선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 논문에서는 환경 문제로 그 사용에 제한을 받고 있는 유기계 난연제를 배제하면서 만족할 만한 난연성과 인장강도를 발현하기 위하여 무기계 난연제를 선택하여 외첨 처리에 의해 난연지를 제조한 후 난연성을 측정하였다. 제조된 난연지를 벽지 등의 실내용 내장재로 사용할 때 가장 중요한 물리적 성질인 인장강도를 측정하여 비교함으로써 제지분야에 적합한 난연제 선정과 아울러 공정상의 효율성을 감안하여 가장 적절한 난연처리 조건을 탐색하였다.
제안 방법
- M사의 원지(평량 : 72 g/m?)를 각각의 난연제로 함침하여 건조 중량을 기준으로 3 g/m2, 5 g/m2, 8 g/m2 을 변화시키며 size press를 이용하여 균일하게 적용시킨 후 건조하여 난연지를 제조하였다. 함침에 의한 난연제는 원지로의 수분흡수가 신속히 이루어져 8 g/m2 이상 적용이 불가능하였다.
- PVA을 이용하여 도공액을 제조한 후 원지에 도공처 리를 하여 각각 도공량을 5 g/m2, 8 g/m2, 10 g/m2으로 조절한 후 각각 제조된 난연지의 난연성을 측정하여 그 결과를 Fig. 4에 나타내었다. Fig.
- 각각의 난연제의 농도와 함침 조건을 달리하여 난연제의 전이량을 3 g/m2, 5 g/m2, 8 g/m2으로 난연지를 제조하고 난연성을 측정하여 그 결과를 Fig. 2에 나타내었다. Fig.
- 건축용 내장재로서 그 요구량이 꾸준히 증가하고 있는 난연지의 제조를 위해 대표적 무기계 난연제인 antimony trioxide, aluminum hydroxide, ammonium phosphate, ammonium sulfate, 그리고 J 사에서 제공한 난연제를 선정하여 외첨 방법을 이용해 난연지를 제조한 후 난연성과 난연지로서 중요한 인장강도를 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 함침에 의한 난연제 처리는 빠른 수분흡수로 인해 8 g/m2 이상을 적용할 수가 없었다. 따라서 함침의 경우는 8 g/nW을 적용했을 때까지의 난연성 변화를 관찰하였으며, 도공에 의한 난연지 제조의 경우는 10 g/n?까지 적용량을 변화시키며 난연성을 시험하였다.
- 를 이용해 각각의 난연제를 건조 중량에 대해 각각 5 g/m2, 8 g/m2, 10 g/n?을 적용하였다. 난연도료의 조제는 산화전분(pH 6.5-8.0, DS 0.05)과 polyvinyl alcohoKPVA, gravity 1.27-1.31, pH 6.0-6.4)를 이용해 제조하였다. 난연제와 바인더의 혼합비율은 40 : 60으로 하였으며 고형분 농도는 20%로 난연도료를 조제하였다.
- 난연성 측정은 45°연소성시험기(제조사 : 스가시험기주식회사, 모델명 : FL-45M형)를 이용하여 탄화길이 측정을 통해 비교하였다. 측정방법 및 평가는 JIS A 1322에 의해 실시하였으며 Fig.
- 4)를 이용해 제조하였다. 난연제와 바인더의 혼합비율은 40 : 60으로 하였으며 고형분 농도는 20%로 난연도료를 조제하였다. 또한 난연제의 상승효과를 검토하기 위해서 각각의 난연제 조제 시 amtimony trioxide와 aluminum hydroxide# 혼합하여 조제한 후 이 또한 같은 방법으로 원지에 적용하여 난연지를 제조하였다.
- 난연제와 바인더의 혼합비율은 40 : 60으로 하였으며 고형분 농도는 20%로 난연도료를 조제하였다. 또한 난연제의 상승효과를 검토하기 위해서 각각의 난연제 조제 시 amtimony trioxide와 aluminum hydroxide# 혼합하여 조제한 후 이 또한 같은 방법으로 원지에 적용하여 난연지를 제조하였다.
- 전분을 이용하여 도공액을 제조한 후 원지에 도공처리를 하여 각각 도공량을 5 g/m2, 8 g/m2, 10 g/m2으로 조절한 후 각각 제조된 난연지의 난연성을 측정하여 그 결과를 Fig. 3에 나타내었다. Fig.
- 제조한 후 난연성을 측정하였다. 제조된 난연지를 벽지 등의 실내용 내장재로 사용할 때 가장 중요한 물리적 성질인 인장강도를 측정하여 비교함으로써 제지분야에 적합한 난연제 선정과 아울러 공정상의 효율성을 감안하여 가장 적절한 난연처리 조건을 탐색하였다.
- 함침과 도공에 의해 난연지 제조를 위하여 난연제의 적용량을 변화시키며 난연성 및 인장강도를 시험하였다. 함침에 의한 난연제 처리는 빠른 수분흡수로 인해 8 g/m2 이상을 적용할 수가 없었다.
- 함침에 의해 난연지를 제조하던 중 물에 용해가 되지 않으며 수분의 빠른 침투로 인하여 난연제의 도포가 용이하지 않은 난연제인 antimony trioxide와 aluminum hydroxide# 도공을 통해 원지에 적용하였다. 실험실용 반자동 coater.
대상 데이터
- 난연제는 antimony trioxide, ammonium sulfate, ammonium phosphate, aluminum hydroxide, 그리고 J 사의 인계 난연제를 포함하여 총 5종류의 난연제를 사용하였다.
- 평량 72 g/m?를 갖는 M사의 복사용지를 선정하여 난연지 제조에 사용하였다.
이론/모형
- 성질로 요구된다. 따라서 난연지의 인장강도를 TAPPI Standard T494 om-88에 의해 측정하여 인장지수를 비교하였다.
- 측정을 통해 비교하였다. 측정방법 및 평가는 JIS A 1322에 의해 실시하였으며 Fig. 1에 측정장치를 나타내었다.
성능/효과
- 1. 난연제의 함침처리는 종이에 난연성을 부여하는 데에 있어서 그 효율이 떨어지는 것을 알 수 있었다. Metering size press를 이용한다면 효율이 개선될 수 있겠지만 함침한 후 size press를 통과 시켜 제조된 난연지는 난연성 발현의 측면에서 만족할 만한 값을 얻지 못했다.
- 2. 난연제 용액의 함침을 통해 제조된 난연지는 인장강도의 경우 난연제가 원지 내부로 침투하여 섬유간 결합이 방해되지만 지필이 형성되는 과정에서 결합을 저해하는 경우와 비교하면 그 정도가 약하다는 것을 확인할 수 있었다.
- 3. 난연제의 도공은 난연지의 난연성 개선에 큰 효과를 가져왔다. 특히, PVA로 도공한 난연지의 경우 전분으로 도공한 난연지에 비해 더 높은 난연성을 나타냈는데 이는 전분에 비해 PVA가 난연제와 우수한 결합력을 형성하기 때문이라 생각한다.
- 4. 도공처리를 통해 제조된 난연지의 경우 인장지수가 도공량의 증가에 따라 소폭 감소하는 것을알 수 있었으나 원지의 물리적 성질을 기준으로 했을 때 크게 악화되지는 않았다. 강도적 성질에서는 소량 도공이 이루어졌을 경우 오히려 상승하는 것을 알 수 있었다.
- 6에 나타내었다. Fig. 6에서 알 수 있듯이 도공량의 증가에 따라 인장지수가 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 antimony trioxide의 경우 그 감소율이 크게 나타났다. 이러한 결과는 난연제로 사용된 안료의 물리적 성질이 난연지의 물리적 성질에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
- 도공처리를 통해 제조된 난연지의 경우 인장지수가 도공량의 증가에 따라 소폭 감소하는 것을알 수 있었으나 원지의 물리적 성질을 기준으로 했을 때 크게 악화되지는 않았다. 강도적 성질에서는 소량 도공이 이루어졌을 경우 오히려 상승하는 것을 알 수 있었다.
- 난연지를 외첨처리에 의해 제조할 때 함침을 적용할 경우에는 종이의 인장강도가 감소하고 난연성의 발현이 부족함을 알 수 있었다.
- 도공 방법에 의해 난연지를 제조한 결과 적은 양의 난연제 적용으로도 만족할 만한 난연성을 얻을 수 있었다. 또한 인장강도는 원지와 거의 유사하거나 그 악화 정도가 적어서 최종 제품으로 사용하는데에 문제가 되지 않을 정도로 조절할 수 있었다.
- 도공처리에 의해 제조된 난연지가 함침처리로 제조한 난연지보다 적은 양의 적용으로도 만족할만한 난연성을 나타냄을 알 수 있었다. 특히 antimony trioxide 와 aluminum hydroxide 를 혼합하여 도공한 경우에 더욱 우수한 난연효과를 나타내었다.
- 따라서 난연지를 제조할 때 우수한 품질의 난연지를 얻기 위해서는 난연성과 함께 인장강도의 유지 또는 강도 감소의 최소화가 필요하다는 알 수 있었다.
- 이것은 난연제와 바인더와의 결합력이 전분보다는 PVA가 더 우수하기 때문으로 생각된다. 또한 난연제에 따른 난연성의 차이를 살펴보면 aluminum hydroxide가 antimony trioxide비해 더 우수한 난연성을 나타내는 것을 알 수 있었으며, 그 2가지를 혼합하여 도료를 조제할 경우 단독으로 조제한 난연도료의 경우보다 더 우수한 난연성을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.
- 있었다. 또한 인장강도는 원지와 거의 유사하거나 그 악화 정도가 적어서 최종 제품으로 사용하는데에 문제가 되지 않을 정도로 조절할 수 있었다.
- 특히 antimony trioxide 와 aluminum hydroxide 를 혼합하여 도공한 경우에 더욱 우수한 난연효과를 나타내었다. 이러한 결과는 난연제와 전분과의 결합력으로 인해 난연제가 원지 표면에 더 많이 고착되고 난연제의 인장강도에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 1994년 독일에서 다이옥신을 발생시킬 수 있는 할로겐계 난연제의 사용을 법적으로 규제하였고, 일본은 국가 프로젝트로써 환경친화형 난연제의 연구를 준비하고 있지만, 우리나라는 아직까지 이에 대한 준비가 활발히 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 무기계 난연제는 이러한 환경적인 악영향없이 난연성을 발현할수 있기 때문에 사용량의 증가가 예상되며 앞으로의 연구도 무기계 난연제의 개발쪽으로 지속되리라 생각된다
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.