KR101187292B1 - 폐스치로폼을 이용한 건축용 난연 및 단열성 내,외장용 판재의 제조 방법 - Google Patents

폐스치로폼을 이용한 건축용 난연 및 단열성 내,외장용 판재의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐스치로폼을 이용한 건축용 난연 및 단열성 내,외장용 판재의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 출원인이 선 출원한 10-2009-101040호와 관련된 폐스치로폼을 이용한 건축용 난연 및 단열성 내,외장용 판재의 제조방법에 관한 것이다.
본 출원인이 선출원한 상기의 방화문 후렘용 불연성내장제의 제조방법은 폐스치로폼에 염가인 FRTC(암모늄, 폴리, 포스페이트)인 인삼염합성체(요소비료원료 )(동서화공 제품)를 첨가하여 여기에 통상의 경우과 같이 시멘트, 모래, 물을 혼합한 것을 후렘 금형에 투입하여 300~500㎏의 중량으로 가압성형을 함으로써 경제적이고 내구성이 우수하여 반복 재사용이 가능한 불연성의 후렘 내장제를 얻을 수 있게 한것이기 때문에 가격이 싸고 단열과 난연성이 우수한 이점이 있으나, 이는 방화문 후렘의 내장제로 사용하고 있고, 판재로서는 이용할 수 없는 결점이 있었던 것이다.
그리고, 선 특허등록된 발포폴리스티렌 비드에 이산화규소를 포함하는 규산계난연재로 코팅하고 제1 코팅비드를 제조하는 단계와, 아크릴수지가 에틸알콜 또는 메틸알콜 또는 물에 녹아 있는 에틸렌아크릴산, 아크릴레이트계 수용액, 멜라민 또는 페놀 또는 우레아를 포함하는 유기질 수지가 아세트포름알데히드에 녹아 있는 수용액, 아크릴레이트아 실리콘이 혼합된 수용액, 폴리비닐알콜, 아세트산비닐수지용액, 공업용 카제인 및 카제인나트륨 중 하나 이상 포함하는 내수코팅재로 상기 제1 코팅비드에 코팅하고 건조하여 제2 코팅비드를 제조하는 단계와, 상기 제2 코팅비드로 발포폴리스티렌 블록 및 형물을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 발포폴리스티렌 블록 및 형물의 제조방법에 관한 것이다. 하오나, 이는 소재 및 난연재가 신재로써 고가이기 때문에 대중화되지 못하고 있는 실정인 것이다.
본 발명은 이상과 같은 문제점을 해결하고자 발명한 것으로, 이의 발명요지는 기히 미세공이 형성되어 있는 폴리스티렌 발포체인 폐스치로폼 덩어리를 선별조분쇄하여 기어드모터식 분쇄기에 1차, 2차, 3차로 투입하여 지름 2~3㎜로 되게 미분쇄하고, 여기에 FRTC(암모늄, 폴리, 포스페이트)인 인삼염합성체(요소비료원료 )(동서화공 제품)를 첨가하여 통상의 경우와 같이 시멘트, 숯가루 또는 폐열경화성 합성수지분말, 물을 혼합한 것을 압출금형에 투입하여 3~5기압의 압력으로 압출성형(카렌다형식)함으로써 경제적이고 내구성이 우수한 단열 및 원적외선을 대량방출하는 불연성의 내장제(내벽, 외벽 천정판)를 얻을 수 있게 한 것이다.

Description

폐스치로폼을 이용한 건축용 난연 및 단열성 내,외장용 판재의 제조 방법{Within the construction brilliancy which uses the form with lung [su] and adiabaticity, manufacturing method of the body exterior plank}
본 발명은 폐스치로폼을 이용한 건축용 난연 및 단열성 내,외장용 판재의 제조방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 본 출원인이 선 출원한 10-2009-101040호와 관련된 폐스치로폼을 이용한 건축용 난연 및 단열성 내,외장용 판재의 제조방법에 관한 것이다.
본 출원인이 선출원한 상기의 방화문 후렘용 불연성내장제의 제조방법은 폐스치로폼에 염가인 FRTC(암모늄, 폴리, 포스페이트)인 인삼염합성체(요소비료원료 )(동서화공 제품)를 첨가하여 여기에 통상의 경우와 같이 시멘트, 모래, 물을 혼합한 것을 후렘 금형에 투입하여 300~500㎏의 중량으로 가압성형을 함으로써 경제적이고 내구성이 우수하여 반복 재사용이 가능한 불연성의 후렘 내장제를 얻을 수 있게 한 것이기 때문에 가격이 싸고 단열과 난연성이 우수한 이점이 있으나, 이는 방화문 후렘의 내장제로 사용하고 있고, 판재로서는 이용할 수 없는 결점이 있었던 것이다.
그리고, 선 특허등록된 발포폴리스티렌 비드에 이산화규소를 포함하는 규산계난연재로 코팅하고 제1 코팅비드를 제조하는 단계와, 아크릴수지가 에틸알콜 또는 메틸알콜 또는 물에 녹아 있는 에틸렌아크릴산, 아크릴레이트계 수용액, 멜라민 또는 폐놀 또는 우레아를 포함하는 유기질 수지가 아세트포름알데히드에 녹아 있는 수용액, 아크릴레이트아 실리콘이 혼합된 수용액, 폴리비닐알콜, 아세트산비닐수지용액, 공업용 카제인 및 카제인나트륨 중 하나 이상 포함하는 내수코팅재로 상기 제1 코팅비드에 코팅하고 건조하여 제2 코팅비드를 제조하는 단계와, 상기 제2 코팅비드로 발포폴리스티렌 블록 및 형물을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 발포폴리스티렌 블록 및 형물의 제조방법에 관한 것이다. 하오나, 이는 소재 및 난연재가 신재로써 고가이기 때문에 대중화되지 못하고 있는 실정인 것이다.
본 발명은 이상과 같은 문제점을 해결하고자 발명한 것으로, 이의 발명요지는 기이 미세공이 형성되어 있는 폴리스티렌 발포체인 폐스치로폼 덩어리를 선별 조분쇄하여 기어드모터식 분쇄기에 1차, 2차, 3차로 투입하여 지름 2~3㎜로 되게 미분쇄하고, 여기에 FRTC(암모늄, 폴리, 포스페이트)인 인삼염합성체(요소비료원료 )(동서화공 제품)를 첨가하여 통상의 경우와 같이 시멘트, 숯가루 또는 폐열경화성 합성수지분말, 물을 혼합한 것을 압출금형에 투입하여 3~5기압의 압력으로 압출성형(카렌다형식)함으로써 경제적이고 내구성이 우수한 단열 및 원적외선을 대량방출하는 불연성의 내장제(내벽, 외벽 천정판)을 얻을 수 있게 한것이다.
덩어리로 된 폐스치로폼을 선별한 후 조분쇄하고, 조분쇄된 폐스치로폼을 기어드모터식 분쇄기에 1차 2차 3차로 투입하여 지름 2~3㎜로 되게 미분쇄한 후 저장탱크에 저장하는 1차공정과, 불연성 내장제의 원료혼합공정으로서 지름 2~3㎜로 저장탱크에 보관중인 미분쇄된 폐스치로폼분말 6.88 ~ 7.32 중량%, 미분말된 폐스폰지분말 2.29 ~ 2.44 중량%, FRTC(암모늄, 폴리, 포스페이트)인 인삼염합성체(요소비료원료)(동서화공 제품)인 불연액체 1.38 ~ 2.44 중량%에 시멘트 45.87 ~ 46.51 중량%과 숯가루 18.35 ~ 18.60 중량%나, 폐합성수지분말 6.41 ~64.22 중량%를 혼합한 후 이에 물 24.39 ~ 25.23 중량%를 비율로 첨가하여 배합한 후 배합물을 조성하는 2차공정과, 상기 높이 2000~3000㎜, 넓이 900~1200㎜의 구경을 가진 압출기에 상기 배합물을 투입하여 3~5기압의 압으로 압출성형공정과, 압출성형된 성형물을 120~150℃의 가열챔파로 가열하여 건조물을 형성하는 가열건조공정과, 상기 건조물이 이송롤러로 이송하여 절단기에서 1800~2400㎜로 절단하는 절단공정과, 절단된 절단물을 냉각챔바에 투입하여 양생고정되게 하는 냉각공정과, 상기 냉각공정으로 양생된 양생물을 재단한 후 포장하여 완성하는 포장공정으로 이루어지도록 제조하였다.
이상과 같이 구성된 본 발명은 폐스치로폼을 소재로 이용하여 이를 기어드모터식 분쇄기에 1차, 2차, 3차에 걸쳐서 투입하여 미분쇄한 후 이에 FRTC(암모늄, 폴리, 포스페이트)인 인삼염합성체(요소비료원료)(동서화공 제품)와 시멘트, 숯가루, 또는 폐합성수지분말을 첨가하여 3~5기압의 압력으로 압출성형을 하였기 때문에 단열성과 불연성이 우수할 뿐만 아니라 이를 건축물의 내,외장제 또는 칸막이제와 천정제로 사용할 시는 원적외선을 대량방출할 수 있게 하였기 때문에 보건증진 및 화재방지에 기여할 수 있고, 염가로 대량생산이 가능하기 때문에 경제성이 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 제조공정표시도
제1차공정(A)은 단열 및 불연제의 소재인 폐스치로폼의 재료 조성공정이고, 제2차공정(B)은 단열 및 불연성 내,외장제 판재의 원료혼합공정이며, 제3차 공정(C)은 내,외장판재의 성형공정으로써 이를 더욱 상세히 설명하면,
상기한 제1차공정(A)은 단열 및 불연제의 소재조성공정으로서 이는 기초소재인 덩어리로 된 폐스치로폼을 선별하는 선별공정(1)과, 상기 폐스치로폼을 거칠게 부수는 조분쇄공정(2)과, 기어드모터식 분쇄기에 1차, 2차, 3차로 투입하여 폐스치로폼을 2~3㎜ 크기 입자로 미분쇄한 미분쇄 공정(2-1)(2-2)(2-3) 및 미분쇄된 폐스치로폼을 저장탱크에 저장하는 저장공정(3)으로 이루어진다.
상기 제2차공정(B)은 단열 및 내,외장 판재의 재료배합공정으로써 2~3㎜로 저장탱크에 보관중인 미분쇄된 폐스치로폼분말(4-2) 6.88 ~ 6.98 중량%, 미분말된 폐스폰지분말(4-3) 2.29 ~ 2.33 중량%, FRTC(암모늄, 폴리, 포스페이트)인 인삼염합성체(요소비료원료)(동서화공 제품)(4-1)인 불연액체 1.38 ~ 2.33 중량%, 시멘트(4-4) 45.87 ~ 46.51 중량% 및 숯가루(4-5) 18.35 ~ 18.60 중량%를 혼합한 후 이에 물(5-1) 23.25 ~ 25.23 중량%를 첨가하여 배합기에서 10~12분정도 배합하는 배합공정으로 이루어진다.
또는 폐스치로폼분말(4-2) 6.88 ~ 7.32 중량%, 미분말된 폐스폰지분말(4-3) 2.29 ~ 2.44 중량%, 상기한 FRTC(암모늄, 폴리, 포스페이트)인 인삼염합성체(요소비료원료)(동서화공 제품)(4-1)인 불연액체 1.38 ~ 2.44 중량%, 시멘트 및 숯가루 대신으로 폐합성수지분말(4-6) 63.41 ~ 64.22 중량%를 혼합한 후 이에 물 24.39 ~ 25.23 중량%를 첨가하여 배합기에서 10~12분정도 배합하는 배합공정으로 이루어진다.
제3차공정(C)은 압출성형공정(6)으로써 배합기로 배합된 배합물을 압출기(6-1)에 투입하여 압출한다. 이때 압출된 단열 및 불연제가 밀착될 수 있게 압출에 3~5기압의 압력을 가하여 압출한다. 압출성형이 끝나면 가열건조공정(7)인 120~150℃의 열을 가진 가열챔바(7-1)에 이송롤러(7-2) 위에 안치하여 이송한다. 다음으로는 절단공정(8)으로써 성형 된 상기 판재를 1800~2400㎜의 길이로 절단한 후 냉각챔바(9-1)에 투입하여 충분히 냉각시키는 냉각공정(9) 이후 사용용도에 따라 상기 판재를 (60×90cm), (80×120cm)길이로 재단한 후 포장완성(10)되는 포장공정(10)으로 이루어진다.
이상과 같이 구성된 본 발명을 사용할 때는 통상의 경우와 같이 내외벽미장, 칸막이, 천정판재로서 사용하면 내구성과 미감이 우수함은 물론, 석고보드처럼 공해가 생기지 않으므로 위생적인 판재가 될뿐만 아니라 염가로 대량생산 할 수 있고, 건축단가절감에 크게 기여할 수 있는 것이다.
그리고 본 발명은 이를 개발하는 과정에서 본 발명의 시제품을 방재시험연구원에 실험을 의뢰한 바, 별표 1, 2와 같이 적합하다는 시험 성적서와 같이 성능을 인정받은 사실이 있기 때문에 사업화실시에 수요시장은 크게 전망되는 것이다.
별표 1 : 방재시험연구원장의 시험성적서(시료 가운데 무기질은 숯가루를 말함)
Figure 112011077830955-pat00009
Figure 112011077830955-pat00010
Figure 112011077830955-pat00011
Figure 112011077830955-pat00012

위와 같이 별표 1에서 도시된 시험성적서를 살펴보면, 본 발명으로 만들어진 판재(=심재)와 상하부에 철판을 적층한 후 상부 철판을 콘히터로 50㎾/㎡로 10분간 가열하여 하부 철판으로 전달되는 최대열방출률과 총방출열량을 측정한 것으로 가열(發火)하더라도 판재에 착화가 발생하지 않고, 판재의 반대면에 열이 전달되지 않는 사용상의 효과와 단열효과를 향상시킨 것이다.
그리고 상기 판재는 가열하더라도 균열 및 구멍, 용융이 발생되지 않는 효과를 제공함으로써 화재 시 발생되는 유해가스가 외부로 배출되는 것을 미연에 차단하여 안전사고를 예방할 수 있는 것이다.
별표 2 : 방재시험연구원장의 시험성적서(시료 가운데 무기질은 숯가루를 말함)
Figure 112011077830955-pat00013
Figure 112011077830955-pat00014
Figure 112011077830955-pat00015

위와 같이 별표 2에서 도시된 시험성적서를 살펴보면, 본 발명으로 만들어진 판재를 가열하여 가스유해성을 시험하는 것으로서, 회전바구니 속에 실험용 흰쥐를 8마리 넣은 다음 가열로 속에 판재(=시험체)를 넣고 6분간 가열하고, 상기 판재가 타면서 나온 연소가스가 교반상자를 거쳐 회전바구니에 유입되어 흰쥐에 끼치는 영향으로 보는 실험이다.
상기 판재를 실험한 결과와 같이 가스유해성시험에서 평균행동정지시간 9분보다 1.5배 이상 향상된 것을 확인할 수 있으며, 이와 같이 심재는 연소되지 않으므로 유해가스가 발생되지 않으며, 인체에 무해한 친환경제품이라고 할 수 있다.
A-1차공정 B-2차공정 C-3차공정
1-기초소재선별공정 2-조분쇄공정
2-1-1차 미분쇄공정 2-2-2차 미분쇄공정
2-3-3차 미분쇄공정 3-분쇄물 저장공정
4-원료혼합공정 4-1-인삼염합성체(요소비료원료)
4-2-미분쇄된 폐스치로폼분말 4-3-미분말된 폐스폰지분말
4-4-시멘트 4-5-숯가루
4-6-폐합성수지분말 5-배합공정
5-1-물 6-압출성형공정
6-1-압출기 7-가열건조공정
7-1-가열챔바 7-2-이송롤러
8-절단공정 9-냉각공정
9-1-냉각챔바 10-재단포장공정

Claims (2)

  1. 덩어리로 된 폐스치로폼을 선별한 후 조분쇄하고, 조분쇄된 폐스치로폼을 기어드모터식 분쇄기에 1차 2차 3차로 투입하여 지름 2~3㎜로 되게 미분쇄한 후 저장탱크에 저장하는 1차공정과(A),
    불연성 내장제의 원료혼합공정(4)으로서 지름 2~3㎜로 저장탱크에 보관중인 미분쇄된 폐스치로폼분말(4-2) 6.88 ~ 6.98 중량%, 미분말된 폐스폰지분말(4-3) 2.29 ~ 2.33 중량%, FRTC(암모늄, 폴리, 포스페이트)인 인삼염합성체(요소비료원료)(동서화공 제품)(4-1)인 불연액체 1.38 ~ 2.33 중량%, 시멘트(4-4) 45.87 ~ 46.51 중량%, 숯가루(4-5) 18.35 ~ 18.60 중량%와 물(5-1) 23.25 ~ 25.23 중량%를 비율로 첨가하여 배합한 후 배합물을 조성하는 2차공정(B)과,
    상기 배합물을 압출기(6-1)에 투입하여 3~5기압의 압으로 압출성형하는 압출성형공정(6)과,
    압출성형된 성형물을 120~150℃의 가열챔파(7-1)로 가열하여 건조물을 형성하는 가열건조공정(7)과,
    상기 건조물을 이송롤러(7-2)로 이송하여 절단기에서 1800~2400㎜로 절단하는 절단공정(8)과,
    절단된 절단물을 냉각챔바(9-1)에 투입하여 양생고정되게 하는 냉각공정(9)과,
    냉각공정(9)으로 양생된 양생물을 재단한 후 포장하여 완성하는 포장공정(10)으로 이루어지는 특징으로 하는 폐스치로폼을 이용한 건축용 난연성 및 단열성 내,외장용 판재의 제조방법.
  2. 덩어리된 폐스치로폼을 선별한 후 조분쇄하고, 조분쇄된 폐스치로폼을 기어드모터식 분쇄기에 1차 2차 3차로 투입하여 지름 2~3㎜로 되게 미분쇄한 후 저장탱크에 저장하는 1차공정(A)과,
    불연성 내장제의 원료혼합공정으로서 지름 2~3㎜로 탱크에 보관중인 미분쇄된 폐스치로폼분말(4-2) 6.88 ~ 7.32 중량%, 미분말된 폐스폰지분말(4-3) 2.29 ~ 2.44 ℃중량%, FRTC(암모늄, 폴리, 포스페이트)인 인삼염합성체(요소비료원료)(동서화공 제품)(4-1)인 불연액체 1.38 ~ 2.44 중량%, 폐합성수지분말(4-6) 63.41 ~64.22 중량%를 혼합한 후 이에 물(5-1) 24.39 ~ 25.23 중량%를 비율로 첨가하여 배합한 후 배합물을 조성하는 2차공정(B)과,
    상기 배합물을 압출기(6-1)에 투입하여 3~5기압의 압으로 압출성형하는공정(6)과,
    압출성형된 성형물을 120~150℃의 가열챔파(7-1)로 가열하여 건조물을 형성하는 가열건조공정(7)과,
    상기 건조물이 이송롤러(7-2)로 이송하여 절단기에서 1800~2400㎜로 절단하는 절단공정(8)과,
    절단된 절단물을 냉각챔바(9-1)에 투입하여 양생고정되게 하는 냉각공정(9)과,
    상기 냉각공정(9)으로 양생된 양생물을 재단한 후 포장하여 완성하는 포장공정(10)으로 이루어지는 특징으로 하는 폐스치로폼을 이용한 건축용 난연성 및 단열성 내,외장용 판재의 제조방법.
KR1020100003794A 2010-01-15 2010-01-15 폐스치로폼을 이용한 건축용 난연 및 단열성 내,외장용 판재의 제조 방법 KR101187292B1 (ko)

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