목질판상재료와 천연목재 가공판재를 사용한 합판 제조방법을 통한 원형봉 가공방법{Manufacture method of plywood}

본 발명은 목질판상재료와 천연목재 가공판재를 사용한 합판 제조방법을 통한 원형봉 가공방법에있어서, 더욱 상세하게는 목질판상재료와 천연목재 가공판재를 순차적으로 적층하고, 상기 목질판상재료와 천연목재 가공판재 사이에 접착제를 도포하며 압착시켜 합판을 형성하여 상기 제조된 합판을 원형봉으로 가공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 일컫는 합판은 원목을 얇게 오려내고 이것을 섬유방향으로 직교하도록 배치한 후 겹쳐 붙인 것을 말하는데, 원목의 중심을 축으로 하여 회전하는 데 따라 종이 두루마리를 펴듯이 칼로 원목을 오려내는 로터리법(Rotary)과 상하로 운동하는 칼로 얇게 오려내는 것으로 최대 너비는 원목의 지름까지가 최대이나 아름다운 나뭇결을 생산하는 장점이 있는 슬라이서법(Slicer)등에 의해 단판(Veneer)을 얻은 후, 상기한 바와 같이 각각의 단판의 섬유질 방향이 상호 직교되며 다수 장 겹쳐지도록 한 상태에서 카세인, 비스코스, 글루타민 등의 접착제를 이용하여 압착함으로써, 완성된 합판을 얻고 있다.

이와 같은 합판은 주택 내외장, 마루, 천정, 벽, 차량, 및 가구, 악기 등에 사용되는 일반 합판(Ordinary Plywood), 콘크리트 양생용 및 건축용 산업소재로 사용되는 거푸집용 합판, 샌딩한 거푸집용 합판의 양면에 페놀수지 또는 멜라민 수지 필름을 함침한 합판인 테고 합판(Tego Film Plywood), 원목을 섬유질환 전의 작은 칩을 성형하여 만드는 파티클보드, MDF로 원목을 섬유질화하고 성형하여 가구용, 악기용, 몰딩재, 차량용으로 사용하는 MDF(Medium Density Fiberboard), 제재목을 접합하여 그 위에 베니어를 붙힌 것으로 일반 합판의 후판을 대체하는 코아 합판 등 여러가지 종류가 있다.

그러나 이러한 목재를 이용한 제품은 천연자원의 보호와 벌채 제한, 원목 가격의 상승 및 유가 변동 등에 의해 공급이 제한적이며, 이로 인해 가격 상승의 원인이 되었다.

이에 단판과 고밀도 섬유판 혹은 MDF를 이용하여 적층하여 형성한 합판이 개발되었지만, 상기 형성된 합판은 MDF판을 단판사이에 배치하여 사용하고 두께가 얇게 재단함으로써 천연나무와 같은 결을 갖는 질감 및 외형을 제공하지 못하였고, 단순하게 재단 및 가공하는 경우 상기 합판에 형성된 나이테의 결의 방향과 다른 방향으로 잘리게 되어 상기 형성된 합판이 변형되거나 뒤틀리거나 갈라지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 목질판상재료와 천연목재 가공판재를 순차적으로 반복하여 적층하는 단계와 상기 목질판상재료와 천연목재 가공판재 사이에 접착제를 도포하고 압착시켜 합판을 형성하는 단계를 포함하여 상기 형성된 합판을 각봉으로 재단하고 상기 재단된 각봉을 원형 형태의 원형봉으로 가공하는 방법을 제공하여 상기 형성된 합판도 천연나무와 같은 결과 외형을 얻는 것이 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 목질판상재료와 천연목재 가공판재를 번갈아가며 적층하고 압착시켜 형성된 합판을 각봉형태로 짜른 뒤 원형형태로 가공하는 합판 제조 및 가공 방법에 있어서, 상기 목질판상재료와 천연목재 가공판재는 한쌍(페어)으로써 상기 한쌍(페어)을 이루도록 목질판상재료와 천연목재 가공판재를 번갈아 가면서 순차적으로 적층시키고 압착하여 합판을 형성하는 단계, 상기 형성된 합판을 일정 크기를 갖는 각봉으로 자르는 단계, 상기 각봉을 원형의 형태를 갖는 원형봉으로 가공하는 단계로 이루어진다.

이때, 상기 목질판상재료와 천연목재 가공판재가 한쌍(페어)을 이루도록 목질판상재료와 천연목재 가공판재를 번갈아 가면서 순차적으로 적층시키고 압착하여 합판을 형성하는 단계에는 목질판상재료 또는 천연목재 가공판재 중 어느 하나를 사용하여 베이스층을 형성하는 단계, 상기 베이스층에 형성된 단판의 상면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 단계, 상기 접착제층의 상부에 상기 베이스층에 사용되지 않은 목질판상재료 또는 천연목재 가공판재 중 어느 하나를 사용하여 적층하는 단계, 상기 적층된 층의 상부에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 단계, 상기 형성된 접착제층의 상부에 상기 접착제가 도포된 단판에 사용되지 않은 목질판상재료 또는 천연목재 가공판재 중 어느 하나를 사용하여 적층하는 단계가 더 포함되고 상 기 단계들이 반복적으로 수행되어 상기 목질판상재료와 천연목재 가공판재가 반복적으로 적층되되, 상기 반복적으로 적층된 목질판상재료와 천연목재 가공판재 사이에 상기 도포된 접착제가 침투되도록 상기 겹쳐진 판에 압력을 가하여 압착하는 단계를 더 포함하여 합판을 형성한다.

또한, 상기 복수의 층으로 형성된 합판에서 상기 한쌍(페어)을 이루는 판은 9쌍 내지 14쌍이 사용되어 적층됨으로써 상기 합판을 형성하는데, 상기 합판의 두께는 35.0㎜ 내지 42.0㎜이다.

더불어, 상기 목질판상재료의 전체의 두께는 상기 합판 전체 두께의 53 내지 66%이며, 상기 목질판상재료 각각의 두께는 1.0㎜ 내지 2.0㎜이고, 상기 천연목재 가공판재 전체의 두께는 상기 합판 전체 두께의 33 내지 47%이며, 상기 베니어판 각각의 두께는 1.0㎜ 내지 1.8㎜이다.

이때, 상기 천연목재 가공판재는 활엽수와 침엽수 중 하나 이상을 사용하되, 상기 활엽수 천연목재 가공판재를 사용하는 경우, 상기 천연목재 가공판재의 두께는 1.0㎜ 내지 1.5㎜이고, 상기 침엽수 천연목재 가공판재를 사용하는 경우, 상기 천연목재 가공판재의 두께는 1.4㎜ 내지 1.8㎜이다.

또한, 상기 형성된 합판을 일정 크기를 갖는 각봉으로 자르는 단계는 상기 합판의 크기를 측정하는 단계, 상기 측정된 크기에 따라 사각형 형태로 동일하게 등분하는 단계, 상기 합판을 등분된 크기로 자르는 단계를 더 포함한다.

이때, 상기 측정된 크기에 따라 사각형 형태로 동일하게 등분하는 단계에서, 상기 합판의 길이(s)와 각봉의 폭(w)과 상기 합판을 자르는 경우 발생하는 컷팅부의 폭(α)이 필요하되, 등분개수(n) = 합판의 길이(s) / (각봉의 폭 + 컷팅부의 폭)를 사용하여 상기 합판을 동일하게 등분해 각봉을 자르는 것이 가능하다.

상기 각봉을 원형의 형태를 갖는 원형봉으로 가공하는 단계에서, 상기 원형봉의 직경은 30㎜ 내지 40㎜이다.

상기 각봉을 원형의 형태를 갖는 원형봉으로 가공하는 단계는 대칭을 이루며 라운드 형상의 날을 갖는 가공툴과 이송부를 포함하고, 일정 공률을 갖는 기계를 사용하되, 상기 기계의 이송부에 의해 각봉이 이송되는 단계, 상기 이송된 각봉이 상기 가공툴로 삽입되는 단계, 상기 가공툴에 형성된 가공날에 의해 상기 각봉이 가공되는 단계, 상기 가공된 각봉이 원형봉으로 완성되는 단계를 더 포함한다.

상기 접착제는 이소시아네이트계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 중 하나 이상을 사용한다.

또한, 상기 목질판상재료는 MDF(Medium Density Fiberboard)나 PB(Plastic Board)나 OSB(Oriented Strand Board)나 집성재 중 하나 이상을 포함한다.

더불어, 상기 천연목재 가공판재는 베니어판이나 제재목이나 각재 중 하나 이상을 포함한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 발명에 따르면, 목질판상재료와 천연목재 가공판재를 사용한 합판 제조방법을 통한 원형봉 가공방법은 천연나무와 같은 결을 갖는 질감 및 외형을 제공하는 것을 가능하게 하고, 상기 합판을 재단 및 가공하는 경우 상기 합판에 형성된 나이테의 결의 방향과 같은 방향으로 자르는 것이 가능하여 상기 합판이 변형되거나 뒤틀리거나 갈라지지 않게 가공하는 방법을 제공하는 장점이 있다.

또한, 상기 단판을 여러 층으로 적층함으로서, 상기 단판이 갖는 물성이 다르고 두께가 다른 결점인 을 분산시켜 평균 효과가 상승하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 순서도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 목질판상재료와 천연목재 가공판재가 순차적으로 적층되는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 목질판상재료와 천연목재 가공판재가 순차적으로 적층되는 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 SPLIT와 천연목재 가공판재가 순차적으로 적층되는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 합판 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 합판이 각봉으로 재단되는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 각봉이 기계에 의해 가공되는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 원형봉의 형상을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 목질판상재료와 천연목재 가공판재를 사용한 합판 제조방법을 통한 원형봉 가공방법에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 순서도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 목질판상재료와 천연목재 가공판재가 순차적으로 적층되는 방법을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 목질판상재료와 천연목재 가공판재가 순차적으로 적층되는 방법을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 SPLIT와 천연목재 가공판재가 순차적으로 적층되는 방법을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 합판 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 합판이 각봉으로 재단되는 것을 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 각봉이 기계에 의해 가공되는 것을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 원형봉의 형상을 나타낸 도면이다.

본 발명은 목질판상재료와 천연목재 가공판재를 번갈아가며 적층하고 압착시켜 형성된 합판을 각봉형태로 짜른 뒤 원형형태로 가공하는 합판 제조 및 가공 방법이다.

상기 목질판상재료는 MDF(Medium Density Fiberboard)나 PB(Plastic Board)나 OSB(Oriented Strand Board)나 집성재 중 하나 이상을 포함한다.

또한, 상기 천연목재 가공판재는 베니어판이나 제재목이나 각재 중 하나 이상을 포함한다.

본 상세한 설명에서는, 일 예로, 목질판상재료의 종류 중 하나인 MDF를 사용하여 설명하고, 천연목재 가공판재의 종류 중 하나인 베니어판을 사용하여 설명한다.

상기 MDF 와 베니어판은 일 예로써 상기 종류로 제한하거나 한정하지 않는다.

도 1을 참조하면, 상기 합판은 복수 개의 MDF(111)와 베니어판(112)을 사용해 형성된다.

또한, 상기 MDF(111)와 베니어판(112)은 한쌍(페어)으로써, 상기 한쌍(페어)을 이루도록 MDF와 베니어판을 번갈아가면서 순차적으로 적층시키고 압착하여 합판(100)을 형성하는 단계(S100), 상기 형성된 합판(100)을 일정 크기를 갖는 각봉(110)으로 자르는 단계(S110), 상기 각봉을 원형의 형태를 갖는 원형봉(110')으로 가공하는 단계(S120)로 이루어진다.

이때, 페어란 MDF 한개와 베니어판 한 개가 겹쳐진 판을 뜻한다.

도 2 내지 도 5에 도시된 V Long은 베니어판을 의미한다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 MDF(111)와 베니어판(112)이 한쌍(페어)을 이루도록 MDF(111)와 베니어판(112)을 번갈아 가면서 순차적으로 적층시키고 압착하여 합판(100)을 형성하는 단계는 MDF(111) 또는 베니어판(112) 중 어느 하나를 사용하여 베이스층을 형성하는 단계(S200), 상기 베이스층에 형성된 단판의 상면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 단계(S210), 상기 접착제층의 상부에 상기 베이스층에 사용되지 않은 MDF(111) 또는 베니어판(112) 중 어느 하나를 사용하여 적층하는 단계(S220), 상기 적층된 층의 상부에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 단계(S230), 상기 형성된 접착제층의 상부에 상기 접착제가 도포된 단판에 사용되지 않은 MDF 또는 베니어판 중 어느 하나를 사용하여 적층하는 단계(S240)가 더 포함된다.

또한, 상기 단계들이 반복적으로 수행되어 상기 MDF(111)와 베니어판(112)이 반복적으로 적층되되, 상기 반복적으로 적층된 MDF(111)와 베니어판(112) 사이에 상기 도포된 접착제가 침투되도록 상기 겹쳐진 판에 압력을 가하여 압착하는 단계(S250)를 더 포함하여 합판(100)을 형성한다.

다시 말해, 일 예로, MDF(111)가 베이스 층에 형성되는 경우, 상기 MDF(111)의 상부에는 베니어판(112)을 쌓고, 상기 베니어판(112)의 상부에는 MDF(111)를 쌓으며, 상기 MDF(111)의 상부에 베니어판(112)을 쌓는 형식으로 번갈아 가며 적층시킨다.

상기 MDF(111) 한 판과 베니어판(112) 한 판이 적층되어 한쌍(페어)(P)이라 함으로써, 상기 MDF(111)와 베니어판(112)이 번갈아가며 순차적으로 쌓이다 보면 쌍(페어)을 이루게 되는 것이다.

이때, 상기 접착제는 상기 MDF(111)와 베니어판(112)이 맞닿는 판의 면 중 어느 하나의 면에 도포되며, 상기 접착제가 도포되는 과정과 압착과정은 별도로 도시하지 않는다.

상기 접착제는 이소시아네이트계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 중 하나 이상을 사용한다.

상기 복수의 층으로 형성된 합판(100)에서 상기 한쌍(페어)을 이루는 판(P)은 9쌍 내지 14쌍을 사용하여 적층하고, 상기 페어를 이루는 판(P)을 적층하여 형성된 합판(100)의 두께는 35.0㎜ 내지 42.0㎜이다.

이때, 상기 MDF(111)의 전체의 두께는 상기 합판(100) 전체 두께의 53 내지 66%를 차지하며, 상기 MDF(111) 각각의 두께는 1.0㎜ 내지 2.0㎜이다.

상기 베니어판(112) 전체의 두께는 상기 합판(100) 전체 두께의 33 내지 47%를 차지하며, 상기 베니어판(112) 각각의 두께는 1.0㎜ 내지 1.8㎜이다.

이때, 상기 베니어판(112)은 활엽수와 침엽수로 나누어진다.

따라서, 상기 베니어판(112)은 활엽수나 침엽수 중 하나 이상을 사용하되, 상기 활엽수 베니어판(112)을 사용하는 경우, 상기 베니어판(112)의 두께는 1.0㎜ 내지 1.5㎜이며, 상기 침엽수 베니어판(112)을 사용하는 경우, 상기 베니어판(112)의 두께는 1.4㎜ 내지 1.8㎜이다.

또한, 상기 도 5에 도시된 SPLIT(113)는 MDF(111)의 일종으로 상기 MDF는 2.0㎜미만으로 제작될 수 없기에 상기 MDF를 반으로 쪼개어 만든 판을 SPLIT(113)이라고 한다.

상기 도면에 도시된 MDF(111)와 V Long(112)과 SPLIT(113)의 두께는 일 예일뿐 상기 두께를 제한하거나 한정하지 않는다.

더불어, 상기 도면에 V Long(112)과 SPLIT(113)에는 목리방향인 나뭇결 방향이 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 일정 크기를 갖는 각봉(110)이 도시되어 있다.

상기 형성된 합판을 일정 크기를 갖는 각봉(110)으로 자르는 단계는 상기 합판의 크기를 측정하는 단계, 상기 측정된 크기에 따라 사각형 형태로 동일하게 등분하는 단계, 상기 합판(100)을 등분된 크기로 자르는 단계를 포함한다.

이에 따라, 상기 측정된 크기에 따라 사각형 형태로 동일하게 등분하는 단계에서 상기 합판(100)의 길이(s)와 각봉(110)의 폭(w) 및 상기 합판을 자르는 경우 발생하는 컷팅부의 폭(α)이 필요하다.

이때, 상기 컷팅부의 폭은 상기 합판(100)을 각봉(110)으로 자르는 경우 원형톱과 같은 기구를 사용하는데 상기 기구가 갖는 부피만큼 발생되는 마진이나 오차범위를 뜻한다.

또한, 상기 합판(100)을 자르는 경우 등분개수(n) = 합판의 길이(s) / (각봉의 폭 + 컷팅부의 폭) 식을 사용하여 상기 합판을 동일하게 등분하는 것이 가능하다.

상기 도면에 도시된 A는 상기 합판(100)에 형성되는 목리방향을 나타낸 것이다.

도 7을 참조하면, 상기 각봉이 원형봉(110')으로 가공되는 모습이 도시되어있다.

상기 각봉(110)을 원형의 형태를 갖는 원형봉(110')으로 가공하는 단계는 대칭을 이루며 라운드 형상의 가공날(221)을 갖는 가공툴(220)과 이송부(210)를 포함하고, 일정 공률을 갖는 기계(200)를 사용하여 가공한다.

이때, 상기 가공 단계는 상기 기계의 이송부(210)에 의해 각봉(110)이 이송되는 단계, 상기 이송된 각봉(110)이 상기 가공툴(220)로 삽입되는 단계, 상기 가공툴(220)에 형성된 가공날(221)에 의해 상기 각봉(110)이 가공되는 단계, 상기 가공된 각봉(110)이 원형봉(110')으로 완성되는 단계를 거친다.

상기 각봉이 이송부(210)에 의해 이송되어 상기 라운드 형상을 갖는 가공날(221)에 의해 사각형 형태의 각봉(110)이 라운드 형상으로 깎여 가공된다.

또한, 상기 가공날(221)을 포함하는 가공툴(220)은 대칭으로 형성되어있어, 상기 각봉(110)이 가공날에 의해 깎여나가는 두께는 동일하게 깎인다.

이에 따라, 상기 각봉(110)을 원형의 형태를 갖는 원형봉(110')으로 가공하는 단계에서 상기 원형봉(110')의 직경(d)은 30㎜ 내지 40㎜로, 상기 각봉의 폭보다 작은 직경을 갖는다.

도 8을 참조하면, 상기 단계를 거쳐 가공된 원형봉(110')의 형상이 도시되어있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 합판 110 : 각봉
110' : 원형봉 111 : MDF
112 : 베니어판 113 : SPLIT
200 : 기계 210 : 이송부
220 : 가공툴 221 : 가공날