KR200326283Y1 - 질석을 이용한 건축 내장재 구조 - Google Patents

Abstract

가열시 부피가 팽창되는 흑운모석을 소정형상으로 압축 성형하여 방화문, 전기온돌패널, 침대용 매트리스, 전기절연판, 전열제품 보온재, 보일러 보온재, 자동차보온재, 불연페인트재 등의 충진재로서 활용하여 화재 발생시 불연성으로 인해 유독가스 발생을 방지하고 화염을 차단할 수 있고, 인체에 유익한 원적외선을 방사하여 건축물의 각종 내장재로서 활용할 수 있도록한 것으로, 흑운모 원석을 분쇄후 열을 가하여 부피를 팽창시키되, 팽창된 분말상태의 원석과 접착제를 혼합하여 성형기내에서 소정형상으로 압축성형되는 성형물과, 상기 성형물의 내,외측에서 이를 감싸지지하는 내장판 및 외장판을 포함한다.

Description

질석을 이용한 건축내장재 구조{adult form of using vermiculiting}

본 고안은 원석을 가열시 부피가 팽창되며 불연성, 단열성, 내열성 및 경량의 특성을 갖는 질석(vermiculite)을 방화문용 도어 등의 건축자재로써 활용할 수 있도록 한 질석을 이용한 건축내장재 구조에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 가열시 부피가 팽창되는 질석을 패널형으로 압축성형하여 방화문 등의 충진재, 보온재, 전기온돌패널등으로서 활용하여 화재 발생시 불연성으로 인해 유독가스 발생을 방지하고 화염을 차단할 수 있고, 인체에 유익한 원적외선을 방사하여 건축물의 각종 내장재로서 활용할 수 있도록 한 질석을 이용한 건축내장재 구조에 관한 것이다.

운모(bio-sericite)는 그 성분이 SiO₂(60-65%), Al₂O₃(14-17%), K₂O₃(5.5-6.5%), Fe₂O₃(0.8-1.5%)등으로 구성되고, 게르마늄(Ge)이 2.82ppm정도 함유되어 있어 인체에 유익한 원적외선의 분광분포가 높아 원적외선의 방사도가 높고, 탈취성과 항균성이 우수하며 내화성이 뛰어나 건축용 자재 또는 전자 제품의 부품 등으로서 사용하거나, 특히 분말은 여러종류의 입자크기를 갈아서 석고보드와 플래스터의 충진제 등으로 사용된다.일반적으로, 건축자재로서 널리 사용되는 강판은 시공이 용이하고 가격이 저렴하여 공장 건물이나 식당, 일반주택, 상가건물 등에 사용되고 있으며, 강판은 적절한 단열 효과를 얻기 위하여 유기 단열재 또는 무기 단열재를 그 내부에 충진시켜 사용하고 있다.

그러나, 스치로폼과 같은 유기 단열재를 충진시켜 사용하는 경우, 누전 또는 정전기 등에 의해 화재 발생시 스치로폼 등의 연소로 인한 연기에 의해 인체에 치명적인 고열 및 유독가스가 배출되어 초기에 화재의 진화작업이 어렵고, 귀중한 인명피해를 초래할 수 있는 문제점을 갖게 된다.

또한, 건축물의 지붕재로서 사용되는 샌드위치 패널의 강판을 제작하는 경우, 샌드위치 패널을 연속적으로 이음연결하기 위해 절곡되는 패널의 이음부위 형상에 대응되게 스치로폼을 성형, 절단 또는 충진할 수 없게되므로 스치로폼과 패널사이에 틈이 발생되어 단열성 및 보온성이 떨어지며, 이로 인해 시공성 및 제품의 신뢰성이 떨어지는 문제점을 갖는다.

한편, 유기 단열재는 원유에서 생산되는 수입 제품으로서 외화 손실이 크고, 작업시 발생되는 부스러기들은 환경오염을 초래하며, 유기 단열재를 시공 및 보관시에 화기와 접촉하지않도록 관리해야되는 문제점을 갖는다.

반면에, 무기질 단열재로서 사용되는 유리석면, 암면 등은 시공시 작업자의 피부와 접촉되는 경우, 자극을 유발하여 각종 피부병을 초래할 수 있는 문제점을 갖게 된다.

한편, 건축물의 내장재로서 사용되는 석고보드 등은 불연성재로서 가격이 저렴하고 시공이 편리한 이점을 갖는 반면, 인체에 유해한 성분을 함유하고 있어 시공시 작업자의 건강을 해치고, 자체의 중량으로 인해 시공시 취급이 불편해 작업성이 떨어지는 문제점을 갖게 된다.

따라서, 본 고안의 목적은, 방화문 등의 내장재로서 불연성의 질석을 충진하여 화재 발생시 화염을 차단하여 인명피해를 최대한 줄이고, 화재를 신속하게 초기에 진압하여 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있도록한 질석을 이용한 건축내장재 구조를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은, 질석을 소정형상으로 압축성형하여 방화문 등의 내장재 또는 보온재로서 충진시 강판과의 사이에 틈새 발생되는 것을 방지하여 단열성, 보온성 및 시공성을 향상시킬 수 있도록한 질석을 이용한 건축내장재 구조를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 가열시 부피가 10배이상으로 팽창되는 질석으로 이루어진 건축자재가 가벼워 취급이 용이하게되므로 작업성 및 시공성을 대폭향상시킬 수 있도록한 질석을 이용한 건축내장재 구조를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 질석으로 부터 방사되는 인체에 유익한 원적외선의 분광분포가 높아 쾌적한 주거환경을 제공하고, 시멘트 독성을 중화시키는 친환경적인 특성에 의해 건축자재로서 경쟁력을 높이도록한 질석을 이용한 건축내장재 구조를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안에 의한 질석을 이용한 건축내장재를 제조하는 작업순서를 나타내는 흐름도,

도 2는 본 고안에 의한 질석을 이용한 건축내장재가 방화문용 도어로 사용되는 일예를 나타내는 도면이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

10; 성형물

20; 내장판

30; 외장판

전술한 본 고안의 목적은, 열에 의해 팽창되는 질석 원석과 접착제로 이루어지고, 방화문용 도어 또는 샌드위치 패널에 내장재로서 충진시 내장재와 강판사이에 틈이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 상기 방화문용 도어 또는 샌드위치 패널의 강판 형상에 대응되게 형성되는 패널형상의 성형물(10)과,전술한 성형물(10)의 내측을 감싸지지하는 내장판(20)과,전술한 성형물(10)의 외측을 감싸지지하는 외장판(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 질석을 이용한 건축내장재 구조를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 성형물은 방화문용 도어에 충진되는 내장재, 평판형상인 질석보도, 샌드위치 패널에 충진되는 내장재, 단열재, 절연재 또는 보온재로서 사용될 수 있다.이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.본 고안에 의한 질석을 이용한 건축내장재 구조는, 질석을 분쇄후 열을 가하여 부피를 팽창시키되, 팽창된 분말상태의 원석과 접착제를 혼합하여 성형기내에서 소정형상으로 압축성형되는 성형물(10)과, 상기 성형물(10)의 내,외측에서 이를 감싸지지하는 내장판(20) 및 외장판(30)을 포함한다.

이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 질석을 이용한 건축내장재 구조는, 질석을 채취후 건축자재의 용도[방화문(fire door), 보드(board), 보온재, 단열재, 보온재 등을 말함]에 따라 소정메쉬이하로 분쇄시키는 제1단계(S100)와, 분쇄된 분말을 환원고로에서 200∼250℃범위내에서 열을 가하여 부피를 팽창시키는 제2단계(S200)와, 부피가 팽창된 원석의 재료와 붕산 6∼10중량%, 붕사 11∼15중량%, 3∼5중량%의 불연성 규산소다 용액, 물 및 기타를 포함하는 접착제를 교반기에서 균일하게 혼합하는 제3단계(S300)와, 혼합된 재료를 250∼350℃를 유지하는 성형기내에서 3분∼10분동안 플랫 형상으로 소성가공하는 제4단계(S400)와, 소성가공된 제품을 프레스에 의한 압착시 250∼300℃범위내에서 급속가열하여 건축자재의 완제품을 소정형상으로 성형하는 제5단계(S500)에 의해 성형될 수 있다.

이때, 상기 건축자재는 실외에 설치되는 방화문용 출입용 도어 또는 실내에 설치되는 도어에 충진되는 내장재, 석고보드 대용으로서 사용되는 평판형상인 질석보도, 건축물의 지붕 또는 측벽을 형성하는 샌드위치 패널에 충진되는 내장재, 단열재, 절연재, 보온재 등으로서 사용될 수 있다.

도면중 미 설명부호 40은 아파트, 주택 등의 출입구에 설치되는 프레임, 50은 프레임(40)에 개폐가능하게 힌지고정되는 방화문용 도어 이다.이하에서, 본 고안에 의한 질석을 이용한 건축내장재가 성형되는 작업순서를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 질석 원석을 채취후 건축자재의 용도에 따라 소정입자로 분쇄시킨다(S100 참조). 즉 실외에 설치되는 방화문 또는 실내에 설치되는 도어에 충진되는 내장재, 샌드위치 패널에 충진되는 내장재, 석고보드 대용으로 사용되는 질석보드, 단열재, 보온재, 절연재 등의 강도(强度) 또는 단열요인 등에 따라 분쇄되는 원석의 입자가 결정된다.

분쇄된 분말을 환원고로에서 200∼250℃범위내에서 열을 가하여 부피를 팽창시킨다(S200 참조). 이때 분말상태의 검정색을 띄는 원석은 가열시 은색 또는 백색으로 변색되는 동시에 분말의 10배 이상으로 부피가 팽창된다.

부피가 팽창된 원석의 재료와 접착제를 교반기에 투입하여 균일하게 혼합한다(S300 참조). 이때 사용되는 접착제로서는 붕산 6∼10중량%, 붕사 11∼15중량%, 3∼5중량%의 불연성 규산소다 용액, 물 및 기타를 포함한다.

혼합된 재료를 250∼350℃를 유지하는 성형기내에서 3∼10분동안 플랫(plat) 형상으로 가(假) 제품을 소성가공한다(S400 참조).

소성된 제품을 핫프레스(hot press)에 의한 압착시 250∼300℃범위내에서 급속가열하여 소정형상으로 완제품을 성형한다(S500 참조). 이때 건축자재를 방화문에 충진되는 내장재 또는 샌드위치 패널에 충진되는 내장재 등으로서 사용하는 경우, 내장재가 강판의 형상에 대응되게 성형되므로 내장재와 강판사이에 틈이 발생되지않아 단열성, 절연성 및 보온성이 뛰어나게 된다.또한, 건축자재를 석고보드 대용으로서 사용하는 경우, 중량이 가벼워 취급이 용이하게되므로 작업성 및 시공성이 향상되며, 인체에 유익한 원적외선을 방사하게되므로 쾌적한 주거환경을 제공하게 된다.또한, 건축자재를 벽돌 또는 블럭으로서 사용하는 경우, 기존의 시멘트 벽돌 등에 비해 중량이 1/3이하를 갖게되어 작업성 및 시공성이 향상된다.

상기와 같은 공정을 거쳐 완성되는 건축자재는 그 용도에 따라 끈으로서 묶은후 야적장에 적재시키거나 또는 이송도중 제품의 외관이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 포장하여 방화문 등을 조립하는 작업현장으로 이송되는 것이다.

이상에서와 같이, 본 고안에 의한 질석을 이용한 건축내장재 구조는 아래와 같은 이점을 갖는다.

방화문 등의 도어에 불연성의 질석을 내장재로서 충진하여 화재 발생시에도 연소되지않아 유독가스 발생되는 것을 방지하고 화염을 차단하여 인명피해를 최대한 줄이고, 화재를 신속하게 초기에 진압하여 화재로 인한 인적 및 경제적인 피해를 최소화할 수 있다.

또한, 질석을 패널형으로 압축성형하여 방화문 등의 내장재로서 충진시 강판과의 사이에 틈새 발생되는 것을 방지함에 따라 단열성, 보온성 및 시공성을 향상시켜 작업 공기를 단축시킬 수 있다.

또한, 가열시 부피가 10배이상으로 팽창되는 질석으로 이루어진 건축자재가 가벼워 취급이 용이하게되므로 작업성 및 시공성을 대폭 향상시킬 수 있다.

또한, 질석으로 부터 방사되는 인체에 유익한 원적외선 분광분포가 높아 인체의 생체리듬을 활성화시켜 쾌적한 주거환경을 제공하고, 건축물에서 발생되는 시멘트 독성을 중화하며, 탈취성 및 항균성이 뛰어나 친환경적인 특성에 의해 건축자재로서 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 열에 의해 팽창되는 질석 원석과 접착제로 이루어지고, 방화문용 도어 또는 샌드위치 패널에 내장재로서 충진시 내장재와 강판사이에 틈이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 상기 방화문용 도어 또는 샌드위치 패널의 강판 형상에 대응되게 형성되는 패널형상의 성형물(10);

   상기 성형물(10)의 내측을 감싸지지하는 내장판(20); 및

   상기 성형물(10)의 외측을 감싸지지하는 외장판(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 질석을 이용한 건축내장재 구조.
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