KR100241593B1 - 세라믹소재 방음판(방음재)의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세라믹소재 방음판의 제조방법에 관한 것으로 거의 수입에 의존하는 도자기 재료와 타일 재료, 내화물 재료들의 폐기처분된 것을 재활용할 수 있는 특징을 가진다. 이는 폐내화물과 폐타일 그리고 폐도자기를 3대의 조-크라샤로 각기 별도로 투입시켜 입자의 직경이 0.5∼2.2mm 이내가 되도록 분쇄시키는 제1공정과; 상기 제1공정을 거친 3종류의 원료분말들이 원료분말 전체중량 대비 각기 1/3의 비율로 섞이도록 믹서기를 통해 교반시키는 과정에서 고령토 분말을 상기 원료분말 전체중량 대비 15∼25%를 투입시켜 동시 교반시키는 제2공정과; 상기 제2공정이 종료된 후 수용성 CMC분말접착제를 상기 원료분말 전체중량 대비 4∼5%를 투입시켜 다시 교반시키는 제3공정과; 상기 제3공정을 거친 원료분말을 프레스 몰드로 공급하여 판체의 형태로 포밍시키는 제4공정과; 상기 제4공정을 거쳐 완성된 판체를 로 안으로 투입, 1,180∼1,300℃의 열을 가하여 5∼6시간 소성시키는 제5공정과; 상기 제5공정을 거쳐 완성된 판체를 로 안에서 인출시켜 대기중에서 완전히 건조시키는 제6공정으로 구성됨을 특징으로 한다.
Description
현재 사용중인 방음재는 석면이나 암면, 유리섬유, 기공성 콘크리트 등을 주원료로 하여 제작되는데, 이들은 인체에 유해하고 시공할 때와 철거를 할 때 작업이 까다롭게 때문에 작업자들이 작업하기를 꺼려함은 물론 사용자들도 점점 이들의 선택을 회피하고 있는 실정이다. 또한 설치시는 물론 특히 철거시 상기 방음재들로부터 파괴되어 비산되는 입자들로 인해 대기오염 현상 및 인체에 매우 유해한 폐단이 유발되고 이러한 문제를 해결키 위해 특별한 예방장치가 갖추어져야 하는 등의 비경제적인 면이 대두되는데, 이 때문에 작업단가가 크게 상승되면서 불필요한 지출이 크게 발생되는 등의 비합리적인 문제가 제기되고 있다.
그리고 퍼얼라이트를 주원료로 하여 제조된 방음판(방음재)은 상기 종래의 방음판(방음재)이 안고 있는 여러가지의 문제점과 단점을 일부분 해소하는 장점은 있지만 원료의 수급이 어려울 뿐만 아니라 단가가 비싸기 때문에 대중화되지 못하고 있는 실정이다.
이에 인체에 무해하고 원적외선의 방출효과가 있으며 재료의 수급에 큰 문제가 없고 단가 또한 비교적 저렴한 세라믹재를 사용하여 방음판(방음재)을 제조할 수 있는 방법을 연구하던 중 본 발명인은 흔히 버려지는 폐내화물이나 폐도자기, 폐타일을 경제적으로 최대한의 효과를 거둘 수 있도록 재활용하여 방음판(방음재)을 생산할 수 있는 방법을 안출하기에 이르렀다.
한편, 양질의 세라믹재로 이루어진 내화물이나 도자기, 타일 등을 생산할 때 그 원료를 70% 이상 수입에 의존하고 있다. 그리고 폐내화물이나 폐도자기, 폐타일 등은 일부 수거하여 재활용을 하고는 있지만 재활용율이 극히 낮으며 손쉬운 방법으로써 폐기처분되고 있는 실정이다. 그런데 상기 폐자재들은 산업폐기물로 분류가 되어 처리에 많은 어려움이 수반되고 이에 따라 막대한 비용이 지출되고 있지만 폐기처분의 효과는 매우 미미한 상태이다. 이에 본 발명은 상술한 폐자재들을 적극 재활용하여 이들 폐자재를 주원료로 하는 방음판을 제공키 위해 안출된 것이다.
따라서 본 발명은, 산업폐기물로 분류된 폐내화물이나 폐타일, 폐도자기를 재활용하여 양질의 방음판을 제조하는 방법을 제공코저 한다.
이를 위하여 본 발명은, 폐내화물과 폐타일 그리고 폐도자기를 3대의 조-크라샤로 각기 별도로 투입시켜 입자의 직경이 0.5∼2.2mm 이내가 되도록 분쇄시키는 제1공정과; 상기 제1공정을 거친 3종류의 원료분말들이 원료분말 전체중량 대비 각기 1/3의 비율로 섞이도록 믹서기를 통해 교반시키는 과정에서 고령토 분말을 상기 원료분말 전체중량 대비 15∼25%를 투입시켜 동시 교반시키는 제2공정과; 상기 제2공정이 종료된 후 수용성 CMC분말접착제를 상기 원료분말 전체중량 대비 4∼5%를 투입시켜 다시 교반시키는 제3공정과; 상기 제3공정을 거친 원료분말을 프레이 몰드로 공급하여 판체의 형태로 포밍시키는 제4공정과; 상기 제4공정을 거쳐 완성된 판체를 로 안으로 투입, 1,180∼1,300℃의 열을 가하여 5∼6시간 소성시키는 제5공정과; 상기 제5공정을 거쳐 완성된 판체를 로 안에서 인출시켜 대기중에서 완전히 건조시키는 제6공정으로 구성됨을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세라믹소재 방음판의 제조방법을 상세히 설명한다.
폐내화물과 폐타일 그리고 폐도자기를 3대의 조-크라샤로 각기 별도로 투입시켜 입자의 직경이 0.5∼2.2mm 이내가 되도록 분쇄시키는 제1공정에 있어서; 폐내화물과 폐타일, 폐도자기를 수거한 후 빗물이나 수분이 침투하지 못하도록 각기 별도로 보관하였다가 각각 조-크라샤를 통해 분쇄시키는데, 분쇄된 입자의 직경은 0.5∼2.2mm 이내가 되도록 한다. 이때 입자의 직경이 2.2mm를 초과하는 것은 다시 수거하여 조-크라샤를 통해 상기 범위의 이내로 재분쇄시키고 입자의 직경이 0.5mm 이하인 미세분말은 별도로 수거하여 바람직한 방법을 통해 처리한다.
다음, 상기 제1공정을 거친 3종류의 원료분말들이 원료분말 전체중량 대비 각기 1/3의 비율로 섞이도록 믹서기를 통해 3톤 정량, 30분 정도 교반시킬 때 고령토(카올린:Kaolin) 분말을 상기 원료분말 전체중량 대비 15∼25%를 투입시켜 동시에 교반시키는 제2공정에 있어서; 상기 고령토 분말의 입자 직경은 0.5∼1mm 정도이고 점토질의 함량은 90% 정도인 것을 사용하였다. 이때, 상기 고령토(카올린)는 화학적분리와 타화합물로의 전환이용하여 응집력을 가질 수 있는 용도로서 사용된다.
다음, 상기 제2공정이 종료된 후 수용성 CMC(carboxy methyl cettulose) 분말접착제를 상기 원료분말 전체중량 대비 4∼5%를 투입시켜 다시 10∼15분 정도 교반시키는 제3공정을 실시하였다.
다음, 상기 제3공정을 거친 원료분말을 프레스 몰드로 공급하여 판체의 형태로 포밍시키는 제4공정에 있어서; 상기 프레스 몰드는 소정의 두께를 가지는 판체를 생산할 수 있는 직사각형 또는 정사각형의 금형을 사용하였다. 일단, 가로×세로=1,000mm×1,000mm이고 두께는 15mm인 판체를 생산하기 위해 상기 금형의 안으로 21.6Kg의 원료분말을 투입시켰다. 이때 투입되는 원료분말의 량이 21.6Kg 이하일 경우에는 원료분말들의 입자 밀도가 조밀하지 못하여 판체의 강도가 저하되면서 방음효과 또한 저하됨을 알 수 있었다. 반면, 투입되는 원료분말의 량이 21.6Kg을 초과할 경우에는 판체의 강도는 향상되지만 역시 방음성이 다소 결여되면서 자체중량이 너무 무거워지고 이에 따라 불필요한 재료의 소모로 인해 비경제적이라는 결론이 산출되었다.
한편, 본 발명의 제품의 생산시 원/부자재의 조성비율은 백분율(100%)일 때 폐내화재가 29.7%, 폐타일이 25.4%, 폐도자기가 22.8%, 카올린 및 납석이 10.0%, 유기결합제(CMC)가 5.00%, 색소용 안료를 7.10%를 첨가하여 본 제품을 생산하는데 카올린이나 CMC는 보조 원료로서 각기 이질적인 원자재의 응집에 이용하고 성형후 소정 및 소결할 시에 카올린 성분중 촉감 및 결합력이 납석에서 견운모나 듀몰테라이트등을 수반하므로 다양하게 사용하기 위하여 당사에서는 세리사이트 질의 원료가 필요함으로 이 카올린과 납석에서 추출되므로 사용을 하는 것이다. 따라서 1단위의 제품을 생산하는데 가소가 안되는 제품을 강력한 결합력을 가질 수 있도록 만드는 효과가 있다.
다음, 상기 제4공정을 거쳐 완성된 판체를 로 안으로 투입, 1,180∼1,300℃의 열을 가하여 5∼6시간 소성시키는 제5공정을 실시하였고, 상기 제5공정을 거쳐 완성된 판체를 로 안에서 인출시켜 대기중에서 완전히 건조시키는 제6공정을 통해 본 발명의 방음판을 완성하였다.
한편, 본 발명의 제조공정에서 분쇄, 정확한 입도관리, 진동주입성형 그리고 특히 중요한 것은 소성이다. 소성은 다음과 같은 두가지 중요한 목적이 있다. 첫째는 원료를 소성처리하여 열화학적 변화를 일으켜 줌으로써 미리 안정된 화학조성 및 광물상으로 하는 것이며, 둘째는 이와 같이 안정화된 원료를 고온처리로 소결시켜 필요한 형상과 결합조직을 갖게 하는 것이다. 따라서 이 목적을 달성하기 위한 소성처리는 개개의 원료 종류에 따라서 다르며, 일률적이 아니나 그 처리의 근거는 광물성질의 결정화학적 지식과 제품의 구성적 문제에 입각한 것이다.
이상과 같은 공정을 통해 완성된 방음판은 흡음률(吸音率) 평균치가 0.7∼0.8dB 이상이었는데 이 수치는 반사음 및 통과음의 70∼80% 이상을 흡수한다는 것을 입증하는 것이다.
상기에서 흡음률 평균치는 KS F 2805의 규정에 따른 표준측정조건에 따라 실시하였다. 즉, 한변의 길이가 1,500mm인 정사각형의 방음시설을 만들고 그 내부에 본 발명의 방음판을 설치하여 실험하였다. 이때, 잔향실법의 흡음률 중심주파수 250Hz, 500Hz, 1,000Hz, 2,500Hz에서 값의 산술 평균값을 구한 결과는 아래와 같다.
그리고 본 발명의 방음판의 힘 파괴하중은 KS F 2263의 규정에 따르며 하중 속도는 50mm/min 정도로 하였는데, 시험편을 건조기에 넣어 60±3℃로 24시간 유지시킨 후 인출하여 데시케이터에서 상온이 될 때까지 냉각시킨 상태에서 그 최대하중을 측정한 결과 150Kg/cm2으로 나타났으며, 이는 통상의 방음판(예:암면흡음판-45Kg/cm2)에 비해 상승된 수치임을 알 수 있었다. 상기의 실험을 위해 사용한 장비는 건조장치, 길이계, 저울, 압축강도시험기였다.
다음, 내수성(함수율) 실험결과 시험편의 질량을 측정하고 이것을 공기건조기안에 투입시켜 2시간 정도 경과토록 한 다음, 시험편의 질량을 측정하여 다음의 식에 따라 함수율을 구했는데, 각각의 질량측정 정밀도를 0.1g으로 하고 공기건조기의 온도는 100∼150℃로 하여 측정하였다.
여기서; W는 함수율(%)이며 M1은 건조전의 질량(g)이고 M2는 건조후의 질량(g)이다.
상기의 방식으로 함수율을 측정한 결과 통상의 방음판(예:암면흡음판-3.0%)과 동일한 3.0%가 측정되었다.
다음, 내화성 실험방식은, 시험편의 한변의 길이가 7mm 이하가 되도록 분쇄시킨 후 4분법으로 250g 정도를 취하고 이를 다시 분쇄시켰다. 다음, 0.3메시의 전동체를 통해 다시 4분법으로 50g 정도를 취하였다. 이것을 시료로 하여 가맹성이 부족한 경우에 유기질 바인더를 약간 섞어서 시험콘의 형틀에 넣어 시험용 콘을 만들어 건조시킨다. 다음, 작은 도가니에 제겔콘과 시료를 함께 넣어 내화도 시험로의 중심에 올려 놓은 후 천천히 회전시키면서 점점 아세틸렌과 산소의 주입량을 증가시켜 시험로내의 온도가 천천히 그리고 균일하게 상승되도록 한다. 이 과정을 통해 내화도를 측정한 결과 1,200℃가 됨을 알 수 있었는데 이는 암면흡음판(내화도:450℃)에 비해 내화도가 월등히 상승된 것이었다.
다음, 내동결성 실험은 급열급냉 시험법을 통해 실험하였는데 상온 30℃ 이상에서 -30℃로 급속한 열충격 실험을 하였다. 그 결과는 변형이 없었다.
또한 본 발명의 방음판을 실내 전체에 부착시킨 후 30일 동안 기거하여 본 결과 특별한 냄새나 불유쾌한 분위기를 느끼지 못하였으며 이로써 본 발명의 방음판은 인체에 무해하다는 사실이 입증되었다.
이상과 같은 본 발명은, 전기한 각종 폐자재를 이용하여 상술한 바와 같이 통상의 방음판에 비해 다양한 면에서 우수한 효과가 있는 방음판을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것으로써, 특히 전술한 폐자재를 재활용함으로써 생산시 원재료의 수급 이익을 크게 얻을 수 있음은 물론 폐자재 처리를 위해 수반되었던 비경제적인 면과 자연환경 보호적인 측면에 대치되는 면 등이 해소될 수 있는 유용한 효과가 있다.
본 발명은 세라믹소재 방음판(방음재)의 제조방법에 관한 것으로, 특히 통상의 세라믹소재인 폐도자기나 폐내화물, 폐타일 등을 재활용하여 방음재를 제조하는 방법을 제공키 위함이다.
Claims (1)
- 폐내화물과 폐타일 그리고 폐도자기를 3대의 조-크라샤로 각기 별도로 투입시켜 입자의 직경이 0.5∼2.2mm 이내가 되도록 분쇄시키는 제1공정과; 상기 제1공정을 거친 3종류의 원료분말들이 원료분말 전체중량 대비 각기 1/3의 비율로 섞이도록 믹서기를 통해 교반시키는 과정에서 고령토 분말을 상기 원료분말 전체중량 대비 15∼25%를 투입시켜 동시 교반시키는 제2공정과; 상기 제2공정이 종료된 후 수용성 CMC분말접착제를 상기 원료분말 전체중량 대비 4∼5%를 투입시켜 다시 교반시키는 제3공정과; 상기 제3공정을 거친 원료분말을 프레스 몰드로 공급하여 판체의 형태로 포밍시키는 제4공정과; 상기 제4공정을 거쳐 완성된 판체를 로 안으로 투입, 1,180∼1,300℃의 열을 가하여 5∼6시간 소성시키는 제5공정과; 상기 제5공정을 거쳐 완성된 판체를 로 안에서 인출시켜 대기중에서 완전히 건조시키는 제6공정으로 구성됨을 특징으로 하는 세라믹소재 방음판의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980046003A KR100241593B1 (ko) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 세라믹소재 방음판(방음재)의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980046003A KR100241593B1 (ko) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 세라믹소재 방음판(방음재)의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990007751A KR19990007751A (ko) | 1999-01-25 |
| KR100241593B1 true KR100241593B1 (ko) | 2000-02-01 |
Family
ID=19556304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980046003A KR100241593B1 (ko) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 세라믹소재 방음판(방음재)의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100241593B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101193482B1 (ko) * | 2010-04-28 | 2012-10-22 | 주식회사공간세라믹 | 친환경 세라믹 흡음재 및 그 제조방법 |
-
1998
- 1998-10-28 KR KR1019980046003A patent/KR100241593B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101193482B1 (ko) * | 2010-04-28 | 2012-10-22 | 주식회사공간세라믹 | 친환경 세라믹 흡음재 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990007751A (ko) | 1999-01-25 |
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