KR102525934B1 - Method for producing flame-retardant particle board using wood particles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 목재 칩(wood chip)을 가공하여 목질재료화하는 단계(S110)와, 상기 가공된 목질재료에 제1 내부난연제와 접착제와 혼합하는 단계(S120)와, 상기 혼합한 혼합물을 압축하여 판상으로 성형하는 단계(S130)와, 상기 압축 성형한 성형물을 고온가압하여 경화시키는 단계(S140)를 거쳐 파티클보드를 제조하고, 상기 파티클보드의 표면에 외부난연제를 도포하는 단계(S150)와, 상기 파티클보드를 건조하는 단계(S160)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 목재 파티클을 이용한 난연 파티클보드의 제조방법이 제공된다.In the present invention, processing wood chips to make them into a wood material (S110), mixing the processed wood material with a first internal flame retardant and an adhesive (S120), and compressing the mixed mixture Manufacturing a particle board through a step of molding into a plate shape (S130) and a step of curing the compression-molded article by high temperature pressing (S140), and applying an external flame retardant to the surface of the particle board (S150); There is provided a method for manufacturing a flame retardant particle board using wood particles, comprising drying the particle board (S160).
Description
본 발명은 목재 파티클을 이용한 난연 파티클보드의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 목재 파티클(wood particle)과 접착제를 이용하여 파티클보드를 제조하는 공정 중 난연 성능을 부여하며, 난연 성능을 선택할 수 있도록 하는 목재 파티클을 이용한 난연 파티클보드의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a flame retardant particle board using wood particles, and more particularly, to impart flame retardant performance during a process of manufacturing a particle board using wood particles and an adhesive, and to select the flame retardant performance. It relates to a method for manufacturing a flame retardant particle board using wood particles that allow
종래의 목질판상재(Wood-based panels)는 목질재료의 형상에 따라 단판을 이용한 합판, 파티클을 원재료로 한 파티클보드, 목섬유를 이용한 섬유판 등으로 구분되며, 이러한 목질재료에 접착제를 이용하여 고온, 고압으로 압착시켜서 만드는 가공재이다. Conventional wood-based panels are classified into plywood using veneer, particle board using particle as raw material, and fiber board using wood fiber according to the shape of the wood material. It is a processed material made by pressing under high pressure.
이러한 목질판상재의 원재료는 유기물인 목재를 원재료로 사용하기 때문에 화재 시에는 불에 잘 타는 문제점이 있어 표면 방염제 처리, 방염마감재 부착 등의 방법으로 방염성능을 부여해 왔다.Since wood, which is an organic material, is used as a raw material for such wooden board materials, there is a problem of burning well in case of fire, so flame retardant performance has been imparted by methods such as surface flame retardant treatment and flame retardant finishing material attachment.
또한, 기존의 목질판상재들은 난연 등급 수준 이상의 성능을 요구하는 건축재료로 사용할 수 없어 목질판상제품의 용도 확장에 제한적 요인이 되어 왔으므로 효과적인 방염 및 난연 처리기술이 요구되고 있는 실정이다.In addition, existing wood board materials cannot be used as building materials requiring performance higher than the flame retardant grade level, which has been a limiting factor in the expansion of the use of wood board products, so effective flame retardant and flame retardant treatment technologies are required.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 목재 파티클(wood particle)과 접착제를 이용하여 파티클보드를 제조하는 과정 중, 난연 등급 수준 이상의 성능을 갖도록 하기 위하여 방염제와 난연제를 이용하여 난연 성능을 부여하며, 이때 내부난연제와 외부난연제를 구분하여 처리함으로써 난연 성능을 조절할 수 있는 목재 파티클을 이용한 난연 파티클보드의 제조방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-described problems, and in the process of manufacturing a particle board using wood particles and an adhesive, flame retardant performance is imparted by using a flame retardant and a flame retardant to have performance equal to or higher than the flame retardant grade level. At this time, the purpose is to provide a method of manufacturing a flame retardant particle board using wood particles capable of adjusting flame retardant performance by separately processing an internal flame retardant and an external flame retardant.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 방부제 처리방법 중 가압 또는 감압처리 방법에서 착안하였다. 이 방법은 목재에 방부제를 도포하거나 방부제에 목재를 침지 시킨 후 가압 또는 감압 처리하여, 방부제가 목재 표면으로부터 내부로 강제 침투시켜 방부효과를 극대화시키는 방법이다. 즉, 방부제가 목재 내부로 투입되어야 우수한 효과를 보이는 것이다. 이 방법을 목질판상재에 적용하기 위해서는 목질판상재를 난연제에 침지하여 처리하는 것은 불가능하므로 내부에 처리하는 내부난연제와 외부에 처리하는 외부난연제로 구분하여 처리함으로써 난연제가 목질판상재 전체에 처리될 수 있도록 하는 방법을 적용하고자 하였다.In order to achieve the above object, the present invention focused on the pressure or reduced pressure treatment method among the preservative treatment methods. This method maximizes the preservative effect by forcing the preservative to permeate from the wood surface to the inside by applying a preservative to the wood or immersing the wood in the preservative and then applying pressure or reduced pressure. In other words, the preservative must be injected into the wood to show an excellent effect. In order to apply this method to wooden board siding materials, it is impossible to process wooden board siding materials by immersing them in flame retardants. I tried to apply a method that would make it possible.
이에 목재 칩(wood chip)을 가공하여 목질재료화하는 단계(S110)와, 상기 가공된 목질재료에 제1 내부난연제와 접착제를 혼합ㅇ도포하는 단계(S120)와, 상기 혼합한 혼합물을 압축하여 판상으로 성형하는 단계(S130)와, 상기 압축 성형한 성형물을 고온가압하여 경화시키는 단계(S140)를 거쳐 파티클보드를 제조하고, 상기 파티클보드의 표면에 외부난연제를 도포하는 단계(S150)와, 상기 파티클보드를 건조하는 단계(S160)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연 파티클보드의 제조방법이 제공된다. Accordingly, a step of processing wood chips to make a wood material (S110), a step of mixing and applying a first internal flame retardant and an adhesive to the processed wood material (S120), and compressing the mixed mixture Manufacturing a particle board through a step of molding into a plate shape (S130) and a step of curing the compression-molded article by high temperature pressing (S140), and applying an external flame retardant to the surface of the particle board (S150); There is provided a method for manufacturing a flame retardant particle board comprising the step of drying the particle board (S160).
또한, 상기 혼합 단계(S110)에서 파티클 제조 시에 목재 칩 또는 파티클에 제2 내부난연제를 도포하고 건조하여 목질재료로 사용하는 것을 특징으로 하는 난연 파티클보드의 제조방법이 제공된다. In addition, a method for producing a flame retardant particle board is provided, wherein the second internal flame retardant is applied to wood chips or particles during particle production in the mixing step (S110), dried, and used as a wood material.
또한, 상기 혼합 단계(S120)에서 상기 혼합물에 왁스에멀젼(wax emulsion) 및 기타 첨가제를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 난연 처리방법이 제공된다. In addition, a flame retardant treatment method is provided, characterized in that in the mixing step (S120) further mixing the wax emulsion (wax emulsion) and other additives to the mixture.
또한, 상기 제1 내부난연제는 붕소계 방염제 또는 인계 방염제 또는 붕소계 난연제 또는 인계 난연제 중 하나이고, 상기 외부난연제는 인산계 무기난연제 또는 무기계 무기난연제 또는 실리카계 무기난연제 또는 복합물질 무기난연제 또는 인산계 무기불연제 또는 무기계 무기불연제 또는 실리카계 무기불연제 또는 복합물질 무기불연제 중 하나 인 것이 바람직하다. In addition, the first internal flame retardant is one of a boron-based flame retardant, a phosphorus-based flame retardant, a boron-based flame retardant, or a phosphorus-based flame retardant, and the external flame retardant is a phosphoric acid-based inorganic flame retardant, an inorganic inorganic flame retardant, a silica-based inorganic flame retardant, or a composite inorganic flame retardant or a phosphoric acid-based flame retardant. It is preferably one of an inorganic non-flammable agent, an inorganic non-flammable agent, a silica-based inorganic non-flammable agent, or a composite inorganic non-flammable agent.
또한, 상기 제1 내부난연제는 접착제와의 혼화성, 반응속도, 경화도, 공정안정성 등을 고려하여 pH 1 내지 pH 6 이고, 상기 전건 목질재료 무게의 1 % 내지 5 %의 비율의 중량을 기준으로 접착제와 혼합하여 목질재료에 도포하는 것이 바람직하다.In addition, the first internal flame retardant is pH 1 to pH 6 in consideration of miscibility with the adhesive, reaction rate, curing degree, process stability, etc., based on the weight of 1% to 5% of the weight of the dried wood material It is preferable to mix it with an adhesive and apply it to a wood-based material.
또한, 상기 제2 내부난연제는 아민계 방염제 또는 붕소계 방염제 또는 인계 방염제 또는 아민계 난연제 또는 붕소계 난연제 또는 인계 난연제 중 하나 로 구비될 수 있다.In addition, the second internal flame retardant may include one of an amine-based flame retardant, a boron-based flame retardant, a phosphorus-based flame retardant, an amine-based flame retardant, a boron-based flame retardant, or a phosphorus-based flame retardant.
그리고 상기 제2 내부난연제의 농도는 20 % 내지 50 % 로 구비되고, pH 4 내지 pH 6의 약산성 상태로 구비된다.The concentration of the second internal flame retardant is 20% to 50%, and the second internal flame retardant is provided in a slightly acidic state of pH 4 to pH 6.
또한, 상기 제2 내부난연제는 상기 건조된 목재 파티클 무게의 5 % 내지 10 %의 비율로 조절된다.In addition, the second internal flame retardant is adjusted in a ratio of 5% to 10% of the weight of the dried wood particles.
그리고 상기 분쇄된 목재 파티클(wood particle)을 건조하는 단계에서 상기 목재 파티클(wood particle)의 함수율(moisture content)은 2 % 내지 10 %인 상태로 구비된다.And, in the step of drying the pulverized wood particles, the moisture content of the wood particles is provided in a state of 2% to 10%.
또한, 상기 외부난연제의 도포량은 16 g/㎡ 이상으로 도포되며, 상기 제1 내부난연제 및 외부난연제의 농도는 20 % 내지 50 %로 구비된다. In addition, the coating amount of the external flame retardant is applied at 16 g/m 2 or more, and the concentrations of the first internal flame retardant and the external flame retardant are provided at 20% to 50%.
한편, 상기 혼합물의 매트함수율(mat moisture content)은 8 % 내지 12 %이고, 상기 성형물의 함수율(moisture content)은 6 % 내지 12 %로 구비된다. Meanwhile, the mat moisture content of the mixture is 8% to 12%, and the moisture content of the molding is 6% to 12%.
또한, 상기 건조 단계(S160)는 상기 파티클보드를 최소 80 ℃에서 2 시간 동안 건조하는 것을 특징으로 하는 난연 처리방법이 제공된다. In addition, the drying step (S160) is provided with a flame retardant treatment method characterized in that for drying the particle board at least 80 ℃ for 2 hours.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.Features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be interpreted in a conventional and dictionary sense, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to explain his or her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 목재 칩을 이용하여 목질재료인 목재 파티클(wood particle)로 가공하고 접착제 외에 기타 첨가제와 혼합하여 열압하는 방법으로, 제조공정 중에 파티클보드의 내부, 외부, 내부 및 외부에 각각 난연 처리가 되어 방염, 난연 등급, 준불연 등급 수준의 성능을 선택적으로 가질 수 있게 하는 파티클보드를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, wood chips are processed into wood particles, which are wood materials, and mixed with other additives in addition to adhesives to hot-press the inside, outside, and inside of the particle board during the manufacturing process. And it is possible to provide a particle board that is subjected to flame retardant treatment on the outside to selectively have performance at the level of flame retardant, flame retardant grade, and semi-non-combustible grade.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 난연 처리된 파티클보드의 제조공정을 도시한 순서도,
도 2 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파티클보드의 제조 공정을 개략적으로 도시한 공정도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 난연 처리된 파티클보드와 종래의 파티클보드의 방염성능을 비교한 그래프,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 난연 처리된 파티클보드의 외부난연제 종류별 총열방출량 및 최대열방출률을 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 난연 처리된 파티클보드의 가열시간에 따른 총열방출량 및 최대열방출률을 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 난연 처리된 파티클보드의 외부난연제의 도포량에 따른 총열방출량 및 최대열방출률을 나타낸 그래프이다.1 is a flow chart showing a manufacturing process of a flame retardant treated particle board according to a preferred embodiment of the present invention;
2 to 3 are process diagrams schematically illustrating a manufacturing process of a particle board according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 4 is a graph comparing the flame retardant performance of the flame retardant treated particle board and the conventional particle board according to a preferred embodiment of the present invention,
5 is a graph showing the total heat release amount and maximum heat release rate for each type of external flame retardant of the flame retardant treated particleboard according to an embodiment of the present invention;
6 is a graph showing the total heat release amount and maximum heat release rate according to the heating time of the flame retardant treated particle board according to a preferred embodiment of the present invention;
7 is a graph showing the total heat release amount and the maximum heat release rate according to the coating amount of the external flame retardant of the flame retardant treated particle board according to one preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.In addition, the following examples do not limit the scope of the present invention, but are merely illustrative of the components presented in the claims of the present invention, are included in the technical spirit throughout the specification of the present invention, and constitute the claims. Embodiments including elements that can be replaced as equivalents in elements may be included in the scope of the present invention.
첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 난연 처리된 파티클보드의 제조공정을 도시한 순서도, 도 2 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파티클보드의 제조 공정을 개략적으로 도시한 공정도, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 난연 처리된 파티클보드와 종래의 파티클보드의 방염성능을 비교한 그래프, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 난연 처리된 파티클보드의 외부난연제 종류별 총열방출량 및 최대열방출률을 나타낸 그래프, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 난연 처리된 파티클보드의 가열시간에 따른 총열방출량 및 최대열방출률을 나타낸 그래프, 도 7은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 난연 처리된 파티클보드의 외부난연제의 도포량에 따른 총열방출량 및 최대열방출률을 나타낸 그래프이다.1 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a particle board treated with flame retardancy according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 schematically illustrate a manufacturing process of a particle board according to a preferred embodiment of the present invention. Illustrated process diagram, Figure 4 is a graph comparing the flame retardant performance of the conventional particle board and the flame retardant treated particle board according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 5 is a flame retardant treated according to a preferred embodiment of the present invention A graph showing the total heat release amount and maximum heat release rate for each type of external flame retardant of the particle board, Figure 6 is a graph showing the total heat release amount and maximum heat release rate according to the heating time of the flame retardant treated particle board according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 7 is a graph showing the total heat release amount and the maximum heat release rate according to the coating amount of the external flame retardant of the flame retardant treated particle board according to one preferred embodiment of the present invention.
도 1 이하에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 난연 처리된 파티클보드의 제조방법은 목재 칩(wood chip)을 가공하여 목질재료화하는 단계(S110)와, 상기 가공된 목재원료에 제1 내부난연제 및 접착제와 혼합ㅇ도포하는 단계(S120)와, 상기 혼합한 혼합물을 압축하여 판상으로 성형하는 단계(S130)와, 상기 압축 성형한 성형물을 고온가압하여 경화시키는 단계(S140)를 거쳐 파티클보드를 제조하고, 상기 파티클보드의 표면에 외부난연제를 도포하는 단계(S150)와, 상기 파티클보드를 건조하는 단계(S160)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1 and below, the method for manufacturing a particle board treated with flame retardancy according to the present invention includes the steps of processing wood chips into a wood material (S110), and adding a first internal flame retardant to the processed wood raw material. And mixing and applying an adhesive (S120), compressing the mixed mixture and molding it into a plate shape (S130), and curing the compression molded product by high temperature pressing (S140) to obtain particle board. Manufacturing and applying an external flame retardant to the surface of the particle board (S150), and drying the particle board (S160).
또한, 상기 혼합 단계(S110)에서 목재 칩 또는 목재 파티클에 제2 내부난연제를 도포하고 건조하여 목질재료로 사용할 수 있다.In addition, in the mixing step (S110), the second internal flame retardant may be applied to wood chips or wood particles and dried to be used as a wood material.
또한, 상기 혼합 단계(S120)에서 상기 혼합물에 왁스에멀젼(wax emulsion) 및 가타 첨가제를 더 혼합할 수 있다. In addition, in the mixing step (S120), a wax emulsion and other additives may be further mixed with the mixture.
또한, 상기 제1 내부난연제는 붕소계 방염제 또는 인계 방염제 또는 붕소계 난연제 또는 인계 난연제 중 하나로 구비될 수 있다. In addition, the first internal flame retardant may be provided with one of a boron-based flame retardant, a phosphorus-based flame retardant, a boron-based flame retardant, or a phosphorus-based flame retardant.
또한, 상기 외부난연제는 인산계 무기난연제 또는 무기계 무기난연제 또는 실리카계 무기난연제 또는 복합물질 무기난연제 또는 인산계 무기불연제 또는 무기계 무기불연제 또는 실리카계 무기불연제 또는 복합물질 무기불연제 중 하나로 구비될 수 있다. In addition, the external flame retardant is provided with one of a phosphoric acid-based inorganic flame retardant, an inorganic inorganic flame retardant, a silica-based inorganic flame retardant, a composite inorganic flame retardant, a phosphoric acid-based inorganic flame retardant, an inorganic inorganic flame retardant, a silica-based inorganic flame retardant, or a composite inorganic flame retardant. It can be.
또한, 상기 제1 내부난연제는 접착제와의 혼화성, 반응속도, 경화도, 공정안정성 등을 고려하여 pH 1 내지 pH 6 으로 산성의 성질을 갖으며, 외부난연제의 pH는 무관하다. In addition, the first internal flame retardant has an acidic property of pH 1 to pH 6 in consideration of miscibility with adhesives, reaction rate, curing degree, process stability, etc., and the pH of the external flame retardant is irrelevant.
그리고 상기 제1 내부난연제는 상기 전건 목질재료 무게의 1 % 내지 5 %의 비율로의 중량을 접착제와 혼합하여 목질재료에 도포되며, 상기 외부난연제의 도포량은 16 g/㎡ 이상으로 도포되는 것이 바람직하다. And, the first internal flame retardant is applied to the wood material by mixing it with an adhesive in a weight ratio of 1% to 5% of the weight of the pre-dried wood material, and the coating amount of the external flame retardant is preferably applied at 16 g/m 2 or more. do.
또한, 상기 제1 내부난연제 및 외부난연제의 농도는 20 % 내지 50 % 로 구비되는 것이 바람직하다. In addition, the concentration of the first internal flame retardant and the external flame retardant is preferably provided as 20% to 50%.
또한, 상기 혼합물의 매트함수율(mat moisture content)은 8 % 내지 12 %이고, 상기 성형물의 함수율(moisture content)은 6 % 내지 12 % 이다. In addition, the mat moisture content of the mixture is 8% to 12%, and the moisture content of the molding is 6% to 12%.
또한, 상기 건조 단계(S160)는 상기 파티클보드를 최소 80 ℃에서 2시간 동안 건조하는 것이 바람직하다. In addition, in the drying step (S160), it is preferable to dry the particle board at a temperature of at least 80° C. for 2 hours.
또한, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파티클보드의 제조과정은 상기 목재 칩 가공 단계(S110)에서 상기 목재 칩에 제2 내부난연제를 도포하는 단계와, 상기 제2 내부난연제가 도포된 목재 칩을 분쇄하는 단계와, 상기 분쇄된 목재 파티클(wood particle)을 건조하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the manufacturing process of the particle board according to a preferred embodiment of the present invention includes the steps of applying a second internal flame retardant to the wood chips in the wood chip processing step (S110); The method may further include crushing the wood chips coated with the second internal flame retardant, and drying the crushed wood particles.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 난연 처리된 파티클보드의 제고조과정은 목재 칩을 가공부(10) 내에서 분쇄시켜 목재 파티클로 성형하게 되며, 상기 제2 내부난연제가 도포되어 혼합된다.That is, in the manufacturing process of the flame retardant treated particle board according to an embodiment of the present invention, wood chips are pulverized in the
이때, 상기 제2 내부난연제는 목재 칩의 가공 전 또는 가공 중 또는 가공 후에 혼합ㅇ도포될 수 있다.In this case, the second internal flame retardant may be mixed and applied before, during, or after processing the wood chips.
그리고 건조부(20)를 통해 건조과정이 이루어지며, 건조된 후, 목재 파티클을 분급하는 분급장치(30)를 거친 후, 혼합부(40)로 이동된다.Then, a drying process is performed through the drying
또한, 상기 혼합부(40)에서는 제2 내부난연제와 혼합된 목재 파티클에 제1 내부난연제가 혼합되며, 이때 왁스, 레진(resin), 접착제 및 기타 첨가제 등이 혼합될 수도 있다.Also, in the mixing
또한, 상기 제1 내부난연제가 혼합된 후, 제1프레스부(50)에서 이송되면서 매트(mat) 형상으로 프리 프레스(prepress) 공정이 이루어진다.In addition, after the first internal flame retardant is mixed, a prepress process is performed in a mat shape while being transferred in the
또한, 상기 매트 형상으로 포밍된 목재 파티클은 제2프레스부(60)를 통해 고온ㅇ가압을 가하는 핫 프레스(hot press) 공정을 통해 파티클보드로 성형된다.In addition, the wood particles formed into the mat shape are molded into particle board through a hot press process in which high temperature and pressure are applied through the
또한, 성형된 파티클 보드의 표면으로 외부난연제가 도포 및 건조되면서 제조공정이 마무리된다.In addition, the manufacturing process is finished as the external flame retardant is applied to the surface of the molded particle board and dried.
한편, 상기 제2 내부난연제는 아민계 방염제 또는 붕소계 방염제 또는 인계 방염제 또는 아민계 난연제 또는 붕소계 난연제 또는 인계 난연제 중 하나 로 구비될 수 있다. Meanwhile, the second internal flame retardant may include one of an amine-based flame retardant, a boron-based flame retardant, a phosphorus-based flame retardant, an amine-based flame retardant, a boron-based flame retardant, or a phosphorus-based flame retardant.
그리고 상기 제2 내부난연제의 농도는 20 % 내지 50 % 로 구비되고, pH 1 내지 pH 6의 산성 상태로 구비된다. The concentration of the second internal flame retardant is 20% to 50%, and is provided in an acidic state of pH 1 to pH 6.
또한, 상기 제2 내부난연제는 상기 건조된 목재 파티클 무게의 5 % 내지 10 %의 비율로 도포된다. In addition, the second internal flame retardant is applied at a rate of 5% to 10% of the weight of the dried wood particles.
그리고 상기 분쇄된 목재 파티클(wood particle)을 건조하는 단계에서 상기 목재 파티클(wood particle)의 함수율(moisture content)은 2 % 내지 10 %인 상태로 구비된다. And, in the step of drying the pulverized wood particles, the moisture content of the wood particles is provided in a state of 2% to 10%.
또한, 파티클보드를 제조할 때, 상기 제1 내부난연제는 아미노계 수지 또는 NAF(no added formaldehyde)계 수지와의 혼화성이, 아미노계 수지 또는 NAF계 수지 : 제1 내부난연제 = 1 : 1 ~ 5를 만족하도록 구비된다. In addition, when manufacturing the particle board, the first internal flame retardant has miscibility with amino-based resin or NAF (no added formaldehyde)-based resin, amino-based resin or NAF-based resin: first internal flame retardant = 1: 1 ~ It is provided to satisfy 5.
한편, 도 4를 참조하면, 멜라민-요소-폼알데하이드 수지 접착제(MFU) 파티클보드, 요소-폼알데하이드 수지 접착제(UF) 파티클보드, UF+방염제 혼합 파티클보드를 이용하여 소방청고시 제2019-2호 방염성능기준에 의거하여 방염성능을 측정했다.On the other hand, referring to FIG. 4, using melamine-urea-formaldehyde resin adhesive (MFU) particle board, urea-formaldehyde resin adhesive (UF) particle board, and UF + flame retardant mixed particle board, Fire Department Notification No. 2019-2 Flame Retardant Performance Standard Based on the flame retardant performance was measured.
소방청고시 제2019-2호에서 합판, 섬유판, 목재 및 기타물품 (이하 "합판 등"이라 한다.)의 방염성능기준은 잔염시간 10 초(s) 이내, 잔신시간 30 초(s) 이내, 탄화면적 50 ㎠ 이내, 탄화길이 20 ㎝ 이내이어야 한다.In Fire Administration Notice No. 2019-2, the flame retardant performance standards of plywood, fiberboard, lumber and other items (hereinafter referred to as “plywood, etc.”) are: residual flame time within 10 seconds (s), remaining time within 30 seconds (s), carbonization The area must be within 50 cm2 and the carbonization length must be within 20 cm.
이에 MFU 파티클보드, UF 파티클보드, UF+방염제 혼합 파티클보드를 이용하여 방염성능기준을 측정한 결과, UF+방염제 혼합 파티클보드는 방염성능기준에 만족한 것을 알 수 있다.Accordingly, as a result of measuring the flame retardant performance standards using the MFU particle board, the UF particle board, and the UF + flame retardant mixed particle board, it can be seen that the UF + flame retardant mixed particle board satisfies the flame retardant performance standard.
또한, KS ISO의 실내마감용 건축재료의 난연기준에 따르면 총열방출량(Total heat release, THR)에 있어서는 5 분간의 총열방출량이 8 MJ/㎡ 이하로 규정되어 있으며, 열방출률(Heat release rate, HRR)은 5 분간 최대열방출률이 10 초 이상 연속적으로 200 kw/㎡를 초과하지 않는 것으로 규정되어 있다. In addition, according to the KS ISO flame retardant standards for interior finishing building materials, total heat release (THR) for 5 minutes is specified as less than 8 MJ/㎡, and heat release rate (HRR) ) is specified that the maximum heat release rate for 5 minutes does not exceed 200 kw/m2 continuously for more than 10 seconds.
이에 도 5를 참조하면, 파티클보드에 외부난연제 표면 처리를 하지 않은 UF+방염제 혼합 파티클보드와, 외부난연제 표면 도포 처리를 실행한 인계 파티클보드, 무기 혼합물 파티클보드, 무기계 파티클보드 및 규소계 파티클보드를 이용하여 KS ISO의 난연기준에 따라 난연 성능을 시험 측정하였다.5, UF + flame retardant mixed particle board without external flame retardant surface treatment on the particle board, phosphorus particle board with external flame retardant surface coating treatment, inorganic mixture particle board, inorganic particle board, and silicon-based particle board The flame retardant performance was tested and measured according to the KS ISO flame retardant standard.
그 결과, UF+방염제 혼합 파티클보드와 무기계 파티클보드는 총열방출량(MJ/㎡)의 기준을 만족하지 못하였으나. 인계 파티클보드, 무기혼합물 파티클보드 및 규소계 파티클보드는 총열방출량(MJ/㎡)과 최대열방출률(kw/㎡)의 기준치를 모두 만족한 것을 알 수 있다.As a result, the UF + flame retardant mixed particle board and the inorganic particle board did not satisfy the standard of total heat emission (MJ/㎡). It can be seen that the phosphorus-based particle board, the inorganic mixture particle board, and the silicon-based particle board satisfied both the standard values of the total heat release amount (MJ/m2) and the maximum heat release rate (kw/m2).
또한, 도 6을 참조하면, 가열시간에 따른 총열방출량(MJ/㎡)과 최대열방출률(kw/㎡)의 측정값을 알 수 있으며, 그 결과, UF+방염제 혼합 파티클보드는 총열방출량(MJ/㎡)의 기준을 만족하지 못하였다.In addition, referring to FIG. 6, it is possible to know the measured values of the total heat release amount (MJ / ㎡) and the maximum heat release rate (kw / ㎡) according to the heating time. As a result, the UF + flame retardant mixed particle board has a total heat release amount (MJ / ㎡) did not satisfy the standard.
그러나 인계 파티클보드, 무기혼합물 파티클보드 및 규소계 파티클보드는 총열방출량(MJ/㎡)과 최대열방출률(kw/㎡)의 기준치를 모두 만족한 것을 알 수 있으며, 무기 혼합물 파티클보드는 난연기준에 따른 난연성능이 가장 우수한 것을 알 수 있다. However, it can be seen that the phosphorus-based particle board, the inorganic mixture particle board, and the silicon-based particle board satisfied both the total heat release rate (MJ/㎡) and the maximum heat release rate (kw/㎡) standards, and the inorganic mixture particle board did not meet the flame retardant standards. It can be seen that the flame retardant performance is the best.
또한, 도 7을 참조하면, 무기 혼합물 파티클보드의 외부난연제 도포량에 따른 총열방출량(MJ/㎡)과 최대열방출률(kw/㎡)의 비교 시험 결과 외부난연제의 도포량이 증가할수록 총열방출량(MJ/㎡)과 최대열방출률(kw/㎡)이 감소하는 것을 알 수 있으며, 16 g/㎡ 이상 도포 했을 때, 총열방출량(MJ/㎡)과 최대열방출률(kw/㎡)의 기준치를 모두 만족하는 것을 알 수 있다. In addition, referring to FIG. 7, as a result of a comparison test of the total heat release amount (MJ/m2) and the maximum heat release rate (kw/m2) according to the amount of external flame retardant coating of the inorganic mixture particle board, the total heat release amount (MJ/m2) increases as the amount of external flame retardant coating increases. ㎡) and maximum heat release rate (kw/㎡) decrease, and when 16 g/㎡ or more is applied, can know that
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, the present invention is not limited thereto, and within the technical spirit of the present invention, by those skilled in the art It is clear that modifications and improvements are possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific protection scope of the present invention will be clarified by the appended claims.
Claims (15)
상기 가공된 목질재료에 제1 내부난연제와 접착제와 혼합하는 단계(S120)와,
상기 혼합한 혼합물을 압축하여 판상으로 성형하는 단계(S130)와,
상기 압축 성형한 성형물을 고온가압하여 경화시키는 단계(S140)를 거쳐 파티클보드를 제조하고,
상기 파티클보드의 표면에 외부난연제를 도포하는 단계(S150)와,
상기 파티클보드를 건조하는 단계(S160)를 포함하여 이루어지되
상기 목재 칩 가공 단계(S110)는,
상기 목재 칩에 제2 내부난연제를 도포하는 단계와,
상기 제2 내부난연제가 도포된 목재 칩을 분쇄하는 단계와,
상기 분쇄된 목재 파티클(wood particle)을 건조하는 단계를 포함하고,
상기 제2 내부난연제는 아민계 방염제 또는 붕소계 방염제 또는 인계 방염제 또는 아민계 난연제 또는 붕소계 난연제 또는 인계 난연제 중 하나이고, 농도는 20 % 내지 50 %이며,
또한 상기 제2 내부난연제는 pH 1 내지 pH 6 이고, 상기 건조된 목재 파티클(wood particle) 무게의 5 % 내지 10 %의 비율로 도포되며
상기 목재 파티클(wood particle) 건조 단계에서, 상기 목재 파티클(wood particle)의 함수율(moisture content)은 2 % 내지 10 %로 하며
제1 내부난연제는 아미노계 수지 또는 NAF(no added formaldehyde)계 수지와의 혼화성이, 아미노계 수지 또는 NAF계 수지 : 제1 내부난연제 = 1 : 1~5 를 만족하도록 하고,
상기 제1 내부난연제는 접착제와의 혼화성, 반응속도, 경화도, 공정안정성 등을 고려하여 pH 1 내지 pH 6 이고, 상기 제1 내부난연제는 전건 목질재료 무게의 1 % 내지 5 %의 비율의 중량을 기준으로 접착제와 혼합하여 목질재료에 도포하며,
상기 외부난연제의 도포량은 16 g/㎡ 이상으로 도포되며, 상기 제1 내부난연제 및 외부난연제의 농도는 20 % 내지 50 %로 구비되고.
상기 혼합물의 매트함수율(mat moisture content)은 8 % 내지 12 %이고, 상기 성형물의 함수율(moisture content)은 6 % 내지 12 %로 되도록 하며,
상기 건조 단계(S160)는 상기 파티클보드를 최소 80 ℃에서 2 시간 동안 건조하는 과정을 특징으로 하는 목재 파티클을 이용한 난연 파티클보드의 제조방법.Processing wood chips into wood materials (S110);
Mixing the processed wood-based material with a first internal flame retardant and an adhesive (S120);
Compressing the mixed mixture to form a plate shape (S130);
A particle board is manufactured through a step (S140) of curing the compression-molded molding by high-temperature pressing,
Applying an external flame retardant to the surface of the particle board (S150);
Including the step of drying the particle board (S160)
In the wood chip processing step (S110),
applying a second internal flame retardant to the wood chips;
crushing the wood chips coated with the second internal flame retardant;
Drying the pulverized wood particles;
The second internal flame retardant is one of an amine-based flame retardant, a boron-based flame retardant, a phosphorus-based flame retardant, an amine-based flame retardant, a boron-based flame retardant, or a phosphorus-based flame retardant, and the concentration is 20% to 50%,
In addition, the second internal flame retardant has a pH of 1 to pH 6, and is applied at a rate of 5% to 10% of the weight of the dried wood particles,
In the wood particle drying step, the moisture content of the wood particles is 2% to 10%, and
The first internal flame retardant has miscibility with amino-based resin or NAF (no added formaldehyde)-based resin, amino-based resin or NAF-based resin: first internal flame retardant = 1: 1 to 5,
The first internal flame retardant is pH 1 to pH 6 in consideration of miscibility with adhesives, reaction rate, degree of curing, process stability, etc., and the first internal flame retardant is 1% to 5% of the weight of the dry wood material It is mixed with an adhesive based on weight and applied to wood materials,
The coating amount of the external flame retardant is applied at 16 g/m 2 or more, and the concentrations of the first internal flame retardant and the external flame retardant are provided at 20% to 50%.
The mat moisture content of the mixture is 8% to 12%, and the moisture content of the molding is 6% to 12%,
The drying step (S160) is a method for producing a flame retardant particle board using wood particles, characterized in that the process of drying the particle board at least 80 ℃ for 2 hours.
상기 혼합 단계(S120)에서 상기 혼합물에 왁스에멀젼(wax emulsion) 및 기타 첨가제를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 목재 파티클을 이용한 난연 파티클보드의 제조방법.According to claim 1,
Method for producing a flame retardant particle board using wood particles, characterized in that in the mixing step (S120) further mixing a wax emulsion and other additives to the mixture.
상기 제1 내부난연제는 붕소계 방염제 또는 인계 방염제 또는 붕소계 난연제 또는 인계 난연제 중 하나 인것을 특징으로 하는 목재 파티클을 이용한 난연 파티클보드의 제조방법.According to claim 1,
The first internal flame retardant is a method for producing a flame retardant particle board using wood particles, characterized in that one of a boron-based flame retardant, a phosphorus-based flame retardant, a boron-based flame retardant or a phosphorus-based flame retardant.
상기 외부난연제는 인산계 무기난연제 또는 무기계 무기난연제 또는 실리카계 무기난연제 또는 복합물질 무기난연제 또는 인산계 무기불연제 또는 무기계 무기불연제 또는 실리카계 무기불연제 또는 복합물질 무기불연제 중 하나 인 것을 특징으로 하는 목재 파티클을 이용한 난연 파티클보드의 제조방법.
According to claim 1,
The external flame retardant is one of a phosphoric acid-based inorganic flame retardant or an inorganic inorganic flame retardant or a silica-based inorganic flame retardant or a composite inorganic flame retardant or a phosphoric acid-based inorganic flame retardant or an inorganic inorganic flame retardant or a silica-based inorganic flame retardant or a composite inorganic flame retardant. A method for producing a flame retardant particle board using wood particles.
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