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가교결합의 연결 조직으로 흡수성을 제어하는 합성목재 제조기술

전문가 제언: ○ 합성목재(WPC)는 소수성의 플라스틱이 친수성의 목분을 감싸는 형식으로 흡수성이 제어된다고 알려져 건축재로 건물외장재, 마루재, 벽재 등으로 사용이 급성장하고 있으나, 실제는 플라스틱과 목분 사이에 상용성이 없어 모재와 목분 표면사이로 수분이 침투되어 목재섬유가 팽창하고, 이에 따른 팽윤, 좌굴, 크리프 저항 감소 및 미생물로 인한 물성 저하 등이 발생하고 있어, 건축재로서 구조적 기능 향상을 위해 흡수성을 보다 확실하게 제어하는 기술적 과제가 남아있다.

○ 본 발명은 플라스틱과 천연 목재섬유의 복합재인 합성목재(WPC) 제조 공정에서 모재인 열가소성 플라스틱 소재에 과산화 가교결합 개시제로 가교결합 조직을 형성하고, 동시에 석고와 포틀랜드 시멘트를 혼합함으로서 석고와 시멘트의 네트워크로 가교결합 조직에 물리적 압박을 가해 조직이 더욱 치밀해지면서 플라스틱과 목분 사이로 침투하는 수분을 제어해 WPC의 흡수율을 크게 감소시켜 건축재로서 기계적 물성 저하를 방지하는 기술이다.

○ 고밀도 폴리에틸렌을 모재로 한 WPC의 경우 초기에 석고와 포틀랜드 시멘트의 수분 흡수로 5% 정도까지는 무게 증가가 나타났으나 그 이후에는 수분 흡수 제어 효과가 확실하였으나, 건축재로서 마루재나 구조재 경우 반복 하중으로 인한 석고와 같은 첨가제와 모재 사이의 조직 변화와 내후성과 시효 경과에 따른 피로와 크리프 물성 변화 등에 대한 추가 연구와 기술개발이 필요하다.

○ 본 기술은 가교결합 조직을 형성하는 가교반응에 필요한 경화 시간이 조직 형성에 필수적인데, 압축 성형에서는 가교 반응 시간을 조정하면서 생산 적용을 비교적 용이하게 할 수 있으나, 현재 국내외 대부분의 WPC 제품을 생산하는 압출 성형 공정에서는 가교결합 반응에 필요한 시간이 쉽지 않으므로 이에 따른 조직 변화 연구와 적용기술 개발이 추가로 필요하다.

저자: Dluzneski, P.
자료유형: 특허정보