KR20040005513A - 불연 및 경량성 내장판넬의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불연 및 경량성 내장판넬의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 벽판재, 천장판재 등 다양하게 사용될 수 있는 건축용 내장판으로서 판넬 자체에 규칙적인 기공형성이 이루어지고, 또한 조성 재질이 석분, 굴껍질 분말 등으로 조성되어 양호한 내후성, 보온성, 방음성이 확보되어 기존의 조직 밀집형 내장판넬보다 경량성 및 내화성, 가공성이 월등히 개선되도록 한 것이다.

본 발명의 제조방법은 왕겨, 폐지, 숯분말을 밀가루와 혼합한 후 물과 함께 반죽하여 120~150℃의 온도로 퍼티상 점성액(4)을 제조하는 선행 공정과, 상기 점성액(4)을 캡슐기에서 중공형으로 캡슐화한 후 이의 표면에 석분과 굴껍질의 분쇄물(2a)을 분사코팅한 다음 이를 열풍 건조하여 중공형 캡슐입자를 접착제와 함께 교반 혼합한 후 판상체의 판넬을 제조하는 완성 공정으로 내장판넬을 제조토록 한 것이다.

Description

불연 및 경량성 내장판넬의 제조방법{Method for manufacturing noncombustible and lightweight interior panel}

본 발명은 불연 및 경량성 내장판넬의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 벽판재, 천장판재 등 다양하게 사용될 수 있는 건축용 내장판으로서 판넬 자체에 규칙적인 기공형성이 이루어지고, 또한 조성 재질이 석분, 굴껍질 분말 등으로 조성되어 양호한 내후성, 보온성, 방음성이 확보되어 기존의 조직 밀집형 내장판넬 보다 경량성 및 내화성, 가공성이 월등히 개선되도록 한 내장판넬의 제조방법을 제공코자 하는 것이다.

종래 불연성을 강조한 내장판넬로는 석고보드나 인조 콘크리트 또는 천연석재로 된 재질의 제품들이 널리 일반화된 바 있으나, 이들은 제조원가가 비교적 높으면서도 보온성, 가공성이 낮고 특히 판넬의 조직이 치밀한 고형판넬이므로 비교적 자체의 무게가 많이 나가 경량화를 중시하는 현대식 각종 건축물의 내장판넬로서는 그 실용성이 미흡하였다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점에 착안하여 재질구성을 최소한의 원가로 조성할 수 있으면서 특히 판넬의 조직을 규칙적이면서 이상적인 기공형(氣孔形) 경량판넬로 형성하여 내장판으로 요구되는 여러 가지 물리적 특성과 경제성을 충족할수 있도록 한 것이다.

내장판의 바람직한 물리적 성상은 내후성, 내화성, 보온성, 방음성이 요구되고 이에 더하여 가장 중시되는 요소는 경량성이라 할 수 있다.

기존의 내장판은 불연성 재료를 사용하여야 하는 재질특성 때문에 이의 경량화에 많은 어려움이 따랐다.

종래 경량화의 일 수단으로서 조성재료를 반죽할 시 기포제를 첨가하여 판넬 자체에 기공형성이 이루어지도록 한 것이 공지된 바 있으나, 이는 기공형성이 불규칙적이므로 판넬의 판면 강도를 일정하게 유지시키기 어렵고 판넬의 압형 성형장치가 특수 프레스기를 이용하여야 되므로 시설비, 운용비 및 가공비가 고가이었다.

본 발명은 이러한 기포제 첨가형 판넬과는 근본적으로 상이한 기공형성 판넬을 제공하려는 것으로, 본 발명의 특징은 석분, 굴껍질 분말 등 불연재를 소재로 이용하되 이들 불연재가 무수한 기포입자를 이룬 입상물(粒狀物)의 집합체(集合體)로 조성되도록 하여 판넬의 내구성, 판면 강도를 양호하게 유지시키면서 경량성을 보유할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 제조되는 내장판넬의 사시도

도 2는 본 발명에 의해 제조되는 내장판넬의 단면 구성도

도 3은 본 발명에 의해 제조되는 내장판넬의 요부 확대 단면도

도 4는 본 발명에 의해 제조되는 내장판넬 중 중공형 캡슐을 발췌하여 성형

공정을 보인 확대 단면도

도 5는 본 발명의 내장판넬을 제조하기 위한 공정도

◀도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명▶

1:판넬2:(중공형)캡슐

2a:분쇄물 3:접착제

4:점성액5:공급탱크

6:공기공급관 7:커터

이하 본 발명의 불연 및 경량성 내장판넬의 제조방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

(1) 내장판넬의 조성재료

본 발명의 내장판넬을 제조하기 위한 조성재료는 왕겨(또는 볏집)분말, 폐지분말, 숯분말로 이루어지는 식물성 조성재료와, 석산(石産) 부산물로 얻어지는 석분, 굴껍질을 분쇄 가공하여 얻어진 석회분의 혼합 조성으로 되는 광물성 조성재료를 사용한다.

왕겨와 폐지, 숯분말은 분쇄기를 이용하여 100~150메쉬 정도의 미분상태로 예비 가공한다. 숯분말은 대나무 잎을 태운 숯으로 분쇄가공하여 사용하는 것이 바람직하며, 대나무 잎 숯분말이 원적외선 방사 효과가 크고 왕겨나 폐지의 분쇄물과 가교성이 잘 이루어지며 경량성을 좋게하기 때문이다.

또한 이들 식물성 재료에 밀가루나 옥수수, 감자 등 식물성 전분을 첨가하여 상기 식물성 재료들이 서로 충분한 가교 접착력을 갖도록 한다.

광물성 재료 중 석분은 석재가공 사업분야에서 폐기 재료로 다량 산출되는 석분을 미분화하여 사용함으로써 원료비의 부담을 절감시킬 수 있다.

굴껍질 또한 연안 해역에서 처리에 곤란을 겪고 있는 나머지 해양오염의 원인이 되고 있는 폐기 굴껍질을 이용하여 이를 분쇄 가공처리하여 상기 석분과 함께 본 발명의 유용한 재료로 사용한다.

(2) 내장판 제조용 캡슐입자의 조성

본 발명의 내장판넬은 판넬의 조성입자가 무수한 중공형 단위 캡슐이 서로 치밀하게 접착되어 이루어지는 다공형 판넬타입으로 이루어진다.

도 1은 본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 내장판넬의 단면구성을 나타낸것으로 내장판넬(1)은 다수의 중공형 캡슐(2)이 실리콘, 아교, 호료 등과 같은 접착제(3)에 의해 견고한 결착강도(結着强度)를 유지하게 된다.

본 공정에서는 내장판넬의 조성 단위 입자가 되는 캡슐의 제조방법을 설명한다.

① 왕겨분말, 폐지분말, 숯분말에 밀가루(또는 옥수수, 감자가루)를 3:3:1:3의 비율로 혼합하여 균일하게 배합하되, 이들의 혼합 분말에 물을 1:3의 혼합비(중량비)를 혼합하여 120~150℃의 온도에서 약 20분간 끓인다.

이러한 혼합 상태는 밀가루가 호료의 기능을 하게되어 전체적으로 강한 점성을 지닌 퍼티액(putty液)이 된다.

② 상기 점성액(4)은 캡슐제조기에서 캡슐화가 이루어진다.

도 2는 캡슐화 공정을 간략하게 예시한다.

점성액(4)이 공급탱크(5)에서 수직 하방으로 공급되면 공급노즐부의 중앙에 설치한 공기공급관(6)을 통해 공기가 공급되므로서 점성액(4)은 관체상으로 하향 낙하하게 되고, 이의 낙하지점에 커터(7)가 좌우로 일정한 타이머 주기에 의한 왕복 커팅 작동을 하게 되어 상기 관체상의 점성액은 일정한 길이로 커팅된다.

이때 커팅과 동시에 점성액(4)의 상하 커팅 개구부가 자체 점도와 표면장력에 의한 접착력이 발생하여 낙하할수록 타원형 캡슐에서 중공형 캡슐(2)의 형태로 떨어져 내린다.

상기 커팅화 과정에서 캡슐화가 미처 이루어지지 않는 불량상태의 점성액(4)이 일부 발생할 수도 있으나 이는 하부로 낙하 후 다시 회수하여 원료로 재사용하게 된다.

상기 캡슐화에 따른 입자는 커터의 타임설정에 따라 직경 3~7mm 정도로 조정한다. 원형캡슐화가 이루어져 하부로 낙하하면 이어서 응고제를 표면에 분사하여 대략 수분 함유율이 60% 내외가 되도록 응고시킨 다음 석분과 굴껍질 분쇄물(2a)을 중공형 캡슐(2)의 표면에 분사하여 내외 코팅 두께가 2~3mm 정도가 되도록 한다.

상기 석분 분사가 이루어지면 캡슐 외부는 석분이 불규칙하게 응결 접착되며 이때 열풍을 공급하여 충분히 건조시킨 후 캡슐화 공정을 완료한다.

본 공정에 의해 완성된 캡슐은 내부가 중공형인 다공성 캡슐입자를 이루어 본 발명이 내장판의 구성재료가 된다.

(3) 본 발명 내장판넬의 제조방법

상기 캡슐 제조공정에서 얻어진 다공형 캡슐은 내부측이 왕겨, 폐지, 숯분말 및 밀가루로 이루어지는 식물성 재료 분말이 코팅된 상태로 외부에 견고한 석분 등으로 이루어진 분쇄물(2a)이 피복된 매우 견고한 불연성 고형입자가 된다.

이러한 캡슐입자가 분말을 소재로 하여 통상의 판넬 제조방법에 의한 판넬화 작업을 한다.

판넬화 작업에는 캡슐입자 분말에 실리콘 접착제, 아교, 식물성 호료 등 내장판의 소요물성에 적합한 접착제를 적당비로 혼합하여 프레스 압축성형에 의한 판넬을 임의 규격으로 제조한다.

판넬의 두께는 소요 용도에 따라 임의로 조정할 수 있고, 판넬의 판면강도유지를 상기한 접착제의 종류, 조성비의 가감에 따라 임의로 변형 조정할 수 있다.

이상과 같이 제조되는 본 발명의 내장판넬에 있어, 물리적 성상 및 장점은 다음과 같다.

① 내장판넬의 제조에 있어서, 판재성형 원재료들이 왕겨나 폐지, 폐석분 등 자연환경을 훼손하는 폐자재들을 소재로 하므로 제조원가가 낮고 환경 보전에 극히 유용하게 작용한다.

② 내장판넬 형성 입자들이 예비가공에 의한 중공형 캡슐을 주재료로 하므로 캡슐원료를 대량 생산하여 놓으면 판넬의 제조가 용이하므로 원재료의 보관운반이 용이하여 생산 공정에 따른 물류비를 절감할 수 있고 양산성이 보장된다.

③ 캡슐 입자들이 내부가 중공형이고 표면에는 석분이 일정 두께로 적층되어 있어 제품 완성후 불연재로서 내화, 보온, 방음 효과가 뛰어나 안전한 건축판넬로서 적합하고 특히 중공형 캡슐의 일정한 중공효과에 의해 판넬 전체의 무게가 기존의 석고보드에 비해 30~50% 경량화 되므로 건축물의 자체 하중을 크게 줄일 수 있고 운반, 보관, 설치, 시공 등 다방면에 걸쳐서 경제적인 효과가 있다.

④ 내장판넬의 판면 강도는 최종적인 판넬화 공정에서 접착제의 특성을 임의로 선택함으로써 내장판으로서 요구되는 판면강도를 얼마든지 보장할 수가 있고, 제품의 제조 후 톱질, 연삭, 표면연마 등 여러가지 가공성이 자유롭게 보장되므로 다양한 용도에 적용하여 사용할 수 있다.

⑤ 내장판넬의 두께를 보다 두껍게 생산할 경우는 이를 재단 가공하여 경량벽돌이나 보도블록, 건축물 바닥 보온판넬 등으로도 다양하게 용도를 넓힐 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 내장판넬을 제조함에 있어서, 단위 조성재료를 불연재로서 일정한 입자로 캡슐화 한 다음 이를 접착제에 의해 가교화시켜 통상의 방법으로 판넬화 함으로써 불연성 판넬로서 최적의 물리적 특성을 부여할 수 있고, 특히 판면 강도를 임의로 선택 조절할 수 있으면서 대폭적으로 경량화가 가능하게 하여 경량성 불연 판재로서 다양한 용도에 널리 적용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 건축용 불연성 및 경량성 내장판넬을 제조함에 있어서;

   왕겨, 폐지, 숯분말을 밀가루와 혼합한 후 물과 함께 반죽하여 120~150℃의 온도로 퍼티상 점성액(4)을 제조하는 선행 공정과 상기 점성액(4)을 캡슐기에서 중공형으로 캡슐화한 후, 이의 표면에 석분과 굴껍질의 분쇄물(2a)을 분사 코팅한 다음 이를 열풍 건조하여 중공형 캡슐입자를 접착제와 함께 교반 혼합한 후, 판상체의 판넬을 제조하는 완성 공정의 결합으로 이루어지는 불연 및 경량성 내장판넬의 제조방법.