KR20180004629A - 왕겨숯을 이용한 친환경 불연단열재 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕겨숯을 이용한 친환경 불연단열재 조성물로 왕겨숯중량20-25 % 규사중량7-10% 질석중량5-10% 접착제중량4-5%천연조강프롬시멘트중량3-5%.M.C중량0.5-2% 분말색소중량1-3% .펄라이트중량10-15%. 굴껍질분말중량15-19% 슬래그시멘트중량3-5% 실리카흄중량0.5-1%로 형성되어 있다.
건축물 주거에 대한 인식 변화로 건강과 쾌적한 환경을 원하고 있는 현 실정에있어 이에 맞는 천연 왕겨숯과 무기질 재료인 질석,펄라이트을 활용 또한 바닷가에 버려진 폐기물인 굴껍질를 활용 함으로써 자원의 재활용과 불연성,단열성 기능을 동시에 얻은 효과로 화재시 불에타지 않고 유독가스가 발생 되지 않아 인명 및 재산 피해를 줄이고 건축 내장재로 사용시 항균 및 탈취 효과를 내는 조성물이다

Description

왕겨숯을 이용한 친환경 불연단열재 조성물{Hangul chaff charcoal nonCombustible Friendly Environment using a Composite insulator}

본 발명은 왕겨숯을 이용한 친환경 불연단열재 조성물에 관한 것이다

주성분이 왕겨숯과 무기질 재료 및 천연폐자원 굴껍질을 소성 분말화 시켜 사용해 화재시 불에타지 않은 불연재이며 또한 단열성을 가지고 있는 재료를 사용 건축물의 실내 온도를 보존 하고 외부 온도를 차단 해주는 역활과 화재시 유독 가스가 발생되지 않아 인명과 재산 피해를 최소화 시킬수 있다

건축용 자재로 활용시 제품이 가벼워 운반과 취급이 편리하고 천장재. 벽 내장재. 판넬용으로 사용 할 수 있다

또한 본 제품을 기계로 성형시 강도와 접착력이 우수하여 2차 가공용 건축 자재로 만들 수 있는 친환경 불연단열재 조성물에 관한 것이다.

현재 주택 아파트 상가 사무실 공장건물 각종 건축물에 불연재로 사용중인 자재는 석고.석면 무기질 재료을 활용한 천장재 또는 내장재로 이용하고 있다. 공장 및 일반 건축에 쓰이는 샌드 위치 판넬는 스티로폼 자재가 많이 활용 되고 있는 실정이다

일부 석고와 석면은 재료 자체가 인체에 대한 위험성이 있다는 것이 알려 지면서 석면 사용은 규제 되고 석고 역시 사용이 점차 줄고 있으며 스티로폼은 화재 발생시 빠른 인화성과 유독가스 발생으로 인명과 재산 피해가 많이 발생 하고 있다

무기 단열재는 내화성이 필요하는 산업체 현장에 많이 사용되고 있으며 그 종류는 그라스울 퍼라이트 실리카 세라믹 화이바가등 사용 되고 있는 현실이다.

하지만 이런한 섬유 상태의 자재의 문제점은 원부 자재비용 보다 제조 공정상 많은 부대비용이 제조 원가 상승으로 가격이 높아 일반 주택용 불연단열재로 사용 하기는 어려움이 있으며 유기 단열재 폴리 우레탄 역시 제품 가격이 높아 일반적으로 많이 사용이 못되고 있다

이런 종전에 사용중인 제품들의 문제점을 해결 하기 위해 각종 건축물에 안전하고 편리하게 사용 할수 있도록 인체에 무해한 천연 왕겨숯 과 무기질 재료를 이용하여 불연과 단열성능의 효과가 있는 불연단열재의 조성물이다.

앞으로는 건축물에 대하여 인체에 유해한 재료을 사용 제한과 친환경 자재를 사용 하도록 권장한 추세에 있어 인체에 무해한 친환경 재료를 활용한 건축자재 개발이필요하여 연구하게 되었다

건축물 내장 외장재에서 가장 중요 하다고 생각 된것는 불에 타지 않는 불연성과 단열성 흠음성이 중요하다

단열성은 열을 차단 할수 있는 기능을 가지고 있는 재료를 사용하여 불필요한 열의 유입을 저지하고 건축물 내부열을 외부로 나가는 것을 막음으로써 에너지를 절약하고 표면 결로 방지와 실내온도를 일정하게 유지해줘 주거환경을 쾌적하게 해준다

종래의 무기질 단열성 자재는 석면 압면 유리면이 주로 사용하고 있다

석면는 불연성 보온성이 좋은 특징을 가지고 있으나 습기에 약한 문제와 인체에 유해한 폐암등을 일으켜 사용을 규제하고 있다

암면는 석회 규산을 주성분으로 고온에서 용융시켜 원심력을 이용 섬유화 시켜 만든 제품으로 열전도율이 낮은 특징이 있다

또한 유리면은 유리를 유리섬유로 만든 제품으로 불에타지 않은 불연성과 유독가스 발생이 적는 특징이 있으나 물의 흡수가 잘되 단열성이 떨어지고 물흡수시 무거워 사용에 불편한 문제점이 있다

유기질 단열재는 발포 폴리스티렌은 현재 많이 사용중인 스티로폼 이며 이제품은 건축 재료 및 다른 생활 용도로 현재 다양하게 이용되고 있으나 화재시 빠른 연소로 유독가스가 발생 인명 및 재산피해가 많이 발생한 문제점이 있다

본 발명의 제품이 적용될수 있는 분야는 샌드위치판넬용과 내벽 천정재 방화문 방화벽등에 사용이 가능한 제품에 대한 조성물이다

최근에 건축물 및 공장.창고 건축물에서 화재가 발생하여 많은 인명과 재산피해가 발생되고 있다

정부에서도 5층 이상의 건축물의 마감 제품은 70% 이상을 불연재 제품을 사용 또는 교체 해야 한다고 규정하고 있으며 건축물에 대하여 인체에 유해한 유기화합물 재료 제품 사용을 점차 줄이고 있는 현실에서 건축물에 대한 환경 변화로 인체에 이상이 없는 무기재료 사용과 천연재료를 활용한 건축자재 개발이 필요하다.

이에 본 발명 에서는 인체에 이상이 없는 친환경 자재을 이용한 불연단열성 기능을 가진 건축 자재를 개발 하는데 목적이 있다

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 사용한 재료는 불에 타지 않는 무기질 재료을 사용하여 친환경 적인 왕겨숯을 이용한 불연단열재의 기능을 가지고 있는 조성물로써 이조성물은 전체중량에 왕겨숯20-25중량% 규사7-10중량%질석5-10중량% 접착제4-5중량% 천연조강프롬시멘트 3-5중량% M.C중량0.5-2% 분말색소 1-3중량% 펄라이트 10-15중량% 굴껍질분말중량 15-19% 슬래그시멘트 중량3-5% 실리카흄중량 0.5-1%로 이루어진 조성물이다

상기 사용한 왕겨숯는 직접탄화 왕겨숯을 사용하여 습기나 결로방지 및 화재시 불에붙지 않아 유독가스가 나오지 않으며 탈취기능을 가지고 있다 왕겨숯은 열전도율이 0.038-0.042 정도 나와 단열재 재료 기능이 있어 사용하였고 농촌 벼농사의 부산물인 왕겨를 재활용 하므로 환경 훼손의 피해가 없는 친환경 소재이다

굴껍질은 천연 폐자원 이지만 현재 일부 재활용으로 사용 중에 있지만 생산량이 많아 바다가에 환경오염 문제를 일으키고 있는 실정이다.

굴껍질을 세척후 고온에서 소성후 분쇄기에 넣어 100mesh로 분말을 만들었으며 굴껍질 주성분이 생석회로 살균작용 및 흡수력 기능이 있어 사용 하였다.

무기질 질석는 규산염 광물로 900-1000도의 높은 온도로 가열하여 만든 제품으로 무게가 매우 가벼운 다공질 결정체로 불연성이 좋은 재료로서 가격이 높지 않고 화재 발생시 유독가스가 발생하지 않는 친환경 소재로 사용하였다

천연조강프롬시멘트는 점토성 석회광석 으로 만들어진 시멘트로써 초속경성 초기고강도 분말도가 5000blaines로 미세한 입자로 방수 및 내화학 성의 특징을 가지고 있어 사용하였다

규사는 수밀성를 좋게 하기위해 0.1-0.35mm 입자를 사용했으며 규사는 불연성 과 강도를 높여주는데 장점이 있다

분말 색소은 산화철 계통을 사용 하였으며 다양한 색상으로 시각 과 제품의 품질을 향상 시켜다

펄라이트는 비중이 0.04-0.2이고 입도는 10mm이하로 단열성과 불연성이 좋은 재료로 사용 하였다

실리카흄은 수밀성 향상 높은강도 내마모성 증진을 위해 사용 하였다

이상에서 진술 한바와 같이 본 발명에서는 왕겨숯 과 무기질 재료를 이용하여 만든 불연단열재로 건축물의 에너지 절약 화재 발생시 불에 타지않아 유독가스 배출이 없어 거주자의 안정성과 인명피해 및 재산 손실을 감소 시키고 원자재 구입 역시 국내에서 손쉽게 구입 할 수 있는 왕겨숯 과 규사 질석 천연폐자원 굴껍질을 주성분으로 하여 주거 생활을 쾌적하게 해주고 또한 재료비의 원가절감을 가져오는 효과가 있다

도면 1. 불연단열재 성형한 상태
도면 2. 성형된 불연단열재 불연실험
표1 시험 성적서

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Claims (1)

1. 왕겨숯 중량 20-25%. 규사 중량7-10%.
   질석 중량 5-10%. 접착제 중량 4-5% 천연조강
   프롬시멘트 중량 3-5% M.C중량 0.5-2%.
   굴껍질분말 중량 15-19%
   슬래그시멘트 중량 3-5%
   실리카흄 중량 0.5-1%
   펄라이트중량 10-15%
   분말색소중량 1-3%

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