KR100509704B1

KR100509704B1 - highly efficient acoustic absorption board made of mixed fabric material and production and use thereof

Info

Publication number: KR100509704B1
Application number: KR10-2003-0022181A
Authority: KR
Inventors: 음영미; 정은주
Original assignee: 주식회사 지케이엘
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2005-08-31
Also published as: KR20040087779A

Abstract

본 발명은 혼합 섬유소재로 구성된 고성능 흡음판과 그 제조법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 다양한 굵기와 길이를 가지는 혼합섬유를 이용하여 부직포를 제조하고 난연 처리한 후 심미성을 부여하여 제조하는 흠음판에 관한 것이다. 본 발명의 혼합 섬유소재로 구성된 고성능 흡음판은 소정의 두께와 단위 밀도를 유지하는 형태 안정성이 우수한 제품으로서 난연성이 우수하며 보온, 단열, 흡음성이 우수하여 건축내외장재, 자동차, 학교, 강당, 체육관, 극장, 공조실, 기계실 스튜디오 등과 같은 장소에 다양하게 적용될 수 있는 것으로 방열, 방냉 효과가 크고 방음효과가 매우 우수한 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a high-performance sound absorbing plate composed of a mixed fiber material and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a non-woven fabric using a mixed fiber having various thicknesses and lengths, and to a flaw plate manufactured by imparting aesthetics after flame retardant treatment. . The high-performance sound absorbing plate made of the mixed fiber material of the present invention is a product having excellent shape stability maintaining a predetermined thickness and unit density, and has excellent flame retardancy and excellent insulation, heat insulation, and sound absorption, so that interior and exterior materials of building, automobile, school, auditorium, gym, theater It can be applied to various places such as air conditioning room, machine room studio, etc. It is characterized by large heat dissipation, cooling effect, and soundproofing effect.

Description

Highly efficient acoustic absorption board made of mixed fabric material and production and use

본 발명은 옷, 인형 등 섬유 제품을 만드는 과정에서 다량 발생하는 폐섬유를 분해하여 다양한 굵기와 길이를 가지는 혼합섬유를 제조하고 이를 이용하여 제조된 부직포를 저융점섬유와 혼합하여 가열시켜 부직포를 제조한 후, 물유리 수용액에 침지시켜준 후 산성수용액을 스프레이 하여 물유리 수용액을 안정화시키고 건조시켜 제조되는 난연성 혼합섬유 부직포에 레자시트, 난연 직물, 페인트, 벽지 등의 소재를 부착시켜 제조되는 혼합섬유로 구성된 고성능 흡음판과 그 제조법에 관한 것이다. The present invention is to prepare a nonwoven fabric by dissolving waste fibers generated in the process of making a textile product, such as clothes, dolls, and mixed fibers having a variety of thickness and length and by heating the nonwoven fabric prepared by using the same mixed with low melting fibers After immersing in a water glass aqueous solution, and then sprayed with an acidic aqueous solution to stabilize the water glass aqueous solution and made of mixed fibers prepared by attaching materials such as leather sheets, flame retardant fabrics, paints, wallpaper, etc. A high performance sound absorbing plate and its manufacturing method.

최근, 급격한 산업화에 따른 생활수준의 향상, 건축물의 조밀화 등으로 인하여 저진동, 저소음 등의 요구가 급격히 증가하고 있으며, 각종 화재사고로 인한 경제적 손실에 안전한 건축자재에 대한 요구가 세계적으로 대두되고 있다. Recently, the demand for low vibration, low noise, etc. is increasing rapidly due to the improvement of living standards and the densification of buildings due to the rapid industrialization, and the demand for building materials that are safe from economic loss caused by various fire accidents is rising all over the world.

일반적으로 건축물의 벽체나 칸막이 등에 석고보드, 석면 슬레이트, 또는 소정의 공기층을 갖는 콘크리트 구조체, 우레탄 및 폴리에틸렌(P.E), 러버(Rubber) 등의 포옴(Foam)을 일정한 모양으로 성형하여 사용하는 방법과, 유리섬유(Glass Wool)에 철판을 타공 접착한 제안이 안출된 바도 있다. 그러나 단위 중량당의 방음효과가 뒤떨어지고, 구조의 구축이 번잡하며 또한 공기가 길어져 과다한 시공 비용이 소요되며 내흡수성, 내유성 및 내후성 저하로 인하여 소음에 대한 저항력이 저하되는 동시에 시공함에 있어서 이미 특정의 형상으로 가공되어 이루어지므로 시공 상황에 따라서 재가공하기에 용이하지 못한 문제가 있으며 특히, 유리 섬유는 폐암을 유발하는 등, 환경 친화적이지 못한 단열재인 동시에 무기물로서 중량이 무거워 시공이 어려우며 경량화를 필요로 하는 자동차 등에는 사용을 꺼리고 있는 실정이다. 그리고 화재사고에 안전한 건축자재는 대부분 무기질 소재로 구성된 것이 대부분으로 소재의 선정이 극히 제한적이여서, 날로 다양해지는 건축문화에 잘 부합되는 건축자재의 개발이 어려운 실정이다.In general, a method of forming a plaster board, asbestos slate, or a concrete structure having a predetermined air layer on a wall or partition of a building, foam such as urethane and polyethylene (PE), rubber, etc. A proposal was made to perforate an iron plate on glass wool. However, the sound insulation effect per unit weight is poor, the construction of the structure is complicated, and the air is too long, which leads to excessive construction cost, and the resistance to noise is lowered due to the decrease in water absorption, oil resistance, and weather resistance. Because it is processed in the construction process, it is not easy to reprocess it according to the construction situation. Especially, glass fiber is not an environmentally friendly insulation material such as causing lung cancer, and it is difficult to install due to its heavy weight as an inorganic material. The back is reluctant to use. In addition, most of construction materials that are safe for fire accidents are made of inorganic materials, and the selection of materials is extremely limited. Therefore, it is difficult to develop construction materials that are well suited to the diversified building culture.

미국특허 제6524979호에서는 플루오르중합체 성분이 들어간 페놀수지인 열경화성 수지와 합성섬유, 수지침투 가공재를 이용하여 만든 건축소재에 대해 설명하고 있다. 하지만 제조된 제품의 조성이 대부분 플루오르중합체로 구성되어 있는 이러한 유기물들은 300℃에서 탄소와 산소의 결합이 끊어지면서 유독가스를 배출하며 불에 타는 문제점을 가지고 있다. 미국특허 제6531210호에서는 황산칼슘과 셀룰로오스 섬유의 수용성 현탁액에 메틸렌 디페닐 디 이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate : MDI)를 첨가하여 압력을 주고 건조를 통해 물을 제거함으로서 얻어지는 향상된 석고/나무 섬유 판자에 대해 소개하고 있으며, 미국특허 제6460304호에서는 아스팔트 시트의 매트리스와 냉각경화 방법을 사용하여 폴리우레탄으로 코팅한 부직포로 된 직물의 방수물질로 만들어진 방수시트를 소개하고 있다.U.S. Patent No. 6524979 describes a building material made of a thermosetting resin, a phenol resin containing a fluoropolymer component, a synthetic fiber, and a resin penetration processing material. However, these organic materials, which are mostly composed of fluoropolymers, have a problem in that toxic gas is released and burned due to the breakdown of carbon and oxygen at 300 ° C. U.S. Patent No. 6531210 introduces an improved gypsum / wood fiber plank obtained by adding methylene diphenyl diisocyanate (MDI) to an aqueous suspension of calcium sulfate and cellulose fibers under pressure and removing water by drying. In addition, US Patent No. 6460304 introduces a waterproof sheet made of a waterproof material of a non-woven fabric coated with polyurethane using a mattress of a asphalt sheet and a cooling hardening method.

이상과 같이 다양한 소재를 이용한 건축소재가 개발되고 있지만 이들은 모두 난연성 소재의 경우 무기질로 구성되어 있으며 유기질로 구성된 경우 대부분 화재사고에 위험한 가연성 소재로 구성되어 있어 소재의 다양성이 없으며 사용범위가 극히 제한적이다. 하지만 본 발명에서는 유기질에 효과적인 난연 처리를 행하여 제조되는 불에 타지 않으며 무기질과 유기질 재료가 상호 보완되는 신규의 고성능 흡음판을 제조하는 진보적인 기술을 제공하고 있다.As mentioned above, building materials using various materials have been developed, but all of them are composed of inorganic materials, and most of organic materials are composed of combustible materials which are dangerous to fire accidents, so there is no variety of materials and the range of use is extremely limited. . However, the present invention provides an advanced technology for producing a novel high-performance sound absorbing plate which is prepared by performing flame retardant treatment effective on organic materials and which complements inorganic and organic materials.

본 발명의 목적은 상기한 바의 다양한 굵기와 길이를 가진 섬유가 균일하게 혼합되어 있어서 동일한 흠음 효과를 가지는 흡음판을 제공하는 것이다. 폐섬유를 원료물질로 재활용함으로서 발생폐기물의 대량처리에 따른 감량화 효과와 폐기물의 유효이용에 따른 자원절약 파급효과가 있으며, 무작위로 존재하는 불규칙적인 형태와 크기를 갖는 원료물질인 폐섬유의 형태적 특징을 활용하여 크기와 형태가 다양한 수많은 기공을 형성시켜 흡음성을 극대화시킴과 동시에 단열성을 향상시키고 난연성을 효과적으로 부여하여 화재사고의 위험이 없으며, 섬유부직포의 섬유상 조직에서 발현되는 흡음성과 보온성이 우수한 신규의 흡음판을 제조하고 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sound absorbing plate having uniform thicknesses of fibers having various thicknesses and lengths as described above. By recycling the waste fibers as raw materials, there is a reduction effect due to the bulk treatment of the generated waste and the resource saving ripple effect by the effective use of the waste, and the form of the waste fibers as raw materials having random shapes and sizes that exist randomly It utilizes features to form numerous pores of various sizes and shapes to maximize sound absorption, improve insulation, and impart flame retardancy effectively, so that there is no risk of fire accidents. The sound absorbing plate of is manufactured.

본 발명의 혼합 섬유소재로 구성된 고성능 흡음판은 직물, 섬유, 부직포 등의 형태로 유발되는 폐섬유를 타면하여 제조되는 여러 가지 섬유가 혼합된 재활용 섬유소재에 10wt%내지 50wt%사이의 무게비로 저융점섬유를 혼합하여 60℃내지 200℃사이의 온도로 가열하여 열융착한 뒤 부직포를 제조하고,The high-performance sound absorbing plate composed of the mixed fiber material of the present invention has a low melting point at a weight ratio of 10wt% to 50wt% in a recycled fiber material mixed with various fibers manufactured by taking away waste fibers caused in the form of fabrics, fibers, and nonwoven fabrics. After mixing the fibers and heated to a temperature between 60 ℃ to 200 ℃ heat fusion to prepare a nonwoven fabric,

난연성을 부여하기 위해 물유리 수용액에 침지시켜 산수용액을 분무의 방법으로 일정하게 도포하여 물유리를 안정화시킨 후 건조시 제조되는 난연성 부직포에 레자시트, 직물, 부직포, 종이, 가죽, 안료, 염료 등의 심미성을 부여시키는 것이 가능한 판상소재 중 임의로 선택된 한 가지를 접착시켜 만든 혼합 섬유소재로 구성된 고성능 흡음판이다. In order to impart flame retardancy, immersion in water glass aqueous solution is uniformly applied by spraying method to stabilize water glass, and then aesthetics such as leather sheet, fabric, nonwoven fabric, paper, leather, pigment, dye, etc. It is a high-performance sound absorbing plate composed of a mixed fiber material made by adhering a randomly selected one of the plate-like materials capable of imparting.

본 발명에서는 물유리 처리에 고형분의 함량이 1wt%내지 75wt%사이인 물유리 수용액이 사용되며 폐섬유로 구성된 부직포에 50중량부 내지 500중량부를 가한다. 상기 물유리는 규산나트륨, 규산칼륨, 규산소다칼륨과 같은 한 종류 이상의 규산염물질의 수용액으로서, 규산염물질의 함량이 0.5~80중량%인 것을 사용한다.또한 산성 수용액은 임의로 선택된 산이 1중량부 내지 50중량부로 탄소수 1-8의 알콜류, 케톤류, 에테르류의 유기용재 중 한 가지 또는 두 가지 이상 임의 선택된 것의 혼합물에 혼합된 것이 유용하다. 여기서 산은 초산, 젖산, 개미산, 글루타민산, 아크릴산, 프로핀산, 석신산, 수산, 호박산, 아스코르빈산, 글루콘산, 주석산, 말레인산, 구연산, 글루타글리콜산, 아민산, 톨루엔 술폰산 등의 유기산과 염산, 황산, 인산, 질산 등의 무기산 중에서 1가지 선택된 것이 사용되거나 2가지이상 임의 선택된 것이 무게비 1:1 내지 7:1 사이이 무게비로 혼합된 것이 사용될 수 있다. 여기서는 산수용액을 부과시킴으로 물유리의 중합반응을 촉진시켜 수분에 대한 내구성을 증진시키고, 건조되는 과정 중 열롤러에 혼합물이 접착되는 것을 예방하기 위함이며, 별도의 미장처리를 통하여 심미성을 부여할 수 있는데, 이때 난연성 부직포에 레자시트, 가죽, 직물, 특히 난연 직물, 부직포, 페인트도포, 벽지와 같은 종이 등의 소재를 적용하는 것이 가능하다.In the present invention, a water glass aqueous solution having a solid content of 1 wt% to 75 wt% is used for water glass treatment, and 50 parts by weight to 500 parts by weight is added to a nonwoven fabric composed of waste fibers. The water glass is an aqueous solution of one or more kinds of silicate materials such as sodium silicate, potassium silicate, potassium potassium silicate, and the content of silicate material is 0.5 to 80% by weight. It is useful to mix by weight by weight one or more of organic solvents of 1-8 carbon atoms, ketones, ethers or a mixture of two or more selected. Here, the acid is organic acid and hydrochloric acid such as acetic acid, lactic acid, formic acid, glutamic acid, acrylic acid, propinic acid, succinic acid, fish acid, succinic acid, ascorbic acid, gluconic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid, glutamic acid, amine acid, toluene sulfonic acid One selected from inorganic acids such as sulfuric acid, phosphoric acid and nitric acid may be used, or two or more selected may be used in a weight ratio of 1: 1 to 7: 1 by weight ratio. In this case, the acid aqueous solution is impregnated to promote the polymerization reaction of the water glass to improve the durability against moisture, and to prevent the mixture from adhering to the heat roller during the drying process. In this case, it is possible to apply a material such as leather sheet, leather, fabric, especially flame retardant fabric, nonwoven fabric, paint coating, paper to the flame retardant nonwoven fabric.

본 발명의 혼합 섬유 소재로 구성된 고성능 흡음판은 폐섬유를 활용하여 제조할 때 다양한 크기와 굵기를 가지는 소재의 불균일성에서 기인된 흡음성이 우수하며 개개의 폐섬유가 모두 난연 처리 될 수 있는 구조가 제공된다는 사실이 밝혀져 이 사실이 제조방법에 적용되어 얻어진 것이다.The high-performance sound absorbing plate composed of the mixed fiber material of the present invention is excellent in sound absorption due to the non-uniformity of the material having various sizes and thicknesses when manufactured using the waste fiber, and is provided with a structure in which all the waste fibers can be flame retarded. The facts are revealed and this fact is obtained by applying to the manufacturing method.

본 발명의 혼합 섬유소재로 구성된 고성능 흡음판은 가청주파수대의 음파 중 중주파, 고주파 영역에서 흡음성이 매우 우수하며 보온성, 차음성 및 난연성 등이 우수하여 자동차, 학교, 강당, 체육관, 극장, 공조실, 기계실 스튜디오 등 모든 구조물에 적합하다.The high-performance sound absorbing plate made of the mixed fiber material of the present invention has excellent sound absorption in the mid-frequency and high-frequency range of sound waves in the audible frequency band, and has excellent thermal insulation, sound insulation, and flame retardancy, such as automobiles, schools, auditoriums, gymnasiums, theaters, air conditioning rooms, and machine room studios. It is suitable for all structures.

본 발명은 재료의 배열이 무작위로 있기 때문에 다양한 소리의 음파가 지나가는 이동경로의 차이를 유발시켜 완벽한 흠음 성능을 나타내는 혼합 섬유소재로 구성된 고성능 흡음판이 제공된다. 폐섬유를 이용함으로서 자원 재활용 효과가 있으며 원재료의 가격이 저렴하여 비교적 값이 싸고, 가볍고 인체에 무해하며 우수한 보온성, 흡음성, 난연성 등을 갖추고 있어 건축물의 내장재 및 외장재, 컨테이너 및 조립식 건축물의 내외장재와 선박, 자동차의 흡음단열재 및 각종 전자제품의 흡음재로 효과적으로 사용될 수 있는 신규의 섬유흡음재가 제공된다. The present invention provides a high-performance sound absorbing plate composed of a mixed fiber material exhibiting a perfect flaw performance by causing a difference in the movement path through which sound waves of various sounds pass because of the random arrangement of materials. By using waste fiber, it has the effect of recycling resources, and the raw material is low in price, it is relatively inexpensive, light and harmless to human body, and it has excellent insulation, sound absorption, flame retardancy, etc. There is provided a novel fiber sound absorbing material which can be effectively used as a sound absorbing material of automobiles and sound absorbing material of various electronic products.

도면1은 본 발명의 혼합 섬유소재로 구성된 고성능 흡음판의 모습을 보여주는 개념도이다. 1 is a conceptual diagram showing the appearance of a high-performance sound absorbing plate composed of the mixed fiber material of the present invention.

ⓐ난연 처리된 혼합섬유에 ⓑ천공 레자시트Ⓐ Perforated leather sheet in flame retardant mixed fiber

도면2는 본 발명의 혼합 섬유소재로 구성된 고성능 흡음판의 모습을 보여주는 개념도이다.Figure 2 is a conceptual diagram showing the appearance of a high-performance sound absorbing plate composed of the mixed fiber material of the present invention.

ⓐ난연 처리된 혼합섬유에 ⓑ방염직물Ⓐ Flame retardant fabric

도면3은 혼합 섬유소재로 구성된 고성능 흡음판의 단면을 보여주는 사진이다.Figure 3 is a photograph showing a cross section of a high-performance sound absorbing plate composed of a mixed fiber material.

Claims

A sound absorbing plate made by imparting aesthetics to a flame retardant waste fiber nonwoven fabric prepared by impregnating a nonwoven fabric with water glass impregnation and an acidic aqueous solution impregnation treatment.

The sound absorbing plate of claim 1, wherein the nonwoven fabric is composed of a recycled fiber material and a low melting point fiber material added between 10 wt% and 50 wt% based on the total weight of the recycled fiber material.

The sound absorbing plate according to claim 1, wherein the water glass is an aqueous solution of at least one type of silicate material such as sodium silicate, potassium silicate, potassium potassium silicate, and the content of silicate material is 0.5 to 80% by weight.

The acidic aqueous solution according to claim 1, wherein the acidic aqueous solution is one or two or more reforming agents selected from alcohols, ketones or ethers having 1 to 8 carbon atoms, acetic acid, lactic acid, formic acid, glycolic acid, acrylic acid, propinic acid, succinic acid, hydroxyl acid, succinic acid 1: 1 to 7 or more selected from organic acids such as ascorbic acid, gluconic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid, glutamic acid, toluenesulfonic acid, or inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and nitric acid. Sound absorbing plate, characterized in that used in a weight ratio of between: 1.

The sound absorbing plate according to claim 1, wherein the method of imparting aesthetics is made by adhering an arbitrarily selected one of plate-like materials capable of imparting aesthetics such as leather sheet, woven fabric, nonwoven fabric, paper, leather and the like.

The sound absorbing plate according to claim 2, wherein the low-melting-point fiber is partially or entirely melted at a temperature between 60 ° C and 200 ° C to have adhesiveness.

Heat-seal by mixing low melting point fibers at a weight ratio of 10wt% to 50wt% with recycled fiber materials produced by taking away waste fibers caused in the form of fabrics, fibers, nonwoven fabrics, etc. To prepare a nonwoven fabric, and impregnated in water glass aqueous solution in order to impart flame retardant, the acid solution is sprayed uniformly by the method of spraying to stabilize the water glass and to give aesthetics to the flame-retardant non-woven fabric produced by drying the sound absorbing plate.