목질보강제를 이용한 복합재생기술 사례

목질보강제를 이용한 복합재생기술 사례

 

이 기술은 구미와 일본에서 활발하게 연구개발이 이루어지고 있으며, 실제 제품을 생산하고 있는 기업들을 모두 다 열거하기 어려울 정도로 급속히 팽창되고 있는 산업이다.
대표적인 재생품은 벨기에 ART사의 것과 유사한 목재 대용품이 주류를 이루고 있다. 사용되어지는 보강제는 고지(古紙), 볏짚이나 밀짚, 무기회(無機灰), 바나나 껍질 같은 식물성 섬유류, 심지어 흙이나 생활 쓰레기 등이 이용된다. 유럽과 미국 그리고 일본의 기업들에서 주로 목재 대용품으로 생산하고 있는데 실용화된 기술로써 시장을 매년 넓혀 가고 있다.
멀지 않아 우리나라에서도 이러한 소재가 사용될 것으로 전망되며 그 양은 도입단계에서는 많지 않을 것으로 보이지만 매년 사용량이 늘어날 것으로 전망된다. 특히 방부제의 사용이 꺼려지는 장소나 수분관리에 난점이 있는 장소, 즉 해양데크나 해양구조물 등에서부터 사용이 늘어날 것이며 벤치나 야외시설에도 사용이 늘어날 것이다. 그 이유는 유지관리비용이 어떤 소재에 비해서도 낮다는 것이고 장기간 수명이 보장된다는 점일 것이다.
이러한 복합재를 생산하는 몇 가지 공정을 소개하면 아래와 같다.

 

일본의 RIN - NE Corporation

이 회사는 자동차용 폐플라스틱 재활용 기술을 개발하여 Dow Chemical, BMW, Benz 등에 제공한 실적도 갖고 있는데 목재 대용품으로 폐플라스틱을 이용하는 공정은 아래와 같음.

공정특징 : 우선 폐플라스틱과 톱밥 위주의 목재를 약 52 : 48의 비율로 사용 → 이들을 따로 파쇄 및 분쇄를 거쳐 고속 공기로 건식으로 세척 → 폐플라스틱은 수분이나 이물질이 제거된 2 x 2 cm크기의 플러프(fluff) 상태로, 폐목재 분말은 1 - 2 메쉬(mesh) 크기의 수분 3 % 미만의 상태로 120℃ 이상에서 혼합을 하면 구슬 모양 형태로 가공됨 → 이것을 다시 200℃ 가까운 온도에서 고압으로 압출시킨 후 성형을 하면 아주 미려한 목재의 모습을 한 제품이 생산.

평가 : 아직까지는 실증공장이 시즈오카현(靜岡縣)에 1기가 건설되었으나 혼합 폐플라스틱을 구별하지 않고 사용할 수는 없으며, 생산 속도가 다소 느린 것은 앞으로 개선하여야 할 점이다. 하지만 생산품의 미관이 목재의 수준에 육박하고 있을 뿐만 아니라 자동차 범퍼, 계기판을 비롯한 폐가전의 플라스틱 케이스, 농업용 폐플라스틱, PET병 등을 광범위하게 사용할 수 있으며, 그것도 고속의 공기를 이용한 건식 세척을 할 수 있는 것은 큰 장점 임.




독일 Planex나 Horn & Bauer

위에 예로 든 업체 이외에도 많은 해외 업체들이 보강제를 이용하여 폐플라스틱을 재생하고 있으나 목재 대용품으로 유명한 곳은 미국에만도 상당수의 기업이 있으며 규모 또한 매우 큰 편이다.

예를 들면 Mobil Chemical사, Trimax사, Plastic Lumber사, Advanced Environmental Recycling Technologies사, Seaward International사, Earth Care사, American Plastics Recycling사, Hammer's Plastic Recycling사, Innovative Plastic Products사, National Waste Technologies사, Plastic Recyclers사, Superwood사 그리고 Recycled Plastic Industries사 등이 대표적인 기업들이다.

미국 XYMAX 2006, Inc.

 

공정
각종 짚(straws)이나 유기 섬유질 물질을 갈아서 작은 크기로 만들고 물과 약품을 첨가한 뒤 팝콘 튀기듯이 세포질을 팽창 시킨다. → 수분 2 %, pH 10.2인 흡착력이 높은 물질을 얻는다. → 이 팽창된 섬유질 물질을 1/3 정도, 폐플라스틱을 작은 알갱이l이나 플레이크 상태로 2/3 정도 혼합하고 각종 첨가제를 가하여 압출기에서 펠릿을 만든다. → 만들어진 펠릿은 이 상태로 판매되거나 다시 성형을 위해 사출되어진다. 사출된 제품의 강도는 미송을 능가하는 것으로 평가.

용도
얇은 목재 대용 패널에서 기둥 등에 이르기까지 다양한 형태와 색깔을 낼 수 있다.




일본의 아인엔지니어링주식회사

공정특징
농업용 폐플라스틱을 물을 사용하지 않고 공기건조세척 방법으로 이물질을 선별하여 목재분말과 혼합, 목재 대용품을 생산하는 시스템을 갖고 있다. 일본 기후현(岐阜縣) 소재의 이 회사 종합연구소에서는 화공, 고분자 관련 특허기술개발 및 보급사업을 위주로 하며 국내에도 이 회사가 개발한 기술이 도입되어 사업이 진행되고 있다.