KR20190054260A - 불연성 스티로폼 단열 석고보드 제조방법 - Google Patents

불연성 스티로폼 단열 석고보드 제조방법 Download PDF

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KR20190054260A
KR20190054260A KR1020170150337A KR20170150337A KR20190054260A KR 20190054260 A KR20190054260 A KR 20190054260A KR 1020170150337 A KR1020170150337 A KR 1020170150337A KR 20170150337 A KR20170150337 A KR 20170150337A KR 20190054260 A KR20190054260 A KR 20190054260A
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Abstract

본 발명은 크레퍼트종이 두께 1mm~2mm, 를 선택하여 물 1,000g, 황산암모늄 300g, 인산 50g, 첨가하여 제조된 방염제를 상기 크레퍼트종이의 표면에 코팅하여 방염크레퍼트종이를 제조한 후,
황산칼슘 1,000g, 물 200g 및 수용성 아크릴 바인더 50g을 혼합한 석고보드원료혼합물을 제조하고,
압출공정에서 직경 100mm 폭 1m의 롤라를 상하 두 개씩 두 쌍 으로 두 개의 압착부를 설치하되 제1압착부와, 제2압착부의 간격을 1mm 내지 30mm 간격으로 설치하고,
압출 공정 하부에 콘베어를 설치하여 콘베어벨트를 이용하여 이동시키며,
제1압착부는 상하롤라 사이를 3mm 로하고,
제2압착부는 상하롤라 사이를 5mm 로 고정시킨 다음
상기 제2압착부 하부에 상기에서 제조된 방염크레퍼트종이를 장착한 후에,
상기에서 제조된 석고보드원료혼합물을 압출 공정으로 이송시켜, 압축성형기로 성형한 다음, 제1압착부의 두 개의 상하로 설치된 롤라 사이를 통과시켜 폭 1m, 두께 3mm 로 압출시킨 후, 콘베아벨트위에 상기 방염크레퍼트종이를 위치시키고, 상기 콘베아벨트 상부에 위치한 방염크레퍼트종이 위에
1차 압착된 석고보드를 위치시킨 다음, 콘베어벨트를 1m/분의 속도로 작동시켜 스티로폼 합체 공정으로 이송시켜, 상기 1차 압착된 석고보드의 상부에 폭 1m, 두께 10mm 스티로폼시트를 1차 압착된 석고보드 상부에 설치하여 접착시킨 다음, 다시 스티로폼시트 상부에 상기 석고보드원료혼합물을 폭 1m, 두께 3mm로 위치시킨 다음, 도포된 석고보드원료혼합물 상부에 방염크레퍼트종이를 위치시켜 콘베어벨트에 의해 절단공정으로 이동시켜 길이 1,8m 로 절단 한 다음, 건조공정으로 이송시켜 70℃의 열풍을 주입 건조시켜 불연성 스티로폼 단열 석고보드를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

불연성 스티로폼 단열 석고보드 제조방법{ Method of manufacturing for fire retardant styrofoam}
본 발명은 석고보드와 스티로폼시트가 합체한 불연성 스티로폼 단열 석고보드 제조방법 에 관한 것이다.
일반적으로 스티로폼 또는 스티로폴은 발포 폴리스티렌 수지를 지칭하는 플라스틱의 상표명으로써, 절연이나 충격 완화에 주로 사용되며, 열가소성 EPS 수지입자를 1차 발포하여 스티로폼 비즈(Beads)를 만든 후, 이를 발포 성형기에서 2차로 발포 성형하여 스티로폼 성형체를 형성하고, 다시 이를 일정한 두께로 재단하여 발포성 스티로폼 보드를 제조하게 되는데, 스티로폼 보드의 특성은 경량성, 보온성, 단열성 및 방음성이 우수하고 생산비용이 비교적 저렴하므로 각종 내외장재 및 도금된 강판을 이용하는 샌드위치 보드, 보온 보드, 단열 보드, 방음 보드 등으로 그 용도가 매우 넓은 장점이 있다.
그러나 이러한 종래의 스티로폼 보드는 내화성이 지극히 불량하므로 화재발생시 유해가스와 화염의 발생 및 화염의 전이가 심하므로 근래에는 이의 사용을 제한하거나, 기피하는 등 문제점이 제기되고 있다. 최근에는 화재발생시에 대형사고를 방지하기 위하여 여러 종류의 불연성 또는 난연성 내장재가 개발되고 있는 실정이다.
기존의 스티로폼에 난연성을 부여한 기술들을 살펴보면, 발포하여 성형된 스티로폼에 불연성 성분을 코팅하여 스티로폼 보드에 난연성을 부여한 기술과 발포 전 스티로폼 입자에 난연성분을 코팅한 다음, 그 위에 수지(resin)계 바인더를 코팅하고, 이를 발포시킨 스티로폼 등이 있으나, 이는 가연성 물질의 연소속도를 지연시키는 효과는 있으나, 유독가스의 발생을 억제할 수 없으므로, 화재발생 초기에 유독가스에 의한 인명피해를 방지할 수는 없었다.
국내등록특허공보 등록번호 제1013780330000(2014.03.26.)호에는 , 양측 벽체를 결합하는 철판갈바(200)는 아이(I)자 형상으로 이루어져 있고, 그 양측에서 기존 벽체의 중간부에는 유리섬유나 흡음제가 충진된 충진제부(230a)(230b)를 형성하고, 그 양측에는 난연성 스치로폼구간부(220a)(220b)으로 형성하며, 그 외곽으로는 칼슘보드나 탄소보드, 질석보드, 펄라이트보드 등으로 이루어지는 석고보드층(210a)(210b)이 형성된 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼이 적용된 내화 충전 벽체구조가 공개되어 있고,
국내등록특허공보 등록번호 제2003441870000(2004.02.27.)호 MDF판, 합판 또는 석고보드판으로 이들을 각각 스티로폼판에 접착하여 게르마늄 가루, 황토흙 또는 황금 모래를 접착제로 배합하여 앞면 판 전체에 코팅하여 건축물내장을 함으로 내부가 게르마늄, 황토 또는 황금모래로 설치되어 주위에 산소가 풍부하고 사람에게 유익한 원적외선을 방출하여 주거 환경이 월등하게 개선된 건축용 내장재가 기재되어 있으며,
국내등록특허공보 등록번호 제1011378370000(2012.04.12.)호에는 스티로폼을 알갱이 형태로 분쇄하는 단계; 상기 알갱이 형태의 스티로폼을 발포시키는 단계; 상기 발포 알갱이 스티로폼에 불연성제를 코팅시키는 단계; 상기 불연성제 코팅 스티로폼과 석고액을 혼합시키는 단계; 및 상기 혼합물을 원하는 형상으로 성형하는 단계;를 포함한 난연성 스티로폼의 제조방법이 공개되어 있고,
국내공개특허공보 공개번호 제1020050029088 (2005.03.24.)호에는 MDF판, 합판 또는 석고보드판으로 이들을 각각 스티로폼판에 접착하여 게르마늄 가루, 황토흙 또는 황금 모래를 접착제로 배합하여 앞면 판 전체에 코팅하여 건축물내장을 함으로 내부가 게르마늄, 황토 또는 황금모래로 설치되어 주위에 산소가 풍부하고 사람에게 유익한 원적외선을 방출하여 주거 환경이 월등하게 개선된 기술이 기재되어 있으며,
국내등록특허공보 등록번호 제1008849310000(2009.02.16.)호에는
벽체에 수직 길이방향으로 앵커 고정되는 다수의 지지부재와; 상기 지지부재에 고정못으로 고정되며, 외측면 상부와 하부에 수평 길이방향으로 앵글고정홈이 형성된 기초패널과; 상기 기초판넬에 고정못으로 고정되며, 내측면 중앙에 상기 앵글고정홈에 삽입되는 고정돌기가 형성되고, 외측면 중앙에 걸림턱이 형성되며, 하부 및 상부에 발포수지삽입홈이 형성된 상·하 대향되는 한 쌍의 "H"형 상·하부앵글과; 상기 상·하부앵글의 발포수지삽입홈에 삽입되며, 외측면에 수평 길이방향으로 다수 열의 흡수봉삽입홈이 형성되고, 발포수지삽입홈과 동일한 두께를 갖는 판형 스티로폼재의 발포수지패널과;
상기 발포수지패널의 흡수봉삽입홈에 삽입되는 봉상의 부직포 재질로 된 다수의 습기흡수봉과; 상기 발포수지패널에 면접 되게 상부 및 하부가 상기한 상·하부앵글에 고정못으로 고정되며, 상기 발포수지패널의 흡수봉삽입홈과 연통 되는 다수 열의 흡수봉삽탈공과 상기 흡수봉삽탈공을 마감하는 마감캡으로 된 석고보드재의 마감패널로 구성된 건축물의 조립식 내부 벽체구조가 공개되어 있음을 알 수 있다.
1. 국내등록특허공보 등록번호 제1013780330000(2014.03.26.)호 2. 국내등록특허공보 등록번호 제2003441870000(2004.02.27.)호 3. 국내등록특허공보 등록번호 제1011378370000(2012.04.12.)호 4. 국내공개특허공보 공개번호 제1020050029088(2005.03.24.)호 5. 국내등록특허공보 등록번호 제1008849310000(2009.02.16.)호
종래의 스티로폼은 단열효과가 우수하나 불이 잘 붙고 유독가스와 매연을 유발시키는 문제점과, 또 석고보드 단일로만 사용시 불에는 강하나 단열효과가 약한 문제점이 본 발명이 해결하고자 하는 과제인 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여,
제1공정
크레퍼트종이 두께 1mm~2mm, 를 선택하여 물 1,000g, 황산암모늄 300g, 인산 50g, 첨가하여 제조된 방염제를 상기 크레퍼트종이의 표면에 코팅하여 방염크레퍼트종이를 제조한 후,
제2공정
황산칼슘 1,000g, 물 200g 및 수용성 아크릴 바인더 50g을 혼합한 석고보드원료혼합물을 제조하고,
제3공정
압출공정에서 직경 100mm 폭 1m의 롤라를 상하 두 개씩 두 쌍 으로 두 개의 압착부를 설치하되 제1압착부와, 제2압착부의 간격을 1mm 내지 30mm 간격으로 설치하고,
압출 공정 하부에 콘베어를 설치하여 콘베어벨트를 이용하여 이동시키며,
제1압착 부는 상하롤라 사이를 3mm 로하고,
제2압착부는 상하롤라 사이를 5mm 로 고정시킨 다음
상기 제2압착부 하부에 상기 제1공정에서 제조된 방염크레퍼트종이를 장착한 후에,
제4공정(합체 공정)
상기에서 제조된 석고보드원료혼합물을 압출 공정으로 이송시켜, 압축성형기로 성형한 다음, 제1압착부의 두 개의 상하로 설치된 롤라 사이를 통과시켜 폭 1m, 두께 3mm 로 압출시킨 후, 콘베아벨트위에 상기 방염크레퍼트종이를 위치시키고, 상기 콘베아벨트 상부에 위치한 방염크레퍼트종이 위에
1차 압착된 석고보드를 위치시킨 다음,
콘베어벨트를 1m/분의 속도로 작동시켜 스티로폼 합체 공정으로 이송시켜, 상기 1차 압착된 석고보드의 상부에 폭 1m, 두께 10mm 스티로폼시트를 1차 압착된 석고보드 상부에 설치하여 접착시킨 다음, (접착은 미건조된 석고보드가 건조되면서 상하부에 위치한 스티로폼과 방염크레퍼트종이가 부착되는 것이다.)
다시 스티로폼시트 상부에 제3공정에서 제조된 석고보드원료혼합물을 폭 1m, 두께 3mm로 위치시킨 다음, 도포된 석고보드원료혼합물 상부에 방염크레퍼트종이를 위치시켜 컨베이어벨트에 의해 절단공정으로 이동시켜 길이 1,8m 로 절단 한 다음, 건조공정으로 이송시켜 70℃의 열풍을 주입 건조시켜 제조하는 불연성 스티로폼 단열 석고보드 제조방법을 제공하는 것이 본 발명의 과제해결 수단인 것이다.
본 발명은 건축내장재인 스티로폼의 화재발생시 불연성제 및 석고에 의하여 연소가 지연될 뿐 아니라, 유해가스의 발생이 최소로 되므로, 화재를 초기에 진압할 수 있는 시간을 확보할 수 있을 뿐 아니라, 유독가스에 인한 인명피해를 최소로 할 수 있다. 즉, 스티로폼이 발화되기 시작하면, 스티로폼 알갱이의 내면 및 외면에 코팅된 불연성제와 상기 스티로폼을 결합시키는 결합제로 사용되는 석고가 발화부위에 부착되어 산소의 공급을 차단시 킴으로써 연소속도가 지연되는 효과가 있다. 또한, 스티로폼이 연소될 때에 발생되는 유독가스가 다공질의 분말화된 불연성제에 흡착됨으로써 유독가스의 발생이 최대한 억제되기 때문에 화재발생시 초기에 유독가스에 의한 인명피해를 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.
본 발명은 크레퍼트종이 두께 1mm~2mm, 를 선택하여 물 1,000g, 황산암모늄 300g, 인산 50g, 첨가하여 제조된 방염제를 상기 크레퍼트종이의 표면에 코팅하여 방염크레퍼트종이를 제조한 후,
황산칼슘 1,000g, 물 200g 및 수용성 아크릴 바인더 50g을 혼합한 석고보드원료혼합물을 제조하고,
압출공정에서 직경 100mm 폭 1m의 롤라를 상하 두 개씩 두 쌍 으로 두 개의 압착부를 설치하되 제1압착부와, 제2압착부의 간격을 1mm 내지 30mm 간격으로 설치하고,
압출 공정 하부에 콘베어를 설치하여 콘베어벨트를 이용하여 이동시키며,
제1압착부는 상하롤라 사이를 3mm 로하고,
제2압착부는 상하롤라 사이를 5mm 로 고정시킨 다음
상기 제2압착부 하부에 상기에서 제조된 방염크레퍼트종이를 장착한 후에,
상기에서 제조된 석고보드원료혼합물을 압출 공정으로 이송시켜, 압축성형기로 성형한 다음, 제1압착부의 두 개의 상하로 설치된 롤라 사이를 통과시켜 폭 1m, 두께 3mm 로 압출시킨 후, 콘베아벨트위에 상기 방염크레퍼트종이를 위치시키고, 상기 콘베아벨트 상부에 위치한 방염크레퍼트종이 위에
1차 압착된 석고보드를 위치시킨 다음,
콘베어벨트를 1m/분의 속도로 작동시켜 스티로폼 합체 공정으로 이송시켜, 상기 1차 압착된 석고보드의 상부에 폭 1m, 두께 10mm 스티로폼시트를 1차 압착된 석고보드 상부에 설치하여 접착시킨 다음, (접착은 미건조된 석고보드가 건조되면서 상하부에 위치한 스티로폼과 방염크레퍼트종이가 부착되는 것이다.)
다시 스티로폼시트 상부에 상기 석고보드원료혼합물을 폭 1m, 두께 3mm로 위치시킨 다음, 도포된 석고보드원료혼합물 상부에 방염크레퍼트종이를 위치시켜 콘베어벨트에 의해 절단공정으로 이동시켜 길이 1,8m 로 절단 한 다음, 건조공정으로 이송시켜 70℃의 열풍을 주입 건조시켜 불연성 스티로폼 단열 석고보드를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 황산칼슘 1,000g에 물 200g에 수용성 아크릴 바인더 50g을 혼합한 석석고보드원료혼합물을 압출공정에서 폭 1m, 두께 3mm 압출시켜 제조된 석고보드의 하부에 방염제로 코팅된 방염 크레퍼트종이를 위치시켜 압축롤을 통과시켜 제조한 다음,
그 상부에 동일크기의 스티로폼시트를 위치시킨 다음, 방염처리된 방염크레퍼트종이를 위치시킨 후, 절단 공정으로 이송시켜 절단하고, 건조공정으로 이송시켜 불연성 단열 스티로폼 석고보드를 제조하는 방법인 것이다.
본 발명에서, 방염크레퍼트종이의 제조는 일반 크레퍼트종이 두께 1mm~2mm, 를 선택하여 물 1,000g, 황산암모늄 300g, 인산 50g, 첨가하여 제조된 방염제를 상기 크레퍼트 종이의 표면에 코팅하여 제조하는 것이다.
본 발명에서 석고보드원료혼합물의 상하부에 위치된 방염 크레퍼트종이와 스티로폼시트가 접착되는 원리는 석고보드원료혼합물이 불완전하게 건조된 슬러지 상태의 상부에 위치시켜 압축 성형 후 수분의 존재하에 함께 건조시키면 건조과정에서 서로 접착되는 원리를 이용한 것이다.
스티로폼시트와 방염크레퍼트종이를 건조과정에서 70℃ 열풍을 주입하여 접착시키는 원리인 것이다.
황산칼슘 1,000g에 물 200g에 수용성 아크릴 바인더 50g을 혼합한 석고보드원료혼합물에서 중 황산칼슘이 물과 만나 경화된다.
이하 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하기로 한다.
실시 예
제1공정
크레퍼트종이 두께 1mm~2mm, 를 선택하여 물 1,000g, 황산암모늄 300g, 인산 50g, 첨가하여 제조된 방염제를 상기 크레퍼트종이의 표면에 코팅하여 방염크레퍼트종이를 제조한 후,
제2공정
황산칼슘 1,000g, 물 200g 및 수용성 아크릴 바인더 50g을 혼합한 석고보드원료혼합물을 제조하고,
제3공정
압출공정에서 직경 100mm 폭 1m의 롤라를 상하 두 개씩 두 쌍 으로 두 개의 압착부를 설치하되 제1압착부와, 제2압착부의 간격을 1mm 내지 30mm 간격으로 설치하고,
압출 공정 하부에 콘베어를 설치하여 콘베어벨트를 이용하여 이동시키며,
제1압착부는 상하롤라 사이를 3mm 로하고,
제2압착부는 상하롤라 사이를 5mm 로 고정시킨 다음
상기 제2압착부 하부에 상기 제1공정에서 제조된 방염크레퍼트종이를 장착한 후에,
제4공정(합체 공정)
상기에서 제조된 석고보드원료혼합물을 압출 공정으로 이송시켜, 압축성형기로 성형한 다음, 제1압착부의 두 개의 상하로 설치된 롤라 사이를 통과시켜 폭 1m, 두께 3mm 로 압출시킨 후, 콘베아벨트위에 상기 방염크레퍼트종이를 위치시키고, 상기 콘베아벨트 상부에 위치한 방염크레퍼트종이 위에
1차 압착된 석고보드를 위치시킨 다음,
콘베어벨트를 1m/분의 속도로 작동시켜 스티로폼 합체 공정으로 이송시켜, 상기 1차 압착된 석고보드의 상부에 폭 1m, 두께 10mm 스티로폼시트를 1차 압착된 석고보드 상부에 설치하여 접착시킨 다음, (접착은 미건조된 석고보드가 건조되면서 상하부에 위치한 스티로폼과 방염크레퍼트종이가 부착되는 것이다.)
다시 스티로폼시트 상부에 제3공정에서 제조된 석고보드원료혼합물을 폭 1m, 두께 3mm로 위치시킨 다음, 도포된 석고보드원료혼합물 상부에 방염크레퍼트종이를 위치시켜 콘베어벨트에 의해 절단공정으로 이동시켜 길이 1,8m 로 절단 한 다음, 건조공정으로 이송시켜 70℃의 열풍을 주입 건조시켜 불연성 스티로폼 단열 석고보드를 제조하였다.
실험 예 (난연성 실험)
본 발명의 실시 예에서 제조된 불연성 스티로폼 단열 석고보드를 25∼26℃, 상대습도 35℃ 40% RH 조건하에서 콘칼로리미터법을 이용하여 열방출률을 측정하여, 난연성능 시험을 실시하였다
본 발명의 실시 예에서 제조된 불연성 스티로폼 단열 석고보드에 대하여, 열원공급기가 10cm 떨어진 지점에서 800∼1190℃ 온도로 직접 가열하였고, 심재의 형상 변화를 관찰하여, 그 시험 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
시험기준 : 한국건설기술연구원, KS F ISO 5660-1 법
판정기준 : 두께 36mm에서,
열방출률이 200Kw/㎡를 초과한 시간 10초 이하
10분 기준으로 총열방출률이 8 MJ/㎡ 이하에서
군열 및 용융등 변화없을 것
시험두께
(mm)		 열방출률이 200Kw/㎡
를 초과한 시간(초)		 총열방출률
(M J / ㎡) 10분
 제품의 변화 비고
1회 36 0 4. 33 변화없음
2회 36 0 6. 25 변화없음
3회 36 0 5. 61 변화없음
상기 표 1에서 보이는 바와 같이, 적층된 본 발명의 불연성 스티로폼 단열 석고보드를 이용한 경우, 800∼1190℃ 온도 하에서도 균열 또는 용융이 전혀 관찰되지 않았으며, 열방출률의 시험결과, 난연 2급 기준임을 확인하였다.

Claims (1)

  1. 불연성 스티로폼 단열 석고보드 제조방법에 있어서,
    제1공정
    크레퍼트종이 두께 1mm~2mm, 를 선택하여 물 1,000g, 황산암모늄 300g, 인산 50g, 첨가하여 제조된 방염제를 상기 크레퍼트종이의 표면에 코팅하여 방염크레퍼트종이를 제조한 후,

    제2공정
    황산칼슘 1,000g, 물 200g 및 수용성 아크릴 바인더 50g을 혼합한 석고보드원료혼합물을 제조하고,

    제3공정
    압출공정에서 직경 100mm 폭 1m의 롤라를 상하 두 개씩 두 쌍 으로 두 개의 압착부를 설치하되 제1압착부와, 제2압착부의 간격을 1mm 내지 30mm 간격으로 설치하고,
    압출 공정 하부에 콘베어를 설치하여 콘베어벨트를 이용하여 이동시키며,
    상기 제2압착부 하부에 상기 제1공정에서 제조된 방염크레퍼트종이를 장착한 후에,

    제4공정(합체 공정)
    상기에서 제조된 석고보드원료혼합물을 압출 공정으로 이송시켜, 압축성형기로 성형한 다음, 제1압착부의 두 개의 상하로 설치된 롤라 사이를 통과시켜 폭 1m, 두께 3mm 로 압출시킨 후, 콘베아벨트위에 상기 방염크레퍼트종이를 위치시키고, 상기 콘베아벨트 상부에 위치한 방염크레퍼트종이 위에
    1차 압착된 석고보드를 위치시킨 다음,

    콘베어벨트를 1m/분의 속도로 작동시켜 스티로폼 합체 공정으로 이송시켜, 상기 1차 압착된 석고보드의 상부에 폭 1m, 두께 10mm 스티로폼시트를 1차 압착된 석고보드 상부에 설치하여 접착시킨 다음, (접착은 미건조된 석고보드가 건조되면서 상하부에 위치한 스티로폼과 방염크레퍼트종이가 부착되는 것이다.)
    다시 스티로폼시트 상부에 제3공정에서 제조된 석고보드원료혼합물을 폭 1m, 두께 3mm로 위치시킨 다음, 도포된 석고보드원료혼합물 상부에 방염크레퍼트종이를 위치시켜 콘베어벨트에 의해 절단공정으로 이동시켜 길이 1,8m 로 절단 한 다음, 건조공정으로 이송시켜 70℃의 열풍을 주입 건조시켜 제조함을 특징으로 하는 불연성 스티로폼 단열 석고보드 제조방법.
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