KR20150005003A - Sound absorbing and adiabatic material having lightweight fireproof using expandable graphite and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 경량내화 흡음단열재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 팽창흑연과 팽윤성 점토를 이용하므로 경량을 나타내고, 흡음 성능, 단열성, 내화성 및 난연성이 우수하며, 소성 공정을 거치지 않고 제조가 가능하여 공정이 단순하고 생산 단가를 낮출 수 있는 경량내화 흡음단열재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a lightweight fireproof and soundproof insulating material and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a lightweight fireproof and sound insulating material and a method of manufacturing the same. To a lightweight fireproof and soundproof insulating material which is simple in process and low in production cost, and a method for manufacturing the same.
주거환경 등의 개선을 위해 방음재와 단열재의 수요가 급증하고 있다. Demand for soundproofing materials and insulation materials is rapidly increasing in order to improve the residential environment.
건축용 단열재 또는 방음재의 용도에 사용되는 스티로폼은 가볍고 단열 및 방음 효과가 양호하나, 내구성이 약하고, 발화 및 인화가 잘되므로 화재 발생시에는 유독가스를 발생하기 때문에 인명 피해가 큰 단점이 있으며, 최근에는 그의 사용이 제한되고 있다.The styrofoam used for the construction insulation material or the soundproofing material is light and has excellent heat insulation and soundproofing effect. However, since it is weak in durability and is well ignited and burned, toxic gas is generated when a fire occurs, Use is limited.
또한, 건축용 단열재나 방음재 등으로 많이 사용되는 유리섬유(glass fiber) 등은 화재 등의 위험으로부터 안전하나, 대기중에 노출될 경우 유리섬유의 마모로 인체에 유해한 침상의 먼지가 발생할 가능성이 있고, 시공할 때 유해한 먼지가 발생하여 시공 과정 중의 작업자의 건강에 나쁜 영향을 끼칠 염려가 있으며, 재질의 노화에 의해 발생하는 분진 등이 인체에 유해하다는 것이 판명됨에 따라 그 사용이 점차 줄어들고 있다. In addition, glass fiber, which is widely used for building insulation materials and sound insulating materials, is safe from the risk of fire and the like. However, when exposed to the air, there is a possibility that dust on the bedding is harmful to human body due to abrasion of glass fiber, There is a fear that harmful dust may be generated during the construction process and the health of workers may be adversely affected during the construction process.
또한, 페목재를 활용한 목재는 친환경적인 장점이 있으나, 화재에 취약하고, 무엇보다도 흡음재 또는 단열재로서 성능이 떨어지는 문제점이 있으며, 폐목재 수급의 원활성에 애로가 있다. In addition, although the wood using the paper wood has an advantage of being environmentally friendly, it is vulnerable to fire, and as a result, it has poor performance as a sound absorbing material or a heat insulating material.
또한, 알루미늄(Al)과 같은 금속재가 있으나, 이러한 금속재는 고가이므로 가격 및 자원의 낭비적 요소가 존재한다. In addition, although there is a metal material such as aluminum (Al), since such a metal material is expensive, there is a waste of cost and resources.
또한, 시멘트 콘크리트 소재를 흡음재로 적용하는 경우도 있으나, 시멘트 콘크리트 재질의 흡음재는 비중이 커서 제품이 무거우며, 시공성이 나쁘고, 흡음 성능이 충분하지 않은 문제점이 있다. In addition, although the cement concrete material is sometimes applied as a sound absorbing material, the sound absorbing material of the cement concrete material has a large specific gravity, so that the product is heavy, the workability is poor, and the sound absorption performance is not sufficient.
이러한 종래의 흡음재 또는 단열재의 문제점을 개선하기 위하여 새로운 소재의 개발이 요구되고 있다.
In order to solve the problems of the conventional sound absorbing material or the heat insulating material, development of a new material is required.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 팽창흑연과 팽윤성 점토를 이용하므로 경량을 나타내고, 흡음 성능, 단열성, 내화성 및 난연성이 우수하며, 소성 공정을 거치지 않고 제조가 가능하여 공정이 단순하고 생산 단가를 낮출 수 있는 경량내화 흡음단열재 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
A problem to be solved by the present invention is to provide a process for producing a graphite which is lightweight because of the use of expanded graphite and swelling clay, has excellent sound absorption performance, heat insulation, fire resistance and flame retardancy and can be manufactured without being subjected to a firing process, And a method of manufacturing the same.
본 발명은, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질, 열처리된 팽창흑연 및 팽윤성 점토를 포함하고, 상기 팽윤성 점토는 층간에 물분자를 함유하는 층상 점토로 이루어지며, 열처리된 상기 팽창흑연은 상기 팽윤성 점토 100중량부에 대하여 10∼100중량부 함유되고, 상기 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 팽윤성 점토와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 30∼200중량부 함유되며, 5∼50mm의 두께를 갖는 판넬 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 경량내화 흡음단열재를 제공한다.The present invention relates to a heat-treated expanded graphite sheet comprising at least one material selected from polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methylcellulose, heat-treated expanded graphite and swellable clay, wherein the swellable clay is composed of a layered clay containing water molecules between the layers, Wherein the expanded graphite is contained in an amount of 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the swellable clay, and at least one material selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose has a total content of the expandable graphite And 30 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition, and has a thickness of 5 to 50 mm.
상기 경량내화 흡음단열재는 열처리된 상기 팽창흑연 및 상기 팽윤성 점토의 전체 함량 100중량부에 대하여 알칼리금속 성분이 제거된 물유리의 유리 성분 및 실리카 중에서 선택된 1종 이상의 물질 10∼200중량부를 더 포함할 수 있다.The lightweight fireproof and soundproof thermal insulating material may further comprise 10 to 200 parts by weight of at least one material selected from the group consisting of a glass component of silica glass and a silica glass in which the alkali metal component has been removed with respect to 100 parts by weight of the total amount of the expanded graphite and the swellable clay have.
상기 팽윤성 점토는 층간에 물분자와 함께 교환성 양이온이 함유된 층상 점토로 이루어질 수 있다.The swellable clay may be composed of a layered clay containing exchangeable cations together with water molecules between the layers.
또한, 상기 팽윤성 점토는 층간에 있는 물분자가 유기물로 일부 교환되어 점토-유기물 복합체를 형성하는 층상 점토로 이루어질 수 있다.Also, the swellable clay may be composed of a layered clay in which water molecules in the interstices are partially exchanged with organic substances to form a clay-organic complex.
상기 팽윤성 점토는 벤토나이트, 버미큘라이트, 몬모릴로나이트, 클로라이트, 세피올라이트, 아타플자이트, 사포나이트, 헥토라이트, 바이델라이트, 할로이사이트, 소코나이트 및 논트로나이트 중에서 선택된 1종 이상의 층상 점토로 이루어질 수 있다.Wherein the swellable clay is comprised of at least one layered clay selected from bentonite, vermiculite, montmorillonite, clorite, sepiolite, ataplite, saponite, hectorite, bicellite, halloysite, .
또한, 본 발명은, 팽창흑연을 열처리하여 팽창시키는 단계와, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질, 열처리된 상기 팽창흑연 및 팽윤성 점토를 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성하는 단계와, 상기 흡음단열재용 조성물을 5∼50mm의 두께를 갖는 판넬 형태로 성형하는 단계 및 성형된 결과물을 건조하는 단계를 포함하며, 상기 팽윤성 점토는 층간에 물분자를 함유하는 층상 점토로 이루어지며, 열처리된 상기 팽창흑연은 상기 팽윤성 점토 100중량부에 대하여 10∼100중량부 혼합하고, 상기 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 팽윤성 점토와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 30∼200중량부 혼합하는 것을 특징으로 하는 경량내화 흡음단열재의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing a soundproof thermal insulation composition, which comprises heat treating and expanding expanded graphite and at least one material selected from polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose, Molding the composition for a sound-and-heat insulating material in the form of a panel having a thickness of 5 to 50 mm, and drying the molded product, wherein the swellable clay is composed of a layered clay containing water molecules between the layers Wherein the heat-treated expanded graphite is mixed in an amount of 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the swellable clay, and at least one material selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose is mixed with the swollen clay and the heat- And 30 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the total weight of the composition. It provides a process for the production of sound-absorbing insulation.
상기 흡음단열재용 조성물을 형성하는 단계에서, 열처리된 상기 팽창흑연 및 상기 팽윤성 점토의 전체 함량 100중량부에 대하여 알칼리금속 성분이 제거된 물유리 및 실리카 졸 중에서 선택된 1종 이상의 물질 10∼200중량부를 더 혼합할 수 있다.10 to 200 parts by weight of at least one material selected from the group consisting of water glass and silica sol in which the alkali metal component has been removed is added to 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite and the swellable clay in the step of forming the composition for sound- Can be mixed.
또한, 상기 흡음단열재용 조성물을 형성하는 단계에서, 열처리된 상기 팽창흑연 및 상기 팽윤성 점토의 전체 함량 100중량부에 대하여 물 및 에탄올 중에서 선택된 1종 이상의 물질 10∼100중량부를 더 혼합할 수 있다.Further, in the step of forming the composition for a sound-absorbing and thermal insulating material, 10 to 100 parts by weight of at least one material selected from water and ethanol may be further mixed with 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite and the swellable clay.
상기 팽윤성 점토는 층간에 물분자와 함께 교환성 양이온이 함유된 층상 점토로 이루어질 수 있다.The swellable clay may be composed of a layered clay containing exchangeable cations together with water molecules between the layers.
또한, 상기 팽윤성 점토는 층간에 있는 물분자가 유기물로 일부 교환되어 점토-유기물 복합체를 형성하는 층상 점토로 이루어질 수 있다.Also, the swellable clay may be composed of a layered clay in which water molecules in the interstices are partially exchanged with organic substances to form a clay-organic complex.
또한, 상기 팽윤성 점토는 벤토나이트, 버미큘라이트, 몬모릴로나이트, 클로라이트, 세피올라이트, 아타플자이트, 사포나이트, 헥토라이트, 바이델라이트, 할로이사이트, 소코나이트 및 논트로나이트 중에서 선택된 1종 이상의 층상 점토로 이루어질 수 있다.
The swelling clay may be at least one layered clay selected from among bentonite, vermiculite, montmorillonite, chlorite, sepiolite, ataplite, saponite, hectorite, ≪ / RTI >
본 발명의 경량내화 흡음단열재에 의하면, 팽창흑연과 팽윤성 점토를 이용하므로 경량이면서 흡음 성능, 내화성 및 난연성이 우수하고, 소성 공정을 거치지 않고 제조가 가능하여 공정이 단순하고 생산 단가를 낮출 수 있다. According to the lightweight fire-and-heat insulating material of the present invention, since it is made of expanded graphite and swellable clay, it is lightweight, has excellent sound absorption performance, fire resistance and flame retardancy, and can be manufactured without being subjected to a firing process, thereby simplifying the process and lowering the production cost.
본 발명에 의해 제조된 경량내화 흡음단열재는 우수한 방음 및 단열 특성을 나타내고, 기존의 단열재와는 달리 불연성이어서 화재 시 유독가스가 발생하지 않는다. The lightweight fireproof sound insulating material produced by the present invention exhibits excellent soundproofing and heat insulating properties and is incombustible unlike the conventional heat insulating material, so that toxic gas is not generated in the case of fire.
또한, 본 발명에 의해 제조된 경량내화 흡음단열재는 불에 잘 타지 않는 난연성으로서 인체에 무해한 무기질계 원료로 이루어지고, 원료가 저렴하여 제조비용이 낮아 대량생산이 가능하다.
In addition, the lightweight fire-and-noise insulating material produced by the present invention is flame-retardant, which is not flammable, and is made of an inorganic raw material harmless to the human body.
도 1a 내지 도 1c는 실시예 1에서 사용된 팽창흑연의 열처리 전 모습을 보여주는 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 사진이다.
도 2a 내지 도 2c는 실시예 1에서 사용된 팽창흑연의 열처리 후 모습을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 3은 실시예 1에서 사용된 팽창흑연을 열처리 후에 성분 분석한 결과를 보여주는 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는 실시예 1에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재를 보여주는 도면이다.Figs. 1A to 1C are scanning electron microscope (SEM) photographs showing the state before the heat treatment of the expanded graphite used in Example 1. Fig.
2A to 2C are scanning electron microscope (SEM) photographs showing a state after heat treatment of the expanded graphite used in Example 1. Fig.
FIG. 3 is a graph showing the results of analyzing the expanded graphite used in Example 1 after heat treatment. FIG.
Figs. 4A to 4E are views showing a lightweight fire-and-noise insulating material produced according to Example 1. Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not.
종래의 흡음재 또는 단열재는 무겁거나, 화재에 취약하거나, 성능이 부족하거나, 인체에 유해하거나, 시공성이 나쁘거나 등의 최소한 한가지 이상의 결함을 가지고 있으며, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 경량내화 흡음단열재를 제시한다.Conventional sound absorbing materials or heat insulating materials have at least one defect such as heavy, vulnerable to fire, poor in performance, harmful to human body, poor in workability, etc., and the present invention is applicable to lightweight fire- Provide insulation.
흡음단열재의 무게를 감소시키기 위하여서는 경량의 소재를 사용하는 것이 필요하다. 이러한 요구를 충족하기 위하여 팽창흑연과 팽윤성 점토를 주원료로 사용하며, 이러한 주원료는 전체 흡음단열재의 경량화에 결정적인 기여를 하게 된다. It is necessary to use a lightweight material to reduce the weight of the sound insulation. In order to meet these demands, expanded graphite and swellable clay are used as main raw materials, and these main ingredients contribute to the weight reduction of the entire sound absorbing insulation.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경량내화 흡음단열재는, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질, 열처리된 팽창흑연 및 팽윤성 점토를 포함하고, 상기 팽윤성 점토는 층간에 물분자를 함유하는 층상 점토로 이루어지며, 열처리된 상기 팽창흑연은 상기 팽윤성 점토 100중량부에 대하여 10∼100중량부 함유되고, 상기 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 팽윤성 점토와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 30∼200중량부 함유되며, 5∼50mm의 두께를 갖는 판넬 형태로 이루어진다.The lightweight fireproof sound insulating material according to a preferred embodiment of the present invention comprises at least one material selected from polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose, heat-treated expanded graphite and swellable clay, wherein the swellable clay has water molecules Wherein the heat-treated expanded graphite is contained in an amount of 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the swellable clay, and at least one material selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose is contained in the swellable clay And 30 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite, and is in the form of a panel having a thickness of 5 to 50 mm.
흑연은 층상구조 특성으로 인해 층간에 원자나 작은 분자를 삽입할 수 있다. 층간에 황화합물, 질소화합물과 같은 화학품을 삽입(intercalation)한 후에 열을 가하면 수십 내지 수백 배로 팽창하게 되는데, 이와 같이 제조된 흑연을 특히 팽창흑연이라고 한다. Due to the layered nature of graphite, it is possible to insert atoms or small molecules between layers. When chemicals such as sulfur compounds and nitrogen compounds are intercalated in the interlayer and then heat is applied, the graphite is expanded to several tens to hundreds of times. Such graphite is called expanding graphite in particular.
팽창흑연의 일반적인 제조방법을 살펴보면, 천연광산으로부터 흑연을 채굴한 후, 분쇄 및 수분급의 공정을 거쳐 흑연을 만들고, 이 흑연을 강산을 이용하여 세정하고 고온 및 알칼리 상태에서 소결한 후에 세정 공정을 거쳐 순도 99.5%의 흑연을 만들며, 이 흑연의 층간에 화학품을 삽입(Intercalation)한 다음에 중화 공정을 거친 후에 세정 및 건조하여 팽창흑연을 제조한다. As for the general manufacturing method of expanded graphite, graphite is mined from natural minerals, followed by pulverization and water treatment to produce graphite. The graphite is washed with strong acid, sintered at high temperature and alkali, The graphite having a purity of 99.5% is formed through intercalation of chemicals between the layers of graphite, followed by neutralization, followed by washing and drying to produce expanded graphite.
이와 같이 제조된 팽창흑연은 열에 의해 층간에 함유된 화학품에서 가스가 발생되면서 팽창이 일어난다. 사용하는 화학품에 따라 팽창흑연의 팽창 개시 온도가 결정된다. In the expanded graphite produced in this manner, expansion occurs as gas is generated in the chemical contained in the interlayer by heat. The expansion starting temperature of the expanded graphite is determined according to the chemical used.
팽창흑연은 고상층을 형성하는 난연제로서 팽창된 카본층이 절연층으로 작용하여 열의 이동을 방해한다. 이러한 팽창흑연은 비할로겐 타입의 저발연성 친환경 난연제로 적용될 수 있다. 팽창흑연이 열처리에 의해 팽창되게 되면, 층을 이루는 면에 대하여 수직한 방향으로는 단열성이 우수한 특성이 있다. Expansive graphite is a flame retardant that forms a solid phase layer, and the expanded carbon layer acts as an insulating layer and interferes with the movement of heat. Such expanded graphite can be applied as a non-halogen type low flammability environmentally friendly flame retardant. When the expanded graphite is expanded by heat treatment, there is a property that the heat insulating property is excellent in a direction perpendicular to the plane forming the layer.
이러한 팽창흑연은 독성이 없고, 가벼우며, 할로겐 성분을 함유하지 않고, 물에 불용성이며, 유독가스를 발생하지 않는 등의 장점을 가지고 있다. Such expanded graphite has no toxicity, is light, contains no halogen component, is insoluble in water, and does not generate toxic gas.
한편, 팽윤성 점토는 성형 공정 중 소지에 가소성을 제공하고 충분한 성형강도를 유지할 수 있도록 하여준다. 팽윤성 점토를 첨가함으로써 가소성이 향상되고, 경량화된 흡음단열재의 제조가 가능하다. On the other hand, the swellable clay provides plasticity to the substrate during the molding process and maintains sufficient molding strength. The addition of the swelling clay improves the plasticity and makes it possible to manufacture a sound-absorbing thermal insulating material that is light in weight.
팽윤성 점토는 점토 소판들이 약한 반데르발스 힘에 의해 유지되는 미립자 형상(형태)를 갖는 층상 점토이다. 이러한 팽윤성 점토는 일반적으로 수분을 잘 흡수하고 흡수된 수분이 증발하면서 수축되어 기공을 형성할 수 있는 요인을 제공할 수 있다. Swellable clay is a layered clay having a fine particle shape (shape) in which clay platelets are retained by weak Van der Waals forces. Such a swellable clay generally can absorb moisture well and can provide a factor for shrinking and forming pores as the absorbed water evaporates.
물을 흡수하여 팽창하게 되는 이러한 팽윤성 점토로는 층간에 물분자가 들어가 있는 층상 점토뿐만 아니라, 층간에 물분자와 함께 교환성 양이온(일반적으로 알칼리 이온인 Na+, Li+ 등)과 들어간 상태의 층상 점토, 그리고 층간에 있는 물분자가 유기물과 일부 교환되어 점토-유기물 복합체를 형성하는 층상 점토 등이 사용될 수 있다. These swellable clays that swell by absorbing water include not only layered clays in which water molecules are present between the layers but also water molecules in the interstices with exchangeable cations (generally alkaline ions Na + , Li +, etc.) Layered clay, and layered clay in which the water molecules in the interlayer are partially exchanged with organic matter to form a clay-organic composite.
층간에 물분자가 교환성 양이온과 함께 들어간 상태의 팽윤성 점토는, 기본적으로는 물분자가 교환성 양이온에 배위하고 물분자 상호간 및 밑면 산소와의 사이에 수소결합을 하여 규칙적인 배열을 하고 있다. 한편, 이러한 층간수의 양 즉, 물분자의 매수는 주변 습도 및 층간에 들어간 교환성 양이온의 종류에 의해 단계적으로 변하고, 이에 따라 층간 간격이 변하게 된다. 교환성 양이온을 포함하는 이러한 팽윤성 점토는 고유의 양이온교환 특성으로 인해 층간 양이온이 다른 무기 클러스터 양이온이나 양이온성 표면전하를 갖는 콜로이드 입자와 표면치환 반응이 일어나, 소위 가교화 점토(pillared clays)를 형성하는 특징이 있다. 이러한 가교화 점토는 무기산화물이 층간에 가교 역할을 하면서 존재하기 때문에 안정한 기공이 형성될 수 있다. The swelling clay in which water molecules are intermixed with exchangeable cations is basically arranged in a regular manner by coordinating water molecules with exchangeable cations and hydrogen bonding between water molecules and between bottom molecules. On the other hand, the amount of such interlayer water, that is, the number of water molecules, changes stepwise depending on the ambient humidity and the types of exchangeable cations that are intercalated between the layers, thereby changing the interlayer spacing. These swellable clays containing exchangeable cations undergo surface substitution reaction with colloidal particles having different inorganic cluster cations or cationic surface charges due to their inherent cation exchange properties, forming so-called pillared clays . Stable pores can be formed in such a crosslinked clay because inorganic oxides exist while interlayer-crosslinking.
층간에 있는 물분자가 유기물로 일부 교환되어 점토-유기물 복합체를 형성하는 팽윤성 점토는, 층간에 존재하는 교환성 양이온과 유기 양이온 등과의 이온 교환 반응에 의하여, 혹은 극성 유기분자의 흡착에 의하여 층간에 유기물이 혼입되는 것이다. 예를 들면, 에칠렌글리콜 그리세롤 같은 중성분자나 알킬 암모늄과 같은 유기 양이온이 들어갈 수 있다. The swelling clay, which forms a clay-organic complex by partial exchange of water molecules in the interlayer, is formed by ion exchange reaction with exchangeable cations and organic cations present in the interlayer or by adsorption of polar organic molecules Organic matter is incorporated. For example, organic molecules such as neutral molecules such as ethylene glycol glycerol and alkylammonium may be incorporated.
이러한 팽윤성 점토는 벤토나이트(bentonite), 버미큘라이트(vermiculite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 클로라이트(chlorite), 세피올라이트(sepiolite), 아타플자이트(attapulgite), 사포나이트(saponite), 헥토라이트(hectorite), 바이델라이트(beidellite), 할로이사이트(halloysite), 소코나이트(sauconite) 및 논트로나이트(nontronite) 중에서 선택된 1종 이상의 층상 점토로 이루어질 수 있다. These swelling clays may be selected from the group consisting of bentonite, vermiculite, montmorillonite, chlorite, sepiolite, attapulgite, saponite, hectorite, ), Beidellite, halloysite, sauconite, and nontronite. ≪ Desc / Clms Page number 7 >
팽윤성 점토 중 벤토나이트(Bentonite)는 점력이 강하고 팽윤성 및 양이온 교환성이 크다.Bentonite in the swelling clay is strong in the point of view and has high swelling property and cation exchange ability.
팽윤성 점토 중 몬모릴로나이트는 수용액 중에서 층간이온의 수화반응에 의하여 특유의 팽윤 특성을 나타낸다. 몬모릴로나이트는 양이온 교환능이 커서 수용액 중에서 팽윤에 의한 격자박리화가 용이하게 일어난다. Na+ 또는 Li+을 교환성 양이온으로 가진 몬모릴로나이트의 경우에는, 수중에서 40∼140Å 정도까지 층간거리가 측정되고 있고, 이는 점토가 수중에서 층간에 물을 흡착하여 팽창(팽윤(swelling)되는 현상이다. Among the swelling clays, montmorillonite exhibits specific swelling characteristics by hydration reaction of interlayer ions in an aqueous solution. Since montmorillonite has a high cation exchange capacity, lattice detachment due to swelling easily occurs in an aqueous solution. In the case of montmorillonite having a Na + or Li + exchangeable cation, the interlayer distance is measured to about 40 to 140 Å in water, which is a phenomenon in which the clay is swollen by adsorption of water between layers in water .
팽윤성 점토 중 할로이사이트(halloysite)는 습윤한 상태에서 층간에 물분자가 층간수로 들어가 있으나, 교환성 양이온은 포함되어 있지 않다. 이러한 할로이사이트의 층간수는 건조시키면 쉽게 탈수되어, 층간 간격은 10Å 정도에서 7.4∼7.5Å 정도로 축소된다. Among the swelling clays, the halloysite contains intercalated water molecules between the layers in a wet state, but does not contain exchangeable cations. The interlayer water of this halosite is easily dehydrated when dried, and the interlayer spacing is reduced from about 10 Å to about 7.4 Å to 7.5 Å.
이러한 팽윤성 점토는 가소성을 좋게 하고 경량화를 구현할 수 있게 하게 하며, 또한 차수재(또는 방수재)의 역할을 하여 물이 더 이상 경량내화 흡음단열재를 통과하지 못하게 하는 역할을 하기도 한다. Such swelling clay enables plasticity to be improved and lightweight to be realized, and also serves as a water-borne material (or waterproofing material) to prevent water from passing through a lightweight fire-and-heat insulating material.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경량내화 흡음단열재는 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함한다. 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 점결제로서 팽창흑연과 팽윤성 점토 입자 사이에 점착력을 부여하고 성형 시에 흡음단열재의 강도를 유지하여 시공성을 향상시키는 역할을 하고 흡음단열재의 탄성을 증가시키는 역할도 할 수 있다. 상기 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 팽윤성 점토와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 30∼200중량부 함유되는 것이 바람직하다.In addition, the lightweight fireproof sound insulating material according to a preferred embodiment of the present invention includes at least one material selected from polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, and methyl cellulose. Polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, and methylcellulose serves as an adhesive for imparting an adhesive force between the expanded graphite and the swellable clay particles and maintaining the strength of the sound-absorbing thermal insulator at the time of molding, thereby improving the workability of the sound- It is also possible to increase the elasticity. It is preferable that at least one material selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose is contained in an amount of 30 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the swollen clay and the heat-treated expanded graphite.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경량내화 흡음단열재는 난연성을 보완하기 위하여 Na와 같은 알칼리금속 성분이 제거된 물유리의 유리 성분 및 실리카 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 알칼리금속 성분이 제거된 물유리를 제조하는 방법은 다양한데, 예를 들면 SiO2와 Na2CO3를 혼합 용융하고 급냉(quenching)하여 물유리를 얻은 다음에 수지에 흡착시켜 알칼리금속 성분(예컨대, Na)을 제거하여 얻을 수 있다. 상기 실리카 졸은 물 등의 분산매에 규산(SiO2·nH2O)의 미립자가 분산된 콜로이드이고, 건조 공정을 거치면 실리카 젤을 거쳐 실리카가 된다. 알칼리금속 성분이 제거된 물유리의 유리 성분 및 실리카 중에서 선택된 1종 이상의 물질이 함유되게 되면 팽창흑연의 부족한 난연성을 보완하여 주므로 난연성이 개선될 수 있고 팽창흑연의 산화를 방지하여 내화성 및 단열성을 증진할 수 있다. 상기 알칼리금속 성분이 제거된 물유리의 유리 성분 및 실리카 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 열처리된 상기 팽창흑연 및 상기 팽윤성 점토의 전체 함량 100중량부에 대하여 10∼200중량부를 함유되는 것이 바람직하다.In addition, the lightweight fireproof sound insulating material according to the preferred embodiment of the present invention may further include at least one material selected from the group consisting of glass components of silica glass and alkali silica-free water glass such as Na in order to improve flame retardancy. For example, SiO 2 and Na 2 CO 3 are mixed and melted and quenched to obtain water glass, which is then adsorbed on the resin to form an alkali metal component (for example, Na ). ≪ / RTI > The silica sol is a colloid in which fine particles of silicic acid (SiO 2 .nH 2 O) are dispersed in a dispersion medium such as water. When the silica sol is subjected to a drying process, it becomes silica through the silica gel. The inclusion of at least one material selected from the glass component of silica glass and the glass component from which the alkali metal component has been removed will compensate for the insufficient flame retardancy of the expanded graphite so that the flame retardancy can be improved and the oxidation of the expanded graphite can be prevented, . It is preferable that at least one material selected from the glass component and silica of the water glass from which the alkali metal component has been removed contains 10 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite and the swellable clay.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경량내화 흡음단열재의 제조방법을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a lightweight fire-and-noise insulating material according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
팽창흑연을 전기로와 같은 퍼니스(furnace)에 장입하고 열처리 공정을 수행한다. 상기 팽창흑연은 사용하는 화학품(예컨대, 황화합물, 질소화합물)에 따라 팽창흑연의 팽창 개시 온도가 결정되는데, 바람직하게는 상기 열처리 공정은 비교적 저온인 500∼900℃ 정도의 온도에서 10초∼12시간 정도 수행하는 것이 바람직하다. 열처리하는 동안에 퍼니스 내부의 압력은 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. Expansion graphite is charged into a furnace such as an electric furnace and a heat treatment process is performed. The expanded graphite preferably has an expansion starting temperature of about 500 to 900 DEG C for about 10 seconds to about 12 hours at a relatively low temperature, depending on the chemicals (e.g., sulfur compound, nitrogen compound) . It is desirable to keep the pressure inside the furnace constant during the heat treatment.
상기 열처리는 500∼900℃ 범위의 온도에서 이루어지는 것이 바람직하다. 열처리온도가 500℃ 미만인 경우에는 팽창흑연이 불완전하게 열처리되어 흡음단열재의 특성이 좋지 않을 수 있고, 900℃를 초과하는 경우에는 에너지의 소모가 많아 비경제적일 수 있다. The heat treatment is preferably performed at a temperature in the range of 500 to 900 占 폚. If the heat treatment temperature is less than 500 ° C, the expanded graphite may be incompletely heat-treated and the characteristics of the sound insulating material may not be good. If the heat treatment temperature is higher than 900 ° C, energy consumption may be large and it may be uneconomical.
상기 열처리온도까지는 1∼50℃/min의 승온속도로 상승시키는 것이 바람직한데, 승온 속도가 너무 느린 경우에는 시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지고 승온 속도가 너무 빠른 경우에는 급격한 온도 상승에 의해 열적 스트레스가 가해질 수 있으므로 상기 범위의 승온 속도로 온도를 올리는 것이 바람직하다. It is preferable to raise the temperature to the heat treatment temperature at a rate of 1 to 50 ° C / min. If the rate of temperature rise is too slow, it takes a long time to decrease the productivity. If the rate of temperature rise is too high, It is preferable to raise the temperature at the temperature raising rate in the above range.
또한, 상기 열처리는 열처리온도에서 10초∼12시간 동안 유지하는 것이 바람직하다. 열처리 시간이 너무 긴 경우에는 에너지의 소모가 많으므로 비경제적일 뿐만 아니라 더 이상의 열처리 효과를 기대하기 어려우며, 열처리 시간이 작은 경우에는 불완전한 열처리로 팽창흑연의 충분한 팽창이 일어나지 않을 수 있다. The heat treatment is preferably performed at a heat treatment temperature for 10 seconds to 12 hours. If the heat treatment time is too long, it is not economical because the energy consumption is high. Further, it is difficult to expect further heat treatment effect. If the heat treatment time is short, sufficient expansion of the expanded graphite may not occur due to incomplete heat treatment.
또한, 상기 열처리는 산화 분위기(예컨대, 공기(air) 또는 산소(O2) 분위기)에서 실시하는 것이 바람직하다. The heat treatment is preferably performed in an oxidizing atmosphere (for example, air or oxygen (O 2 ) atmosphere).
열처리 공정을 수행한 후, 퍼니스 온도를 하강시켜 열처리된 팽창흑연을 언로딩한다. 상기 퍼니스 냉각은 퍼니스 전원을 차단하여 자연적인 상태로 냉각되게 하거나, 임의적으로 온도 하강률(예컨대, 10℃/min)을 설정하여 냉각되게 할 수도 있다. 퍼니스 온도를 하강시키는 동안에도 퍼니스 내부의 압력은 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. After the heat treatment process is performed, the furnace temperature is lowered to unload the heat-treated expanded graphite. The furnace cooling may be effected by shutting down the furnace power source to cool it in a natural state, or optionally by setting a temperature decreasing rate (for example, 10 DEG C / min). It is preferable to keep the pressure inside the furnace constant even while the furnace temperature is lowered.
출발원료로 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질, 열처리된 팽창흑연 및 팽윤성 점토를 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성한다. 열처리된 상기 팽창흑연은 상기 팽윤성 점토 100중량부에 대하여 10∼100중량부 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 팽윤성 점토와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 30∼200중량부 혼합하는 것이 바람직하다. As a starting material, at least one material selected from polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose, heat-treated expanded graphite and swellable clay are mixed to form a composition for a sound-absorbing thermal insulator. The heat-treated expanded graphite is preferably mixed in an amount of 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the swellable clay. Preferably, at least one material selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose is mixed in an amount of 30 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite and the swellable clay.
상기 출발원료를 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성할 때, 열처리된 상기 팽창흑연 및 상기 팽윤성 점토의 전체 함량 100중량부에 대하여 물 및 에탄올 중에서 선택된 1종 이상의 물질 10∼100중량부를 더 혼합할 수 있다. 10 to 100 parts by weight of at least one material selected from water and ethanol may be further mixed with 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite and the swellable clay when the starting material is mixed to form the composition for a sound- have.
또한, 상기 출발원료를 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성할 때, 열처리된 상기 팽창흑연 및 상기 팽윤성 점토의 전체 함량 100중량부에 대하여 알칼리금속 성분이 제거된 물유리 및 실리카 졸 중에서 선택된 1종 이상의 물질 10∼200중량부를 더 혼합할 수 있다. 알칼리금속 성분이 제거된 물유리 및 실리카 졸 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 첨가하게 되면 팽창흑연의 부족한 난연성을 보완하여 주므로 난연성이 개선될 수 있고 팽창흑연의 산화를 방지하여 내화성 및 단열성을 증진할 수 있는 효과가 있다. 상기 알칼리금속 성분이 제거된 물유리를 제조하는 방법은 다양한데, 예를 들면 SiO2와 Na2CO3를 혼합 용융하고 급냉(quenching)하여 물유리를 얻은 다음에 수지에 흡착시켜 알칼리금속 성분(예컨대, Na)을 제거하여 얻을 수 있다. 상기 실리카 졸은 물 등의 분산매에 규산(SiO2·nH2O)의 미립자가 분산된 콜로이드이다. When the starting material is mixed to form a composition for a sound-absorbing thermal insulator, at least one material selected from the group consisting of water glass and silica sol in which the alkali metal component is removed with respect to 100 parts by weight of the total amount of the expanded graphite and the swellable clay 10 to 200 parts by weight may be further mixed. The addition of at least one material selected from the group consisting of water glass and silica sol from which the alkali metal component is removed complements the deficient flame retardancy of the expanded graphite, so that the flame retardancy can be improved and the oxidation and expansion of the expanded graphite can be prevented, It is effective. For example, SiO 2 and Na 2 CO 3 are mixed and melted and quenched to obtain water glass, which is then adsorbed on the resin to form an alkali metal component (for example, Na ). ≪ / RTI > The silica sol is a colloid in which fine particles of silicic acid (SiO 2 .nH 2 O) are dispersed in a dispersion medium such as water.
상기 흡음단열재용 조성물을 성형하여 흡음단열재 성형체를 형성한다. 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질, 팽창흑연 및 팽윤성 점토가 포함된 흡음단열재용 조성물을 몰드에 주입하여 원하는 형태로 성형한다. 상기 성형체는 판넬 형태로 이루어지고 5∼50mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 성형은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 성형체는 평평한 판넬 타입으로 형성할 수 있고, 상기 성형은 소정 압력(예컨대, 1∼10톤)으로 일축가압하거나 양축가압하여 수행하거나 압출기(extruder)를 이용할 수도 있다. The composition for a sound-absorbing and thermal insulating material is molded to form a sound-absorbing and thermal insulating material molding. Polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, and methylcellulose, a composition for a sound-and-heat insulating material including expanded graphite and swellable clay is injected into a mold and molded into a desired shape. The molded body is preferably in the form of a panel and has a thickness of 5 to 50 mm. The shaping can be done in a variety of ways. For example, the molded body may be formed in a flat panel type, and the molding may be performed by uniaxial pressing or biaxial pressing at a predetermined pressure (for example, 1 to 10 tons) or by using an extruder.
성형된 결과물을 건조한다. 상기 건조는 상기 물의 끓는점 이하의 온도, 예컨대 40∼100℃ 정도의 온도에서 이루어지는 것이 바람직한데, 40℃ 미만일 경우에는 충분한 건조가 이루어지지 않을 수 있고, 100℃를 초과하면 필요한 설비비용과 에너지 비용이 과다하게 소요되며 이는 결국 경량내화 흡음단열재의 제조원가 상승으로 연결될 수 있다. 상기 건조 공정에 의해 상기 실리카 졸은 실리카 젤로 변화된 후 실리카가 되게 된다. 또한, 상기 건조 공정에 의해 상기 알칼리금속 성분이 제거된 물유리에서 물 성분이 제거되어 유리 성분이 남게 된다. The molded product is dried. The drying may be performed at a temperature below the boiling point of the water, for example, at a temperature of about 40 to 100 DEG C. If the drying temperature is lower than 40 DEG C, sufficient drying may not be performed. If the temperature exceeds 100 DEG C, And this can be connected to the increase in the manufacturing cost of the lightweight fireproof sound insulating material. The silica sol is converted into silica gel by the drying process and then becomes silica. In addition, the drying step removes the water component from the waterglass from which the alkali metal component has been removed, leaving a glass component.
본 발명에 의해 제조된 경량내화 흡음단열재는 흡음율이 NRC(Noise reduction coefficient) 기준 0.5 이상으로 흡음소재 또ㅁ는 단열소재로서 다양한 분야에 응용될 수 있으며, 기존의 콘크리트 재질의 흡음단열재, 유리섬유 재질의 흡음단열재와 달리 시공과정 중의 편의성이 크게 개선되는 효과를 지닌다. The lightweight fireproof sound insulating material produced by the present invention can be applied to various fields as a sound absorbing material or a heat insulating material with a sound absorption rate of 0.5 or more based on a NRC (noise reduction coefficient), and it can be applied to a conventional sound absorbing insulation material, Unlike the sound-absorbing insulation of the present invention, the convenience during the construction process is greatly improved.
또한, 본 발명의 경량내화 흡음단열재는 기존의 흡음단열재와 비교하여 대폭 경량화됨으로써, 본 발명의 경량내화 흡음단열재가 적용되는 경우에 각종 구조물의 부하를 경감할 수 있다. In addition, since the lightweight fireproof and soundproof thermal insulation material of the present invention is much lighter than the conventional sound insulation thermal insulation material, the load of various structures can be reduced when the lightweight fireproof and soundproof insulation material of the present invention is applied.
또한, 본 발명의 경량내화 흡음단열재는 난연성이 획기적으로 개선되며, 스티로폼, 목재 재질 등과 같은 가연성 소재의 흡음단열재에 비하여 화재에 대한 안정성이 매우 우수하다.
In addition, the lightweight fireproof and soundproof thermal insulation material of the present invention has remarkably improved flame retardancy, and is superior in fire stability to a fireproof insulation material such as a styrofoam, a wood material and the like.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be specifically shown, and the present invention is not limited to the following embodiments.
<실시예 1>≪ Example 1 >
팽창흑연을 전기로에 장입하고 열처리 공정을 수행하였다. 상기 열처리 공정은 600℃의 온도에서 1시간 동안 수행하였다. 열처리 온도까지는 5℃/min의 승온속도로 상승시켰으며, 상기 열처리는 공기(air) 분위기에서 실시하였으며, 열처리 공정을 수행한 후 퍼니스 온도를 자연 냉각되게 하였다. Expansion graphite was charged into an electric furnace and a heat treatment process was performed. The heat treatment was carried out at a temperature of 600 ° C for 1 hour. The heat treatment temperature was raised at a heating rate of 5 ° C / min. The heat treatment was performed in an air atmosphere. After the heat treatment process, the furnace temperature was naturally cooled.
출발원료로 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연 및 팽윤성 점토인 벤토나이트를 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성하였다. 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연은 9:1의 중량비로 혼합하였으며, 상기 폴리비닐알콜은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 30∼143중량부 혼합하였다. Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite and bentonite, which is a swelling clay, were mixed as a starting material to form a composition for a sound-insulating material. The bentonite and the heat-treated expanded graphite were mixed in a weight ratio of 9: 1, and the polyvinyl alcohol was mixed in an amount of 30 to 143 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the bentonite and the heat-treated expanded graphite.
상기 흡음단열재용 조성물을 성형하여 흡음단열재 성형체를 형성하였다. 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연 및 벤토나이트가 포함된 흡음단열재용 조성물을 몰드에 주입하고 약 3톤(ton)의 압력으로 일축가압하여 성형하였다. 상기 성형체는 4mm, 10mm 및 15mm의 두께로 각각 형성하였다. The composition for a sound-absorbing and thermal insulating material was molded to form a sound-absorbing and heat insulating material molding. Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite and bentonite were injected into a mold and uniaxially pressed at a pressure of about 3 tons. The molded body was formed to have thicknesses of 4 mm, 10 mm and 15 mm, respectively.
성형된 결과물을 건조하여 경량내화 흡음단열재를 형성하였다. 상기 건조는 70℃ 정도의 온도에서 24시간 동안 이루어졌다. The molded product was dried to form a lightweight fire-and-heat insulating material. The drying was carried out at a temperature of about 70 DEG C for 24 hours.
도 1a 내지 도 1c는 실시예 1에서 사용된 팽창흑연의 열처리 전 모습을 보여주는 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 사진이고, 도 2a 내지 도 2c는 실시예 1에서 사용된 팽창흑연의 열처리 후 모습을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이며, 도 3은 실시예 1에서 사용된 팽창흑연을 열처리 후에 성분 분석한 결과를 보여주는 도면이다. FIGS. 1A to 1C are scanning electron microscope (SEM) photographs showing the state before the heat treatment of the expanded graphite used in Example 1, and FIGS. 2A to 2C are graphs showing the results of the heat treatment of the expanded graphite used in Example 1 FIG. 3 is a view showing the result of analyzing the composition of the expanded graphite used in Example 1 after heat treatment. FIG. 3 is a scanning electron microscope (SEM)
도 1a 내지 도 3을 참조하면, 팽창흑연은 열처리 후에 팽창되었으며, 열처리 후에 탄소(C)가 주성분을 이루고 산소(O), 황(S) 및 철(Fe) 성분이 포함되어 있음을 알 수 있다. 황(S) 성분이 포함된 것으로 보아 팽창흑연의 층간에 황화합물(예컨대, 황산)이 화학품으로 삽입(intercalation)된 것으로 판단된다. Referring to FIGS. 1A to 3, expanded graphite is expanded after heat treatment, and it can be seen that carbon (C) is a main component and contains oxygen (O), sulfur (S) and iron (Fe) . It is judged that the sulfur compound (for example, sulfuric acid) is intercalated between the layers of the expanded graphite due to the inclusion of the sulfur (S) component.
도 4a 내지 도 4e는 실시예 1에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재를 보여주는 도면이다. 도 4a는 벤토나이트와 열처리된 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 폴리비닐알콜 143중량부를 혼합하고 성형체는 15mm의 두께로 제작한 경우에 대한 것이고, 도 4b는 벤토나이트와 열처리된 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 폴리비닐알콜 84중량부를 혼합하고 성형체는 4mm의 두께로 제작한 경우에 대한 것이며, 도 4c는 벤토나이트와 열처리된 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 폴리비닐알콜 88중량부를 혼합하고 성형체는 4mm의 두께로 제작한 경우에 대한 것이고, 도 4d는 벤토나이트와 열처리된 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 폴리비닐알콜 54중량부를 혼합하고 성형체는 10mm의 두께로 제작한 경우에 대한 것이며, 도 4e는 벤토나이트와 열처리된 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 폴리비닐알콜 71중량부를 혼합하고 성형체는 10mm의 두께로 제작한 경우에 대한 것이다.Figs. 4A to 4E are views showing a lightweight fire-and-noise insulating material produced according to Example 1. Fig. Fig. 4A shows the case where 143 parts by weight of polyvinyl alcohol is mixed with 100 parts by weight of the total amount of bentonite and heat-expanded expanded graphite, and the molded body is made to have a thickness of 15 mm. Fig. 4B is a graph showing the relationship between the total content of bentonite and heat- And 84 parts by weight of polyvinyl alcohol was mixed with 100 parts by weight of the expanded graphite. The molded body was made to have a thickness of 4 mm, and FIG. 4C shows the result of mixing 88 parts by weight of polyvinyl alcohol with 100 parts by weight of bentonite and heat- Fig. 4D shows the case where 54 parts by weight of polyvinyl alcohol is mixed with 100 parts by weight of the total content of the bentonite and the heat-treated expanded graphite, and the molded body is made to have a thickness of 10 mm. Fig. 4E is a graph obtained by mixing 71 parts by weight of polyvinyl alcohol with 100 parts by weight of the total content of bentonite and heat-treated expanded graphite The molded body is for a case of being manufactured to a thickness of 10 mm.
도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 성형체의 두께가 4mm로 얇은 경우에는 갈라짐 현상이 발생하였고, 성형체의 두께가 10mm 이상인 경우에는 부분적 갈라짐 현상이 나타났다.
4A to 4E, cracks occurred when the thickness of the molded article was as thin as 4 mm, and partial cracking occurred when the molded article had a thickness of 10 mm or more.
<실시예 2>≪ Example 2 >
팽창흑연을 전기로에 장입하고 열처리 공정을 수행하였다. 상기 열처리 공정은 600℃의 온도에서 1시간 동안 수행하였다. 열처리 온도까지는 5℃/min의 승온속도로 상승시켰으며, 상기 열처리는 공기(air) 분위기에서 실시하였으며, 열처리 공정을 수행한 후 퍼니스 온도를 자연 냉각되게 하였다. Expansion graphite was charged into an electric furnace and a heat treatment process was performed. The heat treatment was carried out at a temperature of 600 ° C for 1 hour. The heat treatment temperature was raised at a heating rate of 5 ° C / min. The heat treatment was performed in an air atmosphere. After the heat treatment process, the furnace temperature was naturally cooled.
출발원료로 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연 및 팽윤성 점토인 벤토나이트를 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성하였다. 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연은 8:2, 7:3의 중량비로 각각 혼합하였으며, 상기 폴리비닐알콜은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 71중량부 혼합하였다. Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite and bentonite, which is a swelling clay, were mixed as a starting material to form a composition for a sound-insulating material. The bentonite and the heat-treated expanded graphite were mixed at a weight ratio of 8: 2 and 7: 3, respectively. The polyvinyl alcohol was mixed with 71 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total content of the bentonite and the heat-treated expanded graphite.
상기 흡음단열재용 조성물을 성형하여 흡음단열재 성형체를 형성하였다. 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연 및 벤토나이트가 포함된 흡음단열재용 조성물을 몰드에 주입하고 약 3톤(ton)의 압력으로 일축가압하여 성형하였다. 상기 성형체는 10mm의 두께로 형성하였다. The composition for a sound-absorbing and thermal insulating material was molded to form a sound-absorbing and heat insulating material molding. Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite and bentonite were injected into a mold and uniaxially pressed at a pressure of about 3 tons. The formed body was formed to a thickness of 10 mm.
성형된 결과물을 건조하여 경량내화 흡음단열재를 형성하였다. 상기 건조는 70℃ 정도의 온도에서 24시간 동안 이루어졌다. The molded product was dried to form a lightweight fire-and-heat insulating material. The drying was carried out at a temperature of about 70 DEG C for 24 hours.
실시예 2에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재는 갈라짐이나 균열이 발생하지 않았다.
The lightweight fire-and-waterproof insulation material produced according to Example 2 did not crack or crack.
<실시예 3>≪ Example 3 >
팽창흑연을 전기로에 장입하고 열처리 공정을 수행하였다. 상기 열처리 공정은 600℃의 온도에서 1시간 동안 수행하였다. 열처리 온도까지는 5℃/min의 승온속도로 상승시켰으며, 상기 열처리는 공기(air) 분위기에서 실시하였으며, 열처리 공정을 수행한 후 퍼니스 온도를 자연 냉각되게 하였다. Expansion graphite was charged into an electric furnace and a heat treatment process was performed. The heat treatment was carried out at a temperature of 600 ° C for 1 hour. The heat treatment temperature was raised at a heating rate of 5 ° C / min. The heat treatment was performed in an air atmosphere. After the heat treatment process, the furnace temperature was naturally cooled.
출발원료로 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 팽윤성 점토인 벤토나이트 및 실리카 졸을 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성하였다. 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연은 7:3의 중량비로 혼합하였으며, 상기 폴리비닐알콜은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 71중량부 혼합하였고, 상기 실리카 졸은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 100중량부 혼합하였다.Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite, bentonite as a starting material, bentonite, and silica sol were mixed to form a composition for a sound-absorbing thermal insulator. The bentonite and the heat-treated expanded graphite were mixed in a weight ratio of 7: 3, and the polyvinyl alcohol was mixed with 71 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the bentonite and the heat-treated expanded graphite, 100 parts by weight of 100 parts by weight of the bentonite and the heat-treated expanded graphite were mixed.
상기 흡음단열재용 조성물을 성형하여 흡음단열재 성형체를 형성하였다. 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 벤토나이트 및 실리카 졸이 포함된 흡음단열재용 조성물을 몰드에 주입하고 약 4.5톤(ton)의 압력으로 일축가압하여 성형하였다. 상기 성형체는 10mm의 두께로 형성하였다. The composition for a sound-absorbing and thermal insulating material was molded to form a sound-absorbing and heat insulating material molding. Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite, bentonite, and silica sol was injected into a mold and uniaxially pressed at a pressure of about 4.5 tons. The formed body was formed to a thickness of 10 mm.
성형된 결과물을 건조하여 경량내화 흡음단열재를 형성하였다. 상기 건조는 70℃ 정도의 온도에서 24시간 동안 이루어졌다. The molded product was dried to form a lightweight fire-and-heat insulating material. The drying was carried out at a temperature of about 70 DEG C for 24 hours.
실시예 3에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재는 갈라짐이나 균열이 발생하지 않았다.
The lightweight fire-and-waterproof insulation material produced according to Example 3 did not crack or crack.
<실시예 4><Example 4>
팽창흑연을 전기로에 장입하고 열처리 공정을 수행하였다. 상기 열처리 공정은 600℃의 온도에서 1시간 동안 수행하였다. 열처리 온도까지는 5℃/min의 승온속도로 상승시켰으며, 상기 열처리는 공기(air) 분위기에서 실시하였으며, 열처리 공정을 수행한 후 퍼니스 온도를 자연 냉각되게 하였다. Expansion graphite was charged into an electric furnace and a heat treatment process was performed. The heat treatment was carried out at a temperature of 600 ° C for 1 hour. The heat treatment temperature was raised at a heating rate of 5 ° C / min. The heat treatment was performed in an air atmosphere. After the heat treatment process, the furnace temperature was naturally cooled.
출발원료로 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 팽윤성 점토인 벤토나이트 및 물을 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성하였다. 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연은 5:5의 중량비로 혼합하였으며, 상기 폴리비닐알콜은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 38중량부, 63중량부를 각각 혼합하였고, 상기 물은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 75중량부 혼합하였다.Polyvinyl alcohol, heat-expanded expanded graphite, bentonite as a starting material, bentonite and water were mixed to form a composition for a sound-insulating material. The bentonite and the heat-treated expanded graphite were mixed in a weight ratio of 5: 5. The polyvinyl alcohol was mixed with 38 parts by weight and 63 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total content of the bentonite and the heat-treated expanded graphite, The water was mixed in an amount of 75 parts by weight based on 100 parts by weight of the total content of the bentonite and the heat-treated expanded graphite.
상기 흡음단열재용 조성물을 성형하여 흡음단열재 성형체를 형성하였다. 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 벤토나이트 및 물이 포함된 흡음단열재용 조성물을 몰드에 주입하고 약 5톤(ton)의 압력으로 일축가압하여 성형하였다. 상기 성형체는 10mm의 두께로 형성하였다. The composition for a sound-absorbing and thermal insulating material was molded to form a sound-absorbing and heat insulating material molding. Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite, bentonite, and water was molded into a mold and uniaxially pressed at a pressure of about 5 tons. The formed body was formed to a thickness of 10 mm.
성형된 결과물을 건조하여 경량내화 흡음단열재를 형성하였다. 상기 건조는 70℃ 정도의 온도에서 24시간 동안 이루어졌다. The molded product was dried to form a lightweight fire-and-heat insulating material. The drying was carried out at a temperature of about 70 DEG C for 24 hours.
실시예 4에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재는 작은 크기의 입자들이 뭉치며 진흙처럼 붙어있는 형태를 가졌으며, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재에 비하여 강도가 우수한 것으로 나타났다.
The lightweight fire-and-waterproof insulation material prepared according to Example 4 had a shape in which small-sized particles were aggregated and clad-like and had excellent strength as compared with the lightweight fire-and-heat insulating material prepared according to Examples 1 to 3 .
<실시예 5>≪ Example 5 >
팽창흑연을 전기로에 장입하고 열처리 공정을 수행하였다. 상기 열처리 공정은 600℃의 온도에서 1시간 동안 수행하였다. 열처리 온도까지는 5℃/min의 승온속도로 상승시켰으며, 상기 열처리는 공기(air) 분위기에서 실시하였으며, 열처리 공정을 수행한 후 퍼니스 온도를 자연 냉각되게 하였다. Expansion graphite was charged into an electric furnace and a heat treatment process was performed. The heat treatment was carried out at a temperature of 600 ° C for 1 hour. The heat treatment temperature was raised at a heating rate of 5 ° C / min. The heat treatment was performed in an air atmosphere. After the heat treatment process, the furnace temperature was naturally cooled.
출발원료로 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 팽윤성 점토인 벤토나이트 및 에탄올을 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성하였다. 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연은 5:5의 중량비로 혼합하였으며, 상기 폴리비닐알콜은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 38중량부, 63중량부를 각각 혼합하였고, 상기 에탄올은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 75중량부 혼합하였다.Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite, bentonite as a starting material, bentonite and ethanol were mixed to form a composition for a sound-absorbing thermal insulator. The bentonite and the heat-treated expanded graphite were mixed in a weight ratio of 5: 5. The polyvinyl alcohol was mixed with 38 parts by weight and 63 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total content of the bentonite and the heat-treated expanded graphite, The ethanol was mixed in an amount of 75 parts by weight based on 100 parts by weight of the total content of the bentonite and the heat-treated expanded graphite.
상기 흡음단열재용 조성물을 성형하여 흡음단열재 성형체를 형성하였다. 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 벤토나이트 및 에탄올이 포함된 흡음단열재용 조성물을 몰드에 주입하고 약 5톤(ton)의 압력으로 일축가압하여 성형하였다. 상기 성형체는 10mm의 두께로 형성하였다. The composition for a sound-absorbing and thermal insulating material was molded to form a sound-absorbing and heat insulating material molding. Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite, bentonite and ethanol was injected into a mold and uniaxially pressed at a pressure of about 5 tons. The formed body was formed to a thickness of 10 mm.
성형된 결과물을 건조하여 경량내화 흡음단열재를 형성하였다. 상기 건조는 70℃ 정도의 온도에서 24시간 동안 이루어졌다. The molded product was dried to form a lightweight fire-and-heat insulating material. The drying was carried out at a temperature of about 70 DEG C for 24 hours.
실시예 5에 따라 제조된 흡음단열재용 조성물은 성형성이 우수하였으며, 그러나 실시예 5에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재는 실시예 4에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재에 비하여 강도가 낮은 것으로 나타났다.
The composition for a sound-absorbing insulation material prepared according to Example 5 was excellent in moldability. However, the lightweight fire-and-noise insulating material prepared according to Example 5 had a lower strength than the lightweight fire-and-waterproofing insulation material prepared according to Example 4.
<실시예 6>≪ Example 6 >
팽창흑연을 전기로에 장입하고 열처리 공정을 수행하였다. 상기 열처리 공정은 600℃의 온도에서 1시간 동안 수행하였다. 열처리 온도까지는 5℃/min의 승온속도로 상승시켰으며, 상기 열처리는 공기(air) 분위기에서 실시하였으며, 열처리 공정을 수행한 후 퍼니스 온도를 자연 냉각되게 하였다. Expansion graphite was charged into an electric furnace and a heat treatment process was performed. The heat treatment was carried out at a temperature of 600 ° C for 1 hour. The heat treatment temperature was raised at a heating rate of 5 ° C / min. The heat treatment was performed in an air atmosphere. After the heat treatment process, the furnace temperature was naturally cooled.
출발원료로 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 팽윤성 점토인 벤토나이트 및 실리카 졸을 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성하였다. 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연은 5:5의 중량비로 혼합하였으며, 상기 폴리비닐알콜은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 38중량부 혼합하였고, 상기 실리카 졸은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 75중량부 혼합하였다.Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite, bentonite as a starting material, bentonite, and silica sol were mixed to form a composition for a sound-absorbing thermal insulator. The bentonite and the heat-treated expanded graphite were mixed in a weight ratio of 5: 5, and the polyvinyl alcohol was mixed with 38 parts by weight of 100 parts by weight of the total amount of the bentonite and the heat-treated expanded graphite, 75 parts by weight were mixed with 100 parts by weight of the total content of bentonite and the heat-treated expanded graphite.
상기 흡음단열재용 조성물을 성형하여 흡음단열재 성형체를 형성하였다. 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 벤토나이트 및 실리카 졸이 포함된 흡음단열재용 조성물을 몰드에 주입하고 약 5톤(ton)의 압력으로 일축가압하여 성형하였다. 상기 성형체는 10mm의 두께로 형성하였다. The composition for a sound-absorbing and thermal insulating material was molded to form a sound-absorbing and heat insulating material molding. Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite, bentonite, and silica sol was injected into a mold and uniaxially pressed at a pressure of about 5 tons. The formed body was formed to a thickness of 10 mm.
성형된 결과물을 건조하여 경량내화 흡음단열재를 형성하였다. 상기 건조는 70℃ 정도의 온도에서 24시간 동안 이루어졌다. The molded product was dried to form a lightweight fire-and-heat insulating material. The drying was carried out at a temperature of about 70 DEG C for 24 hours.
실시예 6에 따라 제조된 흡음단열재용 조성물은 실시예 5에 따라 제조된 흡음단열재용 조성물에 비하여 성형성이 조금 떨어졌으며, 실시예 6에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재는 실시예 5에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재에 비하여 강도가 높은 것으로 나타났다.
The composition for a sound-absorbing insulation material prepared according to Example 6 was slightly lower in formability than the composition for a sound-absorbing insulation material prepared according to Example 5, and the lightweight fire-and-heat insulating material prepared according to Example 6 was produced according to Example 5 Which is higher than that of the lightweight fire - extinguishing insulation.
<실시예 7>≪ Example 7 >
팽창흑연을 전기로에 장입하고 열처리 공정을 수행하였다. 상기 열처리 공정은 600℃의 온도에서 1시간 동안 수행하였다. 열처리 온도까지는 5℃/min의 승온속도로 상승시켰으며, 상기 열처리는 공기(air) 분위기에서 실시하였으며, 열처리 공정을 수행한 후 퍼니스 온도를 자연 냉각되게 하였다. Expansion graphite was charged into an electric furnace and a heat treatment process was performed. The heat treatment was carried out at a temperature of 600 ° C for 1 hour. The heat treatment temperature was raised at a heating rate of 5 ° C / min. The heat treatment was performed in an air atmosphere. After the heat treatment process, the furnace temperature was naturally cooled.
출발원료로 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 팽윤성 점토인 벤토나이트, 물, 에탄올 및 실리카 졸을 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성하였다. 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연은 5:5의 중량비로 혼합하였으며, 상기 폴리비닐알콜은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 63중량부 혼합하였고, 상기 물은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 38중량부 혼합하였으며, 상기 에탄올은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 50중량부 혼합하였고, 상기 실리카 졸은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 75중량부 혼합하였다.Polyvinyl alcohol, heat-expanded expanded graphite, bentonite which is a swelling clay, water, ethanol and silica sol were mixed as a starting material to form a composition for a sound-insulating material. The bentonite and the heat-treated expanded graphite were mixed in a weight ratio of 5: 5, and the polyvinyl alcohol was mixed with 63 parts by weight of 100 parts by weight of the bentonite and the heat-treated expanded graphite, And 38 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite. The ethanol was mixed with the bentonite in an amount of 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite, 75 parts by weight were mixed with 100 parts by weight of the total content of bentonite and the heat-treated expanded graphite.
상기 흡음단열재용 조성물을 성형하여 흡음단열재 성형체를 형성하였다. 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 벤토나이트, 물, 에탄올 및 실리카 졸이 포함된 흡음단열재용 조성물을 몰드에 주입하고 약 5톤(ton)의 압력으로 일축가압하여 성형하였다. 상기 성형체는 10mm의 두께로 형성하였다. The composition for a sound-absorbing and thermal insulating material was molded to form a sound-absorbing and heat insulating material molding. Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite, bentonite, water, ethanol and silica sol were injected into a mold and uniaxially pressed at a pressure of about 5 tons. The formed body was formed to a thickness of 10 mm.
성형된 결과물을 건조하여 경량내화 흡음단열재를 형성하였다. 상기 건조는 70℃ 정도의 온도에서 24시간 동안 이루어졌다. The molded product was dried to form a lightweight fire-and-heat insulating material. The drying was carried out at a temperature of about 70 DEG C for 24 hours.
실시예 7에 따라 제조된 흡음단열재용 조성물은 성형성이 우수하였으며, 실시예 7에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재는 실시예 5에 따라 제조된 경량내화 흡음단열재에 비하여 강도가 높은 것으로 나타났다.
The composition for a sound-absorbing insulation material prepared according to Example 7 was excellent in moldability, and the lightweight fire-resisting and sound-insulating material prepared according to Example 7 had a higher strength than the lightweight fire-and-heat insulating material prepared according to Example 5.
<실시예 8>≪ Example 8 >
팽창흑연을 전기로에 장입하고 열처리 공정을 수행하였다. 상기 열처리 공정은 600℃의 온도에서 1시간 동안 수행하였다. 열처리 온도까지는 5℃/min의 승온속도로 상승시켰으며, 상기 열처리는 공기(air) 분위기에서 실시하였으며, 열처리 공정을 수행한 후 퍼니스 온도를 자연 냉각되게 하였다. Expansion graphite was charged into an electric furnace and a heat treatment process was performed. The heat treatment was carried out at a temperature of 600 ° C for 1 hour. The heat treatment temperature was raised at a heating rate of 5 ° C / min. The heat treatment was performed in an air atmosphere. After the heat treatment process, the furnace temperature was naturally cooled.
출발원료로 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 팽윤성 점토인 벤토나이트, 물 및 실리카 졸을 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성하였다. 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연은 5:5의 중량비로 혼합하였으며, 상기 폴리비닐알콜은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 50중량부 혼합하였고, 상기 물은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 30중량부 혼합하였으며, 상기 실리카 졸은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 30중량부 혼합하였다.Polyvinyl alcohol, heat-expanded expanded graphite, bentonite as a starting material, bentonite as a starting material, water and silica sol were mixed to form a composition for a sound-absorbing thermal insulator. The bentonite and the heat-treated expanded graphite were mixed in a weight ratio of 5: 5, and the polyvinyl alcohol was mixed with the bentonite in an amount of 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite, And 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite. The silica sol was mixed with the bentonite in an amount of 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-treated expanded graphite.
상기 흡음단열재용 조성물을 성형하여 흡음단열재 성형체를 형성하였다. 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 벤토나이트, 물 및 실리카 졸이 포함된 흡음단열재용 조성물을 몰드에 주입하고 약 6톤(ton)의 압력으로 일축가압하여 성형하였다. 상기 성형체는 10mm의 두께로 형성하였다. The composition for a sound-absorbing and thermal insulating material was molded to form a sound-absorbing and heat insulating material molding. Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite, bentonite, water and silica sol were injected into a mold and uniaxially pressed at a pressure of about 6 tons. The formed body was formed to a thickness of 10 mm.
성형된 결과물을 건조하여 경량내화 흡음단열재를 형성하였다. 상기 건조는 70℃ 정도의 온도에서 24시간 동안 이루어졌다. The molded product was dried to form a lightweight fire-and-heat insulating material. The drying was carried out at a temperature of about 70 DEG C for 24 hours.
실시예 8에 따라 제조된 흡음단열재용 조성물은 성형성이 우수한 것으로 나타났다.
The composition for sound-absorbing insulation prepared according to Example 8 showed excellent moldability.
<실시예 9>≪ Example 9 >
팽창흑연을 전기로에 장입하고 열처리 공정을 수행하였다. 상기 열처리 공정은 600℃의 온도에서 1시간 동안 수행하였다. 열처리 온도까지는 5℃/min의 승온속도로 상승시켰으며, 상기 열처리는 공기(air) 분위기에서 실시하였으며, 열처리 공정을 수행한 후 퍼니스 온도를 자연 냉각되게 하였다. Expansion graphite was charged into an electric furnace and a heat treatment process was performed. The heat treatment was carried out at a temperature of 600 ° C for 1 hour. The heat treatment temperature was raised at a heating rate of 5 ° C / min. The heat treatment was performed in an air atmosphere. After the heat treatment process, the furnace temperature was naturally cooled.
출발원료로 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 팽윤성 점토인 벤토나이트, 물 및 실리카 졸을 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성하였다. 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연은 5:5의 중량비로 혼합하였으며, 상기 폴리비닐알콜은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 50중량부 혼합하였고, 상기 물은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 10중량부 혼합하였으며, 상기 실리카 졸은 상기 벤토나이트와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 30중량부 혼합하였다.Polyvinyl alcohol, heat-expanded expanded graphite, bentonite as a starting material, bentonite as a starting material, water and silica sol were mixed to form a composition for a sound-absorbing thermal insulator. The bentonite and the heat-treated expanded graphite were mixed in a weight ratio of 5: 5, and the polyvinyl alcohol was mixed with the bentonite in an amount of 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite, And 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite. The silica sol was mixed with the bentonite in an amount of 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite.
상기 흡음단열재용 조성물을 성형하여 흡음단열재 성형체를 형성하였다. 폴리비닐알콜, 열처리된 팽창흑연, 벤토나이트, 물 및 실리카 졸이 포함된 흡음단열재용 조성물을 몰드에 주입하고 약 6톤(ton)의 압력으로 일축가압하여 성형하였다. 상기 성형체는 10mm의 두께로 형성하였다. The composition for a sound-absorbing and thermal insulating material was molded to form a sound-absorbing and heat insulating material molding. Polyvinyl alcohol, heat-treated expanded graphite, bentonite, water and silica sol were injected into a mold and uniaxially pressed at a pressure of about 6 tons. The formed body was formed to a thickness of 10 mm.
성형된 결과물을 건조하여 경량내화 흡음단열재를 형성하였다. 상기 건조는 70℃ 정도의 온도에서 24시간 동안 이루어졌다. The molded product was dried to form a lightweight fire-and-heat insulating material. The drying was carried out at a temperature of about 70 DEG C for 24 hours.
실시예 9에 따라 제조된 흡음단열재용 조성물은 성형성이 우수한 것으로 나타났다.
The composition for sound-absorbing insulation prepared according to Example 9 showed excellent moldability.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, This is possible.
Claims (11)
상기 팽윤성 점토는 층간에 물분자를 함유하는 층상 점토로 이루어지며,
열처리된 상기 팽창흑연은 상기 팽윤성 점토 100중량부에 대하여 10∼100중량부 함유되고,
상기 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 팽윤성 점토와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 30∼200중량부 함유되며,
5∼50mm의 두께를 갖는 판넬 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 경량내화 흡음단열재.
At least one material selected from polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose, heat-treated expanded graphite and swellable clay,
The swellable clay is composed of a layered clay containing water molecules between the layers,
The heat-treated expanded graphite is contained in an amount of 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the swellable clay,
Wherein at least one material selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose is contained in an amount of 30 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the swollen clay and the heat-
Wherein the panel is in the form of a panel having a thickness of 5 to 50 mm.
The method according to claim 1, further comprising 10 to 200 parts by weight of at least one material selected from the group consisting of a glass component of water glass from which an alkali metal component has been removed and silica, relative to 100 parts by weight of the total amount of the expanded graphite and the swellable clay Features lightweight fireproof sound-absorbing insulation.
The lightweight fireproof sound insulating material according to claim 1, wherein the swellable clay is composed of a layered clay containing water molecules and exchangeable cations between the layers.
The lightweight fireproof sound insulating material according to claim 1, wherein the swelling clay is composed of a layered clay which forms a clay-organic composite by partially exchanging water molecules in the interstices with organic matter.
The method of claim 1, wherein the swellable clay is selected from the group consisting of bentonite, vermiculite, montmorillonite, chlorite, sepiolite, ataplite, saponite, hectorite, Wherein the layered clay is composed of at least one layered clay.
폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질, 열처리된 상기 팽창흑연 및 팽윤성 점토를 혼합하여 흡음단열재용 조성물을 형성하는 단계;
상기 흡음단열재용 조성물을 5∼50mm의 두께를 갖는 판넬 형태로 성형하는 단계; 및
성형된 결과물을 건조하는 단계를 포함하며,
상기 팽윤성 점토는 층간에 물분자를 함유하는 층상 점토로 이루어지며,
열처리된 상기 팽창흑연은 상기 팽윤성 점토 100중량부에 대하여 10∼100중량부 혼합하고,
상기 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 팽윤성 점토와 열처리된 상기 팽창흑연의 전체 함량 100중량부에 대하여 30∼200중량부 혼합하는 것을 특징으로 하는 경량내화 흡음단열재의 제조방법.
Expanding the expanded graphite by heat treatment;
Mixing at least one material selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose, the heat-treated expanded graphite and the swellable clay to form a composition for a sound-absorbing thermal insulator;
Molding the composition for a sound-and-heat insulating material into a panel having a thickness of 5 to 50 mm; And
Drying the molded product,
The swellable clay is composed of a layered clay containing water molecules between the layers,
The heat-treated expanded graphite is mixed in an amount of 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the swellable clay,
Wherein at least one material selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyethylene glycol and methyl cellulose is mixed in an amount of 30 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite and the swellable clay. Gt;
열처리된 상기 팽창흑연 및 상기 팽윤성 점토의 전체 함량 100중량부에 대하여 알칼리금속 성분이 제거된 물유리 및 실리카 졸 중에서 선택된 1종 이상의 물질 10∼200중량부를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 경량내화 흡음단열재의 제조방법.
7. The method according to claim 6, wherein in the step of forming the composition for a sound-
Wherein 10 to 200 parts by weight of at least one material selected from the group consisting of water glass and silica sol, from which alkali metal components have been removed, are further mixed with 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite and the swellable clay. Gt;
열처리된 상기 팽창흑연 및 상기 팽윤성 점토의 전체 함량 100중량부에 대하여 물 및 에탄올 중에서 선택된 1종 이상의 물질 10∼100중량부를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 경량내화 흡음단열재의 제조방법.
7. The method according to claim 6, wherein in the step of forming the composition for a sound-
Wherein 10 to 100 parts by weight of at least one material selected from water and ethanol is further mixed with 100 parts by weight of the total amount of the heat-treated expanded graphite and the swellable clay.
7. The method of claim 6, wherein the swellable clay is composed of a layered clay containing water molecules and exchangeable cations between the layers.
The method of claim 6, wherein the swelling clay is composed of a layered clay in which water molecules in the interlayer are partially exchanged with organic matter to form a clay-organic composite.
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