专利名称：采用皮革副产物制造板的方法及用该方法制造的板的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用天然皮革副产物制造板的方法及根据该方法制造的板，尤其涉及可适合作为建筑用内饰材料的石膏板、纹理板(texture board)使用的采用天然皮革副产物制造板的方法及根据该方法制造的板。在此，包括用物理方法对作为天然皮革副产物的剪裁废料(Shaving scrap)进行打碎(Beating)处理之后以化学方法采用粘结料(Binding materials)进行粘结的工艺，由此提高纤维之间的结合力、成型性、形状稳定性、强度、弯曲破坏载荷等，并对其进行干燥、压制成型而制造出板。
背景技术：
最近，因废弃物造成的环境污染问题越来越严重。各种废弃物引起环境污染问题的主要原因在于，由于再回收利用率低下而导致不能用焚烧、填埋等方法来对废弃物进行再资源化。即，由于可填埋废弃物的空间的局限性以及焚烧时产生的二恶英(Dioxin)和各种有害物质，造成土壤、地下水、大气的污染。因此，为了对废弃的皮革副产物进行再资源化，人们正在进行各种研究。尤其，人们采用将皮革废弃物的纤维(Fiber)应用于工业的方案，对建筑内饰材料、皮革片等进行开发研究。与此相关的专利已在韩国授权专利公报第10-0829058号、韩国公开专利公报第 10-2006-0081182 号中公开。但是，对于如上所述的现有技术而言，对皮革副产物进行微细化之后，添加作为粘结料的乳胶(Latex)和柔软剂，由此制造出具有柔软特性的湿状薄片，之后经过干燥工艺制造出板状的片材，然而这种板状的片材仅限于用作代替各种皮革材料的材料。但是，如上所述的方法存在不能满足板需要具备的强度、硬度、耐火性、含水率、厚度等的问题，因此只能在使用天然皮革的诸如包、鞋、壁纸等具有柔软性的柔性的产品中使用。因此存在市场的局限性。为了解决上述问题，当对剪裁废料(Shaving scrap)进行短纤维化之后在抄纸机中进行脱水，以使板满足适宜的强度、厚度、硬度等时，由于脱水力的减弱而导致纤维之间的结合力低下，且由于使用过量的化学物品而导致二次污染，因此不能满足板需要具备的厚度、强度、硬度。并且，如上所述的现有的方法是适用于生产薄片和柔软产品的工艺，因此不适合制造具有较高的强度、硬度、厚度的产品。并且，所使用的粘结料对提高纤维之间的结合力方面存在局限性，因此造成产品性能不良以及环境污染。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供可适合作为产业用建筑材料的石膏板、纹理板使用的采用天然皮革副产物的板的制造方法及根据该方法制造的板。 在此，包括用物理方法对皮革副产物进行打碎(Beating)处理之后以化学方法采用具有高玻璃化温度(Tg)的乳胶粘结料(Latexadhesive binding material)来进行粘结的工艺，由此提高纤维之间的结合力、强度、硬度的同时降低含水率，并且通过在成型板中脱水而形成为板状之后，进行压制成型，以符合石膏板规格，从而制造出石膏板标准制品。并且，本发明的另一目的在于提供可通过提高资源的再利用率和再回收率来制造对健康和环境具有更加合理的高附加价值性的板的采用天然皮革副产物的板的制造方法及根据该方法制造的板。在此，不需要通过将石膏与粘结料混合之后铺到纸框架上的现有的石膏板制造方法来制造板，而是通过对纤维状的皮革废弃物中混合具有高玻璃化温度 (Tg)的水溶性苯乙烯丁二烯乳胶(Styrene Butadiene latex)物质，并进行一次脱水之后， 在成型框架上经过压制工艺最终制造出在硬度、强度、含水率、厚度上符合石膏板要求的产品。
作为解决上述问题的手段，根据本发明的利用作为天然皮革副产物的剪裁废料制造板的方法包括打碎工艺P100，对所述剪裁废料进行微细化；储存工艺P200，储存所述被微细化的纤维；混合工艺P300，向所述已储存的被微细化的剪裁废料混合具有高玻璃化温度的苯乙烯丁二烯乳胶；湿式制板工艺P400，将混合有所述被微细化的剪裁废料和苯乙烯丁二烯乳胶的混合物制造成板状的板；真空脱水工艺P500，去除所述已制造的板状的板的水分；干燥工艺P600，对所述经真空脱水的板状的板进行干燥；以及压制工艺P700，对所述经干燥的板状的板进行挤压成型，以符合石膏板的规格。另外，所述打碎工艺PlOO可以通过对剪裁废料进行10 60分钟的打碎处理来进行短纤维化。并且，在所述打碎工艺(P100)中，加入水之后对所述剪裁废料进行微细化，在所述储存工艺P200中，为了使板具备多种功能，在混合粘结料之前，根据产品的用途，基于所加入的水100重量份，混合0. 01 10重量份的水溶性的阻燃剂，使得用剪裁废料制造的板具有阻燃性。并且，在所述打碎工艺(P100)中，加入水之后对所述剪裁废料进行微细化，在所述混合工艺P300中，基于所加入的水100重量份，混合玻璃化温度为30°C以上的水溶性苯乙烯丁二烯乳胶0. 5 30重量份，由此可提高剪裁废料纤维之间的结合力。并且，在所述湿式制板工艺P400中，为了制造符合石膏板规格的板状的板，可通过基于水压的脱水处理来使含水量降低为60%以下。并且，在所述真空脱水工艺P500中，可对通过基于水压的脱水处理而残留的水分再次进行脱水，以制造含水量为30%以下的板状的板。并且，在所述干燥工艺P600中，可使板状的板干燥成含水量为10%以下。并且，所述压制工艺P700可以在温度为60 140°C、压力为50 170kgf/cm2下成型1 60分钟，以制造板状的板。本发明涉及采用天然皮革副产物制造板的方法及利用该方法制造的板，具体来说具有如下优点。即，本发明包括用物理方法对作为天然皮革副产物的剪裁废料(Shaving scrap)进行打碎(Beating)处理之后以化学方法采用粘结料(Binding materials)进行粘结的工艺，由此可提高纤维之间结合力、成型性、形状稳定性、物理强度，并对其进行干燥、 压制成型而制造出板，从而可适用于作为建筑内饰材料的石膏板、纹理板等。并且，与为了通过应用现有的剪裁废料来开发成天然皮革的替代材料的具有薄且柔软的特性的片材不同，本发明利用具有高玻璃化温度(Tg)的乳胶和阻燃剂进行处理，因此能够克服剪裁废料的局限性，成型为用作建筑内饰材料的各种形态的产品。并且，本发明从将石膏与粘结料混合之后铺到纸框架的现有的石膏制造方式中摆脱，而对纤维状的皮革废弃物进行加工、粘结、压制，因此具有提高废弃物的再回收利用和简化生产工艺的优点。并且，由于将皮革制造过程中大量产生的剪裁废料应用于商业中，从而具有可以通过提高资源再回收利用和资源的高附加价值化，制造板的优点。因此，可通过再回收利用作为纤维状废弃物的剪裁废料来防止环境污染，并且在相关行业中具有可节省废弃物处理费用的效果。
图1为示出根据本发明实施例一的采用皮革副产物的板的制造方法的框图；图2为示出根据本发明实施例一的板与根据对比例一的板的强度、含水率、弯曲破坏载荷的实物照片。附图主要符号说明P100为打碎工艺，P200为储存工艺，P300为混合工艺，P400 为湿式制板工艺，P500为真空脱水工艺，P600为干燥工艺，P700为压制工艺。
具体实施例方式上述的本发明的目的和特征以及优点可通过参照附图和以下的详细说明变得更
容易理解。以下，参照附图对本发明的优选实施例的构成以及其作用效果进行详细说明。图1为示出根据本发明实施例的采用天然皮革副产物的板的制造方法的框图，以下对所述板的制造方法进行详细说明。本发明的采用作为天然皮革副产物的剪裁废料(Shaving scrap)制作膏板的方法的特征在于，经过如下工艺来制造具有优异的强度、含水率和弯曲破坏载荷的板。即，包括 打碎工艺P100，对所述剪裁废料进行微细化；储存工艺P200，储存所述被微细化的纤维；混合工艺P300，将具有高玻璃化温度(Tg)的乳胶混合到所述已储存的被微细化的剪裁废料； 湿式制板工艺P400，用混合有所述剪裁废料和乳胶的混合物制造板状的片材；真空脱水工艺P500，去除所述已制造的板状的片材的水分；干燥工艺P600，对所述被真空脱水的板状的片进行干燥；压制工艺P700，对所述经干燥的板状的片材进行挤压成型，以符合石膏板的规格。另外，所述本发明不使用通常在板制造工艺中用作粘结料的聚丙烯(PP， polypropylene)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、具有低玻璃化温度(Tg)的乳胶等化学物质，而使用工业合成的具有高玻璃化温度(Tg)的苯乙烯丁二烯(SB)乳胶，由此经过打碎工艺到最终压制工艺而制造出具有优异的强度、含水率、弯曲破坏载荷的板。这一点与现有产品存在区别。并且，没有将在通常的石膏板制造工艺中所使用的半水石膏(CaSO4 ·1ΛΗ20)用作原料，且也不使用为了维持石膏板的形状而使用的纸材，而是将作为代替半水石膏的皮革副产物的剪裁废料用作主要原料，并代替维持石膏板的形状的纸材而使用具有高玻璃化温度(Tg)的苯乙烯丁二烯(Styrene Butadiene latex)乳胶，以加强表面的强度。这一点与现有产品存在区别。
所述本发明的打碎工艺PlOO为通过剪裁废料的微细化来提高皮革副产物的纤维之间的结合力，并通过进行微细化使产品的表面变得光滑以改善触摸性的工艺，优选为直到易于脱水的范围为止进行微细化。在上述进行的打碎工艺PlOO中，优选地对剪裁废料进行10 60分钟的打碎处理，以使剪裁废料短纤维化。在此，如果打碎处理时间较长，则因剪裁废料纤维的微细化而降低脱水力，并在随后的工艺中降低根据加入的化学物品的纤维之间的结合力。而且，如果打碎处理时间较短，则虽然能提高脱水力，但会使产品表面粗糙。并且，在所述打碎工艺中，加入水之后对所述剪裁废料进行微细化，在所述本发明的储存工艺P200中，为了使板具备多种功能，在混合粘结料之前，基于在打碎工艺(P100) 中加入的水100重量份混合0. 01 10重量份的水溶性的阻燃剂，使得用剪裁废料制成的板具有阻燃性。但是，对于不需要耐火性的板而言，在储存工艺P200中无需使用阻燃剂。所述本发明的混合工艺P300为在被微细化的剪裁废料的纤维之间形成结合的工艺，玻璃化温度(Tg)为30°C以上的水溶性SB乳胶的用量优选为基于在打碎工艺(P100)中加入的水100重量份混合0. 5 30重量份，以使剪裁废料的纤维之间具有结合力。另外，为了提高被微细化的剪裁废料的纤维之间的结合力而使用的具有高玻璃化温度(Tg)的乳胶优选为选择使用一种SB乳胶或多种SB乳胶。在此，作为市场上销售的具有高玻璃化温度(Tg)的乳胶，具体来说水溶态的SB乳胶可使用例如商品名为S-205、 S-;350、S-358(韩松化学株式会社HansolChemical Co. , Ltd)的乳胶。在上述进行的混合工艺P300中，具有高玻璃化温度(Tg)的水溶态的乳胶为通过苯乙烯(Styrene)与丁二烯(Butadiene)的共聚合反应而制成的SB乳胶，其用量较高时， 根据未结合的成分而导致增加水质污染，并且由于粘结料的特性而在作为随后进行的工艺的湿式制板工艺P400中显著减小脱水力，从而降低生产率。并且，相对于纤维之间的结合力，如果使用过量的乳胶，则过多的粘结料会附着在板的表面上，导致发生触摸性降低等问题。如果使用量较少，则会减弱剪裁废料纤维之间的结合力，因此会发生降低强度和弯曲破坏载荷的问题。优选地，在所述本发明的湿式制板工艺P400中，为了用混合剪裁废料和具有高玻璃化温度(Tg)的SB乳胶的原料制造符合石膏板规格的板状的板，通过基于水压的脱水处理，使含水量降低为小于60%。所述基于水压的脱水处理是指利用水压差来进行脱水。例如，板在网状物上流动时，板上面的水分向下流动，从而根据网状物的左右摇晃而被脱水。在进行完湿式制板工艺P400之后，如果含水量较低，则难以在随后的工艺中去除水分，而且具有高玻璃化温度的乳胶原原本本地残存于板的表面，从而使得产品的触摸性变差，如果含水量较高，则过多的粘结料根据脱水而与水分一起作为废水排出，从而中不能残留在板上，因此会发生降低板的物质特性的问题。优选地，所述本发明的真空脱水工艺P500中，对通过基于水压的脱水而残留的水分再次进行脱水，制造出含水量小于30%的板状的板。在上述所进行的真空脱水工艺P500中，如果含水量高，则会因板的不均勻的干燥而引起波纹(Wave)现象，并且根据干燥时间延长而导致生产率降低。所述本发明的干燥工艺P600为通过蒸发水分来减小在作为随后进行的工艺的压制工艺P700中因水分残留而导致的产品不良率的方法，在此需要进行充分地干燥，以使水
6分的含量达到10%。所述本发明的压制工艺P700为在一定温度和压力条件下成型板的工艺，而且是决定最终产品的强度、含水率、弯曲破坏载荷、成型性、形状稳定性的工艺，优选地在温度为 60 140°C、压力50 170kgf/cm2下进行1 60分钟。如果脱离这个条件，则具有高玻璃化温度(Tg)的SB乳胶可能会引起表面泛黄现象。以下，根据本发明的优选实施例进行详细说明，但以下所说明的本发明的实施例并不是用于限定本发明的技术范围，而是为了使本发明所属技术领域的具有普通知识的技术人员更加明确且容易地理解本发明而进行说明。实施例一对剪裁废料进行20分钟的打碎(Beating)处理，使剪裁废料短纤维化。然后，将短纤维化的剪裁废料移到储存工艺之后，基于100重量份的水，加入1重量份的作为具有高玻璃化温度(Tg)的水溶性SB乳胶(Styrene Butadienelatex)的S-205，混合搅拌10分钟。 并且，为了形成为板状(board)，在湿式制板工艺中进行基于水压的脱水，以使含水量小于 60%。然后，再进行作为基于真空的二次脱水工艺的真空脱水工艺，以使含水量小于30%。 然后，利用干燥室(Dry chamber)进行干燥，以使含水量达到10%以下。然后，在120°C的温度和150kgf/cm2的压力下经压制压缩工艺制造出板。对比例一根据与所述实施例一相同的方法进行处理，但不添加具有高玻璃化温度(Tg)的 SB乳胶(Styrene Butadiene latex)，而对剪裁废料进行打碎之后，为了使其形成为板状 (board)进行湿式制板工艺，并且进行利用真空脱水工艺的脱水以及干燥室(Dry chamber) 的干燥工艺，然后在120°C的温度和150kgf/cm2的压力下经压制压缩工艺制造出板。图2示出了根据所述实施例一和对比例一制造的板，表1示出对表面强度、含水率、弯曲破坏载荷进行评价的结果。表权利要求
1.一种采用皮革副产物来制造板的方法，其特征在于包括 打碎工艺，对作为所述皮革副产物的剪裁废料进行微细化； 储存工艺，储存所述被微细化的剪裁废料；混合工艺，混合所述被微细化的剪裁废料和具有高玻璃化温度的苯乙烯丁二烯乳胶； 湿式制板工艺，将混合有所述剪裁废料和苯乙烯丁二烯乳胶的混合物制造成板状的板；真空脱水工艺，去除所述已制造的板状的板的水分；干燥工艺，对所述经真空脱水的板状的板进行干燥；以及压制工艺，对所述经干燥的板状的板进行挤压成型，以符合石膏板的规格。
2.根据权利要求1所述的采用皮革副产物来制造板的方法，其特征在于，在所述打碎工艺中，对作为所述皮革副产物的剪裁废料进行10 60分钟的打碎处理，以对所述皮革副产物的剪裁废料进行短纤维化。
3.根据权利要求1所述的采用皮革副产物来制造板的方法，其特征在于，在所述打碎工艺中，加入水之后对所述剪裁废料进行微细化，在所述储存工艺中，基于所加入的水100重量份，添加水溶性的阻燃剂0. 01 10重量份。
4.根据权利要求1所述的采用皮革副产物来制造板的方法，其特征在于，在所述打碎工艺中，加入水之后对所述剪裁废料进行微细化，在所述混合工艺中，基于所加入的水100重量份，混合玻璃化温度为30°C以上的水溶性苯乙烯丁二烯乳胶0. 5 30重量份。
5.根据权利要求1所述的采用皮革副产物来制造板的方法，其特征在于，在所述湿式制板工艺中，通过基于水压的脱水处理来使含水量降低为60%以下，以制造符合石膏板规格的板状的板。
6.根据权利要求5所述的采用皮革副产物来制造板的方法，其特征在于，在所述真空脱水工艺中，对通过基于水压的脱水处理而残留的水分再次进行脱水，以制造含水量为 30%以下的板状的板。
7.根据权利要求1所述的采用皮革副产物来制造板的方法，其特征在于，在所述干燥工艺中，使板状的板干燥成含水量为10%以下。
8.根据权利要求1所述的采用皮革副产物来制造板的方法，其特征在于，在所述压制工艺中，在温度为60 140°C、压力为50 170kgf/cm2下成型1 60分钟。
9.一种用权利要求1至8中任意一项所述的制造方法来制造的板。
全文摘要
本发明涉及采用天然皮革副产物制造板的方法及根据该方法制造的板，尤其涉及可适合作为建筑用内饰材料的石膏板、纹理板(texture board)使用的采用天然皮革副产物制造板的方法及根据该方法制造的板。在此，包括用物理方法对作为天然皮革副产物的剪裁废料(Shaving scrap)进行打碎(Beating)处理之后以化学方法采用粘结料(Binding materials)进行粘结的工艺，由此提高纤维之间的结合力、成型性、形状稳定性、强度、含水率、弯曲破坏载荷等，并对其进行干燥、压制成型而制造出板。
文档编号D21J1/16GK102345250SQ2010105960
公开日2012年2月8日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年7月29日
发明者朴俊泓, 朴南柱, 李相喆, 梁熙德, 申恩哲, 金元柱, 金在锡 申请人:郑镇度, 金在锡