KR101441037B1 - Insulation board - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액화천연가스 등의 극저온 액체를 보관 및 운반하기 위한 극저온 액체 저장 시스템에 사용되는 단열보드의 제조 방법을 개시한다. 본 발명은 개방단부를 갖는 캐버티가 형성되어 있는 사각 상자 형태의 금형을 준비하고, 캐버티의 바닥에 패널을 배치한다. 캐버티의 내면에 이형성을 갖는 면재를 부착하고, 개방단부에 방벽을 배치한다. 방벽 위에 개방단부를 덮는 커버 플레이트를 장착하고, 패널과 방벽 사이에 발포성형재료를 주입하여 단열폼을 발포성형한다. 단열폼의 목표 밀도에 대한 자유 발포 밀도의 충진 비율은 1.3 이상이 되도록 한다. 또한, 단열폼을 발포성형한 후, 패널, 면재, 방벽과 단열폼이 동시경화되도록 단열폼을 후경화한다. 단열폼 안에 삽입되도록 캐버티에 보강섬유를 넣거나 발포성형재료에 보강섬유를 혼합한다. 본 발명에 의하면, 발포성형재료를 금형에 발포성형하여 단열보드를 제조하는 것에 의하여 단열보드의 물성을 향상시키고, 단열보드의 치수를 정확하게 제조하여 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 단열폼, 방벽, 패널과 면재가 동시경화되어 제조 공정이 간단해지므로, 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 물성의 변화를 방지하고, 수명을 보장할 수 있다.The present invention discloses a method of manufacturing an insulating board for use in a cryogenic liquid storage system for storing and transporting cryogenic liquids such as liquefied natural gas. The present invention provides a rectangular box-shaped mold having cavities with open ends, and disposes the panel on the bottom of the cavity. A face plate having a releasability is attached to the inner surface of the cavity and a barrier is arranged at the open end. A cover plate covering the open end is mounted on the barrier wall, and a foam molding material is injected between the panel and the barrier wall to foam-form the heat insulating foam. The filling ratio of the free foaming density to the target density of the insulating foam is set to 1.3 or more. Further, after the heat-insulating foam is foam-molded, the heat-insulating foam is post-cured such that the panel, face plate, barrier and heat-insulating foam are cured simultaneously. The reinforcing fibers are inserted into the insulating foam or the reinforcing fibers are mixed with the foam molding material. According to the present invention, it is possible to improve the physical properties of the heat insulating board and to accurately manufacture the dimensions of the heat insulating board and improve the quality by manufacturing the heat insulating board by foaming and molding the foam molding material into a mold. In addition, since the heat insulating foam, the barrier wall, the panel and the face material are cured simultaneously, the manufacturing process is simplified, so that not only the productivity can be improved, but the physical properties can be prevented from changing and the life can be guaranteed.
Description
본 발명은 단열보드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액화천연가스 등의 극저온 액체를 보관 및 운반하기 위한 극저온 액체 저장 시스템에 사용되는 단열보드의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an insulating board, and more particularly, to a method of manufacturing an insulating board used in a cryogenic liquid storage system for storing and transporting cryogenic liquid such as liquefied natural gas.
액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG), 액체아르곤(Liquid argon), 액체질소(Liquid nitrogen), 액체산소(Liquid oxygen) 등의 극저온 액체는 증발에 의한 손실을 최소화하기 위하여 단열 구조의 저장 시스템에 보관되거나 운반된다. Cryogenic liquids such as Liquefied Natural Gas (LNG), Liquid Argon, Liquid Nitrogen, and Liquid Oxygen are used in storage systems with an insulating structure to minimize evaporative losses. Stored or transported.
극저온 액체 저장 시스템의 일례로 LNG 운반선(LNG carrier)의 화물창(Cargo containment system)이 있다. LNG 운반선의 화물창은 -165℃의 초저온 LNG를 저장 및 운반하기 위하여 구형 탱크(Spherical Type Tank)보다 용량이 크고 제작이 간편한 멤브레인형 탱크(Membrane type tank)가 선호되고 있다. 멤브레인형 LNG 운반선의 보냉 시스템은 프랑스의 가즈트랜스포트 이트 테크니가즈(Gaz Transport Et Technigaz, GTT, France)사에 의하여 개발된 가즈트랜스포트 시스템(Gaz Transport System)과 테크니가즈 시스템(Technigaz System)이 사용되고 있다. 가즈트랜스포트 시스템은 GTT No96으로 부르고도 있으며, 테크니가즈 시스템은 GTT 마크-Ⅲ(GTT Mark-Ⅲ) 시스템으로 부르고도 있다. One example of a cryogenic liquid storage system is a cargo containment system for LNG carriers. Membrane type tanks with larger capacity and easier to manufacture than Spherical Type Tanks are preferred for storing and transporting cryogenic LNG at -165 ° C in LNG cargo holds. A gas transport system and a technigaz system developed by the company Gas Transport Et Technigaz (GTT, France) in France are used for the cooling system of the membrane type LNG carrier have. The Gaz Transport system is also referred to as GTT No96, and the Technigaz system is also referred to as the GTT Mark-III system.
미국 특허 제7,540,395호 "밀봉 벽 구조물 및 이 구조물을 구비한 탱크(Sealed wall structure and tank furnished with such a structure)"에는 테크니가즈 시스템 LNG 운반선 화물창의 구조 및 시공방법이 개시되어 있다. 한국 등록특허 제10-1200019호의 "LNG 운반선"과 한국 등록특허 제10-1168949호 "극저온 액체저장탱크"에 개시되어 있는 테크니가즈 시스템은 1차 방벽(Primary barrier), 1차 패널(Primary panel), 1차 단열층(Primary insulation layer), 2차 방벽, 2차 단열층과 2차 패널로 구성되어 있다. U.S. Patent No. 7,540,395 entitled " Sealed wall structure and tank furnished with such a structure "discloses a structure and a construction method of a Technique system LNG carrier cargo hold. The Technigaz system disclosed in Korean Patent No. 10-1200019, "LNG Carrier" and Korean Patent No. 10-1168949, "Cryogenic Liquid Storage Tank", has a primary barrier, a primary panel, A primary insulation layer, a secondary barrier, a secondary insulation layer and a secondary panel.
한편, 테크니가즈 시스템에서 2차 단열층을 구성하는 단열폼(Insulation foam)은 폴리우레탄폼(Polyurethane foam, PUF)에 유리섬유매트(Glass fiber mat)를 보강한 강화 폴리우레탄폼(Reinforced polyurethane foam, RPUF)가 사용되고 있다. RPUF는 극저온 환경에서 PUF의 파괴인성(Fracture toughness)을 향상시켜 온도구배에 의한 균열(Crack)을 방지한다. Meanwhile, in the Technigaz system, the insulation foam constituting the secondary insulation layer is made of a reinforced polyurethane foam (RPUF) reinforced with a polyurethane foam (PUF) and a glass fiber mat ) Are used. RPUF improves fracture toughness of PUF in a cryogenic environment to prevent cracking due to temperature gradient.
LNG 운반선 화물창의 2차 단열층을 구성하는 RPUF의 제조 방법이 도 1에 도시되어 있다. 도 1의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, RPUF(10)는 폴리올스(Polyols: 12)와 이소시아네이트(Isocyanate: 14)의 발포에 의하여 성형되는 PUF(16)와, PUF(16)의 보강을 위하여 PUF(16)에 삽입되어 있는 연속섬유매트(Continuous strand mat: 20)로 구성되어 있다. A manufacturing method of the RPUF constituting the secondary insulation layer of the LNG carrier holding port is shown in Fig. 1 (a), the
RPUF(10)는 벨트컨베이어(Belt conveyor: 30)를 이용하는 자유발포성형(Free foaming)(또는 연속발포성형)에 의하여 제조되고 있다. 가이드 플레이트(Guide plate: 32)가 RPUF(10)의 발포성형을 위한 공간을 형성하도록 벨트컨베이어(30)로부터 간격을 두고 벨트컨베이어(30)의 상부에 설치되어 있다. 연속섬유매트(20)는 롤 형태로 피드 릴(Feed reel: 40)에 감겨져 공급된다. 연속섬유매트(20)는 피드 롤(40)로부터 풀려나 벨트컨베이어(30) 위에 공급된다. 폴리올스(12)와 이소시아네이트(14)가 발포성형장치(50)의 믹서(Mixer: 52)에 의하여 혼합되어 벨트컨베이어(30) 위에 발포되면, PUF(14)가 성형되면서 연속섬유매트(20)에 의하여 보강되어 있는 RPUF(10)가 제조된다. The RPUF 10 is manufactured by free foaming (or continuous foaming) using a
다음으로, 도 1의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, RPUF(10)가 경화되면, RPUF(10)를 러프 컷(Rough cut)에 의하여 소요의 크기보다 대충 크게 잘라낸다. 도 1의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이, 대충 잘라져 있는 RPUF(10)는 정확한 크기(Accurate size)로 잘라낸다. 도 1의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 정확한 크기의 RPUF(10)의 표면과 이면 각각에 2차 방벽(Secondary barrier: 60)과 2차 패널(Secondary 70)을 접합한다. Next, as shown in Fig. 1 (b), when the
그러나 상기한 바와 같은 종래의 RPUF는 자유발포성형에 의하여 균일한 물성을 얻기 어려운 문제가 있다. 또한, 발포성형 시 RPUF의 크기에 여유(Margin)을 크게 하여 제작하고, 후공정(After process)에서 물성이 균일한 부분을 소요의 크기로 절단한 슬래브스톡폼(Slabstock foam)으로 제조되기 때문에 재료의 낭비가 심하여 생산비가 상승되는 문제가 있다. 특히, RPUF의 가공 시 가공부위에서 미소 균열이 많이 발생되어 불량의 원인이 되고 있다. 또한, RPUF의 제조 공정이 복잡하여 생산성이 저하되고, RPUF의 절단 시 발생되는 분진 및 공구의 마모에 의하여 작업 환경이 나빠지는 문제가 있다. However, the conventional RPUF as described above has a problem that it is difficult to obtain uniform physical properties by free-foaming molding. In addition, since it is manufactured with slabstock foam which is produced by increasing the margin in the size of RPUF during foaming and cutting the portion having uniform physical properties in the after process, There is a problem in that the production cost rises. Particularly, during machining of RPUF, many micro cracks are generated at the machining site, which causes defects. Further, the manufacturing process of the RPUF is complicated and the productivity is deteriorated. There is a problem that the working environment is deteriorated by the dust and the wear of the tool which are generated when the RPUF is cut.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은, 금형을 이용하여 단열보드를 제조하는 것에 의하여 단열보드의 품질을 향상시킬 수 있는 새로운 단열보드의 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a new insulating board capable of improving the quality of a heat insulating board by manufacturing a heat insulating board using a mold.
본 발명의 다른 목적은, 단열폼, 방벽과 패널이 동시경화(Co-curing)되어 제조 공정이 간단해지므로, 생산성을 향상시킬 수 있는 단열보드의 제조 방법을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing an insulating board that can improve productivity because the heat-insulating foam, the barrier and the panel are co-cured to simplify the manufacturing process.
본 발명의 또 따른 목적은, 단열폼의 표면에 면재(Face)가 동시경화되어 물성의 변화를 방지하고, 수명을 보장할 수 있는 단열보드의 제조 방법을 제공하는 것이다. It is a further object of the present invention to provide a method of manufacturing a heat insulating board, in which faces are simultaneously cured on the surface of a heat insulating foam to prevent changes in physical properties and to ensure a service life.
본 발명의 일 측면에 따르면, 단열보드의 제조 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법은, 개방단부를 갖는 캐버티가 형성되어 있는 사각 상자 형태의 금형을 준비하는 단계와; 캐버티의 바닥에 패널을 배치하는 단계와; 캐버티의 내면에 이형성을 갖는 면재를 부착하는 단계와; 개방단부에 방벽을 배치하는 단계와; 방벽 위에 개방단부를 덮는 커버 플레이트를 장착하는 단계와; 패널과 방벽 사이에 발포성형재료를 주입하여 단열폼을 발포성형하는 단계를 포함하고, 단열폼의 목표 밀도에 대한 자유 발포 밀도의 충진 비율은 1.3 이상이 되도록 한다.According to an aspect of the present invention, a method of manufacturing an insulating board is provided. A method of manufacturing an insulating board according to the present invention includes the steps of: preparing a rectangular box-shaped mold having a cavity having an open end; Placing a panel on the bottom of the cavity; Attaching a face plate having releasability to the inner surface of the cavity; Placing a barrier at the open end; Mounting a cover plate over the barrier to cover the open end; And foam molding the insulation foam by injecting a foam molding material between the panel and the barrier so that the filling ratio of the free foam density to the target density of the insulation foam is 1.3 or more.
또한, 단열폼을 발포성형하기 이전에 상기 금형을 예열하고, 단열폼을 발포성형한 후, 패널, 면재, 방벽과 단열폼이 동시경화되도록 단열폼을 후경화한다. 또한, 단열폼 안에 삽입되도록 캐버티에 보강섬유를 넣거나 발포성형재료에 보강섬유를 혼합한다. Further, the mold is preheated before foam molding of the heat insulating foam, and the heat insulating foam is post-cured so that the panel, the face material, the barrier and the heat insulating foam are cured simultaneously. Further, reinforcing fibers are inserted into the cavity so as to be inserted into the heat insulating foam or reinforcing fibers are mixed with the foam molding material.
본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법은, 발포성형재료를 금형에 발포성형하여 단열보드를 제조하는 것에 의하여 단열보드의 물성을 향상시키고, 단열보드의 치수를 정확하게 제조하여 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 단열폼, 방벽, 패널과 면재가 동시경화되어 제조 공정이 간단해지므로, 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 물성의 변화를 방지하고, 수명을 보장할 수 있다. 따라서 LNG 운반선 화물창과 같이 극저온 액체 저장 시스템의 단열층을 제조하는데 유용하게 채택될 수 있다.The method for manufacturing the heat insulating board according to the present invention can improve the physical properties of the heat insulating board by accurately forming the heat insulating board and improving the quality by manufacturing the heat insulating board by foaming and molding the foam molding material into a mold. In addition, since the heat insulating foam, the barrier wall, the panel and the face material are cured simultaneously, the manufacturing process is simplified, so that not only the productivity can be improved, but the physical properties can be prevented from changing and the life can be guaranteed. Therefore, it can be usefully employed for manufacturing an insulation layer of a cryogenic liquid storage system such as a LNG carrier cargo hold.
도 1은 종래 단열보드의 제조 방법을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법에 의하여 제조되는 단열보드의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법에 의하여 제조되는 실시예 1의 RPUF와 종래 자유발포성형에 의하여 제조되는 비교예 1의 RPUF를 주사전자현미경에 의하여 촬영한 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법에 의하여 제조되는 실시예 2의 RPUF와 비교예 2의 RPUF를 주사전자현미경에 의하여 촬영한 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view illustrating a method of manufacturing a conventional heat insulating board.
2 is a sectional view showing the construction of a heat insulating board manufactured by the method of manufacturing an insulating board according to the present invention.
3 is a view illustrating a method of manufacturing the heat insulating board according to the present invention.
4 is a view showing another example of a method of manufacturing the heat insulating board according to the present invention.
FIG. 5 is a photograph taken by a scanning electron microscope of RPUF of Example 1 manufactured by the method for manufacturing an insulating board according to the present invention and RPUF of Comparative Example 1 manufactured by conventional free-foaming molding.
6 is a photograph of the RPUF of Example 2 and the RPUF of Comparative Example 2, which are produced by the method of manufacturing the heat insulating board according to the present invention, by scanning electron microscopy.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a method of manufacturing an insulating board according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법에 의하여 제조되는 단열보드(100)는 단열폼(Insulation foam: 110), 예를 들면 PUF(112)에 보강섬유(114)가 보강되어 있는 RPUF(116)으로 구성되어 있다. 다른 실시예에 있어서, 단열폼(110)은 폴리비닐 클로라이드폼(PolyVinyl chloride foam), 폴리스타이렌(Polystyrene foam), 마이크로셀룰로이드폼(Micro-celluloid foam), 나노셀룰로이드폼(Nano-celluloid foam) 등으로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 2, a
보강섬유(114)는 유리섬유매트(114a)로 구성되어 있다. 보강섬유(114)는 유리섬유 이외에도 탄소섬유(Carbon fiber), 아라미드섬유(Aramid fiber), 폴리에스테르섬유(Polyester fiber), 폴리비닐아크릴섬유(Polyvinyl acrylic fiber) 등을 소재로 제조되어 있는 섬유매트로 구성될 수 있다. The reinforcing
방벽(120)이 RPUF(116)의 표면에 부착되어 있다. 방벽(120)은 LNG 운반선 화물창의 2차 방벽이 되도록 트리플렉스(Triplex)나 금속 시트(Metal sheet)로 구성되어 있다. 트리플렉스는 알루미늄포일(Aluminium foil)의 양면에 유리섬유 복합재료(Glass fiber composite)가 접합된 형태로 구성된다. 금속 시트는 스테인리스스틸, 알루미늄, 황동, 아연 등을 소재로 제작되어있는 금속 시트로 구성된다. 패널(130)이 RPUF(116)의 이면에 부착되어 있다. 패널(130)은 LNG 운반선 화물창의 2차 패널이 되도록 플라이우드(Fly wood)나 샌드위치패널(Sandwich panel)로 구성된다. A
면재(140)가 RPUF(116)의 측면에 부착되어 있다. 면재(140)는 PUF(112)의 강도를 보강할 뿐만 아니라, PUF(112)의 경년변화(Aging)에 따른 물성의 변화를 방지하여 PUF(112)의 수명을 보장한다. 면재(140)는 폴리머 필름(Polymer film: 142)으로 구성되어 있다. 폴리머 필름(142)은 이형성을 갖는 필름, 예를 들면 테플론(Teflon)이라 부르고 있는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroetylene, PTFE) 필름으로 구성될 수 있다. 또한, 면재(140)는 강도의 보강을 위하여 알루미늄 박막으로 구성될 수 있다. A
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 단열보드(100)는 금형(150)을 이용하는 발포성형에 의하여 제조되어 있는 몰드 폼(Mold foam)이다. 금형(150)은 발포성형을 위하여 개방단부(152)가 형성되어 있는 캐버티(Cavity: 154)를 가지며, 사각 상자 형태로 구성되어 있다. 커버 플레이트(Cover plate: 160)가 개방단부(152)를 덮도록 금형(150)의 상부에 장착되어 있다. 주입구멍(162)이 커버 플레이트(160)의 중앙에 형성되어 있다. 금형(150)의 예열수단(Pre-heating means)으로 히터(Heater: 170)가 금형(150)의 주위에 설치되어 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the
본 발명에 따른 단열보드(100)의 발포성형을 위하여 발포성형재료(Foaming material: 118)가 발포성형장치(180)에 의하여 금형(150)의 캐버티(154)에 주입된다. 발포성형장치(180)는 발포성형재료(118), 예를 들면 PUF(112)의 발포성형을 위한 폴리올스(118a)와 이소시아네이트(118b)를 혼합하여 금형(150)의 캐버티(154)에 주입하는 믹서(182)를 구비한다. The foaming
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the heat insulating board according to the present invention having such a structure will be described.
도 3을 참조하면, 금형(150)의 캐버티(154)가 열려 있는 상태에서, 작업자는 캐버티(154)의 바닥에 패널(130), 즉 LNG 운반선 화물창의 2차 패널이 되는 플라이우드나 샌드위치패널을 배치한다. 작업자는 폴리머 필름(142)을 캐버티(154)의 내벽면에 부착한다. 폴리머 필름(142)의 부착 후, 작업자는 보강섬유(114)로 유리섬유매트(114a)를 캐버티(154) 안에 넣는다. 도 에 유리섬유매트()는 RPUF(116)의 이면에 이웃하도록 RPUF(116)에 삽입되어 있는 것이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 유리섬유매트(114a)는 RPUF(116) 전체에 분포되도록 캐버티(154) 안에 투입될 수 있다. 3, in a state in which the cavity 154 of the mold 150 is open, an operator places a
작업자는 개방단부(152)와 이웃하도록 방벽(120), 즉 LNG 운반선 화물창의 2차 방벽이 되는 트리플렉스나 스테인리스스틸 시트를 배치한다. 발포성형재료(118)의 주입을 위한 주입구멍(122)이 방벽(120)의 중앙에 형성되어 있다. The operator places a triplex or stainless steel sheet that is the secondary barrier of the
다음으로, 방벽(120)의 설치 후, 작업자는 금형(150)의 개방단부(152)를 커버 플레이트(160)에 덮는다. 방벽(120)의 주입구멍(122)과 커버 플레이트(160)의 주입구멍(162)은 서로 연통되어 있다. 히터(170)의 작동에 의하여 금형(150)을 예열한다. 금형(150)의 예열에 의하여 PUF(112)의 발포성형성이 향상되고, PUF(112)의 성형 불량이 방지된다. Next, after the
발포성형장치(180)의 작동에 의하여 폴리올스(118a)와 이소시아네이트(118b)가 커버 플레이트(160)의 주입구멍(162)과 방벽(120)의 주입구멍(122)을 통하여 캐버티(154) 안에 주입된다. 폴리올스(118a)와 이소시아네이트(118b)은 발열반응(Exothermic reaction)에 의하여 PUF(112)로 발포성형된다. PUF(112)이 발포성형된 후, 후경화(Post-curing)에 의하여 PUF(112)를 경화시키면, 방벽(120), 패널(130)과 폴리머 필름(142)이 PUF(112)와의 동시경화(Co-curing)에 의하여 PUF(112)에 일체형으로 접합된다. 후경화는 히터(170)의 작동에 의하여 금형(150)을 가열하는 것에 의하여 달성될 수 있다. PUF(112)는 열에 의하여 가교(Cross linking)되면서 경화된다. 몇몇 실시예에 있어서, 단열폼(110)은 발포성형 후 냉각에 의하여 경화시킬 수 있다. The
PUF(112)의 경화가 완료되면, 작업자는 커버 플레이트(160)를 열고 캐버티(154)로부터 RPUF(116)를 탈형(Demolding)한다. 이때, 폴리머 필름(142)의 이형성에 의하여 금형(150)과 RPUF(116)의 이형이 원활하게 이루어진다. 이와 같이 RPUF(116)가 금형(150)을 이용하는 발포성형에 의하여 제조되므로, RPUF(116)의 치수를 정확하게 맞출 수 있다. 또한, RPUF(116), 방벽(120)과 패널(130)이 동시경화되어 제조 공정이 간단해지므로, 생산비를 절감하고, 생산성을 향상시킬 수 있다. 특히, RPUF(116)의 물성이 균일하여 절단 등의 후가공이 불필요하다. When the hardening of the
도 4에 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법의 다른 예가 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 다른 예의 제조 방법에 있어서는 보강섬유(114)로 복수의 단섬유(114b)들이 믹서(182)에 의하여 발포성형재료(118)과 혼합되어 발포성형된다. 따라서 PUF(112) 전체에 단섬유(114a)가 균일하게 분포되어 단열보드(100)의 강도를 보강하게 된다. 또한 단섬유(114a)는 PUF(112)에 발생되는 균열의 진전을 억제하여 단열보드(100)의 신뢰성을 향상시키게 된다.4 shows another example of the method of manufacturing the heat insulating board according to the present invention. Referring to Fig. 4, in the manufacturing method of another example, the plurality of
한편, 금형(150)을 이용하여 단열보드(100)를 제조하는데 있어서, PUF(112)가 캐버티(154) 안에 완전히 충진되어 충진 불량이 방지되고, PUF(112)의 물성이 균일하게 되는 것은 매우 중요하다. LNG 운반선 화물창의 2차 단열층에 사용되는 단열보드의 PUF는 밀도 120㎏/㎥이다. On the other hand, when the
PUF의 목표 밀도와 자유 발포 밀도(Free rise density)의 비는 수학식 1의 충진 비율로 정의하고, 충진 비율을 변화시키면서 단열보드를 제조한 결과, 충진 비율이 1.3 이상일 때 충진 불량이 방지되고, 균일한 물성을 얻을 수 있는 것으로 나타났다.The ratio of the target density of the PUF to the free rise density is defined as the filling ratio of Equation 1 and the heat insulating board is manufactured while changing the filling ratio. As a result, the filling failure is prevented when the filling ratio is 1.3 or more, Uniform physical properties can be obtained.
도 5에 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법에 의하여 제조한 PUF(112)와 종래 자유발포성형에 의하여 제조한 PUF를 주사전자현미경(Scanning electron microscop, SEM)으로 촬영하여 실시예 1과 비교예 1로 나타냈다. 도 5를 보면, 실시예 1의 PUF는 비교예 1의 PUF보다 셀(Cell)의 크기가 작고 조밀하게 형성된 것을 알 수 있다. 따라서 실시예 1의 PUF의 기계적 및 열적 물성이 비교예 1의 PUF보다 우수한 것을 알 수 있다. FIG. 5 is a photograph of the
도 6에 본 발명에 따른 단열보드의 제조 방법에 의하여 제조한 PUF를 주사전자현미경으로 촬영하여 실시예 2와 비교예 2로 나타냈다. 실시예 2의 PUF의 충진 비율을 1.9이고, 비교예 2의 PUF의 충진 비율은 1.2이다. 도 6을 보면, 충진 비율이 증가함에 따라 PUF의 물성이 균일하게 되는 것을 확인할 수 있다. 이는 낮은 충진 비율로 제작된 PUF는 금형의 상단부에서 셀 벽이 좌굴되나, 높은 충진 비율로 제작된 PUF의 경우에는 셀의 형태가 온전하게 유지되기 때문이다. FIG. 6 shows PUF produced by the method of manufacturing an insulating board according to the present invention by scanning electron microscope to show Example 2 and Comparative Example 2. The filling ratio of the PUF of Example 2 is 1.9, and the filling ratio of the PUF of Comparative Example 2 is 1.2. 6, it can be seen that the physical properties of the PUF become uniform as the fill ratio increases. This is because the cell wall is buckled at the upper end of the mold in the PUF fabricated at a low filling ratio, but the shape of the cell is maintained in the case of the PUF fabricated at a high filling ratio.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100: 단열보드 110: 단열폼
112: PUF 114: 보강섬유
116: RPUF 118: 발포성형재료
120: 방벽 130: 패널
140: 면재 150: 금형
160: 커버 플레이트 170: 히터
180: 발포성형장치 182: 믹서100: Insulation board 110: Insulation foam
112: PUF 114: reinforcing fiber
116: RPUF 118: foamed molding material
120: barrier 130: panel
140: face plate 150: mold
160: cover plate 170: heater
180: foam molding machine 182: mixer
Claims (7)
상기 캐버티의 바닥에 패널을 배치하는 단계와;
상기 캐버티의 내면에 이형성을 갖는 면재를 부착하는 단계와;
상기 개방단부에 방벽을 배치하는 단계와;
상기 방벽 위에 상기 개방단부를 덮는 커버 플레이트를 장착하는 단계와;
상기 패널과 상기 방벽 사이에 발포성형재료를 주입하여 단열폼을 발포성형하는 단계를 포함하고,
상기 단열폼의 목표 밀도에 대한 자유 발포 밀도의 충진 비율은 1.3 이상이 되도록 하는 단열보드의 제조 방법.Comprising the steps of: preparing a rectangular box-shaped mold having a cavity having an open end;
Disposing a panel on the bottom of the cavity;
Attaching a face plate having releasability to the inner surface of the cavity;
Placing a barrier at said open end;
Mounting a cover plate over the barrier to cover the open end;
And foam molding the insulation foam by injecting a foam molding material between the panel and the barrier,
Wherein the filling ratio of the free foam density to the target density of the heat insulating foam is 1.3 or more.
상기 단열폼을 발포성형하기 이전에 상기 금형을 예열하는 단계를 더 포함하는 단열보드의 제조 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of preheating the mold prior to foaming the insulating foam.
상기 단열폼을 발포성형한 후, 상기 패널, 상기 면재, 상기 방벽과 상기 단열폼이 동시경화되도록 상기 단열폼을 후경화하는 단계를 더 포함하는 단열보드의 제조 방법. The method according to claim 1,
Curing the heat insulating foam so that the panel, the face material, the barrier and the heat insulating foam are co-cured after the heat insulating foam is foam-molded.
상기 단열폼의 후경화는 상기 금형의 가열에 의하여 실시하는 단열보드의 제조 방법. The method of claim 3,
Wherein the post-curing of the heat insulating foam is performed by heating the mold.
상기 패널을 배치한 후, 상기 단열폼 안에 삽입되도록 상기 캐버티에 보강섬유를 넣는 단계를 더 포함하는 단열보드의 제조 방법.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Further comprising inserting reinforcing fibers into the cavity to be inserted into the heat insulating foam after the panel is disposed.
상기 발포성형재료의 주입 시 상기 단열폼 안에 삽입되도록 상기 발포성형재료에 보강섬유를 혼합하는 단계를 더 포함하는 단열보드의 제조 방법.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Further comprising mixing reinforcing fibers in the foam molding material to be inserted into the heat insulating foam at the time of injection of the foam molding material.
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