KR100446019B1 - 숯을 이용한 탄소 성형체 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매트, 침대, 시트, 온돌바닥재, 벽면재 등에 부착 또는 내설하는 탄소성형체의 제조방법에 관한 것으로, 특히 1000℃ 이상에서 구은 백탄(숯)을 200-325메쉬로 미세하게 분쇄하여 분말로 만드는 제1공정과; 상기 숯 분말 90중량%에 접착제 8중량% 와 SiO₂2중량% 을 배합하여 혼합재료를 만드는 제 2공정과; 상기 혼합재료를 60℃-80℃에서 완전히 건조시키되, 상기 온도는 항상 동일하게 유지시켜 주면서 순환 시스템으로 공기가 순환 되게 하고 또 배출장치를 통해 휘발성물질을 배출시켜 주는 제 3공정과; 상기 완전히 건조된 혼합재료를 다시 미세하게 파쇄하여 분말상태로 만드는 제4공정과; 상기 분말화된 혼합재료를 특정형상의 금형에 주입후 약 4분간 유지한 다음 탈형하여 제품을 얻는 제 5공정과; 상기 성형된 제품을 500℃-700℃에서 소결하는 제 6공정으로 이루어 짐을 특징으로 한다.

Description

숯을 이용한 탄소 성형체 제조방법{carbon consolidation matter manufacturing method}

본 발명은 매트, 침대, 시트, 온돌바닥재, 벽면재 등에 부착 또는 내설하는 탄소성형체의 제조방법에 관한 것으로, 이를 보다 구체적으로 설명하자면 상기 탄소성형체를 숯을 주원료로 제조함에 있어 그 제조방법을 개량하여 각종 매트나 침대 또는 바닥재의 사용시 숯의 효능효과를 더욱더 배가시켜 줄 수 있도록 함에 그 목적을 가지는 것이다.

일반적으로 나무를 태워 제조되는 숯은 통상 400℃ - 1300℃에서 굽는데, 1000℃이상에서 구워 황토나 모래로 산소를 차단시켜 강냉시킨 것은 백색의 색상을 발하여 일명 백탄이라고 하며 알카리성을 띄고 있으며, 이는 정화 작용, 탈취작용, 원적외선 방사, 음이온 발산, 조습기능, 전자파 차폐, 환원작용 등의 효능을 가지고 있다.

따라서, 상기와 같은 숯은 그 효능효과가 매우 뛰어나 각종 분야에서 널리 이용되고 있는데 통상, 숯을 분말화 하여 건축자재용 몰탈 또는 건축용 벽지 또는 바닥재 등에 혼합사용하거나, 또는 상기 숯 분발을 이용하여 조형물를 제조한 다음 그 제조물을 매트나 침대 또는 시트나 바닥등에 부착 내지 내설하여 인체에 보다 유익한 효능효과를 제공토록 하고 있다.

그러나 상기와 같은 숯은 그 제조방법에 의해 그 효능효과와 사용의 효율성이 좌우되는 것으로서, 즉 숯을 이용하여 특정 제품을 제조 할 때 단순히 숯가루를 사용하게 되면 숯의 가루가 쉽게 날리거나 묻어 나게 되는 문제가 발생하고 또 그 포함량이 적어 숯의 효능효과를 크게 기대할 수 없으며, 또한 상기 숯의 분말을 조형물로 제작시 단순 접착제에 숯 분말을 일정량 혼합하여 이를 특정한 모양으로 제조하는 것으로 이는 단순히 숯의 외형을 특정 모양으로 변형한 것에 불과 하여 오히려 그 제조공정에 의한 숯의 효능효과를 저해하게 되는 폐단을 가지고 있었다.

이상 살펴 본 바와 같이 숯을 이용한 조성물은 그 제조방법에 의하여 사용의 효율성 증대는 물론 그 효능효과가 크게 달라지는 것으로 종래는 물론 현재에도 숯을 이용한 조성물은 물론 탄소 성형체의 제조방법이 계속해서 연구되어져 오고 있는 실정이며, 본 발명 역시 숯의 효능효과를 더욱더 배가시켜 줄 수 있는 뛰어난 탄소 성형체를 얻고자 숯을 이용한 탄소성형체의 제조방법을 개량 출원한 발명이다.

위와 같이 본 발명은 숯을 이용한 탄소성형체의 제조방법을 개량하여 보다 양질의 탄소성형체를 얻고자 함에 그 특징이 있는 것으로 특히, 숯을 분말화 하여 이를 소량의 접착제와 SiO₂를 적당한 비율로 배합한 다음 이를 특정한 제조공정을 통하여 성형화시키므로, 숯의 효능효과를 배가시켜 원적외선 발생으로 인한 혈액 순환촉진, 전자기기에 의한 전자파를 산란시켜 건강을 유지, 음이온 발생으로 곰팡이와 같은 세균 억제 및 부패 방지, 탈취기능으로 인한 각종 냄새 제거등 다양한 효능효과를 더욱 더 기대할 수 있는 숯을 이용한 탄소성형체를 얻을 수 있도록 함에 그 기술적 과제를 가지는 것이다.

이하 본 발명의 제조공정과 그 효과를 첨부된 도면에 의거 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 탄소 성형체의 평면도,

도 2는 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 탄소 성형체의 측면도,

도 3은 본 발명의 숯을 이용한 탄소 성형제품의 제조공법 공정도.

본 발명은 숯을 200-325메쉬로 아주 미세하게 분말화하여 소량의 접착제와 SiO₂를 적당한 비율로 혼합하여 건조 후, 고온 고압에 압축성형하여 다시 이를 고온에서 소결하여 탄소성형체를 제조한다.

즉, 첨부된 도면 도3에서와 같이 본 발명은 1000℃ 이상에서 구은 백탄(숯)을 200-325메쉬로 미세하게 분쇄하여 분말로 만드는 제1공정과;

상기 제1공정을 통해 얻은 숯 분말 90중량% 에 합성접착제 계열인 페놀수지, 요소수지, 멜라민 수지, 크실렌수지, 에폭시수지, 이소시아네이트계, 아세트산비닐계, 폴리비닐알콜계, 아크릴레이트계, 폴리에스테르계, 시아노아크릴레이트계, 합성고무계 중 어느 하나의 접착제 8중량%와 SiO₂2중량% 을 배합하는 제2공정과;

상기 제2공정을 통해 배합된 혼합재료를 60℃-80℃에서 완전히 건조시키되, 상기 온도는 항상 동일하게 유지시켜 주면서 순환 시스템으로 공기가 순화 되게 하고 또 배출장치를 통해 휘발성물질을 배출시켜 주는 제 3공정과;

상기 제 3공정을 통해 완전히 건조된 혼합재료는 일부 덩어리가 형성되므로 이를 다시 미세하게 파쇄하여 분말상태(성형시 밀도의 균일성을 이루고, 물리적인 기능을 균일하여 주기 위한 공정임)로 만드는 제4공정과;

상기 제 4공정을 통해 얻은 분말화된 혼합재료를 성형함에 있어, 그 성형 조건으로는 금형이 고압200톤에서도 변형이 없어야 되며, 금형 온도는 150℃-200℃ 이어야 하고 고압프레스는 성형 크기에 따라 차이가 있으나 최소 50톤 이상의 고압 프레스를 사용하여야 한다.

따라서 이러한 조건에서 상기 분말화된 혼합재료를 금형에 주입 후 약 4분간 유지한 다음 탈형하는 제 5공정과;

상기 제 5공정을 통해 얻은 성형된 제품을 그 내에 함유된 소량의 바인더를 탈 바인더 시키고, 또 숯에 잔류되어 있는 셀루로이스와 해미셀루로이스를 완전히 탄화시켜 기공의 수를 극대화 시키면서 탄소체의 결합을 더욱 더 활성화시켜 줄 수 있도록 상기 성형된 제품을 500-700℃에서 소결하는 제 6공정으로 이루어 진다.

그리고 상기 제 2공정에서 숯 분말에 혼합되는 접착제는 통상 합성접착제(합성고분자계) 계열중에 하나를 사용하면 되는데 이는, 통상 합성접착제는 페놀수지, 요소수지, 멜라민 수지, 크실렌수지, 에폭시수지, 이소시아네이트계, 아세트산비닐계, 폴리비닐알콜계, 아크릴레이트계, 폴리에스테르계, 시아노아크릴레이트계, 합성고무계 등이 있는 것으로 본 발명에서는 상기 합성접착제 계열 중 어떠한 접착제를 사용하여도 무관하다.

이상과 같이 본 발명은 각종 매트, 침대, 시트, 온돌 바닥재, 벽면재 등에 상기와 같은 제조방법으로 만들어진 탄소성형체를 부착 또는 삽설하여 사용하게 되면, 연료를 절감하는 반면에 보온력을 높여 주므로 경제성이 있고, 수맥에 의한 수맥파, 전자기기에 의한 전자파, 음이온에 의한 환원작용, 원적외선에 의한 혈액 순환촉진, 조습효과에 의한 습도조절, 탈취작용에 의한 악취제거, 습기에 의한 곰팡이 및 각종세균을 억제 등 보다 다양한 숯의 효능,효과를 얻을 수 있는 장점을 가지게 되는 것이다.

Claims (2)

1000℃ 이상에서 구은 백탄(숯)을 200-325메쉬로 미세하게 분쇄하여 분말로 만드는 제1공정과;

상기 숯 분말 90중량% 에 접착제 8중량% 와 SiO₂2중량% 을 배합하여 혼합재료를 만드는 제 2공정과;

상기 혼합재료를 60℃-80℃에서 완전히 건조시키되, 상기 온도는 항상 동일하게 유지시켜 주면서 순환 시스템으로 공기가 순환 되게 하고 또 배출장치를 통해 휘발성물질을 배출시켜 주는 제 3공정과;

상기 완전히 건조된 혼합재료를 다시 미세하게 파쇄하여 분발상태로 만드는 제4공정과;

상기 분말화된 혼합재료를 특정형상의 금형에 주입후 약 4분간 유지한 다음 탈형하여 제품을 얻는 제 5공정과;

상기 성형된 제품을 500℃-700℃에서 소결하는 제 6공정으로 이루어 짐을 특징으로 하는 숯을 이용한 탄소 성형체 제조방법.

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