KR0141912B1 - 랜덤하게 배향된 광물섬유의 단열성 매트 - Google Patents

랜덤하게 배향된 광물섬유의 단열성 매트

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KR0141912B1
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Abstract

본 발명은 배향이 랜덤하거나 외견상 랜덤하고 대다수의 직경이 2.5내지 4.5μm이며 길이가 2내지 15㎝인 광물섬유를 포함하는 매트에 관한 것이다.
당해 매트의 특징은 다음과 같다 : 밀도(40kg/㎥ 미만)가 특히 낮고, 10%압착에 대한 내압착성이 최대 0.5KN/㎡이다.
당해 섬유의 미세함과 이의 랜덤한 배열은, 다른 무엇보다도, 매트가 원통형 표면에 완전하게 적용될 수 있도록 뛰어난 경도와 우수한 유연성을 매트에게 제공해준다.

Description

랜덤하게 배향된 광물섬유의 단열성 매트
제1도는 본 발명에 따르는, 배향이 외견상 랜덤한 광물섬유의 단열성 매트를 제조하기 위한 장치를 도식적 형태로 도시한 것이다.
유럽 특허 제 133 083호에 기술되어 있는 바와 같이, 배향이 실제적으로 랜덤한 광물섬유(유리섬유 또는 암석섬유)로부터 단열성 매트 또는 펠트를 제조하는 방법은 이미 공지되어 있다. 이들 제품은 품질이 양호하지만, 밀도가 높고(50 내지 150kg/㎥), 특정 용도, 특히 탱크의 원통형 표면에 적용될 때, 예를 들면, 원통형 표면과 접촉하고 있는 양측에 응축물 포켓을 형성하지 않고 외부 표면에 균열이 형성되지 않게 하는데 충분한 유연성을 보유하지 못하고 있다.
본 발명의 목적은 이러한 적용에 필요한 품질을 지닌 제품을 제공하는 것이다.
지속적인 연구 결과, 본 발명의 발명자들은 당해 섬유의 직경을 통상적인 섬유의 직경에 비하여 상당히 감소시킴으로써, 목적하는 특성을 지니고 밀도가 공지된 유사한 제품의 밀도보다 상당히 낮은 제품을 수득할 수 있다는 매우 놀랍고도 예측하지 못한 방법을 밝혀내었다.
본 발명의 목적물은 대다수가 직경이 2.5 내지 4.5μm이고, 길이가 2 내지 25㎝이며, 밀도가 40kg/㎥ 이하이고 배향이 외견상 랜덤한 광물섬유의 단열성 매트이다.
본 발명에 따르는 매트의 한 양태가 실시예를 통하여 다음에 기술될 것이다. 또한, 첨부된 도면은 실시예를 통한 본발명에 따르는 매트의 제조방법을 도시하고 있다.
배향이 외견상 랜덤한 광물섬유의 공지된 매트는 직경이 6 내지 14μm이고 길이가 수 ㎝인 유리섬유 또는 암석섬유로부터 제조된다. 본 발명에 따라서, 당해 매트는 실질적으로 더 가늘고, 대다수가 직경이 2.5 내지 4.5μm 미만이며 길이가 2 내지 15㎝인 광물섬유로 형성된다.
이러한 재료를 사용하여 위에서 언급한 목적하는 특성을 지닌 단열성 매트를 수득할 수 있는 방법을 다음에 기술한다.
통상적으로, 광물섬유 펠트는 기류에 의해 운반된 섬유를 섬유 컨베이어 위에 침착시키는 연속 공정으로 형성된다.
섬유가 컨베이어에 놓이게 되고 컨베이어를 통하여 기체가 통과 될 수 있다.
섬유를 컨베이어 위에 침착시키기 전에, 섬유를 수지상 조성물로 피복하여 섬유를 함께 결합시킴으로써, 형성된 펠트에 점착성을 제공해준다. 액체 형태의 수지상 조성물은 이미 목적 하는 두께와 밀도 조건을 갖춘 펠트에 대해 수행된 열처리에 의해 가교결합된다.
섬유를 수용 컨베이어 또는 유사한 장치 위에 침착시켜 펠트를 형성하면 모든 방향에서 균일하지 않고 서로 엉키게 된다. 섬유는 자체가 표면과 평행하게 되려는 경향이 강하다는 사실이 실험에 의해 입증되었다. 이러한 경향은 수용되는 섬유의 길이가 길수록 커진다.
도면에 도시된 장치에서, 섬유는 매트(1)의 형태로 된 다음, 다음에 설명되는 방법으로, 2단계의 2중 주름공정에 의해 섬유에 2중 주름이 형성된다. 이러한 매트를 우선 단면적이 상이한 두 영역(Ia) 및 (IIa)으로 이루어진 상류 구획 속으로 통과시킨다. 영역(IIIa)은 하류 구획을 형성하는데, 이의 기능은 매트를 중합되지 않은 접착제와 함께 도시되지 않은 중합 오븐 쪽으로 이송하는 것이다.
유리섬유(또는 기타 광물섬유)의 매트 또는 펠트는 수용체(도시되지 않음)로부터 공급되는 중합되지 않은 접착제와 함께 (1) 위치에 도달하고, (1) 위치에서의 수용속도로 한 쌍의 컨베이어(2)와 (2') 사이를 통과한 다음, 한 쌍의 평행 컨베이어 하류 사이에 걸린다.
영역(Ia)의 컨베이어(2)와 (2') 사이를 빠져나요면, 펠트는 훨씬 느린 속도로 영역(IIa)의 한 쌍의 컨베이어(3)과 (3')에 도달하게 되는데, 이로써 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 생성물이 세로로 압착되고 제1 주름이 형성된다.
제일 먼저 주름지워진 펠트가 컨베이어(3)과 (3') 사이를 통과하면, 컨베이어(3)과 (3')의 속도보다 느린 속도로 영역(IIIa) 내의 한 쌍의 컨베이어(4)와 (4')에 도달하게 되는데, 이로써 컨베이어 사이의 생성물이 두 번째로 압착되고 제2 주름이 형성되므로, 이는 도면에 도시되어 있는 바와 같이 최종 생성물을 완전하게 랜덤한 배열 형태의 섬유로 만들어준다.
이어서, 생성물은 펠트를 결합재 중합 오븐(도시되지 않음) 속으로 운반해주는 한 쌍의 컨베이어(5)와 (5')에 도달 된다. 펠트의 배향은 화살표(6')로 표시된다.
2중 주름이 형성되고 가는 섬유를 사용하기 때문에 가시적 밀도(AD)가 보다 작은 생성물이 수득되는데, 이는, 예를들면, 공기에 노출된 큰 수조(cistern)의 외부 주위를 감아줌 으로써 이러한 수조의 단열용으로 적합하다.
상이한 컨베이어들의 속도와 특정 컨베이어의 유입 지점과 방출 지점의 높이에 관한 여러 가지 값의 구체적인 예가 다음에 제시된다.
펠트를 영역(Ia)의 컨베이어(2)와 (2') 사이로 통과시킨 다음, 영역(IIa)의 컨베이어(3)과 (3') 사이로 통과시켜 형성되는 제1 세로방향 압착은 영역(IIa)에서의 컨베이어 속도를 영역(Ia)의 컨베이어 속도보다 2.5배 감속시킴으로써 수행된다.
이로써, 도면에 도시된 파상 구조가 형성된다.
제2의 세로 방향 압착 형태는 영역(IIIa) 내에서의 컨베이어(4)와 (4')의 속도를 영역(IIa)에서의 컨베이어 속도 보다 2.5배 감속시킴으로써 수득한다. 이로써, 랜덤하고 균일한 구조가 형성된다.
컨베이어(2)와 (2')의 속도(V1)는 (1) 위치에서의 펠트의 유입속도와 동일하다. 이를 조절하여 목적하는 속도(또는 주름형성) 관계를 수득한다.
하류 영역(IIIa)에서의 컨베이어(4)와 (4')의 속도는 펠트를 오븐으로 공급해주는 컨베이어(5)와 (5')의 속도와 동일하며, 이로써 매트가 영역(IIIa)에서 오븐 속으로 통과되는 동안 우발적인 주름 제거 현상이 생겨나지 않게 된다.
영역(Ia) 속의 컨베이어의 속도는 (1)위치에서의 펠트의 유입속도(수용 속도) Vr과 동일하다.
2중 주름을 형성하기 위한 영역(IIa) 속의 컨베이어의 속도는 펠트의 유입속도(Vr)와 오븐속도(Ve)와의 관계에 대한 함수로서 계산되는데, 여기서 Vr/Ve(주름형성 속도)는 다음과 같다:
펠트 두께는 다음 방법으로 조절한다.
상류 구획, 영역(Ia) 및 (IIa):
-H'1은 영역(Ia)의 컨베이어 속으로 유입될 때의 높이 이고,
-H'2는 영역(IIa)의 컨베이로부터 방출될 때의 높이 이므로,
-H'1은 (1.2 내지 2.3). Eo(요구되는 가시적 밀도에 따름)이고,
-H'2는 (1.2 내지 2.4). Eo(요구되는 가시적 밀도에 따름)이다.
하류 구획, 영역(IIIa):
-H'3은 컨베이어(4)와 (4') 속으로 유입될 때의 높이 이고,
-H'4는 컨베이어(4)와 (4')로부터 방출될 때의 높이 이므로,
-H'3은 (1.0 내지 1.30). Eo(요구되는 가시적 밀도에 따름)이고,
-H'4는 (1.0 내지 1.20). Eo(요구되는 가시적 밀도에 따름)이다.
컨베이어(3)과 (3') 및 (4)와 (4')는 축방향으로 압력이 가해질 때 매트의 두께가 증가하지 않도록 작용한다.
두 구역, 즉 상류(Ia)와 (IIIa) 및 하류(IIIa)는 서로 기계적으로 연결되고 조립체가 오븐에 대하여 위치를 정할 수 있게 하는 이동 경로에 위치된다.
각각의 컨베이어에는 목적한 셋팅으로 속도를 정확하게 조절할 수 있는 직렬로 설치된 모터 어셈블리에 의해 구동되는 카펫트가 장착되어 있다.
섬유의 섬도와 최종 제품내의 단열성 섬유의 완전하게 랜덤한 배열로 인해, 최종 제품은 우수한 단열 특성을 나타냄과 동시에 표면이 조밀하고, 유연성이 우수하며 두께가 일정하다.
당해 제품을 평편하거나 평편하지 않은 큰 표면(요면 또는 볼록면)에 적용하는 것은 용이하다. 이러한 제품에는 보호용 커버 또는 단열 보강층이 적용될 수 있기에 충분한 내압 착성을 제공한다. 당해 제품은 롤 펠트 형태일 수도 있는데, 이로써 내화성 피복물의 외부 표면과 잘 적용될 수 있다.
이렇게 수득된 제품의 특징들은 다음과 같다:
섬유(유리 또는 암석)의 랜덤하거나 외견상 랜덤한 분포,
매우 미세한 섬유(직경 2.5 내지 4.5μm),
섬유 길이 2 내지 15㎝,
가시적 밀도(AD) ≥ 40kg/㎥,
내압착성(10% 압착의 경우) ≥ 0.5KN/m2,
열 전도율 ≤ 0.04OW/mK.
완성된 매트의 두께는 20 내지 200㎜이다.
매트의 표면은 종이, 알루미늄, 폴리에틸렌 또는 PVC로된 하나 또는 2개의 접착 시트로 피복할 수 있다.
랜덤한 분포의 가는 섬유를 사용할 경우, 매트를 원통형 표면 주위의 감을 때 내부 외부 표면에 어떠한 변형도 발생 되지 않으므로 완전하게 원통형으로 되며, 이로써 단열시킬 본체에 대한 적용성이 우수하여 내부 표면 위에 어떠한 응축물의 포켓도 형성되지 않고 외부 표면의 균열도 발생되지 않는다.

Claims (4)

  1. 대다수가 직경이 2.5 내지 4.5μm이고 길이가 2 내지 15㎝인 섬유로 이루어지고 밀도가 40kg/m3 이하임을 특징으로 하는, 배향이 외견상 랜덤한 광물섬유의 단열성 매트.
  2. 제1항에 있어서, 10% 압착에 대한 내압착성이 0.5KN/m2 이상임을 특징으로 하는 매트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열전도율이 0.04OW mK 이하임을 특징으로 하는 매트.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기계적 특성으로 인해, 표면이 원통형이고 직경이 300mm 이하인 본체에 적용하여도 굴곡면이 불규칙하게 되지 않고, 따라서 원통형 표면에 집중적인 균열을 발생시키지 않으면서 원통형 표면과 평활한 외부 표면에 대한 적용성이 우수한 매트.
KR1019900021016A 1989-12-19 1990-12-19 랜덤하게 배향된 광물섬유의 단열성 매트 KR0141912B1 (ko)

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