KR100541412B1

KR100541412B1 - 팽창성 광물을 이용한 불연판재

Info

Publication number: KR100541412B1
Application number: KR1020040008981A
Authority: KR
Inventors: 김동수; 이길우; 이종수
Original assignee: 주식회사 재원; 김동수
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2006-01-11
Also published as: KR20050080831A

Abstract

본 발명에 의해 제조되는 불연판재는, 버미큘라이트(질석)를 분쇄가공 후, 상기 분쇄가공된 버미큘라이트를 1~3 mm 크기로 입도 선별한 다음, 입도 선별된 상기 버미큘라이트를 700 ~ 1000℃로 급속히 가열하여 10 ~ 15배로 박리팽창시킨 후, 상기 팽창된 버미큘라이트 75 ~ 90 중량%에, 미분 황토 9 ~ 23 중량%와, 규산나트륨 0.92 ~ 1.3 중량%와 실리카 졸 0.59 ~ 0.97 중량%를 혼합한 무기질 접착제와, 무기질 경화제 0.17 ~ 0.20 중량%을 배합한 다음, 가열 가압하여 성형하여 제조되므로, 실내온도의 변화를 조절하여 정상체온을 유지하고 피부건강 신진대사를 왕성하게 하여 각종 질병치유의 작용을 하는 등 인체의 공명 공진작용의 효과를 높이는 효과가 있다.

팽창성광물, 질석, 황토, 결합재

Description

팽창성 광물을 이용한 불연판재{non-fire plate with expansive stone}

도1은 본 발명의 불연판재를 나타낸 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 접합된 질석과 황토 2, 2' : 접합된 종이

본 발명은 팽창성 광물을 이용한 불연판재에 관한 것이다.

종래 불연 내화 건축판재로 사용되는 텍스나 보드는 석고와 소석회 석면을 혼가하여 제조되어 왔다. 이러한 종래의 텍스나 보드는 인체의 건강에 해로울 뿐만 아니라 환경을 오염시키므로 최근에는 팽창성 광물을 이용한 건축판재가 개발되고 있다.

팽창성 광물을 이용한 건축판재는 세피오라이트(해포석), 버미큘라이트(질석), 펄라이트(진주암), 제오라이트(불석)등의 팽창성 광물을 급가열하여 팽창시켜 광물에 기포성을 갖게 함으로써 경량화하고 이를 가압 성형하여 판재로 제조된 것이다.

팽창성 광물을 이용한 건축판재는 기포에 의한 수많은 연속 중공층으로 인해 우수한 단열 방음특성을 나타내는데, 각 중공과 중공 사이의 경계벽이 음파를 지속적으로 거르는 체 구실을 하여 소리의 전파를 효과적으로 차단하면서 열의 이동도 차단되어 단열현상이 있음은 물론 광물질로 이루어져 불에 타지 않으므로 그 수요가 증대되고 있다.

최근에는 건강에 대한 관심이 고조됨에 따라 건축재로 시공되었을 경우에 실내거주자의 건강을 증진하는 팽창성 광물을 이용한 건축판재에 대한 요구가 있어 왔다.

따라서, 본 발명은 이러한 요구에 부응하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 실내온도의 변화를 조절하여 정상체온을 유지하고 피부건강 신진대사를 왕성하게 하여 각종 질병치유의 작용을 하는 등 인체의 공명 공진 작용의 효과를 높이는 팽창성 광물을 이용한 불연판재를 제공하는데 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 의해 제조되는 팽창성 광물을 이용한 불연판재는 다음과 같이 제조한다.

먼저, 팽창성 광물인 버미큘라이트(질석)를 분쇄가공한다.

상기 분쇄가공된 버미큘라이트를 1~3 mm 크기로 입도 선별한 다음, 입도 선별된 상기 버미큘라이트를 700 ~ 1000℃로 급속히 가열하여 10 ~ 15배로 박리팽창시킨다. 상기 박리팽창은 공지의 팽창로(expansion furnace)로 된 팽창장치를 사용 한다.

다음에, 상기 팽창된 버미큘라이트 75 ~ 89 중량%에, 미분 황토(고령토) 9 ~ 23 중량% 와, 규산나트륨 0.92 ~ 1.3 중량%와 실리카 졸 0.59 ~ 0.97 중량 %를 혼합한 무기질 접착제와, 무기질 경화제 0.17 ~ 0.20 중량%을 배합한 다음, 가열 가압하여 성형한다.

본 발명에 사용되는 버미큘라이트(질석)는 흑운모가 풍화 또는 열수 변질에 의해 생성된 광물로서, 그 내부에 물분자가 결합되어 있어, 고온으로 가열되면 광물 내부의 수분이 증발하면서 형성되는 기포로 인해 내부에 무수한 기공이 형성되고 원석 부피의 20 ~ 40배까지 팽창한다.

질석은 그 품질에 따라 질석골드와 질석실버로 나누어지는데, 다음 표1은 질석골드, 질석실버 및 황토(고령토)에 대해 한국건자재시험연구원에서 시험한 시험성적서에 의한 주성분이다.

[표 1]

	화학성분(중량%)
	SiO₂	Fe₂O₃	Al₂O₃	CaO	Mg0	K₂O	Na₂O	강열감량	수분
질석골드	33.4	11.76	19.0	2.36	20.09	3.79	0.42	5.3	2.0
질석실버	30.7	7.26	18.4	2.22	21.40	2.21	0.22	8.9	7.5
황토	61.3	1.09	22.8	0.05	0.11	1.09	0.03	11.9	1.3

상기 시험은 KSL 4007-96에 따라 시험하였으며, 측정온도 20.8℃에서 질석골드의 pH는 9.1이었고 질석실버의 pH는 8.1이었으며, 황토의 pH는 3.8이었다.

그리고, 중간품질의 질석에 대해 측정온도 40℃에서 FT-IR 스펙트로메터(Spectrometer)를 이용하여 흑체(Black Body)와 대비한 방사율 및 방 사에너지를 시험한 결과, 질석의 방사율은 0.898(5 ∼ 20 ㎛)이었고 질석의 방사에너지는 3.62 x 100 W/m²(40℃)이었다.

한편 본 발명은 건축판재의 제조를 위하여 상기 팽창성 광물과 함께 황토를 혼합한 것으로 황토의 방사율은 0.93(5 ∼ 20 ㎛)이었고 황토의 방사에너지는 4.31 x 100 W/m²(40℃)이었다. 본 발명은 상기 황토의 첨가에 의하여 판재의 강도가 증가되었으며, 인체에 유익한 원적외선 방사에 의한 효과, 축열에 의한 에너지 절감 효과, 유해 곤충 또는 균의 서식을 억제하는 항균효과 및 습도조절 능력에 의한 결로방지 효과가 있다는 특징이 있다.

상기 규산나트륨의 물리적 특성은 규산이온, 폴리 규산이온 및 콜로이드 상의 규산이온 미셀(Micell)이 존재하며 그 형태는 SiO₂/Na₂O이며 대체로 550 ~ 700℃에서 유동이 생겨 1300℃에서 융해된다.

한편, 무기질 접착재로 Mg-Al 설폰산나트륨이 추가될 수 있다.

상기 무기질 경화제는, 흔히 시멘트로 불리는 것은 포틀랜드 시멘트이다. 포틀랜드 시멘트의 주성분은 석회 ·실리카 ·알루미나 ·산화철이다.

상기 팽창성 광물에 무기질 접착제를 혼합하여 가열하는 온도는 80 ~ 120℃이고, 가압력은 50 ~ 80 kg/cm²이다. 상기 가열온도에서 접착제의 점도가 충분히 낮아지며 상기 가압력에 의해 무기질 접착제가 광물질 입자 사이에 끼어 들어가면서 단단히 접착하게 되므로 강도가 우수하다.

상기 박리 팽창된 질석과 바이오 미네랄 원적외선이 방사되는 황토는 경량이면서 내화도 1400℃ 이상이며 습도(RH) 75%에서 1% 이하이며 내외부의 기온차이에 의한 결로현상이 방지된다. 따라서 실내의 온도변화를 조절하여 내부공기정화와 바이오 미네랄 원적외선으로 정상체온을 유지하고 피부건강 신진대사를 왕성하게 하여, 스트레스 해소, 소화촉진, 근육통 해소 및 노폐물 분비촉진 등 인체의 공명 공진 작용의 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 불연판재가 건축용 텍스임을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 불연판재가 건축용 보드임을 특징으로 하며 보드의 휨 방지와 강도 향상을 위하여 상기 팽창된 버미큘라이트, 미분 황토, 규산나트륨과 실리카 졸을 혼합한 무기질 접착제 및 무기질 경화제의 혼합물을 플라이애쉬와 종이를 접하여 압축함을 특징으로 한다.

이하 실시예를 설명한다.

[실시예]

버미큘라이트(질석)를 분쇄기로 분쇄 가공하고, 상기 분쇄가공된 버미큘라이트를 직경 2mm의 크기로 입도 선별한다.

상기 입도 선별된 버미큘라이트를 900℃로 급속히 가열하여 원석의 12배 크기로 팽창시키고, 상기 팽창된 버미큘라이트 8kg에 황토 1kg과 규산나트륨 100g과 실리카졸 70g 및 경화제 20g를 배합하여, 주형에서 100℃ 로 가열하고 60 kg/cm²로 가압하여 불연판재를 제조하였다.

본 발명에 의한 팽창성 광물을 이용한 불연판재에 의하면, 경량이며 불연, 보온 단열, 방음, 흡음, 차음효과는 물론, 실내온도의 변화를 조절하여 정상체온을 유지하고 피부건강 신진대사를 왕성하게 하여 각종 질병치유의 작용을 하는 등 인체의 공명 공진 작용의 효과를 높이는 팽창성 광물을 이용한 불연판재를 얻을 수 있다.

Claims

버미큘라이트(질석)를 분쇄가공 후,

상기 분쇄가공된 버미큘라이트를 1~3 mm 크기로 입도 선별한 다음,

입도 선별된 상기 버미큘라이트를 700 ~ 1000℃로 급속히 가열하여 10 ~ 15배로 박리팽창시킨 후,

상기 팽창된 버미큘라이트 75 ~ 89 중량%에, 미분 황토 9 ~ 23 중량%와, 무기질 접착제 1.51 ~ 2.27 중량%와, 무기질 경화제 0.17 ~ 0.20 중량%을 배합한 다음,

가열 가압하여 성형하여 이루어지되,

상기 무기질 접착제는 규산나트륨 0.92 ~ 1.3 중량%와 실리카 졸 0.59 ~ 0.97 중량 %가 혼합된 것을 사용하며,

상기 팽창된 버미큘라이트에 무기질 접착제를 혼합하여 가열하는 온도는 80 ~ 120℃로 하고, 가압력은 50 ~ 80 kg/㎠으로 하며,

상기 팽창된 버미큘라이트와 미분황토와 무기질 접착제와 무기질 경화제의 배합물은 플라이 애쉬와 종이에 접하여 가열 가압하여 성형하여 이루어진 것을 특징으로 하는 팽창성 광물을 이용한 불연판재.
제1항에 있어서, 무기질 접착제로 Mg-Al 설폰산나트륨을 더 포함함을 특징으로 하는 팽창성 광물을 이용한 불연판재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 불연판재가 건축용 텍스임을 특징으로 하는 팽창성 광물을 이용한 불연판재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 불연판재가 건축용 보드임을 특징으로 하는 팽창성 광물을 이용한 불연판재.
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