KR200287776Y1 - 고 및 저밀도 오픈 셀 구조를 갖는 고성능 흡음재 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 고밀도 오픈 셀 구조를 갖는 부직포 기저 위에 저밀도 오픈 셀 구조를 갖는 흡음 소재와 오픈 셀 구조를 갖는 부직포가 순차 적층 접착되어 있는 고성능 흡음재에 관한 것으로, 본 고안에 따른 고 및 저밀도 오픈 셀의 적층 구조에 의해 저가의 부직포 소재로 뛰어난 흡음 효과를 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

고 및 저밀도 오픈 셀 구조를 갖는 고성능 흡음재{HIGH PERFORMANCE SOUND ABSORBED TEXTILE WITH AN OPEN CELL IN A HIGH DENSITY AND A LOW DENSITY}

본 고안은 원치않는 외부의 소음을 흡수 및 차단하기 위한 고성능 흡음재에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 건물 외부의 소음이나 기계 등에서 자체 발생하는 소음을 효과적으로 감소시켜 쾌적한 환경을 조성하여 정서적 안정과 작업 효율을 높이기 위한 고성능 흡음재에 관한 것이다.

생활 주변에는 여러 가지 소리들이 있다. 이들 소리는 듣기에 좋은 소리와 듣기에 불쾌한 소음이 있는데, 전자의 예로는 자기가 좋아하는 음악 소리, 창 밖의 소슬 바람 소리나 나무 위의 새소리 또는 사람들의 소곤거리며 지나가는 소리 등이 있을 수 있으며, 후자의 예로는 컴퓨터나 기계의 내부 소음, 배수구 또는 하수구 물 빠지는 소리, 건물 밖 자동차의 경적 소리, 고속 도로 위의 주행 소리 또는 공사장 철근 소리와 중장비 엔진 소리 등이 있을 수 있다.

위와 같은 소음은 생활 주변에 어느 정도는 항상 존재하는 것이지만, 특히 위의 후자와 같은 경우에 그러한 환경 속에 사는 사람은 이 소음에 의해 알게 모르게 정서적으로 많은 악영향을 받게 된다. 그래서 생활 공간의 성격에 따라 소음의 세기를 규제하고 주택가에서는 이러한 악영향을 끼치는 소음의 세기를 점차 강화하고 있는 실정이다.

이와 같은 소음을 흡수 및 차단하기 위하여 여러 가지의 흡음 또는 차음재가 개발·시판되고 있다. 그 중 유리 섬유로 제조된 흡음재는 그 흡음성이 양호하며 내열성·단열성이 우수하여 널리 사용되고 있지만, 표면 분진의 발생으로 유리 섬유를 흡입할 경우에는 인체에 극히 유해하며, 또 유리 섬유가 물을 흡수하는 경우에는 그 흡음율이 크게 저하되는 문제점이 있었다. 이에 대체하기 위하여 PE 소재와 PU 소재가 개발되었지만 PE 소재의 흡음재는 소재의 재활용율은 높지만 흡음율이 0.4 이하로 전반적으로 낮으며, PU 소재의 흡음재는 시공이 용이하고 비교적 높은 흡음율을 가지고 있는 반면, 표면 분진 발생시 인체에 해를 줄 수 있으며 재활용율이 매우 낮고 화재시 유독가스를 발생시키는 단점이 있었다.

따라서, 본 고안은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 분진시에도 인체에 해를 주지 않으면서 비교적 높은 흡읍율과 재활용율이 높은 특성을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 고성능 흡음재는 고밀도 오픈 셀 구조를 갖는 부직포 기저 위에 통기성 있는 저밀도 오픈 셀 구조를 갖는 흡음 소재를 포함한다. 또한 부가적인 효과를 제공하기 위하여 본 고안의 고성능 흡음재는 상기 흡음 소재 내부에 고밀도 부직포 강화 부재가 내삽되어 있어 이에 의해 고성능 흡음재의 자재 강도를 강화 시키고 차음 효과를 제공하는 특징을 가지고 있다. 이에 의해 종래의 고성능 흡음재로 인한 문제점을 해소하고 본 고안의 목적한 인체 무해하며 재활용율이 높은 고흡음율을 갖는 고성능 흡음재를 제공할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 오픈 셀 구조를 갖는 고성능 흡음재의 단면을 도시하는 도면.

도 2는 본 고안의 저밀도 흡음 소재의 평면도를 도시하는 도면.

도 3은 본 고안에 따른 저밀도 오픈 셀 구조의 흡음 소재와 이 흡음 소재 내부에 강화 부재가 삽입된 단면을 도시하는 도면.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 기저 소재 3 : 흡음 소재

5 : 겉감 부직포 7 : 강화 부재

이하에서는 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 저가의 고 흡음성을 제공하는 고성능 흡음재(100)를 도시하고 있다. 본 고성능 흡음재(100)는 맨 아래에 기저 소재(2)와 이 위에 순차 접착된 흡음 소재(3)를 포함한다. 여기에서 이 기저 소재는 고밀도 부직포 소재이며, 흡음 소재는 저 밀도 부직포 소재이다.

본 고안에 따른 이 기저 소재는 고밀도 폴리에스테르이지만, 이 밖에 고밀도 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 또는 폴리우레탄 등의 고밀도 상태의 다른 소재일 수도 있다. 이와 같은 기저 소재는 본 고성능 흡음재의 배치 후 외부 환경에 노출되는부분일 뿐만 아니라 동시에 그 내부의 저 밀도 소재를 보호하는 기능을 한다. 따라서, 시공 후 외부 환경이 악조건이거나 소재의 노후시에 표면 분진이 발생하여 사람에게 흡입될 수 있다.

그러므로 이러한 사용 환경을 감안할 때, 이 기저 소재는 비록 악조건의 환경에 노출되거나 노후로 인하여 표면 분진이 발생시에도 인체에 유해하지 않는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 고안에 따른 기저 소재는 의복용 소재로도 널리 사용되는 폴리에스테르를 사용하는 것으로 인체에 무해하며 재활용율도 100%인 환경 친화적인 소재이다. 폴리에스테르를 사용하면 이외에도 다른 소재에 비해 이점이 많은데 소재 자체의 단열성이 크고 표면 분진시나 연소시에도 인체에 유해성이 적어 종래의 유해한 유리 섬유를 대체하는 것으로 각광 받고 있다.

위와 같은 기저 소재(2) 위에는 흡음 소재(3)가 적층되어 있는데, 이 흡음 소재는 본 고안에 따라 바람직하게는 폴리에스테르이지만, 이외에 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 또는 폴리우레탄 등의 저밀도 상태의 다른 소재일 수도 있다. 또 본 고안에 따른 흡음 소재는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 흡음 효율 향상을 위해 오픈 셀 구조를 갖는 부직포인 것이 바람직하다. 본 고안에 따른 오픈 셀(open cell) 구조는 소재 내부의 통기성이 우수한 셀 구조이다.

일반적으로 소재의 흡음성은 소재 내부의 조직의 크기와 그 소재의 밀도에 의해 주로 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 그러므로, 소재 내부의 조직이 가늘수록 흡음 효과가 뛰어나며 소재 내부의 밀도가 낮을수록 우수한 것이다. 또한 소재 내부의 조직이 굴곡이 많은 거미줄 구조일수록 소음 흡수에 효과적인 것으로 나타나고 있다.

종래에 사용되던 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 멜라민 등의 흡음 소재는 위와 같은 흡음 효과를 달성하기 위해 통기성이 있는 오픈 셀(open cell) 구조와 통기성이 없는 클로스 셀(close cell) 구조를 모두 구비하는 복합 구조를 포함한다. 여기에서 폴리에틸렌 소재의 흡음 소재는 재활용율은 높으나 흡음 율이 크게 떨어져 흡음재로서 만족스럽지 못한 실정이다. 또 폴리우레탄 소재의 흡음 소재는 흡음율이 우수하나 재활용이 거의 불가능하고 소재의 연소시 유독가스가 발생한다는 단점을 가지고 있다. 한편, 폴리프로필렌 소재의 흡음 소재는 제조 과정이 번잡할 뿐만 아니라 자재 비용이 고가인 단점이 있다. 이처럼 종래의 흡음 소재는 소재의 선택에 따라 그 제조 비용이나 재료의 환경 친화성 또는 흡음율이 크게 달라지는 성질이 있다.

여기에 대하여 본 고안에 따른 흡음 소재는 통기성이 있는 저밀도 오픈 셀 구조만을 갖는 부직포 흡음 소재를 사용하여 소음을 흡수할 뿐만 아니라, 이 저밀도 오픈 셀 구조만을 갖는 흡음 소재에 접착된 저밀도 오픈 셀 구조를 갖는 기저 소재를 적층 사용하여 위 아래의 밀도의 차이로 인하여 소음의 투과를 보다 효과적으로 차단하여 흡수할 수 있는 효과를 제공하는 것을 특성으로 한다.

또 본 흡음 소재는 바람직하게는 폴리에스테르 부직포를 사용하므로 인체에 무해할 뿐만 아니라 가벼워 시공시 작업성이 우수하고 재활용율도 100%에 이르는 등의 효과를 제공함으로써 종래의 흡음 소재에 비해 소재의 부수적 효과가 우수하면서도 그 제조 비용은 1/3 내지 1/5로 감소될 수 있는 이점이 있다. 이외에 습기에 강하여 습기가 있는 환경에서도 사용될 수 있으며 연소시 유독가스를 발생시키지 않는 등 종래의 흡음 소재에 비해 환경친화적이고 경제적인 이점을 두루 구비하고 있다.

본 고안에 따라 위에서 기술된 바와 같이, 기저 소재(2)는 고밀도 부직포 소재를 사용하고, 이 흡음 소재(3)는 저밀도 부직포를 사용함으로써 건물 외부에서 기인하는 소음, 기계 작동으로 인한 잡음, 하수구 또는 배수구의 불유쾌한 배출 소리, 또는 자동차 운행시의 외부 소음을 효과적으로 제거할 수 있다.

또 본 고안에 따른 고성능 흡음재(100)는 기저 소재(2) 위에 적층 접착된 흡음 소재(3) 상에 겉감 부직포(5)를 더 포함한다. 이 겉감 부직포(5)는 진공을 흡수하는 면에 부착되어 소음을 용이하게 흡수하여 내부의 다공성 부직포 흡음 소재(3)에서 이 소음이 흡수되게 전해준다.

이제 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 고성능 흡음재(200)는 기저 소재(2) 위에 접착된 다공성 흡음 소재 내부에 강화 부재(7)를 더 포함한다. 이 강화 부재는 바람직하게는 고밀도 다공성 부직포이지만, 이외에 고밀도 소재로 형성된 다공성 부재일 수 있다. 이 강화 부재는 본 고안의 고성능 흡음재의 기계적 성질을 향상시키기 위한 것 뿐만 아니라 이 강화 부재의 존재시 열적 안정성도 도모할 수 가 있다. 나아가 다공성 흡음 소재를 2등분함으로써 2곳에 걸친 흡음 효과를 얻을 수 있다.

그러므로, 이 강화 부재의 성질을 다양하게 변화시킴으로써, 본 고안에 따른 고성능 흡음재는 본 소재의 본질적인 흡음 기능 이외에 전기 절연성이나 난연성 등의 여러 가지 부가적 기능성을 더 효과적으로 제공할 수 있는 이점이 있다.

한편, 이 흡음 소재로 통기성이 확보된 웹구조의 압착된 섬유로 된 부직포를 사용하는 경우 섬유의 조직의 크기를 작게 하고 그리고 섬유 밀도를 저밀도로 하여 본 고안에 따른 흡음 효율을 더 높일 수도 있다.

본 고안에 따른 고 및 저밀도 오픈 셀 구조에 따르면 저가의 부직포 소재로 뛰어난 흡음 효과를 제공하는 이점을 제공하는 것을 특징으로 한다. 또한 흡음 소재 내부에 강화 부재를 제공하여 고성능 흡음재의 자재 강도를 향상시켜 파손되는 것을 방지하며 사용 환경에 따라 다양한 특성의 기능을 부여할 수 있는 우수한 효과를 제공한다.

Claims (5)

1. 고밀도 오픈 셀 구조를 갖는 부직포 기저 위에 통기성 있는 저밀도 오픈 셀 구조를 갖는 흡음 소재가 접착되어 있는 고성능 흡음재.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡음 소재는 부직포로 이루어진 것을 특징으로 하는 고성능 흡음재.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 흡음 소재는 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 고성능 흡음재.
4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,

   상기 흡음 소재 위에는 중밀도 오픈 셀 구조를 갖는 폴리에스테르 겉감 부직포가 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 고성능 흡음재.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 흡음 소재 내부에 고밀도 부직포 강화 부재가 내삽되어 있는 것을 특징으로 하는 고성능 흡음재.