KR100698376B1

KR100698376B1 - 대나무를 소재로 하는 집성목의 제조방법

Info

Publication number: KR100698376B1
Application number: KR1020060093992A
Authority: KR
Inventors: 양성용
Original assignee: 주식회사 아이티알씨
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2007-03-23

Abstract

본 발명은 좁고 얇게 가공된 무수한 대나무 조각을 접착제로 접합하여 건축물의 내장재 또는 가구재 등으로 사용하는 집성목을 제조할 때 세라믹을 함침되게 함과 아울러 접착제에 천연광물을 혼합되게 하여 내화성을 향상시키고 집성목의 취약점인 포름알데히드 등 환경 호르몬을 92%이상 상쇄하여 환경에 친화적인 영향을 미칠 수 있는 대나무를 소재로 하는 집성목의 제조방법에 관한 것으로,

즉, 성장한 대나무를 벌채하여 적당한 폭과 두께의 바 형태로 조각을 낸 다음 물의 중량에 대해 5~17 중량%의 비율로 세라믹 분말을 투입한 수용액을 가열하는 상태에서 상기 대나무 조각을 찜으로써 세라믹이 함침되어 난연성을 부여하게 되고, 상기 증숙과정을 거친 대나무 조각을 건조한 후 목재 접합용 일반접착제에 대해 1,000메쉬 이상의 세라믹 분말을 3~16 중량%를 희석하여 24시간 숙성한 혼합접착제를 건조된 대나무 조각에 도포한 상태에서 각목 또는 판넬 형태로 합본하여 고온에서 압축 성형함으로써, 일반접착제의 유해성분을 상쇄 및 저감시키게 되며, 상기 성형된 대나무 집성목의 표면에 통상의 코팅제에 대해 1,500메쉬 이상의 세라믹 분말이 0.5~3 중량% 희석된 혼합코팅제를 코팅하여 마감함으로써 대나무에 함침되고 접착제에 희석된 세라믹에 의해 인체에 매우 유익한 원적외선과 음이온이 방출하게 됨을 특징으로 한다.

대나무, 집성목, 세라믹, 접착제

Description

대나무를 소재로 하는 집성목의 제조방법{Making method of Glued Laminated Timber using bamboo}

본 발명은 대나무를 소재로 하는 집성목의 제조방법, 더욱 상세하게는 좁고 얇게 가공된 무수한 대나무 조각을 접착제로 접합하여 건축물의 내장재 또는 가구재 등으로 사용하는 집성목을 제조할 때 세라믹을 함침되게 함과 아울러 접착제에 천연광물을 혼합되게 하여 내화성을 향상시키고 집성목의 취약점인 포름알데히드 등 환경 호르몬을 92%이상 상쇄하여 환경에 친화적인 영향을 미칠 수 있는 대나무를 소재로 하는 집성목의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 합판이나 MDF(중밀도 섬유판) 및 집성목 등의 가공목재는 천연목재의 기능을 가지면서 가격이 저렴하고 제작이 용이하여 각종 소품가구와 실내의 내장재로 널리 사용되고 있다.

그러나 상기 가공목재의 경우에는 다량의 화학제와 페놀계의 접착제를 사용하는 과정에서 인체의 면역력 감소, 뇌질환 및 피부병 등의 이른바 새집증후군의 원인인 환경호르몬을 유발하는 원인 중의 하나로 판명되고 있다.

상기 페놀계의 접착제가 사용된 가구, 바닥재 및 벽재 등에서 무방비로 방출 되는 포름알데히드, TVOC 등의 유해물질이 인체에 축적됨으로 인하여 인체의 면역력을 저하시켜 모든 질병으로부터 방어력을 잃게 하는 요인으로 지적되었으며, 상기 면역력의 저하는 인체에 치명적인 암이나 두통 및 피부병 등의 질환발생에 영향을 미치고 있는 것으로 확인되고 있다.

예컨데, 인체의 면역력이 취약하고 성장기에 있는 초, 중학생들이 생활하는 교실의 경우에도 가공목재로 된 책걸상과 기물로부터 포름알데히드 특유의 휘발성 냄새가 감지되는 것으로 보아 환경호르몬에 노출되고 있음이 보고된 바 있으며, 이러한 환경에서 생활하는 어린이의 경우에는 피부병, 천식, 비염, 나아가서는 신경계의 질환 등에 취약한 문제점이 제기되고 있다.

그러므로 보기 좋고 고급스런 가구와 품위 있는 실내장식에 치우치다 보니 가장 중요한 인간의 건강이 잠식되어감을 인지하게 되었지만 그러한 공간에서 오래 살다 보니 실제로 감각으로 느끼지 못하고 있는 실정이므로, 각 국가에서는 포름알데히드의 허용 기준치를 재조정하고 있는 추세이며, 현재 포름알데히드 한가지 만의 발생 허용 기준치를 본다면, 중국이 1.5ppm, 한국이 1.25ppm, 최근 미국과 일본 등은 0.28ppm과 0.3ppm 이하의 수치로 허용기준을 강화하고 있는 추세이다.

그러나 인간의 건강을 보호하기 위한 측면에서는 다음 표 1(포름알데히드 수치별 증상)에서와 같이, 포름알데히드의 허용치가 0.1ppm 이하 정도라야 안전하다고 볼 수 있다.

농도(ppm)	발생하는 병상
0.1이하 (본사)	WHO 권장기준 수준
0.2	냄새가남, 눈을 자극함, 아토피 피부염이 발생하고 신경조직에 자극이 생김.
0.25∼0.33	호흡기 장애가 시작됨.(미국, 일본등)
1.0	5년간 생활하면 1만명당 14명 암 발생
2.0∼3.0	눈을 찌르는 듯한 심한고통 발생
30.0	10분내에 급성중독, 독성폐기종으로 사망할 수 있음.

한편, 가공목재의 접착제를 페놀계를 사용할 때 발생되는 포름알데히드의 유해성을 방지하기 위해 최근에는 PVC 계통의 수지로 만든 접착제를 사용하였으나, 이 경우 포름알데히드는 검출되지는 않고 있으나 포름알데히드와 동일한 유해물질인 TVOC라는 휘발성 유기화합물이 방출되어 인체의 건강에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 대나무로 된 가공목재에서 방출되는 유해물질로 인한 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 대나무 조각을 접합할 때 사용되는 접착제의 유해성분을 최소화하여 인체에 친화적인 환경을 조성할 수 있는 대나무를 소재로 하는 집성목의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 대나무 조각을 접합하기 전 단계의 준비과정에 나무에 난연성 물질을 함침시켜 마감재의 취약점인 화재와 그에 따른 연소율을 저감할 수 있는 대나무를 소재로 하는 집성목의 제조방법을 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 성장한 대나무를 벌채하여 적당한 폭과 두께의 바 형태로 조각을 낸 다음 물의 중량에 대해 5~17 중량%의 비율로 세라믹 분말을 투입한 수용액을 가열하는 상태에서 상기 대나무 조각을 찜으로써 세 라믹이 함침되어 난연성을 부여하게 되고, 상기 증숙과정을 거친 대나무 조각을 건조한 후 목재 접합용 일반접착제에 대해 1,000메쉬 이상의 세라믹 분말을 3~16 중량%를 희석하여 24시간 숙성한 혼합접착제를 건조된 대나무 조각에 도포한 상태에서 각목 또는 판넬 형태로 합본하여 고온에서 압축 성형함으로써, 일반접착제의 유해성분을 상쇄 및 저감시키게 되며, 상기 성형된 대나무 집성목의 표면에 통상의 코팅제에 대해 1,500메쉬 이상의 세라믹 분말이 0.5~3 중량% 희석된 혼합코팅제를 코팅하여 마감함으로써 대나무에 함침되고 접착제에 희석된 세라믹에 의해 인체에 매우 유익한 원적외선과 음이온이 방출하게 됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 대나무를 소재로 하는 집성목의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

성장한 대나무를 벌채하여 적당한 폭과 두께의 바 형태로 조각을 낸 다음 물의 중량에 대해 5~17 중량%의 비율로 세라믹 분말 또는 입자를 투입한 수용액을 가열로에서 가열하는 상태에서 상기 대나무 조각을 찌게 된다.

대나무 조각은 폭이 20mm 이며, 두께가 5mm로 세절된 장척물로 된 것이 집성목으로 합본할 때 잡업성과 대나무의 무늬를 유지하는데 바람직하다.

상기 대나무 조각을 증숙하는 과정에서 대나무에 함유되어 있던 수분이 제거되어 변색이나 뒤틀림 현상이 방지되는 한편, 목질층으로 세라믹성분이 함침되어 난연성이 부여되어 진다.

증숙과정을 거친 대나무 조각은 상온에서 건조한 후 목재 접합용 일반접착제 에 대해 1,000메쉬(mesh) 이상의 세라믹 분말을 3~16 중량%를 희석하여 24시간 숙성한 혼합접착제를 건조된 대나무 조각에 도포한 상태에서 각목 또는 판넬 형태로 합본하여 고온에서 압축 성형하게 되는데, 고온의 압축조건은 일반적으로 집성목을 제작하는 조건과 동일하게 이루어진다.

이어서, 상기 성형된 대나무 집성목의 표면에 통상의 코팅제에 대해 1,500메쉬 이상의 세라믹 분말이 0.5~3 중량% 희석된 혼합코팅제를 코팅하여 마감하게 된다.

상기 대나무에 함침되는 세라믹과 접착제 및 코팅제에 희석된 세라믹 분말은 다음 표 2에 도시된 5종의 세라믹 원석 분석표와 같은 성분을 갖춘 것들 중 적어도 하나를 선택하여 사용하였다.

구분	SiO₂	Ai₂O₃	CaO	MgO	K₂O	Na₃O	TiO₃	MnO	P₂O₃
세라믹1	73.2	20.2	0.8	1.82	1.82	2.45	0.54	0.01	0.16
세라믹2	67.1	11.3	1.3	0.8	2.4	1.5	ㅡ	ㅡ	11.2
세라믹3	52.01	30.5	0.01	0.25	7.26	0.43	0.46	0.01	0.02
세라믹4	61.3	19.14	5.44	0.36	3.51	5.8	ㅡ	ㅡ	ㅡ
세라믹5	63.12	11.18	7.26	0.10	4.26	1.29	ㅡ	ㅡ	ㅡ

따라서, 상기와 같은 본 발명에 의해 제조되는 대나무 집성목의 경우에는 그 내부에 함침되고 접착제 및 코팅제에 투입, 희석된 세라믹의 작용에 의해 유해성 물질의 발생원이 되고 있는 접착제를 친환경 접착제로 변환하게 되고, 난연성을 부여하게 되어 화재로 인한 위험을 저감시키게 되었다.

한편, 본 발명에 의해 제조된 대나무 집성목에 대한 포름알데히드의 검출량을 검사한 결과, 포름알데히드가 0.1ppm 미만이 검출되었다(시험기관 : 홍콩 SGS 사, 별첨자료 1 참조).

본 발명의 제품에 대한 다른 항목의 검사로서, 원적외선 방출량에 대한 시험을 한 결과, 원적외선의 방출량이 0.900으로 나타났다(시험기관 : 한국건자재시험연구원, 별첨자료 2 참조).

이상에서와 확인된 시험결과로부터, 본 발명의 대나무 집성목은 사람의 건강에 친화적이면서도 나무의 취약점인 화재로 인한 난연성을 구비함으로써 안전성을 더욱 향상시키게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명의 대나무를 소재로 하는 집성목의 제조방법은, 내부에 함침 및 포함된 세라믹 성분에 의해 인체에 치명적인 유해성 물질을 극히 저감시켜 새집증후군으로 인한 질병으로부터 안전한 효과가 있으며, 목재로 된 마감재의 약점인 화재의 위험을 줄일 수 있는 장점도 있다.

<참고자료 1>

<참고자료 2>

Claims

성장한 대나무를 벌채하여 적당한 폭과 두께의 바 형태로 조각을 낸 다음 물의 중량에 대해 5~17 중량%의 비율로 세라믹 분말을 투입한 수용액을 가열하는 상태에서 상기 대나무 조각을 찌는 단계와, 상기 증숙과정을 거친 대나무 조각을 건조한 후 목재 접합용 일반접착제에 대해 1,000메쉬 이상의 세라믹 분말을 3~16 중량%를 희석하여 24시간 숙성한 혼합접착제를 건조된 대나무 조각에 도포한 상태에서 각목 또는 판넬 형태로 합본하여 고온에서 압축 성형하는 단계와, 상기 성형된 대나무 집성목의 표면에 통상의 코팅제에 대해 1,500메쉬 이상의 세라믹 분말이 0.5~3 중량% 희석된 혼합코팅제를 코팅하여 마감하게 됨을 특징으로 하는 대나무를 소재로 하는 집성목의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 대나무 조각의 길이가 1,920mm 이고 폭이 20mm 이며, 두께가 5mm로 되어 판넬형태로 합본된 것을 특징으로 하는 대나무를 소재로 하는 집성목의 제조방법.