KR20170018244A - 덕트 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 푸란 변성 수지를 도포시켜 형성된 제1수지층과 상기 제1수지층에 내부식성 부여 매트를 적층시켜 형성된 내부식성 화염층(1), 및 상기 내부식성 화염층(1)층 위에 상기 내부식성 화염층(1)층과 동일한 수지를 도포시켜 형성된 제2수지층과 상기 제2수지층에 강도 보강용 유리 섬유를 와인딩시켜 형성된 구조적 부식화염층(2)을 포함하는 덕트 구조체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 덕트 구조체는 내약품성이 우수한 푸란 변성 수지를 사용함으로써 부식환경에 대한 내식성 및 구조적 안정성을 유지하면서 화재시 열전달성 및 화염 억제를 달성하여 내화성을 갖는 효과를 가진다. 또한, 본 발명에 따른 덕트 구조체는 내부식성 화염층과 구조적 부식화염층에 동일한 수지를 사용함으로써, 층간 접착력이 향상되어 구조적 물성이 개선되는 효과를 가진다.

Description

덕트 구조체{Duct structure}

본 발명은 덕트 구조체에 관한 것으로, 상세하게는 푸란 변성 수지를 이용하여 부식 환경에 대한 내식성 및 구조적 안정성을 유지하면서 화재시 열전달성 및 화염 억제를 달성하여 내화성을 갖는 덕트 구조체에 관한 것이다.

다양한 산업 환경에서 다양한 종류의 용기(containment vessel)를 이용하여 운송 또는 저장 물질을 지속적으로 배출하고 있으며, 이러한 용기는 그 용도에 따라 부식 및 화재, 마모 및 부식, 또는 마모 및 열공격(thermal attack)과 같은 외부 환경에 대해 견딜 수 있는 물성이 요구된다.

예를 들어, 내약품성, 내열성, 내마모성 및 내화성을 제공할 수 있는 재료(즉, 열경화성, 열성형성, 세라믹 또는 금속성)를 이용하여 상기 용기의 제조가 필요하다.

한편, 부식성 증기 배출 덕트는 부식성 화학약품을 이용하는 많은 다양한 산업에서 사용된다는 것이 당업자에게 잘 알려져 있다. 이러한 덕트는 아주 거대하고, 아주 다양한 종류의 부식성 및 위험 물질을 처리할 수 있다. 그러나, 모든 부식성 작업 환경에 견딜 수 있는 재료는 전혀 없다.

가장 일반적인 방법은 피복 금속 덕트배관 및 유리섬유 강화 플라스틱(FRP)을 사용하는 것이었다.

또한, 내화성 및 내열성의 문제를 해결하면서 부식 보호를 제공하기 위한 또 다른 방법이 피복 금속 덕트배관을 이용하여 수행되었다. 피복 금속 덕트배관은 내부식성 금속 장벽을 제공하도록 열성형성 플루오로 중합체인 ETFE(에틸렌-테트라-플루오로-에틸렌) 또는 ECTFE (에틸렌-클로로-트리-플루오로-에틸렌)을 이용하여 내부가 피복되는 304L 또는 316L 스테인리스강을 이용하여 제작된다. 이러한 재료는 예외적인 내약품성이 있고, 일반적으로 이러한 중합체는 화학약품의 투과에 의해 변화하지 않는다. 이러한 플루오로 중합체의 피복이 두꺼울수록, 투과율이 낮고(내성이 크고), 피복이 얇을 수록 투과율이 크다(내성이 낮다).

또한, 지난 수십 년 동안에 걸쳐서, 건설 산업, 항공우주 산업, 해운업, 운송업, 대학, 폐수 처리 공장, 반도체 공장, 화재 방지 및 화재 보험업에 종사하는 많은 사람들은 일반적으로 사용되는 비금속성 제품(열가소성 및 열경화성)은 심각한 화재 문제를 제기한다는 것을 알게 되었다.

내화성 재료가 탱크, 파이프 및 덕트 배관 시스템에 사용되는 경우, 화재 조건의 경우 복합 구조제에 첨가되는 잠재적인 연료의 양에 유의하여야 한다. 특히, 연무 배출 및 연기 제거 배출 덕트 시스템 설비는 내부식성 및 내열성/내화성을 가질 필요가 있다.

그러나 아직까지는 이러한 물성을 만족할 수 있는 덕트 시스템이나 설비에 대한 제품의 상용화가 어려워 이에 대한 연구와 개발이 필요한 실정이다.

이를 위해, 본 출원인은 "내부식성 화염층"(Corrosion Resistant Fire Barrier)과 "열전달 부식층"(Thermal Transfer Corrosion Barrier) 및 "구조적 부식 화염층"(Structural Corrosion Fire Barrier)의 삼중구조로 형성된 복합 다층 구조체를 제조하였다. 상기 복합 다층 구조체는 부식 및 화재의 위험성이 있는 유해물질을 보관하거나 또는 운반에 유용하며 화재 조건 동안 감소된 열전달성 및 증가된 내화성을 갖도록 하였다.

그러나, 상기 복합 다층 구조체는 각층을 형성하는 기본 수지가 서로 상이하여 층간 접착을 위해 별도의 접착 과정을 거쳐야 하는 문제가 있고, 이로 인해 소정의 효과를 발휘하는 데 문제가 있었다.

일본공개특허 1996-286673 한국공개특허 2013-94514

이에 본 발명에서는 종래 다층 구조로 이루어진 복합체를 이용하여 내부식성, 내열성, 및 내화염성 등을 가지는 덕트 구조물을 제조하는 데 있어 여러 가지 문제들을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 내부식성과 내화염성 등의 물성을 만족함과 동시에, 층간 우수한 접착 성능을 나타내는 덕트 구조체를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 덕트 구조체는 푸란 변성 수지를 도포시켜 형성된 제1수지층과 상기 제1수지층에 내부식성 부여 매트를 적층시켜 형성된 내부식성 화염층(1), 및 상기 내부식성 화염층(1)층 위에 상기 내부식성 화염층(1)층과 동일한 수지를 도포시켜 형성된 제2수지층과 상기 제2수지층에 강도 보강용 유리 섬유를 와인딩시켜 형성된 구조적 부식화염층(2)을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

상기 푸란 변성 수지는 중량평균분자량 500~3,000인 것을 특징으로 한다.

상기 푸란 변성 수지는 푸란 수지에 포름알데히드와 페놀을 첨가하여 부가·축합 반응시킨 것일 수 있다.

상기 내부식성 부여 매트는 유리 섬유와 초프트 스트랜드 매트를 이용한 것일 수 있다.

상기 내부식성 화염층(1)과 상기 구조적 부식 화염층(2)은 열전달성 및 화염억제 성능을 높이기 위해 무기, 유기, 할로겐계, 브롬계, 및 인계 난연제 중에서 선택되는 1종 이상의 난연제를 혼합 사용하는 것일 수 있다.

상기 구조적 부식 화염층(2)은 상기 내부식성 화염층(1)의 표면에 직조 로빙(Woven Roving)으로 형성되는 것일 수 있다.

상기 구조적 부식화염층(2) 외면에 안정성을 위해 UV코팅제, 고온용 유성 및 수성 페인트를 사용한 외층을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 덕트 구조체는 내약품성이 우수한 푸란 변성 수지를 사용함으로써 부식환경에 대한 내식성 및 구조적 안정성을 유지하면서 화재시 열전달성 및 화염 억제를 달성하여 내화성을 갖는 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 덕트 구조체는 내부식성 화염층과 구조적 부식화염층에 동일한 수지를 사용함으로써, 층간 접착력이 향상되어 구조적 물성이 개선되는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트 구조체의 구조를 나타낸 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 덕트 구조체의 제조 과정을 나타낸 것이고,
도 3은 시판되고 있는 비교예 1에 따른 덕트 구조체의 구조이고,
도 4는 본 발명에 따른 덕트 구조체의 내화성능 시험 장치이고,
도 5와 6은 각각 본 발명에 따른 덕트 구조체의 내화성능 시험 결과와 자기소화성능 시험결과이다.

이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 발명은 내부식성과 내화염성 등의 물성을 만족함과 동시에, 층간 우수한 접착 성능을 나타내는 덕트 구조체와 이의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 덕트 구조체의 구조를 나타낸 다음 도 1을 참조하면, 푸란 변성 수지를 도포시켜 형성된 제1수지층과 상기 제1수지층에 내부식성 부여 매트를 적층시켜 형성된 내부식성 화염층(1), 및 상기 내부식성 화염층(1) 위에 상기 내부식성 화염층(1)층과 동일한 수지를 도포시켜 형성된 제2수지층과 상기 제2수지층에 강도 보강용 유리 섬유를 와인딩시켜 형성된 구조적 부식화염층(2)을 포함한다.

상기 내부식성 화염층(1)은 덕트 구조체의 내측에 위치하며, 화학 약품 및 화염과 접촉하는 부분으로, 내부식성과 내화성이 요구된다. 이를 위해 본 발명에서는 내화성이 우수한 푸란 변성 수지를 이용하여 제1수지층을 형성하고, 상기 제1수지층 위에 내부식성 부여 매트를 적층시켜 내부식성 화염층(1)을 완성할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 “푸란 변성 수지(furan-modified resin)”는 푸란 수지에 다른 물질을 첨가하여 변성시킨 수지를 의미하며, 본 발명에서는 상기 다른 물질로서 포름알데히드와 페놀을 사용한다.

푸란 변성 수지에 사용되는 상기 푸란 수지는 푸르푸릴알콜(furfuryl alcohol)을 상온에서도 공기나 산성 물질에 접촉시키면 얻을 수 있는 내약품성이 뛰어난 열경화성 수지이다. 푸란 수지는 내약품성이 뛰어나기 때문에 대부분은 내식 재료에 사용되고 있다. 예컨대 실리카, 석면, 유리섬유 등을 배합하여 얻은 성형품은 파이프, 필터프레스, 내산펌프, 증기취입관 등에 즐겨 쓰인다. 또한, 화학장치용 라이닝재로서 약품 저장통, 반응솥의 교반날개, 배기가스용 팬 및 덕트, 폐수처리장치 등에 널리 이용되고 있다.

본 발명에서는 이러한 내약품성이 우수한 푸란 수지로 변성된 푸란 변성 수지를 이용하여 내부식성 및 내화성이 우수한 덕트 구조체를 제조하고자 한다. 상기 푸란 변성 수지는 상기 제조된 푸란 수지에 포름 알데히드와 페놀을 넣어 변성시켜 사용할 수 있다. 상기 페놀(phenol)은 경화를 조절하기 위해 첨가될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 푸란 변성 수지는 푸르푸릴알콜 20~30중량%에 포름알데히드 30~40중량%를 첨가하여 푸란 수지가 만들어지고, 상기 제조된 푸란 수지에 포름알데히드 35~45중량%, 및 페놀 25~35중량%을 첨가하고, 산 또는 알칼리 촉매를 첨가하여 부가·축합 반응시키고, 탈수시켜 제조할 수 있다.

상기 첨가되는 촉매인 산이나 알칼리 성분은 인산 등의 통상의 산 성분이나, 수산화나트륨 등 통상의 공지된 알칼리 성분을 사용할 수 있고, 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니다.

상기 푸란 변성 수지의 부가축합 반응은 80~100℃의 온도에서 2~8시간 동안 수행될 수 있다.

상기 푸란 변성 수지는 중량평균분자량 500~3,000인 것이 내화학성을 유지하면서 작업성(기재침투성)을 좋게 하는 면에서 바람직하다.

본 발명에서는 상기와 같은 특성을 가지는 푸란 변성 수지를 도포시켜 제1수지층을 형성시킨다. 상기 푸란 변성 수지를 이용한 제1수지층은 소정의 몰드 이형부(release)를 갖는 공구(tool)에 직접 도포하면서 원하는 두께까지 형성할 수 있다. 상기 제1수지층의 두께는 0.5 ~ 2mm의 범위 내에서 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다.

상기 사용되는 공구의 형상에 따라 최종 제조되는 덕트 구조체의 형상이 결정될 수 있으며, 상기 공구의 형상은 사용 목적에 따라 원통형, 판상, 다각형상 등 그 모양이 특별히 한정되는 것은 아니다.

그 다음, 상기 제1수지층에 내부식성 부여 매트를 적층시켜 내부식성 화염층(1)을 형성한다. 상기 내부식성 부여 매트는 베일(veil)과 방향성이 없는 쵸프드 스트랜드 매트(Chopped Strand Mat)를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 내부식성 화염층(1)이 형성되면, 상기 내부식성 화염층(1) 위에 상기 내부식성 화염층(1)층과 동일한 수지를 도포시켜 형성된 제2수지층과 상기 제2수지층에 강도 보강용 유리 섬유를 와인딩시켜 형성된 구조적 부식화염층(2)을 형성시킨다.

본 발명의 “구조적 부식화염층”은 전체 덕트 구조체의 강도를 유지할 수 있도록 구조적으로 써포트함과 동시에, 부식이나 화염으로부터 견딜 수 있도록 하는 역할을 수행할 수 있는 것을 포함하는 의미이다.

상기 제2수지층은 상기 내부식성 화염층(1)의 제1수지층과 동일한 수지, 즉 푸란 변성 수지를 이용한다. 본 발명에서와 같이 내부식성 화염층(1)과 구조적 부식화염층(2)의 수지층을 동일한 수지를 사용함으로써, 상기 내부식성 화염층(1)과 구조적 부식화염층(2) 간의 상용성(compatibility)가 좋아 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 내부식성 화염층(1)과 구조적 부식화염층(2)의 접착력 향상으로 별도의 접착제 등을 이용하여 두 층을 별도의 공정으로 접착시킬 필요가 없기 때문에 최종 제조되는 덕트 구조체의 물성을 향상시킬 수 있는 효과도 가진다.

뿐만 아니라, 종래 덕트 구조체에서 두 층간의 본딩 처리를 위해 중간에 본딩층을 포함하는 3층 구조가 아니기 때문에, 본딩 처리로 인한 수축률 및 크랙을 방지하며 작업의 공수를 줄일 수 있는 효과를 가진다.

상기 제2수지층의 두께는 0.5 ~ 2mm의 범위 내에서 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다. 그 다음, 상기 제2수지층에 강도 보강용 유리 섬유를 와인딩시켜 최종 구조적 부식화염층(2)을 형성시킨다.

본 발명에 따른 구조적 부식화염층(2)은 상기 제2수지층과 와인딩되는 강도 보강용 유리섬유의 비율이 100중량%를 기준으로, 30~40:60~70중량%로 포함되도록 하는 것이 바람직하다. 와인딩되는 강도 보강용 유리섬유의 비율이 높을수록 강도가 올라가나, 와인딩 글라스 섬유의 비율이 높아질수록 제품을 제조하는 데 작업성이 많이 떨어지기 때문에 상기 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 강도 보강용 유리 섬유는 구조적 부식화염층(2)의 물성 확보를 위해 사용되며, 직조 로빙(Woven Roving)이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에 따른 덕트 구조체는 상기 내부식성 화염층(1)과 상기 구조적 부식 화염층(2)에 열전달성 및 화염억제 성능을 높이기 위해 무기, 유기, 할로겐계, 브롬계, 및 인계 난연제 중에서 선택되는 1종 이상의 난연제를 혼합 사용할 수 있다.

상기 난연제를 혼합하는 경우, 상기 내부식성 화염층(1)과 상기 구조적 부식 화염층(2)의 제1수지층과 제2수지층에 혼합 사용될 수 있으며, 그 함량은 각 수지층 중 푸란 수지 대비 5~20중량%로 포함될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 덕트 구조체는 상기 구조적 부식화염층(2)의 외면에 안정성을 위해 UV코팅제, 고온용 유성 및 수성 페인트를 사용한 외층(3)을 더 포함할 수 있다. 상기 UV코팅제 및 고온용 유성 및 수성 페인트의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 상기 구조적 부식화염층(2)을 보호할 수 있는 것이면 어느 것이나 무방하다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 이하의 실시예에서는 특정 화합물을 이용하여 예시하였으나, 이들의 균등물을 사용한 경우에 있어서도 동등 유사한 정도의 효과를 발휘할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

실시예 1

1)푸란 수지 제조

2,000g의 푸르푸릴알콜에 30% 포름알데히드를 첨가하고, 휘저어 섞으면서 서서히 가열시켰다. 초기의 발열이 격렬하기 때문에 가열조건이 잘못되면 내용물을 튀게 한다든지 부분적으로 겔화하게 한다든지 하기 때문에 주의하면서 100℃에서 2~3시간 동안 유지시켰다. 바라는 점도에 이르러서 탈수하면 흑갈색의 액상 푸란수지를 얻었다.

2)푸란 변성 수지 제조

상기 1)에서 제조된 액상의 푸란 수지에 포름알데하이드 35중량%, 페놀 25%중량% 첨가하여 푸란 변성 수지를 제조하였다.

상기 제조된 푸란 변성 수지의 중량평균분자량을 GPC로 측정한 결과 2500임을 확인하였다.

3)덕트 구조체 제조

직경 300mm인 원형 몰드에 상기 2)에서 제조된 푸란 변성 수지를 약 1mm의 두께로 도포시켜 제1수지층을 형성시켰다. 상기 제1수지층 위에 베일(veil)과 방향성이 없는 쵸프드 스트랜드 매트(Chopped Strand Mat)를 적층시켜 내부식성 화염층(1)을 형성시켰다.

상기 내부식성 화염층(1) 위에 상기 2)에서 제조된 푸란 변성 수지(30중량%)를 2mm 두께로 도포시켜 제2수지층을 형성시켰다. 또한, 상기 제2수지층 위에 강도 보강용 유리 섬유(70중량%)인 직조 로빙(Woven Roving)을 형성시켜 구조적 부식화염층(2)을 포함하는 덕트 구조체를 제조하였다.

비교예 1

본 발명의 덕트 구조체와 비교하기 위하여 시판되고 있는 덕트 구조체를 비교예로 사용하였다. 비교예에서 사용한 덕트 구조체는 다음 도 3의 구조를 가지며, 구조층(1)과 화염층(3)을 부착시키기 위하여 별도의 본딩처리를 통한 본딩층(2)으로 이루어진 3층 구조를 가진다.

실험예 1 : 기계적 물성 측정

상기 실시예에 따라 제조된 본 발명의 덕트 구조체의 기계적 물성을 다음 표 1과 같이 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

시료	시험항목	단위	시험방법	결과치	기준
실시예 1	인장강도	MPa	ASTM D 638-10(*)	77.9 이상	61.8
	압축강도	MPa	ASTM D 695-10	91.5 이상	85.0
	굴곡강도	MPa	ASTM D 790-10(**)	114 이상	107.9
	바콜경도	-	ASTM D 2583-13a	36 이상	30.4
	하중변형온도 (1.82MPa)	-	ASTM D 648-07(B법)	측정불가 (***)
	샤르피 충격강도	kJ/㎡	KS M ISO 179-1 : 2012 (노치유형:Type A)	64 이상	55
* 시험편 : Type Ⅰ, 시험속도 : 5mm/min ** 시험속도 : 1.7mm/min, 지지간 거리 : 60mm *** 시험기기 최대용량(300℃)까지 규정변형(0.25mm)이 발생하지 않음

상기 표 1의 결과에서 확인하는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 덕트 구조체의 기계적 물성은 덕트 구조체의 기본 스펙에서 요구되는 기준 물성을 모두 만족함을 알 수 있다.

실험예 2 : 표면 연소 특성에 대한 표준 시험( ASTM E 84)

상기 실시예 1과 비교예 1에 따라 제조된 덕트 구조체의 표면 연소 특성에 대한 표준 시험(ASTM E 84)을 다음 표 2와 같이 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

상기 표 2의 결과에서 확인하는 바와 같이, 본 발명의 푸란 변성 수지를 포함하는 덕트 구조체와 시판되는 3층 구조의 제품(비교예1)에서의 화염확산지수(FSI)는 Class A 해당하는 수치를 충족하고 있음을 확인하였다.

연기발생지수(SDI)에서는 본 발명의 푸란 변성 수지를 사용한 덕트 구조체는 350으로서, Class A의 조건을 만족하는 것으로 내화성능이 우수한 것으로 나타났다. 그러나, 비교예 1에 따른 덕트구조체의 연기발생지수(SDI)는 600으로서, Class C등급도 충족하지 못하는 수치로 내화 성능이 매우 취약한 것으로 나타났다.

이러한 결과로부터 본 발명에 따른 덕트 구조체는 우수한 표면 연소 특성을 가지고 있음을 확인할 수 있다.

실험예 3 : 내화성능시험( FM 4922)

상기 실시예 1에 따라 제조된 덕트 구조체의 내화성능시험을 다음과 같은 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 각각 다음 표 3과 도 5에 나타내었다.

(1) 내화성능 시험 방법

(가) 시험체와 배기용 송풍기를 다음 도 4와 같이 설치한다.

(나) 도 3에 표시된 위치에 온도측정을 위한 열전대(TC1 ~ TC7)를 설치한다.

(다) 시험체의 수직 하단으로부터 300 mm 지점의 중앙에 크기가 300 mm(W) × 300 mm(L) × 203 mm(H)인 화재모형(연료팬)을 설치한다.

(라) 연료팬의 아래 76 mm 부분까지 물을 채우고 그 위에 헵탄(heptan)을 102 mm채운다.

(마) 배기용 송풍기를 작동시켜 수평 배기닥트의 엘보 부분으로부터 5,520 mm 지점(도 3의 AV 위치)에서 시험체 내부의 풍속이 3 m/s가 되도록 조절한다.

(바) 화재모형에 불을 붙인 다음 15 min 동안 자유연소 시킨 후, 화재모형의 불을 차단한다.

(사) 배기용 송풍기를 조절하여 시험체 내부의 풍속이 10m/s 가 되도록 한 상태에서 10min 동안 유지한다.

(2) 성능 요건 : 시험을 시작하여 15분 동안 아래의 성능을 만족하여야 한다.

(가) 시험체 내부의 불꽃(화염)은 수평 배기닥트의 7.0 m 지점까지 퍼지지 않아야 한다.

(나) 시험체 외부의 불꽃은 수직 배기닥트 부분까지 제한되고 수평 배기닥트 부분으로 퍼지지 않아야 한다.

(다) 수평 배기닥트의 7.0 m 지점에서 내부온도(TC7)는 538 ℃를 초과하지 않아야 한다.

(라) 시험체와 시험체에 조립되는 조인트의 구조적 강도가 유지되지 않을 경우, 시험체로부터 떨어지거나, 녹거나, 흐르는 부분들은 연소 또는 작열하여 바닥과 접촉되지 않아야 한다(연소낙하물이 없어야 한다).

구 분	시험 결과
수평 배기닥트 7.0m 지점까지의 내부 불꽃 전파 여부	불꽃이 전파되지 않았음
배기닥트 외부 불꽃발생 여부	수직 배기닥트 : 불꽃발생이 없었음 수평 배기닥트 : 불꽃발생이 없었음
수평 배기닥트 7.0m 지점의 내부 최고온도(℃)	205.9(15 min 00 s 경과시)
시험체의 녹거나 떨어짐 여부	수직 및 수평 배기닥트 녹거나 떨어짐 없었음
연소낙하물 여부	연소낙하물이 없었음
[비 고]	경과시간(min:s)	관찰사항
	시험 전	3m/s 풍속 유지
	00 : 00	점화(시험 시작)
	15 : 00	화재모형 화염 차단, 10m/s 풍속 유지
	25 : 00	시험 종료

상기 표 3과 다음 도 5의 결과로부터, 본 발명에 따라 제조된 덕트 구조체는 우수한 내화성능을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

실험예 4 : 자기소화성능시험

상기 실시예 1에 따라 제조된 덕트 구조체의 내화성능시험을 다음과 같은 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 각각 다음 표 4와 도 6에 나타내었다.

(1) 시험방법

(가) 상기 3.2항의 내화성능시험 후, 3.2 가.(1) 시험방법에 따라 시험을 실시한다.

(나) 시험 중 시험체 내부에 불이 붙어 불꽃(화염)이 발생했을 때 화재모형의 불을 차단한다.

(다) 배기용 송풍기를 정지시킨다.

(라) 시험체 내부의 불꽃(화염)이 외부의 어떤 영향도 없이 자기소화 되는지 확인한다.

(2) 성능요건

(가) 시험체 내부 불꽃(화염)은 자기소화 되어야 한다.

(나) 시험체와 시험체에 조립되는 조인트의 구조적 강도가 유지되지 않을 경우, 시험체로부터 떨어지거나, 녹거나, 흐르는 부분들은 연소 또는 작열하여 바닥과 접촉되지 않아야 한다(연소낙하물이 없어야 한다).

구 분	시험 결과
불꽃(화염) 발생 여부	불꽃이 발생하였음
불꽃(화염)의 자기소화 여부	불꽃(화염)은 자기소화 되었음
연소낙하물 여부	연소낙하물이 없었음
[비 고]	경과시간(min : s)	관찰사항
	시험 전	3m/s 풍속 유지
	00 : 00	점화(시험 시작)
	07 : 13	불꽃(화염)이 발생
	07 : 50	화재모형 화염 차단
	08 : 06	송풍기 정지
	09 : 35	불꽃(화염)의 자기소화
	15 : 00	시험 종료

상기 표 4와 다음 도 6의 결과로부터, 본 발명에 따라 제조된 덕트 구조체는 자기소화성능에서 요구되는 성능을 모두 만족함을 확인할 수 있었다.

1 : 내부식성 화염층
2 : 구조적 부식화염층

Claims (7)

1. 푸란 변성 수지를 도포시켜 형성된 제1수지층과 상기 제1수지층에 내부식성 부여 매트를 적층시켜 형성된 내부식성 화염층(1), 및
   상기 내부식성 화염층(1)층 위에 상기 내부식성 화염층(1)층과 동일한 수지를 도포시켜 형성된 제2수지층과 상기 제2수지층에 강도 보강용 유리 섬유를 와인딩시켜 형성된 구조적 부식화염층(2)을 포함하는 덕트 구조체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 푸란 변성 수지는 중량평균분자량 500~3,000인 것을 특징으로 하는 덕트 구조체.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 푸란 변성 수지는 푸란 수지에 포름알데히드와 페놀을 첨가하여 부가·축합 반응시킨 것인 덕트 구조체.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 내부식성 부여 매트는 유리 섬유와 초프트 스트랜드 매트를 이용한 것인 덕트 구조체.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 내부식성 화염층(1)과 상기 구조적 부식 화염층(2)은 열전달성 및 화염억제 성능을 높이기 위해 무기, 유기, 할로겐계, 브롬계, 및 인계 난연제 중에서 선택되는 1종 이상의 난연제를 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 덕트 구조체.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 구조적 부식 화염층(2)은 상기 내부식성 화염층(1)의 표면에 직조 로빙(Woven Roving)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 단층복합소재 덕트 구조체.
   
7. 제1항에 있어서,
   구조적 부식화염층(2) 외면에 안정성을 위해 UV코팅제, 고온용 유성 및 수성 페인트를 사용한 외층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단층복합소재 덕트 구조체.

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