KR102636939B1 - Heat-resistant and non-flammable thermal insulation material and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법이 제공된다. 상기 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법은, 무기 바인더, 용매, 애쉬(ash), 및 점토 분말이 혼합된 불연 코팅제를 준비하는 단계, 상기 불연 코팅제를 섬유 기재에 분사하여, 상기 섬유 기재에 상기 불연 코팅제가 코팅된 외피를 제조하는 단계, 및 울(wool)을 포함하는 보온 단열재의 제1 면, 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면에 각각 상기 외피를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. A method for manufacturing a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties is provided. The method of manufacturing a thermal insulation material with heat resistance and non-flammable properties includes preparing a non-combustible coating agent mixed with an inorganic binder, solvent, ash, and clay powder, spraying the non-combustible coating agent on a fiber substrate, and applying the non-flammable coating agent to the fiber substrate. It may include manufacturing a shell coated with a non-combustible coating agent, and arranging the shell on a first side of a thermal insulation material containing wool, and a second side opposite the first side. .
Description
본 발명은 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 울(wool)을 포함하는 보온 단열재에 불연 외피가 배치된 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 및 그 제조 방법에 관련된 것이다. The present invention relates to a thermal insulation material with heat-resistant and non-combustible properties and a method of manufacturing the same. More specifically, it relates to a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties and a method of manufacturing the same, in which a non-combustible outer shell is disposed on a thermal insulation material containing wool. will be.
불연소재는, 섬유 기재 내 또는 표면에 기능성 물질들을 삽입 또는 코팅하여, 섬유 기재의 물리 화학적 특성을 향상시키는 소재이다. 불연소재에 대해 강도 대비 낮은 밀도, 부식성, 피로에 대한 저항성, 난연성 등을 향상시키는 기술들이 개발되고 있다.Non-combustible materials are materials that improve the physical and chemical properties of a fiber base by inserting or coating functional materials into or on the surface of the fiber base. Technologies are being developed to improve the low density compared to strength, resistance to corrosion, fatigue, and flame retardancy of non-combustible materials.
예를 들어, 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastics)은, 플라스틱 계열의 수지가 제공된 섬유 기재를 복수 적층하고 열 압착한 복합재료이다. 섬유 강화 플라스틱은 내화성, 내열성, 난연성 및 흡음성 등을 갖는다. 이에 따라서, 섬유 강화 플라스틱은 석유화학, 정유, 발전소, 조선선박 등에 건축 내장재, 보온재, 및 단열재로 활용될 수 있다.For example, fiber reinforced plastics are composite materials obtained by laminating multiple fiber substrates provided with plastic-based resin and heat-pressing them. Fiber-reinforced plastic has fire resistance, heat resistance, flame retardancy, and sound absorption. Accordingly, fiber-reinforced plastics can be used as building interior materials, insulation materials, and insulation materials in petrochemicals, oil refining, power plants, shipbuilding, etc.
활용분야가 증가함에 따라, 다양한 기능들을 갖는 섬유 강화 플라스틱이 연구되고 있다. 예를 들어, 대한민국 등록특허 10-1947743에는 에폭시 수기 말단에 불포화폴리에스테르기를 갖는 비스페놀형 비닐에스테르 수지 100 중량부에 대하여, 염소화염화비닐수지 10~30 중량부, 무수말레인산 크라프트 폴리염화비닐 공중합물 커플링제 5~10 중량부, 아라미드섬유 1~5 중량부, 팽창흑연 12~20중량부, 징크보레이트 또는 수산화알루미늄 또는 수산화 마그네슘으로부터 선택되는 억연제 10~30 중량부, 복합 난연제 10~20 중량부, 경화제 1~1.5 중량부 및 촉진제 0.5~1 중량부로 조성되는 불연성 매트릭스 수지를 유리섬유에 함침시킨 내식 외부층과 내식 보강층의 두께비가 1:8~10인 내부 내식층과 표면 불연층을 형성하여 다층 구조의 불연성 섬유 강화 플라스틱(FRP)를 제조하되, 상기 내부 내식층은 스페이스 매트(suface mat)에 상기 불연성 매트릭스 수지를 함침시킨 내식 외부층과 촙드 스트랜드 매트(chopped strand mat)에 상기 불연성 매트릭스 수지를 함침시킨 내식 보강층을 형성하는 제1 단계와, 상기 표면불연층은 글래스 로빙(glass roving)과 촙드 스트랜드 매트(chopped strand mat)를 적층하고 상기 불연성 매트릭스 수지를 함침시켜 형성하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공장의 배기가스 덕트 및 배관용 다층 구조의 불연성 섬유 강화 플라스틱(FRP)의 제조방법이 개시되어 있다.As the field of application increases, fiber-reinforced plastics with various functions are being studied. For example, Republic of Korea Patent No. 10-1947743 discloses 10 to 30 parts by weight of chlorinated vinyl chloride resin and a couple of maleic anhydride kraft polyvinyl chloride copolymers per 100 parts by weight of a bisphenol-type vinyl ester resin having an unsaturated polyester group at the epoxy terminal. 5 to 10 parts by weight of ring agent, 1 to 5 parts by weight of aramid fiber, 12 to 20 parts by weight of expanded graphite, 10 to 30 parts by weight of a retardant selected from zinc borate, aluminum hydroxide, or magnesium hydroxide, 10 to 20 parts by weight of a composite flame retardant, Multi-layered by impregnating glass fiber with an incombustible matrix resin composed of 1-1.5 parts by weight of hardener and 0.5-1 part by weight of accelerator to form an internal corrosion-resistant layer and a surface incombustible layer with a thickness ratio of 1:8-10 between the corrosion-resistant outer layer and the corrosion-resistant reinforcing layer. A non-combustible fiber-reinforced plastic (FRP) structure is manufactured, wherein the internal corrosion-resistant layer includes a space mat impregnated with the non-combustible matrix resin, a corrosion-resistant outer layer impregnated with the non-combustible matrix resin, and a chopped strand mat with the non-combustible matrix resin. A first step of forming an impregnated corrosion-resistant reinforcing layer, and a second step of forming the surface incombustible layer by laminating glass roving and chopped strand mat and impregnating the incombustible matrix resin. A method for manufacturing a multi-layer non-combustible fiber reinforced plastic (FRP) for exhaust gas ducts and pipes in a semiconductor manufacturing plant is disclosed.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 내열 특성이 향상된 보온 단열재 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a thermal insulation material with improved heat resistance properties and a method for manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 불연 특성이 향상된 보온 단열재 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a thermal insulation material with improved non-flammable properties and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 보온 및 단열 특성이 향상된 보온 단열재 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a thermal insulation material with improved thermal insulation and insulation properties and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problems to be solved by the present invention are not limited to those described above.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a method of manufacturing a thermal insulation material with heat-resistant and non-combustible properties.
일 실시 예에 따르면, 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법은, 무기 바인더, 용매, 애쉬(ash), 및 점토 분말이 혼합된 불연 코팅제를 준비하는 단계, 상기 불연 코팅제를 섬유 기재에 분사하여, 상기 섬유 기재에 상기 불연 코팅제가 코팅된 외피를 제조하는 단계, 및 울(wool)을 포함하는 보온 단열재의 제1 면, 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면에 각각 상기 외피를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, a method of manufacturing a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties includes preparing a non-flammable coating agent mixed with an inorganic binder, solvent, ash, and clay powder, spraying the non-combustible coating agent on a fiber substrate, manufacturing a shell coated with the non-combustible coating agent on the fiber substrate, and arranging the shell on a first side of a thermal insulation material containing wool and a second side opposite the first side, respectively. may include.
일 실시 예에 따르면, 상기 불연 코팅제를 준비하는 단계는, 상기 무기 바인더, 및 상기 용매가 혼합된 제1 베이스 용액을 준비하는 단계, 상기 제1 베이스 용액에 상기 애쉬를 첨가하고 교반하여, 제2 베이스 용액을 제조하는 단계, 및 상기 제2 베이스 용액에 상기 점토 분말을 첨가하고 교반하여, 상기 불연 코팅제를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, preparing the non-flammable coating agent includes preparing a first base solution in which the inorganic binder and the solvent are mixed, adding the ash to the first base solution and stirring, and forming a second base solution. It may include preparing a base solution, and adding the clay powder to the second base solution and stirring it to prepare the non-flammable coating agent.
일 실시 예에 따르면, 상기 외피를 제조하는 단계는, 상기 섬유 기재를 준비하는 단계, 상기 섬유 기재에, 상기 불연 코팅제를 분사하고 건조하는 단계, 및 상기 불연 코팅제가 코팅된 상기 섬유 기재에, 강도 보강액을 분사하고 건조하는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the step of manufacturing the shell includes preparing the fiber substrate, spraying and drying the non-flammable coating agent on the fiber substrate, and strength of the fiber substrate coated with the non-flammable coating agent. It may include spraying and drying the reinforcing liquid.
일 실시 예에 따르면, 상기 무기 바인더는 소듐 실리케이트(sodium silicate)를 포함하고, 상기 애쉬는 알루미노 실리케이트(alumino silicate)를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the inorganic binder may include sodium silicate, and the ash may include alumino silicate.
일 실시 예에 따르면, 상기 점토 분말은, 점토(clay), 고령토(kaolin), 카올라이트(kaolinite), 벤토나이트(bentonite), 제올라이트(zeolite), 몬모릴로나이트(montmolinonite), 나크라이트(nacrite), 딕카이트(dickite), 할로이사이트(holloysite), 또는 깁사이트(gibbsite) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the clay powder includes clay, kaolin, kaolinite, bentonite, zeolite, montmorillonite, nacrite, and dickite. It may include any one of dickite, halloysite, or gibbsite.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 내열 및 불연 특성의 보온 단열재를 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a thermal insulation material with heat-resistant and non-combustible properties.
일 실시 예에 따르면, 상기 내열 및 불연 특성의 보온 단열재는 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 보온 단열재, 상기 제1 및 제2 보온 단열재와 열전도율이 다르고, 상기 제1 및 제2 보온 단열재 사이에 배치되는 제3 보온 단열재, 상기 제1 보온 단열재와 상기 제3 보온 단열재 사이, 및 상기 제2 보온 단열재와 상기 제3 보온 단열재 사이에 배치되는 내피, 및 상기 제1 보온 단열재의 일면 및 상기 제2 보온 단열재의 일면에 배치되는 외피를 포함하되, 상기 내피 및 상기 외피는, 섬유 기재에 무기 바인더, 용매, 애쉬(ash), 및 점토 분말이 혼합된 불연 코팅제가 코팅된 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the thermal insulation material having heat-resistant and non-combustible properties is a first and second thermal insulation material arranged to be spaced apart from each other, a thermal conductivity different from the first and second thermal insulation material, and a gap between the first and second thermal insulation materials. A third thermal insulation material disposed in, an lining disposed between the first thermal insulation material and the third thermal insulation material, and between the second thermal insulation material and the third thermal insulation material, and one side of the first thermal insulation material and the first thermal insulation material. 2 It includes an outer shell disposed on one side of the thermal insulation material, wherein the inner shell and the outer shell may include a fiber substrate coated with a non-flammable coating agent mixed with an inorganic binder, solvent, ash, and clay powder.
본 발명의 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재의 제조 방법은, 무기 바인더(예를 들어, 소듐 실리케이트), 용매(예를 들어, 물), 애쉬(예를 들어, 알루미노 실리케이트), 및 점토 분말(예를 들어, 고령토)이 혼합된 불연 코팅제를 준비하는 단계, 상기 불연 코팅제를 섬유 기재(예를 들어, 유리 섬유)에 분사하여, 상기 섬유 기재에 상기 불연 코팅제가 코팅된 외피를 제조하는 단계, 및 울(예를 들어, 애쉬 울 또는 락 울)을 포함하는 보온 단열재의 제1 면, 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면에 각각 상기 외피를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 내열 특성뿐만 아니라 불연 특성까지 향상된 보온 단열재가 제공될 수 있다.A method of manufacturing a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties according to an embodiment of the present invention includes an inorganic binder (e.g., sodium silicate), a solvent (e.g., water), ash (e.g., alumino silicate), and preparing a non-flammable coating agent mixed with clay powder (e.g., kaolin), spraying the non-combustible coating agent on a fiber substrate (e.g., glass fiber) to form a shell coated with the non-flammable coating agent on the fiber substrate. manufacturing, and disposing the shell on a first side of a thermal insulation material comprising wool (e.g., ash wool or rock wool), and a second side opposite the first side. there is. Accordingly, a thermal insulation material with improved heat resistance properties as well as non-flammability properties can be provided.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법 중 불연 코팅제 준비 단계를 구체적으로 설명하는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법 중 외피 제조 단계를 구체적으로 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실험 예에 따른 보온 단열재의 불연 특성을 테스트한 사진이다.
도 8은 본 발명의 실험 예에 따른 불연 코팅제가 적용된 제품을 촬영한 사진이다.
도 9는 본 발명의 실험 예에 따른 보온 단열재의 불연성 시험 온도 그래프이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실험 예에 따른 보온 단열재의 가스 유해성 시험 결과를 나타내는 도면이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flowchart specifically explaining the non-flammable coating agent preparation step in the method of manufacturing a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart specifically explaining the outer shell manufacturing step in the method of manufacturing a thermal insulation material with heat-resistant and non-combustible properties according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties according to a first modified example of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing a thermal insulation material with heat-resistant and non-combustible properties according to a second modified example of the present invention.
Figure 7 is a photograph of testing the non-flammable characteristics of a thermal insulation material according to an experimental example of the present invention.
Figure 8 is a photograph taken of a product to which a non-flammable coating agent was applied according to an experimental example of the present invention.
Figure 9 is a non-flammability test temperature graph of a thermal insulation material according to an experimental example of the present invention.
Figures 10 and 11 are diagrams showing the results of a gas toxicity test of a thermal insulation material according to an experimental example of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and so that the spirit of the invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when an element is referred to as being on another element, it means that it may be formed directly on the other element or that a third element may be interposed between them. Additionally, in the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. Additionally, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment.
여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. Additionally, in this specification, 'and/or' is used to mean including at least one of the components listed before and after.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. In the specification, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "include" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, components, or a combination thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features, numbers, steps, or components. It should not be understood as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.Additionally, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법 중 불연 코팅제 준비 단계를 구체적으로 설명하는 순서도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법 중 외피 제조 단계를 구체적으로 설명하는 순서도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재를 나타내는 도면이다. Figure 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a thermal insulation material with heat resistance and non-flammable properties according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 shows a non-combustible coating agent preparation step in the method of manufacturing a thermal insulation material with heat resistance and non-flammable properties according to an embodiment of the present invention. It is a flowchart explaining in detail, and Figure 3 is a flowchart specifically explaining the outer shell manufacturing step in the method of manufacturing a heat-resistant and non-combustible thermal insulation material according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a flowchart explaining in detail the heat-resistant and non-combustible properties according to an embodiment of the present invention. This is a drawing showing a thermal insulation material with non-combustible properties.
도 1 및 도 2를 참조하면, 무기 바인더, 용매(예를 들어, 물), 애쉬(ash), 및 점토 분말이 혼합된 불연 코팅제가 준비된다(S100). 일 실시 예에 따르면, 상기 불연 코팅제를 준비하는 단계는, 상기 무기 바인더, 및 상기 용매가 혼합된 제1 베이스 용액을 준비하는 단계(S110), 상기 제1 베이스 용액에 상기 애쉬를 첨가하고 교반하여, 제2 베이스 용액을 제조하는 단계(S120), 및 상기 제2 베이스 용액에 상기 점토 분말을 첨가하고 교반하여, 상기 불연 코팅제를 제조하는 단계(S130)를 포함할 수 있다. Referring to Figures 1 and 2, a non-flammable coating agent is prepared by mixing an inorganic binder, a solvent (eg, water), ash, and clay powder (S100). According to one embodiment, the step of preparing the non-flammable coating agent includes preparing a first base solution in which the inorganic binder and the solvent are mixed (S110), adding the ash to the first base solution and stirring. , preparing a second base solution (S120), and adding the clay powder to the second base solution and stirring it to prepare the non-flammable coating agent (S130).
일 실시 예에 따르면, 상기 무기 바인더는 실리카, 알칼리 금속 산화물 및 물을 포함할 수 있다. 상기 알칼리 금속 산화물은 나트륨(Na), 칼륨(K), 또는 리튬(Li) 산화물 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 바인더는 이산화 실리콘(SiO2) 및 산화 나트륨(Na2O)을 포함하는 소듐 실리케이트(sodium silicate)일 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 상기 무기 바인더는, 아래의 [표 1]와 같은 소듐 실리케이트를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the inorganic binder may include silica, alkali metal oxide, and water. The alkali metal oxide may include at least one of sodium (Na), potassium (K), or lithium (Li) oxide. Specifically, the inorganic binder may be sodium silicate containing silicon dioxide (SiO 2 ) and sodium oxide (Na 2 O). Specifically, for example, the inorganic binder may include sodium silicate as shown in [Table 1] below.
(20±1℃)viscosity
(20±1℃)
일 실시 예에 따르면, 상기 애쉬는 알루미노 실리케이트를 포함할 수 있다. 또한, 상기 애쉬는, 325 메쉬(mesh)를 통해 필터링되어, 44 마이크론 이하의 크기를 가질 수 있다. According to one embodiment, the ash may include alumino silicate. Additionally, the ash may be filtered through a 325 mesh and have a size of 44 microns or less.
일 실시 예에 따르면, 상기 점토 분말은, 고령토(kaolin), 점토(clay), 카올라이트(kaolinite), 벤토나이트(bentonite), 제올라이트(zeolite), 몬모릴로나이트(montmolinonite), 나크라이트(nacrite), 딕카이트(dickite), 할로이사이트(holloysite), 또는 깁사이트(gibbsite) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 점토 분말 또한, 325 메쉬(mesh)를 통해 필터링되어, 44 마이크론 이하의 크기를 가질 수 있다. According to one embodiment, the clay powder is kaolin, clay, kaolinite, bentonite, zeolite, montmorillonite, nacrite, dickite. It may include any one of dickite, halloysite, or gibbsite. The clay powder may also be filtered through a 325 mesh to have a size of 44 microns or less.
보다 구체적으로, 예를 들어, 소듐 실리케이트의 온도가 30~40℃인 상태에서, 상기 용매(예를 들어, 물)를 투입하고 10~15분의 시간 동안 200~300 rpm의 속도로 교반하여, 상기 제1 베이스 용액을 제조할 수 있다. 이후, 상기 제1 베이스 용액에 알루미노 실리케이트를 투입하고 400~500 rpm의 속도로 교반하여 상기 제2 베이스 용액을 제조하고, 상기 제2 베이스 용액에 고령토를 첨가함으로써, 상기 불연 코팅제를 제조할 수 있다. More specifically, for example, when the temperature of sodium silicate is 30-40°C, the solvent (e.g., water) is added and stirred at a speed of 200-300 rpm for 10-15 minutes, The first base solution can be prepared. Thereafter, aluminosilicate is added to the first base solution and stirred at a speed of 400 to 500 rpm to prepare the second base solution, and kaolin is added to the second base solution to prepare the non-flammable coating agent. there is.
상술된 바와 달리, 일 변형 예에 따르면, 상기 무기 바인더, 및 상기 용매가 혼합된 제1 베이스 용액이 준비된 후, 상기 애쉬 및 상기 점토 분말을 포함하는 내열성 입자가 상기 제1 베이스 용액에 제공되어, 상기 불연 코팅제가 제조될 수 있다. Unlike the above-mentioned, according to one modified example, after the first base solution in which the inorganic binder and the solvent are mixed is prepared, heat-resistant particles including the ash and the clay powder are provided in the first base solution, The non-flammable coating agent can be manufactured.
구체적으로, 상기 내열성 입자를 제조하는 단계는, 포트밀(pot mill)에 상기 점토 분말을 제공한 후 1차 용매(예를 들어, 물)를 분사하며 상기 포트밀을 회전시켜 1차 입자를 제조하는 단계, 상기 1차 입자에 상기 애쉬 및 2차 용매(예를 들어, 소듐 실리케이트)를 분사하여 상기 내열성 입자를 제조하는 단계, 및 상기 내열성 입자를 열처리 건조하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 내열성 입자는 코어(점토 분말)-쉘(애쉬) 구조를 가질 수 있다. 상술된 내열성 입자를 통해 상기 불연 코팅제가 제조되는 경우, 후술되는 외피 제조 단계에서, 후술되는 섬유 기재의 코팅 균일성이 향상될 수 있다. Specifically, the step of manufacturing the heat-resistant particles involves providing the clay powder to a pot mill, spraying a primary solvent (e.g., water), and rotating the pot mill to produce primary particles. It may include a step of manufacturing the heat-resistant particles by spraying the ash and a secondary solvent (for example, sodium silicate) on the primary particles, and heat-treating and drying the heat-resistant particles. Accordingly, the heat-resistant particles may have a core (clay powder)-shell (ash) structure. When the non-flammable coating agent is manufactured using the heat-resistant particles described above, the coating uniformity of the fiber substrate described later can be improved in the shell manufacturing step described later.
도 1 및 도 3을 참조하면, 섬유 기재에 상기 불연 코팅제가 분사되어, 상기 섬유 기재에 상기 불연 코팅제가 코팅된 외피가 제조될 수 있다(S200). 일 실시 예에 따르면, 상기 외피를 제조하는 단계는, 상기 섬유 기재(예를 들어, 유리 섬유)를 준비하는 단계, 상기 섬유 기재에 상기 불연 코팅제를 분사하고 건조하는 단계, 및 상기 불연 코팅제가 코팅된 상기 섬유 기재에, 강도 보강액(예를 들어, 물)을 분사하고 건조하는 단계를 포함할 수 있다. Referring to Figures 1 and 3, the non-flammable coating agent is sprayed on the fiber substrate, so that an outer shell coated with the non-flammable coating agent on the fiber substrate can be manufactured (S200). According to one embodiment, manufacturing the shell includes preparing the fiber substrate (e.g., glass fiber), spraying and drying the non-flammable coating agent on the fiber substrate, and coating the non-flammable coating agent on the fiber substrate. It may include spraying a strength reinforcing liquid (e.g., water) onto the fiber substrate and drying it.
구체적으로, 상기 섬유 기재에 상기 불연 코팅제를 분사하고 건조하는 단계 및 상기 강도 보강액(예를 들어, 물)을 분사하고 건조하는 단계에서, 상기 불연 코팅제 및 상기 강도 보강액은 스프레이건(spray gun)을 이용하여 분사될 수 있다. 이 경우, 시료 용량은 600 cc가 사용되고, 공기압은 2~3 bar로 유지될 수 있다. 또한, 상기 섬유 기재가 회전되는 동안 상기 불연 코팅제 또는 상기 강도 보강액이 분사되되, 상기 섬유 기재의 회전 속도 50~55 rpm, 분사 거리 40~60 cm, 및 분사 각도 30~40°의 조건에서 상기 불연 코팅제 또는 상기 강도 보강액이 분사될 수 있다. 이후, 상기 불연 코팅제가 분사된 상기 섬유 기재 또는, 상기 강도 보강재가 분사된 상기 섬유 기재는 30~40 ℃의 온도에서 90~120분의 시간 동안 건조될 수 있다. Specifically, in the step of spraying and drying the non-flammable coating agent on the fiber substrate and the step of spraying and drying the strength reinforcing liquid (e.g., water), the non-flammable coating agent and the strength reinforcing liquid are sprayed using a spray gun. ) can be sprayed using. In this case, a sample volume of 600 cc is used, and the air pressure can be maintained at 2 to 3 bar. In addition, the non-flammable coating agent or the strength reinforcing liquid is sprayed while the fiber base is rotated, under the conditions of a rotation speed of the fiber base of 50 to 55 rpm, a spray distance of 40 to 60 cm, and a spray angle of 30 to 40°. The non-flammable coating agent or the strength reinforcing liquid may be sprayed. Thereafter, the fiber base onto which the non-flammable coating agent was sprayed or the fiber base onto which the strength reinforcing material was sprayed may be dried at a temperature of 30 to 40° C. for 90 to 120 minutes.
일 실시 예에 따르면, 상기 불연 코팅제가 상기 섬유 기재에 분사되기 전, 상기 섬유 기재에 전처리용 소스가 먼저 도포될 수 있다. 이 경우, 상기 전처리용 소스에 의하여, 상기 불연 코팅제가 상기 섬유기재에 용이하게 흡착될 수 있다. 이에 따라, 상기 섬유 기재 상에 형성되는 불연 코팅층이 균일한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 전처리용 소스는 알코올 또는 물일 수 있다. 또한, 상기 전처리용 소스는, 초음파 진동자를 이용하여 액적 상태로 분무될 수 있다. 이로 인해, 상기 불연 코팅제의 코팅 균일성이 향상될 수 있다. According to one embodiment, before the non-flammable coating agent is sprayed on the fiber substrate, a pretreatment source may be first applied to the fiber substrate. In this case, the non-flammable coating agent can be easily adsorbed to the fiber base by the pretreatment source. Accordingly, the non-combustible coating layer formed on the fiber substrate may have a uniform thickness. For example, the pretreatment source may be alcohol or water. Additionally, the pretreatment source may be sprayed in the form of droplets using an ultrasonic vibrator. Because of this, the coating uniformity of the non-flammable coating agent can be improved.
상술된 바와 달리, 일 변형 예에 따르면, 상기 섬유 기재에 제1 불연 코팅제 및 제2 불연 코팅제가 순차적으로 분사되어, 상기 외피가 제조될 수 있다. 상기 제1 불연 코팅제 및 상기 제2 불연 코팅제는, 무기 바인더, 용매, 및 상기 내열성 입자(점토 분말-애쉬/코어-쉘 구조)를 포함하되, 상기 제1 불연 코팅제가 포함하는 상기 내열성 입자의 크기는 상기 제2 불연 코팅제가 포함하는 상기 내열성 입자의 크기보다 클 수 있다. 즉, 상기 섬유 기재 상에, 상대적으로 큰 상기 내열성 입자가 제공된 후, 상대적으로 작은 상기 내열성 입자가 순차적으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 내열성 입자가 상기 섬유 기재의 표면 상에 노출되지 않아, 상기 외피의 표면이 매끄러워지고 미관이 우수해질 수 있다. Unlike the above-mentioned, according to one modification, the outer shell may be manufactured by sequentially spraying a first non-flammable coating agent and a second non-combustible coating agent on the fiber substrate. The first non-combustible coating agent and the second non-combustible coating agent include an inorganic binder, a solvent, and the heat-resistant particles (clay powder-ash/core-shell structure), and the size of the heat-resistant particles included in the first non-combustible coating agent. may be larger than the size of the heat-resistant particles included in the second non-flammable coating agent. That is, after the relatively large heat-resistant particles are provided on the fiber substrate, the relatively small heat-resistant particles may be provided sequentially. Accordingly, the heat-resistant particles are not exposed on the surface of the fiber substrate, so the surface of the shell can be smooth and have excellent aesthetics.
도 1 및 도 4를 참조하면, 보온 단열재(200)에 상기 외피(100)가 배치될 수 있다(S300). 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재가 제조될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 보연 단열재는 울(wool)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 보온 단열재(200)는 애쉬 울(ash wool), 또는 락 울(rock wool) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 보온 단열재(200)는 내열 특성이 향상될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 4 , the outer shell 100 may be placed on the thermal insulation material 200 (S300). Accordingly, a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties according to the above embodiment can be manufactured. According to one embodiment, the insulation material may include wool. For example, the thermal insulation material 200 may include either ash wool or rock wool. Accordingly, the heat resistance characteristics of the thermal insulation material 200 may be improved.
일 실시 예에 따르면, 상기 보온 단열재(200)의 제1 면, 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면에 각각 상기 외피(100)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면은 상기 보온 단열재(200)의 상부면일 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 면은 상기 보온 단열재(200)의 하부면일 수 있다. According to one embodiment, the outer shell 100 may be disposed on a first surface of the thermal insulation material 200 and a second surface opposite the first surface. For example, the first surface may be the upper surface of the thermal insulation material 200. Alternatively, the second surface may be a lower surface of the thermal insulation material 200.
일 실시 예에 따르면, 상기 외피(100)의 일면에는 상기 불연 코팅제가 코딩되되, 상기 외피(100)의 타면에는 상기 불연 코팅제가 코팅되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 불연 코팅되지 않은 상기 외피(100)의 타면이 상기 보온 단열재(200)와 접촉되도록 배치될 수 있다. 이로 인해, 상기 보온 단열재(200)는 상기 불연 코팅제가 코팅된 상기 외피(100)에 의하여 불연 특성이 향상될 뿐만 아니라, 상기 외피(100)와 상기 보온 단열재(200) 사이의 접착력 또한 향상될 수 있다. According to one embodiment, the non-flammable coating may be coated on one side of the outer shell 100, but the non-flammable coating may not be coated on the other side of the outer shell 100. In this case, the other side of the outer shell 100 that is not coated with the non-combustible coating may be placed in contact with the thermal insulation material 200. As a result, the thermal insulation material 200 not only has improved non-combustible characteristics due to the outer shell 100 coated with the non-combustible coating agent, but also the adhesion between the outer shell 100 and the thermal insulation material 200 can also be improved. there is.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재의 제조 방법은, 상기 무기 바인더(예를 들어, 소듐 실리케이트), 용매(예를 들어, 물), 애쉬(예를 들어, 알루미노 실리케이트), 및 점토 분말(예를 들어, 고령토)이 혼합된 상기 불연 코팅제를 준비하는 단계, 상기 불연 코팅제를 섬유 기재(예를 들어, 유리 섬유)에 분사하여, 상기 섬유 기재에 상기 불연 코팅제가 코팅된 상기 외피를 제조하는 단계, 및 울(예를 들어, 애쉬 울 또는 락 울)을 포함하는 상기 보온 단열재의 제1 면, 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면에 각각 상기 외피를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 내열 특성뿐만 아니라 불연 특성까지 향상된 보온 단열재가 제공될 수 있다. As a result, the method for manufacturing a heat-resistant and non-combustible thermal insulation material according to an embodiment of the present invention includes the inorganic binder (e.g., sodium silicate), solvent (e.g., water), and ash (e.g., aluminum). Preparing the non-flammable coating agent mixed with (no silicate) and clay powder (e.g. kaolin), spraying the non-combustible coating agent on a fiber substrate (e.g. glass fiber), applying the non-flammable coating agent to the fiber substrate manufacturing the coated shell, and applying the shell to a first side of the thermal insulation material including wool (e.g., ash wool or rock wool), and a second side opposite the first side, respectively. It may include a placement step. Accordingly, a thermal insulation material with improved heat resistance properties as well as non-flammability properties can be provided.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 및 그 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재가 설명된다. Above, a thermal insulation material with heat-resistant and non-combustible properties and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention have been described. Hereinafter, a thermal insulation material with heat-resistant and non-combustible properties according to a modified example of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 제1 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 제2 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재를 나타내는 도면이다. Figure 5 is a diagram showing a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties according to a first modified example of the present invention, and Figure 6 is a diagram showing a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable characteristics according to a second modified example of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 제1 변형 예 및 상기 제2 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재는, 제1 보온 단열재(200), 제2 보온 단열재(300), 제3 보온 단열재(400), 제1 내피(110), 제2 내피(120), 제1 외피(130), 및 제2 외피(140)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성에 대해 구체적으로 설명된다. 5 and 6, the thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties according to the first modified example and the second modified example includes a first thermal insulation material 200, a second thermal insulation material 300, and a third thermal insulation material. It may include an insulation material 400, a first inner shell 110, a second inner shell 120, a first outer shell 130, and a second outer shell 140. Hereinafter, each configuration will be described in detail.
상기 제1 보온 단열재(200), 및 상기 제2 보온 단열재(300)는 제1 울(wool)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 울은 애쉬 울, 또는 락 울 중 어느 하나일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 보온 단열재(200) 및 상기 제2 보온 단열재(300)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. The first thermal insulation material 200 and the second thermal insulation material 300 may include first wool. For example, the first wool may be either ash wool or rock wool. According to one embodiment, the first thermal insulation material 200 and the second thermal insulation material 300 may be arranged to be spaced apart from each other.
상기 제3 보온 단열재(400)는, 상기 제1 보온 단열재(200) 및 상기 제2 보온 단열재(300) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3 보온 단열재(400)는 제2 울을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 울은 상기 제1 울과 열전도율이 다른 울일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 울은 애쉬 울, 또는 락 울 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 상기 제1 울이 애쉬 울인 경우, 상기 제2 울은 락 울일 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 울이 락 울인 경우, 상기 제2 울은 애쉬 울일 수 있다. The third thermal insulation material 400 may be disposed between the first thermal insulation material 200 and the second thermal insulation material 300. The third thermal insulation material 400 may include second wool. According to one embodiment, the second wool may be wool that has a different thermal conductivity from the first wool. For example, the second wool may be either ash wool or rock wool. That is, when the first wool is ash wool, the second wool may be rock wool. Alternatively, when the first wool is rock wool, the second wool may be ash wool.
구체적으로, 예를 들어, 상기 제1 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재는, 상기 제1 및 제2 보온 단열재(200, 300)가 애쉬 울을 포함하고, 상기 제3 보온 단열재(400)가 락 울을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재는, 상기 제1 및 제2 보온 단열재(200, 300)가 락 울을 포함하고, 상기 제3 보온 단열재(400)가 애쉬 울을 포함할 수 있다. Specifically, for example, in the thermal insulation material with heat-resistant and non-combustible properties according to the first modified example, the first and second thermal insulation materials 200 and 300 include ash wool, and the third thermal insulation material 400 ) may include rock wool. In contrast, in the thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties according to the second modified example, the first and second thermal insulation materials 200 and 300 include rock wool, and the third thermal insulation material 400 includes ash wool. may include.
즉, 상기 제1 및 제2 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재는, 애쉬 울 및 락 울의 함량이 다를 수 있다. 상기 제1 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재와 같이, 애쉬 울의 함량이 락 울의 함량보다 많은 경우, 상대적으로 내열 특성이 향상될 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재와 같이, 락 울의 함량이 애쉬 울의 함량보다 많은 경우, 상대적으로 단열 특성이 향상될 수 있다. That is, the thermal insulation materials with heat-resistant and non-flammable properties according to the first and second modification examples may have different contents of ash wool and rock wool. As in the thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties according to the first modified example, when the content of ash wool is greater than the content of rock wool, the heat-resistant characteristics may be relatively improved. On the other hand, when the content of rock wool is greater than the content of ash wool, as in the thermal insulation material with heat-resistant and non-combustible properties according to the second modified example, the thermal insulation properties may be relatively improved.
상기 제1 내피(110)는 상기 제1 보온 단열재(200) 및 상기 제3 보온 단열재(400) 사이에 배치될 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 내피(120)는 상기 제2 보온 단열재(300) 및 상기 제3 보온 단열재(400) 사이에 배치될 수 있다. The first inner skin 110 may be disposed between the first thermal insulation material 200 and the third thermal insulation material 400. Alternatively, the second inner skin 120 may be disposed between the second thermal insulation material 300 and the third thermal insulation material 400.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 내피(110) 및 상기 제2 내피(120)는, 섬유 기재에 불연 코팅제가 코팅된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유 기재는 유리 섬유일 수 있다. 예를 들어, 상기 불연 코팅제는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 상기 불연 코팅제와 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. According to one embodiment, the first endothelium 110 and the second endothelium 120 may be coated with a non-flammable coating agent on a fiber substrate. For example, the fiber substrate may be glass fiber. For example, the non-flammable coating agent may be the same as the non-combustible coating agent described with reference to FIGS. 1 and 2. Accordingly, detailed description is omitted.
또한, 상기 제1 내피(110) 및 상기 제2 내피(120)는 상기 섬유 기재의 일면 및 타면에 모두 상기 불연 코팅제가 코팅될 수 있다. 상기 제1 내피(110)의 상기 섬유 기재의 일면은 상기 제1 보온 단열재(200)와 접촉하는 면이고, 타면은 상기 제3 보온 단열재(400)와 접촉하는 면일 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 내피(120)의 상기 섬유 기재의 일면은 상기 제3 보온 단열재(400)와 접촉하는 면이고, 타면은 상기 제2 보온 단열재(300)와 접촉하는 면일 수 있다. In addition, the first endothelium 110 and the second endothelium 120 may be coated with the non-flammable coating agent on both one side and the other side of the fiber substrate. One side of the fiber base of the first lining 110 may be in contact with the first thermal insulation material 200, and the other surface may be in contact with the third thermal insulation material 400. In contrast, one side of the fiber base of the second inner skin 120 may be in contact with the third thermal insulation material 400, and the other surface may be in contact with the second thermal insulation material 300.
상기 제1 내지 제3 보온 단열재(200, 300, 400) 사이에, 상기 제1 및 제2 내피(110, 120)가 배치됨에 따라, 상기 제1 및 제2 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재는 내구성이 향상될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 내지 제3 보온 단열재(200, 300, 400) 사이에 상기 제1 및 제2 내피(110, 120)가 배치되지 않는 경우, 상기 제1 내지 제3 보온 단열(200, 300, 400)재는 울(wool)의 열화에 의해 구조가 무너지는 문제점이 발생될 수 있다. 하지만, 상술된 바와 같이, 상기 제1 내지 제3 보온 단열재(200, 300, 400) 사이에, 상기 제1 및 제2 내피(110, 120)가 배치됨에 따라, 울(wool)의 열화에 의한 구조 붕괴 문제가 감소되므로, 상기 제1 및 제2 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재는 내구성이 향상될 수 있다. As the first and second inner skins 110, 120 are disposed between the first to third thermal insulation materials 200, 300, and 400, the heat resistance and non-flammability characteristics according to the first and second modification examples The durability of thermal insulation materials can be improved. Specifically, when the first and second inner skins 110, 120 are not disposed between the first to third thermal insulation materials 200, 300, and 400, the first to third thermal insulation materials 200, 300 , 400) material may have a problem in which the structure collapses due to the deterioration of the wool. However, as described above, as the first and second inner skins 110 and 120 are disposed between the first to third thermal insulation materials 200, 300, and 400, deterioration of the wool occurs. Since the problem of structural collapse is reduced, the durability of the heat-resistant and non-flammable insulating material according to the first and second modification examples can be improved.
상기 제1 외피(130)는, 상기 제1 보온 단열재(200)의 일면에 배치될 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 외피(140)는, 상기 제2 보온 단열재(300)의 타면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 보온 단열재(200)의 일면은 상기 제1 보온 단열재(200)의 상부면일 수 있다. 상기 제2 보온 단열재(300)의 타면은 상기 제2 보온 단열재(400)의 하부면일 수 있다. The first shell 130 may be disposed on one side of the first thermal insulation material 200. Alternatively, the second outer shell 140 may be disposed on the other surface of the second thermal insulation material 300. For example, one surface of the first thermal insulation material 200 may be an upper surface of the first thermal insulation material 200. The other surface of the second thermal insulation material 300 may be a lower surface of the second thermal insulation material 400.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 외피(130) 및 상기 제2 외피(140)는, 섬유 기재에 불연 코팅제가 코팅된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유 기재는 유리 섬유일 수 있다. 예를 들어, 상기 불연 코팅제는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 상기 불연 코팅제와 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. According to one embodiment, the first shell 130 and the second shell 140 may be a fiber substrate coated with a non-flammable coating agent. For example, the fiber substrate may be glass fiber. For example, the non-flammable coating agent may be the same as the non-combustible coating agent described with reference to FIGS. 1 and 2. Accordingly, detailed description is omitted.
또한, 상기 제1 외피(130) 및 상기 제2 외피(140)는, 상기 섬유 기재의 일면에만 상기 불연 코팅제가 코팅될 수 있다. 즉, 상기 제1 외피(130) 및 상기 제2 외피(140)의 일면에는 상기 불연 코팅제가 코팅되되, 상기 제1 외피(130) 및 상기 제2 외피(140)의 타면에는 상기 불연 코팅제가 코팅되지 않을 수 있다. Additionally, the first shell 130 and the second shell 140 may be coated with the non-flammable coating agent on only one side of the fiber substrate. That is, one side of the first shell 130 and the second shell 140 is coated with the non-combustible coating, and the other side of the first shell 130 and the second shell 140 is coated with the non-flammable coating. It may not work.
구체적으로, 상기 불연 코팅제가 코팅되는 상기 제1 외피(130)의 일면은 상기 제1 외피(130)가 외부에 노출되는 면일 수 있다. 이와 달리, 상기 불연 코팅제가 코팅되지 않는 상기 제1 외피(130)의 타면은 상기 제1 외피(130)가 상기 제1 보온 단열재(200)와 접촉되는 면일 수 있다. 또한, 상기 불연 코팅제가 코팅되는 상기 제2 외피(140)의 일면은 상기 제2 외피(140)가 외부에 노출되는 면일 수 있다. 이와 달리, 상기 불연 코팅제가 코팅되지 않는 상기 제2 외피(140)의 타면은 상기 제2 외피(140)가 상기 제2 보온 단열재(300)와 접촉되는 면일 수 있다. Specifically, one surface of the first shell 130 coated with the non-combustible coating agent may be a surface of the first shell 130 exposed to the outside. In contrast, the other surface of the first shell 130 that is not coated with the non-combustible coating agent may be a surface where the first shell 130 is in contact with the first thermal insulation material 200. Additionally, one surface of the second shell 140 coated with the non-combustible coating agent may be a surface of the second shell 140 exposed to the outside. In contrast, the other side of the second shell 140 that is not coated with the non-combustible coating agent may be a surface where the second shell 140 is in contact with the second thermal insulation material 300.
즉, 상기 제1 외피(130) 및 상기 제2 외피(140)가 각각, 상기 제1 보온 단열재 및 제2 보온 단열재(200, 300)와 접촉되는 면에는 상기 불연 코팅제가 코팅되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 외피(130) 및 상기 제1 보온 단열재(200) 사이의 접착력과 상기 제2 외피(140) 및 상기 제2 보온 단열재(300) 사이의 접착력이 향상될 수 있다. That is, the non-flammable coating may not be coated on the surfaces of the first shell 130 and the second shell 140 that come into contact with the first and second thermal insulation materials 200 and 300, respectively. Accordingly, the adhesive force between the first shell 130 and the first thermal insulation material 200 and the adhesive force between the second shell 140 and the second thermal insulation material 300 can be improved.
이상, 본 발명의 변형 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재가 설명되었다. 이하, 본 발명의 실험 예에 따른 불연 코팅제 및 본 발명의 실험 예에 따른 내열 및 불연 특성의 보온 단열재의 구체적인 실험 예 및 특성 평가가 설명된다. Above, a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties according to a modified example of the present invention has been described. Hereinafter, specific experimental examples and property evaluation of the non-flammable coating agent according to the experimental example of the present invention and the thermal insulation material with heat resistance and non-flammable characteristics according to the experimental example of the present invention will be described.
실험 예에 따른 불연 코팅제 제조Manufacturing a non-flammable coating according to an experimental example
소듐 실리케이트의 온도가 30~40℃인 상태에서, 상기 용매(예를 들어, 물)를 투입하고 10~15분의 시간 동안 200~300 rpm의 속도로 교반하여, 제1 베이스 용액을 제조하였다. 이후, 상기 제1 베이스 용액에 알루미노 실리케이트를 투입하고 400~500 rpm의 속도로 교반하여 상기 제2 베이스 용액을 제조하고, 상기 제2 베이스 용액에 고령토를 첨가하여, 상기 실험 예에 따른 불연 코팅제를 제조하였다. With the temperature of the sodium silicate being 30-40°C, the solvent (e.g., water) was added and stirred at a speed of 200-300 rpm for 10-15 minutes to prepare a first base solution. Thereafter, aluminosilicate was added to the first base solution and stirred at a speed of 400 to 500 rpm to prepare the second base solution, and kaolin was added to the second base solution to prepare the non-flammable coating agent according to the experimental example. was manufactured.
구체적으로, 상기 소듐 실리케이트는 NaO2의 중량비율이 9wt% 내지 10wt%이고, Molar ratio가 3.1 내지 3.3인 것을 준비하였고, 상기 알루미노 실리케이트는 제1 메쉬(200mesh)로 필터링한 후, 제2 메쉬(325mesh)로 필터링하여 준비하였고, 상기 고령토는, 고령토 광물을 1차 건조(110℃, 3시간)한 후, 포트밀(pot mill)에 제공하여 24시간 미분쇄한 후, 1차 메쉬(200mesh)로 1차 필터링한 후, 2차 건조(110℃, 3시간)한 후, 2차 메쉬(325mesh)로 2차 필터링하여 준비하였다.Specifically, the sodium silicate was prepared with a weight ratio of NaO 2 of 9 wt% to 10 wt% and a Molar ratio of 3.1 to 3.3, and the alumino silicate was filtered through a first mesh (200 mesh) and then filtered through a second mesh. It was prepared by filtering with (325mesh), and the kaolin was first dried (110°C, 3 hours) on the kaolin mineral, then supplied to a pot mill and finely ground for 24 hours, and then ground through a primary mesh (200mesh). ), then secondary drying (110°C, 3 hours), followed by secondary filtering with a secondary mesh (325mesh).
실험 예에 따른 보온 단열재 제조Manufacture of thermal insulation material according to experimental example
보온 단열재를 준비한 후, 보온 단열재에 상기 실험 예에 따른 불연 코팅제를 1차 분사하고 건조하였다. 구체적으로, 상기 불연 코팅제는 스프레이건(spray gun)을 이용하여 분사되었으며, 시료 용량은 600 cc가 사용되고, 공기압은 2~3 bar로 유지하였다. 또한, 보온 단열재를 회전시키며 상기 불연 코팅제를 분사하되, 보온 단열재의 회전 속도 50~55 rpm, 분사 거리 40~60 cm, 및 분사 각도 30~40°의 조건에서 분사하였다. 이후, 상기 불연 코팅제가 코팅된 보온 단열재는 30~40 ℃의 온도에서 90~120분의 시간 동안 건조되었다. After preparing the thermal insulation material, the non-flammable coating agent according to the above experimental example was first sprayed on the thermal insulation material and dried. Specifically, the non-flammable coating agent was sprayed using a spray gun, a sample volume of 600 cc was used, and the air pressure was maintained at 2 to 3 bar. In addition, the non-flammable coating agent was sprayed while rotating the thermal insulation material, under the conditions of a rotation speed of the thermal insulation material of 50 to 55 rpm, a spray distance of 40 to 60 cm, and a spray angle of 30 to 40°. Thereafter, the thermal insulation material coated with the non-combustible coating agent was dried at a temperature of 30 to 40 ° C. for 90 to 120 minutes.
상기 불연 코팅제가 코팅된 후, 상기 보온 단열재의 강도 보강을 위하여, 물을 2차 분사하고 건조하였다. 구체적으로, 물은 스프레이건(spray gun)을 이용하여 분사되었으며, 시료 용량은 600 cc가 사용되고, 공기압은 2~3 bar로 유지하였다. 또한, 보온 단열재를 회전시키며 물을 분사하되, 보온 단열재의 회전 속도 50~55 rpm, 분사 거리 40~60 cm, 및 분사 각도 30~40°의 조건에서 분사하였다. 이후, 물이 코팅된 보온 단열재는 30~40 ℃의 온도에서 90~120분의 시간 동안 건조되었다. 이에 따라, 상기 실험 예에 따른 보온 단열재가 제조되었다. After the non-flammable coating agent was coated, water was secondarily sprayed and dried to reinforce the strength of the thermal insulation material. Specifically, water was sprayed using a spray gun, a sample volume of 600 cc was used, and the air pressure was maintained at 2 to 3 bar. In addition, water was sprayed while rotating the thermal insulation material, under the conditions of a rotation speed of the thermal insulation material of 50 to 55 rpm, a spray distance of 40 to 60 cm, and a spray angle of 30 to 40°. Afterwards, the water-coated thermal insulation material was dried at a temperature of 30 to 40 °C for 90 to 120 minutes. Accordingly, the thermal insulation material according to the above experimental example was manufactured.
도 7은 본 발명의 실험 예에 따른 보온 단열재의 불연 특성을 테스트한 사진이다. Figure 7 is a photograph of testing the non-flammable characteristics of a thermal insulation material according to an experimental example of the present invention.
도 7의 (a)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 불연 코팅제가 코팅되기 전 상태의 보온 단열재를 촬영하여 나타내고, 도 7의 (b) 및 (c)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 불연 코팅제가 코팅된 상기 실험 예에 따른 보온 단열재를 나타내고, 도 7의 (d)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 보온 단열재의 토치 테스트(1260℃, 1분 30초) 과정을 촬영하여 나타내고, 도 7의 (e)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 보온 단열재의 토치 테스트 후 상태를 촬영하여 나타낸다. 도 7의 (a) 내지 (e)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실험 예에 따른 불연 코팅제는 우수한 불연 특성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. Referring to (a) of FIG. 7, the thermal insulation material in the state before being coated with the non-combustible coating according to the above experimental example is photographed and shown, and referring to (b) and (c) of FIG. 7, the non-combustible insulation according to the above experimental example is shown. Shows a thermal insulation material coated with a coating agent according to the experimental example, and referring to (d) of FIG. 7, the torch test (1260°C, 1 minute 30 seconds) process of the thermal insulation material according to the experimental example is shown by filming, and FIG. Referring to (e) of 7, the state after the torch test of the thermal insulation material according to the above experimental example is photographed and shown. As can be seen in Figures 7 (a) to (e), it was confirmed that the non-flammable coating agent according to the above experimental example had excellent non-flammable properties.
도 8은 본 발명의 실험 예에 따른 불연 코팅제가 적용된 제품을 촬영한 사진이다. Figure 8 is a photograph taken of a product to which a non-flammable coating agent was applied according to an experimental example of the present invention.
도 8의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 보온 단열 제품에 상기 실험 예에 따른 불연 코팅제를 코팅한 후 촬영한 사진을 나타낸다. 도 8의 (a) 내지 (d)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실험 예에 따른 불연 코팅제는, 보온 단열 제품에 용이하게 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다. Referring to Figures 8 (a) to (d), pictures taken after coating a thermal insulation product with a non-flammable coating agent according to the above experimental example are shown. As can be seen in Figures 8 (a) to (d), it was confirmed that the non-flammable coating agent according to the above experimental example can be easily applied to thermal insulation products.
도 9는 본 발명의 실험 예에 따른 보온 단열재의 불연성 시험 온도 그래프이다.Figure 9 is a non-flammability test temperature graph of a thermal insulation material according to an experimental example of the present invention.
도 9의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 보온 단열재에 대해 불연성 시험을 3회(TEST 1, TEST 2, TEST 3) 수행한 수, 각 시험에 대한 온도 변화를 나타낸다. 불연성 시험은 21~24℃ 온도, 53~57% R.H. 습도 환경에서 20분 동안 수행되었다. Referring to Figures 9 (a) to (c), the number of incombustibility tests (TEST 1, TEST 2, TEST 3) performed on the thermal insulation material according to the above experimental example three times, and the temperature change for each test are shown. . Non-flammability test is conducted at a temperature of 21~24℃, 53~57% R.H. It was performed for 20 minutes in a humid environment.
불연성 시험 결과는 아래의 <표 2>를 통해 정리된다. The non-flammability test results are summarized in <Table 2> below.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실험 예에 따른 보온 단열재의 가스 유해성 시험 결과를 나타내는 도면이다. Figures 10 and 11 are diagrams showing the results of a gas toxicity test of a thermal insulation material according to an experimental example of the present invention.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 실험 예에 따른 보온 단열재에 대해 가스 유해성 시험을 수행하였다. 가스 유해성 시험은 25~26℃ 온도, 55% R.H 습도 환경에서 15분 동안 수행되었고, 부열원(LPG)으로 3분간 가열 후 다시 주열원(전열)으로 3분간 가열하는 방식으로, 시험용 흰 쥐의 평균행동정지시간을 측정하였다. 도 10은 시험체 1(시험용 흰 쥐)에 대한 결과를 나타내고, 도 11은 시험체 2(시험용 흰 쥐)에 대한 결과를 나타낸다. 도 10의 결과는 아래의 <표 3> 및 <표 4>를 통해 정리되고, 도 11의 결과는 아래의 <표 5> 및 <표 6>을 통해 정리된다. Referring to Figures 10 and 11, a gas toxicity test was performed on the thermal insulation material according to the above experimental example. The gas toxicity test was conducted for 15 minutes in an environment with a temperature of 25~26℃ and 55% R.H. humidity, and was heated with a secondary heat source (LPG) for 3 minutes and then heated again with a main heat source (electric heat) for 3 minutes. The average behavioral cessation time was measured. Figure 10 shows the results for test subject 1 (white rat for testing), and Figure 11 shows the results for test subject 2 (white rat for testing). The results of FIG. 10 are summarized through <Table 3> and <Table 4> below, and the results of FIG. 11 are summarized through <Table 5> and <Table 6> below.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.Above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments and should be interpreted in accordance with the appended claims. Additionally, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
100: 외피
110, 120: 제1 및 제2 내피
130, 140: 제1 및 제2 외피
200, 300, 400: 제1 내지 제3 보온 단열재100: outer shell
110, 120: first and second endothelium
130, 140: first and second shells
200, 300, 400: first to third thermal insulation materials
Claims (6)
상기 불연 코팅제를 섬유 기재에 분사하여, 상기 섬유 기재에 상기 불연 코팅제가 코팅된 외피를 제조하는 단계; 및
울(wool)을 포함하는 보온 단열재의 제1 면, 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면에 각각 상기 외피를 배치하는 단계를 포함하되,
상기 불연 코팅제를 상기 섬유 기재에 분사하여 상기 섬유 기재에 상기 불연 코팅제가 코팅된 상기 외피를 제조하는 단계에서, 상기 불연 코팅제가 코팅된 상기 섬유 기재에 강도 보강액을 분사하고 건조하는 단계를 더 포함하고,
상기 강도 보강액은 상기 물을 포함하고,
상기 소듐 실리케이트, 상기 물, 상기 애쉬(ash), 및 상기 점토 분말이 혼합된 상기 불연 코팅제를 준비하는 단계는,
상기 소듐 실리케이트, 및 상기 물이 혼합된 제1 베이스 용액을 준비하는 단계; 및
상기 애쉬 및 상기 점토 분말을 포함하는 내열성 입자를 상기 제1 베이스 용액에 첨가하고 교반하여, 상기 불연 코팅제를 제조하는 단계를 포함하고,
상기 내열성 입자를 제조하는 단계는,
포트밀(pot mill)에 상기 점토 분말을 제공하고 상기 물을 분사하며 상기 포트밀을 회전시켜 1차 입자를 제조하는 단계;
상기 1차 입자에 상기 애쉬 및 상기 소듐 실리케이트를 분사하여 상기 내열성 입자를 제조하는 단계; 및
상기 내열성 입자를 열처리 건조하는 단계를 포함하고,
상기 내열성 입자는 코어(점토 분말)-쉘(애쉬) 구조인 것을 포함하고,
상기 불연 코팅제에 포함된 상기 내열성 입자의 크기에 따라서, 상대적으로 상기 내열성 입자의 크기가 큰 상기 내열성 입자를 포함하는 상기 불연 코팅제를 제1 불연 코팅제로 정의하고, 상대적으로 상기 내열성 입자의 크기가 작은 상기 내열성 입자를 포함하는 상기 불연 코팅제를 제2 불연 코팅제로 정의하되,
상기 불연 코팅제를 상기 섬유 기재에 분사하여 상기 섬유 기재에 상기 불연 코팅제가 코팅된 상기 외피를 제조하는 단계에서, 상기 섬유 기재에 상기 제1 불연 코팅제 및 상기 제2 불연 코팅제가 순차적으로 분사되어 상기 외피가 제조되는 것을 포함하고,
상기 외피는 일면 및 상기 일면에 대향하는 타면을 포함하고,
상기 보온 단열재의 상기 제1 면에 배치되는 상기 외피의 상기 일면에는 상기 불연 코팅제가 미코팅되고, 상기 외피의 상기 타면에는 상기 불연 코팅제가 코팅된 것을 포함하고,
상기 보온 단열재의 상기 제2 면에 배치되는 상기 외피의 상기 일면에는 상기 불연 코팅제가 미코팅되고, 상기 외피의 상기 타면에는 상기 불연 코팅제가 코팅된 것을 포함하는, 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법.
Preparing a non-flammable coating containing a mixture of sodium silicate, water, ash, and clay powder;
Spraying the non-flammable coating agent on a fiber substrate to manufacture a shell coated with the non-flammable coating agent on the fiber substrate; and
Comprising the step of arranging the outer shell on a first side of a thermal insulation material containing wool, and a second side opposite the first side,
In the step of manufacturing the outer shell coated with the non-combustible coating agent on the fiber substrate by spraying the non-combustible coating agent on the fiber substrate, the step further includes spraying a strength reinforcing solution on the fiber substrate coated with the non-flammable coating agent and drying it. do,
The strength reinforcing liquid includes the water,
The step of preparing the non-flammable coating agent in which the sodium silicate, the water, the ash, and the clay powder are mixed,
Preparing a first base solution in which the sodium silicate and the water are mixed; and
Comprising the step of adding heat-resistant particles containing the ash and the clay powder to the first base solution and stirring to prepare the non-flammable coating agent,
The step of manufacturing the heat-resistant particles is,
Providing the clay powder to a pot mill, spraying the water, and rotating the pot mill to produce primary particles;
manufacturing the heat-resistant particles by spraying the ash and the sodium silicate on the primary particles; and
Comprising the step of heat-treating and drying the heat-resistant particles,
The heat-resistant particles include those with a core (clay powder)-shell (ash) structure,
According to the size of the heat-resistant particles included in the non-flammable coating, the non-flammable coating containing the heat-resistant particles with relatively large heat-resistant particles is defined as the first non-flammable coating, and the first non-flammable coating is defined as the first non-flammable coating. The non-flammable coating containing the heat-resistant particles is defined as a second non-flammable coating,
In the step of manufacturing the outer shell coated with the non-flammable coating agent on the fiber substrate by spraying the non-combustible coating agent on the fiber substrate, the first non-combustible coating agent and the second non-combustible coating agent are sequentially sprayed on the fiber substrate to form the outer shell. Including being manufactured,
The outer shell includes one side and another side opposite the one side,
One side of the outer shell disposed on the first side of the thermal insulation material is uncoated with the non-combustible coating agent, and the other side of the outer shell is coated with the non-flammable coating agent,
A method of manufacturing a thermal insulation material with heat-resistant and non-flammable properties, comprising uncoating the non-combustible coating agent on one side of the outer shell disposed on the second side of the thermal insulation material, and coating the non-combustible coating agent on the other side of the outer shell. .
상기 애쉬는 알루미노 실리케이트(alumino silicate)를 포함하고,
상기 점토 분말은, 점토(clay), 고령토(kaolin), 카올라이트(kaolinite), 벤토나이트(bentonite), 제올라이트(zeolite), 몬모릴로나이트(montmolinonite), 나크라이트(nacrite), 딕카이트(dickite), 할로이사이트(holloysite), 또는 깁사이트(gibbsite) 중 어느 하나를 포함하는, 내열 및 불연 특성의 보온 단열재 제조 방법.According to claim 1,
The ash includes alumino silicate,
The clay powder includes clay, kaolin, kaolinite, bentonite, zeolite, montmolinonite, nacrite, dickite, and halloysite. A method of manufacturing a thermal insulation material with heat-resistant and non-combustible properties, comprising either holloysite or gibbsite.
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