KR101131415B1

KR101131415B1 - 난연성 조성물, 이를 이용한 난연보드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101131415B1
Application number: KR1020110044744A
Authority: KR
Inventors: 주민수; 이재석
Original assignee: 이재석; 주민수
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-04-03

Abstract

본 발명은 난연성 조성물, 이를 이용한 난연보드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 불에 취약한 나무 혹은 플라스틱유의 건축용 보드를 대체하기 위하여 불연 혹은 난연성을 강화하여 좀 더 안전하고 쾌적한 생활공간을 창출하는데 기여할 수 있으며, 별도의 도배 혹은 도색 등의 표면 마무리 작업을 하지 않더라도 보드를 이용하는 것만으로도 실내 공간을 미려하게 장식할 수 있는 발명이다.

Description

난연성 조성물, 이를 이용한 난연보드 및 그 제조방법{Incombustible material, incombustible panel and its manufacturing process}

본 발명은 난연성 조성물, 이를 이용한 난연보드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 인테리어 및 건축자재를 대체하여 사용할 수 있는 난연보드를 제조할 수 있는 난연성 조성물, 이를 이용한 난연보드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

점차 지구 환경과 에너지 절감에 대한 연구가 많이 이루어지고 있는 가운데 친환경적인 산업개발과 이에 따른 신소재의 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 그러한 가운데 또한 자원의 재활용과 친환경 재료 사용 못지않게 중요시 되는 것이 재해에 대한 방지와 웰빙, 친인화적인 제품 생산에도 중요하게 여기고 있는 상황이다. 이에 최근에 이슈가 되는 여러 형태로 지구 환경을 생각하여 자연과 융화하는 친환경적인 제품을 개발함으로써 자연 소재로 만들어 재활용의 가치가 높아지고 있다. 또한 에너지 절감 차원에서 단열성을 높이고 화재시 연기와 화염으로부터 많은 인명과 재산을 보호할 수 있는 불연성 제품이 요구되고 있으며, 공기정화, 탈취, 항균 등의 웰빙 건축 제품들의 생산이 각광을 받고 있는 상황이다.

그러나 현재의 건축 제품은 샌드위치 패널, 스티로폼, 우레탄 같은 유기물 충진 제품과 무기물로 단열, 불연을 소재로 한 글라스울, 석면, 암면 등이 있으나 유기물로써 만든 건축 제품은 화재 시 화염과 유독 가스에 의해서 많은 인면 피해와 경제적 손실을 가져오고 무기물로써 만든 건축 제품인 석면이나 암면, 글라스울 등은 인체에 유해하여 법으로 사용 금지되어 점차 사라지고 있는 추세이다.

근래의 또 다른 무기질 연구 제품들은 질석, 규조토, 진주암, 황토, 맥반석 등을 이용하여 유기 결합제 혹은 무기 결합제로 결합하여 건축자재로 이용하고 판매하고 있는 추세이지만, 이 또한 생산 비용과 경제성에 있어서 아직 많은 활성화가 되지 못하고 있다.

이에 본 발명은 불에 취약한 나무 혹은 플라스틱유의 건축용 보드를 대체하기 위하여 불연 혹은 난연성을 강화하여 좀 더 안전하고 쾌적한 생활공간을 창출하는데 기여할 수 있는 난연용 조성물, 이를 이용한 난연보드 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 내화성, 단열성, 방음, 재활용성을 향상시켜 생활환경을 개선하고 별도의 도배 혹은 도색 등의 표면 마무리 작업을 하지 않더라도 보드를 이용하는 것만으로도 실내 공간을 미려하게 장식할 수 있는 난연성 조성물, 난연보드 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 바람직한 제1구현예로, 정미소에서 1,2차로 정제된 쌀겨를 입도 1~2mm로 분쇄한 쌀겨 100중량부에 대하여, 무기질 섬유인 고령토 100중량부에 대하여 제올라이트 30~50 중량부 및 실리케이트 50~70중량부가 혼합된 상기 무기질 섬유 30~35중량%와, 무기 결합제인 규산칼슘 100중량부에 대하여 스테아린산 마그네슘 30~70중량부, 결정셀룰로오스 30~70중량부 및 석회 30~70중량부로 혼합된 상기 무기 결합제 65~70중량%가 혼합된 난연성 무기바인더 30~80중량부; 발포질석, 고령토 또는 황토석 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 직경 2~3mm의 광물 30~35중량부; 및 탄화규소와 토르말린이 1 : 1로 혼합된 원적외선 발생성분 5~10 중량부;를 포함하는 난연성 조성물을 제공한다.

본 발명은 바람직한 제2구현예로, (S1) 고령토 100중량부에 대하여 제올라이트 30~50 중량부 및 실리케이트 50~70중량부로 혼합된 무기질 섬유 30~35중량%와, 규산칼슘 100중량부에 대하여 스테아린산 마그네슘 30~70중량부, 결정셀룰로오스 30~70중량부 및 석회 30~70중량부로 혼합된 무기 결합제 65~70중량%를 1~2시간 교반하여 난연성 무기바인더를 제조하는 단계; (S2) 정미소에서 1,2차로 정제된 쌀겨를 입도 1~2mm로 분쇄한 쌀겨 100중량부에 대하여 상기 난연성 무기바인더 30~80중량부를 준비하고, 준비된 상기 난연성 무기바인더의 1/3~2/3의 양과 상기 쌀겨를 혼합한 혼합물을 24~48시간 방치하는 단계; (S3) 상기 쌀겨와 상기 난연성 무기바인더 중 혼합되지 않은 2/3~1/3의 상기 난연성 무기바인더와, 발포질석, 고령토 또는 황토석 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 직경 2~3mm의 광물과, 탄화규소와 토르말린이 1 : 1로 혼합된 원적외선 발생성분 및 상기 (S2) 단계에서의 상기 혼합물을 혼합하되, 상기 광물은 최초 투입된 상기 쌀겨 100중량부에 대하여 30~35중량부로 하여 혼합하고, 상기 원적외선 발생성분은 최초 투입된 상기 쌀겨 100중량부에 대하여 5~10 중량부로 하여 혼합하는 단계; (S4) (S3)의 혼합물을 성형몰드에 투입하고 가압하여 성형하는 단계; 및 (S5) 성형 후 습식 순환식 진공건조기에서 70~80℃로 2~5시간 건조하거나 30m 또는 50m의 연속 원적외선 건조기에서 130~150℃에서 2~3m/min건조 후 상온에서 1~2일 동안 건조하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연보드의 제조방법을 제공한다.

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본 발명은 종래의 나무 합판보다 내화성이 뛰어나고 단열성, 방음성이 향상되며 그 만큼 생활환경이 개선되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 장기간 사용하더라도 접착력이 강한 개질 난연성 액상 무기 바인더와 혼합되어 코팅되어 가압에 의해 성형이 되므로 변형되거나 떨어지지 않는 효과가 있다.

아울러 본 발명은 그 자체만으로 외관 디자인이 미려하므로 별도의 도배, 도색 등의 표면마무리 작업을 하지 않더라도 이 제품을 설치하는 것만으로도 실내 공간을 미려하게 장식할 수 있는 효과가 있다.

한편 본 발명은 저렴하고 재활용성이 뛰어나며 친환경적인 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 난연보드의 제조방법으로 제조된 난연보드의 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의하여 제조된 난연보드의 난연성을 테스트하는 사진,
도 3은 본 발명의 실시예에 의하여 제조된 난연보드의 내구성을 테스트하는 사진,
도 4 내지 도 6은 는 본 발명의 실시예에서 제조된 난연보드의 단열성을 테스트하고 그 결과를 측정하는 사진이다.
*도면의 주요부호에 대한 설명
10 : 쌀겨
20 : 난연성 무기바인더
30 : 광물

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 바람직한 제1구현예로, 쌀겨 100중량부에 대하여 난연성 무기바인더 30~80중량부 및 광물 30~35중량부를 포함하는 난연성 조성물을 제공한다.

상기 쌀겨는 쌀을 주식으로 하는 우리나라와 동남아시아 등 생산량이 많고 저렴하며 재활용이 가능하고 산업용으로 쓰고 남거나 산업용으로 쓸 수 없는 것들을 2차로 사용할 수 있고 무엇보다도 친환경적이고 습도 및 수분을 나무 톱밥보다도 더 잘 조절할 수 있기 때문에 주재료로 사용한다. 정미소에서 1차에서 2차로 정미된 쌀겨를 사용할 수 있으며, 입도 1~2mm로 분쇄하여 사용한다.

상기 광물은 발포질석, 퍼라이트, 규조토, 고령토 및 황토석 중 선택된 1종 또는 2종 이상인 것일 수 있다.

상기 발포질석은 몬모릴로나이트와 구조적으로 유사하며, 어떤 경우에는 화학 조성 상으로도 유사한 점토 광물. 전형적으로 흑운모의 변질작용에 의해 생성되며, 흑운모를 교대하는 큰 가상(假像)으로, 또는 토양과 오래된 퇴적물 내에서 작은 입자로 산출된다. 산성 관입암, 휘석암?듀나이트와 같은 염기성암 사이의 접촉부에서도 형성된다. 큰 광산은 남아프리카 공화국, 오스트레일리아, 러시아 연방, 브라질과 미국의 몬태나 캐롤라이나에서 발견된다. 발포질석은 100% 천연 광물질인 질석(Vermiculite)을 고온에서 다공질의 소재로 변성시킨 것으로, 질석을 약 300℃로 급격히 가열할 경우, 원래 두께의 20배까지 팽창될 수 있다. 질석의 영어 이름은 '벌레를 기르는'을 뜻하는 라틴어에서 유래했는데, 이런 성질을 암시한다. 자연 상태에서 이 광물은 경제적인 용도가 거의 없지만, 발포된 질석은 매우 가볍기 때문에(비중이 0.09보다 작음), 경량 콘크리트와 플라스터, 열?부식 절연체, 포장물질, 종자의 모판, 종이?페인트?플라스틱의 충전재와 절연재, 내열재, 불연재로 사용된다.

상기 퍼라이트는 화산활동으로 생성된 천연광물을 고온으로 팽창시키면 체적이 수십배로 팽창하여 초경량 다각질의 백색입자인 퍼라이트가 생성된다. 이렇게 팽창된 물질은 경량성뿐만 아니라 내화성, 단열성이 높고 흡음률이 높아 건축자재로 사용될 수 있다.

상기 규조토는 복잡한 구조와 일차, 이차의 공극으로 구성되어 있고 매우 낮은 밀도를 갖고 있어 훌륭한 여과보조재, 흡착제, 첨가제 및 연마제 등으로 사용된다.

상기 고령토는 고령석(카올리나이트)과 할로이사이트가 주성분으로, 장석류가 탄산, 물에 의한 화학적 풍화작용을 거쳐 생성된다. 순백색 또는 약간 회색이며 도자기의 원료로, 백자, 분청사기, 청자상감자기에 사용된다. 뿐만 아니라 내화성, 단열성 또한 우수하여 건축자재로서의 성능도 우수하며, 구하기 쉽고 저렴하다.

상기 황토석은 자연 상태에서 황토가 수만년동안 풍화를 거듭하여 만들어진 돌로 시멘트나 열처리 기타 화학적 강화재가 전혀 첨가되지 않은 100% 자연석이며, 각종공해물질차단, 음이온, 원적외선방사, 해독성, 흡음성, 탈취성, 항균성 등을 갖춰 새집증후군 차단과 호흡기질환 개선 등 황토의 모든 기능성을 갖추고 있어 기능성 건축 소재로 이용할 수 있다.

이와 같은 광물은 무기 결합제와 혼합하여 기능성 보드로 개발함으로써 불연 및 내화, 흡음, 단열뿐만 아니라 원적외선 방사, 항곰팡이, 제습, 결로 방지, 탈취 등 인간의 생활 건강을 향상시킬 수 있는 주거공간을 만드는 다기능 건축 자재가 될 수 있어, 주재료인 쌀겨를 도와 강도를 강화시키고 난연성을 더욱 살릴 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 상기 광물은 쌀겨 100중량부에 대하여 30~35중량부 투입하는데, 30~35중량부 미만이면 제품의 난연성과 강도가 떨어지고 40%이상으로 사용되면 강도와 난연성은 증가하나 생산원가가 상승하고 무기바인더도 더 사용해야하므로 모든 면에서 제품의 생산원가가 상승하므로 30~35중량부가 가장 적절하다.

한편 본 발명의 난연성 조성물은 100% 자연광물을 원료로 사용하여 인체 및 환경에 무해하며 건축 폐기물이 나오지 않으며 무기질이므로 농업용 토지 개량제로도 사용이 가능하다. 농업에 비료로 폐기비용이 거의 없고 CO₂ 가 발생되지 않으므로 재활용과 폐기시 매립 또는 공원 등에 뿌리면 토양에서 분해되는데, 이때 용이하게 분해되도록 광물은 직경 2~3mm인 것을 사용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 난연성 무기바인더는 고령토 100중량부에 대하여 제올라이트 30~50 중량부 및 실리케이트 50~70중량부로 혼합된 무기질 섬유 20~35중량%; 및 규산칼슘 100중량부에 대하여 스테아린산 마그네슘 30~70중량부, 결정셀룰로오스 30~70중량부 및 석회 30~70중량부로 혼합된 무기 결합제 55~70중량%가 혼합된 것일 수 있다.

본 발명에서 사용한 무기질 섬유는 쌀겨, 광물 등을 사용하여 복합재를 제조하는 경우 일어나는 인장강도와 굴곡강도가 약해져서 작업성이 떨어져 제품으로서 가치가 떨어지는 문제점을 해결하고 기계적 물성을 향상시키는 역할을 하며, 고령토 100중량부에 대하여 제올라이트 30~50 중량부 및 실리케이트 50~70중량부로 혼합된 것이다. 고령토는 원적외선 및 음이온을 방출하는 발생원이고, 구하기가 쉽고 저렴하다. 제올라이트는 흡착제로 많이 사용되므로 경제성, 결정성 및 소결성을 높일 수 있도록 고령토 100중량부에 대하여 30~50중량부를 사용하였으며, 실리케이트 또한 경제성, 접착성 및 결정성, 강도 등을 고려하여 고령토 100중량부에 대하여 50~70중량부를 사용하여 전체적으로 강도 및 접착성, 결정성 등을 높일 수 있도록 한다.

본 발명에서 사용되는 무기 결합제는 규산칼슘 100중량부에 대하여 스테아린산 마그네슘 30~70중량부, 결정셀룰로오스 30~70중량부 및 석회 30~70중량부로 혼합된 것이다. 건축자재에서는 가공성 및 작업성이 좋아야하는데 종래의 무기 결합제로 사용해온 규산나트륨은 딱딱하고 가공성이 좋지 않아 이점을 보완하기 위해 본 발명에서 사용한 개질 무기 결합제는 규산칼슘을 개질한 것으로 탄성력과 작업성과 가공성을 향상시켜 준다.

규산칼슘은 물과 반응하여 수화경화(水和硬化)가 빨리 진행된다. 이러한 성질이 포틀랜드 시멘트에 응용된다. 이산화규소와 산화칼슘이 여러 가지 비율로 결합한 화합물로 포틀랜트 시멘트이 주요 성분이다. 무기바인더의 불연성, 접찹성, 경화성, 결정성, 강도 등이 우수하며, 그 함량이 쌀겨, 광물보다 많으면 강도 및 접착성은 좋아지나 작업성, 생산성이 떨어지고 생산원가도 올라가는 단점이 있다.

스테아린산 마그네슘은 제품의 점착성 및 점도를 증가시키고 유화안정성을 증진하며 제품의 물성 및 촉감을 향상시키기 위한 첨가물이다. 제품에 고결방지제, 결합제, 유화제, 증점제 등으로 사용한다. 이에 제품성과 원가를 고려하여 규산칼슘 100중량부에 대하여 30~70중량부 혼합한다.

결정셀룰로스는 경화성을 높이고 형태를 유지시키는데 사용되는 첨가제이며 제품에는 고결방지제, 안정제, 유화제, 식이섬유제로 사용된다. 따라서 제품성과 원가를 고려하여 규산칼슘 100중량부에 대하여 30~70중량부 혼합한다.

석회는 친환경적이고 결합성을 높여주는 역할을 하며, 제품성과 원가를 고려하여 규산칼슘 100중량부에 대하여 30~70중량부 혼합한다.

상기 무기질 섬유 20~35중량% 및 무기 결합제 55~70중량%를 1~2시간 교반하여 혼합하면 난연성 액상 무기바인더가 만들어진다. 무기질 섬유가 20중량% 미만이면 복합재의 인장강도가 약해지고, 35중량%를 초과하면 포졸란 형성에 의한 성형상의 문제가 있다.

또한 무기 결합제는 불연성 및 강도와 결정성을 높이는데 사용되는 것인데, 55중량부 이하이면 강도와 결정성이 떨어지고, 75중량을 초과하면 작업성과 제품의 생산성이 떨어지게 된다.

이렇게 준비된 난연성 무기바인더는 쌀겨 100중량부에 대하여 30~80중량부 혼합하는 것이 바람직한데, 30중량부 미만이면 제조되는 난연보드의 인장강도가 약해질 수 있으며, 80중량부를 초과하면 제조 과정과 성형성, 가공성, 작업성에 문제가 발생될 수 있다.

본 발명의 난연성 조성물은 원적외선 발생성분을 더 포함할 수 있는데 제조되는 난연보드의 비중이 무거워지는 것을 방지하기 위하여 쌀겨 100중량부에 대하여 원적외선 발생성분을 5~10중량부 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 원적외선 발생성분으로는 대나무톱밥, 탄화규소, 토르말린이 4 : 1~5 : 1~5의 중량비로 혼합된 것을 사용하는데 대나무톱밥은 구하기가 용이하고 저렴하며 원적외선뿐 아니라 음이온 수분의 조절까지 하며 고유 나무의 효과까지 지닌 재료이다. 대나무 톱밥의 비중이 높은 것은 저렴하고 구하기가 쉽고 나무의 좋은 점을 지니고 있고 다른 톱밥보다 상대적으로 불에 강하며 수분의 함수율도 조절 능력도 상대적으로 좋다.

탄화규소는 강도가 강하고 마찰재로 쓰이며 내화물로도 쓰이지만 원적외선을 발생하는 본 발명에서는 발생원으로 사용한다. 대나무 톱밥은 불에 약하나 이를 커버하기 위해 탄화규소를 혼합한다.

토르말린은 고유의 광택을 띠며 탄화규소와 마찬가지로 강도가 강하고 마찰재로 쓰이며 내화물로도 쓰이지만 원적외선을 발생하는 본 발명에서는 발생원으로 사용한다. 이 또한 불에 강하여 대나무 톱밥의 보조재로 쓰인다.

한편, 이외에도 본 발명의 난연성 조성물은 그 효과를 저하시키지 않는 범위에서 방수제, 발수제, 광택제, 발광제 등의 부성분들을 선택적으로 첨가할 수 있다.

본 발명은 바람직한 제2구현예로, (S1) 무기질 섬유 20~35중량% 및 무기 결합제 55~70중량%를 1~2시간 교반하여 난연성 무기바인더를 제조하는 단계; (S2) 쌀겨 100중량부에 제조된 난연성 무기바인더 30~80중량부를 준비하고, 준비된 난연성 무기바인더의 1/3~2/3의 양과 쌀겨를 혼합하여 24~48시간 방치하는 단계; (S3) 쌀겨와 혼합되지 않은 난연성 무기바인더와, 광물 및 (S2) 단계에서의 혼합물을 혼합하되, 광물은 최초 투입된 쌀겨 100중량부에 대하여 30~35중량부로 하여 혼합하는 단계; (S4) (S3)의 혼합물을 성형몰드에 투입하고 가압하여 성형하는 단계; 및 (S5) 성형 후 고온 건조하여 상온에서 1~2일 동안 건조하는 단계를 포함하는 난연보드의 제조방법을 제공한다.

(S1) 단계에서 제조된 난연성 무기바인더를 쌀겨와 먼저 혼합함으로써 쌀겨 주위를 코팅하는 형태가 되도록 하는데, 이는 쌀겨는 유기물이므로 열에 약하고 불에 연소되기 쉽기 때문이다. 난연성 무기바인더, 광물 등을 한꺼번에 섞어서 만들어도 괜찮으나 먼저 난연성 무기바인더와 쌀겨를 먼저 혼합하는 이유는 무기바인더가 쌀겨의 내부 및 외부까지 코팅이 되므로 더욱더 난연성 불연성을 갖게 하고자 하기 위함이다.

따라서 쌀겨의 외부는 물론 내부까지 코팅 및 난연성 무기바인더가 침투될 수 있도록 쌀겨와 난연성 무기바인더를 혼합하여 24~48시간 방치한다.

전체 무기바인더의 양에서 1/3~2/3의 양은 쌀겨와 먼저 혼합하여 재어 놓고 이 재어 놓은 혼합물에다가 질석과 나머지의 무기바인더, 재어 놓은 쌀겨혼합물을 혼합해야 본 발명에서 얻고자 하는 조성물이 완성된다.

이외의 각 성분의 조성 및 함량 설정이유는 상술한 바와 같다.

상기와 같이 준비된 난연성 조성물은 제조하고자 하는 형태의 몰드에 투입하고 평면 프레스 또는 롤러 등으로 가압 성형한다. 가압은 일반 프레스에서나 롤러에서 약 30~70ton/㎠의 압을 가압하면 되고 온도는 특별히 들어가지 않는다.

이렇게 성형된 보드를 고온 건조하는데, 이는 습식 순환식 진공건조기에서 70~80℃로 2~5시간 건조, 또는 30m 혹은 50m의 연속 원적외선 건조기에 넣어 130~150℃로 2~3m/min에서 건조하는 것일 수 있으며, 이 후 상온에서 1~2일 동안 건조하여 난연보드를 제조한다.

이하, 본 발명을 실시예에보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

정미소에서 1,2차로 정제된 쌀겨를 수거하고 이를 1 ~ 2mm로 분쇄하여 1kg의 쌀겨를 준비하였다.

고령토 100g, 제올라이트 40g, 실리케이트 60g을 혼합하고 규산칼슘 200g 중량부, 스테아린산 마그네슘 100g 중량부, 결정셀룰로오스 100g 중량부, 석회 100g 중량부와 혼합하고 1~2시간 교반하여 난연성 액상 무기 바인더 조성물을 700g 중량부를 제조하였다.

조성된 개질 난연성 액상 무기 바인더 중 1/2의 양을 정제된 쌀겨와 혼합 및 교반하였다.

직경 2~3mm 발포 질석 300g 중량부를 쌀겨와 혼합하지 않은 나머지 난연성 액상 무기 바인더 및 쌀겨와 난연성 액상 무기바인더의 혼합물에 투입하여 교반하였다.

이렇게 혼합된 재료를 성형몰드에 넣어 프레스로 약 50ton/㎠의 압을 가하여 성형하였다.

이후 습식 순환식 진공건조기에서 70~80℃로 3시간 건조하였으며, 이때의 온도와 시간은 조절을 하되 건조기에서 꺼낸 제품을 상온에서 1일에서 2일을 건조하여 난연보드를 제조하였다.

< 실시예 2>

상기 실시예 1에서 발포질석 혼합시 원적외선 발생원으로 탄화규소 : 토르말린 : 대나무 톱밥을 3:3:4의 중량비로 혼합하여 10g 더 투입한 것을 제외하고 동일한 방법으로 난연보드를 제조하였다.

실시예 1 및 2에서 제조된 난연보드에 대한 물성을 다음과 같이 측정하였다.

(1) 난연성

실시예에서 제조된 난연보드의 시편에 도 2와 같이 가스토치로 1300℃이상으로 제품에 30초 이상 가하였으며, 그 결과 그을린 현상은 조금 있으나 타거나 연소되지 않으며 불꽃이 일어난 연소되는 현상은 없었다.

(2) 내구성

실시예에서 제조된 난연보드의 시편을 도 3과 같이 물에 잠기도록 제품을 담근 후 3일을 두었다.

그 결과 그 형태는 그대로 유지되어 있었으며, 강도의 변화도 전혀 없었다.

(3) 강도

실시예 1에서 제조된 난연보드의 시편에 대하여 사설 기관인 영남대학교 이공계 물리학부 실험 측정실에 의뢰하여 강도를 측정하였는데, 일반 석고보드의 휨파괴 측정방법을 적용하여 만능시험기에서 KS F 3504 규격을 이용하여 시편의 강도를 측정하였다.

그 결과 휨파괴 하중은 평균 300N 정도였다.

(4) 단열성

a) 실시예에서 제조된 초기온도 6.3℃의 난연보드 시편을 초기온도 -4.4℃인 냉동실에 1일 넣어두고 냉동실 온도와 시편의 온도를 비교하여 보았다.

1일 후 시편의 표면온도는 -7.8℃가 되었으며, 따라서 본 발명의 난연보드를 적용하면 여름에 냉방기를 틀었을 때 일정시간 흐른 후 온도가 더 내려갈 수 있음을 알 수 있다.

b) 또한 실시예에서 제조된 난연보드 시편의 한면을 1300℃이상의 가스토치로 30초 동안 가열(도 4)하고, 가열직후 가열하지 않은 시편 뒷면의 온도를 측정하였으며(도 5), 가열후 3분경과 후 시편 뒷면 온도를 측정하였다(도 6).

그 결과 가열 직후엔 온도가 75℃였으며, 3분 후 시편 뒷면 온도는 62℃였음을 볼 수 있으며, 따라서 온도가 천천히 떨어지므로 단열 및 열 차단이 이루어지는 것을 알 수 있다.

Claims

정미소에서 1,2차로 정제된 쌀겨를 입도 1~2mm로 분쇄한 쌀겨 100중량부에 대하여,
무기질 섬유인 고령토 100중량부에 대하여 제올라이트 30~50 중량부 및 실리케이트 50~70중량부가 혼합된 상기 무기질 섬유 30~35중량%와,
무기 결합제인 규산칼슘 100중량부에 대하여 스테아린산 마그네슘 30~70중량부, 결정셀룰로오스 30~70중량부 및 석회 30~70중량부로 혼합된 상기 무기 결합제 65~70중량%가 혼합된 난연성 무기바인더 30~80중량부;
발포질석, 고령토 또는 황토석 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 직경 2~3mm의 광물 30~35중량부; 및
탄화규소와 토르말린이 1 : 1로 혼합된 원적외선 발생성분 5~10 중량부;를 포함하는 난연성 조성물.
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(S1) 고령토 100중량부에 대하여 제올라이트 30~50 중량부 및 실리케이트 50~70중량부로 혼합된 무기질 섬유 30~35중량%와,
규산칼슘 100중량부에 대하여 스테아린산 마그네슘 30~70중량부, 결정셀룰로오스 30~70중량부 및 석회 30~70중량부로 혼합된 무기 결합제 65~70중량%를 1~2시간 교반하여 난연성 무기바인더를 제조하는 단계;
(S2) 정미소에서 1,2차로 정제된 쌀겨를 입도 1~2mm로 분쇄한 쌀겨 100중량부에 대하여 상기 난연성 무기바인더 30~80중량부를 준비하고, 준비된 상기 난연성 무기바인더의 1/3~2/3의 양과 상기 쌀겨를 혼합한 혼합물을 24~48시간 방치하는 단계;
(S3) 상기 쌀겨와 상기 난연성 무기바인더 중 혼합되지 않은 2/3~1/3의 상기 난연성 무기바인더와, 발포질석, 고령토 또는 황토석 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 직경 2~3mm의 광물과, 탄화규소와 토르말린이 1 : 1로 혼합된 원적외선 발생성분 및 상기 (S2) 단계에서의 상기 혼합물을 혼합하되, 상기 광물은 최초 투입된 상기 쌀겨 100중량부에 대하여 30~35중량부로 하여 혼합하고, 상기 원적외선 발생성분은 최초 투입된 상기 쌀겨 100중량부에 대하여 5~10 중량부로 하여 혼합하는 단계;
(S4) (S3)의 혼합물을 성형몰드에 투입하고 가압하여 성형하는 단계; 및
(S5) 성형 후 습식 순환식 진공건조기에서 70~80℃로 2~5시간 건조하거나 30m 또는 50m의 연속 원적외선 건조기에서 130~150℃에서 2~3m/min 건조 후 상온에서 1~2일 동안 건조하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연보드의 제조방법.
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