KR20030095484A - 알루미늄을 이용한 흡음판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속섬유를 이용한 흡음판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상,하부 금속망 사이에 경화제에 의해 결합되는 지름이 5∼100 μm의 범위를 갖고, 길이는 1∼100 mm 범위를 갖는 단섬유인 알루미늄 미세 섬유를 적층된 상태로 압착시킨 흡음판을 제공하며, 이러한 흡음판은 알루미늄 섬유를 소정의 높이로 적층시키는 단계; 상기 알루미늄 섬유의 상하면에 금속망을 압착시키는 단계; 상기 알루미늄 섬유를 경화제로 적시는 단계; 상기 경화제로 적신 알루미늄 섬유를 건조하는 단계에 의한 흡음판의 제조 방법에 의하여 가공된다. 이와 같이 하여 제조된 본 발명에 의한 흡음판은 미세한 알루미늄 섬유를 경화제에 의해서 결속시킴으로써 알루미늄 섬유의 결합력을 향상시키도록 하고, 그 상하면에 금속망을 압착시킴으로써 흡음판의 강도가 향상됨으로써 내구성, 내수성, 내기류성, 내오염성 및 안전성과 시공성 등이 우수하며, 우수한 강도와 흡음성 및 장식성을 갖는 효과가 있다.
Description
본 발명은 알루미늄 섬유를 원료로 제조되는 흡음판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세한 금속사인 알루미늄 섬유에 경화제를 첨가하여 알루미늄 섬유의 결합력을 향상시킴과 아울러 알루미늄 섬유의 상하면에 금속망을 압착시켜 흡음재의강도를 향상시킨 흡음판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 흡음재는 석면이나, 그라스울(GLASS WOOL)과 같은 무기 섬유계와, 발포우레탄 및 스치로폼, 발포염화비닐과 같은 유기고분자계, 발포그라스나 발포콘크리트와 같은 무기물계 등이 있다.
이중에서 그라스울은 가장 일반적으로 사용되고 있는 방음소재로서, 진동, 풍압, 충격 등에 의해 쉽게 부서지기 때문에 이때 발생되는 분진이 인체에 치명적으로 유해하고, 산업폐기물로 분류되어 폐기시키기에 어려움이 있는 등의 문제가 있다. 또한, 그라스울은 공기중의 수분을 흡수하기 때문에 흡음 특성이 저하될 뿐 아니라 다른 보강재를 사용하는 복합구조에 의해서만이 시공이 이루어지는 단점이 있다.
한편, 발포우레탄과 같은 다공체는 흡음 특성은 우수하나 내열성이 낮고, 대형 건물의 내장용으로 시공된 상태에서 화재시 유독가스를 배출하는 문제가 있다.
또한, 발포그라스나 발포콘크리트와 같은 소재들은 내열성은 확보되지만 단위 무게가 무겁기 때문에 건물의 내장용으로 사용하기 어렵고, 흡음 등급을 향상시키기 위해 기계적인 가공을 부가적으로 실시하여야 하는 문제가 있다.
상술한 바와 같이 종래의 흡음재들은 내열성, 내구성, 흡음성 및 경량성을 골고루 만족시키지 못하는 한계가 있다.
한편, 종래의 알루미늄 섬유를 사용하는 흡음재는 통상적으로 알루미늄 섬유의 직경이 50∼250 μm으로 일정하며 길이가 1cm 이상인 장(長)섬유를 사용하기 때문에 기공의 크기를 줄이기 어려워 일정량 이상의 흡음력을 갖기 어렵다는 문제가있다.
본 발명의 목적은 미세한 알루미늄 단섬유를 흡음재에 적용함으로써 흡음성을 향상시키도록 한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 알루미늄 섬유층의 상하면에 금속망을 부착시킴으로써 흡음재의 강도를 향상시키도록 한 것이다,
도 1은 본 발명에 의한 흡음판을 제조하기 위한 장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 흡음판의 제조 공정도.
도 3은 본 발명에 의해 제조된 흡음판의 사시도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 ; 알루미늄 섬유2 ; 금속섬유 원료통
3 ; 콘베이어4 ; 금속망
5,6 ; 상,하부 금속망 공급롤러7,8,9 ; 압연 롤러
10 ; 경화제 분무장치11 ; 열처리 오븐
12 ; 절단장치
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 흡음판은 상,하부 금속망 사이에 경화제에 의해 결합되는 알루미늄 미세 섬유를 적층시킨 상태로 압착하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 알루미늄 섬유는 지름이 5∼100 μm의 범위를 갖고, 길이는 1∼100 mm 범위를 갖는 단섬유인 것이 바람직하다.
상기 금속망은 알루미늄 메시(mesh)망이거나, 알루미늄 익스펜디드(expanded)망인 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 흡음판의 제조 방법은 알루미늄 섬유를 소정의 높이로 적층시키는 단계; 상기 알루미늄 섬유의 상하면에 금속망을 압착시키는 단계; 상기 알루미늄 섬유를 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 알루미늄 섬유의 경화 단계는 상기 알루미늄 섬유를 경화제로 적시는 단계와, 상기 경화제로 적신 알루미늄 섬유를 건조하는 단계인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 알루미늄 섬유를 경화시키는 단계에서 사용되는 경화제는 열경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 열경화성 수지는 나일론계 열경화성 수지 또는 세라믹계 열경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 의한 흡음판 제조 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 흡음판 제조 방법의 공정도이며, 도 3은 본 발명에 의해 제조된 흡음판의 구성을 보인 부분절결 사시도이다.
도 1 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 흡음판을 제조하기 위한 장치의 구성은 다량의 알루미늄 섬유(1)가 수납되어 있는 금속섬유 원료통(2)과, 금속섬유 원료통(2)에서 공급되는 알루미늄 섬유(1)가 적층되는 콘베이어(3)와, 알루미늄 금속망(4)을 알루미늄 섬유(1)의 상하면에 공급하는 상,하부 금속망 공급롤러(5)(6)와, 알루미늄 섬유(1)가 개재된 상태의 상,하부 금속망(4)을 가압하기 위한 수 개의 압연 롤러(7)(8)(9)와, 알루미늄 섬유(1)에 경화제를 분무하는 경화제 분무장치(10)와, 경화제가 분무된 알루미늄 섬유(1)를 건조시키는 열처리 오븐(11)과, 열처리 오븐을 통과한 알루미늄 섬유(1)가 개재된 금속망(4)을 절단하는 절단장치(12)로 구성되어 있다.
본 발명에 사용되는 금속섬유인 알루미늄 섬유(1)는 지름이 5∼100 μm의 범위를 갖고, 길이는 1∼100mm 범위의 미세 섬유를 사용하며, 상,하부 금속망(4) 사이에 충전되는 두께는 1∼50mm인 것이 바람직하다.
상,하부 금속망(4)은 알루미늄을 재질로 형성하는 것이 바람직하며, 일반적인 메시(mesh)망 또는 익스펜드(expanded)망을 사용하도록 한다.
알루미늄 섬유(1)가 알루미늄 금속망(4) 사이에서 견고하게 적층된 상태를 유지하도록 하기 위하여 경화제가 부가된다.
경화제는 아교나 카제인, 전분계나 셀루로스계 등과 같은 천연물 접착제, 물유리, 알카리 금속 규산염계나 인산염계 등과 같은 무기물 접착제, 아크릴계, 폴리우레탄 등과 같은 열가소성 접착제, 그 밖에 열경화성 접착제 등을 사용할 수 있다.
알루미늄 섬유(1)와 금속망(4)을 압착하기 위한 수단은 연속적인 압착 작업시에는 압연 롤러(7,8,9)를 사용하도록 하고, 낱장으로 압착작업을 수행하는 경우에는 압연기(미도시)를 사용할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 흡음판 제조 장치에 의해 흡음판이 제조되는 공정을 도 2를 참조하여 설명한다.
미세한 알루미늄 섬유(1)가 수납되어 있는 금속섬유 원료통(2)에서 알루미늄 섬유(1)가 콘베이어(3)의 상면으로 배출되어 적층된다. 이때, 콘베이어(3)의 상면에는 하부 금속망 공급롤러(6)에서 풀려나오는 알루미늄 금속망(4)이 콘베이어(3) 상에 공급되어 있는 상태이므로 알루미늄 섬유(1)는 알루미늄 금속망(4) 위에 적층된다.
또한, 상부 금속망 공급롤러(5)에서도 알루미늄 금속망(4)이 알루미늄섬유(1)의 상측으로 풀려 나오면서 알루미늄 섬유(1)의 상측에 알루미늄 금속망(4)이 위치하게 된다.
이처럼 알루미늄 금속망(4)이 알루미늄 섬유(1)의 상하측에 위치한 상태로 콘베이어(3)에 의해 이송되면서 후방에 다단으로 설치되어 있는 수 개의 압연 롤러(7,8,9)를 통과하므로 상,하부 알루미늄 금속망(4) 사이에 알루미늄 섬유(1)가 개재된 상태로 흡음판이 압착된다.
상,하부 알루미늄 금속망(4)이 압착되면서 알루미늄 섬유(1)는 상,하부 알루미늄 금속망(4) 사이에서 이탈되지 않는 상태로 고정되어 콘베이어(3)에 의해 경화제 분무장치(10)로 이송된다.
이송된 알루미늄 섬유(1) 및 상,하부 알루미늄 금속망(4)은 경화제 분무장치(10)를 통과하면서 상,하부 알루미늄 금속망(4) 사이에서 가압된 상태로 적층되어 있는 알루미늄 섬유(1)에 경화제가 스며들게 되는데, 이때 사용되는 경화제는 열경화성 수지로서, 나일론계 열경화성 수지 또는 세라믹계 열경화성 수지를 사용하게 된다.
경화제가 분무된 알루미늄 섬유(1) 및 상,하부 알루미늄 금속망(4)은 후방에 설치된 열처리 오븐(11)을 통과하면서 건조되는데, 통상 열처리 오븐(11) 내의 온도는 170∼210℃를 유지하게 되며, 10∼30분간 동안 열처리된다. 오븐(11) 내에서의 온도가 170∼180℃ 범위에서는 30분간 열처리하는 것이 바람직하며, 200∼210℃ 범위에서는 10분 정도 열처리하는 것이 바람직한 것으로, 통상적으로 170℃이하의 온도에서나, 210℃ 이상의 온도에서는 건조 효율이 저하된다.
열처리 오븐(11)을 통과한 알루미늄 섬유(1) 및 상,하부 알루미늄 금속망(4)은 절단장치(12)에 의해 소정 길이로 절단되어 흡음판의 제조가 완료되는 것이다.
상술한 바에서의 흡음판의 제조 공정은 압연 공정을 실시한 후에 경화 공정을 실시하였으나, 경화 공정을 먼저 실시한 후에 압연 공정을 실시하더라도 동일한 제조물을 얻을 수 있다.
제조가 완료된 흡음판은 도 3에 도시한 바와 같이, 미세한 알루미늄 섬유가 적층된 상태에서 알루미늄 섬유의 상하면에 상,하부 알루미늄 금속망이 압착되어 있다. 적층된 알루미늄 섬유는 경화제에 의해 경화되어 건조된 상태이고 동시에 상,하부 알루미늄 금속망에 의해 압착되어 있기 때문에 흡음판으로 사용시 알루미늄 섬유에서 보푸라기가 발생되지 않고 견고한 상태로 결속력을 유지하게 된다.
본 발명에 의한 흡음판이 제조되는 구체적인 실시예를 설명하면 다음과 같다.
<실시예 1>
알루미늄 섬유를 콘베이어 상에 5mm 크기로 적층시킨 후에 이물질을 제거하기 위하여 알코올로 충분히 세척하고, 알루미늄 섬유의 상하면에 알루미늄 금속망을 위치시킨 상태에서 도 1에서와 같이, 후방에 다단으로 설치되어 있는 수 개의 압연 롤러를 통과시켜 최종 두께가 1mm가 되도록 판상으로 제조한 후에 나일론계 열경화성 수지로 충분히 적시고, 오븐에 넣어 180℃에서 30분간 건조시킨다. 건조된 판을 일정 크기로 절단하면 흡음판이 제조된다.
<실시예 2>
알루미늄 섬유를 콘베이어 상에 10mm 크기로 적층시킨 후에 이물질을 제거하기 위하여 알코올로 충분히 세척하고, 알루미늄 섬유의 상하면에 알루미늄 금속망을 위치시킨 상태에서 도 1에서와 같이, 후방에 다단으로 설치되어 있는 수 개의 압연 롤러를 통과시켜 최종 두께가 2mm 되도록 판상으로 제조한 후에 나일론계 열경화성 수지로 충분히 적시고, 오븐에 넣어 210℃에서 10분간 건조시킨다. 건조된 판을 일정 크기로 절단하면 흡음판이 제조된다.
<실시예 3>
알루미늄 섬유를 콘베이어 상에 20mm 크기로 적층시킨 후에 이물질을 제거하기 위하여 알코올로 충분히 세척하고, 알루미늄 섬유의 상하면에 알루미늄 금속망을 위치시킨 상태에서 도 1에서와 같이, 후방에 다단으로 설치되어 있는 수 개의 압연 롤러를 통과시켜 최종 두께가 5mm가 되게 판상으로 제조한 후에 세라믹계 열경화성 수지로 충분히 적시고, 오븐에 넣어 180℃에서 30분간 건조시킨다. 건조된 판을 일정 크기로 절단하면 흡음판이 제조된다.
<실시예 4>
알루미늄 섬유를 콘베이어 상에 20mm 크기로 적층시킨 후에 이물질을 제거하기 위하여 알코올로 충분히 세척하고, 알루미늄 섬유의 상하면에 알루미늄 금속망을 위치시킨 상태에서 도 1에서와 같이, 후방에 다단으로 설치되어 있는 수 개의 압연 롤러를 통과시켜 최종 두께가 10mm가 되게 판상으로 제조한 후에 세라믹계 열경화성 수지로 충분히 적시고, 오븐에 넣어 210℃에서 10분간 건조시킨다. 건조된 판을 일정 크기로 절단하면 흡음판이 제조된다.
<실시예 5>
알루미늄 섬유를 콘베이어 상에 5∼20mm크기로 적층시킨 후에 이물질을 제거하기 위하여 알코올로 충분히 세척하고, 알루미늄 섬유의 상하면에 알루미늄 금속망을 위치시킨 상태에서 압연프레스기로 적당한 힘을 가하여 1∼10mm 두께의 판상으로 제조한 후에 열처리 공정 및 절단 공정은 실시예 1∼4와 동일하게 실시하여 흡음판을 제조한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 흡음판 제조 방법에 의해 제조된 흡음판은 미세한 알루미늄 섬유를 경화제에 의해서 결속시킴으로써 결합력을 향상시키도록 하고, 그 상하면에 금속망을 압착시킴으로써 흡음판의 강도가 향상되어 터널이나 지하차도, 실내 체육관이나 수영장과 같은 대규모 시설에 시공되는 경우에 내구성, 내수성, 내기류성, 내오염성 및 안전성과 시공성 등이 우수하며, 우수한 강도와 흡음성 및 장식성을 갖는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 흡음판은 별도의 기계적인 가공없이도 충전되는 금속섬유의 두께와 밀도를 조절하여 간편하게 흡읍력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 흡음판은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 청구범위에 기재된 기술사상의 범위내에서 얼마든지 변형가능함은 물론이다.
Claims (8)
- 상,하부 금속망 사이에 경화제에 의해 결합되는 알루미늄 미세 섬유를 적층시킨 상태로 압착하여 구성함을 특징으로 하는 흡음판.
- 제 1 항에 있어서,상기 알루미늄 섬유는 지름이 5∼100 μm의 범위를 갖고, 길이는 1∼100 mm 범위를 갖는 단섬유인 것을 특징으로 하는 흡음판.
- 제 1 항에 있어서,상기 금속망은 알루미늄 메시(mesh)망인 것을 특징으로 하는 흡음판.
- 제 1 항에 있어서,상기 금속망은 알루미늄 익스펜디드(expanded)망인 것을 특징으로 하는 흡음판.
- 알루미늄 섬유를 소정의 높이로 적층시키는 단계;상기 알루미늄 섬유의 상하면에 금속망을 압착시키는 단계;상기 알루미늄 섬유를 경화시키는 단계;를 포함하는 흡음판의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 알루미늄 섬유의 경화 단계는상기 알루미늄 섬유를 경화제로 적시는 단계와,상기 경화제로 적신 알루미늄 섬유를 건조하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 흡음판의 제조 방법.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 알루미늄 섬유를 경화시키는 단계에서 사용되는 경화제는 열경화성 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 흡음판의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 열경화성 수지는 나일론계 열경화성 수지 또는 세라믹계 열경화성 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 흡음판의 제조 방법.
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