KR960001432B1

KR960001432B1 - 내화 단열재

Info

Publication number: KR960001432B1
Application number: KR1019930004534A
Authority: KR
Inventors: 주종환
Original assignee: 주종환; 진양산업주식회사; 주진평
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1996-01-27
Also published as: CN1106772A; KR940014231A; AU3172093A; WO1994014721A1

Abstract

내용 없음.

Description

내화 단열재

본 발명은 내화재와 단열재로서 이용할 수 있는 내화 단열재에 관한 것이다. 더 상세히는 규소나 규산염, 칼슘이나 칼슘염 또는 알루미늄이나 알루미늄염 또는 이들의 혼합물인 제1성분 40∼90중량％, 섬유를 함유하는 제2성분 1.5∼30중량％, 제3성분인 수소 개스를 발생하는 화합물 0.1∼0.5중량％ 및 제 4성분인 물유리를 3∼80중량％로 구성된 단열재에 관한 것이다.

종래, 단단하고 단열성을 지닌 성분으로서는 여러 가지가 알려져 있다. 예를 들면, 단단한 것으로서 콘크리트가 알려져 있고, 또한 내화재로서 이용되고 있는 성분으로서 규산칼슘판과 석고판, 석면, 유리섬유, 암면과 광재면(스래그 울), 광의의 세라믹 섬유(실리카 섬유, 세라믹 섬유, 알루미나 섬유, 지르코니아 섬유 등), 외에 W.R.Grace 사에서 입수가능한 상품명 모노코오트(MONOKOTE)라 칭하는 것 등이 있다.

콘크리트는 주지하는 바와 같이, 시멘트와 자갈을 혼합하여 물을 섞어 만들지만 무게가 많이 나가고 내화성이 약하다는 결점을 가지고 있다.

규산칼슘판과 석고판은 시멘트와 석고를 물에 섞어서 열을 가하여 만드는데, 다만, 석고판 쪽이 규산칼슘판보다 칼슘의 비중이 많도록 만들어진다. 이들 규산칼슘판과 석고판은 쉽게 부서지고 강도가 부족하다는 결점을 가지고 있으며 또한 흡수성이 높아서 외장용 건축자재로서는 부적합하다.

석면은 천연의 광물섬유이고, 유리섬유, 암면 등의 인조 광물섬유 및 광의의 세라믹 섬유는 고열에 의한 용융섬유화법에 의해 제조된다. 천연 및 인조의 광물섬유중 석면이나 유리섬유 및 암면은 인체에 접촉 흡입될 경우, 암을 유발한다고 하여 각국에서는 사용을 금지하거나 또는 사용금지를 계획하고 있다.

시판되고 있는 모노코오트(MONOKOTE)는 셀루로오즈 섬유(CELLULOSE FIBER)와 질석을 섞어 접착제로 굳힌 것으로 알려져 있다.

전술한 공지의 기술 및 시판품 등은 액체형태의 것으로 사용하기 힘들고, 사용할 수 있다 하여도 고화된 후에는 떨어져 나가거나, 균열이 생기며, 특히 고층 건물에 사용되는 H 또는 I빔의 방화, 방청 등을 위해 도포되고 있는 몰타르 등은 주로 석면, 암면 등과 접착제를 이용하여 시공하고 있으나, 접착력이 경시변화를 일으켜 떨어져 나오거나, 균열이 생기고, 이에 따라 몰타르에 함유된 석면, 암면 등이 비산하여 공해문제를 일으키고 있다.

본 발명을 상기 문제점들을 해결하기 위하여 예의 연구한 바, 광재 등의 무기성분과 섬유 성분 및 유리 섬유를 적의 배합하여 시험해 본 결과 상기 문제점을 일소할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.

즉, 본 발명은 하기 제1성분∼제4성분을 100％로 조성하여 이를 혼합하고, 건조시켜 고형화한 내화단열재를 제공하는 것이다.

제1성분 : 규소나 규소염, 칼슘이나 칼슘염 또는 알루미늄이나 알루미늄염 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 1종이상의 성분 40∼90중량％;

제2성분 : 식물성 섬유, 화학섬유 및 광물섬유로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 성분 1.5∼30중량％;

제3성분 : 수소 개스를 발생하는 화합물 0.1∼0.5중량％

제4성분 : 물유리 3∼80중량％.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1실시에 의하면, 규소나 규소염, 칼슘이나 칼슘염 또는 알루미늄이나 알루미늄염, 혹은 이들의 혼합물인 제1성분 40∼90중량％; 섬유를 함유하는 제2성분 1.5∼30중량％; 수소 개스를 발생하는 화합물 0.1∼0.5중량％; 및 물유리(WATER GLASS) 3∼80중량％로 구성되며, 상기성분을 100％가 되도록 혼합한 후, 건조시켜 고형화된 내화 단열재를 제공하는 것이다.

바람직하게는, 상기 제1성분은, 상기 규소, 규소염, 칼슘, 칼슘염, 알루미늄 및 알루미늄염으로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 1종이상이며, 그중 칼슘, 칼슘염, 알루미늄 또는 알루미늄염 성분이 제1성분중 40중량％이상 함유하도록 한 것이며, 이 제1성분은 필요에 따라 조성시켜 제조하거나, 또는 광재를 그의 주성분으로 하여도 좋다.

또한, 본 발명의 또 하나의 실시예 따르면, 제1성분중 규소 또는 규소염을 제1성분에 대해 5중량％이상 함유함과 동시에, 상기 칼슘이나 칼슘염 및/또는 알루미늄이나 알루미늄염을 30중량％이상 함유하는 제1성분이 전체 성분에 대하여 40∼90％중량％; 섬유를 함유하는 제2성분이 전체 성분에 대하여 1.5∼30중량％; 제3성분인 수소 개스를 발생하는 화합물이 전체 성분에 대하여 0.1∼0.5중량％; 및 제4성분인 물유리가 전체 성분에 대하여 3∼80중량％로 함유되고, 이들 각 성분을 100％가 되도록 혼합한 후 건조에 의해 고형화시켜 제조된 내화 단열재를 제공하는 것이다.

바람직하게는 상기에서 제1성분중 상기 규소와 규소염을 5％이상 함유하고 있는 동시에, 칼슘, 칼슘염, 알루미늄, 및 알루미늄염으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 40중량％이상 함유하는 것이다.

전술한 각 성분의 바람직한 구체예로서는 제1성분중 규소나 규소염으로서는 이산화규소를, 칼슘이나 칼슘염으로서는 황산칼슘을, 알루미늄이나 알루미늄염으로서는 산화알루미늄을 들 수 있으며; 상기 제2성분으로는, 식물성 섬유, 화학 섬유 또는 광물 섬유 혹은 이들의 혼합물을 들 수 있으며, 특히 바람직하기로는 셀루로오즈 섬유 및/또는 폴리아크릴로니트릴 섬유를 들 수 있고; 물유리로서는 20℃에서의 밀도가 1255∼1710kg/㎥의 범위에 있는 규산나트륨의 수용액이던가 또는 20℃에서의 밀도가 1250∼1420kg/㎥의 범위에 있는 규산칼슘의 수용액을 들 수 있다.

상기 본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 이산화규소(SiO₂) 등의 규소나 규소염 황산칼슘 등의 칼슘이나 칼슘염 또는 산화알루미늄 등의 알루미늄이나 알루미늄염 등을 함유하던가, 또는 이들을 혼합하여 얻어지는 제1성분에, 셀루로오즈 섬유와 같은 천연의 식물성섬유 및/또는 폴리아크릴로니트릴 섬유와 같은 인공화학섬유 및 또는 광물섬유를 함유하는 제2성분을 혼합하고, 그 위에 물유리를 섞어 반죽하여, 반죽상태로 되면 제2성분에 함유되어 있는 섬유가 제1성분에 함유되는 규소염이나 칼슘화합물이나 알루미늄염 등의 결합제로서 작용하는 것으로 생각되며, 그 후 건조시켜 고형화하면 고열의 처리과정 또는 용융 과정을 거치지 않고도 단단한 내화 단열재가 얻어진다. 또한 수소 발생 화합물은 필요에 따라 첨가하는 것으로서 그의 사용방법으로서는 제1성분에 넣고 반응시켜 수소를 발생시키든가 제3성분인 물유리와 함께 혼합하여 사용할 수 있으며, 그의 혼합 방법과 시기는 필요에 따라 적의 선택한다.

상기 수소 발생화합물의 배합량은 전체 성분에 대하여 0.5중량％5이하를 첨가하는 것이 바람직하다. 즉, 수산화칼슘, 마그네슘, 칼슘 카바이드, 질석, 퍼라이트 등이 알루미늄이나 아연 등과 반응하거나 그자체에서 수소 개스를 발생하여 몰타르나 콘크리트속에서 기포가 형성되어 생성품이 경량화 됨과 동시에 개스 발생으로 인하여 신속하게 건조된다. 이 때 사용도는 알루미늄으로서는 고순도의 알루미늄 분말이 바람직하고 더욱 바람직하기로는 88μ이하의 미세 입자이고, 또한 그의 양으로서는 전체 성분에 대해 0.1％ 정도가 바람직하다. 또한 아연으로서는 아연분말이 바람직하다.

제1성분으로서는 전술한 성분이외에 예를 들면 제철소 등에서 배출되는 광재분(鑛滓紛)이나, 석공장등에서 배출되는 석분이나 인산비료 공장 등에서 배출되는 석고계의 성분 등, 이산화규소와 석고질과 산화알루미늄을 다량 함유하는 폐기물을 재이용하게 되면, 폐기물대책의 일환으로도 할 수 있다.

이하, 실시예로서 본 발명을 더 상세히 설명한다.

본 발명은 기본적으로는 이산화규소 등의 규소나 규소염, 황산칼슘 등의 칼슘이나 칼슘염, 또는 산화알루미늄 등의 알루미늄이나 알루니늄염 등을 함유하던가 또는 이들의 혼합물인 제1성분에, 식물성 섬유 및/또는 화학섬유 및/또는 광물섬유와 같은 제2성분을 섞고, 여기에 물유리를 섞어 반죽하고, 그 후 건조시켜 고형화함으로써, 고열의 처리과정 또는 녹이는 과정을 거치지 않고, 단단한 내화 단열재를 얻는 것이다.

제1성분으로서는 예를 들면, 석회석분, 시멘트, 광재분, 자연석 분말, 유리가루, 석고분, 퍼라이트 등이 선택되고, 또한 천연의 광물로서, 질석(Vermiculite) 또는 고령토(Kaolin) 등을 들 수 있다. 이들의 성분에는 이산화규소와 석고질, 즉 황산칼슘이나, 산화알루미늄 등이 함유되어 있지만, 본 발명에 이용하기 위해서는 제1성분에는 규소나 규소염, 칼슘이나 칼슘염 또는 알루미늄이나 알루미늄염 또는 이들의 혼합물이, 제1성분에 30％중량이상 포함하고 있는 것이 좋고, 바람직하게는 40％ 이상 포함하고 있는 것이 좋다. 30％에 미달하는 경운 소기의 효과가 기대되어지지 않는다고 생각되기 때문이다. 그리고 이들의 성분이 산성 또는 알칼리성을 나타내게 되면 중화시켜 이용하는 것이 좋다.

섬유를 함유하는 제2성분으로서는 셀루로오즈 섬유나 면 등의 천연의 섬유 및 폴리아크릴니트릴섬유 등의 인공의 섬유 등을 들 수 있다. 또한 유리섬유와 암면 등의 광물성섬유나 광의의 세라믹 화이버 등도 사용할 수 있다. 본 발명을 실시함에 있어 바람직한 제2성분으로는 셀루로오즈 섬유 또는 폴리아크릴로니트릴 섬유이며, 그 이유는 가격이 싸고 공해의 원인이 되지 않기 때문이다. 더욱이 셀루로오즈 섬유는 일반적으로 신문지와 펄프를 분쇄시킨 것 또는 분쇄시킨 후 난연재로서 처리한 것으로 알려져 있고, 셀루로오즈 섬유의 섬유는 유해하지 않기 때문에 공해를 일으키지 않는다. 폴리아크릴로니트릴 섬유를 사용하는 경우는 연소과정에서 다소의 유독가스가 발생하기 때문에 셀루로오즈 섬유에 비하여 열등한 것으로 생각된다.

물유리는 이산화규소와 산화나트륨과의 혼합물, 즉 규산나트륨(SiO₂·Na₂O 또는 Na₂SiO₃)의 수용액이던가 또는 이산화규소와 산화칼륨과의 화합물, 즉 규산칼륨(SiO₂·K₂O 또는 K₂SiO₃)의 수용액이다. 현재 판매되는 규산나트륨의 수용액인 물유리의 조성의 두 가지 예를 이하의 표 1 및 표 2에 제시하고, 규산칼륨의 수용액인 물유리의 조성의 예들을 표 3에 제시한다. 본 실시예에서는 물유리로서는 이하의 표 1, 표 2 및 표 3에서 규산나트륨의 수용액의 경우는 20℃에서 밀도가 1255∼1710kg/㎥이고, 점도가 10mPa·s에서 10,000mPa·s이하의 것, 또 규산칼륨의 수용액의 경우는 20℃에서 밀도가 1250∼1420kg/㎥이고 점도가 20∼1050mPa·s의 것을 이용하기로 한다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

제1성분과 제2성분을 섞어, 상기의 물유리를 첨가하여 반죽한 후, 건조시켜 고형화시켜서 만든 성분은, 단열도와 내화도가 높은 내화 단열재로서 우수함과 동시에 단단한데, 그 이유는 제1성분 및 제2성분의 혼합물에 물유리를 섞어 반죽체로 만든 후, 건조시킴으로써 제2성분, 예를 들면 셀루로오즈 섬유 또는 폴리아크릴 로니트릴 섬유에 함유되어 있는 섬유가, 제1성분 및 물유리에 함유되어 있는 이산화규소와 황산칼슘(석고질)과 산화알루미늄을 서로 결합하도록 작용하기 때문인 것으로 생각된다.

이상 설명한 제1성분으로서 이산화규소 등의 규소나 규소염, 황산칼슘 등의 칼슘이나 칼슘염, 또는 산화알루미늄 등의 알루미늄이나 알루미늄염 등, 또는 이들의 혼합물을, 제1성분에 대해 30중량％이상을 함유하는 것을 사용하고, 섬유를 함유하는 제2성분으로서, 셀루로오즈 섬유 등의 천연의 섬유나 폴리아크릴로니트릴섬유 등의 인공의 섬유나 광물섬유와 광의의 세라믹 섬유 등 또는 이들의 혼합물을 사용하고, 물유리로서는 규산나트륨의 수용액의 경우는 20℃에서의 밀도가 1255∼1710kg/㎥의 것, 또한, 규산칼륨의 수용액의 경우는 20℃에서 밀도가 1250∼1420kg/㎥의 것을 이용하면, 본 발명에 따른 내화 단열재를 1000kg 만드는 경우, 각각의 성분의 혼합비율은 중량비로써 아래와 같이 된다.

제1성분 400∼900kg, 바람직하게는 600∼885kg

제2성분 1∼900kg, 바람직하게는 15∼200kg

제3성분 1∼5kg, 바람직하게는 1∼2kg

제4성분인 물유리 30∼800kg, 바람직하게는 100∼200kg

이들의 범위내에서 각각의 성분의 합계중량이 1000kg이 되도록 배분하여 건조시켜 내화 단열재가 만들어지게 된다.

한편, 용도에 따라서는, 상기의 제1성분을 소량 사용하고, 섬유를 함유하는 제2성분에 물유리를 혼합하여 건조시켜 만들 수가 있다. 이와 같이한 경우에는, 제2성분에 함유되어 있는 섬유가 물유리에 포함되어 있는 이산화규소를 결합하도록 작용하여, 사용목적에 적합한 내화 단열재를 얻을 수가 있다. 상기의 혼합비율에서, 제1성분이 400∼900kg으로, 최하한의 값이 400으로 되어 있는 것은 이것을 의미하고 있다. 제1성분을 400kg의 소량만 함유하는 경우에는, 그 만큼 물유리의 양을 늘리는 것이 좋다. 특히 제2성분으로서 셀루로오즈 섬유를 사용하는 경우에는, 셀루로오즈 섬유가 단열재로 알려져 있기 때문에 물유리를 혼합하여 건조시킨 경우, 물유리에 함유되어 있는 이산화규소가 셀루로오즈 섬유의 내화도를 상승시키도록 작용하여, 사용목적에 따라서는 유효한 내화 단열재로 된다.

이하, 특정의 바람직한 실시예에 관하여 내화 단열재를 만드는 경우의 제조과정을 설명한다.

제1성분으로서는 전술한 바와 같이, 석회석분, 시멘트, 광재분, 자연석분말, 유리가루, 석고분, 퍼라이트 등이 선택되고, 나아가서 천연의 광물로서, 질석(Vermiculite), 고령토(Kaolin) 등이 선택되지만, 예를 들어 제철소 등에서 배출되는 광재분과 석공장 등에서 배출되는 석분과 인산비료공장에서 배출되는 석고계의 성분 등의, 이산화규소와 석고질, 즉 황산칼슘과, 산화알루미늄 등이 많이 포함된 폐기물을 재이용하게 되면, 폐기물대책의 일환으로 할 수도 있어 대단히 유리하다.

제1성분으로서, 예컨대 광재분을 이용하는 경우, 광재분에는 이산화규소와 석고질, 즉 황산칼슘이 많이 함유되어 있지만, 이산화규소는 최저 5％이상 함유하는 것이 좋고, 바람직하게는 10％이상 함유하고 있는 것이 좋다. 또한 이산화규소와 황산칼슘과 산화알루미늄을 합하여 30％이상 함유하고 있는 것이 좋고, 바람직하게는 40％이상을 함유하고 있는 것이 좋다. 이산화규소가 5％에 미달하는 경우에는, 이산화규소가 5％이상, 바람직하게는 10％이상이 되도록 보출시켜야 하고, 또한 합계에서 30％에 미달하는 경우에는 전체를 30％이상으로, 바람직하게는 40％이상 되도록 보충시키는 것이 좋다. 그리고 이들의 성분이 산성 또는 알칼리성을 나타내면 중화시켜 이용하는 것이 좋다.

따라서, 이하에서는 제1성분으로서, 이산화규소를 10％ 이상 함유하고, 이산화규소와 석고질 즉, 황산칼슘과 산화알루미늄을 합계하여 40％이상 함유하고 있는 공장에서 배출되는 광재분을 이용함과 아울러 섬유를 함유하는 제2성분으로서는 셀루로오즈 섬유(대표적인 것으로는 화학식 C₆H₅O₅, 셀루로오즈의 함유율 95％이상, 회분이 최대 0.5％, pH=6±1, 평균섬유농도 15㎛이상, 평균섬유길이 30μ이상이지만, 여기에 한정되는 것은 아니다)를 이용하고, 그리고 물유리로서는 규산나트륨의 경우는 20℃에서 밀도가 1255∼1710kg/㎥의 것을 이용하는 것으로 하여, 약 1톤의 내화 단열재를 만드는 경우를 예로 삼아 제조과정을 설명한다.

[실시예 1]

(1) 제1단계

공장에서 광재분을 회수하되 분말상태로 되어 있지 않으면 분말상태로 만든다. 이산화규소, 황산칼슘 및 산화알루미늄의 함유량을 측정하여, 이산화규소가 10％에 미달하는 경우는, 10％이상으로 되도록 보출하고, 또한, 이산화규소와 황산칼슘과 산화알루미늄의 합계함유량이 40％에 미달하는 경우는 40％이상으로 되도록 이산화규소, 황산칼슘 및 산화알루미늄을, 특히 바람직하게는 이산화규소를 보충한다. 또한 pH를 조사하여 산성 또는 알칼리성을 나타내면 중화시킨다.

(2) 제2단계

제1단계에서 얻어진 분말상태의 광재분을 885 만큼 끄집어내어, 그 광재분 885kg에 분말 상태의 소석회분 10kg과 분말상태의 셀루로오즈 섬유 15을 섞어서, 합계 900의 혼합물을 만든다.

(3) 제3단계

고순도 알루미늄 분말 1kg 또는 아연분말 1kg을 가한다.

(4) 제4단계

20％에서의 규산나트륨의 밀도가 1255∼1710kg/㎥인 상기한 물유리 100kg을, 제2단계에서 얻어진 900kg의 혼합물에 섞어서 반죽하여, 1톤의 반죽물로 만든다.

(5) 제5단계

제3단계에서 얻어진 1톤의 반죽물을 형틀에 집어넣어 건조시켜 형성하던가, 또는 목적물(철골이나 목판 등)에 뿜칠한다. 형틀에 집어넣어 건조시키는 경우에는, 1톤의 반죽물에는 다량의 수분을 포함하고 있기 때문에, 형틀의 두께에 따라서는, 형틀에 집어넣기 전에, 그 건조과정을 촉진시키는 물질로서 어떤 종류의 건조 고화촉진제를 혼합시키는 것도 좋다. 여기에 시멘트를 섞고 석회분 또는 소석회를 혼합하면 고체화가 촉진된다. 또한 뿜질하는 경우에는 불연성의 접착제를 혼합하여 접착력을 보강하는 것도 좋다.

(6) 제6단계

형틀에 집어넣어 건조시켜 형성하는 경우, 건조시키는 방법으로서는, 천연의 상온으로 방치하던가 또는 열(70℃∼200℃)을 가한다. 건조시켜 고형화시키면, 완성품으로서 형틀에서 끄집어내어 사용된다. 완성품은 단단함과 아울러 단열성 및 내화성이 우수하다.

이상의 실시예는

광재분 849kg

고순도 알루미나 분말 1kg

셀루로오즈 섬유 15kg

물유리(규산나트륨계) 90kg

를 혼합하여 1톤으로 한 것을 고형화한 경우인데, 그 물리적 성질은 아래와 같다.

압축강도 500kg/㎠이상(80℃ 건조후)

내화도 1,200 30분간

열전도율 평균온도 350±10℃[Kcal/m.h.C] 0.17이하

가열수축율 2％를 초과하지 않는 온도 1,200

[실시예 2]

다음 성분을 다르게 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행한다. 즉,

광재분 600kg

고순도 알루미나 분말 1kg

셀루로오즈 섬유 199kg

물유리(규산나트륨계) 200kg

으로 혼합하여 1톤으로 하여 고형화한 것으로 그 물리적 성질은 아래와 같다.

압축강도 10kg/㎠이상(80℃ 건조후)

내화도 700 30분간

열전도율 평균온도 350℃±10℃[Kcal/m.h.C] 0.14이하

가열수축율 2％를 초과하지 않는 온도 700℃

한편, 일반적으로 셀루로오즈 섬유의 혼합율을 올림에 따라 경도는 떨어지고, 열전도율은 떨어지고, 내화도는 떨어지고, 가열수축율은 올라간다. 또한 물유리로서는 규산칼륨의것을 이용하는 편이 규산나트륨의 것을 이용하는 경우에 비하여 내화도가 높은 것을 만들 수 있지만, 규산칼륨의 것을 이용하는 편이 가격이 비싸다.

상기 실시예에서는 섬유를 함유하는 제2성분으로서 셀루로오즈 섬유를 이용하는 경우를 설명하였지만, 셀루로오즈 섬유 대신에 다른 식물성 섬유와 폴리아크릴로니트릴 섬유 등의 화학섬유와 미네랄 화이버 등의 광물성 섬유 또는 이들의 혼합물을 이용할 수도 있다. 이들을 이용하는 경우의 혼합비 등은 셀루로오즈 섬유로 설명한 것과 대체로 같다.

나아가서 상기 실시예에서는 제1성분과 제2성분과의 혼합물을 물유리의 용액으로 반죽하는 경우에 관해서 설명하였지만, 물유리는 분체로서도 존재할 수 있기 때문에, 제1성분, 제2성분 및 물유리의 분말을 혼합하여 거기에 물을 첨가하여 반죽할 수도 있다. 그렇지만 물유리의 분말은 수용액을 분사시켜 만들므로 액체의 것보다도 훨씬 값이 비싸기 때문에, 물유리의 수용액을 사용하는 쪽이 유리하다. 분말을 수용액으로 되돌리기 위해서는, 상온 아래에서 1리터의 물에 규산나트륨 또는 규산칼륨의분말을 5kg집어넣어(5％액) 25∼30분 이상 충분히 교반 혼합하여 물유리의 수용액으로 되돌아간다.

또한, 상기 실시예에서는, 폐기물이용의 일환으로서 내화 단열재의 바람직한 제조과정을 설명하였지만, 본 발명의 사상은 물유리를 이용하여 셀루로오즈 섬유나 폴리아크릴로니트릴 섬유 등의 섬유를 가지고 규소염이나 칼슘염 또는 알루미늄염 등을 고형화시키는데 있으므로, 폐기물을 이용하지 않고 셀루로오즈 섬유와 폴리아크릴로니트릴 섬유 등에 이산화규소를 함유하는 물유리를 직접 혼합하기만 해도, 단단하고 우수한 내와 단열재를 제조할 수가 있고, 어떤 용도에 있어서는 이것을 이용할 수가 있다.

또한 상기 실시예에서는 제1성분으로서 이산화규소, 황산칼슘이나 산화알루미늄에 한하지 않고, 일반적으로 규소나 규소염과 칼슘이나 칼슘염, 또는 알루미늄이나 알루미늄염을 함유하는 성분으로 할 수 있다.

이상의 본 발명의 실시예에서와 같이, 제1성분으로서 공장에서의 폐기물을 이용하는 것과 아울러, 섬유를 함유하는 제2성분으로서 셀루로오즈 섬유나 폴리아크릴로니트릴 섬유 등을 이용하면, 셀루로오즈 섬유 또는 폴리아크릴로니트릴 섬유 등의 단열성을 이용하면서 불연성으로 만들 수 있어, 공해를 일으키지 않으면서 단단하고 대단히 높은 열에 견딜 수 있는 우수한 내화 단열재를 얻을 수 있는 효과가 있고, 나아가서는 산업폐기물을 유효하게 이용할 수 있고, 제조가격도 싸고, 더욱이 건조과정을 제외하면 열등의 사용을 피할 수가 있고, 제조과정도 간단하다는 효과도 아울러 갖게 된다.

본 발명에 의한 내화 단열재의 용도로서는 모든 석면을 함유하는 건재 및 소재의 대체품으로서 사용할 수가 있고, 또한, 그 밖의 모든 내화 단열재의 대체품으로서 사용할 수가 있고, 특히, 고층건축물에 소요되는 경량의 내화 단열재로서 이용할 수가 있다. 나아가서는 내화 단열용의 내 외장재사이의 충전재, 뿜칠용의내화피복재, 각종 타일, 요로(窯爐)의 노벽이나 덮개나 문짝, 각종 단열재 등에도 사용할 수가 있다. 이를 각각 설명하면 아래와 같다.

[용도 1]

단열재로서 사용하는 경우의 용도로서는, 자동차의 브레이크 라이닝에 사용할 수가 있다. 종래, 브레이크 라이닝으로서는 석면을 사용하여 왔지만, 이것은 공해때문에 그의 사용이 점차 제한되고 있어, 본 발명의 내화 단열재는 그 대체품으로서 사용할 수가 있다.

[용도 2]

단열재로서 사용하는 경우의 용도로서는, 칸막이벽이나 천정판으로 이용되는 석고판의 대용품으로 할 수가 있다. 석고판은 단열성은 우수하지만 쉽게 부서지는 단점이 있다. 그 점에서, 본 발명의 내화 단열재는 단열성이 우수하고, 또한 기계적 강도도 우수하다. 또한 석고판은 흡수성이 있기 때문에 외벽에는 사용하기가 부적합하지만, 본 발명의 내화 단열재는 흡수성이 낮기 때문에 외벽에도 사용할 수가 있다.

[용도 3]

철골 구조물에 뿜칠하여 내화피복재로서 이용할 수가 있다.

[용도 4]

패널과 패널사이에 삽입하여 사용함으로써 내화 단열재가 된다.

[용도 5]

내화를 필요로 하는 바닥에 사용할 수가 있다.

[용도 6]

내화를 필요로 하는 보도 블럭에 사용할 수가 있다.

[용도 7]

용광로의 열면 라이닝재 또는 백업(BACK UP)용 성분으로 사용할 수가 있다.

Claims

(1회 정정)하기 제1성분∼제4성분을 100중량％로 조성하여 이를 혼합하고, 건조시켜 고형화한 내화 단열재.

제1성분 : 규소나 규소염, 칼슘이나 칼슘염 또는 알루미늄이나 알루미늄염 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 1종이상의 성분 40∼90중량％,

제2성분 : 식물성 섬유, 화학섬유 및 광물섬유로 구성된 군에서 선택된 1종이상의 성분 1.5∼30중량％,

제3성분 : 수소 개스를 발생하는 화합물 0.1∼0.5중량％

제4성분 : 물유리 3∼80중량％.
제1항에 있어서, 제1성분중 상기 규소나 규소성분이 제1성분에 대해 5중량％ 이상 함유함과 동시에 칼슘, 칼슘염, 알루미늄, 또는 알루미늄염 성분이 제1성분에 대해 40중량％ 이상 함유하는 것이 특징인 내화 단열재.
제1항에 있어서, 제2성분은 셀루로오즈 섬유 및 폴리아크릴로니트릴 섬유로 구성된 군에서 선택된 1종이상을 함유하는 것이 특징인 내화 단열재.
제1항에 있어서, 제3성분이 수소 발생화합물로서 알루미늄 분말, 아연분말, 마그네슘 또는 칼슘카바이드를 첨가함이 특징인 내화 단열재.
제4항에 있어서, 알루미늄 분말이 88μ이하인 것이 특징인 내화 단열재.
제1항에 있어서, 물유리는 20℃에서의 밀도가 1255∼1710kg/㎥의 범위인 규산나트륨의 수용액이거나, 20℃에서의 밀도가 1250∼1420kg/㎥의 범위인 규산칼륨의 수용액인 것이 특징인 내화 단열재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1성분이 함유하는 상기 규소나 규소염이 이산화 규소이고, 상기 칼슘이나 칼슘염이 황산칼슘이고, 상기 알루미늄이나 알루미늄염이 산화알루미늄인 것임이 특징인 내화 단열재.