KR100421202B1 - 돌로마이트를 함유하는 화분 및 그 화분의 제조방법 - Google Patents

Abstract

(a) 돌로마이트 가루 80 내지 95 중량%와 시멘트 5 내지 20중량%가 포함되도록 돌로마이트 가루와 시멘트를 혼합하는 단계; (b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 물을 부가하고 균일하게 반죽하는 단계; (c) 필요에 따라 화분 형상의 몰드를 진동시키면서 상기 몰드에 상기 (b) 단계의 결과물을 투입하여 성형하는 단계; 및 (d) 실온에서 양생한 후 상기 (c) 단계의 성형물을 상기 몰드로부터 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화분의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 화분이 제공한다. 상술한 바와 같은 화분 제조방법은 폐기 처리되는 돌로마이트 가루를 재활용할 수 있다는 장점을 가지고 있으며, 또한 식물체의 성장을 촉진하고 인체에도 많은 유용한 효과를 가지고 있는 원적외선을 방출할 수 있는 화분을 제공할 수 있다는 장점도 가지고 있다.

Description

돌로마이트를 함유하는 화분 및 그 화분의 제조방법{Flowerpot comprising dolomite and manufaturing method thereof}

본 발명은 화분 및 화분의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 돌로마이트 광산에서 원석을 파쇄할 때 발생하는 돌로마이트 가루를 활용하여 화분을 제조하는 방법 및 이와 같은 방법에 의해 제조되는 화분에 관한 것이다.

돌로마이트는 Ca과 Mg의 복탄산염이며 화학식은 MgCO3·CaCO3이다. 외관은 석회석과 비슷하지만 약간 조립질이고, 묽은 염산에 서서히 발포하면서 용해한다. 이 성질을 이용하여 석회석과 간단하게 구별할 수 있다.

돌로마이트에는 언제나 석회석이 수반되게 마련이어서 이론값인 MgO 21.9%, CaO 30.4%, CO₂47.7%보다 CaO가 많은 것이 일반적이지만, 외국에는 마그네시아질돌로마이트라하여 MgO가 이론값 보다 많은 것도 있다. 돌로마이트를 가열하면 800℃에서 MgCO₃가 분해하고 950℃ 부근에서 CaCO₃가 분해하여 CO2를 방출하고 MgO와 CaO의 혼합물이 된다. 이러한 돌로마이트의 가장 큰 용도는 염기성 제강용 내화물이다.

상술한 바와 같은 돌로마이트를 채취하기 위한 광산에서 발생하는 돌로마이트 가루는 현재 그 적절한 용도를 찾지 못하여 재활용하지 않고 폐기처리되는 문제점이 있다.

또한, 일반적으로 사용되고 있는 화분은 플로에틸렌이나 비닐과 같은 합성수지로 제조되는 플라스틱 제품이나, 이러한 플라스틱 제품은 식물의 성장을 방해할뿐만 아니라 환경오염의 문제가 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하여 돌로마이트 가루를 이용한 화분의 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기의 제조방법에 의해 제조되는 화분을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화분 제조방법에 대한 플루오차트이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조되는 화분을 도시한 것이다.

도 3a ~ 3c는 본 발명에 따라 제조될 수 있는 다양한 화분에 대한 예시도이다.

<도면 주요 부호에 대한 설명>

100 : 본체 200: 식재공간

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은

(a) 돌로마이트 가루 80 내지 95 중량%와 시멘트 5 내지 20중량%가 포함되도록 돌로마이트 가루와 시멘트를 혼합하는 단계;

(b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 물을 부가하고 균일하게 반죽하는 단계;

(c) 화분 형상의 몰드에 상기 (b) 단계의 결과물을 투입하여 성형하는 단계; 및

(d) 실온에서 양생한 후 상기 (c) 단계의 성형물을 상기 몰드로부터 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화분의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 화분의 제조방법에 있어서, 상기 (a) 단계의 돌로마이트 가루는 직경이 0 내지 2mm인 가루와 직경이 2 내지 8mm인 가루가 3:7 내지 4:6의 비율로 혼합되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 화분의 제조방법에 있어서, 상기 (b) 단계에서 부가되는 물의 중량은 상기 (a) 단계에서 혼합되는 시멘트 중량의 약 30 내지 50%인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 화분의 제조방법에 있어서, 상기 (c) 단계에서 상기 화분의 형성의 몰드를 진동시키면서 상기 (b) 단계의 결과물을 투입하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은

식재공간과 본체로 이루어진 화분에 있어서, 상기 본체가 돌로마이트 가루 80 내지 95 중량%와 시멘트 5 내지 20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 화분을 제공한다.

본 발명에 따른 화분에 있어서, 상기 돌로마이트 가루는 직경이 0 내지 2mm인 가루와 직경이 2 내지 8mm인 가루가 3:7 내지 4:6의 비율로 혼합되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 화분은 돌로마이트 광산에서 발생하는 돌로마이트 가루를 이용하여 제조됨으로써, 종래에는 폐기 처분되던 돌라마이트 가루를 재활용할 수 있다는 장점이 있다. 본 명세서에서 사용되는 "가루"라는 용어 분말뿐만 아니라 모래 정도 크기의 덩어리를 포함하는 의미이다.

또한, 본 발명자들은 본 발명에 따른 화분의 제조에 사용되는 돌로마이트 가루(보다 상세하게는 강원도 영월군 서면에 소재하는 돌로마이트 광산에서 발생하는 돌로마이트 가루)에 대하여 한국건자재시험연구원(KICM)에 원적외선에 방사에 대한 시험으로 의뢰한 바(결과는 하기 표1로 나타냄) 원적외선 방사율이 약 90%에 달하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명에 따른 화분을 사용하는 경우에 원적외선에 의한 식물체의 성장을 촉진하는 효과뿐만 아니라 인체에도 많은 유용한 효과를 나타낼 것이다.

방사율( 5 ~ 20㎛)	방사에너지(W/m2㎛, 40℃)
0.90	3.62 X 102
본 시험은 40℃에서 시험하였으며, FT-IR스펙트로미터를 이용한 블랙 바디(BLACK BODY) 대비측정 결과임

이하에서는 본 발명을 첨부된 도면을 통하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화분 제조방법에 대한 플루오차트로서, 도 1에 도시되어 있듯이 본 발명에 따른 제조방법은 크게 혼합단계(S10), 반죽단계(S20), 성형단계(S30), 양생단계(S40) 및 분리단계(S50)로 구성되어 있다.

먼저, 혼합단계(S10)는 돌로마이트 가루와 시멘트를 혼합하는 단계이다. 돌로마이트 가루에 시멘트를 부가하는 이유는 돌로마이트 가루 자체로 만은 성형이 되지 않기 때문이다. 따라서, 시멘트의 사용량은 돌로마이트가 가지는 원적외선 방사 효과를 최대로 높이기 위해서는 성형에 필요한 정도인 것이 좋다.

그러므로, 돌로마이트 가루와 시멘트의 혼합물 중에서 시멘트는 5 내지 20중량% 포함되는 것이 바람직하다. 시멘트 함량이 5중량% 미만인 경우에는 성형이 이루어지지 않을 수 있으며, 시멘트의 함량이 20중량%를 초과하는 경우에는 상대적으로 돌로마이트 함량이 감소되어 원적외선 방사효과와 돌로마이트 가루의 재활용 효과가 감소하게 되는 문제가 있을 수 있다.

또한, 돌로마이트 가루는 앞서 정의하였듯이 분말과 모래 정도 크기의 덩어리의 혼합물을 의미하는 것인데, 원적외선 방사효과 및 제조되는 화분의 강도 등을 고려하면, 상기 돌로마이트 가루는 직경이 0 내지 2mm인 가루와 직경이 2 내지 8mm인 가루가 3:7 내지 4:6의 비율로 혼합되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 직경이 2 내지 8mm인 가루의 양을 직경이 0 내지 2mm인 가루의 양보다 많게 하므로써 제조되는 화분이 외부 충격에 견디는 강도가 강해질 수 있고, 원적외선의 방사량도 높아 질 수 있다.

상기의 혼합단계(S10)의 혼합시간 및 혼합방법은 돌로마이트 가루와 시멘트가 균질하게 혼합될 수 있는 것이라면 특별한 제한없이 사용가능하다.

상기 혼합단계(S10)에 이은 반죽단계(S20)는 상기 혼합단계에서의 결과물에 물을 부가하고 균질하게 혼합시키는 단계를 말한다.

이 반죽단계(S20)에서 더 부가되는 물의 양은 돌로마이트 가루와 시멘트의 혼합물에 대하여 다양한 비율로 혼합하고 성형단계 및 양생단계를 거쳐본 결과 적절한 양은 혼합단계(S10)에서 사용되는 시멘트 중량의 약 30 내지 50%인 것을 확인할 수 있었다. 이 반죽단계의 시간 및 반죽방법은 일반적으로 시멘트와 물을 혼합할 때 사용되는 방법이라면 특별한 제한없이 사용가능하다.

이어서, 성형단계(S30)를 거치게 되는데, 이 성형단계는 상기 반죽물을 일반적인 화분 형성의 몰드에 부가하여 일정한 형상으로 만드는 단계이다.

상기 몰드에 반죽물을 부가할 때 제조되는 화분의 밀도를 치밀하게 하고 소요 강도를 충족시키기 위해서 고주파 진동기나 오실레이테 등을 이용하여 몰드를 진동시키는 것이 바람직한다.

상기 몰드를 만드는 제질은 특별한 제한을 받지 않으나 도 3a ~ 3c에 도시되어 있는 것과 같은 다양하고 아름다운 모양의 화분을 제조하기 위해서는 유리섬유(FIBER GLASS) 몰드를 사용하는 것이 좋다.

마지막으로 상온에서 약 24시간 정도 양생한(S40) 후에 상기 몰드로부터 성형물을 분리하면(S50)를 본 발명에 따른 화분의 제조가 완료된다.

본 발명에 따른 화분은 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 일반적인 화분으로서 식재공간(200)과 본체(100)으로 이루져 있으며, 본체(100)은 돌로마이트 가루 80 내지 95 중량%와 시멘트 5 내지 20중량%를 포함한다.

또한, 본체(100)에 포함되는 상기 돌로마이트 가루는 직경이 0 내지 2mm인 가루와 직경이 2 내지 8mm인 가루가 3:7 내지 4:6의 비율로 혼합되어 있는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 화분의 제조방법은 폐기 처리되는 돌로마이트 가루를 재활용할 수 있다는 장점이 있으며, 또한 본 발명에 따른 화분은 원적외선을 방출하는 화분이기 때문에 식물체의 성장을 촉진하는 효과뿐만 아니라 인체에도 유용한 많은 효과를 가지고 있다.

이하, 본 발명에 따른 화분의 제조예를 설명하기로 한다.

<제조예 1>

먼저, 돌로마이트 광산(강원도 영월군 서면에 소재하는 돌로마이트 광산)에서 발생되는 돌로마이트 가루를 채질하여 그 직경이 약 0 내지 2mm인 것(이하 "미분"이라 함)과, 2 내지 8mm인 것(이하 "석분"이라 함)으로 분리하였다.

앞서 분리한 돌로마이트 가루와 시멘트 각각을 호퍼에 저정시키고, 석분 60kg, 미분 40kg 및 시멘트 10kg를 콘베어벨트를 통해서 호퍼에서 혼합기로 투입한 후 약 3분 혼합하여 균질한 혼합물을 만들었다.

이어서, 상기 혼합기에 물 5kg를 붓고 약 10분간 더 혼합하여 균질하게 혼합된 몰탈을 제조하였다.

다음으로, 상기 몰탈을 몰탈 투입기를 이용하여 도 3a의 형상을 가진 유리 섬유 몰드에 투입하고 약 30초간 고주파 진동기를 이용하여 몰드를 진동시켜 다진 후에 다시 투입하는 것을 반복하여 몰드 내에 몰탈을 채우고 상온에서 약 24시간 동안 양생 한 후 몰드로부터 분리하여 본 발명에 따른 화분을 제조하였다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 화분의 제조방법은 폐기 처리되는 돌로마이트 가루를 재활용할 수 있다는 장점이 있으며, 또한 본 발명에 따른 화분은 원적외선을 방출하는 화분이기 때문에 식물체의 성장을 촉진하는 효과뿐만아니라 인체에도 유용한 많은 효과를 가지고 있다.

지금까지 본 발명을 실시예와 제조예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 상술한 실시예들로 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 진정한 보호범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. (a) 돌로마이트 가루 80 내지 95 중량%와 시멘트 5 내지 20중량%가 포함되도록 돌로마이트 가루와 시멘트를 혼합하는 단계;

   (b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 물을 부가하고 균일하게 반죽하는 단계;

   (c) 화분 형상의 몰드에 상기 (b) 단계의 결과물을 투입하여 성형하는 단계; 및

   (d) 실온에서 양생한 후 상기 (c) 단계의 성형물을 상기 몰드로부터 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화분의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 (a) 단계의 돌로마이트 가루는 직경이 0 내지 2mm인 가루와 직경이 2 내지 8mm인 가루가 3:7 내지 4:6의 비율로 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 화분의 제조방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 (b) 단계에서 부가되는 물의 중량은 상기 (a) 단계에서 혼합되는 시멘트 중량의 약 30 내지 50%인 것을 특징으로 하는 화분의 제조방법.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 (c) 단계에서 상기 화분의 형성의 몰드를 진동시키면서 상기 (b) 단계의 결과물을 투입하는 것을 특징으로 하는 화분의 제조방법.
5. 식재공간과 본체로 이루어진 화분에 있어서,

   상기 본체가 돌로마이트 가루 80 내지 95 중량%와 시멘트 5 내지 20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 화분.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 돌로마이트 가루가 직경이 0 내지 2mm인 가루와 직경이 2 내지 8mm인 가루가 3:7 내지 4:6의 비율로 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 화분.