KR20040086921A - 젤라틴을 이용한 방염제 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 젤라틴을 이용한 방염제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 젤라틴수용액에 탄산수소나트륨 및 염화나트륨을 혼합하여 수성 방염제를 제조함으로써, 건축물의 내, 외장재를 본 발명의 방염제로서 처리하여 사용할 시, 내, 외장재의 고유한 물성을 저하시키지 않음은 물론, 화재시 불연성 가스인 암모니아, 이산화탄소 등을 다량 방출하여 연소물질 주위의 혼합 기체의 농도를 가연한계에 이르지 않도록 하고 목재의 발화점을 지연시킴과 동시에, 유독 가스와 매연이 거의 발생되지 않아 인명의 피해를 극소화시킬 수 있으며, 또한 우리 생활 주변에서 쉽게 얻을 수 있는 젤라틴, 수산화나트륨, 탄산수소나트륨 등을 이용하여 손쉬운 공정으로 방염제를 제조함으로써 구입이 용이하고 가격이 저렴하여 생산원가를 낮출 수 있으며, 목재, 목재대용 재료뿐만 아니라 폐지, 스티로폴, 섬유 등 다양한 종류의 가연성 물질에 적용할 수 있도록 한 것으로, 젤라틴수용액에 염화나트륨과 탄산수소나트륨을 혼합하여서 되는 것을 특징으로 하는 젤라틴을 이용한 방염제 및 그 제조방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

젤라틴을 이용한 방염제 및 그 제조방법{Flame proofing agent using gelatin and the manufacturing method}

본 발명은 젤라틴을 이용한 방염제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 젤라틴수용액에 염화나트륨과 탄산수소나트륨을 혼합하여 수성 방염제를 제조함으로써, 건축물의 내, 외장재를 본 발명의 방염제로서 처리하여 사용하면 내, 외장재의 고유한 물성을 저하시키지 않으면서도 화재시 유독 가스와 매연이 거의 발생되지 않아 인명의 피해를 극소화시킬 수 있도록 한 것이다.

최근 주택 및 공공의 건축물에 목재나 목재대용물의 사용이 증대되고 있는 실정으로, 이에 따라 내, 외장재로서 합판과 중밀도섬유판(MDF)이 많이 이용되고 있어 그 수요가 매년 증가하고 있다.

상기한 합판이나 중밀도섬유판은 가볍고 강인하여 비강도가 높고 가공이 용이하며, 전기, 열, 수분 등에 대하여는 절연적 또는 조절적인 성질을 나타내는 등 매우 우수한 장점을 가지고 있으나, 유기물인 이들 목재(목재대용물)는 치수불안정성, 연소성, 열화성 등의 단점이 있다.

목재는 공기 중의 산소와 화학 반응하여 열과 빛을 내고 타는 산화 현상을나타내므로 목재를 공기 중에서 가열하면 180℃ 전후에서 분해가 시작되고, 분해가 진행됨에 따라 가연성 가스가 발생되며, 인화점이 낮고 화재시 확산 연소에 기인하여 작은 화재에도 순식간에 건축물 내부를 태우는 치명적인 단점이 있기 때문에, 강도 등의 내구성 뿐만 아니라 방부, 내화성 등이 요구되므로 지붕, 벽판 및 바닥재 등으로 사용되는 부재로서의 합판 및 내장용으로 많이 사용되는 중밀도섬유판의 적정한 내화처리 기술 및 성능 평가에 대한 연구가 절실한 실정이다.

지금까지 목재 및 목재 대용물에 대한 방염 및 난연 특성을 향상시키기 위한 학술적인 연구는 계속 진행되어 왔지만, 실용화되어 제품으로 생산되고 있는 것은 드문 상태이며, 이러한 가연성 재료인 목재의 연소를 억제하기 위한 방법으로, 할로겐계 화합물을 많이 이용하여 왔다.

상기 할로겐계 화합물은 근본적으로 기체상에서 발생하는 라디칼을 안정화시켜 방염효과를 가지게 되는 것으로, 그 방염효과는 요오드(I), 브롬(Br) 〉 염소(Cl) 〉 플루오르(F) 순으로 그 효과가 크며 가장 중요한 할로겐은 브롬과 염소로 알려져 있다.

특히 염소는 액상, 고상에서는 무거운 가스로써 표면을 덮어 열과 산소를 차단하며, 탄화하기 쉬운 이중결합을 가진 화합물의 생성작용을 하는 것으로 염소계 방염제로는 염소화파라핀, 염소화폴리에틸렌, 지방족 염소계, 염소계 파라핀 및 폴리에틸렌 등의 화합물이 이용되어 왔으며, 브롬계 방염 및 방염제로는 트리브로모페녹시에탄(상품명 FF-680), 이테트라브로모비스페놀A(TBBA) 등의 화합물이 이용되고 있으나 이들은 강성이 취약한 단점이 있다.

이와 같이 유기 할로겐 화합물은 방염 및 난연 특성을 가지고 있으나 다른 방염제를 첨가하여 얻어지는 시너지즘 효과가 없음은 물론, 방염제로서 효과적인 역할을 하지 못하는 것으로 알려져 있으며, 또한 유기 화합물이기 때문에 연소시 각종 유해 가스와 매연이 다량 배출되어 화재시나 소각시 인명에 치명상을 입히는 것이고, 이들 화합물은 분자량이 크기 때문에 분자 수준으로 도포하기가 상당히 어려우며, 브롬 및 염소계의 첨가량의 증가와 더불어 방염 및 난연 효과는 증가하나 첨가량이 증가함에 따라 목질의 유연성, 기계적 성질, 내구성 및 내열성이 감소하므로 적절한 함유량의 조절이 필요한 것으로 알려져 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 선출원된 국내 특허공개 제2001-14221호의 '내화액 및 그 제조방법과 그 내화액을 사용한 내화재, 내화건재와 내화성 접착제'는 수산화 칼륨, 탄산나트륨 및 메탈실리콘과 물을 반응시킴으로써 방염성을 향상시키도록 하였으나 목질의 고유성질이 저하되는 문제점이 있었고, 다른 선출원된 국내 특허공보 제348596호의 '수성방염 락카 조성물 및 그의 제조방법'은 수용성 폴리우레탄 수지, 혼합 용매 및 콜로이달 실리카를 혼합 반응시킴으로써 연소시 유독 가스와 매연이 발생하지 않게 하였으나 화재의 발생을 방지하거나 화재시 화재진압에 도움을 줄 수 없는 등의 문제점이 있었으며, 또 다른 선출원된 국내 특허공개 제351347호의 '불연성제가 코팅된 내장용 목재 및 그 제조방법'은 산화규소, 산화알미늄, 산화철, 산화칼슘, 산화마그네슘 및 산화나트륨의 단순한 혼합에 불과하여 불연성제로서의 역할이 미미한 문제점이 있었다.

그밖에 황산암모늄, 제 1 및 제 2 인산암모늄의 혼합 약제인 붕사, 붕산,minalith 및 크롬화 염화아연 등이 사용되었으나 그 효과가 미미하여 국내에는 아직 방염 및 난연 특성이 부여된 합판, 중밀도섬유판 등의 건축용 자재가 생산되고 있지 않은 실정이나, 목재나 목재대용물의 화재시 많은 피해에 기인하여 선진국에서는 화재에 의한 피해를 최대한 줄이기 위해 건축에 목질 재료를 사용할 경우에는 일정한 범위 내에서 내화 처리를 실시하여 사용하도록 법률로 규정함으로서 내화처리의 의무화 경향이 뚜렷하게 나타나고 있으며, 우리 나라에서도 건축물에 큰 화재가 빈번하게 발생함에 따라 정부에서도 근년에 와서 건축물의 가연성 내장재료에 대한 내화 처리를 의무적으로 실시하도록 규정하고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 목재 및 목재 대용물질의 유연성, 내구성 등을 저하시킬 수밖에 없었던 종래의 방염제가 지닌 제반 문제점을 해결하고 보다 효과적인 내화제를 제공하기 위하여, 젤라틴수용액에 염화나트륨과 탄산수소나트륨을 혼합하여 수성 방염제를 제조함으로써, 건축물의 내, 외장재를 본 발명의 방염제로서 처리하여 사용할 시, 내, 외장재의 고유한 물성을 저하시키지 않음은 물론, 화재시 불연성 가스인 암모니아, 이산화탄소 등을 다량 방출하여 연소물질 주위의 혼합 기체의 농도를 가연한계에 이르지 않도록 하고 목재의 발화점을 지연시킬 뿐만 아니라, 유독 가스와 매연이 거의 발생되지 않아 인명의 피해를 극소화시킬 수 있도록 한 젤라틴을 이용한 방염제 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 젤라틴을 이용한 방염제 및 그 제조방법은, 젤라틴수용액에 염화나트륨과 탄산수소나트륨을 혼합하여서 되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명자의 실험 결과에 의하여 물 100g에 젤라틴 1g 정도를 첨가하여 상온에서 20분 정도 교반하여 생성된 젤라틴수용액을 방염제로 사용한 결과 방염효과가 나타남을 알 수 있었다.

다음으로 젤라틴수용액에 염화나트륨과 탄산수소나트륨 등을 혼합한 방염제 제조에 대하여 살펴보도록 한다.

물에 젤라틴을 첨가하여 용해하되, 물의 온도를 높이면 젤라틴의 용해도가 증가되어(물과 젤라틴의 중량비가 100 : 5 이상 가능) 본 발명의 방염제를 이용하여 제조되는 목재 및 목재 대용물 방염 및 난연 특성이 향상되지만 상온에서의 작업 조건인 경우 물과 젤라틴을 100 : 1～2 의 중량비로 혼합하는 것이 바람직하다.

젤라틴수용액을 제조한 후, 젤라틴수용액에 탄산수소나트륨(NaHCO3)과 염화나트륨(NaCl)을 첨가하되, 염화나트륨의 물에 대한 용해도는 상온에서 물 100g에 약 36g 이고 탄산수소나트륨은 물 100g에 약 8.8g이나, 이들을 동일한 수용액에 첨가하는 경우 공통이온 효과에 기인하여 상기한 이론적 용해도 양만큼 모두 용해시킬 수 없는 것이어서 각각의 용해 양이 감소되므로, 젤라틴수용액과 염화나트륨 및 탄산수소나트륨의 배합비를 100 : 6～10 : 4～6 중량비로 하는 것이 바람직하며,두 물질을 한번에 첨가하여 용해하는 것도 가능하나 그것 보다 두 용액을 따로 첨가하여 용해하는 것이 용해 시간을 단축할 수 있으므로 두 용액을 따로 용해하여 생산성을 증가시키도록 한다.

또한 하기 화학식 1과 같이, 수용액 상태의 수산화나트륨(NaOH)과 염산(HCl)을 화학양론비로 1:1로 혼합하여 교반하면 염화나트륨과 물(H2O)이 화학양론비로 1:1로 생성되므로, 상기 염화나트륨은 수산화나트륨과 염산을 반응시켜 된 것을 사용할 수도 있는 것으로, 방염제 제조 시 염화나트륨을 대체하여 수산화나트륨과 염산을 투입하는 것도 가능한 것이며, 하기 화학식 2와 같이, 상기 염화나트륨과 탄산수소나트륨은 수용액에서 탄산나트륨(Na2CO3)과 염산(HCl)을 화학양론비로 1:1이 되도록 혼합한 후 약 1시간 반응시키면 수용액 내에는 염화나트륨과 탄산수소나트륨이 양론비로 1:1 존재하게 되므로, 방염제의 제조시 염화나트륨과 탄산수소나트륨을 대체하여 탄산나트륨과 염산을 투입하는 것도 가능함은 물론이다.

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Na2CO3 + HCl → NaCl + NaHCO3

상기 본 발명의 방염제를 제조할 시, 각각의 첨가량은 물 100중량부를 기준으로, 물 100중량부에 염화나트륨 6～10중량부, 탄산수소나트륨 4～6중량부 및 젤라틴 1중량부가 되도록 하는 것이 바람직하므로, 출발물질의 양을 적절히 조절하도록 한다.

또한 본 발명의 다른 실시 예로서, 화재가 발생하였을 시 불연 가스(H2O와 CO2)의 양을 증진시켜 방염 및 난연효과가 우수하게 하기 위하여, 방염제의 제조시 기본 젤라틴수용액에 일정량의 탄산(H2CO3)을 첨가하는 것도 가능한 것으로, 탄산은 그 첨가량에 제한을 두지 않으며, 젤라틴수용액에 염화나트륨과 탄산수소나트륨을 배합할 시 그 배합비는 탄산의 배합량은 제외하고 계산하도록 한다.

더욱이 탄산은, 젤라틴수용액에 탄산을 첨가할 수도 있고 방염제를 제조한 이 후 방염제에 직접 첨가할 수도 있는 것으로, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서는 그 첨가 순서를 제한하지 않는다.

상기 본 발명에 사용된 젤라틴은 그 제조법에 따라 등전점이 산성(pH=5)인 것과 알칼리(pH=8)인 것이 있는 바, 사용된 젤라틴의 종류에 따라 36% 농도의 염산(HCl)이나 증류수와 입상의 수산화나트륨(NaOH)을 혼합하여 제조된 수산화나트륨 수용액을 극히 미량(0.1 중량%이하) 첨가하여 사용한 젤라틴의 등전점 pH에 맞추어 주는 것이 바람직한 것으로, 이는 등전점의 pH에서는 젤라틴이 수용액 내에서 분자 단위로 균일하게 분포하게 되어 나중에 목재 또는 목재대용물(합판, 폐목, 톱밥, 볏짚, 갈대, 밀짚, 왕겨 등)에 도포될 때 좀더 균일하게 각각의 미세 입자의 표면을 감쌀 수 있어 방염 및 난연의 효과를 향상시킬 수 있기 때문인 것이다.

상기 젤라틴 내에 첨가된 염산(HCl)이나 수산화나트륨(NaOH) 수용액의 양은 극히 미량이기 때문에 제조된 목재 및 목재 대용물의 물리적 특성에 많은 영향을 미치는 것은 아니므로, 염산(HCl)과 수산화나트륨(NaOH) 수용액의 첨가 유무가 발명의 요지가 되는 것은 아니다.

이하, 본 발명에 사용된 조성물에 대해 설명하면 다음과 같다.

젤라틴은 콜라겐으로부터 생성되는데, 콜라겐은 소나 돼지, 고래, 토끼 물소 등의 진피(眞皮)나 결합조직 속에 있는 섬유모양의 단백질로부터 얻을 수 있으나, 젤라틴에는 필수아미노산인 트립토판(Tryptophan)이 포함되어 있지 않기 때문에 그 단백가는 0이고, 탄력과 경도(硬度)가 적당하며 물에 용해되기 쉽고 냉각하면 굳어지는 겔(Gel)화 작용이 강한 물질이며, 지나치게 가열하면 조직이 파괴되어 응집력이 없어지는 현상을 지니고 있는 것이다.

이러한 젤라틴은 적당한 온도조절과 염의 첨가에 의하여 콜라겐으로 변성되는 회복현상(renaturation)이 일어나게 되는데, 이렇게 변성된 콜라겐은 긴 섬유상태이기 때문에 점도가 높으며 그 구조는 3중 나선형을 갖고 있는 것으로, 변성온도(37℃) 이하로 젤라틴용액을 냉각시키면 콜라겐 구조로의 회복(renaturation : random coil → Collagen)이 일어나게 되어 점성이 증가되고 비선광도도 증가된다.

상기 젤라틴용액의 회복율은 반응조건에 기인하여 차이는 있지만 약 65%를 나타내는 것을 알 수 있으며, 회복현상은 산성용매에 0.2M 염화나트륨(NaCl)이 첨가된 조건에서 가장 높고 다시 염화나트륨을 제거하면 회복현상은 일어나지 않게 되는 것이다.

산성조건에서의 젤라틴 분자는 양전하를 띠고 염에 의해 양전하 끼리의 반발력이 억제되는 바, 즉 염들이 젤라틴 분자들끼리의 반발력을 제거해서 회복이 잘이루어지는 것이다. 고로 염은 산성조건하에서의 회복현상이 필수조건으로 작용하며, 중성 pH용액에서는 분자간의 반발력이 없기 때문에 염의 첨가는 의미가 없으므로 염을 첨가하지 않아도 회복현상이 이루어지는 것이다.

이러한 젤라틴과 콜라겐이 용액 내에 2%이상 들어가면 상온에서 유동성이 없어지기 때문에 사용이 곤란한 문제점이(콜라겐과 젤라틴농도에 비례해서 점도가 상승) 있으며, 또한 염화나트륨(NaCl), 황산나트륨(Na2SO4), 황산암모늄((NH4)2SO4) 등 염의 농도가 증가함에 따라 응고 현상이 빠르게 일어남을 알 수 있는 것이다.

또한 콜라겐과 젤라틴은 화학적으로 아미노산 기를 띠고 있는 Alanine, Glycine, Proline, Arginene 및 Glutamic을 기본 작용기로 갖고 있으며, 사슬을 탄소 원자로 연결되어 있어(즉 탄화 사슬이 많이 존재) 젤라틴이나 콜라겐이 연소물질 표면에 흡착된다면 화재시 불연성 가스인 암모니아(NH3)를 다량 방출 할 것이므로, 가연성 물질 주위의 혼합 기체의 농도를 가연한계에 이르지 않도록 하여 난연 및 방염효과를 증대시키고, 또한 이미 존재하는 탄화막의 존재에 기인하여 산소의 접근을 저지함으로써 난연 효과에 지대한 영향을 미칠 가능성이 있으며, 콜라겐이나 젤라틴 내에 존재하는 탄화사슬은 연소에 필요한 열량을 공급하는 산화반응이나 열전달을 위축, 저하시킬 뿐만 아니라, 불꽃 전파의 주요원인인 기화를 저지할 수 있는 것이다.

이와 같은 결과는 본 발명자의 젤라틴에 대한 TGA 분석에 의하여 확인 할 수 있는 것으로, 젤라틴의 TGA 분석에 의하면 일반 목재가 연소하는 위험 온도인 260～300℃까지 하소 온도를 증가시키면, 약 15% 정도의 무게가 감소하므로 약 85%의젤라틴이 여전히 존재함을 알 수 있고, 이와 같은 결과는 젤라틴이 충분히 가연성 목재의 화재 초기 발화를 방지할 수 있음을 의미하는 것이다.

또한 하소 온도를 900℃까지 증가하여도 약 15%의 젤라틴 성분이 존재하는 것으로 나타남으로써, 젤라틴이 고온에서도 안정한 탄소막으로 존재하고 있어 목재나 목재대용 물질의 화재시 화재지연에 상당한 역할을 할 수 있음을 알 수 있는 것이다.

또한 젤라틴과 콜라겐은 목재의 주성분인 셀룰로오스(나무의 성분 중 약 50% 정도를 차지)나 리그린(나무의 성분 중 약 25～30% 정도를 차지)과 축합중합 반응하여 물을 생성시키므로 젤라틴과 콜라겐이 목재와 화학결합을 하게 됨으로써, 이와 같은 화학결합의 생성은 지금까지 단순히 목재에 방염액을 도포하는 것과는 다르게 완벽하게 목재를 화재로부터 보호할 수 있게 하는 것이다.

그리고 pH 조절을 위하여 소량 첨가되는 수산화나트륨과 염산은 목재의 탈수를 촉진하여 수분 등을 발생시킴으로써 방염 및 난연 효과를 증대시킬 수 있는 것이다.

염화나트륨은 수용액에서 거의 완전히 해리되어 젤라틴을 물리화학적으로 난연 및 방염에 강점을 가지고 있는 콜라겐으로 전화하는 효과가 있고, 해리된 염소 이온의 경우 방염 및 난연에 많은 효과가 있는 것으로, 염화나트륨은 방염제 내에 용해된 후 목재나 목재대용물(종이류, 왕겨, 폐목, 톱밥 등)의 파쇄에 의하여 생성된 미분체에 코팅된 후, 건조 공정을 거치게 되면 분자 단위의 미세 결정 입자가 목재 대용 미분체내에 존재하게 되는 것이다.

또한 본 발명자의 염화 나트륨에 대한 TGA 분석 결과에 의하면, 하소 온도를 500℃까지 증가시키면 약 5%의 무게 감소 현상이 나타났고, 500～800℃의 하소 구간에서는 거의 무게 감소 현상이 나타나지 않았으며, 800℃ 이상에서 점진적인 무게 감소 현상이 일어났다. 이와 같은 결과는 염화나트륨이 중온 (500～1000℃)에서 상당히 안정함을 나타내며, 염화나트륨의 비등점은 1413℃로서 화재시 미분체 주위 산소 분자의 미분체로의 접근을 상당시간 지연시켜 화재의 확산을 지연시키는 역할을 하게 되므로, 중온에서의 발염연소의 지연에 상당한 효과를 나타냄을 알 수 있는 것이다.

탄산수소나트륨의 경우 300℃ 정도에서 흡열반응(화재에 의하여 발열된 열을 감소시킴)에 의하여 하기의 화학식 3과 같이 열분해 되어 불연성 기체인 물과 이산화탄소를 방출하여 가연성 기체를 희석시켜 방염 및 난연효과를 나타내는 것이다.

2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

탄산나트륨의 경우 열을 가하면 Na2O와 CO2로 분해되며, Na2O는 1275℃의 고온에서 승화되는 바, 본 발명자의 탄산수소나트륨에 대한 TGA 분석에 의하면 탄산수소나트륨은 200℃ 이하에서 약 37%의 무게 감소 현상이 나타났으며, 1150℃ 까지는 하소 온도가 증가하여도 무게 감소 현상이 거의 일어나지 않았다. 이것은 질량비로 200℃ 까지의 하소에 의하여 물과 이산화탄소가 제거되면서 탄산나트륨이 생성되었으며, 탄산나트륨은 상당히 고온까지 안정한 상태로 존재함을 나타낸 것이다.

이와 같이 염화나트륨은 1000℃ 이상의 고온에서도 안정하게 존재하며, 탄산수소나트륨은 불연성 이산화탄소와 물을 생성시켜 목재의 발화점을 지연시킴으로써 큰 화재의 진행을 억제하는 역할을 한다는 것을 알 수 있다.

이상에서 언급하였듯이 본 발명에서 사용된 출발물질의 경우, 가격이 비교적 저렴하면서 구하기 쉽다는 장점과 더불어 이들의 역할이 상당히 잘 분업화되어 있기 때문에 이들의 혼합물로 제조된 방염제는 발화, 연소 및 확산으로 진행되는 목재대용물의 화재 발생 및 확산을 억제하기에 충분한 특성을 갖고 있고, 저온, 중온 및 고온에서 각각 화재의 발생, 무염연소 및 화재의 확산을 방지할 수 있는 필수 요소들로 구성되었음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명은 기존의 단순 도포식 방염액과는 다른게 값이 저렴하면서도 방염물질과 목재대용 미분체가 화학결합을 하고 있으며, 또한 첨가되는 물질의 화재 예방 및 진압에 있어서의 역할이 각기 달라 목재나 목재대용물의 방염 및 난연 특성 향상에 매우 뛰어난 역할을 할 것으로 기대되는 것이다.

이하, 실시 예를 통하여 좀 더 자세히 설명하도록 한다.

(실시예1)

온수 100g에 젤라틴 1g을 용해하였다. 상기 제조된 젤라틴수용액에 염화나트륨 9g을 용해한 후, 탄산수소나트륨 5g을 용해하여 본 발명의 방염제를 제조하였다.

(실시예2)

상기 실시예1에서 제조된 방염제에 탄산 5g을 첨가하여 용해하였다.

(실시예3)

수용액 100g에 탄산나트륨과 염산을 화학양론비로 1:1이 되도록 혼합하여 약 1시간 반응시킨 후 젤라틴을 첨가하여, 수용액 내에 염화나트륨 9g, 탄산수소나트륨 5g, 젤라틴 1g 이 되도록 하였다.

(실시예4)

수용액 상태의 수산화나트륨과 염산을 화학양론비로 1:1이 되도록 혼합하여 반응시킨 후, 탄산수소나트륨을 첨가하고 탄산수소나트륨이 완전히 용해되면 젤라틴 1g을 첨가하여 교반하여, 수용액 내에 염화나트륨 9g, 탄산수소나트륨 5g, 젤라틴 1g 이 되도록 하였다.

(실시예5)

상기 실시예 1~4와는 달리 탄산수소나트륨, 염화나트륨 및 탄산등을 첨가하지 않고 순수한 젤라틴수용액을 제조하여 방염제로서 사용하였다.

상기 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 젤라틴수용액 자체만으로도 방염 및 난연 효과가 나타났으며, 젤라틴수용액에 탄산수소나트륨, 염화나트륨 및 탄산 등을 첨가한 결과 젤라틴수용액과 더불어 탄산수소나트륨, 염화나트륨 등의 작용으로 인해 더욱 우수한 방염효과가 나타남을 알 수 있었다.

또한 상기 실시예와 같이 제조된 본 발명의 방염제는 목재, 목재대용물 뿐만 아니라, 폐지, 스치로폴, 섬유 등 다양한 종류의 가연성 물질에 적용될 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명을 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이 본 발명의 젤라틴을 이용한 방염제 및 그 제조방법에 의하면, 젤라틴수용액에 탄산수소나트륨 및 염화나트륨을 혼합하여 수성 방염제를 제조함으로써, 건축물의 내, 외장재를 본 발명의 방염제로서 처리하여 사용할 시, 내, 외장재의 고유한 물성을 저하시키지 않음은 물론, 화재시 불연성 가스인 암모니아, 이산화탄소 등을 다량 방출하여 연소물질 주위의 혼합 기체의 농도를 가연한계에 이르지 않도록 하고 목재의 발화점을 지연시킬 뿐만 아니라, 유독 가스와 매연이 거의 발생되지 않아 인명의 피해를 극소화시킬 수 있도록 하는 등의 유용한 효과를 제공한다.

또한 본 발명의 방염제는 우리 생활 주변에서 쉽게 얻을 수 있는 젤라틴, 수산화나트륨, 탄산수소나트륨 등을 이용하여 손쉬운 공정으로 방염제를 제조함으로써, 구입이 용이하고 가격이 저렴하여 생산원가를 낮출 수 있으며, 목재, 목재대용 재료 뿐만 아니라 폐지, 스티로폴, 섬유 등 다양한 종류의 가연성 물질에 적용할 수 있어 방염 및 난연에 탁월한 효과를 제공한다.

Claims (8)

1. 방염제에 있어서,

   젤라틴수용액에 염화나트륨과 탄산수소나트륨을 혼합하여서 되는 것을 특징으로 하는 젤라틴을 이용한 방염제.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 염화나트륨은, 수산화나트륨과 염산을 반응시켜 된 것을 특징으로 하는 젤라틴을 이용한 방염제.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 염화나트륨과 탄산수소나트륨은, 탄산나트륨과 염산을 반응시켜 된 것을 특징으로 하는 젤라틴을 이용한 방염제.
4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 젤라틴수용액은, 물에 젤라틴을 용해하여서 된 것 또는 물에 젤라틴을 용해한 후 일정량의 탄산을 용해하여서 된 것을 특징으로 하는 젤라틴을 이용한 방염제.
5. 방염제의 제조방법에 있어서,

   젤라틴수용액에 염화나트륨과 탄산수소나트륨을 용해하여 제조하는 것을 특징으로 하는 젤라틴을 이용한 방염제의 제조방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 염화나트륨은, 수산화나트륨과 염산을 반응시켜 된 것을 특징으로 하는 젤라틴을 이용한 방염제의 제조방법.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 염화나트륨과 탄산수소나트륨은, 탄산나트륨과 염산을 반응시켜 된 것을 특징으로 하는 젤라틴을 이용한 방염제의 제조방법.
8. 제 5항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 젤라틴수용액은, 물에 젤라틴을 용해하여서 된 것 또는 물에 젤라틴을 용해한 후 일정량의 탄산을 용해하여서 된 것을 특징으로 하는 젤라틴을 이용한 방염제의 제조방법.