KR102001234B1 - Method for preparing artificial mineral fiber insulator comprising eco-friendly thermoplastic binder composition - Google Patents

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Abstract

본 기술은 인조 광물 섬유를 제공하는 단계; 상기 인조 광물 섬유에 열가소성 친환경 바인더 수지를 도포하는 단계; 상기 인조 광물 섬유에 발수제를 도포하는 단계; 및 상기 인조 광물 섬유에 대하여 추가적인 열처리를 수행하는 단계를 포함하는 인조 광물 섬유 단열재의 제조방법에 관한 것이다. 본 기술에 따르면, 포름알데히드를 포함하는 휘발성 유기화합물과 같은 유해물질을 포함하거나 배출하지 않을 수 있는 친환경 바인더 조성물에 대하여 열가소성 고분자를 열적으로 안정화시켜 단열재의 성능을 최적화시킬 수 있도록 공정 조건을 최적화시킴으로써 우수한 물성을 확보하면서 동시에 인체 및 환경에 대한 유해한 영향을 방지할 수 있다.The technique comprises the steps of providing artificial mineral fibers; Applying a thermoplastic eco-friendly binder resin to the artificial mineral fiber; Applying a water repellent agent to the artificial mineral fiber; And performing a further heat treatment on the artificial mineral fiber. According to the present invention, by optimizing the process conditions so as to optimize the performance of the heat insulating material by thermally stabilizing the thermoplastic polymer with respect to the environmentally friendly binder composition which may or may not contain harmful substances such as volatile organic compounds containing formaldehyde It is possible to prevent harmful effects on the human body and the environment while ensuring excellent physical properties.

Description

열가소성 친환경 바인더 조성물을 포함하는 인조 광물 섬유 단열재의 제조방법{METHOD FOR PREPARING ARTIFICIAL MINERAL FIBER INSULATOR COMPRISING ECO-FRIENDLY THERMOPLASTIC BINDER COMPOSITION}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for producing artificial mineral fiber insulation comprising a thermoplastic eco-friendly binder composition,

본 발명은 열가소성 친환경 바인더 조성물을 포함하는 인조 광물 섬유 단열재의 제조방법에 관한 것으로, 포름알데히드를 포함하는 휘발성 유기화합물과 같은 유해물질을 포함하거나 배출하지 않으며, 열가소성 고분자를 열적으로 안정화시켜 단열재의 성능을 최적화시킬 수 있는 친환경 바인더 조성물을 이용함으로써 우수한 물성을 확보하면서 동시에 인체 및 환경에 대한 유해한 영향을 방지할 수 있는 인조 광물 섬유 단열재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing artificial mineral fiber insulation comprising a thermoplastic eco-friendly binder composition, which does not contain or discharge harmful substances such as volatile organic compounds containing formaldehyde, thermally stabilizes the thermoplastic polymer, To a process for producing artificial mineral fiber insulation which can prevent harmful effects on the human body and the environment while ensuring excellent physical properties by using an environmentally friendly binder composition.

유리면이나 암면과 같은 재료로 형성되는 인조 광물 섬유를 이용한 인조 광물 섬유 단열재는 일반적으로, 광물 원료 혼합물을 고온에서 용융한 후, 이를 방사하여 섬유화하고, 바인더로 이용되는 수지를 분사하여 섬유를 서로 결합시킨 후, 이를 열가압성형, 건조시킴으로써 제조된다.Artificial mineral fiber insulation materials using artificial mineral fibers formed from materials such as glass or rock surfaces generally melt the mineral raw material mixture at a high temperature and spin it for fiberization and spray the resin used as a binder to bind the fibers together , Followed by heat press molding and drying.

종래 인조 광물 섬유를 결합시키기 위한 바인더로서 널리 이용되는 수지는 열경화성 수지인 PFR(resolphenol formaldehyde resin)이다. PFR은 가격이 저렴하고 물성이 우수한 장점을 가지고 있으나, 제조 과정 중은 물론이고, 시공 후 시간 경과에 따라 포름알데히드와 휘발성 유기화합물을 방출하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 독성 물질과 수지의 미반응물은 외부 환경에 유출되어 암을 유발하는 등 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있다.A resin widely used as a binder for bonding artificial mineral fibers in the prior art is a thermosetting resin PFR (resolphenol formaldehyde resin). PFR has the advantages of low cost and excellent physical properties, but it has a problem of releasing formaldehyde and volatile organic compounds during the manufacturing process as well as over time after the application. Such toxic substances and unreacted materials of resin may be harmful to humans such as leaking out to the external environment and causing cancer.

이러한 문제점에 대하여 유해물질의 배출을 억제하기 위한 방법으로 흡착제나 아크릴 바인더 등의 사용이 제안되었다. 그러나, 흡착제는 일정 시간 동안 유해물질을 흡착하는 것일 뿐, 시공 후 시간이 흐른 뒤에 여전히 포름알데히드가 배출될 수 있어 유해물질의 방출을 방지하고자 하는 목적을 위한 근본적인 원인에 대한 해결책은 될 수 없었다. 또한, 아크릴 바인더의 경우, 바인더 수지의 강도 부족에 따른 두께 복원이 이루어져 제품 품질이 충분히 확보될 수 없는 문제점이 있었다.To solve these problems, use of an adsorbent or an acrylic binder has been proposed as a method for suppressing the emission of harmful substances. However, since the adsorbent adsorbs toxic substances for a certain period of time, formaldehyde can still be discharged after a period of time after the application, which can not be a solution to the root cause for the purpose of preventing the release of harmful substances. In addition, in the case of an acrylic binder, there is a problem that sufficient quality of the product can not be ensured because the thickness is restored due to the lack of strength of the binder resin.

바인더 수지의 유해물질 배출에 대한 문제점을 해결하고자 하는 기술로는, 대한민국 공개특허 제10-2015-0142147호(특허문헌 1) 등에 개시된 기술을 예로 들 수 있다.As a technique for solving the problem of the discharge of the harmful substances of the binder resin, the technique disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0142147 (Patent Document 1) is exemplified.

특허문헌 1은 공정수의 재활용이 가능한 수성 접착제 조성물 및 이를 사용하여 섬유상 재료를 결속하는 방법에 관한 것으로, 하나 이상의 환원당; 하나 이상의 아미노산; 및 하나 이상의, 미생물 최소억제농도(Minimum Inhibitory Concentration, MIC)가 1% 이하인 알데히드 화합물을 포함하는, 수성 열경화성 접착제 조성물을 개시하고 있다. 특허문헌 1에 개시된 수성 열경화성 접착제 조성물은 유해물질을 거의 배출하지 않고, 방부 성능을 가지고 있어 공정수의 재활용이 가능한 반면, 열경화성 바인더이므로 일단 한번 경화된 후에는 다시 재성형이 불가능하여 제조 공정이 어렵고 취급성이 떨어지며, 단열재의 물성 조절이 쉽지 않은 문제가 있다.Patent Document 1 relates to an aqueous adhesive composition capable of recycling process water and a method for binding a fibrous material using the same, and is characterized in that at least one reducing sugar; One or more amino acids; And at least one aldehyde compound having a Microbial Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of 1% or less. The water-based thermosetting adhesive composition disclosed in Patent Document 1 has almost no discharge of harmful substances and can be recycled in process water because of its preservative performance. However, since it is a thermosetting binder, There is a problem that the handling property is poor and the physical properties of the heat insulating material are not easily controlled.

이와 같이, 최근 인조 광물 섬유 단열재 분야에서 가장 관심이 집중되는 물성은 친환경성이다. 그러나, 현재까지 개발된 친환경성이 확보된 인조 광물 단열재의 경우, 종래의 페놀 바인더 또는 요소 바인더를 사용한 인조 광물 섬유 단열재에 비하여 물리적/화학적 특성이 저하된다는 문제점이 있다. 따라서, 단열재의 단열 성능 및 물리적/화학적 특성이 우수하고, 제조 과정이나 시공 후에 유해물질의 배출을 억제 또는 최소화할 수 있으며, 제조 공정이 용이하고, 취급성이 우수하며, 단열재의 물성 조절이 용이하게 이루어질 수 있는 인조 광물 섬유 단열재의 제조방법 개발이 요구되는 실정이다.As such, the most important property of artificial mineral fiber insulation is eco-friendly. However, artificial mineral insulators that have been developed to date have a problem in that their physical / chemical properties are lower than those of artificial mineral fiber insulators using conventional phenol binders or urea binders. Therefore, it is possible to control the insulation property and the physical / chemical characteristics of the insulation material, and to suppress or minimize the release of harmful substances after the manufacturing process or after the construction, to facilitate the manufacturing process, And a method for manufacturing artificial mineral fiber insulation that can be made by the method of the present invention.

대한민국 공개특허 제10-2015-0142147호(2015.12.22.)Korean Patent Publication No. 10-2015-0142147 (Feb.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 포름알데히드를 포함하는 휘발성 유기화합물과 같은 유해물질을 포함하거나 배출하지 않을 수 있는 친환경 바인더 조성물에 대하여 열가소성 고분자를 열적으로 안정화시켜 단열재의 성능을 최적화시킬 수 있도록 가소성 친환경 바인더 조성물에 적합하도록 공정 조건을 최적화시킴으로써 우수한 물성을 확보하면서 동시에 인체 및 환경에 대한 유해한 영향을 방지할 수 있는 인조 광물 섬유 단열재의 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an eco-friendly binder composition which can contain or not contain harmful substances such as volatile organic compounds containing formaldehyde, and which can thermally stabilize the thermoplastic polymer to optimize the performance of the heat insulating material. The present invention is to provide a method for manufacturing artificial mineral fiber insulation which can prevent harmful effects on the human body and the environment while securing excellent physical properties by optimizing the process conditions to be suitable for the binder composition.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 인조 광물 섬유 단열재의 제조방법은 인조 광물 섬유를 제공하는 단계; 상기 인조 광물 섬유에 열가소성 친환경 바인더 수지를 도포하는 단계; 상기 인조 광물 섬유에 발수제를 도포하는 단계; 및 상기 인조 광물 섬유에 대하여 추가적인 열처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing artificial mineral fiber insulation, comprising the steps of: providing artificial mineral fibers; Applying a thermoplastic eco-friendly binder resin to the artificial mineral fiber; Applying a water repellent agent to the artificial mineral fiber; And performing an additional heat treatment on the artificial mineral fiber.

본 발명에 따르면, 열가소성 고분자를 열적으로 안정화시켜 단열재의 성능을 최적화시킬 수 있는 친환경 바인더 조성물을 이용함으로써 제조 과정이나 시공 후에 인체에 유해한 영향을 미치는 포름알데히드와 같은 유해물질의 배출을 억제 또는 최소화할 수 있다.According to the present invention, by using an environmentally friendly binder composition capable of thermally stabilizing a thermoplastic polymer and optimizing the performance of a heat insulating material, it is possible to suppress or minimize the emission of harmful substances such as formaldehyde, .

또한, 본 발명에 따르면, 열가소성 바인더 조성물을 이용하고, 이러한 바인더에 적합하도록 구체적인 공정 조건을 적절하게 제어함으로써 효율적으로 단열재의 단열 성능 및 물리적/화학적 특성을 최적화시킬 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to optimize the heat insulating performance and the physical / chemical properties of the heat insulating material efficiently by using the thermoplastic binder composition and appropriately controlling the specific process conditions so as to be suitable for such a binder.

또한, 본 발명에 따라 제조된 인조 광물 섬유 단열재는 그 제조 공정이 용이하고, 취급성이 우수하며, 시공 목적 및 장소 등의 조건에 따라 용이하게 단열재의 물성 조절을 이룰 수 있어, 다양한 건축 용도에 효율적으로 광범위하게 적용될 수 있다.In addition, the artificial mineral fiber insulation material produced according to the present invention is easy to manufacture, has excellent handling properties, can easily control the physical properties of the insulation material according to the purpose of the construction and the place, And can be applied widely and efficiently.

도 1은 단기 흡수성 시험의 개요를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing an outline of a short-term absorbency test.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention. In the following description, numerous specific details are set forth, such as specific elements, which are provided to aid a more thorough understanding of the present invention, and it is to be understood that the present invention may be practiced without these specific details, It will be obvious to those who have. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 일 실시예에 따른 인조 광물 섬유 단열재의 제조방법은 인조 광물 섬유를 제공하는 단계; 상기 인조 광물 섬유에 열가소성 친환경 바인더 수지를 도포하는 단계; 상기 인조 광물 섬유에 발수제를 도포하는 단계; 및 상기 인조 광물 섬유에 대하여 추가적인 열처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing artificial mineral fiber insulation according to an embodiment of the present invention includes the steps of providing artificial mineral fibers; Applying a thermoplastic eco-friendly binder resin to the artificial mineral fiber; Applying a water repellent agent to the artificial mineral fiber; And performing an additional heat treatment on the artificial mineral fiber.

본 명세서에 있어서, "인조 광물 섬유"는 고온에서 용융한 인조 광물을 당해 기술분야에서 널리 이용되는 회전형 스피너 공정을 통해 섬유화하여 얻어진 무기 섬유를 의미할 수 있다.As used herein, "artificial mineral fiber" may mean an inorganic fiber obtained by fiberizing a artificial mineral melted at a high temperature through a spinning spinner process widely used in the art.

인조 광물 섬유를 형성하는 소재의 예는 유리면, 암면 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Examples of the material forming the artificial mineral fiber include, but are not limited to, a glass surface, a rock surface, and the like.

인조 광물 섬유의 평균 섬유 직경은 4.5~15.0 ㎛의 범위일 수 있다. 인조 광물 섬유의 평균 직경이 4.5 ㎛ 미만인 경우에는 공정 유지상 많은 에너지가 소요되며 설비에 부담이 가중되어 최적화된 생산이라 보기 어렵고, 15.0 ㎛을 초과하는 경우에는 열전도율 성능 확보가 문제점이 발생하게 된다.The average fiber diameter of the artificial mineral fibers may range from 4.5 to 15.0 탆. When the average diameter of the artificial mineral fiber is less than 4.5 탆, it takes a lot of energy in the process and maintenance, and it is difficult to optimize the production because the burden is imposed on the equipment. When the average diameter exceeds 15.0 탆, the thermal conductivity performance becomes insufficient.

무기 소재로부터 섬유상을 형성하는 공정은 당해 기술분야에 널리 알려진 공정 중 적절한 방식을 선택하여 이루어질 수 있다.The step of forming the fibrous material from the inorganic material may be performed by selecting an appropriate method among processes well known in the art.

다음으로, 이와 같이 형성된 인조 광물 섬유에 열가소성 친환경 바인더 수지를 도포할 수 있다.Next, a thermoplastic eco-friendly binder resin can be applied to the artificial mineral fiber thus formed.

본 실시예에서 이용되는 열가소성 친환경 바인더 수지는 당류 및 아크릴산 중합체를 포함할 수 있다.The thermoplastic eco-friendly binder resin used in this embodiment may comprise a saccharide and an acrylic acid polymer.

당류는 친환경 바인더 수지의 주요 골격을 이루어 최종 제품의 강도를 포함하는 물성에 전반적인 영향을 미칠 수 있다.Saccharides can have an overall impact on the physical properties of the final product, including the strength of the final product, as it forms the main framework of the environmentally friendly binder resin.

당류는 식료품에 이용되는 당류를 포함할 수 있으며, 반응성을 결정하는 당량(DE=100*(쪼개진 글리코사이드 결합의 수/출발 녹말에 있는 글리코사이드 결합의 수))가 20~35의 범위에 포함되는 것이 바람직하다.The saccharides may include saccharides used in foodstuffs, and the equivalent (DE = 100 * (number of cleaved glycoside bonds / number of glycoside bonds in starting starch) determining reactivity is in the range of 20 to 35 .

또한, 당류는 전분을 효소 발효시켜 얻어진 것일 수 있다.Further, the saccharide may be one obtained by fermenting starch with an enzyme.

본 실시예의 친환경 바인더 수지에 이용가능한 당류의 예는 포도당, 고과당옥수수 시럽, 이성화당, 맥아당, 말토시럽, 사이클로덱스트린, 이소말토올리고당, 물엿, 폴리글리시톨시럽으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 당류는 이소말토올리고당, 폴리글리시톨시럽, 물엿, 및 고과당옥수수시럽으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.Examples of saccharides usable in the eco-friendly binder resin of the present embodiment include saccharides selected from the group consisting of glucose, high fructose corn syrup, isomerized sugar, maltose, maltose syrup, cyclodextrin, isomaltooligosaccharide, starch syrup and polyglycitol syrup Or more. More preferably, the saccharide may be at least one selected from the group consisting of isomaltooligosaccharide, polyglycitol syrup, starch syrup, and high fructose corn syrup.

당류는 친환경 바인더 수지 전체 중량에 대하여 40~60 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.The saccharide may be contained in an amount of 40 to 60% by weight based on the total weight of the environmentally friendly binder resin.

아크릴산 중합체는 가교 역할을 하며, 메타크릴산 및 아크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화학물질로부터 형성될 수 있다.The acrylic acid polymer acts as a crosslinking agent and may be formed from at least one chemical selected from the group consisting of methacrylic acid and acrylic acid.

아크릴산 중합체는 친환경 바인더 수지 전체 중량에 대하여 10~40 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.The acrylic acid polymer may be contained in an amount of 10 to 40% by weight based on the total weight of the environmentally friendly binder resin.

일 실시예에서, 아크릴산 중합체는 중합 개시제로서 과황산칼륨, 차아황산나트륨, 과황산암모늄 및 중황산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화학물질을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the acrylic acid polymer may further comprise at least one chemical selected from the group consisting of potassium persulfate, sodium hypersulfate, ammonium persulfate, and sodium bisulfate as polymerization initiators.

다른 일 실시예에서, 아크릴산 중합체는 중화제를 더 포함할 수 있다. 중화제는 pH의 범위를 제어하도록 사용되며, 구체적으로 트리에틸아민, 암모늄하이드록사이드, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, KOH, NaOH 및 암모니아수로 이루어진 군에서 1종 이상 사용될 수 있다.In another embodiment, the acrylic acid polymer may further comprise a neutralizing agent. The neutralizing agent is used to control the pH range. Specifically, at least one of triethanolamine, ammonium hydroxide, diethanolamine, triethanolamine, KOH, NaOH and ammonia water may be used.

친환경 바인더 수지는 당류를 아크릴산 중합체 제조시 미리 투입하여 당류와 아크릴산 중합체를 반응시키는 핫블랜딩 변성 공정을 통해 제조될 수 있다.The eco-friendly binder resin can be prepared through a hot blending denaturation process in which a saccharide is preliminarily charged in the production of an acrylic acid polymer to react the saccharide with an acrylic acid polymer.

일 실시예에서, 친환경 바인더 수지는 물성 향상을 위하여 필요에 따라 물 및 첨가제를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the environmentally friendly binder resin may further contain water and additives as needed for improving the physical properties.

본 실시예에 이용되는 친환경 바인더 수지의 고형분 함량은 바인더 수지 전체 중량을 기준으로 30~50 중량%일 수 있다. 친환경 바인더 수지의 고형분 함량이 30 중량% 미만인 경우에는 낮은 고형분으로 인한 분사량 증가로 방사된 인조 광물 섬유의 손실과 설비의 과부하를 초래할 수 있으며, 50 중량%를 초과하는 경우에는 수지의 점도가 지나치게 상승하여 분사가 어려워져 생산에 차질을 초래할 수 있으며, 이를 해결하기 위해서는 추가적인 공정수 혼합을 통한 점도 조절 과정을 추가하여야 하므로 공정 추가에 따른 공정 난이도 및 비효율성이 증가하는 문제가 있다.The solid content of the environmentally friendly binder resin used in this embodiment may be 30 to 50 wt% based on the total weight of the binder resin. If the solids content of the environmentally friendly binder resin is less than 30% by weight, the injection amount due to the low solids content may lead to the loss of the artificial mineral fiber and the overload of the facility. If the amount is more than 50% by weight, In order to solve this problem, it is necessary to add a viscosity control process by mixing additional process water. Therefore, there is a problem that process difficulty and inefficiency increase due to process addition.

일 실시예에서, 친환경 바인더 수지의 점도는 30~200 cps일 수 있다. 친환경 바인더 수지의 점도가 30 cps 미만인 경우에는 수지의 강도 형성과 관련하여 매우 낮은 효율을 나타낼 수 있으며, 200 csp를 초과하는 경우에는 지나치게 높은 점도로 인하여 수지의 분사가 어려워져 생산에 차질을 초래할 수 있으며, 이를 해결하기 위해서는 추가적인 공정수 혼합을 통한 점도 조절 과정을 추가하여야 하므로 공정 추가에 따른 공정 난이도 및 비효율성이 증가하는 문제가 있다.In one embodiment, the viscosity of the environmentally friendly binder resin may be from 30 to 200 cps. If the viscosity of the environmentally friendly binder resin is less than 30 cps, it may exhibit very low efficiency with respect to the strength formation of the resin, and if it exceeds 200 csp, the resin may be difficult to inject due to an excessively high viscosity, In order to solve this problem, there is a problem that the process difficulty and inefficiency due to the addition of the process increases because the viscosity control process must be added through the additional process water mixture.

일 실시예에서, 친환경 바인더 수지의 pH는 3 내지 5의 범위일 수 있다. 친환경 바인더 수지의 pH가 3 미만인 경우에는 수지의 산성이 지나치게 강해져 생산 설비의 부식을 초래할 우려가 있으며, pH가 5를 초과하는 경우에는 수지의 물성 저하 우려가 있다.In one embodiment, the pH of the environmentally friendly binder resin may range from 3 to 5. When the pH of the environmentally friendly binder resin is less than 3, the acidity of the resin becomes excessively strong, which may cause corrosion of the production equipment. If the pH exceeds 5, the physical properties of the resin may deteriorate.

친환경 바인더 수지의 도포 단계는 400~500℃의 온도에서 수행될 수 있다. 친환경 바인더 수지의 도포가 400℃ 미만의 온도에서 이루어지는 경우 수지에 포함된 공정수의 증발량을 조절하지 못하여 제품이 경화로를 거치고 나서도 경화되지 못하는 현상을 초래할 수 있으며, 500℃를 초과하는 온도에서 이루어지는 경우 경화로를 거치기 전에 미리 경화되는 프리 큐어(pre-cure) 현상이 발생하여 불량율이 상승한다.The application step of the environmentally friendly binder resin can be carried out at a temperature of 400 to 500 ° C. If the application of the environmentally friendly binder resin is carried out at a temperature of less than 400 ° C, the evaporation amount of the process water contained in the resin can not be controlled and the product may not be cured even after passing through the curing furnace. A pre-cure phenomenon that is pre-cured before passing through the curing furnace occurs, thereby increasing the defective rate.

친환경 바인더 수지의 도포율은 인조 광물 섬유 전체 중량을 기준으로 4~12 중량%일 수 있다. 친환경 바인더 수지의 도포율이 4 중량% 미만인 경우에는 제품의 성형이 적절하게 이루어지기 어렵고, 12 중량%를 초과하는 경우에는 제조 원가의 상승으로 필요 이상의 비용 소모가 있을 수 있다.The application rate of the environmentally friendly binder resin may be 4 to 12% by weight based on the total weight of the artificial mineral fiber. When the coating ratio of the environmentally friendly binder resin is less than 4% by weight, molding of the product is difficult to be properly performed, and when it exceeds 12% by weight, the production cost may be increased,

친환경 바인더 수지의 도포는 당해 기술분야에서 공지된 방법에 따라 이루어질 수 있으며, 예를 들면 인조 광물 섬유가 방사되는 방사기 하단에서 친환경 바인더 수지를 섬유 상에 대하여 분사함으로써 이루어질 수 있다.The application of the environmentally friendly binder resin may be performed according to a method known in the art, for example, by spraying an environmentally friendly binder resin onto the fiber surface at the lower end of the radiator where artificial mineral fibers are radiated.

다음으로, 친환경 바인더 수지가 도포된 인조 광물 섬유에 대하여 발수제를 도포한다.Next, a water repellent agent is applied to artificial mineral fibers coated with an environmentally friendly binder resin.

발수제는 수분에 노출되는 경우 저하될 수 있는 제품의 품질을 유지하는 작용을 할 수 있다. 이용가능한 발수제의 예는 실리콘계 발수제를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.The water repellent agent can function to maintain the quality of the product which can be degraded when exposed to moisture. Examples of water repellent agents that can be used include, but are not limited to, silicone water repellents.

발수제의 도포율은 인조 광물 섬유 전체 중량을 기준으로 0.5~1.0 중량%일 수 있다. 발수제의 도포율이 0.5 중량% 미만인 경우에는 인조 광물 섬유가 전체적으로 도포되기 어려워 제품이 물에 젖는 현상이 발생하며, 이에 따라 제품의 열성능에 문제를 초래할 수 있다. 또한, 발수제의 도포율이 1.0 중량%를 초과하는 경우에는 제조 원가의 상승으로 필요 이상의 비용 소모가 있을 수 있다.The application rate of the water repellent agent may be 0.5 to 1.0 wt% based on the total weight of the artificial mineral fibers. When the coating rate of the water repellent agent is less than 0.5% by weight, the artificial mineral fiber is hardly applied as a whole and the product is wetted with water, which may cause a problem in the thermal performance of the product. If the coating rate of the water repellent agent is more than 1.0% by weight, the manufacturing cost may increase, and the cost may be more than necessary.

발수제의 도포는 당해 기술분야에서 공지된 방법에 따라 이루어질 수 있으며, 예를 들면 친환경 바인더 수지 도포 후, 방사기 하단에서 발수제를 섬유 상에 대하여 분사함으로써 이루어질 수 있다.The water repellent agent may be applied by a method known in the art, for example, by spraying a water repellent agent onto the fiber surface at the lower end of the emitter after applying the eco-friendly binder resin.

이 때, 인조 광물 섬유에 친환경 바인더 수지 및 발수제를 도포하는 과정에서, 바인더 수지나 발수제가 인조 광물 섬유 표면에 불균일하게 존재할 수 있고, 또한 바인더 수지에 의해 결속되지 않은 인조 광물 섬유가 존재할 수 있다. 이를 방치할 경우, 최종 제조되는 인조 광물 섬유 단열재의 물성 저하를 일으킬 수 있으며, 제조 공정 상의 문제를 야기할 수 있다.At this time, in the process of applying the environment-friendly binder resin and the water-repellent agent to the artificial mineral fiber, the binder resin and the water-repellent agent may exist non-uniformly on the surface of the artificial mineral fiber, and artificial mineral fibers not bound by the binder resin may exist. If this is left, the physical properties of the artificial mineral fiber insulation material to be finally produced may be deteriorated, which may cause problems in the manufacturing process.

따라서, 본 실시예는 이러한 문제점을 해결하기 공정수를 이용하여 세정하는 단계를 더 포함할 수 있다. Therefore, the present embodiment may further include a step of cleaning using the number of processes to solve such a problem.

공정수의 공급량은 150~170 ℓ/min일 수 있다. 공정수의 공급량이 150 ℓ/min 미만인 경우에는 섬유화 지점에서의 높은 온도에서 프리 큐어 현상이 일어나 제품의 성형성이 나빠져 단열재로서의 충분한 두께 및 형상이 확보되기 어렵고, 이에 따라 열전도율 등의 물리적인 특성에 대한 확보가 이루어지기 어려우며, 170 ℓ/min을 초과하는 경우에는 최종 제품에 있어서 두께 부풂 현상이 충분하지 않게 되고, 경화가 완벽하게 이루어지지 않아 제품의 안정적인 생산에 차질이 있을 수 있다.The feed rate of the process water may be 150 ~ 170 L / min. When the feed rate of the process water is less than 150 L / min, precure phenomenon occurs at a high temperature at the point of fibrosis so that the formability of the product deteriorates and it is difficult to secure sufficient thickness and shape as a heat insulating material. And if it exceeds 170 L / min, the thickness irregularity in the final product will not be sufficient and the curing will not be completed completely, which may lead to a stable production of the product.

이어서, 추가적인 열처리 단계를 수행할 수 있다. 친환경 바인더 수지 및 발수제가 도포된 인조 광물 섬유에 대하여 열처리를 수행함으로써 경화 및 성형될 수 있다.An additional heat treatment step can then be performed. The artificial mineral fiber coated with the environmentally friendly binder resin and the water repellent agent can be cured and molded by performing heat treatment.

추가적인 열처리는 190~220℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 추가적인 열처리 온도가 190℃ 미만인 경우에는 제한된 경화로 성능 내에서 인조 광물 섬유에 도포된 수지를 완전히 경화시킬 수 없으며, 220℃를 초과하는 경우에는 수지의 열가소성 특성으로 수지가 재액화되는 경우가 발생할 수 있다.Additional heat treatment may be performed at a temperature ranging from 190 to 220 < 0 > C. If the additional heat treatment temperature is less than 190 캜, the resin applied to the artificial mineral fiber can not be completely cured within the limited curing performance. If the temperature exceeds 220 캜, the resin may be re-liquefied due to the thermoplastic properties of the resin have.

추가적인 열처리의 시간은 온도 범위에 따라 적절한 효과를 얻도록 적절하게 조절될 수 있으며, 예를 들면, 2~3분 동안 열처리될 수 있다.The time of the additional heat treatment may be appropriately adjusted to obtain a proper effect depending on the temperature range, and may be heat treated, for example, for 2 to 3 minutes.

종래 무기 섬유 단열재의 바인더로 널리 이용되는 페놀 수지와 같은 열경화성 수지의 경우 일단 경화된 후에는 다시 재성형을 할 수 없어, 제조 공정이 어렵고 취급성이 떨어지며, 단열재의 물성 조절이 쉽지 않다. 이에 반하여, 본 실시예에 있어서는, 열가소성 특성을 갖는 친환경 바인더 수지를 이용함으로써, 단열재의 물성을 좀더 효율적이고 쉬운 방법으로 조절할 수 있다.In the case of a thermosetting resin such as phenol resin which is widely used as a binder of conventional inorganic fiber insulation, it is impossible to re-mold after once cured, so that the production process is difficult, handling is poor, and the physical properties of the insulation are not easily controlled. On the other hand, in this embodiment, by using an eco-friendly binder resin having thermoplastic properties, the physical properties of the heat insulating material can be controlled more efficiently and easily.

즉, 본 실시예에 이용되는 친환경 바인더 수지는 열가소성 특성을 가지므로, 추가적인 열처리 단계에 의해 온도가 유리 전이 온도 이상이 되면, 유리상의 단단한 상태에서 고무상의 특성을 갖는 유리 전이 상태로 변화되고, 이 상태에서는 몇 번이고 성형을 하여 고화되었다가 다시 열을 가하면 연화된 상태로 되어 재성형이 가능해진다.That is, since the environmentally friendly binder resin used in the present embodiment has thermoplastic properties, when the temperature becomes higher than the glass transition temperature by an additional heat treatment step, the glass transition state changes from a glassy solid state to a glass transition state having a rubber phase characteristic, In the state, if it is solidified by molding several times and then it is heated again, it becomes softened and can be re-formed.

따라서, 경화 및 성형을 위한 열처리 온도 및 노출 시간의 적절한 제어가 요구되며, 공정 조건의 조절이 잘 되지 않는 경우 바인더 수지가 경화되지 않거나 프리 큐어 현상이 발생될 수 있다.Therefore, proper control of the heat treatment temperature and exposure time for curing and molding is required, and if the process conditions are not well controlled, the binder resin may not be cured or a precursor may be generated.

따라서, 본 실시예에서는 이와 같은 미경화 또는 프리 큐어 현상을 방지하고, 열가소성 친환경 바인더 수지의 열안정성을 향상시켜 단열재의 물성을 최적화시킬 수 있도록 190~220℃의 온도에서 열처리하는 단계를 거칠 수 있다. 이와 같은 열처리에 의해 열가소성 친환경 바인더 수지가 적정하게 경화되어 우수한 물성이 확보된 단열재 성형이 가능해질 수 있다. 성형 공정에 있어서 이와 같은 공정 조건이 충족되지 않는 경우, 바인더 수지의 경화적 특성 및 pH에 의해 제품 불량률 증대 및 공정 설비상의 부식 무제를 가속화시킬 수 있다.Therefore, in the present embodiment, heat treatment may be performed at a temperature of 190 to 220 캜 so as to prevent such uncured or precured phenomenon and improve the thermal stability of the thermoplastic eco-friendly binder resin and to optimize the physical properties of the heat insulating material . By such heat treatment, the thermoplastic eco-friendly binder resin can be appropriately cured, and the heat insulating material with excellent physical properties can be molded. If such process conditions are not satisfied in the molding process, the cured characteristics of the binder resin and the pH can accelerate the product defect rate and corrosion free on the process equipment.

다음으로, 적절한 크기로의 절단 들을 포함하는 가공 단계를 더 포함할 수 있다.Next, it may further comprise a machining step including cutting to an appropriate size.

이와 같은 방법에 따라 제조된 인조 광물 섬유 단열재는 20~96 kg/㎥ 범위의 밀도를 가질 수 있으며, 0.037 W/mK 이하의 열전도율을 나타낼 수 있다.The artificial mineral fiber insulation produced according to this method may have a density in the range of 20 to 96 kg / m 3 and may exhibit a thermal conductivity of 0.037 W / mK or less.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

[[ 실시예Example ]]

1. One. 실시예Example 1 내지 3 1 to 3

유리 섬유 제조공정에 따라 생산되는 유리 섬유에 친환경 바인더 및 실리콘 발수제를 순차적으로 도포하고, 공정수로 세정한 후, 건조시키고 Curing oven에서 경화시켜 건축용 유리 섬유 보드를 제조하였다. 해당 예의 목표 밀도는 24kg/㎥이었다. 친환경 GW 바인더(제조사: 벽산페인트) 분사량은 80ℓ/hr, 실리콘 발수제(제조사: Wacker) 분사량은 32ℓ/hr로 분사하였다. 공정수의 유량은 160ℓ/min으로 일정하게 유지하였으며, 유리 용융액 유출량은 1100kg/hr이었고, Curing Oven의 평균 온도는 각각 200℃, 205℃ 및 210℃이었다.Glass fiber produced according to the glass fiber manufacturing process was sequentially coated with an environmentally friendly binder and silicone water repellent, washed with process water, dried and cured in a curing oven to produce a glass fiber board for construction. The target density of the example was 24 kg / m3. The spray amount of the environmentally friendly GW binder (manufactured by Byucksan paint) was 80 liters / hr, and the spray amount of silicon water repellent agent (Wacker: manufacturer) was 32 liters / hr. The flow rate of the process water was constantly maintained at 160 L / min, the glass melt flow rate was 1100 kg / hr, and the average temperatures of the curing oven were 200 ° C, 205 ° C and 210 ° C, respectively.

제조된 유리 섬유 단열재에 대한 공정 조건 및 물성 평가 결과를 하기 표 1에 나타낸다.Table 1 shows the results of the evaluation of the process conditions and physical properties of the glass fiber insulating material thus prepared.

2. 2. 비교예Comparative Example 1 내지 5 1 to 5

유리 섬유 제조공정에 따라 생산되는 유리 섬유에 친환경 바인더 및 실리콘 발수제를 순차적으로 도포하고, 공정수로 세정한 후, 건조시키고 Curing oven에서 경화시켜 건축용 유리 섬유 보드를 제조하였다. 해당 예의 목표 밀도는 24kg/㎥이었다. 친환경 GW 바인더(제조사: 벽산페인트) 분사량은 80ℓ/hr, 실리콘 발수제(제조사: Wacker) 분사량은 32ℓ/hr로 분사하였다. 공정수의 유량은 120~180 ℓ/min 범위 내에서 다르게 조절되었으며, 유리 용융액 유출량은 1100kg/hr이었고, Curing Oven의 평균 온도는 각각 200℃, 200℃, 230℃, 220℃ 및 240℃이었다. Glass fiber produced according to the glass fiber manufacturing process was sequentially coated with an environmentally friendly binder and silicone water repellent, washed with process water, dried and cured in a curing oven to produce a glass fiber board for construction. The target density of the example was 24 kg / m3. The spray amount of the environmentally friendly GW binder (manufactured by Byucksan paint) was 80 liters / hr, and the spray amount of silicon water repellent agent (Wacker: manufacturer) was 32 liters / hr. The flow rate of the process water was varied within the range of 120 ~ 180 ℓ / min. The glass melt flow rate was 1100 kg / hr and the average temperatures of the curing oven were 200 ℃, 200 ℃, 230 ℃, 220 ℃ and 240 ℃ respectively.

제조된 유리 섬유 단열재에 대한 공정 조건 및 물성 평가 결과를 하기 표 2에 나타낸다.Table 2 shows the results of the evaluation of the process conditions and physical properties of the glass fiber insulating material thus prepared.

3. 시험 방법3. Test method

[[ 실시예Example 1 내지 3, 및  1 to 3, and 비교예Comparative Example 1 내지 5에 따른 유리 섬유 단열재의 물성 평가] Evaluation of physical properties of glass fiber insulation according to 1 to 5]

(1) 단기 흡수성 시험(1) Short-term absorbency test

인조광물 섬유 단열재 보드 시료를 200mm×200mm×50mm 3EA를 자르고 105℃의 오븐에 항량이 될 때까지 건조한 후 무게(m0)를 측정하였다. 도 1에 도시된 모형으로 제작된 수조 내 시편을 거치시킨 후 상부에 일정량의 무게를 두어 물을 부어도 시편이 부유하지 않도록 한다. 시편의 하부 1±0.2mm 수준에서 수면을 유지시켜주고 일정 시간이 지난 후에 시편을 꺼내서 물이 배출될 수 있는 거치대에 놓고 10분간 시편의 흡수된 물을 빼내었다. 이후 시편의 무게(m1)를 측정하였다. 단기의 경우 1일 거치를 기준으로 한다.The artificial mineral fiber insulation board samples were cut into 200 mm × 200 mm × 50 mm 3EA and dried in a 105 ° C. oven until the weight became constant, and then the weight (m 0) was measured. After placing the specimen in the water tank prepared in the model shown in FIG. 1, the specimen is not floated even if water is poured by weighting a certain amount at the top. After a certain period of time, the specimen was taken out of the specimen and held on a stand where the water could be discharged. The absorbed water of the specimen was taken out for 10 minutes. The weight (m1) of the specimen was then measured. In the case of short term, it is based on the 1st day.

단기 흡수성의 계산 산출식은 다음과 같다.The calculation formula of the short-term absorptivity is as follows.

계산식formula

Figure 112017031201740-pat00001
Figure 112017031201740-pat00001

m0: 초기 시편 건조 후 무게m0: Weight after initial specimen drying

m1: 시편 거치 후 무게m1: weight after specimen mounting

Ap: 시편 바닥 단면적Ap: Specimen bottom cross-sectional area

(2) 열전도율 측정 시험(2) Thermal conductivity measurement test

평균온도 20℃ 조건아래 시험하였다(상판온도 10℃ 하판온도 30℃). 시편 600mm×600mm×50mm 3EA를 절단한 후 105℃ 조건에서 제품이 항량될 때까지 1 내지 2일간 건조하였다. 열전도율 측정 장비에 넣고, 두께를 알맞게 설정한 후 열전도율을 측정하였다. (Under the conditions of an average temperature of 20 ° C (10 ° C of the upper plate temperature and 30 ° C of the lower plate temperature). The specimen 600 mm × 600 mm × 50 mm 3EA was cut and dried at 105 ° C. for 1 to 2 days until the product became constant. The thermal conductivity was measured after setting the thickness appropriately.

(3) 제품 두께 측정 시험(3) Product thickness measurement test

제품 두께 비교는 버니어 캘리퍼스를 이용하여 0~28일까지 총 5회에 걸쳐 실시하였으며, 상기 표시된 제품 두께는 28일차 제품의 두께이다.Comparisons of product thicknesses were made 5 times from 0 to 28 days using a vernier caliper.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3
수지 물성

Resin property
고형분(%)Solid content (%) 44.344.3 44.344.3 43.943.9
점도(cP, 25℃)Viscosity (cP, 25 캜) 6767 6767 6060 pHpH 4.04.0 4.04.0 4.24.2
공정 조건

Process conditions
공정수(ℓ/min)Process number (l / min) 160160 160160 160160
경화시간(min)Curing time (min) 2.52.5 2.52.5 2.52.5 평균 노출 온도(℃)Average exposure temperature (℃) 200200 205205 210210

제품 물성




Product properties


수지+발수제 도포율(%)Resin + water repellent application rate (%) 6.16.1 5.35.3 5.595.59
밀도(㎏/㎥)Density (kg / m3) 24.824.8 24.224.2 48.648.6 성형성Formability 프리 큐어 현상Pre-cure phenomenon 없음none 없음none 없음none 두께 부풂Thickness 열전도율(W/mK)Thermal conductivity (W / mK) 0.0360.036 0.0360.036 0.0330.033 단기흡수성(㎏/㎡)Short-term absorbency (kg / m 2) 0.150.15 0.450.45 0.400.40

[우수:○, 양호:▲, 나쁨:×][Excellent: Good, Good: Good, Bad: Good]

비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5
수지 물성

Resin property
고형분(%)Solid content (%) 44.344.3 44.344.3 43.943.9 43.943.9 43.943.9
점도
(cP,25℃)
Viscosity
(cP, 25 < 0 > C)
6767 6767 6060 6060 6060
pHpH 4.04.0 4.04.0 4.24.2 4.24.2 4.24.2
공정 조건

Process conditions
공정수
(ℓ/min)
Process number
(l / min)
120120 140140 160160 180180 180180
경화시간
(min)
Curing time
(min)
2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5
평균 노출 온도(℃)Average exposure temperature (℃) 200200 200200 230230 220220 240240



제품 물성




Product properties
수지+발수제 도포율(%)Resin + water repellent application rate (%) 5.65.6 5.45.4 3.023.02 16.6616.66 12.1612.16
밀도
(㎏/㎥)
density
(Kg / m3)
측정 불가Not measurable 측정 불가Not measurable 측정 불가Not measurable 측정 불가Not measurable 측정 불가Not measurable
성형성Formability ×× ×× ×× 프리 큐어 현상Pre-cure phenomenon 발생Occur 발생Occur 없음none 없음none 없음none 두께 부풂Thickness ×× ×× ×× ×× ×× 열전도율
(W/mK)
Thermal conductivity
(W / mK)
측정 불가Not measurable 측정 불가Not measurable 측정 불가Not measurable 측정 불가Not measurable 측정 불가Not measurable
단기흡수성(㎏/㎡)Short-term absorbency (kg / m 2) 18.1818.18 16.1516.15 16.1816.18 22.1522.15 19.5819.58

[우수:○, 양호:▲, 나쁨:×][Excellent: Good, Good: Good, Bad: Good]

상기 표 1 및 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 공정 조건을 적절하게 조절하여 제조된 실시예 1 내지 3의 경우, 공정 조건이 조절되지 않은 비교예 1 내지 5에 비하여 단열재의 성형성, 두께 부풂 현상의 정도, 열전도율 및 단기흡수성 등의 물성이 우수한 것을 확인할 수 있다.As can be seen from Tables 1 and 2, in the case of Examples 1 to 3 prepared by suitably controlling the process conditions according to the present invention, compared with Comparative Examples 1 to 5 in which process conditions were not controlled, , The degree of thickness deterioration, the thermal conductivity, and the short-term absorptivity.

비교예 1 내지 5의 경우, 공정 조건의 적절한 제어가 이루어지지 않아 단열재의 성형성이 적정한 수준으로 확보될 수 없었고, 이에 따라 두께가 적정한 정도로 부풀지 못하였다. 나아가, 이러한 물성 변화에 기인하여 열전도율 및 흡수성도 실시예 1 내지 3에 비하여 좋지 않았다.In the case of Comparative Examples 1 to 5, the process conditions could not be properly controlled and the moldability of the heat insulating material could not be ensured to an appropriate level, so that the thickness could not be properly inflated. Further, due to such changes in physical properties, the thermal conductivity and the water absorption were also inferior to those in Examples 1 to 3.

구체적으로, 비교예 1 및 2의 경우, 공정수에 의한 세정 단계에 있어서 공정수의 공급량이 낮기 때문에 프리 큐어 현상이 발생하여 제품 경화 이전에 성형이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생하였다. 또한, 비교예 3의 경우, 공정수에 의한 세정 단계에 있어서 공정수의 공급량은 실시예들과 동일하나, 경화가 일어나는 열처리 온도가 지나치게 높기 때문에, 열가소성 바인더의 특성에 기인하여 성형이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생하였다. 또한, 비교예 4의 경우, 공정수에 의한 세정 단계에 있어서 공정수의 공급량이 지나치게 높기 때문에, 바인더 수지와 발수제 도포율이 과도하게 증가하고, 실시예와 동일한 열처리 온도에 노출되더라도 성형이 되지 않고 미경화 상태로 남는 문제점이 발생하였다. 비교예 5의 경우, 실시예보다 열처리 온도를 현저하게 높이더라도 과도한 공정 공급량에 기인하여 여전히 성형이 이루어지지 않고 미경화 상태로 남는 것을 확인할 수 있었다. Specifically, in the case of Comparative Examples 1 and 2, since the supply amount of the process water in the cleaning step by the process water is low, the pre-cure phenomenon occurs, and the molding is not properly performed before the product is cured. In the case of Comparative Example 3, the supply amount of the process water in the cleaning step by the process water is the same as that of the examples, but since the heat treatment temperature at which curing occurs is too high, the molding is properly performed due to the characteristics of the thermoplastic binder . In the case of Comparative Example 4, since the supply amount of the process water in the cleaning step by the process water is excessively high, the coating rate of the binder resin and the water repellent agent excessively increases and even if exposed to the same heat treatment temperature as in the embodiment, A problem that remains in an uncured state occurred. In the case of Comparative Example 5, it was confirmed that even though the heat treatment temperature was remarkably increased as compared with the Examples, molding was not performed yet due to excessive process feed amount and remained uncured.

[열경화성 수지와 친환경 바인더 수지의 경화 시간 비교][Comparison of curing time of thermosetting resin and environmentally friendly binder resin]

본 발명에 따른 방법에 이용되는 친환경 바인더 수지는 열가소성 수지로서, 동일한 온도에서 경화시킬 경우, 종래 이용되던 열경화성 페놀 수지와 경화 시간에 있어서 차이를 나타낸다. 이를 좀더 명확하게 하기 위하여, 150℃ 핫 플레이트에 일정량의 친환경 바인더 수지 및 페놀 수지를 놓고, 교반하면서 경화되는 시간을 측정하였다. 측정 결과, 본 발명에 이용되는 친환경 바인더 수지의 경화 시간은 150~200sec인 반면, 페놀 수지의 경화 시간은 230~280sec이었다.The eco-friendly binder resin used in the method according to the present invention is a thermoplastic resin, and when cured at the same temperature, shows a difference in curing time from the conventional thermosetting phenolic resin. To make this more clear, a certain amount of environmentally friendly binder resin and phenol resin were placed on a 150 ° C hot plate and the time for curing was measured while stirring. As a result of the measurement, the curing time of the environmentally friendly binder resin used in the present invention was 150-200 sec, whereas the curing time of the phenol resin was 230-280 sec.

따라서, 본 발명에 있어서 열경화성 수지 대신에 열가소성인 친환경 바인더 수지를 인조 광물 섬유를 결속하는 결합재로 이용함으로써, 경화 시간을 단축할 수 있으며, 이에 의해 단열재 제조 공정의 효율성을 높일 수 있다. 또한, 열가소성 찬환경 바인더 수지를 이용하여 공정 조건을 최적함으로써, 제조 공정이 용이하고, 취급성이 우수하며, 단열재의 물성 조절이 용이하게 이루어질 수 있다. 아울러, 친환경 바인더 수지는 포름알데히드를 포함하는 휘발성 유기화합물 등을 포함하거나 배출하지 않으므로 인체 및 환경에 대하여 유해한 영향을 미치지 않는다. Therefore, by using an eco-friendly binder resin which is thermoplastic in place of the thermosetting resin in the present invention, it is possible to shorten the curing time and thereby improve the efficiency of the heat insulating material manufacturing process. Further, by optimizing the process conditions using the thermoplastic cold environment binder resin, the production process is easy, handling is excellent, and the physical properties of the heat insulating material can be easily controlled. In addition, the environmentally friendly binder resin does not contain or release volatile organic compounds including formaldehyde, and therefore does not have harmful effects on the human body and the environment.

상기 본 발명은 전술한 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. .

Claims (15)

인조 광물 섬유를 제공하는 단계;
상기 인조 광물 섬유에 열가소성 친환경 바인더 수지를 도포하는 단계;
상기 인조 광물 섬유에 발수제를 도포하는 단계; 및
상기 인조 광물 섬유에 대하여 190~220℃의 온도에서 추가적인 열처리를 수행하는 단계를 포함하며,
상기 열가소성 친환경 바인더 수지는, 당류를 아크릴산 중합체 제조시 투입하여 당류와 아크릴산 중합체를 반응시키는 핫블랜딩 변성 공정에 의해 제조된 것으로, 상기 열가소성 친환경 바인더 수지 전체 중량에 대하여, 상기 당류는 40~60 중량%의 함량으로 포함되고, 상기 아크릴산 중합체는 10~40 중량%의 함량으로 포함되며,
상기 당류는 상기 열가소성 친환경 바인더 수지의 골격을 이루는 역할을 하고, 상기 아크릴산 중합체는 가교 역할을 하는
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
Providing artificial mineral fibers;
Applying a thermoplastic eco-friendly binder resin to the artificial mineral fiber;
Applying a water repellent agent to the artificial mineral fiber; And
And performing an additional heat treatment on the artificial mineral fiber at a temperature of 190 to 220 캜,
The thermoplastic eco-friendly binder resin is prepared by a hot blending modification process in which a saccharide is added to an acrylic acid polymer to react the saccharide with an acrylic acid polymer. The saccharide is contained in an amount of 40 to 60 wt% based on the total weight of the thermoplastic eco- And the acrylic acid polymer is contained in an amount of 10 to 40% by weight,
The saccharide serves as a framework of the thermoplastic eco-friendly binder resin, and the acrylic acid polymer acts as a bridge
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
제1항에 있어서,
상기 열가소성 친환경 바인더 수지의 도포 단계는 400~500℃의 온도에서 수행되는
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
The step of applying the thermoplastic eco-friendly binder resin is carried out at a temperature of 400 to 500 ° C
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
제1항에 있어서,
상기 열가소성 친환경 바인더 수지의 도포율은 인조 광물 섬유 전체 중량을 기준으로 4~12 중량%인
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
The application rate of the thermoplastic eco-friendly binder resin is 4-12 wt% based on the total weight of the artificial mineral fiber
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
제1항에 있어서,
상기 발수제의 도포율은 인조 광물 섬유 전체 중량을 기준으로 0.5~1.0 중량%인
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
The coating rate of the water repellent agent is 0.5 to 1.0 wt% based on the total weight of the artificial mineral fiber
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
제1항에 있어서,
상기 추가적인 열처리 단계에 의해, 상기 열가소성 친환경 바인더 수지가 경화되어 성형되는
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
By the additional heat treatment step, the thermoplastic eco-friendly binder resin is hardened and molded
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
제1항에 있어서,
상기 발수제 도포 단계 후에, 공정수를 이용하여 세정하는 단계를 더 포함하는
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Further comprising, after the step of applying the water repellent agent, washing with the process water
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
제6항에 있어서,
상기 세정 단계는 공정수를 150~170 ℓ/min로 공급함으로써 이루어지는
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
The method according to claim 6,
The cleaning step is performed by supplying the process water at a rate of 150 to 170 L / min
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
제1항에 있어서,
상기 아크릴산 중합체는 메타크릴산 및 아크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화학물질로부터 형성되는
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the acrylic acid polymer is formed from at least one chemical selected from the group consisting of methacrylic acid and acrylic acid
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
제8항에 있어서,
상기 열가소성 친환경 바인더 수지의 고형분 함량은 30~50 중량%인
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
9. The method of claim 8,
The solid content of the thermoplastic eco-friendly binder resin is 30 to 50 wt%
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
제8항에 있어서,
상기 열가소성 친환경 바인더 수지의 점도는 30~200 cps인
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
9. The method of claim 8,
The thermoplastic eco-friendly binder resin has a viscosity of 30 to 200 cps
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
제8항에 있어서,
상기 열가소성 친환경 바인더 수지의 pH는 3 내지 5의 범위인
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
9. The method of claim 8,
The pH of the thermoplastic eco-friendly binder resin is in the range of from 3 to 5
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
제1항에 있어서,
상기 인조 광물 섬유는 유리면 또는 암면이며, 평균 섬유 직경이 4.5~15.0 ㎛인
인조 광물 섬유 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
The artificial mineral fiber is a glass surface or a rock surface, and has an average fiber diameter of 4.5 to 15.0 탆
Method of manufacturing artificial mineral fiber insulation.
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