KR100448464B1 - 볏짚을 주재로 한 건축내외장재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내인테리어, 조적을 위한 벽돌, 단열판넬등에 이용되는 기초재료로서 성형형태에 따라 다양한 용도로 사용되는 건축내외장재 제조 방법을 새로이 제시할 목적으로 안출된 것이다.

이를 위하여 본 발명은 건조상태에서 몸통 밑부분을 대략 1cm 내외의 크기로 절단한 볏짚을 전체 체적비 50-70%, 고운 입자로 분쇄한 황토를 전체 체적비 20-40%, 접착제를 전체 체적비 5-10% 가 포함되도록 혼합 성형한 구성의 건축내외장재와 볏짚 및 황토의 전량과, 접착제 전량의 50% 내외로 혼합하여 접착력이 해소될 때까지 교반시킨 후 1차 건조시킴으로서 볏짚 칩을 형성하는 공정과, 상기 볏짚 칩에 나머지 접착제를 섞어 혼합한 후 성형 압축하는 공정으로 이루어지는 볏짚을 주재로 한 건축내외장재 제조방법을 제시한다.

상기 구성에 의한 본 발명은 천연성분인 황토와 볏짚으로 구성됨으로서 건강에 유익하고, 저렴한 비용으로 제작이 가능하며, 난연성,보온 보습성 및 장식적 가치를 가지며, 황토 및 볏짚성분이 강하게 결집됨으로서 내구성과 강도가 높아 이용목적에 따라 다양한 형태로 실시 가능한 것이다.

Description

볏짚을 주재로 한 건축내외장재 제조방법{RICE-STRAW BUILDING MATERIALS AND IT'S MANUFACTURING PROCESS}

본 발명은 실내인테리어, 조적을 위한 벽돌, 단열보드등에 이용되는 기초재료로서 성형형태에 따라 다양한 용도로 사용되는 건축내외장재의 제조방법에 관한 것으로 상세히는 일정한 크기로 절단한 볏짚과 황토 및 접착제를 함께 혼합시켜 성형한 건축내외장재 제조 방법에 관한 것이다.

종래 건축내외장재로서 주로 건축물의 내외벽체에 사용하여 벽체를 장식하거나 보온 단열을 위해 사용되는 것으로 목적과 기능에 따라 다양한 종류의 것이 사용되고 있다.

일반적으로 사용되는 건축내외장재는 시멘트제품이 주류를 이루고, 그 외 소성벽돌이나 석고보드등과 같은 보드가 사용되고 있는바, 이들 내외장재는 원료가 차지하는 원가비중이 높고 제조 공정이 복잡하여 생산비용이 높은 단점이 있다.

또한, 이들 종래의 건축내외장재는 단열이나 장식 또는 벽체의 마감처리등과 같은 단일 기능위주로 사용되고, 자체중량이 커 구조물의 설계하중에 미치는 영향이 크고 무게로 인한 운반 및 시공성이 양호하지 못한 특성이 있다.

한편, 건축내외장재로서 볏짚 또는 왕겨를 혼합한 성형제품이 일부 알려져 있으나(특허공개2000-8958) 이들은 볏짚에 밀가루 등을 혼합하고 우레탄 발포수지제의 접착제를 사용하여 성형 열 압착하는 방법에 의해 제조됨으로서 성형성이 양호하지 못하여 보드위주로 생산될 수밖에 없고, 성형시 열압착공정이 수반되는 등 제조 공정이 복잡하여 제조공정에 따른 원가비중과 포름알데히드나 우레탄 등의 고가 접착제가 차지하는 비중이 높아 완제품의 전체가격이 매우 높아지는 문제점이 있었다.

또한, 이들 제품은 열이나 화학약품에 매우 취약하여 쉽게 변형하는 특성이 있고, 건축내외장재로서 요구되는 단열성,보온성,보습성 뿐만 아니라 플라스틱 제품과 같은 외형을 가짐으로서 장식적 효과도 기대할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 값싸고 흔한 소재를 사용하여 구성한 건축내외장재의 새로운 제조방법을 제시함으로서 다양한 형태의 건축내외장재 제조에 활용할 수 있게 하고, 가볍고 시공성이 우수하며, 건축내외장재로서 요구되는 단열성,내열성,내화성,보온성 뿐만 아니라 탁월한 보습효과와 장식적 효과를 구비한 건축내외장재를 얻도록 할 목적으로 안출된 것이다.

이를 위하여 본 발명은 볏짚조각에 황토 및 접착제를 피복 시켜 볏짚 칩을 만드는 1단계공정과 볏짚 칩을 접착제와 혼합하여 압착 성형시키는 건축내외장재 제조 방법을 새로이 제시한다.

이하 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 의한 건축내외장재의 제조 공정도

도2는 본 발명의 의한 건축내외장재의 확대조직도

본 발명에 의한 건축내외장재는 건조상태에서 몸통 밑부분을 대략 1cm 내외의 크기로 절단한 볏짚과, 고운 입자로 분쇄한 황토 및 접착제를 혼합하여 압축 성형한 구성을 갖는다.

상기에서 볏짚은 값싸고 흔한 소재로서 그 자체로서 내구성이나 강도에 매우 취약한 재료이나 섬유조직이 황토 및 접착제와 함께 결합되어 고형화 됨으로서 높은 강도를 발휘하게 되고, 각각의 볏짚이 서로 얽힌 상태로 결합됨으로서 부직조직과 같은 인장력을 발휘하며, 다공조직으로서 내외장재의 경량화에 기여하고, 보온과 보습효과를 갖는다.

볏짚의 절단 길이는 굳이 제한될 필요는 없으나 1cm이상 되면 접착제 및 황토의 침투성이 용이하지 못하고 혼합시간이 많이 걸리며, 1cm이하가 되면 볏짚상호간의 응착력이 감소되어 강도저하를 초래함으로 1cm내외가 가장 바람직하다.

황토는 볏짚내부에 형성된 공간과 볏짚조직에 스며들어 접착제에 의해 고형화됨으로서 볏짚조직의 강도를 보강하고, 황토 자체의 특성에 의해 불연성,보온성,방음성,방습 및 방충효과를 갖는다.

접착제는 볏짚과 황토를 응착시키기 위한 수지계 바인더로서 황토와 함께 볏짚조직에 스며들어 볏짚을 고형화 시키고 얇은 피막을 형성하여 수분과의 접촉에 따른 황토조직의 이탈을 방지하는 기능을 갖는다.

볏짚의 혼합비는 내외장재의 중량에 영향을 미치고, 황토 및 접착제의 혼합비에 영향을 미치는 요소로서 볏짚함량이 높을 수록 황토의 함량은 낮아지기 때문에 완성된 내외장재의 중량은 가벼워지고, 볏짚에 의한 보온성과 단열성능은 증가되나 강도가 낮아지게 된다.

한편, 볏짚함량을 낮추면 상대적으로 황토의 함량이 증가됨으로 완성된 내외장재의 중량은 무거워지고 강도는 증가되며, 황토의 특성이 보다 반영되어 보습 및 난연성이 증가된다.

또한, 황토의 함량은 접착제의 접착성에도 영향을 미치는 것으로 황토가 지나치게 높으면 접착제의 접착성능이 약화되는 측면이 있다.

이러한 요소를 고려하였을 때 볏짚은 전체 체적에 대하여 50-70% 범위로 사용하고, 황토는 20-40% 범위로 사용하며, 접착제는 전체 체적비 5-10% 범위로 사용하는 것이 바람직하다.

상기에서 볏짚 및 황토의 함량은 내외장재로서의 사용목적에 따라 상기 범위내에서 자유로이 조절가능한 것으로 장식적 목적의 인테리어에 활용할 경우에는 볏짚의 함량이 다소 높게 혼합하고, 조적벽돌과 같이 내구재로 사용시에는 황토의 함량을 늘여 줌으로서 사용목적에 맞게 조절할 수 있고, 조직밀도는 성형시 압착력을 조정하여 줌으로서 용이하게 조절할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 건축 내외장재는 볏짚과 황토 및 접착제 일부를 혼합하여 1차 건조시킴으로서 볏짚 칩을 형성하는 공정과 상기 볏짚 칩에 나머지 접착제를 섞어 혼합한 후 성형압축하는 2단계의 제조공정으로 이루어진다.

도1은 상기한 구성의 건축 내외장재의 제조 공정을 도시한 것으로 볏짚 칩을 형성하는 1단계 공정은 볏짚과 황토의 응착을 유도하고 각각의 볏짚을 고형화 함으로서 성형성을 좋게 하기 위한 것으로 총 혼합되는 접착제중 50%내외를 사용하여 볏짚과 황토를 믹싱하면 황토와 접착제 성분중 일부는 볏짚에 그대로 흡수되어 볏짚을 딱딱하게 고형화 시키고, 일부는 볏짚의 내부구멍을 막아 전체로서 딱딱한 칩형태가 되며, 접착제 및 황토의 대부분이 각각의 볏짚에 스며들게 된다.

이 상태에서 접착제가 어느정도 굳어 접착력을 상실한 상태까지 믹싱에 의해 교반시키면 잉여 접착제 성분에 의한 볏짚끼리의 부착은 이루어지지 않고, 믹싱을 종료하고 건조시키면 각각의 볏짚에 황토 및 접착제가 엉겨 붙은 상태의 볏짚 칩이 형성된다.

상기 볏짚 칩은 접착제 및 황토가 볏짚과 함께 굳어 형성된 것으로서 볏짚의 외표면이 황토가 혼합된 접착제에 피복된 형상으로서 딱딱한 알갱이 형태를 갖는다.

2단계 공정은 상기 볏짚 칩에 접착제를 추가로 혼합하여 성형틀에 넣고 압착하여 내외장재로 성형하는 공정이다.

성형틀은 완성된 내외장재의 이용목적에 따라 보드형태나 블럭형태등 다양한 형태로 구성할 수 있고, 압착은 완제품의 표면을 균일하게 하는 목적을 위한 것으로 프레싱 압력은 이용목적에 따라 자유로이 조정할 수 있다.

예를 들면, 조적벽돌과 같이 강도가 요구되는 블럭류의 경우에는 압착력을 다소 높이고 보온 단열재나 장식보드의 경우와 같이 보온성이나 장식성이 요구되는 보드류의 경우에는 압착력 다소 낮추어 주는 방법으로 성형한다.

상기한 구성의 제조방법은 볏짚과 황토 및 접착제를 일시에 혼합하여 압착성형하는 방법에 비하여 성형성이 좋고 균일한 강도를 유지할 수 있으며, 건조시간을 단축시키는 효과를 갖는다.

즉, 볏짚을 고형화하여 칩형태로 제조한 후 여기에 접착제를 혼합하여 성형함으로서 볏짚과 황토의 응착이 충분히 이루어 진 상태에서 볏짚끼리의 결합이 이루어짐으로 접착제의 응고시간을 단축시킬 수 있고, 각각의 볏짚이 굳은 상태에서 볏짚끼리의 결합이 이루어짐으로 내외부 조직이 균일하게 결착되어 전체적으로 균일한 강도를 유지시킬 수 있게 된다.

이상의 구성에 의한 본 발명은 원료조달이 용이하고 가공비용이 거의 들지 않는 볏짚을 주재료로 한 것이나 나무부스러기나 톱밥등 제재부산물이나 마른 솔잎등을 볏짚대용으로 사용할 수 있으며, 이들 소재의 경우도 동일한 방법으로 사용될 수 있다.

도2는 건축내외장재로 완성된 상태의 조직구조를 도시한 것으로 볏짚주위에황토성분이 응착되고, 각각의 볏짚은 황토가 혼합된 접착제에 의해 부착되는 구조를 갖게 되며, 볏짚이 표면으로 드러나는 거친형태로서 성형형태에 따라 보드이나 블럭등의 외형을 갖게 된다.

완성된 건축내외장재는 벽돌형태로 조적하거나 벽체등에 부착함으로서 시공성이 매우 우수하고, 부착시 접착제를 사용하여 간단히 부착시킬 수 있어 시공시간이 매우 짧고, 내외장재 제조시 사용한 접착제와 동일한 성분의 접착제를 사용하여 시공하기 때문에 확실한 부착이 이루어진다.

이상의 구성에 의한 본 발명은 볏짚과 황토 및 접착제를 직접 혼합하여 일정한 형태로 성형함으로서 일반적인 내외장재에 비하여 매우 간단한 방법으로 제조 가능하고, 접착제를 제외하고 황토 및 볏짚은 흔하고 값싼 재료로서 저렴한 비용으로 내외장재를 제조할 수 있는 효과가 있고, 볏짚칩은 원료물질과 같이 유통되어 원하는 성형폼의 형태에 따라 조적벽돌,인테리어 보드, 보온 단열 보드등 다양한 형상의 내외장재로 제조할 수 있는 특징을 갖는다.

또한, 볏짚과 황토가 접착제에 의해 결합됨으로서 압축강도나 인장강도가 높아 장식이나 조적을 위한 벽돌로서 이용이 가능하고, 볏짚이나 황토의 효과에 의해 보온성 및 단열성이 우수하며, 보습능력이 뛰어나 쾌적한 주거환경을 조성할 수 있다.

또한, 볏짚은 거의 대부분에 버려지는 것으로서 이를 재활용함으로서 환경의 오염을 방지할 수 있고, 볏짚 및 황토는 천연소재로서 이들을 소재로 내외장재를 구성함으로서 인체에 유익하여 건강하고 쾌적한 주거환경을 유지시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 건조상태에서 일정크기로 절단한 볏짚이 전체 체적비 50-70%로 포함되고, 고운 입자로 분쇄한 황토가 전체 체적비 20-40%로 포함되며, 접착제가 전체 체적비 5-10% 가 포함되도록 볏짚을 주재로한 건축내외장재를 제조함에 있어서, 볏짚 및 황토의 전량에 접착제 첨가량 50% 를 가하여 접착력이 해소될 때까지 교반시킨 후 건조시켜 볏짚외부에 황토가 피복된 형태의 볏짚 칩을 형성하는 공정과; 상기 볏짚 칩에 나머지 접착제를 섞어 혼합한 후 성형 압축하는 공정으로 이루어지는 볏짚을 주재로한 건축내외장재 제조방법.
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