KR100941057B1 - 유리섬유 단열파이프 성형용 바인더의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리섬유 단열파이프의 성형제조시 이용되는 바인더의 제조방법에 관한 것으로, 고온의 물에 벤토나이트를 투입용해시키고, 여기에 난연제를 투입교반한 다음 접착제와 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스 및 실란커플링제를 차례로 투입교반하여 바인더를 얻도록 함으로서, 이를 이용한 유리섬유 단열파이프의 성형제조시 고열에도 장기간 강한 접착력을 유지할 수가 있고 또 얻고자 하는 유리섬유 단열파이프가 눈, 비에 노출될 경우 바인더에 적당량의 불소발수제를 첨가하여 발수성능을 부여해 주게 되면 신속한 발수로 높은 단열성을 유지할 수 있도록 한 것이다.

Description

유리섬유 단열파이프 성형용 바인더의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF BINDER FOR GLASS FIBER ADIABATIC PIPE FORMING}

본 발명은 유리섬유매트를 성형로울러에 권취하여 가압로울러에 의한 가압회전을 통하여 단열파이프를 성형제조할시 유리섬유매트 간에 도포되어 그 접착력에 의해 단열파이프의 형태를 유지하도록 하는 바인더의 제조방법에 관한 것이다.

유리섬유매트를 이용한 단열파이프의 제조방법에 대하여는 이미 특허 제274314호와 동제522568호등을 제공한바 있으며, 이러한 제조방법을 통하여 제조되는 단열파이프는 유리섬유가 갖는 특성상 고열에 견딜 수 있고 또 바인더가 도포된 유리섬유매트를 성형로울러에 권취하여 가압성형해 주도록 함으로서, 경량화는 물론 약180~220kg/㎥의 고밀도화로 높은 단열성을 지닐 수가 있어 정유회사나 발전소등의 파이프라인 보온단열용으로 매우 적합한 것으로 평가받고 있다.

다만 유리섬유는 용융점이 약700℃로서 고온에 충분히 견딜 수가 있으나, 일반적으로 이용되고 있는 바인더의 경우 고온에서 쉽게 연소되므로 유리섬유 단열파이프를 고온이 발생되는 파이프라인의 보온단열용으로 이용하기 위하여는 고온에도 견딜 수 있고 또 유리섬유가 갖는 수명만큼 장기간 강한 접착력을 유지할 수 있는 특성을 부여해 주어야 한다.

본 발명은 유리섬유 매트간에 도포될시 고열에도 연소됨없이 장기간 강한 접찹력을 발휘할 수가 있고 또 필요에 따라 발수성을 선택적으로 부여해 줄 수가 있는 유리섬유 단열파이프 성형용 바인더의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 교반기에 공급된 고온의 물에 적당량의 벤토나이트 분말을 투입교반하여 벤토나이트용액을 얻고, 상기 벤토나이트용액에 적당량의 난연제를 투입교반하여 가교반물을 얻고, 난연제의 혼합후 접착제와 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스 및 실란커플링제를 차례로 투입혼합하여 바인더를 얻도록 하며, 더 나아가 발수성능이 요구될 경우 불소발수제를 선택적으로 투입하여 혼합해 주도록 한 유리섬유 단열파이프 성형용 바인더의 제조방법에 의해 달성된다.

본 발명은 원재료들 중 벤토나이트(Bentonite)는 제품 고유의 색상을 나타내줌은 물론 바인더의 강도를 강화시켜 주게 되고, 난연제(수산화 마그네슘)는 분해시 물증기를 방출하여 기체상에서 연소될 수 있는 연료의 농도를 희석시킴과 동시에 연소시 연기의 방출량의 감소시켜 주게 되고, 접착제(Poly Vinyl Acetates)는 바인더의 접착력을 향상시켜 주게 되고, 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스(Sodium Carboxy Methyl Cellulose)는 바인더의 접착력과 점성을 유지시켜 주게 되며, 실란커플링제(Sillane Coupling Agent)는 접착력을 향상시켜 주게 되므로 고열에서도 장기간 강한 접착력을 발휘할 수가 있는 바인더를 얻을 수가 있게 됨은 물론 혹여 원재료들중 일부가 고열에 의해 연소되더라도 연기의 방출량을 감소시켜서 불안감을 없애줄 수가 있게 된다.

또한 본 발명은 필요에 따라 바인더에 적당량의 불소발수제(Fluoracrylate Copolymer Emulsion)를 첨가하여 발수성능을 부여해 주게 되면 얻고자 하는 유리섬유 단열파이프가 외부에 시공되어 눈, 비등에 노출되거나 또는 외부와의 온도차이에 의한 응결수의 발생시에도 신속한 발수로 높은 단열성을 유지할 수가 있게 되는등의 효과가 있는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 단계별로 설명하기로 한다.

<1단계>

가열수단을 갖는 교반기에 물 94~98%를 투입하여 약80℃ 전후의 온도로 가열한 상태에서 벤토나이트(Bentonite) 분말 2~6%를 부피비로 투입하여 100℃로 상승할시까지 교반분산시켜서 벤토나이트 용액을 얻는다.

벤토나이트 분말은 특성상 고온의 물에 쉽게 분산되므로 앞서 제시된 온도조건은 반드시 지켜야만 하는 것은 아니며, 예를 들어 물의 온도를 80℃의 전후로 유지되게 한 상태에서나 또는 끓는 물에 벤토나이트 분말을 투입하여 분산시켜 줄 수도 있는바, 벤토나이트가 고온의 물에 투입되어 충분히 분산될 수 있는 조건이면 모두 만족한다.

<2단계>

1단계에서 얻은 벤토나이트 용액은 지정된 교반용기에 옮겨서 벤토나이트용액 93~98%에 난연제(수산화 마그네슘) 2~7%를 부피비로 투입교반하여 가교반물을 얻는다.

이러한 난연제의 교반시에는 별다른 온도조건을 필요로 하는 것은 아니며, 바인더의 신속한 제조를 위하여 고온의 물에 벤토나이트 분말을 용해시킨후 곧바로 벤토나이트 용액을 교반용기로 옮겨서 난연제를 투입교반해 주더라도 무방하다.

<3단계>

2단계에서 얻은 가교반물 84.4~93.3%에 접착제(Poly Vinyl Acetates) 0.5~5%와 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스(Sodium Carboxymethyl Cellulose) 6~10% 및 실란커플링제(Silane Coupling Agent) 0.2~0.6%를 부피비로 차례로 투입교반하여 바인더를 얻는다.

이들 역시 교반시 온도조건을 필요로 하는 것은 아니나, 투입순서에 따라 투입해 주는 것이 바람직하다.

왜냐하면 이들은 화학제품들로서 성질이 각기 상이하므로 동시에 투입교반할 경우 벤토나이트와 다른 원재료들간의 응결로 쉽게 용해될 수 없게 되므로 투입순서를 지켜주어야만 신속하고 고른 교반이 이루어질 수가 있게 된다.

<4단계>

3단계에서 얻은 바인더는 그 자체로서 유리섬유단열파이프 제조용 바인더로서의 기능을 만족하게 되는데, 여기에 불소발수제(Fluoroacrylate Copolymer Emulsion)를 부피비로 투입교반하여 발수성능을 부여해 줄 수도 있다.

불소발수제를 투입교반하여 발수성능을 부여할시 바인더 95~97%에 불소발수제를 3~5%가 부피비로 투입교반된다.

다만 상기 불소발수제는 그 성분특성상 50℃이상에서는 중화작용으로 발수성능을 저하시키게 되므로 바인더가 40℃전후로 냉각된 상태에서 투입하여 교반해 주는 것이 바람직하다.

본 발명에 의해 제조되는 유리섬유 단열파이프 성형용 바인더는 벤토나이트에 의해 고유의 독특한 색상을 지니게 됨은 물론 바인더의 강도강화를 가져오게 된다.

또한 접착제는 바인더 고유의 접착력을 지니도록 하게 되고 또 실란커플링제는 접착력을 향상시켜 주게 되며, 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스는 바인더의 접착력 및 점성을 유지시켜 주게 되므로 유리섬유 니들매트의 층간에 도포되어 접착력을 발휘하는 바인더로서의 기능을 충분히 발휘할 수가 있게 된다.

또한 난연제는 원재료들중 기체상에서 연소될 수 있는 물질들의 농도를 희석시켜 주게 되고 또 연소물질의 연소시에는 연기의 방출량을 현저히 감소시켜 주게 되므로 고열에도 충분한 접착력을 발휘할 수가 있게 됨은 물론 원재료들 중 고열에 의해 일부연소가 진행되더라도 연기발생우려가 거의 없어 불필요한 불만감을 조성할 우려가 전혀 없게 된다.

더 나아가 본 발명을 통하여 얻게 되는 바인더에 불소발수제가 첨가될 경우 유리섬유매트 간에 바인더를 도포하여 단열파이프를 접착성형할시 그 바인더가 유리섬유매트에 깊숙히 침투되면서 바인더에 포함된 불소발수제가 유리섬유를 코팅하 여 단열파이프에 발수성능을 부여해 주게 되므로 보온단열해 주고자 하는 파이프라인이 눈, 비에 노출되거나 또는 외부와의 온도차이로 응결수가 발생되더라도 신속한 발수가 이루어져 상시 높은 단열성능을 유지할 수가 있게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 가열수단을 갖는 교반기에 물을 공급하여 70~100℃의 온도하에서 벤토나이트 분말을 투입용해시켜서 벤토나이트 용액을 얻도록 하는 단계와;

   벤토나이트 용액에 난연제를 투입교반하여 가교반물을 얻도록 하는 단계;

   가교반물에 접착제와 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스 및 실란커플링제를 차례로 투입교반하여 바인더를 얻도록 하는 단계를 포함하는 유리섬유 단열파이프 성형용 바인더의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기에서 얻은 바인더에 불소발수제를 투입교반하여 발수성능을 지니도록 하는 단계를 더 포함하도록 함을 특징으로 하는 유리섬유 단열파이프 성형용 바인더의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 물과 벤토나이트는 94~98 : 2~6%의 부피비로 교반하고, 벤토나이트용액과 난연제는 93~98 : 2~7%의 부피비로 교반하며, 가교반물과 접착제와, 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스 및 실란커플링제는 84.4~93.3 : 0.5~5 : 6~10 : 0.2~ 0.6%의 부피비로 투입교반하도록 함을 특징으로 하는 유리섬유 단열파이프 성형용 바인더의 제조방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 바인더와 불소발수제는 95~97 : 3~5%의 부피비로 투입 교반하도록 함을 특징으로 하는 유리섬유 단열파이프 성형용 바인더의 제조방법.