KR20160071080A

KR20160071080A - 난연성 eps 샌드위치 패널의 제조장치

Info

Publication number: KR20160071080A
Application number: KR1020140178354A
Authority: KR
Inventors: 김유석; 김형주
Original assignee: 정우화인 주식회사
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-06-21
Also published as: KR101651098B1

Abstract

본 발명은 난연성 EPS 샌드위치 패널의 자동제조장치(100)를 제공한다.
본 발명은 제1 접착액 공급부에서 이소시아네이트 접착용액(A 액)을 공급받고, 제2 접착액 공급부에서 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 첨가제로 구성된 폴리올 접착용액(B 액)을 공급받아서, 이들을 상면 철판(130)과 하면 철판(140)의 위에서 우레탄 반응을 시키고, 우레탄 반응에 의한 우레탄 접착제를 자동공정으로 EPS 보드(120)의 상면과 저면에 도포시킴과 동시에, 상기 상면 철판(130)과 EPS 보드(120)와 하면 철판(140)의 사이에 난연성 우레탄 접착제를 삽입시켜서 견고한 우레탄 결합을 형성한다.
본 발명은 상기 폴리올 접착용액(B 액) 중에 무기질 난연제를 포함하고 있음에도 불구하고, 공급관의 내부에서 막힘 현상이 발생되지 않으며, 균일한 난연성을 보장하고, 생산성과 경제성을 충족시킬 수 있게 된다.

Description

난연성 EPS 샌드위치 패널의 제조장치{Apparatus for Making Flame Resistant EPS Sandwich Pannel}

본 발명은 난연성이 뛰어난 EPS 샌드위치 패널의 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 샌드위치 패널로 알려진 발포폴리스티렌폼의 양면에 철판을 자동적으로 접착시키되, 난연성 우레탄 접착제를 사용하여 난연성과 접착강도를 동시에 향상시킬 수 있고, 자동 공정으로 가동시킬 수 있는 EPS 샌드위치 패널의 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 발포폴리스티렌(Expendable Polystyrene: EPS)은 희고 가벼우며 단열성이 좋고, 방음성과 성형가공성이 우수하므로, 각종 포장재료, 단열용 건축재료, 절연재료, 바다의 부표, 기타 장식품 등으로 사용되고 있다.

발포폴리스티렌(EPS)은 스티렌 단량체를 현탁중합시키면서 발포제를 동시에 가압첨가하여 발포성 비드를 만들고, 발포성 비드를 고온으로 가열하여 그 내부에 투입된 발포제가 팽창하도록 하면서, 그 팽창과정에서 연화된 스티렌중합체의 비드가 그 내부에 미세한 기포를 형성하도록 유도하여 제조되어진다.

이러한 발포폴리스티렌은 그 체적의 약 98% 정도가 공기이고, 그 나머지 2 %가 스티렌수지로 이루어져 있으므로, 무엇보다 가볍고, 공기에 의한 단열성이 양호하며, 내수성과 완충성 및 방음성이 뛰어난 특성을 가지고 있다. 이와 같은 발포폴리스티렌의 특성을 이용하여, 건축물의 내외부 단열재로 각광을 받고 있으며, 다양한 형태의 단열재를 개발하여 사용하고 있다.

그렇지만, 발포폴리스티렌 단열재는 열에 약해서 수축변형이 심하고, 전체적으로 열가소성수지로 구성되어 있어서, 화재에 노출되었을 경우, 순식간에 타버리는 단점이 있다. 이러한 단점은 발포폴리스티렌 수지에 난연성을 부가함으로써 극복될 수 있다.

한편, 발포폴리스티렌의 뛰어난 단열성과 성형성 및 저렴한 생산비용은 건축재료의 용도로서 많은 장점을 가지고 있고, 다양한 형태로 사용되고 있다.

특히, 발포폴리스티렌 보드를 내부에 형성하고, 그 양면에 강철패널을 부착시킬 경우 소위 EPS 샌드위치 패널이 형성되어지게 된다. 이러한 EPS 샌드위치 패널은 뛰어난 단열성과 방음성 및 저렴한 생산비용에 기인하여, 냉동창고의 벽재, 보온보냉 창고, 조립식 건물, 또는 각종 축사 등에 널리 사용되고 있다.

오늘날 일반적으로 사용되고 있는 EPS 샌드위치 패널은 그 중앙에 발포폴리스티렌 보드 또는 난연성 발포폴리스티렌 보드를 위치시키고, 그 양측면에 강철판재를 갖다 대고, 상기 발포폴리스티렌 보드와 상기 강철판재의 사이에 접착제를 개입시켜서, 단단한 판재 구조물로 형성되어 있다. 이때, 상기 접착제는 일반적으로 유기접착성 재질로 형성된 것이어서, 외부에서 화염이 도달하게 되면 쉽게 타버리는 가연성 유기물질로 구성되어 있다.

유기물 접착제의 이러한 성질은 난연성 EPS 샌드위치 패널의 난연성을 오히려 떨어뜨리게 되는 하나의 요인으로 작용할 수 있다. 이러한 단점을 개선하기 위해 불연성 첨가제를 배합하는 등 난연성을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있으나, 만족할 만한 수준에 이르지는 못하고 있는 것으로 여겨진다.

유기물 접착제에 난연성 무기재료를 첨가할 경우, 난연성 측면에서 향상된 경향을 보여주고 있지만, 무기재료에 의하여 오히려 접착성능이 떨어지게 되고, 이로 인하여 접착제로서의 본래적 기능을 기대하기 어려운 점이 존재하고 있다. 난연성 향상을 위하여, 접착성을 훼손하게 될 경우, 난연성 EPS 샌드위치 패널은 접착력 저하로 인하여 제품의 품질에 심각한 문제를 발생하게 되고, 특히 계절에 따른 기후 및 습도의 변화에 따라 건축물의 안정성이 문제될 수 있다.

또한, 이러한 난연성 접착제를 개발완료하였을 경우에도, 그러한 난연성 접착제를 이용하여 자동공정으로 작업을 수행할 수 없다면, 제품의 품질 및 제품의 생산성 측면에서 볼 때 불완전한 기술 개발이라고 하지 않을 수 없을 것이다.

결과적으로, 본 발명자들은 유기물 접착제에 난연성 부여와 접착력 향상이 서로 상반된 측면을 가지고 있는 것이지만, 이러한 한계점을 해결한 난연성 접착제를 개발하여 이미 특허출원을 진행한 바 있고, 금번에는 상기 난연성 접착제를 이용하여 난연성 EPS(Expandible Polystyrene) 샌드위치 패널을 자동공정으로 제조할 수 있는 제조장치 설비를 개발하게 됨으로써, 본 발명을 완성하게 된 것이다.

대한민국 등록특허 제10-528608호 "폴리우레탄 접착제 조성물 및 그의 제조방법" (2005. 11. 8.); 대한민국 등록특허 제10-1093528호 "폴리우레탄 접착제 조성물 및 그의 제조방법" (2011. 12. 7.); 대한민국 등록특허 제10-1025248호 "팽창흑연 및/또는 황토 접착액을 이용한 발포폴리스티렌폼의 난연 처리방법" (2011. 3. 21.); 대한민국 등록특허 제10-1179943호 "인계 난연제와 팽창흑연을 이용한 발포 폴리스티렌폼의 난연방법" (2012. 8. 30.).

본 발명은, 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 샌드위치 패널로 알려진 발포폴리스티렌폼의 양면에 철판을 자동적으로 접착시키되, 난연성 우레탄 접착제를 사용하여 난연성과 접착강도를 동시에 향상시킬 수 있고, 자동 공정으로 가동시킬 수 있는 난연성 EPS 샌드위치 패널의 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여,

이소시아네이트 접착용액을 보관하고 공급하는 제1 접착액(A 액) 공급부와 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 반응촉매 등의 첨가제를 보관하고 공급하는 제2 접착액(B 액) 공급부로 구성된 접착제 원료공급부와;

난연성 발포폴리스티렌(EPS: Expandible Polystyrene) 보드를 받쳐주고 위에서 아래 방향으로 공급해주는 경사받침판으로 형성된 EPS 보드 공급부와;

상기 EPS 보드의 상면에 접착되는 상면 철판을 권취된 상태에서 풀어 공급하는 제1 언코일러와, 상기 상면 철판의 회전방향을 변경시켜서 계속 공급하는 원판 회전로울러로 구성된 제1 패널 공급부와;

상기 EPS 보드의 하면에 접착되는 하면 철판을 권취된 상태에서 풀어 공급하는 제2 언코일러와, 상기 하면 철판의 표면에 가압 압착가공해주는 철판 압착머신으로 구성된 제2 패널 공급부와;

상기 상면 철판의 상부 표면 위에 상기 제2 접착액(B 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제1 B액분사관과, 상기 상면 철판의 상부 표면 위에 상기 제1 접착액(A 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제1 A액분사관과, 상기 상면 철판의 상부 표면 위에서 상기 제2 접착액(B 액)과 상기 제1 접착액(A 액)을 혼합하여 신속한 반응을 유도하는 제1 믹싱플레이트로 구성된 제1 접착원료 혼합부와;

상기 하면 철판의 상부 표면 위에 상기 제2 접착액(B 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제2 B액분사관과, 상기 하면 철판의 상부 표면 위에 상기 제1 접착액(A 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제2 A액분사관과, 상기 하면 철판의 상부 표면 위에서 상기 제2 접착액(B 액)과 상기 제1 접착액(A 액)을 혼합하여 신속한 반응을 유도하는 제2 믹싱플레이트로 구성된 제2 접착원료 혼합부; 를 포함하고 있는 난연성 EPS 샌드위치 패널의 자동제조장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 접착액(A 액) 공급부는 이소시아네이트 원료를 저장하여 보관하고 필요시 공급하는 공급탱크와, 상기 이소시아네이트 원료를 라인을 따라 공급시키는 공급펌프를 포함하고 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제2 접착액(B 액) 공급부는 폴리올과 무기 난연제와 반응촉매 등의 첨가제를 저장하여 보관하고 필요시 공급하는 공급탱크와, 상기 폴리올과 무기 난연제와 반응촉매 등을 혼련시키고 균일한 조성을 유도하는 교반 날개와, 상기 교반 날개에 대한 회전 동력을 발생시키는 모터와, 상기 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 반응촉매 등의 첨가제를 포함한 제2 접착액(B 액)을 라인을 따라 공급시키는 공급 펌프를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 B액분사관은 원통형 관으로 형성되어 있고 상기 라인으로 부터 상기 제2 접착액(B 액)을 공급받게 되는 원통형 공급관과, 상기 원통형 공급관의 내부에서 서서히 회전하면서 상기 제2 접착액(B 액)을 교반시켜주는 스프링 믹서와, 상기 스프링 믹서에 회전동력을 제공하는 회전모터와, 상기 원통형 공급관의 저면에 다수 형성되어 있고 상기 제2 접착액(B 액)을 아래쪽으로 뿌려주는 노즐구멍을 포함하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 제2 B액분사관의 기능 및 구조는 상기 제1 B액분사관의 기능 및 구조와 동일하다.

본 발명에 의한 난연성 EPS 샌드위치 패널의 제조장치를 이용할 경우, 난연성 접착제를 사용하여 EPS 샌드위치 패널을 자동공정으로 제조할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 난연성 EPS 샌드위치 패널의 제조장치는, 접착제 원료 자체에 포함된 무기 난연제의 존재 여부에 상관없이, 상기 접착제 원료를 샌드위치 패널의 철판 위에 계속적으로 균일하게 공급할 수 있으므로, 난연성 EPS 샌드위치 패널의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있고, 최종적인 제품의 난연성 및 품질의 고급화를 기할 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명에 의한 난연성 EPS 샌드위치 패널의 제조장치는, 접착제 원료 자체에 무기질 난연제가 존재함에도 불구하고, 여전히 자동화 공정으로 진행될 수 있으므로, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있고, 제품의 경쟁력을 더욱 배가시킬 수 있는 특장점이 있다.

도 1은 본 발명의 난연성 EPS 샌드위치 패널의 제조장치(100)에 관한 개략적인 전개도이고,
도 2는 본 발명의 기술적 특징을 구성하는 제2 접착액(B 액)의 분사관에 관한 개략적인 개념도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 기술사상이 이에 한정되는 것이 아니며, 다양한 변형이 가능함을 미리 밝혀둔다. 또한, 본 발명의 명세서에 있어서, 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하기로 하며, 이 기술분야에서 공지된 것으로서 통상의 기술을 가진 자에 의해 용이하게 창작될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 난연성 접착제를 사용하여 EPS 샌드위치 패널을 자동공정으로 제조할 수 있는 EPS 샌드위치 패널의 제조장치(100)를 제공한다.

본 발명에 의한 EPS 샌드위치 패널의 제조장치(100)는 이소시아네이트 접착용액을 보관하고 공급하는 제1 접착액(A 액) 공급부와, 폴리올과 무기 난연제와 반응촉매 등의 첨가제를 보관하고 공급하는 제2 접착액(B 액) 공급부로 구성된 접착제 원료공급부를 포함하고 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 접착액(A 액) 공급부는 이소시아네이트 원료를 저장하여 보관하고 필요시 공급하는 공급탱크(111)와, 상기 이소시아네이트 원료를 라인(10)을 따라 공급시키는 공급펌프(113)를 포함하고 있다. 상기 이소시아네이트 원료는 우레탄 반응에서 필요로 하는 이소시아네이트기를 가진 성분을 의미하고, 상기 공급탱크(111)에 저장되었다가, 상기 공급펌프(113)에 의하여 라인(10)을 따라 접착원료 혼합부로 이동하게 된다. 상기 이소시아네이트 원료는 이 기술분야에서 통상적으로 사용되고 있는 것을 이용하고 있고, 또한 우레탄 반응은 일반적으로 잘 알려져 있는 것이므로, 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에 있어서, 상기 제2 접착액(B 액) 공급부는 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 반응촉매 등의 첨가제를 저장하여 보관하고 필요시 공급하는 공급탱크(112)와, 상기 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 반응촉매 등을 혼련시키고 균일한 조성을 유도하는 교반 날개(114)와, 상기 교반 날개에 대한 회전 동력을 발생시키는 모터(116)와, 상기 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 반응촉매 등의 첨가제를 포함한 제2 접착액(B 액)을 라인(10)을 따라 공급시키는 공급 펌프(118)를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

상기 제2 접착액(B 액) 공급부는 상기 제2 접착액(B 액) 중에 무기 난연제 성분이 포함되어 있고, 상기 무기 난연제 성분은 미세한 분말상의 입자로 형성되어 있고, 상기 액상의 폴리올 성분에 비하여 그 비중이 더 높은 것이므로 상기 교반 날개(114)에 의하여 혼합시켜주지 않을 경우, 상기 액상의 제2 접착액 중에 침전되어지는 경향을 보이게 된다. 이와 같은 제반 사정을 고려하여, 상기 제2 접착액(B 액) 공급부를 상면 철판(130)과 하면 철판(140)의 위치보다 더 높은 위치에 설치하는 것이 바람직하다.

상기 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 반응촉매 등의 첨가제는 제2 접착액(B 액)을 형성하게 된다. 상기 폴리올은 이 기술분야에서 우레탄 접착제를 제조할 때 통상적으로 사용하는 것을 그대로 활용하여 사용할 수 있다.

상기 무기 난연제는 화재 발생시 고온에서 팽창하여 보호 피막을 형성하는 것으로서 초기 부피의 250 배 내지 350 배 정도로 팽창될 수 있는 팽창 흑연을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 팽창 흑연은 화재 발생시 고온에서 팽창하여 차단막(Char)을 형성하게 되고, 상기 팽창 흑연의 차단막이 화염의 진행을 막게 됨으로써 우레탄 접착제 및 샌드위치 패널에 대해 난연성을 부여하는 것이다. 상기 팽창 흑연은 단독으로 사용될 수 있고, 좀더 효율적인 난연 성능을 발휘하기 위하여, 무기질 난연제 또는 유기질 난연제로 형성된 난연 보조재료를 첨가할 수 있다.

상기 무기질 난연제 또는 유기질 난연제는 그 효과 측면에서 살펴볼 때, 냉각효과, 보호막(Char)효과, 희석소화효과, 활성라디칼 흡수효과로 나뉘어 구분될 수 있다. 본 발명은 상기 냉각효과, 보호막(Char)효과, 희석소화효과, 활성라디칼 흡수효과를 달성할 수 있는 각종 난연제를 단독으로, 또는 상기 팽창 흑연과 함께 사용할 수 있다.

상기 유기 바인더는 난연 첨가제를 사용함으로써 필연적으로 감소되는 접착력을 보강하고 증진시켜주는 물질로써, EPS 접착제와 난연 첨가제의 배합 및 분산안정성 증대와 연소시 난연 첨가제의 물성을 도와주는 여러 가지 성능 면에서 매우 중요한 물질이다. 상기 유기 바인더로서는 GUM류가 바람직하고, 이는 수소결합, 공유결합, 분자간 인력을 모두 발현하여 물질간의 접착력을 크게 상승시켜주기 때문이다.

상기 난연제와 상기 유기 바인더 성분들을 투입함으로 인한 반응성 저하를 방지하고 분산성과 양호한 물성을 유지시켜주는 기타 첨가제 성분을 통상적인 방식으로 포함할 수 있다. 상기 기타 첨가제는 이 기술분야에서 우레탄 반응시에 통상적으로 사용되는 물, 정포제, 분산제, 반응 개시제 등을 의미하고, 이 기술분야에서 통상적으로 사용되는 분량만큼 사용되어진다. 따라서, 이에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 공급탱크(112)의 내부에 존재하는 교반 날개(114)는 모터(116)에 의해 서서히 회전하면서, 상기 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 반응촉매 등을 혼련시키고 균일한 조성을 유도한다. 특히, 상기 무기 난연제가 포함되어 있으므로, 그의 침강을 방지하기 위하여, 상기 교반 날개(114)를 반드시 필요한 것임을 언급한다.

상기 공급 펌프(118)는 액상의 제2 접착액(B 액)을 라인(10)을 따라 이송시키는 것으로서, 상기 제2 접착액(B 액)의 내부에 미세한 입자형태의 무기 난연제가 혼합되어 있는 점을 고려하여, 통상의 펌프를 사용할 수도 있지만, 박막을 이용한 다이아프램 펌프를 사용하는 것이 더욱 좋다.

본 발명에 의한 EPS 샌드위치 패널의 제조장치(100)는 난연성 EPS 보드(120)를 받쳐주고 위에서 아래 방향으로 공급해주는 경사받침판(122)으로 형성된 EPS 보드 공급부를 포함하고 있다.

상기 경사받침판(122)은 상부에서 EPS 보드(120)를 붙잡은 상태에서 놓아주면 EPS 보드(120)가 아래 방향으로 미끄러져 내려갈 정도로 경사면을 이루고 있도록 하는 것이 바람직하다. 상기 EPS 보드(120)는 발포제를 함침시킨 폴리스티렌 입자를 성형기의 내부에서 고온으로 발포시켜서 블록형 발포폴리스티렌을 얻고, 이것을 보드 형태로 절단하여 만든 단열재용 EPS 판재를 말한다. 상기 EPS 보드(120)는 KS 규격에 합격된 제품을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 EPS 샌드위치 패널의 제조장치(100)는 상기 EPS 보드(120)의 상면에 접착되는 상면 철판(130)을 공급하는 제1 패널 공급부를 포함하고 있다.

상기 제1 패널 공급부는 상기 상면 철판(130)을 권취시키고 있고 작업시 상기 상면 철판(130)을 서서히 풀어서 공급하는 제1 언코일러(132)와, 상기 상면 철판(130)의 회전방향을 최초 공급시의 방향과 반대방향으로 변경시켜서 계속 공급하는 원판 회전로울러(134)를 포함하여 구성하고 있다. 상기 제1 언코일러(132)는 EPS 보드(120)의 상면에 접착되는 상면 철판(130)을 권취시키고 있는데 반하여, 제2 언코일러(142)는 상기 EPS 보드(120)의 반대편 하면에 접착되는 하면 철판(140)을 권취시키고 있다. 상기 원판 회전로울러(134)는 상기 상면 철판(130)의 표면이 뒤집어진 상태로 상기 EPS 보드(120)의 윗면에 접촉되어지도록 하기 위하여, 회전되면서 상기 상면 철판(130)을 서서히 최초의 공급되는 방향으로부터 반대 방향으로 변경시켜주게 된다.

본 발명에 의한 EPS 샌드위치 패널의 제조장치(100)는 상기 EPS 보드(120)의 하면에 접착되는 하면 철판(140)을 공급하는 제2 패널 공급부를 포함하고 있다.

상기 제2 패널 공급부는 상기 EPS 보드(120)의 하면에 접착되는 하면 철판(140)을 권취된 상태에서 풀어 공급하는 제2 언코일러(142)를 포함하고 있고, 상기 하면 철판(140)의 표면에 가압 압착가공해주는 철판 압착머신(144)을 더욱 포함하고 있는 것이 바람직하다. 상기 제2 언코일러(142)는 이미 설명한 바와 같이, 상기 EPS 보드(120)의 반대편 하면에 접착되는 하면 철판(140)을 권취시키고 있고, 작업시 이를 서서히 풀어주게 된다. 상기 철판 압착머신(144)은 상기 제2 언코일러(142)에서 공급되는 하면 철판(140)의 표면에 각종 인쇄 방식이나 부분 가압 처리 방식으로 가공하는 일련의 표면가공 설비를 의미한다.

본 발명에 의한 EPS 샌드위치 패널의 제조장치(100)는 상기 상면 철판(130)의 상부 표면 위에서 상기 제1 접착액(A 액)과 상기 제2 접착액(B 액)을 혼합하여 반응시키는 제1 접착원료 혼합부를 포함하고 있다.

상기 제1 접착원료 혼합부는 상기 상면 철판(130)의 상부 표면 위에서 상기 제2 접착액(B 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제1 B액분사관(152)과, 상기 상면 철판(130)의 상부 표면 위에 상기 제1 접착액(A 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제1 A액분사관(154)과, 상기 상면 철판(130)의 상부 표면 위에서 상기 제2 접착액(B 액)과 상기 제1 접착액(A 액)을 혼합하여 신속한 반응을 유도하는 제1 믹싱플레이트(156)로 구성되어 있다.

상기 제1 B액분사관(152)은 상기 라인(10)을 통하여 상기 B액의 공급탱크(112)로부터 상기 제2 접착액(B 액)을 공급받게 되는 원통형 공급관(172)을 포함하고 있다. 상기 원통형 공급관(172)은 그 단면이 원통형 관으로 형성되어 있고, 그 내부에는 서서히 회전하면서 상기 제2 접착액(B 액)을 교반시켜주는 스프링 믹서(174)를 포함하고 있다. 상기 스프링 믹서(174)는 회전모터(176)에 의하여 회전동력을 제공받게 되고, 상기 원통형 공급관(172)의 내부에서 무기질 난연제 등이 관의 내부에서 침전되어 액상 접착용액의 유동을 방해하는 현상을 방지하게 된다. 또한, 상기 원통형 공급관(172)의 저면에는 다수의 노즐구멍(178)이 형성되어 있어서, 상기 원통형 공급관(172)의 내부로 공급된 상기 제2 접착액(B 액)을 아래쪽으로 분사시키거나 뿌려주거나 적하시키게 된다. 일반적으로, 상기 원통형 공급관(172)은 외부에서 가압된 정도에 따라, 상기 다수의 노즐구멍(178)을 통하여 액상의 접착용액을 세차게 분사시키거나 약하게 뿌려주거나 자연스럽게 자유낙하 방식으로 떨어뜨려서 적하시키게 된다.

상기 제1 A액분사관(154)은 상기 라인(10)을 통하여 상기 A액의 공급탱크(111)로부터 상기 제1 접착액(A 액)을 공급받게 되는 원통형 공급관(도시되지 않음)과 상기 원통형 공급관의 저면에 형성된 다수의 분사노즐(도시되지 않음)로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조는 상기 제1 B액분사관(152)의 구조 및 기능과 대동소이하고, 다만 상기 스프링 믹서(174)가 존재하지 않는 점에서만 차이가 있는 것이므로, 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

상기 제1 믹싱플레이트(156)는 상면 철판(130)의 상부 표면 위에서 상기 제1 접착액(A 액)과 상기 제2 접착액(B 액)을 서로 혼합시켜주는 기구로서, 상기 상면 철판(130)의 진행방향에 대해 직각 방향으로 전ㆍ후진운동을 반복적으로 번갈아가면서 수행하게 된다.

본 발명에 의한 EPS 샌드위치 패널의 제조장치(100)는 상기 하면 철판(140)의 상부 표면 위에서 상기 제1 접착액(A 액)과 상기 제2 접착액(B 액)을 혼합하여 반응시키는 제2 접착원료 혼합부를 포함하고 있다.

상기 제2 접착원료 혼합부는 상기 하면 철판(140)의 상부 표면 위에서 상기 제2 접착액(B 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제2 B액분사관(162)과, 상기 하면 철판(140)의 상부 표면 위에 상기 제1 접착액(A 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제2 A액분사관(164)과, 상기 하면 철판(140)의 상부 표면 위에서 상기 제2 접착액(B 액)과 상기 제1 접착액(A 액)을 혼합하여 신속한 반응을 유도하는 제2 믹싱플레이트(166)로 구성되어 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제2 B액분사관(162)의 기능 및 구조는 상기 제1 B액분사관(152)의 기능 및 구조와 동일하고, 상기 제2 A액분사관(164)의 기능 및 구조는 상기 제1 A액분사관(154)의 기능 및 구조와 동일하며, 상기 제2 믹싱플레이트(166)의 기능 및 구조는 상기 제1 믹싱플레이트(156)의 기능 및 구조와 동일하다. 따라서, 이들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같은 방식으로 작동되어진다.

작업자는 상기 공급탱크(111)에 우레탄 반응에 필요한 이소시아네이트 접착용액(A 액)을 저장하여 보관하고, 상기 공급탱크(121)에 우레탄 반응에 필요한 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 반응촉매 등의 첨가제를 계량하여 투입하고, 상기 모터(116)를 가동하여 서서히 교반시켜서 폴리올 접착용액(B 액)을 형성함으로써, 난연용 EPS 샌드위치 패널의 제조작업을 준비한다.

작업자는 EPS 보드(120)를 상기 경사받침판(122)에서 아래쪽으로 밀어 내리고, 상기 제1 언코일러(132)에서는 상기 EPS 보드(120)의 상면에 접착되어질 상면 철판(130)을 공급시키고, 상기 제2 언코일러(142)에서는 상기 EPS 보드(120)의 하면에 접착되어질 하면 철판(140)을 공급시킨다.

작업자는 라인(10)상의 밸브(20)들을 열고, 상기 공급탱크(121)에서 폴리올 접착용액(B 액)을 상기 제1 B액분사관(152)(162)으로 이송시키고, 상기 공급탱크(111)에서 이소시아네이트 접착용액(A 액)을 상기 제1 A액분사관(154)(164)으로 이송시킨다.

이때, 상기 제1 B액분사관(152)(162)에서는 회전모터(176)에 의해 스프링 믹서(174)가 회전하고 있으므로, 상기 폴리올 접착용액(B 액)은 비교적 무거운 입자상의 무기질 난연제를 포함하고 있음에도 불구하고, 관의 내부에서 침적되지 아니한다. 상기 폴리올 접착용액(B 액)은 상기 제1 B액분사관(152)(162)을 통하여, 철판의 상면으로 떨어뜨려져서 적하되어지고, 그 뒤를 이어서, 또한, 상기 이소시아네이트 접착용액(A 액)이 상기 제1 A액분사관(154)(164)을 통하여 철판의 상면으로 떨어뜨려져서 적하되어지므로, 상기 폴리올 접착용액(B 액)의 위쪽에 떨어지게 되는 것이다.

상기 폴리올 접착용액(B 액) 중의 폴리올 성분과 상기 이소시아네이트 접착용액(A 액) 중의 이소시아네이트 성분은 서로 반응하게 되고, 그 결과 상기 철판의 상면에서 우레탄 결합을 신속하게 진행하게 된다.

상기 믹싱플레이트(156)(166)는 진행 방향에 대해 직각 방향으로 전진 및 후진 운동을 반복함으로써, 상기 폴리올 접착용액(B 액)과 상기 이소시아네이트 접착용액(A 액)의 혼합을 유도하고, 신속한 우레탄 반응을 유도하게 된다.

상기 폴리올 접착용액(B 액) 중에는 무기 난연제로서 팽창 흑연성분이 포함되어 있으므로, 우레탄 반응에 의한 우레탄 접착제는 필연적으로 난연성을 가지게 되고, 난연성 접착제를 형성하게 되는 것이다. 상기 우레탄 반응은 통상적인 것이므로, 구체적인 설명을 생략한다.

이때, 상기 상면 철판(130)을 살펴보면, 상기 우레탄 반응에 의해 우레탄 접착제가 형성되어짐과 동시에, 상기 상면 철판(130)은 상기 원판 회전로울러(134)의 표면을 따라 반원으로 회전하면서 최초의 방향과 반대 방향으로 이송되어지게 된다. 그 결과, 상기 상면 철판(130)의 윗면에 형성된 우레탄 접착제는 아래쪽으로 전환된 상태에서, 상기 EPS 보드(120)의 상면으로 투입되어지게 된다.

한편, 상기 하면 철판(140)을 살펴보면, 상기 우레탄 반응에 의해 우레탄 접착제가 형성되어짐과 동시에, 상기 하면 철판(140)은 그 상태로 최초의 방향과 동일하 방향으로 이송되어지게 된다. 그 결과, 상기 하면 철판(140)의 윗면에 형성된 우레탄 접착제는 상기 EPS 보드(120)의 하면으로 투입되어지게 된다.

결과적으로, 최종적인 제품은 상면 철판(130)과 EPS 보드(120)와 하면 철판(140)의 사이에 상기 우레탄 반응에 의해 형성된 난연성 우레탄 접착제를 자동 공정으로 형성한 것임을 알 수 있다.

이상에서 본 발명에 의한 EPS 샌드위치 패널의 제조장치(100) 및 그 작동방법을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다.

또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

100 : EPS 샌드위치 패널의 제조장치,
111, 112: 원료 공급탱크, 113, 118 : 공급 펌프,
114 : 교반 날개, 116 : 모터,
120 : EPS 보드, 122 : 경사받침판,
130 : 상면 철판, 132, 142 : 언코일러,
134 : 원판 회전로울러, 140 : 하면 철판,
144 : 가공처리 장비, 152, 162 : B액 분사관,
154, 164 : A액 분사관, 156, 166 : 믹싱플레이트

Claims

이소시아네이트 접착용액을 보관하고 공급하는 제1 접착액(A 액) 공급부와 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 첨가제를 보관하고 공급하는 제2 접착액(B 액) 공급부로 구성된 접착제 원료공급부와;
EPS 보드(120)를 받쳐주고 위에서 아래 방향으로 공급해주는 경사받침판(122)으로 형성된 EPS 보드 공급부와;
상기 EPS 보드(120)의 상면에 접착되는 상면 철판(130)을 권취된 상태에서 풀어 공급하는 제1 언코일러(132)와, 상기 상면 철판(130)의 회전방향을 변경시켜서 계속 공급하는 원판 회전로울러(134)로 구성된 제1 패널 공급부와;
상기 EPS 보드(120)의 하면에 접착되는 하면 철판(140)을 권취된 상태에서 풀어 공급하는 제2 언코일러(142)로 구성된 제2 패널 공급부와;
상기 상면 철판(130)의 상부 표면 위에서, 상기 제2 접착액(B 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제1 B액분사관(152)과, 상기 제1 접착액(A 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제1 A액분사관(154)과, 상기 제2 접착액(B 액)과 상기 제1 접착액(A 액)을 혼합시키는 제1 믹싱플레이트(156)로 구성된 제1 접착원료 혼합부와;
상기 하면 철판(140)의 상부 표면 위에서, 상기 제2 접착액(B 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제2 B액분사관(162)과, 상기 제1 접착액(A 액)을 떨어뜨리거나 뿌려주거나 분사시키는 제2 A액분사관(164)과, 상기 제2 접착액(B 액)과 상기 제1 접착액(A 액)을 혼합시키는 제2 믹싱플레이트(166)로 구성된 제2 접착원료 혼합부; 를
포함하고 있는, 난연성 EPS 샌드위치 패널의 자동제조장치(100).
제 1 항에 있어서,
상기 제2 접착액(B 액) 공급부는 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 반응촉매의 첨가제를 저장하여 보관하고 필요시 공급하는 공급탱크(112)와, 상기 폴리올과 무기 난연제와 반응촉매 등을 혼련시키고 균일한 조성을 유도하는 교반 날개(114)와, 상기 교반 날개에 대한 회전 동력을 발생시키는 모터(116)와, 상기 폴리올과 무기 난연제와 유기 바인더 및 반응촉매의 첨가제를 포함한 제2 접착액(B 액)을 이송시키는 공급 펌프(118)를 포함하고 있는 것을 특징으로 한, 난연성 EPS 샌드위치 패널의 자동제조장치(100).
제 2 항에 있어서,
상기 제2 접착액(B 액) 공급부는 상면 철판(130)과 하면 철판(140)의 위치보다 더 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 한, 난연성 EPS 샌드위치 패널의 자동제조장치(100).
제 2 항에 있어서,
상기 공급 펌프(118)는 액상의 제2 접착액(B 액)을 라인(10)을 따라 이송시키기 위하여, 박막을 이용한 다이아프램 펌프인 것을 특징으로 한, 난연성 EPS 샌드위치 패널의 자동제조장치(100).
제 1 항에 있어서,
상기 제1 B액분사관(152)은 원통형 관으로 형성되어 있고 상기 라인(10)으로 부터 상기 제2 접착액(B 액)을 공급받게 되는 원통형 공급관(172)과, 상기 원통형 공급관의 내부에서 서서히 회전하면서 상기 제2 접착액(B 액)을 교반시켜주는 스프링 믹서(174)와, 상기 스프링 믹서에 회전동력을 제공하는 회전모터(176)와, 상기 원통형 공급관(172)의 저면에 다수 형성되어 있고 상기 제2 접착액(B 액)을 아래쪽으로 뿌려주는 노즐구멍(178)을 포함하고 있는 것을 특징으로 한, 난연성 EPS 샌드위치 패널의 자동제조장치(100).