KR101540728B1 - 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법 - Google Patents

무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법에 관한 것으로서, 특히 스틸재질로 구성된 벽체와, 상기 벽체의 내부에 충전되는 충전물을 포함하여 구성된 샌드위치 판넬을 제조하기 위한 것으로서; 실리카 20~30중량%, 탄산칼슘 5~15중량%, 흄드실리카 2~7중량%, 산화붕소 3~10중량%, 규산소다 40~50중량%, 플라이애쉬 10~20중량%, 중탄산나트륨 3~6중량% 및 물 5~15중량%를 혼합하여 배합물을 만드는 제1단계와; 실리카, 탄산칼슘, 흄드실리카, 산화붕소, 규산소다, 플라이애쉬, 중탄산나트륨 및 물을 혼합한 후 건조시킴으로써 구(球) 형태의 다공성 볼을 만드는 제2단계와; 상기 제1단계에서 제조된 배합물에 상기 제2단계에서 제조된 다공성 볼을 혼합하여 충전물을 만드는 제3단계와; 상기 충전물을 상기 벽체 내부에 충전한 다음 1~2시간동안 50~70℃에서 숙성시킨 후 1~3시간동안 200~400℃에서 건조시키는 제4단계;로 구성되어, 불에 타지 않을 뿐만 아니라 유독연기를 배출시키지 않으며, 많은 구멍이 형성된 다공성 볼을 포함하여 무게를 가볍게 하고 단열효과를 향상할 수 있는 효과가 있다.

Description

무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법{A Manufacturing Method of Fire-Resistant Sandwich Panel using Inorganic Compositions}
본 발명은 샌드위치 불연판넬 제조방법에 관한 것으로서, 특히 불에 타지 않고 유독연기를 배출시키지 않으며 무게를 가볍게 하고 단열효과를 향상시킬 수 있는 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법에 관한 것이다.
요즈음, 공장, 창고, 또는 방갈로 등과 같이 비교적 커다란 하중을 받지는 않지만 약간의 구조적 강도가 요구되면서도 우수한 단열성능을 필요로 하는 건축물들의 외벽 또는 지붕의 건축자재로서, 충전물인 스티로폼 패널 양측에 스틸재질의 얇은 벽체를 설치한 샌드위치 판넬이 널리 사용되고 있다.
이와 같은 샌드위치 판넬은 뛰어난 단열 및 방음효과를 가지나 인화성이 커서 화재에 매우 취약한 문제점을 갖고 있다. 특히 샌드위치 판넬의 일부분에 불이 붙는 경우 그 불이 급속하게 번져나가 큰 화재로 이어질 위험이 있다.
이러한 문제점 때문에 최근에는 난연 또는 불연성능을 갖는 다양한 샌드위치 판넬이 제시되고 있지만 그 성능이 기대에 미치지 못하고 있다.
출원번호:20-2008-0003099 (공개번호:20-2009-0009177, 고안의 명칭:난연성 스티로폼 패널 및 이를 이용하는 샌드위치 패널)
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 무기물질들로 내부의 충전물을 제조하여 불에 타지 않을 뿐만 아니라 유독연기를 배출시키지 않으며, 많은 구멍이 형성된 다공성 볼을 포함하여 무게를 가볍게 하고 단열효과를 향상시킬 수 있는 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법은 스틸재질로 구성된 벽체와, 상기 벽체의 내부에 충전되는 충전물을 포함하여 구성된 샌드위치 판넬을 제조하기 위한 것으로서; 실리카 20~30중량%, 탄산칼슘 5~15중량%, 흄드실리카 2~7중량%, 산화붕소 3~10중량%, 규산소다 40~50중량%, 플라이애쉬 10~20중량%, 중탄산나트륨 3~6중량% 및 물 5~15중량%를 혼합하여 배합물을 만드는 제1단계와; 실리카, 탄산칼슘, 흄드실리카, 산화붕소, 규산소다, 플라이애쉬, 중탄산나트륨 및 물을 혼합한 후 건조시킴으로써 구(球) 형태의 다공성 볼을 만드는 제2단계와; 상기 제1단계에서 제조된 배합물에 상기 제2단계에서 제조된 다공성 볼을 혼합하여 충전물을 만드는 제3단계와; 상기 충전물을 상기 벽체 내부에 충전한 다음 1~2시간동안 50~70℃에서 숙성시킨 후 1~3시간동안 200~400℃에서 건조시키는 제4단계;로 구성된다.
여기서, 상기 제2단계는 실리카 20~30중량%, 탄산칼슘 5~15중량%, 흄드실리카 2~7중량%, 산화붕소 3~10중량%, 규산소다 40~50중량%, 플라이애쉬 10~20중량%, 중탄산나트륨 3~6중량% 및 물 5~15중량%를 혼합하여 혼합물을 만드는 제2-1단계와; 상기 제2-1단계에서 제조된 혼합물을 압출기로 압출하여 다수의 압출물을 만드는 제2-2단계와; 상기 제2-2단계에서 제조된 압출물을 10~30분동안 건조시켜 일정량의 수분을 증발시키는 제2-3단계와; 상기 제2-3단계에서 건조된 압출물을 구(球) 형태로 만드는 제2-4단계와; 상기 제2-4단계서 제조된 구 형태의 압출물을 200~400℃로 2~4시간동안 건조시켜 잔여 수분을 증발시키는 제2-5단계;로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법은 벽체 내부의 충전물이 무기물질로 구성되어 있기 때문에 불에 타지 않을 뿐만 아니라 화재시 인체에 치명적인 유독연기를 배출하지 않는 이점이 있다.
또한, 샌드위치 판넬의 충전물에 많은 구멍이 형성된 다공성 볼이 포함되어 있기 때문에 샌드위치 판넬의 무게를 가볍게 할 뿐만 아니라 단열효과를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 벽체 내부의 충전물이 물을 흡수하지 않기 때문에 수해시에 샌드위치 판넬이 물을 흡수하여 무게가 증가되는 것을 막을 수 있으며, 물의 흡수에 의한 자중의 증가에 의해 샌드위치 판넬이 붕괴되는 것을 예방할 수 있는 이점이 있다.
또한, 200~400℃의 비교적 저온에서 건조를 위한 열처리를 하는 저온생산방법을 채택하고 있기 때문에 따로 냉각과정이 필요치 않아서 냉각시간을 기다릴 필요가 없고, 이로 인해 샌드위치 판넬의 제작을 위한 연속적 작업기 가능해서 대량생산과 연속생산에 유리한 이점이 있다. 이렇게 대량생산과 연속생산이 가능하므로 전체 생산비를 절감하여 건축비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 샌드위치 판넬의 모습을 간략하게 보인 도.
도 2는 본 발명에 의한 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법을 간단히 보인 블록도.
도 3은 본 발명에 의한 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법에 의하여 제조된 다공성 볼을 보인 도.
이하, 본 발명에 의한 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법을 간단히 보인 블록도이고, 도 3은 본 발명에 의한 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법에 의하여 제조된 다공성 볼을 보인 도이다.
본 발명에 의한 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법은 스틸재질의 금속판으로 구성된 벽체(1)와, 상기 벽체(1)의 내부에 충전되는 충전물(2)을 포함하여 구성된 샌드위치 판넬을 제조하기 위한 것이다. 이러한 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법은 몇 가지 단계를 거쳐 완성된다.
먼저, 제1단계(S10)는 실리카(SiO₂), 탄산칼슘(CaCO₃), 흄드실리카(Fumed Silica), 산화붕소(B₂O₃), 규산소다(Sodium Silicate), 플라이애쉬(Fly Ash), 중탄산나트륨 및 물을 혼합하여 배합물을 만드는 과정이다.
좀 더 자세히 설명하면, 실리카 20~30중량%, 탄산칼슘 5~15중량%, 흄드실리카 2~7중량%, 산화붕소 3~10중량%, 규산소다 40~50중량%, 플라이애쉬 10~20중량%, 중탄산나트륨 3~6중량% 및 물 5~15중량%를 혼합기에 넣어 2~24시간동안 혼합시킴으로써 겔(Gel) 상태에 가까운 배합물을 만드는 과정이 제1단계(S10)이다.
제2단계(S20)는 실리카, 탄산칼슘, 흄드실리카, 산화붕소, 규산소다, 플라이애쉬, 중탄산나트륨 및 물을 혼합한 후 건조시킴으로써 구(球) 형태의 다공성 볼을 만드는 과정이다.
좀 더 자세히 설명하면, 상기 제2단계(S20)는 많은 구멍들이 형성된 다공성 볼을 만들기 위한 과정으로서 제2-1단계(S21) 내지 제2-5단계(S25)로 구성된다.
상기 제2-1단계(S21)는 실리카 20~30중량%, 탄산칼슘 5~15중량%, 흄드실리카 2~7중량%, 산화붕소 3~10중량%, 규산소다 40~50중량%, 플라이애쉬 10~20중량%, 중탄산나트륨 3~6중량% 및 물 5~15중량%를 혼합기에 넣어 2~24시간동안 혼합시킴으로써 혼합물을 만드는 과정이다.
상기 제2-2단계(S22)는 상기 제2-1단계(S21)에서 제조된 혼합물을 압출기로 압출하여 다수의 압출물을 만드는 과정이다. 즉, 제2-2단계(S22)는 겔 상태에 가까운 혼합물을 압출기로 압출하여 직육면체 형태의 압출물로 만든다.
상기 제2-3단계(S23)는 상기 제2-2단계(S22)에서 제조된 압출물을 10~30분동안 건조시켜 일정량의 수분을 증발시키는 과정이다. 제2-3단계(S23)에서 압출물을 건조시킬 때 상기 압출물 내의 모든 수분이 증발되는 것은 아니고 일부 수분만 증발된다.
상기 제2-4단계(S24)는 상기 제2-3단계(S23)에서 건조된 압출물을 제환기에 넣어 구(球) 형태로 만드는 과정이다.
상기 제2-5단계(S25)는 상기 제2-4단계(S24)서 제조된 구 형태의 압출물을 전기오븐기에서 200~400℃로 2~4시간동안 건조시켜 잔여 수분을 증발시키는 과정이다. 이러한 제2-5단계(S25)를 통해 잔여 수분이 증발되면서 구(球)에 많은 수의 구멍들이 형성된 다공성 볼이 제조된다. 따라서 다공성 볼의 많은 구멍으로 인하여 샌드위치 판넬의 무게가 감소하고 단열효과가 향상되는 효과가 있다.
상기 제3단계(S30)는 상기 제1단계(S10)에서 제조된 배합물에 상기 제2단계(S20)에서 제조된 다공성 볼을 혼합하여 충전물을 만드는 과정이다. 좀 더 자세히 설명하면, 상기 충전물은 배합물 20~40중량%와 다공성 볼 60~80중량%가 혼합되어 구성된다. 따라서, 상기 충전물은 겔 상태에 가까운 배합물에 고체인 다공성 볼이 혼합되어 있는 형태를 띤다. 한편, 상기 배합물에 혼합되는 다공성 볼은 동일한 직경을 갖는 것만으로 구성되는 것은 아니고 다양한 직경을 갖는 것으로 구성된다. 즉, 직경 30mm인 다공성 볼, 직경 15mm인 다공성 볼, 직경 5mm인 다공성 볼 및 직경 10mm인 다공성 볼 다수가 상기 배합물에 혼합됨으로써 충전물을 구성한다.
상기 제4단계(S40)는 상기 제3단계(S30)에서 제조된 충전물을 상기 벽체(1) 내부에 충전한 후 열처리하여 건조시키는 과정이다. 좀 더 자세히 설명하면, 상기 제4단계(S40)는 충전물이 충전된 벽체(1)를 열처리로에서 1~2시간동안 50~70℃에서 숙성시킨 후 1~3시간동안 200~400℃에서 건조시키는 과정이다.
한편, 상기와 같은 방법에 의해 제조된 샌드위치 판넬은 건물의 벽면이나 지붕 설치를 위한 용도로 사용하는 것이 일반적이지만 아파트와 같은 공동주택의 차음이나 방음을 위한 용도로 사용하는 것도 가능하다.
1: 벽체 2: 충전물
S10: 제1단계 S20: 제2단계
S21: 제2-1단계 S22: 제2-2단계
S23: 제2-3단계 S24: 제2-4단계
S25: 제2-5단계 S30: 제3단계
S40: 제4단계

Claims (4)

  1. 스틸재질로 구성된 벽체(1)와, 상기 벽체(1)의 내부에 충전되는 충전물(2)을 포함하여 구성된 샌드위치 판넬을 제조하기 위한 것으로서,
    실리카, 탄산칼슘, 흄드실리카, 산화붕소, 규산소다, 플라이애쉬, 중탄산나트륨 및 물을 혼합하여 배합물을 만드는 제1단계(S10)와;
    실리카, 탄산칼슘, 흄드실리카, 산화붕소, 규산소다, 플라이애쉬, 중탄산나트륨 및 물을 혼합한 후 건조시킴으로써 구(球) 형태의 다공성 볼을 만드는 제2단계(S20)와;
    상기 제1단계(S10)에서 제조된 배합물에 상기 제2단계(S20)에서 제조된 다공성 볼을 혼합하여 충전물을 만드는 제3단계(S30)와;
    상기 충전물을 상기 벽체(1) 내부에 충전한 후 열처리하여 건조시키는 제4단계(S40);로 구성된 것을 특징으로 하는 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1단계(S10)의 배합물은 실리카 20~30중량%, 탄산칼슘 5~15중량%, 흄드실리카 2~7중량%, 산화붕소 3~10중량%, 규산소다 40~50중량%, 플라이애쉬 10~20중량%, 중탄산나트륨 3~6중량% 및 물 5~15중량%를 혼합하여 제조된 것을 특징으로 하는 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2단계(S20)는 실리카 20~30중량%, 탄산칼슘 5~15중량%, 흄드실리카 2~7중량%, 산화붕소 3~10중량%, 규산소다 40~50중량%, 플라이애쉬 10~20중량%, 중탄산나트륨 3~6중량% 및 물 5~15중량%를 혼합하여 혼합물을 만드는 제2-1단계(S21)와;
    상기 제2-1단계(S21)에서 제조된 혼합물을 압출기로 압출하여 다수의 압출물을 만드는 제2-2단계(S22)와;
    상기 제2-2단계(S22)에서 제조된 압출물을 10~30분동안 건조시켜 일정량의 수분을 증발시키는 제2-3단계(S23)와;
    상기 제2-3단계(S23)에서 건조된 압출물을 구(球) 형태로 만드는 제2-4단계(S24)와;
    상기 제2-4단계(S24)서 제조된 구 형태의 압출물을 200~400℃로 2~4시간동안 건조시켜 잔여 수분을 증발시키는 제2-5단계(S25);로 구성된 것을 특징으로 하는 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제4단계(S40)는 충전물이 충전된 벽체(1)를 1~2시간동안 50~70℃에서 숙성시킨 후 1~3시간동안 200~400℃에서 건조시키는 것을 특징으로 하는 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법.
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KR20240015805A (ko) 2022-07-27 2024-02-06 황철하 무기조성물을 이용한 샌드위치 불연판넬 제조방법

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