KR102203540B1 - 하이브리드 목재판 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지를 사용하지 않고 천연 목재로 제작되어 환경오염이 유발되지 않도록 하고 상대적으로 높은 내구성과 강성을 가져 외부 환경에 잘 견디도록 하면서 수축과 팽창에 의한 변형이 극소화되도록 하는 하이브리드 목재판에 관한 것으로, 본 하이브리드 목재판은 원목을 가공하여 형성되는 천연 목재판과; 상기 천연 목재판의 상면에 부착되고, 나무결이 서로 엇갈리게 다수의 목재박판을 부착하여 형성되는 베니어합판과; 상기 베니어합판의 상면에 부착되고, 천연목재를 상하좌우전후의 모든 방향에서 압축하여 판상으로 형성되는 압축 목재판을; 포함한다.

Description

하이브리드 목재판 및 이의 제조 방법{HYBRID WOOD PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 각종 목재판을 적층하여 형성되는 적층 목재판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지를 사용하지 않고 천연 목재로 제작되어 환경오염이 유발되지 않도록 하고 상대적으로 높은 내구성과 강성을 가져 외부 환경에 잘 견디도록 하면서 수축과 팽창에 의한 변형이 극소화되도록 하는 하이브리드 목재판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 천연 목재판은 원목을 가공하여 제작된 천연 그대로의 목재를 판형태로 가공한 것으로써, 건축, 토목, 가구 등 다양한 분야에 사용된다. 이러한 천연 목재판은 물과 햇볕 등으로 인해 본래의 형태나 질감이 쉽게 손상되는 단점을 가지고 있다.

특히, 천연 목재판은 목재 데크와 같이 실외에 설치된 경우에는 방부처리를 하더라도 설치후 장기간이 지나면 수분과 햇볕에 의해 강도가 약해지면서 부패되어 쉽게 파손되거나 훼손되며 수축과 팽창이 빈번하게 발생하여 쉽게 변형되는 문제점이 있었다.

이러한 천연 목재판이 가지는 단점을 보완하기 위해 합성 목재판이 개발되었는데, 합성 목재판은 목분과 합성수지와 혼합하여 고온 고압 상태에서 판형태로 성형하여 제작하는 것으로, 목재의 특징과 합성수지의 장점을 갖춘 것이지만 그 폐기시에 환경오염을 유발하는 문제점이 있었다.

등록특허 제1462013호 "하이브리드 목질코어 집성재 및 그 제조방법"(2014.11.10.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 합성수지를 사용하지 않고 천연 목재로 제작되어 환경오염이 유발되지 않도록 하고 상대적으로 높은 내구성과 강성을 가져 외부 환경에 잘 견디도록 하면서 수축과 팽창에 의한 변형이 극소화되도록 하는 하이브리드 목재판 및 이의 제조 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "하이브리드 목재판"은, 원목을 가공하여 형성되는 천연 목재판과; 상기 천연 목재판의 상면에 부착되고, 나무결이 서로 엇갈리게 다수의 목재박판을 부착하여 형성되는 베니어합판과; 상기 베니어합판의 상면에 부착되고, 천연목재를 상하좌우전후의 모든 방향에서 압축하여 판상으로 형성되는 압축 목재판을; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "하이브리드 목재판"의 상기 천연 목재판은, 방부처리된 방부목, 고열처리된 고열처리목 또는 집성목으로 형성되고, 상기 하이브리드 목재판은, 상기 천연 목재판의 상면과 상기 베니어합판의 하면 사이에 부착되고, 합성고무 재질로 형성되며, 상기 천연 목재판의 수축과 팽창을 흡수하는 중간흡수판을; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "하이브리드 목재판"의 상기 압축 목재판은, 압축되면서 원래 두께의 20 내지 40%가 감소되어 얇게 형성되고, 상기 중간흡수판은, 상기 천연 목재판 두께의 1/50 내지 1/30의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "하이브리드 목재판의 제조 방법"은, 원목을 가공하여 천연 목재판을 준비하는 천연 목재판 준비 단계와; 상기 천연 목재판의 상면에 대응되게 베니어합판을 가공하여 준비하는 베니어합판 준비 단계와; 원목을 판형으로 가공한 후에 가공된 목재판을 상하좌우전후의 모든 방향으로 가압하여 압축 목재판을 제조하는 압축 목재판 제조 단계와; 상기 베니어합판의 상면에 대응되게 상기 압축 목재판을 가공하여 준비하는 압축 목재판 준비 단계와; 상기 천연 목재판의 상면에 상기 베니어합판을 부착하는 베니어합판 부착 단계와; 상기 베니어합판의 상면에 상기 압축 목재판을 부착하는 압축 목재판 부착 단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "하이브리드 목재판의 제조 방법"의 상기 천연 목재판 준비 단계에서, 상기 천연 목재판은 방부처리되거나 고열처리되는 과정을, 더 포함하고, 상기 베니어합판 부착 단계에서, 상기 천연 목재판에 베니어합판을 부착하기 전에 상기 천연 목재판과 베니어합판의 사이에 합성고무로 제작된 중간흡수판을 삽입하여 부착하는 과정을, 더 포함하며, 상기 중간흡수판은, 상기 천연 목재판 두께의 1/50 내지 1/30의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "하이브리드 목재판의 제조 방법"은, 상기 압축 목재판 부착 단계의 다음으로, 상기 천연 목재판에 증기를 분사하여 가열한 후에 상온에서 냉각시키는 공정을 수회 반복하여 상기 천연 목재판과 베니어합판 사이의 결합을 안정화시키는 결합 안정화 단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 합성수지를 사용하지 않고 천연 목재로 제작되어 환경오염이 유발되지 않고, 상대적으로 높은 내구성과 강성을 가져 외부 환경에 잘 견디며, 수축과 팽창에 의한 변형이 극소화되고, 그에 따라 장수명이 보장되면서 유지 관리가 용이해지는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 목재판을 보인 개략적인 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 목재판을 보인 개략적인 종단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 목재판을 보인 개략적인 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 목재판의 제조 방법을 보인 단계도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 목재판을 보인 개략적인 도면들이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 목재판은 천연 목재판(10)과, 상기 천연 목재판(10)의 상면에 부착되는 베니어합판(20)과, 상기 베니어합판(20)의 상면에 부착되는 압축 목재판(30)을 포함한다.

상기 천연 목재판(10)은 원목을 가공하여 형성되는 공지의 것으로, 수분과 햇볕에 의해 강도가 약해지면서 부패되어 쉽게 파손되거나 훼손될 수 있으며 수분과 온도에 따라 상대적으로 쉽게 수축 및 팽창되는 공지의 것이다. 이와 같은 상기 천연 목재판(10)은 원목을 건조시킨 후에 이를 판 형태로 제재하여 제작된다.

상기 베니어합판(20)은 상기 천연 목재판(10)의 상면에 부착되고 나무결이 서로 엇갈리게 다수의 목재박판을 부착하여 형성되는 공지의 것으로, 상기 천연 목재판(10)과 압축 목재판(30)의 사이에 구비되어 상기 천연 목재판(10)과 압축 목재판(30)의 지지하여 그 변형을 극소화시키는 역할을 한다.

상기 압축 목재판(30)은 상기 베니어합판(20)의 상면에 부착되고 천연목재를 상하좌우전후의 모든 방향에서 압축하여 판상으로 형성되는 것으로, 목질 자체가 압축되어 목질 조직의 조밀도 및 치밀도가 높아지면서 내구성과 강도가 현저히 상승되고, 그에 따라 외부 환경에 노출되어도 쉽게 부패되지 않으면서 열이나 수분에 의해 수축 및 팽창이 극소화되어 장수명을 보장하는 역할을 한다. 이와 같은 상기 압축 목재판(30)은 판상의 천연 목재를 가압하여 제작된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 목재판을 보인 개략적인 종단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 목재판의 상기 천연 목재판(10)은 방부처리된 방부목, 고열처리된 고열처리목으로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 압축 목재판(30)이 외면에 부착되더라도 상기 천연 목재판(10)의 내측이 수분이나 곰팡이에 의해 부패되거나 손상되는 것이 방지되도록 하기 위한 것이다. 아울러, 상기 천연 목재판(10)은 집성되어 형성되는 집성목일 수도 있다.

본 하이브리드 목재판은 상기 천연 목재판(10)의 상면과 상기 베니어합판(20)의 하면 사이에 부착되고 합성고무 재질로 형성되는 중간흡수판(40)을 더 포함한다. 상기 중간흡수판(40)은 상기 천연 목재판(10)의 열과 수분에 의한 수축과 팽창을 흡수하여 본 하이브리드 목재판이 외부 환경에 노출된 후에 뒤틀려 변형되는 것을 극소화시키는 역할을 한다.

여기서, 상기 압축 목재판(30)은 압축되면서 원래 두께의 20 내지 40%가 감소되어 얇게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 20%보다 작게 두께가 감소되면 목질의 조직의 조밀도가 낮아 강도나 내구성이 약해지고 40%보다 높게 두께가 감소되면 과도한 압축으로 압축시 파단되거나 할열되어 불량이 발생할 우려가 있기 때문이다.

또한, 상기 중간흡수판(40)은 상기 천연 목재판(10) 두께의 1/50 내지 1/30의 두께를 가지는 것이 바람직한데, 이는 상기 천연 목재판(10)의 수축과 팽창에 따른 상기 중간흡수판(40)의 수축과 팽창 정도를 고려한 수치로써, 상기 중간흡수판(40)을 불필요하게 과도한 두께로 개재시키는 것을 최소화하기 위한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 목재판의 제조 방법을 보인 단계도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 목재판의 제조 방법은 원목을 가공하여 천연 목재판을 준지하는 천연 목재판 준비 단계(S10)와, 베니어합판을 가공하여 준비하는 베니어합판 준비 단계(S20)와, 압축 목재판을 제조하는 압축 목재판 제조 단계(S30)와, 상기 제조된 압축 목재판을 가공하여 준비하는 압축 목재판 준비 단계(S40)와, 상기 천연 목재판에 상기 베니어합판을 부착하는 베니어합판 부착 단계(S50)와, 상기 베니어합판에 상기 압축 목재판을 부착하는 압축 목재판 부착 단계(S60)를 포함한다.

상기 천연 목재판 준비 단계(S10)는 원목을 가공하여 천연 목재판을 준비하는 단계를 말한다.

이와 같은 상기 천연 목재판 준비 단계(S10)에서 상기 천연 목재판은 방부처리되거나 고열처리되는 과정을 더 포함하는데, 이는 상기 천연 목재판 자체의 부패를 방지하기 위한 것이다.

상기 베니어합판 준비 단계(S20)는 상기 천연 목재판의 상면에 대응되게 베니어합판을 가공하여 준비하는 단계를 말한다. 이 단계는 기성품을 출시되는 베니어합판을 상기 천연 목재판의 크기에 맞추어 재단을 하여 준비하는 것이다.

상기 압축 목재판 제조 단계(S30)는 원목을 판형으로 가공한 후에 가공된 목재판을 상하좌우전후의 모든 방향으로 가압하여 압축 목재판을 제조하는 단계를 말한다. 이 단계는 가압에 의해 목질의 조직의 조밀도가 높아져 내구성과 강도가 높은 목재판을 획득하는 것이다.

상기 압축 목재판 준비 단계(S40)는 상기 베니어합판의 상면에 대응되게 상기 압축 목재판을 가공하여 준비하는 단계를 말한다. 이 단계는 상기 제조된 압축 목재판을 상기 베니어합판의 크기에 맞추어 재단을 하여 준비하는 것이다.

상기 베니어합판 부착 단계(S50)는 상기 천연 목재판의 상면에 상기 베니어합판을 부착하는 단계를 말한다. 여기서, 상기 베니어합판은 상기 천연 목재판의 상면에 부착되어 상기 천연 목재판의 변형을 방지시키는 역할을 한다.

본 제조 방법은 상기 베니어합판 부착 단계(S50)에서 상기 천연 목재판에 베니어합판을 부착하기 전에 상기 천연 목재판과 베니어합판의 사이에 합성고무로 제작된 중간흡수판을 삽입하여 부착하는 과정을 더 포함하는데, 이 과정은 상기 천연 목재판과 베니어합판의 사이에 상기 중간흡수판을 개재시켜 이를 통해 열과 냉기에 의한 상기 천연 목재판의 수축과 팽창을 적절히 흡수하여 상기 천연 목재판의 변형이나 파손이 적절히 방지될 수 있도록 하는 것이다.

이러한 상기 중간흡수판은 상기 천연 목재판 두께의 1/50 내지 1/30의 두께를 가지는 것이 바람직하다.

상기 압축 목재판 부착 단계(S60)는 상기 베니어합판의 상면에 상기 압축 목재판을 부착하는 단계를 말한다. 여기서, 상기 압축 목재판은 상기 천연 목재판의 외면에 구비되어 외부 환경에 노출되더라도 쉽게 부패되거나 훼손되지 않으면서 열이나 수분에 의해 수축 및 팽창이 극소화되어 장수명을 보장하는 역할을 한다.

본 제조 방법은 상기 압축 목재판 부착 단계(S60)의 다음으로 상기 천연 목재판에 증기를 분사하여 가열한 후에 상온에서 냉각시키는 공정을 수회 반복하여 상기 천연 목재판과 베니어합판 사이의 결합을 안정화시키는 결합 안정화 단계(S70)를 더 포함한다. 이 단계는 증기로 가열하고 상온에서 냉각시키는 가열과 냉각을 수회 반복하여 상기 천연 목재판과 베니어합판 나아가 상기 압축 목재판의 내부에 잔류하는 응력이나 잠력을 제거하거나 해소시켜 본 하이브리드 목재판 자체가 열기와 냉기에 의한 변형되는 것이 보다 원활히 방지될 수 있도록 하는 것이다.

아울러, 상기 결합 안정화 단계(S70)를 통해 본 하이브리드 목재판은 증기를 통한 가열과 이의 냉각을 통해 뒤틀리거나 변형되는 제품과 접착 불량으로 접착부위가 떨어지는 제품을 미리 선별할 수 있어 제품 자체의 불량률을 극소화시킬 수 있다.

또한, 상기 결합 안정화 단계(S70)를 통해 상기 천연 목재판에 증기가 분사되어 상기 천연 목재판이 증기에 의해 숙성되면서 외부 환경에 적절히 적응할 수 있게 되고 나아가 상기 천연 목재판에 잔류하는 부패 유발 세균을 제거하여 그 수명이 연장될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.

10 : 천연 목재판
20 : 베니어합판
30 : 압축 목재판
40 : 중간흡수판

Claims (6)

1. 원목을 가공하여 형성되는 천연 목재판과;
   상기 천연 목재판의 상면에 부착되고, 나무결이 서로 엇갈리게 다수의 목재박판을 부착하여 형성되는 베니어합판과;
   상기 베니어합판의 상면에 부착되고, 천연목재를 상하좌우전후의 모든 방향에서 압축하여 판상으로 형성되는 압축 목재판과;
   상기 천연 목재판의 상면과 상기 베니어합판의 하면 사이에 부착되고, 합성고무 재질로 형성되며, 상기 천연 목재판의 수축과 팽창을 흡수하는 중간흡수판을; 포함하고,
   상기 천연 목재판은,
   방부처리된 방부목, 고열처리된 고열처리목 또는 집성목으로 형성되고,
   상기 압축 목재판은,
   압축되면서 원래 두께의 20 내지 40%가 감소되어 얇게 형성되고,
   상기 중간흡수판은,
   상기 천연 목재판 두께의 1/50 내지 1/30의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 목재판.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 원목을 가공하여 천연 목재판을 준비하는 천연 목재판 준비 단계와;
   상기 천연 목재판의 상면에 대응되게 베니어합판을 가공하여 준비하는 베니어합판 준비 단계와;
   원목을 판형으로 가공한 후에 가공된 목재판을 상하좌우전후의 모든 방향으로 가압하여 압축 목재판을 제조하는 압축 목재판 제조 단계와;
   상기 베니어합판의 상면에 대응되게 상기 압축 목재판을 가공하여 준비하는 압축 목재판 준비 단계와;
   상기 천연 목재판의 상면에 상기 베니어합판을 부착하는 베니어합판 부착 단계와;
   상기 베니어합판의 상면에 상기 압축 목재판을 부착하는 압축 목재판 부착 단계와;
   상기 천연 목재판에 증기를 분사하여 가열한 후에 상온에서 냉각시키는 공정을 수회 반복하여 상기 천연 목재판과 베니어합판 사이의 결합을 안정화시키는 결합 안정화 단계를; 포함하고,
   상기 천연 목재판 준비 단계에서, 상기 천연 목재판은 방부처리되거나 고열처리되는 과정을, 더 포함하고,
   상기 베니어합판 부착 단계에서, 상기 천연 목재판에 베니어합판을 부착하기 전에 상기 천연 목재판과 베니어합판의 사이에 합성고무로 제작된 중간흡수판을 삽입하여 부착하는 과정을, 더 포함하며,
   상기 압축 목재판은,
   압축되면서 원래 두께의 20 내지 40%가 감소되어 얇게 형성되고,
   상기 중간흡수판은,
   상기 천연 목재판 두께의 1/50 내지 1/30의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 목재판의 제조 방법.
5. 삭제
6. 삭제

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