KR101740278B1 - 건축용 보드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축용 보드의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 펄라이트(PERLITE : 진주암)를 주재료로 하여 제조함으로서 단열보온성, 흡음성 및 난연성 등이 뛰어나고 경량의 다공성 구조를 가질 뿐만 아니라 강도가 증대된 건축용 보드를 제공한다.

Description

건축용 보드의 제조방법{Board Manufacturing Method}

본 발명은 건축용 보드의 제조방법에 관한 것으로서,

더욱 상세하게는 펄라이트(PERLITE : 진주암)를 주재료로 하여 건축용 내장재인 보드를 제조함으로써 단열보온성, 흡음성 및 난연성 등이 뛰어나고 경량의 다공성 구조를 가질 뿐만 아니라 강도가 증대된 고품질의 경쟁력을 갖춘 건축용 보드의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 생활수준의 향상과 지식산업의 고도화 및 정보화 사회의 급변하는 환경에 대응하는 주거공간의 절대 필요에 따라 건축물의 대형화, 첨단화, 기능화 등이 요구되는 현실에서 건축물 예를 들면 아파트, 복합상가 등의 고층화, 대형화는 필연적인 현실이다.

이에 건축자재의 경량, 불연, 방음, 단열보온 등을 동시에 충족시켜주는 소재를 개발하기 위한 연구와 노력은 지속되어 왔으며, 이러한 요구에 부응하여 다공질의 건축자재가 여러 분야에서 개발되고 있는 현실정이다.

지금까지 개발된 건축자재들은 스티로폼, 우레탄, 석면 또는 석고보드 등으로 제작 적용되고 있으나, 상기와 같은 건축자재들은 경량성, 불연성, 방음성, 보온단열성 등 모두 충족시키지 못하는 문제점이 있었다.

먼저, 상기 스티로폼 및 우레탄으로 제작된 우레탄 제품은 내부의 공기로 인하여 외부의 찬 공기는 방어하고 내부의 열기는 외부로 차단하는 보온성이 뛰어난 반면에, 여름에는 외부의 더운 공기를 차단하여 줌으로써 외부와 내부의 온도차로 실내가 시원해지는 효과가 있으나, 비교적 열에 약한 문제점이 있고 화재발생시 유독성 가스가 분출됨에 따라 인명피해가 매우 높으며, 우레탄 폼 역시 스티로폼에 비해선 점화속도가 낮으나 발화 후에는 검은 연기와 유해가스 배출되는 취약점이 있고, 중량이 무거운 문제점이 있었다.

한편, 석면의 경우는 마그네슘과 규소를 포함하고 있는 광물질로서 솜과 같은 부드러운 섬유질로 되어 있고, 내화성이 강하고 마찰에 잘 견딜 수 있으며, 화학약품에 대한 저항성, 전기에 대한 절연성이 우수하나 석면에서 발생하는 먼지와 같은 유해물질은 사람에게 암과 같은 질병을 유발시킬 뿐만 아니라 물에 젖으면 무게가 무거워져 작업성이 떨어지는 문제점이 있었으며, 석고보드는 단열성 및 보온성을 우수한 불연재임에는 틀림이 없으나 그 자체의 무게가 무겁고 물에 젖으면 부서지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

본 발명의 목적은 펄라이트를 주 재료하여 건축자재에 해당하는 건축용 보드를 제조함으로써 경량성, 불연성, 흡음성 특히 단열보온성이 우수하여 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있을 뿐만 아니라 경량이며 내구성이 뛰어난 고품질을 갖는 건축용 보드의 제조방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위해서 본 발명은, 경량이고 다공성인 펄라이트를 채택함과, 상기 펄라이트의 접착력 증대를 구현하는 기능 내지 역할을 하는 바인더와, 경화제를 물과 함께 혼합하고 성형하여서 된 건축용 보드를 특징으로 한다.

상기 바인더는 황산칼슘(CaSO₄ㆍ2H₂O : 경석고), 황산칼륨(K₂SO₄), 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 이형석고가 혼합된 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 건축용 보드의 제조방법은

펄라이트와;, 황산칼슘, 황산칼륨, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 이형석고로 혼합된 바인더와; 경화제와; 물;을 준비하는 소재준비단계와:

상기 소재준비단계에서 준비된 소재에 해당하는 펄라이트와 바인더와 경화제를 물과 함께 교반 혼합하여 반죽물을 준비하는 혼합 및 반죽물준비단계와;

상기 혼합 및 반죽물준비단계에서 얻어진 반죽물을 형틀에 충진하여 성형하는 성형단계와;

상기 형틀에서 양생된 보드를 분리하여 건조시키는 건조단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기된 바와 같이 본 발명에 따른 펄라이트를 주재료로 한 건축용 보드는 펄라이트를 주재료로 사용하기 때문에 단열보온성, 흡음성 및 난연성 등이 뛰어나고 경량의 다공성 구조를 가질 뿐만 아니라 강도가 증대된 고품질의 경쟁력을 갖춘 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 건축용 보드는 환경친화적이고, 인체에 무해하며 경량이기 때문에 기존의 건축용 보드의 취약점을 해결할 수 있고, 작업성이 용이한 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건축용 보드를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 건축용 보드는 건축물의 내장재로 사용되는 것이 바람직한 것이며, 사각형의 판 형태로 성형될 뿐만 아니라 사각형 이외에도 다양한 형태와 크기로 제작될 수 있다.

본 발명에 따른 건축용 보드는 ① 펄라이트(PERLITE, 진주암)를 주재료로 포함하여 성형된다. 여기서 주재료란 보드를 이루고 있는 전체 소재성분비중 50중량%이상 함유되어 있는 것을 의미한다.

상기 펄라이트는 진주암을 1,000 ~ 1,200℃로 소성하여 팽창시킨 것으로서, 가벼운 백색의 다공질 입자로 다수의 모세관상을 갖는 다공성을 형성하고 있다.

상기 펄라이트의 기공률은 약 48%이며, 이로 인하여 단열보온 및 흡음효과가 매우 뛰어나다.

특히 펄라이트는 그 비중이 0.15 ~ 0.25로서 건축용 보드를 경량화할 수 있는 소재이다.

② 상기 본 발명에 의한 건축용 보드는 펄라이트를 주재료로 하고 바인더 및 경화제를 더 포함한다.

일 예로 펄라이트 1 : 바인더 0.9 : 물 1 : 경화제 0.1의 무게비율로 혼합하여 이루어짐이 바람직하다.

상기 바인더는 황산칼슘 45중량%, 황산칼륨 22중량%, 하이드록시프로필메틸셀룰로스 7중량%, 이형석고 26중량%가 120rpm/분으로 교반에 의해 혼합된 혼합물이다.

상기 바인더를 이루는 물질 중

황산칼슘은 황산 11중량%, 칼슘 65중량%, 염 4중량%, 이염화물 20중량%을 준비하여 이를 저 진공상태의 교반기에서 200rpm/분으로 교반 혼합하여 얻어진다

황산칼륨은 칼륨 75중량%과 포도당 5중량%, 염화칼슘 20중량%을 저 진공상태에서 200rpm/분 조건에서 교반하여 얻어진다.

하이드록시프로필메틸셀룰로스는 셀룰로스 60중량%, 이산화하이드록프로필 18중량%, 메틸에테르 22중량%를 교반 혼합하여 얻어진다.

이형석고는 생석고를 180℃ 이상의 온도조건과 36시간 이상의 시간조건에서 가열하여 얻어진다.

상기와 같은 본 발명에 따른 바인더는 접착성이 우수하고 배합작업이 원활하고 용이할 뿐만 아니라 가격이 저렴하고 인체에 무해함은 물론 불연성이어서 화재발생시에도 유해물질이 발생하지 않는 친환경적인 물질이다.

상기 경화제는 적절한 경화시간을 갖도록 첨가되는 소재이다.

그 밖에 필요에 따라 선택적으로 도료를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 도료를 혼합하여 본 발명에 따른 건축용 보드를 제조할 경우에 그 조성비는 펄라이트 1 : 바인더 0.9 : 물 1 : 경화제 및 도료 0.1의 부게비율로 함이 바람직하다.

상기에서 바인더를 이루고 있는 소재중 황산칼륨과 하이드록시프로필메틸셀롤로스는 서로 화학적으로 반응하여 펄라이트의 접착력을 증대시키고 황산칼슘과 이형석고는 건조과정에서 수분이 증발되면 강력한 접착성을 가지게 되어 건축용 보드의 강도를 증대시키는 역할 내지 기능을 하게 된다.

또한 상기와 같은 본 발명에 의한 건축용 보드의 제조방법은 다음과 같다.

선별되는 펄라이트입자와;, 황산칼슘, 황산칼륨, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 이형석고가 혼합된 바인더와;, 경화제와;, 물; 을 준비하는 소재준비단계(S1)와:

상기 소재준비단계(S1)에서 준비된 소재에 해당하는 펄라이트와 물을 1 : 1의 무게비율로 교반기에 투입하여 약 5~7분 동안 교반 반죽한 다음 바인더와 경화제를 더 투입하여 2~3분 동안 교반하여 골구루 반죽하여 반죽물을 얻는 혼합 및 반죽물준비단계(S2)와;

상기 혼합 및 반죽물준비단계(S2)에서 얻어진 반죽물을 형틀에 충진하여 프레스 압착 방식으로 성형하는 보드성형단계(S3)와;

상기 보드성형단계(S3) 완료 후, 성형물을 약 40 ~ 60℃의 온도조건으로 양생 건조시키고 탈형하는 건조 및 탈형단계(S4)와;

상기 건조 및 탈형단계(S4)에서 탈형 및 건조 완료된 보드를 냉각시키는 보드냉각단계(S5)를 거쳐 본 발명에 의한 건축용 보드의 제조를 완료한다.

한편, 상기된 제조공정 중에서 건조방식은 열풍방식, 냉풍방식 또는 열풍과 냉풍을 교번으로 가하여 건조하는 방식, 마이크로웨이브를 가하여 건조할 수도 있다.

상기와 같이 제조되는 건축용 보드는 여러 형태 및 크기로 제조될 수 있으며, 다공질이고 내구성이 강한 건축용 보드이다.

Claims (3)

1. 펄라이트, 바인더, 경화제, 물을 준비하는 소재 준비단계(S1)와,
   상기 펄라이트와 물을 교반기에 투입하여 5~7분 동안 교반 반죽한 다음 바인더와 경화제를 더 투입하여 2~3분 동안 교반하여 혼합한 반죽물 준비단계(S2)와,
   상기 반죽물 준비단계(S2)에서 얻어진 반죽물을 형틀에 충진하여 프레스 압착 방식으로 성형하여 성형물을 얻는 보드 성형단계(S3)와,
   상기 성형물을 40 ~ 60℃의 온도조건으로 양생 건조시키고 탈형하는 건조 및 탈형단계(S4)와,
   상기 건조 및 탈형단계(S4)에서 탈형 및 건조 완료된 보드를 냉각시키는 보드 냉각단계(S5)로 이루어지며,
   상기 펄라이트는 진주암을 1,000~1,200℃로 소성하여 팽창시켜 기공율 48%와 비중 0.15~0.25를 갖으며,
   상기 바인더는 황산칼슘 45중량%, 황산칼륨 22중량%, 하이드록시프로필메틸셀룰로스 7중량%, 이형석고 26중량%를 120rpm/분 교반에 의해 혼합된 혼합물로 구성되고, 상기 황산칼슘은 황산 11중량%, 칼슘 65중량%, 염 4중량%, 이염화물 20중량%을 준비하여 교반기에서 200rpm/분으로 교반 혼합하며, 상기 황산칼륨은 칼륨 75중량%과 포도당 5중량%, 염화칼슘 20중량%을 200rpm/분 조건에서 교반하고, 상기 하이드록시프로필메틸셀룰로스는 셀룰로스 60중량%, 이산화하이드록프로필 18중량%, 메틸에테르 22중량%를 교반하며, 상기 이형석고는 생석고를 180℃이상의 온도조건과 36시간 이상의 시간조건에서 가열하는 얻는 것을 특징으로 하는 건축용 보드의 제조방법.
   
   
2. 삭제
3. 삭제