KR101047315B1

KR101047315B1 - 목질패널로 제조한 난연 탄화보드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101047315B1
Application number: KR1020080108815A
Authority: KR
Inventors: 박상범; 박종영; 이상민; 박주생
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2011-07-13
Also published as: KR20100049816A

Abstract

본 발명은 나무와 불연성 무기물 및 접착제를 원료로 섬유판 또는 파티클보드와 같은 넓은 판상의 목질패널을 제조하고, 목질패널의 상하에 탄소판을 적층시켜 변형을 방지하고, 탄소매몰에 의해 산화가 방지되며, 800℃ 이상의 고온에서 내열성을 부여한 난연 탄화보드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 탄화보드의 제조방법은, 나무원료, 발포질석분말 또는 돌가루(석분)로 된 불연성 무기물 및 열경화성 수지로 된 접착제를 혼합하는 단계; 혼합한 혼합물을 상온 압축하여 판상으로 성형하는 단계; 압축 성형한 성형물을 열압하여 경화시키는 단계; 경화된 성형물을 열판으로부터 끄집어내서 냉각시키는 단계를 거쳐 목질패널을 제조하고, 탄화로에서 탄소판을 상기 목질패널의 상하에 적층하고, 산소와의 접촉을 차단하기 위하여 탄소로 매몰하는 단계; 탄화로의 온도를 800∼1200℃로 하여 2∼3시간 유지하는 탄화단계를 거쳐서 제조하는 것을 특징으로 한다.

목질패널, 탄화보드, MDF, 파티클보드, 발포질석, 탄소판

Description

목질패널로 제조한 난연 탄화보드 및 그 제조방법{Flame resistance carbonized board made of wood-based panels and manufacturing method thereof}

본 발명은 목질패널로 제조한 난연 탄화보드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 나무와 불연성 무기물 및 접착제를 원료로 섬유판 또는 파티클보드와 같은 넓은 판상의 목질패널을 제조하고, 목질패널의 상하에 탄소판을 적층시켜 변형을 방지하고, 탄소매몰에 의해 산화가 방지되며, 800℃ 이상의 고온에서 내열성을 부여한 난연 탄화보드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

새집증후군, 웰빙(well-being) 수요 증가, 관련법 제정 등으로 인해 아파트 실내 공기의 질을 향상시키고, 유해한 물질을 제거할 수 있는 천연 코팅제, 항균제 및 광촉매제 등의 건축자재가 큰 인기를 끌고 있으며, 최근 일본에서 대나무숯 패널이 수입되어 아파트 시공시 벽재나 천정재로 시공되고 있다.

이러한 목적을 위해 건축마감재에 사용되는 대표적인 물질로는 숯, 솔잎, 은, 옥, 황토, 맥반석, 일라이트, 산화티탄, 질석, 펄라이트, 토르마린, 도로마이트, 모노자이트, 식물정유성분 등의 식물성 원료 또는 광물성 원료가 다양하게 이용되고 있다. 특히 이 중에서 숯의 원적외선기능, 음이온기능, 공기정화기능, 전자파차단기능, 습도조절기능, 항균기능, 유해물질흡착기능 등과 같은 고유한 기능들이 널리 알려져 벽지, 종이, 부직포, 페인트, 모르타르, 코팅제, 바닥재, 벽재와 같은 건축자재에 응용되고 있다.

최근의 건축자재나 생활용기에 사용되는 재료를 살펴보면 숯에 황토나 옥 등 다른 기능성 물질을 혼합하는 복합 성형제품도 출시되고 있으며, 또한 숯가루에 접착제를 혼합하여 높은 압력을 가한 상태에서 고열 또는 상온에서 성형시켜 만든 제품이 대부분을 차지한다.

숯보드 및 그 제조방법에 관하여 출현된 기술로는 공개특허 제2000-54643호와 공개특허 제2005-8255호를 들 수 있는데, 이들은 표면 화장효과를 갖도록 하면서도 숯의 성질을 그대로 유지하도록 개발된 기능성 숯보드 복합재료 및 그 제조방법에 관한 것이다. 이들을 간략히 설명하면, 숯패널의 제조에는 대부분 숯분말과 열경화성 접착제를 사용하여 상온에서 압축성형이 아닌 가열 압축성형방식(열압온도 170℃, 열압시간 6분)을 채택하고 있어 여러 대의 프레스가 필요하여 비경제적이며, 또한 숯패널 성형제품을 연속적으로 대량생산하는 작업공정을 고려하면 여러 가지 어려운 점이 많다.

목질패널을 이용한 탄화보드의 제조와 이용과 관련된 특허로는 특허 제776545호의 목질패널류를 이용한 유해 VOC 흡착 탄화패널 및 그 제조방법, 특허 제813672호의 VOC 제거용 탄화보드, 특허 제813673호의 전자파 차폐보드의 제조방법 및 이를 이용한 전자파 차폐보드 등이 있다. 상기 3개의 특허에서는 모두 탄화보드를 제조하는 과정에서 불활성가스인 질소를 계속 공급하여 산소를 차단을 억제하고 있다.

또한, 숯분말과 다른 화합물이 용이하게 혼합되기 위해서는 접착제 역할을 하는 바인더가 반드시 첨가되어야 하는데, 바인더는 화학물질이므로 환경호르몬 발생을 초래하게 되며, 숯을 이용한 전자파 차폐제의 활용도가 매우 저조하여 숯의 좋은 효능을 충분히 수득할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 나무와 불연성 무기물 및 접착제를 원료로 섬유판(Fiberboard; FB) 또는 파티클보드(Particleboard; PB)와 같은 넓은 판상의 목질패널을 제조하고, 목질패널의 상하에 탄소판을 적층시켜 변형을 방지하고, 탄소매몰에 의해 산화가 방지되며, 800℃ 이상의 고온에서 내열성을 부여한 난연 탄화보드 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제 해결을 위하여 본 발명에 따른 난연 탄화보드의 제조방법은, 나무원료, 발포질석분말 또는 돌가루(석분)로 된 불연성 무기물 및 열경화성 수지로 된 접착제를 혼합하는 단계; 혼합한 혼합물을 상온 압축하여 판상으로 성형하는 단계; 압축 성형한 성형물을 열압하여 경화시키는 단계; 경화된 성형물을 열판으로부터 끄집어내서 냉각시키는 단계를 거쳐 목질패널을 제조하고, 탄화로에서 탄소판을 상기 목질패널의 상하에 적층하고, 산소와의 접촉을 차단하기 위하여 탄소로 매몰하는 단계; 탄화로의 온도를 800∼1200℃로 하여 2∼3시간 유지하는 탄화단계를 거쳐 난연 탄화보드를 제조하며, 상기 나무원료는 목재를 비롯한 식물성 원료를 섬유상으로 해섬(解纖)한 목재섬유 또는 기계적으로 파쇄한 목재톱밥이며, 상기 나무원료와 불연성 무기물 및 접착제를 혼합하는 단계에서 불연성 무기물은 나무원료 무게의 5~10%중량비이고, 접착제는 나무원료 무게의 10~15%중량비로 혼합하는 것을 특징으로 한다.

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바람직하게는, 탄화로는 전통식 숯가마 또는 전기로이며, 탄화단계에서 탄화로의 설정온도까지의 승온속도는 시간당 50~100℃이다.

이상과 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 난연 탄화보드는, 기존 숯 성형품과는 달리 유기물이나 접착제 등 다른 혼합물이 전혀 섞여있지 않은 100% 숯과 돌가루(석분)로만 구성되어 있어서, 인체에 유해하거나 불쾌한 냄새를 탈취하고 원적외선을 방출하여 실내공기의 질 개선에 기여할 수 있고, 포름알데히드와 시멘트의 암모니아 독성을 완화시키며, 전자파를 차폐하는 효과를 발휘하며, 불연성 무기물의 혼재와 800℃ 이상의 고온 탄화에 의해 탄화보드에 난연성이 부여되어 다기능성 건축내장용 마감자재로 활용할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 탄화보드의 제조방법은, 전통식 숯가마나 전기로 등 어느 시설을 이용하더라도 할렬과 변형이 없는 넓은 판상의 탄화패널의 제조가 가능 하여 대량으로 생산할 수 있어 산업적·경제적 가치가 매우 높다.

본 발명에 따른 난연 탄화보드는 목질패널을 제조한 다음, 상기 목질패널로 탄화보드를 제조하게 되는데, 목질패널은 나무원료, 불연성 무기물 및 접착제를 혼합하는 단계(S1); 혼합한 혼합물을 상온 압축하여 판상(板狀)으로 성형하는 단계(S2); 압축 성형한 성형물을 열압하여 경화시키는 단계(S3); 경화된 성형물을 열판으로부터 끄집어내서 냉각시키는 단계(S4)를 거쳐 제조하고, 이렇게 제조된 목질패널은 탄화보드를 제조할 때, 탄화로에서 탄소판을 상기 목질패널의 상하에 적층하고, 산소와의 접촉을 차단하기 위하여 탄소로 매몰하는 단계(S5); 탄화로의 온도를 800∼1200℃로 하여 2∼3시간 유지하는 탄화단계(S6)를 거쳐 제조하며, 상기 탄화단계(S6)가 끝난 후, 탄화로가 80℃ 이하로 식은 후에 상기 탄화보드를 탄화로에서 끄집어내는 단계(S7)를 거쳐 탄화보드 제품을 완성하게 된다.

탄화보드를 제조할 때는 먼저 나무원료, 불연성 무기물, 접착제를 원료로 섬유판 또는 파티클보드와 같은 목질패널을 제조하는데, 나무원료는 목재를 비롯한 식물성 원료를 섬유상으로 해섬(解纖)한 목재섬유 또는 목재를 비롯한 식물성 원료를 기계적으로 파쇄한 목재톱밥이며, 불연성 무기물은 발포한 질석분말, 석분 등이며, 접착제는 요소, 멜라민, 페놀과 같은 열경화성 수지이다. 여기서, 섬유판이란 목재를 비롯한 식물성 원료를 리파이너로 섬유상으로 해섬한 다음 열경화성수지 접 착제를 첨가하여 열압 경화시킨 판상의 제품을 말하며, 파티클보드란 목재를 비롯한 식물성 원료를 기계적으로 톱밥상으로 파쇄한 다음 열경화성수지 접착제를 첨가하여 열압 경화시킨 판상의 제품을 말한다. 탄화보드의 난연성 향상을 위하여 첨가하는 발포질석은 매우 가볍고 불에 타지 않으며 습기로 인한 곰팡이 또는 기타 세균오염에 대한 저항력이 강하며 내구성이 반영구적인 특징을 갖는다. 또한 탄화보드의 난연성 향상을 위하여 첨가하는 석분은 불에 타지 않으며 탄화보드의 강도를 증가시키는데 도움을 준다.

탄화단계(S6)에서 설정온도까지의 승온속도는 시간당 50~100℃로 해주는 것이 가장 바람직하다. 승온속도를 50℃ 이하로 너무 느리게 하면 탄화보드의 제조에는 문제가 없으나 제조하는데 많은 시간이 소요되므로 비경제적이며, 승온속도를 100℃ 이상으로 너무 빠르게 하면 급속탄화가 이루어지기 때문에 탄화하는 과정에서 뒤틀림이나 쪼개지는 현상이 나타나기 때문에 바람직하지 못하다.

MDF로 제조한 탄화보드의 경우, 탄화온도 800℃ 이하에서 제조된 경우에는 연소 후 탄화보드의 표면에 할렬이 발생하지만, 800℃ 이상에서는 표면이 약간 백색으로 그을리는 것 이외는 아무런 변화가 없었다. 전기로에서 800℃ 이상에서 제조된 탄화보드는 난연성을 지닌 실내건축마감재로서의 충분한 성능을 발휘한다. 하지만, 전통식 백탄가마에서 탄화보드를 제조할 경우, 숯가마의 온도를 임의로 조절하는 것이 불가능하고, 백탄가마의 최고 도달온도는 1,200℃이다. 한편, 탄화보드 를 제조할 경우, 탄화온도를 800℃ 이상에서 제조하면 화재에 견디는 성질은 더욱 개선되지만 800℃ 정도면 KS-ISO의 실내마감용 건축재료의 난연기준을 충분히 만족하므로, 난연성을 부여하는 온도조건으로 전기로에서는 800℃, 백탄가마에서는 1,200℃에서 제조하는 것이 경제적이다. 그러므로 탄화보드에 난연성을 부여하기 위해서는 탄화로의 온도를 800℃ 내지 1,200℃로 유지하는 것이 적당하다.

본 발명에 따른 탄화보드 제조방법은, 전통식 숯가마나 전기로 등 어느 시설을 이용하더라도 할렬과 변형이 없는 넓은 판상의 탄화패널의 제조가 가능하여 대량으로 생산할 수 있어서 산업적·경제적 가치가 매우 높으며, 제조된 경량의 난연 탄화보드는 포름알데히드, 암모니아 등 유해 화학물질에 대한 흡착성이 매우 높아 싱크, 가구, 책장 등 새집증후군의 대상이 되는 목제품의 포름알데히드 제거에 활용할 수 있을 뿐 아니라 실내공기정화를 위한 다양한 제품으로 활용이 가능하다.

이하에서는 본 발명에 따른 MDF 탄화보드의 제조과정에 대하여 설명한다.

⑴ MDF의 제조

목재섬유 3~5kg에 불연성 질석분말 5~10%중량비와 요소-멜라민수지 접착제 10~15%중량비를 넣고 블랜더에서 균일하게 혼합하였다. 이것을 1차 냉압 성형시킨 다음, 2차로 열압기를 이용하여 온도 200℃, 압력 250kg/㎠하에서 3~5분 열압, 경화하여 밀도 0.76g/㎤, 두께 12mm의 중밀도섬유판인 목질패널(Medium-Density Fiberboard; MDF)을 제조하였다.

⑵ 탄화보드의 제조

가로 20㎝×세로 20㎝×두께 12㎜ 크기로 재단한 MDF를 내열용기에 넣고 400℃∼1000℃의 온도조건에서 전기로를 이용하여 MDF 탄화보드를 제조하였다. 탄화과정에서 MDF가이 변형을 일으키지 않도록 5mm 두께의 얇은 탄소판을 MDF의 상하에 적층하고, 산소와의 접촉을 차단하기 위하여 환원성 탄소로 매몰하였다. 시간당 100℃의 승온 속도로 설정 온도에 도달시킨 다음, 그대로 2시간 유지하였다. 탄화가 완료되어 전기로가 80℃ 이하로 냉각되는 시점에서 MDF 탄화보드를 끄집어내었다.

⑶ MDF와 MDF 탄화보드의 연소

목질패널인 MDF 및 온도별(400℃, 600℃, 800℃, 1000℃)로 제조한 MDF 탄화보드(시편크기 : 가로 10cm×세로 10cm×두께 1cm)의 연소성능은 ATLAS사(社) 제품 Dual Cone Calorimeter를 이용하여 KS-ISO 5660-1에 의거하여 측정하였다.

시험편의 연소과정과 연소 후 시험편의 모습을 육안으로 관찰한 결과, MDF는 연소과정에서 많은 연기와 화염을 발생하였으며, 10분 경과 후에는 거북등과 같이 갈라지면서 흑색으로 변하였다. MDF 탄화보드의 경우, 탄화온도 400℃와 600℃에서 제조된 경우에는 연소과정에서 연기와 화염을 발생하지 않았으나, 약간의 표면할렬이 발생하였다. 800℃와 1,000℃에서 제조된 탄화보드는 연소과정에서 연기와 화염을 발생하지 않았으며, 표면의 극히 얇은 층만이 약간 백색으로 그을리는 것 이외 는 할렬은 전혀 발생하지 않았다. 연소시험시의 Calorimeter의 연소 온도는 783℃를 나타냈다.

⑷ MDF와 MDF 탄화보드의 중량감소율

Calorimeter에 의한 연소 10분 경과 후 MDF의 중량감소율은 64.37%였다. MDF 탄화보드의 중량감소율은 C-MDF-400℃ 29.70%, C-MDF-600℃ 20.63%, C-MDF-800℃ 17.80%, C-MDF-1,000℃ 16.02%로 탄화보드의 제조온도가 높아질수록 중량감소율은 낮아졌다. MDF는 연소에 의한 중량감소는 매우 컸지만, 탄화보드는 작았다. 800℃ 이상에서 제조된 탄화보드의 중량감소는 연소과정에서의 수분증발에 의한 것으로 탄화보드 자체의 중량감소는 거의 없었다. 종합한다면, 탄화보드를 제조할 때, 제조온도가 높을수록 탄화보드의 난연성이 증가함을 알 수 있다.

[표 1] MDF 탄화보드의 연소시험 10분 후의 중량감소율

구 분	MDF	탄화보드의 제조온도
구 분	MDF	400℃	600℃	800℃	1,000℃
초기중량(g)	79.79	40.94	36.83	40.55	53.67
밀 도(g/㎤)	0.76	0.48	0.52	0.54	0.56
중량감소율(%)	64.37	29.70	20.63	17.80	16.02

⑸ MDF와 MDF 탄화보드의 열방출률

KS-ISO의 실내마감용 건축재료의 난연기준에 따르면 열방출률(HRR)은 5분간의 최대열방출률이 10초 이상 연속적으로 200kW/m²를 초과하지 않는 것으로 규정되어 있다. 도 3에서 보는 바와 같이 MDF는 이 기준을 만족하지 못하였으나, MDF 탄 화보드는 모두 기준을 상회하였다. 총방출열량(THR)에 있어서는 5분간의 총방출열량이 8MJ/m² 이하로 규정되어 있는데, 도 4에서 보는 바와 같이 800℃ 이상에서 제조된 탄화보드는 이 기준을 만족하였다.

(6) MDF 탄화보드의 유해물질 흡착효과

5L의 데시케이터에 가로 4cm×세로 4cm×두께 1cm의 탄화보드(1,000℃ 제조) 시험편을 1개 넣고 정해진 농도의 가스를 각각 주입한 다음 시간 경과에 따른 감소율을 조사하였다. 공시험(Blank)에 의한 가스의 자연 감소율을 고려하여 제거율을 계산하였다. 탄화보드를 넣은 시험에서 120분 경과 후 포름알데히드는 초기 81ppm이던 것이 2ppm으로 97.1% 감소하였으며, 암모니아는 초기 200ppm이던 것이 2ppm으로 98.6% 감소하였다. 벤젠에 대한 탈취율은 30.6%, 톨루엔은 33.3%, 스틸렌은 40.0%, 자일렌은 32.1% 각각 감소하였다.

[표 2] MDF 탄화보드의 유해 VOC 탈취율

시험 항목	경과시간 (분)	포름알데히드 (ppm)	암모니아 (ppm)	벤젠 (ppm)	톨루엔 (ppm)	스틸렌 (ppm)	자일렌 (ppm)
시험 결과	0	81	200	91	110	26	100
	30	19	10	62	74	16	69
	60	7	6	54	65	12	62
	90	4	4	48	59	10	57
	120	2	2	43	52	9	53
탈취율(%)		97.1	98.6	30.6	33.3	40.0	32.1

(7) MDF 탄화보드의 전자파 차폐효과

전자파 차폐에 대한 시험 결과는 주파수별 dB(데시벨)로 표시한다. 차폐성능 의 효과가 10~30dB이면 최소한의 차폐효과, 30~60dB는 중간 정도의 차폐효과, 60~90dB이면 차폐효과가 크며, 90dB 이상이면 최고수준의 차폐효과가 있음을 나타낸다.

탄화온도별(400~1,000℃)로 제조한 탄화보드의 전자파차폐 시험 결과인 도 5를 종합적으로 정리하면 다음과 같다. 탄화온도가 높아질수록 차폐효과(Y축)는 급격히 증가하며, 특히 800℃ 이상에서 제조된 탄화보드는 전주파수 영역에서 40dB 정도의 유의한 결과를 나타내었다. 900℃ 이상에서는 주파수(X축)에 따른 차폐효과에 큰 차이가 발생하며, 탄화온도가 높을수록 그 차이가 컸다. 일반적으로 차폐효과 40dB이면 제품으로서의 개발 가능성이 높은 것으로 인정되고 있는데, 900℃에서 제조된 탄화보드의 전자파차폐효과는 고주파영역에서 80dB를 상회하였다. 1,000℃에서 제조된 탄화보드는 전주파수 영역에서 60dB를 상회하였으며, 특히 고주파 영역에서는 100dB 정도의 최고의 수치를 나타내어 99.99%의 차폐효과를 나타내었다.

결론적으로, 전자파 차폐효과를 발휘하기 위한 탄화보드의 제조온도는 800℃ 이상이 최적인 것으로 판단된다. 500℃ 이하에서 제조된 탄호보드는 전기저항값의 측정이 불가능한 부도체의 성질을 나타내었으나, 800℃ 이상에서는 전기저항값이 13.4Ω으로 매우 낮아지며 탄화온도가 높아질수록 저항값은 낮아져 전도성이 더욱 증가됨을 알 수 있다. 즉 탄화보드의 제조온도와 전기저항값 사이에는 역상관의 관계가 있음을 알 수 있다.

[표 3] 탄화온도별로 제조한 MDF 탄화보드의 전기저항값

탄화온도(℃)	전기저항(Ω/cm)	비 고
Control	∞Ω (무한대)	부도체
300	∞Ω (무한대)	부도체
400	∞Ω (무한대)	부도체
500	∞Ω (무한대)	〃
600	180.9kΩ	반도체
700	137.5Ω	〃
800	13.4Ω	전도체
900	4.0Ω	〃
1,000	1.9Ω	〃

최근 일본에서 수입된 대나무숯보드나 조습보드가 내장용 건축자재로 각광을 받고 있다. 대나무숯보드는 접착제와 고지가 들어있어 Cone Calorimeter에 의한 연소성 실험 결과, 난연성이 전혀 없었다. 조습보드는 흡착력이 큰 무기성분인 규조토나 화산재로 만들어져 유해 화학물질에 대한 탈취력이 크고 불연성을 지니고 있다. 그러나, 돌가루로 만든 판이기 때문에 무거워 다루기가 어렵고 전자파에 대한 차폐력은 전혀 기대할 수 없다. 하지만, 본 발명에 따른 난연 탄화보드는 불연성의 발포 질석이 함유된 목질패널로 제조되어 가벼우면서 고온에서 제조되어 난연성을 지니며 포름알데히드 등 유해한 휘발성 유기화합물을 흡착하는 탁월한 성능을 지니고 있어 포름알데히드의 방출이 문제시 되고 있는 싱크, 가구, 책장 등의 부재로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 MDF 탄화보드는 800℃ 이상의 고온에서 탄화하여 난연성을 부여한 것이기 때문에 기존 숯 성형품과는 달리 유기물이나 접착제 등 다른 혼합물이 전혀 섞여 있지 않은 100% 숯과 돌가루(석분)만으로 구성되어 있으므로 무할렬, 무변형의 난연 탄화보드이다. 아울러, 800℃ 이상에서 제조되는 탄화보드 로서의 전자파를 차폐하는 능력도 보유하게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 난연 탄화보드의 제조방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

도 2는 MDF와 MDF 탄화보드의 연소시험 결과를 촬영한 사진이다.

도 3은 MDF와 MDF 탄화보드의 열방출률을 나나탠 그래프이다.

도 4는 MDF와 MDF 탄화보드의 총방출열량을 나나탠 그래프이다.

도 5는 탄화온도별로 제조된 MDF 탄화보드의 전자파 차폐효과를 나타낸 그래프이다.

Claims

나무원료, 발포질석분말 또는 돌가루(석분)로 된 불연성 무기물, 열경화성 수지로 된 접착제를 혼합하는 단계;

혼합한 혼합물을 상온 압축하여 판상으로 성형하는 단계;

압축 성형한 성형물을 열압하여 경화시키는 단계;

경화된 성형물을 열판으로부터 끄집어내서 냉각시키는 단계;

를 거쳐 목질패널을 제조하고,

탄화로에서 탄소판을 상기 목질패널의 상하에 적층하고, 산소와의 접촉을 차단하기 위하여 탄소로 매몰하는 단계;

탄화로의 온도를 800∼1200℃로 하여 2∼3시간 유지하는 탄화단계;

를 거쳐 탄화보드를 제조하며,

상기 나무원료는 목재를 비롯한 식물성 원료를 섬유상으로 해섬(解纖)한 목재섬유 또는 기계적으로 파쇄한 목재톱밥이며, 상기 혼합하는 단계에서 불연성 무기물은 나무원료 무게의 5~10%중량비이고, 접착제는 나무원료 무게의 10~15%중량비인 것을 특징으로 하는 목질패널로 제조한 난연 탄화보드의 제조방법.
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제1항에 있어서,

상기 열경화성 수지는 요소, 멜라민, 페놀 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 목질패널로 제조한 난연 탄화보드의 제조방법.
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제1항에 있어서,

상기 탄화단계에서 설정온도까지의 승온속도는 시간당 50~100℃인 것을 특징으로 하는 목질패널로 제조한 난연 탄화보드의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 탄화단계가 끝난 후, 탄화로가 80℃ 이하로 식은 후에 상기 탄화보드를 탄화로에서 끄집어내는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목질패널로 제조한 난연 탄화보드의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 탄화로는, 전통식 숯가마인 것을 특징으로 하는 목질패널로 제조한 난연 탄화보드의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 탄화로는, 전기로인 것을 특징으로 하는 목질패널로 제조한 난연 탄화보드의 제조방법.
제1항에 기재된 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 목질패널로 제조한 난연 탄화보드.