장식 플라스틱 라미네이트

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배경

장식용 플라스틱 라미네이트는 가정 및 산업용 가구에 사용되는 내구성이 뛰어난 평판 시트 소재입니다. Formica 브랜드명으로 가장 친숙합니다. Formica Corporation은 세계 최대의 플라스틱 라미네이트 제조업체입니다. 기타 잘 알려진 제조업체로는 Premark Corporation 및 DuPont이 있습니다.

장식용 라미네이트는 얼룩, 긁힘 및 열에 대한 저항성 때문에 주방 카운터, 테이블 상판 및 캐비닛 표면에 일반적으로 사용됩니다. 라미네이트 시트는 페놀 수지로 코팅된 갈색 종이의 하단 레이어, 원하는 패턴으로 장식된 종이의 두 번째 레이어, 투명 시트의 세 번째 레이어의 세 가지 레이어로 구성됩니다. 두 번째 및 세 번째 레이어는 모두 멜라민 수지로 코팅되어 있습니다.

연혁

플라스틱 라미네이트는 산업 제품의 단열재로 처음 사용되었습니다. 이 발명품은 Herbert A. Faber와 Daniel J. O'Conor라는 두 명의 엔지니어에 의해 이루어졌습니다. 1900년대 초, 이 두 사람은 절연 재료와 페놀 라미네이트 수지를 연구하는 과학자들로 구성된 드림 팀의 일원으로 피츠버그에 있는 Westinghouse 회사에 합류했습니다. 페놀성 라미네이트 수지는 이 시기에 벨기에 화학자 Leo Beckeland에 의해 개발되었습니다. 백랜드는 페놀과 포름알데히드를 축합하여 최초의 완전 합성 플라스틱인 베이클라이트를 생산했습니다. 열, 물, 화학약품, 전류에 강하여 전기절연용 경질고무나 쉘락을 대체할 수 있는 성질을 가지고 있습니다. Beckeland의 많은 실험에는 종이에 베이클라이트 수지를 함침시킨 다음 열경화(ther-mosetting)라고 알려진 과정에서 고압 및 고온의 금형 아래에서 압축하는 것이 포함되었습니다. 두 명의 Westinghouse 엔지니어는 같은 맥락에서 작업했습니다. 그들은 두꺼운 캔버스에 베이클라이트 수지를 함침시키는 것으로 시작했으며 1913년까지 베이클라이트와 종이로 만든 평평한 라미네이트 시트에 대한 특허를 출원했습니다. Faber는 새로운 플라스틱 라미네이트 formica를 "for"(대신에) "운모"(전기 절연 재료로 사용되는 광물)라고 불렀습니다.

Faber와 O'Conor는 Westinghouse를 떠나 1913년 오하이오주 신시내티에 Formica Insulating Company라는 회사를 설립했습니다. 새로운 회사는 전기 절연 목적으로 플라스틱 라미네이트의 링과 튜브를 생산했지만 1914년까지 Faber와 O'Conor는 프레스를 사용하여 평평한 라미네이트 시트를 만들었습니다. 라미네이트는 코일, 튜너 및 기타 부품을 절연하기 위해 상업용 선박 및 해군 선박의 라디오 세트에 널리 사용되었습니다. 그러나 플라스틱 라미네이트는 흠잡을 데 없고 균일한 특성이 완벽한 라디오 외관이었기 때문에 곧 장식적인 특성에도 사용되었습니다. 1921년까지 Formica Insulating Company에서 제조한 라미네이트는 가정용 라디오 및 선박용 라디오 제조에 통합되었습니다.

1927년 Faber와 O'Conor는 석판 인쇄 공정을 통해 장식용 종이를 추가함으로써 나무결과 대리석을 모방한 패턴으로 적층물을 만들 수 있음을 발견했습니다. 라미네이트가 더 화려하고 장식적이 되면서 시장이 확장되었습니다. 1930년대에는 인조대리석 라미네이트가 소다수 분수대에 많이 사용되었고, 1930년대에는 비행기 내부 알루미늄 대신 우드그레인 라미네이트가 사용되었습니다. 장식용 플라스틱 라미네이트 시트는 열경화 과정에서 알데히드와 반응하는 수지 모드입니다. 1940년대 제조 개선으로 곧 플라스틱 라미네이트가 담배 저항력을 갖게 되었습니다. 화상을 입었고 재료는 더욱 매력적이고 다채롭고 내구성이 높아져 주방 및 식당 가구 제조업체에서 사용하게 되었습니다.

원자재

장식용 플라스틱 라미네이트 시트는 열경화 과정에서 알데히드와 반응하는 수지로 만들어집니다. 수지는 장식 시트를 얹은 크라프트지 층에 적층됩니다. 크래프트 종이는 식료품 가방에 사용되는 것과 동일한 갈색 종이입니다. 최초의 플라스틱 라미네이트는 포름알데히드와 페놀의 중합체인 페놀 수지로 만들어졌습니다. 페놀 수지는 어두운 색상만 생성합니다. 1930년대에 멜라민이라는 요소 기반 수지가 개발되어 깨끗한 표면을 생성했습니다. 현대 제조 공정에서 종이의 맨 위 두 층에는 멜라민 수지가 함침되고 아래 층은 페놀을 사용합니다.

제조
프로세스

종이 함침

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1 이 과정은 종이 조각을 수지에 담그는 것으로 시작됩니다. 장식용 플라스틱 라미네이트는 용도에 따라 다양한 등급이나 두께로 만들 수 있습니다. 최종 시트에 결합된 7-18개의 종이 층이 있을 수 있습니다. 하단 레이어는 크라프트지입니다. 종이는 일반적으로 3, 4 또는 5피트의 다양한 너비의 리본으로 제공됩니다. 크래프트 종이는 페놀 수지를 포함하는 "욕조" 또는 통을 통해 실행됩니다. 시트의 맨 위 레이어용 용지는 반투명합니다. 이것은 멜라민 수지 통을 통해 실행됩니다. 상단 바로 아래의 레이어는 장식 레이어입니다. 이것은 원하는 표면 패턴에 대해 투명한 상단 레이어를 통해 표시될 색상 또는 디자인으로 인쇄된 용지입니다. 이 시트는 또한 멜라민 통을 통해 실행됩니다.

건조

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2 수지가 함침된 시트를 건조실에 넣습니다. 다음으로 잘라서 여러 층으로 쌓습니다. 투명 레이어와 장식 레이어는 크라프트지 위에 있습니다.

열경화성

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3 그런 다음 최종 경화를 위해 평판 유압 프레스에 종이 레이어를 로드합니다. 프레스는 수지에 적신 종이 샌드위치를 ​​1,400psi에서 압축하면서 고온으로 가열합니다. 열은 수지의 반응을 촉매합니다. 페놀(또는 멜라민) 및 포름알데히드 분자 교대 사슬 방식으로 서로 부착되어 이 과정에서 물 분자가 방출됩니다. 수지는 함께 흐르고 나서 굳습니다. 열경화성은 종이 시트를 하나의 단단한 라미네이트 시트로 변환합니다. 이 시트는 건조하고 불용성이며 고온에서도 성형이나 성형이 불가능합니다.

마무리

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4 마른 시트를 원하는 크기와 모양으로 자른다. 합판, 플레이크보드, 섬유판 또는 금속과 같은 건축 자재에 접착될 수도 있습니다.

부산물/폐기물

플라스틱 라미네이트 제조 공정은 여러 부산물을 생성하며 그 중 일부는 유해한 것으로 간주됩니다. 라미네이팅 공정 중 페놀 수지에서 유독성 배출이 발생하며 플라스틱 라미네이트를 표면에 적용하는 데 사용되는 아크릴 수지 및 경화제 역시 위험한 것으로 간주됩니다. 장식용 플라스틱 라미네이트 자체는 "재활용 가능한" 플라스틱으로 간주되지 않습니다. 그러나 적어도 하나의 주요 제조업체는 유해 폐기물 및 배출을 줄이기 위한 조치를 취했습니다. 용제 기반에서 수성 페놀 수지로 전환함으로써 적층 중에 방출되는 독소의 양을 줄일 수 있습니다. 최근 멜라민 조성의 변화로 이러한 유형의 수지에서도 알코올 배출이 사실상 제거되었습니다. 소위 패킹된 컬럼 스크러버와 같은 제어 장치도 대기 중으로 배출되는 미립자를 줄입니다.

제조 과정에서 발생하는 종이 및 라미네이트 잔여물은 파워 보일러에서 연소됩니다. 이것은 매립지로 보내지는 폐기물의 양을 줄입니다. 장식용 종이에 사용되는 금속 기반 안료는 또한 위험할 수 있으므로 폐기물 문제를 야기합니다. 플라스틱 라미네이트의 선두 제조업체는 이러한 이유로 이러한 안료의 사용을 줄였으며 향후 금속 기반 안료의 사용을 완전히 없앨 계획입니다. 사용한 라미네이트는 재활용할 수 없지만 일부 회사에서는 오래된 라미네이트를 배포에 적합한 새 샘플 세트로 조합했습니다.