KR20140043510A - 건축내장용 보드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 건축내장용 보드를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 공급기를 통하여 원료의 반죽을 컨베이어 상에 안착시킨 다음, 압착롤러를 통과시켜 일정한 폭과 두께의 재료(M2)로 가공하는 제1단계; 상기 재료(M2)를 선행하는 압착롤러에 비해 상대적으로 대경인 압착롤러를 통과시켜 재료(M2)보다 작은 두께의 재료(M3)로 미세 가공하는 제2단계; 상기 재료(M3)를 가스 분위기에서 가건조하여 표면 처리된 재료(M4)로 가공하는 제3단계; 상기 재료(M4)를 완전 건조하여 판 형태의 재료를 얻는 제4단계; 상기 판 형태의 재료를 재단하여 보드를 완성하는 제5단계를 포함하여 이루어진다. 본 발명에 따르면, 제품의 질이나 특성이 우수한 것은 물론, 종래의 성형 몰드를 이용한 프레스 공정에 비하여 생산성이 우수하다.

Description

건축내장용 보드의 제조방법 {Method for manufacturing inner-wall boards of building}

본 발명은 주로 건축물의 마감재로 사용되는 내장용 불연 보드의 제조방법에 관한 것이다.

건축용 내장재로서 화학적 재료가 사용되고 있다. 소위 샌드위치 패널이라는 것인데, 이는 저렴하고 취급이 용이하며, 필요한 강도나 단열성이 좋아 특히 조립식 건축 자재로서 많이 사용되고 있다. 그러나 이 재료는 인화성이 강해 순식간에 불에 타버리며, 동시에 유해가스를 발생시켜 치명적인 피해를 야기한다. 이에 반해 무기질 재료는 불연성이 강하므로, 내장재로서 이 재료에 대한 많은 연구 및 개발이 있어 왔다.

한 예로, 특허 제853754호에는 질석이나 펄라이트를 이용한 불연, 내화 성형체 보드가 개시되어 있다.

이 보드의 제작 공정을 살펴보면:

보통포틀랜드시멘트와 고로슬래그미분말, 반수석고, 팽창펄라이트미분말, 규산나트륨, 감수제, 물의 혼합물에 다시 가열팽창된 질석 또는 펄라이트 등의 경량골재를 혼합하여 교반한 후;

얻어진 내화 조성물을 성형 몰드에 충진시켜 프레스 또는 진동 성형한 다음;

1, 2차 자연 건조 및 탈형하여;

내화 성형체 보드를 완성하게 되어 있다.

다른 예로: 특허 제704165호, 제728746호에는 산화마그네슘, 염화마그네슘, 펄라이트 등을 기반으로 하는 불연 보드; 특허 제774087호, 제780608호에는 숯, 황토분말 등을 기반으로 하는 건축내장용 황토보드; 특허 제642213호, 특허공개 제2010-119535호에는 폐지 또는 폐폴리우레탄을 이용한 건축내장용 보드가 각각 개시되어 있다.

이의 제품들이 종래의 패널에 비하여 건축내장용 재료로서 불연성, 단열성, 흡음성 등의 기능 면에서 유리한 것은 사실이다. 그러나 개시된 특허들은 제품의 대량 생산에는 적합하지 않은 문제가 있다. 즉 여기에서는 반죽 상태의 조성물을 성형 몰드에 충진시킨 후, 프레스성형기 또는 진동성형기를 이용하여 하나씩 찍어내는 방식을 적용하였다.

이 방식이 보드의 대량 생산에는 적합하지가 않은 것은 물론이다. 더욱이 크기 또는 사이즈는 몰드 또는 틀에 의하여 정해지기 때문에, 필요한 수치로의 적용이 불가능하다.

본 발명은 종래 기술들의 문제점을 해결하고자 제안된 것이다. 본 발명은 자동화 공정을 가능하게 하여, 종래의 프레스 성형방법에 비해, 생산성을 향상시킬 수 있는 건축내장용 보드의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 강도 및 표면처리 등의 면에서 우수한 제품을 제조할 수 있는 건축내장용 보드의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 완성된 보드의 크기를 필요에 따라 재단하여 사용할 수 있는 건축내장용 보드의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 건축내장용 보드의 제조방법은:

공급기를 통하여 원료의 반죽을 컨베이어 상에 안착시킨 다음, 압착롤러를 통과시켜 일정한 폭과 두께의 재료(M2)로 가공하는 제1단계;

상기 재료(M2)를 선행하는 압착롤러에 비해 상대적으로 대경인 압착롤러를 통과시켜 재료(M2)보다 작은 두께의 재료(M3)로 미세 가공하는 제2단계;

상기 재료(M3)를 가스 분위기에서 가건조하여 표면 처리된 재료(M4)로 가공하는 제3단계;

상기 재료(M4)를 완전 건조하여 판 형태의 재료를 얻는 제4단계;

상기 판 형태의 재료를 재단하여 보드를 완성하는 제5단계;

를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 제1단계는:

제1공급기를 통하여 반죽(P1)을 컨베이어 상에 안착시킨 다음, 제1압착롤러를 통과시켜 일정한 폭과 두께의 재료(M1)로 가공하는 초발단계와;

제2공급기를 통하여 상기 반죽(P1)과 원료가 같거나 다른 반죽(P2)을 상기 재료(M1) 상에 안착시킨 다음, 제2압착롤러를 통과시켜 상기 재료(M1)에 비하여 작은 두께의 재료로 가공하는 재벌단계를 포함한다.

또한 바람직하게, 상기 제1단계는 압착롤러를 이용하여 재료(M2)를 형성하는 동시에 상기 재료(M2)의 표면에 섬유시트를 합지시키는 공정을 더 포함한다.

한편, 상기 가스는 암모니아, 아민, 질소 가스 중에서 선택된 것으로 한다.

본 발명의 제조방법에 따르면 원료의 투입, 재료 형태로의 가공, 건조, 표면처리 등의 일련적 공정들이 자동화 처리될 수 있다. 따라서 보드의 대량생산이 가능한 효과가 있다. 또한 이 과정에서 재료에 대한 재처리, 보강처리, 표면처리 등의 공정을 수행할 수 있으며, 이에 강도 및 표면처리 등의 면에서 우수한 제품을 제조할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명에 따르면 공정에 따른 판형 재료를 필요한 크기로 재단하여 사용할 수가 있다. 따라서 성형 몰드에 의하여 이미 일정한 크기로 제작되는 종래의 경우와는 달리, 건축 상황에 유연하게 대응할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제조방법을 수행하기 위한 시스템의 개략 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 제조방법을 수행하는 공정 순서도.

이상에 기재된 본 발명 '건축내장용 보드의 제조방법'(이하 '제조방법')의 특징과 효과들은, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시예 기재를 통하여 더욱 명백해질 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시를 위한 시스템이 부호 10으로 표시되어 있다. 상기 시스템(10)은 원료 가공부(11), 재료 처리부(12), 표면 처리부(13)을 포함하여 이루어지며, 건축내장용 보드의 원료는 반죽 또는 일정 두께의 재료 상태로 컨베이어(14) 상에서 이동하여 상기 각 부(11,12,13)를 순차적으로 지나는 동안 정해진 형태로 가공되는 것이다.

상기 원료는 바람직하게 펄라이트를 포함하는 통상의 불연성 보드 원료를 사용한다. 다만, 본 발명이 원료의 종류에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 질석, 보통포틀랜드시멘트, 고로슬래그, 팽창펄라이트, 규산나트륨, 산화마그네슘, 염화마그네슘, 숯, 황토 기타 알려진 원료들이 제한 없이, 필요에 따라 적절히 혼합되어 사용될 수 있을 것이다.

상기 원료 가공부(11)는 호퍼형 공급기(15)와 상기 공급기(15)의 전방에 배치되는 압착롤러(16)로 이루어지며, 반죽(P) 상태의 원료가 상기 공급기(15)로부터 컨베이어(14) 상에 안착되고 연이어 압착롤러(16)를 통과하면서, 일정한 폭과 두께의 재료로 가공되는 것이다. 우선 설명하면, 상기한 재료의 폭은 컨베이어(14)의 좌우측 가이드에 의하여 결정될 수 있으며, 두께는 재료가 통과하는 압착롤러의 상하 간격에 의하여 결정된다.

그러므로, 이하 재료의 규격에 대해서는 그 두께만을 설명하기로 한다. 다만, 도면에서는 두께 차를 고려하지 않았다.

본 실시예에서, 상기 가공부(11)는 순차적으로 배치된 두 쌍의 공급기-압착롤러(15a-16a,15b-16b)를 포함한다. 구체적으로 살펴 보면: 일차로, 반죽(P1)이 제1공급기(15a)로부터 컨베이어(14) 상에 안착되고 제1압착롤러(16a)를 통과하면서, 재료 M1 형태로 가공되면; 재차로, 반죽(P2)이 제2공급기(15a)로부터 상기 재료 M1 상에 안착되고 전체로서 압착롤러(16a)를 통과하면서, 재료 M1 형태로 가공되는 것이다. 물론, 여기에서 재료 M2는 재료 M1에 비하여 두께가 작게 된다.

다른 실시예에서, 단일의 공급기-압착롤러(15a-16a) 구조를 통하여 원료 반죽(P1)이 일정한 폭과 두께의 재료(M2)로 가공되도록 구성할 수도 있다. 그러나 본 실시예에서는, 예컨대 같은 원료를 반복 적층 및 압착함으로써 재료의 강도 및 발수성을 향상시킬 수 있으며, 다른 원료를 적층 및 압착함으로써 내장용 보드의 필요한 다른 특성 예컨대 불연성, 보온성, 흡음성, 발수성, 내열성, 미관성 등을 보강 또는 보완할 수 있는 장점이 있는 것이다.

알려진 바와 같이, 보드의 표면 측에 직물이나 부직포 등의 섬유시트를 접합시키는 방법으로, 보드를 보강한다. 이를 위하여 본 실시예에서는 상기 가공부(11)의 압착롤러(16b)에 섬유시트(17)를 걸어, 압착롤러(16b)에 의한 재료(M2)로의 가공시에 그 표면에 함침되도록 한다.

상기 재료 처리부(12)는, 선행하는 압착롤러(16a,16b)에 비하여 상대적으로 지름이 큰 대경 압착롤러(18)로 구성되며, 재료 M2가 이를 통과하면서 두께가 더욱 축소되어, 실제 보드 제품의 두께 또는 그에 근접한 두께의 재료(M3)로 미세 가공되는 것이다. 여기에서는 재료(M3)의 밀도 및 표면 균일도를 위하여 대경의 압착롤러(18)를 사용하는데, 바람직하게 100~120Ø 롤러를 사용한다.

상기 표면 처리부(13)는 재료(M3)의 가건조 또는 반건조를 수행하는 가스 건조실(19)과 표면처리용 압착롤러(20)으로 구성된다. 사용되는 가스로는 암모니아, 질소, 아민 등에서 선택된다. 즉, 가스 분위기에서 재료(M3)를 1차 건조하게 되는데, 실제로 이 건조방법은 재료(M3)의 표면을 매끄럽게 처리하면서 표면 강도를 향상시키는 특징이 있다. 따라서 이 가스 건조실(19)에서는 재료(M3)의 완전 건조를 수행하지는 않는다.

이와 같이 처리된 재료 M4는, 바람직하게 상기 표면 처리용 롤러(20)를 통과하면서 그 표면 밀도가 향상되어 더욱 부드럽게 처리된다. 이와 같이 최종 처리된 재료 M5는 그 두께가 재료 M3 및 M4에 비하여 작거나 같으며, 재료 M5는 그 상태로 완전 건조된다.

도 2를 참조하여, 위 시스템(10)을 이용한 '건축내장용 보드의 제조방법'을 순서적으로 설명한다. 이상의 기재와 중복되는 설명은 가능한 한 생략한다.

원료반죽 가공단계

이 단계는 공급기(15a)를 통하여 원료 반죽(P1)을 컨베이어(14) 상에 안착시킨 다음, 압착롤러(16a)를 통과시켜 일정한 폭과 두께의 재료(M1)로 초벌가공하는 단계와, 상기 초벌가공 후 다시 원료 반죽(P2)을 공급기(15b) 통하여 상기 재료(M1)상에 안착시킨 다음 압착롤러를 통과시켜 초벌가공시에 비하여 작은 두께의 재료로 재벌가공하는 단계를 포함한다.

반죽 P1과 P2는 서로 같거나 다른 원료의 반죽일 수 있으며, 재벌가공 후의 재료 M2는 M1에 비하여 두께가 작게 된다. 실제로, 재료 M1의 두께는 35mm이고 재료 M2의 두께는 15mm이다. 물론, 상기 초벌가공에서 바로 소정의 두께를 얻을 수도 있으나, 바람직하게 재벌가공을 포함하는 것이다.

섬유시트 합지단계

이 단계는 본 발명의 전 공정 및 제품의 강도, 단열 등을 위하여 재료(M2)의 표면에 직물, 부직포 등의 섬유시트(17)를 합지하는 단계이다. 본 실시예에서는 유리섬유 시트를 적용한다. 합지 방법으로는, 상기 섬유시트(17)를 압착롤러(16b)에 걸어두어, 재료가 M1에서 M2로 가공되는 동시에 그 표면에 섬유시트(17)가 함침되도록 한다.

미세 가공단계

이 단계는 위에서 가공된 재료(M2)를, 선행하는 압착롤러(16a,16b)에 비하여 상대적으로 지름이 큰 대경의 압착롤러(18)를 통과시켜 최종 제품의 두께 또는 그에 근접한 두께로 미세가공하는 단계이다. 통과하는 재료(M3)의 밀도 및 표면 균일도를 향상시키기 위하여 선행하는 롤러(16a,16b)에 비하여 훨씬 큰 대경인, 바람직하게 직경 100~120Ø의 롤러를 사용한다. 여기에서 재료 M3의 두께는 10mm이다.

가건조 단계

이 단계는 상기 미세가공된 재료(M3)를 가스 건조실(19)에서 가건조하는 단계이다. 여기에서 '가건조'는 완전 건조되지 않은 즉, 수분을 함유하는 반건조를 의미한다. 이에 고온의 가스 분위기에서 상기 재료(M3)를 1차 건조하게 된다. 상기 가스로 암모니아, 질소, 아민 등이 선택적으로 사용될 수 있으며, 기타 건조 조건들은 반죽(P1,P2)의 원료에 따라 달리 결정된다. 실제로 이 건조방법에 의한 재료 M4는 표면 밀도 및 강도가 향상되며, 윤나고 매끄럽게 되는 특징이 있다.

표면 처리단계

이 단계는 상기 가건조된 재료(M4)를, 롤러(20)를 통과시키면서 표면 처리하는 단계이다. 예컨대 가건조 단계에서 표면 밀도가 향상되는 등의 효과가 있지만, 건조 도중에 미세한 표면 손상이 생길 수 있다. 따라서 마감단계로서 롤러(20)로써 표면을 고르게 처리하는 것이다. 이 롤러(20)는 온열 롤러일 수 있다. 이와 같이 처리된 재료 M5의 두께는 10mm 또는 9mm이다.

제품 완성단계

이 단계는 상기 처리된 재료(M5)를 자연상태에서 완전 건조시키고, 얻어진 판형 재료를 필요한 크기로 재단하여 건축내장용 보드를 완성하는 단계이다.

이상의 각 단계는 자동화 공정에서 일련적으로 수행될 수 있다. 따라서 제품의 질이나 특성이 우수한 것은 물론, 종래의 성형 몰드(mold)를 이용한 프레스 공정에 비하여 생산성이 우수하다.

10. 시스템 11. 원료 가공부
12. 재료 처리부 13. 표면 처리부
14. 컨베이어 15. 공급기
15a. 제1공급기 15b. 제2공급기
16. 압착롤러 16a. 제1압착롤러
16b. 제2압착롤러 17. 섬유시트
18. 대경 압착롤러 19. 가스 건조실
20. 롤러

Claims (5)

1. 공급기(15)를 통하여 원료의 반죽을 컨베이어(14) 상에 안착시킨 다음, 압착롤러(16)를 통과시켜 일정한 폭과 두께의 재료(M2)로 가공하는 제1단계;
   상기 재료(M2)를 선행하는 압착롤러(16)에 비해 상대적으로 대경인 압착롤러(18)를 통과시켜 재료(M2)보다 작은 두께의 재료(M3)로 가공하는 제2단계;
   상기 재료(M3)를 가스 분위기(19)에서 가건조하여 표면 처리된 재료(M4)로 가공하는 제3단계;
   상기 재료(M4)를 완전 건조하여 판 형태의 재료를 얻는 제4단계;
   상기 판 형태의 재료를 재단하여 보드를 완성하는 제5단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축내장용 보드의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제1단계는:
   제1공급기(15a)를 통하여 반죽(P1)을 컨베이어 상에 안착시킨 다음, 제1압착롤러(16a)를 통과시켜 일정한 폭과 두께의 재료(M1)로 가공하는 초벌단계와;
   제2공급(15b)기를 통하여 상기 반죽(P1)과 원료가 같거나 다른 반죽(P2)을 상기 재료(M1) 상에 안착시킨 다음, 제2압착롤러(15b)를 통과시켜 상기 재료(M1)에 비하여 작은 두께의 재료(M2)로 가공하는 재벌단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축내장용 보드의 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 제1단계는:
   상기 압착롤러(16b)를 이용하여, 상기 재료(M2)를 형성하는 동시에 재료(M2)의 표면에 섬유시트를 합지 및 함침시키는 공정;
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축내장용 보드의 제조방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 가스는 암모니아, 아민, 질소 가스 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 건축내장용 보드의 제조방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 제3단계 후에;
   상기 가건조된 재료(M4)를 롤러(20)에 통과시켜 표면 처리된 재료(M5)로 가공하는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축내장용 보드의 제조방법.
   

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