KR100520431B1 - 음이온 발생 타일 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음이온 발생 물질이 함유된 음이온 발생 타일 및 이의 제조방법에 관한 것으로 본 발명은 타일 소지로 제조되는 타일 본체와 상기 타일 본체의 상부에 형성되며, 천연 음이온 파우더가 함유된 유약층을 포함하는 것을 특징으로 하는 음이온 발생기능을 갖는 타일을 제공한다. 본 발명은 음이온을 발생하는 것으로 알려진 1종 이상의 천연 광물을 분쇄한 파우더인 천연 음이온 파우더를 타일의 유약에 적용하여 음이온 발생기능을 갖는 타일을 제조함으로써 타일에서 발생되는 다량의 음이온에 의해 인체조직이 각종 질병에 대한 인체의 저항력을 증진시키고 신진대사를 촉진시켜 줄 뿐 아니라 항상 쾌적한 환경에서 일상생활을 영위할 수 있게 되므로 스트레스 해소와 함께 원기상승 및 질병에 대한 저항력을 배가할 수 있게 되어 건강한 삶을 영위할 수 있게 되는 등의 유용한 효과를 제공한다.

Description

음이온 발생 타일 및 이의 제조방법{Anion generation tile and process for the preparation thereof}

본 발명은 음이온 발생기능을 갖는 타일 및 이에 대한 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타일에 도포되는 유약에 음이온 발생기능을 갖는 광물질들로 이루어진 분말을 첨가하여 자연스럽게 다량의 음이온이 발생되도록 고안된 음이온 발생기능을 갖는 타일과 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적인 내장 및 바닥타일은 타일 소지로 이루어진 타일 본체 위에 장석, 고령토, 카올린, 석회석, 알루미나, 규석 등으로 이루어진 유약을 입힌 후 고온에서 소성되어 제조되는데 이렇게 제조된 일반적인 타일은 내장 및 바닥에 시공될 때 타일이 가지는 기능 외에는 다른 기능을 갖지 못하고 있는 실정이다.

또한 종래의 일반타일은 유약을 입힌 후 그 위에 디자인을 입히는 프린트를 하고 소성시켜 타일을 제조하기도 하는데, 이는 타일이 가지고 있는 일반적인 기능에 미관을 수려하게 하는 기능을 추가하는 것 외에 인체에 유익한 기능을 가지고 있지 못한 것이 현 분야의 타일 분야의 기술이라 할 수 있다.

본 발명은 과거의 순수하고 오염되지 않은 자연에서 공급되었던 신선하고 건강에 좋은 공기를 마실 수 없게 된 현대의 환경조건을 개선하기 위하여 이루어진 것으로서, 계속적으로 증가하고 있는 자동차의 배기가스, 공장매연, 인공 화학물질과 오염된 하천 등 이러한 여러 가지의 환경이 양이온을 증식시키는 가장 큰 원인이 되고 있으며 이런 원인으로 인해 음이온은 급격히 감소하였고 이와 반대로 양이온은 급격히 증가함으로써 자연적으로 음이온 밸런스는 깨지고 있는 현대의 환경을 개선하기 위한 것이다.

따라서 일반적인 타일에 음이온이 발생되는 물질을 적용하여 인체에 유익한 음이온 발생타일을 제조함으로써 인체의 원기상승과 질병에 대한 저항력 증가 등 다량의 음이온 발생에 따른 건강증진의 효과를 얻을 수 있으며 건강한 일상생활을 영위할 수 있게 한 음이온 발생 타일을 제공함이 그 주된 과제라 할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 타일 소지로 제조되는 타일 본체와 상기 타일 본체의 상부에 형성되며, 천연 음이온 파우더가 함유된 유약층을 포함하는 것을 특징으로 하는 음이온 발생기능을 갖는 타일을 제공한다.

또한 본 발명은 상술한 바와 같은 음이온 발생기능을 갖는 타일의 제조방법으로서,

(a) 타일 소지를 성형하여 타일 본체를 제조하는 단계;

(b) 상기 타일 본체의 표면에 천연 음이온 파우더가 함유된 유약을 도포하는 단계; 및

(c) 상기 유약이 도포된 타일 본체를 1000∼1220℃의 소성온도에서 20∼70분의 소성시간 동안 소성하여 제조하는 것을 특징으로 하는 음이온 발생기능을 갖는 타일의 제조방법을 제공한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 타일의 제조방법에 있어서, 천연 음이온 파우더는 유약에 3∼10중량% 첨가되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 음이온 발생 타일을 도시한 것으로서, 본 발명에 따른 음이온 발생 기능을 갖는 타일은 타일 소지를 이용하여 성형 제조되는 타일 본체(1)와 상기 타일 본체(1)의 상부에 도포한 후 소성시켜 제조되는 천연 음이온 파우더가 함유된 유약층(2)으로 구성되어 있음을 알 수 있다.

상기 타일 본체(1)는 일반적으로 타일 제조 분야에 널리 알려진 기술을 이용하여 제조되는 것으로서 특별한 제한없이 이용가능하며, 간단하게 설명하면, 점토 등으로 이루어진 타일 소지를 습식법 내지 건식법으로 성형한 후 압축하는 방법으로 제조된다.

또한, 상기 천연 음이온 파우더가 함유된 유약층(2)은 상기 타일 본체(1)에 천연 음이온 파우더가 혼합된 유약을 도포한 후에 고온으로 소성하여 제조될 수 있다. 여기서, 유약은 본 발명이 속하는 타일 제조 분야에서 널리 이용되고 있는 유약이라면 아무런 제약없이 사용가능하다.

또한, 상기 천연 음이온 파우더는 음이온을 방출하는 광물 1종 이상이 혼합된 파우더를 의미하는 것으로서, 천연 음이온 파우더를 제조하기 위하여 사용되는 음이온 방출 광물질로는 일라이트, 토르말린, 제노타임, 제올라이트, 맥반석 등과 같이 음이온을 방출하는 광물질로 알려진 것은 널리 제한없이 이용할 수 있다.

이어서, 본 발명에 따른 음이온 발생 타일의 제조방법에 대한 흐름도를 도시한 도2를 통하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 음이온 발생 타일의 제조방법의 첫 번째 단계는 타일 본체의 제조단계(S100)이다.

상기 타일 본체 제조단계(S100)는 함수규산반토를 주성분으로 하는 점토를 주성분으로 하는 타일 소지를 성형, 건조하는 단계를 의미한다.

상기 성형 방법에는 습식과 건식이 있고, 습식은 소지를 균일한 플라스틱(Plastic)상태로 반죽하여 찍어내는 압출법과 형틀에 넣어 형성하는 방식을 말한다.

건식은 소지재를 건조분말로 하여 여기에 약간의 습기를 주어 형틀에 넣고 가압 성형하는 방식을 의미하며, 건식에 의해 제조된 타일 본체는 소지가 치밀하여 표면은 평활하고, 모서리는 정확하게 되며 얇아도 비교적 강한 타일이 제조된다는 특징을 가지고 있다.

본 발명에서는 습식 내지 건식에 의한 성형 모두 다 이용가능하다.

일반적으로 타일 본체는 상술한 바와 같은 방법을 통하여 제조 가능하나, 필요에 따라서는 유약을 도포한 후에 고온에서 1차 소성한 제품을 본 발명에서는 천연 음이온 파우더를 함유하는 유약층을 형성하기 위한 타일 본체로 이용할 수 있다. 이와 같이 타일 본체 제조 단계(S100)에서 소성을 포함하는 경우는 바닥 타일보다는 주로 내장 타일을 제조하는 경우이다.

다음 단계로는 상술한 타일 본체 제조 단계(S100)에서 제조된 타일 본체의 상부에 음이온 천연 파우더를 함유한 유약을 도포하는 유약 도포 단계(S200)이다.

상기 유약 도포 단계(S100)은 장석, 고령토, 카올린, 석회석, 알루미나, 규석 등으로 이루어진 일반적인 유약에 천연 음이온 파우더를 혼합하고, 이 천연 음이온 파우더가 혼합된 유약을 낙하식 시유설비 내지 분사식 시유설비를 이용하여 도포하는 단계를 의미한다.

천연 음이온 파우더를 함유한 유약의 도포에 있어서 일반적인 타일 제조에서 사용되는 도포 방식, 도포 규격이라면 모두 적용가능하며, 특히 본 발명에서는 내장타일의 경우 비중 1600∼1850, 30∼60gr/200×250㎜규격기준으로 도포하며, 바닥타일의 경우는 비중 1500∼1750, 20∼40gr/200×200㎜규격기준으로 도포한다.

상기 음이온 천연 파우더는 음이온을 방출하는 광물 1종 이상이 혼합된 파우더를 의미하는 것으로서, 천연 음이온 파우더를 제조하기 위하여 사용되는 음이온 방출 광물질로는 일라이트, 토르말린, 제노타임, 제올라이트, 맥반석 등과 같이 음이온을 방출하는 광물질로 알려진 것은 널리 제한없이 이용할 수 있다.

상기 음이온 천연 파우더와 유약은 혼합비율은 특별한 제한을 받지 아니하나, 바람직하게는 음이온 천연 파우더가 3 내지 10중량% 첨가되는 것이 바람직하다. 그 이유는 음이온 천연 파우더의 양이 3중량% 미만인 경우에는 충분한 양의 음이온이 발생되지 아니하며, 10중량%를 초과하는 경우에는 상대적으로 유약의 함량이 적어져 유약의 본래의 목적을 달성할 수 없기 때문이다.

다음 단계는 본 발명에 따른 음이온 발생 타일 제조의 마직막 단계로서 소성 단계(S300)이다.

상기 소성 단계(S300)는 유약 도포 단계(S200)에서 타일 본체에 천연 음이온 파우더를 함유한 유약을 도포한 것을 연속소성가마인 롤로허스킬른과 같은 가마에서 1000∼1220℃의 소성온도에서 20∼70분의 소성시간 동안 소성하는 단계를 의미한다.

상술한 소성 조건은 내장 타일 내지 바닥 타일의 제조에 범용적으로 적용할 수 있으나, 내장 타일의 경우 1000∼1100℃의 소성온도로 20∼60분 소성하며 바닥 타일인 경우는 1150∼1220℃의 소성온도로 30∼70분의 소성시간으로 소성하는 것이 바람직하다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 후술하는 실시예에 의해 본 발명의 제한되는 것이 아님은 명백하다.

<실시예 1>

내장 타일 제조

타일 소지를 2090톤 프레스로 단위 면적 당 260kg/cm²의 압력으로 가압 성형하여 타일 본체를 제조한 다음 이를 소성 가마에서 1100℃의 소성 온도에서 소성 시간 35분으로 1차 소성을 한 후에 이 1차 소성품 위에 일라이트 10%, 토르말린 10%, 제노타임 80%로 이루어진 천연 음이온 파우더를 3중량% 첨가한 유약을 도포한 후에 이 시유품을 1040℃의 소성온도, 소성시간 30분으로 2차 소성하여 본 발명에 따른 음이온 발생 내장 타일을 제조하였다.

바닥 타일 제조

타일 소지를 1500톤 프레스로 단위 면적 당 220kg/cm²의 압력으로 가압 성형하여 타일 본체를 제조한 다음 이를 드라이어에서 건조한 후에 이 성형품 위에 일라이트 10%, 토르말린 10%, 제노타임 80%로 이루어진 천연 음이온 파우더를 3중량% 첨가한 유약을 도포한 후에 이 시유품을 1180℃의 소성온도, 소성시간 45분으로 소성하여 본 발명에 따른 음이온 발생 바닥 타일을 제조하였다.

음이온 발생 자체 측정시험

상술한 바와 같이 제조된 본 발명에 따른 내장 타일과 바닥 타일에 대하여 접지식 이온 테스터를 사용하여 타일에서 방출되는 음이온의 개수를 기존 일반타일과 비교 측정하였다. 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

구 분 측정횟수	음이온 발생내 장 타 일	음이온 발생바 닥 타 일	일 반 타 일
	음이온개수(ion/cc)	음이온개수(ion/cc)	음이온개수(ion/cc)
1	1423	1168	128
2	1445	896	300
3	1207	990	410
4	1303	767	600
5	1200	864	384
6	1295	1030	150
7	1340	990	208
8	1410	1020	150
9	1440	1050	384
10	1385	896	224
평균개수(ion/cc)(최대최소값 제외)	1350	967	351
비 고	*접지식 음이온 테스터사용 측정 *천연 음이온 파우더 3중량%첨가 시편

상기 표 1에서 보는 바와 같이 소성온도가 바닥 타일에 비해 낮은 내장타일에서 평균 1350ion/cc의 음이온이 나왔으며 다소 소성온도가 높은 바닥타일을 측정한 결과도 평균 967ion/cc의 음이온이 다량으로 측정되었다. 음이온 발생 내장 타일의 음이온 방출개수가 일반타일에 비해 약 3.8배 가량 높게 나타났으며 바닥타일은 약 2.8배의 음이온이 측정되었다. 이는 측정방법에 있어서 약간의 차이는 있을 수 있으나 삼림지역에서의 음이온 방출개수가 1500∼2000ion/cc라고 한다면 이에 상응하는 음이온의 개수가 방출된다고 볼수 있다. 그리고 일반가정에서 측정했을 때 0∼200ion/cc의 음이온이 방출된다고 볼 때 음이온 발생 내장, 바닥 타일이 시공되어 있음을 가정한다면 음이온발생으로 인한 효과는 배가되며 인체의 생리작용을 좋게 함은 물론 우리 몸의 신진대사를 촉진시켜주는 기대효과를 가질 수 있게 된다.

<실시예 2>

상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 본 발명에 따른 음이온 발생 내장 타일과 바닥 타일을 제조하였으며, 다만 본 실시예에서는 천연 음이온 파우더의 첨가비율에 따라 발생되는 음이온의 개수를 비교측정하기 위하여 천연 음이온 파우더의 첨가 함량을 10중량%까지 조절하면서 제조한 후에 그 결과를 측정한 것으로서 결과는 하기의 표 2에 나타내었다.

구 분 첨가비율	내 장 타 일	바 닥 타 일
	음이온 발생개수(ion/cc)	음이온 발생개수(ion/cc)
0중량%(일반타일)	432	308
3중량%	1350	967
5중량%	1816	1300
7중량%	1913	1398
9중량%	1989	1601
10중량%	2139	1685
비 고	*위 측정 음이온의 개수는 10회의 측정 중 최대, 최소값을 제 외한 평균값임

상기 표 2로부터 음이온 첨가비율이 증가함에 따라 그 음이온의 발생개수 또한 증가되는 것을 알 수 있다. 천연 음이온 파우더가 첨가되지 않은 일반 타일을 보면 무기소재인 점을 감안하여 약 300∼400ion/cc의 음이온이 발생되지만, 3중량%이상 첨가하게 되면 음이온의 발생개수가 현저하게 증가되며 이러한 특징을 가지는 음이온 발생 기능성 타일을 벽과 바닥에 모두 적용하게 되면 음이온이 가지고 있는 뛰어난 기능과 효과를 배가할 수 있으며 인체세포의 신진대사 촉진과 최적의 이온 밸런스에 의해 신체의 컨디션을 좌우할 수 있게 된다.

또한 상기와 같이 발생하는 음이온으로 인해 우리 몸이 산소와 영양소 흡수를 원활하도록 돕고 노폐물 배출을 쉽게 하며 세포를 활성화시킨다. 즉 인체의 생리작용을 좋게 함으로써 인간이 본래 갖고 있는 자연 치유력을 높이는 작용을 하게 된다. 그리고 오염되지 않은 순수한 양질의 공기로서 최근에 급증하는 유해환경으로 인해 발생되는 각종 질병들을 완화시켜주는 역할을 담당하게 된다.

<실시예 3>

상기 실시예 1에서 제조한 음이온 발생타일로 (0.7m×1.1m×0.5m)의 공간을 제작하여 음이온 발생타일 중 바닥 타일을 이용하여 바닥 1면과 내장 타일을 이용하여 벽면 4면을 시공한 후 공간의 상부인 천장은 열린 상태에서 흡입식 이온테스터를 사용하여 공간에서 발생되는 음이온의 발생량을 30분간 측정한 시험 데이터를 아래 표 3에 나타내었다.

구 분 항 목	최대값	최소값	평 균	비 고
음이온개수(ion/cc)	21,440	3,110	10,740	흡입식 테스터
온 도(℃)	17	15	15.02
습 도(%)	58	55	57.57

상기 표 3은 (0.7m×1.1m×0.5m)의 공간 내에서 발생되는 음이온의 방출량을 측정한 자체시험 데이터이며 30분 동안 음이온의 발생량을 측정한 시험결과이다. 위 시험결과에서 알 수 있듯이 평균 10,740ion/cc의 음이온이 30분 동안 방출되었으며 0.38㎥의 작은 공간에서 다량의 음이온이 방출되는 것으로 보아 실내 주택환경에 적용될 때 이러한 음이온의 다량 방출로 인해 쾌적한 생활을 할 수 있게 된다. 또한 한 장의 음이온 발생 타일에서 방출되는 음이온의 개수와는 달리 다량의 음이온이 음이온 발생 타일이 시공된 0.38㎥의 공간에서 방출되고 있다는 것을 보여주고 있다. 최대로 21,440ion/cc의 음이온이 방출되었고 이는 음이온의 발생효과를 최적으로 하기 위한 자체공간에서 측정되었다는 점을 감안한다면 실제로 생활을 하고 있는 곳에 적정 음이온 발생 타일이 적용된다면 인체에 필요한 최적의 음이온 개수인 400ion/cc의 양보다 더 많은 다량의 음이온이 방출된다 할 수 있다.

특히 철근 콘크리트로 만든 현대건축에서 음이온의 필요성이 절실하며 우리들의 일상생활에서 사용되고 있는 전자제품으로 인해 실내환경의 음이온 밸런스 파괴가 가속화되고 있는 실정이다. 서양식의 거실에서는 양이온이 1㎤당 56개에 달하며 또 부엌에서는 양이온이 1㎤당 130개로 거실의 배 이상 있는 것으로 조사되어지고 있다. 이는 소비전력이 많은 전자레인지나 냉장고로부터 그 원인을 찾을 수가 있으며 이러한 제한된 공간에 놓여지게 되면 그 주변의 양이온의 수는 증가하게 되며 인체에 이롭지 못한 결과를 가져오게 된다. 이런 이유로 인해 음이온 발생 기능 타일을 접하게 되면 신체의 생리작용을 활성화하여 자연 치유력을 높이고 세포를 활성화하여 자율신경작용을 상쾌하게 조절하게 된다.

<실시예 4>

상기 실시예 1에서 제조한 음이온 발생타일로 (0.7m×1.1m×0.5m)의 공간을 제작하여 음이온 발생타일 중 바닥 타일을 이용하여 바닥 1면과 내장 타일을 이용하여 벽면 4면을 시공한 후 공간의 상부인 천장은 실내에서와 같이 덮개로 덮은 후에 흡입식 이온 테스터를 사용하여 공간에서 발생되는 음이온의 발생량을 30분간 측정한 시험 데이터를 아래 표 4에 나타내었다.

구 분 항 목	최대값	최소값	평 균	비 고
음이온개수(ion/cc)	36,530	7,750	20,110	흡입식 데스터
온 도(℃)	16	15	15.01
습 도(%)	56	55	55.98

상기 표 4는 실시예 3에서와는 달리 실내 천장과 같은 효과를 주기 위해0.7m×1.1m×0.5m의 공간에 덮개를 덮은 후에 자체 시험한 결과 데이터이다. 이는 작은 공간이며 벽4면과 바닥 1면에 모두 음이온 발생타일이 시공되어 있다는 점을 감안해야 하며 표 4에서 나타나듯이 음이온의 방출량은 평균 20,110ion/cc로 덮개가 없는 공간조건보다 약 2배에 가까운 음이온이 방출되었으며 위 조건에 의한 시험은 현 실내조건과 다소 차이가 있으나 벽면과 바닥에 음이온 발생타일이 적용된다면 인체에 필요한 음이온의 방출요건을 충분히 만족시킬 수 있으며 현대문명으로 인한 여러 가지 환경오염원으로 인해 발생되는 양이온의 빠른 증가를 막고 음이온 밸런스를 유지하여 인체의 신진대사 및 실내환경의 개선을 이룰 수 있게 된다.

<실시예 5>

실시예 1에서 제조한 본 발명에 따른 음이온 발생 타일 중 내장 타일에 대하여 한국건자재시험연구원 원적외선 응용평가센터에 의뢰하여 음이온 발생량을 측정하였으며, 그 결과를 아래 표 5에 나타내었다.

항 목	음이온(ion/cc)
음이온 발생타일	656

표 5는 한국건자재시험연구원 원적외선 응용평가센터에서 KICM-FIR-1042의 시험방법과 전하입자측정장치의 시험장비 및 온도 24℃, 습도 40%, 대기 중 음이온수 48ea/cc의 시험조건에서 시험하였으며 측정대상물에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위체적 당 ion수로 표시한 결과이며 이는 음이온발생타일이 다량의 음이온 방출기능이 있음을 나타내는 것임을 알 수 있다.

본 발명은 음이온을 발생하는 것으로 알려진 1종 이상의 천연 광물을 분쇄한 파우더인 천연 음이온 파우더를 타일의 유약에 적용하여 음이온 발생기능을 갖는 타일을 제조함으로써 타일에서 발생되는 다량의 음이온에 의해 인체조직이 각종 질병에 대한 인체의 저항력을 증진시키고 신진대사를 촉진시켜 줄 뿐 아니라 항상 쾌적한 환경에서 일상생활을 영위할 수 있게 되므로 스트레스 해소와 함께 원기상승 및 질병에 대한 저항력을 배가할 수 있게 되어 건강한 삶을 영위할 수 있게 되는 등의 유용한 효과를 제공한다.

제1도는 본 발명에 따른 음이온 발생 타일을 도시한 것이다.

제2도는 본 발명에 따른 음이온 발생 타일을 제조하기 위한 제조단계에 대한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 타일 소지로 이루어진 타일 본체

2 : 천연 음이온 파우더가 함유된 유약층

Claims (3)

1. 타일 소지로 제조되는 타일 본체와 상기 타일 본체의 상부에 형성되며, 음이온 방출 광물질로서 일라이트, 토르말린, 제노타임, 제올라이트 중에서 선택된 광물 1종 이상이 혼합된 천연 음이온 파우더가 함유된 유약층을 포함하는 것을 특징으로 하는 음이온 발생기능을 갖는 타일.
2. (a) 타일 소지를 성형하여 타일 본체를 제조하는 단계;

   (b) 상기 타일 본체의 표면에 음이온 방출 광물질로서 일라이트, 토르말린, 제노타임, 제올라이트 중에서 선택된 광물 1종 이상이 혼합된 천연 음이온 파우더가 함유된 유약을 도포하는 단계; 및

   (c) 상기 유약이 도포된 타일 본체를 1000∼1220℃의 소성온도에서 20∼70분의 소성시간 동안 소성하여 제조하는 것을 특징으로 하는 음이온 발생기능을 갖는 타일의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 천연 음이온 파우더를 유약에 3∼10중량％ 첨가함을 특징으로 하는 음이온 발생기능을 갖는 타일의 제조방법.