KR102488187B1 - 나트륨이 함유된 포말 소화액을 이용한 침전식 난연 스티로폼 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나트륨이 함유된 포말 소화액을 이용한 침전식 난연 스티로폼 제조방법에 관한 것으로, 스티로폼에 다수의 침을 가진 로울러를 통해 표면 전체에 침부를 골고루 형성하고 나트륨 수조에 가압 후 건조시킨 상태에서 표면에 황산 알루미늄을 코팅하여 난연 스티로폼을 제조함으로써 화재시에도 스티로폼이 타지 않도록 한 것이다.
본 발명은 스티로폼(1)의 양면 표면에 다수의 침(3)을 가진 로울러(2)(2a)나 판상(5)(5a)을 통해 전체적으로 침부(4)를 형성하고, 상기 침부(4)가 형성된 스티로폼(1)을 나트륨 수조(6)에 가압프레스(7)를 통하여 가압하여 침부(4)를 통해 나트륨이 스며들게 하며, 상기 가압된 스티로폼(1)을 건조시킨 후 상기 건조된 스티로폼(1) 표면에 응집제인 황산 알루미늄을 코팅하여 난연 스티로폼을 제조함으로써 이루어진다.

Description

나트륨이 함유된 포말 소화액을 이용한 침전식 난연 스티로폼 제조방법 {Method for producing precipitated, incombustible styrofoam using sodium-containing foam extinguishing liquid}

본 발명은 나트륨이 함유된 포말 소화액을 이용한 침전식 난연 스티로폼 제조방법에 관한 것으로, 특히 스티로폼 양측 표면에 다수의 침을 가진 로울러 또는 판상을 통해 침부를 전체적으로 형성한 후 스티로폼을 나트륨 수조에 넣고 가압프레스로 가압한 후 건조시킨 상태에서 스티로폼 표면에 황산 알루미늄을 코팅하여 난연 스티로폼을 제조함으로써 화재시 스티로폼이 잘 타지 않도록 한 것이다.

일반적으로 아파트 등의 건축물 벽면이나 천장, 바닥 등의 벽체 실내 내부에 밀착시켜 사용하는 스티로폼 등의 단열재 제조시 스티로폼의 알갱이 표면에 돌이나 흙 등의 난연재 분말을 코팅처리 한 후 스티로폼을 제조하여 돌이나 흙의 분말로 인해 하중과 충격에 강하고 불에 타지않는 단열재를 제공하도록 하고 있다.

최근, 건축업계에서는 스티로폼의 겉면에 철제판을 부착하여 제작되는 샌드위치 패널을 사용하여 조립식 건축물의 벽면에 시공하는 사례가 있었으며, 샌드위치 패널은 시공의 편의성과 경제성 면에서 여타 건축재에 비해 월등한 이점이 있어 각광을 받고 있으나, 화재시 급격한 연소 확대와 진압이 어려워 많은 인명과 재산피해를 발생시키고 있어 패널 생산 기법에 관한 다양한 기술들이 개발되고 있다.

종래에 리카졸 100중량부에 대하여 이산화규소 5~10중량부, 규조토 3~5중량부, 규회석 5~10중량부, 삼산화안티몬 05~1중량부, 계면활성제 05~3중량부를 포함하는 전처리액에 스티로폼패널을 함침시키는 함침공정과, 상기 전처리액이 함침된 스티로폼 패널을 압축 및 파공시키는 압축파공공정과, 압축 및 파공된 스티로폼 패널을 다단 롤러를 통과시키면서 침투된 전처리액을 분산시키고, 액상 규산나트륨100중량부에 대하여 이산화규소 3~5중량부, 규조토 3~5중량부, 규회석 1~5중량부, 삼산화안티몬 05~1중량부, 계면활성제 05~3중량부를 포함하는 표면처리액 및 산화마그네슘액을 분사하여 표면처리하는 분산 및 표면처리공정과, 상기 표면처리된 스티로폼 패널을 건조시키는 건조공정을 포함하는 난연성 스티로폼 패널 제조방법이 개시되어 있다.

그러나 종래에는 화재시 표면처리된 스티로폼 패널의 내부가 녹아 내리면 패널의 형상을 유지할 수 없어 구조물이 무너지며, 현탁액에 불에 잘 연소되는 송진과 아교가 20%정도 포함되어 있고, 페이스트 혼합물에 과도한 양의 스티로폼이 포함되며 스티로폼 알갱이와 펄라이트의 결합이 견고하지 못해 화재시 구조물을 충분히 지지하기 어렵다.

또한, 종래에는 난연성의 원료물질을 스티로폼 패널의 제조과정에 투입하여 스티로폼 패널의 화재에 대한 저항성을 향상시킬 수 있으나, 난연성의 원료물질이 액상 또는 일정 수준의 점도를 가지는 페이스트로만 구성되어 있어 스티로폼 입자의 내부까지 침투되지 못하는 결점이 있다.

특허등록번호 제10-0659942호 특허등록번호 제10-0659942호

본 발명은 상기와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 스티로폼의 양측 표면에, 다수의 침을 가진 로울러 또는 판상을 통해 전체적으로 침부를 형성하고 이 침부가 형성된 스티로폼을 나트륨 수조에 침전시켜 침부에 나트륨이 스며들게 한 상태에서 가압프레스로 가압 후 건조시키고 스티로폼에 황산알루미늄을 코팅하여 난연 스티로폼을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 나트륨 수조내에 이송롤러와 압착롤러를 교번하여 반복 설치한 상태에서 스티로폼을 상기 롤러사이로 이송시켜 압착과 풀림 그리고 다시 압착과 풀림의 반복적인 과정을 통해 스티로폼 속에 나트륨을 침전시키도록 하는 나트륨이 함유된 포말 소화액을 이용한 침전식 난연 스티로폼 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 진공 본체내에 스티로폼을 넣고 진공상태에서 스티로폼을 압착하고 포말 소화액을 투입하여 스티로폼내에 소화액을 침투시키며 사용된 소화액은 다시 궤환시켜 사용하도록 하는 나트륨이 함유된 포말 소화액을 이용한 침전식 난연 스티로폼 제조방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스티로폼의 양쪽에 다수의 침을 가진 로울러를 회전시키거나 또는 다수의 침을 가진 판상을 스티로폼 양쪽에서 눌러 스티로폼의 양쪽 표면 전체에 침부를 형성하는 단계와, 상기 침부가 형성된 스티로폼을 나트륨 수조에 넣고 가압하여 침부에 나트륨이 스며들게 하는 단계와, 상기 가압된 스티로폼을 일정온도에서 건조시키는 단계와, 상기 건조된 스티로폼 표면에 황산 알루미늄을 코팅하여 난연 스티로폼을 제조하는 단계로 이루어진 나트륨이 함유된 포말 소화액을 이용한 침전식 난연 스티로폼 제조방법을 제공함을 특징으로 한다.

상기 수조에 넣어진 소금이, 대략 나트륨 30-40%, 염소 60-70%로 이루어지며, 소금 100g에 나트륨 39.316mg, 염소 60.684mg가 포함됨을 특징으로 한다.

상기 수조에 포함된 나트륨과 탄산수소나트륨의 농도는 80:20 비율로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 나트륨 수조내에 이송롤러와 압착롤러를 반복 설치하고 스티로폼을 자동으로 수조내의 롤러사이로 통과시켜 스티로폼의 압착과 풀림을 반복하면서 스티로폼내에 나트륨을 침전시키도록 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 진공본체의 도어를 열고 다수의 스티로폼을 삽입하는 제1단계, 상기 진공본체의 도어를 닫고, 진공펌프를 동작시켜 진공본체내부를 진공상태로 유지하는 제2단계, 상기 스티로폼이 진공으로 압착된 상태에서 진공본체 하부의 밸브를 열고 소화액탱크로부터의 소화액을 스티로폼에 주입하는 제3단계, 상기 소화액이 주입된 스티로폼을 진공본체로부터 이탈시켜 진공상태를 해제하여 난연성 스티로폼을 제조하는 제4단계, 사용된 소화액을 배출하고 필터링 및 저장하여 재사용하도록 하는 제5단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 스티로폼 표면 전체에 침을 가진 로울러 또는 판상을 통해 침부를 형성하여 나트륨 수조에 넣고 가압프레스로 가압하여 침부에 나트륨이 스며들게 한 상태에서 건조시킨 후 표면에 황산알루미늄을 코팅하여 스티로폼을 제조함으로써 화재발생시 스티로폼에 불이 붙지 않는 난연성 스티로폼을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 나트륨 수조내에 스티로폼을 통과시키면서 압착롤러와 이송롤러를 통해 반복적으로 압착과 풀림을 수행함으로써 스티로폼내에 나트륨을 침전시키거나 또는 진공상태에서 스티로폼을 압착하고 소화액을 투입하여 스티로폼내에 소화액을 침전시켜 난연성 스티로폼을 제조하며 배출된 소화액을 필터링하여 재사용하도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 스티로폼 양측에 침을 가진 로울러를 회전시켜 침부를 형성하는 과정을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 스티로폼 양측에 침을 가진 판상을 눌러 스티로폼에 침부를 형성하는 과정을 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 스티로폼을 수조에 넣고 가압프레스로 가압하는 과정을 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 다른 실시예로, 수조내에 반복적으로 이송롤러와 압착롤러를 통과시켜 스티로폼내에 나트륨을 침전시키는 동작을 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예로, 진공본체내에 스티로폼을 넣고 진공상태에서 압착된 스티로폼에 소화액을 침전시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 스티로폼 양측에 침을 가진 로울러를 회전시켜 침부를 형성하는 과정을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 스티로폼 양측에 침을 가진 판상을 눌러 스티로폼에 침부를 형성하는 과정을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 스티로폼을 수조에 넣고 가압프레스로 가압하는 과정을 나타낸 사시도로, 스티로폼(1)의 양면에 다수의 침(3)을 가진 로울러(2)를 회전시켜 스티로폼(1) 표면 전체에 침부(4)를 형성하거나 또는 스티로폼(1)의 양면에 다수의 침(3)을 가진 판상(5)(5a)을 눌러 스티로폼(1) 양면에 전체적으로 침부(4)를 형성한다.

그리고 상기 침부(4)가 형성된 스티로폼(1)을 수조(6)에 넣고 가압프레스(7)로 가압하여 스티로폼(1)에 형성된 침부에 나트륨이 스며들게 한다.

상기 수조(6)에 포함되는 소금은, 나트륨 30-40%, 염소 60-70%로 이루어진 것으로, 예를 들어, 소금 100g에 구체적으로는 나트륨 39.316mg, 염소 60.684mg가 포함되어 있으며, 대략적으로는 소금 100g에 나트륨 30-40%, 염소 약 60%가 포함된다.

그리고 상기 수조(6)에는 나트륨과 탄산수소나트륨의 농도가 80:20 비율로 포함되며, 통상의 포말소화기는 탄산수소나트륨((NaHCO3)과 황산알루미늄수용액(AL2(SO4).18H2O)으로 구성되고, 포안정제로, 카세인, 젤라틴, 샤포닝, 계면활성제를 첨가하여 화학반응에 의해 거품을 형성하여 산화기능효과를 기대할 수 있다.

또한, 상기 수조(6)에 넣어진 스티로폼(1)을 가압한 후에는 스티로폼(1)을 수조(6)에서 꺼내어 일정온도에서 건조시켜 나트륨이 침전된 스티로폼(1)을 완전히 건조시키면 나트륨이 침부(4)에 전체적으로 침전된 스티로폼(1)이 제조된다.

그리고 상기 건조된 스티로폼(1)의 표면에 황산 알루미늄{Al2(SO4)3}을 코팅하여 난연 스티로폼을 제조한다.

여기서, 상기 황산 알루미늄은, 수중의 부유물질 및 콜로이드 물질을 응집시켜 침전을 유발시키기 위해 사용하는 약품으로, 황산알루미늄으로 수화된 산화알루미늄을 황산과 반응시켜 만든 무색의 염이며, 수화된 결정성 고체로 제지공업에서 염료의 결합제와 표면 충전제로 사용된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 수조(6)내에 이송롤러(8)와 압착롤러(9)를 반복적으로 설치하고 상기 롤러(8)(9) 사이로 스티로폼(1)을 이송시켜 이송롤러(8)를 통한 이송과, 압착롤러(9)를 통한 압착을 반복수행함으로써 스티로폼(1)내에 나트륨을 침전시킬 수 있는 것으로, 이러한 나트륨이 침전된 스티로폼(1)이 난연성을 갖게 되어 화재시에도 불에 잘 타지 않게 되는 것이다.

여기서, 상기 압착롤러(9)를 통하여 스티로폼(1)이 압착되면, 나트륨이 스티로폼(1)내로 스며들게 되고 이어 압착롤러(9)를 지나면 다시 원래상태로 복귀되고 또 압착롤러(9)에 의해 압착되면서 나트륨이 스며들게 되는 이와 같은 반복과정을 통하여 스티로폼(1)에 나트륨이 쉽게 스며들게 된다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 진공본체(10)의 도어(14)를 열고 다수의 스티로폼(1)을 넣은 상태에서 도어(14)를 닫고 진공펌프(11)를 동작시켜 진공본체(10)내부에 진공상태를 유지하면서 진공본체(10)하부의 밸브(13)를 열어 소화액 탱크(12)로부터의 소화액이 진공본체(10)내의 스티로폼(1)에 투입되도록 함으로써 진공으로 압착된 스티로폼(1)내에 소화액이 투입되어 난연성 스티로폼을 제조할 수 있게 되는 것으로, 다시 도어(14)를 열고 스티로폼(1)을 꺼내면 진공상태가 해제된 상태에서 스티로폼(1)이 원래 상태로 복원된다.

이때, 상기 진공본체(10)에서 사용된 소화액은 별도로 배출시키고 필터링 및 저장하여 재사용하도록 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 스티로폼은, 기존의 난연성 스티로폼과 달리 높은 고온에서도 견딜 뿐 아니라 열로 인하여 스티로폼 자체가 용융되어 녹아 내리는 현상이 전혀 없이 원래의 형태를 그대로 유지할 수 있다.

또한, 시중에 유통되고 있는 난연성 스티로폼은 준난연성 스티로폼으로 높은 온도에서 가열이 되면 스티로폼 자체가 용융이 되어 녹아내려 원래의 형태를 잃게 되고 이렇게 녹아내린 스티로폼 조각은 불이 붙어 있는 상태로 또 다른 물질에 화인으로 작용되어 화재가 발생되었을 시에 불이 번져갈 수가 있으나, 본 발명에서 제조된 난연성 스티로폼은 높은 열을 가해도 용융이 안되고 원래의 형태를 그대로 유지할 수 있으며, 다른 물질에 영향을 주지 않아 화재가 번질 염려가 전혀 없다.

상기와 같은 본 발명은 상기 실시예에 국한되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 다양한 실시예를 통하여 유용하게 적용할 수 있음은 물론이다.

1:스티로폼 2,2a:로울러
3:침 4:침부
5,5a:판상 6:수조
7:가압프레스 8:이송롤러
9:압착롤러 10:진공본체
11:진공펌프 12:소화액탱크
13:밸브 14:도어

Claims (5)

1. 스티로폼의 양면 표면에 다수의 침을 가진 로울러나 판상을 통해 전체적으로 침부를 형성하는 제1단계와,
   상기 침부가 형성된 스티로폼을 나트륨과 탄산수소나트륨이 포함된 수조에 넣고 가압프레스를 통하여 가압하여 침부를 통해 나트륨이 스며들게 하는 제2단계와,
   상기 가압된 스티로폼을 건조시키는 제3단계와,
   상기 건조된 스티로폼 표면에 황산 알루미늄을 코팅하여 난연 스티로폼을 제조하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 나트륨이 함유된 포말 소화액을 이용한 침전식 난연 스티로폼 제조방법.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 나트륨과 탄산수소나트륨의 농도 비율이, 80:20인 것을 특징으로 하는 나트륨이 함유된 포말 소화액을 이용한 침전식 난연 스티로폼 제조방법.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 수조내에 이송롤러와 압착롤러를 반복설치하여 스티로폼이 이송 및 압착을 반복 수행하면서 스티로폼내에 나트륨이 침전되도록 한 것을 특징으로 하는 나트륨이 함유된 포말 소화액을 이용한 침전식 난연 스티로폼 제조방법.
   
5. 진공본체의 도어를 열고 다수의 스티로폼을 삽입하는 제1단계,
   상기 진공본체의 도어를 닫고, 진공펌프를 동작시켜 진공본체내부를 진공상태로 유지하는 제2단계,
   상기 스티로폼이 진공으로 압착된 상태에서 진공본체 하부의 밸브를 열고 소화액탱크로부터의 소화액을 스티로폼에 주입하는 제3단계,
   상기 소화액이 주입된 스티로폼을 진공본체로부터 이탈시켜 진공상태를 해제하여 난연성 스티로폼을 제조하는 제4단계,
   상기 사용된 소화액을 배출 및 저장하여 재사용하도록 하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 난연 스티로폼 제조방법.

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