KR20200107415A - Heat Insulating board for fire door with improved heat insulation property and heat block property and manufacturing method thereof and fire door using thereof - Google Patents

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KR20200107415A KR1020190026519A KR20190026519A KR20200107415A KR 20200107415 A KR20200107415 A KR 20200107415A KR 1020190026519 A KR1020190026519 A KR 1020190026519A KR 20190026519 A KR20190026519 A KR 20190026519A KR 20200107415 A KR20200107415 A KR 20200107415A
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윤종현
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Abstract

The present invention relates to an insulation material for a fire door with excellent heat insulation and heat shielding properties, a manufacturing method thereof, and a fire door using the same. The present invention includes, between lower and upper covers woven of glass fibers, a core material in which fumed silica powder, expanded perlite powder, an opacifying agent, and inorganic fibers are mixed. According to the present invention, four corners where the lower and upper covers meet are sewn.

Description

단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재 및 그 제조방법 및 이를 이용한 방화문 {Heat Insulating board for fire door with improved heat insulation property and heat block property and manufacturing method thereof and fire door using thereof}[Heat Insulating board for fire door with improved heat insulation property and heat block property and manufacturing method thereof and fire door using thereof]

본 발명은 방화문용 단열재 및 그 제조방법 및 이를 이용한 방화문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흄드 실리카 분말 및 팽창 퍼라이트 분말을 포함하는 단열재로서, 외피는 박음질 및 퀼팅된 것을 특징으로 하는 단열재 및 그 제조 방법 및 이를 이용한 방화문에 관한 것이다. The present invention relates to a fire door insulation material and a method of manufacturing the same, and a fire door using the same, and more particularly, as an insulation material comprising fumed silica powder and expanded perlite powder, wherein the outer shell is sewn and quilted, and a method of manufacturing the same And it relates to a fire door using the same.

종래 방화문에 사용되고 있는 주요 단열재는 미네랄 울(Mineral wool)이다. 방화문의 내화 시험 방법으로 KS F 2268-1(ISO 3008)을 적용하고 있는데, 이 때 차열성은 가열시간 기준 이면의 상승온도로 판단하며, 가열시간 기준은 30분, 1시간, 2시간, 3시간이다. 방화문에 사용되는 단열재로써 미네랄울을 사용하여 시험을 하는 경우, 차열성 판단 기준인 30분을 만족시키기 어려운 문제가 존재한다. The main insulating material used in conventional fire doors is mineral wool. KS F 2268-1 (ISO 3008) is applied as a fireproof test method for fire doors. In this case, the heat shielding property is judged by the rising temperature on the back side based on the heating time, and the heating time standards are 30 minutes, 1 hour, 2 hours, 3 It's time. In the case of testing using mineral wool as an insulating material used for fire doors, there is a problem that it is difficult to satisfy the 30 minutes criteria for determining heat shielding properties.

이에, 차열성 기준인 30분 이상을 만족시키기 위하여 고밀도의 차열성 보드, 예를 들면 석고 보드 등을 화염부 측으로 적용하는 기술이 사용되기도 하나, 이는 방화문에 적용되는 단열재의 두께를 감소시키는 결과를 낳게 되므로 방화문의 주요 역할인 단열성(열관류율 상승)의 감소가 발생하는 또 다른 문제가 발생한다. Therefore, in order to satisfy the heat shielding criterion of 30 minutes or more, a technique of applying a high-density heat shielding board, for example, gypsum board, to the flame side is used, but this results in a reduction in the thickness of the insulation material applied to the fire door. Therefore, another problem arises in that the insulation property (increased heat transmission rate), which is the main role of the fire door, decreases.

단열재로 사용되는 무기소재는 대부분 내부에 많은 비표면적을 부여함으로써 우수한 단열성을 나타내게 되는데, 이와 같이 내부에 많은 비표면적을 갖게 하기 위하여 바인더를 사용하지 않거나 아주 소량 사용하는 것이 바람직하다. 내부에 기공이 많은 입자는 바인더의 흡수가 커서 내부 비표면적이 작아지기 때문이다. 또한, 바인더를 사용하는 경우 바인더에 의한 접점(contact point) 전도에 따른 열전달로 인해 단열성능이 떨어지게 되기 때문에 바인더를 사용하지 않는 것이 우수한 단열성을 나타내는데 보다 바람직하다. Most of the inorganic materials used as heat insulators exhibit excellent heat insulation by giving a large specific surface area to the inside. In order to have a large specific surface area inside, it is preferable not to use a binder or to use a very small amount. This is because the particles having many pores inside have a large absorption of the binder, resulting in a small internal specific surface area. In addition, in the case of using a binder, since the thermal insulation performance is degraded due to heat transfer due to conduction of a contact point by the binder, it is more preferable not to use a binder to exhibit excellent thermal insulation properties.

대한민국공개특허공보 제10-2010-0083543호 "실리카 에어로젤에 부직포 상태의 섬유가 보강된 유연성이 우수한 단열재의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 단열재" 에서 화학섬유, 탄소섬유, 유리섬유 등으로 부직포 상태의 막을 제조하고 유기접착제를 부직포 막에 도포하고, 그 위에 실리카 에어로젤을 흡착시키고, 이렇게 제조된 단열재를 적층하여 W형상을 갖는 바늘을 이용하여 박음질하여 제조하는 방식을 제시하고 있다. 그러나 비용제형 유기접착제를 사용하므로 실리카 에어로젤에 유기접착제가 흡수되는 것은 일부 방지되나, 공정이 복잡하고, 제조비용이 높을 뿐 아니라, 제조 후 유기접착제와의 결합력이 약해 분진 발생의 문제가 있다.From Korean Patent Application Publication No. 10-2010-0083543 "Method of manufacturing a highly flexible insulation material reinforced with non-woven fiber in silica aerogel, and an insulation material manufactured by the method", non-woven fabric with chemical fiber, carbon fiber, glass fiber, etc. A method of manufacturing a film in a state of being prepared, applying an organic adhesive to a nonwoven fabric film, adsorbing silica airgel thereon, laminating the thus prepared insulating material, and sewing it using a needle having a W shape is proposed. However, since a non-formulated organic adhesive is used, absorption of the organic adhesive into the silica aerogel is partially prevented, but the process is complicated, the manufacturing cost is high, and the bonding strength with the organic adhesive after manufacture is weak, resulting in a problem of dust generation.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 미네랄울 보다 우수한 단열성 및 차열성을 동시에 나타낼 수 있는 방화문용 단열재를 제공하며, 특히 바인더를 사용하지 않아 다공성 물질의 내부 비표면적의 축소를 방지할 수 있으면서도 성형성이 우수하고, 제조공정을 연속적으로 실시함에 따라 재료비 감소와 공정 비용을 감소시킬 수 있는 방화문용 단열재 및 그 제조방법 및 이를 이용한 방화문을 제공하는 것을 해결 과제로 한다.The present invention has been conceived to solve the above problems, and provides an insulating material for fire doors capable of simultaneously exhibiting better thermal insulation and heat shielding properties than mineral wool. In particular, since no binder is used, the reduction of the internal specific surface area of the porous material is prevented. It is a problem to provide a fire door insulation material, a method of manufacturing the same, and a fire door using the same, which is capable of and has excellent formability and can reduce material cost and process cost by continuously performing the manufacturing process.

전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서,As a means for solving the aforementioned problems,

본 발명의 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재는, 유리 섬유로 직조된 하부 외피 및 상부 외피의 사이에 흄드 실리카 분말, 팽창 퍼라이트 분말, 불투명화제 및 무기섬유가 혼합된 심재를 포함하고, 하부 외피와 상부 외피가 만나는 모서리 4개를 박음질 또는 오바로크한 것을 특징으로 한다.The insulating material for fire doors having excellent heat insulation and heat shielding properties of the present invention includes a core material in which fumed silica powder, expanded perlite powder, opacifying agent and inorganic fibers are mixed between the lower and upper shells woven of glass fibers, and the lower shell It is characterized in that the four corners where the and upper shell meet are sewn or overlocked.

또한, 상기 심재는 심재 전체 중량 대비 흄드 실리카 분말 54~93중량% 및 팽창 퍼라이트 분말 0.5~37.4중량%, 불투명화제 1~5중량%, 무기섬유 1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the core material is characterized in that it contains 54 to 93% by weight of fumed silica powder and 0.5 to 37.4% by weight of expanded perlite powder, 1 to 5% by weight of opacifying agent, and 1 to 10% by weight of inorganic fibers based on the total weight of the core material.

또한, 상기 팽창 퍼라이트 분말의 입자크기는 1 내지 300㎛인 것을 특징으로 한다. In addition, the particle size of the expanded perlite powder is characterized in that 1 to 300㎛.

또한, 상기 상부 외피 및 하부 외피의 두께는 0.1 내지 3 mm인 것을 특징으로 한다. In addition, the thickness of the upper and lower shells is characterized in that 0.1 to 3 mm.

또한, 상기 불투명화제는 탄화규소, 그라파이트, 지르코니아, 지르콘, 알루미나 또는 산화티탄인 것을 특징으로 한다. In addition, the opacifying agent is characterized in that silicon carbide, graphite, zirconia, zircon, alumina or titanium oxide.

또한, 상기 무기섬유는 유리섬유, 현무암 섬유, 미네랄울, 지르코늄 또는 세라믹 섬유인 것을 특징으로 한다. In addition, the inorganic fiber is characterized in that it is glass fiber, basalt fiber, mineral wool, zirconium or ceramic fiber.

또한, 상기 단열재의 상면과 하면을 퀼팅하는 것을 특징으로 한다. In addition, it is characterized in that quilting the upper and lower surfaces of the insulating material.

본 발명의 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재의 제조방법은, (1) 흄드 실리카 분말, 팽창 퍼라이트 분말, 불투명화제 및 무기섬유를 혼합하여 심재를 형성하는 단계; (2) 하부 외피를 연속적으로 공급하는 단계; (3) 상기 하부 외피 위에 상기 심재를 연속적으로 공급하는 단계; (4) 상기 심재 위에 상부 외피를 연속적으로 공급하는 단계; (5) 하부외피와 상부외피가 심재를 감싸도록 하부외피와 상부외피의 3면을 박음질하는 단계; (6) 상기 심재를 연속 압축 및 성형하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The method of manufacturing a fire door insulation material having excellent thermal insulation and heat shielding properties of the present invention includes: (1) forming a core material by mixing fumed silica powder, expanded perlite powder, opacifying agent, and inorganic fibers; (2) continuously supplying the lower shell; (3) continuously supplying the core material on the lower shell; (4) continuously supplying an upper shell on the core material; (5) stitching three sides of the lower and upper shells so that the lower and upper shells surround the core material; (6) continuously compressing and molding the core material; It characterized in that it comprises a.

또한, 상기 심재는 심재 전체 중량 대비 흄드 실리카 분말 54~93중량% 및 팽창 퍼라이트 분말 0.5~37.4중량%, 불투명화제 1~5중량%, 무기섬유 1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the core material is characterized in that it contains 54 to 93% by weight of fumed silica powder and 0.5 to 37.4% by weight of expanded perlite powder, 1 to 5% by weight of opacifying agent, and 1 to 10% by weight of inorganic fibers based on the total weight of the core material.

또한, 상기 팽창 퍼라이트 분말의 입자크기는 1 내지 300㎛인 것을 특징으로 한다. In addition, the particle size of the expanded perlite powder is characterized in that 1 to 300㎛.

또한, 상기 상부 외피 및 하부 외피의 두께는 0.1 내지 3mm인 것을 특징으로 한다. In addition, the thickness of the upper and lower shells is characterized in that 0.1 to 3mm.

또한, 상기 불투명화제는 탄화규소, 그라파이트, 지르코니아, 지르콘, 알루미나 또는 산화티탄인 것을 특징으로 한다. In addition, the opacifying agent is characterized in that silicon carbide, graphite, zirconia, zircon, alumina or titanium oxide.

또한, 상기 무기섬유는 유리섬유, 현무암 섬유, 미네랄울, 지르코늄 또는 세라믹 섬유인 것을 특징으로 한다. In addition, the inorganic fiber is characterized in that it is glass fiber, basalt fiber, mineral wool, zirconium or ceramic fiber.

또한, 상기 (6) 단계 이후에, 단열재의 상면과 하면을 퀼팅하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, after the step (6), quilting the upper and lower surfaces of the insulating material; characterized in that it further comprises.

본 발명의 방화문은 상기 단열재를 포함하는 것을 특징으로 한다. The fire door of the present invention is characterized in that it comprises the heat insulating material.

본 발명의 방화문은 상기 제조방법에 의한 단열재를 포함하는 것을 특징으로 한다. The fire door of the present invention is characterized in that it comprises a heat insulating material according to the manufacturing method.

본 발명의 방화문용 단열재는 방화문에 적용하여 KS F 2268-1(ISO 3008) 기준으로 차열성 시험시 1시간 이상의 가열시간에도 기준 이면의 상승온도 범위를 만족시킬 수 있는 효과가 있다. 이와 동시에 종래 단열재로서 미네랄울 등을 사용하는 방화문 보다 높은 단열성 및 차열성을 확보할 수 있다.The heat insulating material for fire doors of the present invention is applied to fire doors and has an effect of satisfying the rising temperature range on the rear surface of the standard even with a heating time of 1 hour or more when performing a heat shielding test based on KS F 2268-1 (ISO 3008). At the same time, it is possible to secure higher insulation and heat shielding properties than fire doors using mineral wool or the like as a conventional heat insulating material.

본 발명의 방화문용 단열재는 바인더를 사용하지 않음으로써 내부에 많은 비표면적을 부여할 수 있고, 우수한 단열성 및 차열성을 확보할 수 있다.The heat insulating material for fire doors of the present invention can impart a large specific surface area to the interior by not using a binder, and can secure excellent heat insulation and heat shielding properties.

또한, 연속적인 제조방법을 사용함으로 인하여 공정이 단순해지고, 분진 발생정도가 줄어들며, 제조비용이 낮아지는 효과가 있다.In addition, the use of a continuous manufacturing method simplifies the process, reduces dust generation, and reduces manufacturing cost.

도 1은 본 발명 단열재를 구성하는 외피와 심재의 위치 관계를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 단열재의 하부외피와 상부외피가 박음질 된 것을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 단열재가 퀼팅된 것을 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 단열재의 연속적인 제조방법을 나타내는 모식도이다.
1 is a schematic diagram showing a positional relationship between a shell and a core material constituting the heat insulating material of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing that the lower and upper shells of the insulation of the present invention are sewn.
3 is a schematic diagram showing that the heat insulating material of the present invention is quilted.
Figure 4 is a schematic diagram showing a continuous method of manufacturing the heat insulating material of the present invention.

이하, 본 발명의 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재 및 그 제조방법에 관하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the heat insulating material for fire doors having excellent heat insulation and heat shielding properties of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in more detail.

본 발명은 유리 섬유로 직조된 하부 외피(10) 및 상부 외피(30)의 사이에 흄드 실리카 분말, 팽창 퍼라이트 분말, 불투명화제 및 무기섬유가 혼합된 심재(20)를 포함하고, 하부 외피와 상부 외피가 만나는 모서리 4개를 박음질한 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재에 관한 것이다.The present invention includes a core material 20 in which fumed silica powder, expanded perlite powder, opacifying agent and inorganic fibers are mixed between the lower shell 10 and the upper shell 30 woven of glass fibers, and the lower shell and the upper shell It relates to an insulation material for fire doors having excellent thermal insulation and heat shielding properties, characterized in that four corners where the outer shell meets are sewn.

본 발명은 (1) 흄드 실리카 분말, 팽창 퍼라이트 분말, 불투명화제 및 무기섬유를 혼합하여 심재를 형성하는 단계;The present invention comprises the steps of (1) forming a core material by mixing fumed silica powder, expanded perlite powder, opacifying agent, and inorganic fibers;

(2) 하부 외피를 연속적으로 공급하는 단계;(2) continuously supplying the lower shell;

(3) 상기 하부 외피 위에 상기 심재를 연속적으로 공급하는 단계;(3) continuously supplying the core material on the lower shell;

(4) 상기 심재 위에 상부 외피를 연속적으로 공급하는 단계;(4) continuously supplying an upper shell on the core material;

(5) 하부외피와 상부외피가 심재를 감싸도록 하부외피와 상부외피를 박음질하는 단계;(5) stitching the lower and upper shells so that the lower and upper shells surround the core material;

(6) 상기 (5)단계의 결과물을 연속 압축 및 성형하는 단계;(6) continuously compressing and molding the result of step (5);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재의 제조방법에 관한 것이다. It relates to a method of manufacturing an insulating material for fire doors having excellent heat insulation and heat shielding properties, comprising a.

도 1을 참고하면, 본 발명의 방화문용 단열재(100)는 하부외피(10), 심재(20) 및 상부외피(30)을 포함한다. 하부 외피(10) 및 상부외피(30)의 사이에 심재(20)가 포함되어 있는 형태이다. Referring to FIG. 1, the heat insulating material 100 for a fire door of the present invention includes a lower shell 10, a core material 20, and an upper shell 30. The core material 20 is included between the lower shell 10 and the upper shell 30.

본 발명의 방화문용 단열재의 제조방법은 (1) 단계로 흄드 실리카 분말, 팽창 퍼라이트 분말, 불투명화제 및 무기섬유를 혼합하여 심재를 형성한다.In the method of manufacturing the heat insulating material for fire doors of the present invention, a core material is formed by mixing fumed silica powder, expanded perlite powder, opacifying agent, and inorganic fibers in step (1).

본 발명의 심재(20)는 단열성을 갖는 무기질 소재로 이루어질 수 있고, 이에 한정하는 것은 아니지만 흄드 실리카 분말 및 팽창 퍼라이트 분말과 불투명화제와 무기섬유를 포함하는 것이 바람직하다. 흄드 실리카 분말 및 팽창 퍼라이트 분말은 혼합되어 있으며, 흄드 실리카 분말 및 팽창 퍼라이트 분말은 단순히 입자끼리 결합되어 있는 형태가 아니라 뭉침이 없고, 층 분리가 없는 상태로 혼합되어 있다. 팽창 퍼라이트는 입자가 크고, 흄드 실리카는 입자가 작으며, 서로의 입자가 갖는 밀도의 차이가 있어 단순 혼합시 균일한 분포보다는 입자의 크기와 밀도에 의해 뭉침이나 층 분리 현상을 보인다. 그러나 본 발명과 같이 뭉침이 없고, 층 분리가 없는 상태로 혼합되기 위해서는 고속의 믹서상에서 흄드 실리카 분말과 팽창 퍼라이트 분말을 파편화시키고, 또한 고속 믹서상에서 혼합하는 것이 바람직하다. The core material 20 of the present invention may be made of an inorganic material having heat insulating properties, but is not limited thereto, but it is preferable to include fumed silica powder and expanded perlite powder, an opacifying agent, and inorganic fibers. The fumed silica powder and the expanded perlite powder are mixed, and the fumed silica powder and the expanded perlite powder are not simply combined with each other, but are mixed without agglomeration and layer separation. Expanded perlite has large particles, and fumed silica has small particles, and there is a difference in density of each other, so when simple mixing, aggregation or delamination occurs due to particle size and density rather than uniform distribution. However, in order to mix without agglomeration and layer separation as in the present invention, it is preferable to fragment the fumed silica powder and expanded perlite powder on a high-speed mixer, and to mix them on a high-speed mixer.

불투명화제는 흄드 실리카 분말과 팽창 퍼라이트 분말 사이에서 분산되어, 고온의 화염 즉, 차열성 시험과정에서 발생하는 화염에 의한 복사열을 차단하는 역할을 수행한다.The opacifying agent is dispersed between the fumed silica powder and the expanded perlite powder, and serves to block radiant heat due to a high-temperature flame, that is, a flame generated during a heat shielding test.

상기 불투명화제로는 이에 한정하고자 하는 것은 아니지만, 예를 들면 탄화규소, 그라파이트, 지르코니아, 지르콘, 알루미나 또는 산화티탄 등을 사용할 수 있다. Although not intended to be limited thereto as the opacifying agent, for example, silicon carbide, graphite, zirconia, zircon, alumina or titanium oxide may be used.

무기 섬유는 흄드 실리카와 팽창 퍼라이트 분말을 균일하게 분산하는 과정에서 입자간 매트릭스 구조를 형성하여 단열성능을 향상시키는 역할을 수행한다.Inorganic fibers form a matrix structure between particles in the process of uniformly dispersing fumed silica and expanded perlite powder to improve thermal insulation performance.

무기섬유로는 이에 한정하고자 하는 것은 아니지만, 예를 들면 유리섬유, 현무암 섬유, 미네랄울, 지르코늄 또는 세라믹 섬유 등과 같은 무기섬유를 사용할 수 있다. The inorganic fibers are not limited thereto, but inorganic fibers such as glass fibers, basalt fibers, mineral wool, zirconium or ceramic fibers may be used.

본 발명에서는 고속 믹서상에서 팽창 퍼라이트를 적절한 크기로 파쇄하여 흄드 실리카 사이에 분산시키기 때문에, 팽창 퍼라이트 분말이 흄드 실리카 분말 사이에서 구조적 골조 역할을 하는 구조가 된다. 좀 더 자세히 설명하면, 흄드 실리카는 대기 중 수분 흡습성이 높거나 입자간 정전기적 인력으로 인해 수십 마이크로 사이즈의 응집된 형태로 있지만, 외부의 강한 힘이나 압력에 의해 입자들이 순간적으로 분리가 가능하다. 고속 믹서의 높은 rpm과 힘에 의해서 순간적으로 흄드 실리카를 본래의 사이즈로 분리 및 이를 분산시키고, 팽창 퍼라이트 입자 표면에 흄드 실리카의 미세한 입자들이 부착되도록 코팅하여 합성 실리카와 퍼라이트의 입자 상분리를 해소시켜, 흄드 실리카와 팽창 퍼라이트가 혼합된 구조체를 형성할 수 있다.In the present invention, since the expanded perlite is crushed to an appropriate size on a high-speed mixer and dispersed between the fumed silica, the expanded perlite powder has a structure that serves as a structural frame between the fumed silica powder. In more detail, the fumed silica has high moisture absorption in the atmosphere or is in the form of agglomerated form of tens of microns due to electrostatic attraction between particles, but the particles can be separated instantly by strong external force or pressure. By separating and dispersing the fumed silica into its original size instantly by the high rpm and power of the high-speed mixer, coating the expanded perlite particles so that fine particles of fumed silica adhere to the surface of the expanded perlite particles to eliminate the phase separation between the synthetic silica and the perlite particles. A structure in which fumed silica and expanded perlite are mixed can be formed.

이 때 고속 믹서의 속도는 1000rpm 이상이며, 특히 2000rpm 이상인 것이 바람직하다. 믹서의 속도가 1000 rpm 미만인 경우에는 흄드 실리카 분말과 팽창 퍼라이트 분말이 균일하게 혼합되지 않고 단순 분산만 이루어지며, 뭉침이나 층 분리가 나타나고, 팽창 퍼라이트 분말 입자가 파편화되지 않고, 입자크기가 큰 팽창 퍼라이트 분말이 존재하여 단열성이 저하되는 문제가 있다.At this time, the speed of the high-speed mixer is 1000 rpm or more, particularly preferably 2000 rpm or more. When the speed of the mixer is less than 1000 rpm, the fumed silica powder and the expanded perlite powder are not uniformly mixed, only simple dispersion occurs, agglomeration or layer separation occurs, the expanded perlite powder particles are not fragmented, and the expanded perlite powder has a large particle size. There is a problem in that the heat insulating property is deteriorated due to the presence of powder.

믹서는 종류와 형태, 그 구조에 대해 제한하지는 않으나 혼합 시 구형 및 다원형(다공성의)의 퍼라이트가 분쇄되어 파편화된 형태의 입자가 되도록 하고, 입자간 분리된 흄드 실리카의 미립 입자가 파편화된 팽창 퍼라이트 입자 표면에 코팅되거나 분산 및 혼합되도록 고속의 rpm과 힘을 가지는 믹서를 사용함이 바람직하다.The mixer is not limited in its type, shape, or structure, but when mixing, spherical and polycircular (porous) perlites are pulverized to form fragmented particles, and the fine particles of fumed silica separated between particles are expanded into fragments. It is preferable to use a mixer having a high rpm and a force so as to be coated on the surface of the perlite particles or dispersed and mixed.

좀 더 효율적이고, 효과적으로 혼합할 수 있도록 믹서 안에 블레이드 날을 장착하거나 블레이드 날을 상, 하 혹은 좌, 우 축에 장착할 수 있으며, 중력에 반하여 블레이드 날 및 용기가 회전할 수 있도록 설계된 믹서의 것을 사용할 수도 있다. 블레이드 날은 일자 형태 혹은 십자 형태를 사용할 수 있으며, 원형 및 다중 장착된 날을 사용할 수 있다.For more efficient and effective mixing, the blade blade can be installed in the mixer, or the blade blade can be mounted on the upper, lower, left, right axis, and the blade blade and container are designed to rotate against gravity. You can also use it. Blade blades can be straight or cross-shaped, and round and multi-mounted blades can be used.

고속믹서를 통해 분리된 흄드 실리카 분말은 입자 크기가 수 나노미터에서 수십 마이크로미터이다. The fumed silica powder separated through a high-speed mixer has a particle size of several nanometers to tens of micrometers.

흄드 실리카는 당업계에 공지된 방법 중 적절한 방법에 의하여 제조될 수 있으며, 예를 들면 사염화규소, 산소 및 수소를 1000℃ 가까운 온도에서 반응시킴으로써 염화수소와 함께 고순도의 흄드 실리카가 제조될 수 있다.The fumed silica may be prepared by an appropriate method among methods known in the art, for example, by reacting silicon tetrachloride, oxygen, and hydrogen at a temperature close to 1000° C., high-purity fumed silica may be prepared with hydrogen chloride.

흄드 실리카 분말은 공정 중 처리방법에 따라 친수성과 소수성을 부여할 수 있는 성상을 갖고 있다. 물의 열전도율은 대략 0.6W/mK로 높기 때문에, 단열재는 수분의 흡수나 흡습이 발생되면 대류현상 등이 증가함으로 인해 열전도율이 급격히 증가하여 단열성능이 떨어진다. 따라서 단열재는 소수성이 요구되며, 흄드 실리카 입자에 소수처리를 하여 성형체로 제조하거나, 성형체를 제조할 때 흄드 실리카 입자와 소수처리제를 혼합하여 성형함으로써 소수처리하는 방법을 사용할 수 있다. 또한 흄드 실리카와 친수성 흄드 실리카를 혼용하여 압축하여 소수 처리된 흄드 실리카가 친수성 흄드 실리카를 보호하게 함으로써 소수성 확보가 가능하다. 본 발명은 흄드 실리카의 비표면적 축소를 방지하기 위하여 소수 처리된 흄드 실리카와 일반 흄드 실리카를 단순 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 소수처리제를 사용하는 경우는 바인더를 사용하는 것과 마찬가지로 비표면적의 축소를 가져오기 때문이다.The fumed silica powder has properties that can impart hydrophilicity and hydrophobicity depending on the treatment method in the process. Since the thermal conductivity of water is high, approximately 0.6W/mK, the thermal conductivity of the thermal insulation material increases rapidly due to an increase in convection, etc. when moisture absorption or moisture absorption occurs, and the thermal insulation performance decreases. Therefore, the heat insulating material is required to have hydrophobicity, and it is possible to use a method of hydrophobic treatment by performing a hydrophobic treatment on the fumed silica particles to form a molded body, or by molding a mixture of fumed silica particles and a hydrophobic treatment agent to form a molded body. In addition, it is possible to secure hydrophobicity by mixing fumed silica and hydrophilic fumed silica and compressing the hydrophobic fumed silica to protect the hydrophilic fumed silica. In the present invention, in order to prevent the reduction of the specific surface area of the fumed silica, it is preferable to use a simple mixture of hydrophobic-treated fumed silica and general fumed silica. This is because the use of a hydrophobic treatment agent results in a reduction in specific surface area similar to using a binder.

고속믹서를 통해 파편화된 팽창 퍼라이트 분말은 입자크기가 1 내지 300㎛이고, 바람직하게는 1 내지 100㎛ 이다. 1㎛ 미만인 경우 파편화된 미분말이 과다해짐에 따라 열전도율이 상승하게 되고, 300㎛ 초과인 경우 파편화된 팽창 퍼라이트의 구조적 강도가 낮아 단열재의 압축강도를 감소시키게 된다. The expanded perlite powder fragmented through a high-speed mixer has a particle size of 1 to 300 µm, and preferably 1 to 100 µm. If it is less than 1㎛, the thermal conductivity increases as the fragmented fine powder becomes excessive, and if it exceeds 300㎛, the structural strength of the fragmented expanded perlite is low, reducing the compressive strength of the heat insulating material.

상기 팽창 퍼라이트는 퍼라이트 원광을 건조시킨 후 팽창시켜 제조된 물질을 지칭하는 것으로서, 퍼라이트 원광은 진주암, 흑요석, 송지암, 경석 중에서 선택된 1종 이상이다. 팽창된 퍼라이트 입자의 형태는 팽창 전 입자의 크기와 분포 및 건조에 따른 결정수의 양에 따라 특징적으로 이루어지며, 제조된 팽창 퍼라이트는 그 입자 내부의 무수한 셀로 구성되어 있어 넓은 비표면적을 가지고 있고, 비중이 낮아 단열 소재로서 적합한 조건을 갖추고 있다.The expanded perlite refers to a material manufactured by drying and then expanding the perlite ore, and the perlite ore is at least one selected from perlite, obsidian, pineal, and pumice. The shape of the expanded perlite particles is characterized by the size and distribution of the particles before expansion and the amount of crystallized water according to drying, and the expanded perlite has a large specific surface area because it is composed of countless cells inside the particles. Due to its low specific gravity, it has suitable conditions as an insulating material.

본 발명의 심재(20)는 바인더를 사용하지 않는 것을 특징으로 한다. 기존의 합성 실리카 등을 이용한 단열재는 성형성을 확보하기 위해 바인더를 사용하거나, 보강섬유를 과량으로 사용한다. 또는 두 가지 모두를 이용하여 적절히 사용량을 결정하기도 한다. 그러나 바인더를 사용하게 되면 단열재 내부에 형성된 비표면적이 작아져 단열성능이 떨어지고, 바인더 사용량을 줄이기 위해 보강섬유량을 증가시키면 섬유의 뭉침현상, 분산성 저하, 성형 후 복원력 등도 증가되어 다시 성형체의 물성이 저하되는 문제가 발생한다. 본 발명은 바인더를 사용하지 않음으로써 바인더에 의한 접점 전도에 따른 열전달에 의한 단열성능 저하의 문제를 방지할 수 있고, 심재의 내부 비표면적의 축소를 방지할 수 있다. 본 발명은 바인더를 사용하지 않더라도 고속의 믹서를 통해 흄드 실리카 분말과 팽창 퍼라이트 분말을 혼합함으로써 팽창 퍼라이트가 구조적 골조를 형성하게 되므로, 유동성이 있는 흄드 실리카 분말 입자로만 구성된 성형체 보다 성형 강도가 우수하다.The core material 20 of the present invention is characterized in that no binder is used. In the conventional heat insulating material using synthetic silica, etc., a binder is used or reinforcing fibers are used in excess to secure formability. Alternatively, both are used to determine the appropriate amount. However, when a binder is used, the specific surface area formed inside the insulation material decreases, resulting in a decrease in thermal insulation performance.If the amount of reinforcing fiber is increased to reduce the amount of binder used, fiber agglomeration, dispersibility decrease, and resilience after molding are also increased. This deterioration occurs. In the present invention, by not using a binder, it is possible to prevent a problem of a decrease in thermal insulation performance due to heat transfer due to contact conduction by a binder, and a reduction in the internal specific surface area of the core material. In the present invention, even if a binder is not used, since the expanded perlite forms a structural frame by mixing the fumed silica powder and the expanded perlite powder through a high-speed mixer, the molding strength is superior to that of a molded body composed of only fumed silica powder particles having fluidity.

본 발명의 흄드실리카 분말은 심재 전체 중량 대비 54~93 중량% 포함하는 것이 바람직하다. 54 중량% 미만인 경우, 열전도율이 증가하는 문제가 발생하고, 93 중량% 초과인 경우, 제품의 강도가 감소하고, 압축 성형에 소요되는 시간이 증가하는 문제가 발생한다.It is preferable that the fumed silica powder of the present invention contains 54 to 93% by weight based on the total weight of the core material. If it is less than 54% by weight, a problem occurs in that the thermal conductivity increases, and if it is more than 93% by weight, the strength of the product decreases, and the time required for compression molding increases.

본 발명의 팽창 퍼라이트 분말은 심재 전체 중량 대비, 0.5~37.4 중량% 포함하는 것이 바람직하다. 0.5 중량% 미만인 경우, 심재의 재료비가 증가함과 동시에 제품의 강도가 감소하는 문제가 발생하고, 37.4중량% 초과인 경우, 열전도율이 증가하는 문제가 발생한다.It is preferable that the expanded perlite powder of the present invention contains 0.5 to 37.4% by weight, based on the total weight of the core material. When the content is less than 0.5% by weight, the material cost of the core material increases and the strength of the product decreases. When the content is more than 37.4% by weight, the thermal conductivity increases.

본 발명의 방화문용 단열재의 제조방법은 (2) 단계로 하부 외피(10)를 연속적으로 공급한다. (3) 단계로 상기 하부 외피(10) 위에 심재(20)를 연속으로 공급하고, (4) 단계로 상기 심재(20) 위에 상부 외피(30)를 연속적으로 공급한다. In the method of manufacturing the insulation for fire doors of the present invention, the lower shell 10 is continuously supplied in step (2). In step (3), the core material 20 is continuously supplied over the lower shell 10, and in step (4), the upper shell 30 is continuously supplied over the core material 20.

본 발명의 하부 외피(10) 및 상부 외피(30)는 무기 섬유인 것이 바람직하다. 무기 섬유로서 유리섬유, 지르코늄, 현무암, 세라믹 섬유 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 유리섬유가 사용될 수 있다. 다만, 본 발명은 유기 섬유를 사용하는 경우, 차열 시험 및 내화 시험 중 가연성 소재인 유기 섬유로 인하여 화염이 발생할 위험이 있으므로 유기 섬유를 사용하지 않는 것이 바람직하다. It is preferable that the lower shell 10 and the upper shell 30 of the present invention are inorganic fibers. As the inorganic fiber, glass fiber, zirconium, basalt, ceramic fiber, and the like may be used, and preferably glass fiber may be used. However, in the present invention, when using organic fibers, it is preferable not to use organic fibers because there is a risk of flames being generated due to organic fibers, which are combustible materials, during heat shielding tests and fire resistance tests.

본 발명의 하부 외피(10) 또는 상부외피(30)는 약 0.1mm ~ 3mm 의 두께로 사용하는 것이 바람직하고, 만일, 0.1mm 보다 얇으면 외피 역할을 하기 어렵고, 3mm를 초과하면 외피에 의해 열효율이 저하되는 문제가 발생하게 되므로 상기 범위로 적용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use the lower shell 10 or the upper shell 30 of the present invention with a thickness of about 0.1mm to 3mm, and if it is thinner than 0.1mm, it is difficult to act as a shell, and if it exceeds 3mm, thermal efficiency due to the shell Since this deterioration problem occurs, it is preferable to apply it in the above range.

본 발명의 방화문용 단열재의 제조방법은 (5) 단계로 하부외피(10)와 상부외피(30)가 심재(20)를 감싸도록 하부외피와 상부외피의 3면을 박음질한다. In the method of manufacturing the insulation for fire doors of the present invention, in step (5), three sides of the lower shell and the upper shell are sewn so that the lower shell 10 and the upper shell 30 surround the core material 20.

본 발명의 하부 외피(10)와 상부 외피(20)는 심재를 감싸면서 만나는 4개의 모서리가 생기고, 이 때 4개의 모서리를 미싱 등을 통하여 바느질 형태로 박음질 또는 오바로크를 하여 단열재(100)를 제조한다. The lower shell 10 and the upper shell 20 of the present invention have four corners that meet while surrounding the core material, and at this time, the four corners are sewn or overlocked in the form of sewing through a sewing machine, etc. to make the insulation 100 To manufacture.

본 발명의 방화문용 단열재의 제조방법은 (6) 단계로 상기에서 외피가 박음질 또는 오바로크된 단열재 내부의 심재를 연속으로 압축 및 성형하여 단열재를 제조할 수 있다. 압축성형기로는 벨트프레스, 롤프레스, 판형프레스 중 선택적으로 사용 가능하며, 이로 한정하는 것은 아니다. 심재는 외피가 씰링되어 외부로 새거나 손실되는 것이 방지되며, 외피를 통해 내부 가스가 빠지기 때문에 압축이 용이하다. In the method of manufacturing the insulation for fire doors of the present invention, in step (6), the core material inside the insulation material having a lockstitch or overlocked outer shell is continuously compressed and molded to manufacture a heat insulation material. The compression molding machine can be selectively used among belt presses, roll presses, and plate presses, but is not limited thereto. The core material is prevented from leaking or loss due to the sealing of the outer shell, and compression is easy because the internal gas escapes through the outer shell.

이를 실시하기 전에 균일한 높이가 되도록 평탄화 공정을 추가로 실시할 수 있다. 평탄화하는 이유는 압축 성형시 한쪽으로 쏠리는 현상을 방지하기 위한 것이다.Before performing this, a planarization process may be additionally performed so that the height is uniform. The reason for flattening is to prevent the phenomenon of being pulled to one side during compression molding.

외피가 박음질 또는 오바로크된 단열재는 상면과 하면을 관통하도록 퀼팅할 수도 있다. 퀼팅하게 되면 방화문 내부에 단열재를 수직으로 세워 시공하는 상태에서 설치시 단열재의 파손과, 외부 충격에 의한 파손 및 진동 등에 대한 흘러내림을 방지하는 효과가 크다. 퀼팅의 박음질간 간격은 1인치 내지 4인치 범위가 적당하며, 1인치 이하일 경우 격자 구조의 조밀성으로 단열성능이 감소될 위험이 있고, 4인치 이상일 경우 외부 충격을 방지하는 효과를 발휘하기 어렵다.Insulation materials with a sewn or overlocked outer skin may be quilted to penetrate the top and bottom surfaces. When quilting is performed, the effect of preventing the damage of the insulation material, damage caused by external shock, and vibration during installation while the insulation material is vertically installed inside the fire door is prevented. The interval between stitching of quilting is appropriate in the range of 1 inch to 4 inches, and if it is less than 1 inch, there is a risk that the insulation performance is reduced due to the density of the grid structure, and if it is more than 4 inches, it is difficult to exhibit the effect of preventing external impact.

본 발명의 퀼팅 형태는 격자형태, 물결형, 삼각뿔형, 사각뿔형, 비구형, "

Figure pat00001
", "
Figure pat00002
", "
Figure pat00003
", "
Figure pat00004
" "
Figure pat00005
" 형태 등이 있다. The quilting form of the present invention is a lattice form, a wave form, a triangular pyramid form, a square pyramid form, a non-spherical form, "
Figure pat00001
", "
Figure pat00002
", "
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", "
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""
Figure pat00005
"There are forms, etc.

본 발명은 상기 단열재(100) 또는 상기 제조방법에 의한 단열재를 포함하는 방화문에 관한 것이다. The present invention relates to a fire door comprising the insulating material 100 or the insulating material according to the manufacturing method.

본 발명의 방화문은 상부 철판, 하부 철판 및 본 발명의 단열재를 포함한다. 상기 하부 철판에 휨 방지용 이너 프레임을 설치하고, 이격제를 부착한다. 이격제는 상부 철판과 하부 철판을 조립 시 열교를 방지하는 역할을 위한 것이다. 하부 철판에 접착제를 도포한 뒤, 하부 철판 위에 본 발명의 단열재(100)를 부착한다. 상기 단열재(100)의 상부에 접착제를 도포한 후, 상부 철판을 덮어 하부 철판과 조립한다. 이를 가열 프레스에 투입하고 열성형을 통하여 접착제를 고착화시켜 방화문을 제조한다. 상기 방화문에 힌지, 방화핀 및 도어 손잡이를 설치하여 방화문을 완성한다. 나아가 방화문은 종국에는 문틀과 결합되어야 할 것인바, 문틀과 결합될 때 방화문과 문틀 사이에 이격이 없어야 할 것이므로, 문틀에 기밀용 패킹을 설치하고, 방화문과 문틀을 결합하여 최종 방화문과 문틀 세트를 완성할 수도 있다. 본 발명의 방화문은 단열성과 차열성이 매우 우수한 효과가 있다. The fire door of the present invention includes an upper iron plate, a lower iron plate, and an insulating material of the present invention. An inner frame for preventing bending is installed on the lower iron plate, and a spacer is attached. The spacer is for preventing thermal bridges when assembling the upper and lower steel plates. After the adhesive is applied to the lower steel plate, the insulation material 100 of the present invention is attached to the lower steel plate. After applying the adhesive to the upper portion of the insulating material 100, the upper iron plate is covered and assembled with the lower iron plate. The fire door is manufactured by putting this into a heating press and fixing the adhesive through thermoforming. The fire door is completed by installing a hinge, a fire pin and a door handle on the fire door. Furthermore, the fire door should eventually be combined with the door frame, and when it is combined with the door frame, there should be no gaps between the fire door and the door frame, so an airtight packing is installed on the door frame, and the final fire door and door frame set are combined with the fire door and the door frame. You can also complete it. The fire door of the present invention has very excellent heat insulation and heat shielding properties.

이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하며, 이러한 실시예들은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through specific examples and comparative examples, and these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the scope of the present invention.

하기의 실시예에서 단열재를 제조하는 방법은 동일하게 하고, 그 소재의 구성성분과 외피재의 두께를 변화하여 실시하였다. 그 제조방법은 흄드 실리카 분말, 팽창 퍼라이트 분말, 불투명화제 및 무기섬유를 혼합하고, 하부 외피와 단열 심재, 상부 외피가 적층되고 외부 마감된 후, 상면과 하면을 격자형태로 퀼팅하여 제조하였으며, 그 때 총 두께는 15mm로 구성하여 제조하고, 총 두께 50mm인 방화문 하부 철판 내측에 해당 단열재를 고정하고, 그 상부에 35mm의 미네랄울 단열재를 고정한 후, 상부철판을 조립하여 제조하고, 해당 문과 문틀을 고정하여 제조되었다.In the following examples, the method of manufacturing the heat insulating material was the same, and the composition of the material and the thickness of the shell material were changed. The manufacturing method was prepared by mixing fumed silica powder, expanded perlite powder, opacifying agent, and inorganic fibers, laminating the lower shell, the insulating core material, and the upper shell and finishing the exterior, and quilting the upper and lower surfaces in a grid shape. In this case, the total thickness is 15mm, and the corresponding insulation is fixed inside the lower steel plate of the fire door with a total thickness of 50mm, and 35mm mineral wool insulation is fixed on the upper part, and the upper steel plate is assembled and manufactured. It was prepared by fixing.

이하의 그 실시예와 비교예를 기술하였다.The following examples and comparative examples are described.

실시예Example 1 One

흄드 실리카 분말 93중량%와 팽창 퍼라이트 분말 0.5중량% 및 불투명화제 분말 1.5중량%와 무기섬유 5중량%를 혼합하여 상부 및 하부 외피 두께가 각각 0.1mm인 외피재를 이용하여 마감하고, 상면과 하면을 격자퀼팅한 단열재를 제조하여 방화문에 적용하였다.By mixing 93% by weight of fumed silica powder, 0.5% by weight of expanded perlite powder, 1.5% by weight of opacifying agent powder, and 5% by weight of inorganic fibers, the upper and lower skins were finished using an outer skin material having a thickness of 0.1 mm, respectively. A grid quilted insulation was manufactured and applied to the fire door.

실시예Example 2 2

흄드 실리카 분말 56.1중량%와 팽창 퍼라이트 분말 37.4중량% 및 불투명화제 분말 1.5중량%와 무기섬유 5중량%를 혼합하여 상부 및 하부 외피 두께가 각각 0.1mm인 외피재를 이용하여 마감하고, 상면과 하면을 격자퀼팅한 단열재를 제조하여 방화문에 적용하였다.56.1% by weight of fumed silica powder, 37.4% by weight of expanded perlite powder, 1.5% by weight of opacifying agent powder, and 5% by weight of inorganic fibers were mixed to finish using an outer shell material having an upper and lower shell thickness of 0.1 mm, respectively, and the upper and lower surfaces A grid quilted insulation was manufactured and applied to the fire door.

실시예Example 3 3

흄드 실리카 분말 81중량%와 팽창 퍼라이트 분말 9중량% 및 불투명화제 분말 5중량%와 무기섬유 5중량%를 혼합하여 상부 및 하부 외피 두께가 각각 0.1mm인 외피재를 이용하여 마감하고, 상면과 하면을 격자퀼팅한 단열재를 제조하여 방화문에 적용하였다.81% by weight of fumed silica powder, 9% by weight of expanded perlite powder, 5% by weight of opacifying agent powder, and 5% by weight of inorganic fibers were mixed to finish using an outer shell material having an upper and lower shell thickness of 0.1 mm, respectively, and the upper and lower surfaces A grid quilted insulation was manufactured and applied to the fire door.

실시예Example 4 4

흄드 실리카 분말 63중량%와 팽창 퍼라이트 분말 27중량% 및 불투명화제 분말 5중량%와 무기섬유 5중량%를 혼합하여 상부 및 하부 외피 두께가 각각 0.1mm인 외피재를 이용하여 마감하고, 상면과 하면을 격자퀼팅한 단열재를 제조하여 방화문에 적용하였다.63% by weight of fumed silica powder, 27% by weight of expanded perlite powder, 5% by weight of opacifying agent powder, and 5% by weight of inorganic fiber were mixed to finish using an outer shell material having an upper and lower shell thickness of 0.1 mm, respectively, and the upper and lower surfaces A grid quilted insulation was manufactured and applied to the fire door.

실시예Example 5 5

흄드 실리카 분말 54중량%와 팽창 퍼라이트 분말 36중량% 및 불투명화제 분말 5중량%와 무기섬유 5중량%를 혼합하여 상부 및 하부 외피 두께가 각각 0.1mm인 외피재를 이용하여 마감하고, 상면과 하면을 격자퀼팅한 단열재를 제조하여 방화문에 적용하였다.54% by weight of fumed silica powder, 36% by weight of expanded perlite powder, 5% by weight of opacifying agent powder, and 5% by weight of inorganic fibers are mixed to finish using an outer shell material having an upper and lower shell thickness of 0.1 mm, respectively, and the upper and lower surfaces A grid quilted insulation was manufactured and applied to the fire door.

비교예Comparative example 1 One

흄드 실리카 분말 54중량%와 팽창 퍼라이트 분말 36중량% 및 불투명화제 분말 5중량%와 무기섬유 5중량%를 혼합하여 상부 및 하부 외피 두께가 각각 3mm인 외피재를 이용하여 마감하고, 상면과 하면을 격자퀼팅한 단열재를 제조하여 방화문에 적용하였다. 54% by weight of fumed silica powder, 36% by weight of expanded perlite powder, 5% by weight of opacifying agent powder, and 5% by weight of inorganic fibers were mixed to finish using an outer shell material having an upper and lower outer skin thickness of 3 mm, respectively, and the upper and lower surfaces were A grid quilted insulation was manufactured and applied to the fire door.

비교예Comparative example 2 2

흄드 실리카 분말 50중량%와 팽창 퍼라이트 분말 40중량% 및 불투명화제 분말 5중량%와 무기섬유 5중량%를 혼합하여 상부 및 하부 외피 두께가 각각 0.1mm인 외피재를 이용하여 마감하고, 상면과 하면을 격자퀼팅한 단열재를 제조하여 방화문에 적용하였다. 50% by weight of fumed silica powder, 40% by weight of expanded perlite powder, 5% by weight of opacifying agent powder, and 5% by weight of inorganic fibers are mixed to finish using an outer shell material having an upper and lower shell thickness of 0.1 mm, respectively. A grid quilted insulation was manufactured and applied to the fire door.

비교예Comparative example 3 3

흄드 실리카 분말 93.5중량%와 불투명화제 분말 1.5중량%와 무기섬유 5중량%를 혼합하여 상부 및 하부 외피 두께가 각각 0.1mm인 외피재를 이용하여 마감하고, 상면과 하면을 격자퀼팅한 단열재를 제조하여 방화문에 적용하였다. Mixing 93.5% by weight of fumed silica powder, 1.5% by weight of opacifying agent powder, and 5% by weight of inorganic fibers, finishing with a cover material having an upper and lower skin thickness of 0.1mm each, and preparing an insulating material with lattice quilted upper and lower surfaces And applied it to the fire door.

비교예Comparative example 4 4

흄드 실리카 분말 86중량%와 팽창 퍼라이트 분말 9중량% 및 무기섬유 5중량%를 혼합하여 상부 및 하부 외피 두께가 각각 0.1mm인 외피재를 이용하여 마감하고, 상면과 하면을 격자퀼팅한 단열재를 제조하여 방화문에 적용하였다.Mixing 86% by weight of fumed silica powder, 9% by weight of expanded perlite powder, and 5% by weight of inorganic fibers, finishing with a cover material having an upper and lower skin thickness of 0.1 mm, respectively, and preparing an insulating material with lattice quilted upper and lower surfaces And applied it to the fire door.

비교예Comparative example 5 5

흄드 실리카 분말 89.5중량%와 팽창 퍼라이트 분말 9중량% 및 불투명화제 분말 1.5중량%를 혼합하여 상부 및 하부 외피 두께가 각각 0.1mm인 외피재를 이용하여 마감하고, 상면과 하면을 격자퀼팅한 단열재를 제조하여 방화문에 적용하였다. 89.5% by weight of fumed silica powder, 9% by weight of expanded perlite powder, and 1.5% by weight of opacifying agent powder were mixed, and the upper and lower outer skins were each 0.1mm thick to finish using an insulator, and the upper and lower surfaces were lattice-quilted. It was manufactured and applied to the fire door.

본 발명의 방화문용 단열재에 대한 압축강도, 열전도율, 차열성 및 열관류율에 대한 측정방법은 다음과 같다. The method of measuring the compressive strength, thermal conductivity, heat shielding property, and heat penetration rate for the fire door insulation material of the present invention is as follows.

1) 상하면 1) upper and lower 외피재를Sheath material 갖는 단열재의 10% 변형 시, 압축강도 ( When 10% of the insulation material is deformed, the compressive strength ( kPakPa ))

적용 규격은 ASTM C 165로, 초기 두께대비 두께 10% 변형시의 압축강도를 측정하였다.The applicable standard is ASTM C 165, and the compressive strength at the time of deformation by 10% of the thickness compared to the initial thickness was measured.

2) 상하면 2) upper and lower 외피재를Sheath material 갖는 단열재의 고유 열전도율 (W/ Intrinsic thermal conductivity of the insulating material (W/ mKmK ))

적용 규격은 ISO 8301로, 가열판과 냉각판 사이에 시험체를 삽입 후, 가열판과 냉각판의 온도차를 이용하여, 시험체의 열전도율을 측정하였다.The applicable standard is ISO 8301, and after inserting the test body between the heating plate and the cooling plate, the thermal conductivity of the test body was measured using the temperature difference between the heating plate and the cooling plate.

3) 해당 단열재를 적용된 문의 3) Inquiries applied with the corresponding insulation 차열성Heat shielding (분)(minute)

적용 규격은 ISO 3008로, 문세트 하나당 미는 문, 당기는 문으로 가열로에 서로 다른 면이 노출되도록 하고, 규격에서 정하는 온도 상승 조건으로 중앙 부의 5개의 열전대의 최고 온도를 기준으로 측정하였다. The applicable standard is ISO 3008, and each set of doors is pushed and pulled to expose different sides to the heating furnace, and measured based on the maximum temperature of five thermocouples in the center under the temperature rise conditions specified in the standard.

4) 해당 단열재가 적용된 문의 4) Inquiry to which the corresponding insulation is applied 열관류율Heat transmission rate (W/(W/ ㎡K㎡K ))

열관류율 시험기준은 KS F 2278로의 방법으로 열관류율을 측정하였다.The heat transmittance rate test standard was measured by the method of KS F 2278.

상기 실시예 및 비교예에 의해 제조된 방화문용 단열재의 물성을 하기 표 1에 나타내었다. The physical properties of the insulating material for fire doors prepared according to the Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 below.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 흄드실리카
(중량%)
Fumed silica
(weight%)
9393 56.156.1 8181 6363 5454 5454 5050 93.593.5 8686 89.589.5
팽창퍼라이트
(중량%)
Expander light
(weight%)
0.50.5 37.437.4 99 2727 3636 3636 4040 00 99 99
불투명화제
(중량%)
Opacifying agent
(weight%)
1.51.5 1.51.5 55 55 55 55 55 1.51.5 00 1.51.5
무기섬유
(중량%)
Inorganic fiber
(weight%)
55 55 55 55 55 55 55 55 55 00
외피두께
(mm)
Skin thickness
(mm)
0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 33 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1
압축강도
(kPa)
Compressive strength
(kPa)
5858 6262 9797 7171 5656 5555 4444 4848 4848 3535
열전도율
(W/mK)
Thermal conductivity
(W/mK)
0.0210.021 0.0230.023 0.0210.021 0.0220.022 0.0230.023 0.0270.027 0.0250.025 0.0220.022 0.0280.028 0.0240.024
차열성
(분)
Heat shielding
(minute)
6868 6464 7272 6767 6868 4949 5252 6262 5353 6464
열관류율
(Wm2/K)
Heat transmission rate
(Wm 2 /K)
1.221.22 1.311.31 1.191.19 1.291.29 1.261.26 1.441.44 1.421.42 1.341.34 1.411.41 1.311.31

실시예 1 내지 5의 결과에서 흄드 실리카 분말 93~54 중량% 범위에서 팽창 퍼라이트 분말 0.5~36 중량% 및 불투명화제 분말 1.5~5 중량%와 유리섬유 5중량%가 혼합된 결과는, 작업성이 용이한 압축강도인 50 kPa 이상의 강도와, 0.021~0.023 W/mK 범위의 낮은 열전도율 및 차열성능 60분 이상의 결과를 나타내었으며, 열관류율 기준인 1.4 W/㎡K 이하의 단열성능을 확보할 수 있었다.In the results of Examples 1 to 5, 0.5 to 36% by weight of expanded perlite powder and 1.5 to 5% by weight of opacifying agent powder and 5% by weight of glass fiber were mixed in the range of 93 to 54% by weight of fumed silica powder. The result was a strength of 50 kPa or more, which is an easy compressive strength, and a low thermal conductivity in the range of 0.021 to 0.023 W/mK, and a heat shielding performance of more than 60 minutes, and a thermal insulation performance of less than 1.4 W/m 2 K, based on the heat transmission rate, was obtained.

반면, 흄드 실리카 분말이 50 중량% 미만인 경우와 팽창 퍼라이트 분말이 40 중량% 이상인 비교예 2에서, 그 고유의 열전도율과 차열성 및 열관류율이 기준치 이상의 성능을 확보하지 못하였음을 알 수 있으며, 팽창 퍼라이트가 혼합되지 않은 비교예 3에서 단열성능은 양호하나, 압축강도가 기준치 이하임을 확인할 수 있었다. On the other hand, in Comparative Example 2 in which the fumed silica powder is less than 50% by weight and the expanded perlite powder is 40% by weight or more, it can be seen that the inherent thermal conductivity, heat shielding property, and heat transmission rate did not secure performance above the standard value. In Comparative Example 3 in which was not mixed, the thermal insulation performance was good, but it was confirmed that the compressive strength was below the standard value.

또한, 외피재를 3mm 이상의 두께를 사용한 비교예 1을 통해, 외피재가 전체 단열재 두께의 많은 부분을 차지함에 따라, 단열성능과 차열성이 감소하였음을 알 수 있으며, 불투명화제 분말이 1.5 중량% 미만인 비교예 4를 통해 단열성능과 차열성이 급격히 감소함을 알 수 있으며, 유리섬유가 포함되지 않은 비교예 5에서 압축 성형 후 보강섬유인 유리섬유에 의한 구조 보강이 이루어지지 않아 압축강도가 기준치 이하의 수준으로 나타남을 알 수 있었다.In addition, through Comparative Example 1 using a thickness of 3 mm or more as the shell material, as the shell material occupies a large portion of the total heat insulating material thickness, it can be seen that the insulation performance and heat shielding property are reduced, and the opacifying agent powder is less than 1.5% by weight. It can be seen from Comparative Example 4 that the thermal insulation performance and heat shielding property are rapidly reduced, and in Comparative Example 5 where the glass fiber is not included, the compressive strength is less than the standard value because structural reinforcement by the glass fiber, which is a reinforcing fiber, is not performed after compression molding It can be seen that it appears at the level of.

10 : 하부 외피
20 : 심재
30 : 상부 외피
100: 단열재
10: lower shell
20: heartwood
30: upper sheath
100: insulation

Claims (18)

유리 섬유로 직조된 하부 외피 및 상부 외피의 사이에 흄드 실리카 분말, 팽창 퍼라이트 분말, 불투명화제 및 무기섬유가 혼합된 심재를 포함하고, 하부 외피와 상부 외피가 만나는 모서리 4개를 박음질 또는 오바로크한 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재.Including a core material mixed with fumed silica powder, expanded perlite powder, opacifier and inorganic fibers between the lower and upper shells woven of glass fibers, and sewing or overlocking four corners where the lower and upper shells meet. Insulation for fire doors excellent in heat insulation and heat shield, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 심재는 심재 전체 중량 대비 흄드 실리카 분말 54~93중량% 및 팽창 퍼라이트 분말 0.5~37.4중량%, 불투명화제 1~5중량%, 무기섬유 1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재.The method of claim 1, wherein the core material comprises 54 to 93% by weight of fumed silica powder and 0.5 to 37.4% by weight of expanded perlite powder, 1 to 5% by weight of opacifying agent, and 1 to 10% by weight of inorganic fibers based on the total weight of the core material. Insulation for fire doors with excellent thermal insulation and heat shielding properties. 제 1 항에 있어서, 상기 팽창 퍼라이트 분말의 입자크기는 1 내지 300㎛인 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재.The insulating material for fire doors according to claim 1, wherein the expanded perlite powder has a particle size of 1 to 300 μm. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 외피 및 하부 외피의 두께는 0.1 내지 3 mm인 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재.The insulating material for fire doors according to claim 1, wherein the upper and lower shells have a thickness of 0.1 to 3 mm. 제 1 항에 있어서, 상기 불투명화제는 탄화규소, 그라파이트, 지르코니아, 지르콘, 알루미나 또는 산화티탄인 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재.The insulating material for fire doors according to claim 1, wherein the opacifying agent is silicon carbide, graphite, zirconia, zircon, alumina, or titanium oxide. 제 1 항에 있어서, 상기 무기섬유는 유리섬유, 현무암 섬유, 미네랄울, 지르코늄 또는 세라믹 섬유인 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재.The insulating material for fire doors according to claim 1, wherein the inorganic fiber is glass fiber, basalt fiber, mineral wool, zirconium, or ceramic fiber. 제 1 내지 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단열재의 상면과 하면을 퀼팅하는 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재.The heat insulating material for fire doors according to any one of claims 1 to 6, wherein the upper and lower surfaces of the insulating material are quilted. (1) 흄드 실리카 분말, 팽창 퍼라이트 분말, 불투명화제 및 무기섬유를 혼합하여 심재를 형성하는 단계;
(2) 하부 외피를 연속적으로 공급하는 단계;
(3) 상기 하부 외피 위에 상기 심재를 연속적으로 공급하는 단계;
(4) 상기 심재 위에 상부 외피를 연속적으로 공급하는 단계;
(5) 하부외피와 상부외피가 심재를 감싸도록 하부외피와 상부외피의 3면을 박음질하는 단계;
(6) 상기 심재를 연속 압축 및 성형하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재의 제조방법.
(1) forming a core material by mixing fumed silica powder, expanded perlite powder, opacifying agent, and inorganic fibers;
(2) continuously supplying the lower shell;
(3) continuously supplying the core material on the lower shell;
(4) continuously supplying an upper shell on the core material;
(5) stitching three sides of the lower and upper shells so that the lower and upper shells surround the core material;
(6) continuously compressing and molding the core material;
A method of manufacturing a fire door insulating material having excellent heat insulation and heat shielding properties, comprising a.
제 8 항에 있어서, 상기 심재는 심재 전체 중량 대비 흄드 실리카 분말 54~93중량% 및 팽창 퍼라이트 분말 0.5~37.4중량%, 불투명화제 1~5중량%, 무기섬유 1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재의 제조방법.The method of claim 8, wherein the core material comprises 54 to 93% by weight of fumed silica powder and 0.5 to 37.4% by weight of expanded perlite powder, 1 to 5% by weight of opacifying agent, and 1 to 10% by weight of inorganic fibers based on the total weight of the core material. A method of manufacturing a fire door insulation material having excellent thermal insulation and heat shielding properties. 제 8 항에 있어서, 상기 팽창 퍼라이트 분말의 입자크기는 1 내지 300㎛인 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재의 제조방법.The method of claim 8, wherein the expanded perlite powder has a particle size of 1 to 300 μm. 제 8 항에 있어서, 상기 상부 외피 및 하부 외피의 두께는 0.1 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재의 제조방법.9. The method of claim 8, wherein the thickness of the upper and lower shells is 0.1 to 3mm. 제 8 항에 있어서, 상기 불투명화제는 탄화규소, 그라파이트, 지르코니아, 지르콘, 알루미나 또는 산화티탄인 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재의 제조방법.The method of claim 8, wherein the opacifying agent is silicon carbide, graphite, zirconia, zircon, alumina, or titanium oxide. 제 8 항에 있어서, 상기 무기섬유는 유리섬유, 현무암 섬유, 미네랄울, 지르코늄 또는 세라믹 섬유인 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재의 제조방법.The method of claim 8, wherein the inorganic fiber is glass fiber, basalt fiber, mineral wool, zirconium or ceramic fiber. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (6) 단계 이후에, 단열재의 상면과 하면을 퀼팅하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단열성 및 차열성이 우수한 방화문용 단열재의 제조방법.According to any one of claims 8 to 13, After the step (6), quilting the upper and lower surfaces of the insulating material; of the fire door insulating material having excellent heat insulation and heat shielding properties, characterized in that it further comprises Manufacturing method. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 단열재를 포함하는 방화문.A fire door comprising the heat insulating material according to any one of claims 1 to 6. 제 7 항에 기재된 단열재를 포함하는 방화문. A fire door comprising the heat insulating material according to claim 7. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법으로 제조된 단열재를 포함하는 방화문.A fire door comprising a heat insulating material manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 8 to 13. 제 14 항에 기재된 제조방법으로 제조된 단열재를 포함하는 방화문.
A fire door comprising an insulating material manufactured by the manufacturing method according to claim 14.
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