HCFC 발포제 폐지 이후 경질 우레탄 폼과 같은 발포폼 발포제의 조건
참고적으로 HCFC 단계적으로 폐지 이후 경질 우레탄 폼과 같은 단열폼 발포제의 조건은 아래와 같습니다.
1. HCFC 141b 대체
펜탄(pentane)은 낮은 열전도율 및 저밀도 발포폼을 만드는 양호한 특성의 저렴한 발포제입니다. 그러나가연성 발포폼을 생산하는 소규모 제조업체에서의 투자는 항상 옳지는 않습니다. 대부분의 경우,펜탄(pentane)은 가연성 폴리올 혼합물의 운송을 방지하기 위하여 발포폼을 생산하는 제조 공장에서폴리올에 혼합합니다.
연속 작업(라미네이션)에서 펜탄(pentane)은 믹싱헤드 바로 전에서 라인으로 첨가됩니다. 불연속 작업에서 펜탄(pentane)은 적절한 장비로 폴리올 혼합에 미리 혼합합니다.
2. 발포제의 물리적 특성
발포제의 물리적 특성은 아래 표와 같습니다. 세 가지 펜탄 이성질체 사이의 차이점을 주의 깊게 관찰하면흥미롭습니다. 큰 차이점은 비점, 가스 열전도율과 폴리올 용해도로 이것은 발포체 특성 및 가공 특성이매우 다르다는 것을 의미합니다. 시클로(cyclo)/이소(iso) 펜탄(pentane) 혼합물은 낮은 열전도율 발포체를제조하는 경향이 있으며, 냉장고와 같은 제품에 적용하는 것이 바람직합니다.
시클로펜탄(cyclopentane)과 같은 특정한 경우에는 저장장치 규정이 다른 펜탄보다 덜 엄격한
경우 바람직합니다.
|
구분 |
HCFC 141b |
HFC |
PENTANE |
|||||
|
245fa |
365mfc |
365mfc/227ea93/7 |
134a |
CYCLO |
NORMAL |
ISO |
||
|
분자량 |
117 |
134 |
148 |
150 |
102 |
70 |
72 |
72 |
|
비점(℃) |
33 |
15 |
40 |
30 |
27 |
49 |
36 |
28 |
|
가스 λ -10℃ |
9 |
11 |
11 |
11 |
12.5 |
11.5 |
13.5 |
12.5 |
|
인화점(℃) |
None |
None |
-24 |
None |
None |
-40 |
-49 |
-51 |
|
폴리올 용해도 |
5 |
4 |
4 |
4 |
1 |
3 |
2 |
2 |
|
ODP |
0.11 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
GWP |
725 |
990 |
910 |
910 |
1600 |
〈11 |
〈11 |
〈11 |
* 가스 λ -10℃:(mW/m.K), 폴리올 용해도: 1=낮음. 5=높음
[개발도상국에서 HCFC-141b 폐지 일정]
국내에서도 ODP(오존파괴지수) 0, GWP(지구온난화지수) 11이하인친환경 발포제시클로펜탄을 사용하여 경질 우레탄 폼 단열재(우레탄보드)와 샌드위치패널(조립식판넬)을 제조하는 공장 이 가동되어 다행이라 생각합니다.
최근에는 단열법규의 강화(2016.07.01, 국토교통부 고시 2015-1108호)로 건물과 주택에서는 더 두꺼운 단열재를 필요로 하고있습니다.특히 예전에 비드법단열재를 사용하던 많은 현장에서는 경질 우레탄 폼 단열재(우레탄보드)를 적용하고 있습니다. 친환경 발포제인 시클로펜탄을사용 하는 설비와 생산되는 경질 우레탄 폼 단열재(우레탄보드)입니다.
[시클로펜탄설비 및 냉각기]
[친환경발포제 시클로펜탄을 사용하여 제조되는
경질 우레탄 폼 단열재(우레탄보드)]
➀ 가전제품 단열재
가전제품에서 단열재는 냉각기기, 온수 저장탱크 및 유사 제품을 절연하기 위해 사용합니다. 가정용냉각기에 대한 경질 우레탄 폼의 생산은 완전히 시클로펜탄(cyclopentane)으로 변환 되었습니다.독일에서 온수기는 이산화탄소에 의해 발포되는 경질 우레탄 폼을 독점적으로 사용합니다.
➁ 연질 라미네이트
연질 라미네이트는 건축 공사를 위하여 단열 패널을 생산하는데 사용합니다. 그것은 주로 바닥 단열,양 박공지붕 또는 바닥 난방시스템 아래의 주택 부문에 사용됩니다. 2014년까지 발포제는 주로HCFC-141b가 사용되었습니다. 건축 공사를 위한 경질 우레탄 폼 보온 패널은 주로 N-펜탄으로 발포합니다.
특별한 응용(생산 중 또는 사용 중 높은 화재보호 요구 사항과 관련되거나 또는 특히 높은 열전도율요건) HCFC를 2003년 말까지 사용하였습니다. 그러나 지금은 HFC-365mfc 그리고 HFC-245fa를HFC-227ea와 함께 조합하여 이러한 곳에 사용합니다. 이러한 특수 응용은 독일 전체 시장의 5%를차지합니다.
➂ 복합 샌드위치패널
샌드위치패널은 주로 산업의 지붕과 벽과 냉장창고 및 저온 저장의 건설에 사용됩니다. 샌드위치패널의 생산은 연속 또는 불연속일 수 있습니다. 금속으로 만들어진 표면재와 함께 경질 우레탄 폼 단열재샌드위치패널은 연속적으로 생산되고 주로 펜탄(pentane)을 발포제 로 사용합니다. HFCs는 특정 소방요구사항이 있는 다른 유럽국가에 수출하는 제품만 사용 합니다. 그러나 더 좋은 단열성능을 위해서는아닙니다.
펜탄(pentane)에 비해 문제(혼합물의 인화성을 최소화하는 HFC-227ea, HFC-365mfc를 포함한 HFC-134a,HFC-245fa 또는 혼합 또는 포함)의 HFCs는 더 나은 단열 효과를 제공하지 않습니다. 순수한 HFC-245fa와의사용만이 약간 단열 값을 향상시킬 수 있지만, 단점은 가연성 문제입니다. 금속 표면재와 함께 경질 우레탄 폼 단열재 샌드위치패널의 불연속적인 생산은 흔히 소량의 생산현장에서 수행되는 배치식 생산방식입니다.
투자의 장벽과 비 기술적인 장벽이 펜탄(pentane)의 사용을 방해합니다. 불연속 샌드위치패널 생산에서펜탄(pentane)은 기술적 어려움이 발포제로 사용될 수 있습니다. 펜탄(pentane)이 불연속 공정에서 사용되는 경우, 대부분의 큰 생산 현장의 경우 전체 제조공정은 배기 환기장치를 설치해야합니다.
[시클로펜탄 발포제를 이용한 경질 우레탄 폼 단열재 생산 및 시공]
➃ 경질 슬랩스톡
대부분의 경우, 경질의 슬랩스톡 발포폼은 연속적인 제조공정으로 생산됩니다. 최종 생성물은 발포된블록 자체가 아니지만 블록에서 절단된 파이프 커버와 같은 보다 복잡 한 모양의 구성요소입니다.경질 슬랩스톡은 180~200mm 이상의 패널 생산을 위하여 배부분 사용됩니다. 경제적인 슬랩스톡의생산은 연성표면 라미네이트의 생산보다 훨씬 덜 중요합니다.
발포된 경질 우레탄 폼 블록을 절단할 때, 많은 폼 세포가 파괴되고 발포제가 세포에서 빠져나가기 때문에높은 배기가스와 관련이 있습니다. 슬랩스톡 생산을 위한 펜탄(pentane)의 사용은 일반적으로 최첨단입니다.
높은 소방요구 사항은 HCF-227ea를 포함하는 발포제를 혼합한 HCFC-141b의 대체품으로 시판되고 있습니다. 특히 높은 소방요구 사항을 포함하는 적용의 경우, 가능한 발포 유리와 같은 대체 제품으로 제공됩니다.
➄ 현장 발포 우레탄폼
현장 발포 우레탄 폼의 표준은 DIN 18159-1(DIN, 1991)에서 다루고 있습니다. 유럽 수준에서, DIN EN14311-1은 초안(DIN, 2002)으로 사용할 수 있습니다. 현장에서 발포하는 폴리 우레탄 폼은 분무 또는현장에서 직접 붓고, 따라서 폴리우레탄폼은 많은 영향에 노출됩니다. 현장 발포우레탄폼을 평지붕,외부 벽 또는 저장 탱크에 적용하는 경우 주위 온도와 습도는 크게 달라질 수 있습니다.이것은 발포체의 품질에 상당한 영향을 줍니다.
구조공학에서 현장 발포 우레탄 폼의 중요한 응용은 기존 건물의 평면 지붕에 단열 및 재활입니다.이러한 적용은 발포제 또는 HFCs를 함유하는 발포제의 혼합을 아직도 많은 경우에 사용되고 있으며,불연성 성분의 높은 비율을 포함할 수 있도록 비용이 지급됩니다. 그러나 현장 발포 우레탄 폼 제조를위한 라이프사이클 평가에서 HCF를 함유한 발포제는 현저한 이점을 보이지 않았습니다.
➅ 파이프 단열
펜탄(pentane)은 대형 파이프 단열을 위하여 발포제로 사용됩니다(장거리 가열시스템). 향상 된 단열성능은 일반적으로 단열층의 두께를 증가시킴으로써 달성할 수 있습니다.
[경질 우레탄 폼 단열재(우레탄보드)와 샌드위치패널 제조를
위한 친환경발포제인 펜탄을 이용한 7콤포넌트 시스템]
[펜탄의 냉각을 위한 냉각시스템]
[친환경발포제인 펜탄을 사용한 경질 우레탄 폼 단열재
(우레탄보드) 제조의 발포시스템]
오늘도 시간을 내어 가까운 대학교 운동장으로 달려갑니다.책으로 보는 것보다 실제 경험을 무시할 수 없기에 비밥드론(BEBOP DRONE) 조정 연습에 열중하고 있습니다. 오늘 촬영한 동영상과 항공촬영 사진입니다.
드론이란 것을처음 접해보지만 비밥드론(BEBOP DRONE)은 손쉽게 촬영할 수 있고, 조금만 익히면 누구나 흥미롭게 접해볼 수있을 것으로 생각됩니다.
➆ 표면 일체형 경질 우레탄 폼
독일 표준 DIN 7726(DIN, 1982)에 따르면, 표면 일체형 경질 우레탄 폼은 밀도가 지속적으로 외부에서내부로 감소하는 발포체입니다. 표면 일체형 경질 우레탄 폼은 부드러운 코어와 사실상 거친 표면을특징으로 합니다. 표면 일체형 경질 우레탄 폼의 제조는 잘 알려진 RIM 성형 기술을 기초로 합니다(반응 23 사출성형).
반응성 혼합물은 고압에서 혼합됩니다. 액상은 차가운 몰드에 주입됩니다. 발포 반응이 끝나면, 몰드는 완전히 채워집니다. 원칙적으로, 화학반응은 몰드 자체에서 이루어집니다.
발포과정동안, 온도 차이는 몰드의 내부 및 몰드의 내부 사이에서 발생합니다. 온도 차이로 인하여,증발하는 발포제는 몰드에 걸쳐 다르게 확장합니다. 이것은 발포체 밀도의 차이를 만들고, 앞에서설명한 바와 같이 표면 일체형 발포체의 전형적인 구조를 이끕니다.
반응이 발생하는 조건을 변경함으로써, 발포폼의 강성을 변경하여 다양한 제품을 제조할 수 있습니다(경질 표면 일체형 발포폼, 반 경질 표면 일체형 발포폼, 연질 표면 일체형 발포폼). 첨단화되고 전문화된 RIM 기술은 RRIM(구조적반응 사출성형, reinforced reaction injection moulding) 그리고 SRIM(보강반응사출성형, structural reaction injection moulding)이 있습니다.
RRIM은 고체와 액체성분의 혼합을 포함합니다(예를 들어 유리비드 또는 인조광물섬유). SRIM이란매트(유리섬유 메트)는 수지가 주입되기 전에 몰드에 배치되어 되어있습니다. 수지와 함께 매트는복합체를 형성합니다. 보강은 재료 구조에 있는 경질우레탄폼의 기계적 특성의 향상을 포함합니다.
표면 일체형 발포폼은 다양하게 적용되어 사용됩니다.
㉠ 가구 제조업체(시트 성형쿠션 등)
㉡ 자동차산업(시트 성형쿠션, 팔걸이, 머리 받침 및 발판, 보호용 폼 쿠션, 기어 손잡이, 계기판 등)
㉢ 신발 및 스포츠제품(발바닥, 완총 요소, 보호용 폼 쿠션 등)
㉣ 가방 및 공구상자에 발포 폼의 주입
㉤ 전기장치(특히 경질 표면 일체형 폼)
㉥ 기타 여러 응용 프로그램에서 같은 성형된 부품
CFC를 금지하기 때문에, HFCs 없는 그리고 있는 발포제 모두는 표면 일체형 발포폼(경질 및 반 경질)에 사용됩니다. CO2 관련 공정뿐만 아니라, 시클로펜탄(cyclopentane)과 N-펜탄은 일반적으로 non-HFC 발포제를 사용합니다. HFC를 포함한 발포제 중, 주로 HFC-365mfc(아마 HFC-227ea와 함께)은현재 사용됩니다.
이것은 표면 일체형 폼의 제조에 독일과 다른 유럽국가 모두 적용됩니다. 기술적으로 펜탄 (pentane)또는 CO2를 사용하여 모든 요구 품질의 표면 일체형 발포폼을 제조할 수 있습니다.
[펜탄의 방폭시스템]
[친환경발포제 펜탄을 사용한 경질 우레탄 폼 단열재(우레탄보드) 제조]