KR20170112439A - 화이버 보드 불연 판넬 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀짚 및 옥수수대를 절단하여 미네랄 바인더와 클러스트 처리시킨 액상을 배합한 후 다단 롤 프레스를 사용하거나 몰드에 넣어 진공 핫프레스를 사용하여 결합시켜 불연 판재를 제조하는 화이버 보드 불연 판넬 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 밀짚, 옥수수대, 볏짚, 톱밥의 유기물로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 유기물 30 ∼ 95중량% 준비하는 단계와; 미네랄 광물질 C 5 ∼ 81.7%, MgO 1 ∼ 67.7%, AlO 1 ∼ 67.7%, Si 3 ∼ 69.7%, S 0.5 ∼ 67.2%, Cl 0.5 ∼ 67.2%, Ca 2 ∼ 68.7%, TiO2 0.1∼ 66.8%, Mn 0.05 ∼ 66.75%, Fe 0.05 ∼ 66.75% 및 B 0.1 ∼ 66.8% ZrO 1~20%의 원소 구성비를 갖는 광물질 분말 5 ∼ 90중량%를 준비하는 단계와; 리튬(Li), Na(나트륨), K(칼리), Rb(루비듐), Cs(세슘), Fr(프랑슘),베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba) 등의 알칼리금속염화물 및 알칼리토금속염화물로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 화합물을 준비하는 단계와; 상기 유기물, 광물질 분말, 및 화합물을 순수한 물에 투입하여 초음파와 자화기에 의하여 클러스터화된 용액으로 제조하는 단계와;
상기 클러스터화된 용액에 희토류 원소를 1~30% 함유하는 미네랄 액상과 pH 조절제를 혼합한 KCl, MgSO₄, MgCl으로 구성된 액상 미네랄 바인더 2 ∼ 50중량%를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 형성된 혼합물을 다단 롤 프레스 또는 진공 핫프레스로 성형하는 단계를 포함한다.

Description

화이버 보드 불연 판넬 및 그 제조방법{FIBER BOARD INCOMBUSTIBLE PANELS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 화이버 보드 불연 판넬 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밀짚 및 옥수수대를 절단하여 미네랄 바인더와 클러스트 처리시킨 액상을 배합한 후 다단 롤 프레스를 사용하거나 몰드에 넣어 진공 핫프레스를 사용하여 결합시켜 불연 판재를 제조함으로써, 광물질의 성분에 의하여 원적외선의 방사가 가능하고 주재료인 밀짚이나 옥수수대, 볏짚 등의 유기소재의 질감을 그대로 느낄 수 있으며 무게가 가벼우면서도 원하는 압축강도를 가질 수 있고, 수확 후 사용할 곳이 없어 재배 현장 소각을 함으로 대기오염의 주원인 중의 하나인 밀짚이나 옥수수대 볏짚 등 잉여 부산물을 활용함으로써 자원순환을 하며 그 효과는 생산가의 절감 및 그 시공 작업에서 있어서도 간단하게 시공 가능할 수 있는 건축내장재를 제조하기 위한 불연성능을 가지는 건축내장재 성형 제조방법 및 그로부터 제조된 발암물질인 포름알데히드가 전혀 들어가 있지 않은 친환경 건축 불연 내장재인 화이버 보드 불연 판넬 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 널리 알려진 내장판넬의 제조방법은, 예를 들면 씨형 스터드(C-STUD)의 양면에 15T 방화석고보드와 9T 섬유강화시멘트판(Vista Board)을 시공한 내화 구조체를 압착성형방식으로 제조하거나, 미세하게 분쇄된 규석(SiO₂)을 원료로하여 경량 기포 콘크리트와 일체 성형하는 방법 등이 있으나, 이러한 방법에 의해 제조된 판넬은 강도와 내화성능 등의 물리적 성질은 양호하지만, 습기에 약하고 차음성과 소음흡수력을 유지하기 위해 상대적으로 제품의 두께가 두꺼워져야 하는 단점이 있으며, 주로 건축물의 칸막이 또는 내장용 판넬로 사용되고 있다.

더욱이, 상기한 방법에 의해 제조되는 종래의 내장재용 인테리어 판넬의 경우, 소재가 한정되어 있어 미적 감각이 떨어질 뿐 아니라, 특히 지하 다중이용업소나 복합 주거형태 내의 소음공해와 화재 등을 해결하기에는 역부족이므로 제한적으로 사용될 수밖에 없으며, 특히 화재 발생시 소중한 인명피해로 이어져 온 것이 사실이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이 한국 공개특허 제10-2010-0107632호이다.

상기 선행특허는 황산알루미늄 수용액을 물에 희석한 첨가제를 준비하는 단계; 톱밥과 목재칩을 혼합하여 구성된 목재소재를 준비하는 단계; 상기 목재소재를 첨가제에 넣고 65℃~80℃의 온도에서 10분간 침적시키는 단계; 및 상기 목재소재의 함수율이 75~80%인 상태에서 교반기에 의해 시멘트를 혼합하여 진동 및 압축방식에 의해 판넬을 성형하는 단계로 이루어짐으로써, 목재 성분 특유의 단열성과 흡음성이 뛰어나고 톱,대패와 같은 목재가공기구로서 절단 또는 면 처리가 용이하다. 또한 불연내장 인테리어 판넬을 건축물의 기존 벽돌, 블록 등으로 형성된 내벽에 접착시 내벽 접착면에 모르타르 도포만으로 접착이 용이하며, 시공 후 목재의 질감이 그대로 살아있어 다른 벽면처리를 하지 않아도 아늑한 실내분위기를 연출할 수 있다.

그러나, 선행특허는 무게가 가벼우면서도 원하는 압축강도를 가지기 어려우며, 친환경 건축 불연 내장재라고 하기에는 미흡하다는 문제가 있다.

1. 한국 공개특허 제10-2010-0107632호 "톱밥과 목재칩을 이용한 불연내장 인테리어판넬의 제조방법" (공개일자 : 2010. 10. 06.)

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 절단한 밀짚이나 옥수수 대 등의 원료와 결합에 사용 될 미네랄 분말 및 액상 미네랄을 사용하는 방법과 무중력 혼합기에 정량 비율을 넣고 혼합을 한 후 일정 규격의 금형 몰드에 넣은 후 진공 핫 프레스를 사용하여 견고한 결합을 위하여 공기를 제거한 후 열과 압력을 가하여 불연 판넬을 만드는 화이버 보드 불연 판넬 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따른 화이버 보드 불연 판넬 제조방법은 밀짚, 옥수수대, 볏짚, 톱밥의 유기물로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 유기물 30 ∼ 95중량% 준비하는 단계와; 미네랄 광물질 C 5 ∼ 81.7%, MgO 1 ∼ 67.7%, AlO 1 ∼ 67.7%, Si 3 ∼ 69.7%, S 0.5 ∼ 67.2%, Cl 0.5 ∼ 67.2%, Ca 2 ∼ 68.7%, TiO2 0.1∼ 66.8%, Mn 0.05 ∼ 66.75%, Fe 0.05 ∼ 66.75% 및 B 0.1 ∼ 66.8% ZrO 1~20%의 원소 구성비를 갖는 광물질 분말 5 ∼ 90중량%를 준비하는 단계와; 리튬(Li), Na(나트륨), K(칼리), Rb(루비듐), Cs(세슘), Fr(프랑슘),베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba) 등의 알칼리금속염화물 및 알칼리토금속염화물로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 화합물을 준비하는 단계와; 상기 유기물, 광물질 분말, 및 화합물을 순수한 물에 투입하여 초음파와 자화기에 의하여 클러스터화된 용액으로 제조하는 단계와; 상기 클러스터화된 용액에 희토류 원소를 1~30% 함유하는 미네랄 액상과 pH 조절제를 혼합한 KCl, MgSO₄, MgCl으로 구성된 액상 미네랄 바인더 2 ∼ 50중량%를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 형성된 혼합물을 다단 롤 프레스 또는 진공 핫프레스로 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화이버 보드 불연 판넬 및 그 제조방법은 미네랄바인더와 밀짚 및 옥수수대, 톱밥 등을 활용하여 결합시킨 불연 판넬은 소각시에 대기오염의 원인이 되는 밀짚,옥수수대,볏짚, 폐목재등을 활용 제품화하여 자원순환의 효율화와 더불어 미네랄바인더의 코팅 및 결합화를 통하여 불연판재 제조로 화재의 위험에서 탈피할 수 있다는 이점이 있다.

또한 기존의 제품의 문제점인 환경호르몬이나 발암물질의 방출을 근본적으로 제거하여 사용자가 생활에 있어서 안심하고 사용할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 화이버 보드 불연 판넬 제조방법 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 제조된 화이버 보드 불연 판넬 도시도.

이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 화이버 보드 불연 판넬 및 그 제조방법을 보다 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도면 전체에 걸쳐 같은 참조번호는 같은 구성 요소를 가리킨다.

도 1은 본 발명에 따른 화이버 보드 불연 판넬 제조방법 흐름도이며, 도 2는 본 발명에 따른 제조된 화이버 보드 불연 판넬 도시도이다.

도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 화이버 보드 불연 판넬 제조방법을 살펴보고자 한다.

먼저, 잘게 부수어진 옥수수대 또는 밀짚을 교반기에 넣고 분사장치로부터 수지를 고압으로 분사한 후 다단의 롤프레스를 사용하여 1차 형태를 만드는 접합을한다.

이후, 2차로 열과 압력을 가하여 롤 형태의 프레스로 2차 및 3차 결합을 한다.

그 후, 건조장치를 통과하여 접착을 시킨다.

이후, 연마하고 광택을 낸다.

그 후, 일정규격으로 절단을 한 후 상온에서 서서히 냉각시킨다.

전술된 된 바와 같이, 본 발명에 따른 화이버 보드 불연 판넬 및 그 제조방법은 미네랄바인더와 밀짚 및 옥수수대, 톱밥 등을 활용하여 결합시킨 불연 판넬은 소각시에 대기오염의 원인이 되는 밀짚,옥수수대,볏짚, 폐목재등을 활용 제품화하여 자원순환의 효율화와 더불어 미네랄바인더의 코팅 및 결합화를 통하여 불연판재 제조로 화재의 위험에서 탈피할 수 있다. 또한 기존의 제품의 문제점인 환경호르몬이나 발암물질의 방출을 근본적으로 제거하여 사용자가 생활에 있어서 안심하고 사용할 수 있다.

비록 본 발명의 실시예에선, 언급되지 않았으나, 기존의 불연 판넬 제조설비 앞단에 무중력혼합기를 추가하고 미네랄 바인더와 유기 혼합을 투입하여 화이버 보드 불연 판넬을 제조할 수도 있음은 물론이다.

이상과 같이 본 발명은 양호한 실시 예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시 예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상의 요지에 속하는 변화 예나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

1. 밀짚, 옥수수대, 볏짚, 톱밥의 유기물로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 유기물 30 ∼ 95중량% 준비하는 단계와;
   미네랄 광물질 C 5 ∼ 81.7%, MgO 1 ∼ 67.7%, AlO 1 ∼ 67.7%, Si 3 ∼ 69.7%, S 0.5 ∼ 67.2%, Cl 0.5 ∼ 67.2%, Ca 2 ∼ 68.7%, TiO2 0.1∼ 66.8%, Mn 0.05 ∼ 66.75%, Fe 0.05 ∼ 66.75% 및 B 0.1 ∼ 66.8% ZrO 1~20%의 원소 구성비를 갖는 광물질 분말 5 ∼ 90중량%를 준비하는 단계와;
   리튬(Li), Na(나트륨), K(칼리), Rb(루비듐), Cs(세슘), Fr(프랑슘),베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba) 등의 알칼리금속염화물 및 알칼리토금속염화물로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 화합물을 준비하는 단계와;
   상기 유기물, 광물질 분말, 및 화합물을 순수한 물에 투입하여 초음파와 자화기에 의하여 클러스터화된 용액으로 제조하는 단계와;
   상기 클러스터화된 용액에 희토류 원소를 1~30% 함유하는 미네랄 액상과 pH 조절제를 혼합한 KCl, MgSO₄, MgCl으로 구성된 액상 미네랄 바인더 2 ∼ 50중량%를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및
   상기 형성된 혼합물을 다단 롤 프레스 또는 진공 핫프레스로 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화이버 보드 불연 판넬 제조방법.

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