KR100866480B1 - Expandable polystyrene - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보온 단열재로 많이 사용되는 발포폴리스티렌폼의 고난연방법(高難燃方法)과 그 장치에 관한 것으로, 성형된 발포폴리스티렌폼에 미세 황토분말이 혼합된 황토난연액을 강제 주입 및/또는 강제 흡입 건조시켜 고착화되게 함으로써 준 불연재(不燃材)에 가까운 고난연성(高難燃性)의 발포폴리스티렌폼을 얻을 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a high flame retardant method of foamed polystyrene foam, which is widely used as a heat insulating material, and a device thereof, and forcibly injecting and / or forcing ocher flame retardant mixed with fine ocher powder to a molded foamed polystyrene foam. It is made by inhalation drying to solidify, thereby obtaining a highly flame-retardant expanded polystyrene foam close to a semi-combustible material.
일반적으로 열가소성 수지인 발포폴리스티렌(Expandable Polystyrene)은 희고 가벼우며 투명성이 좋고, 내수성, 단열성, 방음성, 완충성 및 성형 가공성이 우수하기 때문에 포장재료, 건축재료, 부력재, 장식품, 절연재, 일용품 등 각종 산업분야에 걸쳐서 널리 사용되고 있다.Generally, expandable polystyrene, which is a thermoplastic resin, is white, light, and has good transparency, and is excellent in water resistance, heat insulation, sound insulation, cushioning, and molding processability, such as packaging materials, building materials, buoyancy materials, ornaments, insulation materials, and daily necessities. Widely used throughout the industry.
상기 발포폴리스티렌은 스티렌 모노머를 중합한 폴리스티렌수지에 펜탄이나 부탄과 같은 발포제를 첨가시켜 가열 경화시키고 동시에 기포를 발생시켜 발포수지로 만든 것으로, 체적의 약 98%가 공기이고 나머지 2%가 수지이며, 가볍고, 내수성, 단열성, 방음성 및 완충성등이 우수하여, 각종 포장용기, 운송용 포장재, 냉동창고의 벽재, 보온 보냉재, 조립식 건물이나 가건물의 벽체 및 천정재 등으로 널리 사용되고 있으나, 열에 약해 수축변형이 크고 작은 불씨에 의해 전체 형상이 순간적으로 변해버릴 뿐 아니라 연소시에 대량의 연기를 발생하게 되어 대형화재 참사로 이어져 많은 인명이 손상되는 문제점이 있었다.The expanded polystyrene is made of a foamed resin by adding a foaming agent such as pentane or butane to a polystyrene resin polymerized with a styrene monomer and simultaneously generating bubbles to generate bubbles. About 98% of the volume is air and the remaining 2% is a resin. Lightweight, excellent in water resistance, heat insulation, sound insulation and cushioning, it is widely used in various packaging containers, transport packaging materials, freezing warehouse walls, thermal insulation cold insulation materials, prefabricated buildings or walls, ceilings, etc. Large and small embers not only changes the overall shape instantaneously, but also generates a large amount of smoke during combustion, leading to a large fire disaster, there was a problem that many lives are damaged.
발포폴리스티렌폼의 난연화에 주로 사용되고 있는 방법으로는, 난연제인 할로겐 화합물, 금속수산화물, 금속산화물(Al(OH)3, Mg(OH)2 등), 할로겐 인산에스테르화합물 등을 폴리스티렌 수지에 첨가하여 소정 형상의 발포폴리스티렌폼을 제조하는 경우, 난연성을 증가시키기 위하여 상기 난연제를 다량으로 첨가하여야 하기 때문에 폴리스티렌 수지의 기계적 물성 예컨대, 인장강도ㆍ충격강도 등이 크게 저하되는 문제점이 있다.The main methods used for flame retardant foamed polystyrene foam include halogen compounds, metal hydroxides, metal oxides (Al (OH) 3 , Mg (OH) 2, etc.), halogen phosphate ester compounds, etc. In the case of preparing a foamed polystyrene foam having a predetermined shape, since the flame retardant must be added in a large amount to increase the flame retardancy, mechanical properties such as tensile strength and impact strength of the polystyrene resin are greatly reduced.
또한, 발포 폴리스티렌의 원료인 비드(bead) 표면에 난연액을 코팅 건조시켜 발포폴리스티렌폼을 제조하는 경우, 비드의 가격이 비싸 발포폴리스티렌폼의 가격 상승요인이 있으며, 투자비가 과다 소요되고 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, when manufacturing a polystyrene foam by coating and drying a flame retardant on the surface of a bead (bead) raw material of the expanded polystyrene, the price of the beads is expensive, there is a price increase factor of the expanded polystyrene foam, the investment cost is excessive and productivity is low There is a problem.
또한, 소정 형상으로 성형된 발포폴리스티렌폼의 표면과 내부로 난연액을 주사하는 경우, 주사기 주변으로만 난연액이 집중 주사되므로 난연성 불균일로 품질이 저하되고, 주사기를 이용하는 방법이어서 생산성이 크게 떨어지는 문제점이 있다.In addition, when the flame retardant is injected into the surface and the inside of the foamed polystyrene foam molded into a predetermined shape, the flame retardant is concentrated only around the syringe, so the flame retardant unevenness is reduced, and the method of using the syringe greatly reduces productivity. There is this.
한편, 황토(黃土)는 여러 가지 광물입자로 구성되어 있는데, 그 크기는 주로 지름 0.02 ~ 0.05㎜인 입자로 이루어진 퇴적물이며, 점토 크기의 입자는 약 0.005㎜ 정도이며, 황토의 화학적 조성은 실리카(SiO2) 60 ~ 65%, 알루미나(Al2O3) 10 ~ 13%, 산화칼슘(CaO) 8%, 황화철(FeSO4) 5 ~ 6%, 마그네슘(Mg)과 나트륨(Na)이 각각 2%, 칼륨(K) 1.5% 등으로 구성되어 있으며, 이밖에도 석영, 운모, 장석, 방해석 등이 들어 있어 이들 물질이 철분과 함께 산화 작용을 받아 황색 등 여러 가지 색으로 발현된다.On the other hand, loess is composed of various mineral particles, the size of which is mainly composed of particles of 0.02 to 0.05 mm in diameter, clay-sized particles of about 0.005 mm, and the chemical composition of loess is silica ( SiO 2 ) 60 to 65%, alumina (Al 2 O 3 ) 10 to 13%, calcium oxide (CaO) 8%, iron sulfide (FeSO 4 ) 5 to 6%, magnesium (Mg) and sodium (Na) 2 %, Potassium (K) 1.5%, etc. In addition, it contains quartz, mica, feldspar, calcite, etc., and these substances are oxidized with iron and are expressed in various colors such as yellow.
황토는 분해력, 저장력, 흡수력, 투명성, 생명성 및 약성이 우수하며, 최근에는 황토의 여러 가지 효능 즉, 담배냄새, 땀 냄새, 음식냄새 등과 같은 각종 악취제거와 곰팡이균, 진드기 등에 대한 방균 및 항균작용, 습도조절, 원적외선 방사기능 등이 새롭게 조명되면서 황토를 이용한 생활용품이 다양하게 개발되고 있다.Ocher has excellent degradability, storage capacity, absorption, transparency, vitality and weakness, and recently, various effects of ocher, such as tobacco odor, sweat odor, food smell, etc. As the action, humidity control, and far-infrared radiation are newly illuminated, various household products using ocher are being developed.
또한, 황토(黃土)는 태양에너지의 저장고라 불리울 정도로 동ㆍ식물의 성장 에 꼭 필요한 원적외선을 다량 방사하여 일명 살아있는 생명체라 불리우기도 한다. 특히 황토 성분이 인체에 흡수되면 신진대사를 촉진시켜 노화를 방지하기도 한다.In addition, the yellow soil (黄土) is called the living room of the solar energy by radiating a large amount of far-infrared rays necessary for the growth of animals and plants. In particular, when the ocher component is absorbed by the human body, it may promote metabolism to prevent aging.
이러한 황토의 효능으로 인해 황토 그 자체에서 나오는 원적외선이 세포의 생리작용을 활성화하여 오염된 하천이나 어항 및 적조현상으로 죽어가는 바다를 회복시키기도 한다.Due to the efficacy of the loess, far-infrared rays emitted from the loess itself activate the physiology of the cells to restore dying seas, polluted rivers, fish tanks, and dying seas.
또한, 공기중의 비타민이라 할 수 있을 정도로 음이온을 다량 방출하여 산성화된 체질을 알카리성으로 바꾸고 혈액순환을 촉진시켜 신진대사를 왕성하게 해 준다. 황토 속에는 카라타제라는 활성효모가 들어있어 노화의 원인인 활성산소, 과산화지질을 환원시키고 분해시키며 체내 유해물질을 분해하여 피부미용에도 탁월한 효과를 나타내기도 한다.In addition, it releases a large amount of negative ions, which can be called vitamins in the air, converts acidified constitution into alkaline and promotes blood circulation, which boosts metabolism. The loess contains an active yeast called caratase, which reduces and breaks down free radicals and peroxide lipids that cause aging, and also breaks down harmful substances in the body and has excellent effects on skin care.
이러한 효능이 있는 황토가 웰빙바람을 타고 갖가지 제품으로 변신하고 있다. 옷감을 염색하는 데에 염색용으로 쓰기도 하고 건축자재인 황토벽돌을 만들기도 하며 피부미용팩으로 사용되어지고 심지어는 찜질방에 찜질용으로 사용되며 산책로에 황토볼 형식으로 쓰여지기도 한다. 앞으로도 다양한 형태로 여러 제품들이 나올 것으로 기대된다. Ocher with such efficacy is transforming into various products in the well-being wind. It is used for dyeing cloth, to make ocher bricks as building materials, to be used as a skin care pack, to be used for steaming in a jjimjilbang, and to be used as ocher balls on a trail. It is expected that various products will come out in various forms in the future.
황토의 기능을 구체적으로 살펴보면, Looking specifically at the function of the loess,
1.습도조절력-습도가 높을 때 습기흡수를, 건조시 습기발산을 하는 자동습도 조절을 해준다.1. Humidity Control Power-Automatic humidity control to absorb moisture when humidity is high and to give off moisture when drying.
2.온도조절력-바깥의 더운 열기를 막아주며, 날씨가 추울때는 반대로 온기를 발산시킨다.2. Temperature control-It prevents the heat from outside and radiates warmth when the weather is cold.
3.흡수력-음식냄새, 담배냄새, 등 기타 유해한 냄새를 신속히 흡수한다.3. Absorbency-Absorbs odors such as food, tobacco, etc. quickly.
4.향균력-곰팡이 및 인체에 유해한 각종 균류의 서식을 방지한다.4. Antibacterial activity-Prevents the growth of fungi and various fungi harmful to the human body.
5.건강성-고율의 원적외선 방사로 노화방지, 혈액순환 촉진, 스트레스해소, 피부미용, 신경통, 요통, 만성피로 회복에 아주 좋다.5. Health-High-infrared radiation, anti-aging, blood circulation, stress relief, skin care, neuralgia, back pain, chronic fatigue is very good for recovery.
6.전자파 차단-다량의 원적외선 방사로 유해 전자파를 차단한다.6. Electromagnetic wave shielding-Blocks harmful electromagnetic waves with a large amount of far-infrared radiation.
황토의 효능은, The efficacy of ocher,
① 혈액을 촉진시키고 신진대사를 왕성하게 한다.① promote blood and make metabolism vigorous.
② 관절염, 근육통, 요통, 자율신경 실조증(교통사고 후유증)에 좋다 체내 노페물을 분해하고 자정능력이 있어 피부미용에 좋다.② arthritis, muscle pain, low back pain, autonomic ataxia (good after traffic accidents) is good for the body's ability to decompose the waste and self-cleaning is good for skin care.
③ 체내 독소를 제거하고 통증을 완하한다.③ remove toxins and relieve pain.
④ 염증을 제거하며 비세포(암)을 억제하는 효능이 있다.④ to remove inflammation and inhibit the non-cell (cancer) is effective.
⑤ 마음을 진정시켜 심신을 튼튼하게 한다.⑤ calm the mind and body to strengthen.
⑥ 아침에 일어나면 상쾌하고 활력이 넘친다.⑥ If you wake up in the morning is refreshing and full of energy.
⑦ 혈액흐름을 촉진하며 통증완화고 몸을 따뜻하게 한다.⑦ promote blood flow, relieve pain and warm the body.
⑧ 노폐물과 중금속 등을 방출 몸에 좋지 않은 것들을 방출시킨다.⑧ Release waste and heavy metals.
⑨ 쾌변 효과와 피로회복(과산화지질 제거기능) 효과도 뛰어나다.⑨ comfort and fatigue recovery (lipid peroxide removal) effect is also excellent.
⑩ 항균 효과도 탁월하며 공기를 음이온화하여 건강에 좋은 영향을 미친다.⑩ It has excellent antibacterial effect and anionizes the air and has a good effect on health.
⑪ 노폐물과 냄새 등의 분해기능과 탈취효과가 뛰어나다.분해 Excellent decomposition and deodorizing effect of waste and odor.
⑫ 순수 황토의 보온성, 방음성, 소취, 탈취, 해충퇴치, 곰팡이 방지 효과가 뛰어나다.⑫ Pure loess has excellent thermal insulation, sound insulation, deodorization, deodorization, pest control, and mildew prevention.
⑬ 아늑한 황토 분위기와 더불어 원적외선 방출로 집에서 생활하는 것만으로도 건강에 매우 유익하다.⑬ Living at home with far-infrared radiation along with a cozy ocher atmosphere is very beneficial for your health.
⑭ 황토 자체가 숨쉬며 살아 있어 자연적으로 습도 조절을 해준다.⑭ The ocher itself breathes and lives to naturally control humidity.
또한, 문헌에 기록된 황토의 장점을 살펴보면, Also, looking at the advantages of loess recorded in the literature,
『본초강목』에서는 "황토는 흙 중에서 가장 약성이 강하여 약재에 넣는 흙으로 많이 쓰이며, 대부분의 약재들은 어느 정도의 독성이 있는데 황토를 섞음으로써 독이 약화되고, 독성이 없는 약재일 경우라도 황토가 그 약재의 약성을 높여준다"고 씌여 있다. In 『Oil Herb Tree』, “Ocher is the most fragile among soils and is used as a soil for medicine. Most of the medicinal herbs have some toxicity, but the poison is weakened by mixing ocher. It increases the weakness of the medicine. "
최근 일본 미생물 연구회에서 '흙 속의 효소'에 대한 연구 결과를 발표한 데서도 비슷한 내용을 찾아볼 수 있다. 이 발표에는, '양질의 황토는 과산화수소를 제거하는 효소 카탈라아제를 함유하고 있어서 체내의 독소인 과산화지질을 중화시킨다'고 전한다. 이 효소의 작용으로 황토는 노화를 억제하고 젊음을 유지시켜 준다고 한다. 뿐만 아니라 황토 속에는 단백질을 아미노산으로 가수분해하는 효소 프로테아제도 함유되어 있어 생물체 내에서 암이나 종기, 기타 부패한 세포를 분해시킨다고 한다.Similar findings can be found in the recent publication of a study on enzymes in the soil by the Japan Microbiological Research Society. In this announcement, 'good quality loess contains enzyme catalase that removes hydrogen peroxide, which neutralizes the body's toxin, lipid peroxide.' The action of this enzyme is that ocher inhibits aging and keeps you young. The loess also contain an enzyme protease that hydrolyzes proteins into amino acids, breaking down cancer, boils and other decaying cells in the organism.
황토는 고대로부터 민간요법에서 흔하게 이용되어 왔다. 비단 우리뿐 아니라 황토를 가까이 접하던 민족에게는 황토를 이겨 발라 피부 미용재로 썼다든지, 배가 아플 때 황토를 먹었다든지 하는 나름대로의 활용법들이 있었다. 황토에는 탄산캄슘이 많이 함유되어 있으며, 그로 인해 쉽게 부서지지 않는다. 물을 섞으면 찰흙으로 변하는 것도 이 탄산칼슘 때문이다. Ocher has been commonly used in folk medicine since ancient times. Not only us, but also the people who were close to the ocher had their own ways of overcoming the ocher and using it as a skin cosmetic or eating the ocher when they were sick. Ocher contains a lot of calcium carbonate, which makes it difficult to break. It is because of this calcium carbonate that when water is mixed it turns into clay.
흙은 사계절 쾌적한 온도를 유지하고, 여름철의 습기를 흡수했다가 건조한 계절에 뿜어내 준다. 또 흙 미립자 틈 속으로 바람으로 들여 환풍도 해준다.The soil keeps the temperature comfortable all four seasons, absorbs moisture from the summer and releases it in the dry season. It also blows air into the cracks of dirt particles.
여름은 시원하게, 겨울은 따뜻하게 하는 이상적인 건축자재이다. 뿐만 아니라 흙은 인체의 독을 제거하는 등 탁월한 약성을 가지고 있다. 그런 약성의 황토속에서 생활함으로써 건강도 도모하였다.It is an ideal building material for cool summers and warm winters. In addition, the soil has excellent weakness such as detoxifying the human body. By living in such weak loess, he also promoted health.
콘크리트에 비해 균열 및 크랙이 거의 없다. Almost no cracks and cracks compared to concrete.
화재에 대한 위험에서 완전히 해방된다. Completely free from danger to fire.
환경친화적으로 만들어 폐기 시에도 황토로 돌아가 환경에 전혀 해를 주지 않는 것으로 알려져 있다.It is known to be environmentally friendly and does not harm the environment when it is returned to loess.
본 발명은 성형된 발포폴리스티렌폼에 상기와 같은 기능(또는 효능)의 미세 황토분말이 혼합된 황토난연액을 강제 주입 및 건조시켜 고착화되게 함으로써 준불연재에 가까운 고난연성(高難燃性 또는 高難燃度)의 발포폴리스티렌폼을 얻을 수 있도록 한 황토를 이용한 발포폴리스티렌폼의 고난연방법 및 그 장치를 제공함에 목적이 있다.The present invention is a high flame retardancy (high or high) close to the semi-combustible material by forcibly injecting and drying the ocherite flame retardant mixed with the fine ocher powder of the above-described function (or efficacy) to the molded foam polystyrene foam It is an object of the present invention to provide a high flame retardant method of foamed polystyrene foam using ocher to obtain a foamed polystyrene foam having high strength, and an apparatus thereof.
본 발명의 다른 목적은 성형된 발포폴리스티렌폼에 상기와 같은 기능(또는 효능)의 미세 황토분말이 혼합된 황토난연액을 강제 흡입 및 건조시켜 고착화되게 함으로써 준불연재에 가까운 고난연성(또는 高難燃度)의 발포폴리스티렌폼을 얻을 수 있도록 한 황토를 이용한 발포폴리스티렌폼의 고난연방법 및 그 장치를 제공함에 특징이 있다.Another object of the present invention is a high flame retardancy (or high flame resistance) close to a semi-combustible material by forcibly inhaling and drying the ocher flame retardant mixed with the fine ocher powder of the above-described function (or efficacy) to the molded foam polystyrene foam. It is characterized by providing a high flame retardant method of foamed polystyrene foam using ocher to obtain a foamed polystyrene foam and its apparatus.
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본 발명의 또 다른 목적은 니들펀치를 이용하여 발포폴리스티렌폼의 내부까지 작은 크기의 홈(0.5㎜ 전후)이 조밀한 간격(이를테면, 3㎜ ~ 5㎜)으로 형성하여 황토난연액이 보다 쉽게 빨리 주입되도록 하여 난연 효율과 생산성이 더욱 향상되게 함을 특징으로 한다.Another object of the present invention is to use a needle punch to form small grooves (about 0.5 mm) to the inside of the foamed polystyrene foam at close intervals (for example, 3 mm to 5 mm) so that the ocher flame retardant can be more easily Injecting is characterized in that the flame retardant efficiency and productivity are further improved.
본 발명은 황토난연액을 발포폴리스티렌폼 속으로 고압 주입 또는 진공 흡입시켜 황토분말과 난연액이 발포폴리스티렌폼의 내부, 이를테면 비드(bead)와 비드 사이 및 비드의 기공(미세한 틈) 사이로 골고루, 그리고 깊숙히 침투되게 함으로써 비드 구조체 내부에 다량의 황토미립자가 포집되어 50% ~ 80%의 공간을 점유하도록 함으로써 1,000℃의 직화온도에서 2 ~ 3분간 노출되어도 인화되거나 변화되지 않는 고난연성 및 준불연성의 발포폴리스티렌폼이 얻어진다.The present invention provides high pressure injection or vacuum suction of ocher flame retardant into the foam polystyrene foam so that the ocher powder and the flame retardant are evenly distributed inside the foam polystyrene foam, such as between beads and beads, and pores (fine gaps) of the beads. High penetration and semi-flammable foam that does not ignite or change even after exposure for 2 ~ 3 minutes at direct flame temperature by collecting large amount of ocher particles inside the bead structure to occupy 50% ~ 80% space by deep penetration. Polystyrene foam is obtained.
또한, 고압 주입 또는 진공 흡입하는 등의 방법으로 발포폴리스티렌폼에 함유된 천연의 황토(黃土)에 의해 단열성이 더욱 높고 방음, 방진, 내습 효과가 크고, 공기 정화, 방충 및 인체에 유익한 원적외선이 다량 방출될 뿐 아니라, 발포폴리스티렌폼으로부터 방출되는 포름알데히드의 양이 거의 대부분 제거되거나 크게 감소되기 때문에 새집증후군 등의 환경오염문제가 해결되며, 유기 용제 등을 사용하지 않는 수용성이므로 유독성 가스나 분진 등의 발생이 없어서 인체에 무해하고 오염원을 생성하지 않게된다.In addition, by high pressure injection or vacuum suction, natural yellow soil contained in foamed polystyrene foam has high thermal insulation property, high sound insulation, dustproof and moisture resistance effect, and a lot of far-infrared ray which is beneficial to air purification, insect repellent and human body. In addition to being released, the amount of formaldehyde released from the expanded polystyrene foam is almost eliminated or greatly reduced, thereby solving environmental pollution problems such as sick house syndrome, and it is water-soluble without using organic solvents. It is harmless to human body and does not generate pollutants.
본 발명은 강제 주입 또는 고압 주입식 또는 진공 흡입식에 의해 황토난연액이 발포폴리스티렌폼의 내부로 깊숙히, 그리고 골고루 침투하여 고난연성(高難燃性)의 발포폴리스티렌폼을 얻을 수 있는 효과가 있다.The present invention has an effect that the ocher flame retardant is deeply and evenly penetrated into the foam polystyrene foam by forced injection or high pressure injection or vacuum suction to obtain a highly flame-retardant foam polystyrene foam.
즉, 본 발명은 기공이 형성된 비드 구조체 내부에 다량의 황토미립자가 포집되어 50% 이상의 공간(50~70%)을 점유하여 1,000℃의 직화온도에서 2 ~ 3분간 노출되어도 인화되거나 변화되지 않는 고난연성 및 준불연성의 발포폴리스티렌폼이 얻어진다.That is, in the present invention, a large amount of ocher fine particles are collected in the bead structure in which the pores are formed and occupy 50% or more of space (50 to 70%), so that they do not ignite or change even when exposed for 2 to 3 minutes at a direct flame temperature of 1,000 ° C. Flame retardant and semi-combustible expanded polystyrene foams are obtained.
또한, 본 발명은 천연재료인 황토를 이용하므로 환경친화적이고, 단열성이 높고 방음, 방진, 내습 효과가 크고, 또한 외관이 우수한 단열재가 제공되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of providing an environmentally friendly, high thermal insulation, high sound insulation, dustproof, moisture resistance effect, and excellent appearance because it uses the natural material ocher.
또한, 본 발명은 발포폴리스티렌폼 내부로 유입된 황토 미립자 및 난연액의 고형화 및 고착화에 의해 준불연재에 가까운 고난연성이 유지될 뿐 아니라 황토작용에 의한 공기 정화성, 방충성 및 인체에 유익한 원적외선을 방출되는 등의 효과가 있다.In addition, the present invention not only maintains the high flame retardancy close to the semi-combustible material by solidification and solidification of the ocher particles and flame retardants introduced into the expanded polystyrene foam, but also provides far-infrared rays which are beneficial for air purification, insect repellency, and human body by the ocher action. It has an effect such as being released.
또한, 본 발명은 황토의 작용에 의해 발포폴리스티렌폼으로부터 방출되는 포름알데히드의 양이 거의 대부분 제거되거나 크게 감소되기 때문에 새집증후군 등의 환경오염문제가 해결되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the problem of environmental pollution, such as sick house syndrome, because the amount of formaldehyde released from the expanded polystyrene foam by the action of the ocher is almost eliminated or greatly reduced.
또한, 본 발명의 황토난연액은 유기 용제 등을 사용하지 않는 수용성이므로 유독성 가스나 분진 등의 발생이 없으므로 인체에 무해하고 오염원을 생성하지 않는 효과가 있다.In addition, since the ocher fire retardant of the present invention is water-soluble without using an organic solvent or the like, there is no generation of toxic gas or dust, and thus, it is harmless to the human body and does not generate pollutants.
또한, 본 발명의 발포폴리스티렌폼은 고난연성에 의해 심재의 저온 열분해에 따른 급격한 화재 확대가 방지되며, 발포폴리스티렌폼의 용융에 따른 형상 붕괴를 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the expanded polystyrene foam of the present invention is prevented by rapid fire expansion due to the low temperature thermal decomposition of the core material by the high flame retardancy, there is an effect that can effectively prevent the shape collapse due to melting of the expanded polystyrene foam.
또한, 본 발명은 소정의 압력이나 진공흡입력으로 황토난연액을 폴리스티렌폼 내부로 강제 주입 또는 강제 흡입시켜 난연처리하기 때문에 안전하고 시공성이 우수하며, 설비투자비 등의 비용이 절감되는 효과가 있다.In addition, the present invention is safe and excellent in construction because it is forced to inject or force the ocher fire retardant liquid into the polystyrene foam by a predetermined pressure or vacuum suction input, and has the effect of reducing the cost of equipment investment and the like.
또한, 본 발명은 발포폴리스티렌폼 내부로 유입된 황토 미립자 및 난연액의 고형화 및 고착화에 의해 준불연재에 가까운 고난연성이 유지될 뿐 아니라 황토작용에 의한 공기 정화성, 방충성 및 인체에 유익한 원적외선이 방출되는 등의 효과가 있다.In addition, the present invention not only maintains the high flame retardancy close to the semi-combustible material by solidification and solidification of the ocher particles and flame retardant introduced into the foamed polystyrene foam, but also has far-infrared rays which are beneficial for air purification, insect repellency and human body by the ocher action. It has an effect such as being released.
또한, 본 발명에서 니들펀칭에 의해 발포폴리스티렌폼의 내부까지 작은 크기의 핀홀이 조밀한 간격으로 형성되게 하면 난연액이 보다 쉽게 침투하여 난연효율과 생산성이 더욱 향상되는 효과가 있다.In addition, in the present invention, when the pinholes having a small size are formed in the densely spaced up to the inside of the expanded polystyrene foam by needle punching, the flame retardant is more easily penetrated and thus the flame retardant efficiency and productivity are further improved.
본 발명을 설명함에 있어, 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하도록 한다.In describing the present invention, the same elements in the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible, and detailed descriptions of related well-known structures or functions will be omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.
본 발명은 기공이 형성된 비드 구조체 내부에 다량의 황토난연액이 주입 또는 흡입된 다음 건조함으로써 고형화 및 고착화시켜 발포폴리스티렌폼의 내부 공간을 50% 이상(50~70%) 점유하도록 함으로써 약 1,000℃의 가스토치 화염에 2 ~ 3분간 직접 노출되어도 발포폴리스티렌폼이 인화되거나 변화되지 않는 준불연성에 가 까운 고난연성의 발포폴리스티렌폼(2)이 얻어지며, 천연 황토(黃土)의 작용에 의해 환경친화적이고, 단열성이 높고 방음, 방진, 내습 효과가 크고, 공기 정화, 방충 및 인체에 유익한 원적외선을 다량 방출되는 특징이 있다.In the present invention, a large amount of ocherite flame retardant is injected or sucked into the bead structure in which the pores are formed, and then solidified and solidified by drying to occupy 50% or more (50 to 70%) of the internal space of the expanded polystyrene foam. The highly flame-retardant expanded polystyrene foam (2), which is near incombustible, does not ignite or change foamed polystyrene foam even when directly exposed to gas stove flame for 2 to 3 minutes, and it is environmentally friendly due to the action of natural loess. It is characterized by high heat insulation, soundproofing, dustproofing, and high moisture resistance, and emits large amounts of far-infrared rays, which are beneficial to air purification, insect repellent and human body.
본 발명에서 황토난연액의 주입에는 고압(高壓)분사식 또는 진공(眞空)흡입식으로 달성할 수 있다.Injecting the ocher fire retardant in the present invention can be achieved by a high-pressure injection or vacuum suction.
예컨대, 황토난연액을 이용한 폴리스티렌폼의 고난연 방법에는, 황토난연액을 소정압력으로 폴리스티렌폼을 통과하도록 주입시켜 황토난연액이 내부로 고착화되게 함유시키는 방법(실시예 1)과, 진공펌프를 이용하여 황토난연액이 황토난연액을 발포폴리스티렌폼 내부로 흡입시켜 고착화되게 함유시키는 방법(실시예 2)을 예로 들 수 있다.For example, in the high flame retardant method of polystyrene foam using ocher flame retardant, the ocher flame retardant is injected to pass through the polystyrene foam at a predetermined pressure to contain the ocher flame retardant solidified inside (Example 1), and a vacuum pump. For example, a method in which the ocher fire retardant solution is contained in the ocher fire retardant solution by inhalation into the expanded polystyrene foam to be solidified may be used (Example 2).
실시예Example 1 : (고압(高壓) 분사식) 1: (high pressure jet type)
반제품 또는 완제품 상태로 성형된 발포폴리스티렌폼을 작업대 위에 얹어 준비하는 단계(S1 단계);Preparing a foamed polystyrene foam molded into a semi-finished or finished product on a work table (step S1);
본 발명은 기공이 형성된 비드 구조체 내부에 다량의 황토난연액이 주입 또는 흡입된 다음 건조에 의해 고형화 및 고착화되면서 발포폴리스티렌폼의 내부 공간을 50% 이상(50~70%) 점유하도록 함으로써 약 1,000℃의 가스토치 화염에 2 ~ 3분간 직접 노출되어도 발포폴리스티렌폼이 인화되거나 변화되지 않는 준불연성에 가까운 고난연성의 발포폴리스티렌폼(2)이 얻어지며, 천연 황토(黃土)의 작용에 의해 환경친화적이고, 단열성이 높고 방음, 방진, 내습 효과가 크고, 공기 정화, 방충 및 인체에 유익한 원적외선이 다량 방출되는 특징이 있다.The present invention is about 1,000 ℃ by occupying 50% or more (50 ~ 70%) of the internal space of the foamed polystyrene foam while solidified and fixed by a large amount of ocher fire retardant is injected or sucked into the bead structure formed pores The highly flame-retardant expanded polystyrene foam (2), which does not ignite or change foamed polystyrene foam even when directly exposed to gas stove flame of 2 minutes, is obtained and is environmentally friendly by the action of natural loess. It is characterized by high thermal insulation, soundproofing, dustproofing, and high moisture resistance, and releases a large amount of far-infrared rays, which is beneficial to air purification, insect repellent and human body.
고압펌프를 이용하여 소정온도로 항온되는 황토난연액을 주입챔버로 고압 공급하는 단계(S3 단계);Supplying high pressure ocherous flame retardant which is incubated at a predetermined temperature by using a high pressure pump (S3);
주입챔버로 공급되는 고압의 황토난연액이 발포폴리스티렌폼 내부로 충분히 주입하는 단계(S4 단계);Injecting a high-pressure ocher fire retardant solution supplied to the injection chamber sufficiently into the expanded polystyrene foam (step S4);
주입챔버로 공급되는 황토난연액 공급을 중단하는 단계(S5 단계);Stopping supplying the ocher flame retardant supplied to the injection chamber (step S5);
접합된 주입챔버를 발포폴리스티렌폼으로부터 분리하는 단계(S6 단계);Separating the bonded injection chamber from the expanded polystyrene foam (step S6);
황토난연액이 주입되고 주입챔버가 분리된 상기 발포폴리스티렌폼을 작업대로부터 분리하는 단계(S7 단계);Separating the expanded polystyrene foam from the ocher flame retardant is injected and the injection chamber is separated (step S7);
작업대로부터 분리된 상기 발포폴리스티렌폼을 소정의 온도로 소정시간 건조하는 단계(S8 단계);Drying the expanded polystyrene foam separated from a work table at a predetermined temperature for a predetermined time (step S8);
주입챔버로 공급되는 고압의 황토난연액을 발포폴리스티렌폼 내부로 충분히 주입하는 단계(S4 단계);Sufficiently injecting the high-pressure ocher fire retardant supplied into the injection chamber into the expanded polystyrene foam (step S4);
주입챔버로 공급되는 황토난연액의 공급을 중단하는 단계(S5 단계);Stopping supply of the ocher flame retardant supplied to the injection chamber (step S5);
반제품 또는 완제품 상태로 성형된 발포폴리스티렌폼을 작업대 위에 얹어 준비하는 단계(S11 단계);Preparing a foamed polystyrene foam molded into a semi-finished or finished product on a work table (step S11);
황온유지되는 황토난연액에 함침된 발포폴리스티렌폼 반대면에 진공챔버를 실링되게 접합하는 단계(S12 단계);Bonding a vacuum chamber to the opposite surface of the expanded polystyrene foam impregnated in the yellow earth flame retardant to be kept warm (step S12);
진공펌프로 진공챔버를 진공시키는 단계(S13 단계);Vacuuming the vacuum chamber with a vacuum pump (step S13);
진공챔버의 진공에 의해 황토난연액이 발포폴리스티렌폼 내부로 흡입되는 단계(S14 단계);The ocher flame retardant is sucked into the expanded polystyrene foam by the vacuum of the vacuum chamber (step S14);
황토난연액의 진공 흡입을 중지하는 단계(S15 단계);Stopping vacuum suction of the ocher flame retardant (step S15);
진공챔버를 발포폴리스티렌폼으로부터 분리하는 단계(S16 단계);Separating the vacuum chamber from the expanded polystyrene foam (step S16);
황토난연액이 주입되고 진공챔버가 분리된 상기 발포폴리스티렌폼을 작업대 로부터 분리하는 단계(S17 단계);Separating the expanded polystyrene foam from which the ocher fire retardant solution is injected and the vacuum chamber is separated (step S17);
작업대로부터 분리된 상기 발포폴리스티렌폼을 소정의 온도로 소정시간 건조하는 단계(S18 단계);Drying the expanded polystyrene foam separated from a work table at a predetermined temperature for a predetermined time (step S18);
로 고난연성의 발포폴리스티렌폼이 얻어진다.Highly flame-retardant expanded polystyrene foam is obtained.
한편, 본 발명에 사용되는 황토는 제품화된 미세 분말상태의 천연황토를 사용하며, 시중에 판매되고 있는 상품이므로 천연황토를 채취하여 이물질을 제거하고 멸균처리한 후 분쇄 및 가공하여 미립자를 얻는 등의 공정설명은 생략한다.On the other hand, the ocher used in the present invention uses natural ocher in the form of a fine powder commercialized, and is a commodity that is commercially available, so that the natural ocher is collected to remove foreign substances, sterilized, and then pulverized and processed to obtain fine particles. Process description is omitted.
상기에서 주입챔버와 진공챔버의 평면적은 발포폴리스티렌폼의 평면적 보다 약간 작은 크기이며, 주입챔버와 진공챔버에는 고압펌프 및 진공펌프가 연결되어 황토난연액을 가압 공급하거나 흡입시키게된다.The plane of the injection chamber and the vacuum chamber is slightly smaller than the plane of the foamed polystyrene foam, the high pressure pump and the vacuum pump is connected to the injection chamber and the vacuum chamber to pressurize or supply the ocher flame retardant.
본 발명에서 황토는 발포폴리스티렌폼의 비드에 형성되는 미세 공극사이로 충분히 침투하여 고착화될 수 있는 미세 크기, 이를테면 200 ~ 1,000mesh의 미립자로 밀가루 같이 고운 상태이다.In the present invention, the ocher is in a fine state such as flour with fine size, for example, 200 ~ 1,000mesh fine particles, which can sufficiently penetrate into the fine pores formed in the beads of the expanded polystyrene foam.
상기 황토난연액은 공지의 난연액과 미세 황토분말을 90%~70%:10%~30%의 무게비율로 혼합시켜 항온유지수단을 갖는 전열히터 등에 의해 50~80℃의 온도로 가온된 상태에서 주입된다.The ocher flame retardant is mixed with a known flame retardant and fine ocher powder at a weight ratio of 90% to 70%: 10% to 30%, and heated to a temperature of 50 to 80 ° C. by an electric heater having a constant temperature maintaining means. Is injected from.
상기 황토분말(또는 황토 미립자)의 혼합량이 적을 경우 난연효과가 떨어지고, 많을 경우 난연효과는 상승되지만 발포폴리스티렌폼의 특성이 저하되는 문제점이 있으므로 황토 미립자의 혼합비는 상기 범위에서 적절히 조절된다.When the mixing amount of the loess powder (or the loess fine particles) is small, the flame retardant effect is decreased, and when the amount is high, the flame retardant effect is increased, but the characteristics of the expanded polystyrene foam have a problem of deterioration, so the mixing ratio of the loess fine particles is appropriately adjusted in the above range.
한편, 본 발명에 사용되는 황토는 제품화된 미세 분말상태의 천연황토가 사용되며, 시중에 판매되고 있는 상품이므로 천연황토를 채취하여 이물질을 제거하고 멸균처리한 후 분쇄 및 가공하여 미립자를 얻는 등의 공정설명은 생략한다.On the other hand, the ocher used in the present invention is a commercially available natural ocher in the form of fine powder, and is a commodity that is sold on the market. Process description is omitted.
본 발명에서 가압 주입식의 경우(실시예 1), 황토난연액의 이송압력은 발포폴리스티렌폼의 두께와 밀도 및 크기 등에 따라 상이하지만 0.5~3㎏/㎠이며, 주입시간 흡입시간은 주입압과 진공압에 따라 상이하지만 황토난연액이 충분히 주입될 수 있도록 수초에서 수십초 범위이다.In the case of the pressure injection type (Example 1) in the present invention, the transfer pressure of the ocher flame retardant is 0.5 ~ 3㎏ / ㎠, depending on the thickness and density and size of the expanded polystyrene foam, the injection time suction time and injection pressure and vacuum pressure It varies depending on the range of several seconds to several tens of seconds so that the ocher fire retardant can be sufficiently injected.
그리고, 진공 흡입식의 경우(실시예 2), 진공펌프를 이용하여 진공챔버의 진공도를 10-1 torr로 유지시켜 황토난연액이 충분히 흡입되도록 하는 것이 바람직하다.In the case of the vacuum suction type (Example 2), it is preferable to maintain the vacuum degree of the vacuum chamber at 10-1 torr using a vacuum pump so that the ocher flame retardant liquid is sufficiently sucked.
상기 발포폴리스티렌폼은 일반온도에서는 표면장력이 크므로 열변형 온도 이하의 상온, 이를테면 황토난연액을 50~80℃로 데워 발포폴리스티렌폼의 표면장력을 와해시킴으로써 계면활성효과에 의해 황토난연액이 비드 내부로 깊숙히 골고루 주입된다. 따라서 황토난연액이 매우 효과적으로 주입된다.Since the expanded polystyrene foam has a large surface tension at normal temperature, the yellow clay flame retardant is beaded by the surface active effect by breaking the surface tension of the expanded polystyrene foam by heating the room temperature below the heat deformation temperature, such as ocher flame retardant at 50 to 80 ° C. It is evenly injected deep inside. Therefore, ocher flame retardant is injected very effectively.
이때, 니들펀칭에 의해 발포폴리스티렌폼에 조밀한 간격으로 다수의 핀홀이 형성된 경우 황토난연액이 보다 효과적으로 골고루 주입된다. At this time, when a plurality of pinholes are formed in the densely spaced polystyrene foam by needle punching, the ocher flame retardant is more effectively injected evenly.
또한, 주입챔버에 복수의 초음파 진동자를 설치하여 황토난연액을 초음파진동시키면서 고압으로 주입하는 경우 비드를 포함한 발포폴리스티렌폼 전체의 표면 장력이 더욱 와해되면서 효과적으로 주입된다.In addition, when a plurality of ultrasonic vibrators are installed in the injection chamber and injected at high pressure with ultrasonic vibration of the ocher flame retardant, the surface tension of the entire foamed polystyrene foam including the beads is further deteriorated and injected effectively.
건조는 보통의 건조기에 투입시켜 물성이 변화되지 않는 범위의 온도로 소정시간 가온시켜 건조함으로써 함수율이 떨어지고 고형분의 난연액 및 황토가 비드와 비드의 내부 공간에 고착화된다.Drying is carried out in a common drier and warmed to a temperature within a range where physical properties do not change for a predetermined time to dry the water content and the solid flame retardant and loess are fixed in the beads and the internal space of the beads.
즉, 주입된 황토난연액은 건조과정에 의해 난연액과 황토가 도 4와 같이 스킨(Skin)-코어(Core) 구조의 비드(bead)와 비드 공간 내부에 고착화되어 탈락이 방지된다.That is, the injected ocher flame retardant is fixed by the drying process and the flame retardant and the ocher in the bead (bead) and the bead space of the skin (Core) structure as shown in Figure 4 to prevent the falling off.
한편, 난연처리하지 않은 발포폴리스티렌폼의 경우 70~80℃의 직화열에서 수초 노출되어도 열변형이 발생되나. 본 발명에 의한 발포폴리스티렌폼은 토치로 약 1,000℃의 온도로 2~3분 가열하더라도 열변형이 없는 준불연재이다.On the other hand, in the case of non-flame-retardant foamed polystyrene foam, even if exposed to heat for several seconds in direct heat of 70 ~ 80 ℃ thermal deformation occurs. Foamed polystyrene foam according to the present invention is a semi-combustible material without heat deformation even when heated to a temperature of about 1,000 ℃ with a torch for 2-3 minutes.
즉, 본 발명에 의해 처리된 발포폴리스티렌폼은 난연온도는 약 1,000℃에 달하는 준불연재에 해당한다.That is, the expanded polystyrene foam treated by the present invention corresponds to a semi-combustible material having a flame retardant temperature of about 1,000 ° C.
본 발명에 의해 제공되는 발포폴리스티렌폼은 무기질 항토가 다량으로 주입되어 있어서 난연성이 매우 우수할 뿐 아니라 황토에 의한 원적외선 방사능이 우수하고, 단열성, 항균성 및 난연성이 뛰어날 뿐만 아니라 습도조절, 탈취 등의 효과가 있는 유용한 발명이다.Foam polystyrene foam provided by the present invention is not only excellent in flame retardancy due to the injection of a large amount of inorganic soil, but also excellent in far-infrared radiation by ocher, and excellent heat insulation, antibacterial and flame retardancy as well as the effect of humidity control, deodorization, etc. There is a useful invention.
도 3은 황토난연액(3)을 처리하기 전의 발포폴리스티렌폼(2)의 확대 도면이고, 도 4는 본 발명 바람직한 실시예 1, 2에 의해 제조된 발포폴리스티렌폼(2)의 확대 상태를 도시한 것으로, 기공이 형성된 비드의 구조체 내부에 다수의 황토미립 자(검은색 부분)가 포집되어 있음을 볼 수 있으며, 50% 이상의 공간을 점유하여 가스토치에 의한 약1,000℃의 직화온도에 2 ~ 3분간 노출되어도 인화되거나 붕괴되지 않는 고난연성 및 준불연성을 가진다. 3 is an enlarged view of the expanded
또한 본 발명은 황토의 작용에 의해 특히 곰팡이 저항성 및 습기 투과성이 우수하여 곰팡이가 발생하지 않을 뿐만 아니라 탈취 효과가 뛰어나 각종 건축자재로 훌륭히 사용할 수 있으며, 난연성이 특히 우수하여 준불연성에 가깝고, 압축 강도, 열전도도, 곰팡이 저항성, 습기 투과성 및 탈취 효과가 우수하여 인체에 무해하며 바닥재, 천정재, 내장재, 외장재와 같은 각종 건축자재로 사용할 수 있게된다.In addition, the present invention is excellent in mold resistance and moisture permeability due to the action of loess, not only does not cause mold, but also excellent in deodorizing effect can be used as a variety of building materials, excellent flame retardancy is particularly close to semi-combustible, compressive strength It is excellent for thermal conductivity, mold resistance, moisture permeability and deodorizing effect, so it is harmless to human body and can be used for various building materials such as flooring, ceiling, interior and exterior materials.
가스토치를 이용하여 본 발명 실시예 1, 2에 의해 난연처리된 발포폴리스티렌폼(2)으로 약 1,000℃의 화염을 수평 가열시켜 연소 실험한 결과 난연처리된 종래의 일반 발포폴리스티렌폼(도 3)은 가열과 함께 수 초 이내에 용융되어 형체가 없어지게되나, 도 4와 같이 황토난연액(3)으로 처리된 본 발명의 발포폴리스티렌폼(2)은 유입 또는 흡입된 황토미립자가 발포폴리스티렌폼(2)의 내부 공간(비드 공간)을 50% 이상 점유하게 되므로 약 1,000℃의 가스토치 화염에 2 ~ 3분간 직접 노출되더라도 비드가 거의 인화되거나 붕괴되지 않는 준 불연성을 띄게된다.The flame retardant treatment of flame retardant foamed polystyrene foam (2) according to the first and second embodiments of the present invention using a gas torch in a horizontal heating experiment of the flame-retardant conventional general foamed polystyrene foam (FIG. 3) The silver melts within a few seconds with heating and disappears, but the expanded polystyrene foam (2) of the present invention treated with the ocher flame retardant (3) as shown in FIG. As it occupies more than 50% of internal space (bead space), even if it is directly exposed to gas flame of about 1,000 ℃ for 2 ~ 3 minutes, it shows semi-combustibility that hardly ignites or collapses beads.
즉, 본 발명에 의해 처리된 발포폴리스티렌폼의 난연온도는 약 1,000℃에 달하는 준불연재에 해당한다.That is, the flame retardant temperature of the expanded polystyrene foam treated by the present invention corresponds to a semi-combustible material reaching about 1,000 ℃.
본 발명에 의해 제공되는 발포폴리스티렌폼은 무기질 황토가 다량으로 주입되어 있어서 난연성이 매우 우수할 뿐 아니라 황토에 의한 원적외선 방사능이 우수하고, 단열성, 항균성 및 난연성이 뛰어날 뿐만 아니라 습도조절, 탈취 등의 효과가 있는 유용한 발명이다.Foam polystyrene foam provided by the present invention is not only excellent in flame retardancy due to the injection of a large amount of inorganic loess, but also excellent in far-infrared radiation by ocher, and excellent heat insulation, antibacterial and flame retardancy as well as the effect of humidity control, deodorization, etc. There is a useful invention.
도 6, 도 7은 본 발명 일 예로 도시한 황토난연액 주입장치(1)의 구성도로, 도 6은 발포폴리스티렌폼(2)으로 황토난연액(3)을 주입하기 전의 상태이고, 도 7은 발포폴리스티렌폼(2)으로 황토난연액(3)을 주입하고 있는 상태를 도시한 것이다.6 and 7 are schematic views of the ocher flame retardant injection device 1 shown as an example of the present invention, and FIG. 6 is a state before the
상기 황토난연액 주입장치(1)는 받침부재(4) 상부에 평행 설치되는 전ㆍ후 한 쌍의 수평부재(5)와, 발포폴리스테렌폼(2)이 이송될 수 있게 상기 한 쌍의 수평부재(5) 사이에 소정 간격으로 설치되는 다수의 롤러(6)와, 상기 전체 롤러(6)에 걸쳐 설치되는 엔드레스형(Endless Type) 컨베어(7)와, 상기 다수의 롤러(6)가 연동 회전할 수 있게 상기 롤러(6)의 회전축에 각각 연결되는 체인기어(도시안 됨) 및 상기 체인기어를 엔드레스형 체인으로 연결하는 동력전달수단(도시안 됨)과, 일측 가장자리에 위치하는 롤러(6a)가 회전할 수 있게 그 회전축에 결합된 체인기어와 감속모터(9)의 회전축에 결합된 체인기어를 연결하는 동력전달수단(8)과, 수평부재(5)의 양측에 설치되어 타측 가장자리에 위치하는 롤러(6b)의 위치를 조정하는 방법으로 상기 컨베어(7)의 장력을 조절하는 장력조절수단(10)과, 컨베어(7) 하부에 설치되고 소정 량의 황토난연액(3)이 수용되는 수집조(11)와, 황토난연액(3)의 상ㆍ하한선을 감지하는 액위센서(12)(13)(14)와, 수집조(11) 내에 설치되어 황토난 연액(3)을 가온시켜 상온으로 유지하는 복수의 전열히터(15)와, 황토난연액(3)의 온도를 감지하는 온도센서(16)와, 컨베어(7) 상부에 설치되며 상부와 측면이 막히고 하부가 개방되어 발포폴리스티렌폼(2)으로 황토난연액(3)을 주입할 수 있게 구성된 주입챔버(17)와, 주입챔버(17)의 하부 테두리 부분에 설치되어 황토난연액(3) 주입시 발포폴리스티렌폼(2)의 상부면에 밀착되는 실리콘 튜브 등의 실링부재(18)와, 주입챔버(17)를 상승 및 하강시키는 하나 또는 복수의 실린더(19)와, 주입챔버(17) 상부면 또는 측면에 설치되는 주입관(20)과, 주입관(20) 중간에 연결되며 체크밸브가 구비된 압력조절밸브(21)와, 고압펌프(22)의 출구(압상구)와 압력조절밸브(21) 사이에 연결되는 플렉시블한 상태의 주름관 또는 호스 등의 신축관(23)과, 이물질이나 파티클(particle : 소편) 등을 여과할 수 있게 고압펌프(22)의 입구(흡상구)와 수집조(11) 사이에 연결되는 필터(24)와, 수평부재(5)의 후단 수직부재(25)에 설치되는 실린더(26)와, 실린더(26)의 로드 하단부에 연결되어 이송되는 발포폴리스티렌폼(2)을 정지시키는 스토퍼(27)와 제어기(28)로 구성된다.The ocher flame retardant injection device (1) is a pair of horizontal members before and after the
상기 수평부재(5)는 발포폴리스티렌폼(2)을 충분히 수용할 수 있게 발포폴리스티렌폼(2)의 길이보다 길며, 이격거리 또한 발포폴리스티렌폼(2)의 폭 보다 멀리 떨어져 있는 상태이다.The
주입챔버(17)의 평면적은 발포폴리스티렌폼(2)의 평면적 보다 약간 작은 크기이며, 주입챔버(17)의 상부에는 주입압력을 검출하는 압력계(29)가 설치되고, 주입챔버(17)에 연결되는 주입관(20)은 분배관을 통하여 복수 개소에 연결되어 황토 난연액(3)의 신속한 주입이 이루어진다.The plane of the
본 발명은 황토난연액의 강제 주입 및 흡입에 의해 발포폴리스티렌폼 내부로 유입된 황토 미립자 및 난연액의 고형화에 의해 준불연재에 가까운 고난연성이 유지될 뿐 아니라 황토작용에 의한 공기 정화성, 방충성 및 인체에 유익한 원적외선이 방출되어 인체에 유익한 효과가 있다.The present invention not only maintains the high flame retardancy close to the semi-combustible material by solidifying the ocher fine particles and the flame retardant introduced into the foamed polystyrene foam by the forced injection and suction of the ocher flame retardant, but also purifies the air by the ocher action, insect repellency. And far-infrared rays which are beneficial to the human body are released, which has a beneficial effect on the human body.
상기 실린더(19)(26)는 수평부재(5) 상부에 고정된 지지부재(32)에 설치되며, 실린더(19)(26)의 하부에 위치하는 로드 단부는 주입챔버(17)의 복수 개소에 고정된 지지부재(33)에 고정되어 주입챔버(17)의 승강이 달성된다.The
상기 실린더(19)(26)는 에어실린더 또는 유압실린더이며, 상황에 따라서는 모터와 동력전달수단으로 변경될 수 있다.The
상기 컨베어(7)는 상부의 발포폴리스티렌폼(2)을 전체적으로 지지하면서 발포폴리스티렌폼(2)을 통과하거나 흘러내리는 황토난연액(3)이 수집조(11)로 충분히 낙하할 수 있게 다공이 형성된 구조이거나 망체형 또는 체인형 구조이며, 주입챔버(17)가 가압하더라도 발포폴리스티렌폼(2)이 파손 또는 손괴되지 않는 정도 이상의 충분한 지지력이 요구된다.The
도 7은 본 발명 일 예로 도시한 제어기(28)의 회로블럭도이다.7 is a circuit block diagram of the
중앙처리장치(CPU), 피엘씨(PLC) 등으로 구성되는 제어부(C) 입력에 고압펌프(22)의 온(on)/오프(off)와 펌핑압력, 전열히터(15)의 온(on)/오프(off), 표시부(D)와 경보부(A)의 구동, 실린더(19)(26)의 온(on)/오프(off)와, 감속모터(9)를 온(on)/오프(off)하고 속도를 제어하여 컨베어(7)의 동작속도 동작시간 등을 설정할 수 있는 키패드와, 제어기 이상시 초기화(Reset)시키는 리셋부 등으로 구성되는 설정부(S)와, 황토난연액(3)의 온도를 감지하는 온도센서(16)와, 황토난연액(3)의 상ㆍ하한 액위를 감지하는 액위센서(12)(13)(14)가 각각 접속된다.On / off of the
그리고, 상기 제어부(C)의 출력에는 설정값(제어값)이나 현재값 등의 데이터와 동작상태등이 표시되는 표시부(D)와, 황토난연액(3)을 가온시켜 항온 유지하는 복수의 전열히터(15)와, 컨베어(7)를 구동시키는 감속모터(9)와, 고압펌프(22)와, 실린더(19)(26)와, 각종 이상이 발생하거나 센서의 오동작이나 고장, 액위 이상시 소리나 빛 또는 소리와 빛으로 경보를 발하는 경보부(AL)가 각각 접속된다.In addition, the output of the control unit C includes a display unit D which displays data such as a set value (control value) or a current value, an operation state, and the like, and a plurality of heat transfers for heating and maintaining the
상기에서 고압펌프(22)는 펌프모터가 구비되며, 실린더(19)(26)는 방향전환을 위한 솔레노이드 밸브가 구비되며, 제어부(C)는 이들 펌프모터와 솔레노이드밸브에 접속된다. The
상기 표시부(D)는 전원공급 상태를 표시하는 전원표시등과, 감속모터(9)와 고압펌프(22)와, 실린더(19)(26)와, 전열히터(15) 온도센서(16), 액위센서(12)(13)(14)등이 동작중 임을 표시하는 동작표시등과, 각종 이상 상태를 알리는 경보등과 각종 데이터 표시부분을 포함하며, 액정디스플레이(LCD) 또는 세븐 세그먼트 또는 발광다이오드 중 하나이거나 복합적으로 구성되며, 물론 상황여건에 따라 터치스크린으로 표시부를 구성하여 사용의 편의를 도모할 수도 있다.The display unit (D) includes a power indicator for indicating a power supply state, a reduction motor (9), a high pressure pump (22), cylinders (19), a heat sensor (15), a temperature sensor (16), and a liquid level. It includes an operation indicator indicating that the
한편, 발포폴리스티렌폼(2)에 황토난연액(3)을 주입하는 과정을 설명하면 다 음과 같다.On the other hand, the process of injecting the ocher flame retardant (3) into the expanded polystyrene foam (2) as follows.
실린더(26)를 동작시켜 스토퍼(27)가 수평부재(5)의 직상부까지 하강한 상태에서 발포폴리스티렌폼(2)이 컨베어(7)의 선단 상부면으로 이송하여 안착되면 감속모터(9)가 동작하여 다수의 롤러(6)가 시계방향으로 회전하고 컨베어(7)가 스토퍼(27) 방향으로 이동하면 컨베어(7) 상부의 발포폴리스티렌폼(2)이 화살표 방향(A)으로 이동하게되며, 발포폴리스티렌폼(2)의 이동 선단은 스토퍼(27)에 의해 정지하고, 제어기(28)에 의해 감속모터(9)가 정지한다.When the
발포폴리스티렌폼(2)이 주입위치에 정지한 상태에서 실린더(19)의 동작에 의해 주입챔버(17)가 하강하여 실링부재(18)가 발포폴리스티렌폼(2)의 상부면에 밀착하여 밀폐된다.The
주입챔버(17)의 하강과 동시에 밀폐가 달성되면, 고압펌프(22)가 동작하여 수집조(11)의 황토난연액(3)이 신축관(23)과 주입관(20)을 통하여 평면적이 큰 주입챔버(17)로 골고루 공급되며, 상기 주입챔버(17)에는 발포폴리스티렌폼(2)의 두께와 밀도 및 크기 등에 따라 상이하지만 대략 0.5~3㎏/㎠의 압력이 작용되므로 발포폴리스티렌폼(2)을 통과하여 밑으로 흘러 내려 수집조(11)로 낙하(落下)하게된다.When the sealing is achieved simultaneously with the lowering of the
그리고, 주입챔버(17)의 평면적은 발포폴리스티렌폼(2)의 평면적 보다 조금 작은 크기이며, 실링부재(18) 부근으로 공급되는 황토난연액(3)의 일부는 발포폴리스티렌폼(2)을 통과한 다음 측면으로 흘러내리게되므로 발포폴리스티렌폼(2)의 측면을 포함한 전체가 난연처리된다.In addition, the planar area of the
고압펌프(22)의 전단에 위치하는 필터(24)는 이물질이나 발포폴리스티렌폼(2)으로부터 발생되는 파티클등이 여과된 다음 주입챔버(17)로 고압(高壓) 이송된다.The
상기 이송 압력과 주입압력은 발포폴리스티렌폼(2)의 두께와 밀도 및 크기 등에 따라 상이하지만 0.5~3㎏/㎠이며, 주입시간은 주입압력에 따라 상이하지만 황토난연액(3)이 발포폴리스티렌폼(2)으로 충분히 주입될 수 있도록 수초에서 수십초 범위이다.The conveying pressure and the injection pressure is 0.5 ~ 3㎏ / ㎠ vary depending on the thickness and density and size of the expanded polystyrene foam (2), the injection time is different depending on the injection pressure, but the ocher flame retardant (3) is expanded polystyrene foam (2) ranges from a few seconds to several tens of seconds to allow for sufficient injection
본 발명에서 황토난연액(3)은 계속 순환 및 여과되면서 재사용되며, 계속 사용이나 증발에 의해 황토난연액(3)이 소모되어 하부의 액위센서(14)가 낮아진 액위를 감지하면 경보부(AL)로 경보되면서 황토난연액 주입장치(1)가 정지되며, 황토난연액(3)이 공급되어 액위가 중간위치의 액위센서(13)까지 상승하면 황토난연액 주입장치(1)가 동작하거나 동작할 수 있는 상태로 되며, 황토난연액(3)이 과도하게 공급되어 상부의 액위센서(12)가 이를 감지하면 마찬가지로 경보부(AL)로 경보되면서 황토난연액 주입장치(1)가 정지되며, 액위가 하강하여 액위센서(12)의 센싱이 해제되면 황토난연액 주입장치(1)가 동작하거나 동작할 수 있는 상태로 된다.In the present invention, the
발포폴리스티렌폼(2)의 상부면에 접촉하는 실링부재(18)의 가압 정도는 발포폴리스티렌폼(2)의 접촉면에 손상을 주지 않으면서 가압에 의해 강제 주입되는 황토난연액(18)이 누설되는 않는 정도의 밀폐력이면 만족한다.The degree of pressurization of the sealing
한편, 황토난연액(3)의 주입이 완료되면, 고압펌프(22)가 정지하여 황토난연 액(3)의 공급이 중단되며, 실린더(19)가 동작하여 주입챔버(17)가 상승 복귀하여 정지하게되고, 실린더(26)가 동작하여 스토퍼(27)가 상승하여 스토퍼(27) 후단으로 발포폴리스티렌폼(2)이 배출되며, 배출된 발포폴리스티렌폼(2)은 건조기에 투입되어 소정의 온도로 소정시간 건조되며, 실린더(26)에 의해 스토퍼(27)가 하강하고, 황토난연액 주입장치(1)의 화살표 방향(A)으로 새로운 발포폴리스티렌폼이 투입되어 다음번 난연작업이 재개된다.On the other hand, when the injection of the ocher flame retardant (3) is completed, the
상기에서 주입챔버(17)가 상승할 때 신축관(23)은 늘어난다. When the
상기 실린더(19)(26)은 에어실린더 또는 유압실린더 또는 감속모터와 동력전달수단 등이 될 수 있다.The
제어기(28)는 주입챔버(17)의 승강과 황토난연액(3)의 주입압력, 주입시간, 주입량 등을 결정하고 제어하게되며, 압력조절밸브(21)를 이용하여 주입압력을 정밀 또는 재차 조정할 수 있다.The
본 발명 컨베어(7)는 발포폴리스티렌폼(2)으로 황토난연액(3)이 잘 주입될 수 있으면서 이송될 수 있게 망체형 컨베어나 스틸컨베어 등이 바람직하다.
상기에서 난연위치로 이송되는 발포폴리스티렌폼(2)은 니들로 펀칭되어 다수의 구멍이 조밀한 간격으로 천공된 경우 황토난연액(3)의 투입이 보다 균일하면서 골고루 침투된다.The foamed polystyrene foam (2) to be transferred to the flame retardant position in the above is punched with a needle when a plurality of holes perforated at close intervals, the input of the ocher flame retardant (3) is more uniform and evenly penetrated.
또한, 황토난연액(3)이 공급되는 주입챔버(17) 내에 초음파진동자를 설치하여 황토난연액(3)의 주입을 보다 촉진할 수 있다.In addition, an ultrasonic vibrator may be installed in the
상기 실린더(19)(26)는 에어실린더 또는 유압실린더 또는 감속모터와 동력전달수단 등이 될 수 있다.The
제어기(28)는 주입챔버(17)의 승강과 황토난연액(3)의 주입압력, 주입시간, 주입량 등을 결정하고 제어하게 되며, 압력조절밸브(21)를 이용하여 주입압력을 정밀 또는 재차 조정할 수 있다.The
본 발명에서는 이러한 현상이 1초에 20,000 ~ 2,000,000(20㎑ ~ 2㎒)회 전후로 반복되면서 주입챔버(17)에 설치되는(도시안됨) 복수의 초음파 진동자에 의해 황토난연액(3)이 미세 공진에 의해 발포폴리스티렌폼(2)의 비드와 비드 사이 및 비드에 형성된 공극 사이로 골고루 침투하여 고착화되면서 난연성이 우수한 고품질의 발포폴리스티렌폼(2)이 얻어진다.In the present invention, this phenomenon is repeated 20,000 to 2,000,000 (20 ㎑ to 2 MHz) times per second, and the
특히, 매질(난연액)이 액체이므로 에너지 감소가 적고, 초음파 진동에 의한 분산작용으로 황토난연액(3)이 발포폴리스티렌폼(2)의 비드와 비드 사이 및 비드에 형성된 공간으로 골고루 침투하게되며, 니들펀칭에 의해 발포폴리스티렌폼(2)의 내부까지 작은 크기의 핌홀이 조밀한 간격으로 형성된 경우 분자 상태의 황토난연 액(3)이 보다 쉽게 침투하여 난연효율과 생산성이 더욱 향상된다.In particular, since the medium (flame retardant) is a liquid, there is little energy reduction, and the yellow clay flame retardant (3) is uniformly infiltrated into the space formed between the beads and the beads of the expanded polystyrene foam (2) by dispersing by ultrasonic vibration. In the case where the small sized pimholes are formed at close intervals by the needle punching to the inside of the expanded
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. As described above, the present invention can be variously substituted, modified, and changed without departing from the technical spirit of the present invention by those skilled in the art. It is not limited to the accompanying drawings.
도 1 : 본 발명 제1 실시예의 공정도. 1 is a process chart of the first embodiment of the present invention.
도 2 : 본 발명 제2 실시예의 공정도.2 is a process chart of the second embodiment of the present invention.
도 3 : 본 발명에서 황토난연액이 주입되기 전의 발포폴리스티렌폼 비드 부분 확대도.Figure 3 is an enlarged view of the expanded polystyrene foam beads before the ocher fire retardant is injected in the present invention.
특히, 매질(난연액)이 액체이므로 에너지 감소가 적고, 초음파 진동에 의한 분산작용으로 황토난연액(3)이 발포폴리스티렌폼(2)의 비드와 비드 사이 및 비드에 형성된 공간으로 골고루 침투하게 되며, 니들펀칭에 의해 발포폴리스티렌폼(2)의 내부까지 작은 크기의 핀홀이 조밀한 간격으로 형성된 경우 분자 상태의 황토난연액(3)이 보다 쉽게 침투하여 난연효율과 생산성이 더욱 향상된다.In particular, since the medium (flame retardant) is a liquid, there is little energy reduction, and the yellow clay flame retardant (3) is uniformly infiltrated into the space formed between the beads and the beads of the expanded polystyrene foam (2) by dispersing by ultrasonic vibration. In the case where pinholes having a small size are formed in the densely spaced up to the inside of the expanded
도 5 : 본 발명 일 예로 도시한 황토난연액 주입장치의 구성도.5 is a block diagram of an ocher flame retardant injection device shown as an example of the present invention.
도 6 : 본 발명 일 예로 도시한 황토난연액 주입장치의 사용 상태도. 6 is a state of use of the ocher flame retardant injection device shown as an example of the present invention.
도 7 : 본 발명 일 예로 도시한 제어기의 회로 블럭도.7 is a circuit block diagram of a controller shown as an example of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
(1)--황토난연액 주입장치 (2)--발포폴리스티렌폼(1)-Ocherous flame retardant injection device (2)-Polyfoam polystyrene foam
(3)--황토난연액 (4)--받침부재(3)-ocher fire retardant (4)-support member
(5)--수평부재 (6)(6a)(6b)--롤러(5)-horizontal member (6) (6a) (6b)-roller
(7)--컨베어 (8)(10)--동력전달수단(7)-Conveyor (8) (10)-Power Transmission
(9)--감속모터 (11)--수집조(9)-Reduction Motor (11)-Collection
(11a)--경사면 (12)(13)(14)--액위센서(11a)-Slope (12) (13) (14)-Level Sensor
(15)--전열히터 (16)--온도센서(15)-Electric Heater (16)-Temperature Sensor
(17)--주입챔버 (18)--실링부재(17)-injection chamber (18)-sealing element
(19)(26)--실린더 (20)--주입관(19) (26)-cylinder (20)-injection tube
(21)--압력조절밸브 (22)--고압펌프(21)-Pressure regulating valve (22)-High pressure pump
(23)--신축관 (24)--필터(23)-Elastic Pipe (24)-Filter
(25)--수직부재 (27)--스토퍼(25)-vertical member (27)-stopper
(28)--제어기 (29)--압력계(28)-controller (29)-pressure gauge
(30)--밸브 (31)--퇴출관(30)-valve (31)-exit tube
(32)(33)--지지부재 (AL)--경보부(32) (33)-support member (AL)-alarm
(C)--제어부 (D)--표시부(C)-control part (D)-display part
(S)--설정부(S)-Settings
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