KR100741756B1 - 방내화칸막이용 불연성 판넬 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불연성과 내열성을 동시에 구비한 방내화칸막이용 불연성 판넬에 관한 것으로, 화재발생시 연기나 유독가스가 발생되지 않고 불연성과 내열성을 구비하여 고온에서 그 형상과 강도를 유지함으로써 인명피해를 감소시키고 재산손실을 방지할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

개시된 본 발명에 따른 방내화칸막이용 불연성 판넬은, 전체 100중량%에 대하여 일반 포틀란드시멘트 50~60 중량%, 강도증진용 혼화제 5~15 중량%, 경량무기물 5~24 중량%, 유동화제 0.7~1.3 중량% 및 물 20~30 중량%가 혼합되어 조성된다. 그리고, 본 발명에 의한 방내화칸막이용 불연성 패널 제조방법은, 각각 고상인 일반 포틀란드 시멘트, 경량 무기물, 강도증진용 혼화제를 서로 혼합하고, 각각 액상인 물과 유동화제를 혼합하여, 상기 액상 혼합물에 상기 고상 혼합물을 혼합하는 재료혼합단계와; 상기 재료혼합단계를 통해 혼합된 혼합물을 형틀에 주입하는 제품성형단계와; 그리고, 상기 제품성형단계를 거쳐 성형된 제품을 30~35℃로 3~4시간 방치한 후 2~4시간에 걸쳐 80~85℃로 승온시킨 상태에서 4~6시간 증기양생한 후 4~6시간에 걸쳐서 상온까지 냉각시키는 양생단계로 이루어진다.

불연성 판넬, 방내화, 경량골재, 무기조성물, 칸막이

Description

방내화칸막이용 불연성 판넬 및 그 제조방법{Incombustible Panel for Fireproof Partition Wall and Method for manufacturing it}

본 발명은 불연성과 방내화성을 동시에 구비한 판넬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 화재발생시 연기나 유독가스가 발생되지 않고 고온에서 형상과 강도를 유지함으로써 인명피해를 감소시키고 재산손실을 방지할 수 있는 방내화칸막이용 불연성 판넬 및 그 제조방법에 관한 것이다.

주거용 및 산업용 건물과 선박 등에는 독립된 공간을 확보하기 위하여 각종 칸막이용 판넬을 필요로 하고 있다.

이러한 판넬에는 심재가 폴리스티렌폼이나 폴리우레탄폼으로 구성된 복합판넬이 사용되어 왔다.

종래의 칸막이용 판넬은 단열성능은 우수하지만 불연성이 아니고 내열성이 나빠서 화재발생시 심재가 연소함으로써 인체에 유해한 연기와 유독가스가 발생하고, 형태유지가 곤란하므로 판넬이 붕괴되어 인명피해와 재산손실을 야기하였다.

최근에는 상기의 문제점을 해결하기 위하여 불연성을 구비한 암면이나 유 리면을 심재로 한 복합판넬이 시판되어서 화재발생시 연기나 유독가스가 발생치 않고 어느 정도 내열성이 유지되어서 판넬이 붕괴되지 않는 현상을 나타내고 있 다. 그러나, 암면과 유리면은 그 자체의 내열온도(각각 약 650℃ 및 350℃)가 낮 아서 두께가 두껍고 무엇보다도 장기적으로는 인체에 대한 암 발생의 위험성이 계속 제기되고 있고 단기적으로는 피부에 접촉시 가려움증을 유발하고 호흡기질 환의 문제점을 야기하고 있어서 작업자들이 취급을 꺼려하고 있는 실정이다.

그리고, 집단거주용 건물인 아파트 등에 사용되는 격벽으로서 심재에 글라스화이버를 스터드에 설치하고 외부양면에는 석고판넬을 접착시킨 제품이 많이 사용되고 있으나, 이는 내화시간이 짧고 인체에 유해하며 시공이 복잡한 문제점이 있다.

또한, 두꺼운 종이판지로 구성된 허니컴의 양면을 씨알씨(CRC, 펄프섬유보강콘크리트)판, 일반강판 또는 플라스틱계판을 접착시킨 판넬은, 가격은 저렴하지만 화재발생시 방내화성능을 발휘할 수 없는 단점이 있다.

최근에는 시멘트에 약 3~8mm의 구상 스티로폼을 혼재시킨 경량콘크리트판넬이 시판되고 있다. 이 제품은 방내화성능이 양호하지만 화재발생시 혼재된 스티로폼이 연소하면서 연기와 유독가스가 발생하여 인명피해를 야기할 수 있는 문제점이 대두되고 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 불연성 무기물로 구 성되어 있어서 화재발생시 인체에 유해한 연기나 유독가스가 발생치 않고, 피부 접촉시에 문제를 야기하지 않으며, 암 발생의 위험성도 전혀 제기되지 않고 있고, 조성물 자체의 내열도가 약 1000℃ 이상으로 높아서 화재발생시 판넬이 붕괴되지 않고, 그 형태가 유지될 수 있는 방내화칸막이용 불연성 판넬 및 그 제조방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 국내에 부존량이 상대적으로 풍부하여 원료의 구입 비용이 저렴하고 쉽게 활용할 수 있는 점토류 광물의 부가가치를 제고하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 콘크리트의 독성을 방지하고 원적외선의 방사와 실내 습도조절이 가능함으로써 쾌적한 생활환경을 제공하려는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방내화칸막이용 불연성 판넬은, 일반 포틀란드시멘트, 강도증진용 혼화제, 경량 무기물, 유동화제, 물이 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 의한 방내화칸막이용 불연성 판넬 제조방법은, 일반 포틀란드시멘트, 강도증진용 혼화제, 경량 무기물, 유동화제, 물을 혼합하는 단계와; 상기 혼합물을 주입 후 양생하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 의한 방내화칸막이용 불연성 판넬은, 전체 100중량%에 대하여 일반 포틀란드시멘트 50~60 중량%, 강도증진용 혼화제 5~15 중량%, 경량무기물 5~24 중량%, 유동화제 0.7~1.3 중량% 및 물 20~30 중량%가 혼합되어 조성된다.

여기에 필요에 따라서 무기물로 이루어진 착색제와 충전제가 더 혼합되어 이루어질 수 있다.

상기 강도증진용 혼화제는 일반 포틀란드시멘트를 고강도 콘크리트로 제조할 수 있도록 혼합되는 것으로, 5 중량%보다 적으면 효과가 없으며 15 중량% 이상을 첨가시 가격상승의 원인이 된다. 강도증진용 혼화제는 현재 강도증진용으로 널리 사용되고 있는 모든 제품이 가능하므로 어느 하나로 한정하지는 않는다.

상기 경량 무기물은 고온에서 팽창되어 경량으로 된 퍼라이트 및 질석 등이 사용 가능하며, 판넬의 주성분으로서 판넬의 중량을 감소시키고 균열 등의 결함을 방지하며, 불연성, 내열성 및 방음성을 발휘하게 된다. 상기 경량 무기물의 입자크기는 퍼라이트가 약 3~8mm이고, 질석의 경우에는 0.5~1.5mm의 범위가 적당하다. 상기 경량 무기물은 퍼라이트와 질석에 상관없이 그 첨가량이 5 중량% 미만이면 이와같은 물성이 잘 발휘되지 않고 판넬의 중량이 과다하게 되며 24 중량%를 초과해서 첨가시에는 판넬의 비중은 낮아지지만 강도가 현저히 저하되는 현상이 나타날 수 있다.

상기 유동화제는 시멘트 몰탈(일반 포틀란드시멘트 등의 재료가 혼합된 상태)에 첨가되어 시멘트 몰탈의 유동성을 제고시키고 물의 첨가량을 감소시킬 수 있는 감수제 역할을 겸하게 된다. 유동화제는 현재 널리 사용되고 있는 모든 제품이 가능하므로 어느 하나로 한정하지는 않는다.

이와 같은 방내화칸막이용 불연성 판넬은 그 양면에 1~4mm 두께의 씨알씨(CRC, 펄프섬유보강콘크리트) 박판이 접착되거나 황토몰탈이 1~3mm의 두께로 코팅될 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 방내화칸막이용 불연성 판넬 제조방법을 설명한다.

(S10) 재료 혼합. 재료인 일반 포틀란드시멘트, 강도증진용 혼화제, 경량 무기물, 유동화제, 물은 그 형상에 따라 고상과 액상으로 구분된다.

재료 혼합물의 유동성과 점도 등을 고려하여 고상 재료와 액상 재료를 구분하여 혼합한다. 즉, 고상 재료인 일반 포틀란드시멘트, 강도증진용 혼화제, 경량 무기물을 혼합하여 고상혼합물을 구하고, 액상 재료인 물과 혼화제를 혼합하여 액상혼합물을 구한 후, 액상혼합물(물과 혼화제)에 고상혼합물(일반 포틀란드시멘트, 강도증진용 혼화제, 경량 무기물)을 혼합하여 몰탈 조성물을 구한다.

(S20) 재료 성형. 상기 (S10) 공정에서 구한 몰탈 조성물을 형틀(불연성 판넬의 형상에 따라 다양하게 달라짐)에 주입한다.

(S30) 양생. 상기 (S20) 공정을 거쳐 제품을 30~35℃로 3~4시간 방치한 후 2~4시간에 걸쳐 80~85℃로 승온시킨 상태에서 4~6시간 증기양생한 후 4~6시간에 걸쳐서 상온까지 냉각시킨다.

이상의 (S10) ~ (S30) 공정을 통해 본 발명에 의한 방내화칸막이용 불연성 판넬을 제조할 수 있다.

여기에, 불연성 판넬의 양면에 1~4mm 두께의 씨알씨 박판을 무기 접착제로 접착하거나, 황토몰탈을 1~3mm 두께로 코팅한 후 건조시키는 공정이 필요에 따라 선택적으로 부가될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 방내화칸막이용 불연성 판넬의 실시예를 통하여 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

< 실시예 1 >

일반 포틀란드시멘트 50 중량%, 강도증진용 혼화재 5 중량% 및 입자크기가 약 0.5~1.5mm인 팽창질석 20 중량%를 혼합기에서 약 5분간 혼합하고 물 24 중량%에 유동화제 1중량%를 첨가, 혼합한 액을 혼합기에 첨가하여 약 5분간 재혼합해서 균질한 조성물을 제조한 후 미리 준비된 성형틀에 주입하여 약 3시간 상온에 방치하였다. 상온 경화물을 밀폐실에 장입하고 증기양생에 의하여 약 3시간에 걸쳐서 85℃로 승온한 후 5시간 유지한 다음 서냉하여 약 70mm 두께의 판넬을 제조하였으며 이 때 절건비중은 약 0.87이었다. 제조된 판넬의 양쪽 표면에 무기접착몰탈을 도포한 후 두께 약 3.2mm의 씨알씨판을 압착시켜서 일체화시켰다. 제조된 판넬에 대하여 방내화시험을 수행하였으며 2시간 내화시험에 합격하였고 이때 인체에 유해한 연기나 가스가 발생하지 않았다.

< 실시예 2>

일반 포틀란드시멘트 55 중량%, 강도증진용 혼화재 6중량% 그리고 입자크기 가 약 3~8mm인 팽창퍼라이트 14중량%를 혼합기에서 먼저 혼합하고 물 24 중량%에 유동화제 1중량%를 첨가, 혼합한 액을 혼합기에 첨가, 재혼합하여 균질한 조성물을 제조한 다음 상기와 같은 방법으로 경화시켜서 두께 약 70mm의 판넬을 제조하였으며, 이때 절건비중은 0.98이었다.

제조된 판넬의 양면에 황토몰탈을 약 3mm의 두께로 도포한 후 약 10시간 자연건조시킨 다음 방내화시험을 수행하여 2시간 내화시험에 합격하였고, 역시 인체에 유해한 연기나 가스가 발생치 않았다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 방내화칸막이용 불연성 판넬에 의하면, 조성물의 거의 대부분이 무기물로 이루어져 있어서 화재발생시 인체에 유해한 연기나 유독가스가 전혀 발생하지 않으면서 약 1000℃ 이상의 고온에서 판재의 변형이나 균열 등의 결함이 거의 없고 건축물 및 선박 등에서의 화재사고시 연기나 유독가스에 의한 질식사고를 예방할 수 있고, 인명피해 및 재산손실을 감소시킬 수 있다.

또한 국내에 매장량이 풍부한 저품위 고령토, 점토 및 황토 등을 활용함 으로써 국내자원의 부가가치를 제고할 수 있는 효과가 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일 탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 전체 100중량%에 대하여 일반 포틀란드시멘트 50~60 중량%, 강도증진용 혼화제 5~15 중량%, 고온에서 팽창시켜서 경량으로 된 입자크기가 3~8mm의 퍼라이트나 0.5~1.5mm의 질석을 포함하는 군 중에서 선택된 어느 하나의 경량무기물 5~24 중량%, 유동화제 0.7~1.3 중량% 및 물 20~30 중량%가 혼합되어 조성된 불연성 판넬에 있어서,

   상기 불연성 판넬의 양면에 무기질 접착제로 접착되는 씨알씨 박판 또는 1~3mm의 두께로 코팅처리되는 황토몰탈층 중 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방내화칸막이용 불연성 판넬.
4. 전체 100중량%에 대하여 각각 고상인 일반 포틀란드 시멘트 50~60 중량%, 경량 무기물 5~24 중량%, 강도증진용 혼화제 5~15 중량%를 서로 혼합하고, 각각 액상인 물 20~30 중량%과 유동화제 0.7~1.3 중량%를 혼합하여, 상기 액상 혼합물에 상기 고상 혼합물을 혼합하는 재료혼합단계와;

   상기 재료혼합단계를 통해 혼합된 혼합물을 형틀에 주입하는 제품성형단계와;

   상기 제품성형단계를 거쳐 성형된 제품을 30~35℃로 3~4시간 방치한 후 2~4시간에 걸쳐 80~85℃로 승온시킨 상태에서 4~6시간 증기양생한 후 4~6시간에 걸쳐서 상온까지 냉각시키는 양생단계와;

   상기 양생단계를 거쳐 성형된 상기 불연성 판넬의 양면에 씨알씨 박판을 접착 또는 황토몰탈을 1~3mm의 두께로 코팅처리하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 방내화칸막이용 불연성 판넬 제조방법.