KR860001739B1 - 쇼트가 함유되지 않는(shot-free)판지 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

쇼트가 함유되지 않는(shot-free)판지

본 발명은 쇼트(shot)가 함유되지 않은 판지(millboard)에 관한 것이다.

판지는 상업적으로 수년동안 사용되어 왔는바, 가스킷의 열절연 방열 캐비넷의 라이닝 및 유동 로울을 덮는 재료로써 유리 제조 산업에서 사용된다.

종래에는 온석면이나 각섬석 형태의 석면 여물을 이러한 판지에다 초기 혼합시켜 사용하여 왔다.

미국특허 제1594417호(코베)는 고탄성, 인성, 고강도인 판지를 제조하기 위해 시멘트 결합제로 화합되고 황산을 혼합시킨 짧은섬유 석면을 사용하는 것을 기술하고 있고, 미국 특허 제1678345호(매티슨)는 판지를 제조하기 위하여 수성 시멘트, 칼슘및 탄산알미늄의 혼합에 석면 여물을 혼합하였으며, 미국특허 제3334010(무어)는 판지 생산에 있어서 온석면과 각섬석을 이용하고 있는데,

이들 섬유들은 질기며 고온에서 방열효과를 낸다.

석면은 일반적으로 건강에 매우 해로운 것으로 알려져 있으므로 석면 섬유가 내포된 판지를 사용함에 있어서 적합한 재료를 개발하는 것이 필요하였다.

비석면 판지는 이러한 요구에 부응하여 개발된 것으로서, 그 한예가 미국특허 제4308070호(캐비치오)인데 여기서는 셀룰로오스 섬유, 중정석(황산바륨), 시멘트와 활석, 규조토 규산염 및 탄산염과 같은 무기섬유를 혼합한 것을 기술하고 있다.

또한 도금된 세라믹 섬유로 이루어지고 여러가지 첨가제를 혼합하여서된 판지는 유리 제조에 있어서, 유동라인로울의 덮개로서 사용되어 왔는바, 이러한 문질은 100메쉬 (0.059인치)보다 작은 크기의 비섬유물질 또는 쇼트(shot)를 약 20%함유하고 있다.

이 비섬유화된 물질은 유동라인 로울을 유동하여 지날때 유리판에 미시적인 홈을 생기게 할 뿐 아니라 이러한 제품은 그 묶음이 이동될때 먼지가 나는 또 하나의 결점이 있다.

이에 본 발명은 석면이 없고 비섬유화된 물질 또는 쇼트도 없는 것으로서 먼지도 잘일어나지 않도록 하여서 종래 기술의 결점을 해결한 것이다.

본 발명에 따른 판지는 유리섬유 5내지 25중량%, 유기섬유 3내지 5중량%, 보울클레이 45내지 65중량%, 벤토나이트 0내지 20중량%, 탄산칼슘 10내지 20중량%, 파이로필라이트 0내지 15중량%, 규산나트륨 10내지 18중량%, 녹말 5내지 10중량%, 콜로이드질 실리카 0내지 15중량%로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 판지에서 상기의 구성비에는 약 10%의 유리섬유가 포함되는데, 이 섬유의 약 50%는 약 0.32cm의 길이를 갖고 나머지 50% 정도는 약 0.635cm의 길이를 갖는다.

사용된 유기섬유는 펄프 XE폴리에틸렌 과같은 양질의 폴리에틸렌 섬유가 화학 중량으로 약 3%가 되도록 하는 것이 적당하다.

벤토나이트는 화학중량으로 약 5%로 존재하며, 나트륨 변환이 일어난다.

보울클레이는 화학 중량으로 약 47%정도로 이루어진 M&D보울클레이일 수 있다.

규산나트륨은 화학 중량으로 약 10% 정도로 되게 존재하며 적당한 규산 나트륨의 예로는 “SS65 규산나트륨”이 있다.

탄산칼슘은 화학중량으로 약 20%으로 존재하는 것이 적당하며 " t-1 "1등급인 것이 좋다.

녹말은 5중량%정도 존재하며, 예를들면 “솔베이토스엔(Solvatos N) 녹말이 본발명에서는 가장 적합하다.

상기와 같이 구성된 판지를 화학적으로 분석하여 보면, 알루미나 약 22중량%, 실리카 약 55중량%, 산화철 약 4중량%, 산화티탄 약 0.8중량%, 산화마그네슘 약 0.9중량%, 산화칼슘 약 10중량%, 합성 알칼리 약 2.3중량%, 538℃에서 연소시에 감소중량 약 13.2중량%, 약 2%의 습도량을 갖는다.

이와같은 판지는 우수한 절연특성을 가지며 석면 판지의 대용으로도 적당하다.

이 판지는 m³당 약 1121.3kg의 밀도를 가지며 약 816℃의 사용한계에서 매우 낮은 열 전도성을 유지하며 m²당 4882kg의 파괴율과 105kg/cm²의 인장력을 갖는다.

5%를 변형시키는데 필요한 압축력은 약 14kg/cm²이고 10%변형에는 약 56kg/cm², 25%변형에는 약 302kg/cm²의 압출력이 필요하다. 또한 이 판지는 통상적으로 제작된 세라믹 섬유판과 비교하여 볼때 압축에 대하여 보다 더 큰 변형에도 견딜 수 있다.

이와같은 판지는 유리 제조업계에서 유동로울 덮개로 사용하기에 적당할 뿐 아니라 저압 공기 가스켓, 방화판넬, 나무 연소 난로의 방열벽, 용접시의 빛과 불똥 방어막, 개인보호막, 회전가마(rotary kiln)용 절연 내용물 및 철과 알미늄 관련 산업에서 티이밍 레이들(teeming ladle)과 같은 용도에 사용하기에도 적당하다 또 이 판지는 열전특성을 가지면서 비교적 두께가 얇기 때문에 가마, 도가니, 타이밍 레이들 및 유도전기로에 절연체의 대용으로 사용하기에도 매우 적합하다.

회전가마에서 절연체의 대용으로 사용함에 있어서 본 발명에 따른 판지는 상술한 장점이외에도 몇가지의 장점을 가지고 있는 것으로 나타났다. 종래에는 석면지를 대용 절연체로 사용하였으며 회전가마 라이닝의 차가운쪽에 사용하였다. 세라믹 섬유지는 일반적으로 석면지의 대용으로 사용되었으나 이는 대용 물질로서 충분하지 못했다. 즉 회전가마에서 세라믹 섬유지는 그 전체길이가 주위환경의 변화에 필요하도록 설치되어 있으므로 핀치 로울링이 발생할 수 있고, 금속조각의 팽창과 수축에 의해 작업 라이닝의 세라믹 섬유지가 파괴되어 결국은 분해되므로 절연물질로서의 기능을 일게되며, 이때작업 라이닝의 떨어져 나가게 되어 더큰 문제를 유발시게 되는 것이다.

그러나, 본 발명의 판지를 사용하면 일반적으로 핀치 스포올링의 문제가 감소되므로 작업라이닝상에 착용성이 감소된다. 왜냐하면 이것을 작업을 함에 따라서 조금도 분해되지 않고 오히려 작업주기가 반복됨에 따라 더욱 큰 압력에도 견뎌낼 수 있기 때문이다.

내화벽돌 라이닝 내측면의 캐핑 혹은 스포올링은 벽돌에 덧입힌 쇠와 가마의 쇠조각 사이의 판지 쿠션효과로 인하여 감소되거나 아예 없어진다.

본 발명의 판지를 사용하는데 따른 또 하나의 장점으로는 판지가 사용된 곳에서의 연료절감, 용이한 설치, 라이닝이 설치된 가마 내측에서의 작업자 안전 보호 및 설치단가의 절감들을 들 수 있다. 또한 이 판치는 석회가마, 시멘트가마 및 하소기등의 외장 설비에 사용하기에도 적당하다.

본 발명의 판지를 제조할 때 쇼트가 없는 천연 유리섬유가 사용될 뿐만 아니라 높은 압축응력과 열절연효과의 특성이 있기 때문에 유리제조용 유동라인로울을 덮는 재료로 매우 적당 하다. 마분지는 진공 형성 또는 종이와 판지를 제조하는 기계 즉 웨트머시인 로토포머(rotoformers) 또는 훠드리니어(Fourdriniers)등과 같은 것을 사용하여 제조할 수 있다.

웨트머시인을 이용한 마분지의 제조에 있어서 최초 제지원료는 전형적으로 0.1 내지 0.3%농도(고체의 무게%)로 기계의 배트에 펌프된다. 웨브라 불리우는 얇은 합판은 베트에서 제지원료에 부분적으로 적셔진 회전 실린더의 와이어에서 형성된다. 여기서 웨브는 배트내의 실린더 외측과 실린더측의 제지원료 레벨 사이에서 생기는 압력차가 있게된다. 실린더 내측의 수위는 유입되는 물을 가감하면서 조절하게 되며 물이 많이 흐르면 흐를수록 실린더 와이어를 통해 물질이 많이 지나게 되고 웨브가 두꺼워진다. 웨브는 와이어로부터 펠트까지 이동되고 펠트로부터 로울을 만드는 데까지 보내진다. 이때 웨브는 필요한 두께까지 제조로울에 감싸여진다. 이때 랩은 제조로울에서 세로 길이로 잘려지고 건조시키기 위해 이동된다. 그러므로 랩은 여러층을 이루며 각층은 약 0.127cm두께인 구조를 갖는다.

로토포머를 이용하여 판지를 제조함에 있어서 최초 제지 원료는 0.1내지 0.3%(고체의 무게 %)의 농도로 로트포머에서 헤드박스로 펌프된다. 진공상태로 인하여 실린더가 회전하는 동안 실린더 와이어를 통해 흡인력이되며, 이 진공으로 인해 와이어에서 형성될 웨브를 만들고 이때 웨브는 건조 용기로 보내지며, 최종구조는 단일 구조 또는 일체식층구조이다.

철판과 알미늄판 및 유리를 이송하기 위해 사용되는 스테인레스강(중간 온도를 위한것)과 수냉 탄소강(고온을 위한것)으로 제조된다. 로울 덮개 자체는 판지의 판을 둥근 원판 모양으로 도려내어 만든다. 이때 원판의 내경을 로울 몸체의 외경보다 약 0.152cm정도가 크고 원판의 외경은 전형적으로 내경보다 10내지 15cm정도 더크다. 로울덮개는 로울 몸체상에 원판을 놓아 대개 22내지 26%압압하에서 설치시킨다. 이 작업은 정상적으로는 각각 압압한 후에 재료를 더하면서 단계적으로 시행하고 재료가 제자리에 위치된 후에 최종 로울직경으로 다듬기 위해 선반으로 다듬는다.

실제로 본 발명에 따른 판지를 웨트 머시인 또는 로토 포머 장치 및 상술한 과정에 사용하기 위해서는 적당한 응고제를 혼합에 첨가하여서 사용하며 이때 응고제를 첨가하는 기술이 이미 잘알려진 기술로서 전형적으로는 1.25중량%를 첨가하여 이러한 응고제의 예로는 콜로이드 규산과 전분이 있다.

Claims (3)

1. 판지를 구성하는 성분으로 유리섬유 5내지 25중량%, 유리섬유 3내지 5중량%, 보올클레이 45내지 65중량%, 벤토나이트 0내지 20중량%, 탄산칼슘 10내지 20중량%, 파이로필라이트 0내지 15중량%, 규산나트륨 10내지 18중량%, 전분 5내지 10중량%, 콜로이드질 실리카 0내지 10중량% 및 수산화나트륨 0내지 15중량%가 혼합되어서 이루어진 쇼트가 함유되지 않은 판지.
2. 판지를 구성하는 성분으로 약 0.318cm길이의 유리섬유 약 5중량%, 약 0.64cm길이의 유리섬유 약 5중량%, 폴리에틸렌 약 3중량%, 규상벤토나이트 약 5중량%, 보울 클레이 약 47중량%, 규산나트륨 약 10중량%, 탄산칼슘 약 20중량% 전분 약 5중량%가 혼합되어서 이루어진 쇼트가 함유되지 않은 판지.
3. 판지를 구성하는 성분으로 알루미나 약 22중량%, 실리카 약 55중량%, 산화철 약 4.0중량%, 산화티타늄 약 0.8중량%, 산화마그네슘 약 0.9중량%, 산화칼슘 약 18중량%, 알칼리 약 2.3중량% 및 물 약 2중량%가 혼합되어서 이루어진 쇼트가 함유되지 않은 판지.