KR19980087554A

KR19980087554A - 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR19980087554A
Application number: KR1019980020351A
Authority: KR
Inventors: 김태봉; 허보영
Original assignee: 김태봉; 허보영
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 1998-12-05
Also published as: KR100266856B1

Abstract

본 발명은 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 방음 흡음 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 다수의 기포(12)가 형성된 발포 알루미늄 패널(10)을 압연하여 폐쇄 상태의 기포(12)를 오픈된 기포(12)로 변환시키는 단계; 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널(10)을 세척하는 단계; 세척된 발포 알루미늄 패널(10)을 건조시키는 단계; 건조된 발포 알루미늄 패널(10)의 적어도 일 표면에 접착제(20)를 도포하는 단계; 접착제(20)가 도포된 패널(10)을 예열시키면서 정전기를 발생시키고 정전된 섬유사(30)를 접착제(20) 표면에 정전 결합시켜 섬유사(30)를 패널(10)에 코팅시키는 단계; 및 섬유사가 코팅된 패널(10)을 예열 건조하여 접착제(20)를 경화시키는 단계를 포함하는 제조 방법과, 이 방법으로 제조되는 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널(1)이 제공된다.

Description

섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널 및 그 제조 방법

(기술분야)

본 발명은 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널의 표면에 섬유사를 결합시켜 흡음을 요하는 건축 마감재와 산업용 흡음재로 사용될 수 있도록 한 발포 알루미늄 흡음 패널 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

(배경기술)

일상 주변에는 각종 기계 설비의 가동, 자동차, 철도, 지하철, 항공기 등 교통 수단의 운행, 중장비를 이용한 각종 공사, 또는 각종 음향 기기의 작동 등 여러 가지 요인에 의해 바람직하지 않은 소리, 즉 소음이 발생되기 마련이다. 이런 소음은 개인적으로는 난청, 두통, 불안감 등을 유발하여 건강을 해치는 요인으로 작용하고, 산업 현장에서는 열악한 작업환경을 조성하고 진동을 발생시켜 생산성의 저하와 제품의 품질저하를 야기한다.

따라서, 소음 유발원들은 가능한 한 적은 소음이 발생되도록 설계되어야 하고, 불가피하게 발생된 소음이라면 가능한 한 소음이 외부로 전파되는 것을 차단하는 조치가 필요하다.

이런 방음의 필요성은, 작업장, 도로변, 철도변, 공항주변, 건설현장, 중장비, 아파트나 사무실과 같은 공동 주거시설, 음악당이나 극장과 같은 공연장, 실내스포츠 시설, 및 각종 위락시설과 같은 거의 모든 주변 생활환경에 요구되고 있다.

통상적인 방음 방법으로서는, 흡음 또는 차음 성능이 있는 소재로 만들어진 각종 방음재를 사용하여, 방음벽, 방음 칸막이(partition), 방음실, 음향처리용 마감재 등과 같은 방음 구조물을 설치하므로써, 소음을 흡수하고 그 전파 경로를 차단하는 방법이 널리 사용되고 있다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 방음 소재로서는, 목재 또는 콘크리트와 같은 일반적인 건축 소재, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 또는 폴리에스터와 같은 합성수지재, 글래스울 또는 암면과 같은 무기 섬유재, 및 금속 타공판과 같은 금속재 등 여러 가지 소재를 단독 또는 복합한 것들을 들 수 있다.

방음재는 그 사용 장소와 용도에 따라 다소 차이는 있겠지만, 광범위한 주파수 영역에서의 우수한 흡차음성, 우수한 기계적 특성(내구성 등) 및 열적 특성(불연성, 난연성 등)을 구비하면서도, 제조 원가가 저렴하고 시공이 간편한 것이 바람직할 것이다.

그러나 종래의 방음재들은 상기한 여러 가지 요건들 중 일부의 요건에 부합하지 못하여 방음 설비의 구축에 이들을 적용함에 있어서 상당한 문제점들을 내포하고 있다. 예를 들어 목재나 플라스틱 수지로 된 방음재는 열에 약하여 화재에 취약하다는 문제점이 있고, 글래스울이나 암면 등은 환경 오염의 원인으로 작용하는 문제점이 있으며, 알루미늄판은 자체의 소음 방지 성능이 충분하지 못하다는 한계가 있다. 또한 금속재를 제외한 종래의 방음재는 거의 재활용이 불가능하여 폐기지 많은 쓰레기를 발생시키고 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 광범위한 주파수 영역에서의 흡음 성능이 우수하면서도 공해를 유발하지 않을 뿐만 아니라 재활용이 가능하며, 다양한 소음 방지 설비의 재료로 반영구적으로 내구성 있게 사용할 수 있고, 특히 건축물의 내장 마감재와 산업 현장의 흡음 소재로 사용할 수 있는, 불연성, 초경량의 방음재를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 저주파 영역의 소음은 물론 고주파 영역의 소음을 흡수할 수 있는 흡음 성능을 향상시킨 방음재를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널의 제조 방법을 보여주는 도면,

도2는 본 발명에 따른 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널의 사시도,

도3은 도2의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널

10: 발포 알루미늄 패널 12: 기포

20: 접착제 30: 섬유사

상기한 본 발명의 목적은 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널의 적어도 일측면에 섬유사를 코팅하여, 저주파 영역의 소음은 발포 알루미늄의 오픈된 기포에 의해 흡수하고 고주파 영역의 소음은 코팅된 섬유사에 의해 흡수하도록 한, 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널에 의해 달성된다.

보다 구체적으로 본 발명의 목적은, 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 상기 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널의 적어도 일측면에 섬유사를 접착제로 결합하여 이루어진 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널에 의해 달성된다.

상기한 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널은, 다수의 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 압연하여 폐쇄 상태의 기포를 오픈된 기포로 변환시키는 단계; 상기 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 세척하는 단계; 상기 세척된 발포 알루미늄 패널을 건조시키는 단계; 상기 건조된 발포 알루미늄 패널의 적어도 일 표면에 접착제를 도포하는 단계; 상기 접착제가 도포된 발포 알루미늄 패널을 예열시키면서 정전기를 발생시키고 정전기 발생된 섬유사를 상기 접착제 표면에 정전 결합시켜 섬유사를 상기 발포 알루미늄 패널에 코팅시키는 단계; 및 상기 섬유사가 코팅된 발포 알루미늄 패널을 예열 건조하여 접착제를 경화시키는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조된다.

본 발명에 따른 발포 알루미늄 흡음 패널에 기재로 사용되는 다수의 오픈된 기포를 가지는 발포 알루미늄 패널은, 알루미늄을 발포 가공하여 다수의 오픈된 기포를 형성시킨 것이다. 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널은, 히터와 교반기가 구비된 주형에 알루미늄 금속을 넣어 용융하고, 증점제(viscosity increasing agent)를 투입하여 적정 점도를 유지한 다음, 발포제를 첨가하여 기포를 형성시키는 공지의 알루미늄 발포 공정으로 발포 알루미늄을 제조한 후에, 이 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄 상태의 기포를 오픈된 기포로 변환시키는 방법으로 제조한다.

여기에서 오픈된 기포의 의미는 발포 알루미늄에 형성되어 있는 기포들이 폐쇄되어 있는 것이 아니라 개방되어 있음을 의미한다. 통상적인 방법에 의해 제조되는 발포 알루미늄의 기포는 대부분이 폐쇄되어 각각의 기포가 하나의 밀폐공간을 형성하고 있다. 폐공간의 기포를 가지는 발포 알루미늄은 기포가 음파를 흡수하는 작용을 충분히 발휘하지 못하기 때문에, 본 발명이 목적하는 충분한 방음 성능을 나타내지 못한다. 따라서 본 발명에서는 발포 알루미늄을 압연기로 가볍게 압연하므로써 폐쇄된 기포를 터트려서 오픈된(개방된) 기포로 변환시키는 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널을 구체적으로 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.

도1은 본 발명에 따른 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널의 제조 방법을 보여주는 도면, 도2는 본 발명에 따른 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널의 사시도, 도3은 도2의 단면도이다.

도1을 참조하여 본 발명에 따른 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널(1)의 제조 1단계 공정은, 발포 알루미늄 패널을 압연하여 폐쇄 상태의 기포를 오픈된 기포로 변환시키는 단계이다.

발포 알루미늄 패널(10)을 압연하여 폐쇄 상태의 기포를 오픈된 기포(12)로 변환시키는 것은, 예컨대 패널(10)의 두께를 20-30% 감축시키는 정도로 발포 알루미늄 패널을 두께 방향으로 가압하므로써 이루어진다. 압연량(rolling reduction)은 발포 알루미늄 패널의 용도, 두께 등에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 다만 지나치게 압연량을 크게 함으로써 기포(12)가 압착되어 없어지지 않도록 하여야 한다. 이렇게 제조된 발포 알루미늄 패널은, 오픈된 기포를 다수 포함하는 다공질이 되며, 총체적의 90%이상이 기포로 된 초경량의 흡음 패널이 된다.

2단계는 오픈된 기포(12)를 가지는 발포 알루미늄 패널(10)을 세척시키는 것이다. 본 세척 공정은 이후에 수행되는 일련의 섬유사 접착 공정에서 발포 알루미늄(10)의 표면에 섬유사(30)가 잘 접착되도록 하기 위해 불순물을 제거하는 전처리 공정으로서, 발포 알루미늄 패널(10)의 세척 방법은, 특히 제한되는 것은 아니지만, 물(16)이 담긴 수조(14) 중에 침지된 알루미늄 패널(10)에 초음파(18)를 가하여 진동에 의해 불순물을 제거하는 것이 바람직하다.

3단계 공정은 세척된 발포 알루미늄 패널(10)을 건조시키는 공정이다. 세척 공정에서 유입된 수분이 발포 알루미늄 패널(10)에 잔존하는 경우, 이후의 공정에서 섬유사(30)가 패널(10)에 불안전하게 접착되므로써 섬유사(30)의 박리를 일으킬 수 있다. 따라서 패널(10)에 잔존하는 수분은 건조로와 같은 가열로에서 완벽하게 제거하는 것이 바람직하다.

4단계의 공정은 건조된 발포 알루미늄 패널(10)의 적어도 일 표면에 접착제(20)를 도포하는 공정이다. 본 발명에 사용될 수 있는 접착제로서는, 알루미늄 금속 표면에 각종 섬유사를 접착할 수 있는 것이라면 특히 제한되지 아니하며, 예를 들면 수용성 규산소다, 카제인, 아라비아고무 등과 같은 천연 및 무기 접착제, SBR, NBR, NBR라텍스 등과 같은 고무 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 레졸형페놀수지와 같은 포름알데히드계 접착제, 폴리초산비닐계 또는 스티렌계 접착제와 같은 중합계 접착제 등이 사용될 수 있으며, 특히 용제로서 물을 사용하는 수용성 접착제가 바람직하다.

5단계는 접착제(20)가 도포된 패널(10)의 표면에 섬유사(30)를 도포하는 공정으로서, 섬유사(30)는 정전기적인 인력을 이용하여 상기 접착제(20)에 부착되게 한 후, 접착제(20)의 접착력에 의해 결합시킨다. 구체적으로 설명하면, 패널(10)을 예열시킨 상태에서 정전기 발생 장치(32)에 의해 고압의 정전기를 인가하고, 희석된 섬유사 분말을 상기 정전기 발생 장치(32)에 장입하여 정전기를 부여한 후, 소정의 속도로 이동하는 패널(10)의 상기 접착제(20) 위에 섬유사 분말을 분사하여 코팅시킨다.

사용될 수 있는 섬유사(30)로서는 면, 명주, 모 등의 천연 섬유, 또는 나일론, 레이온, 폴리프로필렌 섬유, 폴리우레탄 섬유, 아크릴 섬유, 아세테이트 섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 폴리에스테르 섬유 등의 화학 섬유 등을 들 수 있으며, 상기 섬유는 미세한 분말 형상으로 분쇄하여 사용한다.

섬유사(30)의 코팅 두께는 코팅 작업시 패널(10)의 이동속도, 섬유사의 크기, 및 인가된 정전기 전압을 조정하므로써 필요로 하는 정도로 조절할 수 있다. 또한, 최종적으로 완성된 패널(1)의 색상은 사용되는 섬유사(30)의 색상에 의해 결정되므로, 본 공정에서 패널(1)의 사용용도와 사용장소에 따라 섬유사(30)의 색상을 적절히 선택한다.

마지막 6단계는 접착제(20)를 경화하여 섬유사(30)가 고착되도록 하는 공정이다. 즉, 상기 섬유사(30)가 코팅된 패널(10)을 예열 가능한 건조로에서 예열 건조하여 접착제(20)를 경화시키므로써, 섬유사(30)가 코팅된 소음 방지용 발포 알루미늄 패널(1)이 최종적으로 완성된다.

상기와 같은 방법에 의해 제조된 본 발명의 발포 알루미늄 흡음 패널(1)은, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 기포(12)가 형성된 발포 알루미늄 패널(10)의 일 표면에 접착제(20)에 의해 섬유사(30)가 피복 결합된 구성을 가지게 된다.

본 발명에 따른 섬유사가 코팅된 발포 알루미늄 흡음 패널(1)로 된 방음재는, 발포 알루미늄 패널(10)의 오픈된 기포(12)에 의해 500Hz 이하의 저주파 소음을 감쇄시키는 것과 동시에, 결합된 섬유사(30)가 고주파 소음의 반사를 줄이고 흡음 작용을 하므로, 광범위한 가청 주파수 영역에서의 흡음 효과가 탁월하다.

본 발명에 따른 섬유사가 코팅된 발포 알루미늄 흡음 패널은, 공장, 사무실, 주거용 건물, 철도, 자동차, 선박, 항공기, 방음실, 공연장, 방송 스튜디오, 체육관 등 흡음을 요하는 공간에 설치되는, 내장용 벽(천장, 바닥), 칸막이, 및 각종 음향처리를 요하는 마감재로 사용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 섬유사가 코팅된 발포 알루미늄 흡음 패널은 다음과 같은 효과가 있다. 첫째 광범위한 주파수 영역에서의 우수한 흡음 성능을 발휘한다. 둘째, 발포 알루미늄을 기재로 사용하고 있기 때문에 중량이 가볍고 가공 및 취급이 용이하며 내구성이 우수하다. 셋째, 재활용이 가능함으로 공해를 유발하지 않을 뿐만 아니라 자원을 절약할 수 있다. 넷째, 불연성이기 때문에 화재시 유독가스를 방출하지 아니한다. 다섯째, 인체에 유해한 전자파의 차폐 효과가 뛰어나다. 여섯째, 발포 알루미늄 패널에 결합된 섬유사에 의해 다양한 디자인을 연출할 수 있고 부드러운 질감을 나타낼 수 있어서 최종 내장 마감재로 사용할 수 있다.

Claims

다수의 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 압연하여 폐쇄 상태의 기포를 오픈된 기포로 변환시키는 단계; 상기 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 세척하는 단계; 상기 세척된 발포 알루미늄 패널을 건조시키는 단계; 상기 건조된 발포 알루미늄 패널의 적어도 일 표면에 접착제를 도포하는 단계; 상기 접착제가 도포된 발포 알루미늄 패널을 예열시키면서 정전기를 발생시키고 정전기 발생된 섬유사를 상기 접착제 표면에 정전 결합시켜 섬유사를 상기 발포 알루미늄 패널에 코팅시키는 단계; 및 상기 섬유사가 코팅된 발포 알루미늄 패널을 예열 건조하여 접착제를 경화시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널에의 섬유사 코팅은, 상기 발포 알루미늄 패널을 예열시킨 상태에서 정전기 발생 수단에 의해 상기 발포 알루미늄 패널에 고압의 정전기를 발생시키고, 희석된 섬유사 분말에 정전기 발생 수단으로 정전기를 발생시킨 후, 상기 발포 알루미늄 패널을 일정한 속도로 이동시키면서 섬유사 분말을 분사하여 코팅시키는 것을 특징으로 하는 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널의 제조 방법.
발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 상기 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널의 적어도 일측면에 섬유사를 접착제로 결합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유사가 결합된 발포 알루미늄 흡음 패널.