KR100806640B1

KR100806640B1 - 난연성 원목 브라인더 제조방법과 그 원목 브라인더

Info

Publication number: KR100806640B1
Application number: KR1020060134587A
Authority: KR
Inventors: 박지현; 김영수; 편기일
Original assignee: 박지현; 김영수; 편기일
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-02-26

Abstract

본 발명은 브라인더를 생산하는 제조방법과 내연의 효과가 높은 브라인더에 관한 것으로 특히, 난연물질을 브라인더원목의 표면에 도포하는 방식이 아니라 딥핑하여 브라인더원목의 내부 깊숙이 함침시키는 방식을 사용하고, 각각의 제조방법 단계에서 이 함침이 용이하게 되는 공정들이 부가되어 결국 제조된 브라인더는 난연과 불연성이 월등히 향상된 형태의 브라인더가 되는 난연성 원목 브라인더 제조방법 및 그 그 원목 브라인더이다.

따라서 본 발명은 난연물질을 브라인더원목의 내부 깊숙한 곳까지 함침시키기에 비록 화염에 노출된다 할지라도 쉽게 타지 않고, 매연이나 악취를 발산하지 않기에 내장제로 사용되기 유용하다.

브라인더, 브라인더원목, 난연물질, 매연

Description

난연성 원목 브라인더 제조방법과 그 원목 브라인더{The blinder and method to product wooden blinder}

도 1은 본 발명의 브라인더를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명의 브라인더가 결합된 상태를 도시한 사용상태도이다.

<도시된 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>

55; 코팅 100; 브라인더

일반적으로 브라인더는 합성수지, 철재 및 목재로 제작되어 사용되어 오고 있으며, 이들 중 목재의 브라인더는 끈이나 실에 꼬여 창문틀의 전면에 메달려 사용되는 방식으로 제작되고 있다.

그런데 이러한 브라인더의 경우, 불이 날 경우에는 많은 양을 유독가스를 배출시키며 타들어 가는 경우가 많다. 사실 거주자의 인명을 살상하는 요인은 바로 불과 열기에 의해서 벌어지는 것이 아니고 바로 이 가스에 의한 원인이 더욱 크다. 따라서 요즘 들어 모든 건축자재를 사용함에 있어서, 그 재질의 난연과 불연의 효과를 필수적으로 취급하고 있다. 결국 이러한 물결이 브라인더의 경우도 불연과 난연성을 갖춘 자재로 대체되고 있다.

이러한 경향에 따라 목재로 제작되는 원목 브라인더는 타는 성질이 높기에 그 표면에 난연물질을 도포하거나 불연물질을 도포하여 사용하고 있다. 그러나 이러한 눈가림식 난연성 브라인더는 실제적으로 큰 불이 일어나 고화력이 방사되는 경우가 발생되면 아무 실익이 없다. 즉, 어느 정도의 표면처리가 붕괴되면 타들어가는 것은 일반적인 목재 브라인더와 동일하기 때문이다.

상기한 문제점을 해결한 본 발명은 브라인더를 생산하는 제조방법과 내연의 효과가 높은 브라인더에 관한 것으로 특히, 난연물질을 브라인더원목의 표면에 도 포하는 방식이 아니라 딥핑하여 브라인더원목의 내부 깊숙이 함침시키는 방식을 사용하고, 각각의 제조방법 단계에서 이 함침이 용이하게 되는 공정들이 부가되어 결국 제조된 브라인더는 난연과 불연성이 월등히 향상된 형태의 브라인더가 되는 난연성 원목 브라인더 제조방법 및 그 그 원목 브라인더를 제공하고자 한다.

따라서 본 발명은, 브라인더를 생산하는 제조방법에 있어서, 제1단계: 원목을 3-7cm로 절단하여 판재로 제작하는 커팅하고, 절단된 판재를 건조기에 넣고 수분이 6-10 중량부로 남을 때까지 건조시키는 단계와; 제2단계: 상기 판재를 그 두께가 1-7mm의 두께로 컷팅하고, 그 판재를 양면 샌딩 작업을 수행한 후, 롤코타를 이용하여 도료를 입혀 브라인더원목을 제작하는 단계와; 제3단계: 상기 브라인더원목을 진공 속에 투입하여 목재 내 공극을 확대시키는 단계와; 제4단계: 상기 브라인더원목을 스팀을 이용하여 쪄서 난연물질의 침투를 위해 목재결을 부드럽게 하는 단계와; 제5단계: 가온된 브라인더원목의 온도를 10-50℃로 내리게 하고, 다시 진공처리하여 목재 내 공극을 확대시키는 단계와; 제6단계: 상기 브라인더원목을 난연물질에 딥핑하여 함침시키는 단계와; 제7단계: 함침된 브라인더원목을 공압을 이용하여 고압으로 가압하는 단계와; 제8단계: 상기 브라인더원목을 스팀으로 가열하여 난연물질이 깊숙이 함침되게 하는 단계와; 제9단계: 함침된 브라인더원목을 세척하고 수분을 빼내는 탈수 단계와; 제10단계: 자연건조나 건조기를 통해 10-40℃의 온도로 건조시키는 단계들로 이루어져, 난연물질이 브라인더원목의 내부 깊숙이 함침되어 거센 불길에서도 내연성과 불연성을 향상시킨 난연성 원목 브라인더 제조방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 원목으로 제작하는 브라인더에 있어서, 브라인더원목의 표면에, 물이 25-55 중량부와, 유산암모늄 25-40 중량부와, 암모니아와 인산암모니아를 하나 또는 그 이상 취합한 5-15 중량부와, 린산에스테르 3-8 중량부와, TCEP 3-6 중량부와, 수산화알루미늄 2-6 중량부와, 마그네슘은 상기물 들의 혼합에서 중량부 부족분을 투입하여 생산된 약상의 난연물질을 함침한 표피층을 가진 난연성 원목 브라인더를 제공하고자 한다.

본 발명은 브라인더를 생산하는 제조방법과 그 방법으로 제조한 브라인더에 관한 것이다. 따라서 본 발명만의 독특한 제조공정과 특성을 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.

도시된 도 1 내지 2에서처럼, 본 발명은 제1단계: 원목을 3-7cm로 절단하여 판재로 제작하는 커팅하고, 절단된 판재를 건조기에 넣고 수분이 6-10 중량부로 남을 때까지 건조시키는 단계를 거친다. 즉, 일반적인 원목의 폭을 커팅하는 것이다. 이때 브라인더의 경우 대부분 그 폭이 2-8cm로 사용되고 있으며, 특히 목재의 경우는 3-4cm 정도의 폭을 유지한 브라인더가 사용되고 있는 것이 일반적이다. 따라서 본 발명에서는 이들 중 본 발명에 가장 합당한 폭인 3-7cm를 유지하는 것이다. 그리고 이렇게 커팅된 판재를 건조기에 넣어 건조시킨다. 물론 상기 판재를 자연건조 시켜도 무방하지만, 그 자연건조는 기간이 많이 필요로 하기에 생산성이 낮다. 따라서 인공건조인 건조기를 통해서 건조시키는 것이다. 또한 이 건조의 정도는 중량 부로 상기 판재의 내부에 수분 함유량이 6-10%가 남을 정도로 바싹 말리는 것이 중요하다.

그리고 본 발명은 제2단계: 상기 판재를 그 두께가 1-7mm의 두께로 컷팅하고, 그 판재를 양면 샌딩 작업을 수행한 후, 롤코타를 이용하여 도료를 입혀 브라인더원목을 제작하는 단계를 거친다. 즉, 판재가 건조된 상태에서 이제는 그 판재의 두께를 커팅하는 것이다. 브라인더(100)의 경우 창문에 걸려 태양광을 그 경사각을 통해서 차단시켜야 하기에 그리 두껍지 않아도 된다. 따라서 그 두께를 약 1-7mm 정도로 커팅하여 그 표면을 곱게 샌딩하게 된다. 즉, 표면을 갈아 주는 것이다. 이 샌딩과정은 후 가공의 단계에서 이루어질 도색의 단계에서 도료의 침투가 용이하게 이루어 질 수 있도록 하기 위한 것도 있지만, 그 도색이 선명하고 더 후 가공의 단계인 난연물질의 함침이 부드럽게 수행될 수 있도록 하기 위함이다.

물론 이렇게 커팅과 샌딩의 작업이 있고 난 후, 롤 코타를 이용하여 도색을 하게 되는데, 이 롤 코타는 다양한 색체의 코팅을 수행하기 용이하다. 이때 주로 사용되는 도료는 수성알콜스테인이 사용될 수 있다.

다음으로 본 발명은 제3단계: 브라인더원목을 진공 속에 투입하여 목재 내 공극을 확대시키는 단계를 거친다. 즉 이미 제조된 브라인더원목을 진공 속에 투입하는 것이다. 그러면 목재의 결 내부에 존재하는 수많은 공극에 침투해있던 불순물 들이 빠져나오기 좋게 그 공극이 확대된다. 물론 이 과정에서 실질적으로 빠져나오는 불순물은 많다는 것이 실험에 의해 입증되었다.

다음으로 본 발명은 제4단계: 상기 브라인더원목을 스팀을 이용하여 쪄서 난연물질의 침투를 위해 목재결을 부드럽게 하는 단계를 거친다. 즉, 상기 제3단계를 거치며 나무결의 공극이 확대된 브라인더원목에 스팀을 이용하여 고온으로 쪄주는 것이다. 이 과정은 목재의 결을 부드럽게 하고, 상기 공극을 더욱 확대시켜 그 내부의 불순물이 빠져나오게 하는 것이다. 고온으로 수분을 공급하게 되면, 그 브라인더원목은 온도변화에 따라 스스로 팽창하게 되고, 그 팽창으로 인하여 내재된 공극은 더 넓어진다. 따라서 그 내부에 존재하고 있던 먼지나 그 밖의 불순물은 빠져나오게 된다.

그리고 본 발명은 제5단계: 가온된 브라인더원목의 온도를 10-50℃로 내리게 하고, 다시 진공처리하여 목재 내 공극을 확대시키는 단계를 거친다. 즉, 가온된 브라인더원목을 자연건조나 냉각기를 이용하여 온도를 떨어트리게 된다. 이러한 수축의 과정은 나무결을 조밀하게 하여 후 가공 단계인 난연물질을 함침하는 단계에서 함침된 난연물질이 조밀하게 침투할 수 있도록 공극을 한 번 축소시켜 주는 것이다. 이때 그 온도는 10-50℃ 정도로 떨어트리는 것이 가장 바람직하다. 너무 낮을 경우에는 후 가공의 단계수행에서 문제가 생각소지가 많으며, 50℃ 이상의 온도는 실질적인 공극이 좁혀지지 않아 무의미하다. 물론 그리고 난 후에는 다시 브라 인더원목을 진공처리하여 그 공극에 들어있던 불순물을 다시 한번 빼내어 주는 단계를 거친다. 이렇게 진공의 상태를 유지하게 되면 나무결의 내부에 존재하는 공극은 그 크기를 벌려 확대되는 현상이 나타나며 이에 의해 그 속에 내재된 불순물이 빠져나오는 것이다.

나아가 다음으로 본 발명은 제6단계: 상기 브라인더원목을 난연물질에 딥핑하여 함침시키는 단계를 거친다. 본 발명에서는 난연물질 딥핑의 단계가 가장 중요한 단계이다. 이 단계에 따라 브라인더원목의 나무결 내부에 깊숙한 곳까지 난연물질이 함침되는 것이다. 물론 이는 이 브라인더원목에 화력이 당겨진다 할지라도 불이 붙지 않고, 연기가 발생하지 않은 불연 난연의 효과를 가져오는 것이다.

그럼 이 불연과 난연의 효과를 내는 조성물인 난연물질의 구성비를 상세히 살펴본다. 즉, 이 난연물질은, 물이 25-55 중량부와, 유산암모늄 25-40 중량부와, 암모니아와 인산암모니아를 각각 하나 또는 모두 취합한 5-15 중량부와, 린산에스테르 3-8 중량부와, TCEP 3-6 중량부와, 수산화알루미늄 2-6 중량부와, 마그네슘은 상기물 들의 혼합에서 중량부 부족분을 투입하여 생산된 액상의 난연물질이다.

상기 투입되는 물의 경우 약 25-55의 중량부가 투여되는데, 이는 나무의 섬유질에 침투가 용이하게 하기 위함이며, 타 구성요소의 충분한 용해를 위해서이다. 그리고 상기 유산암모늄의 경우 25-40 중량부가 포함되는 데, 난연과 불연을 위해서 필요한 물질이다. 이 물질에 의해 함침된 목재는 매연을 발생시키지 않게 된다.

그리고 암모니와와 인산암모니아가 약 5-15% 중량이 포함된다. 이 암모니아와 인산암모니아의 경우도 난연과 불연의 효과를 발생시키는데, 암모니아만 5-15 중량부가 포함될 수도 있고, 인산암모니아만 5-15 중량부가 포함될 수 있다. 물론 상기 암모니아와 인산암모니아가 서로 적당비율 합해져 5-15 중량부로 혼합되어도 무방하다.

또한 본 발명의 난연물질에는 린산에스테르가 포함되는데, 상기 난연성 물질들이 용이하게 브라인더원목의 나무결 내부 공극 속으로 침투할 수 있게 도와준다. 즉, 내연성 물질이 브라인더원목의 내부로 침투시 보다 많은 량 함침될 수 있도록 하고, 더 깊숙이 스며들 수 있게 하는 역할을 수행하는 것이다.

그리고 본 발명은 TCEP가 3-6 중량부 포함되는데, 이 TCEP의 경우 구성요소간 잘 섞일 수 있도록 도와주며, 상기 린산에스테르와 같이 나무결의 내부 공극으로 난연물질의 침입이 용이하도록 도와주는 역할을 한다.

또한 본 발명의 난연물질은 수산화알루미늄이 약 2-6 중량부로 포함된다. 이 수산화알루미늄의 경우도 불연과 난연의 효과가 있으며 나무결을 보다 조밀하게 유도하는 역할을 수행한다. 따라서 함침을 통해 더욱 견고해지며 불연과 난연의 효과를 보는 것이다.

마지막으로 마그네슘이 상기물 들의 혼합에서 중량부 부족분만큼 투입되어 사용된다. 이 마그네슘의 경우도 나무결을 보다 조밀하게 유지하는 효과를 가져오며, 나무결 속 공극 내부로 아주 깊숙히 침투할 수 있게 하는 역할을 한다.

이렇듯 전술한 것처럼, 아주 특이한 구성들의 조합으로 이루어진 난연물질을 상기 브라인더원목의 내부에 함침시키는 과정을 끝내고 본 발명은 제7단계: 함침된 브라인더원목을 공압을 이용하여 고압으로 가압하는 단계를 거친다. 이 단계는 일단 함침된 난연물질이 브라인더원목의 내부 공극에 보다 안정되게 침투되게 하고, 그 공극 속에서 자기 위치를 더욱 견고히 확보하기 위해 공압을 이용하여 가압해 주는 것이다.

그리고 본 발명은 제8단계: 상기 브라인더원목을 스팀으로 가열하여 난연물질이 깊숙이 함침되게 하는 단계를 거친다. 이렇게 공압을 이용하여 가압된 브라인더원목은 스팀을 이용하여 가열을 하게 되면, 그 나무결의 내부에 존재하는 수많은 공극이 넓어지는 과정을 거친다. 따라서 이 과정 속에서 전단계에서 함침된 난연물질은 더욱 큰 폭으로 함침이 이루어져 나무결의 내부 깊숙한 곳까지 함침을 수행하게 된다. 즉, 나무의 세포벽을 뚫고 그 세포질 내부로 아주 깊숙한 함침이 이루어 지는 것이다. 따라서 이러한 깊숙한 함침에 따라 본 발명의 브라인더는 난연과 불연의 효과가 뛰어나다.

한편 본 발명은 이러한 스팀가열의 단계를 거치고, 제9단계: 함침된 브라인더원목을 세척하고 수분을 빼내는 탈수 단계를 거친다. 즉, 난연물질의 함침이 완료된 브라인더원목을 흘러내리는 물을 이용하여 깨끗이 세척하고 난 후 그 물기를 빼내는 탈수의 단계를 거친다. 물론 저장된 저장수에 담가 세척하는 방법도 사용이 가능하나, 흘러내리는 물에 브라인더원목을 세척하여 별도의 비비거나 문지르는 번거로운 작업을 피하는 것이 나무결을 상하지 않게 하고 세척하는 방식이다. 그리고 이렇게 세척된 상태의 브라인더원목은 물기를 빼내는 탈수의 단계를 거친다. 이때 이 탈수의 방식은 원심력을 이용하거나 마른 건조 및 냉동 건조 등이 사용가능하다.

나아가 본 발명은 제10단계: 자연건조나 건조기를 통해 10-40℃의 온도로 건조시키는 단계를 거친다. 이는 후일 계속될 커팅 작업을 용이하게 하기 위한 작업으로 상기 탈수된 브라인더원목을 자연건조나 건조기를 이용하여 건조시키는 것이다. 자연건조는 열린 공간에 브라인더원목을 방치하여 무작위로 건조시키는 방식인데 시간이 많이 걸리는 단점이 있고, 건조기를 통한 건조는 약 10-40℃의 온도로 건조시키는 것이 바람직한데, 간혹 원목의 경우 휘는 경우가 발생될 수 있다.

따라서 본 발명은 이러한 제조방법을 순서대로 적용하고 끝이 난다.

그리고 본 발명에서는 상기 제4단계의 스팀으로 찌는 조건을 다음과 같이 한정할 수 있다. 즉, 20-200℃의 온도로 10-100분의 시간 동안 찌는 것이다. 이 조건은 본 발명의 출원인이 많은 실험을 통해 얻어진 경험칙으로 이 온도와 시간을 유지하는 것이 함침이 바르게 이루어지게 하는 척도임을 얻었다.

나아가 상기 제7단계의 가압조건은, 1-20kg/cm²의 압력으로 2-10시간 동안 가압하는 것이 바람직하다. 물론 이 조건을 한정한 이유는 전술된 제4단계의 스팀으로 찌는 단계와 유사하다.

한편 본 발명은 제10단계의 건조단계 뒤에는, 일반적인 UV 코팅이나 또는 난연 UV 코팅(55)을 표면에 실시하는 공정을 더 포함할 수 있다. 사실상 브라인더원목의 표면에 그 나무결에 의해 상해를 받지 않고 그 내구성도 증대시키기 위해 별도의 코팅을 하는 것이 일반적이다. 따라서 본 발명은 도시된 도면에서처럼, 상기 상판의 상부에 일반적인 UV 코팅이나 또는 난연 UV 코팅(55)을 실시하는 것이다.

또한 본 발명은 원목으로 제작하는 브라인더원목에 있어서, 브라인더원목의 내부에, 물이 25-55 중량부와, 유산암모늄 25-40 중량부와, 암모니아와 인산암모니아를 하나 또는 그 이상 취합한 5-15 중량부와, 린산에스테르 3-8 중량부와, TCEP 3-6 중량부와, 수산화알루미늄 2-6 중량부와, 마그네슘은 상기물 들의 혼합에서 중량부 부족분을 투입하여 생산된 약상의 난연물질을 함침한 난연성 원목 브라인더(100)도 그 청구의 대상이다. 즉, 전술된 난연물질을 함침시킨 브라인더(100)도 그 청구의 대상인 것이다.

이상의 설명에서처럼, 본 발명은 난연물질을 브라인더원목의 내부 깊숙한 곳까지 함침시키기에 비록 화염에 노출된다 할지라도 쉽게 타지 않고, 매연이나 악취를 발산하지 않기에 내장제로 사용되기 유용하다.

Claims

브라인더를 생산하는 제조방법에 있어서,

제1단계: 원목을 3-7cm로 절단하여 판재로 제작하는 커팅하고, 절단된 판재를 건조기에 넣고 수분이 6-10 중량부로 남을 때까지 건조시키는 단계와;

제2단계: 상기 판재를 그 두께가 1-7mm의 두께로 컷팅하고, 그 판재를 양면 샌딩 작업을 수행한 후, 롤코타를 이용하여 도료를 입혀 브라인더원목을 제작하는 단계와;

제3단계: 상기 브라인더원목을 진공 속에 투입하여 목재 내 공극을 확대시키는 단계와;

제4단계: 상기 브라인더원목을 스팀을 이용하여 쪄서 난연물질의 침투를 위해 목재결을 부드럽게 하는 단계와;

제5단계: 가온된 브라인더원목의 온도를 10-50℃로 내리게 하고, 다시 진공처리하여 목재 내 공극을 확대시키는 단계와;

제6단계: 상기 브라인더원목을 물이 25-55 중량부와, 유산암모늄 25-40 중량부와, 암모니아와 인산암모니아를 각각 하나 또는 모두 취합한 5-15 중량부와, 린산에스테르 3-8 중량부와, TCEP 3-6 중량부와, 수산화알루미늄 2-6 중량부와, 마그네슘은 상기물 들의 혼합에서 중량부 부족분을 투입하여 생산된 액상의 난연물질에 딥핑하여 함침시키는 단계와;

제7단계: 함침된 브라인더원목을 공압을 이용하여 고압으로 가압하는 단계와;

제8단계: 상기 브라인더원목을 스팀으로 가열하여 난연물질이 깊숙이 함침되게 하는 단계와;

제9단계: 함침된 브라인더원목을 세척하고 수분을 빼내는 탈수 단계와;

제10단계: 자연건조나 건조기를 통해 10-40℃의 온도로 건조시키는 단계들로 이루어져, 난연물질이 브라인더원목의 내부 깊숙이 함침되어 거센 불길에서도 내연성과 불연성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 난연성 원목 브라인더 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 제4단계의 스팀으로 찌는 조건은,

20-200℃의 온도로 10-100분의 시간 동안 찌는 것을 특징으로 하는 난연성 원목 브라인더 제조방법.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 제7단계의 가압조건은,

1-20kg/cm²의 압력으로 2-10시간 동안 가압하는 것을 특징으로 하는 난연성 원목 브라인더 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 제10단계의 건조단계 뒤에는,

일반적인 UV 코팅이나 또는 난연 UV 코팅(55)을 표면에 실시하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 원목 브라인더 제조방법.
원목으로 제작하는 원목 브라인더에 있어서,

브라인더원목의 내부에, 물이 25-55 중량부와, 유산암모늄 25-40 중량부와, 암모니아와 인산암모니아를 하나 또는 그 이상 취합한 5-15 중량부와, 린산에스테르 3-8 중량부와, TCEP 3-6 중량부와, 수산화알루미늄 2-6 중량부와, 마그네슘은 상기물 들의 혼합에서 중량부 부족분을 투입하여 생산된 약상의 난연물질을 함침한 것을 특징으로 하는 난연성 원목 브라인더.