KR101647300B1

KR101647300B1 - 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법

Info

Publication number: KR101647300B1
Application number: KR1020150017589A
Authority: KR
Inventors: 박상범; 문성필; 민 이
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2016-08-10

Abstract

본 발명은 실내공기에 포함되어 있는 휘발성 유기화합물(VOC), 포름알데히드(HCHO), 톨루엔, 자일렌 등과 같은 휘발성 방향족 화합물류 등과 같은 오염물질 중 특히 톨루엔 저감 성능을 현저하게 높인 광촉매 탄화보드를 광촉매 전구체와 목질판상 제품으로부터 단일공정으로 제조할 수 있게 하여실내공기의 질을 향상시켜 국민 건강증진에 획기적으로 기여할 수 있는, 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법은, 유기용매에 희석하여 졸(sol) 형태의 광촉매 전구체를 조제하는 단계; 조제된 졸(sol) 형태의 광촉매 전구체를 목질판상제품의 표면에 도포하는 단계; 광촉매 전구체가 도포된 목질판상제품을 자연건조시키는 단계; 광촉매 전구체가 도포되어 건조된 목질판상제품을 종이로 감싼 다음, 그 겉을 다시 알루미늄 호일로 감싸는 단계; 알루미늄 호일로 감싼 목질판상제품을 내열용기에 넣는 단계; 내열용기를 탄화로에 넣고, 탄화로에 600∼900℃까지 열을 가한 후 0.5∼3.0시간 유지하는 단계; 가열된 탄화로를 자연냉각시키는 단계를 거쳐서 제조하는 것을 특징으로 한다.

Description

휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법 {Manufacturing method of photo-catalyst carbonized board having excellent removal ability of volatile aromatic compounds}

본 발명은 광촉매 탄화보드의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 실내공기에 포함되어 있는 휘발성 유기화합물(VOC), 포름알데히드(HCHO), 톨루엔, 자일렌 등과 같은 휘발성 방향족 화합물류 등과 같은 오염물질 중 특히 톨루엔 저감 성능을 현저하게 높인 광촉매 탄화보드를 제조함으로써 실내공기의 질을 향상시킬 수 있는, 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법에 관한 것이다.

생활환경의 향상과 산업화로 인해 대기오염 등 각종 유해물질과 난분해성 물질을 포함하는 환경오염 물질로 인해 환경오염이 심각해지고 있다. 그런데 사람이 일생 동안 마시는 공기의 97%는 실내공기라고 한다. 실내공기 오염과 그로 인한 건강 위해(危害) 문제는 이미 세계보건기구(WHO)는 물론 미국을 비롯한 선진국의 주요 관심사로 다루어져 오고 있다. WHO는 공기오염에 의한 사망자 수는 매년 최대 600만 명에 이르고, 특히 실내공기에 의한 사망자 수는 해마다 280만 명에 달한다고 보고하여 실내공기의 질이 얼마나 중요한가를 설명하고 있다.

실내공기 오염물질 중 인체에 가장 유해한 것은 휘발성 유기화합물(VOC), 포름알데히드(HCHO), 미세먼지, 라돈 및 톨루엔, 자일렌 등과 같은 방향족 화합물류 등인데, 이 중에서도 휘발성 유기화합물, 포름알데히드 및 톨루엔의 경우 호흡기질환, 피부질환 등 인체에 심각한 피해를 끼친다. 휘발성 유기화합물은 대기 중에서 이동성이 강하고, 악취를 유발하기도 하며, 인체에 독성 및 발암성을 가지고 있을 뿐만 아니라 산화질소 및 다른 화학물질과 광화학적으로 반응하여 오존을 형성하기 때문에 대기중으로의 직접 배출을 최대한 억제하거나, 환경적으로 무해한 물질로 전환시켜 배출시켜야 한다.

광촉매반응을 이용하면 대기나 수질에 포함된 오염물질을 제거하여 환경을 개선시킬 수 있다. 광촉매는 자외선 또는 가시광에 의해 활성되어 수산기가 생성되며, 생성된 수산기에 의해 유기화합물 등을 산화시켜 물과 이산화탄소로 분해시키게 된다. 광촉매는 일반적인 촉매와는 달리 상온에서도 활성이 있으며, 반응장치가 간단하고, 소규모로 사용이 가능한 특징을 가지고 있다. 광촉매는 향균, 탈취(실내오염 공기의 정화), 자외선 차단, 난분해성 유해물질 분해(VOCS, NOx, SOx 제거) 등 여러 분야에서 응용되고 있다.

이러한 광촉매로는 ZnO, WO₃, CdS, SiC, SnO₂, Fe₂O₃, TiO₂ 등이 있는데, 이들은 산과 알칼리에 불용성이므로 화학적으로 안정하고 내마모성이 우수하며, 제조하기가 쉽고 가격이 저렴하여 공업적으로 많이 사용되고 있다. 광촉매는 소량의 자외선에 의해 충분히 활성화되어 다양한 난분해성 오염물질을 완전히 분해시킬 수 있다. 또한, 독성물질 제거기술로서 자외선을 이용한 제거기술이 세계적으로 주목을 받아오고 있고, 광촉매 반응을 이용한 산화분해로서 오염물질의 분해반응이 상온/상압 하에서 이루어지고, 최종적으로 CO₂와 H₂O로 전환되기 때문에 경제적, 환경적으로 효과적인 기술로서 인식되고 있다.

본 발명의 출원인(국립산림과학원)과 발명자(박상범)는 인체에 유해하거나 불쾌한 냄새를 탈취하고 원적외선을 방출하여 실내공기의 질을 개선하기 위해 특허등록 제776545호 "목질패널류를 이용한 유해 VOC 흡착 탄화패널 및 그 제조방법", 특허등록 제1047315호 "목질패널로 제조한 난연 탄화보드 및 그 제조방법", 특허등록 제1374599호 "고밀도 탄화보드의 제조방법" 등 탄화보드와 관련하여 많은 기술을 개발하여 특허받았고, 탄화보드의 성능과 특성 향상을 위해 지금도 많은 연구 개발을 지속하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 과정에서 도출된 것으로, 본 발명의 목적은, 실내공기에 포함되어 있는 휘발성 유기화합물(VOC), 포름알데히드(HCHO), 톨루엔 등과 같은 오염물질 중 특히 휘발성 방향족 화합물인 톨루엔의 저감성능을 현저하게 높인 광촉매 탄화보드를 광촉매 전구체와 목질판상 제품으로부터 단일공정으로 제조할 수 있게 하여 실내공기의 질을 향상시켜 국민 건강증진에 획기적으로 기여할 수 있는, 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제 해결을 위해 본 발명에 따른 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법은, 유기용매에 희석하여 졸(sol) 형태의 광촉매 전구체(원재료 물질)를 조제하는 단계; 조제된 졸(sol) 형태의 광촉매 전구체를 목질판상제품의 표면에 도포하는 단계; 광촉매 전구체가 도포된 목질판상제품을 자연건조시키는 단계; 광촉매 전구체가 도포되어 건조된 목질판상제품을 종이로 감싼 다음, 그 겉을 다시 알루미늄 호일로 감싸는 단계; 알루미늄 호일로 감싼 목질판상제품을 내열용기에 넣는 단계; 내열용기를 탄화로에 넣고, 탄화로에 600∼900℃까지 열을 가한 후 0.5∼3.0시간 유지하는 단계; 가열된 탄화로를 자연냉각시키는 단계를 거쳐서 제조하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 광촉매 전구체를 적절한 농도로 희석하기 위한 유기용매는 에테르, 헥산, 아세톤, 저급 알코올류(메탄올, 에탄올, 프로판올 및 이소프로판올), 클로로포름 중 어느 하나이고, 탄화보드를 제조하기 전에 목질판상제품의 표면에 광촉매 전구체를 붓으로 2∼3회에 걸쳐 도포하며, 탄화보드가 제조된 후 탄화보드 표면에 생성된 광촉매의 양은 10∼100 g/㎡ 이다.

바람직하게는, 내열용기의 바닥에는 무기질판을 깔고, 그 위에 고내열판을 얹으며, 고내열판 상부에 알루미늄 호일로 감싼 목질판상제품을 놓은 다음 그 위에 다시 고내열판을 얹고 나서 내열용기의 뚜껑을 덮고, 탄화로의 승온속도는 50∼100℃/hr로 하며, 탄화로의 내부온도가 100℃까지 떨어졌을 때 내열용기를 꺼낸다.

휘발성 방향족 화합물중 톨루엔은 호흡이나 섭취를 통해 인체에 침투하게 되는데, 호흡 노출시 노출량의 약 53%가 흡수되고 흡입 후 40∼60%가 체내에 잔류하는 것으로 보고되었으며, 톨루엔이 체내에 과량 흡입될 경우 위장관계의 기능장애를 초래할 뿐만 아니라 두통, 어지럼증 및 환각증세와 같은 중추신경계에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 그런데, 본 발명에 따른 광촉매 탄화보드의 제조방법으로 제조된 광촉매 탄화보드는, 실내공기 중에 포함되어 있는 휘발성 유기화합물, 포름알데히드, 톨루엔 등과 같은 오염물질을 탄화보드 단독에 비교하여 일반 유기화합물과 포름알데히드의 제거성능이 뛰어남은 물론 특히 톨루엔의 제거성능이 현저하게 높아서 거주공간의 실내에 사용할 경우 실내공기의 질을 향상시켜 국민 건강증진에 획기적으로 기여할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 광촉매 탄화보드의 제조방법은, 탄화보드 제조 전 목질판상제품의 표면에 적당한 농도의 광촉매 전구체를 도포하고 이를 탄화보드 제조에 이용하므로 탄화보드 제조과정 중 탄화보드의 표면에 광촉매 결정이 생성된다. 따라서 탄화보드에 광촉매 기능을 부여하기 위하여 탄화보드의 표면에 광촉매를 도포할 별도의 공정이 필요 없으므로, 단일공정으로 광촉매 탄화보드를 제조하기 때문에 제조시간과 자원절약의 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 광촉매 탄화보드 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 광촉매 전구체를 도포하지 않고 제조한 탄화보드의 전자현미경사진이다.
도 3은 광촉매 전구체를 도포하고 제조한 광촉매 탄화보드의 전자현미경사진이다.
도 4는 광촉매 탄화보드의 제조 온도 및 시간에 따른 포름알데히드 저감량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 광촉매 탄화보드의 제조 온도 및 시간에 따른 톨루엔 저감량을 나타낸 그래프이다.

본 발명에 따른 광촉매 탄화보드의 제조방법의 가장 큰 기술적 특징은, 광촉매 전구체와 목질판상 제품을 이용하여 단일공정으로 광촉매 기능을 가진 탄화보드를 제조하여 실내공기에 포함되어 있는 오염물질 중 특히 신경독성 및 환각작용 또는 심각한 환경성 질병을 유발할 수 있는 톨루엔의 흡착 또는 분해력을 현저하게 높여 실내공기의 질을 향상시킬 수 있게 했다는 점이다.

본 발명의 명세서에서 '유효 광촉매'란 광촉매 전구체로부터 탄화보드 제조과정에서 동시에 열적변환으로 탄화보드 표면에 생성된 광촉매 결정을 의미하며, 유효 광촉매가 표면에 생성된 탄화보드를 '광촉매 탄화보드'라 칭한다. 또, 본 발명에서 '광촉매 전구체'란 열처리에 의한 화학합성으로 유효 광촉매 물질을 얻을 수 있는 임의로 정한 어느 단계의 원재료 물질을 의미하며, 그 임의의 단계는 상황에 따라 달라질 수 있다. 또한 광촉매 전구체는 일반적으로 대량생산이 가능하여 재료 수급이 용이하고 가격이 싼 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 광촉매 탄화보드의 제조방법은, 유기용매에 희석하여 졸(sol) 형태의 광촉매 전구체를 조제하는 단계(S1)와, 조제된 졸(sol) 형태의 광촉매 전구체를 목질판상제품의 표면에 도포하는 단계(S2)와, 광촉매 전구체가 도포된 목질판상제품을 자연건조시키는 단계(S3)를 거친 다음, 광촉매 전구체가 도포되어 건조된 목질판상제품을 신문지와 같은 종이로 감싼 다음 그 겉을 다시 알루미늄 호일로 감싸는 단계(S4)를 거쳐, 알루미늄 호일로 감싼 목질판상제품을 내열용기에 넣는 단계(S5)를 거친 다음, 내열용기를 탄화로에 넣고 탄화로에 600∼900℃까지 열을 가한 후 0.5∼3.0시간 동안 유지는 단계(S6)를 거친 다음, 가열된 탄화로를 자연냉각시키는 단계(S7)를 거쳐서 제조한다.

목질판상제품은 섬유판(fiber board; 저밀도, 중밀도, 고밀도섬유판), 일반 목재, 대나무, 집성목, OSB(oriented strand board; 배향성 스트랜드보드), PB(particle board), 합판(plywood) 중 어느 하나로 제조된 판상(板狀)의 제품이다.

광촉매 전구체는 에테르(ether), 헥산(hexane), 아세톤(acetone), 저급 알코올류(methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol), 클로로포름(chloroform)과 같은 유기용매에 5∼50%로 희석하여 사용하는데, 조제된 광촉매 전구체는 졸(sol) 형태를 띄게 되고, 손쉽게 목질판상제품의 표면에 도포가 가능하며 소성 후에는 탄화보드 표면에 유효 광촉매로 변하게 된다.

지금까지 탄화보드에 광촉매 기능을 부여하기 위해서는, 제조된 탄화보드의 표면에 미리 제조된 졸(sol-gel) 형태의 광촉매 입자를 도포하는 방법이 사용되고 있는데, 이때 광촉매의 도포과정에서 많은 광촉매 입자들이 비산하게 되므로 많은 광촉매의 낭비가 발생하게 된다는 문제가 있고, 탄화보드를 제조한 후 도포하였을 때는 후속공정에서 탄화보드가 파손될 우려가 있고, 유효 광촉매 입자들을 탄화보드 표면에 부착시키기 위한 점착제 등이 필요로 하게 되므로 제조시간도 많이 소요될 뿐만 아니라 가격상승의 요인이 된다는 문제가 있다.

본 발명의 기술적 특징 중 하나는, 탄화보드에 광촉매 기능을 부여하기 위해 별도의 광촉매 도포공정을 거치지 않는다는 점이다. 즉, 목질 판상(板狀) 제품을 탄화시키기 전에 목질 판상 제품의 표면에 광촉매 전구체를 도포한 후에 탄화보드를 제조함으로써, 광촉매 전구체가 탄화보드 제조과정에서 탄화보드의 표면에 나노입자 크기의 광촉매 결정이 생성될 뿐만 아니라 이들 결정이 탄화보드 표면에 부착되므로 별도의 광촉매를 도포할 공정이 필요 없어서, 단일공정으로 광촉매 탄화보드를 제조한다는 점이다.

또한, 목질계 원료를 이용한 광촉매 탄화보드 제조용 광촉매로는 높은 광학적 활성, 가시광선이나 자외선 영역에서의 높은 광흡수능, 생물학적 및 화학적으로 비활성, 광학적 안정성 등을 갖춘 TiO₂, ZnO, ZrO₂, WO₃ 등이 사용될 수 있으며, 이들 전구체를 목질판상제품의 표면에 도포한다.

목질판상제품의 표면에 졸(sol) 형태의 광촉매 전구체를 도포하여 코팅할 때는 붓이나 로울러 또는 분무기 등으로 도포하는데, 효율성과 작업안정성 등을 고려하여 붓으로 2∼3회에 걸쳐 균일하게 도포하는 것이 바람직하고, 탄화보드 표면에 생성된 유효 광촉매의 양에 따라 광촉매 성능의 차이가 있으므로, 광촉매 전구체를 도포하여 생성된 유효 광촉매의 양은 탄화보드 표면에 10∼100g/㎡ 정도로 하는 것이 바람직하다.

탄화로의 승온속도는 50∼100℃/hr 정도로 가열하여 600∼900℃에 도달할 때까지 가열하는데, 승온속도를 50℃/hr 이하로 너무 느리게 하면 파손 등 문제가 없으나 탄화보드를 제조하는데 너무 많은 시간이 소요되므로 비경제적이며, 승온속도를 100℃/hr 이상으로 높였을 경우 탄화하는 과정에서 탄화보드에 금이 가거나 또는 파손되는 결과로 이어지게 되므로 탄화보드 품질에 악영향을 미치게 된다.

가열을 마친 탄화로는 가열을 끝낸 상태의 600∼900℃ 온도에서 0.5∼3.0시간 유지하는 것이 바람직한데, 이는 설정온도에 따라 생성되는 광촉매 결정이 다르기 때문에 광촉매 성능이 뛰어난 유효 광촉매 결정을 생성시키기 위함이다. 이와 같이 탄화과정이 종료된 후 자연냉각시켜 탄화로의 내부온도가 100℃ 이하로 떨어졌을 때 탄화로에서 내열용기를 꺼내는 것이 바람직하다.

본 발명의 광촉매 탄화보드 제조시 내열용기를 사용하는 이유는 탄화과정에서 최대한 산소와의 접촉을 막기 위함인데, 이와 같은 내열용기를 사용함으로써 탄화로 내에 고가의 질소를 주입하지 않아도 된다. 내열용기는 탄화부산물(목초액, 가스)에 의한 내부식성이 강하고 고열에도 변형이 적은 재질로 만든 용기를 사용하는 것이 바람직하다.

내열용기에 광촉매 전구체 처리를 한 목질판상제품을 수납할 때는, 먼저 내열용기의 바닥으로 열전달을 늦추기 위해 무기질판을 깔고, 그 위에 고내열판을 얹으며, 고내열판 상부에 광촉매 전구체 처리한 목질판상제품을 놓고, 그 위에 다시 탄화보드 변형 방지를 위한 누름용 고내열판을 얹은 다음 내열용기의 뚜껑을 덮는다. 생산성을 높이기 위해 종이와 알루미늄 호일로 감싼 광촉매 전구체 처리한 목질 판상 제품을 1∼5층으로 적층시킬 수도 있는데, 적층시킬 때는 적층된 알루미늄 호일로 감싼 광촉매 전구체 처리한 목질 판상 제품 사이사이에 고내열판을 삽입하여 수납하여야 한다.

여기서 바닥에 무기질판을 까는 이유는, 단열성이 우수하여 광촉매 전구체 처리한 목질 판상 제품에 열을 최대한 천천히 전달되게 하여 목질판상제품의 변형을 막기 위함이고, 무기질판으로는 질석판, 마그네슘판, 세라믹판 등 유·무기계열의 단열판을 사용한다. 그리고, 고내열판을 수납하는 이유는, 광촉매 전구체 처리한 목질판상제품이 탄화될 때 형태의 변형이 일어나게 되므로, 이를 방지하기 위해 고내열성 그라파이트판을 광촉매 전구체 처리한 목질판상제품 사이사이에 얹어 광촉매 전구체 처리한 목질판상제품 위에 약간의 하중을 줌으로써 뒤틀림이나 변형을 막을 수 있게 된다. 고내열판으로는 그라파이트 또는 스테인레스 소재가 바람직하지만 동일 기능을 갖는 다른 소재의 사용도 가능하다.

또한, 광촉매 탄화보드 제조에 있어 기술적으로 중요한 사항 중 하나가, 광촉매 전구체 처리한 목질판상제품이 공기와 접촉되는 것을 차단시키는 일이다. 이와 같은 차단을 위해 탄화로에 질소 가스를 불어 넣었는데, 질소 가스가 고가이므로 이를 대체하기 위해 광촉매 전구체 처리한 목질판상제품을 신문지와 알루미늄 호일로 감싸서 광촉매 전구체 처리한 목질판상제품의 외부 공기와의 접촉을 최대한 줄인다. 광촉매 전구체 처리한 목질판상제품을 알루미늄 호일로 감싸더라도 외부 공기가 유입될 수 있으므로, 먼저 신문지(종이)로 싸서 신문지와 산화반응을 일으켜 산소를 제거함으로써 탄화보드 품질(산화방지)에 악영향을 막을 수 있게 된다.

본 발명에서는 광촉매 탄화보드의 톨루엔과 포름알데히드 저감성능을 조사하기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다.

- 측정방법

광촉매 처리 탄화보드의 톨루엔에 대한 흡착·분해성능을 알아보기 위하여 20ℓ 스테인리스 챔버에 광촉매 처리 탄화보드(300㎠) 1매를 넣어 20ppm의 톨루엔 표준가스로 3회 치환하였다. 챔버 내부에 자외선(360㎚)을 조사하여 0, 1, 3, 5, 7, 9시간 후 167㎖/min 유속으로 1.0ℓ의 공기를 Tenax-TA 흡착관(Supelco, USA)에 취하였으며 TD (TD-20, Shimadzu, Japan)를 사용하여 탈착하여 GC-MS(QP2010, Shimadzu, Japan)를 이용하여 톨루엔의 농도를 측정하였다.

- 시험 결과

광촉매 탄화보드의 톨루엔에 대한 저감성능 결과를 [표 1]에 나타냈다. 그 성능을 확인한 바 광촉매 탄화보드는 3시간 이후 60%, 그리고 5시간 이후 100%의 톨루엔 저감성능을 발휘하였다. 반면 광촉매 처리를 하지않은 일반 탄화보드는 9시간이 지난 후에도 85% 이상의 톨루엔이 여전히 남아 있었다.

광촉매 탄화보드에 의한 시간별 톨루엔 저감성능

경과시간(h)	톨루엔 저감성능(%)
경과시간(h)	광촉매 탄화보드	일반 탄화보드
0	0	0
1	25	5
3	60	5
5	100	10
7	100	10
9	100	15

또한, 광촉매 탄화보드의 제조 온도별 톨루엔 저감성능은 [표 2]와 같았다.

광촉매 탄화보드의 제조 온도별 톨루엔 저감성능(%)

경과시간(h)	탄화온도 및 탄화시간
경과시간(h)	600℃-3h	700℃-3h	800℃-0.5h	800℃-2h	900℃-0h
0	0	0	0	0	0
1	15	17	40	60	60
3	18	20	60	100	100
5	23	24	90	100	100
7	25	26	100	100	100
9	28	30	100	100	100

[표 2]에서 알 수 있는 바와 같이, 800℃-2시간과 900℃ 조건에서 제조한 광촉매 탄화보드의 평균 톨루엔 저감성능이 3시간 경과 후 100%로 가장 뛰어났다. 제조시간을 고려했을 때 높은 더 온도에서 제조가 불필요 한 것으로 판단된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 명세서에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법에 있어서,
상기 탄화보드의 제조방법은,
유기용매에 희석하여 졸(sol) 형태의 광촉매 전구체를 조제하는 단계;
조제된 졸(sol) 형태의 광촉매 전구체를 목질판상제품 표면에 도포하는 단계;
광촉매 전구체가 도포된 목질판상제품을 자연건조시키는 단계;
광촉매 전구체가 도포되어 건조된 목질판상제품을 종이로 감싼 다음, 그 겉을 다시 알루미늄 호일로 감싸는 단계;
알루미늄 호일로 감싼 목질판상제품을 내열용기에 넣는 단계;
내열용기를 탄화로에 넣고, 탄화로에 600∼900℃까지 열을 가한 후 0.5∼3.0시간 유지하는 단계;
상기 가열된 탄화로를 자연냉각시키는 단계;
를 거쳐서 탄화보드를 제조하는 것을 특징으로 하는 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 유기용매는 에테르(ether), 헥산(hexane), 아세톤(acetone), 저급 알코올류(methanol, ethanol, n-propanol, isoproanol), 프로판올(propanol), 클로로포름(chloroform) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 광촉매 전구체를 유기용매에 희석한 농도는 5∼50%인 것을 특징으로 하는 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 목질판상제품 표면에 도포된 광촉매 전구체는 붓으로 2∼3회에 걸쳐 도포하는 것을 특징으로 하는 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 광촉매 탄화보드의 표면에 생성된 광촉매의 양은 10∼100 g/㎡인 것을 특징으로 하는 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 탄화로의 승온속도는 50∼100℃/hr이며, 탄화로의 내부온도가 100℃까지 떨어졌을 때 내열용기를 꺼내는 것을 특징으로 하는 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 내열용기의 바닥에는 무기질판을 깔고, 그 위에 고내열판을 얹으며, 고내열판 상부에 알루미늄 호일로 감싼 목질판상제품을 놓은 다음 그 위에 다시 고내열판을 얹고 나서 내열용기의 뚜껑을 덮는 것을 특징으로 하는 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 알루미늄 호일로 감싼 목질판상제품을 1∼5층으로 적층시키며, 적층된 알루미늄 호일로 감싼 목질판상제품 사이사이에는 고내열판이 삽입되는 것을 특징으로 하는 휘발성 방향족 화합물 제거성능이 우수한 광촉매 탄화보드의 제조방법.