KR20170121448A - 난연성 황토시트의 제조방법 및 난연성 황토시트가 접합된 방화문 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 난연성 황토시트의 제조방법 및 난연성을 갖는 황토시트가 접합된 방화문을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 황토와 탄산칼슘 및 합성수지와 함께 액상난연제를 혼합한 난연성 혼합재료를 얻고, 상기 난연성 혼합재료를 압출기에 투입하여 방사노즐을 통하여 방사, 냉각, 절단하여 난연성 혼합칩을 얻고, 상기 혼합칩을 다시 성형기에 투입한 다음 성형노즐을 통하여 시트상으로 압출성형한 다음 냉각하고, 동시에 일측면에 필름을 접합하고, 규격으로 절단하여 난연성 황토시트를 얻고, 상기 난연성 황토시트를 이용하여 건축물의 실내마감재로 사용하거나 방화문을 제작하는 것으로서, 방화문 제작의 경우 골판지를 절단하여 방화문 본체를 구성하고, 상기 방화문 본체 테두리에 보강편을 접합고정하고, 상기한 상태에서 방화문 본체 표면에 난연성을 갖는 황토시트와 투명필름을 접합하여 방화문을 구성하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 황토와 탄산칼슘 및 합성수지와 함께 액상난연제를 혼합한 난연성 혼합재료를 얻고, 상기 난연성 혼합재료를 압출기에 투입하여 방사노즐을 통하여 방사, 냉각, 절단하여 난연성 혼합칩을 얻고, 상기 혼합칩을 다시 성형기에 투입한 다음 성형노즐을 통하여 시트상으로 압출성형한 다음 냉각하고, 동시에 일측면에 필름을 접합하고, 규격으로 절단하여 난연성 황토시트를 얻고, 상기 난연성 황토시트를 이용하여 건축물의 실내마감재로 사용하거나 방화문을 제작하는 것으로서, 방화문 제작의 경우 골판지를 절단하여 방화문 본체를 구성하고, 상기 방화문 본체 테두리에 보강편을 접합고정하고, 상기한 상태에서 방화문 본체 표면에 난연성을 갖는 황토시트와 투명필름을 접합하여 방화문을 구성하는 것이다.
Description
본 발명은 난연성 황토시트의 제조방법 및 난연성을 갖는 황토시트가 접합된 방화문에 관한 것이다.
일반적으로 문의 내부단열재로 폴리우레탄 또는 그라스울이 많이 적용되나, 폴리우레탄은 유기계의 가연성 물질이며, 화재시 유독가스를 분출하여 방화구조를 갖추기에는 매우 취약한 구조를 가지고 있으며, 그라스울은 무기계의 불연재이나 취급시 그라스울이 피부에 접촉되어 따갑고, 이에 따라 사용자들이 사용을 기피한다.
또한 그라스울에 수분이 침투하여 그라스울 형태가 변형되어 문 내부에서 빈 공간이 발생하여 그라스울에 대한 단열성능에 문제가 발생할 수 있으며, 그라스울 바인더에 포함되어 있는 우레아수지가 수분과의 반응으로 암모니아냄새를 발생시켜 환경적으로 문제가 발생될 소지가 있다.
방화문의 경우 ABS도어 또는 PVC가 많이 적용되고 있으나 합성수지로서 친환경적이지 못할 뿐 아니라 인체에도 좋지 않으며, 특히 신축건물의 경우 건축자재나 벽지 등으로부터 나오는 휘발성 유기화합물과 여러 오염물질에 의한 새집증후군의 피해가 야기되고 있으며, 어린이들의 경우 아토피현상이 심화되고 있는 실정이다.
방화문과 관련한 선행기술을 검토하여 보면 특허공개번호 10-2003-0042783호 "건축물용 방화문"(특허문헌 1)과, 실용신안등록 제20-0254827호 "방음단열판넬"(특허문헌 2)와, 특허공개번호 10-2009-0021836호 "침입 및 결로방지용 현관문 및 문틀"(특허문헌 3) 등이 제공된바 있다.
상기 특허문헌 1의 기술내용을 검토하여 보면, 건축물용 방화문은 도어의 내부 심재로 내화단열폼층을 형성하여 단열 및 차음성은 물론 내화특성을 향상시킬 수 있도록 함에 그 목적을 두고 있으며, 내부 심재로 사용되는 내화단열폼층은 유리섬유, 락울, 슬라그섬유와 같은 무기섬유와 라텍스계 수용성 바인더를 혼합하여 발포하거나 질소폼을 발포하고, 이를 양생하여 형성하는 것을 언급하고 있다. 그러나 상기의 무기섬유들과 수용성 바인더를 혼합하여 발포하는 것은 제조공정상 상당이 어려운 부분이며, 발포시 무기섬유의 균일성에도 문제가 발생할 수 있다.
특허문헌 2의 기술내용은 일반 현관문에 탈,부착이 가능한 방음, 단열판넬에 대한 것으로 접착재 등을 사용해서 스치로폴, 스폰지 등으로 제작된 판넬을 부착시공하는 것이나, 이는 곧 화재시 가연성으로 인하여, 화재시 현관출입문으로의 탈출을 방해할 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
특허문헌 3의 기술내용은 침입 및 결로방지용 현관문 및 문틀에서 발명의 실시를 위한 구체적인 내용부분에 현관문 및 문틀의 내부에는 우레탄 또는 유리섬유 등의 단열재를 삽입하여 실내의 단열을 유지하는 것을 언급하고 있다. 그러나 우레탄 또는 유리섬유로 현관문 내부를 삽입하였을 경우에는 상기에서 언급한 바와 같이 우레탄은 가연성 물질이며, 화재시 유독가스를 분출하여 방화구조를 갖추기에는 매우 취약한 구조를 가지고 있으며, 그라스울은 불연재이나 취급시 그라스울이 피부에 접촉되어 따갑고 이에 따라 사용자들이 사용을 기피하며, 습기에 취약하여 열전도율값이 저하되거나, 또한 그라스울에 수분이 침투하여 그라스울형태가 변형되어 문 내부에서 빈 공간이 발생되어 그라스울에 대한 단열성능에 문제가 발생할 수 있으며, 그라스울 바인더에 포함되어 있는 우레아수지가 수분과의 반응으로 암모니아냄새를 발생시켜 환경적으로 또한 문제가 야기될 소지가 있는 것이었다.
본 발명은 난연성 황토시트의 제조방법 및 난연성을 갖는 황토시트가 접합된 방화문을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 황토와 탄산칼슘 및 합성수지와 함께 액상난연제를 혼합한 난연성 혼합재료를 얻고, 상기 난연성 혼합재료를 압출기에 투입하여 방사노즐을 통하여 방사, 냉각, 절단하여 난연성 혼합칩을 얻고, 상기 혼합칩을 다시 성형기에 투입한 다음 성형노즐을 통하여 시트상으로 압출성형한 다음 냉각하고, 동시에 일측면에 필름을 접합하고, 규격으로 절단하여 난연성 황토시트를 얻고, 상기 난연성 황토시트를 이용하여 건축물의 실내마감재로 사용하거나 방화문을 제작하는 것으로서, 방화문 제작의 경우 골판지를 절단하여 방화문 본체를 구성하고, 상기 방화문 본체 테두리에 보강편을 접합고정하고, 상기한 상태에서 방화문 본체 표면에 난연성을 갖는 황토시트를 접합하여 방화문을 구성하는 것이다.
본 발명은 황토와 탄산칼슘 및 합성수지와 함께 액상난연제를 혼합한 난연성 혼합재료를 얻고, 상기 난연성 혼합재료를 압출기에 투입하여 방사노즐을 통하여 방사, 냉각, 절단하여 난연성 혼합칩을 얻고, 상기 혼합칩을 다시 성형기에 투입한 다음 성형노즐을 통하여 시트상으로 압출성형한 다음 냉각하고, 동시에 일측면에 필름을 접합하고 규격으로 절단하여 난연성 황토시트를 얻고, 상기 난연성 황토시트를 이용하여 건축물의 실내마감재로 사용하거나 방화문을 제작하는 것으로서, 방화문 제작의 경우 골판지를 절단하여 방화문 본체를 구성하고, 상기 방화문 본체 테두리에 보강편을 접합고정하고, 상기한 상태에서 방화문 본체 표면에 난연성을 갖는 황토시트를 접합하여 방화문을 구성함으로서, 가벼우면서 환경적이고, 또한 난연성을 갖는 황토시트가 접합된 방화문을 제공할 수 있게 되는 것이다.
도 1 : 본 발명의 황토시트 제작을 위한 난연성 혼합칩의 제조공정도
도 2 : 본 발명의 황토시트 제조공정도
도 3 : 도 2의 공정을 통하여 얻어진 난연성 황토시트의 사시도
도 4 : 본 발명에서 황토시트가 접합된 방화문의 사시도
도 5 : 본 발명 방화문의 단면구성도
도 6 : 본 발명 방화문의 분해상태도
도 2 : 본 발명의 황토시트 제조공정도
도 3 : 도 2의 공정을 통하여 얻어진 난연성 황토시트의 사시도
도 4 : 본 발명에서 황토시트가 접합된 방화문의 사시도
도 5 : 본 발명 방화문의 단면구성도
도 6 : 본 발명 방화문의 분해상태도
이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 난연성 혼합칩 제조를 위한 공정도이고, 도 1는 난연성 황토시트(30)의 제조과정을 개략적으로 도시한 상태이고, 도 4 내지 도 6은 난연성 황토시트(30)를 이용한 방화문(10)의 구성을 도시한 것이다.
본 발명에서 제공하고자 하는 난연성 황토시트(30)는 황토와 탄산칼슘 및 인체에 무해한 합성수지, 즉 폴리프로필렌(PP) 혹은 폴리에틸렌(PE) 중 어느 하나를 설정된 비율로 혼합하여 혼합재료를 얻고, 다시 상기 혼합재료에 액상난연제를 추가로 투입하면 난연성 혼합재료를 얻고, 상기 난연성 혼합재료를 압출기로 용융압출하여 난연성 혼합칩을 얻고, 상기 난연성 혼합칩을 성형기를 통하여 성형하여 난연성 황토시트(30)를 제조한다.
상기 난연성 황토시트(30) 일측면에는 필름(40)을 접합하여 건축물의 내장마감재로 사용하거나 문에 접합하여 방화문(10)의 기능을 부여하게 된다.
일반적으로 황토는 원적외선이 발생되어 인체세포의 생리작용을 활발히 하고, 특히 황토의 효소성분은 독소제거, 분해력과 정화작용 등의 기능이 있다.
또한 탄산칼슘(CaCO3)은 시멘트의 주원료일뿐 아니라, 각종 소재와 배합시 인장강도와 함께 신장률을 상승시키는 보강제로 사용되며, 인체에 무해하다.
수지로 사용된 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE)은 열가소성 수지로 가벼우면서 내습성이 우수할 뿐 아니라, 인체에 무해하여 각종 식품용기나 생활용품 등 다양한 제품의 소재로 사용된다.
상기 재료들과 함께 난연성을 부여하기 위하여 적정비율이 액상난연제를 첨가하여 난연성을 부여하는 것이 중요하다.
상기 소재들의 혼합비율은 황토 40~50중량%와, 탄산칼슘 5~10중량%와, 폴리프로필렌(PP)수지 혹은 폴리에틸렌(PE)수지 중 어느 하나의 수지를 40~50중량%로 혼합하여 혼합재료를 얻고, 상기 혼합재료 100중량%에 대하여, 액상난연제를 5~20중량%의 비율로 추가투입하여 난연성 혼합재료를 얻는다.
상기에서 황토의 혼입량이 50중량%이상이면 성형성이 미흡하고, 40중량%이하이면 황토의 기능이 떨어지기 때문에 바람직하지 않고, 탄산칼슘의 혼입량이 10중량%이상이면 상대적으로 수지와 황토의 혼입량이 줄어들기 때문에 성형성이 떨어지고, 5중량%이하이면 강성이 떨어지기 때문에 바람직하지 않다.
또한 수지(PP, PE)의 혼입량이 50중량%이상이면, 황토의 혼입비율이 떨어지기 때문에 황토의 기능성이 저하되며, 40중량%이하이면 성형성이 떨어지기 때문에 바람직하지 않다.
또한 상기 혼합재료 100중량%에 대하여 첨가되는 액상난연제의 경우에도 혼입량이 5중량%이하이면 난연성이 떨어지게 되고, 20중량%이상일 경우 난연성에 큰 차이가 없기 때문에 비용만 증가하게 된다.
상기에서 얻어진 난연성 혼합재료를 압출기(70)의 호퍼에 투입하면 이송스크류에 의해 혼합재료가 230~250℃를 유지하는 압출관(71)을 지나면서 융용되어 각 재료가 한번더 혼합되고, 용융된 난연성 혼합재료는 압출관(71) 전방에 위치한 노즐(72)을 통하여 필라멘트(73) 형태로 방사되고, 방사된 필라멘트(73)는 수냉식 냉각장치(74)를 통하여 냉각되고, 냉각된 필라멘트(73)는 절단기(75)를 통하여 절단되어 난연성 혼합칩(76)을 얻는다.
난연성 혼합재료가 용융되어 노즐(72)을 통하여 필라멘트(73)로 압출되는 과정에서 액상난연제의 수분이 증발하여 필라민트(73)에는 난연제만 골고루 분포하게 된다.
절단기(75)를 통하여 절단된 난연성 혼합칩(76)을 제2압출기(80)의 호퍼에 투입하면 이송스크류에 의해 난연성 혼합칩(76)이 230~250℃를 유지하는 압출관(82)을 지나면서 용융되고, 용융된 난연성 혼합칩(76)은 압출성형기(83)를 지나면서 일정한 두께와 폭을 갖는 난연성 예비황토시트(31)가 압출성형된다.
압출성형기(83)를 통하여 압출성형된 난연성 예비황토시트(31)는 수냉식 냉각롤러(84)를 지나면서 약150℃까지 냉각되고, 상기에서 냉각된 난연성 예비황토시트(31)는 한쌍의 접합롤러(85)를 통과하게 된다.
난연성 예비황토시트(31)가 접합롤러(85)를 지나면서 일측에 설치된 무늬필름공급롤러(90)에 권취된 무늬필름(91)이 난연성 예비황토시트(31)와 함께 접합롤러(85)로 공급되어 접합롤러(85)에 의해 가압되게 함으로서 무늬필름(91)이 난연성 예비황토시트(31) 일측에 접합고정된다.
이때 별도의 접착제가 공급되지 않더라도 약150℃정도를 유지하는 난연성 예비황토시트(31)와 무늬필름(91)이 접합롤러(85)에 의해 가압되므로 일체형으로 접합고정된다.
상기에서와 같이 접합롤러(85)를 지나면서 난연성 예비황토시트(31) 일측에 무늬필름(91)이 접합된 난연성 황토시트(30)가 제조되며, 상기 난연성 황토시트(30)를 절단칼(86)로 절단하여 규격화된 난연성 황토시트(30)의 제조가 완료된다.
상기에서 제작된 난연성 황토시트(30)의 폭은 대략 1200㎜, 두께는 1~5㎜정도이면 적합하나, 두께와 폭은 한정할 필요는 없다.
무늬필름(91)은 주로 폴리프로필렌수지로 구성되며, 상기 수지에는 다양한 모양의 문양이 배시되어 있어 시공하고자 하는 시설물의 용도와 분위기에 따라 선별사용한다.
상기 난연성 황토시트(30)를 이용한 방화문(10)의 제작은 다음과 같이 된다.
즉 도 4는 본 발명에서 제공하고자 하는 방화문(10)의 사시도이고, 도 5 및 도 6은 단면구성도로서, 골판지로 방화문 본체(20)를 구성하되, 이때 방화문 본체(20)의 두께(T)는 30~100㎜정도로 설정하고, 상기 방화문 본체(20) 테두리에 골판지의 두께(T)와 동일한 폭(K)을 갖는 보강편(50)을 접합구성한다.
상기에서 사용되는 보강편(50)은 발명에서 설명한 난연성 황토시트(30) 제작에 사용되는 난연성 혼합재료를 이용하여 제조하되, 두께(T1)를 약10~30㎜정도의 판상으로 성형한 다음, 상기 판상의 소재를 골판지의 두께(T)와 동일하게 절단하여 사용하면 된다.
상기에서 골판지로 구성되는 본체(20)의 두께(T)나, 본체(20) 테두리에 접합되는 보강편(50)의 두께(T1)는 변경될 수 있다.
상기에서와 같이 골판지로 구성된 방화문 본체(20) 외면에 난연성 황토시트(30)를 규격에 맞게 절단하여 접합고정하므로서 난연성 황토시트(30)가 접합된 방화문의 제작이 완료된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 난연성 황토시트(30)는, 황토성분이 40~50중량% 정도로 혼입되어 있어, 실내마감재료 사용할 경우 황토로부터 발생되는 원적외선의 효과를 얻을 수 있게 되며, 특히 황토시트(30) 제조를 위한 혼합재료 100중량%에 대하여 5~20중량%의 액상난연제가 추가투입되어 있고, 또한 액상난연제를 사용함으로서 혼합재료들과의 고른 혼합이 이루어지게 될 뿐 아니라, 방사시 수분성분은 증발하고 난연성을 갖는 난연재 성분만 잔류하게 되므로 효과적인 난연성을 기대할 수 있게 된다.
난연성 혼합재료에 첨가된 탄산칼슘은 제조된 난연성 황토시트(30)에 인장강도와 신장율을 향상시키는 보강기능을 하게 되며, 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE)은 열가소성 수지로서 가벼울 뿐 아니라, 인체에 무해한 소재로서 건축물 내장재로 사용시 아무런 문제가 되지 않는다.
또한 본 발명에서 제조된 난연성 황토시트(30)를 이용하여 방화문(10) 제작에 적용할 경우 방화기능을 겸하게 될 뿐 아니라, 특히 본 발명에서 적용하고자 하는 방화문(10)과 같이 본체(20)를 골판지로 구성할 경우 가벼우면서 난연성을 갖는 방화문(10)을 제작할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 방화문(10)은 방화문을 구성하는 본체(20)가 골판지로 구성하되, 골판지로 구성된 본체(20) 테두리에 10~30㎜정도로 구성된 보강편(50)이 구성되어 있어 방화문(10) 설치를 위한 장석설치나 잠금을 위한 장치 등을 견고히 설치할 수 있게 된다.
본 발명의 방화문(10) 외면에는 난연성 황토시트(30)가 접합고정되어 있어, 황토로부터 발명되는 원적외선 효과를 기대할 수 있을 뿐 아니라, 난연성 황토시트(30) 표면에 접합된 무늬필름(40)에 다양한 디자인의 문양을 배시하여 미려한 외관을 제공하게 된다.
따라서 본 발명의 방화문(10)은 골판지로 본체(20)를 구성하고, 상기 본체(20) 테두리에 보강편(50)을 설치하고, 상기 본체(20) 외면에 무늬필름(40)이 접합된 난연성 황토시트(30)가 접합고정되게 함으로서, 가볍고 미려하면서 방화기능을 기대할 수 있게 된다.
(10)--방화문
(20)--본체
(30)--난연성 황토시트 (40)--무늬필름
(50)--보강편 (70)--압출기
(71)--압출관 (72)--노즐
(73)--필라멘트 (74)--수냉식 냉각장치
(75)--절단기 (76)--난연성 혼합칩
(80)--제2압출기 (82)--압출관
(83)--압출성형기 (84)--수냉식 냉각롤러
(85)--접합롤러 (86)--절단칼
(90)--무늬필름 공급롤러
(30)--난연성 황토시트 (40)--무늬필름
(50)--보강편 (70)--압출기
(71)--압출관 (72)--노즐
(73)--필라멘트 (74)--수냉식 냉각장치
(75)--절단기 (76)--난연성 혼합칩
(80)--제2압출기 (82)--압출관
(83)--압출성형기 (84)--수냉식 냉각롤러
(85)--접합롤러 (86)--절단칼
(90)--무늬필름 공급롤러
Claims (4)
- 난연성 황토시트를 제조함에 있어서, 황토 40~50중량%와, 탄산칼슘 5~10중량%와, 폴리프로필렌(PP)수지 혹은 폴리에틸렌(PE)수지 중 어느 하나의 수지를 40~50중량%로 혼합하여 혼합재료를 얻고, 상기 혼합재료 100중량%에 대하여, 액상난연제를 5~20중량%의 비율로 추가투입하여 난연성 혼합재료를 얻고, 상기 난연성 혼합재료를 압출기(70)에 투입하여 용융시킨 다음 노즐(72)을 통하여 방사하고, 냉각하고, 절단하여 난연성 혼합칩(76)을 얻고, 상기 난연성 혼합칩(76)을 제2압출기에 투입하여 용융시킨 다음 압출성형기(83)를 통하여, 시트 상의 난연성 예비황토시트(31)를 압출성형하고, 성형된 난연성 예비황토시트(31)는 수냉식 냉각롤러(84)를 지나면서 냉각시킨 다음 한쌍의 접합롤러(85)로 공급되게 하고, 상기 접합롤러(85)에서 무늬필름(91)이 공급되어 난연성 예비황토시트(31) 일측에 무늬필름(91)이 접합되게 하여 난연성 황토시트(30)를 얻고, 상기 난연성 황토시트(30)를 임의규격으로 절단하여 제조함을 특징으로 하는 난연성 황토시트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 압출기(70) 및 제2압출기(80)의 온도는 230~250℃로 유지되게 하고, 압출성형기(83)를 통하여 압출된 난연성 예비황토시트(31)는 두께 1~5㎜, 폭 1200㎜의 규격으로 압출성형되게 하고, 상기 난연성 예비황토시트(31)는 수냉식 냉각롤러(84)를 지나면서 150℃까지 냉각되게 하고, 상기한 상태의 난연성 예비황토시트(31)가 접합롤러(85)로 공급되게 함을 특징으로 하는 난연성 황토시트의 제조방법.
- 방화문을 구성함에 있어서, 방화문(10)을 구성하는 본체(20)를 골판지로 구성하고, 상기 본체(20) 테두리에 본체(20)의 두께(T)와 동일한 폭(K)을 갖는 두께(T1) 10~30㎜의 보강편(50)을 접합고정하고, 상기 본체(20) 외면에 무늬필름(40)이 접합된 난연성 황토시트(30)를 접합하여 제작함을 특징으로 하는 난연성 황토시트가 접합된 방화문.
- 제3항에 있어서, 본체(20) 표면에 접합되는 난연성 황토시트(30)는 황토 40~50중량%와, 탄산칼슘 5~10중량%와, 폴리프로필렌(PP)수지 혹은 폴리에틸렌(PE)수지 중 어느 하나의 수지를 40~50중량%로 혼합하여 혼합재료를 얻고, 상기 혼합재료 100중량%에 대하여, 액상난연제를 5~20중량%의 비율로 추가투입하여 난연성 혼합재료를 얻고, 상기 난연성 혼합재료를 압출기(70)에 투입하여 용융시킨 다음 노즐(72)을 통하여 방사하고, 냉각하고, 절단하여 난연성 혼합칩(76)을 얻고, 상기 난연성 혼합칩(76)을 제2압출기에 투입하여 용융시킨 다음 압출성형기(83)를 통하여 시트 상의 난연성 예비황토시트(31)를 압출성형하고, 성형된 난연성 예비황토시트(31)는 수냉식 냉각롤러(84)를 지나면서 냉각시킨 다음 한쌍의 접합롤러(85)로 공급되게 하고, 상기 접합롤러(85)에서 무늬필름(91)이 공급되어 난연성 예비황토시트(31) 일측에 무늬필름(91)이 접합되게 하여 난연성 황토시트(30)를 얻고, 상기 난연성 황토시트(30)를 임의규격으로 절단하여 제조한 난연성 황토시트(30)를 본체(20) 외면에 접합하여 제작함을 특징으로 하는 난연성 황토시트가 접합된 방화문.
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