KR100590224B1 - Manufacturing method of expanded poly styrene with superior heat resistance and expanded poly styrene by the method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열 차단성이 우수한 폴리스틸렌 발포체의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 제조된 폴리스틸렌 발포체에 관한 것으로서, 발포제가 함유된 발포성 폴리스틸렌 비이드를 예비발포에 의하여 발포 비이드를 형성하는 발포공정; 발포공정으로부터 제조된 발포 비이드를 10℃∼30℃에서 충분한 시간동안 숙성시키는 숙성공정; 숙성공정을 거친 발포 비이드를 금형의 내부에 충진 한 후 열에너지를 공급하여 2차발포와 함께 압력을 가하여 발포 폴리스틸렌 블럭으로 성형하는 충진 및 성형공정; 충진 및 성형공정에서 제조된 발포 폴리스틸렌 블럭을 건조 및 숙성하는 2차 숙성공정; 상기 2차 숙성공정의 진행 중에 발포 폴리스틸렌 블럭을 가압하여 압축하는 압축공정을 실시한 다음 자력에 의하여 더 이상 복원이 이루어지지 않을 때까지 충분히 복원시키는 복원공정; 및 숙성이 완료된 발포 폴리스틸렌 블럭을 절단하는 절단공정;을 포함하는 비이드법에 의한 폴리스틸렌 발포체의 제조방법에 있어서, 상기 압축공정은 2차 숙성공정 시작 6시간 이후부터 24시간 이내에 상온에서 실시한 후 복원공정과 나머지 2차 숙성공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 열 차단성이 우수한 폴리스틸렌 발포체의 제조방법과, 상기 제조방법에 의해 제조됨을 특징으로 하는 열 차단성이 우수한 폴리스틸렌 발포체를 제공한다. The present invention relates to a method for producing a polystyrene foam having excellent thermal barrier property and a polystyrene foam prepared by the method, comprising: a foaming step of forming a foaming bead by pre-expanding a foaming polystyrene bead containing a blowing agent; A aging step of aging the foamed beads prepared from the foaming step at 10 ° C. to 30 ° C. for a sufficient time; Filling and molding process of filling the foam beads after the aging process to the inside of the mold and supplying thermal energy and applying pressure with the secondary foam to form a foamed polystyrene block; Secondary aging step of drying and aging the expanded polystyrene block produced in the filling and molding process; A restoration step of performing a compression step of pressing and compressing the expanded polystyrene block during the progress of the second aging step, and then restoring the restoration sufficiently until the restoration is no longer performed by magnetic force; And a cutting step of cutting the expanded polystyrene block after aging; In the method for producing a polystyrene foam by the bead method, the compression step is carried out at room temperature within 24 hours after 6 hours from the start of the second aging process to restore Provided is a method for producing a polystyrene foam having excellent thermal barrier properties, and the polystyrene foam having excellent thermal barrier properties, which is prepared by the method.
Description
도 1은 본 발명의 제조방법을 설명하기 위한 공정 흐름도.1 is a process flow chart for explaining the manufacturing method of the present invention.
도 2는 본 발명의 충진 및 성형공정을 설명하기 위한 개략적인 흐름도.Figure 2 is a schematic flow chart for explaining the filling and molding process of the present invention.
도 3은 종래의 제조방법에 대한 공정 흐름도.3 is a process flow diagram for a conventional manufacturing method.
본 발명은 단열성이 우수한 폴리스틸렌 발포체의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 제조된 단열성이 우수한 폴리스틸렌 발포체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축용 단열재로 널리 사용되고 있는 폴리스틸렌 발포체의 비이드법 제조공정을 개선하여 열전도율이 현저하게 낮아지고, 특히 기존의 비이드법에 의해 제조된 폴리스틸렌 발포체와 동일한 비중을 가짐에도 불구하고 열전도율이 낮아 뛰어난 단열효과를 갖는 폴리스틸렌 발포체를 제조할 수 있는 폴리스틸렌 발포체의 제조방법 과, 그 제조방법에 의하여 제조된 폴리스틸렌 발포체에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a polystyrene foam having excellent thermal insulation and to a polystyrene foam having excellent thermal insulation prepared by the manufacturing method, and more particularly, to improve the thermal conductivity of the polystyrene foam which is widely used as a building insulation. And a method for producing a polystyrene foam, which can produce a polystyrene foam having excellent heat insulation effect, in spite of its significantly lowering, and in particular having the same specific gravity as that of a conventional polystyrene foam produced by a bead method, and having excellent thermal insulation effect. It relates to a polystyrene foam produced by the method.
발포 폴리스틸렌은 건축용 단열재, 완충재, 문구 등 다양한 용도로 사용되고 있는 것으로, 스틸렌 단량체를 단독 중합시키거나, 스틸렌 단량체와 비닐기를 갖는 비닐기 함유 단량체를 공중합시킨 스틸렌 코폴리머를 주재로 하여 제조되고 있으며, 비닐기 함유 단량체로는 아크리로니트릴, 메틸메타크릴레이트, 디메틸말레이트, 디에틸말레이트, 디비닐벤젠, 아크릴아미드, 메타크리로니트릴, 무수말레인산 등을 예로 들 수 있다. Foamed polystyrene is used for various purposes such as heat insulating materials, buffer materials, stationery, etc., and is manufactured mainly from styrene copolymers obtained by polymerizing styrene monomers alone or copolymerizing styrene monomers and vinyl group-containing monomers having vinyl groups. Examples of the group-containing monomers include acryronitrile, methyl methacrylate, dimethylmaleate, diethylmaleate, divinylbenzene, acrylamide, methacrylonitrile, maleic anhydride, and the like.
폴리스틸렌은 무색 투명의 가소성 물질로서 100℃ 이상에서 연화되기 시작하여 185℃ 부근에서 액화되는 성질을 가지고 있으나, 그 자체로서 발포되지 아니하므로 폴리스틸렌 발포체의 제조시 수지입자의 발포를 돕기 위하여 발포제가 첨가된다. Polystyrene is a colorless transparent plastic material, which starts to soften at 100 ° C or higher and liquefies at around 185 ° C. However, polystyrene is not foamed by itself, and thus, a foaming agent is added to assist in foaming of resin particles when preparing the polystyrene foam. .
발포제로는 매우 낮은 비등점을 갖는 프로판, 부탄, 펜탄 등과 같은 탄화수소가스 및 트리클로로모노플로로메탄, 디클로로디플로로메탄, 1,2-디클로로테트라플로로에탄 등과 같은 할로겐화탄화수소 가스를 사용하기도 하며, 아조디카본 아미드, 디니트로소펜타메틸렌 테트라민, 4,4'-옥시비스(벤즈설포닐하이드라지드)와 같은 유기성발포제, 중탄산나트륨 등의 중탄산염 의 무기발포제가 사용되고, 그밖에도 탄산가스, 질소가스 및 물 등이 발포제로서 사용되기도 하는 것으로 일반적으로는 우수한 발포력을 가지며, 대기오염의 최소화하고, 오존층 파괴 등의 문제가 없는 부탄가스, 펜탄가스 등이 많이 이용되고 있으며, 그중에서도 펜탄가스가 발포성 수지의 제조에 유리하기 때문에 특히 많이 이용되고 있다.As the blowing agent, hydrocarbon gases such as propane, butane and pentane having very low boiling points and halogenated hydrocarbon gases such as trichloromonochloromethane, dichlorodifluoromethane and 1,2-dichlorotetrafluoroethane may be used. Organic foaming agents such as azodicarbon amide, dinitrosopentamethylene tetramine, 4,4'-oxybis (benzsulfonylhydrazide), and inorganic foaming agents of bicarbonates such as sodium bicarbonate. Gas and water are also used as blowing agents. Generally, butane gas, pentane gas, etc., which have excellent foaming power, minimize air pollution, and do not have problems such as ozone layer destruction, are used. Among them, pentane gas is foamable. Since it is advantageous to manufacture of resin, it is used especially especially.
상기 발포제와 함께 수지입자의 발포력을 증가시키기 위하여 디스티어릴티오디프로피오네이트, 디라우릴, 티오디프로피오네이트, 2,2-메틸렌-비스-(4-메틸-6-t-부틸페놀), 트리페닐포스페이트, N,N-디-2-부틸-p-페닐렌 디아민 등의 기포조절제가 첨가되기도 하며, 아울러 발포수지의 물성 부여를 위하여 충전제로서 활석, 탄산칼슘, 화산재, 석고, 카본블랙, 탄산마그네슘, 점토, 염안료 등을 첨가하기도 한다.In order to increase the foaming power of the resin particles with the blowing agent, distiryl thiodipropionate, dilauryl, thiodipropionate, 2,2-methylene-bis- (4-methyl-6-t-butylphenol) , Foaming agents such as triphenyl phosphate, N, N-di-2-butyl-p-phenylene diamine, etc. may be added, and talc, calcium carbonate, volcanic ash, gypsum, carbon black as fillers to impart the properties of the foamed resin. Magnesium carbonate, clay, pigments, etc. may be added.
상기와 같은 첨가물을 이용하여 건축용 단열재로 사용되는 폴리스틸렌 발포체를 제조하는 방법은 일반적으로 크게 압출법과 비이드법으로 구분된다. The method for producing a polystyrene foam used as a building insulation using the above additives is generally divided into extrusion and bead method.
압출법은 통상 유화중합의 방법에 의하여 0.2㎜∼0.3㎜의 평균입경을 갖는 폴리스틸렌수지 펠렛(pellet)으로 제조된 후 익스트루더로 공급이 되어 각종의 제품으로 성형되고 있다. 폴리스틸렌 발포체의 제조과정에서 호퍼에는 폴리스틸렌수지 펠렛이 공급되고, 익스트루더의 내부로 발포가스등이 공급이 되어 익스트루더의 내부에서 폴리스틸렌수지와 발포가스의 혼합이 이루어지고, 발포가스와 혼합된 폴리스틸렌은 압출다이를 통하여 압출과 동시에 발포가 이루어지도록 되어 있다.The extrusion method is usually produced by polystyrene resin pellets having an average particle diameter of 0.2 mm to 0.3 mm by emulsion polymerization, and then supplied to an extruder and molded into various products. In the manufacturing process of the polystyrene foam, the polystyrene resin pellet is supplied to the hopper, the foaming gas is supplied into the extruder, and the polystyrene resin and the foaming gas are mixed inside the extruder, and the polystyrene mixed with the foaming gas Silver is made to foam simultaneously with the extrusion through the extrusion die.
이와 같이 압출법에 의하여 제조되는 폴리스틸렌 발포체는 다시 발포체의 외부에 폴리스틸렌 표층(Skin Layer)이 형성되어 내부에 존재하는 열차단성이 우수한 발포가스(HCFC)의 누출을 방지해 주기 때문에 단열성이 우수하게 나타나고 있다. 그러나, 이러한 압출법에 의해 제조되는 발포체 두께나 비중은 다이와 압출조건에 따라 정해지는 관계로 발포체의 두께나 비중을 변경하고자 하는 경우에는 다이와 압출조건 등을 변경하여야 하는 번거로움이 따르고 있다.The polystyrene foam produced by the extrusion method is excellent in thermal insulation because the polystyrene skin layer is formed on the outside of the foam to prevent the leakage of the foaming gas (HCFC) having excellent thermal insulation properties inside. have. However, since the thickness and specific gravity of the foam produced by the extrusion method are determined according to the die and the extrusion conditions, it is cumbersome to change the die and the extrusion conditions when the thickness or specific gravity of the foam is to be changed.
이에 반하여 비이드법에 의한 발포체의 제조는 수지의 중합과정에서 펜탄가스 등의 발포제를 첨가하여 0.5㎜∼1.2㎜크기의 발포성 폴리스틸렌 비이드를 제조한 다음 소정의 후속 공정들을 거쳐 폴리스틸렌 발포체를 제조하게 된다. On the contrary, in the production of the foam by the bead method, a foaming agent such as pentane gas is added in the polymerization process of a resin to prepare a expandable polystyrene bead having a size of 0.5 mm to 1.2 mm, and then a polystyrene foam is prepared through predetermined subsequent steps. do.
좀더 구체적으로 발포성 폴리스틸렌 비이드를 이용하여 폴리스틸렌 발포체를 제조하는 종래의 방법을 첨부된 도 3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다. More specifically, the conventional method for producing a polystyrene foam using the expandable polystyrene beads will be described with reference to FIG. 3.
발포공정(S110)은 발포성 폴리스틸렌 비이드를 비이드 발포기에 공급하고, 발포되는 비이드의 상호간의 접합에 의한 블록킹(Blocking) 현상이 발생하지 않도록 교반하면서 고온의 열에너지를 함유하는 포화증기를 공급하여 통상 33∼70배로 발포시켜 폴리스틸렌 발포 입자를 얻는 공정이다. Foaming process (S110) is to supply the foamed polystyrene beads to the bead foamer, supplying saturated steam containing high temperature thermal energy while stirring so as to prevent the blocking (blocking) caused by the bonding of the beads to be foamed by It is the process of foaming at 33 to 70 times and obtaining polystyrene foam particle normally.
발포 입자를 얻은 다음 상온에서 숙성하는 숙성공정(S120)이 이루어진다. 숙성공정(S120)에서는 발포 폴리스틸렌 내부의 발포제(펜탄가스 및 수분)가 외부로 방출되어 내부가 감압상태로 되었을 때 대기 중의 공기가 발포입자의 내부로 침투되어 점차 대기압과 동일한 상태로 되도록 하는 것으로서, 충분한 숙성이 이루어지지 아니한 상태에서 성형을 하는 경우 발포 폴리스틸렌의 내부에 존재하는 발포제 및 수분의 유출속도가 공기의 공급 속도 보다 빠르기 때문에 내부가 감압상태로 되게 되고, 이와 같은 감압상태로 인해 융착불량이 발생하여 불량품의 생산의 원인이 되므로 충분한 숙성 즉, 충분한 공기의 치환이 필요하다.After the foamed particles are obtained, a aging step (S120) is performed at room temperature. In the aging process (S120), when the blowing agent (pentane gas and water) inside the expanded polystyrene is released to the outside and the inside is decompressed, the air in the air penetrates into the inside of the foam particles and gradually becomes the same as the atmospheric pressure. When molding without sufficient aging, the flow rate of the blowing agent and water present in the expanded polystyrene is faster than the air supply rate, and the inside is in a reduced pressure state. It occurs and causes the production of defective products, so sufficient aging, that is, sufficient air replacement is necessary.
충분한 숙성이 이루어진 발포 폴리스틸렌은 다음 공정인 충진 및 성형공정(S130)으로 도입되어 발포 폴리스틸렌 블럭으로 제조되어진다. 구체적으로는 숙성 공정(S120)으로부터 충분히 숙성된 발포 폴리스틸렌 입자를 금형의 내부로 도입하여 고온의 열에너지를 함유하는 포화증기를 공급하면서 압력을 가하여 일정한 형상으로 변형을 가하여 제품의 형태를 갖추게 되는 것으로, 숙성공정(S120)에서 제거되지 않고 잔존하는 발포제에 의하여 이 공정에서 발포 폴리스틸렌의 2차 발포가 이루어지게 된다. Foamed polystyrene, which has been sufficiently matured, is introduced into the filling and molding process (S130), which is the next process, to prepare a foamed polystyrene block. Specifically, foamed polystyrene particles sufficiently matured from the aging step S120 are introduced into the mold to supply saturated steam containing high temperature thermal energy while applying pressure to deform to a predetermined shape to form a product. Secondary foaming of the expanded polystyrene is performed in this step by the remaining blowing agent not removed in the aging step (S120).
상기 충진 및 성형공정(S130)에서 제조된 발포 폴리스틸렌 블럭은 내부에 잔존하는 발포가스를 제거하기 위하여 2차 숙성공정(S140; 건조공정이라고도 함)을 통해 상온에서 방치하여 잔존하는 발포가스와 수증기를 충분히 제거하게 된다. The foamed polystyrene block produced in the filling and molding process (S130) is left at room temperature through a second aging process (S140; also referred to as a drying process) to remove the foaming gas remaining inside the remaining foaming gas and water vapor Enough to remove.
상기와 같이 상온에서 발포 폴리스틸렌 블럭을 충분히 2차 숙성시킨 후 소정의 크기로 절단하는 절단공정(S150)을 거쳐 최종 제품인 폴리스틸렌 발포체로 시판되게 된다. As described above, after fully aging the expanded polystyrene block at room temperature, it is marketed as a polystyrene foam which is a final product through a cutting process (S150) of cutting to a predetermined size.
이와 같이 비이드법에 의하여 제조되는 건축용 단열재인 폴리스틸렌 발포체의 경우 발포 및 숙성공정을 거친 발포비이드를 성형기에 넣고 일괄 성형을 하여 성형체 블록을 제조한 다음 규격에 맞추어 절단을 하면 제조되는 것이어서 규격의 변경에 따르는 번거로움이 없기 때문에 압출법에 비하여 생산성의 면에서 우위에 있다고 할 것이다.In the case of the polystyrene foam, which is a heat insulating material for building manufactured by the bead method, the foam beads, which have been subjected to the foaming and aging process, are put into a molding machine to be molded in a batch to manufacture a molded block, and then cut in accordance with the standard. Since there is no hassle caused by the change, it is said to be superior in productivity compared to the extrusion method.
그러나, 비이드법에 의하여 제조된 폴리스틸렌 발포체는 아래의 표 1의 건설교통부 고시 『건축물의 에너지 절약 설계기준』에 제시되어 있는 건축용 단열재의 열전도율의 등급화로부터 확인이 되는 바와 같이 열차단성의 면에서 압출법에 의하여 제조된 폴리스틸렌 발포체에 비하여 다소 떨어지는 문제가 있다. However, the polystyrene foam produced by the bead method, in terms of thermal insulation, can be confirmed from the grading of thermal conductivity of building thermal insulation materials, which is set forth in the Ministry of Construction and Transportation's notice `` Energy-saving design standards for buildings '' in Table 1 below. There is a problem that somewhat falls compared to the polystyrene foam produced by the extrusion method.
상기의 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 건설교통부 고시 『건축물의 에너지 절약 설계기준』에서 나 등급의 단열재는 0.035∼0.040W/m·k의 열 전도율을 나타내는 것을 지칭하고 있는데, 여기에 비이드법 보온판 1, 2, 3호가 해당되는 것으로 표기하고 있다. As can be seen in Table 1 above, in the "Energy-saving design standard of building" notice of the Ministry of Construction and Transportation, class B insulation refers to exhibiting thermal conductivity of 0.035 to 0.040 W / m · k. Law Insulation boards 1, 2, and 3 are indicated as being applicable.
즉, 현재까지는 비이드법의 일반적인 제조방법에 의하여 보온판의 열전도율이 0.034W/m·k 이하를 갖는 것을 제조하기가 어렵다는 것을 나타내며, 따라서 비이드법으로부터 제조된 폴리스틸렌 발포체를 건축용 자재로서 사용하고자 하는 경우 충분한 열 차단성을 확보하기 위해서는 폴리스틸렌 발포체의 두께가 두꺼워져야 한다는 것을 의미한다. 그로 인하여 비이드법으로 제조된 폴리스틸렌 발포체를 건축용 보온재로 사용하는 경우 벽 또는 슬라브 천정의 두께가 두텁게 되는 단점을 가지고 있다. That is, until now, it indicates that it is difficult to manufacture a thermal insulation plate having a thermal conductivity of 0.034 W / m · k or less by the general manufacturing method of the bead method, and therefore, to use the polystyrene foam manufactured from the bead method as a building material In this case, it means that the thickness of the polystyrene foam should be thick in order to ensure sufficient thermal barrier properties. Therefore, when the polystyrene foam manufactured by the bead method is used as a building insulation material, the wall or slab ceiling has a disadvantage of thickening.
또한, 제조된 폴리스틸렌 발포체의 비중에 따라 열전도율이 변화되는데, 대체 로 비중이 증가하면 열전도율이 낮아지는 경향성을 나타낸다. 그러나, 기존의 비이드법에 의해 제조된 폴리스틸렌 발포체의 경우 비중의 증가에 따라 열전도율은 감소하나, 열전도율 감소효과가 크게 나타나지 않는다는 단점이 있다. 따라서 비중의 증가된 폴리스틸렌 발포체의 경우에도 충분한 열 차단성을 확보하기 위해서는 폴리스틸렌 발포체의 두께가 두꺼워져야 하는 단점을 가지고 있다. In addition, the thermal conductivity is changed according to the specific gravity of the produced polystyrene foam, and as the specific gravity increases, the thermal conductivity tends to decrease. However, in the case of the polystyrene foam manufactured by the conventional bead method, the thermal conductivity decreases with increasing specific gravity, but there is a disadvantage in that the thermal conductivity reduction effect does not appear significantly. Therefore, even in the case of increased polystyrene foam having a specific gravity, the polystyrene foam has a disadvantage that the thickness of the polystyrene foam must be thick in order to secure sufficient heat shielding property.
이에 본 발명은 작업성이 우수한 비이드법을 개선하여 현저하게 낮은 열전도율을 갖는 폴리스틸렌 발포체의 제조가 가능할 뿐만 아니라 기존의 비이드법에 의해 제조된 폴리스틸렌 발포체와 동일한 비중을 가짐에도 불구하고 현저하게 낮은 열전도율을 가져 우수한 열차단 효과를 나타내는 폴리스틸렌 발포체의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention can improve the bead method with excellent workability, and can produce a polystyrene foam having a remarkably low thermal conductivity as well as a remarkably low level even though it has the same specific gravity as the polystyrene foam produced by the conventional bead method. It is an object of the present invention to provide a method for producing a polystyrene foam having thermal conductivity and exhibiting excellent thermal barrier effect.
또한 본 발명은 상기 제조방법에 의하여 제조된 것으로서 열차단성이 우수한 폴리스틸렌 발포체를 제공하는데 다른 목적이 있다.
In another aspect, the present invention is to provide a polystyrene foam having excellent thermal barrier properties as produced by the above production method.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은 발포제가 함유된 발포성 폴리스틸렌 비이드를 예비발포에 의하여 발포 비이드를 형성하는 발포공정; 발포공정으로부터 제조된 발포 비이드를 10℃∼30℃에서 충분한 시간동안 숙성시키는 숙성공정; 숙성공정을 거친 발포 비이드를 금형의 내부에 충진 한 후 열에너지를 공급하여 2차발포와 함께 압력을 가하여 발포 폴리스틸렌 블럭으로 성형하는 충진 및 성형공정; 충진 및 성형공정에서 제조된 발포 폴리스틸렌 블럭을 건조 및 숙성하는 2차 숙성공정; 상기 2차 숙성공정의 진행 중에 발포 폴리스틸렌 블럭을 가압하여 압축하는 압축공정을 실시한 다음 자력에 의하여 더 이상 복원이 이루어지지 않을 때까지 충분히 복원시키는 복원공정; 및 숙성이 완료된 발포 폴리스틸렌 블럭을 절단하는 절단공정;을 포함하는 비이드법에 의한 폴리스틸렌 발포체의 제조방법에 있어서, 상기 압축공정은 2차 숙성공정 시작 6시간 이후부터 24시간 이내에 상온에서 실시한 후 복원공정과 나머지 2차 숙성공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 열 차단성이 우수한 폴리스틸렌 발포체의 제조방법을 제공한다. The present invention for solving the above problems is a foaming step of forming a foaming beads by pre-expanding foamable polystyrene beads containing a blowing agent; A aging step of aging the foamed beads prepared from the foaming step at 10 ° C. to 30 ° C. for a sufficient time; Filling and molding process of filling the foam beads after the aging process to the inside of the mold and supplying thermal energy and applying pressure with the secondary foam to form a foamed polystyrene block; Secondary aging step of drying and aging the expanded polystyrene block produced in the filling and molding process; A restoration step of performing a compression step of pressing and compressing the expanded polystyrene block during the progress of the second aging step, and then restoring the restoration sufficiently until the restoration is no longer performed by magnetic force; And a cutting step of cutting the expanded polystyrene block after aging; In the method for producing a polystyrene foam by the bead method, the compression step is carried out at room temperature within 24 hours after 6 hours from the start of the second aging process to restore It provides a process for producing a polystyrene foam having excellent thermal barrier properties, characterized in that the process and the remaining secondary aging process.
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상기 압축공정에서 압축은 압축전의 두께에 대하여 25∼42%의 비율이 되도록 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 압축전의 두께에 대하여 33∼42%의 비율이 되도록 하는 것이 좋다. In the compression step, the compression is preferably 25% to 42% of the thickness before compression, and more preferably 33% to 42% of the thickness before compression.
또한 본 발명에 따르면 상기한 제조방법에 의해 제조됨을 특징으로 하는 열 차단성이 우수한 폴리스틸렌 발포체를 제공한다. In addition, according to the present invention provides a polystyrene foam having excellent thermal barrier properties, characterized in that it is produced by the above-described manufacturing method.
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제조방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 충진 및 성형공정을 설명하기 위한 개략적인 흐름도로서, 기본적인 내용만을 도시한 것으로 변형실시가 가능한 것이므로 본 발명이 도면에 도시된 내용만으로 한정되어지는 것이 아니다.1 is a process flow chart for explaining the manufacturing method of the present invention, Figure 2 is a schematic flow chart for explaining the filling and molding process of the present invention, showing only the basic content can be modified since the present invention is a drawing It is not limited only to the contents shown in.
도면에 도시된 바와 같이 폴리스틸렌 발포체를 제조하기 위하여 먼저 발포제가 함유된 발포성 폴리스틸렌 비이드를 예비발포에 의하여 발포 비이드로 형성하는 발포공정(S10)을 거치게 된다. As shown in the figure, in order to manufacture the polystyrene foam, a foaming polystyrene bead containing foaming agent is first subjected to a foaming step (S10) of forming a foaming beads by pre-expanding.
이때, 발포성 폴리스틸렌 비이드는 일반적인 방법에 의하여 제조되어지는 것으로 반응기의 물속에서 스틸렌 단량체를 현탁중합의 방법에 의하여 얻어지며, 중합과정에서 펜탄, 부탄과 같은 탄화수소계 발포제를 침투시켜서 비이드를 제조하고, 비이드간의 융착효과를 높이기 위하여 비이드 입자의 외부에 왁스 등과 같은 저융점의 보호막을 형성시키기도 한다.In this case, the expandable polystyrene beads are prepared by a general method, and obtained by the method of suspension polymerization of styrene monomer in the water of the reactor, and beads are prepared by infiltrating hydrocarbon-based blowing agents such as pentane and butane during polymerization. In order to enhance the fusion effect between the beads, a low melting point protective film such as wax may be formed on the outside of the bead particles.
발포공정(S10)은 상기한 낮은 비점의 발포제가 함유된 발포성 폴리스틸렌 비이드를 비이드 발포기에 투입하고 발포가 진행되는 도중에 비이드 간의 상호 부착 방지를 위하여 교반하면서 열에너지를 함유하는 포화증기를 비이드 발포기의 내부로 도입하여 소정의 비중이 되도록 예비 발포시키는 것이다. Foaming step (S10) is a high-boiling polystyrene beads containing a low boiling point blowing agent is introduced into the bead foamer and saturated steam containing thermal energy while stirring to prevent mutual adhesion between the beads during the foaming proceeds It is introduced into the foaming machine and pre-foamed to a predetermined specific gravity.
상기 방법에 의하여 제조된 것으로 내부에 독립된 기포를 갖는 발포 비이드는 약 24시간동안 숙성을 시키는 숙성공정(S20)을 거치게 된다. Foam beads having independent bubbles therein as manufactured by the above method are subjected to a aging process (S20) for aging for about 24 hours.
숙성공정(S20)에서는 예비 발포에 의하여 형성된 발포 비이드들이 그 내부에 잔류되어 있는 수분과 발포제가 응축되어 대기압보다 낮은 감압상태로 변화되어 발포 비이드의 형상의 변형을 가져올 수 있게 되므로 급격한 온도변화를 막아야 한다. In the aging process (S20), the foam beads formed by the preliminary foam are condensed with moisture remaining in the foam and the blowing agent, so that the foam beads are deformed to a lower pressure than the atmospheric pressure, so that the foam beads may be deformed. Should be prevented.
통상적으로 예비발포에 의하여 제조되어 발포기의 외부로 인출된 발포 비이드는 상온에서 24시간정도에 걸쳐 숙성이 이루어지며, 이와 같은 숙성조건에서 발포입자 내부의 잔류 수분과 발포제가 서서히 증발하여 외부로 방출되면서 발포입자의 내부는 감압상태로 되나, 감압상태의 발포비이드의 내부로 공기가 흡입되어 발포비이드의 내부와 외부의 기압이 평형을 이루게 된다. Normally, the foam beads prepared by pre-exposure and drawn out to the outside of the foaming machine are aged at room temperature for about 24 hours.In this aging condition, residual moisture and foaming agent inside the foam particles gradually evaporate to the outside. While being released, the interior of the foam particles is in a reduced pressure state, but air is sucked into the interior of the foam beads under reduced pressure, thereby achieving an equilibrium of the pressure inside and outside the foam beads.
숙성공정(S20)을 거친 발포 비이드를 성형기 금형의 내부에 충진 한 후 열에너지를 공급하여 2차발포와 함께 압력을 가하여 발포 폴리스틸렌 블럭으로 성형하는 충진 및 성형공정(S30)을 거치게 된다. After filling the foam beads after the aging process (S20) into the mold of the molding machine, the thermal energy is supplied and subjected to a filling and molding process (S30) of forming a foamed polystyrene block by applying pressure with the secondary foam.
충분히 숙성된 발포비이드는 성형제품인 발포 폴리스틸렌 블럭으로서의 탄생을 위하여 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 금형(10)의 내부로 에어이송에 의하여 진입시켜 충진시킨 다음 금형(10)의 내부로 고온의 스팀을 도입하여 성형이 진행된다. The fully matured foam beads are filled by air transfer into the
이때, 성형은 충진된 발포 비이드 입자들의 사이에 고온의 포화증기를 침투시켜 가열하는 단계와, 이 고온의 포화증기를 금형(10) 내부에서 충분한 발포가 이루어질 때까지 체류시키는 홀딩 단계와, 발포가 완료된 후 고온의 포화증기를 성형금형으로부터 제거하는 배기단계로 구분할 수 있다.At this time, the molding is a step of heating by infiltrating high temperature saturated steam between the filled foam beads particles, and holding step of holding the high temperature saturated steam until the sufficient foaming in the
상기 가열단계에서는 금형(10)에 연결된 배관 등을 통하여 포화증기를 소정의 압력으로 주입하게 되며, 금형(10)에 연결된 각 배관에는 감압 개폐변 들이 연결되어 있다. 본 발명을 설명하기 위한 일예로 제1배관(21)을 통하여 공급되는 포화증기의 압력은 10.0㎏/㎠이 되고, 제1감압변(31)을 통과한 제2배관(22)에서의 포화증 기의 압력은 5.0㎏/㎠이 되도록 한다. 이후 제2감압변(32)을 개방하여 제3배관(23)을 통해 금형(10)의 전면(11)과 후면(12) 및 상면(15)으로 동시에 포화증기가 유입되도록 하고, 이때 포화증기의 압력은 0.55㎏/㎠이 되도록 하는 것이 바람직하며, 내부의 충분한 융착을 위하여 대략 20초 정도 1차 가열하는 것이 바람직하다. 1차 가열 후 발포 폴리스틸렌 블럭의 표면융착을 위하여 제2감압변(32)을 닫고 제3감압변(33)을 개방해 제4배관(24)을 통해 금형(10)의 양측면(13)(14)으로 포화증기가 유입되도록 하고, 이 때의 포화증기의 압력은 0.6㎏/㎠이 되도록 하여 2초 내지 3초간 2차 가열하는 것이 바람직하다. In the heating step, saturated steam is injected at a predetermined pressure through a pipe connected to the
상기와 같은 방법에 의하여 1차 및 2차에 걸친 가열단계가 끝나면, 상기 성형금형(10)의 내부에 적어도 2초간 고온의 포화증기를 체류시켜 충진된 발포비이드 입자의 잔류 발포제에 의한 2차 발포 및 발포 비이드 입자간의 융착이 증진시키는 홀딩단계가 진행된다. After the first and second heating steps are completed by the same method as described above, the secondary mold is formed by the residual blowing agent in the expanded bead particles filled with saturated steam at a high temperature for at least 2 seconds inside the
홀딩단계가 끝나면 제2감압변(23) 및 제3감압변(33)이 폐쇄된 상태에서 개폐변(33)을 개방하여 제5배관(25) 및 제6배관(26)을 거쳐 제7배관(27)을 통하여 감압을 함으로서 진공도 500㎜Hg의 진공이 걸리도록 하여 일부의 잔류 가스 및 일부의 잔류 수분을 성형제품으로부터 제거한 다음 성형금형(10)으로부터 성형제품인 발포 폴리스틸렌 블럭을 인출시키는 배기단계를 거치게 된다. After the holding step is completed, the second
상기와 같은 방법에 의하여 취출된 발포 폴리스틸렌 블럭은 2차 숙성공정(S40)을 거치게 된다. 2차 숙성공정(S40)은 발포와 성형이 완료된 제품 내의 잔류하고 있는 발포가스와 수분을 제거함과 동시에 발포가스와 수분이 이탈한 공간에 공기가 채워지도록 하고, 또 제품의 발포 공정에서 체류되어 있는 열에너지를 외부로 방출시켜 제품을 안정화하기 위한 것이다.The expanded polystyrene block taken out by the above method is subjected to the secondary aging step (S40). The secondary aging process (S40) is to remove the remaining foam gas and water in the product after foaming and molding, and to fill the air in the space from which the foam gas and water has escaped, and also stays in the foaming process of the product It is to stabilize the product by emitting heat energy to the outside.
본 발명에 따르면 발포 폴리스틸렌 블럭을 숙성하는 2차 숙성공정(S40)의 진행 중에 발포 폴리스틸렌 블럭을 가압하여 압축하는 압축공정(S40)을 수행한 다음, 이어서 압축된 발포 폴리스틸렌 블럭을 자력에 의하여 더 이상 복원이 이루어지지 않을 때까지 복원시키는 복원공정(S50)을 거친 다음, 발포 폴리스틸렌 블럭을 소정의 두께로 절단하는 절단공정(S60)을 거치게 된다. According to the present invention, after performing the compression step (S40) of compressing the expanded polystyrene block by compressing the expanded polystyrene block during the progress of the secondary aging step (S40) of aging the expanded polystyrene block, the compressed expanded polystyrene block is further removed by magnetic force. After the restoration process (S50) for restoring until the restoration is not made, it is subjected to a cutting process (S60) for cutting the expanded polystyrene block to a predetermined thickness.
일반적으로 발포 폴리스틸렌 블럭의 2차 숙성공정(S40)은 100℃ 이상의 충진 및 성형공정(S30)에서 2차 발포에 의한 발포 비이드의 발포로부터 발생되는 발포가스 및 응축수분을 제거하고 그 자리에 대기중의 공기로 대치시키기 위한 것이므로 급격한 냉각은 발포가스 등이 빠져나간 위치에 대기중의 공기가 만족할 정도로 공급되지 않기 때문에 성형제품의 형상의 변형 등 불량의 문제가 발생하게 된다. 따라서 2차 숙성공정(S40)은 제품의 부피에 따라 다소 차이는 있지만 5∼30℃의 온도 하에서 방치하여 처리하는 것이 좋다. Generally, the secondary aging process (S40) of the expanded polystyrene block removes the foaming gas and condensed water generated from the foaming of the foam beads by secondary foaming in the filling and molding process (S30) of 100 ° C. or higher and then stands in place. Since the rapid cooling is not supplied to the position where the foaming gas or the like escapes to the extent that the air in the atmosphere is satisfied enough, problems such as deformation of the shape of the molded product occur. Therefore, the secondary aging process (S40) is slightly different depending on the volume of the product, but it is better to leave the treatment under a temperature of 5 ~ 30 ℃.
이와 같이 실시하는 발포 폴리스틸렌 블럭의 2차 숙성공정(S40)은 발포비이드와 그 발포비이드의 주변에서 부착되어 있는 발포비이드의 사이에 공극이 형성되고 공극과 공극이 연결되어 통로의 구실을 하게 됨으로서 그 통로로 공기의 이동이 발생하여 연전달을 하여주게 됨으로서 열차단의 효율에 영향을 미치게 되는 것이다. In the secondary aging step (S40) of the expanded polystyrene block, the voids are formed between the foam beads and the foam beads attached to the periphery of the foam beads. By doing so, the movement of air occurs in the passages, and the transmission is effected, thereby affecting the efficiency of the thermal barrier.
이때, 본 발명에서는 상기 2차 숙성공정(S40) 도중 성형품의 외부로부터 압력을 가하는 압축공정(S40)을 실시하게 되는데, 압축공정(S40)을 실시하게 되면 발포 비이드와 그 발포비이드의 주변에 있는 발포비이드의 사이에 형성된 공극 부위가 서로 접착이 되어 공극을 축소시켜주게 될 뿐만 아니라, 내부에서 발포되는 입자와 입자의 부착을 더욱 견고하게 하여 주어 비중이 다소 증가됨과 동시에 열전도율이 현저하게 낮아져 열차단성이 우수해진다. At this time, the present invention is to perform a compression step (S40) for applying a pressure from the outside of the molded article during the second aging step (S40), when the compression step (S40) is carried out around the foam beads and the foam beads The voids formed between the foam beads in the film are adhered to each other to reduce the voids, and to strengthen the adhesion of the particles and the particles to be foamed therein, so that the specific gravity is increased and the thermal conductivity is remarkably increased. It becomes low, and thermal insulation is excellent.
압축공정(S40)은 제품의 부피에 따라 다소 차이가 있기는 하나 대체로 2차 숙성공정(S40) 시작 6시간 경과 후부터 24시간 이내에 상온에서 실시하는 것이 바람직하다. 여기서, 압축공정(S40)을 2차 숙성공정(S40) 시작 6시간 이전에 실시할 경우 발포 폴리스틸렌 블럭의 경화가 충분히 이루어지지 않아 발포 폴리스틸렌 블럭의 부피가 너무 감소되어 고비중화되어 생산단가의 상승을 유발하는 문제가 있으며, 특히 비중의 상승에 따른 열전도율 개선효과가 높지 않다는 문제점이 있다. 또한, 압축공정(S40)을 2차 숙성공정(S40) 시작 24시간 이후에 실시할 경우 복원공정(S50)에서의 복원능력은 양호하나, 중심부 부근의 온도가 충분하지 못하여 높은 압력에 의하여 압축을 하여야 하므로 발포 폴리스틸렌 블럭의 변형을 초래할 수 있을 뿐만 아니라 충분한 열전도율 개선효과를 얻을 수 없다는 문제가 있다. 따라서 상기 범위의 시간 내에 2차 숙성공정(S40)을 수행하면서 압축공정(S40)을 실시하는 것이 바람직하다. 상기 압축공정(S40)은 상온에서 실시하면 되고, 보다 바람직하게는 5∼30℃로 유지되는 항온실에서 실시하는 것이 좋다. Although the compression process (S40) is somewhat different depending on the volume of the product, it is generally preferred to carry out at room temperature within 24 hours after 6 hours from the start of the second aging process (S40). Here, if the compression process (S40) is carried out 6 hours before the start of the second aging process (S40), the foaming of the polystyrene block is not sufficiently cured, and the volume of the foamed polystyrene block is reduced too much to increase the production cost. There is a problem that causes, in particular, there is a problem that the heat conductivity improvement effect is not high due to the increase in the specific gravity. In addition, if the compression process (S40) is carried out 24 hours after the start of the second aging process (S40), the restoration capacity in the restoration process (S50) is good, but the compression is not possible due to a high pressure because the temperature near the center is insufficient. Since it is necessary to not only cause deformation of the expanded polystyrene block, but also sufficient thermal conductivity improvement effect cannot be obtained. Therefore, it is preferable to perform the compression step (S40) while performing the secondary aging step (S40) within the time of the above range. What is necessary is just to perform the said compression process (S40) at normal temperature, More preferably, it is good to carry out in the constant temperature room maintained at 5-30 degreeC.
상기 압축공정(S40)에서 압축은 압축전의 두께에 대하여 25∼42%의 비율이 되도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 압축전의 두께에 대한 압축비율이 25% 미만일 경우 복원공정(S50)에서의 복원율이 떨어져서 고비중화된 제품이 제조되어 생산 단가를 상승시키며, 특히 비중의 상승에 따른 열전도율 개선효과가 높지 않다는 문제점이 있다. 또한 압축전의 두께에 대한 압축비율이 42%를 초과할 경우 열전도율의 개선효과가 충분하지 않다는 문제점이 있다. 더욱 바람직하게는 비중의 상승에 따른 열전도율 개선효과를 고려하여 볼 때 압축전의 두께에 대하여 33∼42%의 비율이 되도록 하는 것이 좋다. In the compression step (S40), the compression is preferably 25 to 42% of the thickness before compression. Here, when the compression ratio to the thickness before compression is less than 25%, the recovery rate in the restoration process (S50) is lowered to produce a highly-neutralized product, thereby increasing the production cost, and in particular, the thermal conductivity improvement effect due to the increase in specific gravity is not high. There is this. In addition, when the compression ratio to the thickness before compression exceeds 42%, there is a problem that the effect of improving the thermal conductivity is not sufficient. More preferably, in consideration of the effect of improving the thermal conductivity according to the increase in specific gravity, the ratio of the thickness before compression may be 33 to 42%.
2차 숙성공정(S40)을 진행하면서 위와 같은 조건하에서 발포 폴리스틸렌 블럭을 가압하여 압축하는 압축공정(S40)을 수행한 다음 이어서 복원공정(S50)을 실시하게 된다. 복원공정(S50)은 압축된 발포 폴리스틸렌 블럭을 자력에 의하여 더 이상 복원이 이루어지지 않을 때까지 방치하여 복원시키는 공정이다. While performing the secondary aging process (S40) and performing a compression step (S40) to pressurize and compress the expanded polystyrene block under the above conditions, and then to perform a restoration step (S50). Restoration process (S50) is a process of restoring the compressed expanded polystyrene block by leaving until no further restoration by magnetic force.
복원공정(S50)을 거쳐 압축된 발포 폴리스틸렌 블럭의 복원이 더 이상 이루어지지 않으면 소정의 두께로 절단하여 최종 성형품인 폴리스틸렌 발포체를 얻는 절단공정(S60)을 거치게 된다. When the restoration of the expanded polystyrene block compressed through the restoration process (S50) is no longer performed, it is cut to a predetermined thickness to undergo a cutting process (S60) of obtaining a polystyrene foam as a final molded product.
이렇게 얻어진 폴리스틸렌 발포체는 기존의 비이드법에 의해 제조된 폴리스틸렌 발포체와 동일한 비중을 갖는 경우에도 현저하게 낮은 열전도율을 갖고 있어 열차단성이 우수하며, 따라서 건축용 단열재로 매우 적합하게 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 개선된 비이드법을 적용하여 폴리스틸렌 발포체를 제조하게 되면, 건설교통부 고시 『건축물의 에너지 절약 설계기준』에서 제시하고 있는 0.034W/m·k이하의 낮은 열전도율을 갖는 가등급의 폴리스틸렌 발포체의 제조가 가능하다는 이점이 있다. Thus obtained polystyrene foam has a remarkably low thermal conductivity even in the case of having the same specific gravity as the polystyrene foam produced by the conventional bead method, it is excellent in thermal barrier properties, and thus can be used as a heat insulating material for construction. Particularly, when the polystyrene foam is manufactured by applying the improved bead method of the present invention, a grade having a low thermal conductivity of 0.034 W / m · k or less suggested by the Ministry of Construction and Transportation, `` Energy-saving design standard for building '', The advantage is that the production of polystyrene foam is possible.
상술한 바와 같이 본 발명은 작업성이 우수한 비이드법을 개선하여 폴리스틸 렌을 발포시켜 폴리스틸렌 발포체를 제조함으로서 규격의 변경에 따른 번거로움이 없기 때문에 압출법에 비하여 생산성의 면에서 우위에 있게 되며, 특히 기존의 비이드법에 의해 제조된 폴리스틸렌 발포체에 비하여 개선된 열전도율을 가질 뿐만 아니라 동일한 비중을 갖는 폴리스틸렌 발포체라도 현저하게 낮은 열전도율을 가지므로 열차단성이 매우 우수한 폴리스틸렌 발포체의 제조가 가능하게 된다. As described above, the present invention has an advantage in terms of productivity compared to the extrusion method because there is no hassle caused by a change in specifications by producing a polystyrene foam by foaming polystyrene by improving the bead method having excellent workability. In particular, polystyrene foams having improved thermal conductivity as well as polystyrene foams having the same specific gravity as compared to the polystyrene foams produced by the conventional bead method have a significantly low thermal conductivity, thereby making it possible to produce polystyrene foams having excellent thermal barrier properties.
이하, 본 발명을 하기의 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하기로 하나, 본 발명의 하기의 실시예에 의하여 한정하여 해석될 수 없는 것은 당연한 것이라 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which should not be construed as limited by the following examples of the present invention.
<실시예 1 내지 실시예 17><Example 1 to Example 17>
평균입경이 0.8㎜인 발포성 폴리스틸렌수지 비이드 40Kg을 교반장치가 설치된 비이드발포기에 넣고 비이드발포기의 하부로부터 100℃의 포화수증기를 공급하여 가열하면서 2분간 교반하여 약45배로 발포된 발포비이드를 얻고, 이를 20±5℃로 유지되는 항온실에서 24시간 방치하여 대기와 접촉시키면서 숙성을 시켰다.40Kg of expandable polystyrene resin beads having an average particle diameter of 0.8 mm were placed in a bead foamer equipped with a stirring device, and then foamed at about 45 times by stirring for 2 minutes while supplying saturated steam at 100 ° C from the bottom of the bead foamer and heating. The id was obtained and aged for 24 hours in a constant temperature room maintained at 20 ± 5 ° C. in contact with the atmosphere.
상기의 방법에 의하여 제조된 발포비이드를 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 가지며, 600×900×1800mm의 용적을 갖는 직육면체 블록형상의 금형의 내부로 진입시켜 충전하여 채운 다음, 100℃의 포화수증기를 도 2의 제1배관(21)에서의 포화증기의 압력이 10.0㎏/㎠이고, 제2배관(22)에서의 포화증기의 압력은 5.0㎏/㎠으로 하여 금형의 내부의 압력이 0.55㎏/㎠가 되도록 유지하면서 제2감압변(32) 및 제3감압변(33)를 통하여 순차적으로 대략 20초에 걸쳐 공급한 후, 포화증기의 공급을 중단한 상태에서 약 5초동안 홀딩하였다. 홀딩이 끝난 다음 제2감압변(23) 및 제3감압변(33)이 폐쇄된 상태에서 개폐변(33)을 개방하여 제5배관(25) 및 제6배관(26)을 거쳐 제7배관(27)을 통하여 진공도 500㎜Hg의 진공이 걸리도록 감압하여 일부의 잔류 가스 및 일부의 잔류 수분을 성형제품으로부터 제거한 다음 성형금형(10)으로부터 성형된 600×900×1800mm의 발포 폴리스틸렌 블럭을 인출하였다. The foam beads prepared by the above method have a structure as shown in Fig. 2, and are filled by filling into a mold of a rectangular block shape having a volume of 600 × 900 × 1800 mm, followed by saturation at 100 ° C. The pressure of saturated steam in the
인출된 발포 폴리스틸렌 블럭은 15±5℃의 항온실에서 하기 표2에 나타낸 시간동안 방치하여 대기와 접촉시키면서 숙성시킨 다음, 발포 폴리스틸렌 블럭을 300톤의 압축기를 이용하여 압축속도 2㎝/sec의 속도로 하기 표2에 나타낸 두께가 되도록 압축한 다음 복원공정에 의하여 48시간동안 방치하여 표 2에 기재되어 있는 바와 같은 두께의 발포 폴리스틸렌 블럭을 얻었다. 얻어진 발포 폴리스틸렌 블럭을 전열선으로 되어 있는 커팅기로 두께 50mm의 판상으로 절단한 다음, KS M 3808에 규정된 방법에 따라 압축전후의 열전도율과 비중을 측정하고 그 결과를 표 2에 나타내었다. 이때, 하기 표 2에서 압축전 제품마다의 비중이 다른 것은 금형 내부에 충진된 발포비이드의 발포배율이 조금씩 다르기 때문이며, 아울러 하기 표 2에서 압축전의 제품의 비중과 열전도율은 압축을 하지 않은 일반제품의 비중과 열전도율로 보아도 무방한 것이다. The extracted polystyrene block was left to stand in a constant temperature room at 15 ± 5 ° C. for the time shown in Table 2, and aged in contact with the atmosphere. Then, the expanded polystyrene block was compressed at a compression rate of 2 cm / sec using a 300-ton compressor. It was compressed to the thickness shown in Table 2 and then left for 48 hours by a restoring process to obtain a foamed polystyrene block having a thickness as described in Table 2. The obtained expanded polystyrene block was cut into a plate having a thickness of 50 mm with a cutter made of a heating wire, and then the thermal conductivity and specific gravity were measured before and after compression according to the method specified in KS M 3808 and the results are shown in Table 2. In this case, the specific gravity of each product before compression in Table 2 is different because the foaming ratio of the foam beads filled in the mold is slightly different, and in Table 2, the specific gravity and thermal conductivity of the product before compression are not compressed. In terms of specific gravity and thermal conductivity is also acceptable.
<비교예 1 내지 3> <Comparative Examples 1 to 3>
인출된 발포 폴리스틸렌 블럭을 15±5℃로 유지되는 항온실에서 24시간 방치하여 대기와 접촉시키면서 숙성을 시킨 다음 전열선으로 되어 있는 커팅기로서 두께 50mm의 판상으로 절단하는 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 방법으로 실 시하여 폴리스틸렌 발포 폴리스틸렌 블럭을 제조하고, 이를 KS M 3808에 규정된 방법에 따라 열전도율과 비중을 측정하고 그 결과를 표 2에 나타내었다. The drawn polystyrene block was left in a constant temperature room maintained at 15 ± 5 ° C. for 24 hours to mature and brought into contact with the atmosphere. The polystyrene foamed polystyrene block was prepared by the method, and the thermal conductivity and specific gravity were measured according to the method specified in KS M 3808, and the results are shown in Table 2.
상기 표 2에서 확인되는 바와 같이 가압 및 복원공정을 실시한 실시예 1 내지 17의 경우 압축전후의 비중이 모두 증가했으며, 열전도율 또한 모두 개선된 효과를 보임을 알 수 있다. As can be seen in Table 2, in the case of Examples 1 to 17 subjected to the pressurizing and restoring process, the specific gravity before and after compression was increased, and the thermal conductivity also showed an improved effect.
특히, 숙성시간을 변화시키면서 압축 후의 두께를 200mm로 조절한 실시예 1 내지 실시예 11에서는 본 발명의 바람직한 범위내의 숙성시간이 경과한 후 압축을 실시한 실시예 3 내지 9의 경우가 본 발명의 숙성시간을 초과하여 압축한 실시예 10 및 11에 비하여 열전도율이 현저하게 개선되었음을 확인할 수 있다. 실시예 1과 실시예 2는 본 발명의 숙성시간 범위 미만에서 압축한 경우에 해당되는 것으로서 열전도율은 우수하나, 비중의 상승에 따른 열전도율 개선효과가 높지 않아 경제적으로 바람직하지 못함을 보여준다. In particular, in Examples 1 to 11 in which the thickness after compression was adjusted to 200 mm while changing the aging time, the cases of Examples 3 to 9, which were compressed after the aging time in the preferred range of the present invention had passed, were aged in the present invention. It can be seen that the thermal conductivity is remarkably improved compared to Examples 10 and 11 compressed over time. Example 1 and Example 2 corresponds to the case where the compression is less than the aging time range of the present invention, the thermal conductivity is excellent, but it is not economically desirable because the thermal conductivity improvement effect is not high due to the increase in specific gravity.
또한, 압축두께를 변화시키면서 실시한 실시예 12 내지 17에서 본 발명의 바람직한 범위내의 압축비율로 압축한 실시예 13 내지 15의 경우 본 발명의 압축비율을 초과하여 압축한 실시예 16 및 17에 비하여 열전도율이 현저하게 개선되었음을 확인할 수 있다. 실시예 12은 본 발명의 압축비율 미만으로 압축한 경우로서 열전도율은 우수하나, 비중의 상승에 따른 열전도율 개선효과가 높지 않아 경제적으로 바람직하지 못함을 보여준다. Further, in Examples 12 to 17, which were compressed at a compression ratio within the preferred range of the present invention, in Examples 12 to 17, which were carried out by changing the compression thickness, the thermal conductivity was compared with those of Examples 16 and 17, which were compressed in excess of the compression ratio of the present invention. It can be seen that this is significantly improved. Example 12 shows that the thermal conductivity is excellent when the compression ratio is less than the compression ratio of the present invention. However, the thermal conductivity improvement effect is not high due to the increase in specific gravity.
아울러, 본 발명에 따라 실시예 3에서 제조한 폴리스틸렌 발포체와 일반적인 방법에 따라 비교예 1에서 제조한 폴리스틸렌 발포체는 비중이 26.6g/L로서 동일한 비중임에도 불구하고, 실시예 3에서 제조한 폴리스틸렌 발포체는 열전도율이 0.32W/m·k이고, 비교예 3에서 제조한 폴리스틸렌 발포체는 열전도율이 0.36W/m·k로서 본 발명에 따라 제조된 폴리스틸렌 발포체가 열전도율이 현저하게 낮음을 확인할 수 있다. 마찬가지로 비교예 2와 실시예 8를 비교하여 보면 상기와 동일한 효과를 얻음을 확인할 수 있다. In addition, the polystyrene foam prepared in Example 3 according to the present invention and the polystyrene foam prepared in Comparative Example 1 according to the general method, although the specific gravity is the same specific gravity as 26.6 g / L, the polystyrene foam prepared in Example 3 The thermal conductivity is 0.32 W / m · k, the polystyrene foam prepared in Comparative Example 3 has a thermal conductivity of 0.36 W / m · k it can be seen that the polystyrene foam prepared according to the present invention is significantly low thermal conductivity. Similarly, comparing Comparative Example 2 and Example 8, it can be seen that the same effect as obtained above.
또한 상기 표에서 확인할 수 있는 바와 같이 실시예 1 내지 9, 실시예 13 및 실시예 14에서 제조된 폴리스틸렌 발포체의 경우 열전도율이 0.034W/m·k 이하를 나타내고 있는데, 이는 건설교통부 고시 『건축물의 에너지 절약 설계기준』에서 제시하고 있는 가등급의 열전도율 0.034W/m·k이하를 만족하고 있는 것으로서, 따라서 본 발명에 따른 개선된 비이드법을 적용하면 비이드법으로도 가등급의 낮은 열전도율을 갖는 폴리스틸렌 발포체를 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다. In addition, as can be seen in the above table, in the polystyrene foams prepared in Examples 1 to 9, 13 and 14, the thermal conductivity was 0.034 W / m · k or less, which was notified by the Ministry of Construction and Transportation. It satisfies 0.034W / m · k or less of the thermal conductivity of the provisional grade proposed in the “Economy Design Criteria”. Therefore, when the improved bead method according to the present invention is applied, it has a low thermal conductivity of the grade as the bead method. It can be seen that polystyrene foam can be produced.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 비이드법을 개선하여 작업성이 우수하면서도 현저하게 낮은 열전도율을 갖는 폴리스틸렌 발포체의 제조가 가능하며, 기존의 비이드법에 의해 제조된 폴리스틸렌 발포체와 동일한 비중을 가짐에도 불구하고 낮은 열전도율을 가져 우수한 열차단 효과를 나타낼 뿐만 아니라, 건설교통부 고시 『건축물의 에너지 절약 설계기준』에서 제시하고 있는 열전도율 0.034W/m·k 이하의 가등급의 폴리스틸렌 발포체의 제조가 가능하다는 효과가 있다. As described above, the present invention improves the conventional bead method, thereby making it possible to prepare a polystyrene foam having excellent workability and significantly lower thermal conductivity, and having the same specific gravity as that of the polystyrene foam prepared by the conventional bead method. In spite of having low thermal conductivity, it has excellent thermal barrier effect, and it is possible to manufacture low grade polystyrene foam with a thermal conductivity of 0.034 W / m · k or less, which is proposed by the Ministry of Construction and Transportation's Energy Conservation Design Standard. It is effective.
특히, 본 발명에 따라 제조된 폴리스틸렌 발포체를 건축용 자재로 사용하는 경우 기존의 방법으로 제조된 폴리스틸렌 발포체에 비하여 동일한 두께에서도 충분한 열 차단성을 확보할 수 있으므로 벽이나 슬라브 천정의 두께가 두꺼워 지는 것을 방지할 수 있는 유용한 효과가 있다. In particular, when the polystyrene foam prepared according to the present invention is used as a building material, it is possible to secure sufficient heat shielding even at the same thickness compared to the polystyrene foam manufactured by the conventional method, thereby preventing the thickness of the wall or the slab ceiling from being thickened. This has a useful effect.
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|---|---|---|---|---|
| KR101757730B1 (en) * | 2015-03-30 | 2017-07-26 | (주)돔하우스코리아 | Construction exterior panel and manufacturing method of construction exterior panel using a high density polystyrene |
| CN109702949A (en) * | 2019-01-24 | 2019-05-03 | 安徽汉新环保科技有限公司 | A kind of preparation method of eps foam packing case |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07314438A (en) * | 1994-05-30 | 1995-12-05 | Dainippon Ink & Chem Inc | Production of foamable thermoplastic resin granule |
| KR100445401B1 (en) | 2002-12-30 | 2004-08-26 | 주식회사 에스아이판 | High elastic and soft expanded Polystyren boards and manufacturing method thereof |
-
2004
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07314438A (en) * | 1994-05-30 | 1995-12-05 | Dainippon Ink & Chem Inc | Production of foamable thermoplastic resin granule |
| KR100445401B1 (en) | 2002-12-30 | 2004-08-26 | 주식회사 에스아이판 | High elastic and soft expanded Polystyren boards and manufacturing method thereof |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101757730B1 (en) * | 2015-03-30 | 2017-07-26 | (주)돔하우스코리아 | Construction exterior panel and manufacturing method of construction exterior panel using a high density polystyrene |
| CN109702949A (en) * | 2019-01-24 | 2019-05-03 | 安徽汉新环保科技有限公司 | A kind of preparation method of eps foam packing case |
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