KR100514823B1 - 건축용 천연벽지 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축용 천연벽지 제조방법에 관한 것으로, 생석회 및 황토와 함께 맥반석을 소정 비율로 혼합시킨 몰탈 원료를 도배하기 좋게 소정 크기로 절단된 종이 또는 천재질의 원단 벽지에 도포시켜 제품 형성함으로서, 시멘트 바닥이나 벽면에 시공하는 통상의 벽지에서는 기대할 수 없었던 세균 발생의 억제 및 탈취기능을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 이에 대한 천연벽지의 제조방법은 소결배합재료인 생석회 40-50 중량%와 정화항균작용을 갖는 황토 35-45 중량%와 함께 인체면역능력을 갖는 맥반석 5-15 중량%를 혼합시킨 분체 혼합물인 몰탈을 물에 혼합시키고, 바닥 또는 벽면에 도배하게 좋게 소정의 크기로 절단된 종이 또는 천재질의 원단인 벽지를 상기 혼합물이 채워진 침전조에 함침하여 도포시키며, 제품 형태가 반듯하게 유지될 수 있게 건조기를 이용하여 상기 혼합물 몰탈이 도포된 벽지를 강제로 건조시켜 제품 완성시키는 것을 특징으로 한다.

Description

건축용 천연벽지 제조방법 {A Manufacturing Method Of Naturnal Material Compound For Construction}

본 발명은 생석회 및 황토와 함께 맥반석을 소정 비율로 혼합시킨 몰탈 원료를 도배하기 좋게 소정 크기로 절단된 종이 또는 천재질의 원단 벽지에 도포시켜 제품 형성함으로서, 시멘트 바닥이나 벽면에 시공하는 통상의 벽지에서는 기대할 수 없었던 세균 발생의 억제 및 탈취기능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 건강에 유익한 건축용 천연벽지 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 주택이나 아파트 등의 바닥 및 벽면의 마감재료로 사용되는 시멘트 몰탈은 시멘트, 모래, 자갈이 1:3:1의 비율로 이루어진 혼합물에 수분을 가하여 형성된다.

이러한 시멘트 몰탈은 시간의 흐름에 따라 건조수축이 커져서 수축에 의한 균열이 발생되며, 이로 인하여 접착력이 약화되고 콘크리트와 마감재의 열팽창계수 차이에 의하여 마감재가 콘크리트 바닥으로부터 박리되는 현상이 나타나는 문제점이 있다.

또한 시멘트가 갖는 강한 알칼리성의 독성으로 인하여 인체건강상 해로울 뿐만 아니라, 시멘트 바닥면이 평활도를 확보하지 못함으로써 그 바닥면 위에 놓여진 가구들이 비틀거리거나 변형되는 문제점이 대두되고 있다.

이와 같은 시멘트 몰탈의 균열을 감소시키고 알칼리성의 독성을 억제하며 인체건강상 유익한 주거용 건축물의 바닥재 및 벽면재를 제공하기 위해, 대한민국 특허공개 제2001-0025367호에서는 콘크리트 또는 시멘트층 위에 대나무숯이나 황토 및 천연소재를 혼합하여 1개의 층으로 시공하거나 여러 층으로 분리하여 시공된 건강주택 시공방법 및 건축자재가 소개되었다.

그러나 위와 같은 건축용 몰탈 마감재료는 기존의 시멘트 몰탈에 천연소재를 혼합하여 사용자의 건강상의 유익함을 꾀하였으나, 시멘트가 갖는 강한 알칼리성의 독성으로 인한 문제점을 해결하는 데에는 부족함이 있었다.

또한 여러 가지 소재의 사용에 의한 팽창의 불균질성으로 인하여 시멘트 몰탈의 건조수축으로 인한 균열을 충분히 제어할 수 없다는 문제점도 해결되지 못하고 있는 실정이다.

즉, 종래의 시멘트 몰탈은 시간의 흐름에 따라 건조수축이 커져서 수축에 의한 균열이 발생되며, 이로 인하여 접착력이 약화되면서 콘크리트와 마감재의 열팽창계수 차이에 의하여 마감재가 콘크리트 바닥면으로부터 박리되는 현상이 나타나고, 시멘트가 갖는 강한 알칼리성의 독성으로 인하여 인체에 대한 유해성이 심각한 문제점으로 대두되고 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 개발된 것으로, 강한 알칼리성 독성의 시멘트 대신에 상대적으로 건강에 유익한 생석회와 함께 독소제거 정화작용이 우수한 황토와 탈취 및 면역기능을 활성화시키는 맥반석 등을 혼합시킨 분체 혼합물을 인체에 유익한 천연벽지로 제품 형성하여, 시멘트 바닥이나 벽면에 시공하는 통상의 벽지에서는 기대할 수 없었던 세균 발생의 억제 및 탈취기능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 건강에 유익한 건축용 천연벽지 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건축용 천연벽지 제조방법은, 소결배합재료인 생석회 40-50 중량%와 정화항균작용을 갖는 황토 35-45 중량%와 함께 인체면역능력을 갖는 맥반석 5-15 중량%를 혼합시킨 분체 혼합물인 몰탈을 물에 혼합시키고, 바닥 또는 벽면에 도배하게 좋게 소정의 크기로 절단된 종이 또는 천재질의 원단인 벽지를 상기 혼합물이 채워진 침전조에 함침하여 도포시키며, 제품 형태가 반듯하게 유지될 수 있게 건조기를 이용하여 상기 혼합물 몰탈이 도포된 벽지를 강제로 건조시키고, 건조된 벽지의 이면에 접착제를 풀칠하여 제품 완성시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 천연벽지에 원료로 사용되는 몰탈 조성물은 알칼리성 독성이 강한 시멘트 대신에 생석회와 황토를 기본으로 맥반석을 포함하여 혼합된 분체 화합물에 내구성과 물성강도를 증진시키는 충진재와 혼화재를 적정비율로 혼합하여 이루어진다.

우선, 생석회(Quicklime)는 잘 알려져 있는 바와 같이 점결력을 부여하고 쉽게 양생되게 하는 목적으로 사용되며 흡습성이 강하여 수분을 흡수하는 성질이 있는데, 수화반응시 강알칼리성인 수산화칼슘 Ca(OH)₂을 생성하는데 이는 황토에 함유된 적당량의 실리카 성분과 결합하여 불용성 규산칼슘 수화물을 형성하는 포졸란반응을 형성하며, 이러한 포졸란반응에 의하여 생석회가 도포되는 본 발명의 천연벽지는 인체에 유해한 알칼리성 물질을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

그리고 생석회가 수화반응을 일으킬 때 체적팽창을 야기하게 되는데, 여기에 황토를 첨가하게 되면 물과 반응할 때 각 입자간의 응집현상으로 인해 약 6%의 체적감소가 일어나게 되며, 이들 양자간의 수축 팽창이 적절하게 조절됨으로서 건조수축에 의한 균열을 제어할 수 있게 된다.

그리고 석회의 수화반응 결과 생성된 Ca(OH)₂가 포졸란 활성을 가진 황토중의 실리카 성분과 포졸란반응을 일으켜 형성되는 규산칼슘 수화물은 밀실한 몰탈을 구현함으로서 수축의 여지를 없애 수축 균열방지의 역할을 하게 된다.

또한 생석회는 포졸란반응에 유리하도록 산화칼슘 CaO의 함량이 93% 이상이고, SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃와 같은 불순물의 함량이 3.2% 이하이며, CO₂ 함량이 2.0% 이하인 고품질로 10-70㎜ 내외의 입도인 것을 사용함에 바람직한데, 특히 20㎜ 내지 50㎜의 입도가 본 발명의 천연벽지로 가장 적당하다.

그리고 황토의 경우, 효소성분인 카탈라제, 디페놀, 옥시다아제, 사카라제 및 프로테아제 등이 포함되어 있어 독소제거, 분해력, 비료요소 및 정화작용의 역할을 하게 되며, 본 발명의 천연벽지에 사용되는 입도는 100-350 mesh 내외에서 특히 250 mesh로 분쇄된 것이 바람직하다.

특히, 황토는 그 성분중 규소와 규소의 복합체인 운모(Mica)에 의해 다량의 산화규소가 풍부하게 포함되어 있으므로 원적외선의 방출량이 93% 이상에 달하며, 원적외선은 인체에 흡수되면 생체분자가 공명 공진되어 열에너지를 촉진하므로 탈취 및 항균효과가 있으며, 그밖에 피로회복 및 노폐물 배출 등의 기능을 하게 된다.

그리고 맥반석의 경우도 인체세포의 활동을 자극함으로서 인체의 질병에 대한 면역능력의 향상 및 노후된 부위의 자생력을 증진시키는 원적외선 소재로 첨가된다.

한편, 본 발명의 천연벽지가 함침되어 도포되는 몰탈은 여러 시험의 결과 바닥이나 벽지에 시공된 후에 발생되는 인체에 유해한 균이나 암모니아가스를 최소화시킬 수 있는 조성비율을 보면, 생석회 40-50 중량%와 황토 35-45 중량%를 기본으로 맥반석(경우에 따라서는 옥가루도 무방)를 5-15 중량% 정도의 분체 혼합물로 이루어지며, 이러한 분체 혼합물에 기계적 성질과 강도를 증대시키기 위한 충진재와 함께 수밀성 및 내구성을 증진시키기 위해서는 혼화제가 사용 첨가됨이 바람직하다.

아울러 본 발명의 천연벽지에 도포되는 몰탈에 사용되는 충진재로는 규산질 광물과 같은 반응성 골재는 물론, 소털이나 돼지털과 같은 가축모 및 전통적으로 사용된 지푸라기 등을 별다른 제한 없이 사용할 수 있는데, 이들 충진재는 2-5㎝ 내외로 잘게 절단시켜 사용됨이 바람직하다.

또한, 이들 충진재를 과다하게 사용하면 제품의 강도가 저하되므로 사용된 원료의 종류 및 용도에 따라 적절히 선택하는 것이 바람직하며, 특히 가축모의 경우에 총중량을 기준으로 0.1 중량% 이하로 하고, 반응성 골재의 경우에는 20-30 중량%의 범위 내에서 사용함이 바람직하다.

이와 같이 조성되어 원단 벽지에 도포되는 본 발명에 따른 혼합물 몰탈은 우선, 바닥 또는 벽면에 도배하게 좋게 소정의 크기로 절단된 종이 또는 천재질의 원단인 벽지를 상기 혼합물이 채워진 침전조에 함침하여 도포시키는 단계를 거치며, 이러한 단계는 통상의 시멘트 바닥이나 벽면에 시공하는 벽지에서는 기대할 수 없었던 세균 발생의 억제 및 탈취기능이 부여되도록 한다.

아울러 본 발명의 천연벽지 원단으로 사용되는 벽지는 통상의 종이 또는 천재질을 사용하게 되는데, 특히 천재질의 벽지는 광목이나 실크는 물론 본 발명의 몰탈이 도포될 수 있으면 다양하게 적용 가능함은 물론이다.

그리고 본 발명에 따른 혼합물 몰탈이 함침 도포된 원단 벽지는 사용시 제품 형태가 반듯하게 유지될 수 있도록 건조기를 이용하여 강제로 건조시키는 단계를 거치며, 이때 벽지를 건조 전의 몰탈의 도포단계에서 미리 도배하기 좋은 소정의 크기로 절단함이 바람직하나, 경우에 따라서는 강제 건조시킨 후에 원하는 제품 크기로 절단하여 유통시킬 수도 있음은 물론이다.

그리고 건조된 벽지의 이면에 접착제가 미리 도포 또는 부착되어 바닥 또는 벽면에 시공할 때에 별도의 풀칠작업 없이 이면지를 제거시켜 그대로 편리하게 사용할 수 있으며, 접착제를 미리 도포 또는 부착시키지 않는 제품 형태에서는 별도로 풀칠 작업하여 사용하게 할 수도 있다.

한편, 이와 같은 작업과정을 통해 제조되는 본 발명의 천연벽지에 사용된 몰탈에 대한 항곰팡이시험 결과, 도 1a 및 도 1b의 사진 및 결과표에서 알 수 있는 바와 같이 시료인 몰탈에서 균의 성장을 인지할 수 없었으며, 이는 결과적으로 본 발명에 의한 천연벽지를 건물의 바닥 또는 벽면에 시공할 경우 인체에 유해한 균의 발생을 획기적으로 억제시킬 수 있을 것으로 판단된다.

또한 본 발명의 천연벽지에 사용된 몰탈에 대한 암모니아가스 농도시험 결과, 도 2a 및 도 2b의 그래프 및 결과표에서도 알 수 있듯이 본 발명에 따른 몰탈이 첨가된 시료가 첨가되지 않은 시료에 비해 상대적으로 탈취효과가 우수하여 암모니아가스의 농도가 절반 이상으로 줄어든 것을 알 수 있으며, 이 역시 본 발명에 의한 천연벽지를 건물의 바닥 또는 벽면에 시공할 경우 인체에 유해한 가스를 획기적으로 탈취하여 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 제조방법에 의한 건축용 천연벽지는, 생석회 및 황토와 함께 맥반석을 소정 비율로 혼합시킨 몰탈 원료를 도배하기 좋게 소정 크기로 절단된 종이 또는 천재질의 원단 벽지에 도포시켜 제품 형성함으로서, 시멘트 바닥이나 벽면에 시공하는 통상의 벽지에서는 기대할 수 없었던 세균 발생의 억제 및 탈취기능을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 이는 결과적으로 환경 친화적인 본 발명의 천연벽지로 실내공간을 장식하여 각종 현대인에게 나타나는 질병을 치유하는데 상당한 효과가 있을 것으로 기대된다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 천연벽지에 도포되는 분체 화합물인 몰탈에 대한 항곰팡이시험 사진 및 결과표.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 천연벽지에 도포되는 분체 화합물인 몰탈에 대한 암모니아가스 농도시험 그래프 및 결과표.

Claims (1)

1. 소결배합재료로 20-50㎜ 내외의 생석회 40-50 중량%와 입도가 100-350mesh 내외로서 정화항균작용을 갖는 황토 35-45 중량%와 함께 인체면역능력을 갖는 맥반석 5-15 중량%를 혼합시킨 분체 혼합물인 몰탈을 물에 혼합시키고, 바닥 또는 벽면에 도배하게 좋게 소정의 크기로 절단된 종이 또는 천재질의 원단인 벽지를 상기 혼합물이 채워진 침전조에 함침하여 도포시키며, 제품 형태가 반듯하게 유지될 수 있게 건조기를 이용하여 상기 혼합물 몰탈이 도포된 벽지를 강제로 건조시켜 제품 형성시키는 것을 특징으로 하는 건축용 천연벽지 제조방법.