KR100803234B1

KR100803234B1 - 황토 합판재의 제작방법 및 이 방법에 사용되는 롤러구조체

Info

Publication number: KR100803234B1
Application number: KR1020070039853A
Authority: KR
Inventors: 김용호
Original assignee: 김용호
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2008-02-14

Abstract

본 발명은 합판재가 롤러 컨베이어 상에서 일정 경로를 따라 이동하는 과정에서 액상 황토를 도포하여 막을 형성함은 물론 여러 문양을 새겨 넣을 수 있도록 한 황토 합판재의 제작방법 및 이 방법에 사용되는 롤러 구조체에 관한 것이다.

본 발명은 정해진 규격의 합판재가 일정량 적재된 상태에서 1매씩 취출하여 컨베이어 상에서 순차적으로 이송시키는 단계와, 상기 합판재의 상부 표면을 샌딩기에 장착되어 회전하는 사포에 의해 매끄럽게 처리하고 평활도를 유지시키는 단계와, 합판재가 한쌍의 회전롤러 사이로 통과한 후 노즐을 통해 공급되는 액상 황토가 함침되어 있는 도포롤러에 의해 합판재 표면에 0.2∼0.5㎜ 정도의 황토층을 형성하는 단계와, 상기 황토층이 형성된 합판재의 표면에 100℃∼130℃ 정도의 열을 가하여 건조시키는 단계와, 상기 건조된 합판재에 자외선을 조사하여 표면 강도를 증대시키는 단계와, 합판재에 형성된 황토층의 표면에 수용성 또는 수성잉크가 함침되어 있는 인쇄롤러를 이용하여 임의 문양을 인쇄하는 단계와, 상기 문양이 인쇄된 합판재를 건조시킨 후 자외선 마감용 도료를 도포하여 표면을 강화시키는 단계와, 최종 제품이 순차로 적재되도록 하는 단계로 이루어져 있다.

황토 합판재, 컨베이어, 회전롤러, 도포롤러, 인쇄

Description

황토 합판재의 제작방법 및 이 방법에 사용되는 롤러 구조체 {A method and coating rool of loess layer board}

도 1은 본 발명에 따른 황토 합판재의 제작과정을 나타낸 순서도,

도 2는 본 발명에 따른 컨베이어 및 롤러 구조체의 설치상태를 나타낸 개략 구성도,

도 3은 도 2에 도시된 롤러 구조체의 작동관계를 나타낸 측면 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 황토 합판재의 제작방법에 사용되는 도포롤러를 나타낸 정면 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 합판재 11: 컨베이어

12A,12B: 회전롤러 13: 노즐

14: 도포롤러 14a: 홈

15: 황토층 16: 지지축

17: 나이프

본 발명은 일반 건축용이나 가구용으로 사용되고 있는 합판재에 임의 문양을 가지는 황토층을 형성하기 위한 것으로서, 더욱 상세하게는 합판재가 롤러 컨베이어 상에서 일정 경로를 따라 이동하는 과정에서 액상 황토를 도포하여 막을 형성함은 물론 여러 문양을 새겨 넣을 수 있도록 한 황토 합판재의 제작방법 및 이 방법에 사용되는 롤러 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 대부분의 건축물은 시공이 용이하고 견고한 시멘트를 원자재로 사용하고 있으나 시멘트 자체에서 방출되는 독성으로 인해 인체에 좋지 않은 영향을 주기 때문에 가급적 유해성분이 적은 원자재의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이며, 특히 실내 마감재로서 사용되고 있는 석고보드의 경우에는 단열성 및 통풍성이 한계가 있고 석면 등 인체에 유해한 성분이 함유되어 있음은 물론 폐기물 처리시의 토질 및 제반 환경을 오염시키게 된다.

또한, 건축물이나 가구 등의 내, 외장재로서 원목을 이용하는 경우 가공성에 한계가 있고 높은 가격으로 인해 상당한 부담을 주게 되며, 이러한 점을 고려하여 비교적 염가로 제조되고 있는 인조목이나 합성목 등을 이용하는 경우 인체에 유해한 물질이 배출되어 심각한 환경문제를 유발시킨다는 문제가 있다.

최근에 이르러, 인체에 유익한 원적외선이 발산되어 혈액순환을 촉진시키고 생체 면역기능을 강화시키는 효과를 가짐과 더불어 숙면 및 피로회복에 효과가 있다고 알려진 황토(黃土)를 이용하여 제작한 여러 제품이 아파트 등의 건축용 마감재나 가구용 판넬에 이르기까지 그 사용범위가 날로 증가되고 있는 추세에 있다.

황토는 일반적인 표층 상의 적토(赤土)와 달리 하부층에서 채취되는 약 알카리성 흙으로써 탄산칼슘이 많이 함유되어 있는 동시에 석영, 장석, 운모, 방해석 등의 다양한 광물입자로 구성되어 있고, 화학적으로는 실리카, 철분, 알루미나, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 석회, 스멕타이트 등으로 조성되어 있기 때문에 원적외선을 방출하고 특히 스멕타이트는 산소를 생성하는 물질로도 알려져 있다.

이와 같은 황토를 이용하여 제작한 합판재와 관련된 기술로서, 예를 들어 국내 특허등록 제0191272호 공보에 개시되어 있는 "건축용 황토판넬 제조방법"의 경우에는, 황토 68%에 폐지펄프 30% 및 물풀 2%를 첨가하고 혼합하여 혼합물을 조성하고, 이 조성물에 조성물의 20%의 물을 첨가 혼합시킨 후에 일정한 두께의 판넬로 형성하여 80∼120℃의 고온으로 열풍 건조시킨 것이나, 이러한 방법에 의해 제조된 황토판넬은 방수기능이 전혀 없으므로 수분의 침투가 용이하게 되며 성형된 제품의 응집력이 현저히 약하여 쉽게 분해되면서 부서져 버린다는 문제가 있다.

또한, 특허등록 제302884호 공보에는 황토 70∼80중량%에 전분 10∼20중량%와 펄프 5∼10중량%를 첨가하여 혼합하고, 이 혼합물에 식용유 5∼10중량%를 첨가하고 혼합하여 소정의 형상 모양으로 성형시킨 후에 경화시킨 황토제품에 대해 개시되어 있으나, 그 제조과정이 매우 복잡하고 각가지 고가의 원료를 이용하게 됨에 따라 자연적으로 제품 자체의 가격을 상승시키는 요인이 되는 것이었다.

또, 공개특허 제2007-0010107호 공보에는 전체 조성물 100용적%에 대하여 황토분말 35~45용적%와 곡물 전분분말(starch) 5~15용적% 및 물 45~48용적%, 수성접착제 5~8용적%를 혼합하여 밀크상태의 코팅제를 조성하고, 이 코팅제를 롤러 코팅 방식이나 스프레이 혹은 브러쉬 도포방법 등에서 채택된 방식으로 원목이나 MDF, 합판, 석고보드, 금속판 등으로 이루어지는 판재 표면에 도포, 건조시키기 위한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 이러한 방식에 있어서는 작업 자체가 복잡하고 양산에 문제가 있으며, 특히 통상의 롤러 코팅방식을 적용하여 코팅하는 경우, 원통형 스틸롤러의 표면에 원형, 마름모형, 삼각형 등이 타공된 상태에서 황토나 도료를 충진한 다음 고무롤러에 전이하여 판재 표면에 도포하는 것이기 때문에, 최소한 4∼5회에 걸쳐 반복적으로 도포 처리를 해야만 함은 물론 이 과정에서 판재 표면에 미세한 요철부가 형성되어 버리기 때문에 제품 자체의 신뢰성 및 상품 가치를 크게 떨어뜨린다는 문제를 내포하고 있는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 점들을 고려하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 통상의 원목이나 압축판재로 이루어진 합판재가 롤러 컨베이어 상에서 일정 경로를 따라 정속으로 이동하는 과정에서 액상 황토를 도포롤러에 의해 직접 코팅하여 막을 형성하고 그 표면에 임의 문양을 새겨 넣을 수 있도록 함으로써, 전술한 바와 같은 종래기술의 제반 문제를 해소할 수 있도록 함은 물론 합판재의 표면 강도를 보다 증가시키고 보다 친환경적인 황토 합판재의 제작방법을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명은 원통체 표면에 경사진 홈을 조밀하게 배열하여 액상 황토를 함침시킴과 동시에 합판재의 이송방향에 대해 역방향으로 회전하도록 구성된 도포롤러를 이용하여 직접 황토층을 형성할 수 있도록 함으로써, 1회 공정으로 단번에 처리가 이루어짐은 물론 기존 제품에 비해 평활도가 뛰어난 황토 합판재의 제작방법에 사용되는 롤러 구조체를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 황토 합판재의 제작방법에 있어서는, 정해진 규격의 합판재가 일정량 적재된 상태에서 1매씩 취출하여 컨베이어 상에서 순차적으로 이송시키는 단계와, 상기 합판재의 상부 표면을 샌딩기에 장착되어 회전하는 사포에 의해 매끄럽게 처리하고 평활도를 유지시키는 단계와, 합판재가 한쌍의 회전롤러 사이로 통과한 후 노즐을 통해 공급되는 액상 황토가 함침되어 있는 도포롤러에 의해 합판재 표면에 0.2∼0.5㎜ 정도의 황토층을 형성하는 단계와, 상기 황토층이 형성된 합판재의 표면에 100℃∼130℃ 정도의 열을 가하여 건조시키는 단계와, 상기 건조된 합판재에 자외선을 조사하여 표면 강도를 증대시키는 단계와, 합판재에 형성된 황토층의 표면에 수용성 또는 수성잉크가 함침되어 있는 인쇄롤러를 이용하여 임의 문양을 인쇄하는 단계와, 상기 문양이 인쇄된 합판재를 건조시킨 후 자외선 마감용 도료를 도포하여 표면을 강화시키는 단계와, 최종 제품이 순차로 적재되도록 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 합판재는 컨베이어 상에서 1초당 15∼25㎝ 정도의 속도로 수평 이동하도록 구성한 것이며, 상기 액상 황토의 도포 및 건조 단계의 실시 후 또는 자 외선 조사를 행한 후 합판재 표면으로 바람을 불어넣는 것에 의해 수분 증발을 촉진시키는 단계가 더 포함될 수 있다.

상기 합판재의 황토층에 인쇄가 행해진 후 건조 및 자외선 마감용 도료를 도포하는 단계가 1회 더 반복되도록 함에 따라 표면 강도를 보다 증가시킬 수 있음은 물론 매끄럽게 유지할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 황토 합판재의 제작방법에 사용되는 롤러 구조체에 있어서는, 수평방향으로 이송되는 컨베이어 상에 유지되어 회전하도록 양단에 지지축을 가지는 도포롤러 및 이 도포롤러의 원주면 일측에 길이방향으로 장착된 나이프를 구비하고 있으며, 이들 도포롤러와 나이프 사이에 액상 황토를 공급하기 위한 노즐이 배치되어 있고, 상기 컨베이어 상에서 수평으로 이동하여 상,하의 회전롤러 사이를 통과하는 합판재의 표면으로 상기 도포롤러에 함침되어 있는 액상 황토를 도포하는 것에 의해 황토층이 형성되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 도포롤러의 원통체 표면에는 일정 간격으로 경사진 홈이 배열되어 있는 동시에 상기 도포롤러는 합판재의 진행방향에 대해 역방향으로 회전하도록 구성한 것이며, 상기 홈은 20°∼60°의 경사각을 이루는 동시에 0.4∼1.2mm의 간격으로 조밀하게 배열할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 황토 합판재의 제작방법 및 이 방법 에 사용되는 롤러 구조체를 설명하기 위한 도면으로서, 우선 통상의 이송장치(도시생략)에 의해 일정 규격의 합판재(10)가 적재되어 있는 상태에서 순차적으로 1매씩 취출하여 수평방향으로 이송시키게 된다.

상기 합판재(10)는 컨베이어(11) 상에서 1초당 15∼25㎝ 정도의 비교적 저속으로 이동하도록 설정되어 있으며, 컨베이어(11) 상에 얹어진 합판재(10)는 통상의 샌딩기(도시생략) 측으로 이송됨과 동시에 180^＃, 220^＃, 320^＃ 등의 사포를 이용하여 상부 표면을 정교하게 다듬어 질감을 향상시키고 각종 도료나 시트의 접착시 평활도를 최상으로 유지할 수 있게 된다.

이어서, 상기 합판재(10)가 이송되어 컨베이어(11) 상에 설치된 한쌍의 회전롤러(12A,12B) 사이로 통과한 후 노즐(13)을 통해 공급되는 액상 황토가 함침되어 있는 도포롤러(14)에 의해 합판재(10) 표면에 0.2∼0.5㎜ 정도의 황토층(15)을 형성하게 된다.

이 액상 황토는 통상의 황토분말과 물, 수성접착제 등을 적절히 혼합하여 제조한 통상의 것으로서, 상기한 바와 같이 합판재(10)의 표면에 도포하는 경우 코팅력이 우수하여 견고하게 부착시킬 수 있음은 물론 인체 건강상에 유익한 황토 특유의 물질을 방출시키게 된다.

상기 도포롤러(14)는 수평방향으로 이송되는 컨베이어(11) 상에 유지되어 회전하도록 양단에 지지축(16)을 가지고 있으며, 이 도포롤러(14)의 원주면 일측에 길이방향으로 장착된 나이프(17)를 구비하고 있다.

이들 도포롤러(14)와 나이프(17) 사이에 배치된 노즐(13)에 의해 별도의 저장조(도시생략) 내에 저류되어 있는 액상 황토를 정량 펌핑하여 공급할 수 있게 된다.

또, 상기 도포롤러(14)의 원통체 표면에는 일정 간격으로 경사진 홈(14a)이 배열되어 있으며, 이 홈(14a)은 대략 U자 형상으로서 20°∼60°의 경사각(α)을 이루는 동시에 0.4∼1.2mm의 간격(ℓ)으로 조밀하게 배열되어 있다.

이에 따라, 상기 합판재(10)가 회전롤러(12A,12B)의 사이를 통과하면서 상기 도포롤러(14)의 홈(14a)에 충분히 함침되어 있는 액상 황토를 합판재(10)의 표면으로 도포하는 것에 의해 황토층(15)을 형성할 수 있게 되며, 이 때 상기 도포롤러 (14)는 합판재(10)의 진행방향에 대해 역방향으로 회전하도록 구성됨에 따라 황토층(15)을 보다 평활하게 만들 수 있는 것이다.

따라서, 단 1회의 도포작업 만으로도 합판재(10) 표면에 황토층(15)을 형성할 수 있기 때문에 작업 자체가 비교적 간단하고 보다 신속한 후속공정을 수행할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 합판재(10)의 표면에 황토층(15)이 형성된 후에 통상의 건조기(도시생략)를 통과하면서 100℃∼130℃ 정도의 열을 가하여 건조시키고, 다시 건조된 합판재(10)에 자외선을 조사함으로써 표면 강도를 증대시킬 수 있게 된다.

이어서, 상기 황토층(15)의 표면에 수용성 또는 수성잉크가 함침되어 있는 통상의 인쇄롤러(도시생략)를 이용하여 나무 나이테나 그 외에 여러 형태의 자연물 등과 같은 임의 문양을 인쇄한다.

그 후, 상기 문양이 인쇄된 합판재(10)를 건조시킨 후에 자외선 마감용 도료를 도포하여 표면을 강화시키고, 최종 제품을 순차적으로 적재하여 출하할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 있어서는 상기한 바와 같이 합판재(10) 표면에 액상 황토를 도포하거나 건조 단계를 거친 후 또는 자외선 조사를 행한 후에 수분 증발을 더욱 촉진시키기 위하여 합판재(10) 표면으로 선풍기 등을 이용해서 바람을 불어넣는 것이 보다 바람직하다.

또, 상기 합판재(10)의 황토층(15)에 인쇄가 행해진 후 강도 유지를 위하여 건조 및 자외선 마감용 도료를 도포하는 단계가 1회 혹은 그 이상 반복적으로 행함으로써 표면강도를 크게 증가시킬 수 있음은 물론 광택을 유지할 수 있으며, 상기 자외선 마감용 도료로서는 (주)씨케이페인트(제품명: 바이오코트)에서 제조하여 시판하고 있는 통상의 친환경 도료를 사용할 수 있다.

상술한 예는 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 대하여 설명한 것으로서, 이들에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 또 다른 변형이 가능한 것임은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 황토 합판재의 제작방법 및 이 방법에 사용되는 롤러 구조체에 의하면, 통상의 컨베이어 상에서 일정 경로를 따라 합판재가 정속으로 이동하는 과정에서 액상 황토를 도포롤러에 의해 직접 코팅하여 황토층을 형성할 수 있도록 하였으므로, 건축용이나 가구용 판재로서 표면 강도가 우수하고 보다 친환경적인 제품을 전 자동화로 비교적 간단하게 제작할 수 있어 원가를 크게 절감할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 원통체 표면에 액상 황토가 함침됨과 동시에 합판재의 이송방향에 대해 역방향으로 회전하도록 구성된 도포롤러를 이용하여 직접 황토층을 형성할 수 있도록 하였기 때문에, 단 1회 공정으로 표면 처리가 이루어짐은 물론 기존 제품에 비해 평활도가 뛰어난 제품을 얻을 수 있는 것이다.

Claims

정해진 규격의 합판재가 일정량 적재된 상태에서 1매씩 취출하여 컨베이어 상에서 순차적으로 이송시키는 단계와,

상기 합판재의 상부 표면을 샌딩기에 장착되어 회전하는 사포에 의해 매끄럽게 처리하고 평활도를 유지시키는 단계와,

합판재가 한쌍의 회전롤러 사이로 통과한 후 노즐을 통해 공급되는 액상 황토가 함침되어 있는 도포롤러에 의해 합판재 표면에 0.2∼0.5㎜ 정도의 황토층을 형성하는 단계와,

상기 황토층이 형성된 합판재의 표면에 100℃∼130℃ 정도의 열을 가하여 건조시키는 단계와,

상기 건조된 합판재에 자외선을 조사하여 표면 강도를 증대시키는 단계와,

합판재에 형성된 황토층의 표면에 수용성 또는 수성잉크가 함침되어 있는 인쇄롤러를 이용하여 임의 문양을 인쇄하는 단계와,

상기 문양이 인쇄된 합판재를 건조시킨 후 자외선 마감용 도료를 도포하여 표면을 강화시키는 단계와,

최종 제품이 순차로 적재되도록 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 황토 합판재의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 합판재는 컨베이어 상에서 1초당 15∼25㎝ 정도의 속 도로 수평 이동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 황토 합판재의 제작방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액상 황토의 도포 및 건조 단계의 실시후 또는 자외선 조사를 행한 후 합판재 표면으로 바람을 불어넣는 것에 의해 수분 증발을 촉진시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 황토 합판재의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 합판재의 황토층에 인쇄가 행해진 후 건조 및 자외선 마감용 도료를 도포하는 단계가 1회 더 반복되는 것을 특징으로 하는 황토 합판재의 제작방법.
수평방향으로 이송되는 컨베이어(11) 상에 유지되어 회전하도록 양단에 지지축(16)을 가지는 도포롤러(14) 및 이 도포롤러(14)의 원주면 일측에 길이방향으로 장착된 나이프(17)를 구비하고 있으며, 이들 도포롤러(14)와 나이프(17) 사이에 액상 황토를 공급하기 위한 노즐(13)이 배치되어 있고, 상기 컨베이어(11) 상에서 수평으로 이동하여 상, 하의 회전롤러(12A,12B) 사이를 통과하는 합판재(10)의 표면으로 상기 도포롤러(14)에 함침되어 있는 액상 황토를 도포하는 것에 의해 황토층(15)이 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 황토 합판재의 제작방법에 사용되는 롤러 구조체.
제5항에 있어서, 상기 도포롤러(14)의 원통체 표면에는 일정 간격으로 경사 진 홈(14a)이 배열되어 있으며, 상기 도포롤러(14)는 합판재(10)의 진행방향에 대해 역방향으로 회전하도록 구성한 것을 특징으로 하는 황토 합판재의 제작방법에 사용되는 롤러 구조체.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 홈(14a)은 20°∼60°의 경사각(α)을 이루는 동시에 0.4∼1.2mm의 간격(ℓ)으로 조밀하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 황토 합판재의 제작방법에 사용되는 롤러 구조체.