KR102226686B1 - 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조 및 그 방법 - Google Patents

난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미세 셀구조의 형태의 폼을 현장에서 즉석 제조하여 건축물의 천정 또는 벽체 또는 바닥 등에 바로 주입 채움 시공이 가능하도록 하며, 채움된 난연폼 또는 불연폼이 형체 변형없이 내부 공간에서 폼이 단시간 경화가 이루어지도록 하며, 주입 채움된 폼에 의해 천정이나 벽체 등의 구조틀이나 천정판이 폼의 압력을 받지 않아 형체에 변형이 전혀 없도록 하며, 건축물 보온단열재로 효과가 우수하고 아파트 등에 층간소음방지재로 활용시 층간 소음의 흡수 또는 층간소음의 전달방지 또는 층간 울림 현상 저감 등의 효과를 발휘하는 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조 및 그 방법{Manufacture of eco-friendly non-combustible foam and construction machinery and construction method to prevent noise between houses}
본 발명은 난연 및 불연폼(유기질 또는 무기질 또는 유/무기질 복합재)을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반적 합성수지계 우레탄폼(수성연질 우레탄폼 또는 경질 우레탄 폼)이나 모든 폼 종류들(난연성 폼, 불연성 폼, 내화성 폼) 등이 아파트 등을 포함하는 건축물 천정에 주입 시공하며, 주입 채움된 폼에 의해 천정이나 벽체 등의 구조틀(프레임)이나 천정판(석고보드 또는 합판 등)이 폼의 압력을 받지 않아 형체에 변형이 전혀 없도록 하며, 건축물 보온단열재로 효과가 우수하고 아파트 등에 층간소음방지재로 활용시 층간 소음의 흡수 또는 층간소음의 전달방지 또는 층간 울림현상 저감 등의 효과를 발휘하는 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조 및 그 방법에 관한 것이다.
전국적으로 발생하는 아파트 또는 빌라 또는 다세대 또는 원룸 등 공동주택에서 발생하는 층간소음 문제에서, 최근 사회적 문제로 크게 대두되고 있는 현실로서 현재 발생하는 층간소음 문제를 보면 일반적으로 주로 윗집에서 아랫집으로 들려오는 소음들이 대부분이며 때론 공명 진동파에 의해 윗집이 아닌곳에 의해서도 발생하기도 하는데 결국 모든 소리는 결국 무언가에 흡수되어야 소리가 없어져야 하며, 음파를 흡수하여 더 빨리 사라지게 하는 역할과 주변 환경에 따라 차폐기능과 방음 기능의 역할도 같이 수행해야 한다.
소음의 유형을 구체적으로 살펴보면, 충격 또는 기계적 소음은 풋볼(Footfall) 소음이라고 하며 고체 전달음으로서 이것은 주로 바닥에서 시작하여 연결된 모든 바닥 및 천장 구성 요소를 통해 아래쪽으로 쉽게 전달 방사되는 음파이며, 종류별로 보면, 아이들 뛰어노는 소리 또는 큰 발자욱 소리인 일명 발망치 소리 또는 물건이 아래로 떨어지는 소리 또는 문짝 여닫는 소리 또는 공이나 어린이 장난감이 바닥에 구르는 소리 또는 악기 진동소리 또는 운동기구 울림소리 또는 벽 못박는 소리 등 바닥이나 벽체 등 충격에 의한 진동파 소리이며, 큰 기계음도 다른 음원에서도 전송 될 수 있으며 이 진동은 바닥 전체에 퍼져 결국 바닥 장선을 통해 아래층으로 전달되며 바닥 소음에 더 많은 에너지가 들어 오기 때문인 것으로 알려져 있다.
또한 공중 소음은 공기를 통해 전달되는 소리이며, 종류별로 보면, 크게 말하며 떠드는 소리 또는 개 짖는 소리 또는 음악 소리 또는 TV 소리 또는 화장실 변기 물내리는 소리 등이 있으며 물체가 소음을 내면 음파가 발생한다.
이러한 음파는 견고한 구조에 부딪칠 때까지 공기를 통해 전달되어 진동을 일으키며 그런 다음 진동은 개구부 같은 견고한 구조 등을 통과하여 반대쪽으로 방출하는 특성이 있다.
플랜킹 노이즈(Flanking Noise) 소음은 직접적인 경로를 따르지 않는 충격 또는 공중 소음으로서 간접 경로를 통해 실내에 도달하는 소음이며 주로 이웃간 덕트(배관) 구멍 또는 미세 개구부 또는 균열 틈 등을 통해 전달되는 현상으로서 대체적으로 소음공해의 작은 비중에 해당된다고 보여지며 단순히 간접 방법으로 영역에 들어오는 소음으로서 벽이나 바닥을 통해 직접 들어오는 소음을 차단하더라도 다른 표면에서 튀어나와 간접적으로 해당 지역으로 들어오는 소음이 차단되어 장애물을 우회할 수도 있다.
이러한 소음들로 인해 피해 당사자들은 스트레스 증가 또는 불면 현상 등이 나타나며 심한 경우 심리적 원인에 의하여 두통 또는 가슴 두근거림 또는 불안 신경증 또는 히스테리 또는 강박 신경증 따위 등의 정신 증상이나 신체 증상이 나타나는 경우도 있어 정부에서도 심각성을 인식하여 일정 데시벨(db) 이상의 수치를 정하여 실내소음의 피해규정으로 정해놓고 있으며, 소음공해의 한축으로 보는 진동파에 대해서도 조만간 관심을 가질 것으로 예측하고 있으며 이로 인한 공해들 때문에 이웃과의 매우 불편한 관계가 지속적으로 유지되고 있는 것을 주변에서 흔히 볼수있는 실정으로서 경우에 따라 심한 분쟁과 마찰로 불미스런 일이 발생하여 매스컴에 보도되는 등 오래전부터 사회문제로 크게 대두되고 있다.
이를 개선키 위해 근래에 건축되고 있는 아파트 등은 공동주택에서 층간소음 방지를 위해 많은 노력을 하고 있으며 실제로 일부 효과들이 나타나고 있지만 이는 바닥층에 방음차단용 판넬 설치 또는 기포 시멘트 몰탈 포설 등으로 이러한 층간소음 저감 기술들은 건축물 신축시 함께 시공되어야 하는 기술들이며 기존 주택의 경우 생활공간의 바닥에 큐션 기능이 있는 매트 등을 깔아놓는 경우로서 이는 화재 발생시 매우 위험하며 실내 화재 위험을 크게 증가시키고 화재시 유독가스 분출의 우려성이 매우 크며 생활 과정에서 새집증후군 일환인 VOC(휘발성 유기화합물) 또는 환경 호르몬 또는 중금속 등의 검출 우려성이 매우 높다.
또한 현재 신축 시공시에 바닥에 범용적으로 적용되고 있는 흡음이나 방음패넬의 설치나 기포 시멘트 모르타르 포설 등 소음방지 기술 등은 신축 아파트 건축시 선택적으로 활용되고 있는 실정이나 기존의 아파트 등 공동주택에 적용할 수 있는지 여부를 살펴보면 실제적으로 시공시에는 바닥 장판제거, 시멘트 몰탈과 온수난방관 제거, 흡음 저감방지재 설치, 온수 난방관 시공, 시멘트 몰탈 바르기, 양생, 장판설치를 순번대로 하여야 하나 이는 큰 번거로움과 불편함 또는 비용부담 가중 또는 공사 기간 과다 소요 또는 살림살이 이동 등의 문제점들이 많이 따르기 때문에 실제 적용이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
이러한 실정으로 인하여 창고와 공장 등 각종 건축물의 화재의 안전에 효과적이며 주택의 층간소음방지에 효과적인 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조 및 그 방법이 절대적으로 필요한 시점이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미세 셀구조의 형태의 폼을 현장에서 즉석 제조하여 건축물의 천정 또는 벽체 또는 바닥 등에 바로 주입 채움 시공이 가능하도록 한 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조 및 그 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 건축물의 천정판(407)에 일정 또는 불규칙 간격으로 폼 주입구멍(402a)을 형성하는 단계; 폼 주입용 호스(301c)를 단독 또는 복수로 상기 폼 주입구멍(402a)에 꽂는 단계; 상기 폼 주입구멍(402a)에 폼을 주입하는 단계;로 이루어진다.
본 발명에 따른 아파트 등 층간소음방지 기술은 이미 건축이 끝난 기존 아파트 등 주택에 층간소음방지를 위한 기능보완 또는 리뉴얼이 가능한 신개념 시공 구조 및 방법을 제공하여 소음공해에 따른 스트레스 해소와 생활 리듬의 원상 회복 및 이웃간 갈등의 해소에 따른 개인이나 건설 업자 등에 유용하다.
즉 신축 아파트 등 주택에도 기능보강 차원으로 시공이 가능하며, 그밖에 흡음 또는 방음 또는 단열 또는 차폐 기능의 부가적 효과도 누릴수 있다.
또한 본 발명은 건축물 보온단열재로 효과가 우수하고 아파트 등에 층간소음방지재로 활용시 층간 소음의 흡수 또는 층간소음의 전달방지 또는 층간 울림현상 저감 등의 효과를 발휘할 수 있다.
또한 본 발명은 내화 또는 난연 또는 불연성의 재질로서 화재에 절대 안전하며, 화재시 유해가스 발생이 없고, 주택 가정의 전압과 전력으로 생산 시공이 가능하며, 주입 채움된 불연폼이 형체 변형없이 단시간에 굳도록 할 수 있다.
또한 본 발명은 폼의 경량화로 인하여 천정틀과 천정판(석고보드 등) 또는 벽체틀과 벽체판(석고보드 등)에 폼 주입 채움시 내압력증가에 따른 틀과 판의 파손이나 형체변형이 전혀 없으며, 시공이 간편하여 가정 살림을 특별히 옮길 필요가 없이 시공이 가능하다.
또한 본 발명은 공사기간이 크게 단축되고, 비용부담이 비교적 적으며, 폼 시공 후 실내 유해환경 발생이 없거나 매우 적으며, 친환경 자재로 구성하여 사용 후 폐기시 농지 등 토양에 환원이 가능하다.
또한 본 발명은 불연폼 소재 개발로 건축물의 화재 위험성에서 해방되며 보온 단열기능으로 냉난방비를 절감할 수 있고, 층간소음방지 기능으로 소음공해에 따른 스트레스 해소와 생활 리듬의 원상 회복 및 이웃간 갈등의 해소에 따른 개인의 행복 추구권을 함께 누릴 수 있다.
또한 본 발명은 사회와 국가적으로 매우 유익하고 필요한 기술로서 건축산업 발전에 기여가 가능하며 국가적으로 볼 때 소모적 낭비를 없애는 사회의 공익적 추구가 가능한 기술이며, 나아가 개인의 삶의 질을 한 단계 끌어 올릴 수 있는 기술의 발명이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 천정 내 폼 시공 작업을 보여주는 사진 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 벽체 폼 시공 작업을 보여주는 사진 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 관찰용 내시경 카메라 사시도를 보여주는 사진 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 습도 측정기 사시도를 보여주는 사진 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폼 주입용 천정 타공 작업을 보여주는 사진 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 습도 측정기 천정 설치 후 작업을 보여주는 사진 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 아파트 층간소음방지용 폼 주입 시공 작업을 보여주는 사진 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 모터펌프를 이용한 버블생성 계통장치, 버블생성 장치 조립전 사시도, 버블망 종류 및 내장 예시를 보여주는 사진 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 무기질 현탁액 압력이송 기계장치의 사시도와 호퍼내 스크류를 보여주는 사진과 고정자와 회전자 조립전 사시도를 보여주는 사진 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 폼 믹싱재 종류 및 내장 예시와 분배부 사시도 등을 보여주는 사진 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 천정 내 폼 시공 작업 과정을 보여주는 플로챠트이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천정 내 폼 시공 작업 과정을 보여주는 플로챠트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 실시예에 대하여 상세하게 설명하기로 하며, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
또한 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명은 기포액을 저장하는 용기부(101); 상기 용기부로 부터 전달받은 기포액을 믹싱하기 위해 배출하는 제1 모터부(101-2); 상기 제1 모터부(101-2)로 부터 일정 압력의 기포액을 전달받아 믹싱하여 상기 버블을 현탁액 압력이송 기계장치(200)의 현탁액과 만나 이송되도록 하는 믹싱부(103); 상기 믹싱부(103) 내부에서 버블이 생성되도록 균일한 미세 구멍을 갖는 메시부(105); 상기 메시부(105)의 버블 출구와 현탁액을 주입받아 일정 압력으로 이송하는 현탁액 출구가 결합하여 상기 현탁액을 폼 믹싱부로 압력 이송하는 현탁액 압력이송 기계장치(200); 상기 현탁액 압력이송 기계장치(200)의 상기 현탁액을 다음 단계로 압력 이송하도록 하는 제2 모터부(202); 상기 현탁액 압력이송 기계장치(200)의 내부에서 회전하는 스크류부(204); 상기 스크류부(204)의 회전에 의해 전달받은 버블과 현탁액을 믹싱하는 폼 믹싱부(207); 상기 폼 믹싱부(207)로 부터 전달받은 폼 믹싱액을 분배하는 분배부(301);를 통하여 불연폼을 천정에 주입한다.
상기 용기부(101)는 모터 주입부(101-1), 기포액 용기(101a), 기포액 용기 뚜껑(101b), 에어벤트 구멍(101c), 토출구(101d), 제1 드레인 밸브(101e), 조절밸브(101f), 기포액 이송관(101g) 등으로 구성된다.
상기 모터부(101-2)는 모터펌프 흡입구(101h), 모터펌프 토출구(101k), 자동압력 모터펌프(101i), 전선(101j), 믹싱부(103), 버블 이송호스(103f), 버블생성 믹싱장치(103a), 이경소켓(103b), 점검밸브(103c), 연결소켓(103d), 캄록 커플링(103e) 등으로 구성된다.
상기 메시부(105)는 스테인레스 철 수세미(105a), 원통형 스펀지 필터폼(105b), 원통형 스펀지 필터폼(105c), 양파망(105d), 모기장망(105e), 거품 타올(105f), 주방 수세미(105g) 중 단독 또는 혼용으로 선택되어진다.
상기 현탁액 압력이송 기계장치(200)는 호퍼(201a), 스크류 홈통(201b), 고정자 회전자 장치부(201c), 제2 드레인 밸브(201d), 오버플로우 밸브(201e), 오버플로우 관(201f), 세척용 에어밸브(201g), 에어호스(201h) 등으로 구성된다.
상기 모터부(202)는 벨트 조절기(202g), 모터(202a), 전선(202b), 감속기(202c), 풀리(202d, 202e), 벨트(202f), 감속기 축(203a) 등으로 구성되며 모터부(202)를 모터(202a), 풀리(202d, 202e), 감속기(202c), 벨트(202f), 전선(202b), 조절기(202g)를 하나의 셋트로 만들어져 시판중인 감속모터기로 대체하여 사용해도 무방하다.
상기 스크류부(204)는 스크류 축(204a), 스크류(204b), 스크류 날개턱(204c), 베어링 리데나부(204d), 베어링(204e), 리데나(204f), 현탁액 조절밸브(205a), 무기질 현탁액 이송호스(205c), 회전자부(206), 고정자(206a), 회전자 끼움용 통로(206b), 회전자(206c), 회전자 홈턱(206d) 등으로 구성된다.
상기 폼 믹싱부(207)는 폼 믹싱장치(207a), 점검용 나사식 뚜껑(207b), 스크류형 폼 믹싱 내장품(207c), 망사 망(207d), 고기 어류 망(207e), 드라이비트 망(207f), 작은크기 그물 망(207g), 바지락 망(207h) 중 단독 또는 혼용으로 선택된다.
상기 분배부(301)는 분배기 본체(301a), 조절밸브(301b), 폼 주입용 호스(301c) 등으로 구성되지만, 상술한 구성과 마찬가지로 이에 한정이 되는 것은 아니다.
이를 위해 본 발명은 천정을 이루는 콘크리트 슬라브(406) 하측부에 형성되는 천정 석고보드(407) 사이에 형성된 천정내 공간부(408)에서 불연폼이 채워지는 불연폼 주입 채움부(409); 상기 천정 석고보드(407)를 지지하는 지지대(410); 천정내 공간부(408)에 폼을 주입하기 위한 폼 주입 구멍(402a); 천정내 공간부(408)의 폼을 점검하기 위한 폼 점검구멍(402b); 상기 천정내 공간부(408)의 수분을 측정하기 위한 수분측정기 꽂음 구멍(402d); 상기 천정내 공간부(408)를 확인하기 위해 폼 점검구멍(402b)에 삽입하는 내시경 카메라 선단부(403a);를 포함한다.
상기 천정 석고보드(407)에 폼 주입구멍(402a)에 폼을 채우고, 육안식별용 폼 점검구멍(402b)과 수분 측정기 꽂음 구멍(402d)을 각각의 가로 세로 일정 간격으로 타공하며, 내시경 카메라의 카메라 선단부(403a)에 캡(Cup)을 직각(90도)으로 끼우고 램프를 작동시켜 천정속 주요 시공 부위를 점검한다.
예를 들어 타공된 폼 주입구멍(402a)에 폼 주입용 호스(301c)를 지지대(410)에 지지해 놓고 2구를 천정내 공간부(408)에 꽂아 설치한 후 폼 분배기의 조절밸브(301b)의 개폐를 조절하여 동시 또는 개별적으로 폼 채움이 되도록 한다.
수분 측정기(404)의 지시부(404a)를 살펴본 결과 채움이 완료될 시 즉각적인 수분측정이 이루어져 공간속 불연폼 주입 채움부(409)의 폼 채움 여부를 즉시 확인할 수 있다.
상기 폼 채움이 끝나면 타공된 구멍을 무기질 재료로 메꾼 후 도배 마무리를 한다.
또한 꽂음대 직경 5mm, 꽂음대 길이 175mm의 간이식 수분 측정기(404)의 센서부(404b)를 천정 콘크리트 슬라브(406)에 닿도록 꽂아놓고 다른쪽 구멍에는 수분 측정기(404)의 센서부(404b)가 천정 속 아래 부분에 형성되도록 꽂았다.
이러한 방법으로 측정하면 일정 부분만 센서를 꽂는 것 보다 정밀하게 수분을 측정할 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 상기 불연폼은 a) 본 발명의 단열, 흡음 기능을 갖는 건축용 친환경 불연폼은 기포액을 저장하는 용기부(101); 상기 용기부로 부터 전달받은 기포액을 믹싱하기 위해 배출하는 제1 모터부(101-2); 상기 제1 모터부(101-2)로 부터 일정 압력의 기포액을 전달받아 믹싱하여 상기 버블을 현탁액 압력이송 기계장치(200)의 현탁액과 만나 이송되도록 하는 믹싱부(103); 상기 믹싱부(103) 내부에서 버블이 생성되도록 균일한 미세 구멍을 갖는 메시부(105);를 이용하여 동물성 기포제, 응고제, 급결제 및 배합수를 혼합하여 미세기포가 형성된 기포액을 제조하는 단계; b) 상기 메시부(105)의 버블 출구와 현탁액을 주입받아 일정 압력으로 이송하는 현탁액 출구가 결합하여 상기 현탁액을 폼 믹싱부로 압력 이송하는 현탁액 압력이송 기계장치(200); 상기 현탁액 압력이송 기계장치(200)의 상기 현탁액을 다음 단계로 압력 이송하도록 하는 제2 모터부(202); 상기 현탁액 압력이송 기계장치(200)의 내부에서 회전하는 스크류부(204);를 이용하여 무기질 혼합재와 물을 혼합하여 현탁액을 제조하는 단계; c) 상기 스크류부(204)의 회전에 의해 전달받은 버블과 현탁액을 믹싱하는 폼 믹싱부(207); 상기 폼 믹싱부(207)로 부터 전달받은 폼 믹싱액을 분배하는 분배부(301);를 이용하여 상기 기포액과 상기 현탁액이 기계 장치에 의해 혼합물을 형성하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 단계 a)에서, 상기 기포액은 동물성 기포제 1~20 중량%, 응고제 1~20 중량%, 급결제 1~10 중량% 및 배합수 60~95 중량%가 혼합되어 제조되는 것이 바람직하다. 즉, 기포액은 동물성 기포제 1~20 중량%, 응고제 1~20 중량%, 급결제 1~10 중량% 및 배합수 60~95 중량%로 구성된다.
상기 동물성 기포제는 소나 말의 발톱과 뿔의 구성 단백질인 케라틴 단백질을 산 또는 알칼리로 가수분해한 후, 분해물을 중화시켜 2가철염이나 방부제를 첨가하여 제조된 것을 특징으로 한다. 상기 동물성 기포제에서 가수분해된 부분 분해물과 철염과의 결합은 큰 표면장력을 가지고 있어 소포 및 기포간의 결합현상이 잘 일어나지 않는 안정된 폐쇄구조의 기포막이 형성될 수 있게 한다.
또한 상기 동물성 기포제는 가수분해 단백질계 발포제로서 다른 발포제와 달리 시멘트 슬러리와 화학반응을 일으키지 않으며, 성분 가운데 Cl-이온이 포함되어 있지 않아 철과 접촉되더라도 부식을 유발할 위험성이 없다. 이에 따라서, 상기 동물성 기포제는 안정적인 폐쇄형 기포를 형성시켜 줌으로써 우수한 물성의 경량 불연폼을 구현할 수 있게 해준다.
상기 기포액 제조에 있어서, 상기 동물성 기포제가 1 중량% 미만으로 배합될 경우, 안정적인 페쇄형 기포를 형성할 수 없어 다공성의 기포가 형성된 불연폼으로 제조될 수 없는 문제가 발생한다. 이는 불연폼의 중량상승을 초래하고, 단열, 흡음, 방음 성능이 낮을뿐더러, 불안정안 기포에 의해 우수한 물성을 갖게 되지 못하는 등의 문제를 야기한다. 동물성 기포제가 20 중량% 초과로 배합될 경우, 단시간에 급격한 응고가 이루어져, 시공 시에 이송호스나 불연폼 믹싱장치 등에 순간 막힘 현상을 야기할 수 있고, 불연폼의 유동성이 저하되고, 불규칙한 기포가 형성되어 물성 저하를 초래할 수 있다. 이에 따라서, 급결제는 상기 중량범위를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 기포액 제조에 있어서, 상기 응고제는 불연폼의 순간 경화율을 높이기 위한 것으로서, 염화물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 응고제가 1 중량 % 미만일 경우, 순간 경화 효율이 개선되지 못해, 시공시간이 길어지는 문제가 발생할 수 있고, 20 중량%를 초과할 경우, 불연폼의 유동성이 저하되고, 불규칙한 기포가 형성되어 물성 저하를 초래할 수 있다. 이에 따라서, 급결제는 상기 중량범위를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 응고제는 염화물계, 규산소다, 실리게이트계, 알루미네이트계, 알카리프리게, 실리게이트계 등을 사용할 수 있고, 당업자에 따라서 가변하여 사용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 응고제의 경화 효율을 최대로 증진시키되, 경제성을 고려하여 염화물계 응고제를 이용하였다.
더욱 구체적으로, 상기 응고제는 염화마그네슘 60~80 중량%, 염화나트륨 10~25 중량%, 염화알미늄 5~10 중량%, 염화칼슘 3~5 중량%, 염화암모늄 1~3 중량%로 구성되었을 때, 제조된 불연폼의 물성과 경화효율이 가장 우수하였다.
상기 기포액 제조에 있어서, 급결제는 불연폼이 기계장치에서 발포된 후, 수초~수십분 내에 경화가 시작될 수 있게 하는 것이다. 상기 급결제가 1 중량% 미만일 경우, 경화의 속도가 매우 느리기 때문에 이미 발포된 기포들이 소포되어 음파를 흡수할 수 있는 물리적 형태를 갖게 될 수 없을 뿐만 아니라,폐쇄성 기포를 형성하지 못해 불안정한 물성을 갖게 되는 문제가 발생한다. 상기 급결제가 10 중량%를 초과할 경우, 불연폼이 기계장치에서 발포되기 전에 경화되어, 건물의 벽이나 천정 등에 불연폼을 타설 및 주입되지 못하게 될 우려가 있다. 이에 따라서, 급결제는 상기 중량범위를 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 급결제는 규산염인 규산나트륨과 염화물계인 염화마그네슘을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 구체적으로, 상기 규산나트륨 100 중량부에 대하여 염화마그네슘 50 중량부를 첨가하여 급결제로 제조하는 것이 바람직하다. 방법에 따라서, 상기 급결제는 당업자에 의해 통상적으로 이용될 수 있는 알루미늄실리콘산나트륨, 실리게이트계, 알루미네이트계, 알카리프리계 등을 이용할 수 있다.
상기 급결제 중 규산염은 물에 용해되거나 균일하게 분산되며, 1종∼4종의 용액형 규산나트륨 내지는 분말형 규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬, 알루미늄실리콘산나트륨 중에 선택되어지는 1종 내지는 1종 이상이 선택되어지고, 바람직하게는 1종∼4종의 용액형 규산나트륨 내지는 규산칼륨 내지는 알루미늄실리콘산 나트륨을 이용하는 것이 유리하며, 더욱 바람직하게는 1종∼4종의 규산나트륨, 알루미늄실리콘산 나트륨이 유리하고, 가장 바람직하게는 3종의 규산나트륨을 이용하는 것이 유리하다.
규산칼륨과 규산리튬은 대체적으로 결합력이 우수하고, 내수성이 우수한 불연폼을 제조할 수 있도록 하나, 가격이 고가라는 단점을 가지며, 알루미늄실리콘산 나트륨인 경우 대체적으로 가격이 저렴하나 알루미늄과 실리콘이 함께 결합된 규산염으로서 흡음과 경량의 난염폼을 제조에 기여하는 바가 미미하며, 규산나트륨은 물에 명확히 용해하기 위하여 열원이 필요하거나 장시간 용해시간이 필요하게 되며, 1종∼4종의 용액형 규산나트륨 중 1종의 규산나트륨(SiO2/Na2O의 mole ratio: 2.1∼2.3)은 점도가 100,000 cps 이상으로 점도가 매우 크기 때문에 슬러리상태로 조절하기 위하여 물을 공급해야 됨에 따라 상대적으로 결합력이 떨어질 수 있다는 단점이 있으며, 특히 동절기에 이루어지는 작업에서는 작업성이 매우 떨어진다는 단점이 있으며, 규산나트륨 2종(SiO2/Na2O의 mole ratio: 2.4∼2.6)인 경우 1종보다 실리카 졸의 량을 더 많이 제공할 수 있으나, 점도가 10,000∼50,000 cps로 대체적으로 높기 때문에 2종 역시 정확한 규산염의 유입량을 조절하기 어렵고, 규산나트륨 4종(SiO2/Na2O의 mole ratio: 3.4∼3.6)인 경우 많은 량의 3차원적 실리카 네트워크를 생성시킬 수 있으며, 점도가 비교적 낮아 세라믹 광물을 슬러리 상태로 조절하기 매우 편리하나, 국내의 수요처가 대체적으로 낮아 생산을 하지 않기 때문에 구입하기 어려우며, 단가가 비싸다는 단점을 가지고 있으며, 규산나트륨 3종(SiO2/Na2O의 mole ratio: 3.15∼3.30)인 경우 점도도 그다지 높지 않으면서 가격이 저렴하고 국내의 규산염 제조업체에서 가장 많이 생산하고 있는 규산염이기 때문에 구입하는데 편리하므로 경제성 및 생산성을 고려할 때 3종의 규산나트륨을 이용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 규산나트륨 100 중량부에 대하여 염화마그네슘 50 중량부를 첨가한 후 혼합하여 급결제로 제조될 경우, 폐쇄형 기포가 더욱 용이하게 형성될 수 있게 되어, 흡음력 내지 방음력을 더 개선할 수 있는 효과가 있다.
사용자에 따라서 상기 급결제는 알루미늄염(황산알루미늄, 염화알루미늄, 질산알루미늄, 초산알루미늄), 탄산염(중탄산나트륨, 중탄산칼륨, 중탄산암모늄, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산암모늄, 탄산칼슘) 규산염, 실리카 졸(silica sol), 글리옥살, 에틸렌글리콜 디아세테이트 중에 선택되어지는 1종 내지는 1종 이상을 선택하여 더 혼합 사용하도록 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게, 급결제 제조에 있어서, 규산나트륨, 염화마그네슘에 실리카졸을 더 첨가한 후, 혼합하여 급결제를 제조할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 규산나트륨 100 중량부에 대하여 염화마그네슘 50 중량부를 첨가한 후, 상기 규산나트륨 100 중량부에 대하여 실리카졸 10 중량부를 더 첨가한 후 혼합할 수 있다.
상기 실리카 졸(콜로이달 실리카)은 10∼110 ㎚ 크기를 가진 시판용 콜로이달 실리카 내지는 상기 규산염을 산(acid)과 반응하여 화학적으로 불안정한 실리카 졸을 직접 제조하여 사용할 수 있다. 시판용 실리카 졸을 이용하여 급결제로 사용할 경우 입자의 크기가 적을수록 불연폼의 경화속도가 빠르기 때문에 수초만에 경화되는 속결을 원할 경우 10∼30 ㎚의 크기를 가지 실리카 졸을 사용하는 것이 유리하고, 완결을 원할 경우 30∼100 ㎚의 크기를 가지는 실리카 졸을 사용하는 것이 유리하다.
방법에 따라서, 규산염을 산(acid)과 반응하여 화학적으로 불안정한 실리카 졸을 직접 제조하여 사용할 경우 산과 규산염이 혼합된 용액의 pH 범위가 2∼9일때 가능하며, 산과 규산염이 혼합된 용액의 pH가 낮을 경우 시멘트의 pH가 강알칼리를 띠고 있기 때문에 중화되면서 시멘트의 강도를 현저히 떨어뜨릴 수 있기 때문에 pH가 4∼9의 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
이 때 사용되는 산(acid)은 희석된 산이 유리하며, 염산, 질산, 황산, 인산, 불산, 포름산, 아세트산, 구연산, 말레인산, 올레인산 중 1종 내지는 1종 이상의 산(acid)이 선택되어 지며, 바람직하게는 가격이 저렴하고 환경오염을 최소화할 수 있는 황산, 아세트산, 구연산을 사용하는 것이 유리하며, 상기 산의 희석량은 물의 100 중량으로 기준으로 할 때 바람직하게는 10 내지는 75 중량부가 희석된 산이 유리하며, 더욱 바람직하게는 25 내지는 50 중량부가 유리하고, 가장 바람직하게는 30 내지는 45 중량부가 유리한 바, 산(acid)이 10 중량부 이하로 희석될 경우 규산염과 산과 혼합 시 화학적으로 불안정한 실리카 졸을 제공하기 위해서 많은 시간이 소요된다는 단점이 있으며, 25 중량부를 초과하여 산도가 높을 경우 화학적으로 불안정한 실리카 졸을 만드는 과정 중에 실리카 겔이 만들어져 급결의 역할을 못할 수 있다.
상기 단계 b)에 있어서, 상기 무기질 혼합재와 상기 물은 1:1 중량비로 혼합되며, 상기 무기질 혼합재는 200~1000mesh의 입도크기를 갖되, 산화마그네슘 8~75 중량%, 포틀랜드 시멘트 5~35 중량%, 탈크 1~25 중량%, 초속경 시멘트 1~35 중량%, 탄산수소나트륨 1~15 중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 무기질 혼합재와 상기 물이 1:1 중량비로 혼합되도록 함으로써, 500~2000cps 점도의 현탁액을 제조할 수 있다. 상기 무기질 혼합재와 상기 물의 혼합 중량비가 다르게 구성되어, 점도 500cps 미만의 현탁액을 제조하게 될 경우 점착성 불량을 나타낼 수 있으며, 2000cps를 초과하는 경우에는 현탁액이 과도한 점성으로 인하여, 불연폼의 작업성 저하를 유발하게 되는 문제를 야기하게 될 수 있다.
또한, 상기 무기질 혼합재는 200~1000mesh의 입도크기를 갖는 분말을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 300~400mesh의 크기가 유리하며, 더욱 바람직하게 310~340~mesh의 크기가 유리하고, 가장 바람직하게는 325mesh 크기의 분말을 사용하는 것이 유리하다. 이는 무기질 혼합재가 수화반응에 의해 일정한 형태의 형상체를 구현하게 되는데, 무기질 혼합재의 입자 크기가 1000mesh를 초과할 경우, 고가의 분쇄기가 필요하고, 분말이 공기 중으로 분산될 수 있는 문제가 발생할 수 있다. 무기질 혼합재의 입자 크기가 200mesh미만일 경우, 비표면적이 낮아 반응활성이 낮아져, 고강도의 무기 성형체를 제공할 수 없을뿐더러, 형성된 기포에 균일하게 분산되지 못해 제공되는 불연폼의 물성히 현저히 감소될 수 있는 문제가 있다. 이에 따라서, 상기 무기질 혼합재는 200~1000mesh의 입도크기를 갖는 것을 사용해, 초기 강도발현이 될 수 있도록 함이 바람직하다.
상기 무기질 혼합재에 포함되는 산화마그네슘은 분말입자의 크기에 따라서, 함유량이 가변될 수 있으나 상기 무기질혼합재에 대하여 8 내지 75 중량%로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 산화마그네슘이 8 중량% 미만으로 포함될 경우, 유동성은 개선되나 물성이 취약해질 수 있는 문제가 있고, 산화마그네슘이 75 중량%를 초과하게 될 경우, 유동성이 취약하여, 혼합과정에서 많은 시간과 동력이 필요한 문제점이 있다. 이에 따라서, 산화마그네슘은는 상기 중량범위를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 무기질혼합재 제조에 있어서, 상기 포틀랜드 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 무기질혼합재에 대하여 5~35 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 포틀랜드 시멘트 함량이 무기질혼합재에 대하여 35중량%를 초과하면 강도 및 내구성, 내화성, 가격성은 개선되나 무게비중이 높아져 경량성이 현저히 떨어질 수 있고, 경화가 빨라져 작업성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 포틀랜드 시멘트의 함량이 기능성 결합제에 대하여 5중량% 미만이면 단열, 차음, 방음, 장기 강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 무기질혼합재 제조에 있어서, 상기 탈크는 높은 온도에서 많은 양의 잔류물을 남기는 등의 매우 높은 열적 안정성을 보이므로 제조되는 불연폼의 불연성을 확보하기 위함이다. 또한, 탈크는 무기 광물이기 때문에 제조되는 불연폼의 내수성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 치수안정성, 내충격성, 내수성 및 내구성을 증진시켜주는 효과가 있다.
상기 탈크가 상기 무기질혼합재에 대하여, 1 중량% 미만으로 함유될 경우, 내충격성, 내수성 및 내구성을 확보하지 못하는 문제가 있고, 25 중량%를 초과하여 함유될 경우, 증점을 유발하게 되고, 치수안정성 개선효과가 떨어지게 될 수 있다.
상기 무기질혼합재 제조에 있어서, 상기 초속경 시멘트는 상온에서의 경화속도를 개선함과 동시에 결합력을 향상시킴으로써, 최종적으로 제조되는 불연폼의 압축강도를 개선할 수 있는 효과가 있다. 상기 초속경 시멘트가 1 중량% 미만일 경우, 첨가량 대비 불연폼의 경화를 촉진하는 효과가 거의 나타나지 않게되며, 35 중량%를 초과할 경우, 불연폼의 경화가 빠르게 진행되지만 기포조직이 균일하지 않고 또한, 각 구성물의 혼합이 원활하지 않으며 부분적으로 뭉치므로 전체적인 강직도가 떨어지는 문제가 있다. 더욱 바람직하게, 상기 초속경 시멘트는 조강 포틀랜드 시멘트 30~40 중량% 및 고로슬래그 미분말 5~10 중량%, 칼슘설포알루미네이트 15~25 중량%, 알루미나 시멘트 5~15 중량%, 석고분말 7~15 중량%, 소석회 5~10 중량%, 탄산바륨 5~10 중량%, 트리칼슘알루미네이트 0.5~3 중량% 를 함유하는 것 일 수 있다.
상기 무기질혼합재 제조에 있어서, 상기 탄산수소나트륨은 기공의 크기와 분포에 관계되며, 이는 제품의 비중과 경도를 좌우하고, 또한 제품의 단열, 흡음특성에도 영향을 준다. 더욱 구체적으로, 상기 탄산수소나트륨은 합성 시 발포제로 사용되는 것으로, 첨가된 탄산수소나트륨은 반응공정에서 이산화탄소와 물을 발생하여 기공을 형성하고, 탄산나트륨 무수물로 변하게 되며, 이는 다시 규산이나 알루미나를 만나 나트륨은 양이온 바인더로 결합되고 탄산은 기체로 분리되도록 한다.
따라서, 상기 탄산수소나트륨이 상기 무기질혼합재에 대하여, 1중량% 미만으로 포함되는 경우 기포생성 확보가 곤란하고, 상기 탄산수소나트륨이 15중량%를 초과하여 포함하는 경우 기공 크기가 커지고, 분포와 크기가 균일하지 않아 경도를 낮게 하고, 흡음특성을 저하하는 문제를 발생시킬 수 있으므로, 상기 탄산수소나트륨은 상기 중량범위를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 무기질 혼합재는 1~5 중량%의 규조토를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 규조토가 더 첨가됨으로써, 불연폼의 기포생성이 더 활발해지며, 이는 경화후에 균일한 기공이 형성될 수 있게 한다. 이는 제품의 경량화를 가능하게 하므로, 즉 제조되는 불연폼이 천정에 발포되어 사용될 경우에 상기 규조토를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 c) 상기 기포액과 상기 현탁액이 기계 장치에 의해 혼합물을 형성하는 단계;를 포함한다.
더욱 구체적으로, 상기 기계 장치는 Y형 또는 T형의 합류형 배관을 형성한다. 사용자는 각각의 단부에 단계 a)에서 제조된 기포액과 단계 b)에서 제조된 현탁액을 주입한 후, 기계장치를 작동시켜, 상기 기포액과 현탁액 혼합된 후에, 목표물을 향해 발포될 수 있도록 한다.
상기 기계장치에 의해 상기 기포액과 현탁액이 균일하게 혼합된 후, 바닥, 벽체, 천정 등 일정한 형상을 갖는 틀(mold)에 불연폼이 발포 타설되면, 건조되면 흡음, 단열, 불연 성능이 개선된 성형체를 형성할 수 있다.
본 발명은 상기 단계 b)와 단계 c) 사이에 상기 현탁액에 기능성 첨가제를 40~50℃에서 더 첨가하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 기능성 첨가제는 불연폼의 방음, 흡음, 단열, 내열, 내수, 내구 성능을 더욱 개선시키기 위한 것으로서, 상기 단계 b)에서 제조된 현탁액에 첨가하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 상기 기능성 첨가제와 현탁액은 특히 40~50℃의 온도에서 혼합하는 것이 이후 기본 골격의 형성과 바인더의 결속에 유리하다.
상기 기능성 첨가제는 메타규산나트륨 40~50 중량%, 세피올라이트30~40 중량%, 이산화규소 5~20 중량%, 탄산나트륨 1~5 중량%, 황토흙 1~5 중량%, 갯벌흙 1~5 중량%를 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 기능성 첨가제는 메타규산나트륨 40~50 중량%, 세피올라이트30~40 중량%, 이산화규소 5~20 중량%, 탄산나트륨 1~5 중량%, 황토흙 1~5 중량%, 갯벌흙 1~5 중량%, 무기계 향균제 1~5 중량%를 포함할 수 있다.
가장 바람직하게, 상기 기능성 첨가제는 메타규산나트륨 40~50 중량%, 세피올라이트30~40 중량%, 이산화규소 5~20 중량%, 탄산나트륨 1~5 중량%, 황토흙 1~5 중량%, 갯벌흙 1~5 중량%, 무기계 향균제 1~5 중량%, 황산나트륨 1~5 중량%, 플루오린화나트륨 1~5 중량%, 메타인산 1~5 중량%를 포함할 수 있다.
상기 메타규산나트륨은 균일한 결정성 기포를 형성하는데 기여함으로써, 흡음성능 및 제품의 경량화를 위하여 사용될 수 있다. 상기 기능성 첨가제에 대하여, 40~50중량%가 포함될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 메타규산나트륨이 40 중량% 미만으로 포함될 경우, 불규칙한 기포가 형성되어, 첨가량 대비 흡음 및 방음 성능을 현저히 개선시키는 효과를 기대하기 어렵고, 50 중량%를 초과하여 포함될 경우, 경화시간 확보가 곤란하여 좋지 않다.
상기 세피올라이트(sepiolite)는 강도향상, 경량화 및 기포유지를 위한 것으로, 팽창성과 건조에 의한 용량 수축이 일어나지 않는 특성을 가지고 있어 내부에 기포를 구비한 상태로 경화될 수 있다. 즉 이는 기기포의 흡착 유지담체로 작용하여 100 내지 500 ㎛ 정도의 미세한 기포가 불연폼 내에서 소멸되지 않고 균일하게 분산될 수 있게 한다. 세피올라이트는 단열과 차열효과가 뛰어나고, 보온과 보냉효과도 우수하여 벽면 내지 천장의 결로현상을 해결할 수 있는 효과가 있다. 상기 세피올라이트는 상기 기능성 첨가제에 대하여 30~40 중량 %로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 이산화규소는 내마모성, 흡착성, 방수성, 내화성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 이산화규소는 상기 기능성 첨가제에 대하여 5∼20중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 이산화규소의 함량이 20중량%를 초과하면 내마모성 및 내화성은 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기 이산화규소의 함량이 5중량% 미만이면 성능 개선효과가 미약할 수 있다.
상기 탄산나트륨은 불연폼의 표면장력을 낮추어, 폼의 안정성을 향상시키기 위함이다. 상기 기능성 결합제에 대하여 1∼5중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 탄산나트륨(NaSO4)의 함량이 기능성 결합제에 대하여 1중량% 미만 또는 5중량%를 초과할 경우에는 불연폼의 표면장력을 낮추는 효과가 미미하게 되므로, 적정범위 내에서 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 황토흙과 갯벌흙은 불연폼에 1~10mm 정도의 내경을 지닌 확장공극을 형성하게 된다. 상기 확장공극이 형성될 경우, 경량성과 흡음성을 더욱 개선시킬 수 있는 효과가 있고, 상기 황토흘과 갯벌흙에서 발생된 원적외선이 외부로 방출되어, 실내의 공기질을 개선할 수 있는 효과가 있다. 상기 황토흙과 갯벌흙이 1 중량% 미만일 경우, 첨가량 대비 확장공극의 수가 너무 적어 경량성과 흡음성이 저하될 우려가 있고, 5중량% 이상일 경우, 불연폼에 확장공극이 과다하게 형성되면서 경화후에 강도가 저하되는 문제점이 발생된다. 이에 따라서, 상기 갯벌흙과 황토흙은 상기 기능성 첨가제에 대하여 1~5 중량%가 포함되는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게, 상기 기능성 첨가제는 무기계 향균제가 1~5중량% 더 포함될 수 있다. 즉, 상기 기능성 첨가제는 메타규산나트륨 40~50 중량%, 세피올라이트30~40 중량%, 이산화규소 5~20 중량%, 탄산나트륨 1~5 중량%, 황토흙 1~5 중량%, 갯벌흙 1~5 중량%, 무기계 향균제 1~5 중량%를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 무기계 향균제로서, 제올라이트, 토르마린, 패각 소성 분말을 이용할 수 있다. 상기 제올라이트(Zeolite)는 화산에서 얻는 광물질로서 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 함유하는 함수 알루미늄 규산염 광물의 일종으로(Si, Al) O4의 사면체가 입체망상으로 결합하고 있는 구조로 중앙부에 큰 틈이 존재하고, 망상구조가 올바른 규칙이 깨어져 골격에 빈틈이 있는데, 이 빈틈에 의해 분자체 기능을 가지면서 동시에 다량의 물을 흡착할 수가 있고, 고온에서도 그 기공의 형태가 유지되며 암모니아 및 중금속, 독성물질을 흡착해서 포화상태가 되도 다시 배출하지 않는 성질 있으며, 경수를 연수로 형성되는 여과재로 사용된다. 제올라이트의 구조상의 특징은 결정구조 내에 있는 양이온의 작용에 의해 불포화 탄화수소나 극성물질을 선택적으로 강하게 흡착하는 성질을 가지고, 일정한 크기의 세공경을 갖고 있기 때문에 이것보다 작은 분자를 선택적으로 통과시켜 흡착하고, 이 분자체 효과를 이용하여, n-paraffin과 isoparaffin의 분리나 ortho, meta, para 이성질체를 분리할 수 있다. 또한, 결정구조 내에 교환가능한 양이온을 함유하고 있기 때문에 용이하게 다른 양이온과 자유롭게 교환하는 이온 교환성을 갖는데, 이 성질을 이용하여 공기 중의 유해물질의 제거, 유용성분의 농축, 회수를 할 수 있다.
상기 토르마린은 지구상에 존재하는 광물 중에 유일하게 미세한 열에 의해 입자가 전기를 발생시켜 미약 전류를 흐르게 하는 성질을 갖고 있는 것으로, 전기석이라고도 불려진다. 그러므로, 인체의 열(체온)과 접촉되거나 난방열에 의해 열전달이 되면, 토르마린층에서 미약 전류가 발생되어 난방의 상승 작용이 나타나게 된다. 또한 토르마린은 다량의 음이온 발생으로 항균, 탈취 및 세정효과와 같은 특성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다.
상기 패각 소성 분말은 굴, 조개, 전복, 소라, 꼬막, 모시조개, 홍합, 키조개 및 맛조개 등의 패류를 수집하여, 연마기에 넣고 표면에 부착된 오니, 해초 등의 이물을 깨끗이 세정 한 후 세정된 굴 패각을 분쇄기에 투입하여 10~20mm의 정도의 크기로 조 분쇄하고 소성로에 투입하여 약 400~500℃의 온도를 유지하면서 2~3시간 동안 1차 소성시킨 후, 상기 1차 소성된 패각분말을 10% 수산화나트륨 용액에 약 30~50분 정도 짧은 시간 동안 침적시키고 이를 건져내고 약 600~700℃의 온도를 유지하는 소성로에서 3~4시간 동안 2차 소성시켰다. 상기 2차 소성된 패각분말을 5% 정도의 염산용액에 약 5~10분 정도 짧은 시간 동안 침적시켰다가 건져내어 다시 물이 담겨진 세정로로 옮겨 3~5시간 정도 침적시켰다가 이를 건져내어 약 1100~1250℃ 범위 온도를 유지하는 소성로에서 3~4시간 동안 3차 소성시킨 후 100~200 메쉬 범위크기로 미분쇄하여 얻은 분말을 이용하여 불연폼을 제조할 경우, 상기 불연폼은 최적의 향균성과 탈취성이 부여되도록 할 수 있다.
상기 제올라이트, 토르마린, 패각 소성 분말과 같은 무기계 향균제를 이용함으로써, 벽체 또는 천장에 타설되는 불연폼이 내화, 단열, 흡음 성능 뿐만아니라 실내 공기질의 개선, 항균효과 등을 창출할 수 있다.
가장 바람직하게, 상기 기능성 첨가제는 황산나트륨 1~5중량%, 플루오린화나트륨 1~5중량%, 메타인산 1~5중량%를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 기능성 첨가제는 메타규산나트륨 40~50 중량%, 세피올라이트30~40 중량%, 이산화규소 5~20 중량%, 탄산나트륨 1~5 중량%, 황토흙 1~5 중량%, 갯벌흙 1~5 중량%, 무기계 향균제 1~5 중량%, 무수황산나트륨 1~5 중량%, 플루오린화나트륨 1~5 중량%, 메타인산 1~5 중량%로 구성될 수 있다.
상기 무수황산나트륨은 기포제로서, 발포성을 높이는 작용을 한다. 상기 무수황산나트륨이 1 중량% 미만으로 포함되면, 첨가량 대비 발포성이 떨어지고, 5 중량%를 초과하면, 과발포성에 의한 유동성 증가로, 불연폼의 경화촉진을 저해하므로 상기 범위로 한정되어야 한다.
상기 플루오린화나트륨은 강도, 내식성, 방오, 방부 등의 역할을 위해 사용할 수 있다. 상기 플루오린화나트륨은 상기 기능성 첨가제에 대하여 1~5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 기능성 결합제에 대한 상기 플루오린화나트륨의 함량이 1중량% 미만일 경우 강도, 내식, 방수, 방오, 방부 성능 효과가 미약할 수 있고, 상기 플루오린화나트륨의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 강도 발현이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다
상기 메타인산은 현탁액에서 음전하를 상쇄하여, 성분간의 결합력을 높임으로써, 불연폼이 안정적인 물성을 갖게 한다. 상기 메타인산은 상기 기능성 첨가제에 대하여, 1~5중량%가 포함될 수 있다.
한편 일실시예로서 본 발명은 건축물 벽체(501a), 건축물 벽체(501a)에 가로로 부착되는 가로 각재 틀(501b), 건축물 벽체(501a)에 세로로 부착되는 세로 각재 틀(501c), 천정에 부착하는 천정판(501d), 각재 틀에 불연폼을 채우는 불연폼 주입 채움부(502), 최종 마감하는 마감재(503)를 사용할 수 있다.
일예로서 형성되어 있는 또는 형성하고자 하는 건축물 벽체(501a)에 일정 두께의 공간을 확보하기 위해 목재 또는 철재로 일정 간격의 가로 각재틀(501b)을 만든 후 그 위에 세로 각재틀(501c)을 만들고 그 위에 석고보드(501d)를 부착한 다음 불연폼을 주입 채움부(502)에 채움이 완료되도록 한 후 주입용 구멍을 무기질 재료로 견고하게 메꾼 후 마감재(503)로 마감한다.
상기 용기부(101)는 기포액 용기(101a) 상단부에 기포액 주입용 용기 뚜껑(101b)과 에어벤트(Airvent)(101c); 하단부에 기포액 조절밸브(101f); 제1 드레인(Drain) 밸브(101e); 기포액 이송을 위한 자동압력 모터펌프(101i)와 기포액 조절밸브(101l); 버블(Bubble)생성 믹싱(Mixing)장치(103a)의 유입부 쪽에는 모터펌프(101i)와 압축공기 공급의 에어호스(101t) 및 에어 조절밸브(101s);를 포함한다.
상기 믹싱부(103)는, 토출부는 생성된 버블을 이송호스(103f)와 연결하여 이송되도록 하는 것;과 버블생성 믹싱장치(103a)의 기포액 유입구에 역류방지변(101p)과 에어 유입구에 역류방지변(101r)을 장착한다.
상기 메시부(105)는 버블생성을 위한 금속제 철수세미(105a) 또는 합성수지제인 소형 원통형 스펀지 필터폼(105b) 또는 중형 원통형 스펀지 필터폼(105c) 또는 양파망(105d) 또는 모기장망(105e) 또는 거품 타올(105f) 또는 주방 수세미(105g) 중 하나 이상을 선택하여 단독 또는 혼용으로 내부에 조밀하게 채워 넣는 다.
기포액 조절밸브(101 l)는 필요 유량에 맞춰 셋팅(Setting) 후 자동압력 모터펌프(101i)와 에어호스(101t)로 동시에 공급하고, 버블생성 믹싱장치(103a)내에서 미세버블 생성량과 균질성을 에어 조절밸브(101s)의 조작에 의해 조절한다.
상기 믹싱부(103)의 버블생성 믹싱장치(103a) 내부에는 버블생성을 위한 금속제 철수세미(105a) 또는 합성수지제인 소형 원통형 스펀지 필터폼(105b) 또는 중형 원통형 스펀지 필터폼(105c) 또는 양파망(105d) 또는 모기장망(105e) 또는 거품 타올(105f) 또는 주방 수세미(105g) 중 선택되어지는 것을 단독 또는 혼용으로 내부에 조밀하게 채워 넣는 것;이며 기포액 용기(102a)내 에어공급(102g)과 버블생성 믹싱장치(103a) 입구에 장착된 에어호스(102o)로 버블생성 믹싱장치(103a)내에서 미세 버블생성이 이루어지도록 한다.
상기 제2 모터부(202)는 무기계 광물질 현탁액을 압력 이송하기 위한 모터(202a); 상기 모터(202a)를 감속하는 감속기(202c); 상기 감속기(202c)에 장착된 풀리(202d, 202e); 상기 풀리(202d, 202e)가 벨트방식의 경우 벨트의 느슨함을 바로잡기 위해 볼트 조임식 벨트 조절기(202g)를 장착하거나, 상기 감속기 축(203a)에 스크류(204b) 연결하거나, 호퍼(201a)에 접한 스크류 축(204a)에 누수방지용 베어링 리데나부(204d)를 장착하고, 상기 스크류(204b)의 날개턱(204c)에 회전자 홈 턱(206d)이 끼움 연결되도록 한다.
상기 회전자부(206)는 외부는 금속재질이며 내부는 고무재질로 나선형 형태 모양의 구멍이 관통되는 고정자(206a); 상기 나선형 형태 모양의 구멍에서 회전하는, 원형 환봉의 나선형 타입인 금속성 재질로서 스크류 날개(204c)와 연결용 회전자 홈턱(206d)이 형성된 회전자(206c)로 구성된다.
상기 금속제 호퍼(201a)를 지지하는 프레임(203b); 스크류 홈통(201b)의 하단부에 설치되는 제2 드레인 밸브(201d); 이동용 바퀴(203c); 이송 기계장치 호퍼의 하부에 스크류(204b); 일체형의 고정자 회전자 장치부(201c); 토출관에는 일정 직경의 오버플로우 밸브(201e)와 오버플로우 관(201f); 세척용 에어밸브(201g)와 에어호스(201h); 현탁액 조절밸브(205a)가 장착되는 것과 압력 이송된 현탁액이 Y형이나 T형 중 선택되어지는 삼방형의 배관 부속품(106a)의 일측단 캄록 커플링(106b, 205c)에 합류토록 한다.
상기 폼 믹싱부(207)는 내부 공간에서 폼을 믹싱하는 폼(Foam) 믹싱(Mixing)장치(207a); 폼 믹싱 장치(207a)의 내부 공간에 내장되는 믹싱재의 점검이나 교체를 위해 형성되는 주입부 마개(207b); 주입부 마개(207b)에 결합된 폼 이송호스(302b) 연결용 캄록 커플링(302c); 토출부 쪽 연결용 캄록 커플링(303c); 토출부 쪽 토출용 폼을 이송하기 위해 장착된 토출용 폼 이송호스(303b); 상기 폼의 균질성을 일정하게 하기 위해 내부에 내장되는 믹싱재는 금속재질의 스크류형 폼 믹싱 내장품(207c) 또는 합성수지계의 망사 망(207d) 또는 고기 어류 망(207e) 또는 드라이비트 망(207f) 또는 작은크기 그물 망(207g) 또는 바지락 망(207h) 중에서 하나 이상 선택되어지는 폼 믹싱재를 단독 또는 혼용하여 내부에 장착한다.
상기 분배부(301)는 혼합된 폼을 주입에 따른 효율적 분배를 위해 이송라인에 장착하는 분배기 본체(301a);를 포함하고, 상기 분배기 본체(301a)의 유입부에는 장착되는 캄록 커플링(303c)과 상기 캄록 커플링(303c)과 결합된 폼 이송호스(303b);가 연결되고, 상기 분배기 본체(301a)의 토출부에는 각각의 밸브(301b)와 호스(301c)와, 토출부 관 끝부분에 소제구(301e);가 연결된다.
(실시예 1)
도 11과 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명은 미세 셀구조의 형태의 폼을 현장에서 즉석 제조하여 건축물의 천정 또는 벽체 또는 바닥 등에 바로 주입 채움 시공이 가능하도록 하며, 채움된 불연폼이 형체 변형없이 내부 공간에서 폼이 단시간 경화(응고)가 이루어지도록 하며, 주입 채움된 폼에 의해 천정이나 벽체 등의 구조틀(프레임)이나 천정판(석고보드 또는 합판 등)이 폼의 압력을 받지 않아 형체에 변형이 전혀 없도록 하며, 건축물 보온단열재로 효과가 우수하고 아파트 등에 층간소음방지재로 활용시 층간 소음의 흡수 또는 층간소음의 전달방지 또는 층간 울림현상 저감 등의 효과를 발휘하며, 이러한 사항들을 충족하기 위해 구성자재의 선정과 미세 버블(Bubble) 생성용 믹싱(Mixing) 장치와 무기질 현탁액 압력이송 기계장치와 폼의 균질성을 높이기 위한 폼 믹싱장치, 완성된 난연 또는 불연폼을 천정속이나 벽체내 공간에 균일한 채움이 되도록 하는 시공방법 등은 매우 중요하며 이의 가장 효과적인 해결 방법을 안출하였다.
본 발명은 기포액을 저장하는 용기부(101); 상기 용기부로 부터 전달받은 기포액을 믹싱하기 위해 배출하는 제1 모터부(101-2); 상기 제1 모터부(101-2)로 부터 일정 압력의 기포액을 전달받아 믹싱하여 상기 버블을 현탁액 압력이송 기계장치(200)의 현탁액과 만나 이송되도록 하는 믹싱부(103); 상기 믹싱부(103) 내부에서 버블이 생성되도록 균일한 미세 구멍을 갖는 메시부(105); 상기 메시부(105)의 버블 출구와 현탁액을 주입받아 일정 압력으로 이송하는 현탁액 출구가 결합하여 상기 현탁액을 폼 믹싱부로 압력 이송하는 현탁액 압력이송 기계장치(200); 상기 현탁액 압력이송 기계장치(200)의 상기 현탁액을 다음 단계로 압력 이송하도록 하는 제2 모터부(202); 상기 현탁액 압력이송 기계장치(200)의 내부에서 회전하는 스크류부(204); 상기 스크류부(204)의 회전에 의해 전달받은 버블과 현탁액을 믹싱하는 폼 믹싱부(207); 상기 폼 믹싱부(207)로 부터 전달받은 폼 믹싱액을 분배하는 분배부(301);를 통하여 난연 및 불연폼을 천정이나 벽체에 주입한다.
이를 위해 건축물의 천정판(407)에 일정 또는 불규칙 간격으로 폼 주입구멍(402a)을 형성하고(S101), 폼 주입용 호스(301c)를 단독 또는 복수로 상기 폼 주입구멍(402a)에 꽂고, 상기 폼 주입구멍(402a)에 폼을 주입한다(S102).
(실시예 2)
본 발명은 건축물의 천정판(407)에 일정 또는 불규칙 간격으로 복수개 타공되는 폼 주입 구멍(402a);을 포함하며, 폼 주입용 호스(301c)를 단독 또는 복수로 상기 폼 주입구멍(402a)에 꽂아 폼을 주입하기 위해 상기 건축물의 천정판(407)에 일정 간격으로 형성된 폼 점검구멍(402b)을 형성하고, 상기 폼 점검구멍(402b)에 내시경 카메라를 삽입하여 천정판(407) 공간 속 주요 내부를 확인한다(S201, S202).
상기 천정 석고보드(407)에 폼 주입구멍(402a)에 폼을 채우고, 육안식별용 폼 점검구멍(402b)과 수분 측정기 꽂음 구멍(402d)을 각각의 가로 세로 일정 간격으로 타공하며, 내시경 카메라의 카메라 선단부(403a)에 캡(Cup)을 직각(90도)으로 끼우고 램프를 작동시켜 천정 속 주요 시공 부위를 점검한다.
예를 들어 타공된 폼 주입구멍(402a)에 폼 주입용 호스(301c)를 지지대(410)에 지지해 놓고 2구를 천정 내 공간부(408)에 꽂아 설치한 후 폼 분배기의 조절밸브(301b)의 개폐를 조절하여 동시 또는 개별적으로 폼 채움이 되도록 한다.
(실시예 3)
상기 건축물의 천정판(407)에 일정 간격으로 형성된 꽂음용 구멍(402d)을 형성하고, 상기 꽂음용 구멍(402d)에 수분 측정기(404)를 꽂아 수분을 측정한다(S203, S204).
수분 측정기(404)의 지시부(404a)를 살펴본 결과 채움이 완료될 시 즉각적인 수분측정이 이루어져 공간속 불연폼 주입 채움부(409)의 폼 채움 여부를 즉시 확인할 수 있다.
예를 들어 수분 측정기(404)의 지시부(404a)를 살펴본 결과 채움이 완료될 시 즉각적인 수분측정이 이루어져 공간 속 불연폼 주입 채움부(409)의 폼 채움 여부를 즉시 확인할 수 있다.
수분 측정기(404)의 센서부(404b)를 천정 콘크리트 슬라브(406)에 닿도록 꽂아놓고 다른쪽 구멍에는 수분 측정기(404)의 센서부(404b)가 천정 속 아래 부분에 형성되도록 꽂았다.
이러한 방법으로 측정하면 일정 부분만 센서를 꽂는 것 보다 정밀하게 수분을 측정할 수 있다.
또는 일실시예로서 꽂음대 직경 5mm, 꽂음대 길이 175mm의 간이식 수분 측정기(404)의 센서부(404b)를 천정 콘크리트 슬라브(406)에 닿도록 꽂아놓고 다른쪽 구멍에는 수분 측정기(404)의 센서부(404b)가 천정 속 아래 부분에 형성되도록 꽂았으며 타공된 폼 주입구멍(402a)에 직경 13mm 폼 주입용 호스(301c)를 지지대(410)에 지지해 놓고 2구를 천정내 공간부(408)에 꽂아 설치한 후 폼 분배기의 조절밸브(301b)에 의해 동시와 개별로 각각 채움이 되는지 테스트하며 사용할 수 있다.
101 : 용기부 101-1 : 모터 주입부
101a : 기포액 용기 101b : 기포액 용기 뚜껑
101c : 에어벤트 구멍 101d : 토출구
101e : 제1 드레인 밸브 101f : 조절밸브
101g : 기포액 이송관 101-2 : 모터부
101h : 모터펌프 흡입구 101k : 모터펌프 토출구
101i : 자동압력 모터펌프 101j : 전선
101-3 : 모터 배출부 101 l: 기포액 조절밸브
101m : 기포액 이송관 101n : 기포액과 에어 합류관
101o : 나사형 소제구 101p : 역류방지변
101q : 나사형 점검구 101r : 역류방지변
101s : 에어 조절밸브 101t : 에어호스
102a : 기포액 용기 102b : 기포액 용기 뚜껑
102c : 압력게이지 102d : 안전변
102e : 에어 공급구 102f : 에어 조절밸브
102g : 에어호스 102h : 기포액 토출구
102i : 기포액 조절밸브 102j : 기포액 이송관
102k : 기포액 공급구 102 l: 버블 믹싱장치 점검구 뚜껑
102m : 에어 공급구 102n : 에어 조절밸브
102o : 에어호스 102p : 에어 점검밸브
103 : 믹싱부 103f : 버블 이송호스
103a : 버블생성 믹싱장치 103b : 이경소켓
103c : 점검밸브 103d : 연결소켓
103e : 캄록 커플링(quick coupling) 105 : 메시부
105a : 스테인레스 철 수세미 105b : 원통형 스펀지 필터폼(소형)
105c : 원통형 스펀지 필터폼(중형) 105d : 양파망
105e : 모기장망 105f : 거품 타올
105g : 주방 수세미 106a : 합류형 배관 부속품
106b : 캄록 커플링 200 : 현탁액 압력이송 기계장치
201a : 호퍼 201b : 스크류 홈통
201c : 고정자 회전자 장치부 201d : 제2 드레인 밸브
201e : 오버플로우 밸브 201f : 오버플로우 관
201g : 세척용 에어밸브 201h : 에어호스
202 : 모터부 202g : 벨트 조절기
202a : 모터 202b : 전선
202c : 감속기 202d : 풀리(뿌리)
202e : 풀리(뿌리) 202f : 벨트
203a : 감속기 축 203b : 프레임
204 : 스크류부 203c : 바퀴
204a : 스크류 축 204b : 스크류
204c : 스크류 날개턱 204d : 베어링 리데나부
204e : 베어링 204f : 리데나(리테이너씰)
205a : 현탁액 조절밸브 205b : 캄록 커플링
205c : 무기질 현탁액 이송호스 206 : 회전자부
206a : 고정자 206b : 회전자 끼움용 통로
206c : 회전자 206d : 회전자 홈턱
207 : 폼 믹싱부 207a : 폼 믹싱장치
207b : 점검용 나사식 뚜껑 207c : 스크류형 폼 믹싱 내장품
207d : 망사 망 207e : 고기 어류 망
207f : 드라이비트 망 207g : 작은크기 그물 망
207h : 바지락 망 301 : 분배부
301a : 분배기 본체 301b : 조절밸브
301c : 폼 주입용 호스 301d : 거치대
301e : 소제구 302a : 캄록 커플링
302b : 폼 이송호스 302c : 캄록 커플링
303a : 캄록 커플링 303b : 폼 이송호스
303c : 캄록 커플링 402a : 폼 주입 구멍
402b : 폼 점검구멍 402d : 수분측정기 꽂음 구멍
403a : 내시경 카메라 선단부 403b : 스마트폰 액정화면
404 : 수분측정기 404a : 수분측정기 지시부
404b : 수분측정기 센서부 406 : 콘크리트 슬라브
407 : 천정 석고보드 408 : 천정내 공간부
409 : 불연폼 주입 채움부 410 : 지지대
501a : 건축물 벽체 501b : 각재 틀(가로)
501c : 각재 틀(세로) 501d : 천정판
502 : 불연폼 주입 채움부 503 : 마감재

Claims (10)

  1. 건축물의 천정판(407)이나 건축물 벽체(501a)에 일정 또는 불규칙 간격으로 폼 주입구멍(402a)을 형성하는 단계;
    폼 주입용 호스를 단독 또는 복수로 상기 폼 주입구멍(402a)에 꽂는 단계;
    상기 폼 주입구멍(402a)에 유기질 또는 무기질 또는 유무기질로 이루어진 난연 및 불연폼을 주입하는 단계;
    상기 건축물의 천정판(407)이나 건축물 벽체(501a)에 일정 간격으로 형성된 폼 점검구멍(402b)을 형성하는 단계;
    상기 폼 점검구멍(402b)에 내시경 카메라를 삽입하여 천정판(407) 공간 속 주요 내부를 확인하는 단계;
    상기 건축물의 천정판(407) 이나 건축물 벽체(501a)에 일정 간격으로 형성된 꽂음용 구멍(402d)을 형성하는 단계;
    상기 꽂음용 구멍(402d)에 수분 측정기(404)를 꽂아 수분을 측정하는 단계;를 더 포함하는 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 폼 주입구멍(402a)에 폼 채움 후 타공구멍을 무기질 바인더로 메꾸고 마감하는 단계;를 더 포함하는 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 방법.
  5. 건축물의 천정판(407)이나 건축물 벽체(501a)에 일정 또는 불규칙 간격으로 복수개 타공되는 폼 주입 구멍(402a);을 포함하며,
    폼 주입용 호스(301c)를 단독 또는 복수로 상기 폼 주입구멍(402a)에 꽂아 유기질 또는 무기질 또는 유무기질로 이루어진 난연 및 불연폼을 주입하고,
    상기 폼 주입 구멍(402a)의 폼 채움 여부를 파악하기 위해 천정이나 건축물 벽체(501a) 속에 복수의 적외선 흡수식, 마이크로파식, 또는 전기 저항식 수분 센서 장치 설치 후 이 중 한 곳 이상에서 수분량으로 폼 채움을 측정하는 것을 특징으로 하는 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조.
  6. 삭제
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 천정판(407)의 폼 채움을 육안으로 점검하기 위해 복수개 형성되는 폼 점검구멍(402b);
    상기 천정판(407)에 복수개 형성되는 수분 측정기의 꽂음용 구멍(402d);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 폼 주입시 폼 채움 여부를 폼 점검구멍(402b)을 통해 흘러내림 현상을 육안으로 식별하는 것을 특징으로 하는 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조.
  9. 청구항 5에 있어서,
    완성된 폼을 천정속 공간에 주입을 위해 폼 주입 구멍(402a)에 연결되는 이송라인 끝 부분에 분배부(301)를 설치하는 단계;를 더 포함하는 난연 및 불연폼을 이용한 주택 층간소음방지 천정 및 벽체 주입 시공 구조.
  10. 삭제
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