Abstract
Plywood used for construction as a decorative inner material is inflammable to bring large fire accidents and burn out human life and their properties. To diminish the fire disaster, fire retardant plywood has been required indeed. In the methods of manufacturing the fire retardant plywood the soaking method is occasionally used. However after soaking plywood into fire retardant chemical solutions, redrying of soaked plywood is the most important. In this study, 3.5mm thin and 5.0mm thick plywoods were selected for fire retardant treatment. Treating solutions were prepared for 20% dilute solutions of ammonium sulfate, monoammonium phosphate, diammonium phosphate, borax-boric acid and minalith, and water solution. 1-, 3-, 6-, and 9 hour-soaking treatments were applied and after treatments hot plate drying was applied to those treated plywoods at $90^{\circ}C$, $120^{\circ}C$ and $150^{\circ}C$, of press temperature. Drying rates, drying curves, water absorption rates of fire retardant chemicals, weight per volume and fire retardant degree of plywood were investigated. The results may be summarized as follows: 1. The plywoods treated with ammonium sulfate, monoammonium phosphate and diammonium phosphate and diammonium phosphate showed increase of chemical absorption rate with proportion to increase of treating time, but not in case of the plywood treated with borax-boric acid and minalith. 2. In the treatment of definite time, the absorption rate per unit of volume of plywood showed higher in thin plywood (thickness of 3.5mm) than in thick plywood (thickness of 5.0mm). In both thin and thick plywoods, the highest absorption rate was observed in 9 hour-treatment of ammonium sulfate. The value was 1.353kg/$(30cm)^3$ in thin plywood and 1.356kg/$(30cm)^3$ in thick plywood. 3. The volume per weight of plywood after chemical treatment increased remarkably and. after hot plate drying, the values were to a little extent higher than before chemical treatment. 4. The swelling rates of thickness in chemical-treated plywoods increased similarly with that of water-treated plywood in 1- and 3 hour-treatment of both thin and thick plywoods. But in 6- and 9 hour-treatment, the greater increased value showed in water-treated ply wood than any other chemical, especially in thick plywood. 5. The shrinkage rates after hot plate drying showed the same tendency as the swelling rate, and the rate showed the increasing tendency with proportion to increase of treating time in thick plywood of both chemical and water treatments. 6. Among drying curves, the curves of water-treated plywood placed more highly than chemical-treated plywood without-relation to thickness in 6- and 9 hour-treatment except in 1- and 3 hour-treatment. 7. The drying rate related to thickness of treated plywood, was twice above in thin plywood compared with thick plywood. 8. The drying rate remarkably increased with proportion to increase of the plate temperature and, the values were respectively 1.226%/min., 6.540%/min., 25.752%/min. in hot plate temperature of $90^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $150^{\circ}C$ in thin plywood and 0.550%/min., 2.490%/min, 8.187%/min, in hot plate temperature of $90^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $150^{\circ}C$ in thick plywood. 9. In the treatment at $120^{\circ}C$ of hot plate temperature, the drying rates of chemical-treated plywood showed the highest value in monoammonium phosphate of thin plywood and in diammonium phosphate of thick plywood. But the drying rate of water-treated plywood was highest in 6- and 9 hour-treatment. 10. The fire retardant degree of chemical-treated plywood was higher than that of the untreated plywood as shown in loss of weight, burning time, flame-exhausted time and carbonized area. 11. The fire-retardant effect among fire retardant chemicals were the greatest in diammonium phosphate, the next were in monoammonium phosphate and ammonium sulfate, and the weakest were in borax-boric and minalith.
건축물(建築物)의 내장(內裝)에 많이 사용(使用)하고 있는 합판(合板)은 가열성(可燃性) 물질(物質)로서 각종(各種) 대형화재(大型火災)로 수발(受發)하여 많은 인명(人命)과 재산(財産)의 손실(損失)을 초래(招來)하고 있다. 따라서 이로 인(因)한 피해(被害)를 최대한(最大限)으로 줄이기 위(爲)하여, 내화합판제조(耐火合板製造)의 필요성(必要性)이 절실(絶實)히 요구(要求)되며 또한 내화합판제조(耐火合板製造)에서 우선적(優先的)으로 해결(解決)해야 될 합판(合板)의 재건조(再乾燥)에 관(關)해서 연구(硏究)할 필요(必要)가 있다고 생각한다. 본(本) 연구(硏究)에서는 3.5mm 얇은 5.0mm 두꺼운 합판(合板)에 Ammonium sulfate, Mono -ammonium phosphate, Di - ammonium phosphate, Borax - boric acid, Minalith 및 Water를 1, 3, 6 및 9 시간(時間)으로 처리하고 90, 120 및 $150^{\circ}C$ 등(等)으로 열판건조(熱板乾燥)를 실시한 후(後), 건조곡선(乾燥曲線), 건조율(乾燥率), 내화제(耐火劑)의 흡수율(吸收率), 비중(比重)(용적중(容積重)) 및 내화도(耐火度) 등(等)을 연구검토(硏究檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) Borax-boric acid와 Minalith 처리시간(處理時間)이 증가(增價)함에 따라 양액(藥液) 흡수량(吸收量)율(率)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이 뚜렷이 하였으나 수분처리(水分處理) 흡수량(吸收量)율(率)에는 미치지 못 하였다. (2) 합판(合板)의 단위용적당(單位容積當) 약액(藥液) 흡수량(吸收量)은 일정시간(一定時間)의 처리(處理)에 있어서 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)이 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)보다 높았으며 가장 높은 흡수량(吸收量)은 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)에서 9시간(時間)을 처리(處理)하였을 때 Ammonium sulfate에서 1.353kg/$(30cm)^3$의 치(値)를 나타내었고 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서는 역시(亦是) 9시간(時間)의 처리(處理)에서 Ammonium sulfate의 1.356kg/$(30cm)^3$의 치(値)를 얻었다. (3) 약액처리(藥液處理) 후(後)의 합판(合板)의 용적중(容積重)은 처리(處理) 전(前)보다 뚜렷하게 상승(上昇)하였으나 열판건조(熱板乾燥) 후(後)에는 다시 용적중(容積重)의 치(値)가 하락(下落)하였는데 약액처리(藥液處理) 전(前)보다는 약간 높은 경향(傾向)을 나타내었다. (4) 약액처리합판(藥液處理合板)의 두께팽창율(膨脹率)은 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)과 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서 모두 1시간(1時間)과 3시간(時間) 처리(處理)에서 팽창율(膨脹率)의 증가(增加)가 수분처리(水分處理)와 비슷한 경향(傾向)을 보였으나 처리시간(處理時間)이 6시간(時間) 이상(以上)으로 연장(延長)되면서 약액처리합판(藥液處理合板)보다 수분처리합판(水分處理合板)의 두께 팽창율(膨脹率)이 급상승(急上昇)하여 뚜렷하게 높은 치(値)를 나타내었는데 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서 더욱 큰 치(値)를 보였다. (5) 열판건조(熱板乾燥) 후(後)의 두께 수축율(收縮率)도 팽창율(膨脹率)과 똑같은 경향(傾向)을 나타내었으며 두께 5.0mm의 합판(合板)에서는 약액처리시간(藥液處理時間)이 증가(增加)함에 따란 수축율(收縮率)이 뚜렷하게 상승(上昇)하는 경향(傾向)을 모든 처리약액(處理藥液)과 수분처리(水分處理)에서 나타내었다. (6) 건조곡선(乾燥曲線)은 1시간(時間)과 3시간(時間)의 처리(處理)를 제외(除外)하고 두께에 관계(關係)없이 6시간(時間) 이상(以上)의 처리(處理)에서 모두 수분처리합판(水分處理合板)의 건조곡선(乾燥曲線)이 약액처리합판(藥液處理合板)의 곡선(曲線)보다 상위(上位에 위치(位置)하였다. (7) 처리합판(處理合板)의 두께에 따른 건조율(乾燥率)은 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)의 경우(境遇), 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서 얻은 건조율(乾燥率)보다 거의 두 배(倍) 이상(以上)의 치(値)를 나타내어 얇은 합판(合板)이 두꺼운 합판(合板)보다 건조효과(乾燥效果)가 뚜렷하게 높았다. (8) 건조온도(乾燥溫度)에 따른 건조율(乾燥率)은 열판온도(熱板溫度)가 상승(上昇)함에 따라 뚜렷하게 상승(上昇)하였으며 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)의 경우(境遇) 열판온도(熱板溫度) 90, 120 및 $150^{\circ}C$에서 각각(各各) 1.226%/min., 6.540%/min., 25.752%/min, 였고 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서는 각각(各各) 0.550%/min, 2.490%/min., 8.187%/min.를 나타내었다. (9) 약액별(藥液別) 건조율(乾燥率)은 열판온도(熱板溫度) $120^{\circ}C$로 건조(乾燥)하였을 때 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)에서 Mono-ammonium phosphate가 가장 높은 경향(傾向)을 나타내었고 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서는 Di-ammonium phosphate가 가장 높은 경향(傾向)을 나타내었으나 처리시간(處理時間) 6기간(時間) 이후(以後)에는 수분처리합판(水分處理合板)의 건조율(乾燥率)이 더 높았다. (10) 약액처리합판(藥液處理合板)의 내화도(耐火度)는 측정(測定)된 중량감소율(重量減少率), 착염시간(着炎時間), 잔염시간(殘炎時間), 이면(裏面)의 탄화율(炭火率)을 통(痛)하여 수분처리합판(水分處理合板)이나 미처리합판(未處理合板)보다 뚜렷하게 높았다. (11) 내화약제간(耐火藥劑間) 내화효과(耐火效果)는 Di-ammonium phosphate가 가장 우수(優秀)하였고 다음은 Mono-ammonium phosphate와 Ammonium sulfate이며 Borax-boric acid와 Minalith는 가장 불량(不良)하였다.