KR102131563B1 - 단열판 및 이의 제조방법 - Google Patents

단열판 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단열판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 원재료를 혼합하여 혼합물을 제조하는 혼합단계; 상기 혼합물을 air 압력으로 금형에 슈팅하여 성형하는 성형단계; 상기 성형된 혼합물에 CO2 gas를 분사하여 경화시키는 경화단계; 상기 경화된 혼합물을 상기 금형으로부터 탈형하는 탈형단계 및 상기 탈형된 혼합물을 건조하는 건조단계를 포함하는 단열판 제조방법을 제공할 수 있다.
이를 통해 제조된 규산 소다(Water Glass), 경량화원료, 우레아 수지(Urea Resin) 및 이산화규소(Si02)를 포함하는 단열판을 제공할 수 있다.

Description

단열판 및 이의 제조방법{Insulating plate and its manufacturing method}
본 발명은 단열판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존에 습식으로 이루어졌던 공정을 개선하여 건식으로 이루어지게 함으로써, 높은 생산성을 갖고 기존 공정에 비해 폐수가 발생하지 않아 작업환경이 개선되며 간단한 공정으로 제조원가가 절감된 단열판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
단열판은 제강용 잉곳(ingot) 생산 시 Hot Top 부위에 사용하여 수율을 향상하고 수축 불량을 방지 하기 위해 사용되고 있다.
이러한 단열판을 종래에는 물과 열경화성 수지인 원료를 혼합하여 성형한 후, 건조시키면서 경화하는 방법을 이용하여 제조하였다.
그러나, 상기와 같은 방법은 습식 공정으로 건조 및 경화가 이루어지는데 시간이 오래 걸려 생산성이 낮고 소모되는 전력비용이 높을 뿐만 아니라, 고가의 열경화성 수지를 사용하여 제조원가가 높은 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 습식 공정으로 생산되었던 단열판을 건식 공정을 통해 생산할 수 있도록 함으로써, 생산성 향상, 제조원가 절감 및 작업환경 개선을 이루고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 기존에 습식으로 이루어졌던 공정을 개선하여 건식으로 이루어지게 함으로써, 높은 생산성을 갖고 기존 공정에 비해 폐수가 발생하지 않아 작업환경이 개선되며 간단한 공정으로 제조원가가 절감된 단열판 및 이의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 단열판 제조방법은 원재료를 혼합하여 혼합물을 제조하는 혼합단계; 상기 혼합물을 air 압력으로 금형에 슈팅하여 성형하는 성형단계; 상기 성형된 혼합물에 CO2 gas를 분사하여 경화시키는 경화단계; 상기 경화된 혼합물을 상기 금형으로부터 탈형하는 탈형단계 및 상기 탈형된 혼합물을 건조하는 건조단계를 포함하는 단열판 제조방법을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 원재료는 규산 소다(Water Glass), 경량화원료, 우레아 수지(Urea Resin) 및 이산화규소(Si02)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 경량화원료는 Rice Husk Ash(RHA), 세노스피어(Cenosphere) 및 펄라이트(pearlite) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합단계는 규산 소다(Water Glass) 17~25중량부, 경량화원료 9~33중량부, 우레아 수지(Urea Resin) 2.5~3.5중량부 및 이산화규소(Si02) 30~40중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원재료는 피치계(pitch-based) 탄소섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합단계는 피치계(pitch-based) 탄소섬유 2.5~3.5중량부를 더 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원재료는 아크릴에멀젼을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합단계는 아크릴에멀젼 2.5~3.5중량부를 더 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 건조단계는 상기 탈형된 혼합물을 100~120℃에서 1시간 ~2시간 동안 건조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탈형단계 후에, 상기 탈형된 혼합물 표면에 우레아 혼합액을 분사하는 분사단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 우레아 혼합액은 우레아 수지(Urea Resin)와 물을 1:1의 중량비로 혼합하여 제조된 것인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 단열판은 규산 소다(Water Glass), 경량화원료, 우레아 수지(Urea Resin) 및 이산화규소(Si02)를 포함하는 단열판을 제공할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 단열판 및 이의 제조방법에 의하면, 기존에 습식으로 이루어졌던 공정을 개선하여 건식으로 이루어지게 함으로써, 간단한 공정으로 높은 생산성을 가질 수 있다.
또한, 습식공정으로 이루어지는 경우보다 치수불량이 적으며 흡습율도 저하될 수 있다.
또한, 습식공정과 같이 고가의 열경화성 수지를 용매로 사용하지 않아도 규산소다와 CO2 gas의 반응에 의해 경화가 이루어지므로, 제조 원가가 절감되는 효과를 가진다.
또한, 습식은 고온에서 진공라인 및 진공펌프를 이용해 건조가 이루어져 전력소모가 많으나, 본 발명은 CO2 gas 분사에 의해 저온에서 ?F은 시간 안에 건조가 이루어지므로 전력소모가 적어 제조 비용이 절감되는 효과를 가진다.
또한, 경량화가 가능하여 단열 보온성이 향상되고 이를 통해 수요자 만족도가 향상될 수 있다.
또한, 기존의 습식으로 이루어졌던 공정에 비해 폐수가 발생하지 않아 작업환경이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단열판 제조방법의 순서도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 원료를 습식 배합이 아닌 Rice Husk Ash(RHA), 세노스피어(Cenosphere), 규산 소다(Water Glass), 펄라이트(pearlite), 우레아 수지(Urea Resin) 및 이산화규소(Si02)를 배합하고 CO2 gas를 분사하는 것으로 기존에 습식으로 이루어졌던 공정을 개선하여 건식으로 이루어지게 함으로써, 높은 생산성을 갖고 기존 공정에 비해 폐수가 발생하지 않아 작업환경이 개선되며 간단한 공정으로 제조원가가 절감된 단열판 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단열판 및 이의 제조방법에 대하여 첨부한 도 1을 참조하면서 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단열판 제조방법의 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 단열판 제조방법은 혼합단계(S100), 성형단계(S200), 경화단계(S300), 탈형단계(S400), 분사단계(S450) 및 건조단계(S500)를 포함할 수 있다.
먼저, 혼합단계(S100)는 원재료를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계로, 이때, 원재료는 규산 소다(Water Glass), 경량화원료, 우레아 수지(Urea Resin) 및 이산화규소(Si02)를 포함할 수 있다.
규산 소다(Water Glass)는 원료로 혼합되어 CO2 gas와의 반응으로 인해 경화될 수 있다.
경량화원료는 원재료에 포함되어 단열판을 경량화시키기 위한 것으로, Rice Husk Ash(RHA), 세노스피어(Cenosphere) 및 펄라이트(pearlite) 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 모두 포함하는 것이 바람직하다.
Rice Husk Ash(RHA)는 쌀 도정과정에서 발생하는 왕겨를 태울 때 발생하는 것으로, 용융점이 높아 단열판에 사용될 경우 소착이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 왕겨는 하이카본 왕겨, 탄화 왕겨, 회화 왕겨 중 단열성을 높이기 위해 탄소 함량이 40%이상인 하이카본 왕겨를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
세노스피어(Cenosphere)는 화력발전소에서 나오는 플라이애쉬에서 추출한 단열재로서, 실리카와 알루미나로 주로 형성되며, 공기 또는 불활성 가스가 채워진 경량의 비활성 불활성 구로, 용융점이 높아 단열판에 사용될 경우 소착이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
펄라이트(pearlite)는 원석을 2000℃이상에서 팽창시켜 제조되어 공극이 많고 비중이 낮아 경량소재로, 용융점이 높아 단열판에 사용될 경우 소착이 발생하는 것을 방지할 수 있으며 단열판이 경량화되어 단열성을 보완할 수 있도록 한다.
우레아 수지(Urea Resin)는 열경화성 수지에 해당되며, 단열판에 사용될 경우 제품강도를 증가시키는 효과를 가진다.
이산화규소(Si02)는 단열 기능을 가지므로, 단열판에 사용될 경우 단열성을 높여주는 효과를 가진다.
또한, 혼합단계(S100)는 규산 소다(Water Glass) 17~25중량부, 경량화원료 9 내지 33중량부, 우레아 수지(Urea Resin) 2.5~3.5중량부 및 이산화규소(Si02) 30~40중량부를 혼합하여 혼합물을 제조할 수 있다.
이때, 규산 소다(Water Glass)가 17중량부 미만일 경우, 경화성 증가 효과가 미미하며 제품 단중이 높아지고, 25중량부를 초과할 경우, 경화가 충분히 이루어져 비효율적이라는 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 규산 소다는 본 발명의 단열판 표면강도를 증가시키기 위해, 규산 소다(Water Glass) 2호 16~19중량부 및 3호 1~6중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 경량화원료가 9중량부 미만일 경우, 경량화 효과가 미미하며 제품 단중이 높아지고, 33중량부 초과일 경우, 원재료비가 높아지는 문제점이 발생할 수 있다.
좀더 구체적으로, 경량화원료는 Rice Husk Ash(RHA), 세노스피어(Cenosphere) 및 펄라이트(pearlite) 중 하나 이상으로 이루어질 수 있는데, Rice Husk Ash(RHA), 세노스피어(Cenosphere) 및 펄라이트(pearlite)는 각각 9~11중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
Rice Husk Ash(RHA), 세노스피어(Cenosphere) 및 펄라이트(pearlite)가 각각 상기 중량 범위를 벗어날 경우 경량화 효과가 미미하고 제품 단중이 높아지거나 원재료비가 높아질 수 있기 때문이다.
또한, 우레아 수지(Urea Resin)가 2.5중량부 미만일 경우, 제품강도 증가 효과가 미미하며, 3.5 중량부를 초과할 경우, 제품강도가 충분히 증가하여 비효율적이라는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 이산화규소(Si02)가 30중량부 미만일 경우, 내화도가 저하되며, 40중량부를 초과할 경우, 제품 단중이 높아지는 문제점이 발생할 수 있다.
더욱 바람직하게, S100 단계는 규산 소다(Water Glass) 2호 16중량부, 규산 소다(Water Glass) 3호 1중량부, Rice Husk Ash(RHA) 10중량부, 세노스피어(Cenosphere) 10중량부, 펄라이트(pearlite) 10중량부, 우레아 수지(Urea Resin) 3중량부 및 이산화규소(Si02) 30중량부를 혼합하여 혼합물을 제조할 수 있다.
또한, 혼합단계(S100)는 단열판의 내충격성을 향상시키기 위해 혼합물에 피치계(pitch-based) 탄소섬유를 더 혼합할 수 있다.
더욱 자세하게는 피치계(pitch-based) 탄소섬유 2.5~3.5중량부를 더 혼합하며, 바람직하게는 피치계(pitch-based) 탄소섬유 3중량부를 더 혼합할 수 있다.
피치계(pitch-based) 탄소섬유는 높은 내충격성을 가지며, 이에 따라, 본 발명의 단열판의 내충격성을 향상시켜 부러지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 피치계(pitch-based) 탄소섬유는 유사한 효과를 가지는 PAN계(PAN-based) 탄소섬유에 대비하여 가격이 낮으므로 단열재의 제조원가가 절감되는 효과를 가진다.
이때, 피치계(pitch-based) 탄소섬유가 2.5중량부 미만일 경우, 내충격성 향상 효과가 미미하며, 3.5중량부를 초과할 경우, 효과에 대비하여 제조원가가 증가하는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 혼합단계(S100)는 단열판의 내충격성을 향상시키기 위해 혼합물에 아크릴에멀젼를 더 혼합할 수 있다.
더욱 자세하게는 아크릴에멀젼 2.5~3.5중량부를 더 혼합하며, 바람직하게는 아크릴에멀젼 3중량부를 더 혼합할 수 있다.
아크릴에멀젼는 내충격성을 가지며, 이에 단열판의 내충격성을 향상시켜 부러지는 것을 방지할 수 있다.
이때, 아크릴에멀젼가 2.5중량부 미만일 경우, 내충격성 향상 효과가 미미하며, 3.5중량부를 초과할 경우, 효과에 대비하여 제조원가가 증가하는 문제점이 발생할 수 있다.
다음으로, 성형단계(S200)는 혼합물을 air 압력으로 금형에 슈팅하여 성형하는 단계이다.
종래에는 약 30마력의 진공펌프를 이용한 진공 성형에 따라 단열판을 제조하며, 이에 따라, 전력소비가 크고 생산성이 저하되는 문제가 빈번하게 발생하였다.
그러나, 본 발명은 air 압력으로 혼합물을 슈팅하여 성형하는 것으로 단열판을 제조하므로써 종래의 제조방법에 대비하여 높은 생산성을 가지는 효과가 있다.
이때, air 압력은 5kg 내지 6kg일 수 있으며, 6kg가 보다 바람직하다. 이는 air 압력이 5kg 미만일 경우 제품이 약하게 형성되기 때문이다.
다음으로, 경화단계(S300)는, 성형된 혼합물에 CO2 gas를 분사하여 경화시키는 단계로, 이에 따라, 금형에 의해 성형된 혼합물이 경화될 수 있다.
여기서 CO2 gas 분사 시간은 20 내지 25초일 수 있고, 20초가 바람직하나, 이에 한정되지 않고, 제조되는 단열판의 크기가 큰 경우 등 경우에 따라 분사 시간이 증가될 수 있다.
한편 상기와 같은 경우로 분사 시간이 늘어나면 CO2 사용량이 늘어날 수 있기 때문에, CO2 사용량을 줄이기 위해 S300 단계에서 상측에서 CO2 gas를 분사함과 동시에 하부 금형에서 진공 Suction을 같이 진행할 수 있다.
이와 같이 S300 단계를 진행할 경우, 버려지는 CO2 gas 량이 감소하여 CO2 사용량이 줄어들 뿐만 아니라, 경화 효율도 향상되어 경화시간이 단축될 수 있다.
이에 따라, 별도의 경화 공정을 거치치 않고도 혼합물이 경화되며, 이때 경화된 혼합물의 표면이 코팅되는 현상이 이루어질 수 있다.
더욱 자세하게는, 규산 소다(Water Glass)가 표면에 분사되는 CO2 gas와 반응하는 것으로 경화되어 혼합물의 표면을 코팅하므로 단열판이 낮은 흡습성을 가지도록 하는 효과가 있다.
또한, 종래의 열경화성 수지를 용매로 첨가하는 습식 제조방법에 대비하여 용매 첨가 없이 경화되므로 제조원가가 절감되는 효과를 가진다.
다음으로, 탈형단계(S400)는 경화된 혼합물을 금형으로부터 탈형하는 단계이다.
다음으로, 분사단계(S450)는 탈형된 혼합물 표면에 우레아 혼합액을 분사하는 단계로, 단열판의 겉강도를 개선할 수 있다.
이는 잉곳 생산 시, 사용되는 단열판의 겉강도 부족으로 원료가 탕도에 떨어지면 잉곳 제조 후 비금속 개재물로 잔존할 수 있기 때문에, 단열판의 겉강도를 개선시켜 상기와 같은 경우를 방지하기 위한 것이다.
여기서 우레아 혼합액은 우레아 수지(Urea Resin)와 물을 1:1의 중량비로 혼합하여 제조될 수 있다.
종래에는 경량화와 겉강도 증가는 반비례한 특징이 있어 두 요소를 모두 만족시키는 단열판을 제조하는 데에는 한계가 있었으나, 본 발명은 상기와 같이 S450 단계를 통해 겉강도를 개선하여 경량이면서도 겉강도가 우수한 단열판을 제조할 수 있다.
다음으로, 건조단계(S500)는 탈형된 혼합물을 건조하는 단계로, 더욱 자세하게는, 탈형된 혼합물을 열풍을 이용하여 100~120℃에서 1시간~2시간동안 건조시킬 수 있다.
바람직하게는, 탈형된 혼합물을 열풍을 이용하여 120℃에서 1시간동안 건조시킬 수 있다.
종래에는 열풍을 이용해 약 150~170℃의 고온에서 7~8시간 동안 경화 및 건조시켜 단열판을 제조하나, 본 발명은 열풍을 이용해 100~120℃의 저온에서 1시간~2시간 동안 건조시키는 것이 가능하므로 건조시간 및 비용이 절감되는 효과를 가진다.
이때, 건조 온도가 100℃ 미만일 경우, 우레아 수지가 액상 열경화성 수지이기 때문에 경화가 이루어지지 않을 수 있고, 120℃를 초과할 경우, 연료 낭비가 되어 비효율적이다.
상기와 같은 제조방법을 통해 단열판을 제조하여 제공할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 단열판 및 이의 제조방법은 기존에 습식으로 이루어졌던 공정을 개선하여 건식으로 이루어지게 함으로써, 간단한 공정으로 높은 생산성을 가질 수 있다.
또한, 습식공정으로 이루어지는 경우보다 치수불량이 적으며 흡습율도 저하될 수 있다.
또한, 습식공정과 같이 고가의 열경화성 수지를 용매로 사용하지 않아도 규산소다와 CO2 gas의 반응에 의해 경화가 이루어지므로, 제조 원가가 절감되는 효과를 가진다.
또한, 습식은 고온에서 진공라인 및 진공펌프를 이용해 건조가 이루어져 전력소모가 많으나, 본 발명은 CO2 gas 분사에 의해 저온에서 ?F은 시간 안에 건조가 이루어지므로 전력소모가 적어 제조 비용이 절감되는 효과를 가진다.
또한, 경량화가 가능하여 단열 보온성이 향상되고 이를 통해 수요자 만족도가 향상될 수 있다.
또한, 기존의 습식으로 이루어졌던 공정에 비해 폐수가 발생하지 않아 작업환경이 개선될 수 있다.
이하, 상기에서 설명한 본 발명에 대해 실험예 및 실시예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 본 발명이 반드시 이들 실험예 및 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[ 실험예 1] 규산소다 함량 선정
규산소다의 함량을 선정하기 위해, 규산소다 투입량(13, 14, 15, 17, 19, 20중량부)을 달리하여 경화성 및 경량성을 평가하였다.
대조군으로 혼합물에서 RHA를 제외한 것, RHA를 하이카본 왕겨 대신 탄화왕겨를 사용한 것을 제외하고 동일하게 실험하여 경화성 및 경량성을 평가하였다.
그 결과는 표 1과 같다.
규산소다 투입량
(중량부)		 13 14 15 17 19 20
하이카본
왕겨		 경화성 경화성
불량		 경화성
불량		 경화성
불량		 경화성
양호		 경화성
양호		 경화성
양호
경량성 경량성
불량		 경량성
불량		 경량성
불량		 경량성
양호		 경량성
양호		 경량성
양호
탄화 왕겨 경화성 경화성
불량		 경화성
불량		 경화성
불량		 경화성
불량		 경화성
불량		 경화성
양호
경량성 경량성
불량		 경량성
불량		 경량성
불량		 경량성
불량		 경량성
양호		 경량성
양호
왕겨 사용 안함 경화성 경화성
양호		 경화성
양호		 경화성
양호		 경화성
양호		 경화성
양호		 경화성
양호
경량성 경량성
불량		 경량성
불량		 경량성
불량		 경량성
불량		 경량성
불량		 경량성
불량
상기 표 1을 보면 알 수 있듯이, 하이카본 왕겨 사용시에 규산소다 투입량 17중량부부터 경화성 및 경량성이 양호한 것을 확인할 수 있었다.이에 따라, 규산소다 함량은 17중량부 이상이 바람직하다고 판단되었고, 경제적인 측면까지 고려하여 최종적으로 규산소다 함량을 17중량부로 선정하였다.
또한, 경화성 및 경량성, 규산소다 함량을 모두 고려하면 하이카본 왕겨를 투입하는 것이 바람직한 것을 확인할 수 있었다.
[ 실험예 2] Air 압력에 따른 제품 성형성 및 강도 평가
성형단계에서의 Air 압력을 선정하기 위하여, 혼합물을 각각의 air 압력(3kg, 4kg, 5kg, 6kg)으로 금형에 슈팅하여 원통형 형상으로 성형한 후, CO2 gas를 분사하여 경화시켰다. 경화된 혼합물을 금형으로부터 탈형한 후, 열풍을 이용하여 120℃에서 1시간동안 건조하여 단열판을 제조하였고, 성형성 및 강도를 평가하였다.
이때, 성형성은 형상이 잘 형성되는지 외관을 관찰하여 평가하였다.
대조군으로 당사 생산품인 습식 단열판을 사용하였다.
그 결과는 표 2와 같다.
Air 압력 3kg 4kg 5kg 6kg 대조군
외관형상 형상불량 형상불량 양호 양호 -
강도(N) - - 2157 2169 2138
중량 236g 241g 246g 250g 255g
상기 표 2를 보면 알 수 있듯이, 3kg 및 4kg의 Air 압력으로 성형시켰을 경우 형상이 원통형 모양으로 잘 형성되지 않았으며 강도 측정이 불가능하였고, 5kg 및 6kg의 Air 압력으로 성형시켰을 경우 형상도 양호하며, 각각 2157N, 2169N로 습식 단열판 보다 높은 강도가 측정되는 것을 확인할 수 있었다.
이에 따라, 성형단계에서 5kg 이상의 Air 압력으로 경화시키는 것이 바람직한 것으로 판단되었다.
[ 실험예 3] CO 2 가스 투입 시간별에 따른 경화성 평가
경화단계에서의 CO2 가스 투입 시간을 선정하기 위하여, 혼합물을 6kg의 Air 압력으로 금형에 슈팅하여 원통형 형상으로 성형한 후, CO2 gas를 각각 시간별(16, 18, 20, 23, 26초)로 분사하여 경화시켰다. 경화된 혼합물을 금형으로부터 탈형한 후, 열풍을 이용하여 120℃에서 1시간동안 건조하여 단열판을 제조하였고, 경화성을 평가하였다.
그 결과는 표 3과 같다.
CO2 Gas
투입시간		 16초 18초 20초 23초 26초
경화성 경화불량 경화미비 양호 양호 양호
상기 표 3을 보면 알 수 있듯이, 16초, 18초에서 경화성이 좋지 못하였으며, 20초부터 양호한 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 경화단계에서 CO2 Gas 분사 시간을 20초 이상으로 선정하였고, 경제성 및 작업성 측면까지 고려해 볼 때 가장 바람직한 시간은 20초로 사료된다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
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Claims (12)

  1. 원재료를 혼합하여 혼합물을 제조하는 혼합단계;
    상기 혼합물을 air 압력으로 금형에 슈팅하여 성형하는 성형단계;
    상기 성형된 혼합물에 CO2 gas를 분사하여 경화시키는 경화단계;
    상기 경화된 혼합물을 상기 금형으로부터 탈형하는 탈형단계 및
    상기 탈형된 혼합물을 건조하는 건조단계를 포함하되,
    상기 원재료는,
    규산 소다(Water Glass), 경량화원료, 우레아 수지(Urea Resin) 및 이산화규소(Si02)를 포함하며,
    상기 경량화원료는,
    Rice Husk Ash(RHA), 세노스피어(Cenosphere) 및 펄라이트(pearlite) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열판 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 혼합단계는,
    규산 소다(Water Glass) 17~25중량부, 경량화원료 9~33중량부, 우레아 수지(Urea Resin) 2.5~3.5중량부 및 이산화규소(Si02) 30~40중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 단열판 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 원재료는,
    피치계(pitch-based) 탄소섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단열판 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 혼합단계는,
    피치계(pitch-based) 탄소섬유 2.5~3.5중량부를 더 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 단열판 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 원재료는,
    아크릴에멀젼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단열판 제조방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 혼합단계는,
    아크릴에멀젼 2.5~3.5중량부를 더 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 단열판 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 건조단계는,
    상기 탈형된 혼합물을 100~120℃에서 1시간~2시간 동안 건조하는 것을 특징으로 하는 단열판 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 탈형단계 후에,
    상기 탈형된 혼합물 표면에 우레아 혼합액을 분사하는 분사단계를 더 포함하는 단열판 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 우레아 혼합액은,
    우레아 수지(Urea Resin)와 물을 1:1의 중량비로 혼합하여 제조된 것인 것을 특징으로 하는 단열판 제조방법.
  12. 규산 소다(Water Glass), 경량화원료, 우레아 수지(Urea Resin) 및 이산화규소(Si02)를 포함하며,
    상기 경량화원료는,
    Rice Husk Ash(RHA), 세노스피어(Cenosphere) 및 펄라이트(pearlite) 중 하나 이상을 포함하는 단열판.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000004961A (ko) * 1996-03-25 2000-01-25 존 씨. 비엘 슬리브, 그의 제법 및 용도
JP2001088116A (ja) * 1999-09-27 2001-04-03 Sekisui Chem Co Ltd 無機質硬化体の製造方法
KR20100015051A (ko) * 2008-08-04 2010-02-12 김병만 난연성 유기소재 및 합성수지 발포체의 제조방법
KR20160137128A (ko) * 2015-05-22 2016-11-30 신계호 테퍼링 단열보드를 이용한 단열방수공법 및 그 단열방수구조
KR20190004577A (ko) * 2017-07-04 2019-01-14 울산과학기술원 단열판, 단열판 제조 장치 및 단열판 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000004961A (ko) * 1996-03-25 2000-01-25 존 씨. 비엘 슬리브, 그의 제법 및 용도
JP2001088116A (ja) * 1999-09-27 2001-04-03 Sekisui Chem Co Ltd 無機質硬化体の製造方法
KR20100015051A (ko) * 2008-08-04 2010-02-12 김병만 난연성 유기소재 및 합성수지 발포체의 제조방법
KR20160137128A (ko) * 2015-05-22 2016-11-30 신계호 테퍼링 단열보드를 이용한 단열방수공법 및 그 단열방수구조
KR20190004577A (ko) * 2017-07-04 2019-01-14 울산과학기술원 단열판, 단열판 제조 장치 및 단열판 제조 방법

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