KR101317357B1 - Manufacture method of inorganic foam using geopolymer as binder - Google Patents

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Abstract

본 발명은 결합제로 지오폴리머의 무기바인더를 이용하여 건축물의 단열 및 방음효과를 제공하기 위해 사용되는 단열재 및 방음재 등의 용도로 사용될 수 있으며, 우수한 내수성과 내구성을 제공할 수 있는 불연성의 무기(Inorganic) 발포성형체의 제조방법에 관한 것이다.
본원에서 개시되는 불연성의 무기 발포성형체의 제조방법은 SiO4와 AlO4 사면체에 산소원자가 교대로 공유하여 Si-O-Al-O 결합형태의 미세기포가 형성된 3차원적인 무기(Inorganic) 네트워크 거대분자의 지오폴리머를 구성시키기 위한 수단으로서, 무기 성형체 내부에 미세한 기포를 부여하여 우수한 단열효과 및 방음효과를 제공하기 위한 무기 발포체 분말 및 과립(Granule) 제공단계; 지오폴리머를 제공하여 결합력이 우수한 발포성형체를 제공하도록 지오폴리머의 출발물질인 알루미나규산염 분말원료의 공급단계; 지오폴리머의 형성과정 중 알칼리 활성제, 첨가제 등을 제공하기 위한 알칼리 금속 및 첨가제 공급단계; 발포형성단계에서 제공된 무기 발포체와 지오폴리머를 제공하기 위하여 출발물질 및 첨가제를 균일한 분포로 제공하기 위한 혼합단계; 단열 및 방음을 위해 일정한 크기의 형상으로 구성하기 위한 성형단계; 알루미노 규산염의 조성을 갖는 물질과 알칼리 물질과 반응하여 3차원적인 지오폴리머의 네트워크를 형성에 의해 발포 성형체에 내구성 및 내수성을 제공하기 위한 양생단계; 발포 성형체에 포함된 수분을 제거하기 위한 최종 가열단계를 포함하는 공정으로 제공되는 무기(Inorganic) 발포성형체의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention can be used as a thermal insulation and soundproofing materials used to provide insulation and sound insulation of buildings using inorganic binders of geopolymers as a binder, non-combustible inorganic (Inorganic) that can provide excellent water resistance and durability The present invention relates to a method for producing a foamed article.
The method for preparing an incombustible inorganic foamed molded article disclosed herein is a three-dimensional inorganic network macromolecule in which microbubbles of Si—O—Al—O bonds are formed by alternately sharing oxygen atoms in SiO 4 and AlO 4 tetrahedra. As a means for constructing the geopolymer of, providing an inorganic foam powder and granules (Granule) to give a fine bubble inside the inorganic molded body to provide excellent heat insulation and sound insulation effect; Supplying alumina silicate powder raw material, which is a starting material of the geopolymer, to provide a geopolymer to provide a foamed molded product having excellent bonding strength; Alkali metal and additive supplying steps to provide alkali activators, additives, and the like during the formation of the geopolymer; Mixing to provide a uniform distribution of starting materials and additives to provide the inorganic foams and geopolymers provided in the foaming step; Forming step for configuring in a predetermined size shape for insulation and sound insulation; A curing step for providing durability and water resistance to the foamed molded body by forming a network of three-dimensional geopolymers by reacting with a material having an aluminosilicate composition and an alkali material; The present invention relates to a method for preparing an inorganic foamed molded article provided by a process including a final heating step for removing moisture contained in the foamed molded article.

Description

결합제로 지오폴리머를 이용한 무기 발포성형체의 제조방법{Manufacture method of inorganic foam using geopolymer as binder}Manufacturing method of inorganic foam using geopolymer as binder

본 발명은 결합제로 지오폴리머의 무기바인더를 이용하여 건축물의 단열 및 방음효과를 제공하기 위해 사용되는 단열재 및 방음재 등의 용도로 사용될 수 있는 불연성 무기(Inorganic)발포 성형체 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a non-combustible inorganic foamed molded article that can be used as a heat insulating material and a soundproofing material used to provide insulation and sound insulation of buildings using an inorganic binder of geopolymer as a binder.

본원에서 개시되는 불연성 무기 발포 성형체는 SiO4와 AlO4 사면체에 산소원자가 교대로 공유하여 Si-O-Al-O 결합형태의 미세기포가 형성된 3차원적인 무기(Inorganic) 네트워크 거대분자의 지오폴리머를 구성시켜 제공된다.The non-combustible inorganic foamed molded article disclosed herein is a three-dimensional inorganic network macromolecule of a macromolecule in which microbubbles of Si—O—Al—O bonds are formed by alternately sharing oxygen atoms in SiO 4 and AlO 4 tetrahedra. It is provided by constructing.

본원 발명자는 환경, 에너지 분야에 많은 관심을 갖고 지금까지 널리 사용되고 있는 스치로폼과 발포 폴리우레탄의 석유화학 제품의 고분자 단열재를 이용할 경우 화재발생에 의한 유독가스 방출로 치명적인 인명피해를 줄 뿐만 아니라 대기환경의 오염을 가속화시킬 수 있다는 많은 문제점을 인식하고, 이를 개선하고자 많은 노력과 연구를 수행하였으며, 이에 대한 연구결과로 초경량 시멘트 단열재의 제조방법(출원번호: 10-2010-002417), 지오폴리머를 이용한 무기발포 성형체의 제조방법(출원번호: 10-2010-0114664), 지오폴리머와 실리카 졸.겔법을 이용한 무기발포 성형체의 제조방법(출원번호: 10-2010-0114665)에 대한 특허를 출원하였으며, 더욱 물성이 개선된 무기 단열재를 얻기 위해 연구를 수행하는 과정 중에 본원의 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present invention have a lot of interest in the environment and energy fields and use the polymer insulation of petrochemical products of styrofoam and foamed polyurethane, which have been widely used until now, which not only induces fatal injury due to the release of toxic gases due to fire, Recognizing a lot of problems that can accelerate the pollution, many efforts and studies have been conducted to improve them, and as a result of this research, the manufacturing method of ultralight cement insulation material (application number: 10-2010-002417), inorganic using geopolymer Applied patent for manufacturing method of foam molding (application number: 10-2010-0114664), manufacturing method of inorganic foam molding using geopolymer and silica sol.gel method (application number: 10-2010-0114665) The invention of the present application was completed in the course of conducting research to obtain this improved inorganic insulation.

대부분의 에너지를 수입에 의존하고 있는 우리나라의 경우 총 에너지 소비량 중 건물 부분의 사용량이 25 %에 달해 건물에서의 에너지 절약문제는 매우 중요하다 할 수 있으며, 건축물에서의 단열은 에너지 절감뿐만 아니라 쾌적하고 안전한 주거환경을 제공하기 위하여 단열효과가 우수하고, 화재발생으로 유해가스 방출에 의한 인체 및 대기환경에 피해가 없는 단열재가 요구되고 있다. In Korea, where most of the energy depends on imports, 25% of the total energy consumption is used in the building, so the energy saving problem in the building is very important. In order to provide a safe living environment, the heat insulating material is required to have excellent heat insulating effect and no damage to the human body and the atmosphere caused by the emission of harmful gases due to the fire.

이와 같이 화재발생에 의한 인명피해 및 대기환경 피해를 줄이면서 열손실을 방지하기 위한 수단으로 본원에서 제공되는 무기 발포성 재료는 형성되는 공기층 자체가 단열효과가 우수하고 가열 내지는 냉각과정 중의 대류현상을 막아 줘서 단열효과를 제공할 뿐만 아니라 발포 성형체가 무기물로 구성됨에 따라 화재 발생에도 불연성을 확보하여 인명피해 및 대기환경의 피해를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. In this way, the inorganic foam material provided herein as a means for preventing heat loss while reducing human injury and damage to the air environment due to a fire occurrence has excellent thermal insulation effect and prevents convection during heating or cooling. In addition to providing thermal insulation effect, the foamed molded body is composed of inorganic materials, and thus it is expected to greatly reduce injuries and damages to the atmosphere by incombustible fires.

일반적으로 종래 기술에 의해 시중에 유통/판매되고 있는 단열재는 발포폴리스타이렌, 유리면, 발포폴리에틸렌, 폴리우레탄폼, 질석(Vermiculite), 퍼라이트(Perlite), 우레아폼, 셀룰로오즈보온재, 연질섬유판, 페놀폼 및 에어로겔 등이 사용되고 있으나, 발포폴리스타이렌인 경우 단열효과 높고 경량으로 운반 및 시공성이 우수하나 최고 안전사용온도 70 ℃로 고온, 자외선에 약하고 화재발생 시 착화나 유독가스의 발생 위험이 높아 인체에 치명적일 수 있으며, 유리면인 경우 유리섬유사이에 밀봉된 공기층이 단열층으로 단열성외에 불연성, 흡음성, 시공성, 운반성이 우수하고, 압축이나 침하에 의한 유효두께 감소, 함수에 의한 단열성 저하 우려가 있으며, 투습저항이 없으므로 별도의 방습층이 필요하다는 단점을 가지고 있고, 발포폴리에틸린인 경우 폴리에틸렌수지에 발포제 및 난연제를 배합하여 압출발포시킨 후 냉각한 판상의 발포제 적층 열융착하여 자기소화성을 갖춘 보온판, 보온통으로 제조한 것으로써, 평균온도상의 열전도율 0.039 kcal/mh ℃ 이하이기 때문에 단열효과가 우수하나 최고안전사용온도 80 ℃로 화재발생 시 유독가스의 방출로 인한 인체의 유독성을 제공한다는 단점을 갖고 있다. Insulation materials generally distributed / sold on the market by the prior art include expanded polystyrene, glass wool, expanded polyethylene, polyurethane foam, vermiculite, perlite, urea foam, cellulose insulation, soft fiber board, phenol foam, and aerogel. Although foamed polystyrene is used for foaming polystyrene, it has high thermal insulation effect and light weight, and is excellent in transportation and construction.However, it can be fatal to human body because it is weak to high temperature and ultraviolet rays at the maximum safe working temperature of 70 ℃ and high risk of ignition or toxic gas in case of fire. In the case of the glass surface, the air layer sealed between the glass fibers is a heat insulating layer, and besides heat insulation, it has excellent incombustibility, sound absorption, workability, and transportability. Has the disadvantage of requiring a moisture-proof layer, The foamed and flame-retardant mixture is mixed with the polyethylene resin and extruded and foamed, and then the laminated sheet of foamed foam is thermally fused and manufactured by using a heat insulating plate and thermos with self-extinguishing property, and the thermal conductivity at the average temperature is 0.039 kcal / mh ℃ or less. Although the effect is excellent, it has the disadvantage of providing the human body's toxicity due to the emission of toxic gas in case of fire with the maximum safe operating temperature of 80 ℃.

폴리우레탄인 경우 폴리올(polyol), 폴리이소시아네이트(polyisocyanate) 및 발포제, 난연성을 위한 첨가제가 주원료이며, 폴리우레탄폼을 발포성형한 유기발포체(독립기포구조)의 단열재로써, 내열성(최고안전사용온도 100 ℃)보다는 단열성이 우수하여 냉동기기등의 보냉재로 적합하나 시공 후 부피가 줄고 열전도율이 저하되는 단점이 있으며, 이 또한 화재발생 시 다른 발포성고분자 재료와 동일하게 유독가스가 방출된다는 단점을 가지고 있다. In the case of polyurethane, polyol, polyisocyanate, foaming agent, and additives for flame retardancy are the main raw materials, and as heat insulating material of organic foam (independent bubble structure) in which polyurethane foam is molded, it is heat resistant (maximum safe operating temperature 100). It is suitable for cold storage materials such as refrigerators because it has better insulation than ℃), but it has the disadvantage of decreasing volume after construction and lowering thermal conductivity. This also has the disadvantage of toxic gas being released in the same way as other foaming polymer materials.

질석(Vermiculite)인 경우 운모계 광석으로 1000 ℃ 소성한 유공형의 무기질로 단열, 보온, 불연, 방음, 결로방지에 장점을 가지고 있으며, 퍼라이트인 경우 화산석으로된 진주석을 900~1200 ℃로 소성한 후 분쇄하여 소성, 팽창한 것으로 내부에 미세공극을 가지는 경량 구상형의 작은 입자로 구성되어 경량골재 및 단열재료로 이용하는 것으로 단열, 보온, 흡음에 효과가 있으나, 질석이나 퍼라이트와 같은 광물을 발포시키기 위해서 1,000 ℃ 이상의 높은 에너지가 필요하다는 단점을 가지고 있다. In case of vermiculite, it is a pore-type inorganic material fired at 1000 ℃ by mica-based ore. It has advantages in insulation, insulation, non-combustibility, sound insulation, and condensation prevention. After crushing, sintering, and swelling, it consists of small particles of light spherical shape with microvoids inside, and is used as light weight aggregate and heat insulating material. In order to make a high energy of 1,000 ℃ or more has a disadvantage.

에어로겔인 경우 머리카락 1만분의 1 굵기인 구조체들이 솜사탕처럼 얽혀서 공기구멍이 전체부피의 95 %를 차지함에 따라 단열과 방음효과가 매우 뛰어나다는 장점을 가지고 있으나 매우 고가라는 단점으로 일부 첨단산업에만 제한적으로 이용하고 있다. 이와 같이 지금까지 개발되어 있는 발포재는 석유화학제품인 경우 화재발생 시 유독가스 방출에 의한 인체에 치명적인 위해를 가할 위험성이 매우 높을 뿐만 아니라 환경오염을 가속화시킬 수 있으며, 세라믹인 경우 1,000 ℃ 이상의 고온이 필요하여 에너지손실이 크고, 압축성형을 하기 위하여 일정한 틀에 성형을 하기 위한 많은 설비비가 필요하거나 에어로겔과 같이 가격이 고가라는 단점을 가지고 있기 때문에 가격경쟁력을 잃을 뿐만 아니라 에너지절감을 위한 건축 단열소재로써 다방면의 분야에 제한적으로 사용해야할 실정이다.In the case of aerogels, structures with a thickness of 10,000 parts of hair are entangled like cotton candy, so that the air hole occupies 95% of the total volume. I use it. As such, the foamed materials developed so far have a high risk of causing toxic chemical harm in the event of a fire in case of fire, and can accelerate environmental pollution. In the case of ceramics, a high temperature of 1,000 ° C. or higher is required. As it has high energy loss and requires a lot of equipment cost for molding in a certain frame for compression molding or has a disadvantage of high price like aerogel, it not only loses the price competitiveness but also has various aspects as a building insulation material for energy saving. Limited use in the field of

지금까지 화성 C랜드나 인천 호프집, 대구 지하철, 부산 고층건물의 화재에서 나타난 바와 같이, 단열재 및 방음재로 개발되어 있는 발포재는 석유화학제품인 경우 화재발생 시 유독가스 방출에 의한 인체에 치명적인 위해를 가할 위험성이 매우 높을 뿐만 아니라 환경오염을 가속화시킬 수 있으며, 발포세라믹이나 경량시멘트인 경우 대량의 시스템, 고온 및 제조공정 시간이 장시간 필요하기 에너지손실이 크며, 생산력이 크게 떨어진다는 문제점을 갖고 있다. As seen in the fires of Hwaseong C Land, Incheon Hope House, Daegu Subway, and Busan high-rise building, the foam material developed as insulation and soundproofing material can cause fatal harm to human body by toxic gas emission in case of fire. Not only is the risk very high, it can accelerate environmental pollution, and in the case of foamed ceramics or lightweight cements, a large amount of system, high temperature, and manufacturing process time are required for a long time, resulting in a large energy loss and a significant drop in productivity.

특히 상기에서 설명한 질석(Vermiculite), 퍼라이트(Perlite), 에어로겔의 경우 무기물로 구성됨에 따라 화재발생에 대한 문제점을 크게 극복할 수 있다는 이유로, 제한적 분야에 사용하기 위한 시도가 있었음에도 실질적으로 단열재 분야에 이용하기 위하여 일정한 형상 및 내구성과 내수성을 유지하기 위한 적합한 바인더가 없을 뿐만 아니라 작업성이 낮으며, 높은 내구성 및 내수성을 제공할 수 없다는 문제점을 해결하지 못하여 정체상태에 있다. Particularly, in the case of Vermiculite, Perlite, and Aerogel, which are described above, since they are composed of inorganic materials, the problem of fire can be largely overcome. Not only does not have a suitable binder to maintain a constant shape and durability and water resistance for use, but also has low workability and does not solve the problem of not being able to provide high durability and water resistance.

상기와 같은 종래의 단열재에 대한 문제점을 극복하기 위해 현재 건축물 내에서 열손실을 방지하고 온실가스 방출을 억제하면서 단열효과를 극대화할 수 있는 불연성의 무기 단열재 개발을 위해 많은 노력을 기울이고 있는바. 관련 기술을 살펴보면, 한국공개특허 2005-0033352호에서는 메타규산나트륨과 알루미나 시멘트를 원료로 하는 결정성 알루미노실리케이트 무기 단열재를 기본 골격으로 하고, 탄산수소나트륨에 메타인산을 가하여 중탄산나트륨에 결합된 이산화탄소가 해리됨과 동시에 이산화탄소 기포를 발생시키는 불연성 단열재 조성물, 이를 이용한 단열재 및 그 제조방법을 제시한 선행기술이 있으나 이는 본원 기술구성의 미리 발포된 무기발포체의 분말 또는 과립을 지오폴리머의 무기 바인더로 이용하여 고강도 및 내수성이 우수한 일정한 형상의 단열재를 얻는 기술구성과 전혀 다름을 알 수 있다.In order to overcome the problems with the conventional heat insulating material as described above, we are currently making a lot of efforts to develop a non-flammable inorganic heat insulating material that can maximize the heat insulation effect while preventing heat loss and suppressing greenhouse gas emissions. In the related art, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-0033352 uses carbonic acid bonded to sodium bicarbonate by adding phosphate to sodium bicarbonate by using crystalline aluminosilicate inorganic insulating material based on sodium metasilicate and alumina cement as a basic skeleton. The non-combustible heat insulating material composition that generates carbon dioxide bubbles at the same time as the dissociation, and the prior art that proposes a heat insulating material using the same and a method of manufacturing the same, but this is by using the powder or granules of the pre-foamed inorganic foam of the present technical configuration as an inorganic binder of the geopolymer It can be seen that it is completely different from the technical configuration of obtaining a heat insulating material of a constant shape excellent in high strength and water resistance.

한국공개특허 2006-0041137호에서는 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 발포진주암입자, 발포질석입자, 발포세라믹입자를 단독 또는 혼용하여, 규산소다시멘트와 혼합하고 가열, 건조, 경화하므로써 완전불연, 완전무개스, 무공해의 특성을 갖는 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 세라믹 발포성형물 및 그 제조방법을 제시하고 있는바, 그 기술구성에 있어서 이미 발포된 진주암이나 기타 발포세락믹이 구성됨에 따라 본원과 유사하다고 생각할 수 있으나 발포 형상체의 결합력을 제공하는 바인더의 구성이 전혀 다르며, 다른 기술의 구성면에 있어서도 다름을 알 수 있다.In Korean Patent Laid-Open No. 2006-0041137, using a silicate cement as a binder, foamed pearlite particles, foamed vermiculite particles and foamed ceramic particles alone or mixed, mixed with sodium silicate cement, and completely nonflammable and completely free The present invention provides a ceramic foamed molded product manufactured using gas and sodium silicate cement having a non-polluting property as a binder and a method for manufacturing the same. Although it can be considered similar, the configuration of the binder for providing the bonding force of the foamed body is completely different, it can be seen that also in terms of the configuration of other technologies.

한국공개특허 2009-0019087호에서는 팽창질석(Expanded vermiculite)을 이용한 건축 보온단열재용 난연질석 스티로폼 보드의 제조에 관한 것으로서, 난연성및 흡차음성이 우수한 팽창 질석과 단열성이 우수한 폴리스티렌 발포수지(EPS Bead)를 주원료하고 여기에 난연성 및 두 원료의 접착력 강화를 위해 유무기계 난연접착성 화합물을 혼합한 후 성형기에서 열성형하는 난연질석스티로폼 보드를 제시하고 있는바, 이는 팽창질석과 스치로폼이 물리적으로 혼합되면서, 스티로폼에 난연성 부여 및 두 재료의 접착력 강화를 위해 규산나트륨 화합물, 난연 우레탄 접착제 등 유무기계 난연성 접착제를 스프레이혼합, 고온에서 열 성형한 반면, 본원에서는 스치로폼의 문제점을 대체하기 위한 방법으로 적용할 수 있는 기술의 구성과 그 기술사상이 전혀 다름을 확인할 수 있다.Korean Patent Laid-Open No. 2009-0019087 relates to the manufacture of flame retardant styrofoam boards for building thermal insulation materials using expanded vermiculite, and includes expanded vermiculite having excellent flame retardancy and sound insulation, and polystyrene foam resin having excellent thermal insulation. It is proposed a flame retardant styrofoam board which is a main raw material, flame retardant and flame retardant adhesive compound to strengthen the adhesive strength of the two raw materials, and then thermoforming in a molding machine, which is styrofoam physically mixed with expanded vermiculite and styrofoam In order to impart flame retardancy and strengthen adhesion between the two materials, non-machined flame retardant adhesives such as sodium silicate compound and flame retardant urethane adhesive are spray-mixed and thermoformed at a high temperature, while the present technology can be applied as a method to replace the problems of styrofoam. Make sure that the composition of the There.

또한, 한국공개특허 2009-0101402호에서는 발포진주암 및 발포질석 입자를 포함하는 각종의 고온발포성 광물을 주원료로 하고, 이곳에 무기원료인 규산소다(물유리), 불완전겔화규산소다, 규산소다시멘트와 같은 무기 접착제를 사용하여 불연성의 판상재(또는 형상재)와 상기를 기재로 한 불연성의 화장판상재(또는 화장형상재) 및 그 제조방법을 제시하고 있는바, 인용발명의 경우 형상체의 구성물질이 대부분 무기물로 이루어져 불연성을 제공할 수 있다는 매우 큰 장점을 갖고 있으나, 상기 기술에서 바인더로 규산소다가 사용될 경우 내수성을 전혀 제공할 수 없다는 큰 단점을 가지고 있을 뿐만 아니라 본원의 지오폴리머 바인더와 비교할 때 기술구성이 전혀 다름을 알 수 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0101402 uses various high-temperature foaming minerals including expanded pearlstone and expanded vermiculite particles as main raw materials, including inorganic silicate (water glass), incomplete gel silicate, and sodium silicate cement. Using an inorganic adhesive, a non-combustible plate-like material (or shape material), a non-combustible plate-like material (or cosmetic shape material) based on the above, and a manufacturing method thereof are proposed. Although most of them are made of inorganic materials and have a very great advantage of providing incombustibility, when the sodium silicate is used as the binder in the above technique, it has a big disadvantage that it cannot provide water resistance at all, as well as the geopolymer binder of the present application. It can be seen that the technical configuration is completely different.

한국공개특허 2010-0045114호에서는 유리질 암석을 가스 또는 전기로 급속 가열하여 결정수를 기화시킨 무기질 발포체와 물유리(Na20·SiO2), 난연제, 안티몬 및 PVA(Polyvinyl acetate)을 교반한 보조재를 혼합하여 몰드에 성형하여 열경화시키되, 상기 무기질 발포체와 보조재의 혼합비율은 2:1이고, 상기 보조재는 물유리 65 내지 70 중량%, 난연제 27.5 내지 32.5 중량%, 안티몬 2.48 내지 3.0 중량% 및 PVA 0.01 내지 0.02 중량%의 비율로 교반되어 제조되는 불연성 무기질 단열재를 제시하고 있는바, 본원에서는 열처리에 필요한 온도가 상온에서 200 ℃ 이하의 온도범위인 반면 인용발명에서는 가스 또는 전기로를 이용하여 결정수가 기화시킬 수 있는 매우 높은 온도의 가열범위를 선택함에 따라 본원의 기술사상과 매우 어긋난다 할 수 있으며, 또한 기술구성 성분을 포함하여 그 기술사상이 다르다 할 수 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-0045114 discloses an inorganic material obtained by rapidly heating glass rocks with gas or electricity to vaporize crystal water and an auxiliary material obtained by stirring water glass (Na 2 0 · SiO 2 ), flame retardant, antimony, and polyvinyl acetate (PVA). The mixture is molded in a mold and thermally cured, wherein the mixing ratio of the inorganic foam and the auxiliary material is 2: 1, and the auxiliary material is 65 to 70% by weight of water glass, 27.5 to 32.5% by weight of flame retardant, 2.48 to 3.0% by weight of antimony, and PVA 0.01 To present a non-flammable inorganic insulation prepared by stirring at a ratio of to 0.02% by weight, in the present invention, the temperature required for heat treatment is a temperature range of 200 ° C or less at room temperature, whereas in the present invention, crystal water is vaporized using a gas or an electric furnace. Selecting a very high temperature heating range can deviate very much from the technical idea of the present application, and also includes technical components. W may be that the spirit is different.

한국공개특허 2010-0120728호에서는 휘발성 유기 화합물(VOC)에 의한 피해를 방지하고 내열성이 우수하여 불연재로써 화재의 확산을 막고 방진, 방음, 단열성이 우수하여 기존의 단열재를 대체할 수 있는 불연성 세라믹 볼 패널 조성물을 제시하고 있는바, 본원의 바인더는 지오폴리머를 이용한 반면 상기 인용발명의 바인더는 에폭시를 사용하고 있음에 따라 화재발생 시 다량의 유독가스에 의한 치명적인 인명피해 결과를 초래할 수 있으며, 기술구성에 있어서 본원과 전혀 다름을 알 수 있다. In Korean Patent Publication No. 2010-0120728, it is a non-combustible ceramic ball that prevents damage by volatile organic compounds (VOC) and has excellent heat resistance to prevent the spread of fire as a non-combustible material and to replace existing heat insulating materials with excellent dust, soundproof and insulation properties. As the panel composition is proposed, the binder of the present application uses a geopolymer, whereas the binder of the cited invention uses epoxy, which may result in fatal damage to humans caused by a large amount of toxic gases in the event of a fire. It can be seen that it is completely different from the present.

이와 같이 환경적, 경제적인 이유로 최근에는 ALC(Autoclaved Lightweight Concrete) 또는 발포세라믹이 각광을 받고 있는 추세에 있으나 ALC의 경우 고온, 고압증기 양생된 경량기포 콘크리트로서 시멘트와 기포제를 넣어 발포시스템에 의해 다공질화 한 혼합물을 고온, 고압(온도: 약 180 ℃, 압력: 10 ㎏/㎠)에서 증기 양생시켜야 하기 때문에 거대한 설비비가 필요하며, 경량기포시멘트를 제조하기 위해서 많은 양생 기간이 필요함에 따라 경쟁력이 떨어질 뿐만 아니라 비중이 0.5 g/㎤ 이상으로서 단열효과가 높지 않은 문제점을 해소할 기술이 필요하다.Recently, ALC (Autoclaved Lightweight Concrete) or foamed ceramics have been in the spotlight for environmental and economic reasons. However, ALC is a lightweight foamed concrete that is cured by high temperature and high pressure steam. The high temperature and high pressure (temperature: about 180 ℃, pressure: 10 kg / ㎠) need to cure the steam mixture, huge equipment cost is required, and a lot of curing period is required to manufacture lightweight foam cement, it will be less competitive. In addition, there is a need for a technique to solve the problem that the specific gravity is more than 0.5 g / ㎠ and the heat insulation effect is not high.

또한 무기단열재의 경우 내구성을 제공하기 위하여 1,000 ℃ 이상의 매우 높은 고온이 필요하거나, 낮은 온도에서 미세한 기포형상체가 제공될 경우 결합력이나 내수성이 매우 저조하여 장기간 건축구조물의 단열 및 방음재로서의 역할을 할 수 없는 문제점을 해소할 수 있는 기술이 필요하다. In addition, in the case of inorganic insulating material, very high temperature of 1,000 ° C. or higher is required to provide durability, or when a fine bubble shape is provided at a low temperature, bonding strength or water resistance is very low, and thus it cannot serve as a thermal insulation and soundproofing material for a long time. There is a need for technology that can solve the problem.

본원은 종래의 불연성 무기 발포 형상체가 화재발생 시 무기물로 구성되어 유독가스가 전혀 방출되지 않음에 따라 인명피해를 크게 줄일 수 있고, 대기환경을 보호할 수 있다는 장점을 갖고 있으나, 발포된 무기물의 형상체를 이루기 위해서는 매우 높은 소결온도로 가열해야만 내구성을 발휘할 수 있기 때문에 높은 에너지가 필요하며, 발포세라믹의 제조공정이 복잡함에 따라 작업성이 떨어진다는 문제점을 해소하기 위한 과제를 갖는다. The present invention has the advantage that the non-combustible inorganic foam is composed of inorganic materials in the event of a fire, the toxic gas is not released at all can greatly reduce the human injury and protect the atmospheric environment, but the foamed inorganic material In order to achieve the upper body, high energy is required because the durability can be achieved only by heating to a very high sintering temperature, and there is a problem to solve the problem of poor workability due to the complicated manufacturing process of the foam ceramic.

또한 종래의 발포된 무기 성형체는 내수성이 크게 부족하면서 비중이 대체적으로 높음에 따라 종래의 석유화학 제품인 스치로폼이나 발포폴리우레탄 등의 단열재보다 단열 및 방음효과가 미약하면서 가격 경쟁력이 크게 떨어진다는 문제점을 해소하기 위한 과제를 갖는다. In addition, the conventional foamed inorganic molded body is largely lacking in water resistance and has a relatively high specific gravity, which solves the problem that the price competitiveness is weak and the price competitiveness is much lower than that of conventional petrochemical products such as styrofoam or polyurethane foam. It has a problem to do.

또한 종래의 무기 발포 형상체를 얻고자 할 때 에너지에 대한 문제점을 해결하기 위하여 낮은 온도영역에서 비중이 낮은 무기형상체를 제조할 수 있는 기술이 도입된다 할지라도 무기 형상체의 결합력은 물론 내수성이 크게 부족하여 무기 단열재 및 방음재로서 장기간 형상을 유지할 수 없는 문제을 극복하기 위한 과제를 갖고 시작된 발명이다. In addition, in order to solve the problem of energy when the conventional inorganic foamed body is to be obtained, even if a technology capable of manufacturing an inorganic body having a low specific gravity in a low temperature range is introduced, the bonding strength and the water resistance of the inorganic body are greatly increased. It is an invention started with the problem to overcome the problem of being unable to maintain the shape for a long time as an inorganic heat insulating material and a sound insulation material.

본원은 종래의 시멘트 단열재를 제조할 때와 같이 오토클래이브와 같은 거대한 반응장치 및 장시간의 반응조건을 요하지 않으며, 종래의 고분자 바인더가 없이도 지오폴리머의 무기바인더를 이용하여 초경량의 무기 발포성형체로 압축강도는 물론 내수성이 우수한 무기 발포성형체 및 그 제조방법을 찾고자 하는 목적을 갖는다.The present application does not require a large reaction device such as an autoclave and a long time reaction condition as in the manufacture of a conventional cement insulation material, and compresses it into an ultra-light inorganic foam molding by using an inorganic binder of geopolymer even without a conventional polymer binder. It aims to find an inorganic foamed molded article having excellent strength as well as water resistance and a method of manufacturing the same.

또한, 본원은 종래의 석유화학제품으로 제공되는 가연성의 발포성 고분자수지나 ALC의 경량기포 콘크리트를 대체할 수 있는 경량의 불연성 무기 발포 성형체를 제공하고자 하는 기술사상과 발명의 목적을 갖는다.In addition, the present application has a technical idea and an object of the present invention to provide a lightweight non-combustible inorganic foamed molded article that can replace the flammable foamable polymer resin or ALC lightweight foam concrete provided in the conventional petrochemical.

본원의 기술사상은 지오폴리머를 이용하여 압축강도 및 내수성이 우수한 무기 발포성형체를 얻고자 하는 것으로, 먼저 지오폴리머(geopolymer)에 대해 살펴보면, 지오폴리머는 1930년대 클링커를 요구하지 않는 시멘트 개발을 위해 수행된 Kuhl, Chasssevent, Feret, Fudon 등의 연구로 시작된 것으로, 1950년대에 이르러 구소련의 Glukhovsky가 제올라이트를 다량 포함하는 천연광물과 알칼리 용액을 혼합하여 흙 시멘트(Soil Cement)를 개발하였으나, 이후 관련 연구가 잊혀져 있었으나 1970년 후반 프랑스의 Davidovits는 고온에 취약한 고분자화합물의 특성을 개선하기 위한 연구를 진행하던 중 고령토와 석회석을 사용하여 새로운 재료를 합성하게 되었으며, 이 재료의 결합구조가 알루미나-규산염에서 낮은 온도와 짧은 시간에 자연 발생하는 3차원의 알루미나-규산염 구조로서, 기존의 고분자화합물과 유사하다는 것을 이유로 이를 지오폴리머(Geopolymer)라 명명하였으며, 이를 alkali-bounded-ceramics, Sialate, 수산화세라믹, 알칼리 활성화시멘트 등 여러 가지 이름으로 부르며 사용하고 있으나, 넓은 의미로 무기 폴리머 재료라고 할 수 있다.The technical idea of the present application is to obtain an inorganic foamed molded article having excellent compressive strength and water resistance by using a geopolymer. First, when the geopolymer is examined, the geopolymer is performed to develop cement that does not require clinker in the 1930s. In the early 1950s, the former Soviet Union Glukhovsky developed a soil cement by mixing natural minerals containing a large amount of zeolite with an alkaline solution. Although forgotten, in late 1970, Davidovits, France, was working to improve the properties of polymers susceptible to high temperatures, using kaolin and limestone to synthesize new materials. And naturally occurring three-dimensional alumina-silicate structure Since it is similar to the existing polymer compound, it is called a geopolymer, and it is called by various names such as alkali-bounded-ceramics, Sialate, hydroxide ceramics, and alkali activated cement. It can be called a polymer material.

Sialate는 silicon-oxo-aluminate의 약어이며, SiO4와 AlO4 사면체에 산소원자가 교대로 공유하여 네트워크를 구성하는 Sialate는 산소 4배위 다면체 내에 Si4+와 Al3 +의 사슬과 링(Ring)으로 구성된 폴리머로, 대표적인 표시는 Mn-(SiO2)z-AlO2n·H2O 이며, 여기서 z는 1, 2, 3이고, M은 K+나 Na+같은 1가 양이온, n은 중충합 정도를 나타낸다. Sialate is an abbreviation of the silicon-oxo-aluminate, a SiO 4 and AlO 4 tetrahedra chain and the ring (Ring) of Si 4+ and Al 3 + Sialate to configure the network by sharing the oxygen atoms in the oxygen-shift 4 in coordination polyhedron configured as a polymer, a typical display is M n - and (SiO 2) z -AlO 2n · H 2 O, wherein z is 1, 2, 3, M is K + or Na + 1 cation, such as, n is from chunghap Indicate the degree.

따라서 복잡한 지오폴리머 구조는 SiO4와 AlO4 사면체와 연결된 Q단위 형태의 사슬, 체인, 시트, 3차원 네트워크로 구성되어 있는 것으로 예측되고 지오폴리머에는 PS(Poly silicate), PSS(Poly Silicate-Siloxo), PSDS(Poly Silate-Disiloxo)가 대표적인 형태이며, 지오폴리머화의 반응 기구를 고도로 단순화하면 다음과 같이 설명될 수 있다. Therefore, the complex geopolymer structure is expected to be composed of chains, chains, sheets, and three-dimensional networks of Q units connected to SiO 4 and AlO 4 tetrahedra.Poly silicate (PS) and poly silicate-siloxo (PSS) are used for geopolymers. Polysilate-Disiloxo (PSDS) is a representative form, and a highly simplified reaction mechanism of geopolymerization can be described as follows.

알루미나규산염 원료를 알칼리 수용액(M+, OH-)에서, 가수 분해하여 알루민산염과 규산염의 혼합용액으로 만들고, 이것을 신종으로 분화, 평형(탈수반응), 겔화(탈수반응-겔 1생성), 재조직(탈수반응-겔2생성)의 3단계 처리를 하면, 폴리머화 및 경화(탈수반응)시킬 수 있게 되는바, 지오폴리머의 중요 과정은 고체 알루미나규산염 원료가 합성 알칼리 알루미나규산염으로 전환(용해)될 때 일어난다.An alkaline aqueous solution of alumina-silicate raw materials (M +, OH -) from hydrolysis by making a mixed solution of aluminate and silicate, differentiate it as new, equilibrium (dehydration), gelled (dehydration-gel first generation), The three-stage treatment of the restructure (dehydration-gel 2 generation) enables polymerization and curing (dehydration) .The important process of geopolymers is the conversion of solid alumina silicate raw material to synthetic alkali alumina silicate (dissolution). When it happens.

본원은 결합제로 지오폴리머를 이용하여 단열 및 방음 특성이 우수하고 내수성과 내구성 및 불연성을 제공할 수 있는 무기(Inorganic) 발포성형체의 제조방법으로, SiO4와 AlO4 사면체에 산소원자가 교대로 공유하여 Si-O-Al-O 결합형태의 3차원적인 네트워크 거대분자인 지오폴리머를 구성시키고 우수한 단열효과 및 방음효과를 제공하기 위해 1~4종의 액상 규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬, 알루미늄실리콘산나트륨 중에서 선택되는 액상의 규산염을 열적 방법에 의해 건조시켜 고상(Solid phase)화 된 규산염을 얻거나, 화학적 방법에 의해 수용성 유기용매에 의해 석출시켜 고상화 된 규산염을 얻고, 고상화 된 규산염을 90~350℃의 온도범위에서여 발포시키고, 이를 분체(Sieving) 공정을 통하여 분극화된 분말 및 과립을 얻는 무기발포체 분말 및 과립(Granule) 얻는 제1단계와,
지오폴리머를 제공하여 결합력이 우수한 발포성형체를 얻도록 지오폴리머의 출발물질인 알루미나규산염 분말원료의 공급단계에서 (Si2O5, Al2O2)n의 분자식을 제공하여 Si-O-Al-O의 결합으로 구성되는 비정질의 알루미노실리케이트의 겔(Gel)이 형성될 수 있도록 하기 위하여 알루미나-규산염 산화물로 구성된 광물, 플라이애쉬(Fly ash), 고로슬래그(Furnace slag) 중에서 선택되는 분말이 상기 제1단계에서 얻은 무기 발포체 분말 및 과립(Granule)이 100 중량부 기준일 때 5 ~ 150 중량부로 제공되는 제2단계와,
지오폴리머의 형성과정 중 알칼리 활성제로 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 수산화칼륨(KOH), 탄산칼륨(K2CO3), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 산화칼슘(CaO) 중에서 선택되어지는 1종 이상의 알카리 금속이 추가되어 제2단계에서 얻은 알루미나규산염 분말원료와의 혼합조성물의 pH가 11~13 범위를 유지하도록 알칼리 금속이 공급되는 제3단계와,
지오폴리머의 형성과정 중 기능성을 높이기 위하여 원적외선 및 음이온을 방출할 수 있는 세라믹류, 대기 중의 유해가스를 흡착하기 위한 흡착제, 발포성형체의 휨강도를 향상시키기 위한 섬유류, 발포성형체의 내수성을 향상시키기 위한 고분자류 중에서 선택되는 첨가제가 상기 제3단계로 준비된 원료분말 100중량부 기준일 때 40 중량부 이하로 추가되어 공급되는 첨가제 공급단계를 포함하고,
상기 제1단계 내지 첨가제 공급단계까지 준비된 원료가 균일하게 혼합되고 일정한 크기와 형상으로 만드는 성형단계와 양생단계 및 가열단계를 거쳐 본원의 목적을 달성할 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.
The present invention is a method of manufacturing an inorganic foamed molded article that can provide excellent heat insulation and soundproofing properties and provide water resistance, durability and non-combustibility by using a geopolymer as a binder, by alternately sharing oxygen atoms in SiO 4 and AlO 4 tetrahedra. 1-4 types of liquid sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate and aluminum siliconic acid to form geopolymer, a three-dimensional network macromolecule in the form of Si-O-Al-O bond, and to provide excellent insulation and sound insulation A liquid silicate selected from sodium is dried by a thermal method to obtain a solid phase silicate, or precipitated by a water-soluble organic solvent by a chemical method to obtain a solidified silicate, and the solidified silicate is 90 Foaming in the temperature range of ~ 350 ℃, to obtain an inorganic foam powder and granules (Granule) to obtain a polarized powder and granules through a sieving process The first step,
In order to provide a geopolymer to obtain a foamed molded article having excellent binding force, a molecular formula of (Si 2 O 5 , Al 2 O 2 ) n is provided in the feeding step of the alumina silicate powder raw material, which is the starting material of the geopolymer. In order to form a gel of amorphous aluminosilicate composed of O-bonds, a powder selected from minerals consisting of alumina-silicate oxides, fly ash, and furnace slag is selected. A second step of providing 5 to 150 parts by weight of the inorganic foam powder and granules obtained in the first step based on 100 parts by weight,
Alkali activators during the formation of geopolymers include sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), potassium hydroxide (KOH), potassium carbonate (K 2 CO 3 ), calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), calcium oxide ( A third step of supplying an alkali metal so that at least one alkali metal selected from CaO) is added to maintain the pH of the mixed composition with the alumina silicate powder raw material obtained in the second step in the range of 11 to 13,
Ceramics that can emit far infrared rays and anions to enhance functionality during the formation of geopolymers, adsorbents for adsorbing harmful gases in the atmosphere, fibers for improving the bending strength of foamed molded products, polymers for improving the water resistance of foamed molded products When the additive selected from the group is based on 100 parts by weight of the raw material powder prepared in the third step based on the additive supply step is added to supply less than 40 parts by weight,
Through the forming step, curing step and heating step of uniformly mixing the raw material prepared up to the first step to the additive supply step to make a uniform size and shape, the present invention was completed.

상기의 기본구성에 추가로 유익한 실내환경을 제공하기 위하여 무기산화물로 구성된 세라믹 분말을 공급하거나, 무기 발포성형체 특유의 부족한 인장강도를 향상시키기 위하여 파이버(Fiber)의 공급이 추가로 이루어져 단열재 및 방음재의 우수한 압축강도, 내수성 및 내구성을 개선할 수 있는 불연성의 무기 발포성형체의 제조방법으로 적용될 수 있는 기술사상을 포함한다. In order to provide a beneficial indoor environment in addition to the above basic configuration, to supply a ceramic powder composed of an inorganic oxide, or to supply a fiber (Fiber) in order to improve the insufficient tensile strength peculiar to the inorganic foamed molded article of the insulation and sound insulation It includes the technical idea that can be applied to the production method of non-combustible inorganic foam molded article which can improve the excellent compressive strength, water resistance and durability.

본원의 무기 발포 성형체의 제조방법에서 무기 발포체 분말 및 과립(Granule) 제공단계는 무기물 입자에 제공된 미세 기공에 의해 단열, 방음 효과를 제공할 수 있도록 일정한 형상에 충진되면서, 일정한 크기로 유지될 수 있도록 미세 기공을 갖는 무기 분말(Inorganic powder)이나 과립이 공급될 수 있는바, 미세 기공을 갖는 무기 분말(Inorganic powder)이나 과립은 1~4종의 액상 규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬, 알루미늄실리콘산나트륨 중 1종 이상의 액상의 규산염을 열적 방법에 의해 가열 또는 건조시키거나, 화학적 방법에 의해 수용성 유기용매에 의해 석출시켜 고상(Solid phase)화된 규산염을 90~350 ℃의 온도로 가열하여 발포시키고, 이를 분체(Sieving)하여 용도에 적합한 단열, 방음재의 충진제로 제공되는 방법으로 적용될 수 있다. In the manufacturing method of the inorganic foamed molded article of the present invention, the inorganic foam powder and granule (Granule) providing step is filled in a certain shape to provide a heat insulation and sound insulation effect by the fine pores provided in the inorganic particles, so that it can be maintained at a constant size Inorganic powder or granules having fine pores may be supplied.Inorganic powder or granules having fine pores may be used in one to four types of liquid sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate and aluminum siliconic acid. One or more liquid silicates in sodium are heated or dried by a thermal method, or precipitated by a water-soluble organic solvent by a chemical method, and the solid phase-formed silicates are heated and foamed by heating at a temperature of 90 to 350 ° C., It may be applied by a method of providing a filler of heat insulation and soundproof material suitable for use by sieving it.

이 때 본원의 무기 단열재 및 방음재의 물성을 향상시키기 위하여, 고상의 규산염에 의해 발포된 무기 분말이나 과립을 100 중량부로 기준으로 할 때 발포된 진주석(Perlite), 질석(Vermuculite), 실리카 겔(Silica gel) 내지는 에어로겔(Aerogel), 화산석, 제올라이트(Zeolite) 중 선택되어지는 1종 이상의 무기 단열재가 45 중량부 이하로 추가로 첨가되는 방법으로 적용될 수 있다.At this time, in order to improve the physical properties of the inorganic insulating material and sound insulation material of the present application, when the inorganic powder or granules foamed by solid silicate based on 100 parts by weight based on the perlite foam (Perlite), vermiculite (Vermuculite), silica gel ( Silica gel or aerogel (Aerogel), volcanic stone, zeolite (zeolite) may be applied by a method in which at least one inorganic insulating material is added at 45 parts by weight or less.

본원의 무기 발포 성형체의 제조방법에서 지오폴리머의 출발물질인 알루미나규산염 분말원료의 공급단계는 발포성형체의 내구성 및 내수성을 향상시킬 목적으로 지오폴리머화를 제공하기 위한 출발물질의 공급단계로서, Si-O-Al-O의 결합으로 (Si2O5, Al2O2)n의 분자식을 제공하여 비정질의 알루미노실리케이트의 겔(Gel)이 형성될 수 있도록 알루미나-규산염 산화물로 구성된 광물이나, 플라이애쉬(Fly ash), 고로슬래그(Furnace slag)의 분말이 선택되어 이용될 수 있다.In the production method of the inorganic foamed molded article of the present invention, the supplying step of the alumina silicate powder raw material, which is the starting material of the geopolymer, is a supplying step of the starting material for providing the geopolymerization for the purpose of improving the durability and the water resistance of the foamed molded product. O-Al-O bonds provide a molecular formula of (Si 2 O 5 , Al 2 O 2 ) n to form an amorphous aluminosilicate gel (Gel) to form minerals of alumina-silicate oxides or plies Fly ash, Furnace slag powder may be selected and used.

이때 지오폴리머화는 3차원의 커다란 분자를 구성하는 단위 조직을 통하여 올리고머를 형성하는 발열반응으로서, 여러 가지 고화반응의 하나가 알루미나-규산염 산화물과 알칼리-폴리규산염의 화학반응이며, Si-O-Al의 결합으로 (Si2O5, Al2O2)n의 분자식을 갖고, 이 때의 반응이 (SiO2, Al2(OH)4)가 2(Si2O5, Al2(OH)4)2(Si2O5, Al2O2)n + 4H2O이나 SiO와 Al2O 증기의 응축에 의한 반응인 4SiO(vapour) + 2Al2O(vapour) + 4O2 (Si2O5, Al2O2)n으로 형성되면 가능하다 할 수 있으며, 지오폴리머화의 반응성을 향상시키기 위하여 분말의 크기가 균일하면서 가능한 입자의 크기가 작은 것이 바람직하다 할 수 있다. At this time, geopolymerization is an exothermic reaction that forms oligomers through a unit structure constituting large three-dimensional molecules. One of various solidification reactions is a chemical reaction between alumina-silicate oxide and alkali-polysilicate, and Si-O- Al has a molecular formula of (Si 2 O 5 , Al 2 O 2 ) n, and the reaction at this time is (SiO 2 , Al 2 (OH) 4 ) is 2 (Si 2 O 5 , Al 2 (OH) 4) 2 (Si 2 O 5 , Al 2 O 2) n + 4H 2 O or SiO, and Al 2 O reaction of 4SiO by condensation of steam (vapour) + 2Al 2 O ( vapour) + 4O 2 (Si 2 O 5 , Al 2 O 2 ) n may be possible, and in order to improve the reactivity of geopolymerization, it may be preferable that the size of the powder is uniform and the size of the particles as small as possible.

본원에서 지오폴리머화를 제공하기 위한 출발물질로서 알루미나-규산염 산화물로 구성된 광물이나, 플라이애쉬(Fly ash), 고로슬래그(Furnace slag)의 분말의 함량은 단열재 또는 방음재의 종류에 따라 매우 광범위한 농도범위로 포함되며, 상기 무기 발포체 분말 및 과립(Granule) 제공단계에서 만들어진 분말을 100 중량부로 기준으로 할 때 5 내지는 150 중량부 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 20 내지는 120 중량부가 유리하고, 가장 바람직하게는 40 내지는 80 중량부가 유리한 바, 지오폴리머를 제공하는 알루미나-규산염계의 분말이 5중량부 이하로 첨가될 경우 3차원적인 네트워크가 미약하게 형성되어 발포 성형체의 내구성 및 내수성을 제공하기 어렵다는 문제점이 있으며, 알루미나-규산염계의 분말이 150 중량부 이상으로 첨가될 경우 매우 우수한 지오폴리머가 형성되어 내구성은 물론 내수성이 우수한 발포 성형체를 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 지오폴리머를 제공할 수 있는 알루미나-규산염계의 분말들이 비중이 높음에 따라 상대적인 무기 단열재의 비중이 높아지고, 이에 따른 단열효과가 떨어진다는 문제점이 있으므로 상기 제안한 농도로 첨가하는 것이 바람직하다. The content of minerals consisting of alumina-silicate oxides as a starting material for providing geopolymerization herein, or powders of fly ash and blast furnace slag, can vary over a wide range of concentrations depending on the type of insulation or sound insulation. It is included in the inorganic foam powder and granules (Granule) based on 100 parts by weight of the powder made in the providing step is preferably included 5 to 150 parts by weight, more preferably 20 to 120 parts by weight is most advantageous, most Preferably, 40 to 80 parts by weight is advantageous. When the alumina-silicate-based powder for providing the geopolymer is added to 5 parts by weight or less, a three-dimensional network is weakly formed, which makes it difficult to provide durability and water resistance of the foamed molded article. There is a problem, and when the alumina-silicate powder is added in an amount of 150 parts by weight or more, One geopolymer has the advantage of providing a foamed molded article having excellent durability as well as water resistance, but the alumina-silicate-based powders that can provide geopolymers have a high specific gravity, so that the relative specific gravity of the inorganic insulating material increases. As a result, there is a problem in that the insulation effect is lowered.

또한 지오폴리머를 제공하기 위한 분말들은 0.1㎛ ~0.25 mm 크기의 분말을 사용할 수 있으며, 지오폴리머화를 제공하기 위한 알루미나-규산염 산화물로 구성된 광물이나, 플라이애쉬(Fly ash), 고로슬래그(Furnace slag)의 분말의 입자크기가 0.1 ㎛ 이하일 경우 비표면적이 커서 알칼리 활성제인 알칼리금속류의 염(salts)과의 반응성이 본 발명의 무기발포 성형체의 품질향상을 제공할 수 있다는 장점은 가지나, 미립자를 제공하기 위한 분쇄단계에서 많은 인력 및 고가의 분쇄기가 필요하다는 문제점을 갖게 되고, 입자의 크기가 0.25 mm 이상일 경우 가격이 저렴하다는 장점을 가지나 비표적이 낮아 알칼리 활성제와의 반응성이 낮아 본 발명의 지오폴리머화를 제공하기 어렵다는 단점을 갖기 때문에 상기 제안한 크기의 분말을 제공하는 것이 바람직하다. In addition, the powders for providing the geopolymer may use a powder having a size of 0.1 μm to 0.25 mm, and are composed of alumina-silicate oxides for providing geopolymerization, fly ash, and furnace slag. When the particle size of the powder) is 0.1 μm or less, the specific surface area is large, and the reactivity with salts of alkali metals, which are alkali activators, can provide an improved quality of the inorganic foamed molded product of the present invention, but it provides fine particles. In the pulverization step to have a lot of manpower and expensive grinder is required, the particle size is more than 0.25 mm has the advantage of low price, but the specific target is low geopolymerization of the present invention is low reactivity with alkali activator It is desirable to provide a powder of the proposed size because it has a disadvantage that it is difficult to provide.

본원의 무기 발포 성형체의 제조방법에서 알칼리 금속 및 첨가제 공급단계에서, 알카리 공급단계는 본 발명의 무기 형상체의 내구성 및 내수성 향상을 위해 지오폴리머의 생성을 촉진시켜 주기 위한 활성화제로서, 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 수산화칼륨(KOH), 탄산칼륨(K2CO3), 1~4종의 액상 규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬, 알루미늄실리콘산나트륨수산화칼슘(Ca(OH)2), 산화칼슘(CaO) 중에서 선택되어지는 1종 이상의 알카리 금속이 선택되고, 지오폴리머화를 제공하기 위한 출발물질의 종류나 이에 대상으로 공급되는 알칼리 금속의 종류에 따라 공급량을 달리할 수 있는바, 지오폴리머는 알루미노 규산염의 조성을 갖는 물질이 알칼리 물질과 반응하여 수경성을 나타내므로 반드시 수분이 제공되어야 하며, 이에 따라 조성물의 pH가 11~13범위를 유지하도록 공급되는 것이 바람직하다. In the alkali metal and additive supplying step in the method for producing an inorganic foamed molded product of the present invention, the alkali supplying step is an activator for promoting the production of the geopolymer for improving durability and water resistance of the inorganic shape of the present invention. NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), potassium hydroxide (KOH), potassium carbonate (K 2 CO 3 ), 1-4 types of liquid sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate, sodium aluminum silicate calcium hydroxide (Ca (OH 2 ), at least one alkali metal selected from calcium oxide (CaO) may be selected, and the amount of supply may vary depending on the type of starting material for providing geopolymerization or the type of alkali metal supplied to the target. In the geopolymer, moisture must be provided because a material having a composition of aluminosilicate reacts with an alkaline material to exhibit hydraulic properties, and accordingly, the pH of the composition is 11 to 13 It is preferred to be fed to keep the stomach.

더욱 구체적으로 알칼리는 지오폴리머를 제공하기 위한 분말을 100중량부로 기준으로 할 때 0.5~15 중량부 범위에서 사용할 수 있으며, 바람직하게는 2.0~12 중량부가 유리하며, 더욱 바람직하게는 3.5~9.0 중량부가 유리하고, 가장 바람직하게는 4.5~6.5 중량부가 유리한바, 0.5 중량부 이하의 알카리가 공급될 경우 지오폴리머를 제공하기 위한 활성제의 역할을 제공할 수 없기 때문에 본 발명의 기술사상에 어긋나며, 알카리가 15 중량부 이상으로 공급될 경우 최종 성형체 내부에 과잉의 알카리 성분에 의한 흡습성 및 피부접촉과 관련된 질병을 초래할 수 있기 때문에 상기 제안한 농도의 알카리가 공급되는 것이 바람직하다.More specifically, the alkali may be used in the range of 0.5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the powder for providing the geopolymer, preferably 2.0 to 12 parts by weight, and more preferably 3.5 to 9.0 parts by weight. The addition is advantageous, and most preferably 4.5 to 6.5 parts by weight, which is contrary to the technical idea of the present invention because it can not provide the role of the activator for providing the geopolymer when supplied with less than 0.5 parts by weight of alkali, alkali When supplied in an amount of 15 parts by weight or more, it is preferable to supply the alkali of the above proposed concentration because it may cause diseases related to hygroscopicity and skin contact by excess alkali components inside the final molded body.

일례로 알칼리 금속의 특성을 살펴보면 실제 양이온의 크기는 결정구조에 영향을 미치는바, Na+는 K+보다는 이온 크기가 작으며, 작은 규산염 올리고머에서 강한 이온쌍을 형성하게 되고, K+이온은 Al(OH)4 -와 결합하여 큰 규산염 올리고머를 형성하기가 용이함에 따라 KOH 용액에서 합성되는 지오폴리머 프리커서는 NaOH 용액보다는 응고시간과 압축강도가 좋은 결과는 나타낸다.Looking at the properties of the alkali metal for example the size of the actual cations bar affecting the crystal structure, Na + have reached the ion size is less than K +, and to form a strong ion pair in a small silicate oligomers, K + ions are Al As it is easy to combine with (OH) 4 - to form large silicate oligomers, the geopolymer precursor synthesized in KOH solution shows better solidification time and compressive strength than NaOH solution.

또한 칼슘에 있어서는 재료의 CaO 함량은 비정질의 Ca-Al-Si-O 겔 구조에 의한 지오폴리머 형성을 강화시키는 것으로 보고되고 있는바, 여러 논문에서 칼슘은 지오폴리머의 결합강도에 분명한 효과가 있는 것으로 발표되고 있으며, CaO가 증가하는 경우 미세 기공이 감소하고, 비정질 Ca-Al-Si-O 겔 구조 형성으로 인하여 최종 제품이 강화될 수 있음에 따라 본 발명의 무기 발포 성형체의 종류 및 크기에 따라 알칼리 금속을 선택적으로 사용할 수 있다. In addition, in the case of calcium, the CaO content of the material has been reported to enhance the formation of geopolymer by the amorphous Ca-Al-Si-O gel structure. In many papers, calcium has a clear effect on the bonding strength of the geopolymer. According to the type and size of the inorganic foamed molded article of the present invention, as the porosity decreases, the fine pores decrease and the final product can be strengthened due to the formation of the amorphous Ca-Al-Si-O gel structure. Metals can optionally be used.

또한 본원의 무기 발포 성형체의 제조공정 중 부가적인 기능성을 부여하기 위한 알칼리 금속과 더불어 첨가제가 공급될 수 있는바, 첨가제는 원적외선 및 음이온을 방출할 수 있는 세라믹류, 대기 중의 유해가스를 흡착하기 위한 흡착류, 발포 성형체의 인장강도를 향상시키기 위한 섬유류와 내수성을 향상시키기 위한 고분자류가 포함되어 사용될 수 있는바, 상기 지오폴리머화를 제공하기 위한 출발물질로서의 알루미나-규산염 산화물로 구성된 광물이나, 플라이애쉬(Fly ash), 고로슬래그(Furnace slag)의 분말을 100 중량부로 기준으로 할 때 40 중량부 이하로 포함되는 것이 바람직한바, 첨가제가 40 중량부 이상으로 포함될 경우 첨가제에 의한 기능성을 부여할 가능성은 높아지나 상대적으로 다른 물성이 저하될 확률이 있기 때문에 첨가제는 총 원료분말을 대비하여 40 중량부 이하로 첨가하는 것이 바람직하다. In addition, an additive may be supplied along with an alkali metal for imparting additional functionality during the manufacturing process of the inorganic foamed molded product of the present application. The additive may be used to adsorb harmful gases in the atmosphere and ceramics that may emit far infrared rays and anions. Minerals composed of alumina-silicate oxides as starting materials for providing the geopolymerization can be used, which can be used by including adsorption, fibers for improving tensile strength of foamed molded articles, and polymers for improving water resistance. It is preferable to include 40 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the powder of ash and blast furnace slag. The possibility of imparting functionality by the additive when the additive is contained by 40 parts by weight or more. The additive is a total raw powder because there is a possibility that it is higher but relatively other physical properties are lowered. Contrast, it is preferable to add more than 40 parts by weight.

상기 첨가제 중 원적외선 및 음이온을 방출 및 기타의 기능성을 제공하기 위한 세라믹류는 400 ㎛ 크기 이하의 맥반석, 황토석, 감람석(Olivine), 규산염 광물(Silica Mineral), 규조토(Diatomite), 규회석(Wollastonite), 납석(Pyrophyllite), 돌로마이트(Dolomite), 리튬광물(Lithium Minerals), 마그네사이트(Magnesite), 보크사이트(Bauxite), 벤토나이트(Bentonite), 부석(Pumice), 붕산염광물(Borate), 사문석(Serpentine), 산성백토(Acid clay), 산화철(Iron Oxide), 석류석(Garnet), 탄산광물(Carbonate Minerals), 애타풀자이트(Attapulgite), 제올라이트(Zeolite), 세피오라이트(Sepiolite), 연옥(Nephrite), 인회석(Apatite), 일라이트-운모(Illite-Mica), 장석(Feldspar), 중정석(Barite), 활석(Talc), 규조토(diatomaceous earth), 흑연(Graphite), 헥토라이트(Hectorite), 점토광물(Clay Minerals), 지르코늄 광물(Zirconium Minerals), 티타늄 광물(Titanium Minerals), 투어마린(Tourmaine; 전기석), 흄실리카(Fume silica), 에어로겔(Aerogel) 중 선택되어지는 1종이상이 포함될 수 있으며, 상기 첨가제 중 유해가스를 흡착하기 위한 흡착류는 700 내지는 1,800 ㎡/g의 비표면적을 가진 활성탄, 활성탄소섬유가 포함될 수 있으며, 상기 첨가제 중 발포성형체의 인장강도를 향상시키기 위한 섬유류는 본 발명이 낮은 온도에서 초경량 발포 성형체를 제공하고, 무기 성형체 자체의 특성인 인장강도가 없이 충격에 취약하기 때문에 발포성형체의 인장강도를 더욱 증가시키기 위하여 발포 성형체 내부에 결속력을 제공할 수 있는 섬유질이 포함되는 것이 바람직하다.Among the additives, ceramics for releasing far-infrared rays and anions and providing other functionalities include elvan, ocher, olivine, silicate mineral, diatomite, wollastonite, Pyrophyllite, Dolomite, Lithium Minerals, Magnesite, Bauxite, Bentonite, Pumice, Borate, Serpentine, Acid Acid clay, iron oxide, garnet, carbonate minerals, attapulgite, zeolite, sepiolite, nephrite, apatite , Illite-Mica, Feldspar, Barite, Talc, Diatomaceous earth, Graphite, Hectorite, Clay Minerals, Zirconium Minerals, Titanium Minerals, To One or more selected from tourmaine, tourmaline, fume silica, and aerogel may be included. The adsorbents for adsorbing harmful gases among the additives are 700 to 1,800 m 2 / g. Activated carbon and activated carbon fibers having a specific surface area may be included, and the fibers for improving the tensile strength of the foamed molded product among the additives provide the ultra-light foamed molded article at a low temperature, and the tensile strength which is a characteristic of the inorganic molded body itself. It is preferable to include a fiber which can provide a binding force inside the foamed molding in order to further increase the tensile strength of the foamed molding because it is vulnerable to impact without.

상기 첨가제 중 섬유질(Fiber)은 특별한 제한 없이 천연섬유 내지는 인조섬유 중 어떠한 것이라도 사용할 수 있는바, 천연섬유인 경우는 셀룰로오즈계 섬유(종묘섬유, 인피섬유, 염맥섬유, 과실섬유) 내지는 스태이플 내지는 필라멘트 형태의 단백질계 섬유 내지는 광물질계 섬유가 포함될 수 있으며, 인조섬유는 유기질섬유(재생섬유, 반합성섬유, 합성섬유) 내지는 무기질섬유(금속섬유, 유리섬유, 암석섬유, 광재섬유, 탄소섬유)가 포함될 수 있고, 발포성형체의 인장강도를 향상시키기 위한 섬유류의 굵기는 3 ~ 50 ㎛가 유리하며, 바람직하게는 5 내지 25 ㎛의 굵기가 유리하고, 가장 바람직하게는 5 내지 10 ㎛ 굵기가 유리한바, 3㎛ 이하 굵기의 섬유질은 섬유질의 특성상 가늘수록 외관상 매끄럽고 촉감도 부드러워지는 특징이 있어 물성이 우수하고 이용 가치도 높다는 장점을 갖고 있음에도 불구하고, 유리섬유 이외에 천연섬유 및 인조섬유에서 생산되는 섬유질이 대부분 3 ㎛ 이상의 굵기를 가지고 있기 때문에 섬유질을 첨가하기 위한 선택권이 부족하다는 단점을 갖고 있으며, 50 ㎛ 이상 굵기를 가진 섬유질은 외관상 촉감이 매끄럽지 않으며, 대체적으로 미세섬유질보다 강도가 떨어진다는 단점을 가지고 있기 때문에 상기 범위의 굵기의 섬유질을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 섬유의 길이는 1~50 mm가 유리하며, 보다 바람직하게는 5 내지 35 mm가 유리하고, 가장 바람직하게는 10 내지 25 mm가 유리한 바, 섬유질의 길이가 1 mm 이하일 경우 본 발명의 가열단계에서 형성된 3차원적 실리카네트워크의 미세한 다공성의 시멘트 입자 사이에 섬유질이 접속되는 길이가 짧아 결합력이 그다지 크기 않다는 단점을 갖고 있으며, 하기 혼합단계에서 섬유질과 발포체의 분말 또는 과립과 균일하게 분산되어야 하나, 50 mm 이상일 경우 섬유질끼리 서로 엉키게 되어 오히려 발포세라믹의 물성을 저해시킬 수 있는 가능성이 크기 때문에 상기 범위의 길이를 가진 섬유질을 사용하는 것이 바람직하다.Fiber of the additive (Fiber) can be used any of natural fibers or artificial fibers without particular limitation, in the case of natural fibers cellulose-based fibers (seedling fibers, bast fibers, salt vein fibers, fruit fibers) or staples or Filament-type protein-based or mineral-based fibers may be included, artificial fibers are organic fibers (regenerated fibers, semi-synthetic fibers, synthetic fibers) or inorganic fibers (metal fibers, glass fibers, rock fibers, slag fibers, carbon fibers) It may be included, the thickness of the fiber to improve the tensile strength of the foamed molding is advantageously 3 to 50 ㎛, preferably 5 to 25 ㎛ thick, most preferably 5 to 10 ㎛ thick , Fibers with a thickness of less than 3㎛ are characterized by smoother appearance and softer to the touch due to the characteristics of the fiber. In spite of its high value, most of the fiber produced from natural fiber and artificial fiber besides glass fiber has a thickness of more than 3 ㎛, which means that there is a lack of option to add fiber. The fiber having a is not smooth in appearance, and generally has a disadvantage in that the strength is lower than the fine fiber, it is preferable to use a fiber of the thickness range. The length of the fiber is advantageously 1 to 50 mm, more preferably 5 to 35 mm, most preferably 10 to 25 mm, the heating step of the present invention when the length of the fiber is 1 mm or less The short length of fiber connection between the fine porous cement particles of the three-dimensional silica network formed in the has a disadvantage of not very large, and should be uniformly dispersed with the powder or granules of the fiber and foam in the following mixing step, When 50 mm or more, the fibers are entangled with each other, and thus it is preferable to use fibers having a length in the above range because the possibility of inhibiting the physical properties of the foamed ceramic is large.

또한 발포 성형체의 내수성을 더욱 향상시키기 위하여 수분산성 내지는 수용해성 고분자수지나 분말상태의 고분자수지를 혼합단계 이전에 혼합한 후 최종 가열단계에 의해 고분자 수지의 열융착에 의한 내수성이 향상된 발포 성형체를 제공할 수 있으나 고분자 수지인 경우 유기물로 구성됨에 따라 화재 발생에 의한 유독가스 방출로 인체에 유해할 수 있기 때문에 가능한 첨가하지 않는 것이 유리하다 할 수 있다. In addition, in order to further improve the water resistance of the foamed molded article, water-dispersible or water-soluble polymer resin or powdered polymer resin is mixed before the mixing step, thereby providing a foamed molded article having improved water resistance by thermal fusion of the polymer resin by a final heating step. However, if the polymer resin is composed of organic matter, it may be advantageous to not add as much as possible because it may be harmful to the human body by the release of toxic gases caused by the fire.

본원의 제조공정에서 상기 혼합단계는 위에서 언급한 바와 같이 지오폴리머는 알루미노 규산염(Alumini silicate)의 조성을 갖는 물질이 알칼리 물질과 반응하여 수경성에 의한 지오폴리머를 형성시키는 메카니즘을 가지고 있음에 따라 수분이 반드시 포함되어야 하며, 이를 위해서 수분 및 단열, 방음을 위한 구성물질들이 균일하게 혼합되는 조건이면 사용 가능하다 할 수 있는바, 본원의 발포 성형체 물성의 향상과 고유의 기능성 및 부가적 기능성을 제공하기 위하여 이에 대한 물과 구성성분을 균일하게 혼합하여 사용할 수 있다. As mentioned above, the mixing step in the manufacturing process of the present application is that the geopolymer has a mechanism in which a material having a composition of Alumini silicate reacts with an alkaline material to form a geopolymer by hydrophobicity. It must be included, and for this purpose, it can be used if the conditions for mixing moisture, heat insulation, and sound insulation are uniformly mixed. In order to improve the properties of the foamed molded product of the present application and to provide inherent functionality and additional functionality Water and components thereof may be mixed and used uniformly.

본원의 제조공정에서 성형단계는 특별한 제한이 없으며, 성형체의 형상이나 크기, 두께 및 생산 개수에 따라 성형방법을 달리할 수 있고 본 발명에 의한 발포 성형물을 단열재 및 방음재로 사용할 수 크기로 성형하면 모두 가능하다 할 수 있으며, 본 발명에 의한 성형방법은 압축성형 방법 내지는 압연몰딩에 의한 성형방법 중 선택적으로 사용될 수 있다. The molding step in the manufacturing process of the present application is not particularly limited, and the molding method can vary depending on the shape, size, thickness and number of production of the molded article, and if the molded foam according to the present invention to be used as a heat insulating material and a soundproofing material, all It may be possible, and the molding method according to the present invention may be selectively used among the compression molding method or the molding method by rolling molding.

본원의 제조공정에서 양생단계는 본 발명의 무기단열재의 물성이 발현하기까지 외계의 변화에 의해 보호하기 위한 목적으로 지오폴리머에 의한 경화 중 적당한 온도로 유지하며, 충분한 습분을 가지고, 본원의 형상체가 충분히 경화될 때까지 충격이나 과대한 하중 등의 유해한 외력이 가해지지 않도록 보호하며 양생해야 하는바, 이를 위해 구체적으로 설명하면 양생온도는 5~95 ℃의 온도에서 양생하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15~75 ℃의 온도가 유리하고, 가장 바람직하게는 25~55 ℃의 온도가 유리한 바, 양생온도가 5 ℃ 이하일 경우 온도가 낮아 강도 및 내수의 발현성이 낮아져 무기단열재의 내구성을 발휘할 수 없다는 문제점이 있으며, 95 ℃ 이상의 양생온도일 경우 높은 강도 및 내수의 발현성을 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 고온으로 가열하기 위한 많은 열에너지 및 장비가 필요함에 따라 경제성이 크게 떨어질 뿐만 아니라 부주의에 의한 화상의 우려가 있음에 따라 상기 적절한 온도로 양생하는 것이 바람직하다.The curing step in the manufacturing process of the present application is maintained at a suitable temperature during curing by the geopolymer for the purpose of protecting by changes in the external system until the physical properties of the inorganic insulating material of the present invention, and has a sufficient moisture content, It must be cured to protect it from harmful external forces such as impact or excessive load until it is sufficiently cured. Specifically, the curing temperature is preferably cured at a temperature of 5 to 95 ° C., more preferably. The temperature of 15 ~ 75 ℃ is advantageous, and most preferably 25 ~ 55 ℃ temperature bar, when the curing temperature is 5 ℃ or less, the temperature is low, the strength and the expression of water resistance can be lowered to exhibit the durability of the inorganic insulating material There is a problem that there is a problem, and when the curing temperature of 95 ℃ or more has the advantage that can provide high strength and water resistance expression , As well as it decreases the economic efficiency greatly depending on the need for a large heat energy and equipment for heating to a high temperature is preferably cured to the appropriate temperature, depending on that there is a risk of burns due to carelessness.

양생방법은 반드시 발포 성형체에 수분이 존재하는 상황에서 진행되어야 하므로 수중양생, 살수양생, 습포양생 중 선택되어지는 1종의 수분을 공급하는 방법이나, 피막양생 내지는 시트양생 중 선택되어지는 1종의 수분이 날아가는 것을 방지하는 공법을 적용하는 것이 바람직하며, 양생기간은 고강도 발현의 발포성형체를 제공하기 위해서는 가능한 장기간 양생을 진행하는 것이 바람직하고 습윤분위기에서 알루미노실리케이트가 알칼리 활성제와 반응하여 3차원적인 네트워크에 의해 어느 수준의 강도가 발현되는 발포성형체를 제조하기 위해서는 최소한 5시간 이상 양생을 해야 바람직하다.The curing method must be carried out in the presence of moisture in the foamed molded article, so the method of supplying one type of water selected from aquatic curing, spraying curing and wet curing, or the one selected from film curing or sheet curing. It is desirable to apply a method that prevents moisture from flying away, and in the curing period, curing is preferably performed for as long as possible in order to provide a high-strength foam molded product, and in the wet atmosphere, the aluminosilicate reacts with the alkali activator to be three-dimensional. It is desirable to cure at least 5 hours to produce a foamed molded article that exhibits a certain level of strength by the network.

상기 가열단계는 근적외선 가열방법, 적외선가열방법, 극초단파에 의한 가열방법, 오븐(Oven)에 의한 열풍 가열방법, 열판 직접 가열방법을 이용할 수 있으며, 근적외선 가열방법, 적외선가열방법, 상온건조방법, 오븐(Oven)에 의한 열풍 가열방법, 열판 직접 가열방법을 이용할 경우 두께가 얇은 초경량 발포 성형체를 제조하는데 적합하며, 극초단파에 의한 가열방법은 2,450 MHz의 극초단파를 가하면 극성이 있는 물분자가 극초단파 만큼의 진동열에 의해 온도가 상승하는 것으로 매우 빠른 속도로 물체 내부에 포함된 수분을 빠른 속도로 제거할 수 있다는 장점을 가지고 있기 때문에 두께가 두껍고 대형의 초경량 발포 성형체일 경우 극초단파(일명 전자렌지)에 의한 가열방법을 이용하는 것이 유리하다. The heating step may include a near infrared heating method, an infrared heating method, a microwave heating method, a hot air heating method using an oven, a hot plate direct heating method, a near infrared heating method, infrared heating method, room temperature drying method, oven The hot wind heating method by (Oven) and the direct heating plate heating method are suitable for manufacturing ultra-light foam molded articles having a thin thickness, and the microwave heating method is that when a microwave of 2,450 MHz is applied, the water molecules having polarity are vibrated as much as microwaves. The method of heating by microwave (aka microwave) in case of thick and large sized ultra-light foamed molded body because it has the advantage of removing the moisture contained in the object at a very high speed by increasing the temperature by It is advantageous to use.

가열온도는 80~350 ℃의 온도로 가열하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 120~280 ℃가 유리하며, 가장 바람직하게는 150~220 ℃의 온도가 바람직한 바, 80 ℃의 온도로 가열할 경우 양생 후 발포 성형체 내부의 수분이 제거속도가 그다지 크지 않아 성형체 내부에 잔존하는 수분에 의해 단열효과를 저해할 수 있다는 문제점이 있으며, 가열온도가 350 ℃를 넘을 경우 빠른 속도로 수분을 증가시킬 수 있다는 장점을 갖고 있으나 고온 가열에 의한 열손실이 커져 경제성이 낮아진다는 단점을 갖기 때문에 상기 제안한 가열온도를 유지하는 것이 바람직하다. The heating temperature is preferably heated to a temperature of 80 ~ 350 ℃, more preferably 120 ~ 280 ℃, most preferably when the temperature of 150 ~ 220 ℃ is preferred, when heating to a temperature of 80 ℃ After curing, there is a problem that the removal rate of moisture in the foamed molded body is not so great that it may inhibit the thermal insulation effect due to the moisture remaining in the molded body.If the heating temperature exceeds 350 ℃, the moisture can be rapidly increased. Although it has an advantage, it is preferable to maintain the proposed heating temperature because it has a disadvantage in that the heat loss due to high temperature heating becomes large and economic efficiency is lowered.

상기에서 살펴본 바와 같이, 종래의 일반적인 무기단열재 제조방법인 경우 매우 높은 열원과 거대한 장비가 다수 필요함에 따라 지구온난화를 더욱 가속화시킴은 물론 기업의 경쟁력을 크게 저하시킬 수 있다는 문제점을 갖고, 경량기포시멘트(ALC, Autoclaved light concrets)인 경우 기포제에 의해 발포된 무기 성형체가 비중이 큰 무기물 입자에 의해 소포됨에 따라 단열효과가 좋지 않고, 경량기포시멘트의 경우 양생과정 중 거대한 반응기(Autoclave) 설비와 제조과정이 장시간이 소요되기 때문에 기업의 위험요소(Risk)가 크다는 문제점, 그 밖의 세라믹 단열재인 경우 내수성 및 압축강도가 미흡하여 무기단열재로서의 장시간의 내구성이 떨어지기 때문에 반영구적으로 단열재의 기능을 발휘하기 어려운 문제점을 갖고 있는 반면에 본원에서는 Si-O-Al-O 결합형태의 3차원적인 네트워크 거대분자인 지오폴리머를 성형체의 무기바인더로 하고, 무기 발포체 분말 및 과립(Granule) 제공단계; 지오폴리머의 출발물질인 알루미나규산염 분말원료의 공급단계; 알칼리 금속 및 첨가제 공급단계; 혼합단계; 성형단계; 양생단계; 가열단계를 포함하는 단순공정에 의하여 지오폴리머의 결합제에 의해 단기간에 고강도 및 내수성을 제공하는 무기단열재를 제공하며, 산(Acid)이나 바닷물에 영향이 거의 없어 내구성을 장기간 발휘할 수 있고, 이산화탄소의 발생량이 적을 뿐만 아니라 발포성형체 내부에 미세한 기포가 존재하여 우수한 단열성 및 방음성을 제공하면서 반 영구적인 불연성의 무기발포 성형체를 제공하는 효과를 갖는다. As described above, in the case of the conventional general inorganic insulation material manufacturing method, as a very high heat source and a large number of large equipment is required, the global warming is further accelerated, and the competitiveness of the company may be greatly reduced, and the lightweight foam cement In the case of (ALC, Autoclaved light concrets), the inorganic molded article foamed by the foaming agent is deflected by the inorganic particles having a high specific gravity, so that the thermal insulation effect is not good.In the case of the lightweight foam cement, the large autoclave facility and the manufacturing process It takes a long time, so the company's risk (Risk) is a big problem, other ceramic insulation material is insufficient in water resistance and compressive strength, so the long-term durability of the inorganic insulation is inferior, so it is difficult to exhibit the function of the insulation material semi-permanently In the present application, Si-O-Al-O bond form Using a three-dimensional network macromolecule of the geopolymer as an inorganic binder of the molded article, and providing inorganic foam powder and granules; Supplying alumina silicate powder raw material which is a starting material of the geopolymer; Alkali metal and additive feeding step; Mixing step; Molding step; Curing step; It provides an inorganic insulating material that provides high strength and water resistance in a short time by the binder of the geopolymer by a simple process including a heating step, and can exhibit long-term durability with little effect on acid or sea water, and the amount of carbon dioxide generated In addition to the small number of fine bubbles present in the foamed molded article, it has the effect of providing a semi-permanent non-flammable inorganic foamed molded article while providing excellent heat insulation and sound insulation.

도 1: 본원에서 내구성 및 내수성 향상을 위한 지오폴리머를 이용한 무기 발포체를 얻기 위한 개략적인 제조 공정도.
도 2: 본원의 실시 예 공정을 통하여 만들어진 단열 성형체의 사진도.
1: A schematic manufacturing process diagram for obtaining an inorganic foam using a geopolymer for improving durability and water resistance herein.
2 is a photographic view of the insulating molded product made through the example process of the present application.

이하 본원의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시예를 기재하고자 하는바, 하기의 실시내용은 본원 기술사상이 구현되기 위한 하나의 적용예를 예시한 것으로, 반듯이 이에 한정되어 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 본원발명의 기술사상에 부합하는 의미와 개념으로 균등론적으로 해석되어야만 할 것이며, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.Hereinafter to describe the embodiments of the invention for implementing the technical idea of the present application, the following embodiments illustrate one application for the implementation of the technical idea of the present application, and should not be construed as limited thereto. It should be understood that the scope of protection of the present application should be equivalently interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention, and that there may be various equivalents and modifications to replace them at the time of the present application. will be.

또한 본원에서 기재되는 실시예는 수 많은 시행오차를 거쳐 발명자가 원하는 수준의 결과를 충족하는 범위에서 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위의 실시예를 기재한 것으로, 수치의 상한 및 하한을 나타내는 범위는 기재된 수치의 상한 및 하한을 벗어나는 경우에는 발명자가 원하는 목적을 달성할 수 없거나 미흡하기 때문에 정해진 수치임을 인식하여야 할 것이다.In addition, the embodiments described herein describe examples of the range that can achieve the object of the invention in a range that satisfies the desired level of results through a number of trial and error, the range indicating the upper and lower limits of the numerical value It should be recognized that the deviation is a fixed value because the inventors can not achieve or lack the desired purpose if the deviation from the upper and lower limits.

실시 예 1 Example 1

(주)영일화성에서 구입한 물유리 3종 12 kg을 측량하고, 메카니칼 스터러(Mechanical stirrer)로 교반하면서 메탄올 공급하여 화학적 방법에 의한 하얀 규산나트륨을 석출시키고, 이를 탈수시킨 다음 건조시키고 육절기로 분쇄한 후 분극(Sieving)하여 425 ㎛ 이하, 425 ㎛ ~ 1.18 mm, 1.18 mm 이상의 분말을 얻었다. 분극된 분말을 약 180 ℃로 가열하여 발포를 시키고, 이를 실시 예를 위한 무기 발포체 분말 및 과립을 수득하였다.12 kg of three kinds of water glass purchased from Yeongil Hwaseong Co., Ltd. were measured and fed with methanol while stirring with a mechanical stirrer to precipitate white sodium silicate by chemical method. After pulverization, the particles were subjected to sieving to obtain powders of 425 μm or less, 425 μm to 1.18 mm, and 1.18 mm or more. The polarized powder was heated to about 180 ° C. to foam, thereby obtaining inorganic foam powder and granules for the examples.

실시 예 2Example 2

물유리에 플라이에쉬 480 g을 첨가한 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일하게 수행하였다.The same procedure as in Example 1 was conducted except that 480 g of fly ash was added to the water glass.

실시 예 3Example 3

(주)영일화성에서 구입한 액상의 규산칼륨 12 kg을 측량하고, 100 ℃의 드라이오븐에서 가열, 건조하여 열적방법에 의한 고상의 규산칼륨을 만들고, 이를 육절기로 분쇄한 후 분극(Sieving)하여 425 ㎛ 이하, 425㎛ ~1.18 mm, 1.18 mm 이상의 분말을 얻었다. 분극된 분말을 약 180 ℃로 가열하여 발포를 시키고, 이를 실시 예를 위한 무기 발포체 분말 및 과립을 수득하였다.12 kg of liquid potassium silicate purchased from Yeongil Hwaseong Co., Ltd. was measured, heated and dried in a dry oven at 100 ° C to make solid potassium silicate by thermal method, and then pulverized with a meat grinder and then polarized. To 425 µm or less, 425 µm to 1.18 mm, or 1.18 mm or more of powder. The polarized powder was heated to about 180 ° C. to foam, thereby obtaining inorganic foam powder and granules for the examples.

실시 예 4Example 4

규사칼륨에 메타카올린 480g을 첨가한 것을 제외하고는 실시 예 3과 동일하게 수행하였다.The same procedure as in Example 3 was carried out except that 480 g of metakaolin was added to potassium silica.

실시 예 5Example 5

실시 예 1~4에서 육절기로 분쇄 후 425㎛ 이하로 분극된 분말을 발포하여 수득한 분말 500 g을 측량한 후 지오폴리머의 출발물질로 (주)나이콘 소재에서 구입한 플라이에쉬(Fly ash) 250 g과 첨가제인 고창황토에서 구입한 황토 50 g과 지오폴리머의 활성제인 액상 물유리(영일화성) 3종 250 g과 수산화나트륨(NaOH) 25 g을 균일하게 혼합한 후 30×30 cm의 몰드에 압축 성형하였다. 압축성형된 형상체를 수분이 빠져나기 않도록 지퍼백에 넣은 후 상온에서 하루 방치한 후 100 ℃의 드라이오븐에서 가열, 건조시켜 석고보드와 비슷한 모양의 마감 보드용 무기판넬을 제조하였다. In Example 1 to 4, after weighing 500 g of the powder obtained by foaming the powder polarized to 425㎛ or less after grinding with a meat grinder, fly ash (Fly ash) purchased from Nikon Co., Ltd. as a starting material of the geopolymer. ) 50 g of ocher purchased from Gochang ocher as an additive and 250 g of three types of liquid water glass (Youngil Chemical), an active agent of geopolymer, and 25 g of sodium hydroxide (NaOH), and then a mold of 30 × 30 cm Compression molding. After pressing the compressed molded body in a zipper bag so that moisture does not escape, it was left at room temperature for one day and then heated and dried in a dry oven at 100 ℃ to prepare an inorganic panel similar to the gypsum board.

실시 예 6Example 6

실시 예 1~4에서 육절기로 분쇄 후 425㎛ ~1.18 mm의 범위로 분극된 분말을 발포하여 수득한 분말 500 g을 측량한 후 지오폴리머의 출발물질로 (주)나이콘 소재에서 구입한 메타카올린 90 g과 첨가제인 인텍스코리아의 천연섬유(평균 15 mm) 20 g과 지오폴리머의 활성제인 액상 규산칼륨(영일화성) 250 g과 수산화칼륨(KOH) 25 g을 균일하게 혼합한 후 30×30 cm의 몰드에 압축성형하였다. 압축성형된 형상체를 수분이 빠져나기 않도록 PE가 코팅된 알루미늄 지퍼백에 넣은 후 50 ℃의 드라이오븐에서 하루 방치한 후 대기중으로 꺼낸 다음 700 W의 가정용 전자렌지를 이용하여 가열, 건조시켜 시루떡과 비슷한 모양의 단열보드용 무기 판넬을 제조하였다.500 g of the powder obtained by foaming the powder polarized in the range of 425 μm to 1.18 mm after grinding with a meat grinder in Examples 1 to 4 was measured and then purchased from METACON Co., Ltd. as a starting material of the geopolymer. 30 x 30 after uniformly mixing 90 g of kaolin, 20 g of natural fiber (15 mm average) of additives, 250 g of liquid potassium silicate (Youngil Chemical), and 25 g of potassium hydroxide (KOH), an active agent of geopolymer Compression molded into cm molds. Put the compressed molded body into a PE coated aluminum zipper bag to prevent moisture from being drained, and leave it in a dry oven at 50 ℃ for one day, then take it out into the air, and heat and dry it using a 700-watt household microwave oven. Inorganic panel for insulating board was prepared.

실시 예 7Example 7

실시 예 1~4에서 육절기로 분쇄 후 1.18 mm 이상으로 분극된 분말을 발포하여 수득한 분말 500 g과 단열재의 물성향상을 위해 흡습용 실리카겔을 1,100 ℃에서 가열하여 발포된 실리카 겔 폼 20 g을 측량한 후 지오폴리머의 출발물질로 (주)나이콘 소재에서 구입한 메타카올린 90 g과 첨가제인 (주)오공의 아크릴에멀젼 수지 25 g과 지오폴리머의 활성제인 액상 규산칼륨(영일화성) 250 g과 수산화칼륨(KOH) 25 g을 균일하게 혼합한 후 30×30 cm의 몰드에 압축성형하였다. 압축성형된 형상체를 수분이 빠져나기 않도록 PE가 코팅된 알루미늄 지퍼백에 넣은 후 50 ℃의 드라이오븐에서 하루 방치한 후 대기중으로 꺼낸 다음 700 W의 가정용 전자렌지를 이용하여 가열, 건조시켜 스치로폼과 비슷한 모양의 무기 경량보드용 판넬을 제조하였다.500 g of the powder obtained by foaming the powder polarized to 1.18 mm or more after pulverizing with a meat grinder in Examples 1 to 4 and 20 g of the foamed silica gel foam by heating the hygroscopic silica gel at 1,100 ° C. to improve the physical properties of the insulating material. After the measurement, 90 g of metakaolin purchased from Nikon Co., Ltd., an additive of Geopolymer Co., Ltd., 25 g of acrylic emulsion resin and 250 g of liquid potassium silicate (young-ilhwa), an active agent of geopolymer. And 25 g of potassium hydroxide (KOH) were uniformly mixed and compression molded into a mold of 30 × 30 cm. Put the compressed molded product into a PE coated aluminum zipper bag to prevent moisture from being drained, and leave it in a dry oven at 50 ℃ for one day, then take it out into the air, and heat and dry it using a 700-watt home microwave oven. A panel for an inorganic lightweight board was prepared.

비교 예 1Comparative Example 1

실시 예 1~4에서 육절기로 분쇄 후 425㎛ 이하로 분극된 분말을 발포하여 수득한 분말 500 g을 측량한 후 무기바인더로 액상 물유리(영일화성) 3종 250 g을 공급하고, 균일하게 혼합한 다음 30×30 cm의 몰드에 압축성형하고, 100 ℃의 드라이오븐에서 가열, 건조시켜 석고보드와 비슷한 모양의 마감보드용 무기판넬을 제조하였다.In Example 1 to 4, after weighing 500 g of the powder obtained by foaming the powder polarized to 425 μm or less after crushing with a meat grinder, 250 g of three liquid water glass (Youngilsung) were supplied to an inorganic binder, and mixed uniformly. Then, compression molding into a mold of 30 × 30 cm, and heated and dried in a dry oven at 100 ℃ to prepare an inorganic panel for the finished board similar to the shape of gypsum board.

비교 예 2 Comparative Example 2

실시 예 1~4에서 육절기로 분쇄 후 425㎛ ~1.18 mm의 범위로 분극된 분말을 발포하여 수득한 분말 500 g을 측량한 후 무기바인더로 액상 규산칼륨(영일화성) 250 g을 공급하고, 균일하게 혼합한 후 30×30 cm의 몰드에 압축성형하고, 700 W의 가정용 전자렌지를 이용하여 가열, 건조시켜 시루떡과 비슷한 모양의 단열보드용 무기 판넬을 제조하였다.In Example 1 to 4, after grinding 500 g of the powder obtained by foaming the powder polarized in the range of 425 μm to 1.18 mm after grinding with a meat grinder, 250 g of liquid potassium silicate (Immilization) was supplied to an inorganic binder, After homogeneously mixing, compression molding was carried out to a mold of 30 × 30 cm, and heated and dried using a 700 W home microwave oven to prepare an inorganic panel for insulating boards having a shape similar to that of Sirutteok.

비교 예 3Comparative Example 3

실시 예 1~4에서 육절기로 분쇄 후 1.18 mm 이상으로 분극된 분말을 발포하여 수득한 분말 500 g을 측량한 후 무기바인더로 규산칼륨(영일화성) 250 g을 혼합한 후 30×30 cm의 몰드에 압축성형한 다음 700 W의 가정용 전자렌지를 이용하여 가열, 건조시켜 스치로폼과 비슷한 모양의 무기 경량보드용 판넬을 제조하였다.In Examples 1 to 4, after weighing 500 g of the powder obtained by foaming the powder polarized to 1.18 mm or more after pulverizing with a meat grinder, 250 g of potassium silicate (Iilization) was mixed with an inorganic binder, and then 30 × 30 cm After compression molding in a mold, using a 700 W domestic microwave oven was heated and dried to prepare a panel for inorganic lightweight boards similar to styrofoam.

실시 예 5 및 비교 예 1의 결과를 표 1에 나타냈으며, 실시 예 6 및 비교 예 2의 결과를 표 2에 나타냈고, 실시 예 7 및 비교 예 3의 결과를 표 3에 나타냈다. The results of Example 5 and Comparative Example 1 are shown in Table 1, the results of Example 6 and Comparative Example 2 are shown in Table 2, and the results of Example 7 and Comparative Example 3 are shown in Table 3.

본 실시 예 및 비교 예에서 제공된 발포성형체의 분석항목 중 비중은 KS L 3114에 의하여 수행하였으며, 압축강도는 KS F 2405, 인장강도는 KS F 2423에 의해 수행하였고, 내수성은 제조된 발포성형체를 일부 발취하여 끓는 물에 넣고, 형상체가 해체될 때의 시간을 측정하였다.Specific gravity of the analysis items of the foamed molded article provided in this Example and Comparative Example was carried out by KS L 3114, compressive strength was carried out by KS F 2405, tensile strength was carried out by KS F 2423, water resistance part of the prepared foamed molded article Extraction was carried out in boiling water and the time when the body was dismantled was measured.

표 1(실시 예 5 및 비교 예 1의 결과)Table 1 (Results of Example 5 and Comparative Example 1)


구분

division
분석항목Analysis item
비중
(g/㎠)
importance
(g / cm2)
압축강도
(kgf/㎠)
Compressive strength
(kgf / cm2)
인장강도
(kgf/㎠)
The tensile strength
(kgf / cm2)
내수성
(시간)
Water resistance
(time)





5


room
city
Yes
5
실시 예 1의 425㎛ 이하로
분극된 분말의 발포체
425 μm or less of Example 1
Foam of polarized powder
1.121.12 54.654.6 5.945.94 2시간
이상
2 hours
More than
실시 예 2의 425㎛ 이하로
분극된 분말의 발포체
425 μm or less of Example 2
Foam of polarized powder
1.201.20 58.458.4 6.286.28 2시간
이상
2 hours
More than
실시 예 3의 425㎛ 이하로
분극된 분말의 발포체
425 μm or less of Example 3
Foam of polarized powder
1.151.15 53.853.8 5.825.82 2시간
이상
2 hours
More than
실시 예 4의 425㎛ 이하로
분극된 분말의 발포체
To 425 μm or less of Example 4
Foam of polarized powder
1.211.21 58.858.8 6.196.19 2시간
이상
2 hours
More than





1


ratio
School
Yes
One
실시 예 1의 425㎛ 이하로
분극된 분말의 발포체
425 μm or less of Example 1
Foam of polarized powder
1.111.11 26.426.4 3.233.23 10초
이내
10 seconds
Within
실시 예 2의 425㎛ 이하로
분극된 분말의 발포체
425 μm or less of Example 2
Foam of polarized powder
1.141.14 32.432.4 3.283.28 10초
이내
10 seconds
Within
실시 예 3의 425㎛ 이하로
분극된 분말의 발포체
425 μm or less of Example 3
Foam of polarized powder
1.121.12 24.824.8 3.253.25 10초
이내
10 seconds
Within
실시 예 4의 425㎛ 이하로
분극된 분말의 발포체
To 425 μm or less of Example 4
Foam of polarized powder
1.141.14 31.931.9 3.313.31 10초
이내
10 seconds
Within

표 1에서 나타낸 바와 같이 액상의 규산나트륨을 열적, 화학적으로 고형화하여 이를 육절기를 분쇄한 후 425 ㎛ 이하로 분극된 분말을 발포하여 수득한 분말을 이용하여 석고보드와 같은 마감보드용 무기판넬을 제조한 결과 비교 1에서는 단순히 액상의 규산나트륨으로 바인더로 사용할 경우 비중은 1.11~1.14의 범위로 나타났으며, 압축강도가 단순히 규산염을 사용할 경우 24~26 kgf/㎠을 나타냈으며, 규산염에 지오폴리머를 제공할 수 있는 알루미노 규산염계의 플라이에쉬나 메타카올린을 첨가한 경우 31~32 kgf/㎠을 나타냈으며, 이는 발포된 규산나트륨 내부에 지오폴리머를 제공할 수 있는 물질에 의해 다소 압축강도가 향상되었다고 설명할 수 있다. As shown in Table 1, an inorganic panel for a finishing board such as a gypsum board was prepared by using a powder obtained by thermally and chemically solidifying liquid sodium silicate, pulverizing it, and then foaming powder polarized to 425 μm or less. In Comparative Example 1, the specific gravity ranged from 1.11 to 1.14 when simply used as a binder of liquid sodium silicate, and the compressive strength was 24 to 26 kgf / cm2 when the silicate was simply used. The addition of aluminosilicate-based fly ash or metakaolin, which can provide 31-32 kgf / cm2, was shown to be somewhat compressive due to the material that could provide geopolymer inside the foamed sodium silicate. It can be explained that the improvement.

또한 인장강도는 3.2~3.3 kgf/㎠로 단열재의 물성치가 비교적 낮게 나타났으며, 특히 내수성인 경우 10초 이내에 성형체가 물속으로 모두 풀어져 내수성을 전혀 제공할 수 없는 반면, 실시 예 5에서는 비중이 비교 예와 비슷한 결과를 나타남에도 불구하고, 압축강도, 인장강도가 2배 가까이 증가되었으며, 특히 내수성이 매우 증가됨을 확인할 수 있는 바, 이는 지오폴리머 바인더들에 의해 3차원적인 무기 네트워크가 형성됨에 따라 형상체에 포함된 입자들의 결합력을 향상시킴은 물론 내수성이 매우 크게 향상됨을 확인할 수 있었다. In addition, the tensile strength was 3.2 ~ 3.3 kgf / ㎠ showed a relatively low physical properties of the insulation, especially in the case of water resistance, the molded body is all released into the water within 10 seconds can not provide any water resistance, whereas in Example 5 the specific gravity is compared In spite of the similar results as in the example, the compressive strength and the tensile strength were increased by almost 2 times, and in particular, the water resistance was greatly increased, which was formed by forming the three-dimensional inorganic network by the geopolymer binders. In addition to improving the binding force of the particles contained in the upper body was confirmed that the water resistance is greatly improved.

표 2 (실시 예 6 및 비교 예 2의 결과)Table 2 (Results of Example 6 and Comparative Example 2)


구분

division
분석항목Analysis item
비중
(g/㎤)
importance
(g / cm3)
압축강도
(kgf/㎠)
Compressive strength
(kgf / cm2)
인장강도
(kgf/㎠)
The tensile strength
(kgf / cm2)
내수성
(시간)
Water resistance
(time)





6


room
city
Yes
6
실시 예 1의 425㎛ ~1.18 mm로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 425 μm to 1.18 mm of Example 1 0.310.31 36.236.2 6.266.26 2시간
이상
2 hours
More than
실시 예 2의 425㎛ ~1.18 mm로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 425 μm to 1.18 mm of Example 2 0.340.34 38.838.8 6.886.88 2시간
이상
2 hours
More than
실시 예 3의 425㎛ ~1.18 mm로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 425 μm to 1.18 mm of Example 3 0.300.30 35.835.8 5.955.95 2시간
이상
2 hours
More than
실시 예 4의 425㎛ ~1.18 mm로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 425 μm to 1.18 mm of Example 4 0.340.34 39.139.1 6.126.12 2시간
이상
2 hours
More than





2


ratio
School
Yes
2
실시 예 1의 425㎛ ~1.18 mm로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 425 μm to 1.18 mm of Example 1 0.290.29 12.412.4 2.262.26 10초
이내
10 seconds
Within
실시 예 2의 425㎛ ~1.18 mm로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 425 μm to 1.18 mm of Example 2 0.310.31 12.812.8 2.342.34 10초
이내
10 seconds
Within
실시 예 3의 425㎛ ~1.18 mm로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 425 μm to 1.18 mm of Example 3 0.300.30 11.811.8 2.292.29 10초
이내
10 seconds
Within
실시 예 4의 425㎛ ~1.18 mm로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 425 μm to 1.18 mm of Example 4 0.310.31 12.612.6 2.382.38 10초
이내
10 seconds
Within

표 2에서 나타낸 바와 같이 액상의 규산나트륨을 열적, 화학적으로 고형화하여 이를 육절기를 분쇄한 후 425㎛ ~1.18 mm의 범위로 분극된 분말을 발포하여 수득한 분말을 이용하여 시루떡과 비슷한 모양의 단열보드용 무기 판넬을 제조한 결과 실시 예 5와 유사한 결과의 유형을 나타냈으며, 실시 예 5보다 비중이 휠씬 낮음에도 불구하고 지오폴리머에 의한 무기단열재의 물성치가 높게 나타남을 확인할 수 있으며, 특히 습윤상태에서 양생온도를 높여줌에 따라 물성치가 더욱 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한 성형체 내부에 섬유질(Fiber)를 첨가함으로서 인장강도가 매우 증가됨을 확인할 수 있었다. As shown in Table 2, thermally and chemically solidified liquid sodium silicate was pulverized, and then the powder obtained by foaming polarized powder in the range of 425 μm to 1.18 mm was used to insulate a shape similar to that of Shiru-teok. As a result of manufacturing the inorganic panel for the board, the results were similar to those of Example 5, and although the specific gravity was much lower than that of Example 5, the physical properties of the inorganic insulating material by the geopolymer were found to be high, in particular, the wet state. Increasing the curing temperature at was confirmed that the physical properties are further improved. In addition, it was confirmed that the tensile strength was greatly increased by adding fiber in the molded body.

표 3 (실시 예 7 및 비교 예 3의 결과)Table 3 (Results of Example 7 and Comparative Example 3)


구분

division
분석항목Analysis item
비중
(g/㎤)
importance
(g / cm3)
압축강도
(kgf/㎠)
Compressive strength
(kgf / cm2)
인장강도
(kgf/㎠)
The tensile strength
(kgf / cm2)
내수성
(시간)
Water resistance
(time)





7


room
city
Yes
7
실시 예 1의 1.18 mm 이상으로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 1.18 mm or More of Example 1 0.1540.154 32.432.4 4.984.98 2시간
이상
2 hours
More than
실시 예 2의 1.18 mm 이상으로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 1.18 mm or More of Example 2 0.1760.176 33.833.8 5.245.24 2시간
이상
2 hours
More than
실시 예 3의 1.18 mm 이상으로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 1.18 mm or More of Example 3 0.1600.160 32.632.6 5.065.06 2시간
이상
2 hours
More than
실시 예 4의 1.18 mm 이상으로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 1.18 mm or More of Example 4 0.1780.178 33.733.7 5.325.32 2시간
이상
2 hours
More than





3


ratio
School
Yes
3
실시 예 1의 1.18 mm 이상으로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 1.18 mm or More of Example 1 0.1500.150 10.410.4 1.881.88 10초
이내
10 seconds
Within
실시 예 2의 1.18 mm 이상으로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 1.18 mm or More of Example 2 0.1680.168 11.211.2 2.052.05 10초
이내
10 seconds
Within
실시 예 3의 1.18 mm 이상으로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 1.18 mm or More of Example 3 0.1580.158 10.810.8 1.921.92 10초
이내
10 seconds
Within
실시 예 4의 1.18 mm 이상으로 분극된 분말의 발포체Foam of Powder Polarized to 1.18 mm or More of Example 4 0.1710.171 11.511.5 2.142.14 10초
이내
10 seconds
Within

표 3에서 나타낸 바와 같이 액상의 규산나트륨을 열적, 화학적으로 고형화하여 이를 육절기를 분쇄한 후 1.18 mm 이상의 범위로 분극된 분말을 발포하여 수득한 분말을 이용하여 스치로폼과 비슷한 모양의 무기 경량보드용 판넬을 제조한 결과 실시 예 5와 6과 유사한 결과를 나타냈으며, 실시 예 5보다 비중이 휠씬 낮음에도 불구하고 지오폴리머에 의한 무기단열재의 물성치가 높게 나타남을 확인할 수 있으며, 특히 습윤상태에서 양생온도를 높여줌에 따라 물성치가 더욱 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한 단열재의 물성향상을 위해 실리카겔을 고온에서 가열하여 발포된 실리카 폼을 공급함으로써 성형체의 비중을 낮춰 단열효과 및 방음효과를 높일 수 있으며, 그리고 성형체 내부에 아크릴에멀젼 수지를 첨가함으로서 성형체의 입자들 사이에 고분자 피막형성에 의한 내수성 향상은 물론 표면이 매끄러운 감각을 느끼게 하였다.As shown in Table 3, for inorganic lightweight boards having a shape similar to that of styrofoam, using a powder obtained by thermally and chemically solidifying liquid sodium silicate and pulverizing the meat seasoning machine and then foaming the powder polarized to a range of 1.18 mm or more. As a result of manufacturing the panel, the results were similar to those of Examples 5 and 6, and although the specific gravity was much lower than that of Example 5, the physical properties of the inorganic insulating material by the geopolymer were found to be high, especially the curing temperature in the wet state. As you increase the physical properties were confirmed to be further improved. In addition, the silica gel is heated at a high temperature to improve the physical properties of the insulating material, thereby supplying foamed silica foam, thereby lowering the specific gravity of the molded body to increase the insulation effect and sound insulation effect, and by adding an acrylic emulsion resin to the inside of the molded body. In addition to improving the water resistance by forming a polymer film, the surface was smooth.

따라서 본 발명은 현대인들의 실내환경 및 분위기를 개선하기 위한 기능성을 확인하기 위하여 전반적인 단열재 및 방음재 분야의 믈성이 우수한 물성이 우수한 무기 단열재 제 제조방법을 통해 단열효과가 우수한 스치로폼 또는 발포성폴리우레탄과 같은 종래의 가연성 발포성수지를 충분히 대체할 수 있는 경제성이 우수한 고강도 및 내수성의 불연성 초경량 발포세라믹을 지오폴리머의 바인더를 통해 짧은 시간에 다량으로 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.Accordingly, the present invention provides a conventional method such as styrofoam or foamed polyurethane having excellent thermal insulation effect through an inorganic insulating material manufacturing method having excellent physical properties in the field of overall insulation and soundproofing material in order to check the functionality for improving the indoor environment and atmosphere of modern people. It can be confirmed that a high-strength and water-resistant non-flammable ultra-light foamed ceramic having excellent economic feasibility to sufficiently replace the flammable foamable resin can be prepared in a large amount in a short time through the binder of the geopolymer.

본원의 도 1에 제시된 제조 공정도는 본원에서 내구성 및 내수성 향상을 위한 지오폴리머를 이용한 무기 발포체를 얻기 위한 개략적인 제조 공정도를 나타낸 것으로, 이미 발명의 상세한 설명에서 충분히 설명되고 있음에 별도의 설명이 필요 없으리란 의견이며, 도 2는 본원의 실시 예을 수행하면서 만들어진 단열 성형체를 촬영한 사진도로서, 도 2a의 사진도는 석고보드와 같은 모양의 마감 보드용 무기판넬의 일측면을 촬영한 사진도로 비중이 대체적으로 높고 매우 견고한 무기판넬로 제공될 수 있음을 확인할 수 있는 사진도이고, 도 2b의 사진도는 발포된 무기분말을 압축성형하여 단열보드용 무기판넬로 제공되는 실시양태의 일측면을 촬영한 사진도로서 발포된 조밀한 무기입자들이 형상을 이루고 있음을 확인할 수 있으며, 도 2c의 사진도는 발포된 과립을 압축성형하여 스치로폼과 비슷한 모양의 단열보드용 무기판넬을 형성한 실시양태의 일측면을 촬영한 사진도로로 미세한 입자나 과립에 상관없이 용도에 맞게 단열재 및 방음재를 위한 성형체로 제조될 수 있음을 나타낸 사진도이다. The manufacturing process diagram shown in FIG. 1 of the present application shows a schematic manufacturing process diagram for obtaining an inorganic foam using a geopolymer for improving durability and water resistance in the present application, and is already described in the detailed description of the present invention. 2 is a photographic view of the insulating molded article made while performing the embodiment of the present application, the photographic view of Figure 2a is a photographic view of one side of the inorganic panel for finishing boards shaped like gypsum board. This is a photograph that can be confirmed that can be provided as a substantially high and very solid inorganic panel, the photograph of Figure 2b is a side view of the embodiment provided as an inorganic panel for insulation board by compression molding the foamed inorganic powder As a photographic figure, it can be seen that the compact inorganic particles foamed form a shape, and the photographic figure of FIG. Compression molding of granules to form an inorganic panel for insulation boards having a shape similar to Styrofoam. A photographic view showing one side of the embodiment can be manufactured as a molded article for insulation and sound insulation according to the application regardless of fine particles or granules. It is a photograph figure showing.

Claims (12)

결합제로 지오폴리머를 이용하여 단열 및 방음 특성이 우수하고 내수성과 내구성 및 불연성을 제공할 수 있는 무기(Inorganic) 발포성형체의 제조방법에 있어서,
SiO4와 AlO4 사면체에 산소원자가 교대로 공유하여 Si-O-Al-O 결합형태의 3차원적인 네트워크 거대분자인 지오폴리머를 구성하고 우수한 단열효과 및 방음효과를 제공하기 위해 1~4종의 액상 규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬, 알루미늄실리콘산나트륨 중에서 선택되는 액상의 규산염을 열적 방법에 의해 건조시켜 고상(Solid phase)화 된 규산염을 얻거나, 화학적 방법에 의해 수용성 유기용매에 의해 석출시켜 고상화 된 규산염을 얻고, 고상화 된 규산염을 90~350℃의 온도범위에서여 발포시키고, 이를 분체(Sieving) 공정을 통하여 분극화된 분말 및 과립을 얻는 무기발포체 분말 및 과립(Granule) 얻는 제1단계;
지오폴리머를 제공하여 결합력이 우수한 발포성형체를 얻도록 지오폴리머의 출발물질인 알루미나규산염 분말원료의 공급단계에서 (Si2O5, Al2O2)n의 분자식을 제공하여 Si-O-Al-O의 결합으로 구성되는 비정질의 알루미노실리케이트의 겔(Gel)이 형성될 수 있도록 하기 위하여 알루미나-규산염 산화물로 구성된 광물, 플라이애쉬(Fly ash), 고로슬래그(Furnace slag) 중에서 선택되는 분말이 상기 제1단계에서 얻은 무기 발포체 분말 및 과립(Granule)이 100 중량부 기준일 때 5 ~ 150 중량부로 제공되는 제2단계;
지오폴리머의 형성과정 중 알칼리 활성제로 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 수산화칼륨(KOH), 탄산칼륨(K2CO3), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 산화칼슘(CaO) 중에서 선택되어지는 1종 이상의 알카리 금속이 추가되어 제2단계에서 얻은 알루미나규산염 분말원료와의 혼합조성물의 pH가 11~13 범위를 유지하도록 알칼리 금속이 공급되는 제3단계;
지오폴리머의 형성과정 중 기능성을 높이기 위하여 원적외선 및 음이온을 방출할 수 있는 세라믹류, 대기 중의 유해가스를 흡착하기 위한 흡착제, 발포성형체의 휨강도를 향상시키기 위한 섬유류, 발포성형체의 내수성을 향상시키기 위한 고분자류 중에서 선택되는 첨가제가 상기 제3단계로 준비된 원료분말 100중량부 기준일 때 40 중량부 이하로 추가되어 공급되는 첨가제 공급단계;
상기 제1단계 내지 첨가제 공급단계까지 준비된 원료가 균일하게 혼합되고 일정한 크기와 형상으로 만드는 성형단계와 양생단계 및 가열단계;
를 거쳐 무기 발포성형체를 얻도록 적용되는 것을 특징으로 하는 결합제로 지오폴리머를 이용한 무기 발포성형체의 제조방법.
In the method of manufacturing an inorganic foamed molded article that can provide excellent heat insulation and soundproofing properties and provide water resistance, durability and non-combustibility by using a geopolymer as a binder,
Oxygen atoms are alternately shared between SiO 4 and AlO 4 tetrahedron to form geopolymers, three-dimensional network macromolecules in the form of Si-O-Al-O bonds, and to provide excellent insulation and sound insulation. Liquid silicate selected from liquid sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate and sodium aluminum silicate is dried by a thermal method to obtain a solid phase silicate, or precipitated by a water-soluble organic solvent by a chemical method. Obtaining the solidified silicate, foaming the solidified silicate at a temperature range of 90 ~ 350 ℃, and obtains the inorganic foam powder and granule (Granule) to obtain the polarized powder and granules through a sieving process step;
In order to provide a geopolymer to obtain a foamed molded article having excellent binding force, a molecular formula of (Si 2 O 5 , Al 2 O 2 ) n is provided in the feeding step of the alumina silicate powder raw material, which is the starting material of the geopolymer. In order to form a gel of amorphous aluminosilicate composed of O-bonds, a powder selected from minerals consisting of alumina-silicate oxides, fly ash, and furnace slag is selected. A second step of providing 5 to 150 parts by weight of the inorganic foam powder and granules obtained in the first step based on 100 parts by weight;
Alkali activators during the formation of geopolymers include sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), potassium hydroxide (KOH), potassium carbonate (K 2 CO 3 ), calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), calcium oxide ( A third step of supplying an alkali metal such that one or more alkali metals selected from CaO) are added to maintain a pH of the mixed composition with the alumina silicate powder raw material obtained in the second step in the range of 11 to 13;
Ceramics that can emit far infrared rays and anions to enhance functionality during the formation of geopolymers, adsorbents for adsorbing harmful gases in the atmosphere, fibers for improving the bending strength of foamed molded products, polymers for improving the water resistance of foamed molded products An additive supplying step in which an additive selected from the group is added to 40 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the raw material powder prepared in the third step;
A molding step, curing step, and heating step of uniformly mixing the raw materials prepared up to the first to the additive supplying step to a predetermined size and shape;
Method for producing an inorganic foamed product using a geopolymer as a binder, characterized in that applied to obtain an inorganic foamed product through.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 성형단계는 압축성형 내지는 압연몰딩 중에서 선택되는 성형방법이 적용되는 것을 특징으로 하는 무기 발포성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
The molding step is a method for producing an inorganic foamed molded product characterized in that the molding method selected from compression molding or rolling molding is applied.
제1항에 있어서,
상기의 양생단계는 수중양생, 살수양생, 습포양생 중에서 선택되는 수분공급방법과 피막양생이나 시트양생 중에서 선택되는 수분이 날아가는 것을 방지하는 방법이 선택되고, 5~95 ℃ 온도조건에서 양생시키는 것을 특징으로 하는 무기 발포성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
In the curing step, the water supply method selected from aquatic curing, spraying curing and wet curing is selected, and the method of preventing the moisture from the film curing or sheet curing is selected, the curing at 5 ~ 95 ℃ temperature conditions Method for producing an inorganic foamed molded article.
제1항에 있어서,
상기의 가열단계에서 근적외선 가열방법, 적외선가열방법, 극초단파에 의한 가열방법, 오븐(Oven)에 의한 열풍 가열방법, 열판 직접 가열방법 중에서 선택되는 가열방법이 적용되는 것을 특징으로 하는 무기 발포성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
In the heating step, the inorganic foamed molded product characterized in that the heating method selected from near-infrared heating method, infrared heating method, microwave heating method, hot air heating method by oven, hot plate direct heating method is applied. Way.
제1항에 있어서,
상기 무기 발포체 분말 및 과립(Granule) 제공단계에서, 무기 분말이나 과립을 100 중량부로 기준으로 할 때 발포된 진주석(Perlite), 질석(Vermuculite), 실리카 겔(Silica gel), 에어로겔(Aerogel), 화산석, 제올라이트(Zeolite) 중에서 선택되는 무기 발포체를 45 중량부 이하로 추가하여 첨가시키는 것을 특징으로 하는 무기 발포성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
In the inorganic foam powder and granules providing step, when the inorganic powder or granules based on 100 parts by weight based on the foamed perlite (Perlite), vermiculite (Vermuculite), silica gel (Silica gel), aerogel (Aerogel), A method for producing an inorganic foamed molded product characterized by adding an inorganic foam selected from volcanic stone and zeolite to 45 parts by weight or less.
제1항에 있어서,
상기 첨가제 공급단계에서 400㎛ 이하의 맥반석, 황토석, 감람석(Olivine), 규산염 광물(Silica Mineral), 규조토(Diatomite), 규회석(Wollastonite), 납석(Pyrophyllite), 돌로마이트(Dolomite), 리튬광물(Lithium Minerals), 마그네사이트(Magnesite), 보크사이트(Bauxite), 벤토나이트(Bentonite), 부석(Pumice), 붕산염광물(Borate), 사문석(Serpentine), 산성백토(Acid clay), 산화철(Iron Oxide), 석류석(Garnet), 탄산광물(Carbonate Minerals), 애타풀자이트(Attapulgite), 제올라이트(Zeolite), 세피오라이트(Sepiolite), 연옥(Nephrite), 인회석(Apatite), 일라이트-운모(Illite-Mica), 장석(Feldspar), 중정석(Barite), 활석(Talc), 규조토(diatomaceous earth), 흑연(Graphite), 헥토라이트(Hectorite), 점토광물(Clay Minerals), 지르코늄 광물(Zirconium Minerals), 티타늄 광물(Titanium Minerals), 투어마린(Tourmaine; 전기석), 흄실리카(Fume silica), 에어로겔(Aerogel) 중에서 선택되는 세라믹류가 사용되는 것을 특징으로 하는 무기 발포성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
In the above additive supply step, elvan, ocher, olivine, silicate, silica mineral, diatomite, wollastonite, pyrophyllite, dolomite, and lithium minerals of 400 μm or less ), Magnesite, Bauxite, Bentonite, Pumice, Borate, Serpentine, Acid clay, Iron Oxide, Garnet ), Carbonate Minerals, Attapulgite, Zeolite, Sepiolite, Nephrite, Apatite, Illite-Mica, Feldspar , Barite, Talc, Diatomaceous earth, Graphite, Hectorite, Clay Minerals, Zirconium Minerals, Titanium Minerals, Tours From tourmaine, tourmaline, fume silica, aerogel Method for manufacturing a ceramic, characterized in that the flow is chosen to be used inorganic foamed molded product.
제1항에 있어서,
상기 첨가제 공급단계에서 대기 중의 유해가스를 흡착하기 위한 흡착재가 사용되되, 700~ 1,800 m2/g의 비표면적을 갖는 활성탄이 첨가제로 추가되거나 활성탄소섬유를 유해가스의 흡착재로 사용하는 것을 특징으로 하는 무기 발포성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
In the additive supplying step, an adsorbent for adsorbing harmful gases in the atmosphere is used, and activated carbon having a specific surface area of 700 to 1,800 m 2 / g is added as an additive or activated carbon fiber is used as an adsorbent for harmful gases. Method for producing an inorganic foam molded article.
제1항에 있어서,
상기 첨가제 공급단계에서 발포 성형체의 휨강도를 향상시키기 위해 섬유류가 사용되되, 섬유류는 종묘섬유, 인피섬유, 염맥섬유, 과실섬유의 셀룰로우즈계 섬유, 스태이프 또는 필라멘트 형태의 단백질계 섬유, 광물계 섬유 내지는 금속섬유, 유리섬유, 암석섬유, 광재섬유, 탄소섬유의 무기질 섬유 중에서 선택되고, 섬유의 굵기가 3 ~ 50 ㎛이고, 섬유의 길이가 1~50 mm 범위로 사용되는 것을 특징으로 하는 무기 발포성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
In the additive supplying step, fibers are used to improve the bending strength of the foamed molded product, and the fibers are seedling fibers, bast fibers, salt vein fibers, cellulose fibers of fruit fibers, protein fibers in the form of strips or filaments, and mineral fibers. Inorganic foaming, characterized in that selected from metal fibers, glass fibers, rock fibers, slag fibers, inorganic fibers of carbon fiber, the thickness of the fiber is 3 to 50 ㎛, the length of the fiber is used in the range of 1 to 50 mm Method of manufacturing the form.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101815649B1 (en) * 2017-03-03 2018-01-08 화기효 Manufacture method of building interior decoration materials
KR101809060B1 (en) * 2017-03-15 2018-01-18 홍경주 Cramic having activation and production thereof
KR20180024542A (en) * 2016-08-30 2018-03-08 드림소재(주) Geopolymer Composition and manufacturing method thereof
CN110642582A (en) * 2019-09-29 2020-01-03 华北水利水电大学 Geopolymer-based concrete for block energy storage tower and preparation method thereof

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101658774B1 (en) * 2015-12-31 2016-09-23 주식회사 지에이치엠 Fire resistance, water resistance preparation of the foam method and apparatus the water glass mixture
CN106830990B (en) * 2017-01-13 2020-04-10 伊科纳诺(北京)科技发展有限公司 Porous geopolymer/aerogel composite heat-insulating material and preparation method thereof
RU2657577C1 (en) * 2017-06-22 2018-06-14 Константин Владимирович Курсилев Method of producing foamed heat insulating material
CN109422543A (en) * 2017-08-21 2019-03-05 王东 A kind of preparation method of the dedicated Diatomite-based Porous Ceramic Balls of health pillow
KR101986806B1 (en) * 2018-02-05 2019-06-07 조태영 Composition for maufacturing light-weight ceiling-board, method for manufacturing light-weight ceiling-board using the same, and light-weight ceiling-board manufactured from the same
KR101901684B1 (en) * 2018-04-12 2018-09-28 흥국산업(주) Method for preparing geopolymer with high compressive strength using coal bottom ash
KR102122204B1 (en) * 2018-07-18 2020-06-12 김성래 Environment-friendly ceiling material and manufacturing method thereof
KR102301894B1 (en) * 2019-04-04 2021-09-14 송연배 Manufacturing method of flame-retardant plastic composed of ceramic and silicate
KR102079898B1 (en) * 2019-05-30 2020-02-20 주식회사 네이처 Manufacturing method of functional lightweight board for non-firing construction finishing material and functional lightweight board for non-firing construction finishing material manufactured by the same
RU2751525C1 (en) * 2020-08-18 2021-07-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Composition for production of porous heat-insulating silicate material
IT202100005723A1 (en) * 2021-03-11 2022-09-11 Daniel Pinter INSULATING PANEL
WO2023080676A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 흥국산업 주식회사 Method for manufacturing coal fly ash-based geopolymer foam by using microwaves
CN114703823B (en) * 2022-03-01 2023-02-03 山东土工侠信息科技有限公司 Cement blanket and manufacturing method and application thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011068734A (en) 2009-09-25 2011-04-07 Unitika Ltd Polylactic acid resin foam, method for producing the same, and expansion-molded product obtained by molding the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011068734A (en) 2009-09-25 2011-04-07 Unitika Ltd Polylactic acid resin foam, method for producing the same, and expansion-molded product obtained by molding the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180024542A (en) * 2016-08-30 2018-03-08 드림소재(주) Geopolymer Composition and manufacturing method thereof
KR101815649B1 (en) * 2017-03-03 2018-01-08 화기효 Manufacture method of building interior decoration materials
KR101809060B1 (en) * 2017-03-15 2018-01-18 홍경주 Cramic having activation and production thereof
CN110642582A (en) * 2019-09-29 2020-01-03 华北水利水电大学 Geopolymer-based concrete for block energy storage tower and preparation method thereof
CN110642582B (en) * 2019-09-29 2021-06-15 华北水利水电大学 Geopolymer-based concrete for block energy storage tower and preparation method thereof

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