KR100488480B1 - 계단용 타일 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 계단용 타일 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 계단을 시공하는 데 있어서, 콘크리트 혹은 천연대리석을 시공하는 대신에 천연대리석 보다 고광택 고품질의 계단파일을 사용하여 계단의 면적을 틈새 없이 한 장에 한 번에 시공할 수 있고 굴곡면과 홈부를 형성하여 기능성을 크게 보강시킨 큰 타일을 제조하여 계단의 시공비를 저감하고 폐수발생을 방지하고, 시공을 간단하게 하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명에 관한 것이다.

Description

계단용 타일 및 그 제조방법 { A Tile For Stairway And Manufacturng Method Thereof }

본 발명은 계단용 타일 및 그를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히, 계단을 시공하는 데 있어서, 콘크리트 혹은 천연대리석을 시공하는 대신에 천연대리석 보다 고광태 고품질의 제품으로 계단의 면적을 틈새없이 한 장으로 한 번에 시공할 수 있고 굴곡면과 홈부를 형성하여 기능성을 크게 보강시킨 큰 타일을 제조하여 계단의 시공비를 저감하고 폐수발생을 방지하고, 시공을 간단하게 하도록 하는 계단용 타일 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 빌딩, 아파트등의 계단을 시공하는 경우, 콘크리트 혹은 천연대리석을 사용하여 주로 시공하는 데 콘크리트 표면의 광택을 위하여 물과 연마설비를 사용하여 시공하는 데, 이는 환경오염을 발생시킨다는 문제로 인하여 규제 대상이 되어지므로 요즘에는 천연대리석을 사용하여 시공하고 있는 추세이다.

도 1은 종래의 콘크리트시공을 나타내는 흐름도이고, 도 2는 종래의 천연대리석 시공을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 콘크리트시공에 대하여 간략하게 살펴 보면, 콘크리트와, 물과 석재등을 일정한 비율로 혼합하여 혼합기를 사용하여 배합히도록 한다(S1).

그리고, 혼합 콘크리트를 계단의 형상을 갖는 성형틀에 부어서 성형하도록 하고(S2), 연속하여 성형틀내의 혼합콘크리트를 일정시간 건조하여 양생하도록 한다(S3).

그리고, 상기 건조된 혼합콘크리트를 감싸는 성형틀을 제거한 후, 연마기를 사용하여 불필요한 부분을 연마하여 제거하면서 광택을 내도록 하고(S4), 마무리시공을 진행하도록 한다.(S5)

한편, 천연대리석을 이용하여 시공하는 상태를 살펴 보도록 하면, 원석을 가공하여 일정두께와 크기를 갖는 천연대리석을 절단 및 가공을 통하여 계단에 사용하기 용이한 사이즈로 가공하도록 한다(S6).

그리고, 일정한 사이즈로 가공된 천연대리석을 계단의 표면부분에 시멘트를 사용하여 부착 설치하도록 한다(S7).

그런데, 상기한 바와 같이, 종래의 콘크리트를 이용하여 계단을 시공하는 경우에는, 콘크리트를 배합하여 성형틀에 대고서 성형한 후, 건조 공정 및 연마공정등을 시공장소에서 진행하여야 하므로 시공작업이 번거로워 시공시간이 많이 들며, 연마시에 오폐수 발생이 많게 되는 등의 문제점을 지닌다.

또한, 천연대리석을 절단하여 시공하는 경우에는, 천연대리석의 가격이 고가이므로 시공단가가 증가하여 건축비를 상승시키는 요인으로 작용하였다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 계단을 시공하는 데 있어서, 콘크리트 혹은 천연대리석을 시공하는 대신에 천연대리석 보다 고광태 고품질의 제품으로 계단의 면적을 틈새없이 한 장으로 한 번에 시공할 수 있고 굴곡면과 홈부를 형성하여 기능성을 크게 보강시킨 큰 타일을 제조하여 계단의 시공비를 저감하고 폐수발생을 방지하고, 시공을 간단하게 하도록 하는 것이 목적이다.

이러한 목적은 계단 바닥에 부착하는 타일로서, 장석 30∼40중량%, 고령토 10∼20중량%, 점토 20∼30중량%, 백토 10∼20중량%, 활석 3∼5중량% 및 강도보강재로서의 도석 5∼10중량%를 정량하여 일정량의 물과 함께 분쇄기에 투입하여 분쇄하고, 상기 분쇄물을 슬립상태로 만들어 분무건조기를 통하여 건조시켜 형성한 과립, 입자상태의 소지파우더를 홈형성용돌기(106) 및 굴곡면(104)을 갖는 상부금형(100)과 저면돌기용홈(114)을 갖는 하부금형(110)의 상,하부공간부(102)(112)에 투입하여 성형하고, 건조하여 전면에 굴곡면(126)을 형성하고, 상부면에 다수의 상부홈(122)을 형성하며, 저면에는 저면돌기(124)를 형성하는 것을 특징으로 하는 계단용 타일을 제공함으로써 달성된다.

그리고, 계단에 부착하는 타일을 제조하는 방법에 있어서, 장석 30∼40%, 고령토 10∼20%, 점토 20∼30%, 백토 10∼20%, 활석 3∼5% 및 기타 강도보강재 5∼10%의 조합비로서 정량하여 일정량의 물과 함께 분쇄기에 투입하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 혼합원료를 분쇄하여 슬립상태로 만드는 단계와; 상기 단계 후에 분쇄된 슬립중에 함유된 수분을 분무건조기를 통하여 건조시켜 과립, 입자상태의 소지파우더를 만드는 단계와; 상기 단계 후에 상부공간부에 굴곡면과 홈형성용돌기를 갖는 상부금형 및 하부공간부에 저면돌기용홈을 갖는 하부금형을 제작하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 상,하부금형의 상,하부공간부에 상기 소지파우더를 투입하여 일정 압력을 가하여 계단용타일을 성형한 후, 건조시키는 단계와; 상기 단계 후에 상기 계단용타일에 인쇄 혹은 문양을 부여하는 단계와; 상기 단계 후에 인쇄된 계단용타일을 1100 ∼ 1300℃ 범위의 온도로 소성하는 단계로 이루어진 계단용타일 제조방법을 제공함으로써 달성된다.

그리고, 상기 혼합원료를 분쇄하여 슬립상태로 만들 때, 230메쉬(mesh)망에서 1%이하로 잔류되는 크기로 분쇄하도록 한다.

그리고, 상기 슬립을 분무건조기로 건조할 때, 잔여수분이 5 ∼ 7%가 되도록 건조하도록 한다.

또한, 상기 과립,입자상태의 소지파우더에 무기안료를 투입하여 혼합기에서 균일하게 혼합된 색소지 파우더를 제조하는 단계를 더 포함하도록 한다.

그리고, 상기 계단용타일의 성형시, 300 ∼ 500Kg/㎠의 압력으로 가압하여 성형하도록 한다.

이 때, 성형압력을 300 ∼ 500Kg/㎠의 고압으로 성형하는 이유는, 성형체에 기계적 강도를 부여할 뿐만아니라 소성된 타일의 변형을 줄이고, 조직의 치밀화를 얻기 위해서이다.

그리고, 상기 계단용타일을 건조할 때, 잔여수분이 0.5%이하로 유지하고, 건조기에서 인출되는 계단용타일의 온도가 40 ∼ 100 ℃가 되도록 한다.

그리고, 상기 계단용타일에 문양 또는 형상을 부여하는 경우, 계단용타일에 색소지파우더를 투입하여 분상기 또는 믹서조정기(Mixer Drum Regulator)를 통하여 금형에 투입하여 문양을 직접 성형하도록 한다.

그리고, 상기 계단용타일을 인쇄하는 경우, Fe, Cr, Co, V, Ni, Mn, Ru 등의 수용성 무기안료를 사용하여 평판스크린(Flat Screen) 혹은 로터리인쇄기(Rotary Printer) 혹은 로터로 인쇄하여 타일속으로 침투되도록 한다.

그리고, 상기 수용성무기안료 인쇄단계는, 50 ∼ 70g의 물을 사용하여 1내지 2회정도 뿌려주는 물시유 단계와; 상기 단계 후에 플랫스크린인쇄기 또는 로터리인쇄기를 통하여 1 내지 4회 인쇄하는 단계와; 상기 단계 후에 에어리스 스프레이(Airless Spray)와 디스크(Disc)시유기로 200 ∼ 300g의 물과 첨가제를 시유하여 계단용타일 위에 도포하여 주는 단계와; 상기 단계 후에 건조기에서 80℃의 온도로 건조시킨 후, 자연상태에서 4시간 이상 보관하여 소성시키도록 하는 단계로 이루어진다.

그리고, 상기 인쇄된 계단용타일을 소성하는 경우, 0.001 ∼ 0.5%의 낮은 흡수율과, 400 ∼600Kg/㎏의 기계적강도를 유지하기 위하여 1100℃ ∼ 1300℃온도와 60 ∼ 90분의 소성시간으로 소성하도록 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

우선, 도 3은 본 발명에 따른 계단용 타일 제조방법을 보인 흐름도이고, 도 4는 본 발명에 따른 계단용 타일을 제조하기 위한 금형구조를 보인 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 계단용 타일 제조용 금형을 사용하여 계단용 타일을 성형하는 상태를 보인 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 계단용 타일의 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 계단용 타일의 계단에 적용한 상태를 보인 도면이다.

본 발명의 계단용타일(A)의 구성을 보면, 장석 30∼40중량%, 고령토 10∼20중량%, 점토 20∼30중량%, 백토 10∼20중량%, 활석 3∼5중량% 및 강도보강재 5∼10중량%를 정량하여 일정량의 물과 함께, 분쇄기에 투입하여 분쇄하고, 이러한 분쇄물을 슬립상태로 만들어 분무건조기를 통하여 건조시켜 형성한 과립, 입자상태의 소지파우더를 홈형성용돌기(106) 및 굴곡면(104)을 갖는 상부금형(100)과 저면돌기용홈(114)을 갖는 하부금형(110)의 상,하부공간부(102)(112)에 투입하여 성형하고, 건조하여 전면에 굴곡면(126)을 형성하고, 상부면에 다수의 상부홈(122)을 형성하며, 저면에는 저면돌기(124)를 형성하여 이루어진다.이러한 계단용타일에서 상기 강도보강재로는 본 발명의 출원 전부터 타일용 강도 보강재로서 사용되던 통상적인 모든 물질을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 도석 등을 사용할 수 있다. 한편, 상기 슬립 상태라 함은 고체 상태의 작은 입자가 물에 균일하게 고농도로 분산되어 있는 액체 상태를 지칭하는 것으로, 본 발명의 명세서에서는 "본 발명에 의한 계단용타일의 상기 원료 분쇄물이 물에 균일하게 고농도로 분산되어 있는 액체 상태"를 지칭하는 의미로 사용되었다.또한, 상기 소지파우더라 함은 KS L1001의 정의에 따라 "타일의 성형에 사용되는 과립 상태의 파우더"를 지칭하는 것으로, 본 발명의 명세서에서는 "본 발명에 의한 계단용 타일의 성형에 사용되는 과립, 입자상태의 파우더 물질(슬립 상태의 원료 분쇄물이 건조된 과립, 입자 상태의 파우더 물질)"을 지칭하는 의미로 사용되었다.

이하, 본 발명의 계단용타일의 제조방법을 살펴 보도록 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 장석 30∼40%, 고령토 10∼20%, 점토 20∼30%, 백토 10∼20%, 활석 3∼5% 및 기타 강도보강재 5∼10%의 조합비로서 정량하여 일정량의 물과 함께 분쇄기에 투입하도록 한다.(S10)

그리고, 상기 단계 후에 상기 혼합원료를 분쇄하여 슬립상태로 만들도록 한다.(S20)

그리고, 상기 혼합원료를 분쇄하여 슬립상태로 만들 때, 230메쉬(mesh)망에서 1%이하로 잔류되는 크기로 분쇄하도록 한다.

그리고, 상기 단계 후에 분쇄된 슬립중에 함유된 수분을 분무건조기를 통하여 건조시켜 과립, 입자상태의 소지파우더를 만들도록 한다.(S30)

상기 슬립을 분무기로 건조할 때, 잔여수분이 5 ∼ 7%가 되도록 건조한다.

한편, 상기 과립,입자상태의 소지파우더에 무기안료를 투입하여 혼합기에 균일하게 혼합된 색소지 파우더를 제조하도록 할 수 있다.(S40)

그리고, 상기 단계 후에 상부공간부(102)에 굴곡면(104)과 홈형성용돌기(106)를 갖는 상부금형(100) 및 하부공간부(112)에 저면돌기용홈(114)을 갖는 하부금형(110)을 제작하도록 한다.(S50)

상기 단계 후에 상기 상,하부금형(100)(110)의 상,하부공간부(102)(112)에 상기 소지파우더를 투입하여 일정 압력을 가하여 계단용타일(120)을 성형한 후, 건조시키도록 한다.(S60)(S70)

상기 계단용타일(120)의 성형시, 350 ∼ 500Kg/㎠의 압력으로 가압하여 성형하도록 한다.

상기 계단용타일(120)을 건조할 때, 잔여수분이 0.5%이하로 유지하고, 건조기에서 인출되는 계단용타일(120)의 온도가 40 ∼ 100 ℃가 되도록 하는 것이 바람직 하다

상기 단계 후에 상기 계단용타일(120)에 문양 및 형상을 부여하기 위하여 상부금형에 문양을 가공하도록 한다.(S80)

상기 계단용타일(120)에 인쇄 또는 모양을 부여 하는 경우, 계단용타일(120)에 색소지파우더를 투입하여 분상기 또는 믹서조정기를 통하여 문양을 직접 성형하도록 하거나, Fe, Cr, Co, V, Ni, Mn, Ru 등이 수용성 무기안료를 사용하여 평판스크린 혹은 로터리인쇄기를 통하여 인쇄하여 타일속으로 침투되도록 한다.

상기 수용성무기안료 인쇄는, 50 ∼ 70g의 물을 사용하여 1내지 2회정도 뿌려주는 물시유 단계(S81)와; 상기 단계 후에 플랫스크린인쇄기 또는 로터리인쇄기를 통하여 1 내지 4회 인쇄하는 단계(S82)와; 상기 단계 후에 에어리스 스프레이와 디스크시유기로 200 ∼ 300g의 물과 첨가제를 시유하여 계단용타일(120) 위에 도포하여 주는 단계(S83)와; 상기 단계 후에 건조기에서 80℃의 온도로 건조시킨 후, 자연상태에서 4시간 이상 보관하여 소성시키도록 하는 단계(S84)로 이루어진다.

그리고, 상기 단계 후에 인쇄된 계단용타일(120)을 1100 ∼ 1300℃ 범위의 온도로 소성하도록 한다.(S90)

그리고, 상기 인쇄된 계단용타일(120)을 소성하는 경우, 0.0 ∼ 0.5%의 낮은 흡수율을 유지하기 위하여 400 ∼600Kg/㎏의 기계적강도를 유지하기 위하여 60 ∼ 90분의 소성시간으로 소성하도록 한다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 소성된 계단용타일(120)은, 연마해서 한 장으로 시공하거나 절단하여 시공하도록 한다.

따라서, 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 계단용 타일 및 그 제조방법을 사용하게 되면, 계단을 시공하는 데 있어서, 콘크리트 혹은 천연대리석을 시공하는 대신에 천연대리석 보다 고광택, 고품질의 제품으로 시공이 간편하여 계단의 면적을 틈새없이 한 장으로 한 번에 시공할 수 있고 굴곡면과 홈부를 형성하여 기능성을 크게 보강시킨 큰 타일을 제조하여 계단의 시공비를 저감하고 폐수발생을 방지하고, 시공을 간단하게 하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 종래의 콘크리트시공을 나타내는 흐름도이고,

도 2는 종래의 천연대리석 시공을 나타내는 흐름도이고,

도 3은 본 발명에 따른 계단용 타일 제조방법을 보인 흐름도이고,

도 4는 본 발명에 따른 계단용 타일을 제조하기 위한 금형구조를 보인 도면이고,

도 5는 본 발명에 따른 계단용 타일 제조용 금형을 사용하여 계단용 타일을 성형하는 상태를 보인 도면이고,

도 6은 본 발명에 따른 계단용 타일의 사시도이고,

도 7은 본 발명에 따른 계단용 타일의 계단에 적용한 상태를 보인 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 상부금형 102 : 상부공간부

104 : 굴곡면 106 : 홈성형용돌기

110 : 하부금형 112 : 하부공간부

114 : 저면돌기용홈 120 : 계단용타일

122 : 상부홈 124 : 저면돌기

126 : 굴곡면 A : 계단

S1 ∼ S5 : 콘크리시공에 의한 계단 형성 단계

S5 ∼ S6 : 천연대리석시공에 의한 계단 형성 단계

S10 ∼ S90 : 본 발명에 의한 계단용 타일 제조 단계

Claims (11)

1. 바닥에 부착하는 타일로서,

   장석 30∼40중량%, 고령토 10∼20중량%, 점토 20∼30중량%, 백토 10∼20중량%, 활석 3∼5중량% 및 강도보강재로서의 도석 5∼10중량%를 정량하여 일정량의 물과 함께 분쇄기에 투입하여 분쇄하고,

   상기 분쇄물을 슬립상태로 만들어 분무건조기를 통하여 건조시켜 형성한 과립, 입자상태의 소지파우더를 홈형성용돌기(106) 및 굴곡면(104)을 갖는 상부금형(100)과 저면돌기용홈(114)을 갖는 하부금형(110)의 상,하부공간부(102)(112)에 투입하여 성형하고, 건조하여 전면에 굴곡면(126)을 형성하고, 상부면에 다수의 상부홈(122)을 형성하며, 저면에는 저면돌기(124)를 형성하는 것을 특징으로 하는 계단용 타일.
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