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KR20140085484A - 팜 바이오매스를 이용한 섬유판 제조 방법 - Google Patents

팜 바이오매스를 이용한 섬유판 제조 방법 Download PDF

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KR20140085484A
KR20140085484A KR1020147011981A KR20147011981A KR20140085484A KR 20140085484 A KR20140085484 A KR 20140085484A KR 1020147011981 A KR1020147011981 A KR 1020147011981A KR 20147011981 A KR20147011981 A KR 20147011981A KR 20140085484 A KR20140085484 A KR 20140085484A
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KR
South Korea
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opt
fibers
smelted
mth
fiberboard
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KR1020147011981A
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자와위 이브라힘
아니스 모크타르
아스티마르 압둘 아지즈
완 하사무딘 완 핫산
유엔 메이 추
시준 이
수방 우
로스마지 오마르
아프마드 시라쥬딘 타바리
Original Assignee
말레이지언 팜 오일 보드
동화 말레이시아 홀딩스 에스디엔. 비에이치디.
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Publication date
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Abstract

본 발명은 100% 오일팜 줄기(OPT)를 사용한 섬유판 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 OPT, 고무나무(RW) 및 혼합 열대 견목재(MTH)를 포함하는 혼합물을 사용한 섬유판 제조 방법에 관한 것이다. OPT, 고무나무(RW) 및 혼합 열대 견목재(MTH)를 사용한 섬유판 제조 방법은:
(i) 0.012 내지 0.050m의 크기 범위 내로 오일팜 줄기(OPT), 고무나무(RW) 및 (MTH)를 조각내는 단계;
(ii) 5 내지 50%의 조각낸 OPT, 5 내지 50%의 RW 및 5 내지 50%의 MTH의 배합 비율로 조각낸 OPT 칩을 RW 및 MTH 칩과 배합하는 단계;
(iii) 단계 (ii)로부터 얻은 혼합물을 소화조에서 100 내지 400초의 기간 동안 150 내지 180℃의 온도에서 2 내지 8 bar의 스팀 압력 하에 처리하는 단계;
(iv) OPT, RW 및 MTH 칩의 혼합물을 칩들이 제련된 섬유로 전환되는 스팀 가압 제련기에서 기계적으로 제련하는 단계;
(v) 단계 (iv)로부터 얻은 OPT 제련된 섬유에 섬유의 건조 중량 기준으로 6 내지 12%의 수지 및/또는 섬유의 건조 중량 기준으로 0.5 내지 2.5%의 왁스를 적용하는 단계;
(vi) 단계 (v)로부터 얻은 수지화된 섬유를 매트로 변형하는 단계;
(vii) 단계 (vi)로부터 얻은 매트를 2 내지 5분의 시간 기간 동안 160 내지 220℃의 온도에서 프레싱하는 단계를 포함한다.
100% OPT를 사용하는 섬유판 제조 방법에 대해서, 이 방법은 100% OPT만을 사용하여 상기 언급된 단계 (i), (iii), (iv), (v), (vi) 및 (vii)를 포함한다.

Description

팜 바이오매스를 이용한 섬유판 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING FIBREBOARDS UTILIZING PALM BIOMASS}
본 발명은 팜 바이오매스를 이용한 섬유판(fibreboard) 제조 방법에 관한 것이다.
수년동안 아시아에서 목재 복합체 산업은 패널 제조, 특히 섬유판 제조에 있어서 전통적인 자재로서 고무나무(RW)와 소나무에 집중되었다. 이런 전통적인 원료의 공급이 감소하고, 뒤따라 원료의 비용이 증가하는 일반적인 경향이 나타나고 있다. 제조 용량을 유지하기 위하여 오일팜 바이오매스와 같은 비전통적인 원료를 사용하는 혁신적인 방식을 찾아야 할 필요가 있다. 말레이시아에 있는 오일팜 농장 면적은 2010년에 약 4.7백만 헥타르로 추산되며, 이 면적의 거의 5%는 개식 예정인 것으로 추산된다. 추산된 0.2백만 헥타르의 개식 면적과 134그루 팜 나무/ha의 평균으로부터 약 26.8백만 그루의 오일팜 나무가 이용가능한 것으로 계산되며, 이것은 오일팜 줄기(OPT)의 8백만 톤 건조 중량에 해당한다.
현재 말레이시아에서 섬유판 산업은 제조 용량을 지속하기 위하여 섬유판을 제조하는데 있어서 견목재 종과 RW의 혼합물을 사용하고 있다. 원료는 제재소 및 상이한 비율의 RW와 혼합될 수 있는 다른 목재 기초 활동들의 잔류물로부터 얻어진다. 따라서, 섬유판 제조는 때로 색과 물리/기계적 특성의 불일치를 초래할 것이다. 하나의 원료를 다른 원료로 치환하거나 종 혼합물 내에서 유의한 이동은 섬유판의 기계적 특성에 큰 변동을 야기할 수 있다. 섬유판 제조에 있어서 제련된 섬유의 품질은 나무/섬유의 종, 크기 및 분포, 스팀 압력의 전처리 조건, 소화조 내 체류 시간, 인가된 힘, 제련 플레이트의 기하구조, 제련 강도, 원반 속도, 및 플레이트 구역 내 잔류 시간을 포함하는 많은 요인들에 의존한다.
본 발명은 팜 바이오매스를 이용한 섬유판 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은:
i) 0.012m 내지 0.05m의 크기 범위 내로 OPT를 조각내는 단계;
ii) 단계 (i)로부터 얻은 조각낸 OTP를 100 내지 400초의 기간 동안 150 내지 180℃의 온도에서 2 내지 8 bar의 스팀 압력 하에 처리하는 단계;
iii) 단계 (ii)로부터 얻은 OPT 칩을 스팀 가압 제련기에서 OPT 칩이 제련된 섬유로 전환되는 150 내지 180℃의 온도에서 2 내지 8 bar의 스팀 압력에서 기계적으로 제련하는 단계;
iv) 단계 (iii)으로부터 얻은 OPT 제련된 섬유에 섬유의 건조 중량 기준으로 6 내지 12%의 수지 및/또는 섬유의 건조 중량 기준으로 0.5 내지 2.5%의 왁스를 적용하는 단계;
v) 단계 (iv)로부터 얻은 수지화된 섬유를 매트로 변형하는 단계;
vi) 단계 (v)로부터 얻은 매트를 2 내지 5분의 시간 기간 동안 160 내지 220℃의 온도에서 프레싱하는 단계
를 포함한다.
단계 (iii)으로부터 얻은 제련된 섬유는 선택적으로 화학적 처리를 거친다. 화학적 처리는 OPT 제련된 섬유를 요소, 아세트산 및 물의 혼합물과 혼합하는 단계를 포함한다.
단계 (v)로부터 얻은 매트는 0.003m 내지 0.032m의 두께로 프레스된다. 단계 (iv)로부터 얻은 수지 및/또는 왁스와 배합된 OPT 제련된 섬유는 단계 (v)에서 매트의 형성을 위하여 성형기에 도입되기 전에 미리 결정된 양으로 준비된다. 제련된 섬유의 미리 결정된 양은 고밀도 섬유판(high density fibreboard, HDF), 중밀도 섬유판(medium density fibreboard, MDF) 또는 저밀도 섬유판(low density fibreboard, LDF)의 제조를 보장할 것이다. 단계 (vi) 후에 얻어진 섬유판은 냉각된다.
수지는 요소 포름알데히드(urea formaldehyde, UF), 멜라민 요소 포름알데히드(melamine urea formaldehyde, MUF), 페놀 포름알데히드(phenol formaldehyde, PF) 또는 이들의 임의의 조합이다. 왁스는 합성 아미드, 파라핀, 파라핀/EAA, 파라핀/마이크로 및 파라핀/PF로부터 선택된다. 왁스는 단계 (iii)에서 수지와 동시에 또는 수지에 앞서 적용된다.
다른 구체예에서, 본 발명은 오일팜 줄기(oil palm trunk, OPT), 고무나무(rubber wood, RW) 및 혼합 열대 견목재(mixed tropical hardwood, MTH)의 혼합물을 사용한 섬유판 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은;
i) 0.012m 내지 0.05m의 크기 범위 내로 오일팜 줄기(OPT), 고무나무(RW) 및 혼합 열대 견목재(MTH)를 조각내는 단계;
ii) 건조 중량 기준으로 5 내지 50%의 조각낸 OPT, 건조 중량 기준으로 5 내지 50%의 RW 및 건조 중량 기준으로 5 내지 50%의 MTH의 배합 비율로 OPT 칩을 RW 및 MTH 칩과 배합하는 단계;
iii) 단계 (ii)로부터 얻은 혼합물을 100 내지 400초의 기간 동안 150 내지 180℃의 온도에서 2 내지 8 bar의 스팀 압력 하에 처리하는 단계;
iv) 단계 (iii)으로부터 얻은 OPT, RW 및 MTH 칩의 혼합물을 스팀 가압 제련기에서 칩들이 제련된 섬유로 전환되는 150 내지 180℃의 온도에서 2 내지 8 bar의 스팀 압력에서 기계적으로 제련하는 단계;
v) 단계 (iv)로부터 얻은 혼합된 OPT와 RW와 MTH의 제련된 섬유에 섬유의 건조 중량 기준으로 6 내지 12%의 수지 및/또는 섬유의 건조 중량 기준으로 0.5 내지 2.5%의 왁스를 적용하는 단계;
vi) 단계 (v)로부터 얻은 수지화된 섬유를 매트로 변형하는 단계;
vii) 단계 (vi)로부터 얻은 매트를 2 내지 5분의 시간 기간 동안 160 내지 220℃의 온도에서 프레싱하는 단계
를 포함한다.
단계 (iv)로부터 얻은 제련된 섬유는 선택적으로 화학적 처리를 거친다. 화학적 처리는 OPT, RW 및 MTH 제련된 섬유의 혼합물을 요소, 아세트산 및 물의 혼합물과 혼합하는 단계를 포함한다.
단계 (vi)로부터 얻은 매트는 0.003m 내지 0.032m의 두께로 프레스된다. 단계 (v)로부터 얻은 수지 및/또는 왁스와 배합된 OPT, RW 및 MTH 제련된 섬유의 혼합물은 단계 (vi)에서 매트의 형성을 위하여 성형기에 도입되기 전에 미리 결정된 양으로 준비된다. 제련된 섬유의 미리 결정된 양은 고밀도 섬유판(HDF), 중밀도 섬유판(MDF) 또는 저밀도 섬유판(LDF)의 제조를 보장할 것이다. 단계 (vii) 후에 얻어진 섬유판은 냉각된다.
수지는 요소 포름알데히드(UF), 멜라민 요소 포름알데히드(MUF), 페놀 포름알데히드(PF) 또는 이들의 임의의 조합이다. 왁스는 합성 아미드, 파라핀, 파라핀/EAA, 파라핀/마이크로 및 파라핀/PF로부터 선택된다. 왁스는 단계 (v)에서 수지와 동시에 또는 수지에 앞서 적용된다.
본 발명은 이후 주어진 상세한 설명 및 첨부한 도면으로부터 더 충분히 이해될 것이며, 이들은 예시로서만 제공되고 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1은 오일팜 줄기(OPT), 고무나무(RW) 및 혼합 열대 견목재(MTH)의 혼합물로부터 섬유판을 제조하는 순서도를 도시한다.
도 2는 100% 오일팜 줄기(OPT)로부터 섬유판을 제조하는 순서도를 도시한다.
도 3은 제련 공정 동안 화학적 처리를 거친 섬유판의 특성을 도시한다.
본 발명은 100% 오일팜 줄기(OPT) 및 OPT의 혼합물을 이용하여 섬유판을 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상이한 배합 비율로 고무나무(RW)와 혼합 열대 견목재(MTH)를 이용하여 섬유판을 제조하는 방법에 관한 것이다. OPT는 RW 재료의 공급 고갈로 인한 RW를 대체할 수 있는 섬유판 제조를 위한 대체 원료로서 사용된다. 본 발명의 바람직한 구체예의 상세한 설명이 여기 개시된다. 그러나, 개시된 바람직한 구체예는 본 발명의 예시일 뿐이며, 본 발명은 다양한 형태로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 여기 개시된 상세한 내용은 제한으로서 해석되어서는 안 되며, 청구항에 대한 기초 및 본 발명의 분야에 속하는 기술을 가진 자에 대한 교시일 뿐이다.
제조 용량을 유지하기 위하여, 섬유판 제조업자는 RW를 대체하기 위한 대안으로서 다른 재료를 사용하고 있다. 현재 섬유판 산업은 대부분 섬유판의 제조를 위하여 MTH와 배합할 수 있는 혼합 RW를 사용하고 있다. 이런 재료의 가격 증가와 공급 부족으로 인하여 OPT의 사용은 장차 불가피하게 될 수 있다.
OPT는 나무의 수령이 25년이 된 후 개식할 때 부산물로서 발생되는 폐기물이다. 지금까지 OPT는 유기물로서 사용되었고, 합판 산업에서 원료로서 사용되었다. 또한, OPT 섬유는 RW 섬유와 비슷한 길이를 가진다. 이것은 OPT가 섬유판의 제조를 위한 잠재적인 원료임을 나타낸다.
섬유판은 목재를 섬유로 분쇄하고, 섬유를 왁스 및 수지와 조합하고, 고온과 고압을 적용함으로써 섬유판을 형성함으로써 형성된 복합 목재 제품이다. 파티클보드와는 달리, 섬유판은 판 전체적으로 더 균일한 밀도를 가진다. 이에 더하여, 섬유판은 기계가공될 수 있는 매끄럽고 견고한 가장자리를 가진다. 그것은 매끄러운 표면으로 마무리되어 나무결 인쇄될 수 있으며, 따라서 베니어 및 라미네이트의 필요성이 없어진다.
섬유판은 매끄럽고 균일하며 휨이 없기 때문에 가구류에서 몰딩까지 많은 용도에 유용하다. 건축업자는 가구, 선반, 라미네이트 바닥재, 장식 몰딩 및 도어와 같은 용도에 섬유판을 사용한다. 섬유판은 소리와 열을 내지 않는 품질 때문에도 가치가 있다. 또한, 그것은 못, 아교, 나사, 스테이플 또는 장부촉으로 부착될 수 있으며, 이것은 섬유판을 널판지 목재로서 다목적으로 만든다.
본 발명의 필수 요소는 섬유판의 제조를 위한 소화 또는 연화 단계 동안 또는 제련 동안 또는 바람직하게 소화와 제련 두 공정 동안 고압 스팀에서 100% OPT 및 RW 및 MTH와 배합된 OPT의 이용이다.
먼저, OPT의 원 형태가 보통 목재 치퍼에 의해서 0.012 내지 0.050m의 크기 범위의 칩 형태로 전환된다. 일반적으로, 오일팜 통나무는 RW 및 MTH와 같은 섬유판 제조에 사용되는 다른 보통 목재 재료와 유사한 준비를 거친다. 도 1은 오일팜 줄기(OPT), 고무나무(RW) 및 혼합 열대 견목재(MTH)의 혼합물로부터 섬유판을 제조하는 순서도이다.
조각낸 OPT는 조각낸 RW 및 MTH와 배합된다. 조각낸 OPT:RW:MTH의 혼합비는 각각 5-50중량%:5-50중량%:5-50중량%이다. 혼합비는 건조 중량 계산에 기초한 것이다. 조각낸 OPT, RW 및 MTH의 혼합물은 열-기계 제련 공정 동안에 제련된 섬유로 전환된다. 혼합물은 소화조와 제련기에서 고압 스팀 처리를 거친다. 스팀 처리는 100 내지 400초의 기간 동안 2 내지 8 bar의 스팀 압력 및 150 내지 180℃의 온도에서 수행된다. 스팀 처리는 임의의 가압 용기에서 일어날 수 있으며, 연속 소화조를 더 포함할 수 있다. 연속 소화조는 RW 및 MTH 칩과 배합된 OPT를 소화조를 통해서 제련기로 이동시킬 수 있는 스크류 컨베이어를 포함한다. 2 내지 8 bar의 스팀 압력 및 150 내지 180℃의 온도 하의 제련기에서 처리된 칩은 섬유판 제조에 적합한 실과 같은 섬유로 분쇄된다(제련된 섬유). 선택적으로, 제련 공정에서 조각낸 OPT, RW 및 MTH의 혼합물은 화학적 처리를 거친다. 화학적 처리는 조각낸 OPT, RW 및 MTH의 혼합물을 요소, 산 및 물의 혼합물과 혼합하는 단계를 포함한다. 화학적 처리는 표 3 및 도 3에 나타낸 섬유판의 특성을 더 증가시킨다.
다음에, 제련된 섬유는 1 내지 2분의 시간 기간을 들여서 약 12% 이하의 수분 함량까지 건조된다. 제련된 섬유의 수분 함량을 소정 수준까지 감소시키기 위해서 튜브 건조기가 전형적으로 사용된다. 또한, 약 120 내지 170℃의 입구 온도를 갖는 송풍-라인(blow-line) 시스템의 취관(blowpipe)과 같은 종래의 섬유판 건조기가 제련된 섬유의 건조에 사용될 수 있다.
배합을 위해서, 수지 및/또는 왁스 에멀젼이 건조기에 들어가기 직전에 섬유에 분무된다. 또한, 임의의 다른 바람직한 첨가제도 섬유에 적용될 수 있다. 왁스의 적용은 수지의 유동성을 개선하기 위하여 섬유의 건조 중량 기준으로 0.5 내지 2.5%의 범위이며, 이것은 또한 추가의 내습성을 제공한다. 왁스 에멀젼은 바람직하게 내수성을 부여하고, 섬유의 전체 표면에 수지가 분산되도록 조력하기 위하여 첨가된다. 왁스 에멀젼은 본 분야에 잘 알려져 있다. 왁스 에멀전의 예는 합성 아미드, 파라핀, 파라핀/EAA, 파라핀/마이크로, 파라핀/PE 등과 같은 것들이다. 수지와 왁스는 또한 본 분야에 공지된 다른 종래의 수단, 즉 스프레이 노즐, 튜브, 또는 아토마이저에 의해서 적용될 수 있다. 왁스 에멀젼은 바람직하게 내수성을 부여하고, 섬유의 전체 표면에 수지가 분산되도록 조력하기 위하여 첨가된다. 수지와 왁스는 개별적으로 적용될 수 있지만, 균일성을 위해서 이들을 동시에 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용된 바람직한 수지는 요소 포름알데히드(UF) 수지이다. UF는 암모니아 또는 피리딘과 같은 약한 염기의 존재하에 가열된 요소와 포름알데히드로부터 제조된 비교적 저렴한 투명한 열경화성 수지이다. UF는 높은 인장 강도, 휨 강도, 낮은 물흡수 및 몰드 수축, 높은 표면 경도, 파괴 연신율 및 체적 저항을 가진다. 또한, 섬유에 추가의 내수성을 부여하기 위해서 UF 수지와 함께 또는 UF 수지 대신에 멜라민 요소 포름알데히드(MUF) 수지를 통합하는 것이 바람직하다.
UF 대신에 또는 UF에 더하여, 페놀 포름알데히드(PF) 수지와 같은 본 분야에 공지된 다른 수지도 또한 본 발명에서 사용될 수 있다. PF 수지는 연목재 합판 및 외부 용도용의 플레이크 또는 배향된 섬유판과 같은 프레스된 목재 제품에 사용되는 비교적 저렴한 적색/흑색 수지이다. UF 또는 다른 수지는 섬유 중량 기준으로 적어도 6%, 바람직하게 6 내지 12중량%의 농도로 섬유에 적용된다.
요소-포름알데히드(UF) 수지가 섬유판 산업에서 바인더로서 널리 사용된다. 이것은 일반적으로 50 내지 70% 고형분 함량의 수성 콜로이드 용액으로 사용된다. UF 수지의 준비는 다음과 같다:
a) 메틸올화: 수성 산성/또는 염기성 조건 하에서 1.0 내지 5.0, 바람직하게 1.0 내지 3.0의 충분한 몰 비율(F:U 비)로 요소와 포름알데히드를 사전 축합한다.
b) 축합: 상승된 온도 및 pH 3.0 내지 5.0에서 추가의 요소로 분자량을 증가시킨다.
c) 중화: 선택적으로 몰 비율을 1.2 내지 1.8로 낮추기 위하여 요소를 첨가하고, 필요하다면 pH 7.0 내지 9.0으로 조정한다.
수지화된 섬유는 성형기에 기압식으로 이송되며, 성형기는 수지화된 섬유를 균일하게 분포된 밀도의 매트로 연속 변형할 것이다. 수지화된 섬유의 양은 섬유가 성형기에 도입되기 전에 결정된다. 상기 양은 고밀도 섬유판(HDF), 중밀도 섬유판(MDF) 또는 저밀도 섬유판(LDF)의 형성을 결정할 것이다. 매트는 열간 프레싱 전에 약 0.1m 내지 0.25m의 두께로 예비 프레스된다.
열간 프레싱은 수지를 경화시키고 고체 판으로 섬유들을 접합시키기 위해서 수지화된 매트에 열과 압력을 적용한다. 프레싱 시간은 일반적으로 2 내지 5분의 범위이다. 열간 프레싱 온도는 제조되는 섬유판의 종류에 따라서 약 160 내지 220℃의 범위이다. 섬유판은 0.003 내지 0.032m의 두께 범위로 프레스된다.
프레싱 후 섬유판은 적층 전에 냉각된다. 다음에, 섬유판은 선적을 위한 포장 전에 사포질되고 및/또는 최종 원하는 치수로 손질된다.
다른 구체예에서, 100% OPT가 섬유판의 제조에 사용된다. OPT는 먼저 0.012 내지 0.050m의 크기 범위 내의 OPT 칩으로 조각나고, 이후 열-기계 제련 공정 동안에 제련된 섬유로 전환된다. 100% OPT 칩은 소화조와 제련기에서 고압 스팀을 거친다. 100% OPT 섬유를 사용하여 섬유판을 제조하기 위한 나머지 공정들은 RW 및 MTH와 배합된 OPT 섬유를 사용한 섬유판 제조에 수반된 단계들(상기 언급된)과 동일하다. 도 2는 오일팜 줄기(OPT)로부터 섬유판을 제조하는 순서도를 도시한다.
다음의 실시예들은 예시를 위해서 제공되며, 본 발명을 제한하지 않는다.
실시예 1
수지 제조:
수성 포름알데히드 용액(37%)과 요소를 수성 수산화나트륨 용액(33%)에서 처리한다. pH가 8-9이고, 몰 비율이 3.8인 이 혼합물을 30분 동안 교반하면서 상승된 온도로 가열한다. 90분 이내에 수성 산을 첨가하여 pH 4.7로 조정한다. 충분한 점도에 도달했을 때 수성 NaOH 용액을 첨가하여 pH를 8.5로 만든다. 원하는 고형분 함량에 도달할 때까지 진공 하에 물을 제거한다. 고형분 함량을 30℃의 온도로 냉각하고, 이어서 1:5의 F:U 몰 비가 되도록 요소를 첨가한다. 이후, 수지 혼합물을 60분 동안 교반한다. 교반으로부터 얻어진 결과의 수지는 수용성이고, 약간 불투명하다.
수지는 다음의 특성을 가진다:
고형분 함량: 55%, 25℃ 점도: 30cps
섬유판 제조:
OPT 칩을 어떤 화학적 처리 없이 제련 공정 동안 상이한 스팀 압력 및 예열 시간으로 처리한다. OPT 칩을 처리하는데 사용된 스팀 압력은 2-8 bar이며, 조리 시간은 100-400초로 설정한다. 생성된 섬유는 요소 포름알데히드(UF) 수지와 혼합한 후 12mm 실험실 규모 섬유판의 제조에 사용한다. 섬유판 특성의 평균값들을 표 1 및 표 2에 제시한다.
스팀 압력 및 섬유판 특성
스팀 압력(Bar) MOE(N/mm2) MOR(N/mm2) IB(N/mm2) TS(%)
2 2873.12 31.08 0.68 19.2
4 3328.89 37.03 0.69 16.96
6 3344.91 37.5 0.7 14.82
8 3312.74 35.98 0.64 13.27
EN 622-5 > 2500 > 22 > 0.6 < 15
주: MOE - 탄성률, MOR - 파단율, IB - 내부 접합, TS - 두께 팽창,
EN 622-5 -유럽 표준, N/mm2- 밀리미터 제곱 당 뉴턴
예열 시간 및 섬유판 특성
예열 시간(초) MOE(N/mm2) MOR(N/mm2) IB(N/mm2) TS(%)
100 3247.62 35.66 0.63 16.79
200 3281.69 36.45 0.72 16.2
300 3280.30 35.44 0.7 15.73
400 3017.82 33.80 0.67 16.15
EN 622-5 > 2500 > 22 > 0.6 < 15
주: MOE - 탄성률, MOR - 파단율, IB - 내부 접합, TS - 두께 팽창,
EN 622-5 -유럽 표준, N/mm2 - 밀리미터 제곱 당 뉴턴
섬유판의 특성은 제련기 공정에서 높은 스팀 압력 하에 화학적 처리를 통해서 개선될 수 있다.
[UAW: 요소(40-50%) + 아세트산(1-10%) + 물(약 50%)]
소화조 공정 후 섬유(OPT + RW + MTH)와 혼합된 UAW
화학적 처리를 거친 섬유판의 특성의 결과를 표 3 및 도 3에 나타낸다.
화학적 처리를 거친 섬유판의 특성
섬유:
UAW 비율
(중량%)
UAW 없음 UAW 1% UAW 2% UAW 3% UAW 4%
내부 접합
(N/mm2)
0.603 0.682 0.680 0.585 0.506
방출
(mg/100g)
18.15 13.46 10.69 8.33 7.53

Claims (22)

  1. i) 0.012 내지 0.050m의 크기 범위 내로 오일팜 줄기(OPT)를 조각내는 단계;
    ii) 단계 (i)로부터 얻은 조각낸 OTP를 100 내지 400초의 기간 동안 150 내지 180℃의 온도에서 2 내지 8 bar의 스팀 압력 하에 처리하는 단계;
    iii) 단계 (ii)로부터 얻은 OPT 칩을 150 내지 180℃의 온도에서 2 내지 8 bar의 스팀 압력 하에 제련된 섬유로 전환하는 단계;
    iv) 단계 (iii)으로부터 얻은 OPT 제련된 섬유에 섬유의 건조 중량 기준으로 6 내지 12%의 수지 및/또는 섬유의 건조 중량 기준으로 0.5 내지 2.5%의 왁스를 적용하는 단계;
    v) 단계 (iv)로부터 얻은 수지화된 섬유를 매트로 변형하는 단계;
    vi) 단계 (v)로부터 얻은 매트를 2 내지 5분의 시간 기간 동안 160 내지 220℃의 온도에서 프레싱하는 단계를 포함하는 섬유판 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 단계 (vi)에서 매트는 0.003 내지 0.032m의 두께로 프레스되는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 단계 (iv)로부터 얻은 OPT 제련된 섬유는 단계 (v)에서 매트의 형성을 위하여 성형기에 도입되기 전에 미리 결정된 양으로 준비되는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 제련된 섬유의 미리 결정된 양은 고밀도 섬유판(HDF), 중밀도 섬유판(MDF) 또는 저밀도 섬유판(LDF)의 제조를 보장하는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 단계 (iii)으로부터 얻은 제련된 섬유는 화학적 처리를 거치는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 화학적 처리는 OPT 제련된 섬유를 요소, 아세트산 및 물의 혼합물과 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 단계 (vi) 후에 얻어진 섬유판은 냉각되는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 수지는 요소 포름알데히드(UF), 멜라민 요소 포름알데히드(MUF), 페놀 포름알데히드(PF) 또는 이들의 임의의 조합인 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 왁스는 합성 아미드, 파라핀, 파라핀/EAA, 파라핀/마이크로 및 파라핀/PE로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 왁스는 단계 (iv)에서 수지와 동시에 또는 수지에 앞서 적용되는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따라서 제조된 섬유판.
  12. i) 0.012 내지 0.050m의 크기 범위 내로 오일팜 줄기(OPT), 고무나무(RW) 및 혼합 열대 견목재(MTH)를 조각내는 단계;
    ii) 5 내지 50%의 조각낸 OPT, 5 내지 50%의 RW 및 5 내지 50%의 MTH의 배합 비율로 OPT 칩을 RW 및 MTH 칩과 배합하는 단계;
    iii) 단계 (ii)로부터 얻은 혼합물을 100 내지 400초의 기간 동안 150 내지 180℃의 온도에서 2 내지 8 bar의 스팀 압력 하에 처리하는 단계;
    iv) 단계 (iii)으로부터 얻은 OPT, RW 및 MTH 칩의 혼합물을 150 내지 180℃의 온도에서 2 내지 8 bar의 스팀 압력 하에 제련된 섬유로 전환하는 단계;
    v) 단계 (iv)로부터 얻은 OPT 제련된 섬유에 섬유의 건조 중량 기준으로 6 내지 12%의 수지 및/또는 섬유의 건조 중량 기준으로 0.5 내지 2.5%의 왁스를 적용하는 단계;
    vi) 단계 (v)로부터 얻은 수지화된 섬유를 매트로 변형하는 단계;
    vii) 단계 (vi)로부터 얻은 매트를 2 내지 5분의 시간 기간 동안 160 내지 220℃의 온도에서 프레싱하는 단계를 포함하는 섬유판 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 단계 (vii)에서 매트는 0.003 내지 0.032m의 두께로 프레스되는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 단계 (v)로부터 얻은 혼합된 OPT, RW 및 MTH 제련된 섬유는 단계 (vi)에서 매트의 형성을 위하여 성형기에 도입되기 전에 미리 결정된 양으로 준비되는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 제련된 섬유의 미리 결정된 양은 고밀도 섬유판(HDF), 중밀도 섬유판(MDF) 또는 저밀도 섬유판(LDF)의 제조를 보장하는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  16. 제 12 항에 있어서, 단계 (iv)으로부터 얻은 제련된 섬유는 화학적 처리를 거치는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 화학적 처리는 OPT, RW 및 MTH 제련된 섬유의 혼합물을 요소, 아세트산 및 물의 혼합물과 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  18. 제 12 항에 있어서, 단계 (vii) 후에 얻어진 섬유판은 냉각되는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  19. 제 12 항에 있어서, 수지는 요소 포름알데히드(UF), 멜라민 요소 포름알데히드(MUF), 페놀 포름알데히드 또는 이들의 임의의 조합인 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  20. 제 12 항에 있어서, 왁스는 합성 아미드, 파라핀, 파라핀 EAA, 파라핀/마이크로 및 파라핀/PE로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  21. 제 12 항에 있어서, 왁스는 단계 (v)에서 수지와 동시에 또는 수지에 앞서 적용되는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조 방법.
  22. 제 12 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따라서 제조된 섬유판.
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