KR920005397B1 - 비석면 단열재 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

비석면 단열재

본 발명은 비석면 단열재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬래그 울 페이퍼(slag wool paper)로 이루어져 있어서 인체에 무해하고 작업성이 무수하며 제물성 및 단열성이 뛰어나, 특히 자동차용 단열재로 유용한 비석면 단열재에 관한 것이다.

종래에 일반적으로 자동차용 단열재로서 사용되었던것은 주로 석면 페이퍼(asbestos paper)로 이루어진 것으로서, 석면에다 유기바인더 성분과 물을 첨가하여 배합시킨후에 환망식 초조기(抄造機)를 사용하여 석면페이퍼로 제조하여 사용하였다.

이러한 석면페이퍼는 그 주된 재료인 석면이 친수성이 양호하여 울(woo1)과 울이 잘 엉키기때문에, 그의 배합이 용이하다. 따라서, 초조시에 생산성이 좋고, 또 유연성있는 제품으로 제조할 수가 있는 장점이 있었다.

그러나, 종래의 석면페이퍼는 그 성분의 90% 이상이 석면이며 나머지 10% 정도가 충전재와 바인더성분인 관계로 그의 사용에 따라 단열재가 부서지면서 석면가루가 쉽게 생성되게 된다.

그런데, 석면분진을 흡입시에는 석면폐병을 일으키고 급기야는 폐암의 원인이 되는 것으로 알려져 있는등, 석면성분이 인체에 매우 유해하여 직업병의 원인이 되고 있는 것은 잘 알려져 있다.

따라서, 근래에 들어서는 석면페이퍼의 생산업체 및 단열재로서의 조립라인에서 석면페이퍼와 관련된 작업자체를 기피하고 있는 실정이다.

또한, 세계적으로도 석면이 인체에 치명적인 유해요인이 되기때문에 석면의 사용금지를 규정하고 있거나 현재 규정법규를 제정중에 있는등 석면의 사용이 전면적으로 배척되고 있는 실정이다.

그렇다고하여 석면페이퍼 이외의 단열재를 사용하기에는 경제적으로 상당한 격차가 있고, 또 단열성도 만족할 수 없는 문제가 있어서 보다 유용한 비석면(asbestos-free)단열재의 개발이 시급히 요구되고 있다.

따라서, 본발명은 석년이 함유된 종래의 석면페이퍼와는 달리 슬래그울과 세라믹울을 배합하여 초조하므로써, 인체에 무해함은 물론 단열성등 제물성도 우수한 새로운 조성의 비석면단열재를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본발명은 금속제련시 생성되는 슬래그로부터 제조된 슬래그울과 충전재로서 세라믹울, 그리고 바인더성분으로서 울라스토나이트가 함유되어 있는 비석면 단열재를 그 특징으로 한다.

이와같은 본발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본발명은 주된 재료로서 금속제련시 생성되는 폐기물인 슬래그를 섬유화하여 얻어진 슬래그울 60∼90중량%와, 충전재로서 SiO₂와 AlO₂O₃가 50 : 50의 중량비로 함유되어 있는 세라믹울 8∼30중량%, 그리고 바인더로서 울라스토나이트 2∼10중량%로 이루어진 단열재이다.

본발명에서 사용되는 슬래그울은 폐자원인 슬래그에 통상의 성분조정용 원료를 넣고 용융시킨 다음, 공지의 방법으로 섬유화시켜서된 일명 실리케이트 코톤(Sillicate Cotton)이라고도 불리우는 것으로서, 바람직하기로는 그 섬유굵기가 2∼4μ인 것을 사용하는 것이 좋다.

이때 섬유굵기는 가늘수록 단열성이 우수해지게 된다. 이러한 슬래그울은 SiO₂가 약 45중량%, CaO가 38∼40중량%, AlO₂O₃가 약 11중량%, Fe₂O₃가 약 3중량% 그리고 MgO가 약 2∼3중량% 함유되어 있는 것이다.

또한, 충전재로 사용하는 세라믹울은 SiO₂와 AlO₂O₃가 50 : 50의 몰비로 함유되어 있는 것을 사용하는데, 이는 내열성, 단열성, 내진동성, 흡음성등이 우수한 것이므로 단열재의 물성에 상당히 유효한 작용을 나타낸다.

이러한 세라믹울은 그 섬유 굵기가 2.5∼4μ인 것을 사용하는 것이 좋으며, 그 섬유의 길이는 50mm이하인 것을 사용함이 바람직하다.

한편, 바인더성분으로 사용되는 울라스토나이트는 2∼10중량%, 바람직하기로는 3∼7중량%로 사용하는 것이 좋다.

상기와 같은 성분으로 초조를 행하는데 상기 울성분들을 개면시키고 20분∼1시간동안 배합시킨 다음에는 환망식초조기를 사용하여 초조시키며, 초조후에는 약 100℃에서 10∼20분간 건조시킨 후 적절한 크기로 절단하고, 니들펀칭(needle punching)을 하면 본발명에 따른 단열재를 제조할 수가 있게 된다.

본발명에 의하면, 슬래그울에 세라믹울을 혼합시키지 아니하고 일반적으로 종이제조용 합성수지 펄프를 혼합시켜서 단열재용 슬래그울 페이퍼를 제조할 수도 있으나, 이경우에는 세라믹울을 혼합사용한 경우에 비해 내열도가 다소 떨어지고 단열성도 적게되는 문제가 있다.

즉, 본발명은 슬래그울 70∼90중량%와 합성수지펄프, 특히 바람직하기로는 폴리올레핀계 합성고분자펄프 2∼20중량%, 그리고 바인더성분 2∼10중량%로 이루어진 슬래그울 페이퍼로된 단열재도 포함한다.

이경우에 있어서의 단열재의 제조도 상기와 같은 공정을 거치게 되나 합성고분자펄프는 통상의 펄프상태의 것을 사용하면 된다.

이때, 상기 폴리올레핀계 합성고분자펄프로서는 예컨대, 폴리프로필렌합성수지펄프 또는 폴리에틸렌합성수지펄프 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.

상술한 바와같은 본발명에 따른 비석면 단열재는 종래와는 달리 비석면인 슬래그울을 사용하므로써, 무엇보다도 인체에 무해하여 공해방지의 효과가 있고, 슬래그울은 흡수율이 낮기때문에 제조된 슬래그울페이퍼절단이 용이하여 작업성이 매우 양호할 뿐만아니라, 유연성면에서도 기존의 석면단열재 보다 양호하다.

또한, 본발명의 단열재는 기존 석면보다 인장강도에서도 1.5∼2배가량 향상시킬 수 있었으며, 제품의 무게도 약 10%정도 가벼우므로 사용상 여러 가지 잇점이 있는 것이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1∼4]

다음 표1과 같은 조성으로 슬래그울, 세라믹울, 바인더를 각각 사용하여 슬래그울페이퍼 단열재를 제조하였다.

제조된 단열재의 물성을 자동차 엔진룸의 단열재로 사용하여 측정한 결과 다음 표2에 나타내었다.

[표 1]

[표 2]

* 상기 표2에서 단열성은 노내온도가 400℃일 때 단열시킨후 (1.2mmT) 노의 외부온도를 측정하여 단열효과를 백분율로 나타낸것임.

* 상기 표2에서 강열감량은 850℃에서 30분간 시험한것임.

상기의 결과로부터 알 수 있는 바와같이 본발명에 따른 단열재는 내열성이나 보온효과등 제반물성이 우수하고 인체에 무해하여 특히, 약 500℃이상의 내열온도가 요구되는 자동차엔진룸의 단열재로, 또는 자동차 배기매니홀드(Exhanst-Manifold)커버용 단열재등으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (6)

1. 주된 성분으로서 금속제련시 생성되는 슬래그로부터 제조된 슬래그울과, 충전재로서 세라믹울, 그리고 바인더로서 올라스토나이트로 이루어진 비석면 단열재.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬래그울은 전체단열제 조성에 대하여 60∼90중량%로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 비석면 단열재.
3. 제1항에 있어서, 상기 세라믹울은 전체 단열재 조성에 대해 8∼30중량%로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 비석면 단열재.
4. 제1항에 있어서, 상기 울라스토나이트는 전체 단열재조성에 대해 2∼10중량%로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 비석면 단열재.
5. 금속제련시 생성되는 슬래그로부터 제조된 슬래그울 70∼90중량%와, 폴리올레핀계 합성고분자펄프 2∼20중량%, 그리고 바인더성분으로서 울라스토나이트 2∼10중량%로 이루어진 비석면 단열재.
6. 제5항에 있어서, 상기 합성수지펄프는 폴리프로필렌합성수지펄프 또는 폴리에틸렌합성수지펄프 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 비석면 단열재.