KR20050080832A

KR20050080832A - 팽창성 광물을 이용한 방화문 판재

Info

Publication number: KR20050080832A
Application number: KR1020040008983A
Authority: KR
Inventors: 김동수; 이길우; 이종수
Original assignee: 김동수
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2005-08-18
Also published as: KR100647141B1

Abstract

본 발명의 방화문판재는, 버미큘라이트(질석)와 펄라이트(진주암)를 분쇄가공 후, 상기 분쇄가공된 버미큘라이트 및 펄라이트를 1~5 mm 크기로 입도 선별한 다음, 입도 선별된 상기 버미큘라이트와 펄라이트를 800 ~ 1200℃로 급속히 가열하여 10 ~ 15배로 박리팽창시킨 후, 상기 팽창된 버미큘라이트 30 ~ 42 중량%와 펄라이트 40 ~ 50 중량%에, 미분 황토 10 ~ 18 중량% 와, 규산 나트륨 0.92 ~ 1.3 중량%와, 실리카 겔 0.59 ~ 0.97 중량%와, Mg-Al 설폰산염 나트륨 바인다 0.17 ~ 0.30 중량% 를 배합한 다음, 상기 배합된 원료를 두 개의 강판사이에 적층하여 가열 가압하여 성형하여 제조되므로, 보온 단열효과 및 흡 차음효과가 우수하고 경량이며 불연성이고 인체의 건강을 증진하며 환경오염을 방지하는 효과가 있다.

Description

팽창성 광물을 이용한 방화문 판재{non-fire panel with expansive stone}

본 발명은 팽창성 광물을 이용한 방화문 판재에 관한 것이다.

건축물의 내부재로 사용되는 소재들은 대부분 가연성 재료로서, 화재 발생시에는 상기의 건물 내부재들이 연소 매개체가 되어, 독성가스를 방출하고 인접시설로 화재를 급속히 전파시키게 된다. 따라서 최근에는 일반건물 등에도 내부를 방화성 소재로 많이 시공하고 있다.

상기 방화성 소재에 가해지는 가혹한 환경의 특성상 그 재질은 극히 제한적일 수 밖에 없으며, 현재는 1000℃ 이상의 온도에서도 견딜 수 있는 세라믹, 철판등과 발포수지 등이 주로 사용되고 있다. 하지만 상기의 재료 중 세라믹 소재를 제외하고는 내열성이 약하여 고온에 일정시간 이상 노출시 방화문이 용융되는 현상이 발생하며, 세라믹 소재는 내열성은 좋으나 강도가 약하고 성형성이 떨어진다.

종래 방화문 구조는, 주로 방화용 판재 사이에 하니컴 스페이서를 두고 금속재로 판재를 연결한 형상을 하고 있다. 하지만 이러한 구조는 고열을 받으면 판재가 심하게 뒤틀리며 틈이 생겨 화기와 고열이 차단되지 못하고 외부로 누출된다.

이러한 종래 방화문의 문제점을 해결하기 위해 팽창성 광물을 이용한 방화문 판재가 개시되어 있으나, 최근에는 건강에 대한 관심이 높아지게 되어 종래 방화문 판재가 실내거주자의 건강에 미치는 영향을 충분히 고려하지 않았으므로 평시에 인체의 건강을 증진시키는 방화문 판재에 대한 요구가 있어 왔다.

본 발명은 이러한 요구에 부응하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 보온 단열효과 및 흡 차음효과가 우수하고 경량이며 불연성이고 인체의 건강을 증진하며 환경오염을 방지하는 팽창성 광물을 이용한 방화문 판재를 제공하는 데 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 의해 제조되는 팽창성 광물을 이용한 방화문 판재는 다음과 같이 제조한다.

먼저, 버미큘라이트(질석)와 펄라이트(진주암)를 분쇄가공한다.

상기 분쇄가공된 버미큘라이트 및 펄라이트를 1~5 mm 크기로 입도 선별한 다음, 입도 선별된 상기 버미큘라이트와 펄라이트를 800 ~ 1200℃로 급속히 가열하여 10 ~ 15배로 박리팽창시킨다. 상기 박리팽창은 공지의 팽창로(expansion furnace)로 된 팽창장치를 사용한다.

다음에, 상기 팽창된 버미큘라이트 30 ~ 42 중량%와 팽창된 펄라이트 40 ~ 50 중량%에, 미분 황토 10 ~ 18 중량% 와, 규산 나트륨 0.92 ~ 1.3 중량%와, 실리카 겔 0.59 ~ 0.97 중량%와, Mg-Al 설폰산염 나트륨 바인다 0.17 ~ 0.30 중량% 를 배합한 다음, 상기 배합된 원료를 두 개의 강판 사이에 적층하여 가열 가압하여 성형한다.

본 발명에 사용되는 버미큘라이트(질석)는 흑운모가 풍화 또는 열수 변질에 의해 생성된 광물로서, 그 내부에 물분자가 결합되어 있어, 고온으로 가열되면 광물 내부의 수분이 증발하면서 형성되는 기포로 인해 내부에 무수한 기공이 형성되고 원석부피의 20 ~ 40배까지 팽창한다.

본 발명에 사용되는 펄라이트(진주암)는 화산암이 급속히 냉각될 때 형성되는 흑요석으로서, 그 내부에 함유된 수분은 고온으로 가열될 때 증발하고 부풀어 올라 미세한 다공질의 하얀 광물성이 되고 산도가 중성이며 양분함량이 거의 없으며 잡초, 종자, 병원균 및 해충 등이 전혀 서식하지 않는다.

무공해인 펄라이트와 버미큘라이트는 3층 구조형 운보성 광물질로서 층수간에 수분이 함유되어 가열하면 층수간에 탈수 현상이 일어나며 박리팽창되어 무수히 많은 다공질의 보온 방음 무기질 단열재의 역할을 하게 된다.

질석은 그 품질에 따라 질석골드와 질석실버로 나누어지는데, 다음 표1은 질석골드, 질석실버, 진주암 및 황토(고령토)에 대해 한국건자재시험연구원에서 시험한 시험성적서에 의한 주성분이다.

[표 1]

	화학성분(중량%)
	SiO₂	Fe₂O₃	Al₂O₃	CaO	Mg0	K₂O	Na₂O	강열감량	수분
질석골드	33.4	11.76	19.0	2.36	20.09	3.79	0.42	5.3	2.0
질석실버	30.7	7.26	18.4	2.22	21.40	2.21	0.22	8.9	7.5
진주암	71.1	0.88	19.0	0.73	0.31	5.49	1.19	1.0	0.2
황토	61.3	1.09	22.8	0.05	0.11	1.09	0.03	11.9	1.3

상기 시험은 KSL 4007-96 및 KSE 3808-98에 따라 시험하였으며, 측정온도 20.8℃에서 질석골드의 pH는 9.1이었고 질석실버의 pH는 8.1이었으며, 진주암의 pH는 6.7이었고, 황토의 pH는 3.8이었다.

그리고, 중간품질의 질석에 대해 측정온도 40℃에서 FT-IR 스펙트로메터(Spectrometer)를 이용하여 흑체(Black Body)와 대비한 방사율 및 방사에너지를 시험한 결과, 질석의 방사율은 0.898(5 ∼ 20 ㎛)이었고 질석의 방사에너지는 3.62 x 100 W/m²(40℃)이었다.

한편 본 발명은 방화문 판재의 제조를 위하여 상기 팽창성 광물과 함께 황토를 혼합한 것으로 황토의 방사율은 0.93(5 ∼ 20 ㎛)이었고 황토의 방사에너지는 4.31 x 100 W/m²(40℃)이었다. 본 발명은 상기 황토의 첨가에 의하여 판재의 강도가 증가되었으며, 인체에 유익한 원적외선 방사에 의한 효과, 축열에 의한 에너지 절감 효과, 유해 곤충 또는 균의 서식을 억제하는 항균효과 및 습도조절 능력에 의한 결로방지 효과가 있다는 특징이 있다.

상기 규산나트륨과 실리카겔과 Mg-Al 설폰산염 나트륨 바인다는 무기질 접착제이다.

상기 규산나트륨의 물리적 특성은 규산이온, 폴리 규산이온 및 콜로이드 상의 규산이온 미셀(Micell)이 존재하며 그 형태는 SiO₂/Na₂O이며 대체로 550 ~ 700℃에서 유동이 생겨 1300℃에서 융해된다.

상기 팽창성 광물에 무기질 접착제를 혼합하여 가열하는 온도는 80 ~ 120℃이고, 가압력은 180 ~ 220 kg/cm²이다. 상기 가열온도에서 접착제의 점도가 충분히 낮아지며 상기 가압력에 의해 무기질 접착제가 광물질 입자 사이에 끼어 들어가면서 단단히 접착하게 되므로 강도가 우수하다.

상기 박리 팽창된 질석과 바이오 미네랄 원적외석이 방사되는 황토는 경량이면서 내화도 1400℃ 이상이며 습도(RH) 75%에서 1% 이하이며 내외부의 기온차이에 의한 결로현상이 방지된다. 따라서 실내의 온도변화를 조절하여 내부공기정화와 바이오 미네랄 원적외선으로 정상체온을 유지하고 피부건강 신진대사를 왕성하게 하여, 스트레스 해소, 소화촉진, 근육통 해소 및 노폐물 분비촉진 등 인체의 공명 공진 작용의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의해 제조되는 방화문 판재는, 버미큘라이트와 펄라이트와 특수한 광물질인 무해무독성인 무기질과 인체에 많은 도움을 주는 황토 점토인 무기질 점토로 미네랄 바이오 원적외선을 방사하는 독특한 광물과 적당량을 혼가하여 여러 형의 틀을 만들어 경량인 불연성으로서, 화재시에는 완벽한 불연재로서 방화의 역할을 할 뿐만 아니라 평상시에는 실내거주자의 건강을 증진하는 효과가 있다.

이하 실시예를 설명한다.

[실시예]

버미큘라이트(질석) 및 펄라이트(진주암)를 분쇄기로 분쇄 가공하고, 상기 분쇄가공된 버미큘라이트 직경 2mm의 크기로 입도 선별한다.

상기 입도 선별된 버미큘라이트 및 펄라이트를 900℃로 급속히 가열하여 원석의 12배 크기로 팽창시키고, 상기 팽창된 버미큘라이트 3.5kg과 펄라이트 4.2kg에 황토 1kg과 규산나트륨 100g과 실리카겔 70g과 Mg-Al 설폰산염 나트륨 바인다 20g을 배합한다.

상기 배합된 원료를 2mm두께의 상, 하측강판사이에 적층하여 100℃ 로 가열하고 200 kg/cm²로 가압하여 방화문 판재를 제조하였다.

본 발명에 의한 팽창성 광물을 이용한 방화문 판재에 의하면, 보온 단열효과 및 흡 차음효과가 우수하고 경량이며 불연성이고 인체의 건강을 증진하며 환경오염을 방지하는 효과가 있다.

Claims

버미큘라이트(질석)와 펄라이트(진주암)를 분쇄가공 후,

상기 분쇄가공된 버미큘라이트 및 펄라이트를 1~5 mm 크기로 입도 선별한 다음,

입도 선별된 상기 버미큘라이트와 펄라이트를 800 ~ 1200℃로 급속히 가열하여 10 ~ 15배로 박리팽창시킨 후,

상기 팽창된 버미큘라이트 30 ~ 42 중량%와 펄라이트 40 ~ 50 중량%에, 미분 황토 10 ~ 18 중량% 와, 규산 나트륨 0.92 ~ 1.3 중량%와, 실리카 겔 0.59 ~ 0.97 중량%와, Mg-Al 설폰산염 나트륨 바인다 0.17 ~ 0.30 중량% 를 배합한 다음,

상기 배합된 원료를 두 개의 강판사이에 적층하여 가열 가압하여 성형하는 것을 특징으로 하는 팽창성 광물을 이용한 방화문 판재.