KR101597986B1 - Composition for wood fire retardants, flame retardant wood and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 난연 목재 및 그 제조방법 관한 것으로, 더욱 상세하게는 붕산(Boric acid), 제2인산수소암모늄(Ammonium phosphate dibasic), 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate), 붕산나트륨(Sodium borate) 및 용매;를 포함하여 이루어지는 목재 난연제 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 목재 난연제 조성물, 난연 목재 및 그 제조방법은, 화재에 대해 안전하고 환경에 대한 부담을 줄이면서 난연성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 목재 본연의 기계적 물성 및 심미성을 유지, 향상시켜 목조문화재, 목조주택 등에 적용이 가능하다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a flame-retardant wood and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a flame-retardant wood comprising boric acid, ammonium phosphate dibasic, ammonia borate octahydrate, sodium borate and a solvent; To a wood flame retardant composition.
The wood flame retardant composition, the flame retardant wood and the manufacturing method thereof according to the present invention can improve the flame retardant performance while being safe against fire and reducing burden on the environment. In addition, it can be applied to wooden cultural properties, wooden houses, etc. by maintaining and improving the mechanical properties and aesthetics of the original wood.
Description
본 발명은 난연 목재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 환경에 부담을 줄이면서 난연성능을 향상시킬 수 있고, 목조문화재, 목조주택 등에 적용이 가능한 목재 난연제 조성물, 난연 목재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a wood flame retardant composition, a flame retardant wood, and a method for manufacturing the same, which can improve the flame retardancy while reducing the burden on the environment and being applicable to wooden cultural properties, wooden houses and the like.
인류는 주변에서 볼 수 있는 흙, 나무, 풀, 돌 등의 천연재료를 이용하여 다양한 건축물 및 물건을 만들어 왔다. 그러나 현대에 이르러서는 각종 재료의 합성기술의 발달로 천연재료의 이용이 급속하게 줄어들고 있는 추세이다.Human beings have made various buildings and objects using natural materials such as soil, wood, grass, and stone that can be seen around. However, the use of natural materials has been rapidly decreasing due to the development of synthesis technology of various materials in the modern times.
이 같은 추세에도 불구하고 목재는 썩거나 내화성이 지극히 떨어지는 단점을 갖지만 일상 생활에서 건축재료와 가구 등의 다양한 용도로 사용이 지속되고 있으며, 목재의 성질을 개선하기 위한 노력도 계속되고 있다.Despite these trends, timber has a disadvantage that it is rotten or extremely low in fire resistance, but in everyday life, it continues to be used for various purposes such as building materials and furniture, and efforts are being made to improve the properties of timber.
목재는 건축, 가구, 집기 등의 제조에 널리 사용되는 천연 재료이지만 재질의 특성상 화재와 같은 열화에 매우 취약하며, 내구성과 같은 기계적 성능향상을 위한 약품처리 시 목재 본연의 아름다움을 유지하기 어렵다는 단점이 있다.Wood is a natural material widely used in the manufacture of buildings, furniture and appliances, but it is very vulnerable to deterioration such as fire due to the nature of the material. It is difficult to maintain the natural beauty of the wood during the treatment of chemicals to improve mechanical performance such as durability have.
우리나라는 목조 문화재와 석조 문화재의 국가라 불릴 만큼 많은 목조 문화재와 석조 문화재를 보유하고 있고, 그 중에서도 목조 문화재의 수가 압도적으로 많다. 목조 문화재는 각종 전란 및 화재 등에 의하여 상당량 소실되었음에도 불구하고 아직도 많은 수가 남아 있으며, 이중의 일부는 유네스코에 의하여 세계문화유산으로 지정되어 그 우수성을 인정받았다.Korea has many wooden cultural assets and stone cultural properties, which are called wooden cultural assets and stone cultural assets. Among them, the number of wooden cultural assets is overwhelming. Despite the fact that wooden treasures have been largely lost due to various wares and fires, there still remain a large number of them, some of which have been designated as World Cultural Heritage by UNESCO.
현존하는 최고의 목조 문화재인 고려시대 부석사의 무량수전(국보 제18호)과 봉정사의 극락전(국보 제15호)을 위시하여, 고려시대에 건축된 것만 하여도 수덕사의 대웅전(1308년, 국보 제49호), 부석사의 조사당(1377년, 국보 제19호), 은해사의 거조암 영산전, 강릉의 객사문 등이 있고 조선초기의 건축물로는 무위사의 극락전, 관룡사의 약사전, 장곡사의 상대웅전, 봉정사의 대웅전(보물 제55호) 등이 있으며, 조선 중기에는 법주사의 팔상전(1624년, 국보 제55호) 등이 있다.It was built in the Goryeo Dynasty, in addition to the oldest wooden cultural asset of the Goryeo Dynasty Boseoksa (National Treasure No.18) and the Grand Theater of Bongjeongsa (National Treasure No.15), the Daeungjeon (1308, (1377, National Treasure No. 19), Bukseok's Gongjo-am Yeongsanjeon, Gangneung's Gate, etc. The buildings of early Joseon dynasty were Moonugi's paradise, Kyeongrysa's pharmacists, Jeongoksa's Daeungjeon, Daeungjeon Treasure No. 55), and in the middle of Chosun Dynasty, there is the palm statue of the law master (1624, National Treasure No. 55).
현존하는 우리나라 목조 문화재에서도 알 수 있는 바와 같이, 적절한 보존방법만 강구된다면 목재의 수명은 1,000년 이상이 되는 것으로 확인되고 있으나, 이러한 우수한 목조 문화재에 대한 보존기술은 현재까지 전무 하다시피 하였다.As can be seen from the existing wooden treasures of Korea, it has been confirmed that if the proper preservation method is adopted, the lifespan of the timber will be over 1,000 years. However, the preservation technology of such excellent wooden cultural properties has not existed to date.
특히 목조 문화재는 재질이 나무로 되어 있어 화재에 매우 취약한 점이 있고 내구성 향상을 위한 약품처리 시 목재 본연의 아름다움을 유지하기 어렵다는 점에서 문제가 되어 왔다. 최근의 예를 보아도 2008년 우리나라 국보 1호인 숭례문 화재를 비롯하여 2006년 수원 화성의 서장대(유네스코지정 세계문화 유산이자 사적 3호), 1984년 쌍봉사 대웅전(보물 163호), 1986년에는 금산사 대적광전(보물 476호) 등의 주요 문화재가 화재로 소실되어 적절한 방염성능을 부여하는 보존처리제의 필요성이 강하게 제기되고 있다.Particularly, the wooden cultural property has a problem because it is made of wood and is very vulnerable to fire. It has been a problem in that it is difficult to maintain the natural beauty of wood when treating chemicals for improving durability. Recent examples include the Sungnyemun Fire, which is the national treasure of Korea in 2008, the Sejangdae (UNESCO-designated World Cultural Heritage and Historic Site No. 3) in Suwon Hwaseong in 2006, the Daungungjeon (Treasure 163) in Gwanghwamun in 1984, 476) have been destroyed by fire, and the need for a preservative treatment agent that gives proper flame retardant performance has been strongly raised.
소나무를 비롯하여 우리나라 목조 문화재의 재료로서 가장 많이 사용되어 온 목재는 다른 재료에 비하여 내강성, 내굴곡성, 내구성 등이 우수하여 건축재료로서 적합하나 목질이 강하여 제재된 표면이 거칠고 건조 시에 균열 등이 발생되어 예로부터 표면에 단청을 칠하여 장식하여 왔다. 단청은 바탕색으로 뇌록색을 칠한 다음 그 위에 국립 문화재 연구소에서 정한 안료를 사용하여 양록, 장단, 군청, 삼청, 석간주, 황, 주홍, 진분, 하엽, 다자, 육색, 먹 등 여러 가지 채색을 하는 경우가 보통이다.Wood, which has been used most as a material for wooden cultural properties in Korea, is more suitable as a building material because of its excellent stiffness, bending resistance and durability compared with other materials. However, it is strong as wood, And the surface has been decorated with monochromatic surfaces since ancient times. Monchung is painted with a green color on the ground color and then painted with various colors such as yangkol, jangdan, kyungchon, samchuk, marten, hwang, vermilion, Is usually.
우리나라 목조 문화재는 다른 나라와 달리 위에서 열거한 단청이 칠해져 있는 경우가 많아서, 방염성능을 부여하는 보존처리제의 처리시 일반적인 목조 구조물과는 달리 백분 현상이나 백화 현상이 나타나지 않아야 하며, 기존 단청이 갖는 고유한 색상을 크게 변화시키지 않아야 하는 것이 필수 조건이다.Unlike other countries, the monochrome cultural properties of Korea are often coated with the monochromatic enumeration listed above. Therefore, unlike typical wooden structures, it is necessary to avoid the whitening phenomenon or the whitening phenomenon in the treatment of the preservative treatment agent imparting flame retardant performance. It is a prerequisite that one color should not be changed significantly.
여기서 말하는 백분 현상이라 함은 원래 분체인 수용성 무기 염류를 물에 녹여 목조 구조물에 붓이나 스프레이 등으로 처리하는 경우, 건조되면서 목조 구조물 표면에 다시 흰 색상의 무기 염류가 나타나는 것을 말한다. 또 백화 현상이라 함은 수용성 무기 염류가 단청의 구성 안료 성분과 반응을 하여 수불용성 성분으로 변하여 단청 표면에 흰 색상으로 나타나는 현상을 말한다.The term "whitening phenomenon" as used herein refers to the appearance of white inorganic salts again on the surface of a wooden structure when the water-soluble inorganic salts, which are original powders, are dissolved in water and treated with a brush or spray on the wooden structure. The whitening phenomenon refers to a phenomenon in which a water-soluble inorganic salt reacts with a constituent pigment component of monocyte and turns into a water-insoluble component and appears as a white color on the surface of the monocyte.
백분 현상은 단순히 분체인 수용성 무기염류가 물에 녹아 액체 상태로 있다가 건조되면 다시 원래의 분체로 나타나는 물리적인 현상인 반면, 백화 현상은 보존처리제의 성분과 단청 색상을 이루는 유기 또는 무기 안료와 반응에 의해 일어나는 화학적 현상으로 백분 현상과 구별된다.The whitening phenomenon is a physical phenomenon in which the water-soluble inorganic salts, which are simply powders, are present in the liquid state when they are dissolved in water and then dried again as the original powder. On the other hand, the whitening phenomenon is caused by the components of the preservative treatment agent and the organic or inorganic pigment And is distinguished from the white matter phenomenon.
목재는 소재의 천연성, 가공의 용이성, 미려성, 친근성 등으로 인하여 다양한 용도로 사용되고 있다. 그러나 목재가 천연소재라는 한계 때문에 화재에 취약하거나, 시간경과에 따라 목재가 부패하여 강도가 감소되어 품질이 저하되는 단점이 있다. 따라서, 환경에 부담을 줄이면서 난연성능을 향상시킬 수 있고, 목재 본연의 기계적 물성 및 심미성을 유지, 향상시킬 수 있는 목재의 개발이 요청되고 있다.
Wood is used for various purposes due to its naturalness, ease of processing, smoothness and friendliness. However, there is a disadvantage in that the wood is vulnerable to fire due to the limitation of natural materials, and the quality of the wood is deteriorated due to decay of the wood due to decay over time. Therefore, there is a demand for the development of wood that can improve the flame retardant performance while reducing burden on the environment, and maintain and improve the mechanical properties and aesthetics inherent in wood.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 환경에 대한 부담을 줄이면서 난연성능을 향상시킬 수 있는 목재 난연제 조성물, 난연 목재 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a wood flame retardant composition, a flame retardant wood and a method of manufacturing the same.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 목재 본연의 기계적 물성 및 심미성을 유지, 향상시켜 목조문화재, 목조주택 등에 적용이 가능한 목재 난연제 조성물, 난연 목재 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
Another object of the present invention is to provide a wood flame retardant composition, a flame retardant wood, and a method for manufacturing the same, which can be applied to wooden cultural properties, wooden houses, etc. by maintaining and improving the mechanical properties and aesthetics of the wood itself.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 붕산(Boric acid), 제2인산수소암모늄(Ammonium phosphate dibasic), 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate), 붕산나트륨(Sodium borate) 및 용매를 포함하는 목재 난연제 조성물을 제공한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a wood flame retardant containing boric acid, ammonium phosphate dibasic, ammonium borate octahydrate, sodium borate, Lt; / RTI >
상기 용매는 물이 사용될 수 있다.As the solvent, water may be used.
상기 붕산(Boric acid)은 0.4~1wt%, 제2인산수소암모늄(Ammonium phosphate dibasic) 3 ~ 6wt%, 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 1~ 5wt% 및 붕산나트륨(Sodium borate) 0.5 ~ 3wt% 포함하는 것이 바람직하다.The boric acid may include 0.4 to 1 wt%,
또한 상기 목재 난연제 조성물은 포타슘 카보네이트(potassium carbonate) 또는 포타슘 브로마이드(potassium bromide)를 더 포함할 수 있다.The wood flame retardant composition may further comprise potassium carbonate or potassium bromide.
상기 포타슘 카보네이트(potassium carbonate)는 3 ~ 6wt% 또는 포타슘 브로마이드(potassium bromide) 3 ~ 6wt% 포함하는 것이 바람직하다.The potassium carbonate may contain 3-6 wt% or potassium It is preferable to contain 3 to 6 wt% of potassium bromide.
또한 상기 목재 난연제 조성물은 인산(phosphoric acid)을 더 포함할 수 있다.The wood flame retardant composition may further comprise phosphoric acid.
상기 인산(phosphoric acid) 3 ~ 10wt%을 포함하는 것이 바람직하다.And 3 to 10 wt% of the phosphoric acid.
또한, 본 발명은 목재 단판을 준비하는 단계, 난연약제를 용매와 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 상기 목재 단판에 감압 주입하는 단계, 상기 감압 주입된 목재 단판을 일정기간 동안 실온에서 유지시키는 난연 목재 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a wood veneer, comprising the steps of preparing a wooden veneer, mixing the flame retardant with a solvent to prepare a mixture, injecting the mixture into the veneer at a reduced pressure, To provide a method for manufacturing a flame retardant wood.
상기 용매는 물이 사용될 수 있다.As the solvent, water may be used.
상기 난연약제는 붕산(Boric acid), 제2인산수소암모늄(Ammonium phosphate dibasic), 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 및 붕산나트륨(Sodium borate)을 포함할 수 있으며, 상기 붕산(Boric acid)은 0.4~1wt%, 제2인산수소암모늄(Ammonium phosphate dibasic) 3 ~ 6wt%, 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 1~ 5wt% 및 붕산나트륨(Sodium borate) 0.5~ 3wt% 포함하는 것이 바람직하다.The flame retardant agent may include boric acid, ammonium phosphate dibasic, ammonium borate octahydrate, and sodium borate, and the boric acid may be used in an amount of from about 0.4% 3 to 6 wt% of ammonia phosphate dibasic, 1 to 5 wt% of ammonia borate octahydrate and 0.5 to 3 wt% of sodium borate.
상기 난연약제는 포타슘 카보네이트(potassium carbonate) 또는 포타슘 브로마이드(potassium bromide)를 더 포함할 수 있으며, 상기 포타슘 카보네이트(potassium carbonate) 3 ~ 6wt% 또는 포타슘 브로마이드(potassium bromide) 3 ~ 6wt%을 더 포함할 수 있다. The flame retardant agent may further include potassium carbonate or potassium bromide and may further include 3 to 6 wt% or 3 to 6 wt% of the potassium carbonate or potassium bromide .
또한, 상기 난연약제는 인산(phosphoric acid)을 더 포함할 수 있으며, 상기 인산(phosphoric acid)은 3 ~ 10wt%을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the flame retardant may further include phosphoric acid, and the phosphoric acid preferably includes 3 to 10 wt%.
상기 감압은 10 ~ 25kg/cm2 로 30 ~ 60분 처리하는 것이 바람직하다.The reduced pressure is preferably 10 to 25 kg / cm 2 for 30 to 60 minutes.
상기 목재는 낙엽송, 잣나무 및 소나무로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2종이 사용될 수 있다.The wood may be one or two species selected from the group consisting of larch, pine and pine.
또한, 본 발명은 상기 난연 목재 제조방법으로 제조되는 난연 목재를 제공한다.The present invention also provides a flame-retardant wood produced by the method for producing a flame-retardant wood.
또한, 본 발명은 목재; 붕산(Boric acid), 제2인산수소암모늄(Ammonium phosphate dibasic), 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate), 붕산나트륨(Sodium borate) 및 용매;를 포함하는 난연 목재를 제공한다.In addition, the present invention relates to a wood material, There is provided a flame retardant wood comprising boric acid, ammonium phosphate dibasic, ammonium borate octahydrate, sodium borate and a solvent.
상기 난연 목재는 포타슘 카보네이트(potassium carbonate) 또는 포타슘 브로마이드(potassium bromide)를 더 포함할 수 있다.The flame-retardant wood may further include potassium carbonate or potassium bromide.
또한, 상기 난연 목재는 인산(phosphoric acid)을 더 포함할 수 있다.In addition, the flame-retardant wood may further include phosphoric acid.
상기 목재는 낙엽송, 잣나무 및 소나무로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2종이 사용될 수 있다. 상기 용매는 물이 사용될 수 있다.
The wood may be one or two species selected from the group consisting of larch, pine and pine. As the solvent, water may be used.
본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들에 의한 난연 목재 및 그 제조방법은, 화재에 대해 안전하고 환경에 대한 부담을 줄이면서 난연성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 목재 본연의 기계적 물성 및 심미성을 유지, 향상시켜 목조문화재, 목조주택 등에 적용이 가능하다.The flame retardant wood according to various embodiments of the technical idea of the present invention and the manufacturing method thereof can improve the flame retardant performance while being safe against fire and reducing burden on the environment. In addition, it can be applied to wooden cultural properties, wooden houses, etc. by maintaining and improving the mechanical properties and aesthetics of the original wood.
본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들은 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
It will be appreciated that the various embodiments of the technical idea of the present invention can provide various effects not specifically mentioned.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 난연처리된 목재 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 난연처리된 목재의 열방출율 성능 시험결과이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 난연처리된 목재의 총 열방출율 성능 시험결과이다. FIG. 1 is a photograph of a flame-retarded wood according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a graph showing the heat release rate performance test results of the flame-retarded wood according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the total heat release rate performance test result of the flame-retarded wood according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the following description of the present invention, a detailed description of known configurations and functions will be omitted.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and should be construed in accordance with the technical meanings and concepts of the present invention.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
The embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention and thus various equivalents and modifications Can be.
본 발명에서 '난연 목재'란 목재에 '방염' 등의 효과를 부여한 제제를 의미한다. '방염'이란 화재의 위험이 높은 물질에 난연 처리를 하여 불에 잘 타지 않게 하는 것으로 화재 초기점화시간을 지연시키고 화재전파속도를 억제하기 위한 것이다.In the present invention, 'flame retardant wood' refers to a formulation imparting an effect such as flame retardancy to wood. 'Flame-retarding' is intended to retard the initial ignition time of the fire and to suppress the fire propagation speed by preventing flame-retardant treatment of highly hazardous materials.
본 발명의 난연 목재 제조방법으로는 먼저 목재 단판을 준비한다. In the method for manufacturing a flame-retardant wood according to the present invention, a wood veneer is first prepared.
상기 목재 단판은 얇은 판으로 이해될 수 있다. 상기 목재 단판의 원목은 낙엽송, 잣나무 또는 소나무가 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되진 않는다.The wood veneer can be understood as a thin plate. The wood of the wood veneer may be larch, pine or pine. However, it is not limited thereto.
상기 목재 단판은 원목의 잘라내어 일정한 두께 및 크기로 자른 후, 건조하는 원목 제재과정을 통해 준비될 수 있다. 상기 목재 단판을 가공하는 방법으로는 제법에 따라 두루마리를 펴듯이 연속적으로 벗기는 로터리 베니어(veneer), 목재를 평면에 따라 자르는 슬라이스드 베니어(veneer) 및 목재를 톱으로 얇게 베어나가는 소드 베이어(veneer)로 나뉠 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 본 발명에 용이하게 적용될 수 있다.The wood veneer may be prepared by cutting the logs, cutting them into a certain thickness and size, and then drying the wood veneer. As a method of processing the above-mentioned wood veneer, there are a rotary veneer that continuously peels off the roll in accordance with a manufacturing method, a sliced veneer that cuts the wood along a plane, and a sword bender which slices the wood with a saw, ≪ / RTI > However, the present invention is not limited thereto, and any conventional method in the art can be easily applied to the present invention.
다음으로 상기 단판에 난연 약제를 용매와 혼합하여 감압 주입한다. 상기 용매는 물이 사용될 수 있으며, 상기 단판에 약제를 감압 주입하기 위해 주약관을 이용할 수 있다. 여기서 주 약관은 목재를 넣고 압력을 가할 수 있는 실린더를 말한다.Next, the flame-retardant agent is mixed with the solvent and the pressure is reduced. Water may be used as the solvent, and the main terms and conditions may be used to depressurize the drug on the veneer. The main terms here refer to cylinders that can be loaded with wood and pressurized.
상기 난연 약제는 붕산(Boric acid), 제2인산수소암모늄(Ammonium phosphate dibasic), 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 및 붕산나트륨(Sodium borate)을 포함하여 이루어질 수 있다.The flame retardant agent may include boric acid, ammonium phosphate dibasic, ammonium borate octahydrate, and sodium borate.
상기 붕산(Boric acid)은 0.4~1wt%, 제2인산수소암모늄(Ammonium phosphate dibasic) 3 ~ 6wt%, 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 1~ 5wt% 및 붕산나트륨(Sodium borate) 0.5~ 3wt% 포함하는 것이 바람직하다.The boric acid may include 0.4 to 1 wt%,
여기서, 상기 난연 약제의 첨가량이 상기 범위의 하한을 미달하는 경우 난연성능 기준에 미달되어 난연기능이 발현되지 못하는 문제가 있고, 상기 범위의 상한을 초과하는 경우 과잉처리로 인한 비용상승 등의 문제가 발생하여 바람직하지 못하다.If the addition amount of the flame retardant is less than the lower limit of the above range, the flame retardant performance is not met and the flame retardant function is not exhibited. If the amount exceeds the upper limit of the above range, Which is undesirable.
상기 난연 약제는 포타슘 카보네이트(potassium carbonate) 또는 포타슘 브로마이드(potassium bromide) 을 더 포함하여 이루어질 수 있다.The flame retardant agent may further include potassium carbonate or potassium bromide.
상기 포타슘 카보네이트(potassium carbonate)는 3 ~ 6wt% 또는 포타슘 브로마이드(potassium bromide) 3 ~ 6wt% 포함하는 것이 바람직하다.The potassium carbonate preferably contains 3 to 6 wt% or potassium bromide of 3 to 6 wt%.
여기서, 상기 난연 약제의 첨가량이 상기 범위의 하한을 미달하는 경우 난연성능 기준에 미달되어 난연기능이 발현되지 못하는 문제가 있고, 상기 범위의 상한을 초과하는 경우 과다처리 등의 문제가 발생하여 바람직하지 못하다.
When the amount of the flame retardant added is below the lower limit of the above range, the flame retardant performance is not met and the flame retardant function is not exhibited. If the amount exceeds the upper limit of the above range, Can not do it.
상기 난연 약제는 인산(phosphoric acid)을 더 포함할 수 있다. 상기 인산(phosphoric acid)은 3 ~ 10wt%을 포함하는 것이 바람직하다.The flame retardant agent may further include phosphoric acid. It is preferable that the phosphoric acid contains 3 to 10 wt%.
여기서, 상기 난연 약제의 첨가량이 상기 범위의 하한을 미달하는 경우 난연성능 기준에 미달되어 난연기능이 발현되지 못하는 문제가 있고, 상기 범위의 상한을 초과하는 경우 과다처리 등의 문제가 발생하여 바람직하지 못하다.
When the amount of the flame retardant added is below the lower limit of the above range, the flame retardant performance is not met and the flame retardant function is not exhibited. If the amount exceeds the upper limit of the above range, Can not do it.
상기 감압은 10 ~ 25kg/cm2 로 30 ~ 60분 처리하는 것이 바람직하다.The reduced pressure is preferably 10 to 25 kg / cm 2 for 30 to 60 minutes.
여기서, 상기 감압 압력이 상기 범위의 하한을 미달하는 경우 목재 내 약제 주입 불량 등의 문제가 있고, 상기 범위의 상한을 초과하는 경우 과잉처리로 인한 에너지 비용 상승문제가 발생하여 바람직하지 못하다.Here, when the reduced pressure is below the lower limit of the above range, there is a problem such as poor injection of the medicine in the wood, and if it exceeds the upper limit of the above range, the energy cost is increased due to the excessive treatment.
또한, 상기 감압 처리시간이 상기 범위의 하한을 미달하는 경우 주입불량으로 인한 성능 저하 등의 문제가 있고, 상기 범위의 상한을 초과하는 경우 과잉처리로 인한 문제가 발생하여 바람직하지 못하다.
In addition, when the decompression treatment time is below the lower limit of the above range, there is a problem of performance deterioration due to poor injection. If the decompression treatment time exceeds the upper limit of the above range, there is a problem caused by over treatment.
마지막으로, 상기 감압 주입된 목재 단판을 일정기간 동안 실온에서 유지시켜 난연 목재를 제조한다. 상기 감압 주입된 목재를 일정기간 동안 실온에서 10 ~ 15일간 양생하는 것이 바람직하다. 다만 이에 한정되지 않으며, 난연 목재를 목재로서 활용이 가능하도록 감압 처리가 완료되는 기간이라면 본 발명에 용이하게 적용될 수 있다.Finally, the vacuum-injected wood veneer is maintained at room temperature for a certain period of time to produce a flame-retardant wood. The reduced pressure injected wood is preferably cured at room temperature for 10 to 15 days for a certain period of time. However, the present invention is not limited to this, and can be easily applied to the present invention as long as the pressure reducing treatment is completed so that the flame-retardant wood can be utilized as wood.
본 발명은 상기 난연 목재의 제조방법에 의해 제조되는 난연 목재를 포함할 수 있다.The present invention may include a flame-retardant wood produced by the method of manufacturing the flame-retardant wood.
본 발명은 목재; 붕산(Boric acid), 제2인산수소암모늄(Ammonium phosphate dibasic), 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate), 붕산나트륨(Sodium borate) 및 용매를 포함하는 난연 목재를 포함하고, 상기 난연 목재는 포타슘 카보네이트(potassium carbonate) 또는 포타슘 브로마이드(potassium bromide)를 더 포함할 수 있으며, 인산(phosphoric acid)을 더 포함할 수 있다.The present invention relates to wood comprising: wood; A flame retardant wood comprising boric acid, ammonium phosphate dibasic, ammonium borate octahydrate, sodium borate and a solvent, the flame retardant wood being selected from the group consisting of potassium carbonate carbonate, or potassium bromide, and may further include phosphoric acid.
본 발명에 따른 목재 난연제 조성물, 난연 목재 및 그 제조방법은 환경에 대한 부담을 줄이면서 난연성능을 향상시킬 수 있으며, 목재 본연의 기계적 물성 및 심미성을 유지, 향상시켜 목조문화재, 목조주택 등에 적용이 가능하다. The wood flame retardant composition, the flame retardant wood and the manufacturing method thereof according to the present invention can improve the flame retardant performance while reducing the burden on the environment, and maintain and improve the mechanical properties and aesthetics of the original wood, It is possible.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .
<< 실시예Example 1> 1>
붕산 0.4 wt%, 제2인산수소암모늄 3wt%, 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 1wt% 및 붕산나트륨(Sodium borate) 0.5wt%를 포함하는 목재 난연제 조성물(용매: 물)을 제조하였다.(Solvent: water) containing 0.4 wt% of boric acid, 3 wt% of dibasic ammonium hydrogenphosphate, 1 wt% of ammonia borate octahydrate and 0.5 wt% of sodium borate was prepared.
소나무 단판을 앞서 제조된 목재 난연제 조성물이 채워진 주약관에 ?고 20kg/cm2 의 압력으로 1 시간 동안 감압 처리하였다.The pine veneer was vacuum-treated for 1 hour at a pressure of 20 kg / cm < 2 > in the main conditions filled with the wood flame retardant composition prepared above.
상기 감압 처리를 통해 난연제가 주입된 소나무 단판을 실온에서 15일간 양생하여 난연 처리 목재를 제조하였다.
The pine veneer to which the flame retardant had been injected through the decompression treatment was cured at room temperature for 15 days to prepare a fire retardant treated wood.
<< 실시예Example 2> 2>
붕산 1 wt%, 제2인산수소암모늄 6wt%, 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 5wt% 및 붕산나트륨(Sodium borate) 3wt%를 포함하는 목재 난연제 조성물(용매: 물)을 제조하였다.A wood flame retardant composition (solvent: water) containing 1 wt% boric acid, 6 wt% of dibasic ammonium hydrogenphosphate, 5 wt% of ammonia borate octahydrate and 3 wt% of sodium borate was prepared.
소나무 단판을 앞서 제조된 목재 난연제 조성물이 채워진 주약관에 ?고 20kg/cm2 의 압력으로 1 시간 동안 감압 처리하였다.The pine veneer was vacuum-treated for 1 hour at a pressure of 20 kg / cm < 2 > in the main conditions filled with the wood flame retardant composition prepared above.
상기 감압 처리를 통해 난연제가 주입된 소나무 단판을 실온에서 15일간 양생하여 난연 처리 목재를 제조하였다.
The pine veneer to which the flame retardant had been injected through the decompression treatment was cured at room temperature for 15 days to prepare a fire retardant treated wood.
<< 실시예Example 3> 3>
붕산 0.6 wt%, 제2인산수소암모늄 4wt%, 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 2wt% 및 붕산나트륨(Sodium borate) 1wt%를 포함하는 목재 난연제 조성물(용매: 물)을 제조하였다.(Solvent: water) containing 0.6 wt% boric acid, 4 wt% of dibasic ammonium hydrogenphosphate, 2 wt% of ammonia borate octahydrate and 1 wt% of sodium borate was prepared.
소나무 단판을 앞서 제조된 목재 난연제 조성물이 채워진 주약관에 ?고 20kg/cm2 의 압력으로 1 시간 동안 감압 처리하였다.The pine veneer was vacuum-treated for 1 hour at a pressure of 20 kg / cm < 2 > in the main conditions filled with the wood flame retardant composition prepared above.
상기 감압 처리를 통해 난연제가 주입된 소나무 단판을 실온에서 15일간 양생하여 난연 처리 목재를 제조하였다.
The pine veneer to which the flame retardant had been injected through the decompression treatment was cured at room temperature for 15 days to prepare a fire retardant treated wood.
<< 실시예Example 4> 4>
붕산 0.8 wt%, 제2인산수소암모늄 5wt%, 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 3wt% 및 붕산나트륨(Sodium borate) 2wt%를 포함하는 목재 난연제 조성물(용매: 물)을 제조하였다.A wood flame retardant composition (solvent: water) comprising 0.8 wt% boric acid, 5 wt% dibasic ammonium hydrogen phosphate, 3 wt% ammonia borate octahydrate and 2 wt% sodium borate was prepared.
소나무 단판을 앞서 제조된 목재 난연제 조성물이 채워진 주약관에 ?고 20kg/cm2 의 압력으로 1 시간 동안 감압 처리하였다.The pine veneer was vacuum-treated for 1 hour at a pressure of 20 kg / cm < 2 > in the main conditions filled with the wood flame retardant composition prepared above.
상기 감압 처리를 통해 난연제가 주입된 소나무 단판을 실온에서 15일간 양생하여 난연 처리 목재를 제조하였다.
The pine veneer to which the flame retardant had been injected through the decompression treatment was cured at room temperature for 15 days to prepare a fire retardant treated wood.
<< 실시예Example 5> 5>
붕산 0.8 wt%, 제2인산수소암모늄 5wt%, 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 3wt%, 붕산나트륨(Sodium borate) 2wt% 및 포타슘 카보네이트 4wt%를 포함하는 목재 난연제 조성물(용매: 물)을 제조하였다.(Solvent: water) containing 0.8 wt% boric acid, 5 wt% dibasic ammonium hydrogen phosphate, 3 wt% of ammonia borate octahydrate, 2 wt% of sodium borate and 4 wt% of potassium carbonate was prepared .
소나무 단판을 앞서 제조된 목재 난연제 조성물이 채워진 주약관에 ?고 20kg/cm2 의 압력으로 1 시간 동안 감압 처리하였다.The pine veneer was vacuum-treated for 1 hour at a pressure of 20 kg / cm < 2 > in the main conditions filled with the wood flame retardant composition prepared above.
상기 감압 처리를 통해 난연제가 주입된 소나무 단판을 실온에서 15일간 양생하여 난연 처리 목재를 제조하였다.
The pine veneer to which the flame retardant had been injected through the decompression treatment was cured at room temperature for 15 days to prepare a fire retardant treated wood.
<< 실시예Example 6> 6>
붕산 0.8 wt%, 제2인산수소암모늄 5wt%, 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 3wt%, 붕산나트륨(Sodium borate) 2wt% 및 포타슘 브로마이드 4wt%를 포함하는 목재 난연제 조성물(용매: 물)을 제조하였다.A wood flame retardant composition (solvent: water) containing 0.8 wt% boric acid, 5 wt% of dibasic ammonium hydrogenphosphate, 3 wt% of ammonia borate octahydrate, 2 wt% of sodium borate and 4 wt% of potassium bromide was prepared .
소나무 단판을 앞서 제조된 목재 난연제 조성물이 채워진 주약관에 ?고 20kg/cm2 의 압력으로 1 시간 동안 감압 처리하였다.The pine veneer was vacuum-treated for 1 hour at a pressure of 20 kg / cm < 2 > in the main conditions filled with the wood flame retardant composition prepared above.
상기 감압 처리를 통해 난연제가 주입된 소나무 단판을 실온에서 15일간 양생하여 난연 처리 목재를 제조하였다.
The pine veneer to which the flame retardant had been injected through the decompression treatment was cured at room temperature for 15 days to prepare a fire retardant treated wood.
<< 실시예Example 7> 7>
붕산 0.8 wt%, 제2인산수소암모늄 5wt%, 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 3wt%, 붕산나트륨(Sodium borate) 2wt% 및 인산 5wt%를 포함하는 목재 난연제 조성물(용매: 물)을 제조하였다.(Solvent: water) containing 0.8 wt% boric acid, 5 wt% dibasic ammonium hydrogen phosphate, 3 wt% of ammonium borate octahydrate, 2 wt% of sodium borate and 5 wt% of phosphoric acid was prepared.
소나무 단판을 앞서 제조된 목재 난연제 조성물이 채워진 주약관에 ?고 20kg/cm2 의 압력으로 1 시간 동안 감압 처리하였다.The pine veneer was vacuum-treated for 1 hour at a pressure of 20 kg / cm < 2 > in the main conditions filled with the wood flame retardant composition prepared above.
상기 감압 처리를 통해 난연제가 주입된 소나무 단판을 실온에서 15일간 양생하여 난연 처리 목재를 제조하였다.
The pine veneer to which the flame retardant had been injected through the decompression treatment was cured at room temperature for 15 days to prepare a fire retardant treated wood.
<< 실시예Example 8> 8>
붕산 0.8 wt%, 제2인산수소암모늄 5wt%, 붕산 암모니아(Ammonium borate octahydrate) 3wt%, 붕산나트륨(Sodium borate) 2wt%, 포타슘 카보네이트 4wt%, 포타슘 브로마이드 4wt% 및 인산 5wt%를 포함하는 목재 난연제 조성물(용매: 물)을 제조하였다.A wood flame retardant containing 0.8 wt% of boric acid, 5 wt% of dibasic ammonium hydrogenphosphate, 3 wt% of ammonia borate octahydrate, 2 wt% of sodium borate, 4 wt% of potassium carbonate, 4 wt% of potassium bromide and 5 wt% A composition (solvent: water) was prepared.
소나무 단판을 앞서 제조된 목재 난연제 조성물이 채워진 주약관에 ?고 20kg/cm2 의 압력으로 1 시간 동안 감압 처리하였다.The pine veneer was vacuum-treated for 1 hour at a pressure of 20 kg / cm < 2 > in the main conditions filled with the wood flame retardant composition prepared above.
상기 감압 처리를 통해 난연제가 주입된 소나무 단판을 실온에서 15일간 양생하여 난연 처리 목재를 제조하였다.
The pine veneer to which the flame retardant had been injected through the decompression treatment was cured at room temperature for 15 days to prepare a fire retardant treated wood.
상기 실시예 1~8에 따라 제조된 난연 처리 목재에 대하여 콘칼로리미터 성능시험을 한 결과 난연 3급 기준을 만족하는 것으로 확인되었다. 여기서 난연 3급이란 콘칼로리미터로 측정할 때 50kW의 열에 대하여 5분간 측정하여 열방출율은 200kW/m2이하이어야 하며 총열방출량은 8MJ/m2을 만족하는 것이다.The cone calorimeter performance tests on the flame retarded wood produced according to Examples 1 to 8 were found to satisfy the
상기 실시예 8에 따라 제조된 난연 처리 목재에 대하여 KS F 5660-1에서 제시하고 있는 콘칼로리미터 성능시험을 한 결과, 도 2 및 도 3을 참조하면 열방출율이 난연 3급 기준인 200kw/m2이하, 총열방출량이 8MJ/m2이하로 나타났다. 따라서, 시간의 변화에 따른 난연목재의 열안정성은 높아졌으며, 효과의 지속성이 향상 된 것을 확인할 수 있었다.
As a result of the performance test of the cone calorimeter proposed in KS F 5660-1 for the flame retarded wood produced according to Example 8, as shown in FIGS. 2 and 3, the heat release rate was 200 kW / m 2 or less, and total heat discharge was less than 8 MJ / m 2 . Therefore, the thermal stability of the flame retardant wood was improved with time, and it was confirmed that the sustainability of the effect was improved.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention.
여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
Claims (23)
A mixture of 0.4 to 1 wt% of boric acid, 3 to 6 wt% of ammonia phosphate dibasic, 1 to 5 wt% of ammonia borate octahydrate, 0.5 to 3 wt% of sodium borate, 3 to 6 wt% of potassium carbonate, 3 to 6 wt% of potassium bromide, 3 to 10 wt% of phosphoric acid, and water.
제 1항의 목재 난연제 조성물을 상기 목재 단판에 감압 주입하는 단계,
상기 감압 주입된 목재 단판을 일정기간 동안 실온에서 유지시키는 것을 특징으로 하는 난연 목재 제조방법.
Preparing a wood veneer,
A method for producing a wood flame retardant composition, comprising: injecting the wood flame retardant composition of claim 1 under reduced pressure onto the wood veneer;
Wherein the pressure-injected wood veneer is maintained at a room temperature for a certain period of time.
상기 감압은 10 ~ 25kg/cm2 로 30 ~ 60분 처리하는 것을 특징으로 하는 난연 목재 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the reduced pressure is 10 to 25 kg / cm < 2 > for 30 to 60 minutes.
상기 목재는 낙엽송, 잣나무 및 소나무로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2종인 것을 특징으로 하는 난연 목재 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the wood is one or two selected from the group consisting of larch, pine and pine.
A flame retardant wood produced by any one of claims 8, 16 or 17.
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