함으로 난연효과 또는 항균효과를 볼 수 있으며 산화철, 산화황과 같은 무기 안료를 사용하지 않고도 장시간 천연색인 흙 또는 나무와 유사한 색상을 제공하여 친환경적이며, 또한 원료 및 제품 압출 성형기의 스크류 실린더의 수명 단축을 방지할 수 있도록 한 갈대 또는 억새풀을 활용한 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재를 제공한다.

Description

갈대 또는 억새풀을 활용한 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재 및 그 제조 방법{Eco friendly wood plastic composite using reed or miscanthus and having flameproofing and anti-bacterial properties and manufacturing method the same}
본 발명은 친환경 합성 목재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과량의 갈대 또는 억새풀이 포함되도록 하여 목분에 의한 하자 발생율을 줄일 수 있고, 폴리에스터 블렌드 수지를 포함하여 결합제 및 UV 안정제를 사용하지 않고도 목분과 수지의 계면 접착력을 높이면서 우수한 내후성을 가지도록 하고, 질석 또는 황토를 충진제로 사용하여 난연성 및 항균성을 가지며 무기 안료를 사용하지 않아도 잘 탈색되지 않도록 하고, 나무 고유의 색상을 제공하여 친환경적이며 원료 및 제품 압출 성형기의 스크류 실린더의 수명 단축을 방지할 수 있도록 한 갈대 또는 억새풀을 활용하고 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성목재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
천연 목재는 친환경적이라는 이점이 있지만 재료의 특성상, 깨짐 및 휨 등의 하자가 발생할 수 있고, 목재의 특성상, 수분에 취약하여 갈라짐 등이 발생하고, 흰개미 또는 다른 벌레에 대한 내충성이 약하며 제품의 수명을 연장시키기 위해서는 오일스테인 작업을 연 1회 정도 반드시 해야 한다. 또한, 가연성 재료로서 화재에 취약한 단점이 있다. 이에 목분과 수지를 이용한 합성 목재가 출시되고 있다.
그러나, 종래의 목분만을 사용하는 합성 목재는 목분을 50% 이상 사용하는 경우 열가소성 수지간에 결합력을 높이기 위해 결합제 또는 커플링제가 반드시 요구되는데, 이에 목분의 주성분인 섬유질에 비해 높은 함량을 가지는 리그닌에 의해 제품 내 목분의 함량이 수지에 비해 높으면 높을수록 제품을 성형 시공한 후 특히 기후의 변화가 심한 곳에서 자외선 노출과 온도의 변화가 오랜 시간 반복되면 합성목재에 포함된 리그닌과 열가소성 수지로 인한 수축팽창으로 목분과 수지간의 결합력의 저하가 발생하고 이로 인해 도 3에서와 같이 팽윤, 깨짐 및 휨 등의 하자가 여전히 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 합성 목재 제조시 갈대를 혼합하여, 리그닌의 함량을 부분적으로 줄이면서도 섬유질 성분의 함량은 일정 수준으로 유지되도록 한 합성 목재가 일부 제조되고 있다. 그러나, 종래의 갈대가 포함된 합성 목재는 갈대의 사용량을 늘리는 경우 갈대의 가벼운 비중으로 인해 원료 배합시 다른 첨가제와의 혼합이 어려워지고 미세 분진에 의한 작업환경상의 문제는 물론 원료 생산시 호퍼 가압 장치에서 스크류로 이송하기 어려워지는 문제가 발생할 수 있다. 이에, 갈대의 사용 양을 크게 늘릴 수 없어서 갈대의 사용량이 적기 때문에 목분에 의한 하자 발생률이 여전히 높은 수준을 유지하게 된다.
또한, 종래의 합성 목재는 PP(폴리프로필렌) 또는 PE(폴리에틸렌)와 같은 열가소성 수지를 사용하고, 목분과 열가소성 수지 간의 계면 접착력을 높이기 위해 말레인 무수물(CAS NO. 108-31) 또는 고가의 수입 결합제를 사용하여야만 50%이상의 목분을 첨가하여도 최대굴곡하중이 KSF3230 기준에 적합한 수치가 나올 수 있다. 또한, 상기 PP 및 PE는 자외선에 약하기 때문에 반드시 UV 안정제를 사용해 내후성을 보완할 필요가 있으며, 또한 종래의 합성 목재는 안료를 첨가하지 않으면 3개월 내에 제품이 하얗게 탈색되어 제품의 가치가 현저히 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이에, 산화 철 또는 산화 황 등의 무기 안료를 사용하게 되는데, 상기의 무기 안료들은 철 또는 황을 산화시킨 것으로서 환경 오염의 원인이 될 수 있을 뿐만 아니라, 많은 량을 사용하는 경우 원료 및 제품 압출 성형기에 사용되는 스크류 실린더의 수명을 단축시키는 원인이 될 수 있다.
국내등록특허공보 10-1405871호 국내등록특허공보 10-1073774호
본 발명은 목분의 가연성 및 강도를 개선하여 목분에 의한 하자 발생율을 줄이고, 결합제를 사용하지 않고도 목분과 갈대 또는 억새풀의 함량을 전체 중량의 50% 이상 혼합하면서 목분과 수지와의 계면 접착력을 향상시키고, 결합제 및 UV 안정제를 사용하지 않고도 우수한 내후성을 가지도록 하여 종래의 합성 목재의 팽윤, 휨, 깨짐 등의 문제를 해소하고, 충진제로 질석 또는 황토를 전체 중량의 21%까지 첨가하여 안료를 사용하지 않으면서 자연고유의 질감과 색감을 유지하고 난연성 및 항균성을 향상시킬 수 있으며, 제조과정에서 원료 및 제품 압출 성형기의 스크류 실린더의 수명 단축을 방지할 수 있는 갈대 또는 억새풀을 활용하고 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면은, 전체 중량을 기준으로, 입자 크기가 100 내지 120 메쉬의 갈대 또는 억새풀 27 내지 30중량%; 입자 크기가 60 내지 80 메쉬의 목분 23 내지 27중량%; 폴리에스터 블렌드 수지 23 내지 28중량%; 충진제 19 내지 21중량%; 및 윤활제 2 내지 4 중량%; 를 포함하는 갈대 또는 억새풀을 활용하고 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재를 제공한다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 갈대 또는 억새풀은, 상기 갈대 또는 억새풀의 총 중량을 기준으로, 섬유질 85 내지 95중량%; 및 리그닌 5 내지 15중량%; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 목분은, 상기 목분의 총 중량을 기준으로, 섬유질 40 내지 50중량%; 헤미셀룰로스 15 내지 25중량%; 및 리그닌 20 내지 25중량%; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 윤활제는 PE(폴리에틸렌)왁스계 또는 스테아린산계일 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 충진제는 질석 또는 황토일 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 전체 중량을 기준으로, 입자 크기가 100 내지 120 메쉬의 갈대 또는 억새풀 27 내지 30중량%, 입자 크기가 60 내지 80 메쉬의 목분 23 내지 27중량%, 폴리에스터 블렌드 수지 23 내지 28중량%, 질석 또는 황토 19 내지 21중량% 및 윤활제 2 내지 4 중량%를 혼합하는 단계; 혼합물을 압출기를 통해 펠릿화하는 단계; 펠릿화된 혼합물을 성형기에 넣어 제품 형태로 성형하는 단계; 및 성형된 제품을 상온에서 48시간 냉각하는 단계; 를 포함하는 갈대 또는 억새풀을 활용하고 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 폴리에스터 블렌드 수지는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 코폴리에스테르(PCTG)를 컴파운딩하여 얻은 블렌드 칩을 결정화시킨 후 고상중합하여 얻은 코폴리에스터 블렌드 수지일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 합성 목재에 과량의 갈대 또는 억새풀이 포함되어 강도와 내후성이 개선됨으로써 저렴한 비용으로 목분에 의한 하자 발생율을 줄여 실내외의 범용으로 사용할 수 있고, 폴리에스터 블렌드 수지를 포함하여 결합제 및 UV 안정제를 사용하지 않고도 목분과 수지의 계면 접착력을 높이면서 내후성이 더 향상되도록 하고, 충진제를 질석 또는 황토을 사용하여 무기 안료를 사용하지 않고도 장시간 자연고유의 질감과 색감을 유지하며 난연성 및 항균성을 향상시키며 중금속이 포함되지 않아 친환경적이며, 제조 과정에서 원료 및 제품 압출 성형기의 스크류 실린더의 수명 단축을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 친환경 합성 목재의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 의해 제조된 친환경 합성 목재의 다양한 실시 예를 각각 보여주는 사진이다.
도 3a 내지 도 3c는 종래의 합성 목재의 팽윤, 깨짐 및 휨 문제를 각각 보여주는 사진이다.
도 4는 한국건설생활환경시험연구원의 KS F 3230:2013에 따른 본 발명의 친환경 합성 목재의 내후성 시험성적서이다.
도 5a 및 5b는 한국건설생활환경시험연구원의 KS F 3230:2013에 따른 본 발명의 친환경 합성 목재의 물성 시험성적서이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 친환경 합성 목재는 갈대 또는 억새풀; 목분; 폴리에스터 블렌드 수지(PET/PCTG); 질석 또는 황토 및 윤활제를 포함한다.
상기 갈대 또는 억새풀은 리그닌 대신 섬유질 성분의 상대적 함량을 높여 주어 목분이 가지는 취약점, 예컨대 수축팽창과 팽윤, 깨짐 및 휨 등의 문제와 변색이 발생하는 것을 줄여주는 역할을 하고 낮은 수분 함유량을 가지는 것으로서, 가을에 시들어 버린 줄기 고사체는 수질을 악화시키므로 제거해야 하는데 본 실시 예에서는 이러한 갈대 또는 억새풀을 불에 태우지 않고 재활용함으로써 제조 비용을 절감함은 물론 환경오염을 방지할 수 있다.
또한, 상기 갈대 또는 억새풀은, 합성 목재 전체 중량을 기준으로 27 내지 30중량%를 포함하고, 바람직하게 27중량%를 포함할 수 있다. 상기 갈대 또는 억새풀의 함량이 27중량% 미만인 경우 목분의 함량이 늘어나 목분의 하자 발생률을 줄여주는 정도가 미비해지는 문제가 발생할 수 있고, 그 함량이 30중량%를 초과하는 경우 목분의 함량이 상대적으로 줄어들며 이로 인해 원료배합시 80메쉬 이상 되는 입자가 가벼운 갈분의 미세 분진을 발생시켜 작업환경에 심각한 문제가 발생될 수 있다.
또한, 상기 갈대 또는 억새풀은 사전에 건조작업을 진행하여 갈대 또는 억새풀에 함유된 수분, 가스성분 및 이물질 등을 제거할 수 있으며, 바람직하게 입자의 크기가 100 내지 120 메쉬인 것이 사용될 수 있다. 상기 갈대 또는 억새풀의 입자 크기가 100 메쉬 미만인 경우 입자의 크기로 인해 제품 성형 후 갈대 입자가 제품표면에 노출되어 시각적으로 보기에 좋지 않은 문제가 발생할 수 있고, 입자 크기가 120 메쉬를 초과하는 경우 미세분진으로 인하여 원료 배합시 혼합이 어렵고 호퍼가압장치에서 압출 성형기의 스크류로 이송이 어려워져 콤파운드 성형이 어려워 질 수 있다.
또한, 상기 갈대 또는 억새풀은, 상기 갈대 억새풀의 총 중량을 기준으로, 섬유질 85 내지 95중량% 및 리그닌 5 내지 15중량%를 포함할 수 있다.
상기 목분은 침엽수, 활엽수, 대나무 및 야자수 등의 자연에서 생산되는 섬유질 원료로서, 합성 목재 전체 중량을 기준으로 23 내지 27중량%를 포함하고, 바람직하게 24중량%를 포함할 수 있다. 상기 목분의 함량이 23중량% 미만인 경우 갈대의 함량이 상대적으로 증가하게 되어 갈대의 미세분진으로 인하여 원료 배합시 혼합이 어렵고 호퍼가압장치에서 압출 성형기의 스크류로 이송이 어려워져 콤파운드 성형이 어려워 질 수 있다, 또한, 상기 목분의 함량이 27중량%를 초과하는 경우 목분에 의한 하자 발생률이 심해지고 갈대의 첨가량이 상대적으로 줄어들며 리그닌 함량이 늘어나 팽윤, 깨짐 및 휨 등의 하자가 발생하는 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 목분은 바람직하게 입자의 크기가 60 내지 80 메쉬의 것이 사용될 수 있다. 상기 목분의 입자의 크기가 60 메쉬 미만인 경우 후가공시 목분의 입자가 표면에 노출되어 시각적으로 보기에 좋지 않은 문제가 발생할 수 있고, 입자의 크기가 80 메쉬를 초과하는 경우 분진으로 인하여 원료 배합시 혼합이 어렵고 호퍼가합장치에서 압출 성형기의 스크류 실린더로의 이송이 어려워진다.
또한, 이러한 목분은 사전에 건조 작업을 진행하여 함유된 수분, 가스 성분 및 이물질 등을 제거할 수 있으며, 상기 목분의 총 중량을 기준으로, 섬유질 40 내지 50중량%, 헤미셀룰로스 15 내지 25중량% 및 리그닌 20 내지 25중량% 포함할 수 있다.
상기 폴리에스터 블렌드 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: Polyethylene terephthalate)에 코폴리에스테르(PCTG: Poly-Cyclohexylenedimethylene Terephthalate Glycol-modified)를 컴파운딩하여 얻은 PET/PCTG 블렌드 칩을 결정화시킨 후 고상 중합하여 얻은 코폴리에스터 블렌드 수지로서 BPA가 검출되지 않는 친환경적인 수지이다. 상기 PETG의 구조는 아래 구조식 1과 같다.
[구조식 1]
Figure 112018035838482-pat00001
이러한 폴리에스터 블렌드 수지는 우수한 계면 접착력을 가지고 있어서 별도의 결합제를 사용하지 않더라도 제조된 합성 목재의 강도를 향상시켜 견고하고 수축 팽창률이 적어지도록 할 수 있다. 또한, 상기 폴리에스터 블렌드 수지는 별도의 UV 안정제를 사용하지 않더라도 UV를 혼합한 PE 또는 PP에 비해 우수한 내후성을 제공하여 오랜 세월 기후에 노출되더라도 팽윤, 휨 및 깨짐 등의 문제가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
이러한 폴리에스터 블렌드 수지는 합성 목재 전체 중량을 기준으로 23 내지 28중량%를 포함하고, 바람직하게 26중량%를 포함할 수 있다. 상기 폴리에스터 블렌드 수지의 함량이 23중량% 미만인 경우 합성 목재의 내후성과 강도 향상 및 수축 팽창률 감소 효과가 발생되기 어렵고, 그 함량이 28중량%를 초과하는 경우 많은 수지첨가량으로 인한 수축 팽창이 커질수 있으며 제품의 가격 또한 올라가는 문제가 발생할 수 있다. 또한 갈대 또는 억새풀과 목분의 함량이 상대적으로 적어져 본 발명의 합성 목재의 높은 함량의 섬유질 성분과 질석 또는 황토의 함량이 감소하기 때문에 합성 목재가 난연성 및 항균성을 가지는 조건을 충족하기 어려워지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리에스터 블렌드 수지는 SK케미칼의 제품(상품명 에코젠)을 사용할 수 있으며, 다만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 에코젠은 높은 Tg와 굴곡강도를 가지고 실내외용으로 모두 사용 가능한 열변형온도(HDT)를 가진다. 이때, 상기 열변형온도는 85 내지 109℃일 수 있다. 또한, 상기 에코젠은 난연성이 UL-94기준으로 V2로서 본 발명의 친환경 합성 목재의 내열성 및 난연성을 향상시킬 수 있다.
상기 충진제는 질석 또는 황토 일 수 있다. 상기 질석은 버미큘라이트라고도 하는 천연 재료로서, 생산시의 윤활성을 향상시키고, 흙 또는 나무와 유사한 고유의 색상을 가지고 있어서 천연 안료로서의 역할을 할 수 있다.
상기 황토는 친환경적 천연 재료로서 원적외선방출 및 항균성을 가지고 있으며 제품 성형시 높은 비중으로 인해 비중이 가벼운 갈분 및 목분과의 배합을 원활하게 해주며 호퍼가압장치에서 원동기 스크류로의 이송을 원활하게 하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 종래의 합성 목재 제조시 포함되는 산화 철, 산화 황 또는 카본 등을 첨가하지 않아도 천연색의 질감을 얻을 수 있으며 오랜 시간이 경과해도 탈색이 되지 않는 고품질의 합성 목재를 얻을 수 있다.
또한, 상기 충진제로 질석 또는 황토를 사용하면, 종래의 무기 안료가 사용됨으로써 발생되는 환경 오염 및 압출성형기의 스크류 실린더의 수명 단축 등의 문제를 개선할 수 있다. 한편, 상기 질석은 불연성 소재이며 화재 발생시 팽창으로 인해 합성 목재에 공급되는 공기에 대한 차단막을 형성하기 때문에 합성 목재의 난연성을 향상시킬 수 있다. 또한 황토는 항균성을 향상시킬 수 있다.
이러한 질석 또는 황토는 합성 목재 전체 중량을 기준으로 19 내지 21중량%를 포함할 수 있으며, 바람직하게 20중량%를 포함할 수 있다. 상기 질석 또는 황토의 함량이 19중량% 미만인 경우 안료로서의 역할 및 난연성과 항균성 향상 효과를 기대하기 어렵고, 그 함량이 21중량%를 초과하는 경우 콤파운드성형시 압출성형기의 높은 부하량으로 인해 기계의 수명이 단축될 수 있고, 합성 목재의 강도 및 물성에 변화가 발생되어 합성 목재의 품질이 저하되며, 질석 또는 황토의 높은 비중으로 인해 필요 이상으로 중량이 커지고 절단 및 표면 후가공 처리시 가공이 어려운 문제가 발생할 수 있다.
상기 윤활제는 제조 과정 중 압출기에서 흐름성을 향상시키기 위해 첨가되는 것이다. 본 발명에서 윤활제는 PE(폴리에틸렌)왁스계 또는 스테아린산계일 수 있다. 본 발명에서 상기 윤활제는 라이온켐텍의 제품(상품명 102N)을 사용할 수 있으며, 다만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 윤활제는 합성 목재 전체 중량을 기준으로 2 내지 4중량%를 포함하고, 바람직하게 3중량%를 포함할 수 있다. 상기 윤활제의 함량이 2중량% 미만인 경우 윤활성을 향상시키는 효과가 발생되기 어렵고, 그 함량이 4중량%를 초과하는 경우 제품의 강도가 약해지는 문제가 발생할 수 있다.
위와 같이, 본 발명의 합성 목재는, 갈대 또는 억새풀과 목분의 비중이 수지의 비중 보다 상대적으로 매우 높고, 종래의 결합제, UV 안정제 및 무기 안료 등의 각종 화학 첨가제를 사용하지 않아서 친환경 바이오(Bio) 목재로 제작될 수 있다. 또한, 본 발명의 친환경 합성 목재는 수지로 폴리에스터 블렌드 수지를 사용하여 목분과 갈대 또는 억새풀의 함량을 전체 함량 대비 50중량부 이상, 질석 또는 황토의 함량을 전체 함량 대비 21중량부까지 첨가하여도 제품의 내구성에 문제가 발생하지 않는다.
이하, 본 발명의 친환경 합성 목재를 제조하는 방법에 대한 일 실시 예를 설명한다.
도 1에서와 같이, 본 실시 예의 친환경 합성 목재는, 먼저 전체 중량을 기준으로, 입자 크기가 100 내지 120 메쉬의 갈대 또는 억새풀 27 내지 30중량%, 입자 크기가 60 내지 80 메쉬의 목분 23 내지 27중량%, 바이오 폴리머 베이스의 수지이면서 계면접착력이 우수한 폴리에스터 블렌드 수지(PET/PCTG) 23 내지 28중량%, 질석 또는 황토 19 내지 21중량% 및 윤활제 2 내지 4 중량%를 한꺼번에 혼합한다(S1).
이때, 상기 갈대 또는 억새풀은 섬유질을 추출하고 해섬을 토해 추출된 섬유질을 강화시킨 후, 파쇄 과정을 거쳐 입자의 크기를 앞서 설명한 100 내지 120 메쉬로 조절하는 과정을 먼저 진행할 수 있다. 또한, 폴리에스터 블렌드 수지는 폴리머 베이스의 수지로서 갈대 또는 억새풀에 함침되어 제품의 물성과 특성을 향상시키게 되는 것이다.
또한, 상기 폴리에스터 블렌드 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: Polyethylene terephthalate)에 코폴리에스테르(PCTG: Poly-Cyclohexylenedimethylene Terephthalate Glycol-modified)를 컴파운딩하여 얻은 PET/PCTG 블렌드 칩을 결정화시킨 후 고상 중합하여 얻은 코폴리에스터 블렌드 수지로서 BPA가 검출되지 않는 친환경적인 수지를 사용할 수 있다.
다음으로, 이 혼합물을 압출기를 통해 고압으로 압출하여 펠릿 상태로 펠릿화하고(S2), 펠릿화된 혼합물을 이송 스크류 실린더 등을 이용하여 합성 목재 성형기에 넣어 도 2에서와 같은 일정한 형태의 제품으로 성형할 수 있다(S3).
다음으로, 상온에서 약 48시간 냉각하여(S4) 본 실시 예의 친환경 합성 목재를 완성한다. 본 실시 예의 친환경 합성 목재는 수분에 강하고 수분 함유량이 적기 때문에 건조 및 냉각에 필요한 에너지를 절약할 수 있다. 이와 같이 제조된 친환경 합성 목재는, 공원, 산책로 및 등산 탐방로와 같은 조경공간과 건축공간 등의 다양한 용도로 활용할 수 있다.
도 4를 참조하면, 한국건설생활환경시험연구원의 KS F 3230:2013에 따라 촉진 내후성을 시험한 결과, 본 발명의 친환경 합성 목재는 충격강도변화율이 88%로 측정되었다. 이에 본 발명의 친환경 합성 목재가 우수한 촉진 내후성을 가지고 있으며, 종래의 합성 목재가 오랜 세월 기후에 노출됨으로써 발생되던 팽윤, 휨, 깨짐 등의 문제가 개선되었음을 알 수 있다.
또한, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 한국건설생활환경시험연구원의 KS F 3230:2013에 따라 물성을 측정한 결과, 본 발명의 친환경 합성 목재는 중금속이 정량한계 이하로서 친환경적이며, 충격저항성에 이상이 없고 미끄럼저항성 및 수분흡수율, 난연성, 길이선열팡창계수 및 충격강도가 우수하게 나타났다. 이에 본 발명의 친환경 합성 목재가 친환경이면서도 우수한 물성 및 특성을 가지는 합성 목재임을 확인할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
S1: 혼합 단계
S2: 펠릿화 단계
S3: 성형 단계
S4: 냉각 단계

Claims (7)

  1. 전체 중량을 기준으로 입자 크기가 100 내지 120 메쉬의 갈대 또는 억새풀 27 내지 30중량%;
    입자 크기가 60 내지 80 메쉬의 목분 23 내지 27중량%;
    폴리에스터 블렌드 수지 23 내지 28중량%;
    충진제 19 내지 21중량%; 및
    윤활제 2 내지 4 중량%; 를 포함하고,
    상기 폴리에스터 블렌드 수지가, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: Polyethylene terephthalate)에 PCTG(Poly-Cyclohexylenedimethylene Terephthalate Glycol-modified)를 컴파운딩하여 얻은 블렌드 칩을 결정화시킨 후 고상 중합하여 얻은 코폴리에스터 블렌드 수지인 것을 특징으로 하는 갈대 또는 억새풀을 활용한 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 갈대 또는 억새풀은, 상기 갈대 또는 억새풀의 총 중량을 기준으로 섬유질 85 내지 95중량%; 및 리그닌 5 내지 15중량%; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 갈대 또는 억새풀을 활용한 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 목분은, 상기 목분의 총 중량을 기준으로, 섬유질 40 내지 50중량%; 헤미셀룰로스 15 내지 25중량%; 및 리그닌 20 내지 25중량%; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 갈대 또는 억새풀을 활용한 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 윤활제가 PE(폴리에틸렌)왁스계 또는 스테아린산계인 것을 특징으로 하는 갈대 또는 억새풀을 활용한 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 충진제가 질석 또는 황토인 것을 특징으로 하는 갈대 또는 억새풀을 활용한 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성목재
  6. 전체 중량을 기준으로 입자 크기가 100 내지 120 메쉬의 갈대 또는 억새풀 27 내지 30중량%, 입자 크기가 60 내지 80 메쉬의 목분 23 내지 27중량%, 폴리에스터 블렌드 수지 23 내지 28중량%, 질석 또는 황토 19 내지 21중량% 및 윤활제 2 내지 4 중량%를 혼합하는 단계;
    혼합물을 압출기를 통해 펠릿화하는 단계;
    펠릿화된 혼합물을 성형기에 넣어 제품 형태로 성형하는 단계; 및
    성형된 제품을 상온에서 48시간 냉각하는 단계; 를 포함하고,
    상기 폴리에스터 블렌드 수지가, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: Polyethylene terephthalate)에 PCTG(Poly-Cyclohexylenedimethylene Terephthalate Glycol-modified)를 컴파운딩하여 얻은 블렌드 칩을 결정화시킨 후 고상 중합하여 얻은 코폴리에스터 블렌드 수지인 것을 특징으로 하는 갈대 또는 억새풀을 활용한 난연성 및 항균성을 가지는 친환경 합성 목재의 제조 방법.
  7. 삭제
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