KR100565175B1 - 건축용 흡음성 패널 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건축용 흡음성 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무기 접착제 40~60 중량부와 물 25~35 중량부를 혼합한 후, 30~50㎜ 크기의 코코넛 섬유 15~25 중량부를 첨가하는 단계와; 상기 혼합물을 컨베이어 벨트위에 토출한 후, 롤러를 이용하여 소정의 두께로 압착하여 일정한 길이로 절단하여 성형하는 단계와; 성형체를 열풍건조기에서 건조하는 단계를 포함하며, 또한, 상기 무기 접착제에 무기질 안료를 혼합하여 색을 입히는 단계와, 상기 성형 단계에서 성형체에 별도의 흡음 요부를 형성하거나, 성형체의 표면에 흡음공이 있는 알루미늄 박판 또는 천을 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 흡음성 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
코코넛 섬유, 포틀랜드 시멘트, 흡음재
Description
도 1은 본 발명에 따른 건축용 흡음성 패널을 도시한 도면이다.
본 발명은 건축용 흡음성 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코코넛섬유질을 주재로로 하고, 무기물 접착제를 사용하여 섬유질 상호간을 고정하여 제작되는 건축용 흡음성 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 기존의 흡음재 또는 차음재의 주재료로는 석고, 유리섬유 등의 무기질 재료나 나무뿌리, 폴리에스테르 섬유 등의 유기질 재료가 이용되고 있으며, 이 중 유리섬유는 인체에 유해하므로 대중이 이용하는 실내공간에서는 그 사용이 제한되고 있다. 또한, 유기질 재료의 경우에는 화재의 위험성이 커 사용이 제한적일 뿐만 아니라, 원재료의 가격이 무기질 재료의 가격에 비해 고가이므로 비경제적이라는 문제점이 있다.
또한, 일반적인 유기 접착제를 사용한 경우, 온도나 습도의 변화에 따른 치수 안정성이 떨어지므로 무기물 함량을 높이거나 접착제의 사용을 최소로 하는 방 법을 사용하고 있다. 그러나, 이러한 경우, 작업성이 떨어지고 완제품의 물성이 낮아 건축자재 원래의 성질을 상실하는 경우가 많다.
종래에 코코넛섬유와 접착제로 수용성 아크릴계 에멀젼 용액을 사용하여 패널을 제작한 예가 있으나, 이는 섬유질 상호간의 결합을 위해 유기물 바인더를 사용함으로써 난연성이 없어, 내장재의 조건에 맞추기 위해서는 난연재를 첨가하여 제조하여야 한다는 단점이 있다. 또한, 패널의 규격을 일정하게 유지하기 위해서 성형시 압축공정과 경화공정이 별도로 수행되어야 하므로 추가비용이 필요하게 되어 비경제적이라는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 코코넛 섬유질을 주재료로 하고 유기물 접착제 대신 기공성 및 경도가 우수한 무기물 접착제를 사용하여 섬유질 상호간을 고정하고, 일정한 두께의 판재가 되도록 컨베이어 벨트로 연속 성형하여 형성되는 건축용 흡음성 패널 및 그 제조방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건축용 흡음성 패널의 제조방법은 무기 접착제 40~60 중량부와 물 25~35 중량부를 혼합한 후, 30~50㎜ 크기의 코코넛 섬유 15~25 중량부를 첨가하는 단계와; 상기 혼합물을 컨베이어 벨트위에 토출한 후, 롤러를 이용하여 소정의 두께로 압착하여 일정한 길이로 절단하여 성형하는 단계와; 성형체를 열풍건조기에서 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무기 접착제에 무기질 안료를 혼합하여 색을 입히는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 흡음성 패널의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 성형 단계에서 성형체에 별도의 흡음 요부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 흡음성 패널의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 성형 단계에서 성형체의 표면에 흡음공이 있는 알루미늄 박판 또는 천을 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 흡음성 패널의 제조방법을 제공한다.
여기에서, 상기 무기 접착제는 디칼슘실리케이트(2CaO·SiO2), 트리칼슘실리케이트(3CaO·SiO2), 칼슘알루미나실리케이트(CaO·Al2O3·2SiO2
) 및 석고(CaSO4)로 이루어진 포틀랜드 시멘트계 혼합물 85~94 중량부에 입자크기가 0.1㎛ 이하인 흄드실리카 1~5 중량부 및 울라스토나이트(CaSO3) 5~10 중량부를 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 건축용 흡음성 패널을 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 흡음성 패널은 그 내부에 공극을 갖기 위해 코코넛 섬유질을 주재료로 하고, 속경성 포틀랜드 시멘트의 접착력을 이용하여 섬유질 상호간 고정이 소정의 두께로 본체가 이루어지도록 컨베이어 벨트로 연속 성형하여 얻어진다.
먼저, 무기접착제 및 30~50mm의 크기로 절단된 코코넛 섬유를 준비한다.
이때, 상기 첨가되어지는 무기접착제는 코코넛 섬유 절단 칩의 표면에 난연층 막을 형성하여 열이나 불에 있어서 우수한 내구력을 갖게 하며, 동시에 인근 섬유들과 결합을 용이하게 하는 접착력을 부여하는 역할을 한다.
상기 무기접착제는 디칼슘실리케이트(2CaO·SiO2), 트리칼슘실리케이트(3CaO·SiO2), 칼슘알루미나실리케이트(CaO·Al2O3·2SiO2) 및 석고(CaSO
4)로 이루어진 포틀랜드 시멘트계 혼합물 85~94 중량부에 입자크기가 0.1㎛ 이하인 흄드실리카 1~5 중량부 및 울라스토나이트(CaSO3) 5~10 중량부을 첨가하여 제조된 무기 혼합물이다.
또한, 상기 무기 혼합물은 건조시 수축이 발생되지 않고, 물과 혼합할 시 30분후에 초기강도가 200kgf/cm2 이상으로 나오는 초속경 조성물이다.
이와 같은 수경화성 무기접착제는 500메쉬(mesh) 이상의 미세한 입자상의 불연성 분체로 불연층 막을 코코넛 섬유상에 형성할 수 있어, 수경화성 무기접착제를 사용함으로서 우수한 내열성을 갖는 흡음재를 얻을 수 있다.
또한, 상기 코코넛 섬유의 절단 칩은 직경 0.3~0.5㎜의 굵기와 길이 30~50㎜의 섬유들로 구성되어 있는 순수한 섬유질이다. 이때, 상기 코코넛 섬유의 길이가 50㎜ 이상이면 섬유가 너무 길어져서 혼련과정 중에 서로 뭉치게 되어 혼련이 용이하지 못하고, 상기 코코넛 섬유의 길이가 30㎜ 이하이면 섬유의 길이가 짧아서 완제품의 성형시 공극이 없어져 비중이 높아지고 충분한 흡음효과를 나타내지 못하게 된다.
다음, 상기 무기접착제 40~60 중량부와 물 25~35 중량부를 혼합한 후, 이 혼 합물에 30~50mm의 크기로 절단된 상기 코코넛 섬유 15~25 중량부를 첨가한다. 바람직하게는 무기접착제 50 중량부와 물 30 중량부를 혼합한 후, 이 혼합물에 코코넛 섬유 20 중량부를 첨가하도록 한다.
이때, 물의 첨가량이 적어 점도가 높으므로 상기 코코넛 섬유와 상기 무기접착제가 충분히 섞이도록 혼합하고, 컨베이어 벨트위에 토출한 후, 롤러를 이용하여 소정의 두께로 압착하여 일정한 길이로 절단한다.
그리고, 열풍건조기에서 건조하여 성형체를 얻는다.
상기와 같은 방법으로 형성된 성형체의 물성을 시험한 결과는 아래 표 1과 같다.
| 시험항목 | 시험결과 | 시험방법 |
| 난연성 | 난연 2급 합격 | KS F 2271-98 |
| 압축강도(kgf/cm2) | 13.5 | KS M 3831-97 |
| 굽힘강도(kgf/cm2) | 10.2 | KS L 5207-99 |
| 밀도(kg/m3) | 267 | KS L 9016-95 |
| 열전도율(kcal/mh℃) | 0.37 | 평균온도 70℃ |
| 내동해성 | 이상없음 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 코코넛 섬유를 이용한 건축용 흡음성 패널은 난연성, 압축강도, 굽힘강도, 밀도, 열전도율, 내동해성의 항목에서 모두 우수한 시험결과를 보여 흡음재로의 이용에 적합함을 알 수 있다.
또한, 경우에 따라 상기 무기질 접착제에 염료 및 안료를 혼합하여 추가적인 가공을 하지 않고도 다양한 색상을 가지는 미관이 수려한 흡음재를 제공할 수 있다. 이때, 사용되는 안료는 유기 안료보다 열에 강한 무기 안료를 사용하는 것이 내열성을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
또한, 컨베이어 벨트로 연속 성형하는 과정에서 본체에 별도의 흡음 요부를 형성할 수도 있으며, 원래의 평면형이나 흡음 요부를 갖는 본체의 표면에 흡음공이 있는 알루미늄 박판과 같은 금속이나 천을 부착한 흡음제를 얻을 수도 있다.
상기와 같은 방법에 의해 제조된 흡음재는 패널 형태로 이루어져 있으므로 일반적인 내장재나 보온재 등과 같이 실내의 벽체나 천장부위에 간편한 방법으로 시공이 가능하며, 사용 목적에 따라 절단하여 사용할 수 있다.
본 발명에 의한 건축용 흡음성 패널은 인체에 무해한 천연재료인 코코넛 섬유질과 속경성 포틀랜드 시멘트계를 주재료로 하여, 패널 형태로 제작되므로 제조방법이 용이하여 가격이 저렴하고, 상기 패널을 절단하여 범용적으로 활용이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 건축용 흡음성 패널은 흡음 및 단열효과가 우수하며, 난연성이 부여될 수 있고, 내장재로도 활용이 가능하여 건축 내장재로 사용할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 건축용 흡음성 패널은 발수제를 무기질 접착제와 혼합하여 제작할 수 있고, 컨베이어 벨트 성형후에도 발수 처리가 가능하여 일박적인 석고보드의 단점인 내수성을 높일 수 있으며, 무기질 접착제는 내수성이 강하고 석고나 유기물 접착제보다 단단하여 기존 제품의 단점을 보완할 수 있다는 장점이 있다.
Claims (6)
- 무기 접착제 40~60 중량부와 물 25~35 중량부를 혼합한 후, 30~50㎜ 크기의 코코넛 섬유 15~25 중량부를 첨가하는 단계와;상기 혼합물을 컨베이어 벨트위에 토출한 후, 롤러를 이용하여 소정의 두께로 압착하여 일정한 길이로 절단하여 성형하는 단계와;성형체를 열풍건조기에서 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 흡음성 패널의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 무기 접착제에 무기질 안료를 혼합하여 색을 입히는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 흡음성 패널의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 성형 단계에서 성형체에 별도의 흡음 요부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 흡음성 패널의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 성형 단계에서 성형체의 표면에 흡음공이 있는 알루미늄 박판 또는 천을 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 흡음성 패널의 제조방 법.
- 제 2항에 있어서,상기 무기 접착제는 디칼슘실리케이트(2CaO·SiO2), 트리칼슘실리케이트(3CaO·SiO2), 칼슘알루미나실리케이트(CaO·Al2O3·2SiO 2) 및 석고(CaSO4)로 이루어진 포틀랜드 시멘트계 혼합물 85~94 중량부에 입자크기가 0.1㎛ 이하인 흄드실리카 1~5 중량부 및 울라스토나이트(CaSO3) 5~10 중량부를 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 건축용 흡음성 패널의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 5항 중의 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 건축용 흡음성 패널.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR101267790B1 (ko) | 2012-01-11 | 2013-05-31 | 풍천실업 주식회사 | 종려섬유를 사용한 천장판의 제조방법 |
| KR102084422B1 (ko) | 2019-10-10 | 2020-03-04 | 방승용 | 식물의 섬유질로 이루어진 성형체의 제조방법. |
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2004
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