KR20090076150A - 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
이 발명은 친환경소재로 조성된 불연성 조성물을 이용하여 불연 처리한 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 목재톱밥을 기계 배합기에 투입하는 단계와, 목재톱밥에 불연성 조성물을 스프레이 방식으로 살포함과 더불어 목재톱밥을 배합하는 단계와, 불연성 조성물이 골고루 함침된 목재톱밥을 건조하여 불연톱밥을 생성하는 단계와, 불연톱밥에 본드를 투입하여 서로 간에 결합될 수 있도록 한 후, 형틀에 넣고 가압하여 성형 후 형틀에서 분리하여 건조하는 단계를 포함하며, 불연성 조성물은 30중량%의 암모늄 폴리포스테이트(Ammonium polyphosphate)와, 5중량%의 구아니딘설파메이트(Guanidinesulfamate)와, 5중량%의 암모늄 헥사메타포스테이트(Ammonium hexametaphoshate), 및 60중량%의 물로 구성된 것을 이용한다. 이 발명은 친환경소재로 조성되어 환경오염을 예방할 수 있는 불연성 조성물을 이용하여 불연 처리한 목재에서 생성된 불연톱밥이나 일반 목재에서 생성된 톱밥을 상기 불연성 조성물을 이용하여 불연처리 함으로써, 화재안전에 많은 도움을 주는 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드를 제공할 수 있다.
Description
이 발명은 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드 및 그 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 친환경소재로 조성된 불연성 조성물을 이용하여 불연 처리한 목재에서 생성된 불연톱밥이나 일반 목재에서 생성된 톱밥을 상기 불연성 조성물을 이용하여 불연 처리한 불연톱밥을 이용하는 불연 건축재 보드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물 등에는 지진, 바람, 눈, 물, 번개 등의 자연재해, 혹은 사람의 파손 등을 고려한 방염액을 칠하고 있다. 그런데, 이러한 방염액칠은 주거용 건물의 화재안전에 전혀 도움이 되지 못하고, 오히려 유기성물질로 한번 발화되면 유해성 유독가스가 많이 발생하여 인명에 많은 피해를 주게 된다.
종래에는 전세계적으로 강력하게 규제하고 있는 유독성 방염액이나 유해성 및 유독성이 강한 난연재를 건축물에 이용하였다. 그런데, 이러한 물질은 습기와 결합하여 산성의 부생물을 생성하고, 이것이 습기가 많은 곳에 노출되어 추워질 경우에는 결로가 생기게 되며, 이러한 결로가 마르게 되면 백화라고 불리는 현상이 나타난다. 더 나아가 결로가 풀리게 되면 습기가 또 생기게 되어 결과적으로 목재류가 썩게 되는 현상이 발생한다.
현재, 목재에서 생성되는 목재톱밥은 대부분 폐기물로 처리하고 있으나, 경우에 따라서는 압착하여 건축재 보드로 사용하고도 있다. 그런데, 이러한 건축재 보드는 일반적인 목재톱밥의 성질을 갖기 때문에, 화재에 취약할 수밖에 없다.
따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 친환경소재로 조성되어 환경오염을 예방할 수 있는 불연성 조성물을 이용하여 불연 처리한 목재에서 생성된 불연톱밥이나 일반 목재에서 생성된 톱밥을 상기 불연성 조성물을 이용하여 불연처리 함으로써, 화재안전에 많은 도움을 주는 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 이 발명은, 목재톱밥을 기계 배합기에 투입하는 단계와, 목재톱밥에 불연성 조성물을 스프레이 방식으로 살포함과 더불어 목재톱밥을 배합하는 단계와, 불연성 조성물이 골고루 함침된 목재톱밥을 건조하여 불연톱밥을 생성하는 단계와, 불연톱밥에 본드를 투입하여 서로 간에 결합될 수 있도록 한 후, 형틀에 넣고 가압하여 성형 후 형틀에서 분리하여 건조하는 단계를 포함하며, 불연성 조성물은 30중량%의 암모늄 폴리포스테이트(Ammonium polyphosphate)와, 5중량%의 구아니딘설파메이트(Guanidinesulfamate)와, 5중량%의 암모늄 헥사메타포스테이트(Ammonium hexametaphoshate), 및 60중량%의 물로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 이 발명은 불연성 조성물로 불연 처리된 목재에서 생성된 불연톱밥에 본드를 투입하여 서로 간에 결합될 수 있도록 한 후, 형틀에 넣고 가압하여 성형 후 형틀에서 분리하여 건조하는 단계를 포함하며, 불연성 조성물은 30중량%의 암모늄 폴리포스테이트(Ammonium polyphosphate)와, 5중량%의 구아니딘설파메이트(Guanidinesulfamate)와, 5중량%의 암모늄 헥사메타포스테이트(Ammonium hexametaphoshate), 및 60중량%의 물로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 이 발명의 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드는 상기와 같은 방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.
이 발명은 친환경소재로 조성되어 환경오염을 예방할 수 있는 불연성 조성물을 이용하여 불연 처리한 목재에서 생성된 불연톱밥이나 일반 목재에서 생성된 톱밥을 상기 불연성 조성물을 이용하여 불연처리 함으로써, 화재안전에 많은 도움을 주는 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드를 제공할 수 있다.
이 발명의 불연 건축재 보드는 흡음재, 방음재, 내장재 또는 보온재로 활용이 가능하다.
아래에서, 이 발명에 따른 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드 및 그 제조방법을 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 이 실시예에 사용되는 불연성 조성물에 대해 설명한다.
도 1은 이 발명에 사용되는 불연성 조성물의 제조방법의 흐름도이다. 먼저, 도 1 및 아래의 표 1에 나타낸 함량에 따라 암모늄 폴리포스테이트(Ammonium polyphosphate)를 계량하여 60℃로 하여 구아니딘설파메이트(Guanidinesulfamate)를 첨가하여 반응을 관찰한 후, 100℃로 열을 가한다. 그런 다음, 20℃로 냉각하여 암모늄 헥사메타포스테이트(Ammonium hexametaphoshate)를 첨가한 다음, 암모늄 폴리포스테이트(Ammonium polyphosphate)를 소량 첨가해서 용해한 후 고형분을 25~30으로 측정 하여 정제수(물) 농도를 10℃ 이하로 조절한다.
| 화학명 | CAS No | 함량(중량%) | 참조 |
| 암모늄 폴리포스테이트 | 68400-09-1 | 30 | 고분자인산 |
| 암모늄 헥사메타포스테이트 | 10361-65-6 | 5 | |
| 구아니딘설파메이트 | 51528-20-2 | 5 | |
| 물 | 7732-18-5 | 60 | |
| 합계 | 100 |
이 실시예의 불연성 조성물은 종합인산 칼바메타50을 함축한 혼합수용액을 PH6~8의 중성으로 조절하여 수용성 복합재료 조성물을 얻을 수도 있다. 이때, 중요한 것은 종합인산 칼바메타50을 나노입자로 처리한 후 2,500℃의 고열처리로 혼합하여 불연성 물질을 얻어내는 것이 바람직하다.
또한, 이 실시예의 불연성 조성물은 폴리인산염, 에스테르 화합물을 함축한 복합수용성으로 만들어 폴리에스테르를 가미한 고형분을 만들 수도 있다.
이 실시예의 불연성 조성물은 페놀수지와 비소, 붕소, VOC, 할로겐 등 인체에 유해한 물질을 전혀 사용하지 않고 제조하는 큰 특징을 갖는다.
또한, 이 실시예의 불연성 조성물은 상기 물질들을 여러 번 서로 다르게 혼합하고 온도변화와 고온의 열처리를 통해 불연성 물질을 얻을 수도 있다.
이 실시예의 불연성 조성물은 연소시에 산소를 차단하는 역할과, 연소시에 비산재가 나오지 않도록 하는 역할을 하며, 또한 탄화온도를 차단하여 유해물질을 감소시킬 뿐만 아니라 무색무취하며, 목재류를 이 실시예의 불연성 조성물에 함침하여 불연처리할 경우 반영구적인 사용이 가능하다.
이 실시예의 불연성 조성물은 목재류에 침투되었을 때에 목재의 뒤틀림이나 팽창 및 수축 등을 어느 정도 막을 수 있을 뿐만 아니라, 방부, 방충, 개미 피해도 줄일 수 있는 효과가 있다.
이 실시예의 불연성 조성물을 목재류에 사용할 경우에는, 산소를 차단하고, 가연물을 없애며, 탄화온도를 차단하고, 유해물질을 감소시키며, 무색무취하며, 반영구적인 사용이 가능하다는 특징을 갖는다.
또한, 이 실시예의 불연성 조성물은 연소시에 다이옥신, 비산재 등이 검출되지 않으며, non할로겐의 난연물질을 개발한 것이 특징이라 할 수 있다. 즉, 현재까지는 유독성이 강한 할로겐이나 붕소, 비소 등을 사용한 난연재는 소개되고 있으나, 친환경 난연재를 개발한 것은 아직까지 전무한 상태로서, 따라서 이 실시예의 불연성 조성물은 큰 의미를 갖는다 할 수 있다.
다음으로는, 상기와 같이 구성된 불연성 조성물을 이용하여 이 발명에 따른 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드의 제조방법을 설명한다.
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드의 제조방법의 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 목재에서 생성된 목재톱밥을 수집하여 기계 배합기에 투입한다. 그런 다음, 상기와 같이 구성된 불연성 조성물을 스프레이 방식으로 살포함과 더불어 기계 배합기에서 목재톱밥을 배합함으로써, 목재톱밥 내부로 불연성 조성물이 골고루 함침되도록 한다. 그 후, 불연성 조성물이 골고루 함침된 목재톱밥을 건조시킨다. 이때, 건조는 강제방식의 열풍건조 또는 자연건조 시켜 불연톱밥을 생성한다. 그런 다음, 불연톱밥에 본드를 투입하여 서로 간에 결합될 수 있도록 한 후, 원하는 형태의 형틀에 넣고 가압하여 성형한 다음, 성형물(건축재 보드)을 형틀에서 분리하여 건조, 절단, 포장 및 출고함으로써, 이 실시예에 따른 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드가 완성된다.
또한, 이 실시예는 상기와 같은 불연성 조성물로 불연 처리된 목재에서 생성된 불연톱밥에 본드를 투입하여 서로 간에 결합될 수 있도록 한 후, 형틀에 넣고 가압하여 성형한 다음, 성형물(건축재 보드)을 형틀에서 분리하여 건조, 절단, 포장 및 출고함으로써, 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드를 완성할 수도 있다.
이 실시예에 따른 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드를 국제 및 국내건축자재 표준화 성능 테스트 및 준불연성 인정기준인 KF K5660-1의 연소실험과 KF F2271의 가스유해성실험을 해당 기관인 "한국건설기술연구원, 방재시험연구원, 및 소방검정공사"에 각각 의뢰하여 확인한 바, 합격기준을 각각 통과했다. 즉, 준불연시험의 연소실험 합격기준은 "콘칼로리메타사용 8M/J(200KW), 전후면 균열이나 뒷면의 구멍이 생기지 않아야" 하는 조건을 통과했고, 가스유해성실험의 합격기준은 "밀폐된 공간에서의 마우스의 행동정지시간 9분 이상"으로 이 조건을 통과했다.
즉, 아래와 같이 조건으로 이 발명에 따른 불연성 조성물로 불연 처리한 목재톱밥을 이용하여 제작한 보드를 해당 기관에서 각각 실험하여, 화재에 대한 안전성, 가스유해성, 연소실험 등의 합격기준을 각각 통과했다.
[실험예 1]
톱밥을 이용한 불연성 건축자재(보드류 제품 등) (함침량 m3/350kg)
이상에서 이 발명의 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드 및 그 제조방법에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다.
또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
도 1은 이 발명에 사용되는 불연성 조성물의 제조방법의 흐름도이고,
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드의 제조방법의 흐름도이다.
Claims (3)
- 목재톱밥을 기계 배합기에 투입하는 단계와,상기 목재톱밥에 불연성 조성물을 스프레이 방식으로 살포함과 더불어 상기 목재톱밥을 배합하는 단계와,상기 불연성 조성물이 골고루 함침된 목재톱밥을 건조하여 불연톱밥을 생성하는 단계와,상기 불연톱밥에 본드를 투입하여 서로 간에 결합될 수 있도록 한 후, 형틀에 넣고 가압하여 성형 후 상기 형틀에서 분리하여 건조하는 단계를 포함하며,상기 불연성 조성물은 30중량%의 암모늄 폴리포스테이트(Ammonium polyphosphate)와, 5중량%의 구아니딘설파메이트(Guanidinesulfamate)와, 5중량%의 암모늄 헥사메타포스테이트(Ammonium hexametaphoshate), 및 60중량%의 물로 구성되는 것을 특징으로 하는 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드의 제조방법.
- 불연성 조성물로 불연 처리된 목재에서 생성된 불연톱밥에 본드를 투입하여 서로 간에 결합될 수 있도록 한 후, 형틀에 넣고 가압하여 성형 후 상기 형틀에서 분리하여 건조하는 단계를 포함하며,상기 불연성 조성물은 30중량%의 암모늄 폴리포스테이트(Ammonium polyphosphate)와, 5중량%의 구아니딘설파메이트(Guanidinesulfamate)와, 5중량%의 암모늄 헥사메타포스테이트(Ammonium hexametaphoshate), 및 60중량%의 물로 구성 되는 것을 특징으로 하는 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드의 제조방법.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 목재톱밥을 이용한 불연 건축재 보드.
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|---|---|---|---|---|
| KR102492068B1 (ko) * | 2022-07-28 | 2023-01-27 | (주)성건설 | 폐목재를 이용한 불연성 파티클 보드 및 그 제조방법 |
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2008
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