KR101651585B1

KR101651585B1 - 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR101651585B1
Application number: KR1020160044600A
Authority: KR
Inventors: 이상률
Original assignee: 동양특수목재 주식회사; (유)동양특수목재산업
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2016-08-29

Abstract

본 발명은 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재 및 그의 제조방법으로, 더욱 상세하게 설명하면, 일반목재와 비교하여 방염, 난연, 항균, 항곰팡이 성능이 향상된 난연 목재의 제조에 관한 기술로, 편백나무를 주재료로 하여, 편백나무 건조과정에서 포집한 피톤치드액을 이용하여 가공한 것으로, 본 발명의 난연목재는 항균, 항곰팡이 저항성을 향상시키기 위해 피톤치드 함유량이 우수한 편백나무를 가열을 통해 인공 건조하는 과정에서 발생하는 액상의 피톤치드를 포집한 후, 응축하여 추출한 피톤치드 농축액을 비포르말린계 난연액에 혼입하여 가압식 함침장비를 이용해 목재에 함침시켜 난연 처리 후, 건조함으로써 균류 및 곰팡이에 대하여 저항성을 갖는 난연목재의 제조 기술을 특징으로 하는 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

Description

항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재 및 그의 제조방법 { Anti-bacterial, flame retardant timber and a method of manufacturing capabilities with anti-fungal }

본 발명은 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재 및 그의 제조방법으로, 더욱 상세하게 설명하면, 일반목재와 비교하여 방염, 난연, 항균, 항곰팡이 성능이 향상된 난연 목재의 제조에 관한 기술로, 편백나무를 주재료로 하여, 편백나무 건조과정에서 포집한 피톤치드액을 이용하여 가공한 것으로, 본 발명의 난연목재는 항균, 항곰팡이 저항성을 향상시키기 위해 피톤치드 함유량이 우수한 편백나무를 가열을 통해 인공 건조하는 과정에서 발생하는 액상의 피톤치드를 포집한 후 응축하여 추출한 피톤치드 농축액을 비포르말린계 난연액에 혼입하여 가압식 함침장비를 이용해 목재에 함침시켜 난연 처리 후, 건조함으로써 균류 및 곰팡이에 대하여 저항성을 갖는 난연목재의 제조 기술을 특징으로 하는 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

목재의 열화는 균, 곰팡이에 의한 부후(腐朽)의 발생으로 일어나며, 실내 마감재의 주요 소재로 사용되는 목재는 일반적으로 함수율이 낮아 부후가 잘 발생하지 않으나, 충분한 단열시공이 완료되지 않은 장소의 경우 겨울철 실내외 온도차에 의한 결로현상 및 환기 부족으로 인한 습기로 목재에 곰팡이 등이 발생하는 환경요인을 제공한다.

또한, 목재를 장기간 이용 시 일상생활에서 발생하는 다수의 흠집은 흠집 내부에 균류 및 곰팡이류 번식의 원인을 제공하며, 곰팡이는 목재의 열화를 야기 시키고, 이외에도 식중독의 원인균인 대장균, 녹농균, 황색포도상구균 등이 발현할 수 있는 환경적 요인을 제공함으로써 실내 주거환경에 악영향을 미친다. 이러한 악영향은 더 나아가 알레르기, 호흡기 질환 등 해당 거주지에서 생활하는 주거민의 건강문제의 원인이 되기도 한다.

그리고, 종래의 난연목재는 발암성 물질인 포름알데히드를 주원료로 한 난연액을 적용한 것으로 난연처리 후 기사용된 포름알데히드는 제거과정에서 난연목재의 표면 촉감을 떨어트리는 백화현상의 원인이 되며, 목재 내부의 포름알데히드가 완전히 제거되지 않아 난연제 내에 소량의 잔류물이라도 발생하는 경우 인체건강 또는 환경 측면에서 부정적인 영향을 미칠 수 있어, 본 발명인의 한국특허등록 10-1175590(목재 또는 셀룰로오즈계 소재용 비포르말린계 난연제의 제조방법)에서, 발암성 물질인 포름알데히드 대신 인산염 및 질소화합물을 고분자 수지화하여 난연액을 제조함으로써 기존 난연목재의 문제점이었던 백화현상을 개선하고, 용해도 및 난연성능을 동등이상으로 향상시켰으며, 발암성 물질인 포름알데히드를 사용하지 않음으로써 난연액의 생태독성을 저감할 수 있었다.

그리고, 기존 목재의 난연처리를 위해서는 난연도료를 목재 위에 단순도포하거나, 방염필름을 부착하거나, 자상(刺傷) 함침장비를 이용하여 목재외부에 침핀이 부착된 압착롤러를 통한 인사이징 가공 후 목재 위의 자상을 통해 약액을 주입하는 방법으로 난연목재의 가공이 이루어졌다.

일반적으로 난연목재의 경우, 셀룰로오즈계 소재에 난연성을 부여하기 위해 포름알데히드를 사용하였다.

상기 설명에서와 같이, 목재의 장기간 이용 시 발생하는 다수의 흠집은 흠집 내부에 균류 및 곰팡이류를 번식의 원인을 제공하며, 곰팡이는 목재의 열화를 야기 시키고, 그외에도 식중독과 같은 환경적 요인을 제공하는 악영향은 더 나아가 알레르기, 호흡기 질환 등 해당 거주지에서 생활하는 주거민의 건강문제의 원인이 되기도 한다.

종래의 난연목재는 발암성 물질인 포름알데히드를 주원료로 한 난연액을 적용한 것으로 난연처리 후 기사용된 포름알데히드는 제거과정에서 난연목재의 표면 촉감을 떨어트리는 백화현상의 원인이 되며, 목재 내부의 포름알데히드가 완전히 제거되지 않아 난연제 내에 소량의 잔류물이라도 발생하는 경우 인체건강 또는 환경 측면에서 부정적인 영향을 미칠 수 있는 문제점이 발생하였다.

그리고, 건축자재로 활용되는 셀룰로오즈계 형상의 목재는 함수율이 낮아 화재에 취약하며, 습한 환경하에서 균류 및 곰팡이에 취약한 문제점이 있다.

특히 실내용 마감재로 사용되는 플로어링 보드나 벽체마감재의 경우, 완제품의 두께가 평균 12mm 내외로 얇아 기존 목재표면에 자상(刺傷)을 내어 약액(藥液)을 함침 시키는 인사이징 가공을 통한 난연 및 항균, 항곰팡이 처리가 불가능하였으며, 기존 실내용 마감재는 약액을 목재 내부에 주입하지 않고, 방염필름 또는 약액을 목재의 표면에 단순히 도포(塗布)하는 방식으로 방염처리만 실시하였으며, 화재발생 시 방염성능의 유지시간이 짧아 화재에 문제점을 갖고 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재 및 그의 제조방법에서, 인체 유해물질인 포르말린계 난연제를 이용하지 않으면서도 내화성이 우수한 난연목재와, 부후(腐朽)로 인한 목재의 열화를 방지하고, 목재에서 발생 가능한 균류 및 곰팡이에 대한 저항성능을 확보함으로써 주거민의 생활환경을 향상시키는 ‘항균, 항곰팡이 특성을 갖는 난연목재의 제조기술을 목적으로 하였다.

또한, 본 발명의 난연목재는 항균, 항곰팡이 저항성을 향상시키기 위해 피톤치드 함유량이 우수한 편백나무를 가열을 통해 인공건조하는 과정에서 발생하는 액상의 피톤치드를 포집한 후 응축하여 추출한 피톤치드 농축액을 비포르말린계 난연액에 혼입하여 가압식 함침장비를 이용해 목재에 함침시킴으로써 균류 및 곰팡이에 대하여 저항성을 갖는 난연목재의 제조 기술을 목적으로 하였다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재의 제조방법에 의하여, 부후(腐朽)에 의한 목재의 열화를 방지하고, 균류 및 곰팡이류에 의해 발생가능한 도시형 알레르기, 식중독 등 부대비용의 발생을 방지하고 주거민에게 쾌적한 주거환경을 제공하는 효과를 가지며,

난연성을 가진 목재로서, 화재 발생 시 착화시간 지연을 통해 충분한 소화진압인력의 투입시간을 확보함으로써 물적인적 피해를 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명인 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재의 제조방법에 관한 흐름도
도 2는 본 발명인 액상의 피톤치드를 포집하여 제습기로 응축하여 추출하는 과정의 흐름도

본 발명의 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 통해서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1] 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재의 제조방법

본 발명은 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재 및 그의 제조방법으로, 일반목재와 비교하여 방염, 난연, 항균, 항곰팡이 성능이 향상된 난연 목재의 제조에 관한 기술로, 항균, 항곰팡이 저항성을 향상시키기 위해 피톤치드 함유량이 우수한 편백나무를 가열을 통해 인공 건조하는 과정에서 발생하는 액상의 피톤치드를 포집한 후, 응축하여 추출한 피톤치드 농축액을 비포르말린계 난연액에 혼입하여 가압식 함침장비를 이용해 목재에 함침시켜 난연 처리 후, 건조함으로써 균류 및 곰팡이에 대하여 저항성을 갖는 난연목재의 제조 기술을 특징으로 하는 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

따라서, 도 1은 본 발명인 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재의 제조방법에 관한 흐름도를 나타내는 것으로, 본 발명에서는 편백나무를 주재료로 하여, 편백나무 건조과정에서 포집한 피톤치드액을 이용하여 가공한 것으로, 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재의 제조방법을 상세하게 설명하면,

벌채된 원목을 제재기를 통해 원하는 규격으로 제재하는 원목제재 단계(1)와;

상기 원목제재 단계(1)에서 제재된 판재를 상을 넣어 서로 붙지 않고 판재 사이사이로 자연 바람이 통하게 하여 건조 시키는 자연건조단계(2)와;

상기 자연건조단계(2) 후, 판재를 건조기에 넣고, 60~70℃에서 95~100시간 가열 건조하여 발생되는 피톤치드를 가진 수증기를 응축시켜 피톤치드 추출액으로 추출되어지는 인공건조 단계(3)와;

상기 인공건조 단계(3) 후, 몰다기를 이용하여 원하는 형상으로 가공하고 샌딩기에서 표면의 조도를 위해 판재를 가공 및 연마하는 가공 및 연마단계(4)와;

상기 가공 및 연마단계(4)에서 연마된 판재를 함침탱크에 투입하여 진공도 650~750㎜HG에서 30~50분간 진공시킨 후,

상기 인공건조 단계(3)에서 추출된 피톤치드 추출액에 비포르말린계 난연액을 1:4의 중량비율로 혼합한 약액(A)을 주입하고,

5~10㎏/㎠의 압력을 가해 30~50분간 함침 시켜 판재 내부로 피톤치드추출액과 난연액이 혼합된 약액(A)을 주입시키는 함침 및 주입 단계(5)와;

상기 함침 및 주입 단계(5) 후, 함침된 제품을 1~2일간 숙성시켜 난연 처리되어지는 난연처리 단계(6)와;

상기 난연처리 단계(6) 후, 숙성된 판제를 인공건조기에 투입시켜 65~70℃에서 48~72시간 건조하여 약액(A) 중의 수분만을 건조시키는 약액(A) 건조 단계(7);

를 포함하여 난연목재로 구성되는 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재의 제조방법에 관한 것이다.

도 2는 본 발명인 액상의 피톤치드를 포집하여 제습기로 응축하여 추출하는 과정의 흐름도에서와 같이, 상기 인공건조 단계(3)에서, 판재를 건조하여 액상의 피톤치드를 포집하는 과정을 자세하게 설명하면, 100% 순수 나무수액의 배출을 위하여 쿨링 코일에서 나오는 공기의 온도를 지속적으로 모니터링하여 시스템이 최대량의 수분을 없애도록 코일의 공기흐름을 조절하며, 이러한 자가 조절 시스템을 최적의 효율로 건조 사이클을 만들어 사용하며, 편백나무를 수분함유량 60~70%에서 10~12% 까지 내리기 위하여 건조실 내부 온도를 20℃에서 60~70℃까지 24시간 동안 히터를 통해 상승시킨 다음, 지속적으로 그 온도를 71~76시간 동안 유지하여 나무의 피톤치드 액을 기화 상태로 만든 다음, 제습방식을 이용하여 다시 액상의 피톤치드 액으로 포집하는 방법으로 얻을 수 있습니다.

피톤치드 액을 추출방법으로는, 먼저, 인공건조실 내부의 히터를 이용하여 60~70℃로 상승시키며, 이때 편백나무가 함유하고 있는 피톤치드 액이 기화하여 높은 습기를 가진 수증기 형태로 발생되어진다. 이러한 수증기를 응축시키기 위해서는 이슬점 이하로 공기의 온도를 내려야 한다. 즉, 습한 공기를 팬을 이용해 빨아들인 뒤 냉매를 이용한 냉각장치(증발기)로 통과시킨다. 냉각장치를 통과하면 공기의 온도가 낮아지고 공기가 이슬점에 도달해 공기 중의 수증기가 물로 변해 냉각관에 맺혀 물통에 떨어져 모인다. 즉 피톤치드 액이 추출된다.

상기 습기가 제거된 공기는 응축기를 거쳐 다시 덥혀진 후에 건조실 내로 방출되어져 피톤치드 추출액을 만들어진다.

상기 함침 및 주입 단계(5)에서 사용한 난연액은 본 발명자의 등록특허 제10-1175590호(목재 또는 셀룰로오즈계 소재용 비포르말린계 난연제의 제조방법)에 의한 난연제를 사용한 것으로, 인산염과 붕소화합물의 혼합물을 65~95℃로 가열한 상태에서 질소화합물 (구아니딘, 구아닐 또는 디시안디아마이드)을 투입하고, 혼합물의 가열 온도를 110~130℃의 범위에서 0.8 ~1.2 시간 동안 유지시켜, 인산염과 질소화합물을 분자량 10,000 이상으로 중합하고, 반응용기 내의 혼합물의 온도를 140~160℃의 범위로 승온시켜 인산염과 질소화합물의 중합물의 점도 15,000 ~ 20,000 cps 범위로 제조되어진 비포르말린계 난연제를 사용한 것이다.

< 실험 결과 >

1) 난연목재의 환경성 시험결과

본 발명의 난연목재의 환경성 시험결과를 아래 표 1 환경표지 환경기준 및 합치 여부에서와 같이 나타내었다.

환경표지 환경기준 및 합치 여부

환경관련 기준항목		단위	환경표지 환경기준	성능	시험방법
휘발성 물질	총 휘발성 유기화합물	mg/(m²h)	0.40 이하	0.008	실내공기질공정시험기준 (환경부고시 제2010-24호) ES 02131.1 ES 02601.1 ES 02602.1
	톨루엔	mg/(m²h)	0.08 이하	0.002
	포름알데하이드	mg/L	0.015 이하	0.003
유해 중금속	납(Pb)	mg/kg	50 이하	N.D.	KS M 0016 KS M 0031 Ks M 0032
	카드뮴(Cd)		0.50 이하	N.D.
	수은(Hg)		0.50 이하	N.D.
	6가 크롬(Cr)		0.15 미만	N.D.
1) N.D. : Not detected (불검출 또는 검출한계 이하)

상기 [표 1] 환경표지 환경기준 및 합치 여부에서와 같이,

본 발명인 난연목재의 환경성 시험결과를 나타낸 것으로, 난연목재에서 발생하는 휘발성 물질 중 휘발성 유기화합물은 0.008mg/(m2h), 톨루엔은 0.002 mg/(m2h), 포름알데하이드는 0.003 mg/L로 환경표지 기준치와 비교하여 약 2~2.5 % 수준으로 휘발성 물질 방출량이 매우 낮은 것으로 나타났다.

이는 사방이 밀폐된 실내공간에 주로 사용되는 실내마감재의 특성상 실내에서 생활하는 사용자들에게 미치는 영향이 매우 미미함을 의미하여, 환경기준에 적합한 것으로 나타냈다.

2) 항균, 항곰팡이 저항성

항균, 항곰팡이 저항성을 [표 2]에서 나타낸 것과 같이,

항균, 항곰팡이용 난연액은 대표적인 생활균류인 대장균, 녹농균, 황색포도상구균을 대상으로 한 시험에서 99.9%의 세균감소율을 보였다.

항곰팡이 성능의 경우, 본 발명의 핵심이 되는 난연액을 도포한 시료는 균사의 발육이 확인되지 않아 0등급을 달성하였으며, 난연액을 도포하지 않은 대조군의 시료는 4주 후 균사의 발육부분이 전면적의 60% 이상을 차지함으로써 제일 낮은 4등급을 획득하였다.

항균, 항곰팡이 저항성의 비교

품질항목			유사기술 적용된 경쟁사 제품비교
			본 발명	대조군
항균 성능	로그값	대장균	4.8	-
		황색포도상구균	4.6	-
	세균 감소율	대장균	99.9 %	00.0 %
		녹농균	99.9 %	00.0 %
		황색포도상구균	99.9 %	00.0 %
항곰팡이 성능	로그값		1.0	-
	등급(4주)		0 등급	4등급
1) 결과의 판독 - 0등급 : 시험편의 접종한 부분에 균사의 발육이 인지되지 않음. - 1등급 : 시험편의 접종한 부분에 인지되는 균사 발육부분의 면적이 전 면적의 10% 미만 임. - 2등급 : 시험편의 접종한 부분에 인지되는 균사 발육부분의 면적이 전 면적의 10 ~ 30% 임. - 3등급 : 시험편의 접종한 부분에 인지되는 균사 발육부분의 면적이 전 면적의 30 ~ 60% 임. - 4등급 : 시험편의 접종한 부분에 인지되는 균사 발육부분의 면적이 전 면적의 60% 이상 임.

3) 난연목재의 세균감소율 시험결과

일상생활에서 접할 가능성이 높은 3대 균종에 대한 세균감소율 시험결과로 식중독의 주원인인 대장균, 화농을 일으키는 포도상구균, 기관지의 염증을 유발하는 녹농균을 대상으로 시험이 진행되었으며, 난연액(안타우드액)을 도포하지 않고 균류만을 배양한 대조군과 본 발명을 기반으로 한 난연액을 도포한 시험군을 비교하는 과정에서 24시간 배양 후 균류의 농도변화를 비교한 표 2 세균감소율 시험결과에서와 같이 나타내었다.

세균감소율 시험결과

시험항목		시험결과
시험항목		초기농도 (CFU/mL)	24시간 후 농도 (CFU/mL)	세균증감율 (%)
대장균	대조군	1.5 × 10⁴	5.7 × 10⁴	280.0 %
대장균	안타우드액 (방염, 난연액)	1.5 × 10⁴	< 10	- 99.9 %
녹농균	대조군	1.9 × 10⁴	6.3 × 10⁴	231.5 %
녹농균	안타우드액 (방염, 난연액)	1.9 × 10⁴	< 10	- 99.9 %
황색포도상구균	대조군	1.3 × 10⁴	4.4 × 10⁴	238.4 %
황색포도상구균	안타우드액 (방염, 난연액)	1.3 × 10⁴	< 10	- 99.9 %
1) 시험환경 : (37.2±0.2)℃ / (31.8±0.2)%R.H.

상기 [표 3] 세균감소율 시험결과에서와 같이, 식중독을 일으키는 대장균의 경우 최초 1.5 ×10⁴ CFU/mL의 농도로 시험을 시작하였으며, 37.2±0.2℃의 온도와 31.8±0.2%R.H.수준의 습도로 조성한 시험환경 하에서 24시간 배양 후, 대장균의 발육을 확인한 결과, 난연액(안타우드액)을 도포하지 않은 대조군의 농도는 5.7 ×10⁴ CFU/mL로 시험을 통해 약 280% 대장균이 증가한 것으로 나타났다.

이와 비교하여 본 발명에서 항균, 항곰팡이용 난연액을 도포한 시험군의 대장균 농도는 10 CFU/mL 미만으로 측정되어 99.9 %의 세균을 감소시킴으로써 본 발명에서 난연액의 항균 성능이 매우 우수함을 의미한다.

이외에도 기관지염의 주원인이 되는 녹농균과 화농을 일으키는 황색포도상구균의 경우 대조군이 230%가 넘는 세균증가율을 보이는 것과 비교하여, 본 발명에서 난연액(안타우드액)을 도포한 시험군은 두 균종 모두에 99.9%의 항균력을 가지고 있는 것으로 측정되었다.

이는 난연액 제조 과정에서 포함되는 응축된 피톤치드 성분에 의한 것으로, 인공건조 과정에서 추출하여 응축한 천연물질인 피톤치드를 이용하여 제조된 항균, 항곰팡이용 난연액을 이용해 함침시킴으로써 최종 생산된 난연 목재에서 균류가 번식하지 못하도록 하였기 때문이다.

4) 항곰팡이 비교시험 결과

항곰팡이 저항성을 알아보기 위해, 본 발명의 난연목재를 시료로 하는 시험군과 피톤치드를 가장 많이 함유한 것으로 알려진 편백나무 일반제품을 시료로 하는 대조군을 비교하였으며 그 결과는 표 4 일반 편백나무 제품과의 항곰팡이 비교시험 결과에서와 같이 나타내었다.

일반 편백나무 제품과의 항곰팡이 비교시험 결과

시험 대상	단위	시험결과				시험방법
		배양 시험의 기간
		1주 후	2주 후	3주 후	4주 후
대조군	등급	1	3	3	4	ASTM G 21 : 2013
시험군		0	0	0	0
1) 시험환경 : (29.1±0.2)℃ / (99.0±1.0)%R.H. 2) 결과의 판독 - 0등급 : 시험편의 접종한 부분에 균사의 발육이 인지되지 않음. - 1등급 : 시험편의 접종한 부분에 인지되는 균사 발육부분의 면적이 전 면적의 10% 미만 임. - 2등급 : 시험편의 접종한 부분에 인지되는 균사 발육부분의 면적이 전 면적의 10 ~ 30% 임. - 3등급 : 시험편의 접종한 부분에 인지되는 균사 발육부분의 면적이 전 면적의 30 ~ 60% 임. - 4등급 : 시험편의 접종한 부분에 인지되는 균사 발육부분의 면적이 전 면적의 60% 이상 임.

상기 [표 4] 일반 편백나무 제품과의 항곰팡이 비교시험 결과에서와 같이, ASTM G 21 : 2013 시험방법에 따라 진행된 항곰팡이 시험결과,

피톤치드 함량이 가장 높은 편백나무 제품에 1주 후 균사의 발육면적이 전 면적의 10% 이내로 1등급을 나타낸 것과 비교하여 본 발명의 목재제품은 접종 부분에 균사의 발육이 인지되지 않아 0등급을 달성하였다.

그리고, 최종 4주 시험결과 대조군의 목재제품은 발육면적이 전 면적의 60% 이상으로 인지됨에 따라 최하위 등급인 4등급을 받았으며, 본 발명의 목재제품은 4주 후에도 균사의 발육부분이 인지되지 않아 지속적으로 0등급을 유지함으로써 항곰팡이 성능이 매우 우수한 것으로 나타났다.

5) 난연 성능 시험

본 발명인 난연목재의 난연성능을 [표 5]에 나타내었으며, 본 발명인 난연목재의 성능은 일반적으로 탄화면적, 총 열방출률, 가스 유해성을 중심으로 나타내며 탄화면적과 총 열방출률은 낮을수록 난연목재가 화염에 더 오래 버틸 수 있음을 의미하고, 가스유해성은 실험쥐의 행동시간이 길수록 인체에 덜 유해함을 뜻한다.

난연 성능 시험 비교

품질항목	성능기준	제품비교
품질항목	성능기준	본 발명	‘A’사
탄화면적	50 cm² 이내	29.63 cm ²	34.06 cm²
총 열방출률	8 MJ/m² 이하	1.96 MJ/m ²	2.03 MJ/m²
가스유해성	9분 이상	11분 06초	14분 12초

상기 [표 5 ] 난연 성능 시험 비교의 결과에서와 같이,

본 발명인 항균, 항곰팡이 저항성을 갖는 난연목재의 탄화면적은 29.63 cm2로 기존 난연목재가 34.06 cm2의 탄화면적을 갖는 것과 비교하여 내화성이 13.01% 향상되었으며, 이에 따른 총 열방출률 역시 1.96 MJ/m2으로 기존 난연목재와 비교하여 3.45% 감소하였음을 알 수 있다.

이는 화재 발생 시 본 발명의 난연목재에 불길이 번지는 것에 효과적으로 대응할 수 있음을 의미하며, 사용자의 안전을 도모하고 더 큰 화재가 발생하는 것을 방지한다.

이는 제지용 난연액의 주원료로 이용되는 질소화합물과 인산염, 살균 및 소독기능을 갖는 붕소화합물을 고분자 구조화하여 제조한 비포르말린계 난연제의 난연성능을 향상시키고, 감가압식 함침장비를 이용하여 항균, 항곰팡이 특성을 갖는 난연액을 목재의 심부까지 침투하도록 함으로써 목재 내부에 두꺼운 난연층을 형성하였기 때문이다.

Claims

벌채된 원목을 제재기를 통해 원하는 규격으로 제재하는 원목제재 단계(1)와; 상기 원목제재 단계(1)에서 제재된 판재를 상을 넣어 서로 붙지 않고 판재 사이사이로 자연 바람이 통하게 하여 건조 시키는 자연건조단계(2)를 거친 원목 판재에 있어서,

상기 자연건조단계(2) 후, 판재를 건조기에 넣고, 60~70℃에서 95~100시간 가열 건조하여 발생되는 피톤치드를 가진 수증기를 응축시켜 피톤치드 추출액으로 추출되어지는 인공건조 단계(3)와;
상기 인공건조 단계(3) 후, 몰다기를 이용하여 원하는 형상으로 가공하고 샌딩기에서 표면의 조도를 위해 판재를 가공 및 연마하는 가공 및 연마단계(4)와;
상기 가공 및 연마단계(4)에서 연마된 판재를 함침탱크에 투입하여 진공도 650~750㎜HG에서 30~50분간 진공시킨 후,
상기 인공건조 단계(3)에서 추출된 피톤치드 추출액에 비포르말린계 난연액을 1:4의 중량비율로 혼합한 약액(A)을 주입하고,
5~10㎏/㎠의 압력을 가해 30~50분간 함침 시켜 판재 내부로 피톤치드추출액과 난연액이 혼합된 약액(A)을 주입시키는 함침 및 주입 단계(5)와;
상기 함침 및 주입 단계(5) 후, 함침된 제품을 1~2일간 숙성시켜 난연 처리되어지는 난연처리 단계(6)와;
상기 난연처리 단계(6) 후, 숙성된 판제를 인공건조기에 투입시켜 65~70℃에서 48~72시간 건조하여 약액(A) 중의 수분만을 건조시키는 약액(A) 건조 단계(7);
를 포함하여 난연목재로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재의 제조방법
제1항의 제조방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 항균, 항곰팡이 성능을 가진 난연목재