KR100418660B1 - 황토제품 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황토를 다양한 형태로 자유롭게 성형할 수 있도록 된 황토제품 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 황토 80∼90중량부와 은행잎 분말 5∼10중량부를 혼합하고, 이에 대하여 섬유질 5∼10중량부와 전분을 주성분으로 한 음식물쓰레기 1∼3중량부를 함께 혼합함과 동시에, 이 혼합물에 충분한 량의 물(淨水)과 함께 오븐에 투입한 상태에서 가열 및 교반한 다음, 일정시간 동안 순수한 혼합물을 침전시키고 불순물은 물과 함께 배출시킨 후, 이 혼합물에 대하여 식용유 1∼3중량부를 첨가하여 혼합한 ㄷ음, 소정형상으로 성형하고 건조단계를 거쳐서 경화시키는 것을 특징으로 하는 황토제품 제조방법을 제시한다.

Description

황토제품 제조방법{making method of the yollow soil goods}

본 발명은 황토제품 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 황토를 다양한 형태로 자유롭게 성형할 수 있으며, 특히 은행잎과 음식물 쓰레기를 사용함으로써 가격이 저렴하고 환경친화적인 새로운 구성의 황토제품 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 황토는 습할 때 수분을 흡수하고, 건조할 때 수분을 방출하여 습도조절기능이 우수할 뿐 아니라, 여러 가지의 유익한 성분이 함유되어 냄새와 노폐물을 제거할 수 있으며, 인체노화의 원인이 되는 과산화지질을 중화 내지 희석시켜 체질을 개선하고 노화를 억제하는 기능이 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 열 또는 자연광에 의해 건강을 돕는 원적외선을 방출하는 것으로 알려져 있다.따라서, 전통 한의학에서는 황토 흙을 약으로 사용하는 경우가 있었다. 특히, 황토는 보온 및 단열효과 뛰어난 것으로 알려져 있다.

그리고, 황토를 이용하여 베개 등의 생활용품이나 건축자재를 제조하려는 노력이 이루어지고 있으나 황토는 자체의 점성 또는 부착력이 약해서 일정한 형태로 성형하기 어려우며, 강도 및 경도가 약하여 사용중 깨지거나 크랙이 발생될 뿐 아니라. 그 표면이 부스러지는 문제점이 있었다. 따라서, 황토에 점토 등을 혼합하여 성형품을 제조하는 경우가 있었으나. 이렇게 제조된 물품의 경우, 황토의 함량이 낮아져, 황토 고유의 효능을 발휘하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 초가을부터 12월초 까지 잎이 지는 은행나무는 우리나라 전역에 걸쳐 산재되어 있으며, 은행나무 낙엽은 수분이 적고 기름성분과 펄프로 변화된다. 이러한 은행잎은 도시에서 매년 쓰레기로 처리되고 방치하는 경우 수질오염의 원인이 되기도 한다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 황토 및 은행잎을 이용하여 건축자재나 생활용품 또는 인테리어용품 등을 제조할 수 있도록 함으로써 황토와 은행잎의 효능을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 음식물 쓰레기를 사용하므로 환경친화적인 새로운 구성의 황토제품 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 황토를 이용하여 황토제품을 성형하여 황토제품을 제조함에 있어서, 상기 황토제품은 황토 80∼90중량부와 은행잎 분말 5∼10중량부를 혼합하고, 이에 대하여 섬유질 5∼10중량부와 전분을 주성분으로 한 음식물쓰레기 1∼3중량부를 함께 혼합함과 동시에, 이 혼합물에 충분한 량의 물(淨水)과 함께 오븐에 투입한 상태에서 가열 및 교반한 다음, 일정시간 동안 순수한 혼합물을 침전시키고 불순물은 물과 함께 배출시킨 후, 이 혼합물에 대하여 식용유 1∼3중량부를 첨가하여 혼합한 다음, 소정형상으로 성형하고 건조단계를 거쳐 경화시키는 것을 특징으로 하는 황토제품 제조방법이 제공된다.

이하, 본 발명에 따른 황토제품 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 황토와 은행잎 분말과 섬유질과 음식물쓰레기를 교반기를 이용하여 혼합한다.

상기 황토는 300메시 이상을 사용하며, 상기 은행잎 분말은 100메시 이상으로 분쇄한 것을 사용하는 것이 점착력 또는 부착력이 양호하다.상기 섬유질의 공급원으로 주로 폐지를 폐지사용하는 것이 바람직하나, 폐의류중에서 천연섬유, 화학섬유를 분쇄하여 사용할 수도 있다. 이러한 황토입자와 상호 결합되어 황토제품에 크랙이 발생되거나 깨지는 것을 방지하는 작용을 한다.

그리고 음식물쓰레기는 쌀이나 밀가루와 같이 전분이 주성분인 것을 사용하는데, 전분은 황토입자에 부착력을 제공하여 황토를 손쉽게 성형 할 수 있도록 하며, 황토제품의 표면이 부스러지는 것을 방지하는 역할을 한다. 이때 음식물쓰레기 중에는 쌀이나 밀가루와 같이 전분이 함유된 음식물 외에도 기타 다양한 종류의 음식물이 혼합되어 있을 수도 있으므로 음식물쓰레기 중에서 쌀이나 밀가루 등과 같이 전분이 함유된 음식물만을 선별하여 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 음식물 쓰레기 중에는 채소류가 혼합되어 있을 수 있는데, 이러한 채소류는 후술하는 건조과정에서 건조되어 펄프와 같이 황토입자를 상호 결합시키는 역할을 하기 때문에 음식물 쓰레기 중에 채소류가 소량 포함되어도 무방하다.

이때, 상기 황토의 혼합량은 약 80∼90중량부 및 은행잎 분말 5~10중량부에 대하여 섬유질과 전분을 주성분으로 한 음식물쓰레기의 혼합량이 각각 5~0중량부와 1~3중량부가 되도록 한다. 상기 섬유질과 음식물쓰레기의 중량비가 적정수준 이하일 경우에는 황토의 점성 또는 부착력이 약해짐으로 황토제품에 크랙이 발생되거나 강도 및 경도가 약해진다.반면에, 섬유질과 음식물쓰레기의 중량비가 적정수준 이상일 경우에는 황토의 함유량이 낮아져 그 효능이 약해질 수 있으며, 섬유질과 전분의 부패로 인해 황토제품의 치밀성이 낮아지거나 내구성이 떨어질 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 황토제품의 소요강도 및 경도에 따라 허용범위 이내에서 황토와 섬유질 및 전분의 중량비를 조절한다.

상기 은행잎 분말, 섬유질, 전분을 황토에 혼합시에는 오븐(oven) 등의 용기에 물(淨水)을 투입하고, 물이 100℃로 가열시키면서 교반기를 이용하여 은행잎 분말과 섬유질과 음식물쓰레기가 황토와 잘 혼합되도록 한다. 이때 물은 황토 및 으행잎분말에 대하여 2배 내지 3배의 부피가 바람직하다.상기와 같이 물을 가열하는 이유는 은행잎 분말과 폐지에서 추출되는 섬유질이 잘 용해되어서 섬유질상태로 되도록 하고, 음식물 쓰레기에 함유된 전분이 용이하게 추출되도록 함과 동시에, 섬유질과 음식물 쓰레기에 함유될 수 있는 독성을 제거할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이와 같이 하여 황토와 폐지의 섬유질 및 음식물 쓰레기에 함유된 전분이 잘 혼합되면 소정시간 방치하여 황토와 전분을 가라앉힌 다음, 물과 함께 상기 음식물 쓰레기와 폐지에 포함된 불순물을 방출시킨다.

그리고 혼합물의 함수율이 20이하로써 수분이 일정수준 제거되면, 혼합물에 식용유를 첨가한다. 상기 식용유는 옥수수유나 야자유 또는 참기름, 들기름 등 인체에 무해한 식용기름 종류를 통칭하는 것으로, 바람직하게는 정제된 폐식용유를 사용한다. 이러한 식용유는 황토제품에 방수성 및 발수성이 부여되고, 성형품의 강도 및 경도를 높일 수 있을 뿐 아니라, 그 질감을 부드럽게 만드는 역할을 하는데, 상기 혼합물에 대하여 1∼3중량부로 혼합한다. 식용유를 1중량부 이하로 혼합하는 경우에는 식용유에 의한 소요되는 수준의 효과를 얻을 수가 없으며, 3중량부 이상으로 혼합하는 경우에는 식용유에 의해 각 성분 등의 결속력이 약해져서 제품의 성형성이 저하된다.이후, 식용유를 첨가한 혼합물을 형틀에 넣고 일정한 형태로 성형한다. 그런 다음 상온이나 건조실에서 건조, 경화시켜 다양한 성형품이 제되도는 것이다.

이상과 같은 황토제품 제조방법은 상기 섬유질과 전분에 의해 황토에 부착력이 제공되므로 황토를 자유롭게 성형할 수 있을 뿐 아니라 황토제품이 깨지거나 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있으므로 황토벽돌이나 조립식주택의 조립식 벽체와 같은 건축자재 또는 조립식 벽난로나 책장, 책상과 같은 실내 인테리어용품 및 황토베개 등의 다양한 물품을 제조할 수 있다. 따라서, 생활 중에 황토를 자연스럽게 접할 수 있으므로 전술한 바와 같은 황토의 효능에 의해 사용자의 건강을 증진시킬 수 있는 장점이 있다.

그리고, 은행잎 분말은 은행잎에서 생성되는 식물성 기름성분과 펄프에 의하여 황토와 혼합하는 과정에서 황토의 응집력과 견고성을 부여하게 된다. 따라서 황토제품을 오래 사용하더라도 미세먼지의 발생을 방지하는 역할을 하게 되며, 은행잎의 고유성분이 인체에 작용하여 건강에 이로움을 주게 된다.

또한, 이러한 황토제품 제조방법에 의해 제조된 황토벽돌이나 조립식 벽체는 식용유가 혼합되어 방수성이 있으며, 그 질감이 부드럽고 표면이 부스러지지 않으므로, 벽지와 같은 별도의 내외부 마감재를 사용하지 않더라고, 벽돌이나 조립식 벽체 자체가 마감재로서의 기능을 할 수 있으므로 이에 따른 제반비용을 절감할 수있는 장점이 있다. 또한, 황토자체에 보온 및 단열효과가 뛰어나 난방 및 냉방비용을 절감할 수 있으며, 독특한 분위기의 인테리어를 꾸밀 수 있는 장점이 있다.

또한, 후처리공정으로서 황토제품의 표면을 코팅처리하는 방법으로 황토제품의 표면강도 및 표면경도를 증가시키는 것도 가능하다.<실시예>황토 90중량부와 은행잎 분말 10중량부를 혼합하고, 이에 대하여 섬유질 5중량부와 전분을 주성분으로 한 음식물쓰레기 3중량부를 함께 혼합한 다음에, 이 혼합물에 충분한 량의 물(淨水)과 함께 오븐에 투입한 상태에서 물이 끓는 온도에서 1시간 정도 가열 교반한 다음, 2시간 이상 혼합물을 침전시킨 후 불순물은 및 부유물을 물과 함께 방출시킨 후, 침전된 혼합물에 대하여 식용유 1∼3중량부를 첨가하여 혼합한 다음, 이 혼합물을 프레스로 압축하는 방법으로 다수의 벽돌을 성형한 후 자연 건조시켰다.이와같이 제조된 벽돌은 압축강도가 평균 3.5(N/㎟)이었다. 이 시험방법은 KS F4004-97 시험방법에 의해 시료의 크기를 80×80×82(㎜)로 채취하여 상온에서 실시한 것이다.(시험장소; 인천지방중소기업청)그리고, 원적외선 방사에너지는 3.72×10²(W/㎟) 이고, 원적외선 방사율은 0.992(5~20㎛)임을 보였다. 이 원적외선 측정방법은 FT-IR spectrometer를 이용하여 5~20㎛ 파장대에서 흑체(black body)와 대비하여 40℃ 온도분위기에서 측정한 결과이다.(시험장소; 한국건자재 시험연구원)이와같이 일반 황토벽돌에 비하여 압축강도는 2배이상으로 월등하고 원적외선 방사율에서도 거의 대등한 물성을 유지하였으며 ASTM G21 항곰팡이성 시험방법에 의해서 2주 이상 균성장이 발현되지 않는 항곰팡이 성능을 보였다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 황토에 은행잎 분말과 섬유질과 전분을 주 성분으로 한 음식물 쓰레기를 혼합하고, 식용유를 첨가하여 소정형상으로 성형, 건조시켜서 다양한 형태의 건축자재나 생활용품 또는 인테리어용품 등을 제조할 수 있도록 한 것으로, 본 발명은 생활 중에 자연스럽게 황토를 접하여, 황토의 효과를 얻을 수 있도록 된 황토제품 제조방법을 제공할 수 있다. 이러한 본 발명에 의한 방법은 은행나무 낙엽과 음식물쓰레기를 재활용하므로 코스트가 저렴할 뿐만 아니라 환경친화적이다. 특히, 은행잎의 유익한 성분이 인체에 작용하여 의학적 효과를 기대할 수 도 있는 것이다.

Claims (1)

1. 황토를 이용하여 황토제품을 성형하여 제조하는 방법에 있어서,

   상기 황토제품은 황토 80∼90중량부와 은행잎 분말 5∼10중량부를 혼합하고, 이에 대하여 섬유질 5∼10중량부와 전분을 주성분으로 한 음식물쓰레기 1∼3중량부를 함께 혼합함과 동시에, 이 혼합물에 충분한 량의 물(淨水)과 함께 오븐에 투입한 상태에서 가열 및 교반한 다음, 일정시간 동안 순수한 혼합물을 침전시키고 불순물은 물과 함께 배출시킨 후, 이 혼합물에 대하여 식용유 1∼3중량부를 첨가하여 혼합한 다음, 소정형상으로 성형하고 건조단계를 거쳐서 경화시키는 것을 특징으로 하는 황토제품 제조방법.