KR102555341B1 - CompoPite inPulating material for cargo hold of LNG carrierP including a layer of compoPite material for replacing plywood and itP manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유리섬유 촙(chop)과 폴리우레탄 원액을 동시에 분사하여 형성시킨 발포층 내에 유리섬유 촙(chop)이 분포되도록 1차 발포층과 2차 발포층을 형성시킨 복합 보냉재로써, 선체 내에 설치시 1차 발포층이 합판과 같은 기능을 하므로 복합 보냉재를 화물창용 복합 보냉재를 선체 내에 설치 시에 별도의 합판을 준비하지 않아도 되므로 시공성이 편리한 것을 특징으로 하는 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재에 관한 것이다.
본 발명에 따른 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재는 유리섬유 촙이 단열재의 발포 셀을 연결하는 가교역할을 하므로, 화물창의 급격한 온도 변화에도 복합 보냉재의 발포 셀들이 쉽게 분리되지 아니하여 내구성이 우수하고, LNG 화물창의 급작스런 온도 변화에도 복합 보냉재가 쉽게 파손되지 않는 효과가 있고, 또한, 1차 발포층의 상부 면에 부직포 및 복수 겹의 유리섬유 촙을 적층시킨 다음 2차 폴리우레탄 원액을 이용하여 2차 발포층을 형성시켜 복합 보냉재를 제조함으로써, 2차 폴리우레탄 원액이 부직포에 형성된 미세한 공간에 침투하여 1차 발포층의 상부 면에 결합됨으로써, 1차 발포층과 2차 발포층의 접착력을 향상시키는 효과가 있으므로 향후 LNG 운반선의 화물창용에 사용되는 복합 보냉재로서의 수요 증대가 기대된다.The present invention is a composite cold insulator in which a primary foam layer and a secondary foam layer are formed so that glass fiber chop is distributed in a foam layer formed by simultaneously spraying glass fiber chop and polyurethane stock solution, and is installed in a hull. LNG carriers including a composite material layer for plywood replacement, characterized in that the workability is convenient because the primary foam layer has the same function as plywood, so there is no need to prepare a separate plywood when installing the composite cold insulation material for cargo hold inside the hull. It relates to composite cold insulation materials for cargo holds.
In the composite insulator for a cargo hold of an LNG carrier according to the present invention, since the glass fiber chops serve as a bridge connecting the foam cells of the insulator, the foam cells of the composite insulator are not easily separated even in the rapid temperature change of the cargo hold, so the durability is excellent, There is an effect that the composite insulator is not easily damaged even in the sudden temperature change of the LNG cargo hold, and in addition, non-woven fabric and multiple layers of glass fiber chop are laminated on the upper surface of the primary foam layer, and then the secondary polyurethane stock solution is used to By forming a foam layer to manufacture a composite cold insulator, the secondary polyurethane stock solution penetrates into the minute space formed in the nonwoven fabric and is bonded to the upper surface of the primary foam layer, thereby improving the adhesive strength between the primary foam layer and the secondary foam layer. Since it is effective, it is expected that demand will increase as a composite coolant used for the cargo hold of LNG carriers in the future.
Description
본 발명은 유리섬유 촙(chop)과 폴리우레탄 원액을 동시에 분사하여 형성시킨 발포층 내에 유리섬유 촙(chop)이 분포되도록 1차 발포층과 2차 발포층을 형성시킨 복합 보냉재로써, 선체의 마스틱과 접하는 1차 발포층이 합판과 같은 기능을 갖도록 2차 발포층에 비해 발포층의 밀도와 유리섬유 촙의 함량을 높여 기계적 물성을 향상시키고, 2차 발포층에 의해 화물창의 급격한 온도 변화에도 단열 성능이 우수하고, 복합 보냉재의 발포 셀들이 쉽게 분리되지 않도록 파손을 예방하여 내구성이 우수한 것을 특징으로 하는 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a composite cold insulator in which a primary foam layer and a secondary foam layer are formed so that glass fiber chop is distributed in a foam layer formed by spraying glass fiber chop and polyurethane stock solution at the same time. The density of the foam layer and the content of glass fiber chop are increased compared to the secondary foam layer so that the primary foam layer in contact with the foam layer has the same function as plywood to improve mechanical properties, and the secondary foam layer provides insulation against rapid temperature changes in the cargo hold. It relates to a composite insulator for a cargo hold of an LNG carrier, including a composite material layer for replacing plywood, characterized in that it has excellent performance and excellent durability by preventing damage to foam cells of the composite insulator so that they are not easily separated, and a method for manufacturing the same.
LNG(Liquified Natural GaP)의 수요, 생산 및 수출이 세계적으로 지속적 증가하는 추세이며, LNG 운반선은 앞으로도 액화플랜트 생산능력 확장에 맞춰 소요될 전망이다. 현재 세계 LNG 운반선 건조시장을 한국이 주도하고 있지만 LNG 운반선에서 액화천연가스를 수용하는 단열된 화물탱크(이하, '화물창'이라 함)의 기술은 여전히 해외업체에 의존하고 있다. Demand, production, and export of LNG (Liquified Natural GaP) are continuously increasing globally, and LNG carriers are expected to be required in line with the expansion of liquefaction plant production capacity. Currently, Korea is leading the global LNG carrier construction market, but the technology of the insulated cargo tank (hereinafter referred to as 'cargo hold') that accommodates liquefied natural gas in LNG carriers is still dependent on foreign companies.
그리고 LNG 운반선에서 중요한 기술인 화물창은 선박의 구조와 일체화되는 멤브레인 타입 탱크와 선박의 구조와 독립되어 지지구조로 받쳐서 제작되는 독립형 탱크로 구분되며, 이러한 LNG를 저장하는 탱크의 화물창은 단열재를 이용하여 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)의 규격에 맞게 시공된다.In addition, the cargo hold, which is an important technology for LNG carriers, is divided into a membrane type tank integrated with the ship's structure and an independent tank manufactured independently of the ship's structure and supported by a support structure. It is constructed according to the standards of the International Maritime Organization (IMO).
한편, 종래의 LNG 운반선의 화물창에 사용되는 단열재를 살펴보면, 특허문헌 1에 알려진 바와 같은 LNG 운반선의 화물창 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, LNG를 저장하는 완전 2중 방벽 탱크는 내측에 1차 방벽(111)이 형성되고, 1차 방벽(111)의 바깥쪽에 2차 방벽(112)이 형성되며, 2차 방벽(112)의 외측면에는 단위 패널형태의 단열재(120)들이 밀착되어 고정되는 구조로 이루어진다.On the other hand, looking at the insulation used in the cargo hold of the conventional LNG carrier, the structure of the cargo hold of the LNG carrier as known in
그리고 특허문헌 2에 알려진 바와 같은 LNG 운반선의 화물창에 사용되는 보냉재는 제1 보냉재인 폴리우레탄 폼(3)과 제2 보냉재인 폴리우레탄 폼(5)으로 이루어진 구조로서, LNG 화물창은 도 2에 도시된 바와 같이 합판(6)과 LNG가 접촉하는 밀봉벽인 멤브레인 금속판넬(1) 사이에 화물창용 보냉재가 적층된 구조로서, 화물창용 보냉재를 선체 내에 설치시에는 화물창의 중량을 선체(7)에 전달하는 마스틱(10)의 상부에 설치할 합판(6)을 반드시 별도로 준비해야 하는 번거로운 문제점이 있었다. In addition, the insulator used in the cargo hold of the LNG carrier as known in
본 발명은 상기에서 설명한 바와 같은 문제점을 개선하기 위한 방안으로 도출된 발명으로, 유리섬유 촙(chop)과 폴리우레탄 원액을 동시에 분사하여 형성시킨 발포층 내에 유리섬유 촙(chop)이 분포되도록 1차 발포층과 2차 발포층을 형성시킨 복합 보냉재로써, 선체의 마스틱과 접하는 1차 발포층이 합판과 같은 기능을 갖도록 2차 발포층에 비해 발포층의 밀도와 유리섬유 촙의 함량을 높여 기계적 물성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다. The present invention is an invention derived as a way to improve the problems described above, so that the glass fiber chop is distributed in the foam layer formed by simultaneously spraying the glass fiber chop and the polyurethane stock solution. As a composite cold insulator in which a foam layer and a secondary foam layer are formed, the density of the foam layer and the content of glass fiber chop are increased compared to the secondary foam layer so that the primary foam layer in contact with the mastic of the hull has the same function as plywood. An object of the present invention is to provide a composite cold insulator for a cargo hold of an LNG carrier, including a composite material layer for replacing plywood, and a method for manufacturing the same.
따라서, 본 발명에 따른 화물창용 복합 보냉재를 선체 내에 설치시에는 1차 발포층이 합판과 같은 기능을 하므로 화물창용 복합 보냉재를 선체 내에 설치 시에 별도의 합판을 준비하지 않아도 되므로 시공성이 편리한 잇점이 있다. Therefore, when the composite insulator for cargo holds according to the present invention is installed in the hull, the primary foam layer functions like plywood, so when installing the composite insulator for cargo holds in the hull, there is no need to prepare a separate plywood, so the workability is convenient. there is.
그리고 본 발명은 유리섬유 촙이 분포되도록 폴리우레탄 원액을 이용하여 발포시킨 발포층을 형성시킨 복합 보냉재로써, 유리섬유 촙이 단열재의 발포 셀을 연결하는 가교역할을 하므로, 화물창의 급격한 온도 변화에도 복합 보냉재의 발포 셀들이 쉽게 분리되지 아니하여 내구성이 우수하고, LNG 화물창의 급작스런 온도 변화에도 복합 보냉재가 쉽게 파손되지 않는 것을 특징으로 하는 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 다른 과제로 한다. In addition, the present invention is a composite cold insulator in which a foam layer is formed using a polyurethane undiluted solution to distribute glass fiber chops. Composite insulator for cargo holds of LNG carriers, including a composite material layer for replacing plywood, characterized in that the foam cells of the insulator are not easily separated and thus have excellent durability, and the composite insulator is not easily damaged even in the sudden temperature change of the LNG cargo hold, and the same Another task is to provide a manufacturing method.
또한, 본 발명에 따른 LNG의 누설 시에도 저온 상태의 복합 보냉재는 1차 유리섬유 촙(chop)과 1차 폴리우레탄 원액을 동시에 분사하여 형성시킨 1차 발포층의 상부 면에 부직포를 적층시킨 다음 2차 유리섬유 촙(chop)과 2차 폴리우레탄 원액을 동시에 분사하여 2차 발포층을 형성시켜 복합 보냉재를 제조함으로써, 2차 폴리우레탄 원액이 부직포에 형성된 미세한 공간에 침투하여 1차 발포층의 상부 면에 결합됨으로써, 1차 발포층과 2차 발포층의 접착력을 향상시킨 것을 특징으로 하는 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 과제로 한다.In addition, even in case of leakage of LNG according to the present invention, the composite insulator in a low temperature state is laminated with a nonwoven fabric on the upper surface of the primary foam layer formed by simultaneously spraying primary glass fiber chops and primary polyurethane stock solution, and then By spraying the secondary glass fiber chop and the secondary polyurethane stock solution at the same time to form the secondary foam layer to manufacture a composite cold insulator, the secondary polyurethane stock solution penetrates into the microscopic space formed in the nonwoven fabric to form the primary foam layer. Another task is to provide a composite cold insulator for a cargo hold of an LNG carrier, including a composite material layer for replacing plywood, characterized in that the adhesion between the primary foam layer and the secondary foam layer is improved by being bonded to the upper surface, and a manufacturing method therefor. do it with
본 발명에 따른 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재의 제조방법은 이송컨베이어(C)로 이형지(10)를 공급하는 이형지 공급단계(P100); 상기 이형지(10)의 상부 면에 1차 유리섬유 촙(20) 및 1차 폴리우레탄 원액(30)을 동시에 분사하여 폴리우레탄 원액 내에 유리섬유 촙이 분포되도록 1차 유리섬유 촙과 1차 폴리우레탄 원액의 혼합물층을 형성시키는 1차 혼합물층 형성단계(P200); 상기 1차 혼합물층의 상부 면에 부직포(40)를 공급하여 적층시키는 부직포층 형성단계(P300); 상기 부직포층의 상부 면에 2차 유리섬유 촙(20) 및 2차 폴리우레탄 원액(30)을 동시에 분사하여 폴리우레탄 원액 내에 유리섬유 촙이 분포되도록 2차 유리섬유 촙과 2차 폴리우레탄 원액의 혼합물층을 형성시키는 2차 혼합물층 형성단계(P400); 및 상기 2차 혼합물층의 상부 면에 이형지(70)를 공급하여 적층시키는 이형지 공급단계(P500); 를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a composite cold insulator for a cargo hold of an LNG carrier including a composite material layer for replacing plywood according to the present invention includes a release paper supply step (P100) of supplying a
그리고, 상기의 방법에 의해 제조되는 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재는 1차 유리섬유 촙(20)과 1차 폴리우레탄 원액(30)을 혼합한 1차 혼합물층을 발포시킨 1차 발포층(100); 상기 1차 발포층(100)의 상부 면에 2차 발포층(200)과 결합시키기 위해 부직포(40)를 적층시킨 부직포층; 및 상기 부직포(40)의 상부 면에 2차 유리섬유 촙(50)과 1차 폴리우레탄 원액(60)을 혼합한 2차 혼합물층을 발포시킨 2차 발포층(200);으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the composite insulator for a cargo hold of an LNG carrier including a composite material layer for replacing plywood manufactured by the above method includes a primary mixture layer obtained by mixing primary
상기에서 1차 발포층(100)은 유리섬유 함량이 25 내지 60 중량%이고, 250 내지 750 kg/m3인 고밀도 발포층이고, 상기 2차 발포층(200)은 유리섬유 함량이 8 내지 12 중량%이고, 50 내지 150 kg/m3의 저밀도 발포층인 것을 특징으로 한다.In the above, the
본 발명에 따른 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재는 선체 내에 설치시 1차 발포층이 합판과 같은 기능을 하므로 복합 보냉재를 화물창용 복합 보냉재를 선체 내에 설치 시에 별도의 합판을 준비하지 않아도 되므로 시공성이 편리한 잇점이 있고, 유리섬유 촙이 분포되도록 폴리우레탄 원액을 이용하여 발포시킨 발포층을 형성시킨 복합 보냉재로써, 유리섬유 촙이 단열재의 발포 셀을 연결하는 가교역할을 하므로, 화물창의 급격한 온도 변화에도 복합 보냉재의 발포 셀들이 쉽게 분리되지 아니하여 내구성이 우수하고, LNG 화물창의 급작스런 온도 변화에도 복합 보냉재가 쉽게 파손되지 않는 효과가 있다. When the composite cold insulator for a cargo hold of an LNG carrier including a composite material layer for replacing plywood according to the present invention has the same function as the plywood when installed in the hull, the composite cold insulator is a separate Since it is not necessary to prepare plywood, it has the advantage of convenient workability and is a composite insulator in which a foam layer is formed by using a polyurethane stock solution to distribute the glass fiber chops. Therefore, the foam cells of the composite insulator are not easily separated even in the case of a sudden temperature change in the cargo hold, so the durability is excellent, and the composite insulator is not easily damaged even in the sudden temperature change in the LNG cargo hold.
또한, 본 발명에 따른 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재는 1차 발포층의 상부 면에 부직포 및 복수 겹의 유리섬유 촙을 적층시킨 다음 2차 폴리우레탄 원액을 이용하여 2차 발포층을 형성시켜 복합 보냉재를 제조함으로써, 2차 폴리우레탄 원액이 부직포에 형성된 미세한 공간에 침투하여 1차 발포층의 상부 면에 결합됨으로써, 1차 발포층과 2차 발포층의 접착력을 향상시키는 효과가 있다. In addition, the composite insulator for the cargo hold of an LNG carrier according to the present invention is composed of a non-woven fabric and a plurality of layers of glass fiber chops laminated on the upper surface of the primary foam layer, and then a secondary foam layer is formed using a secondary polyurethane stock solution. By manufacturing the cold insulator, the secondary polyurethane stock solution penetrates into the microscopic space formed in the nonwoven fabric and is bonded to the upper surface of the primary foam layer, thereby improving the adhesion between the primary foam layer and the secondary foam layer.
따라서 본 발명은 상기에서 설명한 바와 같은 효과들에 의해 향후 합판 대체용 복합재료층을 포함하는 LNG 운반선의 화물창용에 사용되는 복합 보냉재로서의 수요 증대가 기대된다.Therefore, the present invention is expected to increase demand as a composite cold insulating material used for the cargo hold of an LNG carrier including a composite material layer for replacing plywood in the future due to the effects described above.
도 1은 LNG 운반선의 화물창의 통상적인 단면 구조를 나타낸 도면.
도 2는 LNG 운반선의 화물창에 사용되는 종래의 단열재의 단면 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 합판 대체용 복합재료층을 포함하는 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재를 제조하는 과정을 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 도시된 제조 과정에 의해 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재를 제조하는 공정을 나타낸 블럭도.
도 5는 도 3의 방법에 의해 제조된 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재의 단면 구조를 나타낸 도면.
도 6은 도 5의 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재에서 이형지를 제거한 상태의 단면 구조를 나타낸 도면.1 is a view showing a typical cross-sectional structure of a cargo hold of an LNG carrier.
Figure 2 is a view showing the cross-sectional structure of a conventional heat insulating material used in the cargo hold of an LNG carrier.
3 is a view showing a process of manufacturing a composite cold insulator for a cargo hold of an LNG carrier including a composite material layer for replacing plywood according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a process of manufacturing a composite cold insulator for a cargo hold of an LNG carrier including a composite material layer for replacing plywood by the manufacturing process shown in FIG. 3;
5 is a view showing a cross-sectional structure of a composite cold insulator for a cargo hold of an LNG carrier including a composite material layer for replacing plywood manufactured by the method of FIG. 3;
6 is a view showing a cross-sectional structure in a state in which the release paper is removed from the composite coolant for the cargo hold of the LNG carrier of FIG. 5;
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하며, 도시한 도면 및 상세한 설명에 있어서, 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings, and in the drawings and detailed description, detailed descriptions and illustrations of elements not directly related to the technical features of the present invention are omitted, Only technical configurations related to the present invention have been briefly shown or described.
본 발명의 명세서에 기재된 용어인 'LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재'라 함은 구체적으로 'LNG 운반선 등'에 사용하는 화물창용 복합 보냉재'이고, 또한, 'LNG 운반선 등'이라 함은 LNG 운반선을 비롯한 LNG 벙커선, LNG 추진선박을 포함하며, 폭넓게는 LNG 육상용 저장소도 포함되어질 수 있다.The terminology described in the specification of the present invention, 'composite insulator for cargo holds of LNG carriers' refers specifically to 'composite insulation materials for cargo holds used in 'LNG carriers, etc.', and 'LNG carriers, etc.' refers to LNG carriers. Including LNG bunker ships, LNG propulsion ships, and, broadly, LNG onshore storage can also be included.
본 발명의 명세서에 첨부된 도면 3에서, a, j는 이형지 공급 롤러이고, d는 부직포 공급 롤러이며, e, f, g는 부직포를 발포층에 압착시키는 압착 롤러이고, k, l은 이형지를 보냉재에 압착시키는 압착 롤러이다. 그리고 A, B는 PUR-CPM(Polyurethane CompoPite Ppray Molding) 스프레이 장치로서, b 및 h는 유리섬유 촙 분사장치이며, c 및 i는 폴리우레탄 원액 공급장치이다. 상기에서 부직포 압착 롤러, 이형지 압착 롤러 등의 롤러의 개수는 적절히 조정되어질 수 있다.In Figure 3 attached to the specification of the present invention, a, j are release paper supply rollers, d are nonwoven fabric supply rollers, e, f, g are compression rollers for compressing the nonwoven fabric to the foam layer, and k and l are release paper It is a compression roller that compresses the insulation material. And A and B are PUR-CPM (Polyurethane CompoPite Spray Molding) spray devices, b and h are glass fiber chop spray devices, and c and i are polyurethane stock solution supply devices. In the above, the number of rollers such as the nonwoven fabric compression roller and the release paper compression roller may be appropriately adjusted.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재(이하, '화물창용 복합 보냉재'라 한다.)의 제조방법은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 이형지 공급단계(P100), 1차 혼합물층 형성단계(P200), 부직포층 형성단계(P300), 2차 혼합물층 형성단계(P400) 및 이형지 공급단계(P500)를 거치는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a composite cold insulator for a cargo hold of an LNG carrier (hereinafter referred to as 'composite coolant for a cargo hold') including a composite material layer for replacing plywood according to a preferred embodiment of the present invention is as shown in FIGS. 3 and 4. , It is characterized by going through a release paper supply step (P100), a first mixture layer forming step (P200), a nonwoven fabric layer forming step (P300), a second mixture layer forming step (P400), and a release paper supply step (P500).
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화물창용 복합 보냉재의 제조방법을 각 단계별로 구체적으로 설명하면 아래의 내용과 같다. Hereinafter, a method for manufacturing a composite cold insulator for a cargo hold according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail for each step as follows.
이형지 공급단계(P100)는 1차 유리섬유 촙(20) 및 액상의 1차 폴리우레탄 원액(30)이 혼합된 1차 혼합물의 누출 방지를 위해 이형지층을 형성시키기 위해 이송컨베이어(C)로 이형지(10)를 공급하여 이형지층을 형성시키는 단계로서, 본 단계에서는 이형지 뿐만 아니라 박리 특성을 갖는 크라프트지를 사용할 수도 있다.In the release paper supply step (P100), the release paper is transferred to the transfer conveyor (C) to form a release paper layer to prevent leakage of the primary mixture in which the primary glass fiber chops 20 and the liquid primary
본 단계에서 사용하는 이송컨베이어(C)는 컨베이어 롤러와 같은 수단의 롤러 상부에 플레이트가 장착된 장치인 것이 바람직하지만, 이송되면서 발포되는 폴리우레탄 복합 보냉재를 제조하기에 적합한 수단은 모두 적용되어 질 수 있다.The conveying conveyor (C) used in this step is preferably a device in which a plate is mounted on top of a roller of means such as a conveyor roller, but any means suitable for manufacturing polyurethane composite insulation that is foamed while being transported can be applied. there is.
1차 혼합물층 형성단계(P200)는 PUR-CPM 스프레이 장치(A)를 이용하여 1차 유리섬유 촙(20)과 1차 폴리우레탄 원액(30)을 상기 이형지(10)의 상부 면에 동시에 분사하여 1차 유리섬유 촙과 1차 폴리우레탄 원액이 혼합된 혼합물이 이형지(10)의 상부 면에서 1차 혼합물층이 형성되도록 하는 단계이다.In the first mixture layer forming step (P200), the first
구체적으로, 1차 혼합물층 형성단계(P200)에서 1차 유리섬유 촙(20)과 1차 폴리우레탄 원액(50)을 동시에 분사하면, 1차 유리섬유 촙이 1차 폴리우레탄 원액과 혼합되면서 균등하게 분포되어 발포되며, 이때 1차 폴리우레탄 원액(30)의 발포시에 발포 비율에 따라 유리섬유 촙(20)들의 간격이 벌어지면서 1차 발포층(100)의 내부에서 유리섬유 촙(20)이 균일하게 분포되도록 1차 혼합물층을 형성시키는 단계이다. Specifically, in the first mixture layer forming step (P200), when the first glass fiber chops 20 and the first
상기 1차 혼합물층은 이송컨베이어(C)의 진행방향을 따라 이동하면서 발포되어 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 1차 발포층(100)이 형성된다.The primary mixture layer is foamed while moving along the moving direction of the transfer conveyor (C) to form the
1차 발포층(100)은 선체 내에 설치시 화물창용 복합 보냉재를 고정시키기 위한 합판과 같은 기능을 갖는 작용을 하므로 복합 보냉재를 화물창용 복합 보냉재를 선체 내에 설치 시에 별도의 합판을 준비하지 않아도 되므로 시공성이 편리한 장점이 있다.Since the
따라서, 1차 발포층(100)은 합판의 대용품으로 사용되는 발포층이므로 우수한 내구성 및 기계적 물성이 요구되는 발포층으로, 유리섬유 함량이 25 내지 60 중량%이고, 250 내지 750 kg/m3인 고밀도 발포층인 것이 바람직하다.Therefore, since the
상기 1차 발포층(100)은 유리섬유 함량 및 밀도가 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 내구성 및 기계적 물성의 성능이 저하할 우려가 있고, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 폴리우레탄 원액에 혼합되는 유리섬유 함량이 적정 혼합량의 범위를 초과함에 따라 1차 발포층(100)이 제대로 형성되지 아니하여 합판 대체용으로 사용하기에 부적합할 우려가 있다. When the glass fiber content and density of the
그리고 본 발명에서 폴리우레탄 원액(30, 60)이라 함은 폴리우레탄 원료인 폴리올과 이소시아네이트의 혼합물을 의미한다. In the present invention, the polyurethane stock solution (30, 60) means a mixture of polyol and isocyanate, which are polyurethane raw materials.
본 발명에서 사용하는 폴리올과 이소시아네이트의 혼합물은 통상적인 폴리우레탄 합성에 사용되는 혼합물로서, 폴리에스테르 폴리올 및 폴리에테르 폴리올 중에서 선택 사용하는 것이 바람직하며, 이소시아네이트 화합물은 이소시아네이트는, 톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 또는 디페닐메탄 디이소시아네이트 중에서 단독 또는 2종 이상 혼용하여 사용하는 것이 바람직하다.The mixture of polyol and isocyanate used in the present invention is a mixture used in general polyurethane synthesis, and is preferably selected from polyester polyol and polyether polyol, and the isocyanate compound is toluene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate It is preferable to use isocyanate, isophorone diisocyanate, or diphenylmethane diisocyanate alone or in combination of two or more.
따라서, 1차 혼합물층 형성단계(P200) 및 2차 혼합물층 형성단계(P400)에서는 PUR-CPM 스프레이 장치에 의해 유리섬유 촙과 폴리우레탄 원액을 동시에 분사하면, 유리섬유 촙이 폴리우레탄 원액과 혼합되면서 폴리우레탄 원액인 폴리올과 이소시아네이트의 혼합물의 반응에 의해 폴리우레탄이 발포되면서 발포 비율에 따라 유리섬유 촙들의 간격이 벌어지면서 발포층의 내부에서 유리섬유 촙이 균일하게 분포되면서 발포층이 형성되어진다.Therefore, in the first mixture layer forming step (P200) and the second mixture layer forming step (P400), when the glass fiber chop and the polyurethane stock solution are simultaneously sprayed by the PUR-CPM spray device, the glass fiber chop is mixed with the polyurethane stock solution As polyurethane is foamed by the reaction of a mixture of polyol, which is a polyurethane stock solution, and isocyanate, the gap between the glass fiber chops widens according to the foaming ratio, and the glass fiber chops are uniformly distributed inside the foam layer, forming a foam layer. .
부직포층 형성단계(P300)는 상기 1차 혼합물층의 상부 면에 부직포(40)를 공급하여 적층시키는 단계로서, 본 단계에서 공급하는 부직포(40)는 부직포에 형성된 미세 공극 사이에 1차 폴리우레탄 원액(30)과 2차 폴리우레탄 원액(60)이 침투하여 발포됨으로써, 1차 발포층(100)과 2차 발포층(200)을 일체형으로 결합시키는 작용을 한다. The non-woven fabric layer forming step (P300) is a step of supplying and laminating the
구체적으로 본 단계에서는 1차 발포층(100)의 상부 면에 부직포(40)를 적층시킨 다음 후속 단계(P400)에서 2차 유리섬유 촙(50)과 2차 폴리우레탄 원액(60)이 혼합된 2차 혼합물층이 컨베이어(C)의 진행방향을 따라 이동하면서 발포되면 도 3에 도시된 바와 같은 2차 발포층(200)이 형성될 때, 2차 폴리우레탄 원액(60)이 부직포(40)에 형성된 미세한 공간에 침투하여 1차 발포층(100)의 상부 면에 결합함으로써, 후속 단계에서 1차 발포층(100)과 2차 발포층(200)의 접착력을 향상시켜 1차 발포층(100)과 2차 발포층(200)이 일체형으로 결합되어진다.Specifically, in this step, the
상기 2차 혼합물층 형성단계(P400)는 PUR-CPM 스프레이 장치(B)를 이용하여 2차 유리섬유 촙(50)과 2차 폴리우레탄 원액(60)을 상기 부직포(40)의 상부 면에 동시에 분사하여 2차 유리섬유 촙과 2차 폴리우레탄 원액이 혼합된 혼합물이 부직포(40)의 상부 면에서 2차 혼합물층이 형성되도록 하는 단계이다.In the second mixture layer forming step (P400), the second
상기 2차 혼합물층은 이송컨베이어(C)의 진행방향을 따라 이동하면서 발포되어 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 2차 발포층(200)이 형성된다.The secondary mixture layer is foamed while moving along the moving direction of the transfer conveyor (C) to form a
2차 발포층(200)은 1차 발포층(100)에 비해 저밀도 발포층으로 화물창용 복합 보냉재의 무게를 감소시키고, 화물창의 급격한 온도 변화에도 단열 성능이 우수하고, 복합 보냉재의 발포 셀들이 쉽게 분리되지 않도록 파손을 예방하여 내구성이 우수한 발포층이다.The
따라서, 2차 발포층(200)은 화물창의 단열을 위한 발포층으로, 유리섬유 함량이 8 내지 12 중량%이고, 50 내지 150 kg/m3의 저밀도 발포층인 것이 바람직하다. Therefore, the
상기 2차 발포층(200)은 유리섬유 함량 및 밀도가 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 화물창의 단열 성능이 저하할 우려가 있고, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 폴리우레탄 원액에 혼합되는 유리섬유 함량이 적정 혼합량보다 과량 혼합됨에 따라 2차 발포층(200)의 무게가 증가할 우려가 있다.When the glass fiber content and density of the
이형지 공급단계(P500)는 상기 2차 혼합물층의 상부 면에 이형지(70)를 공급하여 적층시키는 단계로서, 상기 2차 혼합물층이 이송컨베이어(C)의 진행방향을 따라 이동하면서 발포되는 2차 발포층(200)을 보호하기 위해 2차 발포층(200)의 상부 면에 이형지(70)를 공급하여 적층시키는 단계이다. The release paper supply step (P500) is a step of supplying and stacking the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재의 제조방법에 의해 제조되는 화물창용 복합 보냉재에 대하여 도 5 및 도 6을 중심으로 구체적으로 설명하면 아래의 내용과 같다. Hereinafter, a composite cold insulator for a cargo hold manufactured by the manufacturing method of a composite cold insulator for a cargo hold of an LNG carrier including a composite material layer for replacing plywood according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6 Same as below
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화물창용 복합 보냉재(P)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 구조로서, 1차 유리섬유 촙(20)과 1차 폴리우레탄 원액(30)을 혼합한 1차 혼합물층을 발포시킨 1차 발포층(100); 상기 1차 발포층(100)의 상부 면에 2차 발포층(200)과 결합시키기 위해 부직포(40)를 적층시킨 부직포층; 및 상기 부직포(40)의 상부 면에 2차 유리섬유 촙(50)과 1차 폴리우레탄 원액(60)을 혼합한 2차 혼합물층을 발포시킨 2차 발포층(200);으로 이루어지는 복층 구조의 발포층인 것을 특징으로 한다. The composite coolant P for a cargo hold according to a preferred embodiment of the present invention has a structure as shown in FIGS. 5 and 6, and includes a mixture of primary glass fiber chops 20 and primary
상기 1차 발포층(100)은 합판의 대용품으로 사용되는 발포층이고, 2차 발포층(200)은 화물창의 단열을 위한 발포층으로, 1차 발포층(100) 및 2차 발포층(200)에 대해서는 상기 화물창용 복합 보냉재의 제조방법 설명 시에 상세히 설명한 바 있으므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.The
상기에서 설명한 바와 같은 구조를 갖는 화물창용 복합 보냉재(P)는 유리섬유 촙(20)이 보냉재의 발포 셀을 연결하는 가교역할을 하므로, LNG 화물창의 급격한 온도 변화에도 복합 보냉재의 발포 셀들이 쉽게 분리되지 아니하여 내구성이 우수하고, LNG 화물창의 급작스런 온도 변화에도 복합 보냉재가 쉽게 파손되지 않는 효과가 있다. In the composite insulator (P) for cargo holds having the structure described above, the glass fiber chops 20 serve as a bridge connecting the foam cells of the insulator, so the foam cells of the composite insulator are easily separated even in the rapid temperature change of the LNG cargo hold. Therefore, the durability is excellent, and the composite insulator is not easily damaged even in the sudden temperature change of the LNG cargo hold.
그리고 본 발명의 화물창용 복합 보냉재(P)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 제조방법에 의해 화물창용 복합 보냉재를 제조하면, 화물창용 복합 보냉재의 발포층의 외면, 즉 발포층의 상부면 및 하부면에 각각 이형지(10, 70)가 적층되어지는 구조이나, 화물창용 복합 보냉재를 사용시에는 상기 이형지(10, 70)를 제거한 다음에 사용하여야 하므로 상기 이형지(10, 70)는 본 발명의 권리에 반드시 포함되어질 필요는 없다.In addition, when the composite cold insulator for a cargo hold (P) of the present invention is manufactured by the manufacturing method as shown in FIGS. 5 and 6, the outer surface of the foam layer of the composite coolant for a cargo hold, that is, the upper surface of the foam layer. And the
참고로, 본 발명에서 1차 발포층(100)과 2차 발포층(200) 및 부직포(40)의 두께는 특별히 한정하지 아니하며, 수요자의 요구나 또는 제조자의 필요에 따라 적절히 조정되어 질 수 있다.For reference, in the present invention, the thickness of the
상기 유리섬유 촙의 길이는 10 내지 30 mm인 것이 바람직하지만, 상기에서 특정한 범위에만 반드시 한정하지 아니하며, 수요자의 요구나 또는 제조자의 필요에 따라 적절히 조정되어 질 수 있다.The length of the glass fiber chop is preferably 10 to 30 mm, but is not necessarily limited to the specific range above, and may be appropriately adjusted according to the needs of the consumer or the manufacturer.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재 및 그 제조방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.As described above, the composite cold insulating material for a cargo hold of an LNG carrier including a composite material layer for replacing plywood according to a preferred embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same are shown in accordance with the above description and drawings, but this is only an example. And those skilled in the art will understand that various changes and modifications are possible within the scope of the technical spirit of the present invention.
10, 70 : 이형지
20, 50 : 유리섬유 촙
30, 60 : 폴리우레탄 원액
40 : 부직포
A, B : PUR-CPM 스프레이 장치
C : 이송컨베이어
P : LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재
100 : 1차 폴리우레탄 발포층
200 : 2차 폴리우레탄 발포층10, 70: release paper
20, 50: glass fiber chop
30, 60: polyurethane stock solution
40: non-woven fabric
A, B: PUR-CPM spray device
C: transfer conveyor
P: Composite insulation for cargo holds of LNG carriers
100: primary polyurethane foam layer
200: secondary polyurethane foam layer
Claims (5)
상기 이형지(10)의 상부 면에 1차 유리섬유 촙(20) 및 1차 폴리우레탄 원액(30)을 동시에 분사하여 폴리우레탄 원액 내에 유리섬유 촙이 분포되도록 1차 유리섬유 촙과 1차 폴리우레탄 원액의 혼합물층을 형성시키는 1차 혼합물층 형성단계(P200);
상기 1차 혼합물층의 상부 면에 부직포(40)를 공급하여 적층시키는 부직포층 형성단계(P300);
상기 부직포층의 상부 면에 2차 유리섬유 촙(20) 및 2차 폴리우레탄 원액(30)을 동시에 분사하여 폴리우레탄 원액 내에 유리섬유 촙이 분포되도록 2차 유리섬유 촙과 2차 폴리우레탄 원액의 혼합물층을 형성시키는 2차 혼합물층 형성단계(P400); 및
상기 2차 혼합물층의 상부 면에 이형지(70)를 공급하여 적층시키는 이형지 공급단계(P500);를 포함하되,
상기 1차 혼합물층 및 2차 혼합물층은 컨베이어(C)의 진행방향을 따라 이동하면서 발포되어 유리섬유 함량이 25 내지 60 중량%이고, 밀도가 250 내지 750 kg/m3의 고밀도 발포층인 1차 발포층(100) 및 밀도가 50 내지 150 kg/m3의 저밀도 발포층인 2차 발포층(200)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재의 제조방법
A release paper supply step (P100) of supplying the release paper 10 to the transfer conveyor (C);
The primary glass fiber chops 20 and the primary polyurethane stock solution 30 are simultaneously sprayed on the upper surface of the release paper 10 so that the glass fiber chops are distributed in the polyurethane stock solution. A first mixture layer forming step (P200) of forming a mixture layer of the stock solution;
A non-woven fabric layer forming step (P300) of supplying and laminating a non-woven fabric 40 on the upper surface of the first mixture layer;
The secondary glass fiber chops 20 and the secondary polyurethane stock solution 30 are simultaneously sprayed on the upper surface of the nonwoven fabric layer to distribute the glass fiber chops in the polyurethane stock solution. a second mixture layer forming step (P400) of forming a mixture layer; and
A release paper supply step (P500) of supplying and stacking a release paper 70 on the upper surface of the secondary mixture layer; including,
The first mixture layer and the second mixture layer are foamed while moving along the moving direction of the conveyor (C), and the glass fiber content is 25 to 60% by weight, and the density is 250 to 750 kg / m 3 High-density foam layer 1 A composite for a cargo hold of an LNG carrier, including a composite material layer for replacing plywood, characterized in that a primary foam layer 100 and a secondary foam layer 200, which is a low-density foam layer having a density of 50 to 150 kg/m 3 , are formed, respectively. Manufacturing method of cold insulation material
1차 유리섬유 촙(20)과 1차 폴리우레탄 원액(30)을 혼합한 1차 혼합물층을 유리섬유 함량이 25 내지 60 중량%이고, 밀도가 250 내지 750 kg/m3의 고밀도 발포층으로 발포시킨 1차 발포층(100);
상기 1차 발포층(100)의 상부 면에 2차 발포층(200)과 결합시키기 위해 부직포(40)를 적층시킨 부직포층; 및
상기 부직포(40)의 상부 면에 2차 유리섬유 촙(50)과 1차 폴리우레탄 원액(60)을 혼합한 2차 혼합물층을 유리섬유 함량이 8 내지 12 중량%이고, 밀도가 50 내지 150 kg/m3의 저밀도 발포층으로 발포시킨 2차 발포층(200);
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 합판 대체용 복합재료층을 포함한 LNG 운반선의 화물창용 복합 보냉재.A composite cold insulator for a cargo hold of an LNG carrier manufactured by the method of claim 1,
The first mixture layer in which the primary glass fiber chops 20 and the primary polyurethane stock solution 30 are mixed has a glass fiber content of 25 to 60% by weight and a density of 250 to 750 kg/m 3 It is a high-density foam layer. Foamed primary foam layer 100;
A non-woven fabric layer in which non-woven fabric 40 is laminated on the upper surface of the primary foam layer 100 to be bonded to the secondary foam layer 200; and
A second mixture layer obtained by mixing the secondary glass fiber chops 50 and the primary polyurethane stock solution 60 on the upper surface of the nonwoven fabric 40 has a glass fiber content of 8 to 12% by weight and a density of 50 to 150 A secondary foam layer 200 foamed with a low density foam layer of kg/m 3 ;
A composite cold insulator for a cargo hold of an LNG carrier including a composite material layer for replacing plywood, characterized in that consisting of.
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