KR100643004B1

KR100643004B1 - 불연 목재의 제조 방법

Info

Publication number: KR100643004B1
Application number: KR1020047007509A
Authority: KR
Inventors: 아사노나리아키; 아사노히로야; 아사노다카히토
Original assignee: 아사노 모쿠자이 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2006-11-10
Also published as: EP1452286B1; EP1452286A4; DE60210661D1; EP1452286A1; US20050000111A1; DE60210661T2; KR20040066126A; ATE322964T1; CA2475969A1; CA2475969C; WO2003041925A1; US7178263B2

Abstract

목재에 대하여 불연제의 함침량을 극력 향상시킬 수 있는 불연 목재의 제조 방법을 제공하는 것으로, 나아가서는, 건축기준법으로서도 불연 목재의 조건을 완전하게 충족시키고, 비교적 간단하게 제조할 수 있는 불연 목재의 제조 방법을 제공하는 것.

목재(예를 들면 판재 B)를 건조하는 건조 공정과, 목재를 감압하는 감압 공정과, 감압 상태에서 목재에 불연 처리제를 함침시키는 감압 함침 공정과, 가압 상태에서 목재에 불연 처리제를 함침시키는 가압 함침 공정을 각각 복수회 포함하는 불연 목재의 제조 방법으로서, 감압 공정, 감압 함침 공정, 가압 함침 공정을 2 회행하고, 건조 공정을 3회 행하는 불연 목재의 제조 방법.

불연 목재, 불연 처리제, 감압 공정, 감압 함침 공정, 가압 함침 공정, 건조 공정

Description

불연 목재의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING NONCOMBUSTIBLE WOOD}

(발명이 속하는 기술분야)

이 발명은, 불연 목재에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 불연 처리제를 목재에 함침시킴으로써 불연 목재를 제조하는 방법에 관한 것이다.

(종래의 기술)

종래로부터, 목재는 가벼움, 나뭇결, 가공성의 장점 등의 관점에서 가옥 등의 건축물에 많이 이용되고 있다.

그러나, 목재를 건축용재로서 이용하는데, 최대의 난점은, 타기 쉽다는 것으로, 그 때문에 목재를 난연화하는 기술이 여러 가지 개발되고 있다.

그것에 수반하여 이용 분야도 광범위하게 되어 왔다.

예를 들면, 문틀에 대하여, 건축기준법(1990년)이 개정되고서부터는, 개구부에 목재를 사용할 수 있도록 됐기 때문에, 예를 들면, 제 1종류로 60분, 제 2종류로 20분이라고 하는 내화염 관통성의 기준을 통과하기 위한 난연화 기술의 개발이 진행되고 있다.

현재, 행해지고 있는 난연화 기술 방법의 일례로서, 예를 들면, 붕산, 붕사 등의 수용성 무기화합물 등의 난연 약제를 목재중에 함침시키는 방법이 있다.

상기 난연 약제의 함침 방법은, 감압하여 침투(함침)시키거나 가압하여 침투(함침)시키거나 하는 것(예를 들면 제4 도면에 나타낸 바와 같이, 건조 공정→감압 공정→감압 함침 공정→가압 함침 공정→건조 공정)으로, 물리적으로 목재의 조직에 붕사, 붕산 등의 약제를 함침시킬 수 있어, 처리 공정이 복잡하지 않기 때문에, 비교적 많이 채용되고 있다.

이 처리로서는, 예를 들면, 먼저, 목재를 일정한 함수율까지 건조시킨다.

그 후, 감압하여 탈기하고, 그대로 불연제를 침투시키고, 더욱 가압하여 침투시킨다.

그 후, 건조시켜 목재의 조직에 불연액을 고정 함침시키는 것이다.

이와 같은 공정에 의해, 난연 목재가 제조된다.

한편, 현재의 건축기준법에서 말하는 난연 재료(난연 목재)나 불연 재료(불연 목재)의 조건으로서, 불연성 시험(발열 속도 시험 ISO 5660)의 기준을 만족시키는 것이 필요해지고 있다.

또한, 그 기준을 표 1에 나타낸다.

이 기준에 의하면, 불연 목재의 기준을 만족시키는데는, 가열시간 20분, 복사 강도 50kW/m²의 시험 조건에서,

1) 총 발열량이 8MJ/m² 이하인 것.

2) 방화(防火)상 유해한 이면까지 관통하는 균열 및 구멍이 없는 것.

3) 최고 발열 속도가 10초 이상 계속해서 200kW/m² 를 넘지 않는 것.

이상과 같은 기준을 만족시키는 것이 요구된다.

더욱이 이들 연소 발열성의 기준외에, 가스 유독성에 관한 하기의 기준도 만족시킬 필요가 있다.

4) 가스 유해성 시험에서 마우스의 평균 행동 정지시간이 6.8분 이상인 것.

그렇지만, 상술한 바와 같이 종래의 감압 함침시키거나 가압 함침시키거나 하는 방법으로는 난연 목재, 및 준불연 목재로서의 기준까지는 만족시킬 수 있지만, 불연 목재로서의 기준은 만족시킬 수 없다.

특히, 1)의 총 발열량이 8MJ/m² 이하인 것의 조건을 만족시킬 수 없는 것이 장벽이 되고 있다.

이 조건을 만족시키기 위해서는, 불연 처리제를 극력 많이 목재 조직에 함침시키면 좋다고 생각되어, 이 시도가 이루어져 왔다.

즉, 불연제를 많이 함침시키는데는, 함침 공정을 반복하면 좋다는 관점에서, 처음, 건조시킨 후(건조 공정), 감압으로 함침시키고(감압 함침 공정), 그 후 가압하여 함침시키는 공정(가압 함침 공정) 후, 또, 감압 함침 공정→가압 함침 공정을 반복하는 것이다(제5 도면 참조).

그러나, 저압 함침 공정→가압 함침 공정을, 몇 번을 반복하여 행해도, 불연 처리제의 일정한 깊이까지밖에 함침되지 않고, 그보다 깊숙한 목재 조직의 영역까지는 전달되지 않는다.

따라서, 아무래도 목재 조직에 함침되는 불연 처리제의 양에 일정한 한도가 있다.

이와 같은 것으로, 아직도, 건축기준법에서 말하는 불연 목재의 기준을 충족시키는 불연 목재는 제공되고 있지 않는 것이 현재의 상태이다.

(발명이 해결하고자 하는 과제)

본 발명은, 상기의 문제점의 해결을 의도한 것이다.

즉, 본 발명의 목적은, 목재에 대하여 불연제의 함침량을 극력 향상시킬수 있는 불연 목재의 제조 방법을 제공하는 것이다.

나아가서는, 건축기준법으로서도 불연 목재의 조건을 완전히 충족시키고, 비교적 간단하게 제조할 수 있는 불연 목재의 제조 방법을 제공하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

그리고, 본 발명자 등은, 이와 같은 과제에 대하여, 예의 연구를 거듭한 결과, 감압 함침 공정과 가압 함침 공정을 단지 반복하는 것이 아니라, 반복하기 전에, 한번, 건조 공정을 가함으로써, 의외로, 그 후의 감압 함침 공정과 가압 함침 공정의 반복이 목재 조직에 대한 불연제의 침투 작용에 극히 유효하게 공헌한다는 것을 알아내고, 이 식견에 근거하여 본 발명을 완성시킨 것이다.

즉, 본 발명은, (1), 목재를 건조하는 건조 공정과, 목재를 감압하는 감압 공정과, 감압 상태에서 목재에 불연 처리제를 함침시키는 감압 함침 공정과, 가압 상태에서 목재에 불연 처리제를 함침시키는 가압 함침 공정을 각각 복수회 포함하는 불연 목재의 제조 방법으로서, 감압 공정, 감압 함침 공정, 가압 함침 공정을 2 회 행하고, 건조 공정을 3회 행하는 불연 목재의 제조 방법에 있다.

그리고, (2), 목재를 건조시키는 제 1 건조 공정과, 제 1 건조 공정에 의해 건조시킨 후, 감압된 용기내에서 목재를 감압하는 제 1 감압 공정과, 제 1 감압 공정에 의해 감압된 후, 감압된 용기내에서 목재를 불연 처리제에 담그어 그 불연 처리제를 목재 조직에 함침시키는 제 1 감압 함침 공정, 제 1 감압 함침 공정에 의해 함침시킨 후, 용기내에서 목재를 불연 처리제에 담근 상태에서 가압하여 그 불연 처리제를 목재 조직에 함침시키는 제 1 가압 함침 공정, 제 1 가압 함침 공정에 의해 함침시킨 후, 불연 처리제가 함침된 목재를 건조하는 제 2 건조 공정, 그 제 2 건조 공정에 의해 건조시킨 후, 감압된 용기내에서 목재를 감압하는 제 2 감압 공정과, 제 2 감압 공정에 의해 감압시킨 후, 감압된 용기내에서 목재를 불연 처리제에 담그어 그 불연 처리제를 목재 조직에 재차 함침시키는 제 2 감압 함침 공정, 제 2 감압 함침 공정에 의해 함침시킨 후, 용기내에서 목재를 불연 처리제에 담근 상태에서 가압하여 그 불연 처리제를 목재 조직에 재차 함침시키는 제 2 가압 함침 공정, 제 2 가압 함침 공정에 의해 함침시킨 후, 불연 처리제가 함침된 목재를 건조하는 제 3 건조 공정으로 이루어진 불연 목재의 제조 방법에 있다.

그리고 또, (3), 제 1 건조 공정은, 가열 건조시켜서 함수율을 15% 이하로 건조하는 것인 불연 목재의 제조 방법에 있다.

그리고 또, (4), 제 2 건조 공정은, 가열 건조시켜서 함수율을 30% 이하로 건조하는 것인 불연 목재의 제조 방법에 있다.

그리고 또, (5), 제 3 건조 공정은, 가열 건조시켜서 함수율을 15% 이하로 건조하는 것으로 불연 목재의 제조 방법에 있다.

그리고 또, (6), 감압 공정에 있어서, 부압도(負壓度) -1.0MPa~-0.7MPa로 일정 시간 처리하는 불연 목재의 제조 방법에 있다.

그리고 또, (7), 가압 함침 공정에 있어서, 가압도 0.7MPa~2.0MPa로 일정 시간 처리한 불연 목재의 제조 방법에 있다.

그리고 또, (8), 제 3건조 공정을 거친 상태에 있어서, 불연 처리제가 고형양으로 240kg/m³ 이상인 불연 목재의 제조 방법에 있다.

그리고 또, (9), 가압 함침 공정에서의 불연 처리제의 처리 온도는, 60~90℃인 불연 목재의 제조 방법에 있다.

그리고 또, (10), 불연 처리제는, 적어도, 붕사, 붕산, 및 인산을 포함하는 처리제인 불연 목재의 제조 방법에 있다.

본 발명은, 그 목적에 맞는 것이라면, 상기 1~10중에서 선택된 2개 이상을 조합시킨 구성도 채용 가능하다.

(발명의 효과)

본 발명의 불연 목재의 제조 방법에 있어서는, 제 1 건조 공정→제 1 감압 함침 공정→제 1 가압 함침 공정의 후, 또 제 2 건조 공정을 지나, 또한 또, 제 2 감압 함침 공정→제 2 가압 함침 공정→제 3 건조 공정을 거침으로써, 그 목재의 조직에 대하여, 깊숙한 영역까지 충분한 불연 처리제의 함침이 가능해졌다.

그리고, 건축기준법을 만족시킬 수 있는 불연 목재를 처음으로 제공할 수 있 다. 게다가, 불연 목재의 제조 방법으로서는, 일련의 공정중에 건조 공정을 설치함으로써 불연 목재의 제조 방법이 가능하게 된 것으로, 특수한 제조 공정이 불필요하고, 종래의 제조 장치를 사용하여 제조가 간단하게 될 수 있다는 이점이 있다.

제 1 도면은, 본 발명의 실시 형태에서의 불연 목재의 제조 방법을 달성하기 위한 각 공정을 나타낸 도면이다.

제 2 도면은, 판재로서의 제품예(널판지)를 나타내는 도면이다.

제 3 도면은, 본 발명의 제조 공정에서 사용하는 밀폐 용기의 개략 구조를 나타내는 도면으로, (A)는, 불연 처리제를 충전하기 전의 상태, 또 (B)는, 불연 처리제를 충전한 후의 상태를 나타낸다.

제 4 도면은, 종래예(비교예 1)에서의 불연 목재의 제조 방법의 공정을 나타내는 도면이다.

제 5 도면은, 종래예(비교예 2)에서의 기타의 불연 목재의 제조 방법의 공정을 나타내는 도면이다.

(발명의 실시의 형태)

이하, 본 발명을 구체적인 실시의 형태를 들어 도면에 근거하여 설명한다.

본 발명의 불연 목재는, 불연 처리제를 사용한 것으로, 그 불연 처리제를 함침시킬 수 있는 것인 한, 삼나무, 소나무, 노송나무 등, 여러 가지의 목재에 적용 가능한 것이다.

또 본 발명에서 사용하는 불연 처리제로서는, 통상 사용되는 것을 적용할 수 있고, 그 중에서도, 적어도 붕사, 붕산, 및 인산을 포함하는 처리제가 바람직하게 사용된다.

그 밖에, 이 처리제에, 필요에 따라서, 적절히, 유기질계 용탈 방지제 등의 첨가제를 가하는 것도 있다.

유기질계 용탈 방지제의 예로서는, 접착제 등에 사용되는 아세트산이나 페놀계 화합물 등을 들 수 있다.

제 1 도면은, 본 발명의 실시 형태에서의 불연 목재의 제조 방법을 달성하기 위한 원리 공정을 나타낸 도면이다.

우선, 처리하고자 하는 목재를 설정된 크기의 판재(예를 들면, 24mm×120mm×2m)로 컷트한다.

[제 1 건조 공정]

다음으로, 컷트 처리한 판재(B)를 건조 용기(또는 건조실)에 넣어 건조한다.

여기에서 사용하는 건조 용기는, 일반적으로 사용되는 증기식 건조기가 사용된다. 치수는, 예를 들면, 종횡 3m×길이 10m의 크기의 것이 사용된다.

판재는, 가열 온도 40~90℃에서 일정 시간(예를 들면 4~7일간 정도)건조시켜, 15% 이하(예를 들면 7%)의 함수율로 하는 것이 바람직하다.

함수율은 불연 처리제의 침투 효율의 관점에서, 이와 같이 함수율 15% 이하의 공기 건조 상태(흡방습에 의한 함수율 변화가 적은 상태)로 하는 것이 바람직하다.

이 후, 몰더 가공에 의해 판의 모서리부를 컷트하고, 제 2 도면에 나타낸 것과 같은 제품(예를 들면 널판지(B)에 사용된다)에 가까운 형태로 가공한다.　

이와 같은 형태의 판재는 단부를 서로 순차적으로 조합함으로써 크게 할 수 있다.

또한, 건조 용기에 배치된 판재는, 효율적으로 건조를 행하기 위해 단 쌓기로 하는 것이 바람직하다.

그 때, 예를 들면, 판재는 각 판재의 사이에 지지 부재(예를 들면 스페이서)를 개재시켜서 판재 사이가 20~30mm 정도의 간격을 유지하도록 배치된다.

[제 1 감압 공정]

다음으로, 상기 건조 공정을 거쳐 함수율이 15% 이하까지 건조한 판재를, 밀폐 용기(감압용 또는 가압용의 용기로서 사용 가능)로 교체하여 수납한다.

밀폐 용기(A)는, 제 3 도면에 개략 구조를 나타낸 것과 같이, 예를 들면, 1.5m(직경)×9.5m(길이)정도의 크기를 갖고, 진공 펌프에 연락하는 감압 밸브(1), 처리제 공급 밸브(2), 가압 펌프에 연락하는 처리제 가압 밸브(3), 처리제 배출 밸브(4) 등이 갖추어져 있다[제 3 도면(A) 참조].

여기에서도, 밀폐 용기에 배치된 판재는, 효율적으로 감압을 행하기 위해, 상기 건조 공정과 똑같이, 스페이서를 통해 단 쌓기로 하는 것이 바람직하다.

이 밀폐 용기의 감압 밸브를 열어서 부압도 -1.0~-0.7MPa(메가파스칼)까지 감압하고, 일정 시간(예를 들면 30~90분간 정도) 방치한다.

여기에서 부압도는, 공기의 배출 효율의 관점에서 상기의 범위가 바람직하 다.

이와 같이 감압함으로써, 판재, 즉 목재의 조직(주로 가도관의 집합으로 이루어진다)이 부압화되고, 다음 가압 함침 공정에서의 함침 작용을 보다 효과적으로 행할 수 있다.

[제 1 감압 함침 공정]

다음으로, 감압 공정에 의해 감압된 상태에서, 밀폐 용기의 처리제 공급 밸브(2)를 열어서 안으로 가열된 불연 처리제를 신속하게 충전한다.

여기에서 가열 온도는, 후에 이어지는 제 1 가압 함침 공정의 함침 효율의 관점에서 40℃ 이상이 바람직하다.

단, 90℃를 넘으면 목재의 「내부 쪼깨짐」, 「붕괴」 등의 현상이 생기기 쉽다.

여기에서, 충전시간은, 바람직하게는 10~15분으로 행하지만, 액제의 공급과 동시에 서서히 감압 정도가 저하되어, 마지막에는 거의 대기압이 된다.

밀폐 용기내의 판재는, 불연 처리제에 함침됨으로써, 그 부압화된 목재 조직에 불연 처리제가 깊숙이 들어간다.

여기에서 사용되는 불연 처리제로서는, 적절히 판재에 맞는 불연 처리제가 선택적으로 사용된다.

[제 1 가압 함침 공정]

다음으로, 상기 제 1 감압 함침 공정의 후, 그대로 용기내에서 판재를 불연 처리제에 담근 상태에서, 불연 처리제가 충전된 밀폐 용기내를 가압한다[제 3 도면(B) 참조].

구체적으로는, 감압 밸브를 닫고 처리제 가압 밸브(3)를 통해 불연 처리제를 가압하여, 밀폐 용기내를 0.7~2.0MPa로 하고, 불연 처리제의 온도를 유지하면서, 일정 시간(예를 들면 30~120분간 정도) 방치한다.

가압도는, 상기의 범위가, 처리제의 침투성 및 판재의 변형 방지의 관점에서 바람직하다.

밀폐 용기는, 이전의 감압 공정이나 감압 함침 공정의 것을 사용했지만, 다른 가압 용기를 사용하는 것도 당연히 가능하다.

이 가압 함침 공정의 경우에도, 판재는 단 쌓기로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 가압함으로써, 목재 조직의 깊숙한 영역까지 가압된다.

그 결과, 상기 제 1 감압 함침 공정에 있어서 조직에 침투한 불연 처리제는, 당연히, 새로운 불연 처리제가 목재 조직에 더욱 침투한다.

[제 2 건조 공정]

다음으로, 상기 제 1 가압 함침 공정에 의해 불연 처리제를 함침시킨 판재를, 재차, 건조 용기로 교체하여 건조한다.

여기에서의 건조 용기는 제 1 건조 공정에서의 건조 용기와 동일한 것이 채용되면 효율적이다.

이 건조 공정에서는, 40~90℃의 분위기에서 일정 시간(예를 들면 8~14일간 정도) 건조되고, 함수율 30% 이하의 상태로까지 건조시키는 것이 바람직하다.

이 경우, 처리제의 침투 효율의 관점에서, 앞서 서술한 제 1의 건조 공정만 큼 함수율을 낮추지 않아도 좋다.

이 건조에 의해 판재의 조직에 침투한 불연 처리제는 고형화하여 조직내에 정착한다.

불연 처리제가 조직내에서 건조하여 고형화하면, 처리제의 체적이 작아져 조직내에 다소의 공극이 잔류한다.

이 제 2 건조 공정은, 전체 공정의 중간에 있어, 극히 중요하며, 최종적으로 불연 처리제가 적어도 240kg/m³ 정도까지 정착 가능해지기 위해서는 필수의 공정이다.

[제 2 감압 공정]

다음으로, 상기 제 2 건조 공정에 의해 함수율이 30% 이하까지 건조한 판재를, 앞서 서술한 제 1 감압 공정, 제 1 감압 함침 공정, 제 1 가압 함침 공정과 동일한 밀폐 용기로 교체하여 수납한다.

또한 밀폐 용기내의 불연 처리제는 처리제 배출 밸브(4)를 통하여 미리 배출되어 있다. 그리고 이 공정에 있어서 판재를 감압하는 경우에도, 부압도 -0.1~-0.7MPa로 일정 시간(예를 들면 30~90분간), 재차, 감압 처리하는 것이 바람직하다.

이와 같이 감압함으로써, 불연 처리제가 아직 침투 고정되어 있지 않는 깊숙한 조직의 영역에까지 부압이 된다.

[제 2 감압 함침 공정]

다음으로, 상기 제 2 감압 공정에 의해 감압된 상태에서, 밀폐 용기의 처리 제 공급 밸브를 열어서 가열된(60~90℃) 불연 처리제를 충전한다.

단, 90℃를 넘으면 목재의 「내부 쪼깨짐」, 「붕괴」등의 현상이 생기기 쉽다.

여기에서도, 충전시간은, 바람직하게는 10~15분에서 신속하게 행하지만, 처리제의 공급과 동시에 서서히 감압 정도가 저하되어, 마지막에는 거의 대기압이 된다.

[제 2 가압 함침 공정]

다음으로, 용기내에서 판재를 불연 처리제에 담근 상태에서, 상기 제 2 감압 함침 공정에 의해 불연 처리제가 충전된 상태의 밀폐 용기를, 여기에서 재차, 가압하여, 그 불연 처리제를 목재 조직에 함침시킨다.

그리고 여기에서도, 감압 밸브를 닫고 처리제 가압 밸브(3)를 통하여 불연 처리제를 가압하여, 밀폐 용기내를 0.7~2.0MPa로 하고, 불연 처리제의 온도를 유지하면서, 일정 시간(예를 들면 90~180분간) 방치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 가압함으로써, 앞의 공정의 제 2 감압 함침 공정에서 목재 조직에 침투한 불연 처리제를, 보다 확실하게 깊숙한 영역으로 침투시켜 처리제의 함침도를 높일 수 있다.

즉, 제 2 건조 공정에 의해 목재의 조직에 고정시킨 불연 처리제의 성분을 재차, 가압하고 높은 온도에서 녹임으로써, 보다 고농도의 불연 처리제를 목재 조 직의 보다 깊숙한 영역에까지 최종적으로 침투시킬 수 있는 것이다.

그 때문에, 제 2 가압 함침 공정의 처리액 온도는 고화된 처리제가, 녹을 수 있는 온도인 것이 바람직하다.

여기에서 불연 처리제가 붕산계인 경우[예를 들면, 붕사(붕산 나트륨), 붕산, 및 인산을 포함하는 처리제]는, 제 2 건조 공정에서 고정된 붕사, 붕산, 및 인산을 재차, 효율 좋게 녹여낼 수 있는 점에서, 60~90℃로 가열 유지되고 있는 것이 보다 바람직하다.　

여기에서 밀폐 용기는, 이전의 감압 공정이나 감압 함침 공정에서 사용한 것을 사용했지만, 다른 밀폐 용기를 사용하는 것도 당연히 가능하다.

[제 3 건조 공정]

다음으로, 상기 제 2 가압 공정에 의해 불연 처리제를 함침시킨 판재를, 재차, 건조 용기로 교체하여 건조한다.

여기에서의 건조 용기는 제 1 건조 공정, 제 2 건조 공정에서의 건조 용기와 동일한 것이 채용되면, 보다 효율적이고 또한 경제적이다.

여기에서의 건조는, 최종 단계의 것으로, 말하자면 마무리를 위한 가열 건조로, 50~90℃의 분위기에서 일정 시간(예를 들면 8~14일간 정도), 함수율 15% 이하의 상태에까지 건조시키는 것이 바람직하다.

이 건조에 의해, 판재가 깊숙한 조직에까지 침투한 불연 처리제도 고형화하여 조직내에 고정된다.

판재의 함수율 15% 이하로 함으로써, 제품(불연 처리된 판재)이 완성된다.

함수율 15% 이하로 함으로써, 제품에 대한 도료나 접착제 등의 밀착성이 좋아지는 이점이 있다.

이 단계에서, 목재 1m³당 포함되는 불연 처리제는 고형분의 중량(고형 양)으로 240kg/m³ 이상인 것이 바람직하다.

[중량 측정]

제품이 된 판재의 중량을 측정하고 필요에 따라서 표면 평삭 가공하여 일정한 중량의 판재로 한다.

[곤포]

복수의 판재를 곤포하여 보관한다.

이와 같이, 제 1 건조 공정→제 1 감압 함침 공정→제 1 가압 함침 공정의 후, 제 2 건조 공정을 더 지나, 또 제 2 감압 함침 공정→제 2 가압 함침 공정→제 3 건조 공정을 거침으로써, 그 조직내에 충분한 불연 처리제가 함침할 수 있고, 고형물로 240kg/m³ 이상의 함침이 가능해진다.

이상, 본 발명을 설명해 왔지만, 본 발명은, 실시의 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 본질으로부터 일탈하지 않는 범위에서, 다른 다양한 변형예가 가능한 것은 말할 필요도 없다.

즉, 감압 공정에서의 감압도(부압도)나 온도, 불연 처리제의 온도, 가압 함침 공정에서의 가압력이나 온도, 건조 공정에서의 온도, 시간 및 함수율은 목재 종류에 따라 다소의 변경이 행해진다.

이하, 본 발명에서의 불연 목재의 제조 방법을 실시예를 들어서 설명한다.

[실시예]

시험재(삼나무 판)인, 100mm(세로)×100mm(가로)×24mm(두께) 및 100mm(세로)×100mm(가로)×24mm(두께)의 2개를 작성했다.

그리고, 본 발명의 불연 목재의 제조 방법과 같은 처리를 행했다.

즉, 먼저 상기 시험재를 2개 모두, 건조 용기(신시바 세츠비 고교 가부시키가이샤제)의 중에서, 가열 온도 범위는 45~70℃로, 6일간, 건조시켜서, 7%의 함수율로 했다(제 1 건조 공정).

다음으로, 시험재를 가감압용의 밀폐 용기(하나야마 고교 가부시키가이샤제)에 넣고, 부압도 -0.98MPa까지 감압하여 60분간 처리했다(제 1 감압 공정).

그 후, 감압된 상태에서, 밀폐 용기중에 80℃로 가열된 불연 처리제를 신속하게(12분 정도) 충전했다(제1 감압 함침 공정).

여기에서 사용한 불연 처리재는, 하기의 조제에 의한 것이다.

불연 처리제

붕사 17부

붕산 9부

인산 1부

첨가제(유기질계 용탈 방지제 등) 3부

물 70부

계 100부

다음으로, 그대로 불연 처리제가 충전된 밀폐 용기내를 가압력 1MPa, 80℃로 유지하여 60분간 처리했다(제 1 가압 함침 공정).

다음으로, 불연 처리제를 함침시킨 시험재를, 재차, 건조 용기로 교체하고, 60~80℃의 분위기에서 12일간, 함수율이 25%까지 건조시켰다(제2 건조 공정).　이 시점에서의 고정된 불연 처리제의 평균 함침량은, 170kg/m³이었다.

이 건조시킨 시험재를, 또 감압용의 밀폐 용기에 넣고, 부압도 -0.98MPa까지 감압하여, 60분간 방치했다(제 2 감압 공정).

그 후, 감압된 상태에서, 밀폐 용기중에, 80℃로 가열된, 불연 처리제를 충전하여 시험재를 침지했다(제 2 감압 함침 공정).

다음으로, 그대로 불연 처리제가 충전된 밀폐 용기내를 가압력 1MPa, 80℃로 유지하고 180분간 방치했다(제 2 가압 함침 공정).　

다음으로, 불연 처리제를 함침시킨 시험재를, 재차, 건조 용기로 교체하고, 60~80℃의 분위기에서 14일간, 함수율이 15%까지 건조시켰다(제 3 건조 공정).

이 시점에서의 고정된 불연 처리제의 평균 함침량은, 280kg/m³이었다.

또한, 제 2 가압 함침 공정에서 불연 처리제가 45℃로 가열 유지된 이외는, 완전히 동일한 처리를 행한 경우, 평균 함침량은, 280kg/m³이고, 불연 재료의 기준을 만족시키는 것을 확인하였다.

이상의 처리를 행한 2개의 시험재에 대하여, 콘 칼로리미터 시험(ISO 5660)을 실시했다.

그 경우, 시험재의 표면에서의 복사 강도 50kW/m² 로, 20분간 가열했다.

또한, 처리 조건 및 시험 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 1]

그리고, 제 4 도면에 나타낸 바와 같은 공정으로, 종래법에 따른 불연 처리를 행했다.

즉, 먼저 상기 시험재를 건조 용기(신시바 세츠비 고교 가부시키가이샤제)의 중에서, 가열 온도 45~70℃의 분위기에서, 건조시켜 7%의 함수율로 했다(제 1 건조 공정).

다음으로, 시험재를 가감압용의 밀폐 용기(하나야마 고교 가부시키가이샤제)에 넣고 부압도 -0.98MPa까지 감압하여 60분간 처리했다(제 1 감압 공정).

그 후, 감압된 상태에서, 밀폐 용기중에 80℃로 가열된 불연 처리제를 충전했다(제 1 감압 함침 공정).

여기에서 사용한 불연 처리제는, 상기 실시예의 처리제와 동일한 것을 사용했다.

다음으로, 그대로 불연 처리제가 충전된 밀폐 용기내를, 가압력 1MPa, 80℃이상으로 유지하여 60분간 처리했다(제 1 가압 함침 공정).

다음으로, 불연 처리제를 함침시킨 시험재를, 재차, 건조 용기로 교체하고, 60~80℃의 분위기에서 14일간, 함수율 15%까지 건조시켰다(제 2 건조 공정).

그 경우, 시험재의 표면에서의 복사 강도 50kW/m² 의 세기로, 20분간 가열했다.

또한, 처리 조건 및 시험 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 2]

여기에서의 처리는, 비교예 1에서의 제 1 가압 함침 공정의 후에, 제 2 건조 공정을 거치지 않고, 또 제 2 감압 공정, 제 2 감압 함침 공정, 및 제 2 가압 함침 공정을 반복한 것이다(제 5 도면 참조).

즉, 비교예 1과 같은 조건에서, 먼저, 제 1 건조 공정, 제 1 감압 공정, 제 1 감압 함침 공정, 제 1 가압 함침 공정을 행했다.

그 다음에, 곧바로 시험재를 다른 가감압용의 밀폐 용기(하나야마 고교 가부시키가이샤제)에 넣고 부압도 -0.98MPa까지 감압하여 60분간 처리했다(제 2 감압 공정).

그 후, 감압된 상태인 채로, 밀폐 용기중에 80℃로 가열된 불연 처리제를 충전했다(제 2 감압 함침 공정).

더욱이, 불연 처리제를 함침시킨 시험재를, 재차, 건조 용기로 교체하고, 60~80℃의 분위기에서 14일간, 함수율이 15%까지 건조시켰다(제 3 건조 공정).

그 경우, 시험재의 표면에서의 복사 강도 50kW/m²의 세기로, 20분간 가열했다.

또한, 처리 조건 및 시험 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 3]

여기에서는, 비교예 1에서의 제 1 가압 함침 공정의 불연 처리제의 온도를 상온(이 경우, 실온 18℃)로 한 이외는, 전부 비교예 1과 같은 처리를 행했다.

그리고 처리제의 2개의 시험재에 대하여, 콘 칼로리미터 시험(ISO 5660)을 실시했다.

또한, 처리 조건 및 시험 결과를 표 2에 나타낸다.

이상과 같이 실시예나 비교예로부터, 본 발명에서는, 불연 처리제의 정착성이 극히 우수한 제조 방법인 것을 이해할 수 있을 것 같다.

또, 불연 처리제의 함침량이 240kg/m³ 이상이라면, 불연 재료로서의 기준을 만족시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 관련되는 불연 목재의 제조 방법은, 불연 처리제를 목재에 함침시킴으로써 불연 목재를 제조하는 방법이다.

그래서, 그 원리를 일탈하지 않는 한, 동일한 효과를 기대할 수 있는 분야라면, 목재 이외에도 이용 가능하다.

Claims

삭제
목재를 건조시키는 제 1 건조 공정과, 제 1 건조 공정에 의해 건조시킨 후, 감압된 용기내에서 목재를 감압하는 제 1 감압 공정과, 제 1 감압 공정에 의해 감압시킨 후, 감압된 용기내에서 목재를 불연 처리제에 담그어 그 불연 처리제를 목재 조직에 함침시키는 제 1 감압 함침 공정, 제 1 감압 함침 공정에 의해 함침시킨 후, 용기내에서 목재를 불연 처리제에 담근 상태에서 가압하여 그 불연 처리제를 목재 조직에 함침시키는 제 1 가압 함침 공정, 제 1 가압 함침 공정에 의해 함침시킨 후, 불연 처리제가 함침된 목재를 건조하는 제 2 건조 공정, 그 제 2 건조 공정에 의해 건조시킨 후, 감압된 용기내에서 목재를 감압하는 제 2 감압 공정과, 제 2 감압 공정에 의해 감압시킨 후, 감압된 용기내에서 목재를 불연 처리제에 담그어 그 불연 처리제를 목재 조직에 재차 함침시키는 제 2 감압 함침 공정, 제 2 감압 함침 공정에 의해 함침시킨 후, 용기내에서 목재를 불연 처리제에 담근 상태에서 가압하여 그 불연 처리제를 목재 조직에 재차 함침시키는 제 2 가압 함침 공정, 제 2 가압 함침 공정에 의해 함침시킨 후, 불연 처리제가 함침된 목재를 건조하는 제 3 건조 공정으로 이루어지고, 상기 제 3 건조 공정을 거친 상태에서, 불연 처리제가 고형 양으로 240kg/m³ 이상이고, 또한 불연 처리제는, 적어도, 붕사, 붕산, 및 인산을 포함하는 처리제인 것을 특징으로 하는 불연 목재의 제조 방법.
제 2 항에 있어서, 제 1 건조 공정은, 가열 건조시켜서 함수율을 15% 이하로 건조하는 것인 것을 특징으로 하는 불연 목재의 제조 방법.
제 2 항에 있어서, 제 2 건조 공정은, 가열 건조시켜서 함수율을 30% 이하로 건조하는 것인 것을 특징으로 하는 불연 목재의 제조 방법.
제 2 항에 있어서, 제 3 건조 공정은, 가열 건조시켜서 함수율을 15% 이하로 건조하는 것인 것을 특징으로 하는 불연 목재의 제조 방법.
제 2 항에 있어서, 감압 공정에서, 부압도 -1.0MPa~-0.7MPa로 일정 시간 처리하는 것을 특징으로 하는 불연 목재의 제조 방법.
제 2 항에 있어서, 가압 함침 공정에서, 가압도 0.7MPa~2.0MPa로 일정 시간 처리하는 것을 특징으로 하는 불연 목재의 제조 방법.
삭제
제 2 항에 있어서, 제 2 가압 함침 공정에서의 불연 처리제의 처리 온도는, 60~90℃인 것을 특징으로 하는 불연 목재의 제조 방법.
삭제