KR20210118593A - Manufacturing method of thermal insulator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 단열재 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 건축물의 바깥쪽을 피복하여 외부로의 열손실이나 열의 유입을 감소시키도록 이루어지는 단열재 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an insulating material, and more particularly, to a method for manufacturing an insulating material comprising covering the outside of a building to reduce heat loss or inflow of heat to the outside.
단열재는 보온을 하거나 열을 차단할 목적으로 쓰는 재료로서 열 부도체에 속한다. 단열재는 건축물의 외벽 등에 거의 필수적으로 사용된다. Insulation is a material used for the purpose of keeping heat or blocking heat and belongs to a thermal insulator. Insulation materials are almost essential for the exterior walls of buildings.
최근 기존 건축물 및 신규 건축물의 에너지기준 강화로 인해 건축물에서 소비되는 에너지를 절감시키기 위한 방법으로 건축용 단열재에 대한 관심과 규제가 증가하고 있는 상황이다. Recently, due to the strengthening of energy standards for existing and new buildings, interest and regulations on building insulation materials are increasing as a way to reduce the energy consumed in buildings.
이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제2065299호에 준불연 단열재 및 이의 제조방법이 개시되어 있다. In this regard, Korean Patent Publication No. 2065299 discloses a semi-non-combustible insulating material and a method for manufacturing the same.
등록특허공보 제2065299호는 난연성, 방수성, 단열성이 우수하고, 경량으로 단열재의 설치가 용이한 이점이 있다. 등록특허공보 제2065299호에 개시된 준불연 단열재는 단열재층과 표면층을 포함한다. Patent Registration No. 2065299 has advantages in that it is excellent in flame retardancy, waterproofness, and heat insulation, and is lightweight and easy to install insulators. The semi-noncombustible heat insulating material disclosed in Korean Patent No. 2065299 includes a heat insulating material layer and a surface layer.
단열재층은 폴리에스테르 폴리올, 삼량화 촉매, 우레탄 촉매, 발포제 및 폴리이소시아네이트를 포함하여 구성된다. 그러나 단열재층이 복수의 재료가 혼합되므로 차후 재활용이 어려운 문제가 있다. 재활용되지 않은 건축 폐기물은 환경 오염의 주범이다. The heat insulating material layer is composed of a polyester polyol, a trimerization catalyst, a urethane catalyst, a blowing agent, and a polyisocyanate. However, since a plurality of materials are mixed in the insulation layer, there is a problem in that it is difficult to recycle in the future. Building waste that is not recycled is a major contributor to environmental pollution.
또한, 다양한 합성수지의 발포반응에 의해 제조된 단열재층은 인체에 유해한 휘발성 물질을 발생시키는 문제가 있다. In addition, the insulating material layer produced by the foaming reaction of various synthetic resins has a problem of generating volatile substances harmful to the human body.
그리고 등록특허공보 제2065299호는 발포조성물을 발포용기 내에서 발포시켜 단열재층을 제조한다. 제조되는 단열재의 크기는 발포용기의 크기에 의해 결정된다. 따라서 단열재층을 대량으로 생산하려면 다수의 발포용기가 요구된다. 연속발포성형을 할 수 있는 수지의 종류에는 한계가 있으므로 생산성의 개선이 요구된다. And Patent Publication No. 2065299 manufactures a thermal insulation layer by foaming a foaming composition in a foaming container. The size of the manufactured insulating material is determined by the size of the foam container. Therefore, a large number of foam containers are required to mass-produce the insulation layer. Since there is a limit to the kind of resin that can be continuously foamed, improvement of productivity is required.
본 발명의 목적은, 우수한 내열성, 단열성, 흡음 성능 및 준불연 성능을 가지면서도, 재활용 가능하고, 인체에 유해한 휘발성 물질을 배출하지 않으며, 대량 생산이 용이하도록 이루어지는 단열재 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an insulating material that is recyclable, does not emit volatile substances harmful to the human body, and facilitates mass production while having excellent heat resistance, heat insulation, sound absorption performance and semi-incombustible performance.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 수직형 부직포를 제조하는 제조단계; 세라믹 페이퍼와 알루미늄 포일을 합지하는 제1 합지단계; 및 상기 수직형 부직포의 양면 각각에 상기 세라믹 페이퍼를 합지하는 제2 합지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재 제조방법에 의하여 달성된다.The above object, according to the present invention, a manufacturing step of manufacturing a vertical nonwoven; A first laminating step of laminating the ceramic paper and the aluminum foil; and a second laminating step of laminating the ceramic paper on each of both surfaces of the vertical nonwoven fabric.
상기 제조단계는, 단섬유를 웨브(web)로 만드는 카딩단계; 상기 웨브를 지그재그 형태로 포개는 폴딩단계; 및 포개진 상기 웨브가 합착되도록, 상기 웨브를 건조기에 투입하는 합착단계를 포함하고, 상기 단섬유는 상기 건조기의 열에 의해 녹는 저융점 섬유를 포함하여 이루어질 수 있다. The manufacturing step is a carding step of making a short fiber into a web; A folding step of overlapping the web in a zigzag form; and a cementing step of putting the web into a dryer so that the overlapping webs are cemented, wherein the short fibers may include low-melting-point fibers that are melted by the heat of the dryer.
상기 단섬유는, 저융점 섬유 40~70 중량%; 난연 섬유 20~50 중량%; 및 기타 섬유 5~15 중량%를 포함하여 이루어질 수 있다. The short fiber, 40 to 70% by weight of the low-melting fiber; 20-50% by weight of flame-retardant fibers; and 5 to 15% by weight of other fibers.
상기 저융점 섬유는 저융점 폴리에스터 섬유이고, 상기 난연 섬유는 난연 폴리에스터 섬유일 수 있다. The low-melting fiber may be a low-melting polyester fiber, and the flame-retardant fiber may be a flame-retardant polyester fiber.
상기 세라믹 페이퍼의 두께는 0.5~5mm일 수 있다. The thickness of the ceramic paper may be 0.5-5 mm.
상기 세라믹 페이퍼는 아크릴 수지 또는 우레탄 수지로 코팅되도록 이루어질 수 있다. The ceramic paper may be coated with an acrylic resin or a urethane resin.
상기 제1 합지단계 및 상기 제2 합지단계의 합지에 접착제가 사용되고, 상기 접착제는 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리에스터 또는 폴리아마이드 계열 성분을 포함하고, 상기 접착제의 도포량은 5~20g/m2일 수 있다. An adhesive is used for the lamination of the first laminating step and the second laminating step, the adhesive includes a polyolefin, polyurethane, polyester or polyamide-based component, and the amount of application of the adhesive is 5 to 20 g/m 2 Can be have.
본 발명에 의하면, 수직형 부직포, 세라믹 페이퍼 및 알루미늄 포일을 합지하여 제조됨으로써, 우수한 내열성, 단열성, 흡음 성능 및 준불연 성능을 가지면서도, 인체에 유해한 휘발성 물질을 배출하지 않도록 이루어지는 단열재 제조방법을 제공할 수 있게 된다. According to the present invention, by laminating a vertical nonwoven fabric, ceramic paper, and aluminum foil, it has excellent heat resistance, heat insulation, sound absorption and semi-incombustible performance, and does not emit volatile substances harmful to the human body. be able to do
또한, 수직형 부직포를 구성하는 저융점 섬유 및 난연 섬유가 폴리에스터 계열의 섬유로 이루어짐으로써, 재활용 가능하도록 이루어지는 단열재 제조방법을 제공할 수 있게 된다. In addition, since the low-melting-point fiber and the flame-retardant fiber constituting the vertical nonwoven fabric are made of polyester-based fibers, it is possible to provide a method for manufacturing a heat insulating material that can be recycled.
또한, 수직형 부직포의 제조, 세라믹 페이퍼와 알루미늄 포일의 합지, 수직형 부직포와 세라믹 페이퍼의 합지를 연속적으로 수행함으로써, 대량 생산이 용이하도록 이루어지는 단열재 제조방법을 제공할 수 있게 된다. In addition, by continuously performing the manufacture of the vertical nonwoven fabric, the lamination of the ceramic paper and the aluminum foil, and the lamination of the vertical nonwoven fabric and the ceramic paper, it is possible to provide a method for manufacturing a heat insulator made to facilitate mass production.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재 제조방법의 순서도이다.
도 2는 도 1의 단열재 제조방법의 제조단계를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 단열재 제조방법의 제1 합지단계를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 단열재 제조방법에 의해 제조된 단열재의 부분 분해사시도이다.
도 5는 도 1의 단열재 제조방법에 의해 제조된 단열재의 부분 단면도이다. 1 is a flowchart of a method for manufacturing a heat insulator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a manufacturing step of the method for manufacturing the heat insulator of FIG. 1 .
3 is a view showing a first laminating step of the method for manufacturing the heat insulator of FIG. 1 .
FIG. 4 is a partially exploded perspective view of the insulator manufactured by the method for manufacturing the insulator of FIG. 1 .
5 is a partial cross-sectional view of the heat insulating material manufactured by the method of manufacturing the heat insulating material of FIG. 1 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.
본 발명의 단열재 제조방법은, 우수한 내열성, 단열성, 흡음 성능 및 준불연 성능을 가지면서도, 재활용 가능하고, 인체에 유해한 휘발성 물질을 배출하지 않으며, 대량 생산이 용이하도록 이루어진다.The heat insulating material manufacturing method of the present invention, while having excellent heat resistance, heat insulation, sound absorption performance and semi-incombustible performance, is recyclable, does not emit volatile substances harmful to the human body, and is made to facilitate mass production.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재 제조방법(S100)의 순서도이다. 1 is a flowchart of a method for manufacturing a heat insulator ( S100 ) according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재 제조방법(S100)은 제조단계(S110), 제1 합지단계(S112) 및 제2 합지단계(S130)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1 , the method for manufacturing a heat insulator ( S100 ) according to an embodiment of the present invention is configured to include a manufacturing step ( S110 ), a first laminating step ( S112 ) and a second laminating step ( S130 ).
제조단계(S110)는 수직형 부직포(100)를 제조하는 단계이다. 제조단계(S110)는 카딩단계(S111), 폴딩단계(S112) 및 합착단계(S113)를 포함하여 구성된다. The manufacturing step ( S110 ) is a step of manufacturing the vertical
도 2는 도 1의 단열재 제조방법(S100)의 제조단계(S110)를 나타내는 도면이다. FIG. 2 is a view showing a manufacturing step (S110) of the method (S100) for manufacturing the heat insulator of FIG. 1 .
도 2에 도시된 바와 같이, 카딩단계(S111)는 단섬유를 웨브(web)로 만드는 단계이다. 카딩단계(S111)는 소면기(1;carding machine)를 통해 수행된다. As shown in Figure 2, the carding step (S111) is a step of making a short fiber into a web (web). The carding step (S111) is performed through a carding machine (1).
원면(原綿)은 타면기(打綿機)에 의하여 어느 정도까지는 풀어헤쳐지나, 섬유 이외의 잡물이 아직 많이 섞여 있고, 또 솜은 작은 덩어리로 뭉쳐 있으므로 이것을 완전히 헤쳐서 잡물이나 아주 짧은 섬유를 제거하고 섬유를 한 가닥씩 분리하여 가지런히 평행이 되게 하고, 이것을 모아서 슬라이버(sliver)로 만드는 공정이 필요하다. Raw cotton is loosened to some extent by the cotton mill, but there are still a lot of miscellaneous materials other than fibers mixed with it, and the cotton is agglomerated into small lumps. It is necessary to separate the fibers one by one to make them even and parallel, and to collect them to make a sliver.
이 공정을 소면공정이라 하고, 소면공정에 쓰이는 기계를 소면기(1) 또는 카드(card)라 한다. 카드 모양으로 빗겨진, 얇은 종이 모양의 섬유는 웨브(web)라고 부른다. This process is called a carding process, and the machine used in the carding process is called a carding machine (1) or card. A thin paper-like fiber combed into a card shape is called a web.
단섬유는 저융점 섬유(110) 및 난연 섬유(120)를 포함하여 구성된다. 보다 자세하게는, 단섬유는 저융점 섬유(110) 40~70 중량%, 난연 섬유(120) 20~50 중량%, 기타 섬유 5~15 중량%를 포함하여 구성될 수 있다. The short fibers are configured to include a low-melting-
단섬유의 종류는 폴리에스터, 나일론, 폴리프로필렌 또는 레이온 등이 사용될 수 있다. 그러나 난연성능을 부여하고, 재활용이 가능하기 위해서는 폴리에스터 섬유가 가장 적합하다. 따라서 저융점 섬유(110), 난연 섬유(120) 및 기타 섬유는 폴리에스터 계열 섬유로 구비된다. As the type of short fibers, polyester, nylon, polypropylene, or rayon may be used. However, polyester fiber is most suitable for providing flame retardancy and recyclability. Therefore, the low-melting-
저융점 섬유(110)는 저융점 폴리에스터 섬유로 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재 제조방법(S100)에서 수직형 부직포(100)를 제조하기 위해서는 반드시 열에 의해 성형될 수 있는 저융점 폴리에스터 섬유가 요구된다. 저융점 폴리에스터 섬유는 제품의 경도에 따라 40~70 중량%까지 사용될 수 있다. The low-melting
단섬유 중 저융점 폴리에스터 섬유의 비율이 낮으면, 제조되는 수직형 부직포(100)의 경도가 낮아져서 롤 형태의 부직포 제조가 가능하다. 한편, 단섬유 중 저융점 폴리에스터 섬유의 비율이 높으면, 제조되는 수직형 부직포(100)의 경도가 높아져서 시트 형태의 부직포 제조가 가능하다. When the ratio of the low-melting-point polyester fiber among the short fibers is low, the hardness of the vertical
난연 섬유(120)는 난연 폴리에스터 섬유로 구비된다. 수직형 부직포(100)에 난연 성능을 부여하려면 난연 폴리에스터 섬유를 일정한 비율로 사용하여야 한다. The flame-
저융점 폴리에스터는 자소성을 가지긴 하지만, 충분한 난연성능에는 부합하지 못한다. 따라서 난연 폴리에스터의 사용이 요구된다. 난연 폴리에스터 섬유는 20~50 중량%까지 사용될 수 있다. Although low-melting polyester has self-extinguishing properties, it does not meet sufficient flame-retardant performance. Therefore, the use of flame-retardant polyester is required. Flame-retardant polyester fibers can be used up to 20-50 wt%.
공기 중에서 불이 잘 붙는 정도를 나타내는 것으로 주로 LOI(Limit Oxygen Index) 즉, 발화되기 위한 최소한의 필요한 산소 요구량을 사용한다. 일반적으로 공기 중에 산소가 20~22%를 차지한다. LOI (Limit Oxygen Index) is mainly used to indicate the degree of flammability in the air, that is, the minimum required oxygen demand for ignition. In general, oxygen makes up 20-22% of the air.
공기 중 산소는 공기가 나쁜 대도시에는 20%에 가깝고, 나무가 많은 산중에는 22% 정도 된다. LOI가 22% 이상이면 일반적으로 공기 중에서 불이 잘 붙지 않음을 의미한다. 사용되는 난연 폴리에스터의 LOI 수치는 18~42% 범위의 것을 사용한다. Oxygen in the air is close to 20% in large cities with bad air, and 22% in mountains with many trees. An LOI of 22% or higher usually means that it is not flammable in air. The LOI value of the flame-retardant polyester used is in the range of 18 to 42%.
기타 섬유는 폴리에스터 계열 섬유가 사용된다. 따라서 수직형 부직포(100)를 구성하는 단섬유는 모두 폴리에스터 계열 섬유가 사용된다. For other fibers, polyester-based fibers are used. Therefore, all of the short fibers constituting the vertical
종래 건축용 단열재로 사용되는 소재는 PU foam, Phenol foam, EPS, XPS, PIR, Glass 등이 있다. 그러나 종래 건축용 단열재로 사용되는 소재들은 차후 재활용되기 어려워 폐기물로 매립된다. Materials used as insulation materials for conventional construction include PU foam, Phenol foam, EPS, XPS, PIR, Glass, and the like. However, materials used as insulation materials for construction in the related art are difficult to be recycled later and are thus buried as waste.
또한 종래 건축용 단열재로 사용되는 소재들 중 일부는 인체에 유해한 휘발성 물질을 발생시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재 제조방법(S100)에 의해 제조된 단열재(10)는 부직포, 세라믹 페이퍼(200) 및 알루미늄 포일(300)로 구성되어 인체에 유해한 물질을 배출시키지 않는다. In addition, some of the materials used as conventional building insulation materials generate volatile substances harmful to the human body. The
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재 제조방법(S100)에 의해 제조된 단열재(10)는 단열층으로 사용되는 수직형 부직포(100)가 단일 성분 즉, 폴리에스터 계열 섬유로 제조되므로 건축용 자재로서 쉽게 재활용이 가능하다. In addition, in the insulating
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재 제조방법(S100)에 의해 제조된 단열재(10)는 환경오염에 미치는 영향이 최소화되는 것은 물론, 인체에 유해한 물질을 배출시키지 않아 시공자는 물론 사용자의 건강에 악영향을 주지 않는 친환경 단열재(10)이다. Therefore, the
단섬유의 섬도는 1~15 데니어(denier) 범위의 것을 사용할 수 있다. 동일 두께 범위의 제품에 저데니어의 섬도를 주로 사용하면 밀도가 높아져서 흡음 성능은 향상되나, 중량이 높아지는 문제가 있다. The fineness of the short fibers may be in the range of 1 to 15 denier (denier). When the fineness of low denier is mainly used for products of the same thickness range, the density increases and the sound absorption performance is improved, but there is a problem in that the weight increases.
반대로 동일 두께 범위의 제품에 고데니어의 섬도를 주로 사용하면 밀도가 낮아져서 단열효과 및 경도가 낮아지는 문제가 있다. 섬도의 결정은 소면기(1)의 와이어 규격에도 관련이 있으므로 적정섬도의 선정이 필요하다. 이에 적절한 사용 섬도는 1~10 데니어의 범위가 단열재(10) 용도로는 적합하다. Conversely, if the fineness of high denier is mainly used for products of the same thickness range, the density is lowered, so there is a problem in that the insulation effect and hardness are lowered. Since the determination of the fineness is also related to the wire standard of the
단섬유의 섬유 길이는 38~76mm의 범위의 것이 사용된다. 고속 소면기(1)의 경우 섬유 길이가 긴 것은 카딩공정 중에 끊어질 수 있다. 따라서 고속 소면기(1)는 섬유 길이가 짧은 것이 유리하다. 한편, 저속 소면기(1)는 섬유 길이가 긴 것이 유리하다. The fiber length of the short fiber is used in the range of 38 to 76 mm. In the case of the high-
도 1에 도시된 바와 같이, 카딩단계(S111)가 완료되면, 폴딩단계(S112)가 개시된다. 폴딩단계(S112)는 웨브를 지그재그 형태로 포개는 단계이다. 1, when the carding step (S111) is completed, the folding step (S112) is started. The folding step (S112) is a step of overlapping the web in a zigzag form.
도 2에 도시된 바와 같이, 단섬유를 사용하여 카딩한 웨브는 에이프런(2)을 통해 쉐이커(3)의 위쪽으로 이동하게 된다. As shown in FIG. 2 , the web carded using short fibers moves upwards of the
쉐이커(3)는 한 쌍의 롤러를 포함하여 구성된다. 웨브는 한 쌍의 롤러 사이에 끼인다. 한 쌍의 롤러는 모터(미도시)에 의해 서로 반대쪽으로 회전한다. 웨브는 회전하는 한 쌍의 롤러에 의해 아래쪽으로 이동하게 된다. The
자세하게 도시되지는 않았으나, 한 쌍의 롤러는 왕복구동장치에 의해 지속적으로 수평방향으로 왕복이동하게 된다. 왕복구동장치는 선형 액추에이터(linear actuator)로 구비될 수 있다. Although not shown in detail, the pair of rollers are continuously reciprocated in the horizontal direction by the reciprocating drive device. The reciprocating drive device may be provided as a linear actuator.
웨브는 쉐이커(3)에 의해 앞뒤로 접히면서 아래쪽으로 이동하게 된다. 도 2에서 앞쪽은 건조기(6) 쪽을 의미한다. 도 2에서 뒤쪽은 소면기(1) 쪽을 의미한다. The web is moved downward while being folded back and forth by the shaker (3). The front in FIG. 2 means the dryer 6 side. In FIG. 2, the back means the carding machine (1) side.
도 2에 도시된 바와 같이, 쉐이커(3)의 아래에는 한 쌍의 제1 컨베이어(4)가 구비된다. 한 쌍의 제1 컨베이어(4)는 서로 전후방향으로 이격된다. 한 쌍의 제1 컨베이어(4)는 웨브의 앞쪽과 뒤쪽에서 웨브의 하강을 가이드하게 된다. As shown in FIG. 2 , a pair of
한 쌍의 제1 컨베이어(4)는 앞뒤로 접힌 웨브의 전후방향 경계를 형성한다. 한 쌍의 제1 컨베이어(4)의 전후방향 간격을 조절하면, 수직형 부직포(100)의 두께가 조절될 수 있다. A pair of
도 1에 도시된 바와 같이, 폴딩단계(S112)가 완료되면, 합착단계(S113)가 개시된다. 합착단계(S113)는 웨브를 건조기(6)에 투입하는 단계이다. As shown in FIG. 1 , when the folding step S112 is completed, the bonding step S113 is started. The bonding step (S113) is a step of putting the web into the dryer (6).
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 컨베이어(4)의 아래에는 제2 컨베이어(5)가 구비된다. 제2 컨베이어(5)는 웨브를 건조기(6)로 이동시킨다. 지그재그 형태로 포개져 내려온 웨브는 제2 컨베이어(5)를 통해 접혀진 상태로 건조기(6)로 이동하게 된다. As shown in FIG. 2 , a
건조기(6) 내부의 온도는 섬유의 종류 및 저융점 섬유(110)의 비율에 따라 130~220도의 범위 내에서 조정될 수 있다. The temperature inside the dryer 6 may be adjusted within the range of 130 to 220 degrees according to the type of fiber and the ratio of the low-melting-
상술한 바와 같이, 단섬유는 건조기(6)의 열에 의해 녹는 저융점 섬유(110)를 포함한다. 저융점 섬유(110)는 고온의 건조기(6) 내부 온도에 의해 녹아서 해당 온도에서 녹지 않는 섬유를 교락해주는 역할을 하게 된다. As described above, the short fibers include the low-melting-
즉, 포개진 웨브는 건조기(6)의 열에너지에 의해 합착된다. 따라서 별도의 접착재를 사용하지 않고도 수직형 부직포(100)를 제조할 수 있다. That is, the overlapping webs are bonded by the thermal energy of the dryer 6 . Therefore, it is possible to manufacture the vertical
건조기(6)를 통과하여 나온 수직형 부직포(100)는 접혀진 웨브의 형태를 유지하게 된다. 건조기(6)를 통과하여 나온 수직형 부직포(100)는 다음 단계로 이동하게 된다. The vertical
건조기(6)를 통과하여 나온 수직형 부직포(100)는 다음 단계로 이동하기 전에 필요한 규격에 맞추어 수평재단기로 재단되거나 롤 형태로 감아질 수 있다. The vertical
종래 널리 사용되는 폼 형태의 단열재(10) 기재가 아닌 폴리에스터 섬유 등 유해성이 없는 합성섬유를 적용하여 부직포를 제조하되, 부직포들을 일반적 형태인 Y축 배열(건물 벽면과 수직한 방향 배열)로 접착하지 않고, Z축 배열(건물 벽면과 나란한 방향 배열)로 합착된다. 따라서 단열과 흡음을 할 수 있는 공기층들이 Z축은 물론, Y축 방향으로도 일정해지는 이점이 있다. A non-woven fabric is manufactured by applying a non-toxic synthetic fiber such as polyester fiber rather than the conventionally widely used foam-
도 1에 도시된 바와 같이, 합착단계(S113)가 완료되면, 제1 합지단계(S112)가 개시된다. 제1 합지단계(S112)는 세라믹 페이퍼(200)와 알루미늄 포일(300)을 합지하는 단계이다. As shown in Figure 1, when the bonding step (S113) is completed, the first laminating step (S112) is started. The first laminating step ( S112 ) is a step of laminating the
세라믹 페이퍼(200;ceramic paper)는 세라믹 벌크 화이바(ceramic bulk fiber)를 기본원료로 무기물에 소량의 유기결합제를 혼합하여 시트 형태로 제작될 수 있다. 세라믹 페이퍼(200)는 고온에서 우수한 열적 안정성, 높은 단열성을 가지며, 강도가 높으면서도 유연하기 때문에 작업성이 좋다. Ceramic paper (200; ceramic paper) may be manufactured in the form of a sheet by mixing a small amount of organic binder with an inorganic material using a ceramic bulk fiber as a basic raw material. The
세라믹 페이퍼(200)는 두께 0.5~5mm로 제작된다. 사용되는 세라믹 페이퍼(200)의 두께는 최종적으로 제조되는 단열재(10)의 두께, 사용처 등에 따라 0.5~5mm 중에서 달라질 수 있다. The
세라믹 페이퍼(200)는 삼산화 알루미늄(Al2O3), 산화규소(SiO2)가 주요 성분을 구성한다. 세라믹 페이퍼(200)의 구성 성분은 필요한 내열 온도 범위에 따라 조절될 수 있다. 세라믹 페이퍼(200)는 내열온도 500~1270도의 범위의 제품이 사용될 수 있다. The
세라믹 페이퍼(200)의 인장강도, 파열강도 및 내수성을 향상시키기 위해 세라믹 페이퍼(200)를 아크릴 수지 또는 우레탄 수지 등으로 코팅할 수 있다. In order to improve the tensile strength, rupture strength, and water resistance of the
알루미늄 포일(300)은 알루미늄 합금을 얇게 압연한 시트로서 가열된 알루미늄 덩어리를 압력하에서 롤 사이를 통과시키면서 압연하여 원하는 두께가 얻어질 때까지 압연하는 방법과 연속적으로 주조하여 냉간압연하는 방법으로 생산된다. The
알루미늄 포일(300)은 열전달의 3가지 복사, 전도, 대류 중에서 복사열을 막는데 사용된다. 주택의 열전달 중 복사열이 차지하는 비중이 크다. The
복사열을 차단하고자 하는 목적으로 개발된 열반사 단열재(10)의 특성상 단열재(10) 표면 즉, 알루미늄 포일(300)과 외장재 사이에 일정 폭(대략 25mm) 이상의 중공층이 존재하는 것이 바람직하다. It is preferable that a hollow layer of a certain width (approximately 25 mm) or more exists between the surface of the
도 3은 도 1의 단열재 제조방법(S100)의 제1 합지단계(S112)를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing the first laminating step (S112) of the heat insulating material manufacturing method (S100) of FIG.
도 3에 도시된 바와 같이, 세라믹 페이퍼(200)는 제1 롤러(8)를 따라 풀리면서 접착제 도포 헤드(H)를 통해 공급되는 접착제(400)로 도포된다. 라미네이트 기기(7)에 설치된 접착제 도포 헤드(H)는 대한민국 등록특허공보 제1146291호에 게시된 바와 같이 공지된 기술로서 자세한 설명은 생략하기로 한다. As shown in FIG. 3 , the
제2 롤러(9)는 접착제(400)가 도포된 세라믹 페이퍼(200)를 사이에 두고 제1 롤러(8)와 인접하게 설치된다. The
제2 롤러(9)는 제1 롤러(8)와 반대방향으로 회전하면서 제1 롤러(8)와 제2 롤러(9) 사이를 통과한 접착제(400)의 두께를 일정하게 한다. 즉, 제1 롤러(8)와 제2 롤러(9) 간 거리는 세라믹 페이퍼(200)와 제2 롤러(9)를 통과한 접착제(400)의 두께와 동일하다. The
세라믹 페이퍼(200)와 알루미늄 포일(300)은 한 쌍의 롤러(R1,R2) 사이를 통과하면서 접착제(400)에 의해 접착된다. 접착된 세라믹 페이퍼(200)와 알루미늄 포일(이하 '접착시트(A)')은 롤에 감겨진다. The
접착제(400)는 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리에스터, 폴리아마이드 계열의 접착제 수지를 사용할 수 있다. 이때 폴리올레핀 계열을 사용하는 경우 내수성에 문제가 발생할 수 있으므로 필요한 첨가제를 추가하여 사용하여야 한다. The adhesive 400 may use a polyolefin, polyurethane, polyester, or polyamide-based adhesive resin. In this case, if a polyolefin series is used, a problem may occur in water resistance, so necessary additives should be added.
합지를 시행하는 방법은 핫멜트 스프레이, 핫멜트 스캐터링, 그라비어 프린팅 등 여러 합지방법을 사용할 수 있다. 이때 접착제(400)의 도포량은 5~20g/m2 수준이 적정하다. As a method of performing lamination, various lamination methods such as hot melt spraying, hot melt scattering, and gravure printing can be used. At this time, the application amount of the adhesive 400 is appropriate at a level of 5 to 20 g/m 2 .
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 합지단계(S112)가 완료되면, 제2 합지단계(S130)가 개시된다. 제2 합지단계(S130)는 수직형 부직포(100)의 양면 각각에 세라믹 페이퍼(200)를 합지하는 단계이다. 제2 합지단계(S130)에도 도 3의 라미네이트 기기(7)가 사용될 수 있다. As shown in Figure 1, when the first laminating step (S112) is completed, the second laminating step (S130) is started. The second laminating step (S130) is a step of laminating the
간략하게 설명하면, 접착시트(A)는 제1 롤러(8)를 따라 풀리면서 접착제 도포 헤드(H)를 통해 공급되는 접착제(400)로 도포된다. 접착제(400)는 세라믹 페이퍼(200)에 도포된다. Briefly, the adhesive sheet A is applied with the adhesive 400 supplied through the adhesive application head H while being unwound along the
제2 롤러(9)는 접착제(400)가 도포된 접착시트(A)를 사이에 두고 제1 롤러(8)와 인접하게 설치된다. The
제2 롤러(9)는 제1 롤러(8)와 반대방향으로 회전하면서 제1 롤러(8)와 제2 롤러(9) 사이를 통과한 접착제(400)의 두께를 일정하게 한다. 즉, 제1 롤러(8)와 제2 롤러(9) 간 거리는 접착시트(A)와 제2 롤러(9)를 통과한 접착제(400)의 두께와 동일하다. The
접착시트(A)와 수직형 부직포(100)는 한 쌍의 롤러(R1,R2) 사이를 통과하면서 접착제(400)에 의해 접착된다. 접착시트(A)와 수직형 부직포(100)는 롤에 감겨진다. 이때 접착제(400)의 도포량은 20g/m2 이내가 적정하다. 이로서 단열제의 제조가 완료된다. The adhesive sheet (A) and the vertical
도 4는 도 1의 단열재 제조방법(S100)에 의해 제조된 단열재(10)의 부분 분해사시도이다. 도 5는 도 1의 단열재 제조방법(S100)에 의해 제조된 단열재(10)의 부분 단면도이다. 4 is a partially exploded perspective view of the
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재 제조방법(S100)은 단열재(10)에 우수한 불연성능을 가지는 세라믹 페이퍼(200)층을 형성하여 난연 및 준불연 성능을 부여하며, 알루미늄 포일(300)을 겉면에 합지하여 열반사 효과까지 가지는 단열재(10)를 제조할 수 있다. As shown in FIGS. 4 and 5 , in the method for manufacturing a heat insulator ( S100 ) according to an embodiment of the present invention, a
본 발명에 의하면, 수직형 부직포, 세라믹 페이퍼 및 알루미늄 포일을 합지하여 제조됨으로써, 우수한 내열성, 단열성, 흡음 성능 및 준불연 성능을 가지면서도, 인체에 유해한 휘발성 물질을 배출하지 않도록 이루어지는 단열재 제조방법을 제공할 수 있게 된다. According to the present invention, by laminating a vertical nonwoven fabric, ceramic paper, and aluminum foil, it has excellent heat resistance, heat insulation, sound absorption and semi-incombustible performance, and does not emit volatile substances harmful to the human body. be able to do
또한, 수직형 부직포를 구성하는 저융점 섬유 및 난연 섬유가 폴리에스터 계열의 섬유로 이루어짐으로써, 재활용 가능하도록 이루어지는 단열재 제조방법을 제공할 수 있게 된다. In addition, since the low-melting-point fiber and the flame-retardant fiber constituting the vertical nonwoven fabric are made of polyester-based fibers, it is possible to provide a method for manufacturing a heat insulating material that can be recycled.
또한, 수직형 부직포의 제조, 세라믹 페이퍼와 알루미늄 포일의 합지, 수직형 부직포와 세라믹 페이퍼의 합지를 연속적으로 수행함으로써, 대량 생산이 용이하도록 이루어지는 단열재 제조방법을 제공할 수 있게 된다. In addition, by continuously performing the manufacture of the vertical nonwoven fabric, the lamination of the ceramic paper and the aluminum foil, and the lamination of the vertical nonwoven fabric and the ceramic paper, it is possible to provide a method for manufacturing a heat insulator made to facilitate mass production.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.In the foregoing, specific embodiments of the present invention have been described and shown, but it is common knowledge in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to those who have Accordingly, such modifications or variations should not be individually understood from the technical spirit or point of view of the present invention, and modified embodiments should be said to belong to the claims of the present invention.
S100 : 제조방법
1 : 소면기
S110 : 제조단계
2 : 에이프런
S111 : 카딩단계
3 : 쉐이커
S112 : 폴딩단계
4 : 제1 컨베이어
S113 : 합착단계
5 : 제2 컨베이어
S120 : 제1 합지단계
6 : 건조기
S130 : 제2 합지단계
7 : 라미네이트 기기
10 : 단열재
8 : 제1 롤러
100 : 수직형 부직포
9 : 제2 롤러
110 : 저융점 섬유
H : 헤드
120 : 난연 섬유
A : 접착시트
200 : 세라믹 페이퍼
300 : 알루미늄 포일
400 : 접착제S100: manufacturing method 1: somen machine
S110: Manufacturing step 2: Apron
S111: Carding stage 3: Shaker
S112: folding step 4: first conveyor
S113: cementation step 5: second conveyor
S120: first lamination step 6: dryer
S130: second lamination step 7: lamination device
10: insulation material 8: first roller
100: vertical non-woven fabric 9: second roller
110: low melting point fiber H: head
120: flame retardant fiber A: adhesive sheet
200: ceramic paper
300: aluminum foil
400: adhesive
Claims (7)
세라믹 페이퍼와 알루미늄 포일을 합지하는 제1 합지단계; 및
상기 수직형 부직포의 양면 각각에 상기 세라믹 페이퍼를 합지하는 제2 합지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재 제조방법.A manufacturing step of manufacturing a vertical nonwoven;
A first laminating step of laminating the ceramic paper and the aluminum foil; and
A method of manufacturing an insulating material comprising a second laminating step of laminating the ceramic paper on each of both surfaces of the vertical nonwoven fabric.
상기 제조단계는,
단섬유를 웨브(web)로 만드는 카딩단계;
상기 웨브를 지그재그 형태로 포개는 폴딩단계; 및
포개진 상기 웨브가 합착되도록, 상기 웨브를 건조기에 투입하는 합착단계를 포함하고,
상기 단섬유는 상기 건조기의 열에 의해 녹는 저융점 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재 제조방법.According to claim 1,
The manufacturing step is
Carding step of making short fibers into a web;
A folding step of overlapping the web in a zigzag form; and
A cementation step of putting the web into a dryer so that the overlapping webs are cemented,
The short fiber is a method for manufacturing a heat insulating material, characterized in that it comprises a low-melting fiber melted by the heat of the dryer.
상기 단섬유는,
저융점 섬유 40~70 중량%;
난연 섬유 20~50 중량%; 및
기타 섬유 5~15 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재 제조방법.3. The method of claim 2,
The short fibers are
40-70% by weight of low-melt fiber;
20-50% by weight of flame-retardant fibers; and
A method of manufacturing an insulating material comprising 5 to 15% by weight of other fibers.
상기 저융점 섬유는 저융점 폴리에스터 섬유이고,
상기 난연 섬유는 난연 폴리에스터 섬유인 것을 특징으로 하는 단열재 제조방법.4. The method of claim 3,
The low-melting fiber is a low-melting polyester fiber,
The flame-retardant fiber is a method of manufacturing an insulating material, characterized in that the flame-retardant polyester fiber.
상기 세라믹 페이퍼의 두께는 0.5~5mm인 것을 특징으로 하는 단열재 제조방법.According to claim 1,
The thickness of the ceramic paper is a method of manufacturing an insulating material, characterized in that 0.5 ~ 5mm.
상기 세라믹 페이퍼는 아크릴 수지 또는 우레탄 수지로 코팅되는 것을 특징으로 하는 단열재 제조방법.According to claim 1,
The ceramic paper is an insulating material manufacturing method, characterized in that coated with an acrylic resin or a urethane resin.
상기 제1 합지단계 및 상기 제2 합지단계의 합지에 접착제가 사용되고,
상기 접착제는 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리에스터 또는 폴리아마이드 계열 성분을 포함하고,
상기 접착제의 도포량은 5~20g/m2인 것을 특징으로 하는 단열재 제조방법.According to claim 1,
An adhesive is used for the lamination of the first laminating step and the second laminating step,
The adhesive includes a polyolefin, polyurethane, polyester or polyamide-based component,
The method for manufacturing a heat insulating material, characterized in that the amount of the adhesive is applied to 5 ~ 20g / m 2 .
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |