KR20190139123A - 난연 단열 성형체의 제작 방법 - Google Patents

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KR20190139123A
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Abstract

본 발명은 방음 효과가 있고, 환경성이 우수함과 함께, 제작 공정이 간략화되어 경제성이 우수한 매트상 등의 난연 단열 성형체의 제작 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
고지 또는 펄프재에 물을 주입해 해섬하여 해섬면으로 하는 공정과, 해섬면에 붕산 등의 난연제를 투입하여 교반 가온함으로써 난연 단열 해섬면으로 하는 공정과, 난연 단열 해섬면에 폴리에스테르 등의 저융점 단섬유를 투입해 혼합 교반하여 난연 단열 충전재를 얻는 공정과, 통기구를 갖는 덮개를 구비한 골판지제의 성형 형에 난연 단열 충전재를 충전하는 공정과, 성형 형과 함께 난연 단열 충전재를 마이크로파 가열 장치로 가열해 성형하는 공정과, 성형 형으로부터 매트상의 성형체를 취출하는 공정을 포함하는 난연 단열 성형체의 제작 방법에 관한 것이다.

Description

난연 단열 성형체의 제작 방법{PRODUCTION METHOD OF FIRE RETARDANT INSULATING SHAPED BODY}
본 발명은 매트상 등의 난연 단열 성형체의 제작 방법에 관한 것이다.
건축물의 벽·천장 등에 사용되는 단열재로서, 저렴하고, 또한 시공성이 양호한 글래스울, 암면(rock wool) 등이 사용되고 있지만, 글래스울 등은 위생면에 문제가 있고, 또한 리사이클이 곤란하기 때문에 친환경적이지 않다.
한편, 고지 등의 종이를 해섬(解纖)한 셀룰로오스 파이버는, 단열재로서 우수하지만, 높은 가격이며, 시공 시는 흡입식으로 작업을 하기 때문에, 분진이 발생되어 환경에 나쁘고, 또한 시공성이 나쁘다는 난점이 있다.
이러한 점에서, 건축물의 단열재로서는, 글래스울 등에 의한 시공예가 대부분이다.
이러한 배경으로부터 발명자는, 종래의 단열재의 문제점을 개선하고, 방음 효과, 난연 효과가 있고, 시공 작업성, 경제성이 우수한 단열재를 제안하고 있다. 게다가, 이 단열재는, 리사이클이 가능한 것으로 환경성에도 우수하다.
(특허문헌 1 참조)
제안된 단열재의 개요는, 다음과 같다.
(1) 종이를 해섬한 셀룰로오스 파이버와 폴리프로필렌을 주성분으로 하는 면상의 합성 섬유를 교반 혼합하고, 또한 붕산, 붕사를 혼합한 단열재.
(2) 상기 단열재를 건축물의 벽·천장에 적용시키기 위한 단열재를 수납하는 매트상 성형체(도 2, 도 3 참조).
(단열재의 제작)
(1) 고지 등의 종이를 해섬하여 셀룰로오스 파이버를 제작한다.
(2) 폴리프로필렌을 주성분으로 하는 합성 섬유를 준비하고, 면상으로 분쇄한다.
(3) 상기 (1)의 공정으로 제작된 셀룰로오스 파이버와, 상기 (2)의 공정으로 제작된 폴리프로필렌을 주성분으로 하는 면상의 합성 섬유를 교반 혼합하여 건축물의 단열재를 얻는다. 또한, 붕산, 붕사를 혼합한다.
(매트상 성형체의 제작)
단열재를 충전재로서 충전한 매트상 성형체의 제작에 대해, 도 2 및 도 3에 의해 설명한다.
도 2는, 매트상 성형체의 사시도이며, 도 3은 그의 A-A 단면도이다.
2매 합침으로 한 부직포, 종이 또는 필름 등의 주머니체(2)의 삼방의 단부를 봉합, 용착 혹은 접착 등의 방법에 의해 접합한다.
개구되어 있는 주머니체(2)의 단부를 개방하고, 단열재로 이루어지는 충전재(4)를 봉입하고, 개구되어 있는 단부를 봉합, 용착, 접착 등의 방법으로 접합하여 매트상 성형체로 한다.
일본 특허 공개 제2017-89208호 공보
지금까지 제안된 도 2 및 도 3에 나타내는 성형체의 제작 방법에서는, 이하의 공정을 필요로 하기 때문에, 성형체가 비용이 높아지는 난점이 있었다.
(1) 2매 합침으로 한 부직포, 종이 또는 필름 등의 주머니체(2)의 삼방의 단부를 봉합, 용착 혹은 접착 등의 방법에 의해 접합하는 공정.
(2) 개구되어 있는 주머니체(2)의 단부를 개방하고, 충전재(4)를 봉입하여, 개구되어 있는 단부를 봉합, 용착, 접착 등의 방법으로 접합하는 공정.
따라서, 본 발명은 방음 효과가 있고, 환경성이 우수함과 함께, 제작 공정이 간략화되어 경제성이 우수한 매트상 등의 난연 단열 성형체의 제작 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 과제의 해결 수단은, 다음과 같다.
(1) 고지 또는 펄프재에 물을 주입해 해섬하여 해섬면으로 하는 공정과, 해섬면에 난연제를 투입하여 교반 가온함으로써 난연 단열 해섬면으로 하는 공정과, 난연 단열 해섬면에 저융점 단섬유를 투입해 혼합 교반하여 난연 단열 충전재를 얻는 공정과, 덮개를 구비한 종이제의 성형 형에 난연 단열 충전재를 충전하는 공정과, 성형 형과 함께 난연 단열 충전재를 마이크로파 가열 장치로 가열해 성형하는 공정과, 성형 형으로부터 성형체를 취출하는 공정을 포함하는 난연 단열 성형체의 제작 방법.
(2) 상기 종이제의 성형 형은, 골판지제의 성형 형인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 난연 단열 성형체의 제작 방법.
(3) 상기 성형 형의 덮개는, 통기구를 갖는 덮개인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 난연 단열 성형체의 제작 방법.
(4) 상기 난연제는, 붕산 또는 붕소인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 것에 기재된 난연 단열 성형체의 제작 방법.
(5) 상기 저융점 단섬유는, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 것에 기재된 난연 단열 성형체의 제작 방법.
(6) 상기 난연 단열 성형체는, 매트상의 성형체인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (5) 중 어느 것에 기재된 난연 단열 성형체의 제작 방법.
본 발명에 따르면, 난연 단열 성형체 제작을 위한 성형 형 소재는, 곤포 등에 통상 사용되고 있는 골판지 등의 종이제이면 된다. 그리고, 금형제 또는 목형제의 성형 형을 사용하지 않으므로, 신속한 성형 형의 제작이 가능하며, 또한 대폭 저렴하게 방음 효과를 갖는 난연 단열 성형체를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 난연 단열 성형체의 제작 방법을 설명하는 모식도이다.
도 2는 단열재를 충전재로서 충전한, 매트상 성형체의 사시도이다.
도 3은 그의 A-A 단면도이다.
난연 단열 성형체로서 매트상의 난연 단열 성형체를 예시하고, 그의 제작 방법에 대해 설명한다.
도 1의 (a) 내지 (c)는, 난연 단열 충전재의 제작까지의 공정을 설명하는 모식도이다.
또한, 도 1의 (d) 내지 (e)는, 종이제의 성형 형 제작까지의 공정을 설명하는 모식도이며, 도 1의 (f) 내지 (h)는, 제작된 종이제의 성형 형에 난연 단열 충전재를 충전하고 나서 난연 단열 성형체를 얻을 때까지의 공정을 설명하는 모식도이다.
(난연 단열 충전재의 제작)
난연 단열 충전재의 제작은, 도 1의 (a)에 도시되는 바와 같이, 우선 고지 또는 펄프재에 물을 주입해 해섬하여 해섬면으로 한다.
다음에, 도 1의 (b)에 도시되는 바와 같이, 해섬면에 붕산·붕소 등의 난연제를 투입하여 교반 가온함으로써 난연 단열 해섬면으로 한다.
또한, 도 1의 (c)에 도시되는 바와 같이, 난연 단열 해섬면에 폴리에스테르·폴리에틸렌·폴리프로필렌 등의 저융점 단섬유를 투입해 혼합 교반하여 난연 단열 충전재를 얻는다.
(성형 형의 제작)
성형 형은, 복수개의 통기구를 갖는 덮개를 구비하고, 세로·가로의 길이에 비하여 두께가 얇은 구조로 한다.
곤포 등에 통상 사용되고 있는 종이제의 골판지를 준비하고, 도 1의 (d)에 일례로서 도시되는 전개도를 따라 절단 줄무늬 압축 가공하고, 다음에, 이것을 조립하여 도 1의 (e)에 도시된 바와 같은 덮개를 갖는 종이제의 성형 형으로 한다.
종이제의 성형 형의 일례는, 도 1의 (e)에 도시되는 대로이지만, 그 형상은, 다양한 것을 생각할 수 있으며, 필요로 하는 난연 단열 성형체의 형상에 의해 적절히 선정된다.
성형 형이 필요로 하는 골판지의 두께는, 세로, 가로, 두께의 합이 100㎝ 정도 이하인 경우는, 3㎜ 정도, 100㎝ 내지 150㎝ 정도의 경우는 5㎜ 정도, 150㎝ 이상의 경우는 5㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 소수의 생산 로트의 경우는, 3㎜ 두께의 골판지여도 된다.
(난연 단열 성형체의 제작)
도 1의 (f)에 도시되는 바와 같이, 종이제의 성형 형에, 난연 단열 충전재를 충전 압착한 후, 덮개를 덮는다. 성형 형의 덮개는, 충전된 난연 단열 충전재가 이송 시 및 마이크로파 가열 시에, 상부로부터 산일되는 것을 방지하기 위한 것이다.
또한, 성형 형의 덮개에는, 마이크로파 가열 시에, 증기열이 충전된 난연 단열 충전재를 평균적으로 가열하여, 성형을 촉진하는 효과가 있다.
다음에, 도 1의 (g)에 도시되는 바와 같이, 난연 단열 충전재를 충전해 덮개를 덮은 성형 형을, 마이크로파 가열 장치로 가열한다.
마이크로파 가열 시에, 난연 단열 충전재의 수분이 가열 증기화한다. 이 때문에 성형 형의 덮개에는, 통기를 위한 통기구가 마련되어 있다. 통기구는, 5㎜ 정도의 직경으로, 2㎝ 내지 5㎝ 간격으로 복수개 마련하면 된다.
난연 단열 충전재에 포함되는 저융점 단섬유는, 110℃ 이상의 가열로 융점에 도달된다. 저융점 단섬유의 용융에 의해, 난연 단열 충전재는 서로 접합하게 된다. 마이크로파 가열 장치로 가열 성형한 후에, 성형 형으로부터 매트상의 성형체를 취출하고, 자연 냉각함으로써 도 1의 (h)에 도시되는 바와 같이, 매트상의 난연 단열 성형체가 얻어진다.
(실시예)
매트상 성형체의 제작 공정의 일례는 다음과 같다.
(1) 고지 또는 펄프재 1kg에 대해 물을 중량비로 30％ 내지 45％ 주입하고, 120초 내지 300초간 해섬하여 해섬면으로 한다.
(2) 해섬면에 붕산 150g을 투입하여 60초간 교반 가온 함침하고, 난연 단열 해섬면으로 한다.
(3) 난연 단열 해섬면에 저융점 단섬유를 300g 내지 800g(중량비로 30％ 내지 80％) 투입하여 60초간 혼합 교반하여 난연 단열 충전재를 얻는다.
(4) 난연 단열 충전재를 미리 준비한 통기구를 갖는 덮개를 구비한 골판지제의 성형 형에 충전한다.
(5) 성형 형과 함께 난연 단열 충전재를 마이크로파 가열 장치에 의해, 110℃ 이상에서 120초 내지 600초간 가열한다.
(6) 성형 형으로부터 매트상으로 된 난연 단열 성형체를 취출하여, 자연 냉각한다.
또한, 본 명세서에서는 실시예로서 매트상 성형체의 제작 방법을 예시하여 설명했지만, 본 발명에 관한 성형체는 매트상인 것에 한정되지 않는다.
본 발명은 특허 청구 범위를 일탈하지 않는 한, 난연 단열 성형체의 제작에 있어서, 적당한 설계 변경이 가능함은 물론이다.
1: 매트상 성형체
2: 주머니체
3: 귀
4: 충전재
5: 태그 핀
6: 봉합 정지부

Claims (6)

  1. 고지 또는 펄프재에 물을 주입해 해섬하여 해섬면으로 하는 공정과, 해당 해섬면에 난연제를 투입하여 교반 가온함으로써 난연 단열 해섬면으로 하는 공정과, 해당 난연 단열 해섬면에 저융점 단섬유를 투입해 혼합 교반하여 난연 단열 충전재를 얻는 공정과, 덮개를 구비한 종이제의 성형 형에 해당 난연 단열 충전재를 충전하는 공정과, 해당 성형 형과 함께 해당 난연 단열 충전재를 마이크로파 가열 장치로 가열해 성형하는 공정과, 해당 성형 형으로부터 성형체를 취출하는 공정을 포함하는 난연 단열 성형체의 제작 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 종이제의 성형 형은 골판지제의 성형 형인 것을 특징으로 하는 난연 단열 성형체의 제작 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성형 형의 덮개는 통기구를 갖는 것을 특징으로 하는 난연 단열 성형체의 제작 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 난연제는 붕산 또는 붕소인 것을 특징으로 하는 난연 단열 성형체의 제작 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 저융점 단섬유는 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 단열 성형체의 제작 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 난연 단열 성형체는 매트상의 성형체인 것을 특징으로 하는 난연 단열 성형체의 제작 방법.
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