KR20200102867A - 단열재 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단열층(1)의 일면에 형성된 주름에 의해 다양한 형태의 배관에 적용될 수 있고, 작업이 용이한 배관용 단열재에 관련된 기술로써, 알루미늄 호일과 같이 비투습성을 갖는 필름 형상의 표피재(2), 상기 표피재(2)의 일면에 바인더를 통해 부착되되, 불규칙한 섬유패턴을 포함하는 장섬유시트(3); 상기 장섬유시트(3)의 일면에 부착되되 배관의 외경을 감싸는 무기질 단열소재로 이루어진 제1단열층(4); 및 상기 제1단열층(4)의 일면에 결합되어 배관의 외경을 감싸는 제2A단열층(5)을 포함하되, 상기 제1단열층(4)은 무기질단열소재가 적층되어 접착수지로 결합되어 가압 및 가온에 의해 소정의 두께를 갖는 매트 형태이고, 상기 제2A단열층은 미네랄울, 글라스울, 세라크울, 이글라스매트 및 탄소섬유 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 한다.

Description

단열재 및 이의 제조방법{INSULATOR AND THE METHOD OF THE SAME}
본 발명은 단열재 시공의 작업 효율성을 높인 단열재 및 이의 제조방법에 관한 기술이다.
육상, 해상 플랜트 또는 대형 선박들은 수많은 격실을 가지게 되고, 수많은 배관들이 설치되어 있다. 격실이나 배관은 마감작업을 위해 단열재로 벽이나 파이프를 덮도록 하거나 감싸도록 한다. 단열재는 열전달을 차단함으로써 보온, 보냉이 이루어질 수 있도록 하는데, 일반적으로 글라스울이나 미네랄울과 같은 무기질단열소재를 주로 많이 사용하게 된다.
익히 알려진 바와 같이 글라스울이나 미네랄울은 소정 두께가 되도록 적층 구조를 형성하고, 이를 판상체나 곡면체로 성형하여 선체의 벽 외면에 부착시키거나 배관을 감싸도록 장착된다.
글라스울이나 미네랄울은 적당한 두께를 갖도록 함으로써 기본적인 강도와 단열특성을 가지게 되나, 외력이 작용하는 경우 쉽게 수축될 수 있는 성질을 가진다. 따라서 단열재로서의 형상 유지 특성을 고려하여 글라스울이나 미네랄울을 고밀도로 적층하기도 한다.
이와 같이 단열소재를 고밀도로 적층하여 제조되는 단열재는 내구성이 확보되는 장점이 있는 반면 배관의 외경에 돌출된 다양한 형태의 돌기에 맞추어 단열재의 내경을 제조하기 위한 작업시 공정 시간이 장시간 소요되며, 정밀한 작업이 어렵고, 배관의 외경과 단열층 내경 사이에 벌어진 미세한 틈새로 방열의 가능성이 있는 문제점이 있다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명에서는 무기질 단열소재를 고밀도로 적층하여 형성한 단열층을 포함하여 내구성은 유지하되, 단열층을 한층 이상 레이어드하여, 다양한 형태 및 사이즈의 배관에 맞도록 성형을 용이하게 하였고, 열차단성 및 보온 효과가 뛰어날 뿐 아니라 곡면형 배관, 평판형 배관 등 적용처에 제한이 없어 범용성이 뛰어난 단열재를 제공하고자 한다.
제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 일 견지에 따르면 알루미늄 호일과 같이 비투습성을 갖는 필름 형상의 표피재(2); 상기 표피재(2)의 일면에 바인더를 통해 부착되되, 불규칙한 섬유패턴을 포함하는 장섬유시트(3); 상기 장섬유시트(3)의 일면에 부착되되 배관의 외경을 감싸는 무기질 단열소재로 이루어진 제1단열층(4); 및 상기 제1단열층(4)의 일면에 결합되어 배관의 외경을 감싸는 제2A단열층(5)을 포함하되, 상기 제1단열층(4)은 무기질단열소재가 적층되어 접착수지로 결합되되, 가온 및 가압에 의해 소정의 두께를 갖는 매트 형태이고, 상기 제2A단열층은 미네랄울, 글라스울, 세라크울, 이글라스매트 및 탄소섬유 중 어느 하나로 이루어진 단열재를 제공한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면 알루미늄 호일과 같이 비투습성을 갖는 필름 형상의 표피재(2); 상기 표피재(2)의 일면에 바인더를 통해 부착되되, 불규칙한 섬유패턴을 포함하는 장섬유시트(3); 상기 장섬유시트(3)의 일면에 부착되되 배관의 외경을 감싸는 무기질 단열소재로 이루어진 제1단열층(4); 및 상기 제1단열층(4)의 일면에 결합되어 배관의 외경을 감싸는 제2B단열층(6)을 포함하되, 상기 제1단열층(4) 및 제2B단열층(6)은 무기질단열소재가 적층되어 접착수지로 결합되되, 가온 및 가압에 의해 소정의 두께를 갖는 매트 형태이고, 상기 제2B단열층(6)의 배관의 외경과 접촉되는 일면은 크림프(crimp)되어 주름을 형성한 것을 특징으로 하는 단열재를 제공한다.
바람직하게는 상기 제2B단열층(6) 상에 제3단열층(7)이 추가로 레이어드되어, 상기 제3단열층(7)의 한면이 배관의 외경을 감싸되, 상기 제3단열층(7)의 배관의 외경과 접촉되는 일면은 크림프(crimp)되어 주름을 형성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 제2B단열층(6)의 상에 제1단열층(4)이 추가로 레이어드되어, 제1단열층(4)의 한면이 배관의 외경을 감싸되, 상기 제1단열층(4)은 무기질단열소재가 적층되어 접착수지로 결합되되, 가온 및 가압에 의해 소정의 두께를 갖는 매트 형태인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 제1단열층(4)의 양 말단은 상기 제2A 또는 제2B단열층의 양 말단을 감싸는 구성이고, 제1단열층의 가로너비가 상기 제2A 또는 제2B단열층의 가로너비에 비해 넓은 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 제1단열층(4)의 양 말단은 상기 제2B단열층(6) 및 제3단열층(7)의 양 말단을 감싸는 구성이고, 상기 제1단열층(4)은 가로너비가 상기 제2B단열층(6) 및 제3단열층(7)의 가로너비에 비해 넓은 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 제1단열층의 양 말단은 상기 제2B단열층(6) 및 제1단열층(4)의 양 말단을 감싸는 구성이고, 상기 제1단열층(4)은 가로너비가 상기 제2B단열층(6)의 가로너비에 비해 넓은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면 상기 표피재(2), 장섬유시트(3), 제1단열층(4) 및 제2A단열층(5)이 적층된 단열재의 제조방법을 제공한다. 상기 단열재의 제조방법은 표피재, 장섬유시트, 제1단열층 및 제2A 또는 2B단열층을 준비하는 제1A단계; 상기 장섬유시트 일면에 바인더를 도포하여 상기 표피재를 결합하는 제2A단계; 상기 장섬유시트의 타면에 바인더를 도포하여 상기 제1단열층을 결합하는 제3A단계; 및 상기 제2A 또는 2B단열층을 ∩형 금형 상에 안착시키고, 상기 제1단열층을 적층한 후 금형의 덮개를 덮어 가온 및 가압하여 제4A단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면 상기 표피재(2), 장섬유시트(3), 제1단열층(4), 제2B단열층(6) 및 제3단열층(7)이 적층된 단열재의 제조방법을 제공한다. 상기 단열재의 제조방법은 표피재, 장섬유시트, 제1단열층 및 제2B단열층을 준비하는 제1B단계; 상기 장섬유시트 일면에 바인더를 도포하여 상기 표피재를 결합하는 제2B단계; 상기 장섬유시트의 타면에 바인더를 도포하여 상기 제1단열층을 결합하는 제3B단계; 및 ∩형 금형 상에 제3단열층을 안착시킨 후, 제2B단열층 및 제1단열층을 순차로 적층 한 후 금형의 덮개를 덮어 가온 및 가압하는 제4C단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면 상기 표피재(2), 장섬유시트(3), 제1단열층(4), 제2B단열층(6) 및 제1단열층(4)이 적층된 단열재의 제조방법을 제공한다. 상기 단열재의 제조방법은 표피재, 장섬유시트, 제1단열층 및 제2B단열층을 준비하는 제1C단계; 상기 장섬유시트 일면에 바인더를 도포하여 상기 표피재를 결합하는 제2C단계; 상기 장섬유시트의 타면에 바인더를 도포하여 상기 제1단열층을 결합하는 제3C단계; 및 ∩형 금형 상에 제1단열층을 안착시킨 후, 제2단열층 및 제1단열층을 순차로 적층 한 후, 금형의 덮개를 덮어 가온 및 가압하는 제4D단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 단열재는 단열소재를 고밀도로 적층하여 내구성은 유지하되, 고밀도 상태에서도 돌기가 형성된 배관의 외경과의 밀착성을 극대화하여 방열을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 상기 단열재의 제조방법은 단열층들을 별도의 건조 과정 없이 제조할 수 있는바, 작업공정을 단순화할 수 있고, 건조과정에서 발생할 수 있는 분진 등으로부터 작업환경을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 제1단열층의 사진.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1단열층 상에 제2A단열층이 적층된 단열층의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 장섬유시트 상에 제1단열층과 제2B단열층이 적층된 단열층의 사진.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1단열층, 제2B단열층 및 제3단열층이 적층된 단열층의 사진.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1단열층, 제2B단열층 및 제1단열층이 적층된 단열층의 사진.
도 6은 배관을 연결하는 슬리브의 사진.
이하 본 발명의 단열재에 대해 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면 및 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 기술적 사상에 따른 하나의 실시 가능한 예를 설명하는 것인 바, 본 발명의 기술적 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 제1단열층의 사진이고, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1단열층 상에 미네랄울로 이루어진 제2A단열층이 적층된 단열층의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 장섬유시트 상에 제1단열층과 크림핑된 제2B단열층이 적층된 단열층의 사진이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1단열층, 제2B단열층 및 제3단열층이 적층된 단열층의 사진이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1단열층, 제2B단열층 및 제1단열층이 적층된 단열층의 사진이고, 도 6은 배관을 연결하는 슬리브의 사진이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 단열재는 육상, 해상 플랜트 또는 선박 등에 사용되는 다양한 형태의 배관에 단열재를 용이하게 설치하여 내구성을 유지하는 동시에 단열성을 확보하기 위한 것으로서, 표피재, 장섬유시트(, 및 단열층으로 구성된다.
장섬유시트(2) 및 표피재(3)는 제1단열층(4)의 외경에 부착되는 외피재(1)로서, 상기 표피재(3)는 알루미늄 호일과 같이 비투습성을 갖는 필름 형상을 갖는 것을 사용할 수 있고, 예를 들어 알루미늄 호일, 알루미늄 증착 필름, PET 필름이 부착된 알루미늄 호일을 사용할 수 있다. 다만 알루미늄 호일, 알루미늄 증착 필름 및 PET필름이 부착된 알루미늄 호일은 표피재(3)로써 하나의 예시에 불과한 것이며, 그 외에도 에틸렌비닐알콜, 폴리비닐알콜, 산화규소, 산화 알루미늄, 나노클레이 코팅 및 유, 무기 복합재질을 포함하는 필름 형상인 것들을 사용할 수 있다.
상기 표피재(3)의 일면에 바인더를 이용하여 장섬유시트(2)를 부착할 수 있다. 상기 장섬유시트(2)는 소정의 길이로 절단된 장섬유를 불규칙하게 포개어 시트 형식으로 제조한 것으로써 소정의 두께를 갖도록 형성한 것을 의미한다. 이때 상기 바인더는 예를 들어 필름 형상의 접착제를 사용할 수 있다.
여기에서, 장섬유시트(2)는 예를 들어 촙스트랜드 매트(Chopped Strand Mat), 이글라스 매트(E-Glass Mat) 및 탄소섬유 중 어느 하나의 소재를 사용하여 제조할 수 있고, 상기 소재는 얇은 매트를 형성할 수 있는 것들이다.
특히, 촙스트랜드 매트는 이글라스 조성을 갖는 유리섬유를 대략 50mm 정도의 길이로 절단하여 얇고 편평한 매트로 만든 것을 말하는데, 절단된 장섬유를 불규칙한 배열로 얇고 편평하게 핀 후 접착제를 이용하여 결합한 것이다. 상기 촙스트랜드 매트는 특히 수지 함침 속도가 빠르다는 장점이 있고, 곡면으로 형성되는 단열재에 사용시 곡면성형이 용이하다는 특징이 있다.
상기 촙스트랜드 매트의 제조시 사용되는 접착제는 특히 제한하지 않으나 예를 들어, 불포화 폴리에스터수지를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 장섬유시트(2)로 상기 촙스트랜드 매트를 사용하는 것으로 한다.
장섬유시트(2)는 유리섬유와 같은 장섬유를 소정의 길이로 절단한 후 소정의 두께가 되도록 불규칙한 배열로 배치하여 얇고 편평하게 포갠 후 이들을 결합하여 만들게 됨으로써 장섬유시트(2) 내부에 수많은 공극을 형성할 수 있다.
이러한 공극들로 인해 추후 단열층 및 장섬유시트의 결합시 제공되는 접착제가 장섬유시트의 공극 사이사이로 함침이 효과적으로 이루어지는 동시에 단열층과 결합되기 때문에 별도의 함석작업 없이도 단열재의 표면강도를 극대화시킬 수 있는 것이다. 따라서 단열재 시공 과정을 단축시키는 동시에 내구성을 유지 또는 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 외부 충격이 가해지는 경우에도 쉽게 복원이 되어 단열재의 수명을 연장시킬 수 있다.
나아가 장섬유의 불규칙한 배열로 인한 공극이 시트 상에서 소정의 두께로 형성되는바 쿠션 특성이 매우 우수하기 때문에 이러한 장섬유시트(2)가 알루미늄 호일과 같은 표피재(3)에 결합되면 무수한 공극의 존재로 인해 외부 진동 발생시에도 섬유 조직의 변화가 발생하지 않는다. 따라서 흡음 및 차음 특성을 향상시킬 수 있다는 장점도 가진다.
또한 도 2에서와 같이 본 발명의 외피재는 함석을 포함하지 않는 특징이 있는데, 장섬유시트 상 장섬유가 불규칙한 배열을 이루게 됨으로써 장섬유시트를 포함하는 외피재가 어떠한 방향으로 접히게 되더라도 종래 함석을 포함하는 외피재에 비하여 복원성이 우수한 장점이 있다.
즉 동일한 두께를 갖는 글라스클로스에 비교하여 복원성이 매우 우수한 특성이 있고, 불규칙한 배열에 의해 수많은 공극을 함유하기 때문에 상기 언급한 것과 같이 흡음 및 차음 특성이 뛰어나 배관 등에서 발생하는 소음을 저하시킬 수 있는 장점이 있다
나아가 상기와 같은 구성에 의해 종래 알루미늄호일에 글라스크로스를 결합한 외피재의 외면은 함석판으로 외피재의 외경을 감싸지 않으면 글라스크로스의 일정판 패턴 무늬가 그대로 표출된다. 반면, 본 발명의 알루미늄호일과 장섬유시트를 결합한 외피재의 구성은 장섬유시트의 불규칙한 섬유 패턴에 의해 오히려 주름이 없고 매끄러운 표면을 노출하는바, 종래 함석판을 사용한 경우보다 미려한 외관을 제공할 수 있다.
이와 같이 장섬유시트의 불규칙한 섬유패턴으로 인해 단열재에 핀(PIN) 작업시 임의 가공 및 시공성이 용이한바, 종래 사용하던 함석판을 사용하지 않아 함석판 절단시 발생하는 섬유 및 분진의 흩날림 현상을 극소화시켜 작업 환경을 개선할 수 있는 장점도 있다.
동일한 두께를 갖는 글라스클로스에 비교하여 복원성이 매우 우수한 특성이 있고, 불규칙한 배열에 의해 수많은 공극을 함유하기 때문에 상기 언급한 것과 같이 흡음 및 차음 특성이 뛰어나 배관 등에서 발생하는 소음을 저하시킬 수 있는 장점이 있다.
이하 본 발명의 단열층에 대하여 자세하게 서술하도록 한다.
선박, 해상 또는 육상의 플렌트 등에 사용되는 배관의 경우 선박 또는 플렌트의 규모에 따라 사용되는 배관의 형태 및 사이즈가 매우 다양하다. 예를 들어 대규모 플렌트 또는 선박의 경우 보관 및 취급이 용이한 사이즈의 배관을 수백, 수천개 연결하여 벽체에 고정 및 설치할 수 밖에 없으며, 배관을 연결하기 위해 배관을 도 6과 같은 슬리브에 삽입하여 고정 설치되는 것이 일반적이다.
상기와 같이 배관의 외경에는 슬리브에 의해 다양한 형상 및 사이즈의 돌기가 형성되고, 이러한 배관의 외경에 단열재를 씌우는 경우 배관의 외경과 접촉되는 단열재의 한면은 상기 도구에 의한 돌기 부위에 적합한 홈이 형성되지 않으면 단열재의 밀착성이 저하되어, 단열보온의 효과가 떨어질 수 있다.
예를 들어 대형 선박 등에 사용되는 대형 배관은 도 6과 같이 대형 슬리브를 사용하며 이러한 슬리브(sleeve)의 외경에는 고정커버가 돌출되어, 그 외경이 매우 크기 때문에 이에 비례하여 단열재의 두께가 두꺼워지는 것이 일반적이다. 따라서 상기 대형 배관에 사용되는 슬리브의 외경에 맞추어 깊은 돌기를 도려내야 하고, 슬리브에 수반되는 것으로서, 슬리브에 비해 돌출의 정도가 적은 키(key)에 맞는 얕은 돌기도 도려내야 한다. 이때 깊은 돌기와 함께 깊은 돌기에 근접해 있는 얕은 돌기를 함께 도려내는 작업 시, 면밀한 홈의 형성이 쉽지 않고, 불필요한 홈이 발생할 수 있는바, 불필요한 홈에 의해 배관과 단열층의 밀착성이 떨어져, 단열효과가 저하될 수 있다.
이와 같은 문제점을 보완하기 위해 종래 단열재의 경우 단열재의 일면에 배관의 외경에 형성되는 돌기에 적합한 홈을 하나하나 파내는 작업을 진행하였다. 그런데 종래 내구성을 확보하기 위해 단열소재를 고밀도로 적층하여 압착된 상태의 두꺼운 단열층을 사용하는 것이 일반적이고, 이 경우 고밀도로 적층된 단열층은 강도가 매우 크고, 배관에 형성되는 돌기 등의 외경이 크기 때문에 이에 맞도록 깊은 홈을 하나하나 파내는 작업 공정이 용이하지 않을 뿐 아니라, 정밀도가 떨어지고, 시간 및 인력이 많은 부분 소모되어 작업 공정이 어렵고, 효율을 저하시키는 단점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 단열재는 단열층을 적어도 한층 이상 레이어드하여 배관의 외경에 돌출된 다양한 형태의 돌기와 대응되는 홈을 정밀하고 용이하게 제작할 수 있도록 하였다.
보다 상세하게 본 발명의 단열재는 도 2와 같이 외피재 일면에 단열층을 적층하되, 상기 단열층은 제1단열층(4) 및 제2A단열층(5)을 레이어드하는 구성일 수 있다. 이때 상기 제1단열층(4)은 무기질단열소재가 적층되어 접착수지로 결합된 소정의 두께를 갖는 매트 형태일 수 있고, 상기 제2A단열층(5)은 미네랄울, 글라스울, 세라크울, 이글라스매트 및 탄소섬유 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제2A단열층(5)은 배관의 외경을 감싸는바, 제2A단열층(5)의 일면은 배관의 외경에 돌출된 다양한 형태 및 사이즈의 돌기에 맞는 홈을 용이하게 형성할 수 있는 구성인 것이 바람직하다.
따라서 외피재와 함께 배관의 최외곽에 배치되는 미네랄울, 글라스울, 세라크울, 이글라스매트 및 탄소섬유 중 어느 하나로 이루어지는 제2A단열층(5)은 제1단열층(4)에 비하여 두께를 얇게 구성하는 것이 상술한 돌기에 맞는 홈을 쉽게 파내기 위해 바람직하다.
나아가 상기 제2A단열층(5)의 내경에 홈을 형성하는 작업을 용이하게 하기 위하여 제2A단열층(5)을 제1단열층(4) 상에 적층하기에 앞서 제2A단열층(5)을 가압 롤링하여 제2A단열층(5)의 섬유조직을 부드럽게 조절할 수 있다.
이때 상기 제1단열층의 양 말단은 상기 제2A단열층의 양 말단을 감싸는 구성이고, 제1단열층의 가로너비가 상기 제2A 또는 제2B단열층의 가로너비에 비해 넓은 것이 바람직하다.
이는 제1단열층에 내포된 바인더가 가온에 의해 액화되는바, 제1단열층과 제2A단열층의 접촉면이 결합되는 동시에 제1단열층의 양말단이 제2A단열층의 양말단을 감싸면서 경화되어, 제1단열층과 제2A단열층은 별도의 바인더 없이도 견고한 결합을 형성할 수 있도록 한다. 따라서 제1단열층의 가로너비를 제2A단열층의 가로너비에 비하여 넓게 하는 것이 바람직하되, 배관의 사이즈 및 형태에 따라 적절히 조절할 수 있다. 상기와 같은 단열재를 배관의 외경에 이어 붙여 단열재 시공을 완료할 수 있다.
한편 본 발명은 도 3과 같이 상기 제1단열층(4) 및 제2B단열층(6)을 레이어드하되, 상기 제2B단열층(6)의 일면에 주름을 포함할 수 있다. 구체적으로 도 3과 같이 제2B단열층(6)은 배관의 외경과 접촉되는 일면을 크림프(crimp)시켜 주름을 형성시킬 수 있다.
예를 들어 매트 형태의 제2B단열층(6)을 상하에 롤러가 위치하는 롤링 머신에 투입시키되, 상면 및 하면에 위치하는 롤러의 속도를 상이하게 하여 일면 또는 양면에 주름이 형성시킬 수 있고, 밀리는 과정에서 기적층된 단열소재의 밀도가 한층 더 높아져 고강도의 제2B단열층(6)을 얻을 수 있다.
상기와 같이 배관의 외경과 접촉되는 제2B단열층(6)의 일면에 주름이 형성되는 경우 단열소재가 고밀도로 결합된 단단한 형태이더라도 주름이 형성된 면의 섬유조직이 매우 부드러워 홈 형성을 위한 단열층 내면의 적출작업이 용이할 뿐 아니라 접힘이 자유로워 곡선체의 형성이 용이하여 작업의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.
이때 상기 제1단열층의 양 말단은 상기 제2B단열층의 양 말단을 감싸는 구성이고, 제1단열층의 가로너비가 상기 제2B단열층의 가로너비에 비해 넓은 것이 바람직하며, 상술한 내용과 동일한 내용은 생략하는 것으로 한다.
한편, 본 발명은 도 4와 같이 표피재(2), 외피재(1), 제1단열층(4), 제2B단열층(6) 상에 주름을 포함하는 제2B단열층(6)과 동일한 형태의 제3단열층(7)을 한층 더 적층하여 단열재를 구성할 수 있다.
따라서 도 4의 사진과 같이 제1단열층(4) 및 주름을 포함하는 제2B단열층(6) 상에 제3단열층(7)을 추가로 적층할 경우, 깊은 돌기에 맞는 홈을 도려낼 수 있을 뿐 아니라, 각 층마다 경계가 뚜렷하여 깊은 돌기와 얕은 돌기에 맞는 홈을 도려내는 작업시 불필요한 홈이 발생하지 않아 방열 가능성이 있는 공간의 형성을 최소화시킬 수 있다.
따라서 배관으로부터 방열의 가능성을 낮추어 단열효과를 확보할 수 있고, 제1단열층을 보완하여 고밀도로 압착된 크림핑 매트인 제2B단열층(6) 및 제3단열층(7)에 의해 내구성은 확보하되, 작업 공정까지 용이한 장점이 있다. 이때 상기 제1단열층의 양 말단은 상기 제2B단열층 및 제3단열층의 양 말단을 감싸는 구성이고, 제1단열층의 가로너비가 상기 제2B단열층 및 제3단열층의 가로너비에 비해 넓은 것이 바람직하며, 상술한 내용과 동일한 내용은 생략하는 것으로 한다.
또한, 본 발명은 도 5와 같이 표피재, 외피재, 제1단열층(4), 크림핑 매트인 제2B단열층(6) 상에 제1단열층(4)를 한층 더 적층하여 단열재를 구성할 수 있다.
상기 구성의 경우, 도 5의 사진과 같이 크림핑 매트인 제2B단열층(6) 상에 제1단열층(4)를 더 적층하여 크림핑된 제2B단열층(6) 외관의 노출을 방지할 수 있다. 이때 적층되는 제1단열층(4)은 외피재의 일면에 결합되는 제1단열층(4)에 비하여 두께를 얇게 구성하는 것이 바람직하다.
즉 제1단열층(4)는 크림핑된 제2B단열층(6)의 외부 노출을 방지하는 수단으로 사용하되, 일반적으로 단열재로 사용되는 제1단열층의 두께에 비하여 얇은 두께로 구성되는 것이 배관에 형성된 돌기에 맞는 홈을 도려내는 작업을 용이하게 할 수 있다.
나아가 크림핑 매트인 제2B단열층(6)의 노출을 방지함으로써, 제2단열층(6)으로부터 발생할 수 있는 섬유조직 가루 등의 분진을 사전에 예방할 수 있어, 단열재의 제작 및 단열재로 배관을 감싸는 작업 환경을 보다 개선할 수 있는 장점이 있다.
이때 상기 제1단열층의 양 말단은 상기 제2B단열층 및 제4단열층의 양 말단을 감싸는 구성이고, 제1단열층의 가로너비가 상기 제2B단열층 및 제1단열층의 가로너비에 비해 넓은 것이 바람직하며, 상술한 내용과 동일한 내용은 생략하는 것으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면 표피재, 장섬유시트, 제1단열층(4) 및 제2A단열층(6)이 적층된 단열재의 제조방법을 제공한다.
상기 제2A단열재(5)는 미네랄울, 글라스울, 세라크울, 이글라스매트 및 탄소섬유 중 어느 하나로 이루어진 것이다.
상기 단열재는 표피재, 장섬유시트, 제1단열층 및 제2A단열층을 준비하는 제1A단계, 상기 장섬유시트 일면에 바인더를 도포하여 상기 표피재를 결합하는 제2A단계, 상기 장섬유시트의 타면에 바인더를 도포하여 상기 제1단열층을 결합하는 제3A단계 및 상기 제2A단열층을 ∩형 금형 상에 안착시킨 후 제1단열층을 적층하고, 금형의 덮개를 덮어 가온 및 가압하는 제4A단계를 포함하여 도 2와 같이 제조된다.
∩형 금형 상 제2A단열층을 안착시킨 후 제1단열층을 적층하는 것이 상기 제2A단열층의 내경이 배관의 외경을 감싸는 구성이 될 수 있어 바람직하다.
이때 ∩형 금형 상 제2A단열층을 안착시킨 후 제1단열층을 적층하고, 금형의 덮개를 덮어 가온 및 가압하는 경우 별도의 접착제 없이도 제1단열층 및 제2A단열층 내부에 경화되어 있는 바인더가 액화되고, 재경화되는 과정에서 제1단열층 및 제2A단열층의 표면의 결합을 형성시킨다.
나아가 제1단열층의 양말단의 너비가 제2A단열층의 양말단의 너비에 비해 넓게 구성하는 것이 바람직하다. 상기 제1단열층에 내포된 바인더가 가온에 의해 액화되고, 제1단열층과 제2A단열층의 접촉면이 결합되는 동시에 제1단열층의 양말단이 제2A단열층의 양말단을 감싸면서 경화되는바, 제1단열층과 제2A단열층은 별도의 바인더 없이도 견고한 결합을 형성할 수 있도록 하기 때문이다.
즉 제1단열층 또는 제2A단열층을 결합시 제1단열층 또는 제2A단열층의 표면에 바인더를 도포하는 별도의 과정이 필요없고, 바인더 건조 단계를 생략할 수 있어 작업공정을 단순화할 수 있다. 또한 바인더를 건조하는 과정에서 발생할 수 있는 분진 등으로부터 작업환경을 개선할 수 있으며, 건조과정에서 소요되는 비용 및 인력을 절약할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 다른 견지에 따르면 표피재, 장섬유시트, 제1단열층(4) 및 제2B단열층(6)이 적층된 단열재의 제조방법을 제공한다.
상기 단열재는 표피재, 장섬유시트, 제1단열층 및 2B단열층을 준비하는 제1B단계, 상기 장섬유시트 일면에 바인더를 도포하여 상기 표피재를 결합하는 제2B단계, 상기 장섬유시트의 타면에 바인더를 도포하여 상기 제1단열층을 결합하는 제3B단계 및 상기 제2B단열층을 금형에 안착시킨 후, 제2B단열층 상에 제1단열층을 적층하여 가온 및 가압하는 제4B단계를 포함하여 도 3과 같이 제조된다.
∩형 금형 상 제2B단열층을 안착시킨 후 제1단열층을 적층하는 것이 상기 제2B단열층의 내경이 배관의 외경을 감싸는 구성이 될 수 있어 바람직하다.
이때 ∩형 금형 상 제2A단열층을 안착시킨 후 제1단열층을 적층하고, 금형의 덮개를 덮어 가온 및 가압하는 경우 별도의 접착제 없이도 제1단열층 내부에 경화되어 있는 바인더가 액화되어 제2B단열층 내부에 침투하고, 재경화되는 과정에서 제1단열층 및 제2B단열층의 결합을 견고하게 형성시킨다.
나아가 제1단열층의 양말단의 너비가 제2B단열층의 양말단의 너비에 비해 넓게 구성하는 것이 바람직하며, 상술한 내용과 동일한 내용은 생략하는 것으로 한다.
특히 상기 제1단열층은 제2B단열층과 달리 주름이 없어 단열층 내부에 공간이 거의 없는 상태로 압착된 것이기 때문에 내부가 매우 단단하게 경화되어 있는바, 제1단열층이 제2B단열층과 밀착된 후 경화되는 과정에서 제1단열층 조직이 경화되는 밀도에 따라 제2B단열층이 수축되어 제1단열층과 제2B단열층의 섬유조직이 더욱 강한 결합특성을 나타낼 수 있다.
이하 본 발명에서 서술하는 단열재의 제조방법을 추가로 서술하며, 상술한 내용과 동일한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면 상기 표피재, 장섬유시트, 제1단열층, 제2B단열층 및 제3단열층이 적층된 단열재의 제조방법을 제공한다.
상기 표피재, 장섬유시트, 제1단열층, 제2B단열층 및 제3단열층이 적층된 단열재는 표피재, 장섬유시트, 제1단열층, 제2B단열층 및 제3단열층을 준비하는 제1C단계, 상기 장섬유시트 일면에 바인더를 도포하여 상기 표피재를 결합하는 제2C단계, 상기 장섬유시트의 타면에 바인더를 도포하여 상기 제1단열층을 결합하는 제3C단계, ∩형 금형 상에 제2단열층 및 제3단열층을 순서대로 안착시킨 후, 제1단열층을 적층하여 가온 및 가압하는 제4C단계를 거쳐 도 4와 같이 제조된다.
상기 제4D단계는 제1단열층, 제2B단열층 및 제3단열층을 순차로 적층하여 결합시키는 단계이며, ∩형 금형 상에 제3단열층 및 제2B단열층을 순서대로 안착시킨 후, 제1단열층을 적층하는 구성이 상기 제3단열층의 내경이 배관의 외경을 감싸는 구성이 될 수 있어 바람직하다.
제1단열층은 상술한 내용과 같이 무기질단열소재의 내부에 바인더가 내포된 채 고밀도로 경화된 것인바, 제2B단열층과의 결합시 바인더가 필요 없으며, 따라서 건조과정을 생략할 수 있는 장점이 있고 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
또한 상술한 내용와 같이 제1단열층의 가로너비를 제2B단열층 및 제3단열층에 비하여 넓게 구성하여 제1단열층의 양 말단이 제2B단열층 및 제3단열층의 양 말단을 감싸며 경화되도록 하는 것이 바람직하며, 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면 상기 표피재, 장섬유시트, 제1단열층, 제2B단열층 및 제1단열층이 적층된 단열재의 제조방법을 제공한다.
상기 표피재, 장섬유시트, 제1단열층, 제2B단열층 및 제1단열층이 적층된 단열재는 표피재, 장섬유시트 및 제1단열층을 준비하는 제1D단계, 상기 장섬유시트 일면에 바인더를 도포하여 상기 표피재를 결합하는 제2D단계, 상기 장섬유시트의 타면에 바인더를 도포하여 상기 제1단열층을 결합하는 제3D단계, 및 ∩형 금형 상에 제1단열층 및 제2B단열층을 순서대로 안착시킨 후, 제1단열층을 적층하여 가온 및 가압하는 제4D단계를 거쳐 도 5와 같이 제조된다.
상기 제4D단계는 제1단열층, 제2B단열층 및 제1단열층을 적층하여 결합시키는 단계이며, ∩형 금형 상 제1단열층 및 제2B단열층을 순차로 안착시킨 후 제1단열층을 적층하는 것이 상기 제1단열층의 내경이 배관의 외경을 감싸는 구성이 될 수 있어 바람직하다
제1단열층은 상술한 내용과 같이 무기질단열소재의 내부에 바인더가 내포된 채 고밀도로 경화된 것인바, 제2B단열층과의 결합시 바인더가 필요 없으며, 따라서 건조과정을 생략할 수 있는 장점이 있고 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
이때 제1단열층의 가로너비를 제2B단열층에 비하여 넓게 구성하여 제1단열층의 양 말단이 제2B단열층의 양 말단을 감싸며 경화되도록 하는 것이 별도의 바인더 없이도 제1단열층, 제2B단열층, 제4단열층의 결합을 형성하기 위해 바람직하며 이와 관련하여 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 단열재는 단열소재가 고밀도로 적층된 제1단열층(4)을 포함하여 내구성이 있으며, 제1단열층 상에 제2A 또는 2B단열층, 제3 단열층 및 제1단열층을 추가로 레이어드하여 배관의 외관 형상에 적합한 단열재를 용이하게 시공할 수 있는 장점이 있다.
특히 배관 외경에 돌출된 돌기를 보호할 수 있는 맞춤형 단열재를 용이하지만 정밀하게 제작할 수 있어, 작업 효율성 및 생산 속도를 향상시킬 수 있고, 방열의 가능성을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 배관용 단열재는 선박, 플랜트 등의 배관을 단열 및 보온하기 위해 용이하게 이용할 수 있다.
1: 외피재
2: 표피재
3: 장섬유시트
4: 제1단열층
5: 제2A단열층
6: 제2B단열층
6-1: 주름의 골
6-2: 주름의 마루
6A: 주름
6-3: 절단부
7: 제3단열층
9: 배관

Claims (10)

  1. 알루미늄 호일과 같이 비투습성을 갖는 필름 형상의 표피재(2);
    상기 표피재(2)의 일면에 바인더를 통해 부착되되, 불규칙한 섬유패턴을 포함하는 장섬유시트(3);
    상기 장섬유시트(3)의 일면에 부착되되 배관의 외경을 감싸는 무기질 단열소재로 이루어진 제1단열층(4); 및
    상기 제1단열층(4)의 일면에 결합되어 배관의 외경을 감싸는 제2A단열층(5)을 포함하되, 상기 제1단열층(4)은 무기질단열소재가 적층되어 접착수지로 결합된 소정의 두께를 갖는 매트 형태이고, 상기 제2A단열층은 미네랄울, 글라스울, 세라크울, 이글라스매트 및 탄소섬유 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 단열재.
  2. 알루미늄 호일과 같이 비투습성을 갖는 필름 형상의 표피재(2);
    상기 표피재(2)의 일면에 바인더를 통해 부착되되, 불규칙한 섬유패턴을 포함하는 장섬유시트(3);
    상기 장섬유시트(3)의 일면에 부착되되 배관의 외경을 감싸는 무기질 단열소재로 이루어진 제1단열층(4); 및
    상기 제1단열층(4)의 일면에 결합되어 배관의 외경을 감싸는 제2B단열층(6)을 포함하되, 상기 제1단열층(4) 및 제2B단열층(6)은 무기질단열소재가 적층되어 접착수지로 결합된 소정의 두께를 갖는 매트 형태이고, 상기 제2B단열층(6)의 배관의 외경과 접촉되는 일면은 크림프(crimp)되어 주름을 형성한 것을 특징으로하는 단열재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2B단열층(6) 상에 제3단열층(7)이 추가로 레이어드되어, 상기 제3단열층(7)의 한면이 배관의 외경을 감싸되, 상기 제3단열층(7)의 배관의 외경과 접촉되는 일면은 크림프(crimp)되어 주름을 형성하는 것을 특징으로 하는 단열재.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2B단열층(6)의 상에 제1단열층(4)이 추가로 레이어드되어, 제1단열층(4)의 한면이 배관의 외경을 감싸는 것을 특징으로 하는 단열재.
  5. 제1항 및 제2항에 있어서,
    상기 제1단열층의 양 말단은 상기 제2A 또는 제2B단열층의 양 말단을 감싸는 구성이고, 제1단열층의 가로너비가 상기 제2A 또는 제2B단열층의 가로너비에 비해 넓은 것을 특징으로 하는 단열재.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1단열층의 양 말단은 상기 제2B단열층 및 제3단열층의 양 말단을 감싸는 구성이고, 상기 제1단열층은 가로너비가 상기 제2B단열층 및 제3단열층의 가로너비에 비해 넓은 것을 특징으로 하는 단열재.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1단열층 양 말단은 상기 제2B단열층의 양 말단을 감싸는 구성이고, 상기 제1단열층 가로너비가 상기 제2B단열층의 가로너비에 비해 넓은 것을 특징으로 하는 단열재.
  8. 상기 제1항 및 제2항의 단열재 제조방법은
    표피재, 장섬유시트 및 제1단열층을 준비하는 제1A단계;
    상기 장섬유시트 일면에 바인더를 도포하여 상기 표피재를 결합하는 제2A단계;
    상기 장섬유시트의 타면에 바인더를 도포하여 상기 제1단열층을 결합하는 제3A단계; 및
    상기 제2A 또는 2B단열층을 ∩형 금형 상에 안착시키고, 상기 제1단열층을 적층한 후 금형의 덮개를 덮어 가온 및 가압하여 제4A단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재 제조방법.
  9. 상기 제3항의 단열재 제조방법은
    표피재, 장섬유시트 및 제1단열층을 준비하는 제1C단계;
    상기 장섬유시트 일면에 바인더를 도포하여 상기 표피재를 결합하는 제2C단계;
    상기 장섬유시트의 타면에 바인더를 도포하여 상기 제1단열층을 결합하는 제3C단계; 및
    ∩형 금형 상에 제3단열층을 안착시킨 후, 제2B단열층 및 제1단열층을 순차로 적층 한 후 금형의 덮개를 덮어 가온 및 가압하는 제4C단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재 제조방법.
  10. 상기 제4항의 단열재 제조방법은
    표피재, 장섬유시트 및 제1단열층을 준비하는 제1D단계;
    상기 장섬유시트 일면에 바인더를 도포하여 상기 표피재를 결합하는 제2D단계;
    상기 장섬유시트의 타면에 바인더를 도포하여 상기 제1단열층을 결합하는 제3D단계; 및
    ∩형 금형 상에 제1단열층을 안착시킨 후, 제2B단열층 및 제1단열층을 순차로 적층 한 후, 금형의 덮개를 덮어 가온 및 가압하는 제4D단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재 제조방법.
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