KR20140005058A - 열처리 탄화목 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열처리 탄화목 제조방법에 관한 것으로, 이는 목재의 크기에 따라 선별하는 목재 선별단계(S100)와; 선별된 목재를 건조기에 투입하는 목재 투입단계(S200)와; 건조기 내부의 온도를 가열목표온도까지 상승시키는 승온단계(S300)와; 건조기 내부의 온도를 상기 가열목표온도로 유지하는 온도 유지단계(S400)와; 온도 유지단계(S400) 이후에 상기 건조기 내부의 온도를 냉각목표온도까지 냉각하는 냉각단계(S500) 및; 건조기 내부에 투입된 목재를 꺼내어 목제품으로 가공하는 가공단계(S600)를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 목재를 열처리하여 재색 변화를 유도할 수 있고, 이와 동시에 숯과 목재의 장점을 이용하여 실내의 악취제거와 잡균제거 및 습도조절에 효과적인 목재가 제조된다.

Description

열처리 탄화목 제조방법{Manufacturing Method for Carbonized Wood Using Heat Treatment}

본 발명은 열처리 탄화목 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 목재에 별도의 화학약품을 첨가하지 않고도 열처리를 통해 재색의 변화를 줄 수 있고, 공기정화능력과 실내의 악취제거 및 잡균제거 효과와 습도조절 효과가 있는 탄화목을 제조하는 열처리 탄화목 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 목재는 벌채가 이루어진 이후부터 특정 제품으로 완성될 때까지 제품형상이나 요구 성능에 따라 다양한 가공을 거치게 되는데, 이러한 가공 과정 중에서도 제품품질과 생산원가에 큰 영향을 미치는 공정으로 방부가공, 화학가공, 건조가공을 들 수 있다.

특히 종래 건조가공에서는 장기간에 걸쳐 목재를 야적하거나 건조실이나 건조기에서 단기간에 걸쳐 열풍 건조함으로써 목질 속의 수지(樹脂)가 그대로 남아 제품결함으로 작용하는 단점이 있다.

또한 목재의 특성과 관련하여 우리가 주변에서 흔히 볼 수 있는 소나무, 잣나무, 낙엽송, 자작나무와 같은 밝은 재색의 저급목재는 자외선에 쉽게 변색하는 단점이 있고, 도장가공시 착색도 잘 되지 않는 단점이 있고, 따라서 재색이 밝은 저급목재는 고급 활엽수재처럼 다양한 분야에서 이용되지 못하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 등록특허 제524434호(개질 목재의 제조 방법)가 제안된바 있는데, 이 기술은 도 1에 도시된 바와 같이 목재를 120~200℃, 압력 0.2~1.6㎫의 고압 수증기 중에서 1~60분간 유지함으로써 별도로 화학 약품을 사용하지 않고도 목재의 재색을 변화시킬 수 있도록 한 것으로서, 소형 목재를 그 처리대상으로 있기 때문에 위와 같은 기술을 대형 목재에 적용하는 경우 재색의 변화를 고르게 줄 수 없다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 별도로 화학 약품을 처리하지 않고도 소형 또는 대형목재의 재색에 변화를 줄 수 있으며, 이와 동시에 탄화물과 목재의 장점을 이용하여 실내의 악취제거와 잡균제거 및 습도조절에 효과적인 목재를 제조하는 열처리 탄화목 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 탄화목 제조방법을, 목재의 크기에 따라 선별하는 목재 선별단계와; 선별된 상기 목재를 건조기에 투입하는 목재 투입단계와; 상기 건조기 내부의 온도를 가열목표온도까지 상승시키는 승온단계와; 상기 건조기 내부의 온도를 상기 가열목표온도로 유지하는 온도 유지단계와; 상기 온도 유지단계 이후에 상기 건조기 내부의 온도를 냉각목표온도까지 냉각하는 냉각단계 및; 상기 건조기 내부에 투입된 목재를 꺼내어 목제품으로 가공하는 가공단계로 구성하는 것에 의해 달성된다.

이때 상기 건조기의 내부압력은 대기압보다 0.3~2기압만큼 높은 압력으로 유지되도록 실시된다.

그리고 상기 건조기 내부에는 간헐적으로 질소가스(N₂가스)나 과열증기가 주입될 수 있다.

또한 상기 가열목표온도는 160~250℃이고, 상기 승온단계에서는 1~3시간 동안 단계적으로 온도가 상승되어 상기 가열목표온도에 도달하도록 상기 건조기를 제어하는 것으로 실시될 수 있다.

그리고 상기 온도 유지단계에서는 상기 가열목표온도가 6~10시간 동안 일정하게 유지되도록 상기 건조기를 제어하는 것으로 실시될 수 있다.

한편, 상기 냉각단계에서는 공랭방식에 의해 상기 가열목표온도에서 상기 냉각목표온도까지 3~4시간에 걸쳐 서냉시키는 것으로 실시될 수 있고, 이때의 냉각목표온도는 50~60℃인 것으로 실시될 수 있다.

또한 상기 목제품은 시계, 상폐, 몰딩재, 장식품, 실내 공기정화 용품 중 어느 하나인 것으로 실시될 수 있다.

본 발명에 따르면, 목재의 재색을 첨가물 없이 인위적으로 변화시키는 기술로서 본 발명에서 제안하는 처리공정에 의하면 160~250℃ 온도 범위 내에서 열처리시간을 조절하여 다양한 수종의 천연 목재를 원하는 재색으로 변화시킬 수 있다.

또한 단순히 목재의 재색 변화 효과뿐만 아니라 공기정화능력을 가진 목재와 숯의 중간형태 제품을 생산할 수 있는 장점도 있다.

그리고 목재의 재색 변화 및 건조 방법에 따라 제조된 재색 변화 목재는 목재의 표면과 내층이 동일하게 짙은 색으로 변화되어 고급스러울 뿐만 아니라 목질 속의 불순물이 열처리 과정에서 제거된다는 장점도 있다.

한편, 본 발명에 의해 제조된 동일 수종의 재색 변화 목재와 천연 목재를 교대로 붙이면 좀 더 다양한 느낌의 집성목을 만들 수 있고, 이에 의해 재색 변화 목재와 천연 목재의 물성이 거의 같아 천연 목재만으로 만든 것과 같은 내구력을 지닐 수 있는 특징도 있다.

도 1은 종래의 개질 목재의 제조방법을 보인
도 2는 본 발명에 따른 열처리 탄화목 제조방법을 보인 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 열처리 탄화목 제조방법의 건조기의 시간별 온도 변화를 나타낸 그래프,
도 4는 청변오염된 리기다 소나무를 재색 변화시킨 것을 비교한 사진,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 열처리 탄화목 제조방법을 이용한 목제품의 실시예를 보인 사진,
도 9 내지 도 12는 각각 소나무, 잣나무, 낙엽송, 자작나무의 흡착등온곡선을 나타낸 그래프,
도 13은 표면경도 측정실험을 위해 준비되는 목재 편의 표경경도를 측정하는 위치의 예를 보인 도면,
도 14는 표면경도 측정실험을 통해 얻어진 열처리 시간별 표면경도 변화를 나타낸 그래프,
도 15 내지 도 17은 각각 소나무의 야외폭로 시험에 따른 명도, 적색도, 황색도 변화를 나타낸 그래프,
도 18 내지 도 20은 각각 잣나무의 야외폭로 시험에 따른 명도, 적색도, 황색도 변화를 나타낸 그래프,
도 21 내지 도 23는 각각 낙엽송의 야외폭로 시험에 따른 명도, 적색도, 황색도 변화를 나타낸 그래프,
도 24 내지 도 26은 각각 자작나무의 야외폭로 시험에 따른 명도, 적색도, 황색도 변화를 나타낸 그래프,
도 27 내지 도 29는 각각 리기다소나무의 야외폭로 시험에 따른 명도, 적색도, 황색도 변화를 나타낸 그래프이다.

이하에서는 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명의 구성을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 화학 약품 처리하지 않고도 대형 목재의 재색을 변화시킬 수 있고, 탄화물의 효능을 기대할 수 있도록 열처리에 의해 탄화목을 제조하는 방법에 관한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 목재 선별단계(S100), 목재 투입단계(S200), 승온단계(S300), 온도 유지단계(S400), 냉각단계(S500) 및 가공단계(S600)로 이루어지고, 이하에서는 각각의 단계에 대해 더욱 상세히 설명한다.

(1) 목재 선별단계(S100)

이 단계는 목재가 건조기 내부로 투입될 수 있는 적정의 길이를 갖도록 절단하거나 대형 목재를 선별하는 단계로서, 경우에 따라서는 목재를 종류별로 선별하는 과정을 포함하기도 한다.

(2) 목재 투입단계(S200)

이 단계는 선별된 목재를 건조기 내부로 선별된 목재를 투입하는 단계로서, 건조기 내부에서 목재가 고르게 건조될 수 있도록 배치하는 과정을 포함한다.

(3) 승온단계(S300)

이 단계는 건조기 내부의 온도를 가열목표온도까지 승온시킴으로써 목재가 건조기 내에서 장시간 고온 환경에 노출되어 건조가 이루어지도록 하는 사전 단계로서, 이때 건조기 내부압력은 대기압보다 0.3기압 ~ 2기압만큼 높은 압력으로 유지되도록 설정되고, 간헐적으로 질소가스(N₂가스)나 과열증기가 주입되면서 무산소 내지 저농도 산소 분위기에서 승온이 이루어진다.

일반적으로 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스와 리그닌 등으로 구성된 목재가 적당한 온도에 노출되면 밀라드(Millard) 반응이 일어나 색상(재색)이 점차 짙어지고, 너무 높을 온도에 노출되면 발화하게 되며 이때 공기(산소)를 차단하면 목재가 재가 되지 않고 숯이 된다.

즉, 적당한 시간 동안 공기가 차단된 저농도 산소 분위기 하에서 밀라드 반응이 일어나는 온도로 목재를 열처리하면 재색 변화와 더불어 건조가 이루어지면서 목재의 표면층 일부가 탄화된 목재와 숯의 중간형태를 얻을 수 있게 된다.

따라서 본 발명자는 이러한 점에 착안하여 무수한 반복 실험을 통해 목재의 가열목표온도가 150~250℃ 온도인 경우에 재색의 변화가 좋고, 탄화된 목재와 숯의 중간 형태를 얻을 수 있으며, 아울러 대형 목재에 적용하는 경우에도 재색이 균일하게 변화되는 것을 확인하였다.

따라서 승온단계(S300)에서는 건조기의 내부 온도가 150~250℃가 되도록 승온시키는데, 이때 상온에서 가열목표온도에 도달하는 시간은 1~3시간이 소요되도록 단계적으로 승온시킴이 바람직하다.

(4) 온도 유지단계(S400)

이 단계는 가열목표온도까지 상승된 건조기 내부의 온도를 6~10시간 동안 일정하게 유지하는 단계로서, 이에 의해 목재의 표면층 일부가 탄화된 목재와 숯의 중간형태를 얻을 수 있다.

(5) 냉각단계(S500)

이 단계는 온도 유지단계(S400) 이후에 건조기 내부의 온도를 3~4시간에 걸쳐 냉각목표온도까지 냉각함으로써 건조를 완료하는 단계로서, 이 단계에서는 공랭방식에 의해 가열목표온도에서 50~60℃에 이르는 냉각목표온도까지 서냉시키는 단계이다.

(6) 가공단계(S600)

이 단계는 냉각이 완료된 목재를 가공하여 목제품을 만드는 단계로서, 본 발명에서는 시계, 상폐, 몰딩재, 장식품, 실내 공기정화 용품과 같은 목제품으로 활용된다.

이하에서는 상기의 제조방법을 통해 다양한 목재를 건조한 실험 예를 통해 상세히 설명한다.

<실시예>

도 3은 본 발명에 따른 재색 변화 및 건조 방법에 따라 50 두께의 활엽수를 처리할 때의 열처리 시간-온도 그래프이다.

본 발명의 실험에 사용되는 건조기에는 과열증기발생기 대신 질소가스주입수단이 사용될 수 있는데 이 질소가스주입수단은 예컨대 상기 제어기에 의해 개폐가 제어되는 솔레노이드 밸브가 설치된 가스관과 질소가스통으로 구성될 수 있고, 이와 다르게는 종래 건조기에 과열증기발생기나 질소가스주입수단을 설치하여 이용할 수도 있다.

또한 건조기는 가공처리할 목재의 종류와 재색 변화 정도에 따라 작업챔버의 내부온도와 열처리시간 등을 다양하게 변화시켜 가면서 운전할 수도 있다.

예컨대, 내부온도는 160~260℃로 유지하고 내부압력은 대기압보다 약간 높되 최대 3기압을 넘지 않는 범위로 바람직하게는 대기압보다 0.3~2기압만큼 높은 압력으로 유지하면서 전체 작업시간이 6~24시간 범위 내에서 열처리될 수 있다.

또한 건조기 내부로 공기가 유입되지 않도록 내부압력을 대기압보다 약 0.3기압 정도 높게 유지하는 상태에서, 작업개시 후 2시간 내에 작업챔버의 내부온도가 220℃까지 올라가도록 한 다음 약 10시간 동안 220℃를 유지하였고 약 4시간에 걸쳐 작업챔버의 내부온도가 50℃에 도달하도록 운전하였다.

이러한 운전결과, 과열증기와 목재가 접촉하는 과정에서 건조가 이루어지면서 이때 목질 속의 휘발성 유기화합물과 수지 등의 불순물이 상당부분 제거되어 목재의 결함이 개선됨과 동시에 치수안정성이 향상되었다.

또한 과열증기를 쐬는 과정에서 목재의 표면오염과 내부응력이 제거되어 자외선 아래에서도 쉽게 변색하지 않는 우수한 내구성의 재색변화 목재를 얻을 수 있었다.

도 4는 목재의 표면오염이 제거된 실증 사례로서, 청변오염된 리기다 소나무를 본 발명의 방법에 따라 처리했을 때와 아무런 처리도 하지 않았을 때의 비교 사진을 나타낸 것이다.

또한 본 발명에 따르면 동일 수종의 목재라도 제재 형태나 열처리조건에 따라 다양한 재색변화 목재를 얻을 수 있고, 이를 이용하여 각종 장식품과 목제품을 제작할 수 있는데, 그 예로서 도 5의 재색 변화된 아까시나무 원판으로는 벽걸이 시계나 상패 등을 만들 수 있고, 도 6과 같이 국산 침엽수재(잣나무와 낙엽송)의 재색을 변화시켜 몰딩 소재로 사용할 수도 있다.

또한 도 7과 같이 재색변화 목재와 천연 목재를 교대로 접합하여 건축 내장재용이나 가구재용의 집성목을 만들 수 있으며, 도 8과 같이 통나무 형태로 제재하여 숯부작을 만들 수도 있는데, 숯부작은 실내 악취제거나 잡균제거 및 습도조절에 유용할 뿐 아니라 수피(나무껍질)가 그대로 살아 자연미를 유지하고 있기 때문에 실내장식품으로 사용될 수 있다.

한편, 고온에 노출된 목재는 흡착점을 잃기 때문에 평형함수율이 낮아지고 따라서 치수안정화가 높아지는데, 이에 본 발명자는 220℃에서 열처리한 목재의 치수안정화 정도를 측정하기 위해 다양한 상대습도 조건 하에서 평형함수율을 측정하여 흡착등온곡선을 구하였다. 이때 치수안정화 실험의 대상은 각각 소나무, 잣나무, 낙엽송, 자작나무로 이루어졌으며, 구체적인 실험 조건은 아래와 같다.

가. 치수안정화 실험

열처리한 800mm의 목재 편의 중간에서 6mm 시편을 6개씩 떼어낸 후, 20℃에서 다양한 상대습도를 맞추기 위해 아래 표 1의 포화염용액이 든 데시케이터에 6mm 시편을 넣고 평형에 도달할 때까지 3개월간 방치하였다.

상대습도(%)	염용액
32.0
58.0
80.5
90.0
95.0
100.0

220℃에서 열처리한 각 소재별 흡착등온곡선의 결과그래프는 다음과 같고, 이때 각각의 그래프에서 슬래쉬(/) 다음에 오는 숫자는 처리시간을 나타낸다.

도 9는 소나무의 흡착등온곡선을 나타낸 그래프이고, 도 10은 잣나무의 흡착등온곡선을 나타낸 그래프이며, 도 11은 낙엽송의 흡착등온곡선을 나타낸 그래프이고, 도 12는 자작나무의 흡착등온곡선을 나타낸 그래프이다.

처리시간별 평형함수율을 수종별로 비교하였으며, 상대습도 100%에서는 모세관 응축수가 생겨 정확한 평형함수율을 얻을 수 없으므로 상대습도 95%의 평형함수율을 비교하였고, 그 결과는 아래 표 2와 같다.

수 종	상대습도 95%에서 처리시간별 평형함수율(%)
	2	3	6	8	10	12	최대차
소나무	18.7	19.3	20.0	17.1	13.5	16.2	6.5
잣나무	19.6	19.5	21.5	20.5	17.8	16.0	5.4
낙엽송	20.6	18.2	17.5	18.0	20.7	14.6	6.1
자작나무	23.4	22.7	21.6	20.9	13.5		9.8

800mm목재 편이 전체적으로 고르게 열처리 되지 않아 6mm시편을 잘라낸 부위에 따라 조금씩 다른 열처리 상태를 나타내었기 때문에 균일한 실험결과를 얻지는 못했지만, 대체로 열처리 시간이 길수록 낮은 평형함수율을 나타내었다. 이들 평형함수율의 차이는 잣나무가 5.4%로 가장 적고, 자작나무가 9.8%로 가장 크게 나타났으며, 평형함수율에 차이가 나타나는 것은 흡착력이 떨어졌기 때문으로 열처리에 의해 치수안정화가 향상되었다고 볼 수 있다.

나. 표면경도 측정실험

소재별로 3개의 목재 편을 준비한 후 처리시간을 달리하여 220℃에서 열처리하고, 이들 목재 편으로부터 각각 세로 10㎝, 가로 20㎝의 시편을 채취하여 첨부된 도 13과 같이 시편별로 5곳의 표면경도를 측정하였다.

표면경도 측정장치로는 로크웰 경도기 모델 DTR-300, 1/2인치 볼을 사용하였으며, 30㎏하중을 적용하였으며, 이때 소나무, 잣나무, 낙엽송, 자작나무의 열처리 시간에 따른 표면경도의 변화는 도 14의 그래프와 같다.

도 14의 그래프는 볼이 들어간 깊이를 음수로 나타냈기 때문에 상대적으로 그래프 상단에 나타난 것이 표면경도가 높은데, 그 결과 자작나무의 표면경도가 가장 크고 그 외 침엽수 세 수종은 표면경도가 비슷함을 알 수 있다.

또한 모든 수종에서 표면경도는 처리시간 2시간과 12시간이 비슷하게 나타나고 그 사이의 처리시간이 이들 2시간과 12시간보다 높게 나타나고 있으며, 특히 8시간 열처리했을 때가 가장 높게 나타나는 것으로 확인되었다.

따라서, 이러한 결과로부터 열처리에 의해 표면경도가 일시적으로 증가하지만 처리시간이 길어지면 열분해가 일어나 표면경도가 떨어짐을 알 수 있다.

다. 야외폭로 실험

재색변화 목재는 열처리 과정에서 셀룰로오스와 리그닌 등이 열에 의해 분해되기 때문에, 자외선에 노출되면 무처리 목재(천연 목재)보다 더 빨리 변색할 가능성이 있다.

이에 본 발명자는 220℃에서 재색 변화 처리(열처리)를 한 소나무, 잣나무, 낙엽송, 자작나무, 리기다소나무 시편을 세로 10㎝, 가로 20㎝로 만들어 건물 옥상에 2005년 7월 30일부터 동년 9월 10일까지 42일간 햇볕에 폭로시켰다.

또한, 지붕이 없어 비를 맞았을 경우에는 비 온 뒤 며칠 간은 재색을 측정하지 않았으며, 색상측정은 목재의 표면을 수압대패로 깎은 후 훈터(HUNTER) 색차계를 이용하여 측정하였다.

① 소나무

도 15의 그래프에서와 같이 열처리 직후에는 처리시간에 따라 명도 차가 심했으나 42일간 폭로한 후에는 모든 시편이 12시간 처리재의 초기 명도와 같은 값을 나타내었다.

또한 도 16의 그래프에서와 같이 야외폭로시간이 길어짐에 따라 적색도가 감소하다 25일이 지난 때부터 비교적 안정되었었으나, 열처리 시간에 따른 적색도 편차는 처음부터 마지막까지 유지되었다.

그리고 도 17의 그래프에서와 같이 황색도도 적색도와 마찬가지로 초기부터 계속 감소하다 25일 이후엔 안정되었으나, 열처리 시간에 따른 황색도 편차는 처음부터 마지막까지 유지되었다.

② 잣나무

도 18의 그래프에서와 같이 열처리 직후 처리시간에 따른 명도 차가 컸으나, 42일간 폭로 후에는 모든 시편이 비슷해졌으나, 열처리 시간에 따른 차이는 여전히 존재하였다.

또한 도 19의 그래프에서와 같이 열처리 직후 적색도 차이가 현저하였으나 42일간 폭로 후에는 낮은 적색도 값으로 모아졌다. 그러나 시편 간에 적색도 차이는 여전히 존재하였으며, 12시간 열처리한 경우에 적색도 폭로기간 내내 가장 높았다.

한편, 명도나 적색도에 비해 초기 황색도의 차이는 도 20의 그래프에서와 같이 크지 않았고, 42일 후 감소하였으나 시편 간 편차는 크지 않았다.

③ 낙엽송

도 21의 그래프에서와 같이 초기 명도는 열처리 시간 10시간 이상과 이하의 차이가 분명하였는데, 42일 폭로 후에도 그 차이는 있으나 편차가 많이 줄었다. 그리고 42일 폭로 후에 모든 시편의 명도는 10시간 처리 목재와 12시간 처리 목재의 초기값에 근접했다.

또한 열처리 직후 처리시간에 따른 적색도는 도 22의 그래프에서와 같이 큰 차이를 보였으나, 42일 폭로 후에는 그 차이가 줄어들었다. 그러나 여전히 처리시간에 따른 편차는 존재하였다.

그리고 도 23의 그래프에서와 같이 황색도도 시편 간 초기의 큰 차이가 폭로 후에는 감소하였는데, 10시간 처리 목재와 12시간 처리 목재의 황색도는 꾸준히 감소했지만 나머지는 어느 정도 같은 값을 유지하다 감소하였다.

④ 자작나무

도 24의 그래프에서, BR220/12(특) 시편은 처리시간이 같더라도 특별히 짙은 색을 나타낸 시편이다. 열처리 직후 명도는 처리시간에 따라 큰 차이를 나타냈으나 42일 폭로 후에는 12시간 처리 목재를 빼고 모든 시편이 거의 같은 명도를 나타내었다.

또한 도 25의 그래프에서와 같이 적색도는 폭로 초기와 말기에 시편의 순서만 정반대로 바뀌었을 뿐 편차는 거의 같았다. 특히 BR220/12(특) 시편의 적색도는 폭로에 의해 거의 변하지 않았다.

그리고 도 26의 그래프에서와 같이 BR220/12(특) 시편을 빼곤 초기 황색도에 큰 차이가 없었으며, 42일 폭로 후에 순위가 정반대로 바뀌었으나 편차는 초기와 비슷하였다.

⑤ 리기다소나무

도 27의 그래프에서와 같이 열처리 직후 재색변화 목재와 무처리 목재는 명도 차가 매우 컸으며, 42일 폭로 후에 그 차이가 약간 줄어들었을 뿐 여전히 차이가 났다. 또한 두께 45의 시편은 폭로기간 내내 비슷한 명도 값을 나타내었다.

그리고 적색도는 도 28의 그래프에서와 같이 25일까지 급속히 감속하다가 그 후에 안정되었는데, 무처리 목재(천연 목재)의 적색도는 폭로 초기와 말기가 비슷한 값을 나타내었다.

또한 황색도는 도 29의 그래프에서와 같이 폭로 초기부터 계속해서 감소하였으나, 무처리 목재는 20일까지 초기값을 유지하다가 감소하였다.

즉, 무처리 목재의 변색은 일정기간이 지난 후부터 일어나기 시작한다는 것을 알 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 의해 제조되는 목재는 휘발성 유기화합물이 사라져 환경친화적이며, 열처리로 인해 치수안정성이 높기 때문에 야외 건축시설재로 사용될 수 있고, 착색이 필요 없는 인체친화형 재료이다.

그리고 숯과 목재의 중간 형태로 양쪽의 장점을 모두 가지고 있으므로 악취제거와 잡균제거 및 습도조절 등에 효과적이고, 수피(樹皮)가 그대로 보존되어 천연 목재와 같은 아름다움을 유지할 수 있다.

Claims (8)

1. 목재의 크기에 따라 선별하는 목재 선별단계(S100)와;
   선별된 상기 목재를 건조기에 투입하는 목재 투입단계(S200)와;
   상기 건조기 내부의 온도를 가열목표온도까지 상승시키는 승온단계(S300)와;
   상기 건조기 내부의 온도를 상기 가열목표온도로 유지하는 온도 유지단계(S400)와;
   상기 온도 유지단계(S400) 이후에 상기 건조기 내부의 온도를 냉각목표온도까지 냉각하는 냉각단계(S500) 및;
   상기 건조기 내부에 투입된 목재를 꺼내어 목제품으로 가공하는 가공단계(S600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 탄화목 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 건조기의 내부압력은 대기압보다 0.3~2기압만큼 높은 압력으로 유지되는 것을 특징으로 하는 열처리 탄화목 제조방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 건조기 내부에 간헐적으로 질소가스(N₂가스)나 과열증기가 주입되는 것을 특징으로 하는 열처리 탄화목 제조방법.
   
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
   상기 가열목표온도는 160~250℃이고,
   상기 승온단계(S300)에서는 1~3시간 동안 단계적으로 온도가 상승되어 상기 가열목표온도에 도달하도록 상기 건조기를 제어하는 것을 특징으로 하는 열처리 탄화목 제조방법.
   
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
   상기 온도 유지단계(S400)에서는 상기 가열목표온도가 6~10시간 동안 일정하게 유지되도록 상기 건조기를 제어하는 것을 특징으로 하는 열처리 탄화목 제조방법.
   
6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
   상기 냉각단계(S500)에서는 공랭방식에 의해 상기 가열목표온도에서 상기 냉각목표온도까지 3~4시간에 걸쳐 서냉시키는 것을 특징으로 하는 열처리 탄화목 제조방법.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
   상기 냉각목표온도는 50~60℃인 것을 특징으로 하는 열처리 탄화목 제조방법.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 목제품은 시계, 상폐, 몰딩재, 장식품, 실내 공기정화 용품 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 열처리 탄화목 제조방법.

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