KR20190127292A - 석고보드용 발포제 조성물 및 이를 이용한 석고보드 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 석고보드용 발포제 조성물 및 이를 이용한 석고보드 제조 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 석고보드용 발포제 조성물 및 이를 이용한 석고보드 제조 방법에 관한 것이다.
경화석고(calcium sulfate dehydrate)는 일반적으로 건축용 벽면제품에서 주요한 성분으로 사용된다. 예를 들어 벽면이나 천장의 건식공사에 경화석고를 주 성분으로 하고, 표면이 종이로 처리된 석고보드가 널리 사용된다. 이 때 현장 공정에 적용이 용이하도록, 경량이면서도 일정 강도 이상을 가지는 석고보드가 제조될 필요가 있다. 이러한 석고보드는 일정양의 기포를 석고 슬러리와 균일하게 혼합함으로써, 석고 슬러리 내부에 다수의 기포가 균일하게 분포하도록 제조될 수 있다.
위와 같이 석고보드는 작업자가 작업하기 용이하도록 경량이면서도, 한편으로는 건물의 벽체나 천장에 접합할 수 있도록 일정수준의 강도를 가져야만 한다. 석고보드 내의 석고 코어의 부피에서 큰 부분을 차지하고 있는 기포의 구조는 석고보드의 강도에 영향을 미치는데, 이러한 기포는 석고 슬러리에 투입되어 외부로 빠져나가지 않고 석고 슬러리 내에서 그대로 굳어져 석고 코어 내에 존재하게 된다. 이 경우, 기포는 그 특성상 석고 슬러리 내에서 기포 내의 거품이 터지기 전 비교적 짧은 기간 동안만 존재하거나, 또는 다른 기포와 합쳐져 큰 기포의 형태로 석고 슬러리 내에 존재하게 된다. 특히 기포의 안정성이 좋지 않으면, 석고의 경화가 이루어지기 전에 기포가 소포되는 현상이 발생하여 적정한 밀도의 석고보드를 형성하지 못하는 단점이 있다.
또한, 석고보드의 제조과정에서 제품형성을 용이하도록 하기 위하여, 일반적으로 석고 슬러리에 여분의 물을 투입하여 유동성을 부여하고, 성형과정을 거친 후에 여분의 물을 고온에서 건조하여, 완전한 이수석고 형태의 제품을 제조한다. 이 경우 건조과정에서 석고보드 내 기포의 형태가 최종 석고보드의 물성에 적지 않은 영향을 미치게 된다. 따라서, 석고보드가 열적 충격을 받지 않는 적정한 온도 내에서 짧은 시간 내 효율적으로 건조되기 위해서는 석고보드 내에 적절한 형태의 기포가 형성되는 것이 중요하다.
석고보드에서 강도는 전단력과 굴곡강도 등에 많은 영향을 주게 되는데, 대체적으로 크기가 작은 기포는 여분의 물을 건조시키는데 적합하지 않으므로 건조가 불균일하게 일어나게 되고, 이에 따라 석고보드의 강도가 저하될 수 있다는 사실이 US5,085,929 등에서 확인되고 있다.
따라서 석고보드 내의 기포의 크기를 크게 유지하면서도, 기포가 불안정하여 혼합과정에서 석고 슬러리가 경화되는 시간을 버티지 못하고 소포되어 버리는 부작용을 예방하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명은 석고보드의 강도 향상에 최적화된 기포 구조를 갖는 석고보드용 발포제 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 특정 발포제를 포함하는 발포제 조성물을 이용함으로써 석고보드의 경량화 및 강도 향상에 최적화된 기포를 포함하는 석고보드의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 알킬 설페이트 및 알킬 폴리글루코사이드를 포함하는 석고보드용 발포제 조성물을 제공한다.
또한 반수석고를 포함하는 석고 슬러리를 제조하는 것, 상기 석고 슬러리에, 전술한 석고보드용 발포제 조성물로부터 제조된 발포용액을 혼합하는 것을 포함하는 석고보드 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 석고보드용 발포제 조성물은 석고 슬러리 내에 존재하는 기포의 크기를 크게 하면서도 분산성을 높여서, 석고보드의 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 단일의 혼합챔버를 이용하면서도 안정한 형태의 폼(foam) 발포가 가능한 발포용액과 불안정한 형태의 폼(foam) 발포가 가능한 발포용액을 석고 슬러리에 각각 독립적으로 공급하여 기포의 안정성을 적절히 유지함으로써 석고보드의 강도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 석고보드용 발포제 조성물을 이용하여 석고 슬러리를 제조하는 과정을 개략적으로 나타낸 도시이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예의 석고보드용 발포제 조성물을 이용하여 석고 슬러리를 제조하는 과정을 개략적으로 나타낸 도시이다.
도 3은 실시예 6에 따른 석고보드 내의 기포 분포를 나타낸 도시이다.
도 4는 실시예 3에 따른 석고보드 내의 기포 분포를 나타낸 도시이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예의 석고보드용 발포제 조성물을 이용하여 석고 슬러리를 제조하는 과정을 개략적으로 나타낸 도시이다.
도 3은 실시예 6에 따른 석고보드 내의 기포 분포를 나타낸 도시이다.
도 4는 실시예 3에 따른 석고보드 내의 기포 분포를 나타낸 도시이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 석고보드용 발포제 조성물을 제공한다.
<석고보드용 발포제 조성물>
본 발명의 석고보드용 발포제 조성물은 알킬 설페이트(alkyl sulfate) 및 알킬 폴리글루코사이드(alkyl polyglucoside)를 포함한다. 상기 알킬 설페이트 및 상기 알킬 폴리글루코사이드는 발포제로서, 상기 발포제는 석고 슬러리 내에 기포를 형성함으로써 석고보드의 밀도를 감소시킴에 따라 경량화를 도모할 수 있다. 나아가 석고 슬러리 내에 투입된 기포는 건조 과정에서 소포되지 않고 안정한 형태로 존재하게 되어, 석고보드의 균일한 건조를 가능하게 함으로써, 최종 제조된 석고보드의 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 발포제는 안정한 형태의 폼(foam)을 생성하는 발포제와 불안정한 형태의 폼(foam)을 생성하는 발포제를 혼합한 상태로 사용함으로써, 석고보드 내에 존재하는 기포의 크기 분산성을 높이면서 기포를 최적의 상태로 형성할 수 있다.
상기 불안정한 형태의 폼(foam)을 생성하는 발포제는 알킬 설페이트(alkyl sulfate)일 수 있고, 예를 들어 음이온성 알킬 설페이트일 수 있다.
상기 알킬 설페이트는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
H(CH2)nOSO3 -M+
상기 n은 1 내지 20일 수 있고, 또 다른 예로는 6 내지 14일 수 있다.
상기 M은 알칼리 금속이거나 1가 양이온을 형성할 수 있는 다원자 양이온일 수 있고, 예를 들어 리튬, 나트륨, 칼륨, 암모늄, 포스포늄, 옥소늄 등일 수 있다.
상기 안정한 형태의 폼(foam)을 생성하는 발포제는 알킬 폴리글루코사이드(alkyl polyglucoside)일 수 있고, 예를 들어 비이온성 알킬 폴리글루코사이드일 수 있다.
상기 알킬 폴리글루코사이드의 탄소수는 10 내지 20일 수 있고, 또 다른 예로는 탄소수가 10 내지 12일 수 있다.
상기 석고보드용 발포제 조성물 내에 존재하는 상기 알킬 설페이트와 상기 알킬 폴리글루코사이드의 총 중량은 석고 슬러리 내의 반수석고 100 중량부 기준으로 0.05 중량부 내지 0.25 중량부일 수 있다.
상기 석고보드용 발포제 조성물은 상기 알킬 설페이트와 상기 알킬 폴리글루코사이드를 20:1 내지 2:1의 중량비로 포함할 수 있고, 예를 들어 10:1 내지 2:1의 중량비로 포함할 수 있고, 또 다른 예로는 9:1 내지 2.3:1의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 알킬 설페이트와 상기 알킬 폴리글루코사이드의 중량비가 20:1을 초과하는 경우 불안정한 폼을 생성하는 알킬 설페이트의 비율이 많아져서 석고 슬러리 내에서 기포가 소포되는 현상이 발생할 수 있다. 상기 알킬 설페이트와 상기 알킬 폴리글루코사이드의 중량비가 2:1 미만인 경우 기포의 평균 직경이 작아져서 최종적으로 석고보드의 강도가 불량해질 수 있다.
상기 석고보드용 발포제 조성물은 디스펜서(dispenser) 등의 통상적으로 이용되는 발포기를 통하여, 10초 내지 10분 동안 발포하여 내부에 기포가 형성된 발포용액으로 제조될 수 있다.
상기 발포용액에 포함되는 기포의 평균 직경은 0.8 mm 내지 1.5 mm일 수 있다. 상기 기포의 평균 직경이 0.8 mm 미만인 경우 석고보드를 제조하는 건조공정에서 불균일한 건조가 발생하여 석고 표면과 종이 사이의 접착력이 저하될 수 있고, 상기 기포의 평균 직경이 1.5 mm 초과인 경우 석고 슬러리의 밀도가 너무 낮아져서 석고보드의 강도가 불량해질 수 있다.
또한, 본 발명은 석고보드 제조 방법을 제공한다.
<석고보드 제조 방법>
본 발명의 석고보드 제조 방법은 반수석고를 포함하는 석고 슬러리를 제조하는 것, 상기 석고 슬러리에, 전술한 석고보드용 발포제 조성물로부터 제조된 발포용액을 혼합하는 것을 포함한다.
상기 반수석고를 포함하는 석고 슬러리는 반수석고를 포함하는 고상원료와 액상원료를 혼합하여 제조될 수 있다. 반수석고를 포함하는 고상원료를 물을 포함하는 액상원료와 혼합하여, 반수석고를 물에 균일하게 분포시켜 석고 슬러리를 만들고, 이 석고 슬러리를 원하는 형상으로 주조한 후, 반수석고가 이수석고의 형태로 전환되면서 그대로 형태가 굳어져 석고보드가 생성된다.
상기 고상원료의 대부분은 반수석고로 이루어져 있으며, 전분이나 방균제와 같은 기능성 첨가제가 소량 혼합될 수 있다. 예를 들어 상기 고상원료 총 중량을 기준으로 반수석고는 90 중량% 내지 99.9 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 반수석고는 황산칼슘 반수화염을 나타내며, 화학식은 CaSO4·1/2H2O로 표현될 수 있다.
상기 전분이나 방균제와 같은 기능성 첨가제는 석고보드를 제조하는 과정에서 사용 가능한 것이면 이에 제한되지 않는다.
상기 액상원료는 공정수, 방수액, 감수제 등의 첨가제가 더 포함될 수 있다.
상기 공정수(물)는 상기 반수석고 100 중량부를 기준으로 10 중량부 내지 50 중량부의 함량으로 포함될 수 있고, 상기 공정수를 제외한 나머지 첨가제는 상기 반수석고 100 중량부를 기준으로 0.001 중량부 내지 10 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 액상원료에서 공정수의 함량이 상기 반수석고 100 중량부를 기준으로 10 중량부 미만인 경우, 석고 슬러리 내에서의 물의 함유량이 지나치게 작아서 석고 슬러리의 유동성이 떨어지며 혼합챔버(믹서) 외부에서 성형하기 어렵게 되는 현상이 발생할 수 있다. 상기 액상원료에서 공정수의 함량이 상기 반수석고 100 중량부를 기준으로 50 중량부 초과인 경우, 석고보드 제조 시의 후공정에서 건조 비용이 증가하여 제조원가 상승의 원인이 될 수 있다.
상기 방수액 또는 감수제는 석고보드에 사용될 수 있는 것이면 이에 제한없이 이용될 수 있다. 상기 감수제로는 리그노설폰산염(Lignosulfonates), 나프탈렌 설포네이트 중합체(PNS: Polymer naphthalene sulfonate) 또는 카르복실레이트 에테르 중합체(Polycarboxylate ether)와 같은 감수제를 이용할 수 있다.
상기 발포용액은 상기 반수석고 100 중량부를 기준으로, 15 중량부 내지 50 중량부의 공정수, 0.03 중량부 내지 0.24 중량부의 알킬 설페이트, 0.002 중량부 내지 0.09 중량부의 알킬 폴리글루코사이드를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 석고보드 제조 방법은, 반수석고를 포함하는 석고 슬러리를 제조하는 것, 상기 석고 슬러리에, 상기 화학식 1로 표시되는 알킬 설페이트 및 탄소수가 10 내지 20인 알킬 폴리글루코사이드를 190:1 내지 23:1의 함량으로 포함하는 제1 발포용액을 혼합하는 것, 및 상기 제1 발포용액이 첨가된 석고 슬러리에, 알킬 폴리글루코사이드를 포함하는 발포제 조성물로부터 제조된 제2 발포용액을 혼합하는 것을 더 포함한다.
이 경우 제2 발포용액은 발포제의 유효 성분으로 알킬 폴리글루코사이드만 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 석고보드 제조 방법은 단일의 혼합챔버를 사용하여 공정상의 효율성 및 경제성을 갖추고 있으면서, 기포 크기의 분산성을 높이기 위하여 다양한 크기의 기포가 석고 슬러리로 도입될 수 있도록 기포 투입 배관을 2개 이상 연결하여, 각각 특성(예를 들어, 기포의 평균 직경 등)이 다른 발포용액을 제조하여 투입할 수 있다. 즉, 상기 제1 발포용액과 상기 제2 발포용액은 서로 분리되어 독립적으로 석고 슬러리에 도입될 수 있다.
도 1에 따르면, 투입라인 1에서 불안정한 형태의 폼(foam)을 생성하는 발포제에 안정한 형태의 폼(foam)을 생성하는 발포제를 첨가하여 혼합된 발포용액으로부터 제조된 기포가 혼합챔버(3)로 투입된다. 이 때, 다공성 원판으로 공기를 고압으로 주입하여 발포시킬 수 있도록 제1 발포기(1)를 투입라인 1에 도입한다. 고상원료와 액상원료도 혼합챔버(3)로 투입하여 석고 슬러리를 제조한다. 이 때, 투입라인 1, 고상원료, 액상원료의 투입은 동시에 수행할 수 있고, 순서에 상관없이 투입할 수 있다.
도 2에 따르면, 투입라인 1에서는 불안정한 형태의 폼(foam)을 생성하는 발포제에 안정한 형태의 폼(foam)을 생성하는 발포제를 소량 첨가하여 혼합된 제1 발포용액으로부터 제조된 평균 직경이 큰 기포가 혼합챔버(3)로 투입된다. 투입라인 2에서는 안정한 형태의 폼(foam)을 생성하는 발포제로부터 제조된 제2 발포용액만을 주입하여 평균 직경이 작은 기포만 혼합챔버(3)로 투입될 수 있다. 이 때, 다공성 원판으로 공기를 고압으로 주입하여 발포시킬 수 있도록 제1 발포기(1)를 투입라인 1에 도입하고, 마찬가지로 제2 발포기(2)를 투입라인 2에 도입하여, 각각 독립적으로 발포용액을 혼합챔버(3)에 투입할 수 있다. 이 경우 석고 슬러리 내에 존재하는 기포의 최적화를 위해서는 평균 직경이 큰 기포가 평균 직경이 작은 기포보다 많아야 하기 때문에 제1 발포용액이 제2 발포용액보다 더 많은 중량으로 투입될 수 있다.
상기 제1 발포용액은 발포제의 유효성분으로 알킬 설페이트와 알킬 폴리글루코사이드를 포함할 수 있고, 상기 제1 발포용액은 상기 반수석고 100 중량부를 기준으로, 10 중량부 내지 40 중량부의 공정수, 0.01 중량부 내지 0.5 중량부의 알킬 설페이트, 0.0001 중량부 내지 0.02 중량부의 알킬 폴리글루코사이드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 0.03 중량부 내지 0.24 중량부의 알킬 설페이트, 0.0002 중량부 내지 0.009 중량부의 알킬 폴리글루코사이드를 포함할 수 있다.
상기 제2 발포용액은 발포제의 유효성분으로 알킬 폴리글루코사이드를 포함할 수 있고, 상기 제2 발포용액은 상기 반수석고 100 중량부를 기준으로, 5 중량부 내지 10 중량부의 공정수, 0.0001 중량부 내지 0.1 중량부의 알킬 폴리글루코사이드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 0.002 중량부 내지 0.075 중량부의 알킬 폴리글루코사이드를 포함할 수 있다.
상기 제1 발포용액과 상기 제2 발포용액은 2:1 내지 5:1의 중량비로 혼합될 수 있다. 상기 제1 발포용액과 상기 제2 발포용액의 중량비가 2:1 미만인 경우 안정한 폼을 생성하는 발포용액의 비율이 많아져 기포의 평균 직경이 작아짐에 따라 석고보드 제조 시 건조가 불균일할 수 있고, 상기 제1 발포용액과 상기 제2 발포용액의 중량비가 5:1을 초과하는 경우 석고 슬러리 내에서 기포가 소포되어 최종적으로 석고보드의 강도가 불량해질 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
<실시예 1>
Basf 社의 Texapon 842 UP 알킬 설페이트와 Basf 社의 Glucopon 215UP 알킬 폴리글루코사이드를 95:5의 중량비로 혼합한 발포제 0.8g을 물 350 g과 혼합한 후, 디스펜서(dispenser)를 이용하여 1분간 발포시켜 발포용액을 제조하였다.
1,000 g의 반수석고, 10 g의 나프탈렌 설포네이트 중합체(PNS: Polymer naphthalene sulfonate) 타입 감수제, 2 g의 볼밀링(ball milling)된 이수석고, 2 g의 황산칼륨(K2SO4), 350 g의 물을 혼합한 직후, 제조된 발포용액을 섞어 혼합하여 석고 슬러리를 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1에서, 알킬 설페이트와 알킬 폴리글루코사이드를 95:5의 중량비로 혼합하는 것 대신, 90:10의 중량비로 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 석고 슬러리를 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1에서, 알킬 설페이트와 알킬 폴리글루코사이드를 95:5의 중량비로 혼합하는 것 대신, 70:30의 중량비로 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 석고 슬러리를 제조하였다.
<비교예 1>
상기 실시예 1에서, 알킬 설페이트와 알킬 폴리글루코사이드를 95:5의 중량비로 혼합하는 것 대신, 50:50의 중량비로 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 석고 슬러리를 제조하였다.
<비교예 2>
상기 실시예 1에서, 알킬 설페이트와 알킬 폴리글루코사이드를 95:5의 중량비로 혼합하는 것 대신, 30:70의 중량비로 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 석고 슬러리를 제조하였다.
<비교예 3>
상기 실시예 1에서, 알킬 설페이트와 알킬 폴리글루코사이드를 95:5의 중량비로 혼합하는 것 대신, 알킬 설페이트만 단독으로 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 석고 슬러리를 제조하였다.
<비교예 4>
상기 실시예 1에서, 알킬 설페이트와 알킬 폴리글루코사이드를 95:5의 중량비로 혼합하는 것 대신, 알킬 폴리글루코사이드만 단독으로 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 석고 슬러리를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 4에서 제조된 석고 슬러리 내에 존재하는 기포의 평균 직경과 평균 직경의 분산을 측정하였다. 제조된 석고 슬러리를 원지 사이의 층에 넣어 면적 0.1 m2, 두께 12.5 mm의 미니보드 시편을 제조하여 시편의 강도를 측정하였으며, 50℃, 습도 95% 조건에서 24시간 유지 후에 종이의 박피 실험을 실시하여 그 평가 결과를 하기 표 1에 기재하였다. 기포의 평균 직경은 광학 현미경을 통하여 각 기포의 크기를 측정하였고, 기포크기의 평균과 분산을 측정하였다.
| 구분 | 알킬 설페이트:알킬 폴리글루코사이드의 중량비 | 석고밀도 (g/cm3) |
기포 평균직경 (mm) |
기포 평균직경의 분산 | 시편 강도 (N) |
박피실험 (%) |
| 실시예 1 | 95 : 5 | 0.64 | 1.15 | 0.0039 | 259 | 100 |
| 실시예 2 | 90 : 10 | 0.64 | 1.17 | 0.0026 | 250 | 100 |
| 실시예 3 | 70 : 30 | 0.64 | 0.88 | 0.0012 | 244 | 80 |
| 비교예 1 | 50 : 50 | 0.64 | 0.24 | 0.0007 | 237 | 5 |
| 비교예 2 | 30 : 70 | 0.64 | 0.21 | 0.0001 | 229 | 0 |
| 비교예 3 | 100 : 0 | 0.88 | 0.77 | 0.0018 | 280 | 70 |
| 비교예 4 | 0 : 100 | 0.64 | 0.11 | 0.0001 | 208 | 0 |
상기 표 1에 따르면, 알킬 설페이트의 비율이 증가할수록 기포 평균 직경의 분산성이 올라가며, 기포 평균 직경의 크기도 증가함을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 표 1에 따르면, 시편 강도를 증가시키기 위해서는 기포의 평균 직경이 증가해야 하고, 기포의 평균 직경의 분산성도 증가해야 하는 것을 확인할 수 있었다. 나아가, 기포의 평균 직경이 클 수록 석고 코어와 종이가 더 잘 붙어 있다는 사실을 확인할 수 있었다.
대체로 알킬 설페이트의 함량이 높을수록 직경도 커지고 분산이 커지지만, 비교예 3의 결과에서 보듯 알킬 폴리글루코사이드가 전혀 투입되지 않는다면 기포가 슬러리 혼합과정에서 유지되지 못하여 석고밀도가 높아지면서 기포의 평균 직경이 커지지 않는다는 사실을 확인하였다.
또한, 비교예 4와 같이 알킬 설페이트가 전혀 투입되지 않는 경우에는, 기포의 평균 직경의 크기를 증가시킬 수 없어서 시편 강도가 불량한 것을 확인하였다.
<실시예 4>
270 g의 물에 0.76 g의 알킬 설페이트와 0.004 g의 알킬 폴리글루코사이드를 혼합하고 1분간 발포시켜 제1 발포용액을 제조하고, 80 g의 물에 0.036 g의 알킬 폴리글루코사이드를 혼합하고 1분간 발포시켜 제2 발포용액을 제조하였다.
1,000 g의 반수석고, 10 g의 나프탈렌 설포네이트 중합체(PNS: Polymer naphthalene sulfonate) 타입 감수제, 2 g의 볼밀링된 이수석고, 2 g의 황산칼륨(K2SO4), 350 g의 물을 혼합한 직후, 제조된 제1 발포용액과 제2 발포용액을 섞어 혼합하여 석고 슬러리를 제조하였다.
<실시예 5>
상기 실시예 4에서, 270 g의 물에 0.72 g의 알킬 설페이트와 0.008 g의 알킬 폴리글루코사이드를 혼합하고 1분간 발포시켜 제1 발포용액을 제조하고, 80 g의 물에 0.072 g의 알킬 폴리글루코사이드를 혼합하고 1분간 발포시켜 제2 발포용액을 제조하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 석고 슬러리를 제조하였다.
<실시예 6>
상기 실시예 4에서, 270 g의 물에 0.56 g의 알킬 설페이트와 0.024 g의 알킬 폴리글루코사이드를 혼합하고 1분간 발포시켜 제1 발포용액을 제조하고, 80 g의 물에 0.216 g의 알킬 폴리글루코사이드를 혼합하고 1분간 발포시켜 제2 발포용액을 제조하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 석고 슬러리를 제조하였다.
<비교예 5>
상기 실시예 4에서, 270 g의 물에 0.4 g의 알킬 설페이트와 0.04 g의 알킬 폴리글루코사이드를 혼합하고 1분간 발포시켜 제1 발포용액을 제조하고, 80 g의 물에 0.36 g의 알킬 폴리글루코사이드를 혼합하고 1분간 발포시켜 제2 발포용액을 제조하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 석고 슬러리를 제조하였다.
<비교예 6>
상기 실시예 4에서, 270 g의 물에 0.24 g의 알킬 설페이트와 0.056 g의 알킬 폴리글루코사이드를 혼합하고 1분간 발포시켜 제1 발포용액을 제조하고, 80 g의 물에 0.504 g의 알킬 폴리글루코사이드를 혼합하고 1분간 발포시켜 제2 발포용액을 제조하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 석고 슬러리를 제조하였다.
상기 실시예 4 내지 6 및 비교예 5 내지 6에서 제조된 석고 슬러리 내에 존재하는 기포의 평균 직경과 직경 평균의 분산을 측정하였다. 제조된 석고 슬러리를 원지 사이의 층에 넣어 면적 0.1 m2, 두께 12.5 mm의 미니보드 시편을 제조하여 시편의 강도를 측정하였으며, 50℃, 습도 95% 조건에서 24시간 유지 후에 종이의 박피 실험을 실시하여 그 평가 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
상기 실시예 6에 따른 석고 시편의 기포 분포를 도 3에, 상기 실시예 3에 따른 석고 시편의 기포 분포를 도 4에 나타내었다.
| 구분 | 알킬 설페이트:알킬 폴리글루코사이드의 중량비 | 석고밀도 (g/cm3) |
기포 평균직경 (mm) |
기포 평균직경의 분산 | 시편 강도 (N) |
박피실험 (%) |
| 실시예 4 | 95 : 5 | 0.65 | 1.24 | 0.0043 | 270 | 100 |
| 실시예 5 | 90 : 10 | 0.64 | 1.21 | 0.0034 | 257 | 100 |
| 실시예 6 | 70 : 30 | 0.64 | 0.98 | 0.0024 | 249 | 90 |
| 비교예 5 | 50 : 50 | 0.64 | 0.33 | 0.0009 | 241 | 30 |
| 비교예 6 | 30 : 70 | 0.64 | 0.29 | 0.0004 | 235 | 10 |
상기 표 1 및 표 2에 따르면, 발포용액을 석고 슬러리에 발포하는 방식에 따른 효과를 확인할 수 있다.
상기 실시예 4와 실시예 1, 실시예 5와 실시예 2, 실시예 6과 실시예 3을 비교하면, 동일한 중량과 동일한 중량 비율의 알킬 설페이트와 알킬 폴리글루코사이드를 포함하는 발포용액을 제1 발포용액과 제2 발포용액으로 분리하여 도입한 실시예 4 내지 6의 경우에, 발포용액의 분리 없이 한 번에 발포한 실시예 1 내지 3의 경우와 대비하여, 석고 슬러리 내의 기포의 평균 직경 및 평균 직경의 분산 값이 더 큰 것을 확인할 수 있다. 이는 곧 석고보드의 강도가 향상된다는 것을 의미하며, 실시예 4 내지 6의 경우 실시예 1 내지 3의 경우에 비하여 시편의 강도가 더 큰 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1: 제1 발포기
2: 제2 발포기
3: 혼합챔버
2: 제2 발포기
3: 혼합챔버
Claims (4)
- 하기 화학식 1로 표시되는 알킬 설페이트 및 탄소수가 10 내지 20인 알킬 폴리글루코사이드를 포함하고,
[화학식 1]
H(CH2)nOSO3 -M+
(n은 1 내지 20이고, M은 알칼리 금속 또는 1가의 다원자 양이온)
상기 알킬 설페이트와 상기 알킬 폴리글루코사이드가 20:1 내지 2:1의 중량비로 포함되는 석고보드용 발포제 조성물. - 반수석고를 포함하는 석고 슬러리를 제조하는 것, 및
상기 석고 슬러리에, 청구항 1의 석고보드용 발포제 조성물로부터 제조된 발포용액을 혼합하는 것
을 포함하는 석고보드 제조 방법. - 반수석고를 포함하는 석고 슬러리를 제조하는 것,
상기 석고 슬러리에, 하기 화학식 1로 표시되는 알킬 설페이트 및 탄소수가 10 내지 20인 알킬 폴리글루코사이드를 190:1 내지 23:1의 함량으로 포함하는 제1 발포용액을 혼합하는 것, 및
[화학식 1]
H(CH2)nOSO3 -M+
(n은 1 내지 20이고, M은 알칼리 금속 또는 1가의 다원자 양이온)
상기 제1 발포용액이 첨가된 석고 슬러리에, 알킬 폴리글루코사이드를 포함하는 발포제 조성물로부터 제조된 제2 발포용액을 혼합하는 것을 더 포함하는 석고보드 제조 방법. - 청구항 3에 있어서,
상기 제1 발포용액과 상기 제2 발포용액은 2:1 내지 5:1의 중량비로 혼합되는 석고보드 제조 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020180051742A KR20190127292A (ko) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | 석고보드용 발포제 조성물 및 이를 이용한 석고보드 제조 방법 |
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|---|---|---|---|
| KR1020180051742A KR20190127292A (ko) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | 석고보드용 발포제 조성물 및 이를 이용한 석고보드 제조 방법 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| KR20220048862A (ko) * | 2020-10-13 | 2022-04-20 | 주식회사 케이씨씨 | 석고 보드 조성물 및 이로부터 제조되는 석고 보드 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040012664A (ko) | 2000-09-22 | 2004-02-11 | 라파르쥐 쁠라뜨르 | 석고 플라스터 보드용 계면활성제 조성물 |
-
2018
- 2018-05-04 KR KR1020180051742A patent/KR20190127292A/ko not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040012664A (ko) | 2000-09-22 | 2004-02-11 | 라파르쥐 쁠라뜨르 | 석고 플라스터 보드용 계면활성제 조성물 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220048862A (ko) * | 2020-10-13 | 2022-04-20 | 주식회사 케이씨씨 | 석고 보드 조성물 및 이로부터 제조되는 석고 보드 |
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