KR101481861B1 - Method for manufacturing frame-retardant expanded poly-styrene board using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 난연성 스티로폼 입자의 제조 방법 및 난연성 스티로폼 보드의 제조 방법에 관한 것으로, 물, 나트륨 화합물, 장석 분말, 활석 분말, 규사 분말, 규조토, 산화아연, PVAc, 메탄올 및 MEK를 혼합 교반하여 제 1 코팅 용액을 제조하는 단계와, 100 중량%의 스티로폼 입자에 제 1 코팅 용액을 1-8 중량%의 비율로 분사 코팅하여 난연성 스티로폼 입자를 제조하는 단계와, 장석 분말, 활석 분말, 규산소다, PVAc 및 EVA를 혼합 교반하여 제 2 코팅 용액을 제조하는 단계와, 난연성 스티로폼 입자를 발포시켜 난연성 스티로폼 발포체를 제조하는 단계와, 100 중량%의 난연성 스티로폼 발포체에 제 2 코팅 용액을 60-200 중량%의 비율로 분사 코팅하는 단계와, 제 2 코팅 용액이 코팅된 난연성 스티로폼 발포체의 유동층을 건조하는 단계와, 유동층의 건조 후에 상온에서 숙성시키고, 스팀 조건에서 성형하여 난연성 스티로폼 보드를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.The present invention relates to a method for producing a flame-retardant styrofoam particle and a method for producing a flame-retardant styrofoam board, which comprises mixing water, a sodium compound, feldspar powder, talc powder, silica powder, diatomaceous earth, zinc oxide, PVAc, methanol, Preparing a coating solution; spray-coating the first coating solution with 100 wt% of styrofoam particles at a ratio of 1-8 wt% to prepare flame-retardant styrofoam particles; feldspar powder, talc powder, sodium silicate, PVAc Preparing a second coating solution by mixing EVA and EVA, preparing a flame retardant styrofoam foam by foaming the flame retardant styrofoam particles, mixing the second coating solution with 100 to 200 wt% , Drying the fluidized bed of the flame retardant styrofoam foam coated with the second coating solution, drying the fluidized bed at room temperature Sex and may include the step of producing a flame-retardant foam board and molded in a steam condition.
Description
본 발명은 난연성 물질을 표면에 코팅하여 난연성을 향상시킨 스티로폼(expanded poly-styrene, EPS, styrofoam, 발포성 스티로폴, 발포성 폴리스티렌, 이하 '스티로폼'이라 함) 입자를 이용한 난연성 스티로폼 보드의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing a flame-retardant styrofoam board using particles of expanded poly-styrene (EPS, styrofoam, expandable styropole, expandable polystyrene, hereinafter referred to as "styrofoam") having improved flame retardancy by coating a surface of a flame- .
잘 알려진 바와 같이, 스티로폼은 단열성과 완충성 및 가공성이 우수하므로 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있으며, 특히 제품을 보호하는 포장재, 건축용 단열재, 흡음재 등에 주로 사용되고 있다.
이러한 스티로폼은 열에 매우 취약하므로 화재 시 열에 의해 스티로폼이 연소되어 화재의 확산을 초래하고, 인체에 유해한 유독가스를 발생시켜 인명 피해를 유발시키는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 난연성을 갖는 스티로폼에 관한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있는데, 성형 스티로폼의 원료인 비드에 다공성 광물입자를 혼합하여 압축 성형하는 방식, 성형된 스티로폼의 외측에 난연성시트 또는 난연제를 도포하는 방식, 완성된 스티로폼의 내측으로 난연제를 주사하는 방식 등이 제안되고 있다.
*상술한 바와 같은 첫 번째 방식은 난연성은 우수하지만 스티로폼의 우수한 성질인 가공성과 단열성 및 성형성을 감소시키는 문제점이 있고, 제조된 스티로폼이 무겁고 쉽게 부러지는 특성이 나타나 취급이 어려울 뿐만 아니라, 생산성이 떨어지고 완성된 제품에 수분이 침투하면 난연제의 융착성이 떨어지는 문제점이 있다.
그리고, 두 번째 방식은 난연제를 스티로폼의 표면에 도포하고 건조하여야 하므로, 작업에 많은 인력과 시간이 소요되어 생산성이 저하되고, 대형의 제조 장치가 추가됨으로써, 생산 비용이 상승되며, 스티로폼의 내부 및 절단면에는 난연제가 존재하지 않기 때문에 화재가 일정 수준 진행되면 내부의 스티로폼이 연소되는 문제점이 있다.
또한, 세 번째 방식은 성형된 스티로폼에 다수의 주사바늘을 이용하여 난연제를 스티로폼의 내측으로 주사하게 되는데, 시간이 지남에 따라 스티로폼의 내부에 주사된 난연제가 주사바늘에 의해 형성된 구멍을 통해 외부로 흘러나오게 되어 난연 효과가 저하되고, 스티로폼의 표면에 수많은 주사바늘 구멍이 형성되어 스티로폼의 강도가 저하되는 문제점이 있다.
As is well known, styrofoam is widely used throughout the industry because it has excellent heat insulating properties, buffering properties and processability, and is mainly used for packaging materials for construction products, insulation materials for buildings, and sound absorbing materials.
Such styrofoam is very vulnerable to heat, so that styrofoam is burned by heat during a fire, resulting in the spread of fire, and poisonous gas harmful to the human body is generated, causing damage to human life.
In order to solve this problem, research and development on flame retardant styrofoam have been actively carried out. A method of mixing porous mineral particles with beads as a raw material for forming styrofoam and compression molding, a method of applying a flame retardant sheet or flame retardant to the outside of the formed styrofoam And a method of injecting a flame retardant into the inside of the completed styrofoam.
The first method as described above has a problem in that the flame retardancy is excellent but the processability, heat insulation and formability, which are excellent properties of styrofoam, are reduced, and the produced styrofoam is heavy and easily broken, If the water drops into the finished and finished product, there is a problem that the flame retardant has poor melt adhesion.
In the second method, since the flame retardant is applied to the surface of the styrofoam and dried, a lot of manpower and time are required for the work, the productivity is lowered, the production cost is increased by adding a large- Since there is no flame retardant on the cut surface, there is a problem that the internal styrofoam is burnt if the fire progresses to a certain level.
In the third method, the flame retardant is injected to the inside of the styrofoam by using a plurality of injection needles on the formed styrofoam, and the injected flame retardant is injected into the inside of the styrofoam through the hole formed by the injection needle The flame retarding effect is lowered, and a large number of injection needle holes are formed on the surface of the styrofoam to lower the strength of the styrofoam.
본 발명은 난연성 물질을 BPS 원료의 표면에 코팅하여 난연성을 향상시킨 난연성 스티로폼 입자를 제조하고, 이를 이용하여 난연성 스티로폼 보드를 제조함으로써, 한국표준규격 KSF 2271호에서 규정하고 있는 난연재료 이상으로 난연성을 향상시킬 수 있는 난연성 스티로폼 입자의 제조 방법 및 난연성 스티로폼 보드의 제조 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 난연성 물질을 표면에 코팅한 난연성 스티로폼 입자를 발포시킨 후, 난연성 물질을 표면에 재코팅하고, 이를 이용하여 난연성 스티로폼 보드를 제조함으로써, 난연성을 더욱 향상시킬 수 있는 난연성 스티로폼 입자의 제조 방법 및 난연성 스티로폼 보드의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The present invention relates to a flame-retardant styrofoam board having improved flame retardancy by coating a surface of a BPS raw material with a flame-retardant material and manufacturing a flame-retardant styrofoam board using the flame-retardant styrofoam particle, thereby obtaining flame retardancy higher than that specified in Korean Standard Standard KSF 2271 And a method for producing a flame-retardant styrofoam board.
The present invention also relates to a flame-retardant styrofoam particle capable of further improving flame retardancy by foaming flame-retardant styrofoam particles coated with a flame-retardant substance on the surface thereof, And a method for producing a flame-retardant styrofoam board.
The objects of the embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description .
본 발명에 따르면, 물, 나트륨 화합물, 장석 분말, 활석 분말, 규사 분말, 규조토, 산화아연, 폴리비닐 아세테이트(PolyVinyl Acetate, 이하 "PVAc"라 함), 메탄올 및 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone, 이하 "MEK"라 함)를 혼합 교반하여 코팅 용액을 제조하는 단계와, 100 중량%의 스티로폼 입자에 상기 코팅 용액을 1-8 중량%의 비율로 분사 코팅하여 난연성 스티로폼 입자를 제조하는 단계를 포함하는 난연성 스티로폼 입자의 제조 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 물, 나트륨 화합물, 장석 분말, 활석 분말, 규사 분말, 규조토, 산화아연, PVAc, 메탄올 및 MEK를 혼합 교반하여 제 1 코팅 용액을 제조하는 단계와, 100 중량%의 스티로폼 입자에 상기 제 1 코팅 용액을 1-8 중량%의 비율로 분사 코팅하여 난연성 스티로폼 입자를 제조하는 단계와, 상기 장석 분말, 활석 분말, 규산소다, PVAc 및 에틸렌초산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, 이하 "EVA"라 함)를 혼합 교반하여 제 2 코팅 용액을 제조하는 단계와, 상기 난연성 스티로폼 입자를 발포시켜 난연성 스티로폼 발포체를 제조하는 단계와, 100 중량%의 상기 난연성 스티로폼 발포체에 상기 제 2 코팅 용액을 60-200 중량%의 비율로 분사 코팅하는 단계와, 상기 제 2 코팅 용액이 코팅된 상기 난연성 스티로폼 발포체의 유동층을 건조하는 단계와, 상기 유동층의 건조 후에 상온에서 숙성시키고, 스팀 조건에서 성형하여 난연성 스티로폼 보드를 제조하는 단계를 포함하는 난연성 스티로폼 보드의 제조 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 100 중량%의 스티로폼 입자에 평균입도가 1-50 ㎛인 0.5-50 중량%의 아연 분말과 1-5 중량%의 접착성 바인더를 혼합하여 상기 아연 분말이 표면에 코팅된 난연성 스티로폼 입자를 제조하는 난연성 스티로폼 입자의 제조 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 스티로폼 입자, 아연 분말 및 접착성 바인더를 혼합 교반하여 난연성 스티로폼 입자를 제조하는 단계와, 장석 분말, 활석 분말, 규산소다, PVAc 및 EVA를 혼합 교반하여 코팅 용액을 제조하는 단계와, 상기 난연성 스티로폼 입자를 발포시켜 난연성 스티로폼 발포체를 제조하는 단계와, 100 중량%의 상기 난연성 스티로폼 발포체에 상기 코팅 용액을 60-200 중량%의 비율로 분사 코팅하는 단계와, 상기 코팅 용액이 코팅된 상기 난연성 스티로폼 발포체를 유동층에서 건조하는 단계와, 상기 유동층의 건조 후에 상온에서 숙성시키고, 스팀 조건에서 성형하여 난연성 스티로폼 보드를 제조하는 단계를 포함하는 난연성 스티로폼 보드의 제조 방법이 제공될 수 있다.
According to the present invention, it is possible to use water, sodium compound, feldspar powder, talc powder, silica powder, diatomaceous earth, zinc oxide, polyvinyl acetate (hereinafter abbreviated as "PVAc"), methanol and methyl ethyl ketone (Hereinafter referred to as "MEK") to prepare a coating solution; and spray-coating the coating solution at a ratio of 1 to 8 wt% to 100 wt% of styrofoam particles to prepare flame retardant styrofoam particles A method for producing flame retardant styrofoam particles can be provided.
According to the present invention, there is provided a process for preparing a first coating solution comprising mixing a water, a sodium compound, feldspar powder, talc powder, silica powder, diatomaceous earth, zinc oxide, PVAc, methanol and MEK to prepare a first coating solution, The first coating solution is spray coated at a ratio of 1-8 wt% to produce flame-retardant styrofoam particles; and the feldspar powder, talc powder, sodium silicate, PVAc and ethylene-vinyl acetate copolymer, (Hereinafter referred to as "EVA") to prepare a second coating solution; foaming the flame retardant styrofoam particles to prepare a flame retardant styrofoam foam; Spraying the solution at a rate of 60 to 200% by weight, drying the fluidized bed of the flame retardant styrofoam foam coated with the second coating solution, After the drying was aged at room temperature, a method of manufacturing a flame retardant comprising the steps forming on a steam conditions for producing the flame-retardant polystyrene foam board, the board can be provided.
According to the present invention, a styrofoam particle of 100 weight% is mixed with 0.5 to 50 weight% of zinc powder having an average particle size of 1 to 50 占 퐉 and an adhesive binder of 1 to 5 weight% A method for producing flame retardant styrofoam particles for producing styrofoam particles can be provided.
According to the present invention, there is provided a method for producing a flame-retardant styrofoam particle, comprising the steps of mixing styrofoam particles, zinc powder and an adhesive binder to prepare flame retardant styrofoam particles, and mixing and stirring the feldspar powder, talc powder, sodium silicate, PVAc and EVA, Preparing a flame retardant styrofoam foam by foaming the flame retardant styrofoam particles; spray coating the coating solution with the coating solution at a rate of 60 to 200 wt% in 100 wt% of the flame retardant foamed styrofoam foam; A step of drying the flame-retardant styrofoam foam in a fluidized bed; and a step of forming a flame-retardant styrofoam board by drying the fluidized bed and aging at room temperature and molding under a steam condition.
본 발명에서는, 스티로폼 입자에 물, 나트륨 화합물, 장석 분말, 활석 분말, 규사 분말, 규조토, 산화아연, PVAc, 메탄올 및 MEK를 혼합 교반하여 제조된 코팅 용액을 표면에 코팅함으로써, 난연성을 향상시킨 난연성 스티로폼 입자를 제조하여 한국표준규격 KSF 2271호에서 규정하고 있는 난연재료 이상으로 난연성을 향상시킬 수 있다.
또한, 스티로폼 입자에 물, 나트륨 화합물, 장석 분말, 활석 분말, 규사 분말, 조토, 산화아연, PVAc, 메탄올 및 MEK를 혼합 교반하여 제조된 제 1 코팅 용액을 표면에 코팅한 스티로폼 입자를 발포시킨 후, 난연성 스티로폼 입자에 장석 분말, 활석 분말, 규산소다, PVAc 및 EVA를 혼합 교반하여 제조된 제 2 코팅 용액을 표면에 재코팅하고, 이를 이용하여 난연성 스티로폼 보드를 제조함으로써, 한국표준규격 KSF 2271호에서 규정하고 있는 난연재료 이상으로 난연성을 더욱 향상시킬 수 있다.In the present invention, the coating solution prepared by mixing and stirring the styrofoam particles with water, a sodium compound, feldspar powder, talc powder, silica powder, diatomaceous earth, zinc oxide, PVAc, methanol and MEK is coated on the surface to improve flame retardancy The styrofoam particles can be produced to improve the flame retardancy of the flame retardant material as specified in Korean Standard Standard KSF 2271.
Styrofoam particles having a surface coated with a first coating solution prepared by mixing water, a sodium compound, feldspar powder, talc powder, silica powder, zeolite, zinc oxide, PVAc, methanol and MEK with stirring the styrofoam particles were foamed , A second coating solution prepared by mixing and stirring gypsum powder, talc powder, sodium silicate, PVAc and EVA with flame-retardant styrofoam particles was coated on the surface, and a flame-retardant styrofoam board was prepared using the coating solution. It is possible to further improve the flame retardancy.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 난연성 스티로폼 입자의 제조 과정을 나타낸 제조 흐름도,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 난연성 스티로폼 보드의 제조 과정을 나타낸 제조 흐름도,
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 난연성 스티로폼 입자의 제조 과정을 나타낸 제조 흐름도,
도 3은 본 발명의 제 4 실시예에 따라 난연성 스티로폼 보드의 제조 과정을 나타낸 제조 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a manufacturing flow chart showing a manufacturing process of flame-retardant styrofoam particles according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a manufacturing flow chart showing a manufacturing process of a flame-retardant styrofoam board according to a second embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a manufacturing flow chart showing a manufacturing process of flame-retardant styrofoam particles according to a third embodiment of the present invention,
3 is a flowchart showing a manufacturing process of a flame-retardant styrofoam board according to a fourth embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 난연성 스티로폼 입자의 제조 과정을 나타낸 제조 흐름도이다.
도 1을 참조하면 물, 나트륨 화합물, 장석 분말, 활석 분말, 규사 분말, 규조토, 산화아연, 폴리비닐 아세테이트(PolyVinyl Acetate, 이하 "PVAc"라 함), 메탄올 및 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone, 이하 "MEK"라 함)을 혼합 교반하여 코팅 용액을 제조한다(단계102). 여기에서, 스티로폼 입자는 스티렌모노머의 중합체에 발포제를 넣어 제조된 비드를 의미한다.
그리고, 코팅 용액은 스티로폼 입자 100 중량%에 대해 0.5-2.5 중량%의 물과, 0.01-1.5 중량%의 나트륨 화합물과, 각각 0.1-15 중량%의 장석 분말, 활석 분말, 규사 분말, 규조토 및 산화아연과, 1-7 중량%의 PVAc와, 2-4 중량%의 메탄올과, 1-3 중량%의 MEK를 혼합 교반하여 제조될 수 있다.
상술한 바와 같은 나트륨 화합물은, 예를 들어 수산화나트륨(NaOH), 염화나트륨(NaCl) 등을 사용할 수 있다.
이어서, 스티로폼 입자 100 중량%에 대해 상기 단계(102)에서 제조된 코팅 용액을 1-8 중량%의 비율로 분사 코팅하여 난연성 스티로폼 입자를 제조한다(단계104).
상술한 바와 같이 제조된 난연성 스티로폼 입자는 대략 60-90배로 발포된 후 유동층에서 건조하고, 상온에서 숙성시킨 후에 스팀 조건에서 성형하여 난연성 스티로폼 보드를 제조할 수 있다.
따라서, 스티로폼 입자에 물, 나트륨 화합물, 장석 분말, 활석 분말, 규사 분말, 규조토, 산화아연, PVAc, 메탄올 및 MEK를 혼합 교반하여 제조된 코팅 용액을 표면에 코팅함으로써, 난연성을 향상시킨 난연성 스티로폼 입자를 제조하여 한국표준규격 KSF 2271호에서 규정하고 있는 난연재료 이상으로 난연성을 향상시킬 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같은 과정에 따라 제조된 난연성 스티로폼 입자를 이용하여 난연성 스티로폼 보드를 제조하는 과정에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 난연성 스티로폼 보드의 제조 과정을 나타낸 제조 흐름도이다.
도 2를 참조하면 물, 나트륨 화합물, 장석 분말, 활석 분말, 규사 분말, 규조토, 산화아연, PVAc(PolyVinyl Acetate), 메탄올 및 MEK(Methyl Ethyl Ketone)를 혼합 교반하여 제 1 코팅 용액을 제조한다(단계202). 여기에서, 스티로폼 입자는 스티렌모노머의 중합체에 발포제를 넣어 제조된 비드를 의미한다.
그리고, 제 1 코팅 용액은 스티로폼 입자 100 중량%에 대해 0.5-2.5 중량%의 물과, 0.01-1.5 중량%의 나트륨 화합물과, 각각 0.1-15 중량%의 장석 분말, 활석 분말, 규사 분말, 규조토 및 산화아연과, 1-7 중량%의 PVAc와, 2-4 중량%의 메탄올과, 1-3 중량%의 MEK를 혼합 교반하여 제조될 수 있다.
상술한 바와 같은 나트륨 화합물은, 예를 들어 수산화나트륨(NaOH), 염화나트륨(NaCl) 등을 사용할 수 있다.
이어서, 스티로폼 입자 100 중량%에 대해 상기 단계(202)에서 제조된 코팅 용액을 1-8 중량%의 비율로 분사 코팅하여 난연성 스티로폼 입자를 제조한다(단계204).
한편, 장석 분말, 활석 분말, 규산소다, PVAc, 에틸렌초산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, 이하 "EVA"라 함)를 혼합 교반하여 제 2 코팅 용액을 제조한다(단계206).
여기에서, 제 2 코팅 용액은 난연성 스티로폼 입자 100 중량%에 대해 5-50 중량%의 장석 분말과, 5-50 중량%의 활석 분말과, 90-110 중량%의 규산소다와, 1-7 중량%의 PVAc와, 1-7 중량%의 EVA를 혼합 교반하여 제조될 수 있다.
그리고, 상기 단계(204)에서 제조된 난연성 스티로폼 입자를 대략 60-90배로 발포시켜 난연성 스티로폼 발포체를 제조한다(단계208).
다음에, 난연성 스티로폼 발포체 100 중량%에 대해 상기 단계(206)에서 제조된 제 2 코팅 용액을 60-200 중량%의 비율로 분사 코팅한다(단계210).
또한, 유동층 건조기를 통해 제 2 코팅 용액이 코팅된 난연성 스티로폼 발포체의 유동층을 건조한다(단계212).
이어서, 상온에서 숙성시킨 후에 스팀 조건에서 성형하여 난연성 스티로폼 보드를 제조한다(단계214).
여기에서, 상온에서의 숙성은 4-6 시간동안 수행되고, 100-110 ℃의 온도 범위의 스팀 조건에서 성형될 수 있다.
따라서, 스티로폼 입자에 물, 나트륨 화합물, 장석 분말, 활석 분말, 규사 분말, 규조토, 산화아연, PVAc, 메탄올 및 MEK를 혼합 교반하여 제조된 제 1 코팅 용액을 표면에 코팅한 난연성 스티로폼 입자를 발포시킨 후, 난연성 스티로폼 입자에 장석 분말, 활석 분말, 규산소다, PVAc, EVA를 혼합 교반하여 제조된 제 2 코팅 용액을 표면에 재코팅하고, 이를 이용하여 난연성 스티로폼 보드를 제조함으로써, 한국표준규격 KSF 2271호에서 규정하고 있는 준불연재료 이상으로 난연성을 더욱 향상시킬 수 있다.
다음에, 아연 분말 및 접착성 바인더를 스티로폼 입자에 혼합 교반하여 난연성 스티로폼 입자를 제조하는 또 다른 실시예에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 난연성 스티로폼 입자의 제조 과정을 나타낸 제조 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 스티로폼 입자, 아연 분말 및 접착성 바인더를 회전 드럼 방식 혼합기, 스크류 방식 혼합기 등의 혼합기에 투입한다(단계302). 여기에서, 스티로폼 입자는 스티렌모노머의 중합체에 발포제를 넣어 제조된 비드를 의미한다.
그리고, 아연 분말은 평균 입도가 1-50 ㎛이며, 100 중량%의 스티로폼 입자에 대해 0.5-50 중량%로 혼합될 수 있고, 접착성 바인더는 1-5 중량%의 비율로 혼합될 수 있다.
또한, 접착성 바인더는, 초산비닐수지, 아크릴 수지 등을 사용할 수 있으며, 이는 pH가 4-5 또는 8-10인 약산성 또는 약알카리성을 가질 수 있다.
이어서, 혼합기 내에서 대략 30-40 ℃에서 혼합되어 아연 분말이 표면에 코팅된 난연성 스티로폼 입자를 제조한다(단계304).
상술한 바와 같이 제조된 난연성 스티로폼 입자는 대략 60-90배로 발포된 후 유동층에서 건조하고, 상온에서 숙성시킨 후에 스팀 조건에서 성형하여 난연성 스티로폼 보드를 제조할 수 있다.
따라서, 스티로폼 입자에 아연 분말 및 접착성 바인더를 혼합 교반하여 아연 분말을 표면에 코팅함으로써, 난연성이 향상된 난연성 스티로폼 입자를 제조하여 한국표준규격 KSF 2271호에서 규정하고 있는 난연재료 이상으로 난연성을 향상시킬 수 있다.
다음에, 아연 분말 및 접착성 바인더를 스티로폼 입자에 혼합 교반하여 난연성 스티로폼 입자를 제조하는 또 다른 실시예에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따라 난연성 스티로폼 입자의 제조 과정을 나타낸 제조 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 스티로폼 입자, 아연 분말 및 접착성 바인더를 회전 드럼 방식 혼합기, 스크류 방식 혼합기 등의 혼합기에 투입한다(단계402). 여기에서, 스티로폼 입자는 스티렌모노머의 중합체에 발포제를 넣어 제조된 비드를 의미한다.
그리고, 아연 분말은 평균 입도가 1-50 ㎛이며, 100 중량%의 스티로폼 입자에 대해 0.5-50 중량%로 혼합될 수 있고, 접착성 바인더는 1-5 중량%의 비율로 혼합될 수 있다.
또한, 접착성 바인더는, 초산비닐수지, 아크릴 수지 등을 사용할 수 있으며, 이는 pH가 4-5 또는 8-10인 약산성 또는 약알카리성을 가질 수 있다.
이어서, 혼합기 내에서 대략 40-50 ℃에서 혼합되어 아연 분말이 표면에 코팅된 난연성 스티로폼 입자를 제조한다(단계404).
한편, 장석 분말, 활석 분말, 규산소다, PVAc, EVA를 혼합 교반하여 코팅 용액을 제조한다(단계406).
여기에서, 코팅 용액은 난연성 스티로폼 입자 100 중량%에 대해 5-50 중량%의 장석 분말과, 5-50 중량%의 활석 분말과, 90-110 중량%의 규산소다와, 1-7 중량%의 PVAc와, 1-7 중량%의 EVA를 혼합 교반하여 제조될 수 있다.
그리고, 상기 단계(404)에서 제조된 난연성 스티로폼 입자를 대략 60-90배로 발포시켜 난연성 스티로폼 발포체를 제조한다(단계408).
다음에, 난연성 스티로폼 발포체 100 중량%에 대해 상기 단계(406)에서 제조된 코팅 용액을 60-200 중량%의 비율로 분사 코팅한다(단계410).
또한, 유동층 건조기를 통해 코팅 용액이 코팅된 난연성 스티로폼 발포체의 유동층을 건조한다(단계412).
이어서, 상온에서 숙성시킨 후에 스팀 조건에서 성형하여 난연성 스티로폼 보드를 제조한다(단계414).
여기에서, 상온에서의 숙성은 4-6 시간동안 수행되고, 100-110 ℃의 온도 범위의 스팀 조건에서 성형될 수 있다.
따라서, 스티로폼 입자에 아연 분말 및 접착성 바인더를 혼합 교반하여 제조된 난연성 스티로폼 입자를 발포시킨 후, 난연성 스티로폼 입자에 장석 분말, 활석 분말, 규산소다, PVAc, EVA를 혼합 교반하여 제조된 코팅 용액을 표면에 코팅하고, 이를 이용하여 난연성 스티로폼 보드를 제조함으로써, 한국표준규격 KSF 2271호에서 규정하고 있는 준불연재료 이상으로 난연성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.Advantages and features of embodiments of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a production flowchart showing a process for producing flame retardant styrofoam particles according to a first embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, examples of water, sodium compounds, feldspar powder, talc powder, silica dust, diatomaceous earth, zinc oxide, polyvinyl acetate (hereinafter referred to as "PVAc"), methanol and methyl ethyl ketone Quot; MEK ") are mixed and stirred to prepare a coating solution (Step 102). Here, the styrofoam particle means a bead prepared by adding a foaming agent to a polymer of a styrene monomer.
The coating solution may contain 0.5-2.5 wt% of water, 0.01-1.5 wt% of sodium compound, 0.1-15 wt% of each of feldspar powder, talc powder, silica powder, diatomaceous earth and oxidation Zinc, 1-7% by weight of PVAc, 2-4% by weight of methanol and 1-3% by weight of MEK.
As the sodium compound as described above, for example, sodium hydroxide (NaOH), sodium chloride (NaCl) and the like can be used.
Next, flame retardant styrofoam particles are prepared by spray-coating 100% by weight of the styrofoam particles at a ratio of 1-8% by weight of the coating solution prepared in the above step (102) (Step 104).
The flame retardant styrofoam particles prepared as described above are foamed at a ratio of about 60-90 times, dried in a fluidized bed, aged at room temperature, and then molded under a steam condition to produce a flame retardant styrofoam board.
Accordingly, by coating the surface of the styrofoam particles with a coating solution prepared by mixing water, a sodium compound, feldspar powder, talc powder, silica powder, diatomaceous earth, zinc oxide, PVAc, methanol and MEK, the flame retardant styrofoam particles And it is possible to improve the flame retardancy by more than the flame retardant material prescribed in Korean Standard Standard KSF 2271.
Next, a process for manufacturing the flame-retardant styrofoam board using the flame-retardant styrofoam particles produced according to the above-described process will be described.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a flame-retardant styrofoam board according to a second embodiment of the present invention.
2, a first coating solution is prepared by mixing and stirring water, a sodium compound, feldspar powder, talc powder, silica powder, diatomaceous earth, zinc oxide, PVAc (PolyVinyl Acetate), methanol and Methyl (ethyl methyl ketone) Step 202). Here, the styrofoam particle means a bead prepared by adding a foaming agent to a polymer of a styrene monomer.
The first coating solution may contain 0.5-2.5 wt% of water, 0.01-1.5 wt% of sodium compound and 0.1-15 wt% of feldspar powder, talc powder, silica powder, diatomaceous earth And zinc oxide, 1-7 wt% of PVAc, 2-4 wt% of methanol, and 1-3 wt% of MEK.
As the sodium compound as described above, for example, sodium hydroxide (NaOH), sodium chloride (NaCl) and the like can be used.
Next, flame retardant styrofoam particles are prepared by spray-coating 100% by weight of the styrofoam particles at a ratio of 1-8% by weight of the coating solution prepared in the above step (202) (step 204).
Meanwhile, a feldspar powder, talc powder, sodium silicate, PVAc, and ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) are mixed and stirred to prepare a second coating solution (Step 206).
Wherein the second coating solution comprises 5-50 weight percent feldspar powder, 5-50 weight percent talc powder, 90-110 weight percent sodium silicate, 1-7 weight < RTI ID = 0.0 > % PVAc, and 1-7 wt% EVA.
Then, the flame retardant styrofoam particles produced in the step (204) are foamed at a ratio of about 60-90 times to prepare a flame retardant styrofoam foam (step 208).
Next, the second coating solution prepared in the above step (206) is spray coated at a ratio of 60-200% by weight to 100% by weight of the flame retardant styrofoam foam (step 210).
Further, the fluidized bed of the flame retardant styrofoam foam coated with the second coating solution is dried through a fluid bed dryer (step 212).
Subsequently, after maturing at room temperature, the flame-retardant styrofoam board is formed by molding under a steam condition (step 214).
Here, aging at room temperature is carried out for 4-6 hours, and can be molded under a steam condition in the temperature range of 100-110 占 폚.
Accordingly, the first coating solution prepared by mixing and stirring the styrofoam particles with water, a sodium compound, feldspar powder, talc powder, silica powder, diatomaceous earth, zinc oxide, PVAc, methanol and MEK is sprayed on the surface of the flame- Then, the second coating solution prepared by mixing and stirring the feldspar powder, talc powder, soda silicate, PVAc and EVA with the flame-retardant styrofoam particles was coated on the surface of the flame-retardant styrofoam particles, The flame retardancy can be further improved by more than semi-flame retardant material specified in
Next, another embodiment for producing flame retardant styrofoam particles by mixing and stirring the zinc powder and the adhesive binder with the styrofoam particles will be described.
FIG. 3 is a production flowchart showing a process for producing flame retardant styrofoam particles according to a third embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 3, styrofoam particles, zinc powder, and an adhesive binder are introduced into a mixer such as a rotary drum type mixer, a screw type mixer, and the like (step 302). Here, the styrofoam particle means a bead prepared by adding a foaming agent to a polymer of a styrene monomer.
The zinc powder may have an average particle size of 1 to 50 μm, may be mixed in an amount of 0.5 to 50% by weight based on 100% by weight of styrofoam particles, and the adhesive binder may be mixed in a proportion of 1 to 5% by weight.
The adhesive binder may be a vinyl acetate resin, an acrylic resin, or the like, which may have a weak acidity or a weak alkalinity of pH 4-5 or 8-10.
The flame-retardant styrofoam particles are then prepared (step 304) in which the zinc powder is coated on the surface by mixing in a mixer at about 30-40 ° C.
The flame retardant styrofoam particles prepared as described above are foamed at a ratio of about 60-90 times, dried in a fluidized bed, aged at room temperature, and then molded under a steam condition to produce a flame retardant styrofoam board.
Therefore, zinc flour and an adhesive binder are mixed and stirred with the styrofoam particles to prepare a flame retardant styrofoam particle having improved flame retardancy by coating zinc powder on the surface thereof, thereby improving flame retardancy more than the flame retardant material prescribed in Korean Standard Specification KSF 2271 .
Next, another embodiment for producing flame retardant styrofoam particles by mixing and stirring the zinc powder and the adhesive binder with the styrofoam particles will be described.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a flame-retardant styrofoam particle according to a fourth embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 4, the styrofoam particles, the zinc powder, and the adhesive binder are introduced into a mixer such as a rotary drum type mixer, a screw type mixer, or the like (step 402). Here, the styrofoam particle means a bead prepared by adding a foaming agent to a polymer of a styrene monomer.
The zinc powder may have an average particle size of 1 to 50 μm, may be mixed in an amount of 0.5 to 50% by weight based on 100% by weight of styrofoam particles, and the adhesive binder may be mixed in a proportion of 1 to 5% by weight.
The adhesive binder may be a vinyl acetate resin, an acrylic resin, or the like, which may have a weak acidity or a weak alkalinity of pH 4-5 or 8-10.
The flame-retardant styrofoam particles are then prepared (step 404) in which the zinc powder is mixed on the surface at about 40-50 ° C in a mixer.
Meanwhile, feldspar powder, talc powder, sodium silicate, PVAc and EVA are mixed and stirred to prepare a coating solution (Step 406).
Wherein the coating solution comprises 5-50 wt.% Feldspar powder, 5-50 wt.% Talc powder, 90-110 wt.% Sodium silicate, 1-7 wt.% PVAc, and 1-7 wt% EVA.
Then, the flame-retardant styrofoam particles produced in the step (404) are foamed at a ratio of about 60-90 times to prepare a flame retardant styrofoam foam (step 408).
Next, spray coating is performed on the 100% by weight of the flame retardant styrofoam foam at a ratio of 60 to 200% by weight of the coating solution prepared in the above step (406) (step 410).
Further, the fluidized bed of the flame retardant styrofoam foam coated with the coating solution is dried through a fluid bed dryer (Step 412).
Subsequently, after maturing at room temperature, the flame-retardant styrofoam board is formed by molding under a steam condition (step 414).
Here, aging at room temperature is carried out for 4-6 hours, and can be molded under a steam condition in the temperature range of 100-110 占 폚.
Thus, the flame-retardant styrofoam particles prepared by mixing and stirring the zinc powder and the adhesive binder with the styrofoam particles were foamed, and the coating solution prepared by mixing and stirring the feldspar powder, talc powder, sodium silicate, PVAc and EVA was mixed with the flame- It is possible to further improve the flame retardancy of the flame-retardant styrofoam board by preparing the flame-retardant styrofoam board by using the flame-retardant styrofoam board and the quasi-flame-retardant material specified in Korean Standard Standard KSF 2271.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be readily apparent that such substitutions, modifications, and alterations are possible.
Claims (13)
100 중량%의 스티로폼 입자에 상기 제 1 코팅 용액을 1-8 중량%의 비율로 분사 코팅하여 난연성 스티로폼 입자를 제조하는 단계와,
100 중량%의 상기 난연성 스티로폼 입자에 대하여 5-50 중량%의 장석 분말과, 5-50 중량%의 활석 분말과, 90-110 중량%의 규산소다와, 1-7 중량%의 폴리아세테이트(PVAc)와, 1-7 중량%의 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA)를 혼합 교반하여 제 2 코팅 용액을 제조하는 단계와,
상기 난연성 스티로폼 입자를 발포시켜 난연성 스티로폼 발포체를 제조하는 단계와,
100 중량%의 상기 난연성 스티로폼 발포체에 상기 제 2 코팅 용액을 60-200 중량%의 비율로 분사 코팅하는 단계와,
상기 제 2 코팅 용액이 코팅된 상기 난연성 스티로폼 발포체의 유동층을 건조하는 단계와,
상기 유동층의 건조 후에 상온에서 4 - 6 시간 동안 숙성시키고, 100-110 ℃의 스팀 조건에서 성형하여 난연성 스티로폼 보드를 제조하는 단계
를 포함하는 난연성 스티로폼 보드의 제조 방법.
0.5 to 2.5 wt% of water, 0.01 to 1.5 wt% of sodium hydroxide or sodium chloride compound, and 0.1 to 15 wt% of feldspar powder, talc powder, silica powder, diatomaceous earth and zinc oxide , Mixing 1-7 wt% of polyacetate (PVAc), 2-4 wt% of methanol and 1-3 wt% of methyl ethyl ketone (MEK) to prepare a first coating solution,
Preparing a flame-retardant styrofoam particle by spray coating 1 to 8 wt% of the first coating solution on 100 wt% of styrofoam particles;
5-50% by weight of feldspar powder, 5-50% by weight of talc powder, 90-110% by weight of sodium silicate and 1-7% by weight of polyacetate (PVAc ) And 1-7% by weight of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) were mixed and stirred to prepare a second coating solution,
A step of foaming said flame retardant styrofoam particles to prepare a flame retardant styrofoam foam;
Spray-coating the second coating solution at a ratio of 60 to 200% by weight to the flame-retardant styrofoam foam of 100% by weight,
Drying the fluidized bed of the flame retardant styrofoam foam coated with the second coating solution;
Aging the fl uidized bed at room temperature for 4 to 6 hours after the drying of the fluidized bed, and molding the flame-retardant styrofoam board by steam molding at 100 to 110 ° C
≪ / RTI >
100 중량%의 난연성 스티로폼 입자에 대하여 5-50 중량%의 장석 분말과, 5-50 중량%의 활석 분말과, 90-110 중량%의 규산소다와, 1-7 중량%의 폴리아세테이트(PVAc)와, 1-7 중량%의 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA)를 혼합 교반하여 코팅 용액을 제조하는 단계와,
상기 난연성 스티로폼 입자를 발포시켜 난연성 스티로폼 발포체를 제조하는 단계와,
100 중량%의 상기 난연성 스티로폼 발포체에 상기 코팅 용액을 60-200 중량%의 비율로 분사 코팅하는 단계와,
상기 코팅 용액이 코팅된 상기 난연성 스티로폼 발포체의 유동층을 건조하는 단계와,
상기 유동층의 건조 후에 상온에서 숙성시키고, 스팀 조건에서 성형하여 난연성 스티로폼 보드를 제조하는 단계
를 포함하는 난연성 스티로폼 보드의 제조 방법.0.5 to 50% by weight of zinc powder having an average particle size of 1 to 50 탆 and 1 to 5% by weight of an adhesive binder which is any one of a vinyl acetate resin, an ethylene vinyl acetate resin and an acrylic resin with respect to 100% by weight of styrofoam particles Mixing and stirring to produce flame retardant styrofoam particles,
5-50 wt.% Feldspar powder, 5-50 wt.% Talc powder, 90-110 wt.% Sodium silicate, 1-7 wt.% Polyacetate (PVAc) And 1-7 wt% of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) are mixed and stirred to prepare a coating solution,
A step of foaming said flame retardant styrofoam particles to prepare a flame retardant styrofoam foam;
Spray-coating the coating solution at a ratio of 60 to 200% by weight to the flame-retardant styrofoam foam of 100% by weight,
Drying the fluidized bed of the flame retardant styrofoam foam coated with the coating solution;
Aging at a room temperature after drying the fluidized bed and molding under a steam condition to produce a flame retardant styrofoam board
≪ / RTI >
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |