KR20200088145A - Flame retardant wood with expandable graphite and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention may provide a method of manufacturing flame-retardant wood, comprising the steps of: preparing wood particles; manufacturing a mixture by mixing the wood particles, a flame-retardant additive, and a binder; and providing the mixture to a mold and drying to manufacture flame-retardant wood.

Description

팽창흑연을 포함하는 난연목재 및 이의 제조방법{Flame retardant wood with expandable graphite and manufacturing method thereof}Flame retardant wood with expandable graphite and manufacturing method thereof

본 발명은 난연목재 및 이의 제조방법에 관련된 것으로, 상세하게는, 복수의 탄소 고리가 a 및 b축으로 연결된 복수의 층이 c축 방향으로 적층된 구조체에서, 이격된 상기 복수의 층간이 c축 방향으로 팽창하는 난연성 첨가물을 포함하는 난연목재, 그를 포함하는 난연목재 및 이의 제조방법에 관련된 것이다.The present invention relates to a flame retardant wood and a method for manufacturing the same, in detail, in a structure in which a plurality of layers in which a plurality of carbon rings are connected by a and b axes are stacked in the c-axis direction, the spaced apart plurality of interlayers are c-axis Flame-retardant wood containing a flame-retardant additive that expands in the direction, flame-retardant wood comprising the same, and a method of manufacturing the same.

인간의 주거와 관련된 건축 양식과 건축용 재료는, 과학 문명의 발전과 더불어 빠르게 변화하고 발전해 왔으며, 건축재료로 주로 사용되고 있는 목재도, 주거 환경의 개선에 따라 다양하게 개발되고 사용되어 왔다. 현재까지 화재 발생에 따른 인명과 재산의 피해를 최소화하고 보호하기 위한 수 많은 연구와 개선 활동이 지속되어 왔으나, 아직도 주거지와 산업 현장에서 다양한 화재 사고가 빈번하게 발생하고 있어, 사회적 및 인적 손실 또한 과거와 비교하여 크게 확대되어 나타나고 있는 실정이다. The architectural style and building materials related to human dwellings have rapidly changed and developed along with the development of scientific civilization, and wood, which is mainly used as a building material, has been developed and used in various ways according to the improvement of the residential environment. To date, numerous research and improvement activities have been conducted to minimize and protect the damage of human life and property caused by fire, but various fire accidents are still occurring frequently in residential and industrial sites, and social and human losses have also occurred in the past. Compared with the situation is greatly expanded.

이러한 화재 사고의 피해를 최소화 하기 위해, 인간이 거주하고 이용하는 건축물의 실내 및 실외의 건축재료를 열과 연소에 강한 재료로 사용하는 것을 적극적으로 권장하며, 법적으로도 점차 의무화하고 있는 추세이다. 또한, 최근 탄소 나노물질과 같은 물질들을 이용한 난연제를 포함하는 복합재료의 연구 개발이 국내 및 해외에서 활발히 이루어지고 있다.In order to minimize the damage of such a fire accident, it is actively recommended to use indoor and outdoor building materials of buildings inhabited and used by humans as materials resistant to heat and combustion, and it is increasingly required by law. In addition, recently, research and development of a composite material containing a flame retardant using materials such as carbon nanomaterials has been actively conducted in Korea and abroad.

하지만, 제작상의 경제성과 실용성 면에서 아직까지 해결해야 할 난제가 많은 상황에 놓여 있다. 더 나아가, 건축 구조물의 지하화 및 고층화가 가속 되어감에 따라, 화재 발생시 피해 규모도 더욱 대형화되는 추세로 나타나고 있다. 이에 따라, 보다 안전한 건축용 내장재에 대한 개발이 필요한 실정이다.However, there are still many challenges to be solved in terms of production economics and practicality. Furthermore, as the undergroundization and high-rise of building structures are accelerated, the scale of damage in the event of a fire is also increasing. Accordingly, there is a need to develop a safer interior material for construction.

특히, 건축용 내장재 가운데 다수는, 목재 또는 목분 재료가 이용되고 있다. 예를 들어, 국제특허 공개공보 WO2016199969A1에는, 바닥에 설치되는 목재 마루용 적층블록 구조체에 있어서, 변부의 상부단턱과 하부단턱에 의해 종횡으로 맞물리고, 내부에 위치 고정을 위한 고정단턱을 지니는 합판, 상기 합판의 저면에 점형패드와 선형패드 중 적어도 하나를 부착하여 충격을 흡수하는 완충재, 및 상기 합판의 고정단턱에 수용되어 바닥 상에서 위치를 유지하는 클립을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 목재 마루용 적층블록 구조체가 개시되어 있다.In particular, many of the interior materials for construction are made of wood or wood powder. For example, in the international patent publication WO2016199969A1, in a laminated block structure for a wooden floor installed on a floor, a plywood meshed horizontally and horizontally by an upper step and a lower step of a side part, and having a fixed step for fixing a position therein, A laminate for wood flooring comprising a cushioning material that absorbs shock by attaching at least one of a pointed pad and a linear pad to the bottom surface of the plywood, and a clip accommodated in a fixed step of the plywood to maintain its position on the floor. Block structures are disclosed.

그러나, 건축용 내장재에 사용되고 있는 목재 또는 목분 재료가 다른 재료에 비교해 화재에 매우 취약한 특성을 가지고 있는 것에 따라, 목분 재료의 단점을 보완한 난연목재의 개발이 필요한 실정이다. However, as wood or wood powder used in interior materials for construction has very vulnerable properties to fire compared to other materials, it is necessary to develop a flame retardant wood that compensates for the disadvantages of wood powder.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 복수의 탄소 고리가 a 및 b축으로 연결된 복수의 층이 c축 방향으로 적층된 구조체에서, 이격된 상기 복수의 층간이 c축 방향으로 팽창한 난연성 첨가물을 포함하는 난연목재의 제조 방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is a flame retardant additive in which a plurality of spaced apart interlayers are expanded in the c-axis direction in a structure in which a plurality of layers in which a plurality of carbon rings are connected in the a and b axes are stacked in the c-axis direction. It is to provide a method for producing a flame-retardant wood comprising a.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 목분 대비 난연성 첨가물이 25 wt% 이상 첨가되는 난연목재의 제조 방법을 제공하는 데 있다.One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a flame retardant wood in which a flame retardant additive is added in an amount of 25 wt% or more compared to wood flour.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 무기질 물질, 또는 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함하는 난연목재의 제조 방법을 제공하는 데 있다.One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a flame retardant wood further comprising at least one of an inorganic material or a mixture of inorganic and organic materials.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 목분을 포함하는 복수의 제1 난연목재 사이에, 상기 목분보다 크기가 큰 목재 조각을 포함하는 단일의 제2 난연목재가 샌드위치 구조로 배치된 난연성 목재보드의 제조 방법을 제공하는 데 있다.One technical problem to be solved by the present invention, between a plurality of first flame-retardant wood comprising wood powder, a single second flame-retardant wood comprising a piece of wood larger than the wood powder is placed in a sandwich structure flame-retardant wood board It is to provide a manufacturing method.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 무기질 물질, 또는 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함하는 난연성 목재보드의 제조 방법을 제공하는 데 있다.One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a flame-retardant wood board further comprising at least one of an inorganic material or a mixture of inorganic and organic materials.

상술된 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 난연목재의 제조 방법을 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides a method for manufacturing a flame retardant wood.

일 실시 예에 따르면, 상기 난연목재의 제조 방법은, 목분(wood particle)을 준비하는 단계, 상기 목분, 난연성 첨가물, 및 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, 및 몰드에 상기 혼합물을 제공하고, 건조하여, 난연목재를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the method of manufacturing the flame-retardant wood, preparing wood powder, mixing the wood powder, a flame-retardant additive, and a binder to prepare a mixture, and providing the mixture to a mold, Drying may include the step of manufacturing a flame retardant wood.

일 실시 예에 따르면, 상기 난연성 첨가물은, 복수의 탄소 고리가 a 및 b축으로 연결된 복수의 층이 c축 방향으로 적층된 구조체에서, 이격된 상기 복수의 층간이 c축 방향으로 팽창한 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the flame-retardant additive, the plurality of carbon rings in a structure in which a plurality of layers connected by a and b axes are stacked in the c-axis direction, the spaced apart plurality of interlayers expanded in the c-axis direction can do.

일 실시 예에 따르면, 상기 혼합물에 첨가되는 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 상기 난연목재의 난연성이 증가할 수 있다.According to one embodiment, as the amount of the flame retardant additive added to the mixture increases, flame retardancy of the flame retardant wood may increase.

일 실시 예에 따르면, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물은 25 wt% 이상 첨가될 수 있다.According to one embodiment, the flame retardant additive to the wood flour may be added at least 25 wt%.

일 실시 예에 따르면, 상기 혼합물은, 무기질 물질, 또는 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the mixture may further include at least one of an inorganic material, or a mixture of inorganic and organic materials.

일 실시 예에 따르면, 상기 혼합물은 Al2O3 및 SiO2를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the mixture may include Al 2 O 3 and SiO 2 .

일 실시 예에 따르면, 상기 혼합물은 CaO, MgO, Fe2O3, TiO2, 및 MnO를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the mixture may further include CaO, MgO, Fe 2 O 3 , TiO 2 , and MnO.

상술된 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 난연목재를 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides a flame retardant wood.

일 실시 예에 따르면, 상기 난연목재는, 목분, 및 상기 목분의 난연성을 향상시키는 난연성 첨가물이 바인더로 결합된 난연목재에 있어서, 상기 난연성 첨가물은, 복수의 탄소 고리가 a 및 b축으로 연결된 복수의 층이 c축 방향으로 적층된 구조체에서, 이격된 상기 복수의 층간이 c축 방향으로 팽창한 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the flame-retardant wood is a flame-retardant wood in which a flame retardant additive for improving the flame retardancy of wood flour and the wood flour is combined with a binder, wherein the flame retardant additive comprises a plurality of carbon rings connected by a and b axes In the structure in which the layers of are stacked in the c-axis direction, the spaced apart plurality of interlayers may include expanding in the c-axis direction.

일 실시 예에 따르면, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물이 25 wt% 이상 첨가될 수 있다. According to one embodiment, the flame retardant additives compared to the wood flour may be added at least 25 wt%.

일 실시 예에 따르면, 무기질 물질, 또는 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함하되, Al2O3 및 SiO2를 포함하고, CaO, MgO, Fe2O3, TiO2, 및 MnO를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the inorganic material, or at least any one of a mixture of inorganic and organic materials, including Al 2 O 3 and SiO 2 , CaO, MgO, Fe 2 O 3 , TiO 2 , and MnO It may further include.

상술된 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 난연성 목재보드의 제조 방법을 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides a method for manufacturing a flame-retardant wood board.

일 실시 예에 따르면, 상기 난연성 목재보드의 제조 방법은, 제1 난연목재로, 본 발명에 따른 난연목재를 준비하는 단계, 상기 목분보다 크기가 큰 목재 조각(wood piece), 상기 목분, 상기 난연성 첨가물, 및 상기 바인더를 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계, 몰드에 상기 제2 혼합물을 제공하고, 건조하여, 제2 난연목재를 제조하는 단계, 및 복수의 상기 제1 난연목재 사이에 단일의 상기 제2 난연목재를 샌드위치 구조로 배치하고, 열압착하여, 난연성 목재보드를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the method of manufacturing the flame-retardant wood board, a first flame-retardant wood, preparing a flame-retardant wood according to the present invention, a wood piece larger than the wood flour (wood piece), the wood flour, the flame-retardant Mixing an additive, and the binder to prepare a second mixture, providing the second mixture to a mold, and drying to produce a second flame retardant wood, and a single between a plurality of the first flame retardant woods The second flame-retardant wood may be placed in a sandwich structure, and heat-pressed to include a step of manufacturing a flame-retardant wood board.

일 실시 예에 따르면, 무기질 물질, 또는 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함하되, Al2O3 및 SiO2를 포함하고, CaO, MgO, Fe2O3, TiO2, 및 MnO를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the inorganic material, or at least any one of a mixture of inorganic and organic materials, including Al 2 O 3 and SiO 2 , CaO, MgO, Fe 2 O 3 , TiO 2 , and MnO It may further include.

본 발명의 실시 예에 따르면, 목분(wood particle)을 준비하는 단계, 상기 목분, 난연성 첨가물, 및 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, 및 몰드에 상기 혼합물을 제공하고, 건조하여, 난연목재를 제조하는 단계를 포함하는 난연목재의 제조 방법이 제공될 수 있다. 상기 난연성 첨가물은, 복수의 탄소 고리가 a 및 b축으로 연결된 복수의 층이 c축 방향으로 적층된 구조체에서, 이격된 상기 복수의 층간이 c축 방향으로 팽창한 것을 포함할 수 있다. 또한, 상기 혼합물은, 무기질 물질, 또는 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a step of preparing a wood particle, mixing the wood powder, a flame retardant additive, and a binder to prepare a mixture, and providing the mixture to a mold, and drying the flame-retardant wood A method of manufacturing a flame retardant wood comprising a step of manufacturing may be provided. The flame retardant additive may include, in a structure in which a plurality of layers in which a plurality of carbon rings are connected in the a and b axes are stacked in the c-axis direction, the spaced apart plurality of interlayers are expanded in the c-axis direction. In addition, the mixture may further include at least one of inorganic substances or mixtures of inorganic and organic substances.

이에 따라, ISO 난연목재의 기준(난연목재의 총 열방출률이 8 MJ/m2 이하)을 만족하며, 성형성, 내화성, 및 난연성이 향상된 난연목재를 제공할 수 있다.Accordingly, it satisfies the standard of ISO flame retardant wood (the total heat release rate of the flame retardant wood is 8 MJ/m 2 or less), and it is possible to provide a flame retardant wood with improved moldability, fire resistance, and flame retardancy.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 난연목재의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 난연성 첨가물을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 난연성 목재보드의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 난연성 목재보드를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실험 예에 따른 목분의 사진이다.
도 6은 본 발명의 실험 예에 따른 난연성 첨가물의 사진이다.
도 7 a는 본 발명의 실험 예 1-1에 따른 난연목재의 사진이다.
도 7 b는 본 발명의 실험 예 1-2에 따른 난연목재의 사진이다.
도 7 c는 본 발명의 실험 예 1-3에 따른 난연목재의 사진이다.
도 7 d는 본 발명의 실험 예 1-4에 따른 난연목재의 사진이다.
도 7 e는 본 발명의 실험 예 1-5에 따른 난연목재의 사진이다.
도 8 a는 본 발명의 실험 예 1-6에 따른 난연목재의 사진이다.
도 8 b는 본 발명의 실험 예 1-7에 따른 난연목재의 사진이다.
도 8 c는 본 발명의 실험 예 1-8에 따른 난연목재의 사진이다.
도 8 d는 본 발명의 실험 예 1-9에 따른 난연목재의 사진이다.
도 9는 본 발명의 실험 예 1-1(EG 0%) 내지 1-9(EG 50%)에 따른 난연목재의 열방출률(HRR; heat release rate)을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 총 열방출률(THR; total heat release rate)을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 실험 예 1-1에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터(cone calorimeter) 실험 수행 후의 사진이다.
도 12는 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 전의 질량(initial mass), 실험 수행 후의 질량(last mass), 및 질량 감소율(mass loss rate)을 나타내는 그래프이다.
도 13은 콘 칼로리미터 실험 수행 후에, 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 팽창률(expansion rate) 및 난연성 첨가물(mass of expanded layer)의 질량을 나타내는 그래프이다.
도 14는 연소되는 경우에, 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 온도 변화 특성을 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 열전도율(thermal conductivity)을 나타내는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 열저항(thermal resistance)을 나타내는 그래프이다.
도 17 a는 본 발명의 실험 예 2-1에 따른 난연목재의 사진이다.
도 17 b는 본 발명의 실험 예 2-2에 따른 난연목재의 사진이다.
도 17 c는 본 발명의 실험 예 2-3에 따른 난연목재의 사진이다.
도 17 d는 본 발명의 실험 예 2-4에 따른 난연목재의 사진이다.
도 18 a는 본 발명의 실험 예 3-1에 따른 난연목재의 사진이다.
도 18 b는 본 발명의 실험 예 3-2에 따른 난연목재의 사진이다.
도 18 c는 본 발명의 실험 예 3-3에 따른 난연목재의 사진이다.
도 18 d는 본 발명의 실험 예 3-4에 따른 난연목재의 사진이다.
도 19는 본 발명의 실험 예 2-1에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이다.
도 20은 본 발명의 실험 예 2-2에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이다.
도 21은 본 발명의 실험 예 2-3에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이다.
도 22는 본 발명의 실험 예 2-4에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이다.
도 23은 본 발명의 실험 예 2-1 내지 2-4에 따른 난연목재의 총 열방출률을 나타내는 그래프이다.
도 24는 본 발명의 실험 예 2-1 내지 2-4에 따른 난연목재의 질량 감소율을 나타내는 그래프이다.
도 25 a는 본 발명의 실험 예 2-1에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이다.
도 25 b는 본 발명의 실험 예 2-2에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이다.
도 25 c는 본 발명의 실험 예 2-3에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이다.
도 25 d는 본 발명의 실험 예 2-4에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이다.
도 26 a는 본 발명의 실험 예 2-1에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이다.
도 26 b는 본 발명의 실험 예 2-2에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이다.
도 26 c는 본 발명의 실험 예 2-3에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이다.
도 26 d는 본 발명의 실험 예 2-4에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이다.
도 27은 본 발명의 실험 예 3-1에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이다.
도 28은 본 발명의 실험 예 3-2에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이다.
도 29는 본 발명의 실험 예 3-3에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이다.
도 30은 본 발명의 실험 예 3-4에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이다.
도 31 a는 본 발명의 실험 예 3-1에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이다.
도 31 b는 본 발명의 실험 예 3-2에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이다.
도 31 c는 본 발명의 실험 예 3-3에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이다.
도 31 d는 본 발명의 실험 예 3-4에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이다.
도 32 a는 본 발명의 실험 예 3-1에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이다.
도 32 b는 본 발명의 실험 예 3-2에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이다.
도 32 c는 본 발명의 실험 예 3-3에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이다.
도 32 d는 본 발명의 실험 예 3-4에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이다.1 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a flame retardant wood according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a flame retardant additive according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a flame retardant wood board according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a flame-retardant wood board according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph of wood powder according to an experimental example of the present invention.
6 is a photograph of a flame retardant additive according to an experimental example of the present invention.
7A is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-1 of the present invention.
7 b is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-2 of the present invention.
7 c is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-3 of the present invention.
7 d is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-4 of the present invention.
7 e is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-5 of the present invention.
8A is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-6 of the present invention.
8 b is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-7 of the present invention.
8 c is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-8 of the present invention.
8 d is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-9 of the present invention.
9 is a graph showing the heat release rate (HRR) of flame retardant wood according to Experimental Examples 1-1 (EG 0%) to 1-9 (EG 50%) of the present invention.
10 is a graph showing the total heat release rate (THR) of the flame retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention.
11 is a photograph after performing a cone calorimeter experiment of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-1 of the present invention.
FIG. 12 shows the mass before the cone calorimeter experiment of the flame retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention, the mass after the experiment, and the mass loss rate. It is a graph to show.
13 is a graph showing the expansion rate of the flame-retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention and the mass of the flame-retardant additive (mass of expanded layer) after performing the cone calorimeter experiment.
14 is a graph showing the temperature change characteristics of the flame retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention when burned.
15 is a graph showing the thermal conductivity of the flame retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention.
16 is a graph showing the thermal resistance of the flame-retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention.
17A is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 2-1 of the present invention.
17B is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 2-2 of the present invention.
17 c is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 2-3 of the present invention.
17 d is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 2-4 of the present invention.
18A is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 3-1 of the present invention.
18B is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 3-2 of the present invention.
18 c is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 3-3 of the present invention.
18 d is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 3-4 of the present invention.
19 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-1 of the present invention.
20 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-2 of the present invention.
21 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-3 of the present invention.
22 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-4 of the present invention.
23 is a graph showing the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Examples 2-1 to 2-4 of the present invention.
24 is a graph showing the mass reduction rate of the flame-retardant wood according to Experimental Examples 2-1 to 2-4 of the present invention.
25A is a photograph showing an expanded shape after performing a cone calorimeter experiment of a flame retardant wood according to Experimental Example 2-1 of the present invention.
25B is a photograph showing the expanded shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-2 of the present invention.
25C is a photograph showing the expanded shape after performing the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-3 of the present invention.
25 d is a photograph showing the expanded shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-4 of the present invention.
26A is a photograph showing the shape after performing the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-1 of the present invention.
26B is a photograph showing the shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-2 of the present invention.
26C is a photograph showing the shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-3 of the present invention.
26D is a photograph showing the shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-4 of the present invention.
27 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 3-1 of the present invention.
28 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-2 of the present invention.
29 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-3 of the present invention.
30 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 3-4 of the present invention.
31A is a photograph showing an expanded shape after performing a cone calorimeter experiment of a flame-retardant wood according to Experimental Example 3-1 of the present invention.
Figure 31 b is a photograph showing the expanded shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-2 of the present invention.
31 c is a photograph showing the expanded shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-3 of the present invention.
31 d is a photograph showing the expanded shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-4 of the present invention.
Figure 32a is a photograph showing the shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-1 of the present invention.
32B is a photograph showing the shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-2 of the present invention.
32 c is a photograph showing the shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-3 of the present invention.
FIG. 32 d is a photograph showing the shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-4 of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete and that the spirit of the present invention is sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In the present specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be formed directly on another component, or a third component may be interposed between them. In addition, in the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for effective description of technical content.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Further, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, what is referred to as the first component in one embodiment may be referred to as the second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. Also, in this specification,'and/or' is used to mean including at least one of the components listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. In the specification, a singular expression includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise. Also, terms such as “include” or “have” are intended to indicate the existence of features, numbers, steps, elements or combinations thereof described in the specification, and one or more other features, numbers, steps, or configurations. It should not be understood as excluding the possibility or presence of elements or combinations thereof.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 난연목재의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 난연성 첨가물을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 난연성 목재보드의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 난연성 목재보드를 설명하기 위한 도면이다.1 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a flame retardant wood according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view for explaining a flame retardant additive according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention It is a flow chart for explaining a method of manufacturing a flame-retardant wood board, Figure 4 is a view for explaining a flame-retardant wood board according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 목분(wood particle, 11)이 준비될 수 있다(S110). 일 실시 예에 따르면, 상기 목분(11)은 225~275 °C 온도 범위에서 발열하는 다공성 가연 물질일 수 있다. 이에 따라, 화재 시에 상기 목분(11) 내부의 공극에 존재하는 산소원에 의해 소화(消火, fire extinguishing)가 어려울 수 있다. 예를 들어, 상기 목분(11)은 상용화된 합성 목재로부터 제조된 80~100 메쉬(mesh)의 나무 분말일 수 있다. Referring to Figure 1, wood powder (wood particle, 11) may be prepared (S110). According to one embodiment, the wood powder 11 may be a porous combustible material that generates heat in the temperature range of 225 ~ 275 °C. Accordingly, fire extinguishing may be difficult due to an oxygen source existing in the pores inside the wood flour 11 during a fire. For example, the wood powder 11 may be 80 to 100 mesh of wood powder made from commercially available synthetic wood.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 목분(11)의 난연성을 향상시키기 위해, 상기 목분(11)에, 난연성 첨가물(12), 및 바인더가 혼합되어 혼합물이 제조될 수 있다(S120). 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 난연성 첨가물(12)은, 복수의 탄소 고리(13)가 a 및 b축으로 연결된 복수의 층이 c축 방향으로 적층된 구조체에서, 이격된 상기 복수의 층간이 c축 방향으로 팽창한 것을 포함할 수 있다. 이러한 상기 난연성 첨가물(12)의 구조적 특성으로 인해, 상기 목분(11) 및 상기 난연성 첨가물(12)이 혼합되는 경우, 상기 목분(11)의 가연성을 상기 난연성 첨가물(12)이 보완하여, 후술되는 단계에서 제조되는 난연목재(10)의 난연성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 상기 난연성 첨가물(12)은 80 메쉬의 탄소 분말(탄소 93.8 % 포함)일 수 있다. Therefore, according to an embodiment of the present invention, in order to improve the flame retardancy of the wood flour 11, a mixture may be prepared by mixing the wood flour 11 with a flame retardant additive 12 and a binder (S120). According to an embodiment of the present invention with reference to FIG. 2, in the structure in which a plurality of layers in which a plurality of carbon rings 13 are connected by a and b axes are stacked in the c-axis direction, the flame-retardant additive 12 is spaced apart. It may include that the plurality of interlayers expanded in the c-axis direction. Due to the structural characteristics of the flame-retardant additive 12, when the wood flour 11 and the flame-retardant additive 12 are mixed, the flame-retardant additive 12 is supplemented with the combustibility of the wood flour 11, which will be described later. The flame retardancy of the flame retardant wood 10 manufactured in the step can be improved. For example, the flame retardant additive 12 may be 80 mesh of carbon powder (including 93.8% carbon).

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 목분(11)의 난연성을 향상시키기 위해, 상기 목분(11) 및 상기 난연성 첨가물(12)이 혼합되는 경우, 상기 바인더가 첨가될 수 있고, 이에 따라, 상기 목분(11) 및 상기 난연성 첨가물(12)이 용이하게 결합되어 상기 혼합물이 제조될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 바인더는 상용화된 접착제일 수 있다. 예를 들어, 상기 접착제는 풀(glue)일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in order to improve the flame retardancy of the wood flour 11, when the wood flour 11 and the flame retardant additive 12 are mixed, the binder may be added, and accordingly, the wood flour (11) and the flame retardant additive (12) can be easily combined to produce the mixture. According to one embodiment, the binder may be a commercially available adhesive. For example, the adhesive can be glue.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 혼합물에 첨가되는 상기 난연성 첨가물(12)의 양이 증가할수록, 후술되는 단계에서 제조되는 난연목재(10)의 난연성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 상기 목분(11) 대비 상기 난연성 첨가물(12)은 25 wt% 이상 첨가될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, as the amount of the flame retardant additive 12 added to the mixture increases, flame retardancy of the flame retardant wood 10 manufactured in the steps described below may be improved. For example, the flame retardant additive 12 compared to the wood flour 11 may be added at least 25 wt%.

몰드에 상기 혼합물이 제공되고, 건조되어, 난연목재(10)가 제조될 수 있다(S130). 일 실시 예에 따르면, 가로 100 mm, 세로 100 mm, 및 높이 12 mm의 몰드에 상기 혼합물이 제공되고, 80 °C에서 6 일 동안 건조되어, 상기 난연목재(10)가 제조될 수 있다.The mixture is provided to a mold and dried to produce a flame retardant wood 10 (S130). According to one embodiment, the mixture is provided in a mold having a width of 100 mm, a height of 100 mm, and a height of 12 mm, and dried at 80°C for 6 days, so that the flame-retardant wood 10 may be manufactured.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 혼합물에, 무기질 물질, 또는 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나가 더 포함될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 혼합물에 Al2O3 및 SiO2가 포함될 수 있다. 또한, 상기 혼합물에 CaO, MgO, Fe2O3, TiO2, 및 MnO가 더 포함될 수 있다. 상기 혼합물에, 상기 무기질 물질, 또는 상기 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나가 더 포함되는 것에 의해, 상기 난연목재(10)의 성형성, 내화성, 및 난연성이 향상될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the mixture may further include at least one of inorganic substances, or mixtures of inorganic and organic substances. According to an embodiment, Al 2 O 3 and SiO 2 may be included in the mixture. In addition, CaO, MgO, Fe 2 O 3 , TiO 2 , and MnO may be further included in the mixture. The mixture, at least one of the inorganic material, or a mixture of the inorganic and organic materials may further include, so that the moldability, fire resistance, and flame retardancy of the flame-retardant wood 10 may be improved.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 난연성 목재보드(30)가 제공될 수 있다. 상기 난연성 목재보드(30)가 제공되기 위해, 제1 난연목재로, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 난연목재(10)가 준비될 수 있다(S210). 상술된 바와 같이, 상기 난연목재 즉, 상기 제1 난연목재(10)는, 상기 목분(11), 상기 난연성 첨가물(12), 및 상기 바인더가 혼합된 상기 혼합물이 몰드에 제공되고, 건조되는 공정을 통해 준비될 수 있다. 도 2를 참조하여 상술된 바와 같이, 상기 난연목재(10)는, 복수의 탄소 고리(13)가 a 및 b축으로 연결된 복수의 층이 c축 방향으로 적층된 구조체에서, 이격된 상기 복수의 층간이 c축 방향으로 팽창한 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 난연목재(10)의 난연성이 향상될 수 있다. 3 and 4, a flame-retardant wood board 30 according to an embodiment of the present invention may be provided. In order to provide the flame-retardant wood board 30, as the first flame-retardant wood, the flame-retardant wood 10 according to an embodiment of the present invention may be prepared (S210). As described above, the flame-retardant wood, that is, the first flame-retardant wood 10, the wood powder 11, the flame-retardant additive 12, and the mixture of the binder mixture is provided to the mold, and the process of drying Can be prepared through. As described above with reference to Figure 2, the flame-retardant wood 10, the plurality of spaced apart in a structure in which a plurality of layers in which a plurality of carbon rings 13 are connected by a and b axes are stacked in the c-axis direction It may include that the interlayer is expanded in the c-axis direction. Accordingly, the flame retardancy of the first flame retardant wood 10 can be improved.

상기 목분(11)보다 크기가 큰 목재 조각(wood piece, 21), 상기 목분(11), 상기 난연성 첨가물(12), 및 상기 바인더가 혼합되어 제2 혼합물이 제조될 수 있다(S220). 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 혼합물에 상기 목분(11)보다 크기가 큰 상기 목재 조각(21)이 포함되는 것에 의해, 후술되는 단계에서 상기 제2 혼합물로부터 제조되는 제2 난연목재(20)의 밀도가 상기 제1 난연목재(10)보다 상대적으로 낮을 수 있다. A second mixture may be prepared by mixing a wood piece (21) larger in size than the wood flour (11), the wood flour (11), the flame retardant additive (12), and the binder (S220). According to one embodiment, the second mixture is a second flame-retardant wood 20 manufactured from the second mixture in a step to be described later by including the wood piece 21 larger in size than the wood flour 11 The density of may be relatively lower than the first flame-retardant wood (10).

S120 단계에서 상술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 목재 조각(21) 및 상기 목분(11)의 난연성을 향상시키기 위해, 상기 목재 조각(21), 상기 목분(11), 및 상기 난연성 첨가물(12)이 혼합되는 경우, 상기 바인더가 첨가될 수 있고, 이에 따라, 상기 목재 조각(21), 상기 목분(11), 및 상기 난연성 첨가물(12)이 용이하게 결합되어 상기 제2 혼합물이 제조될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 바인더는 상용화된 접착제일 수 있다. As described above in step S120, according to an embodiment of the present invention, to improve the flame retardancy of the wood piece 21 and the wood powder 11, the wood piece 21, the wood powder 11, and the When the flame retardant additive 12 is mixed, the binder may be added, and accordingly, the wood piece 21, the wood flour 11, and the flame retardant additive 12 are easily combined to form the second mixture. It can be manufactured. According to one embodiment, the binder may be a commercially available adhesive.

몰드에 상기 제2 혼합물이 제공되고, 건조되어, 제2 난연목재(20)가 제조될 수 있다(S230). S130 단계에서 상술된 바와 같이, 기준 크기의 몰드에 상기 혼합물이 제공되고, 상온보다 높은 온도에서 건조되어, 상기 제2 난연목재(20)가 제조될 수 있다. The second mixture is provided to the mold and dried, so that the second flame-retardant wood 20 may be manufactured (S230). As described above in step S130, the mixture is provided to a mold having a reference size, and dried at a temperature higher than room temperature, so that the second flame retardant wood 20 may be manufactured.

이후, 도 4에 도시된 바와 같은 샌드위치 구조로, 복수의 상기 제1 난연목재(10) 사이에 단일의 상기 제2 난연목재(20)가 배치될 수 있고, 이후, 열압착되어, 난연성 목재보드(30)가 제조될 수 있다(S240). 상술된 바와 같이, 상기 제2 난연목재(20)에 포함된 상기 목재 조각(21)은 상기 제1 및 제2 난연목재(10 및 20)에 포함된 목분(11)보다 크기가 클 수 있다. 따라서, 상기 제2 난연목재(20)의 밀도가 상기 제1 난연목재(10)보다 상대적으로 낮을 수 있다. 상기 제2 난연목재(20)가 상기 제1 난연목재(10)보다 밀도가 낮은 것에 의해, 상기 제2 난연목재(20)가 상기 제1 난연목재(10)보다 가벼울 수 있다. 따라서, 복수의 상기 제1 난연목재(10)를 표층에 포함하고, 단일의 상기 제2 난연목재(20)를 심층에 포함하는 상기 난연성 목재보드(30)가 경량화될 수 있다.Thereafter, with a sandwich structure as shown in FIG. 4, a single second flame retardant wood 20 may be disposed between a plurality of the first flame retardant woods 10, and thereafter, heat-compressed to form a flame retardant wood board 30 may be manufactured (S240). As described above, the piece of wood 21 included in the second flame-retardant wood 20 may be larger in size than the wood flour 11 included in the first and second flame-retardant woods 10 and 20. Therefore, the density of the second flame-retardant wood 20 may be relatively lower than that of the first flame-retardant wood 10. Since the second flame-retardant wood 20 has a lower density than the first flame-retardant wood 10, the second flame-retardant wood 20 may be lighter than the first flame-retardant wood 10. Accordingly, the flame-retardant wood board 30 including a plurality of the first flame-retardant wood 10 in the surface layer and the single second flame-retardant wood 20 in the depth may be reduced in weight.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제2 혼합물은, 무기질 물질, 또는 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함하되, Al2O3 및 SiO2를 포함하고, CaO, MgO, Fe2O3, TiO2, 및 MnO를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 혼합물에, 상기 무기질 물질, 또는 상기 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나가 더 포함되는 것에 의해, 상기 제2 난연목재(20)의 성형성, 내화성, 및 난연성이 향상될 수 있다. 또한 상술된 바와 같이, 상기 무기질 물질, 또는 상기 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나가 더 포함되어, 상기 제1 난연목재(10)가 제조될 수 있고, 이에 따라, 상기 제1 난연목재(10)의 성형성, 내화성, 및 난연성이 향상될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 난연목재(10 및 20)를 포함하는 상기 난연성 목재보드(30)의 성형성, 내화성, 및 난연성이 더불어 향상될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second mixture further comprises at least one of inorganic substances, or mixtures of inorganic and organic substances, including Al 2 O 3 and SiO 2 , CaO, MgO, Fe 2 O 3 , TiO 2 , and MnO may be further included. Moldability, fire resistance, and flame retardancy of the second flame-retardant wood 20 may be improved by further including at least one of the inorganic substance or a mixture of the inorganic substance and the organic substance in the second mixture. . In addition, as described above, at least one of the inorganic material or the mixture of the inorganic material and the organic material is further included, so that the first flame retardant wood 10 may be manufactured, and accordingly, the first flame retardant wood ( The moldability, fire resistance, and flame retardancy of 10) can be improved. Accordingly, moldability, fire resistance, and flame retardancy of the flame-retardant wood board 30 including the first and second flame-retardant woods 10 and 20 may be improved together.

이하, 본 발명의 변형 예가 설명된다.Hereinafter, modified examples of the present invention will be described.

본 발명의 제1 변형 예에 따르면, 상기 무기질 물질, 또는 상기 무기질 및 유기질의 혼합물질은, 과립화되어 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합물 또는 상기 제2 혼합물을 제조하는 단계에서, 상기 무기질 물질, 또는 상기 무기질 및 유기질의 혼합물질이 후술되는 공정에 따라 제조되어 제공될 수 있다.According to the first modification of the present invention, the inorganic material, or a mixture of the inorganic and organic materials, may be provided by granulation. Specifically, in the step of preparing the mixture or the second mixture, the inorganic material, or a mixture of the inorganic and organic materials may be prepared and provided according to a process described below.

상기 제1 변형 예에 따르면, 씨드(seed)가 준비될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 씨드는 금속 또는 세라믹 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 씨드에 용액이 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 용액은 물(water)일 수 있다. 상기 씨드 및 상기 용액에, 상기 무기질 물질, 또는 상기 무기질 및 유기질의 혼합물질이 제공되고, 셰이킹(shaking)되어, 과립화된 상기 무기질 물질, 또는 상기 무기질 및 유기질의 혼합물질이 제조될 수 있다.According to the first modified example, a seed may be prepared. According to one embodiment, the seed may include at least one of metal or ceramic. A solution may be provided to the seed. According to one embodiment, the solution may be water. The seed and the solution may be provided with the inorganic material, or a mixture of the inorganic and organic materials, and shaked to form the granulated inorganic material or a mixture of the inorganic and organic materials. .

본 발명의 제2 변형 예에 따르면, 상기 무기질 물질, 또는 상기 무기질 및 유기질의 혼합물질을 과립화하여 제조된 과립상은, 서로 다른 크기로 제공될 수 있다. 구체적으로, 상술된 본 발명의 변형 예에 따른 상기 무기질 물질, 또는 상기 무기질 및 유기질의 혼합물질을 과립화하는 공정의 시간을 조절하여, 상기 과립상의 크기가 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 과립화하는 공정이 오랜 시간 동안 수행되는 경우, 상기 과립상의 크기가 커질 수 있다. According to a second modification of the present invention, the inorganic material, or a granular material prepared by granulating the mixture of the inorganic and organic materials, may be provided in different sizes. Specifically, the size of the granular material may be controlled by adjusting the time of the process of granulating the inorganic material or the mixture of the inorganic material and the organic material according to the modification of the present invention described above. For example, when the granulating process is performed for a long time, the size of the granular phase may be increased.

상기 제2 변형 예에 따르면, 상기 과립상 중에서, 상대적으로 작은 과립상에는 상대적으로 큰 과립상보다 더 적은 수의 공극이 포함될 수 있다. 이에 따라, 상기 상대적으로 작은 과립상을 포함하는 상기 제1 또는 제2 난연목재는, 상기 상대적으로 큰 과립상을 포함하는 상기 제1 또는 제2 난연목재보다 난연성이 향상될 수 있다. 한편, 상기 상대적으로 큰 과립상을 포함하는 상기 제1 또는 제2 난연목재는, 더 많은 수의 공극을 포함하는 것에 따라, 경량화될 수 있다.According to the second modified example, among the granules, a relatively small number of granules may include fewer pores than a relatively large granule. Accordingly, the first or second flame-retardant wood comprising the relatively small granular form may have improved flame retardancy than the first or second flame-retardant wood comprising the relatively large granular form. On the other hand, the first or second flame-retardant wood comprising the relatively large granular shape can be made lighter by including a larger number of pores.

이하, 본 발명의 구체적인 실험 예가 설명된다. Hereinafter, specific experimental examples of the present invention will be described.

실험 예 1-1에 따른 According to Experimental Example 1-1 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

목분으로, 상용화된 합성 목재로부터 제조된 80~100 메쉬(mesh)의 나무 분말 33.3 g을 준비하였다.As wood flour, 33.3 g of 80-100 mesh wood powder prepared from commercially available synthetic wood was prepared.

상기 목분 및 풀을 혼합하여 혼합물을 제조하였다.A mixture was prepared by mixing the wood flour and grass.

가로 100 mm, 세로 100 mm, 및 높이 12 mm의 몰드에 상기 혼합물을 제공하고, 80 °C에서 6 일 동안 건조하여, 실험 예 1-1에 따른 난연목재를 제조하였다.The mixture was provided in a mold having a width of 100 mm, a height of 100 mm, and a height of 12 mm, and dried at 80°C for 6 days to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 1-1.

실험 예 1-2에 따른 According to Experimental Example 1-2 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 1-1에서, 난연성 첨가물로, 80 메쉬의 탄소 분말(탄소 93.8 % 포함)을 준비하였다.In Experimental Example 1-1 described above, an 80 mesh carbon powder (including 93.8% carbon) was prepared as a flame retardant additive.

상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물 5 wt%를 혼합하여, 실험 예 1-2에 따른 난연목재를 제조하였다.The flame retardant additive 5 wt% compared to the wood flour was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 1-2.

실험 예 1-3에 따른 According to Experimental Example 1-3 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 1-2에서, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물 10 wt%를 혼합하여, 실험 예 1-3에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 1-2 described above, 10 wt% of the flame retardant additive to the wood flour was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 1-3.

실험 예 1-4에 따른 According to Experimental Example 1-4 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 1-2에서, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물 15 wt%를 혼합하여, 실험 예 1-4에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 1-2 described above, 15 wt% of the flame retardant additive to the wood flour was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 1-4.

실험 예 1-5에 따른 According to Experimental Example 1-5 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 1-2에서, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물 20 wt%를 혼합하여, 실험 예 1-5에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 1-2 described above, 20 wt% of the flame retardant additive to the wood flour was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 1-5.

실험 예 1-6에 따른 According to Experimental Example 1-6 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 1-2에서, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물 25 wt%를 혼합하여, 실험 예 1-6에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 1-2 described above, 25 wt% of the flame retardant additive to the wood flour was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 1-6.

실험 예 1-7에 따른 According to Experimental Example 1-7 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 1-2에서, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물 30 wt%를 혼합하여, 실험 예 1-7에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 1-2 described above, 30 wt% of the flame retardant additive to the wood flour was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 1-7.

실험 예 1-8에 따른 According to Experimental Example 1-8 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 1-2에서, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물 40 wt%를 혼합하여, 실험 예 1-8에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 1-2 described above, 40 wt% of the flame retardant additive to the wood flour was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 1-8.

실험 예 1-9에 따른 According to Experimental Example 1-9 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 1-2에서, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물 50 wt%를 혼합하여, 실험 예 1-9에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 1-2 described above, 50 wt% of the flame retardant additive to the wood flour was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 1-9.

본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재는 아래 [표 1]과 같이 정리될 수 있다. Flame-retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention can be arranged as shown in [Table 1] below.

난연목재Flame retardant wood 난연성 첨가물Flame retardant additive 목분Wood flour 실험 예 1-1Experimental Example 1-1 0.0 g(목분 대비 0 wt%)0.0 g (0 wt% of wood powder) 33.3 g33.3 g 실험 예 1-2Experimental Example 1-2 1.7 g(목분 대비 5 wt%)1.7 g (5 wt% of wood flour) 실험 예 1-3Experimental Example 1-3 3.3 g(목분 대비 10 wt%)3.3 g (10 wt% of wood powder) 실험 예 1-4Experimental Example 1-4 5.0 g(목분 대비 15 wt%)5.0 g (15 wt% compared to wood flour) 실험 예 1-5Experimental Example 1-5 6.7 g(목분 대비 20 wt%)6.7 g (20 wt% of wood flour) 실험 예 1-6Experimental Example 1-6 8.3 g(목분 대비 25 wt%)8.3 g (25 wt% compared to wood flour) 실험 예 1-7Experimental Example 1-7 10.0 g(목분 대비 30 wt%)10.0 g (30 wt% compared to wood flour) 실험 예 1-8Experimental Example 1-8 13.3 g(목분 대비 40 wt%)13.3 g (40 wt% of wood flour) 실험 예 1-9Experimental Example 1-9 16.7 g(목분 대비 50 wt%)16.7 g (50 wt% of wood flour)

실험 예 2-1에 따른 According to Experimental Example 2-1 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 1-1에서, 상기 목분을 100 g 혼합하여, 실험 예 2-1에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 1-1 described above, 100 g of the wood flour was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 2-1.

실험 예 2-2에 따른 According to Experimental Example 2-2 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 2-1에서, 난연성 첨가물 10 g을 혼합하여, 실험 예 2-2에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 2-1 described above, 10 g of a flame retardant additive was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 2-2.

실험 예 2-3에 따른 According to Experimental Example 2-3 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 2-1에서, 난연성 첨가물 20 g을 혼합하여, 실험 예 2-3에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 2-1 described above, 20 g of a flame retardant additive was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 2-3.

실험 예 2-4에 따른 According to Experimental Example 2-4 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 2-1에서, 난연성 첨가물 30 g을 혼합하여, 실험 예 2-4에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 2-1 described above, 30 g of a flame retardant additive was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 2-4.

본 발명의 실험 예 2-1 내지 2-4에 따른 난연목재는 아래 [표 2]와 같이 정리될 수 있다.Flame-retardant wood according to Experimental Examples 2-1 to 2-4 of the present invention can be arranged as shown in [Table 2] below.

난연목재Flame retardant wood 난연성 첨가물Flame retardant additive 목분Wood flour 실험 예 2-1Experimental Example 2-1 0 g0 g 100 g100 g 실험 예 2-2Experimental Example 2-2 10 g10 g 실험 예 2-3Experimental Example 2-3 20 g20 g 실험 예 2-4Experimental Example 2-4 30 g30 g

실험 예 3-1에 따른 According to Experimental Example 3-1 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 2-1에서, 무기질 물질로 Al2O3를 준비하였다. In Experimental Example 2-1 described above, Al 2 O 3 was prepared as an inorganic material.

상기 무기질 물질을 0~10 wt% 혼합하여, 실험 예 3-1에 따른 난연목재를 제조하였다.The inorganic material was mixed with 0-10 wt% to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 3-1.

실험 예 3-2에 따른 According to Experimental Example 3-2 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 3-1에서, 난연성 첨가물 10 wt%을 혼합하여, 실험 예 3-2에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 3-1 described above, a flame retardant wood according to Experimental Example 3-2 was prepared by mixing 10 wt% of a flame retardant additive.

실험 예 3-3에 따른 According to Experimental Example 3-3 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 3-1에서, 난연성 첨가물 20 wt%을 혼합하여, 실험 예 3-3에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 3-1 described above, a flame retardant additive according to Experimental Example 3-3 was prepared by mixing 20 wt% of a flame retardant additive.

실험 예 3-4에 따른 According to Experimental Example 3-4 난연목재의Flame retardant wood 제조 Produce

상술된 실험 예 3-1에서, 난연성 첨가물 30 wt%을 혼합하여, 실험 예 3-4에 따른 난연목재를 제조하였다.In Experimental Example 3-1 described above, 30 wt% of a flame retardant additive was mixed to prepare a flame retardant wood according to Experimental Example 3-4.

본 발명의 실험 예 3-1 내지 3-4에 따른 난연목재는 아래 [표 3]과 같이 정리될 수 있다.Flame-retardant wood according to Experimental Examples 3-1 to 3-4 of the present invention can be arranged as shown in [Table 3] below.

난연목재Flame retardant wood 난연성 첨가물Flame retardant additive 목분Wood flour 무기질 물질Mineral substances 실험 예 3-1Experimental Example 3-1 0 wt%0 wt% 90 wt%90 wt% 0~10 wt%0~10 wt% 실험 예 3-2Experimental Example 3-2 10 wt%10 wt% 80 wt%80 wt% 실험 예 3-3Experimental Example 3-3 20 wt%20 wt% 70 wt%70 wt% 실험 예 3-4Experimental Example 3-4 30 wt%30 wt% 60 wt%60 wt%

도 5는 본 발명의 실험 예에 따른 목분의 사진이고, 도 6은 본 발명의 실험 예에 따른 난연성 첨가물의 사진이다. 5 is a photograph of wood flour according to an experimental example of the present invention, and FIG. 6 is a photograph of a flame retardant additive according to an experimental example of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 목분으로, 상용화된 합성 목재로부터 제조된 80~100 메쉬의 나무 분말이 이용될 수 있다. 또한, 도 6을 참조하면, 상기 난연성 첨가물로, 탄소를 93.8 % 포함하는 80 메쉬의 탄소 분말이 이용될 수 있다.Referring to FIG. 5, as the wood powder, 80-100 mesh wood powder prepared from commercially available synthetic wood may be used. Also, referring to FIG. 6, as the flame retardant additive, an 80 mesh carbon powder containing 93.8% carbon may be used.

도 7 a는 본 발명의 실험 예 1-1에 따른 난연목재의 사진이고, 도 7 b는 본 발명의 실험 예 1-2에 따른 난연목재의 사진이고, 도 7 c는 본 발명의 실험 예 1-3에 따른 난연목재의 사진이고, 도 7 d는 본 발명의 실험 예 1-4에 따른 난연목재의 사진이고, 도 7 e는 본 발명의 실험 예 1-5에 따른 난연목재의 사진이고, 도 8 a는 본 발명의 실험 예 1-6에 따른 난연목재의 사진이고, 도 8 b는 본 발명의 실험 예 1-7에 따른 난연목재의 사진이고, 도 8 c는 본 발명의 실험 예 1-8에 따른 난연목재의 사진이고, 도 8 d는 본 발명의 실험 예 1-9에 따른 난연목재의 사진이다.7 a is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-1 of the present invention, FIG. 7 b is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-2 of the present invention, and FIG. 7 c is Experimental Example 1 of the present invention -3 is a photograph of a flame-retardant wood according to Experimental Example 1-4 of the present invention, and FIG. 7 e is a photograph of a flame-retardant wood according to Experimental Example 1-5 of the present invention, 8A is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-6 of the present invention, FIG. 8B is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-7 of the present invention, and FIG. 8C is Experimental Example 1 of the present invention It is a photograph of a flame retardant wood according to -8, and FIG. 8D is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-9 of the present invention.

도 7 a 내지 도 8 d를 참조하면, 상기 혼합물에 첨가되는 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 상기 난연목재의 색이 어두워지는 것을 확인할 수 있다. 이는, 도 5에 도시된 상기 목분은 밝은 색을 띠지만, 도 6에 도시된 상기 난연성 첨가물이 어두운 색을 띠는 것에 의해, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 제조되는 상기 난연목재의 색이 어두워지기 때문일 수 있다.7A to 8D, it can be seen that as the amount of the flame-retardant additive compared to the wood powder added to the mixture increases, the color of the flame-retardant wood darkens. This, the wood powder shown in Figure 5 has a light color, but by increasing the amount of the flame-retardant additive compared to the wood flour by the dark color of the flame-retardant additive shown in Figure 6, the flame-retardant wood produced This may be due to the darkening of the color.

도 9는 본 발명의 실험 예 1-1(EG 0%) 내지 1-9(EG 50%)에 따른 난연목재의 열방출률(HRR; heat release rate)을 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing the heat release rate (HRR) of flame retardant wood according to Experimental Examples 1-1 (EG 0%) to 1-9 (EG 50%) of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실험 예 1-1에 따른 난연목재의 최대 열방출률은 190.35 kW/m2, 실험 예 1-2에 따른 난연목재의 최대 열방출률은 129.02 kW/m2, 실험 예 1-3에 따른 난연목재의 최대 열방출률은 91.53 kW/m2, 실험 예 1-4에 따른 난연목재의 최대 열방출률은 71.68 kW/m2, 실험 예 1-5에 따른 난연목재의 최대 열방출률은 57.25 kW/m2, 실험 예 1-6에 따른 난연목재의 최대 열방출률은 46.72 kW/m2, 실험 예 1-7에 따른 난연목재의 최대 열방출률은 41.59 kW/m2, 실험 예 1-8에 따른 난연목재의 최대 열방출률은 18.50 kW/m2, 및 실험 예 1-9에 따른 난연목재의 최대 열방출률은 12.15 kW/m2으로 순차적으로 감소되는 것을 관찰할 수 있다. 이에 따라, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 제조되는 상기 난연목재의 난연성이 향상되는 것을 알 수 있다. 9, the maximum heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-1 of the present invention is 190.35 kW/m 2 , and the maximum heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-2 is 129.02 kW/m 2 , experiment The maximum heat release rate of the flame retardant wood according to Example 1-3 is 91.53 kW/m 2 , the maximum heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-4 is 71.68 kW/m 2 , and the maximum of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-5 The heat release rate is 57.25 kW/m 2 , the maximum heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-6 is 46.72 kW/m 2 , and the maximum heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-7 is 41.59 kW/m 2 , the experiment It can be observed that the maximum heat release rate of the flame retardant wood according to Example 1-8 is 18.50 kW/m 2 , and the maximum heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-9 is sequentially reduced to 12.15 kW/m 2 . Accordingly, it can be seen that as the amount of the flame retardant additive compared to the wood flour increases, the flame retardancy of the flame retardant wood to be produced is improved.

도 10은 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 총 열방출률(THR; total heat release rate)을 나타내는 그래프이다.10 is a graph showing the total heat release rate (THR) of the flame retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실험 예 1-1에 따른 난연목재의 총 열방출률은 38.63 MJ/m2, 실험 예 1-2에 따른 난연목재의 총 열방출률은 21.94 MJ/m2, 실험 예 1-3에 따른 난연목재의 총 열방출률은 16.78 MJ/m2, 실험 예 1-4에 따른 난연목재의 총 열방출률은 13.14 MJ/m2, 실험 예 1-5에 따른 난연목재의 총 열방출률은 10.11 MJ/m2, 실험 예 1-6에 따른 난연목재의 총 열방출률은 7.76 MJ/m2, 실험 예 1-7에 따른 난연목재의 총 열방출률은 6.86 MJ/m2, 실험 예 1-8에 따른 난연목재의 총 열방출률은 3.80 MJ/m2, 및 실험 예 1-9에 따른 난연목재의 총 열방출률은 2.50 MJ/m2으로 순차적으로 감소되는 것을 관찰할 수 있다. 이에 따라, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 제조되는 상기 난연목재의 난연성이 향상되는 것을 알 수 있다. 10, the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-1 of the present invention is 38.63 MJ/m 2 , and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-2 is 21.94 MJ/m 2 , the experiment The total heat release rate of the flame-retardant wood according to Example 1-3 is 16.78 MJ/m 2 , the total heat release rate of the flame-retardant wood according to Experimental Example 1-4 is 13.14 MJ/m 2 , and the total heat-retardant wood according to Experimental Example 1-5. The heat release rate is 10.11 MJ/m 2 , the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-6 is 7.76 MJ/m 2 , and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-7 is 6.86 MJ/m 2 , the experiment It can be observed that the total heat release rate of the flame-retardant wood according to Example 1-8 is 3.80 MJ/m 2 , and the total heat release rate of the flame-retardant wood according to Experimental Example 1-9 is sequentially reduced to 2.50 MJ/m 2 . Accordingly, it can be seen that as the amount of the flame retardant additive compared to the wood flour increases, the flame retardancy of the flame retardant wood to be produced is improved.

ISO 1182 및 ISO 5660-1에 의하면, 건축 자재용 난연목재의 난연 기준은, 아래 [표 4]와 같이 나타낼 수 있다. According to ISO 1182 and ISO 5660-1, flame retardant standards for flame retardant wood for building materials can be represented as shown in [Table 4] below.

ItemItem Semi
-noncombustible
materialSemi
-noncombustible
material Flame retarding
materialFlame retarding
material THR
(Total heat release)
(MJ/m2)THR
(Total heat release)
(MJ/m 2 ) Below 8 MJ/m2 Below 8 MJ/m 2 Time that heat releaserate is exceeded 200
kW/m2 continuouslyTime that heat release rate is exceeded 200
kW/m 2 continuously Below 10 secBelow 10 sec All core melt,penetrating cracks, slot
change, etc.All core melt,penetrating cracks, slot
change, etc. No core melt, penetrating cracks, slot changeNo core melt, penetrating cracks, slot change ToxicityToxicity Experimental mouse
Activity over 9 minExperimental mouse
Activity over 9 min Test timeTest time 10 min
(600 sec)10 min
(600 sec) 5 min
(300 sec)5 min
(300 sec)

[표 4]를 참조하면, 난연목재의 총 열방출률이 8 MJ/m2 이하인 경우, ISO 난연목재의 기준을 만족하는 것을 확인할 수 있다. 본 발명의 실험 예에 따르면, 실험 예 1-6에 따른 난연목재의 총 열방출률은 7.76 MJ/m2, 실험 예 1-7에 따른 난연목재의 총 열방출률은 6.86 MJ/m2, 실험 예 1-8에 따른 난연목재의 총 열방출률은 3.80 MJ/m2, 및 실험 예 1-9에 따른 난연목재의 총 열방출률은 2.50 MJ/m2인 것에 의해, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물이 25 wt% 이상 첨가되는 경우, ISO 난연목재의 기준을 만족하는 것을 알 수 잇다. Referring to [Table 4], when the total heat release rate of the flame-retardant wood is 8 MJ/m 2 or less, it can be confirmed that the standard of the ISO flame-retardant wood is satisfied. According to the experimental example of the present invention, the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-6 is 7.76 MJ/m 2 , and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-7 is 6.86 MJ/m 2 , the experimental example The total heat release rate of the flame-retardant wood according to 1-8 is 3.80 MJ/m 2 , and the total heat release rate of the flame-retardant wood according to Experimental Example 1-9 is 2.50 MJ/m 2 , so that the flame-retardant additive is 25 compared to the wood flour. When added in wt% or more, it can be seen that the standard of ISO flame retardant wood is satisfied.

도 11은 본 발명의 실험 예 1-1에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터(cone calorimeter) 실험 수행 후의 사진이다. 11 is a photograph after performing a cone calorimeter experiment of a flame retardant wood according to Experimental Example 1-1 of the present invention.

도 11을 참조하면, 상기 난연성 첨가물이 첨가되지 않은 상기 난연목재의 경우, 완전 연소되어 균열이 발생하고, 재(char)의 형태로 존재하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 난연성 첨가물을 포함하지 않는 것에 따라, 상기 난연목재가 연소되는 경우에 팽창되지 않은 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 11, in the case of the flame-retardant wood in which the flame-retardant additive is not added, it can be confirmed that it is completely burned to generate cracks and exists in the form of a char. In addition, as it does not contain the flame-retardant additive, it can be confirmed that the flame-retardant wood is not expanded when it is burned.

도 12는 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 전의 질량(initial mass), 실험 수행 후의 질량(last mass), 및 질량 감소율(mass loss rate)을 나타내는 그래프이다. FIG. 12 shows the mass before the cone calorimeter experiment of the flame retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention, the mass after the experiment, and the mass loss rate. It is a graph to show.

도 12를 참조하면, 본 발명의 실험 예 1-1에 따른 난연목재의 질량 감소율은 약 86 %, 실험 예 1-2에 따른 난연목재의 질량 감소율은 약 67.5 %, 및 실험 예 1-9에 따른 난연목재의 질량 감소율은 약 12.4 %로 감소되는 것을 관찰할 수 있다. 상기 난연목재에 포함된 상기 난연성 첨가물은 연소되는 경우에 팽창될 수 있다. 이에 따라, 상기 난연목재에 포함된 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 상기 난연목재가 연소되는 경우 더 많이 팽창될 수 있다. 따라서, 상기 난연목재의 열 전달이 저하되어 연소가 지연될 수 있고, 이에 따라, 상기 난연목재의 질량 감소율이 감소될 수 있다.Referring to Figure 12, the mass reduction rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-1 of the present invention is about 86%, the mass reduction rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 1-2 is about 67.5%, and the Experimental Example 1-9 Accordingly, it can be observed that the mass reduction rate of the flame-retardant wood is reduced to about 12.4%. The flame-retardant additive contained in the flame-retardant wood can be expanded when burned. Accordingly, as the amount of the flame-retardant additive compared to the wood powder contained in the flame-retardant wood increases, the flame-retardant wood can be expanded more when burned. Therefore, the heat transfer of the flame-retardant wood is lowered, and combustion may be delayed, and accordingly, the mass reduction rate of the flame-retardant wood may be reduced.

도 13은 콘 칼로리미터 실험 수행 후에, 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 팽창률(expansion rate) 및 난연성 첨가물(mass of expanded layer)의 질량을 나타내는 그래프이다. 13 is a graph showing the expansion rate of the flame-retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention and the mass of the flame-retardant additive (mass of expanded layer) after performing the cone calorimeter experiment.

도 13을 참조하면, 콘 칼로리미터 실험 수행 후에, 본 발명의 실험 예 1-2에 따른 난연성 첨가물의 질량은 14.87 g, 및 실험 예 1-9에 따른 난연성 첨가물의 질량은 4.52 g으로 감소한 것을 확인할 수 있다. 반면, 대응하는 상기 난연목재의 팽창률은 증가한 것을 관찰할 수 있다. 이는, 상기 난연목재에 포함된 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 상기 난연목재가 연소되는 경우, 상기 난연성 첨가물이 더 많이 팽창되어 질량이 감소하기 때문일 수 있다.13, after performing the cone calorimeter experiment, the mass of the flame retardant additive according to Experimental Example 1-2 of the present invention was 14.87 g, and the mass of the flame retardant additive according to Experimental Example 1-9 was reduced to 4.52 g. Can. On the other hand, it can be observed that the expansion rate of the corresponding flame-retardant wood increased. This may be because, as the amount of the flame-retardant additive increases as compared to the wood powder contained in the flame-retardant wood, when the flame-retardant wood is burned, the flame-retardant additive expands more and the mass decreases.

도 14는 연소되는 경우에, 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 온도 변화 특성을 나타내는 그래프이다.14 is a graph showing the temperature change characteristics of the flame retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention when burned.

도 14를 참조하면, 상기 난연목재에 포함된 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 상기 난연목재가 연소되는 경우, 상기 난연성 첨가물(expanded graphite layer temperature(T/C2))의 온도 및 상기 난연목재 중에서 연소되지 않는 부분(specimen bottom temeperature(T/C3))의 온도 차가 작아지는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 14, as the amount of the flame-retardant additive is increased compared to the wood powder contained in the flame-retardant wood, when the flame-retardant wood is burned, the temperature and the temperature of the flame-retardant additive (expanded graphite layer temperature (T/C2)) It can be seen that the temperature difference between the non-combustible portion (specimen bottom temeperature (T/C3)) of the flame retardant wood is reduced.

도 15는 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 열전도율(thermal conductivity)을 나타내는 그래프이다. 15 is a graph showing the thermal conductivity of the flame retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention.

도 15를 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따른 난연성 첨가물(Keg) 및 상기 난연목재 중에서 연소되지 않는 부분(Kwp)의 열전도율을 관찰할 수 있다. 본 발명의 실험 예 1-2에 따른 난연성 첨가물의 열전도율은 23.419 W/mK, 및 실험 예 1-9에 따른 난연목재의 질량 열전도율은 7.827 W/mK로 대폭 감소된 것을 관찰할 수 있다. 한편, 본 발명의 실험 예 1-2에 따른 난연목재 중에서 연소되지 않는 부분의 열전도율은 0.458 W/mK, 및 실험 예 1-9에 따른 난연목재 중에서 연소되지 않는 부분의 질량 열전도율은 1.222 W/mK로 소폭 증가된 것을 관찰할 수 있다. 이에 따라, 상기 난연목재에 포함된 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록 더 많은 열전달을 차단하는 한편, 상기 난연목재 중에서 연소되지 않은 부분으로 열전달을 최소화하는 것을 알 수 있다.15, it is possible to observe the thermal conductivity of the non-combustible portion (K wp ) of the flame retardant additive (K eg ) and the flame retardant wood according to the experimental example of the present invention. It can be observed that the thermal conductivity of the flame-retardant additive according to Experimental Example 1-2 of the present invention is 23.419 W/mK, and the mass thermal conductivity of the flame-retardant wood according to Experimental Example 1-9 is significantly reduced to 7.827 W/mK. On the other hand, the thermal conductivity of the non-combustible part of the flame-retardant wood according to Experimental Example 1-2 of the present invention is 0.458 W/mK, and the mass thermal conductivity of the non-combustible part of the flame-retardant wood according to Experimental Example 1-9 is 1.222 W/mK. A slight increase can be observed. Accordingly, it can be seen that as the amount of the flame-retardant additive compared to the wood flour contained in the flame-retardant wood blocks more heat transfer, the heat transfer to the unburned portion of the flame-retardant wood is minimized.

도 16은 본 발명의 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 난연목재의 열저항(thermal resistance)을 나타내는 그래프이다.16 is a graph showing the thermal resistance of the flame-retardant wood according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 of the present invention.

도 16을 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따른 난연성 첨가물(Reg) 및 상기 난연목재 중에서 연소되지 않는 부분(Rwp)의 열저항을 관찰할 수 있다. 상기 난연목재에 포함된 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 열저항이 평균 37.11% 증가되는 것을 관찰할 수 있다. 이에 따라, 상기 난연목재에 포함된 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록 열저항이 증가해 더 많은 열전달을 차단하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 16, heat resistance of a non-combustible portion (R wp ) of the flame-retardant additive (R eg ) and the flame-retardant wood according to an experimental example of the present invention can be observed. It can be observed that as the amount of the flame-retardant additive compared to the wood powder contained in the flame-retardant wood increases, the average heat resistance increases by 37.11%. Accordingly, it can be seen that as the amount of the flame-retardant additive compared to the wood powder contained in the flame-retardant wood increases, heat resistance increases to block more heat transfer.

도 17 a는 본 발명의 실험 예 2-1에 따른 난연목재의 사진이고, 도 17 b는 본 발명의 실험 예 2-2에 따른 난연목재의 사진이고, 도 17 c는 본 발명의 실험 예 2-3에 따른 난연목재의 사진이고, 도 17 d는 본 발명의 실험 예 2-4에 따른 난연목재의 사진이다. 도 18 a는 본 발명의 실험 예 3-1에 따른 난연목재의 사진이고, 도 18 b는 본 발명의 실험 예 3-2에 따른 난연목재의 사진이고, 도 18 c는 본 발명의 실험 예 3-3에 따른 난연목재의 사진이고, 도 18 d는 본 발명의 실험 예 3-4에 따른 난연목재의 사진이다.17 a is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 2-1 of the present invention, FIG. 17 b is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 2-2 of the present invention, and FIG. 17 c is Experimental Example 2 of the present invention It is a photograph of a flame retardant wood according to -3, and FIG. 17 d is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 2-4 of the present invention. 18A is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 3-1 of the present invention, FIG. 18B is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 3-2 of the present invention, and FIG. 18C is Experimental Example 3 of the present invention It is a photograph of a flame retardant wood according to -3, and FIG. 18D is a photograph of a flame retardant wood according to Experimental Example 3-4 of the present invention.

도 17 a 내지 도 18d를 참조하면, 상기 혼합물에 첨가되는 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 상기 난연목재의 색이 어두워지는 것을 확인할 수 있다. 이는, 상술된 바와 같이, 도 5에 도시된 상기 목분은 밝은 색을 띠지만, 도 6에 도시된 상기 난연성 첨가물이 어두운 색을 띠는 것에 의해, 상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 제조되는 상기 난연목재의 색이 어두워지기 때문일 수 있다.17A to 18D, it can be seen that as the amount of the flame-retardant additive compared to the wood powder added to the mixture increases, the color of the flame-retardant wood darkens. This, as described above, the wood powder shown in FIG. 5 has a light color, but by increasing the amount of the flame-retardant additive compared to the wood powder, the flame-retardant additive shown in FIG. 6 has a dark color. This may be because the color of the flame-retardant wood to be manufactured is darkened.

도 19는 본 발명의 실험 예 2-1에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이고, 도 20은 본 발명의 실험 예 2-2에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이고, 도 21은 본 발명의 실험 예 2-3에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이고, 도 22는 본 발명의 실험 예 2-4에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이고, 도 23은 본 발명의 실험 예 2-1 내지 2-4에 따른 난연목재의 총 열방출률을 나타내는 그래프이고, 도 24는 본 발명의 실험 예 2-1 내지 2-4에 따른 난연목재의 질량 감소율을 나타내는 그래프이다.19 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-1 of the present invention, and FIG. 20 shows the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-2 of the present invention. 21 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-3 of the present invention, and FIG. 22 is a heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-4 of the present invention, and It is a graph showing the total heat release rate, Figure 23 is a graph showing the total heat release rate of the flame-retardant wood according to Experimental Examples 2-1 to 2-4 of the present invention, Figure 24 is an Experimental Example 2-1 to 2 of the present invention It is a graph showing the mass reduction rate of flame-retardant wood according to 4.

도 19 내지 도 24를 참조하면, 아래 [표 5]와 같이 정리될 수 있다.19 to 24, it can be arranged as shown in [Table 5] below.

실험 예 2-1Experimental Example 2-1 실험 예 2-2Experimental Example 2-2 실험 예 2-3Experimental Example 2-3 실험 예 2-4Experimental Example 2-4 판정Judgment ISO
난연목재 기준ISO
Flame retardant wood standard 총 열방출률(MJ/m2)Total heat release rate (MJ/m 2 ) 27.027.0 14.814.8 9.99.9 7.07.0 일부 적합Some fit 8 MJ/m2 이하8 MJ/m 2 or less 열방출률이 200kW/m2을연속하여 초과한 시간Time when the heat release rate exceeded 200 kW/m 2 continuously N/AN/A N/AN/A N/AN/A N/AN/A 적합fitness 10 s 이하10 s or less 심재의 전부 용융, 관통하는균열 및 구멍 등의 변화All of the core material melts, changes through cracks and holes, etc. N/AN/A N/AN/A N/AN/A N/AN/A N/AN/A 심재의 균열, 구멍
및 용융이 없을 것Crack in the heartwood, hole
And no melting 발화시간(sec)Ignition time (sec) 44 1010 99 1616 PHRR(kW/m2)PHRR(kW/m 2 ) 197.6197.6 96.096.0 61.061.0 41.041.0 질량
변화mass
change 시험 전Before exam 47.647.6 51.851.8 51.851.8 55.455.4 시험 후After the test 4.64.6 18.018.0 25.025.0 37.437.4 질량감소율(%)Mass reduction rate (%) 90.390.3 65.265.2 51.751.7 32.532.5

[표 5]를 참조하면, 본 발명의 실험 예 2-4에 따른 난연목재의 경우, 총 열방출률이 7.0 MJ/m2인 것에 따라, ISO 난연목재의 기준(난연목재의 총 열방출률이 8 MJ/m2 이하)을 만족하는 것을 확인할 수 있다. 다시 말해, 상기 목분 100g 대비 상기 난연성 첨가물이 30 g 즉, 25 wt% 이상 첨가되는 경우, 난연목재로써 적합한 것을 알 수 있다. Referring to [Table 5], in the case of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-4 of the present invention, the total heat release rate is 7.0 MJ/m 2 , so that the standard of the ISO flame retardant wood (total heat release rate of the flame retardant wood is 8 MJ/m 2 or less). In other words, when the flame retardant additive is added to 30 g, that is, 25 wt% or more, compared to 100 g of the wood flour, it can be seen that it is suitable as a flame retardant wood.

도 25 a는 본 발명의 실험 예 2-1에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이고, 도 25 b는 본 발명의 실험 예 2-2에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이고, 도 25 c는 본 발명의 실험 예 2-3에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이고, 도 25 d는 본 발명의 실험 예 2-4에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이다. 도 26 a는 본 발명의 실험 예 2-1에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이고, 도 26 b는 본 발명의 실험 예 2-2에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이고, 도 26 c는 본 발명의 실험 예 2-3에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이고, 도 26 d는 본 발명의 실험 예 2-4에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이다.25 a is a photograph showing the expanded shape after performing the cone calorimeter experiment of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-1 of the present invention, and FIG. 25 b is a cone calorimeter of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-2 of the present invention. Photo showing the expanded shape after the experiment, Figure 25 c is a photograph showing the expanded shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-3 of the present invention, Figure 25 d is Experimental Example 2 of the present invention This is a photograph showing the expanded shape after the cone calorimeter experiment of flame-retardant wood according to -4. 26 a is a photograph showing the shape after performing the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-1 of the present invention, and FIG. 26 b is a cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-2 of the present invention. 26 c is a photograph showing the shape after performing the cone calorimeter experiment of the flame retardant wood according to Experimental Example 2-3 of the present invention, and FIG. 26 d is the experiment example 2-4 of the present invention. This is a picture showing the shape of the flame-retardant wood after conducting a cone calorimeter experiment.

도 25 a 내지 도 26 d를 참조하면, 본 발명의 실험 예 2-1에 따른 난연목재는 팽창하지 않고, 완전 연소되어 균열이 발생하고, 재의 형태로 존재하는 것을 확인할 수 있다. 반면에, 본 발명의 실험 예 2-2에 따른 난연목재는 25 mm 두께, 실험 예 2-3 및 실험 예 2-4에 따른 난연목재는 40 mm 두께로 팽창한 것을 알 수 있다. 이에 따라, 상기 난연목재에 상기 난연성 첨가물이 포함되는 경우, 상기 난연성 첨가물에 의해 상기 난연목재가 연소되는 경우 팽창하고, 상기 난연목재의 난연성이 향상되는 것을 알 수 있다.25A to 26D, it can be confirmed that the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-1 of the present invention does not expand, completely burns, cracks are generated, and exists in the form of ash. On the other hand, it can be seen that the flame retardant wood according to Experimental Example 2-2 of the present invention has a thickness of 25 mm, and the flame retardant wood according to Experimental Example 2-3 and Experimental Example 2-4 has expanded to a thickness of 40 mm. Accordingly, it can be seen that when the flame-retardant wood contains the flame-retardant additive, it expands when the flame-retardant wood is burned by the flame-retardant additive, and the flame retardancy of the flame-retardant wood is improved.

도 27은 본 발명의 실험 예 3-1에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이고, 도 28은 본 발명의 실험 예 3-2에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이고, 도 29는 본 발명의 실험 예 3-3에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이고, 도 30은 본 발명의 실험 예 3-4에 따른 난연목재의 열방출률 및 총 열방출률을 나타내는 그래프이다.27 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 3-1 of the present invention, and FIG. 28 shows the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 3-2 of the present invention. 29 is a graph showing the heat release rate and the total heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 3-3 of the present invention, and FIG. 30 is a heat release rate of the flame retardant wood according to Experimental Example 3-4 of the present invention, and It is a graph showing the total heat release rate.

도 27 내지 도 30을 참조하면, 아래 [표 6]과 같이 정리될 수 있다.27 to 30, it can be arranged as shown in [Table 6] below.

실험 예 3-1Experimental Example 3-1 실험 예 3-2Experimental Example 3-2 실험 예 3-3Experimental Example 3-3 실험 예 3-4Experimental Example 3-4 판정Judgment ISO
난연목재 기준ISO
Flame retardant wood standard 총 열방출률(MJ/m2)Total heat release rate (MJ/m 2 ) 23.723.7 15.715.7 9.09.0 6.76.7 일부 적합Some fit 8 MJ/m2 이하8 MJ/m 2 or less 열방출률이 200kW/m2을연속하여 초과한 시간Time when the heat release rate exceeded 200 kW/m 2 continuously N/AN/A N/AN/A N/AN/A N/AN/A 적합fitness 10 s 이하10 s or less 심재의 전부 용융, 관통하는균열 및 구멍 등의 변화All of the core material melts, changes through cracks and holes, etc. N/AN/A N/AN/A N/AN/A N/AN/A N/AN/A 심재의 균열, 구멍
및 용융이 없을 것Crack in the heartwood, hole
And no melting 발화시간(sec)Ignition time (sec) 1616 88 1717 1010 PHRR(kW/m2)PHRR(kW/m 2 ) 158.5158.5 98.898.8 26.226.2 38.438.4 질량
변화mass
change 시험 전Before exam 43.643.6 54.154.1 49.449.4 50.050.0 시험 후After the test 4.94.9 22.022.0 26.926.9 35.335.3 질량감소율(%)Mass reduction rate (%) 88.888.8 59.359.3 45.545.5 29.429.4

[표 6]을 참조하면, 본 발명의 실험 예 3-4에 따른 난연목재의 경우, 총 열방출률이 6.7 MJ/m2인 것에 따라, ISO 난연목재의 기준을 만족하는 것을 확인할 수 있다. 다시 말해, 상기 목분 60 wt% 대비 상기 난연성 첨가물이 30 wt% 첨가되는 경우, 난연목재로써 적합한 것을 알 수 있다. 한편, [표 6]을 통해 상술되었던, 실험 예 2-4에 따른 난연목재보다 총 열방출률이 더 작은 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 상기 난연목재에 상기 무기질 물질이 포함되는 경우, 상기 난연목재의 내화성 및 난연성이 향상되는 것을 알 수 있다.Referring to [Table 6], in the case of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-4 of the present invention, it can be confirmed that the total heat dissipation rate is 6.7 MJ/m 2 , thus satisfying the standards of the ISO flame-retardant wood. In other words, when the 30 wt% of the flame retardant additive is added to the 60 wt% of the wood flour, it can be seen that it is suitable as a flame retardant wood. On the other hand, it can be seen through the [Table 6], the total heat release rate is smaller than the flame-retardant wood according to Experimental Example 2-4. Accordingly, when the inorganic material is included in the flame-retardant wood, it can be seen that the fire resistance and flame retardancy of the flame-retardant wood are improved.

도 31 a는 본 발명의 실험 예 3-1에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이고, 도 31 b는 본 발명의 실험 예 3-2에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이고, 도 31 c는 본 발명의 실험 예 3-3에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이고, 도 31 d는 본 발명의 실험 예 3-4에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 팽창 형상을 보여주는 사진이다. 도 32 a는 본 발명의 실험 예 3-1에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이고, 도 32 b는 본 발명의 실험 예 3-2에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이고, 도 32 c는 본 발명의 실험 예 3-3에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이고, 도 32 d는 본 발명의 실험 예 3-4에 따른 난연목재의 콘 칼로리미터 실험 수행 후의 형상을 보여주는 사진이다.31 a is a photograph showing the expanded shape after performing the cone calorimeter experiment of the flame retardant wood according to Experimental Example 3-1 of the present invention, and FIG. 31 b is a cone calorimeter of the flame retardant wood according to Experimental Example 3-2 of the present invention. The photograph showing the expanded shape after the experiment is performed, FIG. 31 c is a photograph showing the expanded shape after the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-3 of the present invention, and FIG. 31 d is the Experimental Example 3 of the present invention This is a photograph showing the expanded shape after the cone calorimeter experiment of flame-retardant wood according to -4. Figure 32 a is a photograph showing the shape after performing the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-1 of the present invention, Figure 32 b is a cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-2 of the present invention 32 c is a photograph showing the shape after performing the cone calorimeter experiment of the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-3 of the present invention, and FIG. 32 d is the experiment example 3-4 of the present invention. This is a picture showing the shape of the flame-retardant wood after conducting a cone calorimeter experiment.

도 31 a 내지 도 32 d를 참조하면, 본 발명의 실험 예 3-1에 따른 난연목재는 팽창하지 않고, 완전 연소되어 균열이 발생하고, 재의 형태로 존재하는 것을 확인할 수 있다. 반면에, 본 발명의 실험 예 3-2에 따른 난연목재는 15 mm 두께, 실험 예 3-3 및 실험 예 3-4에 따른 난연목재는 50 mm 두께로 팽창한 것을 알 수 있다. 이에 따라, 상기 난연목재에 상기 난연성 첨가물 및 상기 무기질 물질이 포함되는 경우, 상기 난연성 첨가물에 의해 상기 난연목재가 연소되는 경우 팽창하고, 상기 난연목재의 난연성이 향상되는 것을 알 수 있다.31A to 32D, it can be confirmed that the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-1 of the present invention does not expand, completely burns, cracks are generated, and exists in the form of ash. On the other hand, it can be seen that the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-2 of the present invention is 15 mm thick, and the flame-retardant wood according to Experimental Example 3-3 and Experimental Example 3-4 is expanded to a thickness of 50 mm. Accordingly, it can be seen that when the flame-retardant wood includes the flame-retardant additive and the inorganic material, the flame-retardant additive expands when the flame-retardant wood is burned, and the flame retardancy of the flame-retardant wood is improved.

이상, 본 발명의 실시 예에 따른 난연목재, 그를 포함하는 난연성 목재보드, 및 그들의 제조 방법에 대해 상세히 설명하였다. 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.In the above, the flame-retardant wood according to an embodiment of the present invention, a flame-retardant wood board comprising the same, and their manufacturing methods have been described in detail. Although the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted by the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

10: 난연목재(제1 난연목재)
11: 목분(wood particle)
12: 난연성 첨가물
13: 탄소 고리
20: 제2 난연목재
21: 목재 조각(wood piece)
30: 난연성 목재보드 10: Flame retardant wood (first flame retardant wood)
11: wood particle
12: Flame retardant additive
13: carbon ring
20: second flame retardant wood
21: wood piece
30: Flame retardant wood board

Claims (12)

목분(wood particle)을 준비하는 단계;
상기 목분, 난연성 첨가물, 및 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
몰드에 상기 혼합물을 제공하고, 건조하여, 난연목재를 제조하는 단계를 포함하는 난연목재의 제조 방법.
Preparing wood particles;
Preparing a mixture by mixing the wood flour, a flame retardant additive, and a binder; And
Providing the mixture to a mold, and drying, the method of manufacturing a flame retardant wood comprising the step of producing a flame retardant wood.
제1 항에 있어서,
상기 난연성 첨가물은,
복수의 탄소 고리가 a 및 b축으로 연결된 복수의 층이 c축 방향으로 적층된 구조체에서, 이격된 상기 복수의 층간이 c축 방향으로 팽창한 것을 포함하는 난연목재의 제조 방법.
According to claim 1,
The flame retardant additive,
In a structure in which a plurality of layers in which a plurality of carbon rings are connected in the a and b axes are stacked in the c-axis direction, a method of manufacturing a flame retardant wood comprising the spaced apart plurality of interlayers expanded in the c-axis direction.
제2 항에 있어서,
상기 혼합물에 첨가되는 상기 난연성 첨가물의 양이 증가할수록, 상기 난연목재의 난연성이 증가하는 것을 포함하는 난연목재의 제조 방법.
According to claim 2,
A method of manufacturing a flame retardant wood comprising increasing the flame retardancy of the flame retardant wood, as the amount of the flame retardant additive added to the mixture increases.
제3 항에 있어서,
상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물은 25 wt% 이상 첨가되는 것을 포함하는 난연목재의 제조 방법.
According to claim 3,
The flame retardant additives compared to the wood flour is a method for producing a flame retardant wood comprising adding 25 wt% or more.
제1 항에 있어서,
상기 혼합물은, 무기질 물질, 또는 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함하는 난연목재의 제조 방법.
According to claim 1,
The mixture, the method of manufacturing a flame retardant wood further comprising at least any one of an inorganic material, or a mixture of inorganic and organic materials.
제5 항에 있어서,
상기 혼합물은 Al2O3 및 SiO2를 포함하는 난연목재의 제조 방법.
The method of claim 5,
The mixture is a method of manufacturing a flame retardant wood comprising Al 2 O 3 and SiO 2 .
제5 항에 있어서,
상기 혼합물은 CaO, MgO, Fe2O3, TiO2, 및 MnO를 더 포함하는 난연목재의 제조 방법.
The method of claim 5,
The mixture is CaO, MgO, Fe 2 O 3 , TiO 2 , and MnO further comprising a flame retardant wood manufacturing method.
목분; 및
상기 목분의 난연성을 향상시키는 난연성 첨가물이 바인더로 결합된 난연목재에 있어서,
상기 난연성 첨가물은, 복수의 탄소 고리가 a 및 b축으로 연결된 복수의 층이 c축 방향으로 적층된 구조체에서, 이격된 상기 복수의 층간이 c축 방향으로 팽창한 것을 포함하는 난연목재.
Wood flour; And
In the flame-retardant wood is a flame-retardant additive to improve the flame retardancy of the wood powder is combined with a binder,
The flame-retardant additive is a flame retardant wood comprising a plurality of spaced apart interlayers expanded in the c-axis direction in a structure in which a plurality of layers in which a plurality of carbon rings are connected in the a and b axes are stacked in the c-axis direction.
제8 항에 있어서,
상기 목분 대비 상기 난연성 첨가물이 25 wt% 이상 첨가된 것을 포함하는 난연목재.
The method of claim 8,
Flame-retardant wood comprising that the flame retardant additives are added at least 25 wt% compared to the wood flour.
제8 항에 있어서,
무기질 물질, 또는 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함하되,
Al2O3 및 SiO2를 포함하고,
CaO, MgO, Fe2O3, TiO2, 및 MnO를 더 포함하는 난연목재.
The method of claim 8,
The inorganic material, or at least any one of a mixture of inorganic and organic materials, further comprises
Al 2 O 3 and SiO 2 ,
Flame retardant wood further comprising CaO, MgO, Fe 2 O 3 , TiO 2 , and MnO.
제1 난연목재로, 제8 항에 따른 난연목재를 준비하는 단계;
상기 목분보다 크기가 큰 목재 조각(wood piece), 상기 목분, 상기 난연성 첨가물, 및 상기 바인더를 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계;
몰드에 상기 제2 혼합물을 제공하고, 건조하여, 제2 난연목재를 제조하는 단계; 및
복수의 상기 제1 난연목재 사이에 단일의 상기 제2 난연목재를 샌드위치 구조로 배치하고, 열압착하여, 난연성 목재보드를 제조하는 단계를 포함하는 난연성 목재보드의 제조 방법.
Preparing a flame-retardant wood according to claim 8, as a first flame-retardant wood;
Preparing a second mixture by mixing a wood piece larger than the wood powder, the wood powder, the flame retardant additive, and the binder;
Providing the second mixture to a mold and drying to produce a second flame retardant wood; And
A method of manufacturing a flame-retardant wood board comprising the step of arranging a single second flame-retardant wood in a sandwich structure between a plurality of the first flame-retardant wood, and heat-pressing to produce a flame-retardant wood board.
제11 항에 있어서,
상기 제2 혼합물은,
무기질 물질, 또는 무기질 및 유기질의 혼합물질 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함하되,
Al2O3 및 SiO2를 포함하고,
CaO, MgO, Fe2O3, TiO2, 및 MnO를 더 포함하는 난연성 목재보드의 제조 방법.The method of claim 11,
The second mixture,
The inorganic material, or at least any one of a mixture of inorganic and organic materials, further comprises
Al 2 O 3 and SiO 2 ,
CaO, MgO, Fe 2 O 3 , TiO 2 , and MnO further comprises a flame-retardant wood board manufacturing method.
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