JP2023513724A - 耐火保温材及びその製造工程 - Google Patents
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
耐火保温材料及びその製造工程を開示し、耐火保温材の原料組成物を均一に混合して得られた生コンクリ－トを加圧・加熱する工程を含み、前記加圧の圧力は０．２８ＭＰａ以上であり、前記加熱温度は５０～１５０℃であり、前記耐火保温材の原料組成物は、無機原料、有機原料及び水を含み、ここで、前記無機原料は珪物質とカルシウム物質を含み、前記有機原料はポリスチレン粒子を含み、前記無機原料と有機原料の重量比は１０～６６．６であり、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は０．３３～１９である。当該製造方法により製造されたフレキシブル保温プレートは、高い引張強度及び高い耐火グレードを有する。
Description
本出願は出願日が２０２０年２月１０日である中国特許出願２０２０１００８５１７３３の優先権、出願日が２０２０年２月１０である中国特許出願２０２０１００８５１７４８の優先権、出願日が２０２０年９月１０である中国特許出願２０２０１０９４７５７７９の優先権を主張する。本出願は上記中国特許出願の全文を引用する。
本発明は建材分野に関し、特に耐火保温材及びその製造工程に関する。
建築用保温材は一般的に、熱伝導係数（２５℃）、Ｗ／（ｍ・ｋ）係数が０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料を指す。最近、保温材の急速の発展に連れ、産業及び建築で性能の良い保温技術と保温材を使用することは、多くの場合優れた省エネ及び排出量削減効果を奏する。科学技術の発展と人々の生活水準の向上に伴い、保温材への要求もますます高くなっている。
建物自体の保温性能を向上させることは、自己保温技術の発展の核心であり、建築省エネ技術の最終的な方向である。しかし、現在自己保温技術の発展は比較的遅く、多くの要因がその開発を制限している。現在、市場で使用されている主流の無機自己保温材オートクレーブ気泡コンクリートブロックは、材料自体の原因により、それ自体が重く（建設強度が高く、建設安全上の危険可能性がある）、熱伝導率が低く（熱伝導率は約０．１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、保温効果は低い）、吸水率が大きい（材料が水を吸収すると、吸水率は構造強度と保温性能に深刻な影響を及ぼす）。その結果、壁の自己保温技術は広く普及されていなかった。
消防安全の要件により、現在先行技術で保温要件を満たし、Ａ級耐火性を有する保温材は、大きく２つに分類される。一つ目の種類は、ロックウールを代表とした柔軟なＡ級耐火保温材であるが、その引張強度と疎水性が劣り、吸水後は保温性能が大幅に低下するだけでなく、保温効果も失われ、また、その引張強度を更に低下させ、外壁から脱落する安全上の危険が生じやすく、もう一の種類は、発泡ガラスを代表とした硬質Ａ級耐火保温材であるが、その自体がもろくて割れやすいため、加工が難しく、施工が難しい。
建物の壁という施工環境は、保温材の圧縮性能、保温性能及び耐火性能（室内であるため、さらに高い耐火性能を要求する）に対してより高い要求を提出した。しかし、現在の保温材は、物理的性能、保温性能及び耐火性能の３つ性能を同時に考慮することができないことが多、即ち、３つ性能のバランスがとれていない。
本発明が解決しようとする技術的課題は、先行技術における上記欠点を克服して、引張強度が高く、貼り付けた後脱落しにくく、良好な保温性能を有し、耐火グレードが不燃である耐火保温材及びその製造工程を提供することである。
本発明は、耐火保温材料の製造工程を提供し、耐火保温材の原料組成物を均一に混合して得られた生コンクリ－トを加圧・加熱する工程を含み、前記加圧する圧力は０．２８ＭＰａ以上であり、前記加熱温度は５０～１５０℃であり、前記耐火保温材の原料組成物は、無機原料、有機原料及び水を含み、ここで、前記無機原料は珪物質とカルシウム物質を含み、前記有機原料はポリスチレン粒子を含み、前記無機原料と有機原料の重量比は１０～６６．６であり、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は０．３３～１９である。
前記耐火保温材料の製造工程において、特定のパラメータは下記に記載された通りであり、関与しないパラメータは、本発明の解決策のいずれか一つ（以下、「前記耐火保温材料の製造工程において」と言う）に記載された通りであり、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記無機原料で前記珪物質は、当技術分野で従来で使用される珪素質物鉱物であり、例えば、シリコンマイクロ粉末、マイクロシリコン粉末、スラグ粉末、フライアッシュ、石英粉末、カオリン、ベントナイト、水ガラス、及び珪藻土の中の１つ又は複数であり、また例えば、マイクロシリコン粉末（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｖｉｃｔｏｒｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入）、シリコンマイクロ粉末（Ｈｕｚｈｏｕ Ｈｕａｔｉａｎ Ｍｉｃｒｏ Ｐｏｗｄｅｒ Ｆａｃｔｏｒｙから購入）及びフライアッシュ（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｏｍｍｏｄｉｔｙ Ｆｌｙ Ａｓｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したＣ類高カルシウムアッシュ）の１つ又は複数である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物においける前記無機原料で、前記カルシウム物質は、当技術分野の一般的にに使用されるカルシウム物質鉱物であり、例えば、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムであり、また例えば、酸化カルシウム（Ｔａｉｃａｎｇ Ｄｏｎｇｆａｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｌｉｍｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｆａｃｔｏｒｙから購入）である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物における前記有機原料で、前記ポリスチレン粒子は、当技術分野の一般的に使用されるポリスチレン粒子であり、例えば、グラファイトを含む発泡性ポリスチレン粒子（Ｗｕｘｉ Ｘｉｎｇｄａ Ｎｅｗ Ｆｏａｍ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したグラファイトを含む発泡性ポリスチレン粒子）である。
前記発泡性ポリスチレン粒子は、予備発泡されたポリスチレン粒子であり、前記予備発泡されたポリスチレン粒子は、市販により入手可能な予備発泡されたポリスチレン粒子であってもよく、又は前記予備発泡されたポリスチレン粒子は、前記耐火保温材料の原料組成物を混合する前に、前記製造工程は更に前記発泡ポリスチレン粒子の予備発泡工程を含む方法により得ることができる。
ここで、前記予備発泡工程は、当技術分野の一般的な発泡工程に従って、前記ポリスチレン粒子を要求のグラム数に発泡させることができ、例えば、前記予備発泡工程は、前記ポリスチレン粒子を加熱・加圧処理して、発泡させる工程である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物における前記有機原料は、更に減水剤を含むことができる。前記減水剤は、当技術分野の一般的に使用される減水剤であり、例えば、リグノスルホン酸塩減水剤、ナフタレンスルホン酸塩減水剤、メラミン系減水剤、スルファメート系高性能減水剤及びポリカルボン酸系高性能減水剤の１つ又は複数であり、また例えば、ポリカルボン酸系高性能減水剤（例えば、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｄｏｎｇｄａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したＨＦ凝結遅延性高性能減水剤）である。前記減水剤の使用量は、前記耐火保温材料の原料組成物総重量の４．５ｗｔ％であってもよく、例えば、４ｗｔ％以下であってもよく、また例えば、３ｗｔ％以下であってもよい。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物における前記有機原料は、更に強化繊維を含むことができる。前記強化繊維は、当技術分野の一般的に使用される強化繊維であり、例えば、無機細断繊維、木質繊維、金属繊維及び繊維綿の中の１つ又は複数であり、また例えば、繊維綿（Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｄｉｎｇｌｏｎｇ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓａｌｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入）である。前記強化繊維の使用量は、前記耐火保温材料の原料組成物総重量の２５ｗｔ％以下であってもよく、例えば１３ｗｔ％以下であり、また例えば１１ｗｔ％以下である。
前記耐火保温材料の製造工程は更に、耐火保温材料の原料組成物を均一に混合して、生コンクリ－トを得て、前記生コンクリ－トを金型に入れ、金型を加圧した後金型の圧力を維持させ、金型に加える圧力を０．２８ＭＰａ以上にし、金型とその中の生コンクリ－トを加熱して生コンクリ－トの内部温度が５０～１５０℃に達するようにさせ、加熱・加圧して成形させ、離型する下記工程を含むことができる。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記金型は上部金型と下部金型とを含むことができ、前記製造工程は、前記上部金型と下部金型を使用し、前記生コンクリ－トを予成形させ、前記金型をプレスプラットフォームに入れ、前記生コンクリ－トが厚さ方向で１０～４５％（例えば、１７～３８％）圧縮されて成形されるように圧縮し、上部金型と下部金型をロックする工程を含むことができる。
前記耐火保温材料の製造工程において、複数のセットの金型を順次に繰り返し積み重ねて、前記生コンクリ－トが厚さ方向で１０～４５％（例えば、１７～３８％）に圧縮されて成形されるように、複数の耐火保温プレートを同時にプレスする。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記生コンクリ－トの内部に加える加熱温度は、６０～１５０℃であってもよく、例えば、７０～１４０℃（８０℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃又は１３０℃）である。
前記耐火保温材料の製造工程において、加熱し、加圧して成形される過程において、当業者は、加熱方法に応じて、前記加熱、前記加圧する時間を一般的に調整することができ、例えば、通常の蒸気加熱又は伝熱液体を伝熱媒体とする加熱方法を使用する場合、加熱時間は３０分以上であり、また例えば、マイクロ波加熱方法を使用する場合、加熱時間は５分以上である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記製造工程は更に金型に強化部品を配置することを含むことができ、前記強化部品は、金属メッシュ、グラスファイバーメッシュ、ＦＲＰメッシュ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ｍｅｓｈ）又はリブの中の１つ又は複数であり、前記生コンクリ－トの少なくとも一側に前記強化部品が埋め込まれるようにする。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物は、下記いずれかのスキームであってもよい。
スキーム（１）：
前記耐火保温材料の原料組成物は、重量部で、ポリスチレン粒子４．２５～８．９４部、無機原料９０～１００部及び水３０～９４部を含み、ここで、前記無機原料は、珪物質４７～８５部とカルシウム物質９～４７部である。
スキーム（２）：
前記耐火保温材料の原料組成物は、重量部で、ポリスチレン粒子３．８～２１．４部、無機原料２００～２５０部及び水６３～２５０部を含み、ここで、前記無機原料は、珪物質５６．２～２０８部とカルシウム物質１６．９～１６８．７部である。
スキーム（３）：
前記耐火保温材料の原料組成物は、重量部で、ポリスチレン粒子１．８～１２部、珪物質１００～１１５部、カルシウム物質６～１８部及び水３０～１２０部を含む。
スキーム（１）：
前記耐火保温材料の原料組成物は、重量部で、ポリスチレン粒子４．２５～８．９４部、無機原料９０～１００部及び水３０～９４部を含み、ここで、前記無機原料は、珪物質４７～８５部とカルシウム物質９～４７部である。
スキーム（２）：
前記耐火保温材料の原料組成物は、重量部で、ポリスチレン粒子３．８～２１．４部、無機原料２００～２５０部及び水６３～２５０部を含み、ここで、前記無機原料は、珪物質５６．２～２０８部とカルシウム物質１６．９～１６８．７部である。
スキーム（３）：
前記耐火保温材料の原料組成物は、重量部で、ポリスチレン粒子１．８～１２部、珪物質１００～１１５部、カルシウム物質６～１８部及び水３０～１２０部を含む。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（１）である場合、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は１～９であってもよく、好ましくは１．２２～３であり、より好ましくは１．５～２．３３である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（１）である場合、前記無機原料及び有機原料の重量比は１０．５～２２．１であってもよく、好ましくは１０．５～１８．５であり、より好ましくは１０．５～１４である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（１）である場合、前記耐火保温材料の原料組成物における前記有機原料は、減水剤を含むことができ、前記減水剤の使用量は０．３～４．８部であってもよい。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（１）である場合、前記耐火保温材料の原料組成物における前記有機原料は、強化繊維（例えば、無機細断繊維）を含むことができ、前記強化繊維の使用量は前記耐火保温材料の原料組成物総重量の１～１１ｗｔ％であってもよい。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（１）である場合、前記加圧する圧力は０．５５ＭＰａ以上であってもよく、好ましくは、０．５５ＭＰａ～３０ＭＰａである。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（１）である場合、前記耐火保温材料の密度は２３０ｋｇ／ｍ３以下であってもよく、好ましくは、２１０～２３０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは、２２０～２２８ｋｇ／ｍ３である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（２）である場合、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は０．３３～１２．３３であってもよく、好ましくは３．６７～５．６７であり、より好ましくは１．５～３である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（２）である場合、前記無機原料及び有機原料の重量比は１０．５～５８．９であってもよく、好ましくは１０．５～３５．３であり、より好ましくは１０．５～１６である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（２）である場合、前記耐火保温材料の原料組成物における前記有機原料は、減水剤を含むことができ、前記減水剤の使用量は０．６～９部であってもよい。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（２）である場合、前記耐火保温材料の原料組成物における前記有機原料は、強化繊維（例えば、無機細断繊維）を含むことができ、前記強化繊維の使用量は前記耐火保温材料の原料組成物総重量の１～１３ｗｔ％である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（２）である場合、前記加圧する圧力は２．８ＭＰａ以上であってもよく、好ましくは、２．８ＭＰａ～３０ＭＰａである。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（２）である場合、前記耐火保温材料の密度は、５２５ｋｇ／ｍ３以下であってもよく、好ましくは、５００～５２５ｋｇ／ｍ３である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（３）である場合、前記ポリスチレン粒子の使用量は３～１１部であってもよく、例えば、３．４～１０部（４．５５部、５．１部、５．９５部、６．５部、７部、７．５部、８部、８．５部、９部又は９．５部）である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（３）である場合、前記珪物質の使用量は１００～１１０部であってもよく、例えば、１００～１０７．９部である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（３）である場合、前カルシウム物質の使用量は６～１２部であってもよい。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（３）である場合、前記水の使用量は３５～９０部であってもよい。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（３）である場合、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は５．６～１９（例えば、５．６、９又は１９）であってもよい。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（３）である場合、前記無機原料と有機原料の重量比は１２～３５．５であってもよい。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（３）である場合、前記加圧する圧力は０．２８～０．５５ＭＰａであってもよく、好ましくは、０．３５～０．５５ＭＰａである。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（３）である場合、前記耐火保温材料の原料組成物における前記有機原料は、減水剤を含むことができ、前記減水剤の使用量は０～５０部であってもよく、０ではなく、例えば、３～４２部（６部、１６部、２４部又は３６部）である。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（３）である場合、前記耐火保温材料の原料組成物における前記有機原料は強化繊維（例えば、繊維綿）を含むことができ、前記強化繊維の使用量は２．４～３０部であってもよく、例えば、４．８～３０部（７．２部、９．６部、１２部、１４．４部、１６．８部、１９．２部、２１．６部、２４部、２６．４部又は２８．８部）である。
本発明はまた、上記記載の耐火保温材料の製造工程により製造された耐火保温材料を提供する。
もう一つの形態において、本発明はまた、以下のスキーム（ａ）、スキーム（ｂ）及びスキーム（ｃ）のいずれかである保温材料の製造工程を提供する。
スキーム（ａ）、床用耐火保温材料の製造工程
前記床用耐火保温材料の製造工程において、前記床用耐火保温材料の原料組成物は重量部に従って、無機原料９０～１００部、ポリスチレン粒子４．２５～８．９４部及び水３０～９４部を含み、ここで、前記無機原料は珪物質４７～８５部及びカルシウム物質９～４７部を含み、前記原料組成物の生コンクリ－トを金型内で加圧・加熱し、ここで金型内の温度は５０～１５０℃にし、金型に加える圧力は０．５５ＭＰａ以上にして、金型内の材料の密度が２３０ｋｇ／ｍ３以下になるようにし、加圧・加熱を維持させ、金型を離型する。
前記床用耐火保温材料の製造工程において、前記床用耐火保温材料の原料組成物は重量部に従って、無機原料９０～１００部、ポリスチレン粒子４．２５～８．９４部及び水３０～９４部を含み、ここで、前記無機原料は珪物質４７～８５部及びカルシウム物質９～４７部を含み、前記原料組成物の生コンクリ－トを金型内で加圧・加熱し、ここで金型内の温度は５０～１５０℃にし、金型に加える圧力は０．５５ＭＰａ以上にして、金型内の材料の密度が２３０ｋｇ／ｍ３以下になるようにし、加圧・加熱を維持させ、金型を離型する。
好ましくは、材料の密度は２１０～２３０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは、２２０～２２８ｋｇ／ｍ３である。
ここで、材料の密度は、２１４．７ｋｇ／ｍ３、２１８．４ｋｇ／ｍ３、２１９ｋｇ／ｍ３、２２０ｋｇ／ｍ３、２２１．６ｋｇ／ｍ３、２２２ｋｇ／ｍ３、２２２．５ｋｇ／ｍ３、２２３ｋｇ／ｍ３、２２４．５ｋｇ／ｍ３、２２４．８ｋｇ／ｍ３、２２５ｋｇ／ｍ３、２２６ｋｇ／ｍ３、２２８．５ｋｇ／ｍ３又は２３０．４ｋｇ／ｍ３であってもよい。
スキーム（ａ）において、加圧・加熱する過程で、ポリスチレン粒子の二次発泡反応と珪物質とカルシウム物質の化学反応が同時に発生し、金型の有効キャビティ容積は変化せず、ポリスチレン粒子と珪質骨材がより緊密に結合するため、２３０ｋｇ／ｍ３以下の低密度で０．５５ＭＰａ以上の圧縮強度と０．１３ＭＰａ以上の引張強度を達成できる。
好ましくは、前記珪物質は、シリコンマイクロ粉末、カオリン、ベントナイト及び珪藻土の１つ又は複数を含む。
好ましくは、前記カルシウム物質は、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを含む物質である。
好ましくは、前記カルシウム物質は、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムである。
好ましくは、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は１～９であり、例えば、９、５．６６、４、３、２．３３、１．５、１．２２又は１である。
好ましくは、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は１．２２～３である。
より好ましくは、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は１．５～２．３３である。
好ましくは、前記無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比は１０．５～２２．１であり、例えば、１０．５、１１．１、１１．６、１１．９、１２．１、１３．３、１４、１６．１、１６．５、１８．５、１９．７又は２２．１である。
好ましくは、前記無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比は１０．５～１８．５である。
より好ましくは、前記無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比は１０．５～１４である。
好ましくは、前記原料組成物はまた、珪物質とカルシウム物質との反応に影響を及ぼさない任意の添加剤を含む。
好ましくは、前記原料組成物は更に減水剤を含み、ここで減水剤は、リグノスルホン酸塩減水剤、ナフタレンスルホン酸塩減水剤、メラミン系減水剤、ポリカルボン酸系高性能減水剤又はスルファメート塩系高性能減水剤を含むが、これらに限定されない。
より好ましくは、前記減水剤の使用量は０．３３～４．８２部であり、例えば、０．３３、０．７５、１．５、２．６３、３．９４又は４．８２である。
好ましくは、前記原料組成物はまた、無機細断繊維を含む。
より好ましくは、前記無機細断繊維の使用量は材料総重量の１～１１％であり、例えば、１％、３％、６％、９％又は１１％である。
好ましくは、前記圧力は０．５５ＭＰａ～３０ＭＰａである。ここで、圧力は、０．５５ＭＰａ、０．６ＭＰａ、０．８ＭＰａ、１ＭＰａ、５ＭＰａ、１０ＭＰａ又は３０ＭＰａである。
本発明はまた、床用耐火保温材料を提供し、前記床用耐火保温材料は、上記いずれか一項の製造方法により製造して得ることができる。
スキーム（ｂ）、保温壁材の製造工程
前記保温壁材の製造工程において、前記保温壁材の原料組成物は重量部に従って、無機原料２００～２５０部、ポリスチレン粒子３．８～２１．４部及び水６３～２５０部を含み、ここで、前記無機原料は珪物質５６．２～２０８部及びカルシウム物質１６．９～１６８．７部を含み、前記原料組成物の生コンクリ－トを金型内で加圧・加熱し、ここで、金型内の温度を５０～１５０℃にし、金型に加える圧力を２．８ＭＰａ以上にして、金型内の材料の密度を５２５ｋｇ／ｍ３及びその以下にし、加圧・加熱を維持させ、金型を離型する。
前記保温壁材の製造工程において、前記保温壁材の原料組成物は重量部に従って、無機原料２００～２５０部、ポリスチレン粒子３．８～２１．４部及び水６３～２５０部を含み、ここで、前記無機原料は珪物質５６．２～２０８部及びカルシウム物質１６．９～１６８．７部を含み、前記原料組成物の生コンクリ－トを金型内で加圧・加熱し、ここで、金型内の温度を５０～１５０℃にし、金型に加える圧力を２．８ＭＰａ以上にして、金型内の材料の密度を５２５ｋｇ／ｍ３及びその以下にし、加圧・加熱を維持させ、金型を離型する。
ここで、材料の密度は、４９６ｋｇ／ｍ３、４９８ｋｇ／ｍ３、５００ｋｇ／ｍ３、５０１ｋｇ／ｍ３、５０３ｋｇ／ｍ３、５０６ｋｇ／ｍ３、５０７ｋｇ／ｍ３、５０８ｋｇ／ｍ３、５０９ｋｇ／ｍ３、５１０ｋｇ／ｍ３、５１２ｋｇ／ｍ３、５１４ｋｇ／ｍ３、５１５ｋｇ／ｍ３、５１６ｋｇ／ｍ３、５１８ｋｇ／ｍ３、５２０ｋｇ／ｍ３、５２３ｋｇ／ｍ３又は５２５ｋｇ／ｍ３であってもよい。材料の密度が５２５ｋｇ／ｍ３以上である場合、熱伝導率が高くなって、０．１４Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の要件を満たさなくなる。
好ましくは、材料の密度は４００～５２５ｋｇ／ｍ３である。より好ましくは、前記材料の密度は、５００～５２５ｋｇ／ｍ３である。
スキーム（ｂ）において、加圧・加熱の過程で、ポリスチレン粒子の二次発泡反応と珪物質とカルシウム物質の化学反応が同時に発生し、金型の有効キャビティ容積は変化せず、ポリスチレン粒子と珪質骨材がより緊密に結合するため、５２５ｋｇ／ｍ３以下の低密度で２．８ＭＰａ以上の圧縮強度と０．１６ＭＰａ以上の引張強度を達成できる。
好ましくは、前記珪物質は、シリコンマイクロ粉末、カオリン、ベントナイト及び珪藻土の１つ又は複数を含む。
好ましくは、前記カルシウム物質は、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを含む物質である。
好ましくは、前記カルシウム物質は、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムである。
好ましくは、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は０．３３～１２．３３であり、例えば、０．３３、０．４３、０．５４、０．６７、０．８２、１、１．２２、１．５、１．８６、２．３３、３、４、５．６７、９又は１２．３３である。
好ましくは、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は３．６７～５．６７である。
より好ましくは、前記珪物質とカルシウムの重量比は１．５～３である。
好ましくは、前記無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比は１０．５～５８．９であり、例えば、１０．５、１１．０、１１．５、１２．２、１５．４、１６．０、１７．４、１９．８、２４．５、２７．８、３１．１、３５．３、３９．８、４４．７、５０．０、５５．８又は５８．９である。
好ましくは、前記無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比は１０．５～３５．３である。
より好ましくは、前記無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比は１０．５～１６である。
好ましくは、前記原料組成物はまた、珪物質とカルシウムとの反応に影響を及ぼさない任意の添加剤を含む。
好ましくは、前記原料組成物は更に減水剤を含む。ここで減水剤は、リグノスルホン酸塩減水剤、ナフタレンスルホン酸塩減水剤、メラミン系減水剤、ポリカルボン酸系高性能減水剤及びスルファメート塩系高性能減水剤の中の一つ又は複数を含むが、これらに限定されない。
より好ましくは、前記減水剤の使用量は０．６～９部であり、例えば、０．６、１．２、３、５、７．５又は９である。
好ましくは、前記原料組成物は更に無機細断繊維を含む。
より好ましくは、前記無機細断繊維の使用量は材料総重量の１～１２％であり、例えば、１％、２％、４％、８％、１０％、１２％又は１３％である。
金型に加える圧力の上限は、金型が耐えられる圧力の上限である。好ましくは、前記圧力は２．８ＭＰａ～３０ＭＰａである。ここで、圧力は、２．８ＭＰａ、３．５ＭＰａ、５ＭＰａ、１０ＭＰａ又は３０ＭＰａであってもよい。
本発明はまた、保温壁材を提供し、前記保温壁材は、上記いずれか一項の製造方法によりの製造することができる。
スキーム（ｃ）、耐火保温材料の製造工程
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物は重量部で、発泡性ポリスチレン粒子１．８～１２部、珪物質１００～１１５部、カルシウム６～１８部及び水３５～１２０部を含み、前記製造工程は、前記耐火保温材料の原料組成物を均一に混合して、生コンクリ－トを得て、前記生コンクリ－トを金型に入れ、金型に加圧した後圧力を維持させ、前記金型に加える圧力が０．２８～０．５５ＭＰａに達するようにさせ、金型とその中の前記生コンクリ－トを加熱して前記生コンクリ－トの内部温度を５０～１５０℃に達するようにさせ、加熱し、加圧して成形させ、離型し、硬化させる工程を含むことができる。
前記耐火保温材料の製造工程において、前記耐火保温材料の原料組成物は重量部で、発泡性ポリスチレン粒子１．８～１２部、珪物質１００～１１５部、カルシウム６～１８部及び水３５～１２０部を含み、前記製造工程は、前記耐火保温材料の原料組成物を均一に混合して、生コンクリ－トを得て、前記生コンクリ－トを金型に入れ、金型に加圧した後圧力を維持させ、前記金型に加える圧力が０．２８～０．５５ＭＰａに達するようにさせ、金型とその中の前記生コンクリ－トを加熱して前記生コンクリ－トの内部温度を５０～１５０℃に達するようにさせ、加熱し、加圧して成形させ、離型し、硬化させる工程を含むことができる。
スキーム（ｃ）において、前記発泡性ポリスチレン粒子の使用量は好ましくは、３～１１部であり、例えば、３．４～１０部であり、更に例えば、４．５５部、５．１部、５．９５部、６．５部、７部、７．５部、８部、８．５部、９部又は９．５部である。
スキーム（ｃ）において、前記発泡性ポリスチレン粒子は好ましくは、グラファイトを含む発泡性ポリスチレン粒子であり、例えば、Ｗｕｘｉ Ｘｉｎｇｄａ Ｎｅｗ Ｆｏａｍ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したグラファイトを含む発泡性ポリスチレン粒子である。
スキーム（ｃ）において、前記珪物質は好ましくは、シリコンマイクロ粉末、マイクロシリコン粉末、スラグ粉末、フライアッシュ、石英粉末、カオリン、ベントナイト、水ガラス、珪藻土の１つ又は複数であり、例えば、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｖｉｃｔｏｒｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したマイクロシリコン粉末であり、又はＨｕｚｈｏｕ Ｈｕａｔｉａｎ Ｍｉｃｒｏ Ｐｏｗｄｅｒ Ｆａｃｔｏｒｙから購入したシリコンマイクロ粉末であり、又はＳｈａｎｇｈａｉ Ｃｏｍｍｏｄｉｔｙ Ｆｌｙ Ａｓｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したＣ類高カルシウムアッシュであるフライアッシュである。
スキーム（ｃ）において、前記珪物質の使用量は好ましくは、１００～１１０部であり、例えば、１００～１０７．９部である。
スキーム（ｃ）において、前記カルシウム物質は、好ましくは、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムであり、例えば、Ｔａｉｃａｎｇ Ｄｏｎｇｆａｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｌｉｍｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｆａｃｔｏｒｙから購入した酸化カルシウムである。
スキーム（ｃ）において、前記カルシウム物質の使用量は好ましくは、６～１２部である。
スキーム（ｃ）において、前記水の使用量は好ましくは、３５～９０部である。
スキーム（ｃ）において、前記耐火保温材料の原料組成物は好ましくは、更に減水剤を含む。
ここで、減水剤の使用量は、当技術分野の一般的な使用量であり、好ましくは、０～５０部であり、０ではなく、例えば、３～４２部、また例えば、６部、１６部、２４部又は３６部である。
ここで、前記減水剤の種類は、当技術分野で従来の種類であってもよく、好ましくは、リグノスルホン酸塩減水剤、ナフタレンスルホン酸塩減水剤、メラミン系減水剤、スルファメート系減水剤及びポリカルボン酸系高性能減水剤の１つ又は複数を含み、より好ましくは、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｄｏｎｇｄａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したＨＦ凝結遅延性高性能減水剤のようなポリカルボン酸シリーズ高性能減水剤である。
ここで、無機原料と有機原料の重量比は好ましくは、１２～３５．５であり、前記無機原料は前記珪物質と前記カルシウム物質であり、前記有機原料は前記発泡性ポリスチレン粒子と前記減水剤である。
スキーム（ｃ）において、前記耐火保温材料の原料組成物は好ましくは、更に強化繊維を含む。
ここで、前記強化繊維の種類は、当技術分野で従来の種類であってもよく、前記強化繊維は好ましくは、木質繊維、金属繊維及び繊維綿の１つ又は複数を含み、より好ましくは、繊維綿であり、例えば、Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｄｉｎｇｌｏｎｇ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓａｌｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入した繊維綿である。
ここで、前記強化繊維の使用量は、当技術分野のぴ慰安的な使用量であり、好ましくは、２．４～３０部であり、例えば、４．８～３０部であり、また例えば、７．２部、９．６部、１２部、１４．４部、１６．８部、１９．２部、２１．６部、２４部、２６．４部又は２８．８部である。
スキーム（ｃ）において、好ましくは、前記金型は上部金型と下部金型とを含み、前記製造工程は下記工程を含み、前記上部金型と下部金型を使用して、前記生コンクリ－トを予成形させ、前記金型がプレスプラットフォームに入った後、前記生コンクリ－トが厚さ方向で１０～４５％圧縮されて成形するまで圧縮し、上部金型と下部金型をロックする。
スキーム（ｃ）において、前記生コンクリ－トは厚さ方向で好ましくは、１７～３８％圧縮されて成形される。
スキーム（ｃ）において、好ましくは、複数のセットの金型を順次に繰り返し積み重ねて、前記生コンクリ－トが厚さ方向に１０～４５％に圧縮されて成形されるように、複数の耐火保温プレートを同時にプレスする。
スキーム（ｃ）において、好ましくは、前記生コンクリ－ト内部に加える加熱温度は、６０～１５０℃であり、例えば、７０～１４０℃であり、また例えば、８０℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃又は１３０℃である。
スキーム（ｃ）において、好ましくは、前記金型に加える圧力は、０．３５～０．５５ＭＰａである。
スキーム（ｃ）において、加熱し、加圧して成形される過程において、当業者は、加熱方法に応じて、前記加熱、前記加圧する時間を日常的に調整することができ、例えば、通常の蒸気加熱又は伝熱液体を伝熱媒体として使用する加熱方法を使用する場合、加熱時間は３０分以上であり、また例えば、マイクロ波加熱方法を使用する場合、加熱時間は５分以上である。
スキーム（ｃ）において、好ましくは、前記製造工程は更に金型に強化部品を配置することを含むことができ、前記強化部品は、金属メッシュ、グラスファイバーメッシュ、ＦＲＰメッシュ（トウメッシュ）又はリブの中の１つ又は複数であり、生コンクリ－トの少なくとも一側に前記強化部品が埋め込まれるようにする。
スキーム（ｃ）において、前記発泡性ポリスチレン粒子は、予備発泡ポリスチレン粒子であり、前記予備発泡ポリスチレン粒子は、市販により入手可能な予備発泡ポリスチレン粒子であってもよく、又は前記予備発泡ポリスチレン粒子は、下記の方法により得ることができ、前記生コンクリ－トを攪拌する前に、前記製造工程は更に前記予備発泡ポリスチレン粒子の予備発泡工程を含む。
ここで、前記予備発泡工程は、当技術分野の従来の発泡工程に従って、前記発泡性ポリスチレン粒子を要求のグラム数に発泡させることができ、例えば、前記予備発泡工程は、前記発泡性ポリスチレン粒子を加熱・加圧処理して発泡させる。
本発明はまた、上記記載の耐火保温材料の製造工程により製造された耐火保温材料を提供する。
本技術分野の常識に違反しない限り、前記各好ましい条件は、任意に組み合わせることができ、即ち、本発明の各好ましい実施例を得ることができる。
本発明で使用される試薬及び原料は市販品として入手できる。
本発明の積極的な進歩的効果は、本発明の製造工程は製造圧力を低く維持させる前提下で、製造された耐火保温材は引張強度が高く、貼り付け後に脱落しにくく、良好な保温性能を兼ねて有し、耐火グレードは不燃であることにある。
以下、実施例によってさらに本発明を説明するが、これによって本発明を前記実施例の範囲内に限定するわけではない。
本発明の各実施例と比較例で使用できる材料の具体的な説明は下記の通りである。
珪物質：下記実施例（実施例Ｃ－１９を除く）のマイクロシリコン粉末又はフライアッシュは任意に置き換えて使用することができる。ここで、マイクロシリコン粉末はＳｈａｎｇｈａｉ Ｗｅｉｔｅｒｕｉ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入し、フライアッシュは、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｏｍｍｏｄｉｔｙ Ｆｌｙ Ａｓｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したＣ類高カルシウムアッシュである。
珪物質：下記実施例（実施例Ｃ－１９を除く）のマイクロシリコン粉末又はフライアッシュは任意に置き換えて使用することができる。ここで、マイクロシリコン粉末はＳｈａｎｇｈａｉ Ｗｅｉｔｅｒｕｉ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入し、フライアッシュは、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｏｍｍｏｄｉｔｙ Ｆｌｙ Ａｓｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したＣ類高カルシウムアッシュである。
実施例Ｃ－１９で使用した珪物質はシリコンマイクロ粉末であり、シリコンマイクロ粉末は、Ｈｕｚｈｏｕ Ｈｕａｔｉａｎ Ｍｉｃｒｏ Ｐｏｗｄｅｒ Ｆａｃｔｏｒｙから購入したものである。
カルシウム物質：下記実施例のカルシウム物質は酸化カルシウム又は水酸化カルシウムで任意に置き換えて使用することができる。酸化カルシウムは、生石灰とも呼ばれ、Ｔａｉｃａｎｇ Ｄｏｎｇｆａｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｌｉｍｅ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｆａｃｔｏｒｙから購入したものである。
ポリスチレン粒子（発泡性ポリスチレン粒子）：Ｗｕｘｉ Ｘｉｎｇｄａ Ｆｏａｍ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｃｏ．、Ｌｔｄから購入したものである。
減水剤：ＨＦ凝結遅延性高性能減水剤、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｄｏｎｇｄａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄから購入したものである。
繊維綿：Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｄｉｎｇｌｏｎｇ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓａｌｅｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から購入したものである。
無機細断繊維：Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｘｉｎｓｈｉｊｉｙｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｓｐｒａｙｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，から購入し、モデルはＦ－１６Ｇである。
用語説明：
珪物質：酸化カルシウム／水酸化カルシウム物質と反応してケイ酸カルシウムを形成することができる物質を指す。
カルシウム物質：酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを含む物質を指す。
珪物質：酸化カルシウム／水酸化カルシウム物質と反応してケイ酸カルシウムを形成することができる物質を指す。
カルシウム物質：酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを含む物質を指す。
減水剤：単位水の消費量を減らし、生コンクリ－トの流動性を改善し、作業性を改善できる物質を指す。リグノスルホン酸塩減水剤、ナフタレンスルホン酸塩減水剤、メラミン系減水剤、スルファメート系減水剤、ポリカルボン酸系高性能減水剤を含むが、これらに限定されない。
無機細断繊維：細断された長さが１ｍｍ～２５ｍｍの無機繊維を指す。
以下の実施例及び比較例において、Ａは珪物質の重量を表し、Ｂはカルシウム物質の重量を表し、Ｃは無機原料の重量（即ち、珪物質とカルシウム物質の和）を表し、Ｄは有機原料（即ち、発泡性ポリスチレン粒子、又はポリスチレンと減水剤、又はポリスチレンと強化繊維）の重量を表す。表中の物質の使用量データを１０で割って、各物質の対応する部数を取得する。
以下の実施例及び比較例では、検出基準は下記の通りである。圧縮強度はＧＢ／Ｔ５４８６－２００８「無機硬質保温製品の試験方法」に従って試験し、プレート表面に垂直な引張強度はＧＢ／Ｔ２９９０６－２０１３「発泡ポリスチレンをベースにした外部保温複合システム（Ｅｘｔｅｒｎａｌ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）」に従って試験し、燃焼性能レベルはＧＢ８６２４－２０１２「建築材料及び製品の燃焼性能分類」に従って試験し、曲げ変形はＧＢ／Ｔ１０８０１．１「保温用成形ポリスチレンフォーム」に従って試験し、体積吸水率は、ＧＢ／Ｔ１０３４－２００８「プラスチックの吸水率の測定」に従って試験し、熱伝導率はＧＢ／Ｔ１０２９４「保温材の定常熱抵抗と関連特性の決定－保護ホットプレート法」に従って試験した。
実施例Ａ－１～実施例Ａ－９０及び比較例Ａ－１～比較例Ａ－４の床用耐火保温材料の製造方法は下記の通りである。
先ず、加熱してポリスチレン粒子を膨張させて体積を増加させ、予備発泡ポリスチレン粒子を得た。蒸気圧を設定することにより密度に相応する変化が発生するようにさせて、必要な密度要件に達し、ポリスチレン粒子の密度が６～１２ｇ／Ｌに達すようにさせた。蒸気圧を０．２Ｍｐａに設定し、温度を１００℃に設定し、時間を３０秒に設定し、圧力を１０秒間維持させ、３秒間減圧させた。
次に、すべての材料が均一に攪拌されて予混合したゲル化材料になるように、１０～３０℃で水、珪物質（二酸化ケイ素）、カルシウム物質（酸化カルシウム又は水酸化カルシウム）及び使用する可能性がある無機細断繊維、減水剤を混合し、均一に攪拌した（攪拌時間を、温度変化に応じて調整し、攪拌機の回転速度を、３００ｒｐｍ／分に設定した）。
混合タンクに一次発泡したポリスチレン粒子を加え、ミキサーを作動させた後、予混合したゲル化材料を入れ、十分に混合及び攪拌して均一に混合した。試験を何回か繰り返して、攪拌回転速度を２００ｒｐｍ／分以下に設定して、ポリスチレン粒子の収縮又は変形を防いだ。また、実際の必要な容積重量に応じて、ポリスチレン材料の容積重量を調整することができる。
その後、撹拌した後の混合物（一次発泡ポリスチレン粒子を含む）を金型に入れた（金型の垂直高さは、設定された高さに達するまで圧力を加圧して調整することができる）。材料が加熱・加圧された後、所定の割合で収縮するため、試験を何回か繰り返した結果、製品の厚さ５ｃｍを例とすれば、レベルセンサーの高さを６～９ｃｍに調整する必要があり、収縮率は１０～４５％であることが分かった。原料組成物の内部の圧力を０．５５Ｍｐａ以上に維持させた。原料組成物の密度を２３０ｋｇ／ｍ３以下に達するようにさせた。
金型をプレスプラットフォームに入れる前に、油温機の温度を５０～１５０℃に設定して、プレスプラットフォームを予熱した。温度が設定値に達した時、金型を押し込み、３５分以上加圧して成形させた後、自然に冷却させ、離型した。加熱・加圧する過程で、ポリスチレン粒子は金型で２次発泡して、密度が更に向上され、引張強度も向上された。
最後に、離型した後の製品に対して、硬化室で硬化させ、硬化室は、乾燥、換気させる必要があり、硬化時間は一般に約５～１０日であり、温度及び湿度に応じて設定した。
加熱・加圧：金型内温度を５０～１５０℃にし、金型に加える圧力を０．５５ＭＰａ以上にした。
加熱・加圧を維持する：金型内温度が５０～１５０℃に達し、金型に加える圧力を０．５５ＭＰａ以上にした後、温度及び圧力を一定に保ち、一定時間を維持させた。
表Ａ－１：異なる珪物質／カルシウム物質比率に関する実施例Ａ－１～実施例Ａ－４
表Ａ－２：異なる珪物質／カルシウム物質比率に関する実施例Ａ－５～実施例Ａ－９
表Ａ－３：異なる無機／有機比率に関する実施例Ａ－１０～実施例Ａ－１４
表Ａ－４：異なる無機／有機比率を含む実施例Ａ－１５～実施例Ａ－２１
表Ａ－５：
異なる珪物質／カルシウム物質比で減水剤の添加に関する実施例Ａ－２２～実施例Ａ－２６
表Ａ－６：
異なる珪物質／カルシウム物質比率で減水剤の添加に関する実施例Ａ－２７～実施例Ａ－３０
表Ａ－７：異なる無機／有機比率で減水剤の添加に関する実施例Ａ－３１～Ａ－３５
表Ａ－８：
異なる無機／有機比率で減水剤の添加に関する実施例Ａ－３６～実施例Ａ－３９
表Ａ－９：異なる減水剤添加比率に関する実施例Ａ－４０～実施例Ａ－４６
表Ａ－１０：無機細断繊維の添加に関する実施例Ａ－４７～実施例Ａ－５３
表Ａ－１１：無機細断繊維の添加に関する実施例Ａ－５４～実施例Ａ－６０
表Ａ－１２：無機細断繊維の添加に関する実施例Ａ－６１～実施例Ａ－６７
表Ａ－１３：無機細断繊維の添加に関する実施例Ａ－６８～実施例Ａ－７２
表Ａ－１４：
異なる比率の無機細断繊維の添加に関する実施例Ａ－７３～実施例Ａ－７７
表Ａ－１５：温度範囲に関する実施例Ａ－７８～実施例Ａ－８３
表Ａ－１６：圧力範囲に関する実施例Ａ－８４～実施例Ａ－９０
表Ａ－１７：比較例Ａ－１～比較例Ａ－４
表Ａ－１：異なる珪物質／カルシウム物質比率に関する実施例Ａ－１～実施例Ａ－４
表Ａ－２：異なる珪物質／カルシウム物質比率に関する実施例Ａ－５～実施例Ａ－９
表Ａ－３：異なる無機／有機比率に関する実施例Ａ－１０～実施例Ａ－１４
表Ａ－４：異なる無機／有機比率を含む実施例Ａ－１５～実施例Ａ－２１
表Ａ－５：
異なる珪物質／カルシウム物質比で減水剤の添加に関する実施例Ａ－２２～実施例Ａ－２６
表Ａ－６：
異なる珪物質／カルシウム物質比率で減水剤の添加に関する実施例Ａ－２７～実施例Ａ－３０
表Ａ－７：異なる無機／有機比率で減水剤の添加に関する実施例Ａ－３１～Ａ－３５
表Ａ－８：
異なる無機／有機比率で減水剤の添加に関する実施例Ａ－３６～実施例Ａ－３９
表Ａ－９：異なる減水剤添加比率に関する実施例Ａ－４０～実施例Ａ－４６
表Ａ－１０：無機細断繊維の添加に関する実施例Ａ－４７～実施例Ａ－５３
表Ａ－１１：無機細断繊維の添加に関する実施例Ａ－５４～実施例Ａ－６０
表Ａ－１２：無機細断繊維の添加に関する実施例Ａ－６１～実施例Ａ－６７
表Ａ－１３：無機細断繊維の添加に関する実施例Ａ－６８～実施例Ａ－７２
表Ａ－１４：
異なる比率の無機細断繊維の添加に関する実施例Ａ－７３～実施例Ａ－７７
表Ａ－１５：温度範囲に関する実施例Ａ－７８～実施例Ａ－８３
表Ａ－１７：比較例Ａ－１～比較例Ａ－４
表Ａ－１より分かるように、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比を１６に維持させ、珪物質とカルシウム物質の重量比が１～９である場合、圧縮強度は０．５５ＭＰａ以上、引張強度は０．１７４ＭＰａ以上、熱伝導率は０．０６６以下に達することができた。表２より、珪物質とカルシウム物質の重量比が１．２２～３である場合、圧縮強度は０．５６７ＭＰａ以上、引張強度は０．１８ＭＰａ以上、熱伝導率は０．０６５以下に達することができた。珪物質とカルシウム物質の重量比が１．５～２．３３である場合、圧縮強度は０．５８ＭＰａ以上、引張強度は０．１８１ＭＰａ以上、熱伝導率は０．０６４８以下に達することができた。
表Ａ－３及び表Ａ－４より分かるように、珪物質とカルシウム物質の重量比が２．３３であり、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０．５～２２．１である場合、圧縮強度は０．５５１ＭＰａ以上、引張強度は０．１２４ＭＰａ以上、熱伝導率は０．０６７６以下に達することができた。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０．５～１８．５である場合、圧縮強度は０．５６ＭＰａ以上、引張強度は０．１３８ＭＰａ以上、熱伝導率は０．０６７１以下に達することができた。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０．５～１４である場合、圧縮強度は０．６ＭＰａ以上、引張強度は０．１８３ＭＰａ以上、熱伝導率は０．０６４６以下に達することができた。
表Ａ－５及び表Ａ－６より分かるように、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比を１６に維持させ、珪物質とカルシウム物質の重量比が１～９の範囲内にある場合、材料総重量１％の減水剤を加え、圧縮強度は０．６ＭＰａ以上、引張強度は０．１９ＭＰａ以上、熱伝導率は０．０６６７以下に達することができた。珪物質とカルシウム物質の重量比が９以上である場合、圧縮強度は０．５４であり、圧縮要件を満たさなかった。珪物質とカルシウム物質の重量比が１未満である場合も、圧縮要件を満たさなかった。
表Ａ－７及び表Ａ－８より分かるように、珪物質とカルシウム物質の重量比を２．３３に維持させ、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０～１６．３である場合、材料総重量１％の減水剤を加え、圧縮強度は０．６ＭＰａ以上、引張強度は０．１４２ＭＰａ以上、熱伝導率は０．０６８以下に達することができた。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０．５以下であっても、例えば、１０．２又は１０である場合、減水剤を加えることで最終製品の耐火性をＡ２級に保つことができた。しかし、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が９．７である場合、最終製品の耐火性はＢ１級であった。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１６．８である場合、熱伝導率は０．０６８であり、保温要件を満たしていなかった。
表Ａ－７及び表Ａ－８より分かるように、ポリスチレン粒子の添加は保温材料製品の引張強度を大幅に向上させることができた。特に、表８では、引張強度が０．１８ＭＰａ以上に達した。
表Ａ－９より分かるように、４％以内の減水剤の添加はいずれも引張強度及び圧縮強度を効果的に向上させることができ、４％以上の減水剤を加えた場合、材料を成形させることは困難であった。
表Ａ－１０及び表Ａ－１１より分かるように、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比を１６に維持させ、珪物質とカルシウム物質の重量比が１～９の範囲内にある場合、材料総重量１０％の無機細断繊維を加え、圧縮強度は０．５５１ＭＰａ以上、引張強度は０．１４５ＭＰａ以上、熱伝導率は０．０６７３以下に達することができた。珪物質とカルシウム物質の重量比が９以上である場合、成形できなかった。
表Ａ－１２及び表Ａ－１３より分かるように、珪物質とカルシウム物質の重量比を７：３に維持させ、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０．５～２２．１の範囲内にある場合、材料総重量１０％の無機細断繊維を加え、圧縮強度は０．６０６ＭＰａ以上、引張強度は０．１３７ＭＰａ以上、熱伝導率は０．０６６９以下に達することができた。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０未満である場合、最終製品の耐火性はＢ１級であった。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が２２．１より大きい場合、成形できなかった。
表Ａ－１４より分かるように、異なる使用量の無機細断繊維の添加はいずれも強度の向上に役立った。
表Ａ－１５より分かるように、温度は５０～１５０℃でいずれもよかった。温度が５０℃未満である場合、引張強度及び圧縮強度はいずれも急激に低下した。温度が１５０℃より大きい場合、骨材が焦げた。
表Ａ－１６より分かるように、圧力が０．５５ＭＰａ以上であり、鋼製金型の終局強度は２３５ＭＰａの範囲内であればいずれもよかった。圧力が０．５５ＭＰａ未満である場合、最終製品の圧縮強度は０．５５ＭＰａ以下であり、圧力が０．５５ＭＰａより大きい場合、金型が破壊された。
表Ａ－１７より分かるように、減水剤と無機細断繊維を加えなく、珪物質とカルシウム物質の重量比が９より大きいか１未満である場合、圧縮強度はいずれも５ＭＰａ未満であり、圧縮強度が基準を満たしていなかった。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が２２．１より大きい場合、原料は成形できず、製造することができなかった。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０．５未満である場合、耐火性はＢ１級となり、耐火性は基準を満たしていなかった。
実施例Ｂ－１～実施例Ｂ－１１８及び比較例Ｂ－１～比較例Ｂ－４の保温壁材の製造方法は下記の通りである。
先ず、加熱してポリスチレン粒子を膨張させて体積を増加させ、予備発泡ポリスチレン粒子を得た。蒸気圧を設定することにより密度に相応する変化をさせて、必要な密度要件に達するようにさせ、ポリスチレン粒子の密度が６～１２ｇ／Ｌに達するようにさせた。蒸気圧を０．２Ｍｐａに設定し、温度を１００℃に設定し、時間を３０秒に設定し、圧力を１０秒間維持させ、３秒間減圧させた。
次に、すべての材料が均一に攪拌されて予混合したゲル化材料になるように、１０～３０℃で水、珪物質（二酸化ケイ素）、カルシウム物質（酸化カルシウム又は水酸化カルシウム）及び使用する可能性のある無機細断繊維、減水剤を混合し、均一に攪拌した（攪拌時間を、温度変化に応じて調整し、攪拌機の回転速度を、３００ｒｐｍ／分に設定した）。
混合タンクに一次発泡したポリスチレン粒子を添加し、ミキサーを作動させた後、予混合したゲル化材料を入れ、十分に混合及び攪拌して均一に混合した。試験を何回か繰り返して、攪拌回転速度を２００ｒｐｍ／分以下に設定して、ポリスチレン粒子の収縮又は変形を防いだ。また、実際の必要な容積重量に応じて、前記添加するポリスチレン材料の容積重量を調整することができた。
その後、撹拌した後の混合物（一次発泡ポリスチレン粒子を含む）を金型に入れた（金型の垂直高さは、設定された高さに達するまで圧力を加圧して調整することができる）。材料が加熱・加圧された後、所定の割合で収縮するため、試験を何回か繰り返した結果、製品の厚さ５ｃｍを例とすれば、レベルセンサーの高さを６～９ｃｍに調整する必要があり、収縮率は１０～４５％であることが分かった。原料組成物の内部の圧力を２．８Ｍｐａ以上に維持させた。原料組成物の密度を５２５ｋｇ／ｍ３以下にした。
金型をプレスプラットフォームに入れる前に、油温機の温度を５０～１５０℃に設定して、プレスプラットフォームを予熱した。温度が設定値に達した時、金型を押し込み、３５分以上加圧して成形させた後、自然に冷却させ、離型した。加熱・加圧する過程で、ポリスチレン粒子は金型で２次発泡して、密度が更に向上され、引張強度も向上された。
最後に、離型した後の製品に対して、硬化室で硬化させ、硬化室は、乾燥、換気させる必要があり、硬化時間は一般に約５～１０日であり、温度及び湿度に応じて設定した。
加熱・加圧：金型内温度を５０～１５０℃にし、金型に加える圧力を２．８ＭＰａ以上にした。
加熱・加圧を維持する：金型内温度が５０～１５０℃に達し、金型に加える圧力を２．８ＭＰａ以上にした後、温度及び圧力を一定に保ち、一定時間を維持させた。
表Ｂ－１：珪物質／カルシウム物質の異なる比率に関する実施例Ｂ－１～実施Ｂ－５
表Ｂ－２：
珪物質／カルシウム物質の異なる比率に関する実施例Ｂ－６～実施例Ｂ－１１
表Ｂ－３：
珪物質／カルシウム物質の異なる比率に関する実施例Ｂ－１２～実施例Ｂ－１５
表Ｂ－４：無機／有機の異なる比率に関する実施例Ｂ－１６～実施例Ｂ－２１
表Ｂ－５：無機／有機の異なる比率に関する実施例Ｂ－２２～実施例Ｂ－２７
表Ｂ－６：無機／有機の異なる比率に関する実施例Ｂ－２８～実施例Ｂ－３２
表Ｂ－７：
珪物質／カルシウム物質の異なる比率で減水剤の添加に関する実施例Ｂ－３３～実施例Ｂ－３８
表Ｂ－８：
珪物質／カルシウム物質の異なる比率で減水剤の添加に関する実施例Ｂ－３９～実施例Ｂ－４４
表Ｂ－９：
無機／有機の異なる比率で減水剤の添加に関する実施例Ｂ－４５～実施例Ｂ－５２
表Ｂ－１０：
無機／有機の異なる比率で減水剤の添加に関する実施例Ｂ－５３～実施例Ｂ－６０
表Ｂ－１１：減水剤の異なる添加比率に関する実施例Ｂ－６１～実施例Ｂ－６７
表Ｂ－１２細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－６８～実施例Ｂ－７５
表Ｂ－１３：無機細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－７６～Ｂ－８３
表Ｂ－１４：無機細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－８４～実施例Ｂ－８９
表Ｂ－１５：無機細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－９０～実施例Ｂ－９５
表Ｂ－１６：無機細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－９６～実施例Ｂ－１００
表Ｂ－１７：
異なる割合の無機細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－１０１～実施例Ｂ－１０５
表Ｂ－１８：温度範囲に関する実施例Ｂ－１０６～実施例Ｂ－１１１
表Ｂ－１９：圧力範囲に関する実施例Ｂ－１１２～実施例Ｂ－１１８
表Ｂ－２０：比較例Ｂ－１～比較例Ｂ－４
表Ｂ－１：珪物質／カルシウム物質の異なる比率に関する実施例Ｂ－１～実施Ｂ－５
表Ｂ－２：
珪物質／カルシウム物質の異なる比率に関する実施例Ｂ－６～実施例Ｂ－１１
表Ｂ－３：
珪物質／カルシウム物質の異なる比率に関する実施例Ｂ－１２～実施例Ｂ－１５
表Ｂ－５：無機／有機の異なる比率に関する実施例Ｂ－２２～実施例Ｂ－２７
表Ｂ－６：無機／有機の異なる比率に関する実施例Ｂ－２８～実施例Ｂ－３２
表Ｂ－７：
珪物質／カルシウム物質の異なる比率で減水剤の添加に関する実施例Ｂ－３３～実施例Ｂ－３８
表Ｂ－８：
珪物質／カルシウム物質の異なる比率で減水剤の添加に関する実施例Ｂ－３９～実施例Ｂ－４４
表Ｂ－９：
無機／有機の異なる比率で減水剤の添加に関する実施例Ｂ－４５～実施例Ｂ－５２
表Ｂ－１０：
無機／有機の異なる比率で減水剤の添加に関する実施例Ｂ－５３～実施例Ｂ－６０
表Ｂ－１１：減水剤の異なる添加比率に関する実施例Ｂ－６１～実施例Ｂ－６７
表Ｂ－１２細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－６８～実施例Ｂ－７５
表Ｂ－１３：無機細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－７６～Ｂ－８３
表Ｂ－１４：無機細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－８４～実施例Ｂ－８９
表Ｂ－１５：無機細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－９０～実施例Ｂ－９５
表Ｂ－１６：無機細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－９６～実施例Ｂ－１００
表Ｂ－１７：
異なる割合の無機細断繊維の添加に関する実施例Ｂ－１０１～実施例Ｂ－１０５
表Ｂ－１９：圧力範囲に関する実施例Ｂ－１１２～実施例Ｂ－１１８
表Ｂ－２０：比較例Ｂ－１～比較例Ｂ－４
表Ｂ－１より分かるように、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比を１９．８に維持させ、珪物質とカルシウム物質の重量比が０．３３～１２．３３である場合、圧縮強度は２．８ＭＰａ以上、引張強度は０．１６０ＭＰａ以上、熱伝導率は０．１４以下に達することができた。表２より分かるように、珪物質とカルシウム物質の重量比が３．６７～５．６７である場合、圧縮強度は３．１ＭＰａ以上、引張強度は０．１８４ＭＰａ以上、熱伝導率は０．１２６以下に達することができた。表３より分かるように、珪物質とカルシウム物質の重量比が１．５～３である場合、圧縮強度は３．５ＭＰａ以上、引張強度は０．２０２ＭＰａ以上、熱伝導率は０．１２７５以下に達することができた。
表Ｂ－４より分かるように、珪物質とカルシウム物質の重量比を２．３３に維持させ、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が３５．３～５８．９である場合、圧縮強度は２．８ＭＰａ以上、引張強度は０．１７９ＭＰａ以上、熱伝導率は０．１２８５以下に達することができた。表５において、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１６～３１．１である場合、圧縮強度は３．４ＭＰａ以上、引張強度は０．２７３ＭＰａ以上、熱伝導率は０．１２６２以下に達することができた。表６において、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０．５～１５．４である場合、圧縮強度は３．７ＭＰａ以上、引張強度は０．３６７ＭＰａ以上、熱伝導率は０．１２４以下に達することができた。
総合表Ｂ－１～表Ｂ－６より分かるように、本発明は、最終製品の体積吸水率に大きな優位性を有し、実施例１～３２の体積吸水率は基本的に１０％～４０％の間に維持させ、類似製品の中で優勢を占めた。さらに、乾燥密度が５２５ｋｇ／ｍ３未満の条件下で、圧縮強度はいずれも２．８ＭＰａ以上、乃至は３．５ＭＰａ以上に達した。
表Ｂ－７及び表Ｂ－８より分かるように、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比を１９．８に維持させ、珪物質とカルシウム物質の重量比が０．５４～９の範囲内である場合、材料総重量１．３％の減水剤を加え、圧縮強度は３．８ＭＰａ以上、引張強度は０．２３８ＭＰａ以上、熱伝導率は０．１２７以下に達することができた。珪物質とカルシウム物質の重量比が１２．３３より大きい場合、圧縮強度は３．８ＭＰａ未満であり、圧縮要件を満たさなかった。珪物質とカルシウム物質の重量比が０．５４未満である場合、圧縮強度も３．８ＭＰａ未満であった。
表Ｂ－９及び表Ｂ－１０より分かるように、珪物質とカルシウム物質の重量比を２．３３に維持させ、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０．５～５５．８である場合、材料総重量１．３％の減水剤を加え、圧縮強度は３．８ＭＰａ以上、引張強度は０．２４ＭＰａ以上、熱伝導率は０．１２９４以下に達することができた。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が５５．８以上である場合、熱伝導率は０．１３以上であり、保温要件を満たしていなかった。
減水剤の添加により、もう一つの有意な効果をもたらし、製品の体積吸水率が大幅に低下し、表７～表１１の実施例のほとんどの体積吸水率がいずれも１０％未満であることであり、これは、このタイプの保温材では非常に低い値であった。表１１より、４％以内の減水剤の添加はいずれも引張強度及び圧縮強度を効果的に向上させることができ、４％より大きい減水剤を加えた場合、材料は成形させることが困難であった。
表Ｂ－１２及び表Ｂ－１３より分かるように、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比を１７．８に維持させ、珪物質とカルシウム物質の重量比が０．２５～１２．３３の範囲内にある場合、材料総重量約５％の無機細断繊維を加え、圧縮強度は３．１ＭＰａ以上、引張強度は０．２０３ＭＰａ以上、熱伝導率は０．１３８５以下に達することができた。珪物質とカルシウム物質の重量比が１２．３３より大きい場合、成形できなかった。
表Ｂ－１４、表Ｂ－１５及び表Ｂ－１６より分かるように、珪物質とカルシウム物質の重量比を７：３に維持させ、無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０．５～５８．９の範囲内にある場合、材料総重量約５％の無機細断繊維を加え、圧縮強度は３．７ＭＰａ以上、引張強度は０．２６８ＭＰａ以上、熱伝導率は０．１２７２以下に達することができた。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０未満である場合、最終製品の耐火性はＢ１級であった。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が５８．９より大きい場合、成形できなかった。
表Ｂ－１７より分かるように、異なる使用量の無機細断繊維の添加はいずれも強度の向上に役立った。
表Ｂ－１８より分かるように、温度は５０～１５０℃のいずれであってもよかった。温度が５０℃未満である場合、引張強度及び圧縮強度はいずれも急激に低下した。温度が１５０℃より大きい場合、骨材が焦げた。
表Ｂ－１９より分かるように、圧力が２．８ＭＰａ以上であり、鋼製金型の終局強度は２３５ＭＰａの範囲内であればいずれもよかった。圧力が２．８ＭＰａ未満である場合、最終製品の圧縮強度は２．８ＭＰａ未満であり、圧力が０．５５ＭＰａより大きい場合、金型が破壊された。
表Ｂ－２０より分かるように、減水剤と無機細断繊維を加えない場合、珪物質とカルシウム物質の重量比が１２．３３より大きいか０．３３未満である場合、圧縮強度はいずれも２．５ＭＰａ未満であり、圧縮強度は基準を満たしていなかった。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が５８．９より大きい場合、圧縮強度はいずれも２．５ＭＰａ未満であるため、圧縮強度は基準を満たしていなかった。無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比が１０．５未満である場合、耐火性はＢ１級であり、耐火性は基準を満たしていなかった。
実施例Ｃ－１～実施例Ｃ－１０３及び比較例Ｃ－１～比較例Ｃ－２０の耐火保温材料の製造方法は下記の通りである。
先ず、加熱して発泡性ポリスチレン粒子を膨張させて体積を増加させ、予備発泡性ポリスチレン粒子を得た。蒸気圧を設定することにより密度に相応する変化をさせ、必要な密度要件に達するようにさせて、発泡性ポリスチレン粒子の密度が４～２５ｇ／Ｌに達するようにさせた。
次に、すべての材料が均一に攪拌されて予混合したゲル化材料になるように、常温で水、珪物質、カルシウム物質（酸化カルシウム又は水酸化カルシウム）及び使用する可能性のある繊維綿、減水剤を混合し、均一に攪拌した。
混合タンクに予備発泡した発泡性ポリスチレン粒子を添加し、ミキサーを作動させた後、予混合したゲル化材料を入れ、十分に混合及び攪拌して均一に混合して全て原料の生コンクリ－トを得た。
その後、撹拌した後の混合物（予備発泡した発泡性ポリスチレン粒子を含む）を金型に入れ、金型の垂直高さは、設定された高さに達するまで圧力を加圧する状態で調整することができ、材料が加熱・加圧された後、所定の割合で収縮するため、試験を何回か繰り返した結果、製品の厚さ５ｃｍを例とすれば、レベルセンサーの高さを６～９ｃｍに調整する必要があり、収縮率は１０～４５％であることが分かった。金型に加える圧力を０．２８～０．５５ＭＰａに維持させた。原料組成物の密度を２３０ｋｇ／ｍ３以下に達するようにさせた。
金型がプレスプラットフォームに入れる前に、油温機の温度を５０～１５０℃に設定して、プレスプラットフォームを予熱した。温度が設定値に達した時、金型を押し込み、加圧・加熱して成形させた後、冷却させ、離型した。加熱・加圧する過程で、発泡性ポリスチレン粒子は金型で加熱されて２次発泡し、密度が更に向上され、引張強度も向上された。
最後に離型した後の製品を硬化させた。
下記の表３－１～表３－１０に関する油温機の温度は１３０℃であり、金型に加える圧力は０．５５ＭＰａである。
下記の表３－１～表３－１２の原料の質量単位は全てｇである。
表Ｃ－１：無機原料と有機原料の異なる比率に関して
表Ｃ－２：珪物質とカルシウム物質の異なる比率に関して
表Ｃ－３：無機原料と有機原料の異なる比率での減水剤の添加
表Ｃ－４：珪物質とカルシウム物質の異なる比率での減水剤の添加
表Ｃ－５：添加された減水剤の異なる比率
表Ｃ－６：無機原料と有機原料の異なる比率での繊維綿の添加
表Ｃ－７：珪物質とカルシウム物質の異なる比率での繊維綿の添加
表Ｃ－８：添加された繊維綿の異なる比率
表Ｃ－９：異なる温度の影響
表Ｃ－１０：減水剤を加える場合の温度の影響
表Ｃ－１１：異なる圧力の影響
表Ｃ－１２：減水剤を加える場合の圧力の影響
下記の表３－１～表３－１２の原料の質量単位は全てｇである。
表Ｃ－１：無機原料と有機原料の異なる比率に関して
表Ｃ－２：珪物質とカルシウム物質の異なる比率に関して
表Ｃ－３：無機原料と有機原料の異なる比率での減水剤の添加
表Ｃ－４：珪物質とカルシウム物質の異なる比率での減水剤の添加
表Ｃ－５：添加された減水剤の異なる比率
表Ｃ－６：無機原料と有機原料の異なる比率での繊維綿の添加
表Ｃ－７：珪物質とカルシウム物質の異なる比率での繊維綿の添加
表Ｃ－８：添加された繊維綿の異なる比率
表Ｃ－９：異なる温度の影響
表Ｃ－１０：減水剤を加える場合の温度の影響
表Ｃ－１１：異なる圧力の影響
表Ｃ－１２：減水剤を加える場合の圧力の影響
実施例Ｃ－１～実施例Ｃ－１５、実施例Ｃ－２０～実施例Ｃ－３３、実施例Ｃ－４５～実施例Ｃ－５９及び比較例Ｃ－１～比較例Ｃ－２、比較例Ｃ－５、比較例Ｃ－９～比較例Ｃ－１０の組み合わせにより分かるように、比較例Ｃ－１～比較例Ｃ－２は、有機原料が本出願の限定範囲外にあるため、その結果、耐火保温材料の厚さが要件に達せず、成形できないか、又は耐火グレードがＢ級しか達していなかった。
実施例Ｃ－１６～実施例Ｃ－１９、実施例Ｃ－３４～実施例Ｃ－３６、実施例Ｃ－６０～実施例Ｃ－６２及び比較例Ｃ－３～比較例Ｃ－４、比較例Ｃ－６～比較例Ｃ－７、比較例Ｃ－１１～比較例Ｃ－１２の組み合わせにより分かるように、珪物質とカルシウム物質が本出願の限定範囲外にあるため、その結果、保温材料の強度が非常に低く、ほとんど成形できなった。
実施例Ｃ－３７～実施例Ｃ－４４及び比較例Ｃ－８の組み合わせにより分かるように、減水剤の添加率が４．５％以上である場合、耐火グレードがＢ級しか達していなかった。
実施例Ｃ－６３～実施例Ｃ－７６及び比較例Ｃ－１３の組み合わせにより分かるように、強化繊維の添加率が２６％以上である場合、耐火保温材料の繊維とスラリーが均一に攪拌できなかった。
実施例Ｃ－７７～実施例Ｃ－９８及び比較例Ｃ－１４～比較例Ｃ－１７の組み合わせにより分かるように、温度が５０～１５０℃の範囲外にある場合、発泡性ポリスチレン粒子は再び発泡できないか又は骨材は焦げた。
実施例Ｃ－９９～実施例Ｃ－１０３及び比較例Ｃ－１８～比較例Ｃ－２０の組み合わせにより分かるように、圧力が０．２８～０．５５ＭＰａの低圧域にある場合は依然として良い効果が得られたが、圧力が２３５ＭＰａを超えて大き過ぎる場合、金型が破壊された。
以上では本発明の具体的な実施様態を記載したが、当業者は、これらが単なる例であり、本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲によって限定されることが分かる。当業者は、本発明の原理及び実質から逸脱しない限り、これらの実施形態に様々な変更又は修正を行うことができるが、これらの変更又は修正は全て本発明の保護範囲に含まれる。
Claims (20)
- 耐火保温材の原料組成物を均一に混合して得られた生コンクリ－トを加圧・加熱する工程を含み、
前記加圧する圧力は０．２８ＭＰａ以上であり、加熱温度は５０～１５０℃であり、前記耐火保温材の原料組成物は、無機原料、有機原料及び水を含み、
ここで、前記無機原料は珪物質とカルシウム物質を含み、前記有機原料はポリスチレン粒子を含み、前記無機原料と有機原料の重量比は１０～６６．６であり、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は０．３３～１９である、耐火保温材料の製造工程。 - 前記耐火保温材料の原料組成物において、前記無機原料で、前記珪物質は、シリコンマイクロ粉末、マイクロシリコン粉末、スラグ粉末、フライアッシュ、石英粉末、カオリン、ベントナイト、水ガラス及び珪藻土の中の１つ又は複数であり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記無機原料で、前記カルシウム物質は、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムであり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記有機原料で、前記ポリスチレン粒子は、発泡性ポリスチレン粒子であり、例えば、グラファイトを含む発泡性ポリスチレン粒子であり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記有機原料は、減水剤及び／又は強化繊維を含むことを特徴とする、請求項１に記載の耐火保温材料の製造工程。 - 前記耐火保温材料の原料組成物において、前記有機原料で、前記発泡性ポリスチレン粒子は、予備発泡されたポリスチレン粒子であり、前記予備発泡されたポリスチレン粒子は、前記耐火保温材料の原料組成物を混合する前に、前記製造工程は更に前記発泡ポリスチレン粒子の予備発泡工程を含み、例えば、前記予備発泡工程は、前記発泡性ポリスチレン粒子を加熱及び加圧して発泡させる工程である方法で得られ、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記減水剤は、リグノスルホン酸塩減水剤、ナフタレンスルホン酸塩減水剤、メラミン系減水剤、スルファメート系減水剤及びポリカルボン酸系高性能減水剤の一つ又は複数であり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記減水剤の使用量は、前記耐火保温材料の原料組成物の総重量の４．５ｗｔ％以下であり、例えば４ｗｔ％以下であり、また例えば３ｗｔ％以下であり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記強化繊維は、無機細断繊維、木質繊維、金属繊維、繊維綿の中の１つ又は複数であり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記強化繊維の使用量は、前記耐火保温材料の原料組成物の総重量の２５ｗｔ％以下であり、例えば１３ｗｔ％以下であり、また例えば１１ｗｔ％以下であることを特徴とする、請求項２に記載の耐火保温材料の製造工程。 - 前記製造工程は、
前記耐火保温材料の原料組成物を均一に混合して、生コンクリ－トを得る工程と、
前記生コンクリ－トを金型にいれ、金型を加圧して金型の圧力を維持させ、金型に加える圧力を０．２８ＭＰａ以上にし、生コンクリ－トの内部温度を５０～１５０℃に達するように金型とその生コンクリ－トを加熱し、加熱・加圧して成形させ、離型する工程と
を含むことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の耐火保温材料の製造工程。 - 前記金型は上部金型と下部金型を含み、前記製造工程は、前記上部金型と下部金型を使用して前記生コンクリ－トを予成形させ、前記金型がプレスプラットフォームに入った後、前記生コンクリ－トが厚さ方向で１０～４５％圧縮されて成形されるように圧縮し、上部金型と下部金型をロックする工程を含み、
及び／又は、前記生コンクリ－ト内部に加える加熱温度は、６０～１５０℃であり、
及び／又は、前記製造工程は更に金型に強化部品を配置することを含み、前記強化部品は、金属メッシュ、グラスファイバーメッシュ、ＦＲＰメッシュ又はリブの中の１つ又は複数を含んで、前記生コンクリ－トの少なくとも一側に前記強化部品が埋め込まれるようにすることを特徴とする、請求項４に記載の耐火保温材料の製造工程。 - 前記生コンクリ－トを厚さ方向で１７～３８％に圧縮して成形させ、
及び／又は、複数のセットの金型を順次に繰り返し積み重ねて、複数の耐火保温プレートを同時にプレスし、
及び／又は、前記生コンクリ－トの内部に加える加熱温度は７０～１４０℃であることを特徴とする、請求項５に記載の耐火保温材料の製造工程。 - 前記耐火保温材料の原料組成物は、下記いずれかのスキームであり、
スキーム（１）：
前記耐火保温材料の原料組成物は、重量部で、ポリスチレン粒子４．２５～８．９４部、無機原料９０～１００部及び水３０～９４部を含み、ここで、前記無機原料は、珪物質４７～８５部及びカルシウム物質９～４７部であり、
スキーム（２）：
前記耐火保温材料の原料組成物は、重量部で、ポリスチレン粒子３．８～２１．４部、無機原料２００～２５０部及び水６３～２５０部を含み、ここで、前記無機原料は、珪物質５６．２～２０８部及びカルシウム物質１６．９～１６８．７部であり、
スキーム（３）：
前記耐火保温材料の原料組成物は、重量部で、ポリスチレン粒子１．８～１２部、珪物質１００～１１５部、カルシウム物質６～１８部及び水３５～１２０部を含むことを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の耐火保温材料の製造工程。 - 前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（１）である場合、
前記珪物質とカルシウム物質の重量比は１～９であり、好ましくは、１．２２～３であり、より好ましくは、１．５～２．３３であり、
及び／又は、前記無機原料と有機原料の重量比は１０．５～２２．１であり、好ましくは１０．５～１８．５であり、より好ましくは１０．５～１４であり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記有機原料は減水剤を含み、前記減水剤の使用量は０．３～４．８部であり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記有機原料は強化繊維を含み、前記強化繊維の使用量は、前記耐火保温材料の原料組成物の総重量の１～１１ｗｔ％であり、
及び／又は、前記加圧する圧力は０．５５ＭＰａ以上であり、好ましくは、０．５５ＭＰａ～３０ＭＰａであり、
及び／又は、前記耐火保温材料の密度は２３０ｋｇ／ｍ３以下であり、好ましくは、２１０～２３０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは、２２０～２２８ｋｇ／ｍ３であり、
前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（２）である場合、
前記珪物質とカルシウム物質の重量比は０．３３～１２．３３であり、好ましくは、３．６７～５．６７であり、より好ましくは、１．５～３であり、
及び／又は、前記無機原料と有機原料の重量比は１０．５～５８．９であり、好ましくは１０．５～３５．３であり、より好ましくは１０．５～１６であり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記有機原料は減水剤を含み、前記減水剤の使用量は０．６～９部であり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記有機原料は強化繊維（例えば、無機細断繊維）を含み、前記強化繊維の使用量は、前記耐火保温材料の原料組成物の総重量の１～１３ｗｔ％であり、
及び／又は、前記加圧する圧力は２．８ＭＰａ以上であり、好ましくは、２．８ＭＰａ～３０ＭＰａであり、
及び／又は、前記耐火保温材料の密度は５２５ｋｇ／ｍ３以下であり、好ましくは、５００～５２５ｋｇ／ｍ３であり、
前記耐火保温材料の原料組成物がスキーム（３）である場合、
前記ポリスチレン粒子の使用量は３～１１部であり、例えば、３．４～１０部であり、
及び／又は、前記珪物質の使用量は１００～１１０部であり、例えば、１００～１０７．９部であり、
及び／又は、前記カルシウム物質の使用量は６～１２部であり、
及び／又は、前記水の使用量は３５～９０部であり、
及び／又は、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は５．６～１９であり、
及び／又は、前記無機原料と有機原料の重量比は１２～３５．５であり、
及び／又は、前記加圧する圧力は０．２８～０．５５ＭＰａであり、好ましくは、０．３５～０．５５ＭＰａであり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記有機原料は減水剤を含み、前記減水剤の使用量は０～５０部であり、０ではなく、例えば、３～４２部であり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物において、前記有機原料は強化繊維を含み、前記強化繊維の使用量は２．４～３０部であり、例えば、４．８～３０部であることを特徴とする、請求項７に記載の耐火保温材料の製造工程。 - 請求項１～８のいずれか一項に記載の耐火保温材料の製造工程により製造された耐火保温材料。
- スキーム（ａ）、床用耐火保温材料の製造工程：
前記床用耐火保温材料の原料組成物は重量部で、無機原料９０～１００部、ポリスチレン粒子４．２５～８．９４部及び水３０～９４部を含み、ここで、前記無機原料は珪物質４７～８５部及びカルシウム物質９～４７部を含み、前記原料組成物の生コンクリ－トを金型内で加圧・加熱させ、ここで、金型内の温度は５０～１５０℃であり、金型に加える圧力は０．５５ＭＰａ以上であり、金型内の材料の密度は２３０ｋｇ／ｍ３以下であり、加圧・加熱を維持させ、離型する工程
スキーム（ｂ）、保温壁材の製造工程：
前記保温壁材の原料組成物は重量部で、無機原料２００～２５０部、ポリスチレン粒子３．８～２１．４部及び水６３～２５０部を含み、ここで、前記無機原料は珪物質５６．２～２０８部及びカルシウム物質１６．９～１６８．７部を含み、前記原料組成物の生コンクリ－トを金型内で加圧・加熱させ、ここで、金型内の温度は５０～１５０℃であり、金型に加える圧力は２．８ＭＰａ以上であり、金型内の材料の密度は５２５ｋｇ／ｍ３及び以下であり、加圧・加熱を維持させ、離型する工程
スキーム（ｃ）、耐火保温材料の製造工程：
前記耐火保温材料の原料組成物は重量部で、発泡性ポリスチレン粒子１．８～１２部、珪物質１００～１１５部、カルシウム物質６～１８部及び水３５～１２０部を含み、前記製造工程は、前記耐火保温材料の原料組成物を均一に混合して、生コンクリ－トを得る工程、及び前記生コンクリ－トを金型に入れ、金型を加圧して圧力を維持させて、金型に加える圧力を０．２８～０．５５ＭＰａにし、金型とその中の生コンクリ－トを加熱して生コンクリ－トの内部温度を５０～１５０℃にし、加熱・加圧して成形させ、離型し、硬化させる工程
のいずれか一つの工程であることを特徴とする、保温材料の製造工程。 - 前記保温材料の製造工程がスキーム（ａ）である場合、
前記珪物質は、マイクロシリコン粉末、カオリン、ベントナイト及び珪藻土の中の１つ又は複数を含み、
及び／又は、前記カルシウム物質は、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを含み、
及び／又は、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は１～９であり、好ましくは、１．２２～３であり、より好ましくは、１．５～２．３３であり、
及び／又は、前記無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比は１０．５～２２．１であり、好ましくは１０．５～１８．５であり、より好ましくは１０．５～１４であり、
及び／又は、前記原料組成物はまた、減水剤を含み、好ましくは、前記減水剤の使用量は０．３～４．８部であり、
及び／又は、前記原料組成物はまた、無機細断繊維を含み、好ましくは、前記無機細断繊維の使用量は材料総重量の１～１１％であり、
前記保温材料の製造工程がスキーム（ｂ）である場合、
前記珪物質は、マイクロシリコン粉末、カオリン、ベントナイト及び珪藻土の中の１つ又は複数を含み、
及び／又は、前記カルシウム物質は、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムであり、
及び／又は、前記珪物質とカルシウム物質の重量比は０．３３～１２．３３であり、好ましくは、３．６７～５．６７であり、より好ましくは、１．５～３であり、
及び／又は、前記無機原料と前記ポリスチレン粒子の重量比は１０．５～５８．９であり、好ましくは１０．５～３５．３であり、より好ましくは１０．５～１６であり、
及び／又は、前記原料組成物は更に、減水剤を含み、好ましくは、前記減水剤の使用量は０．６～９部であり、
及び／又は、前記原料組成物は更に、無機細断繊維を含み、好ましくは、前記無機細断繊維の使用量は材料総重量の１～１３％であり、
前記保温材料の製造工程がスキーム（ｃ）である場合、
前記発泡性ポリスチレン粒子の使用量は、３～１１部であり、例えば、３．４～１０部であり、また例えば、４．５５部、５．１部、５．９５部、６．５部、７部、７．５部、８部、８．５部、９部又は９．５部であり、
及び／又は、前記発泡性ポリスチレン粒子は、グラファイトを含む発泡性ポリスチレン粒子であり、例えば、Ｗｕｘｉ Ｘｉｎｇｄａ Ｎｅｗ Ｆｏａｍ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入した発泡性ポリスチレン粒子であり、
及び／又は、前記珪物質は、シリコンマイクロ粉末、マイクロシリコン粉末、スラグ粉末、フライアッシュ、石英粉末、カオリン、ベントナイト、水ガラス、珪藻土の中の１つ又は複数であり、例えば、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｖｉｃｔｏｒｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したマイクロシリコン粉末であり、又はＨｕｚｈｏｕ Ｈｕａｔｉａｎ Ｍｉｃｒｏ Ｐｏｗｄｅｒ Ｆａｃｔｏｒｙから購入したシリコンマイクロ粉末であり、又はＳｈａｎｇｈａｉ Ｃｏｍｍｏｄｉｔｙ Ｆｌｙ Ａｓｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したＣ類高カルシウムアッシュであり、
及び／又は、前記珪物質の使用量は、１００～１１０部であり、好ましくは、１００～１０７．９部であり、
及び／又は、前記カルシウム物質は酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムであり、例えば、Ｔａｉｃａｎｇ Ｄｏｎｇｆａｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｌｉｍｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｆａｃｔｏｒｙから購入した酸化カルシウムであり、
及び／又は、前記カルシウム物質の使用量は、６～１２部であり、
及び／又は、前記水の使用量は３５～９０部であり、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物は、更に減水剤を含み、
及び／又は、前記耐火保温材料の原料組成物は、更に強化繊維を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の製造工程。 - 前記保温材料の製造工程がスキーム（ｃ）である場合、
前記減水剤の使用量は０～５０部であり、０ではなく、例えば、３～４２部であり、また例えば、６部、１６部、２４部又は３６部であり、
及び／又は、前記減水剤の種類がリグノスルホン酸塩減水剤、ナフタレンスルホン酸塩減水剤、メラミン系減水剤、スルファメート系高性能減水剤及びポリカルボン酸系高性能減水剤の中の１つ又は複数を含む場合、好ましくは、例えば、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｄｏｎｇｄａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したＨＦ凝結遅延性高性能減水剤であるポリカルボン酸系高性能減水剤であり、
及び／又は、前記強化繊維の種類は、木質繊維、金属繊維及び繊維綿の１つ又は複数を含み、好ましくは、繊維綿であり、例えば、Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｄｉｎｇｌｏｎｇ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓａｌｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入した繊維綿であり、
及び／又は、前記強化繊維の使用量は、２．４～３０部であり、例えば、４．８～３０部であり、また例えば、７．２部、９．６部、１２部、１４．４部、１６．８部、１９．２部、２１．６部、２４部、２６．４部又は２８．８部であることを特徴とする、請求項１１に記載の製造工程。 - 前記保温材料の製造工程がスキーム（ｃ）である場合、
無機原料と有機原料の重量比は、１２～３５．５であり、前記無機原料は前記珪物質と前記カルシウム物質を指し、前記有機原料は前記発泡性ポリスチレン粒子と前記減水剤を指すことを特徴とする、請求項１２に記載の製造工程。 - 前記保温材料の製造工程がスキーム（ａ）である場合、前記無機原料は珪物質とカルシウム物質であり、好ましくは、前記カルシウムは、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを含む物質であり、好ましくは、前記床用耐火保温材料の密度は２１０～２３０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは、２２０～２２８ｋｇ／ｍ３であり、
前記保温材料の製造工程がスキーム（ｂ）である場合、前記無機原料は珪物質とカルシウム物質であり、好ましくは、前記カルシウムは、酸化カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを含む物質であり、好ましくは、前記保温壁材の密度は５００～５２５ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする、請求項１０に記載の製造工程。 - 前記保温材料の製造工程がスキーム（ａ）である場合、前記圧力の上限は、金型が耐えられる圧力の上限であり、前記圧力は好ましくは、０．５５ＭＰａ～３０Ｍｐａであり、
及び／又は、前記保温材料の製造工程がスキーム（ｂ）である場合、前記圧力の上限は、金型が耐えられる圧力の上限であり、前記圧力は好ましくは、２．８ＭＰａ～３０Ｍｐａであることを特徴とする、請求項１０に記載の製造工程。 - 前記保温材料の製造工程がスキーム（ｃ）である場合、
前記金型は上部金型と下部金型を含み、前記上部金型と下部金型を使用して、前記生コンクリ－トを予成形させ、前記金型をプレスプラットフォームに入れた後、生コンクリ－トが厚さ方向で１０～４５％圧縮されて成形されるように圧縮し、上部金型と下部金型をロックする工程を含み、
好ましくは、前記生コンクリ－トは厚さ方向で１７～３８％に圧縮されて成形されることを特徴とする、請求項１０に記載の製造工程。 - 前記保温材料の製造工程がスキーム（ｃ）である場合、
複数のセットの金型を順次に繰り返し積み重ねて、前記生コンクリ－トが厚さ方向で１０～４５％に圧縮されて成形されるように、複数の耐火保温プレートが成形されるように同時にプレスすることを特徴とする、請求項１６に記載の製造工程。 - 前記保温材料の製造工程がスキーム（ｃ）である場合、
前記生コンクリ－ト内部に加える加熱温度は、６０～１５０℃であり、例えば、７０～１４０℃であり、また例えば、８０℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃又は１３０℃であり、
及び／又は、前記金型に加える圧力は、０．３５～０．５５Ｍｐａであることを特徴とする、請求項１０に記載の製造工程。 - 前記保温材料の製造工程がスキーム（ｃ）である場合、
前記製造工程は更に金型に強化部品を配置することを含み、前記強化部品は、金属メッシュ、グラスファイバーメッシュ、ＦＲＰメッシュ又はリブの中の１つ又は複数を含んで、生コンクリ－トの少なくとも一側に強化部品が埋め込まれるようにし、
及び／又は、前記発泡性ポリスチレン粒子は、予備発泡ポリスチレン粒子であり、前記予備発泡ポリスチレン粒子は、前記生コンクリ－トを攪拌する前に、前記製造工程は更に前記発泡ポリスチレン粒子の予備発泡工程を含む方法で得られ、
例えば、前記予備発泡工程は、前記発泡性ポリスチレン粒子に加熱・加圧処理して発泡させることを特徴とする、請求項１０に記載の製造工程。 - 請求項１０～１９のいずれか一項に記載の保温材料の製造工程により製造されることを特徴とする保温材料。
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