KR102088677B1

KR102088677B1 - 기능성 경량 목섬유 단열재 제조 및 난연 처리.

Info

Publication number: KR102088677B1
Application number: KR1020190055282A
Authority: KR
Inventors: 민 이; 이상민; 강은창
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2020-05-04

Abstract

본 발명은 기존의 폼 제품과 같은 석유 화학계 건축용 단열재를 대체할 수 있는 친환경 단열재에 있어서, 목재를 파쇄하여 획득된 목섬유를 이용하여 상기 목섬유에 접착제 및 경화제를 도포하고 혼합하여 제1혼합물(100)을 생성하고 상기 제1혼합물(100)을 건조하고 상기에서 건조된 제1혼합물을 성형 틀에서 성형한 제1성형물을 열 압착함으로써 저밀도의 목섬유 단열재(300)를 제조하되, 상기 접착제는 목질보드용 아미노계 수지 또는 페놀계 접착제를 사용함으로써 폼 알데하이드 방출이 낮으며, 난연제 처리를 통하여 난연 성능을 개선함으로써 기존의 폼 제품과 같은 석유 화학계 단열재를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 건축물의 방음, 단열, 흡음효과와 난연 효과를 향상 시킬 수 있으면서, 주변 환경의 습도로 인한 단열재의 수축, 팽창 등 치수 변형을 방지할 수 있는 친환경적인 기능성을 가진 경량 목섬유 단열재 제조 및 난연 처리에 관한 것이다.

Description

기능성 경량 목섬유 단열재 제조 및 난연 처리.{Fabrication of functional lightweight wood fiber insulation and its flame retardant treatment}

본 발명은 건축용 목섬유 단열재의 난연 성능 부여에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 목재로부터 얻은 목섬유를 활용하되 목섬유에 접착제 및 경화제를 도포하고 혼합하여 제1혼합물을 생성하되, 상기 제1혼합물을 건조하고, 건조된 제1혼합물을 성형한 제1성형물을 열 압착하는 기존 공정 외에 추가로, 제조된 저밀도 목섬유 단열재에 기능성 첨가제, 특히 인계 난연제를 도포 처리함으로써 운반 및 작업성이 용이하고, 흡음성, 단열성, 난연 성능 등의 기능성을 가진 목섬유를 활용한 기능성 경량 목섬유 단열재에 관한 것이다.

건축 시공 시 건축용 단열재는 건물 내에서 발생하는 소음을 방지하고 건물의 단열을 위해 사용된다. 국내 출원 실용신안 제 20-2005-0032226호에 의하면 단열재와 함께 방음 및 방진소재의 건축부재를 더 구비하여 복수개의 건축부재를 다층구조로 매립 설치하여 단열 및 방음성능을 향상한 단열재를 제공하고 있다.

그러나 종래의 기술에 의하면 유기재료를 이용한 단열재와 방음 및 방진소재의 건축부재 사이에 합성수지로 구성된 수지접착 층을 별도로 형성하여 다층구조를 이루도록 함으로써 단열재의 총 두께가 두껍고 상기 접착 층을 이루는 접착제로부터 휘발성 유기화합물이 방출되어 인체에 유해하며 특히 폼 제품인 석유, 화학계 건축재를 사용함에 따라 화재로 인한 유독가스 발생 등으로 인명피해 증가의 원인이 되고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 근래에는 무기재료를 이용한 단열재를 생산 및 수입하여 사용하고 있으나, 유기 단열재에 비해 고가이며, 특히 글라스울이나 미네랄울 등은 우수한 성능에 비해 재료가 노출될 경우 수분을 흡수하고 인체에 유해한다는 단점을 가지고 있다.

이와 함께 수입되고 있는 목질 단열재는 초산비닐수지 또는 이소시아네이트계 수지를 사용하고 있어 화재 시 내화성에 취약하고 유해가스 발생 가능성이 있어 경제적이고 친환경적이면서도 흡음성, 단열성, 난연 성능 등이 우수한 기능성 단열재 제조에 대한 연구개발이 필요한 시점이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 목질자원인 목재로부터 얻은 목섬유에 멜라민을 기반으로 한 친환경 접착제를 이용하여, 폼 알데하이드 방출이 거의 없고 또한 원자재비 절감 및 온실가스 감축정책 추진을 돕기 위한 산림자원 순환이용 촉진에 일조할 수 있도록 하며, 시공현장에서의 작업성을 고려한 판상화 및 단열재가 가져야 할 흡음성, 단열성 외에 난연 성능을 가진 기능성 경량 목섬유 단열재 제조 및 난연제 처리기술을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기존의 폼 제품과 같은 석유 화학계 건축용 단열재를 대체할 수 있는 친환경 단열재에 있어서 목재를 파쇄하여 획득된 목섬유를 이용하여 상기 목섬유에 접착제 및 경화제를 도포하고 혼합하여 제1혼합물(100)을 생성하되, 상기 제1혼합물(100)을 건조하고, 건조된 제1혼합물을 성형 틀에서 성형한 제1성형물을 열 압착하여 저밀도 목섬유 단열재를 제조하되, 또, 상기 목섬유 단열재(300)의 난연 성능을 부여하기 위하여 목섬유 단열재(300)의 표면에 수용성 인계 난연제를 도포하는 공정을 추가하여 목섬유 단열재의 난연 성능을 확보한다.

또한 상기 목섬유는, 상기 목재 칩을 리파이너로 파쇄하여 제조된 섬유판 제조용 목섬유이다.

그리고 상기 섬유판 제조용 목섬유 100중량부에 대해 접착제 및 경화제를 20중량부 내지 30중량부 도포하여 제1혼합물(100)을 제조한다.
또한 상기 접착제는 아미노계 수지의 원재료 중 멜라민을 주원료로 하여, 폼 알데하이드와 멜라민-요소의 몰비를 0.5 내지 1.0로 하여 부가 및 축합 반응을 시켜 친환경 수지로 합성하는 방법으로, 아미노계 수지 100중량부내에 폼 알데하이드가 40∼50%이며 좀 더 명확하게는 43.3%이고, 멜라민이 20∼30%이며 좀 더 명확하게는 30%이고, 요소가 15∼40%이며 좀 더 명확하게는 26.5%가 포함된 수지이다.

상기에서 접착제는 멜라민을 25% 이상을 함유하여야 한다.

삭제

상기 경화제는 염화암모늄, 황산암모늄 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있되, 경화제는 상기 접착제의 경화속도를 고려하여 10∼50%의 농도로 희석하여 사용할 수 있으며, 일반적으로는 20%의 농도의 경화제를 사용한다.

그리고 상기 접착제와 경화제의 혼합비율은 사용하는 접착제의 고형분을 기준으로 경화제 량을 산출하되, 산출방법은 먼저 접착제 고형분을 KS M 3705 : 2015 접착제의 일반 시험방법 6.4 불휘발분 방법으로 측정하여 사용하는 수지량의 고형분을 산출한 후 이 양에 1∼5%를 경화제의 량으로 하며, 이때 경화제의 농도를 반영하여 계산하고 접착제와 혼합한다.

또한 상기 목섬유에 혼합된 접착제와 경화제를 도포하는 방법은 회전식 드럼형 도포장치(40)에 목섬유를 투입한 후, 혼합된 접착제와 경화제를 공기 압축식 스프레이(30)로 도포하되, 회전식 드럼형 도포장치(40)는 분당 30∼60회 회전시키며, 접착제 도포는 공기압축장치가 7bar인 상태에서 스프레이로 균일하게 도포한다.

상기에서 접착제와 경화제가 도포되어 목섬유의 수분 함량이 증가되고 회전식 드럼형 도포장치(40)로 인하여 목섬유가 뭉쳐지므로, 이 목섬유를 원심형 고압 송풍기(50)를 이용하여 건조 및 파쇄하되, 뭉친 목섬유가 분리되면서 접착제와 경화제를 함유한 목섬유의 함수율이 30% 이하가 되도록 처리한다.

그리고 상기 접착제와 경화제를 함유한 제1혼합물(100)을 일정 크기의 성형 틀(60) 내에 투입하여 두께와 규격에 따라 밀도가 150kg/㎡내지 200kg/㎡가 되도록 제1성형물(200)을 제조하되, 상기 제1성형물(200)은 균일한 밀도를 갖도록 구성한다.

또한 상기 제1성형물(200)은 냉압프레스(70)를 이용하여 상온에서 1kgf/cm²로 가압하되, 상기 냉압프레스는 제1성형물(200)의 내부 공기를 배출시키고 판상형태를 갖추어 주기 위하여 실시한다.

상기에서 냉압프레스에 의해 가압된 제1성형물(200)은 열압프레스(80)를 이용하여 고온, 가압하여 접착제와 경화제를 포함한 목섬유를 경화시켜 작업이 용이한 판상형태로 제조하되, 상기 열압프레스(80)로 상기 제1성형물(200)을 온도 150∼170℃에서 1∼5kgf/cm²로 가압한다.

또한 상기 섬유판 제조용 목섬유는, 상기 목재 칩을 리파이너(10)로 파쇄하여 제조된 함수율 100% 이상의 섬유판 제조용 목섬유를 건조기(20)를 이용하여 온도 60∼200℃에서 건조 된 것을 사용한다.

그리고 상기 접착제는 멜라민 접착제 이외에 페놀수지도 사용이 가능하다.

그리고 상기 접착제와 경화제가 도포되어 목섬유의 수분 함량의 증가되므로, 원심형 고압 송풍기(50) 혹은 건조기(20)를 이용하여 각각 상온 냉풍 또는 온도 60∼200℃에서 건조 처리하되, 접착제와 경화제를 함유한 목섬유의 함수율이 30% 이하가 되도록 한다.

상기 목섬유 단열재는 이송장치(90)에 거치되어 난연제 도포부(400);로 이송되되, 상기 난연제 도포부(400)는; 열압프레스(80)에 의해 가압 된 목섬유 단열재(300)의 표면온도가 70∼100℃일 때 난연제를 상부에서는 하향으로, 하부에서는 상향으로 도포한다.

상기 난연제는 인계난연제로 기존의 상용화된 난연제 수용액을 이용하되, 상기 난연제의 도포량은 30∼80g/㎡로 하며, 목섬유 단열재(300)의 표면온도를 이용하여 수분을 일부 증발시키면서 난연제는 침투, 침착하도록 함으로써 난연 성능을 부여할 수 있다.

상기 난연제가 도포 된 목섬유 단열재(300)의 함수율은 6%이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면 본 발명의 저밀도의 목섬유 단열재는 중량이 가벼워 운반과 시공이 용이함에 따라 제반비용을 낮출 수 있고 또한 폼 알데하이드 방출이 낮으며 난연제 처리를 통하여 난연 성능을 개선함으로써 기존의 폼 제품과 같은 석유 화학계 건축재를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 건축물의 흡음, 단열 및 난연 효과를 부여할 수 있고 상기 단열재의 주변 환경 습도로 인한 수축, 팽창 등 치수 변형을 방지할 수 있는 목섬유 단열재를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 상기 목섬유 단열재는 접착제로부터 방출되는 포르말린을 포집할 수 있어 인체에 무해하고 단열재의 수분함량을 주변 환경과 유사하게 제조함으로써 상기 단열재의 치수변형을 방지할 수 있는 목섬유 단열재를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 기능성 경량 목섬유 단열재 제조 및 난연 처리 제조과정을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 목섬유에 혼합된 접착제와 경화제를 도포하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제1혼합물 제조과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제1성형물 제조과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 저밀도의 목섬유 단열재에 난연제를 도포하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 목섬유 단열재의 난연과 단열 성능을 수입 목섬유 단열재와 비교한 결과이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시 예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

본 발명은 기존의 폼 제품과 같은 석유 화학계 건축용 단열재를 대체할 수 있는 친환경 단열재에 있어서 목재를 파쇄하여 획득된 목섬유를 이용하여 상기 목섬유에 접착제 및 경화제를 도포하고 혼합하여 제1혼합물(100)을 생성하되, 상기 제1혼합물(100)을 건조하고, 건조된 제1혼합물을 성형 틀에서 성형한 제1성형물을 열 압착하여 저밀도 목섬유 단열재를 제조한다.

이때 상기 제1혼합물은 상기에서 목섬유 100중량부에 대해 접착제 및 경화제를 20중량부 내지 30중량부 도포하여 제조한 것을 특징으로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 기능성 경량 목섬유 단열재 제조 및 난연 처리 제조과정을 도시한 순서도이다.

도 1을 참조하여 본 발명의 저밀도의 목섬유 단열재 제조과정을 더욱 상세하게 설명하면, 섬유판 제조용 목섬유 100중량부에 대해 접착제 및 경화제를 20중량부 내지 30중량부 도포하여 제1혼합물을 제조하는 단계(S110);와 와 상기 제1혼합물을 30% 이하의 함수율을 갖도록 건조하는 단계(S120);와 상기에서 건조 된 제1혼합물을 밀도가 150kg/㎡내지 200kg/㎡가 되도록 일정 크기의 성형 틀 내에 투입하여 제1성형물을 제조하는 단계(S130);와 제1성형물을 열압프레스로 온도 150∼170℃에서 1∼5㎏f/㎠로 가압하여 목섬유 단열재를 제조하는 단계(S140);와 목섬유 단열재의 표면온도가 70∼100℃일 때 인계 난연제를 상하부에서 도포량 30∼80g/㎡을 도포하는 단계(S150);를 포함한다.

첨부된 도 2는 본 발명의 목섬유에 혼합된 접착제와 경화제를 도포하는 방법을 도시한 순서도이다.

도 2를 참조하면 상기 목섬유에 혼합된 접착제와 경화제를 도포하는 방법은 회전식 드럼형 도포장치(40)에 목섬유를 투입한 후, 혼합된 접착제와 경화제를 공기 압축식 스프레이(30)로 도포하되, 이 때 회전식 드럼형 도포장치(40)는 분당 30∼60회 회전시키며, 접착제 도포는 공기압축장치가 7bar인 상태에서 스프레이로 균일하게 도포한다.

그리고 상기 접착제와 경화제가 도포되어 목섬유의 수분 함량이 증가되므로, 원심형 고압 송풍기(50) 혹은 건조기(20)를 이용하여 각각 상온 냉풍 또는 온도 60∼200℃에서 건조 처리하되, 접착제와 경화제를 함유한 목섬유의 함수율이 30% 이하가 되도록 한다.

이 때 상기 접착제는 아미노계 수지의 원재료 중 멜라민을 주원료로 하여, 폼 알데하이드와 멜라민-요소의 몰비를 0.5 내지 1.0로 하여 부가 및 축합 반응을 시켜 친환경 수지로 합성하는 방법으로, 아미노계 수지 100중량부내에 폼 알데하이드가 40∼50%이며 좀 더 명확하게는 43.3%이고, 멜라민이 20∼30%이며 좀 더 명확하게는 30%이고, 요소가 15∼40%이며 좀 더 명확하게는 26.5%가 포함된 수지이다.
상기에서 접착제는 멜라민을 25% 이상을 함유하여야 한다.

삭제

상기 접착제와 경화제의 혼합비율은 사용하는 접착제의 고형분을 기준으로 경화제 량을 산출하되, 산출방법은 먼저 접착제 고형분을 KS M 3705 : 2015 접착제의 일반 시험방법 6.4 불휘발분 방법으로 측정하여 사용하는 수지량의 고형분을 산출한 후 이 양에 1∼5%를 경화제의 량으로 하며, 이때 경화제의 농도를 반영하여 계산하고 접착제와 혼합한다.

첨부된 도 3은 본 발명의 제1혼합물 제조과정을 개략적으로 도시한 것이다.

도 3을 참조하면 본 발명은 상기 목재 칩을 리파이너(10)로 파쇄하여 제조된 함수율 100% 이상의 목섬유를 건조기로 이송하되, 상기 건조기(20)는 온도 60∼200℃에서 상기 함수율 100%이상의 목섬유를 건조하여 함수율 12% 이하의 섬유판 제조용 목섬유를 이용한다.

이때 본 발명의 목섬유는 종래 미 이용되었던 목재 및 폐 목질계 바이오매스(수피 등)를 사용한 것으로써 산림부산물 또는 폐 목재를 재처리 할 수 있다.

또한 상기에서 제조 된 섬유판 제조용 목섬유를 이송부를 통해 이송하여 회전식 드럼형 도포장치(40)에 투입한 후, 혼합된 접착제와 경화제를 공기 압축식 스프레이(30)로 도포한다.

이때 상기 회전식 드럼형 도포장치(40)는 분당 30∼60회 회전시키며, 접착제 도포는 공기압축장치가 7bar인 상태에서 스프레이로 균일하게 도포한다.

상기에서 접착제와 경화제가 도포되어 목섬유의 수분 함량이 증가되고, 회전식 드럼형 도포장치(40)로 인하여 목섬유가 뭉쳐지므로, 상기 원심형 고압 송풍기(50)를 이용하여 건조 및 파쇄한다.

이를 더욱 상세하게 설명하면 상기 원심형 고압 송풍기는, 상기에서 접착제와 경화제가 도포되어 뭉친 목섬유가 분리되면서 접착제와 경화제를 함유한 목섬유의 함수율이 30% 이하가 되도록 처리한다.

그리고 상기 접착제와 경화제를 함유한 제1혼합물(100)을 일정 크기의 성형 틀(60) 내에 투입한다.

첨부된 도 4는 본 발명의 제1성형물 제조과정을 개략적으로 도시한 것이다.

도 4를 참조하면 접착제와 경화제를 함유한 제1혼합물(100)은 상기 일정 크기의 성형 틀(60) 내에 투입 하여 두께와 규격에 따라 밀도 150kg/㎡내지 200kg/㎡를 갖는 제1성형물(200)을 제조하되, 상기 제1성형물(200)은 균일한 밀도를 갖도록 구성한다.

또한 도 4의 b를 참조하면, 상기 제1성형물(200)은 냉압프레스(70)를 이용하여 상온에서 1kgf/cm²로 가압하되, 상기 냉압프레스는 제1성형물(200)의 내부 공기를 배출시키고 판상형태를 갖추어 주기 위하여 실시한다.

도 4의 c를 참조하면, 상기에서 냉압프레스에 의해 가압된 제1성형물(200)은 열압프레스(80)를 이용하여 고온, 가압하여 접착제와 경화제를 포함한 목섬유를 경화시켜 작업이 용이한 판상형태로 제조하되, 상기 열압프레스(80)로 상기 제1성형물(200)을 온도 150∼170℃에서 1∼5kgf/cm²로 가압한다.

첨부된 도 5는 본 발명의 저밀도의 목섬유 단열재에 난연제를 도포하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 상기 열압프레스(80)에서 열 가압 된 저밀도의 목섬유 단열재(300)의 난연 성능을 부여하기 위하여 목섬유 단열재(300)의 표면에 수용성 인계 난연제를 도포하는 공정을 추가하여 목섬유 단열재의 난연 성능을 확보하되, 상기 난연제는 인계 난연제로 수용성 난연제를 이용한다.

이를 더욱 상세하게 설명하면 상기 목섬유 단열재는 이송장치(90)에 거치되어 난연제 도포부(400);로 이송되되, 상기 난연제 도포부(400)는; 열압프레스(80)에 의해 가압 된 목섬유 단열재(300)의 표면온도가 70∼100℃일 때 난연제를 도포한다.

상기에서 이송장치는 로울러 컨베이어 이송장치를 사용할 수 있다.

상기 난연제 도포부(400);는 상기 이송장치(90) 상부와 하부에 각각 한쌍의 제1 공기 압축식 스프레이(31)가 구비된 것이되, 이송장치(90)에 의해 상기 목섬유 단열재가 이송 될 때 상기 제1 공기 압축식 스프레이(31)로 난연제를 상부에서는 하향으로, 하부에서는 상향으로 도포한다.

상기와 같이 난연제가 도포 된 목섬유 단열재는 난연 성능이 부여되어 화재로부터 안전하고 종래 목질 단열재의 문제점이였던 화재에 취약한 단점을 극복함으로써 목재산업을 활성화할 수 있다.

이상의 도포방법은 폼알데하이드 포착제, 기타 표면처리제, 치수안정제 등의 도포방법으로 응용될 수 있다.

첨부된 도 6은 본 발명의 목섬유 단열재의 난연과 단열 성능을 수입 목섬유 단열재와 비교한 결과이다.

도 6를 참조하면, 수입되고 있는 3종의 목섬유 단열재와 본 발명 과정에서 제조된 목섬유 단열재의 난연 성능 중 탄화면적, 탄화길이, 잔염시간, 잔신시간과 단열성능 중 열전도율을 비교한 것으로 제품의 성능 비교를 위한 것이다.

이를 더욱 상세히 설명하면, 수입제품인 P사의 3종 제품과 시험제품의 탄화면적은 수입제품이 192.8∼204.4㎠였고 시험제품이 35.8㎠로 수입제품의 탄화면적이 시험제품보다 약 6배의 넓은 탄화면적을 보여 KS 기준에 미달하였으나 시험제품은 KS 기준을 만족시켰다.

상기 탄화길이를 비교하면 수입제품은 20.8∼21.8㎝였으며 시험제품이 8.7㎝로 수입제품의 탄화길이가 약 3배 긴 결과 보여 KS 기준에 미달한 반면 시험제품은 KS 기준을 만족시켰다.

상기 잔염시간을 비교하면, 수입제품 중 I제품과 D제품의 잔염시간이 10초 이상인 반면 수입제품인 P제품과 시험제품의 잔염시간은 0초로 I제품, D제품은 KS 기준에 미달하였지만 P제품과 시험제품은 KS 기준을 만족시켰다.

상기 잔신시간을 비교하면, 수입제품 중 I제품, D제품, P제품의 잔신시간이 30초 이상인 반면 시험제품의 잔신시간은 0초로 수입제품은 KS 기준에 미달하였지만 시험제품은 KS 기준을 만족시켰다.

상기 열전도율을 비교하면, 수입제품이 0.043∼0.047W/m·k로 나타났으며, 시험제품은 0.041W/m·k로 열전도율도 수입제품보다 다소 우수한 것으로 나타났다.

또한 본 발명은 목질 등을 이용한 고부가의 새로운 건축소재를 개발함으로써 기존 스티로폼, 우레탄폼과 같은 폼 제품을 대체할 수 있으며 또한 폐 목질계 바이오매스의 재처리 기술로 활용할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

10 리파이너 20 건조기
30 공기 압축식 스프레이 40 드럼형 도포장치
50 원심형 고압 송풍기 60 성형 틀
70 냉압프레스 80 열압프레스
90 이송장치 100 제1혼합물
200 제1성형물 300 목섬유 단열재
400 난연제 도포부

Claims

기존의 폼 제품과 같은 석유 화학계 건축용 단열재를 대체할 수 있는 친환경 단열재에 있어서,
목재를 파쇄하여 획득된 목섬유를 이용하여 상기 목섬유에 접착제 및 경화제를 도포하고 이를 혼합하여 제1혼합물(100)을 생성하되, 상기 제1혼합물(100)을 함수율이 30% 이하가 되도록 건조하고, 건조된 제1혼합물을 성형 틀에서 성형한 제1성형물을 열 압착하여 저밀도 목섬유 단열재를 제조하되,
또, 상기 목섬유 단열재(300)의 난연 성능을 부여하기 위하여 목섬유 단열재(300)의 표면에 수용성 인계 난연제를 도포하는 공정을 추가하여 목섬유 단열재의 난연 성능을 확보하되
상기 제1혼합물(100)은, 상기 목섬유 100중량부에 대해
접착제 및 경화제를 20중량부 내지 30중량부 도포하여 제조하되, 상기 접착제와 경화제의 혼합비율은 사용하는 접착제의 고형분을 기준으로 경화제 량을 산출하며
상기 제1혼합물(100)을 일정 크기의 성형 틀(60) 내에 투입하여 두께와 규격에 따라 밀도가 150kg/㎡내지 200kg/㎡가 되도록 제1성형물(200)을 제조하되,
상기 제1성형물(200)은 냉압프레스(70)를 이용하여 상온에서 1kgf/cm²로 가압하며,
이때 상기 냉압프레스는 제1성형물(200)의 내부 공기를 배출시키고 판상형태를 갖추기 위하여 실시하는 것을 특징으로 하는 기능성 경량 목섬유 단열재 제조 및 난연 처리방법.
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제1항에 있어서
상기 냉압프레스(70)에 의해 가압된 제1성형물(200)은 열압프레스(80)를 이용하여 고온, 가압하여 접착제와 경화제를 포함한 목섬유를 경화시켜 작업이 용이한 판상형태로 제조하되,
상기 열압프레스(80)로 상기 제1성형물(200)을 온도 150∼170℃에서 1∼5kgf/cm²로 가압하는 것을 특징으로 하는 기능성 경량 목섬유 단열재 제조 및 난연 처리방법.
제7항에 있어서
상기 목섬유 단열재는
이송장치(90)에 거치되어 난연제 도포부(400);로 이송되되,
상기 난연제 도포부(400)는; 열압프레스(80)에 의해 가압 된 목섬유 단열재(300)의 표면온도가 70∼100℃일 때 난연제를 도포하는 것을 특징으로 하는 기능성 경량 목섬유 단열재 제조 및 난연 처리방법.