KR20060041137A - 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한세라믹발포성형물 및 그 제조방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 발포진주암, 발포질석 및 기타 발포세라믹 발포성형물에 관한 것으로서,

규산소다시멘트를 발포진주암입자, 발포질석입자, 발포세라믹입자를 단독 또는 혼용하여, 규산소다시멘트와 혼합하여, 가열, 건조, 경화하므로써 완전불연, 완전무개스, 무공해의 특성을 갖도록 설계한 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 발포성형물이다.

상기 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 발포성형물은 불연성, 무공해성을 요하는 건축과 산업용 자재로서, 우수한 내수성, 접착성, 흡음성, 단열성, 충격흡수성, 경량성 등의 다양한 장점을 동시에 지닌 완전무공해의 신개념 발포성형물이다.

발포성형물, 발포체, 원적외선, 규산소다, 발포진주암, 발포질석, 발포세라믹, 바인더, 규산소다시멘트, 샌드위치판넬, 건축용내장재, 불연판넬, 불연내장재, 내수성, 경량건축재, 경량샌드위치판넬, 불연판넬, 바인더, 방음재, 보온재, 단열재, 충격흡수재

Description

규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 세라믹발포성형물 및 그 제조방법.{pannel}

본 발명은 경량성, 흡음성, 내수성, 단열성, 충격흡수성, 불연성, 무공해성 등을 요하는 다양한 산업분야에 사용되는 수 많은 건축, 산업용 자재 중, 특히 발포자재 관한 것으로서,

상기의 모든 장점들이 종시에 구비된 친환경적인 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 세라믹발포성형물에 관한 것이다.

현재 공지된 동일 분야의 종래기술에는 원료의 구성물질 상호간을 접합하기 위한 바인더로 합성수지를 사용한 경우가 대부분인데, 상기와 같이 합성수지를 바인더로 사용한 경우, 그 원료의 특성상 인화, 유해개스의 발생의 원인이 되고, 폐기물이 공해의 요인이 되는 단점이 있다.

상기 와 같은 이유로 최근 무공해 천연원료인 진주암 및 질석을 포함한 다양한 세라믹을 원료로 하여 제조한 발포성형물에 대한 기술의 개발이 확대되고 있다. 그러나 상기 원료를 사용하여 제조된 발포성형물에 있어서도, 그 바인더는 기존의 유해성 원료의 범주를 벗어나지 못하고 있거나, 상기의 단점을 보완하기 위하여, 규산소다를 바인더로 사용한 경우에는 규산소다의 특성상 Na₂ O가 H₂ O와 반응하여 결합력을 상실하게 되므로써 물질간 결합이 와해되므로써, 규산소다를 바인더로 하여 제조된 발포성형물은 장기간 사용이 불가능한 단점이 있어 기존 발포성형물에서 야기되었던 다양한 문제점들이 근절되고 있지 못해 대체품으로써의 바람직한 역할을 수행하지 못하고 있다.

상기의 과제를 극복하기 위하여 본 발명에서는,

천연의 무공해 원료인 발포진주암, 발포질석, 발포세라믹을 주원료로 하며,

특히, 바인더로 규산소다시멘트를 사용하므로써, 자연과 인체에 완전 무해한 무공해 발포성형물을 제공하고자 한다.

본 발명의 구성을 상세히 설명한다.

진주암과 질석, 기타 세라믹원료를 원하는 크기로 분쇄하고, 상기 원료를 섭씨 1000℃∼1200℃로 소성하여 입자에 기공을 형성시킨 후, 냉각시켜 비중이 0.1이하인 발포입자를 제조하며,

이에 바인더인 규산소다시멘트를 혼합한다.

상기의 접착바인더의 역할을 하는 규산소다시멘트 제조의 배합의 일 예는 다음과 같다.

*배합의 예; 규산소다고형분 40%용액 60g + 아연화분말 40∼60g 이다.

상기의 방법으로 제조된 규산소다시멘트를 발포진주암입자 , 발포질석입자, 발포세라믹입자를 단독 또는 혼용하여, 규산소다시멘트와 혼합하고, 이를 90℃∼400℃로 가열하면, 바인더인 규산소다시멘트가 건조, 경화되어 본 발명에 따른 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 발포성형물을 제조할 수 있다.

그러나 상기의 경우, 일반적인 건조의 방법으로 직열 또는 간접열 만을 이용한 가열의 방법을 사용하였으나,

상기 발포입자와 혼합된 규산소다시멘트 내에 수분함량이 높으면 발포체의 건조에 소요되는 시간이 길어지고, 이는 제조공정에 소요되는 시간을 장기화 시키게 되므로, 상기 발포입자와 혼합된 규산소다시멘트 내의 수분을 급속히 제거하는 것이 바람직하다.

이를 위해 상기 발포입자를 단독 또는 혼용하여 규산소다시멘트와 함께 예열기에 투입하고, 혼합과 동시에 100℃ 이상의 열로 예열기 내에서 가열하여 규산소다시멘트 내에 함유되어 있는 수분을 일부 증발시킨 후, 상기 예열된 혼합물을 원하는 모양의 형틀이나 콘베어 위에 투여하고, 90℃∼400℃의 온도로 가열하여 규산소다시멘트를 건조, 경화시켜 완성된 발포성형물을 얻어내게 된다.

또 상기에서 공정에 소요되는 시간을 더욱 단축하기 위하여,

상기 건조 방식에 열풍과 마이크로웨이브 조사의 방법을 병행하여 사용할 수 있는데, 이 때 형틀이나 콘베어 상에서 가열, 건조되는 혼합물에서 발생하는 증기를 열풍으로 신속히 제거함과 동시에 마이크로웨이브를 조사하여 상기 바인더인 규산소다시멘트에 함유된 잔존 수분의 물분자를 진동시켜 내부의 수분도 급속히 가열 되어 증발시킬 수 있도록 한다.

특히, 두꺼운 형상의 발포성형물 제조하기 위해서는, 제조하고자 하는 완성 발포성형물의 규격을 용이하게 발포가능한 단위로 분할하고, 상기 분할된 단위분량의 혼합물을 형틀이나 콘베어의 상단에 투여하여 박판의 혼합물을 먼저 가열하여 건조한 후, 상기 공정으로 제조된 발포체의 상단에 상기 또 다른 단위 분량의 혼합물을 재투여하여 상기와 동일한 공정을 실시하므로써, 전 발포체의 상단에 후 투여된 혼합물이 집합됨과 동시에 가열, 건조되는 공정을 반복하여 실시하므로써 발포성형물을 제조하거나, 각 각의 단위분량의 발포체를 개별적으로 제조하여, 후 처리 공정에서 상호접합하는 방식을 이용하여, 상기 완성 발포성형물을 다중적층의 구조로 제조한다.

상기와 같은 다양한 방식의 제조방법을 발포성형물의 형상이나 원료의 특성에 맞게 결합하여 제조하므로써 최선의 발포성형물을 제조할 수 있다.

또한 필요에 따라 규산소다시멘트를 본 발명에 따른 발포성형물의 표면에 코팅하거나, 상기 규산소다시멘트에 유색의 안료 또는 유색토너를 혼합하여 제조한 규산소다시멘트를 표면에 코팅하므로써, 발포성형물의 표면에 미려한 광택을 부여하고, 내구성도 대단히 증강된 발포성형물을 얻을 수 있다.

또한 상기 규산소타시멘트용액에 원적외선을 방출하는 물질인 황토, 일라이트, 옥분말, 숯분말 등의 다양한 원료들 중 하나 이상을 혼합하여 코팅하거나, 상기 발포성형물을 코팅처리한 후 광촉매 또는 무광촉매를 재코팅하는 것도 바람직하다 하겠다.

상기의 방법으로 제조된 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 발포성형물은 기존의 다양한 종류의 발포성형물보다 강도면에서 탁월하며,

특히 규산소다시멘트를 표면에 코팅한 발포성형물에 있어서는 표면의 미려함과 다양한 색상으로 건축의 실내,외장의 목적으로 사용하여도 바람직한 결과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 세라믹발포성형물은 기존의 발포성형물의 제조에 사용된 바인더 및 접착제에서 야기되는 다양한 문제점을 해결할 수 있다.

즉, 발포진주암 및 발포질석, 발포세라믹을 원료로 제조된 공지의 발포성형물의 해결과 제로 남아있던 유해성 바인더로 인해 유발되는 인화성, 유해가스발생, 환경오염 등을 유발하는 단점, 상기 동일한 원료로 제조된 발포체형물 중 일부의 경우에 있어서, 액상 규산소다를 바인더로 사용한 발포성형물에 따르는 내수성 강화의 과제를 완벽하게 해결한 것이다.

또한 강도면에서 공지된 여타 발포성형물보다 탁월하게 우수하며, 완전불연, 무공해성의 발포성형물의 생산을 가능하게 하는 효과가 있다.

아울러 저단가의 원료인 규산소다를 바인더로 사용하므로써 생산단가가 절감된 경량의 발포성형물을 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 발포진주암입자 또는 발포질석입자 및 발포세라믹입자를 단독 또는 혼용하여 규산소다시멘트와 혼합하고, 상기 혼합물을 가열하므로써, 상기 일 종 이상의 발포입자와 혼합된 규산소다시멘트가 건조 경화 또는 건조 발포하여 제조한 것을 특징으로 하는 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 세라믹발포성형물 및 그 제조방법.
2. 청구항 1에서,

   상기 발포원료를 단독 또는 혼용하여, 예열기에 투입하고, 혼합과 동시에 100℃ 이상의 열로 예열기 내에서 가열하여 바인더인 규산소다시멘트 내에 함유되어 있는 수분을 일부 증발시킨 후, 상기 예열된 혼합물을 원하는 모양의 형틀이나 콘베어 위에 투여하고, 90℃∼400℃의 온도로 가열하여 규산소다시멘트를 건조, 경화시켜 제조한 것을 특징으로 하는 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 발포성형물 및 그 제조방법.
3. 청구항 2에서,

   '예열기 내에서 가열하여 바인더인 규산소다시멘트 내에 함유되어 있는 수분을 일부 증발시킨 후, 상기 예열된 혼합물을 원하는 모양의 형틀이나 콘베어 위에 투여하는 단계'의 이후에,

   가열과 열풍 및 마이크로웨이브 조사의 방법을 추가공정으로 병행실시하여 제조한 것을 특징으로 하는 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 발포성형물 및 그 제조방법.
4. 청구항 1 또는 2 내지 3 중 어느 하나의 항에서,

   제조하고자 하는 완성 발포성형물의 규격을 용이하게 발포가능한 단위로 분할하고, 상기 분할된 단위분량의 혼합물을 형틀이나 콘베어의 상단에 투여하여 박판의 발포체를 먼저 제조한 후, 상기 공정으로 제조된 발포체의 상단에 상기 또 다른 단위 분량이 혼합물을 재투여하여 상기와 동일한 공정을 실시하므로써, 전 발포체의 상단에 후 투여된 혼합물이 접합됨과 동시에 가열, 건조되는 공정을 반복하여 실시하므로써 발포성형물을 제조하거나, 각 각의 단위분량의 발포체를 개별적으로 제조하여, 후 처리 공정에서 상호접합하는 방식 중 하나의 제조방법을 이용하여, 상기 완성 발포성형물을 다중적층의 구조로 제조한 것을 특징으로 하는 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 발포성형물 및 그 제조방법.
5. 상기 청구항1에 있어서,

   황토, 일라이트, 숯분말, 옥분말 등의 원적외선을 방출하는 성분을 일 종 이상 투입하여 제조한 규산소다시멘트를 상기 발포성형물의 표면에 코팅하여 제조한 것을 특징으로 하는 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 발포성형물.
6. 상기 청구항 1에 있어서,

   규산소다시멘트에 유색의 안료를 첨가하여 원하는 색상의 유색의 규산소다시멘트를 제조하고, 이를 상기 발포성형물의 표면에 코팅한 것을 특징으로 하는 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 발포성형물.
7. 상기 청구항1에 있어서,

   상기 발포성형물은 건축용 또는 산업용 방음재, 보온재, 단열재, 충격흡수재, 샌드위치판넬 충진재, 실내칸막이판 중 하나인 것을 특징으로 하는 규산소다시멘트를 바인더로 사용하여 제조한 발포성형물.