KR20170007566A - Composition for preparing low dust mineral wool fiber and mineral wool fiber prepared therefrom - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물 및 그로부터 제조된 미네랄울 섬유에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성분 함량을 조절하여 분진 발생률을 줄이고 섬유상의 따가움 현상을 감소시킬 뿐만 아니라 기존 미네랄울과 동일한 내열, 단열, 불연성능과 낮은 열전도율 등을 확보할 수 있는 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물 및 그로부터 제조된 미네랄울 섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for the production of low dust mineral wool fibers and mineral wool fibers produced therefrom. More particularly, the present invention relates to a composition for producing low dust mineral wool fibers, Dust-less mineral wool fibers capable of securing insulation, non-burning performance and low thermal conductivity, and mineral wool fibers produced therefrom.

Description

저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물 및 그로부터 제조된 미네랄울 섬유 {Composition for preparing low dust mineral wool fiber and mineral wool fiber prepared therefrom}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composition for preparing low dust mineral wool fibers and a mineral wool fiber prepared from the same,

본 발명은 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물 및 그로부터 제조된 미네랄울 섬유에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for producing low dust mineral wool fibers and mineral wool fibers prepared therefrom.

미네랄울은 통상적으로 높은 내열성과 내수성, 낮은 열전도율 등의 특성을 갖는다. 따라서 화재와 같은 고온의 상황에서 미네랄울은 단열재로서 열의 확산을 막아주는 역할을 하며, 내열성 및 낮은 열전도율로 인해 단열에 필요한 에너지를 절약할 수 있게 한다. 또한 외부 수분이 미네랄울 내부로 침투했을 경우 가장 중요한 물성인 단열성이 떨어질 수 있으므로, 외부의 수분을 얼마나 효과적으로 차단할 수 있는 지 여부도 중요한 물성 중의 하나이다.Mineral wool usually has properties such as high heat resistance, water resistance, and low thermal conductivity. Therefore, in a high temperature environment such as fire, mineral wool acts as a heat insulating material to prevent diffusion of heat, and it is possible to save energy required for insulation due to heat resistance and low thermal conductivity. In addition, when the external moisture penetrates into the mineral wool, the most important property, that is, the insulation property, can be lowered. Therefore, how effectively the external moisture can be blocked is also one of the important physical properties.

그러나, 미네랄울의 섬유경은 4 내지 6 ㎛로 매우 작기 때문에 가공하거나 시공할 때 분진이 발생할 수 있고 작업자들에게 따가움을 유발하는 문제점이 있어 이를 개선하기 위해 많은 연구를 진행하고 있다.However, since the fiber diameter of the mineral wool is very small as 4 to 6 占 퐉, there is a problem that dust may be generated when processing or constructing and there is a problem that it causes burning to the workers.

한국 특허출원 제2013-0006042호에는 목모섬유와 시멘트가 무기계 바인더에 의해 결합된 목모보드의 일면에 미네랄울 및 글라스 페이퍼를 결합시켜 미네랄울의 분진 발생을 억제하는 기술이 개시된 바 있으나, 별도의 내장재를 결합하여 판넬을 제조하는 공정을 요구하기 때문에 추가적인 작업이 소요되고, 미네랄울을 단독으로 사용하는 경우 종래의 문제점이 여전히 존재한다. Korean Patent Application No. 2013-0006042 discloses a technique for suppressing the generation of dust in mineral wool by bonding mineral wool and glass paper to one side of a wool board bonded with wood fiber and cement by an inorganic binder, So that additional work is required. In the case of using the mineral wool alone, the conventional problems still exist.

따라서 종래의 유리한 특성을 유지하고 미네랄울 단독으로 사용하면서, 분진 및 따가움의 문제를 해결하여 미네랄울의 품질과 작업성 등을 향상시킬 수 있는 기술 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a technique for improving the quality and workability of mineral wool by solving the problems of dust and staining while maintaining the favorable characteristics of the prior art and using the mineral wool alone.

본 발명은 조성물의 성분 함량을 조절하여 분진 발생률을 줄이고 섬유상의 따가움 현상을 감소시킬 뿐만 아니라 기존 미네랄울과 동일한 내열, 단열, 불연성능과 낮은 열전도율 등을 확보할 수 있는 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물 및 그로부터 제조된 미네랄울 섬유를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention relates to a composition for the production of a low-dust mineral wool fiber capable of securing the same heat resistance, thermal insulation, fire-retardant performance and low thermal conductivity as conventional mineral wool as well as reducing dust generation rate, And a mineral wool fiber produced therefrom.

본 발명의 조성물은 조성물 총 중량에 대해 SiO2 40 내지 45 중량%, Al2O3 12 내지 16 중량%, FeO 4.0 내지 9.5 중량%, Fe2O3 0.1 내지 3.0 중량%, CaO 18 내지 23 중량%, MgO 7 내지 12 중량% 및 알칼리금속 산화물 1 내지 5 중량%를 포함한다.The composition of the present invention comprises 40 to 45 wt% of SiO 2 , 12 to 16 wt% of Al 2 O 3 , 4.0 to 9.5 wt% of FeO, 0.1 to 3.0 wt% of Fe 2 O 3 , 18 to 23 wt% of CaO, %, MgO 7 - 12 wt%, and alkali metal oxide 1 - 5 wt%.

본 발명의 미네랄울 섬유는 상기 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물로 제조된다.The mineral wool fibers of the present invention are made from the composition for producing the low dust mineral wool fibers.

본 발명의 단열재 제품은 상기 미네랄울 섬유를 포함한다.The thermal insulation product of the present invention comprises said mineral wool fibers.

본 발명에 따르면, 기존의 미네랄울과 동일한 수준의 내열성, 단열성, 불연성, 낮은 열전도율을 확보함과 동시에, 따가움 현상이 개선되고 분진율이 낮은 미네랄울을 제공하여 무기섬유 단열재로 적합하게 사용될 수 있으며, 기존의 미네랄울 섬유 제조 공정 및 섬유화 장치를 사용하여 본 발명의 미네랄울 섬유를 생산할 수 있다.According to the present invention, it is possible to secure heat resistance, heat insulation, nonflammability, and low thermal conductivity of the same level as conventional mineral wool, and to provide a mineral wool having an improved stagnation and a low dusting rate, , The mineral wool fibers of the present invention can be produced by using a conventional mineral wool fiber manufacturing process and a fibrous device.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물은 조성물 총 중량에 대해 SiO2 40 내지 45 중량%, Al2O3 12 내지 16 중량%, FeO 4.0 내지 9.5 중량%, Fe2O3 0.1 내지 3.0 중량%, CaO 18 내지 23 중량%, MgO 7 내지 12 중량% 및 알칼리금속 산화물 1 내지 5 중량%를 포함한다. The composition for producing low dust mineral wool fibers according to the present invention comprises 40 to 45 wt% of SiO 2 , 12 to 16 wt% of Al 2 O 3 , 4.0 to 9.5 wt% of FeO, 0.1 to 3.0 wt% of Fe 2 O 3, 18 to 23% by weight of CaO, 7 to 12% by weight of MgO and 1 to 5% by weight of an alkali metal oxide.

본 발명의 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물은 상기와 같이 성분 함량을 특정함으로써 종래의 미네랄울 섬유가 갖는 내열성, 단열성, 불연성, 낮은 열전도율 등의 특성을 가짐과 동시에, 분진 발생률이 낮고 따가움 현상이 개선된 미네랄울 섬유를 제공할 수 있으며, 상기 미네랄울 섬유를 포함하는 다양한 단열재 제품을 제공할 수 있다. The composition for producing a low dust mineral wool fiber according to the present invention is characterized by having the characteristics such as heat resistance, heat insulation, nonflammability, low thermal conductivity and the like of conventional mineral wool fibers by specifying the component content as described above, And can provide a variety of thermal insulation products including the mineral wool fibers.

본 발명의 조성물에 사용되는 SiO2(이산화규소)는 미네랄울 섬유의 기본 구조를 형성하는 망목형성산화물로서, 조성물 총 중량에 대해 40 내지 45 중량%, 예컨대 42 내지 45 중량%가 포함될 수 있다. SiO2의 함량이 너무 작은 경우 미네랄울 섬유의 내열성이 저하되어 선수축율이 증가하고 shot(미섬유화 물질)의 함량 및 분진율이 상승할 수 있으며, 반대로 함량이 너무 큰 경우 미섬유화 물질의 함량 및 분진율이 상승하는 문제가 발생할 수 있다.The SiO 2 (silicon dioxide) used in the composition of the present invention is a network-forming oxide that forms the basic structure of mineral wool fibers, and may include 40 to 45 wt%, for example 42 to 45 wt%, based on the total weight of the composition. When the content of SiO 2 is too small, the heat resistance of the mineral wool fibers is lowered, the linear shrinkage ratio is increased, the shot (fine fibrous material) content and the disintegration rate can be increased, There may arise a problem that the crushing rate increases.

본 발명의 조성물에 사용되는 Al2O3은 미네랄울 섬유의 내열성 및 내수성을 향상시키는 기능을 하는 중간 산화물(Intermediate oxide)로서, 조성물 총 중량에 대해 12 내지 16 중량%, 예컨대 14 내지 16 중량%가 포함될 수 있다. Al2O3의 함량이 너무 작은 경우 선수축율이 증가할 수 있고, 반대로 함량이 너무 큰 경우 분진율이 증가할 수 있다.Al 2 O 3 used in the composition of the present invention is an intermediate oxide which functions to improve the heat resistance and water resistance of mineral wool fibers and is 12 to 16% by weight, for example, 14 to 16% by weight, May be included. If the content of Al 2 O 3 is too small, the line shrinkage ratio may increase, and if the content is too large, the disintegration rate may increase.

본 발명의 조성물에 사용되는 산화철은 FeO와 Fe2O3로서 미네랄울 섬유의 내열성 및 선수축율에 영항을 주며, 조성물 총 중량에 대해 FeO 4.0 내지 9.5 중량%, 예컨대 4.5 내지 8.5 중량%와, Fe2O3 0.1 내지 3.0 중량%, 예컨대 0.1 내지 2.5 중량%가 포함될 수 있다. 산화철의 함량이 너무 작은 경우 미네랄울 섬유의 선수축율이 증가할 수 있고, 반대로 함량이 너무 큰 경우 섬유 제조 설비에 과부하를 주게 되어 내구성을 떨어뜨리는 문제가 발생한다.The iron oxide used in the composition of the present invention affects the heat resistance and the linear shrinkage ratio of mineral wool fibers as FeO and Fe 2 O 3 , and contains 4.0 to 9.5 wt% of FeO, for example, 4.5 to 8.5 wt% 0.1 to 3.0% by weight, for example, 0.1 to 2.5% by weight of 2 O 3 . If the content of iron oxide is too small, the linear shrinkage ratio of the mineral wool fibers may increase. On the other hand, if the content is too large, the fiber manufacturing equipment is overloaded and the durability is deteriorated.

본 발명의 조성물에 사용되는 CaO 및 MgO는 미네랄울 섬유의 염용해성을 향상시키고, 유리 용융물의 점도를 감소시키며, 화학적 내구성을 향상시키는 수식산화물로서, 조성물 총 중량에 대해 CaO 18 내지 23 중량%, 예컨대 18.5 내지 23 중량% 및 MgO 7 내지 12 중량%, 예컨대 8 내지 10 중량%가 포함될 수 있다. CaO 및 MgO 각각의 함량이 너무 작은 경우 미네랄울 섬유의 분진율이 증가할 수 있고, 반대로 함량이 너무 큰 경우 결정화 온도와 섬유화 온도의 차이가 감소하여 섬유화시 결정 발생 가능성이 증가하며, 이는 곧 shot 함량 증가 등 섬유품질의 악화를 야기시킨다.CaO and MgO used in the composition of the present invention are modified oxides which improve the salt solubility of mineral wool fibers, decrease the viscosity of the glass melt, and improve the chemical durability, and contain 18 to 23% by weight of CaO, For example, 18.5 to 23% by weight and MgO 7 to 12% by weight, such as 8 to 10% by weight. If the content of each of CaO and MgO is too small, the disintegration rate of mineral wool fibers may increase. Conversely, if the content is too large, the difference between the crystallization temperature and the fiberization temperature decreases, Which causes deterioration of the fiber quality such as an increase in the content.

본 발명의 조성물에 사용되는 알칼리금속 산화물은 또 다른 수식 산화물로서 유리의 비가교 산소를 생성시켜 용융시 용융을 원활하게 이루어지도록 하고, 염용해성을 향상시키는 기능을 하며, 특별히 한정하지 않으나, 알칼리금속 산화물은 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O) 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 알칼리금속 산화물의 함량은 조성물 총 중량에 대해 1 내지 5 중량%, 예컨대 2.5 내지 3 중량%일 수 있는데, 함량이 너무 작은 경우 용융이 어려워져 용융에너지가 많이 소모될 뿐만 아니라 용융 점도가 높아져서 섬유 유연성이 떨어지고 미섬유화 입자의 발생 가능성이 높아지게 되고, 반대로 함량이 너무 큰 경우 내수성을 악화시키며, 고온안정성 또한 저하될 수 있다.The alkali metal oxide used in the composition of the present invention is a further modified oxide which functions as a non-crosslinking agent for the glass to smoothly melt when melted and to improve salt solubility, The oxide may be sodium oxide (Na 2 O), potassium oxide (K 2 O), or a mixture thereof. The content of the alkali metal oxide may be 1 to 5% by weight, for example, 2.5 to 3% by weight based on the total weight of the composition. When the content is too small, melting is difficult and the melting energy is consumed. And the possibility of occurrence of microfibrous particles increases. On the other hand, if the content is too large, the water resistance may be deteriorated and the high temperature stability may be lowered.

본 발명에 따른 미네랄울 섬유 제조용 조성물을 제조하는 방법에는 특별한 제한이 없으며, 상기한 성분들을 상기 함량범위로 사용하여 통상의 미네랄울 섬유용 조성물을 제조하는 방법에 의해 제조가능하다. 예컨대 전기 용융공법과 같은 방법으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 흑연전극봉(Graphite Electrode)를 사용하는 전기저항방식의 전기로를 사용하거나 송풍구(Tuyere)를 통해 Hot Air를 공급하고 로 내부 코크스(cokes)를 열원으로 사용하는 큐폴라 방식으로 제조될 수 있다. There is no particular limitation on the method of preparing the composition for preparing mineral wool fibers according to the present invention, and it is possible to produce the composition for ordinary mineral wool fibers by using the above-mentioned components in the above-mentioned content range. For example, an electric melting method, but the present invention is not limited thereto. Preferably, the electric resistance type electric furnace using a graphite electrode may be used, or a cupola method in which hot air is supplied through a tuyere and internal coke is used as a heat source.

본 발명의 미네랄울 섬유 제조용 조성물을 섬유화하는 방법에는 특별한 제한이 없으며, 종래의 섬유화 방법, 예컨대 블로잉법 또는 스피닝법을 적용할 수 있고, 또한 일반적으로 사용하는 외부 원심력 장비(스피너)를 적용할 수 있다. 이러한 섬유화 방법을 적용하는데 있어 섬유 제조용 조성물에 요구되는 점도범위는 20 내지 100 포아즈 (poise)일 수 있다. 용융물의 점도는 온도와 해당 조성의 함수로서, 동일 조성을 가지는 용융물의 점도는 온도에 의존하게 된다. 섬유화시 용융액의 온도가 높을 경우 점도가 낮아지고 반대로 섬유화 온도가 낮을 경우에는 점도가 높아지게 되어 섬유화에 영향을 준다. 만일, 섬유화 온도에서 섬유조성물의 점도가 너무 낮을 경우 생성된 섬유의 길이가 짧고 가늘 뿐만 아니라 미세한 미섬유화 입자(shot)가 많이 생성되어 섬유화 수율이 낮아지고, 또한 점도가 너무 높을 경우에도 섬유의 직경이 큰 섬유가 형성되고 굵은 미섬유화 입자(shot)가 증가하는 문제가 발생한다.There is no particular limitation on the method for fiberizing the composition for producing mineral wool fibers of the present invention, and conventional methods of fiberizing, such as blowing or spinning, can be applied, and generally used external centrifugal equipment (spinner) have. In applying such a fibrosis method, the viscosity range required for the composition for making fibers can be from 20 to 100 poise. The viscosity of the melt is a function of the temperature and the composition, and the viscosity of the melt with the same composition depends on the temperature. When the temperature of the melt is high, the viscosity is low. On the contrary, when the temperature of the melt is low, the viscosity is high, which affects the fiberization. If the viscosity of the fiber composition is too low at the fiberization temperature, the length of the resulting fiber is short and not only fine but also a lot of fine microfibrillated shots are produced, resulting in a low yield of fiberization, and even if the viscosity is too high, There arises a problem that the large fibers are formed and the thick microfibrillated particles (shot) increase.

본 발명의 미네랄울 섬유는 상기 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물로 제조된다.The mineral wool fibers of the present invention are made from the composition for producing the low dust mineral wool fibers.

본 발명의 미네랄울 섬유는 상기와 같은 성분 함량을 가짐으로써 섬유 분진율, 선수축율 등을 개선시킴과 동시에, 기존의 미네랄울과 동일한 수준의 내열성, 단열성, 불연성, 낮은 열전도율을 확보할 수 있다.The mineral wool fiber according to the present invention can improve the fiber disintegration rate, the linear shrinkage ratio and the like by having the above-mentioned component content and can secure the heat resistance, the heat insulation property, the nonflammability and the low thermal conductivity at the same level as the existing mineral wool.

특별히 한정하지 않으나, 본 발명의 미네랄울 섬유는 섬유 분진율이 1.0% 이하일 수 있고, 선수축율은 3.0% 이하, 예컨대 2.8% 이하, 예컨대 2.6% 이하일 수 있다. 또한, 미섬유화 물질(shot) 함량은 24%이하일 수 있다.Although not particularly limited, the mineral wool fibers of the present invention may have a fiber fraction of 1.0% or less and a linear shrinkage of 3.0% or less, for example, 2.8% or less, for example, 2.6% or less. In addition, the amount of microfine material (shot) can be less than 24%.

본 발명의 단열재 제품은 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 미네랄울 섬유를 포함한다. 단열재 제품의 구체적인 형태에는 특별한 제한이 없으며, 예컨대 판상, 보드, 블랭킷, 파이프 커버, 또는 그 외의 다른 형태가 모두 가능하며, 예컨대 선박용 단열재로 사용될 수 있다.The thermal insulation product of the present invention comprises the mineral wool fibers of the present invention as described above. There is no particular limitation on the specific form of the heat insulation product, and for example, a plate, a board, a blanket, a pipe cover, or any other form is available, and can be used, for example, as a thermal insulation for a ship.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.

[[ 실시예Example 1 내지 4] 1 to 4]

삼상 흑연 전극봉을 이용한 전기 통전 방식의 용융공법 (실시예 1 및 2) 또는 Tuyere를 통해 Hot Air를 공급하고 로 내부 cokes를 용융시켜 열원으로 사용하는 큐폴라 방식(실시예 3 및 4)으로 하기 표 1의 조성을 갖는 실시예 1 내지 4의 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물을 기존의 미네랄울 제조용 스피닝 공정(용융물을 원심회전하는 디스크 형태의 스피너 표면에 떨어뜨려 섬유를 인장시키고, 동시에 후면에서 고압의 에어를 분사하여 섬유를 세섬유화시키는 방식)으로 미네랄울 섬유를 제조하였다. 각 성분의 함량 분석은 고주파 유도 결합 플라스마(ICP, inductively coupled plasma) 방법으로 측정하였고, 각 물성은 하기의 방법으로 측정하여 표 1에 나타내었다.(Examples 1 and 2) using a three-phase graphite electrode, and a cupola system (Examples 3 and 4) in which hot air was supplied through a Tuyere to melt inner cokes and used as a heat source (Examples 3 and 4) The compositions for the preparation of low-dust mineral wool fibers of Examples 1 to 4 having the composition of Examples 1 to 4 were prepared by spinning a conventional mineral wool (spinning the melt onto a centrifugal spinning spinner surface to stretch the fibers, And the fibers were made into fine fibers by spraying). The content of each component was measured by an inductively coupled plasma (ICP) method. The physical properties of each component were measured by the following methods and shown in Table 1.

RedoxRedox  value

500ml 비이커에 약 300ml 의 물을 넣고 끓인 뒤, CO2를 축출한 후 냉각시켰다. 여기에 황산(1:1) 10ml와 붕산포화용액 10ml를 가하여 시험용 용액으로 사용하였다. 미네랄울 용융물을 응고시켜 입도 약50㎛ 이하로 잘게 분쇄한 분말 시료 0.2~0.5g을 밀폐 가능한 플라스틱 비이커에 취하여 위의 시험용 용액(10ml)으로 적시고, 황산(1:1)과 불산을 같은 양(10ml)으로 혼합한 용액을 가한 다음 교반시켰다. 분말 시료가 완전히 분해된 후, 포화붕산수를 과잉으로 가한 용액을 분석용 시료로 하였다. 이 분석용 시료에 Reinhard Zimmermann solution 10ml를 가하고, 1/50-N KMnO4 solution으로 적정하였다. 담홍색이 30초간 없어지지 않는 점을 종말점(end point)으로 하였다. Blank 시험도 병행 실시한 후, 다음의 식으로부터 Redox값을 계산하였다. 이 때, FeO와 Fe2O3의 총합인 전체 철분의 함량은 ICP 분석을 통하여 구한 값을 적용하였다.Approximately 300 ml of water was added to a 500 ml beaker, which was boiled, then CO 2 was evacuated and then cooled. 10 ml of sulfuric acid (1: 1) and 10 ml of a saturated solution of boric acid were added thereto and used as a test solution. 0.2 to 0.5 g of a powder sample finely ground to a particle size of about 50 μm or less by coagulating the mineral wool melts is placed in a sealable plastic beaker and wetted with the above test solution (10 ml), and the same amount of sulfuric acid (1: 1) 10 ml) was added thereto, followed by stirring. After the powder sample was completely decomposed, a solution in which saturated boric acid was excessively added was used as an analytical sample. 10 ml of Reinhard Zimmermann solution was added to this analytical sample and titrated with 1/50-N KMnO4 solution. The end point was defined as the point at which the pale pink did not disappear for 30 seconds. After performing the blank test in parallel, the Redox value was calculated from the following equation. At this time, the total iron content as a total of FeO and Fe 2 O 3 was determined by ICP analysis.

Figure pat00001
Figure pat00001

가열 heating 선수축율Line contraction ratio

제조된 미네랄울로 패드(pad)를 제작하여 Hot Furnace Method 방식으로 측정하였다. 일정 규격의 패드를 제조한 뒤, 50*50mm 크기로 절단하고, 절단된 패드의 가로와 세로길이를 버니어캘리퍼스를 이용하여 측정하였다. 그 다음 elevator furnace를 1,000℃로 설정하고, elevator furnace가 설정된 온도에 도달하면 패드를 elevator furnace에 넣고 1시간 유지시켰다. 1시간 뒤에 패드를 빼내어 가로와 세로를 측정한 뒤, 다음의 식으로부터 선수축율을 계산하였다.Pads were fabricated with mineral wool and measured by Hot Furnace Method. A pad of a certain standard was prepared, cut into a size of 50 * 50 mm, and the width and length of the cut pad were measured using a vernier caliper. The elevator furnace was then set at 1,000 ° C. When the elevator furnace reached the set temperature, the pads were placed in an elevator furnace and held for 1 hour. After one hour, the pads were taken out and the width and length were measured, and then the rate of linear contraction was calculated from the following equation.

Figure pat00002
Figure pat00002

열전도율Thermal conductivity

제조된 미네랄울 섬유를 판상으로 성형하여 샘플(300x300x20mm)을 제작하였다. 이 샘플에 대해, 평균 온도 20℃, 상판과 하판의 온도차이를 28℃로 하여 평판열류계(Heat Flow Meter) 방식으로 최종 수렴하는 열전도율을 측정하였다. The produced mineral wool fibers were formed into a plate to prepare a sample (300x300x20 mm). For this sample, the average thermal conductivity was measured at a temperature of 20 占 폚, and the temperature difference between the upper and lower plates was 28 占 폚, using a heat flow meter.

분진율Disintegration rate

제조된 미네랄울 섬유를 판상(300x300x20mm)으로 성형하여 이를 4등분 한 후 무게(W1)를 측정한다. 샘플을 10 mesh 체에 올려 쉐이커에서 10분간 흔든 후의 무게(W2)를 측정하여 아래와 같이 분진율을 측정하였다.The produced mineral wool fibers are formed into a plate (300x300x20 mm), divided into quarters and weighed (W1) is measured. The sample was placed on a 10-mesh sieve, and the weight (W2) after shaking in a shaker for 10 minutes was measured, and the crushing rate was measured as follows.

분진율(%) = [(W1-W2)/W1] x100(%) = [(W1-W2) / W1] x100

Figure pat00003
Figure pat00003

[[ 비교예Comparative Example 1 내지 6] 1 to 6]

하기 표 2의 조성을 갖는 비교예 1 내지 4의 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 미네랄울 섬유를 제조하였다. 제조된 미네랄울 섬유의 물성을 측정하여 표 2에 나타내었다.Mineral wool fibers were prepared in the same manner as in Example 1 using the compositions for the preparation of low dust mineral wool fibers of Comparative Examples 1 to 4 having the composition shown in Table 2 below. The physical properties of the produced mineral wool fibers were measured and are shown in Table 2.

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조성물로 제조된 미네랄울 섬유는 분진율이 1.0% 이하, 선수축율이 3% 이하이고, 미섬유화 물질(shot) 함량이 24% 이하로서, 따가움 발생 문제 및 분진율이 현저하게 개선되었으며, 기존과 동등한 수준의 열 전도율을 확보할 수 있음을 확인하였다. As can be seen from the above Table 1, the mineral wool fibers prepared from the composition of the present invention had a crushing rate of 1.0% or less, a linear shrinkage of 3% or less, an unfibrous material shot of 24% The occurrence problem and the disintegration rate were remarkably improved and it was confirmed that the thermal conductivity of the same level as that of the conventional one can be secured.

이에 반해 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, SiO2의 함량이 너무 크거나 작은 비교예 1 및 2에서는 선수축율이 증가하거나, shot 함량의 증가 및 분진율 상승이 초래되었고, 산화철 함량이 작은 비교예 3에서는 선수축율이 크게 증가하였다. 또한, 비교예 4 내지 6에서 MgO 또는 Al2O3의 함량이 청구범위의 수치를 벗어나는 경우 분진율 또는 선수축율이 증가하였다. On the other hand, as can be seen from Table 2, in Comparative Examples 1 and 2 in which the content of SiO 2 was too large or too small, the linear shrinkage rate increased, the shot content increased and the crushing rate increased, 3, the linear shrinkage ratio greatly increased. Further, in Comparative Examples 4 to 6, when the content of MgO or Al 2 O 3 deviates from the values in the claims, the crushing rate or the pre-shrinkage ratio increased.

따라서, 본 발명의 미네랄울 섬유는 기존의 미네랄울과 동일한 수준의 내열성, 단열성, 불연성, 낮은 열전도율을 확보함과 동시에, 따가움 현상 및 분진율이 개선되어 무기섬유 단열재로 적합하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.Accordingly, the mineral wool fiber of the present invention has the same level of heat resistance, heat insulation, nonflammability, and low thermal conductivity as conventional mineral wool, and can be suitably used as an inorganic fiber insulation material with improved stagnation and disintegration. I could.

Claims (5)

조성물 총 중량에 대해 SiO2 40 내지 45 중량%, Al2O3 12 내지 16 중량%, FeO 4.0 내지 9.5 중량%, Fe2O3 0.1 내지 3.0 중량%, CaO 18 내지 23 중량%, MgO 7 내지 12 중량% 및 알칼리금속 산화물 1 내지 5 중량%를 포함하는 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물.Wherein the composition comprises 40 to 45 wt% of SiO 2 , 12 to 16 wt% of Al 2 O 3 , 4.0 to 9.5 wt% of FeO, 0.1 to 3.0 wt% of Fe 2 O 3 , 18 to 23 wt% of CaO, 12% by weight of an alkali metal oxide and 1 to 5% by weight of an alkali metal oxide. 제1항의 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물로 제조된 미네랄울 섬유.A mineral wool fiber produced by the composition of claim 1 for preparing low dust mineral wool fibers. 제2항에 있어서, 섬유 분진율이 1.0% 이하인 미네랄울 섬유.The mineral wool fiber according to claim 2, wherein the fiber fineness is 1.0% or less. 제2항에 있어서, 선수축율이 3.0% 이하인 미네랄울 섬유.The mineral wool fiber according to claim 2, wherein the linear shrinkage is 3.0% or less. 제2항에 있어서, 미섬유화 물질 함량이 24% 이하인 미네랄울 섬유.The mineral wool fiber according to claim 2, wherein the microfibrous material content is 24% or less.
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