KR100586633B1 - 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀 및 이의 제조방법 - Google Patents

저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

항균 및 소취효과가 우수하며 유해성분의 발생을 차단하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀 및 이의 제조방법이 개시되어 있다. 이를 위하여 천연수지 100 중량부, 저온촉매 5 내지 10 중량부, 옥수수전분 25 내지 35 중량부, 양파껍질 5 내지 10 중량부, 및 대나무숯 5 내지 10 중량부를 포함하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀 및 이의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 의해 합지 제조용 풀을 제조하면, 저온촉매에 의해 항균 및 탈취효과가 우수하여 인체에 유해한 포름알데히드와 같은 휘발성유기화합물의 발생을 차단할 수 있다. 따라서 시설물 내에서 생활하는 사람들의 건강 증진에 큰 도움을 줄 수 있다. 그리고 방법에 의하여 제조된 풀은 인공적인 성분이 아니라 자연에서 얻을 수 있는 물질이기 때문에 친환경적이고, 포름알데히드와 같은 유해물질의 배출이 원천적으로 차단된다. 또한 제조방법 중 숙성 및 열처리과정을 거치므로 합지의 항균 및 소취작용, 합지의 내구성 향상, 및 접착력이 개선되고 천연 방부제에 의한 제품의 유통기한이 현저히 길어지는 효과가 기대된다.

Description

저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀 및 이의 제조방법{Natural adhesive agent using low temperature catalyst for manufacturing wallpaper and method of preparing the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명은 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀 및 이의 제조방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 항균 및 탈취효과가 우수하며 유해물질의 발생을 원천적으로 차단할 수 있는 천연 풀 및 이의 제조방법에 대한 것이다.
일반적으로 합지 벽지는 두 장의 백상지를 합지한 뒤에 인쇄 및 엠보싱 공정 등을 통하여 색상과 무늬를 표현한 제품이다. 상대적으로 단가 및 시공비가 저렴한 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 이러한 합지 벽지는 두 장의 백상지를 롤러를 통과시키며 합지하는 과정에서 합지용 풀(접착제)을 사용하게 된다.
일반적으로 합지용 풀은 밀가루 전분을 주원료로 하고 적당한 농도로 유지하기 위하여 겔 상태로 숙성시킨 풀에 곰팡이 등에 의하여 부패되는 것을 방지하기 위하여 방부제를 첨가하여 포장시킨 겔 상태의 상품으로서 소비자는 물을 첨가하여 적당한 농도로 조절하여 사용한다.
그러나 상기 합지용 풀이 충분히 마르지 않은 경우, 인쇄된 무늬의 변형이 일어나거나 각종 곰팡이 등 균의 온상이 될 수 있다. 이와 같은 각종 유해균으로 인해 생활환경이 비위생적이 되고, 아토피 질환이나 알레르기성 피부염을 유발시키거나 악화시키는 원인이 된다.
또한, 건물을 신축하거나, 기존의 건물에 이사를 하는 경우 바닥재, 벽지 등을 새로 시공하는 경우 벽지 자체 또는 벽지 등을 시공하는 과정에서 사용하는 접착제 등에서 각종 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound) 등의 환경호르몬이 다량 방출된다. 이러한 휘발성 유기화합물이 방출되는 공간에서 생활하는 경우 두통, 어지러움, 손발 저림, 호흡곤란 등의 다양한 신체이상 징후가 발생된다. 이러한 건강 장해를 새집증후군이라고 한다.
구체적으로 이러한 휘발성 유기화합물로는 포름알데하이드(Formaldehyde), 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene) 등을 예시할 수 있다. 상기 포름알데하이드는 포르말린(Formalin)의 휘발 물질로 주택의 건축자재와 접착제에 많이 사용되며, 톨루엔(Toluene), 자일렌(Xylene)등의 벤젠류 화합물은 도료 등에 포함되어 있는 유해한 화학물질이다.
이와 같이, 각종 균의 온상이 되거나 휘발성 유기화합물 등 환경호르몬 물질 을 발생시킬 수 있는 내장재 특히, 합지제조에 사용되는 풀을 개선하고 국민들의 인체건강이나 피부미용에 대한 관심에 부응하기 위하여 천연물을 이용한 기능성 소재의 연구개발이 꾸준히 진행되고 있다.
예를 들어 대한민국 공개특허공보 제10-1994-0014716호(1994년07월19일 공개)에는 "분말 도배풀 제조방법"이 개시되어 있다. 그리고 대한민국 공개특허공보 제10-1995-0005934호(1995년03월20일 공개)에는 "바이오(원적외선 방사)세라믹스 합성풀 제조방법"이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0095947호(2001년11월07일 공개)에는 "수용성 무독성 분말 도배 풀 조성물 및 그 제조방법"이 개시되어 있다.
그러나 상기 발명에 의한 분말 도배용 풀은 도배 풀 자체의 기능을 향상시키거나, 도배용 풀에 원적외선 방사 등의 추가적인 기능을 부여한 효과는 있으나, 상술한 바와 같이 아토피나 피부염을 유발시킬 수 있는 각종 균의 발생을 차단하고,유해화학물질의 발생을 효과적으로 차단할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 제1 목적은 항균 및 탈취력, 유해물질 차단효과가 탁월하고, 제품의 내구성 향상, 및 접착제의 점도가 현저히 개선된 합지 제조용 천연 풀을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 제2 목적은 항균 및 탈취력, 유해물질 차단효과가 탁월하고, 제품의 내구성 향상, 및 접착제의 점도가 현저히 개선된 합지 제조용 천연 풀의 제 조방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의하면 천연수지 100 중량부, 저온촉매 5 내지 10 중량부, 옥수수전분 25 내지 35 중량부, 양파껍질 5 내지 10 중량부, 및 대나무숯 5 내지 10 중량부를 포함하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀을 제공한다.
본 발명의 제2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의하면 대나무숯을 분쇄하여 대나무 숯 분말을 분쇄하는 단계; 양파껍질을 분쇄하여 양파껍질 분말을 준비하는 단계; 천연수지 100 중량부에 옥수수전분 25 내지 35 중량부, 상기 양파껍질 분말 5 내지 10 중량부, 및 상기 대나무숯 분말 5 내지 10 중량부를 혼합 하여 천연 풀용 혼합물을 수득하는 단계; 상기 천연 풀용 혼합물에 정제수를 첨가하여 교반하는 단계; 상기 교반한 천연 풀용 혼합물을 경화숙성하는 단계; 상기 경화숙성된 천연 풀용 혼합물에 저온촉매 5 내지 10 중량부를 투입하는 단계; 상기 저온촉매가 상기 경화숙성된 천연 풀용 혼합물과 균일하게 혼합되도록 반죽하는 단계; 상기 저온촉매와 반죽된 천연 풀용 혼합물을 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 저온촉매가 포함된 천연 풀용 혼합물을 냉각하는 단계를 포함하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의해 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀을 제조하면, 저온촉매에 의해 항균 및 탈취효과가 우수하여 유해균 증식에 의한 호흡기 질환, 아토피 질환, 알레르기성 피부염 등의 질환을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 인체에 유해한 포름알데히드와 같은 휘발성유기화합물의 발생을 차단할 수 있다. 따라서 시설물 내에서 생활하는 사람들의 건강 증진에 큰 도움을 줄 수 있다.
그리고 상기 방법에 의하여 제조된 합지 제조용 풀은 인공적인 성분이 아니라 자연에서 얻을 수 있는 물질이기 때문에 친환경적이고, 포름알데히드와 같은 유해물질의 배출이 원천적으로 차단된다. 또한 제조방법 중 숙성 및 열처리과정을 거치므로 합지의 항균 및 소취작용, 합지의 내구성 향상, 및 접착력이 개선되고 천연 방부제에 의한 제품의 유통기한이 현저히 길어지는 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀을 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명의 일 실시예에 의하면 합지 제조용으로 적합한 천연 풀을 제공한다. 본 실시예에 의한 천연 풀은 천연수지, 저온촉매, 옥수수전분, 양파껍질, 및 대나무숯을 포함한다.
상기 천연수지(天然俊脂 : Natural resin)는 복잡한 유기산 및 그 유도체로 이루어진 비결정성 고체나 반고체이며, 알코올 및 에테르에 쉽게 융해되는 성질을 가지고 있다. 천연수지에는 셸락(Shellac)처럼 동물에서 분비되는 것과 고무처럼 식물에서 분비되는 것이 있다. 식물성수지에는 아라비아고무, 캐슈고무, 및 제올고무처럼 갈락토오스(Galactose)를 주성분으로 하는 다당류로 이루어져 접착제 및 의약품에 사용하며 옻칠처럼 우루시올(Urushiol)을 주성분으로 하여 도료로 사용되 기도 하고 암모니아고무처럼 수지와 다당류를 주성분으로 하여 의약품에 사용된다. 그리고 치클고무, 젤루통(Jerutong)같은 수지와 고무질을 주성분으로 하여 껌을 만드는 데 사용하고 송진, 캐나다발삼(Canada balsam)처럼 정유와 로진이 함유되어 도료 및 향료에도 사용된다. 또한 페루발삼(Peru balsam), 톨루발삼(Tolu balsam)처럼 계피산(桂皮酸)에스테르(基)가 함유되어 의약품에 사용되고 산다락(Sandarac)처럼 피멜산을 함유하여 도료에 사용되는 연질수지, 마닐라코펄처럼 수지산이 함유되어 도료에 쓰이는 경질수지 등이 있다.
본 발명에서는 상술한 다양한 종류의 천연수지를 사용할 수 있으며, 특히 천연 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 천연수지를 본 발명인 천연 풀을 제조하는데 사용할 경우 단열성 및 방음효과를 기대할 수 있다.
그리고 본 실시예에 있어서 천연 풀은 저온촉매를 포함한다.
상기 저온촉매는 TiO2, ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2, 및 WO3로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 복합금속산화물이다. 상기 복합금속산화물을 저온촉매로 사용하면 각종 병원균 등을 살균할 수 있고 세균의 증식을 억제하는 기능을 얻게 된다. 또한 상온촉매가 아니라 저온촉매를 사용함으로써 빛의 세기가 약하거나 온도가 비교적 낮은 실내에서도 충분한 효과를 거둘 수 있다. 특히, 상온촉매를 사용하는 경우 발생하는 벽지의 백화현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예에 있어서 상기 저온촉매는 상기 천연수지 100 중량부에 대하여 약 5 내지 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 저온 촉매는 일반적으로 고가이므로 효과를 낼 수 있는 최소량을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 상기 저 온촉매를 약 5 중량부 미만으로 사용하면 소취효과를 충분히 기대하기 어렵기 때문에 적어도 5 중량부 이상은 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 경제적인 이유에서 약 10 중량부를 초과하여 사용하는 것은 바람직하지 않다.
본 실시예에 있어서 천연 풀은 옥수수전분을 포함한다.
옥수수전분은 수분이 첨가되면 접착력이 생기는 특징이 있다. 옥수수전분을 물에 녹이면 엉김 현상이 생기는 것을 응용해서 식용색소를 첨가해 입에 들어가도 거의 해가 없는 친환경적인 물질이고, 물에 잘 녹아 물에 녹일 경우 물감 대용으로도 사용이 가능하다. 본드나 풀을 이용하는 것보다 접착력이 뛰어나며 건조 속도가 빨라 단시간에 작업을 완성할 수 있다. 종이 나무 플라스틱 등 다른 소재에 잘 붙어 다양한 방법으로 응용할 수 있다.
본 실시예에 있어서 상기 옥수수전분은 상기 천연수지 100 중량부에 대하여 약 25 내지 35 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 옥수수전분을 약 25 중량부 미만으로 사용하면, 풀의 점도증가 및 천연방부제로서의 제품의 부패를 방지하는 효과를 충분히 기대하기 어렵고, 옥수수전분을 약 35 중량부를 초과하여 사용하면 상기 천연 풀의 기능성을 충분히 기대하기 어렵게 된다.
본 실시예에 있어서 천연 풀은 유해물질 제거 및 살균효과를 위한 양파껍질을 더 포함 할 수 있다.
상기 양파는 다른 채소와 구별되는 특유의 자극취를 가지고 있다. 이 특유한 자극취가 바로 알린(alliin)이다. 알린은 강력한 살균작용을 가지고 있어서 항균제(抗菌劑)로 쓰이며 주정 엑기스는 십이지장충의 구제효과가 있다. 이러한 항 균성의 주성분이 알리신(allicin)이다.
양파껍질에는 상기 알리신 성분과 비타민 A, B1, B2 등의 유효성분(마늘과 같은 성분)을 함유하고 있다. 상기 알리신 성분은 몸 안에서 비타민 B1과 결합하여, 신진대사를 원활하게 해주며 깊은 숙면을 유도하여 세포에 활력을 불어 넣어주며 진통완화, 변비해소, 해독작용, 심근부 활동 등의 효능이 있다. 비타민 A는 정자의 생성에 필요한 필수 구성요소이며, 비타민 B1은 성기능을 담당하는 부교감신경의 기능을 활발하게 하여 성기능향상 도움을 주는 강장제이다.
또한 양파껍질은 동맥경화, 고혈압 등의 성인병 예방에 효과가 있으며 혈관의 확장과 수축을 원활하게 하는 작용을 한다. 따라서 고혈압과 동맥경화 성인병을 예방하고 치료하는 효능이 있다. 나아가, 위와 장의 점막을 자극해 소화분비를 촉진시키는 소화제로 이용되기도 한다. 체내에 지방성분의 축적을 막아주고 고혈압과 예방 순환기 계통의 대표적인 동맥내부에 지방물질이 쌓여 혈관이 굳어지고 좁아지는 현상이 특징인 동맥경화를 예방한다. 동맥경화의 경우 혈전(피의 덩어리)이 생겨 산소공급이 안되므로 심근경색, 협심증 등 뇌혈관 장애를 일으킬 수 있다. 그러나 양파껍질은 혈액중의 섬유소 장애를 활성화 시키는 작용을 하여 혈전의 형성을 막는 작용 성분이 들어 있어 양파를 응용하면 고지방을 섭취해도 혈전이 생기질 않아 콜레스테롤 수치가 낮아질 수 있다.
그리고 양파껍질에는 인슐린 분비를 촉진시켜 혈당을 내리는 효과가 당뇨병 예방 치료에 도움을 주며 간장의 조혈 해독기능 유지해 준다.
상기 양파껍질은 약 5 내지 10 중량부인 것이 바람직하다. 상기 양파껍질을 약 5 중량부 미만으로 사용하면, 살균, 항균 및 탈취등의 효과를 충분히 기대하기 어렵고, 약 10 중량%를 초과하여 사용하면 합지 제조용 풀로서 접착강도를 저하시킬 수 있는 문제점이 발생한다.
또한, 본 실시예에 의한 상기 천연풀은 천연수지 100중량부에 대나무숯 5 내지 10 중량부를 포함한다. 상기 대나무숯은 4년생 이상의 대만산이나 베트남산의 모노대나무를 전통 흙가마에서 약 600 내지 900℃의 고온에서 탄화시켜 제조한다. 상기 대나무숯은 전기전도성이 우수하여 정전기 차폐효과가 탁월하고, 음이온을 발생시켜 공기정화 효과가 우수하고, 원적외선을 방출하여 신진대사를 원활하게 한다. 또한, 미세공극이 잘 발달되어 있어 소음 차단효과가 탁월하다. 더구나 참나무나 다른 나무를 이용한 숯은 참나무 등의 생장속도를 고려할 때 한번 베어서 사용한 후에는 수년이나 수 십년 후에야 다시 이용할 수 있지만, 대나무는 생장속도가 매우 빠르고 번식력이 왕성하기 때문에 한번 베어내어 사용하더라고 짧은 시간 안에 다시 생장하므로 매우 경제적인 천연원료이다.
상기 대나무숯은 바람직하게는 약 5 내지 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 대나무숯을 약 5 중량부 미만으로 사용하면, 소음 차단, 원적외선 방사 효과, 탈취, 정전기 차폐 등의 혈류 개선 효과를 충분히 기대하기 어렵고, 약 10 중량부를 초과하면 전자파 차폐, 단열효과 등을 충분히 기대할 수 없는 문제점이 있다.
그리고 본 발명은 저온촉매를 이용한 합지 제조용 풀의 제조방법을 제공한 다. 도1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 저온촉매를 이용한 합지 제조용 풀의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도1 을 참조하면, 먼저 대나무 숯 분말(단계 S10) 및 양파껍질 분말(단계 S20)을 준비한다. 이어서, 천연수지에 옥수수전분과 상기 대나무숯 분말 및 양파껍질 분말을 혼합하여 천연 풀용 혼합물을 수득하고(단계 S30), 정제수를 첨가하여 교반한다(단계 S40). 이어서, 상기 교반한 천연 풀용 혼합물을 경화숙성한(단계 S50) 후 저온촉매를 투입한다(단계 S60). 그 다음, 상기 저온촉매가 상기 경화숙성된 천연 풀용 혼합물과 균일하게 혼합되도록 반죽하고(단계 S70), 열처리한(단계 S80) 후 상기 열처리된 저온촉매가 포함된 천연 풀용 혼합물을 냉각(단계 S90)하여 저온촉매를 포함한 합지용 풀을 제조한다.
이하, 각 구성단계 별로 구체적으로 설명한다.
먼저, 대나무 숯을 분쇄하여 대나무 숯 분말을(단계 S10), 건조된 양파껍질을 분쇄하여 양파껍질 분말(단계 S20)을 준비한다. 대나무 숯 및 양파껍질은 이어지는 천연수지 내에서 뭉쳐지지 않고 균일하게 혼합될 수 있도록 평균입도가 600(42.4㎛) 내지 1000 메쉬(25.4㎛)가 되도록 분쇄한다.
이어서, 천연수지에 옥수수전분과 상기 대나무숯 분말 및 양파껍질 분말을 혼합하여 천연 풀용 혼합물을 수득한다.(단계 S30).
이때, 상기 천연수지로는 다양한 종류의 천연수지를 사용할 수 있으나, 특히 천연 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 천연수지를 본 발명인 천연 풀을 제조하는데 사용할 경우 단열성 및 방음효과를 기대할 수 있다. 그리고 상기 옥수 수전분은 수분이 첨가되면 접착력이 생기는 특징이 있다. 옥수수전분을 물에 녹이면 엉김 현상이 생기는 것을 응용해서 식용색소를 첨가해 입에 들어가도 거의 해가 없는 친환경적인 물질이다. 특히 본드나 풀을 이용하는 것보다 접착력이 뛰어나며 건조 속도가 빨라 단시간에 작업을 완성할 수 있다.
본 실시예에 있어서 상기 옥수수전분은 상기 천연수지 100 중량부에 대하여 약 25 내지 35 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 옥수수전분을 약 25 중량부 미만으로 사용하면, 풀의 점도증가 및 천연방부제로서의 제품의 부패를 방지하는 효과를 충분히 기대하기 어렵고, 옥수수전분을 약 35 중량부를 초과하여 사용하면 상기 천연 풀의 기능성을 충분히 기대하기 어렵게 된다. 그리고 상기 양파껍질은 유해물질 제거 및 살균효과를 위한 양파껍질을 포함한다. 상기 양파껍질은 약 5 내지 10 중량부인 것이 바람직하다. 상기 양파껍질을 약 5 중량부 미만으로 사용하면, 살균, 항균 및 탈취등의 효과를 충분히 기대하기 어렵고, 약 10 중량%를 초과하여 사용하면 합지 제조용 풀로서 접착강도를 저하시킬 수 있는 문제점이 발생한다. 또한, 본 실시예에 의한 상기 천연풀은 천연수지 100중량부에 대나무숯 5 내지 10 중량부를 포함한다. 상기 대나무숯은 바람직하게는 약 5 내지 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 대나무숯을 약 5 중량부 미만으로 사용하면, 소음 차단, 원적외선 방사 효과, 탈취, 정전기 차폐 등의 혈류 개선 효과를 충분히 기대하기 어렵고, 약 10 중량부를 초과하면 전자파 차폐, 단열효과 등을 충분히 기대할 수 없는 문제점이 있다.
그 다음, 정제수를 첨가하여 교반한다(단계 S40). 상기 정제수 첨가 후 교 반을 통하여 1차로 겔화(gellation)시키므로 정제수의 온도는 19 내지 22℃인 것이 바람직하다. 상기 정제수 첨가 후 상기 혼합물들이 잘 섞일 수 있도록 골고루 교반하면, 상기 각 성분이 겔(gel)상태로 변화한다.
계속하여, 상기 교반한 천연 풀용 혼합물을 경화숙성시킨다(단계 S50).
상기 경화숙성은 20 내지 25℃에서 20 내지 28시간 동안 수행된다. 이와 같은 경화숙성 과정을 통하여 천연 풀용 혼합물에서 상기 정제수의 일부가 빠져나가 경화되면서 동시에, 혼합물 내의 양파껍질 분말의 유효성분, 대나무숯 분말의 유효성분이 천연수지로 균일하게 확산되는 숙성과정을 거친다.
그 다음, 저온촉매를 투입한다(단계 S60).
상기 저온촉매는 TiO2, Zno, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2, 및 WO3로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 복합금속산화물이다. 상기 복합금속산화물을 저온촉매로 사용하면 각종 병원균 등을 살균할 수 있고 세균의 증식을 억제하는 기능을 얻게 된다. 또한 상온촉매가 아니라 저온촉매를 사용함으로써 빛의 세기가 약하거나 온도가 비교적 낮은 실내에서도 충분한 효과를 거둘 수 있다. 특히, 상온촉매를 사용하는 경우 발생하는 벽지의 백화현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예에 있어서 상기 저온촉매는 상기 천연수지 100 중량부에 대하여 약 5 내지 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 저온 촉매는 일반적으로 고가이므로 효과를 낼 수 있는 최소량을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 상기 저온촉매를 약 5 중량부 미만으로 사용하면 소취효과를 충분히 기대하기 어렵기 때문에 적어도 5 중량부 이상은 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 경제적인 이유에서 약 10 중량부를 초과하여 사용하는 것은 바람직하지 않다.
이어서, 상기 천연 풀용 혼합물과 균일하게 혼합되도록 반죽하고(단계 S70), 열처리한다(단계 S80). 상기 반죽 과정에 의하여 저온촉매가 천연 풀용 혼합물에 균일하게 섞이게 된다. 또한 상기 열처리를 70 내지 80℃에서 3내지 4 시간 동안 수행하여 합지제조용 풀에 접합하도록 경화시킨다.
마지막으로 상기 열처리된 저온촉매가 포함된 천연 풀용 혼합물을 냉각(단계 S90)하여 저온촉매를 포함한 합지용 풀을 제조한다. 종래 합지용 풀의 제조방법에 의하면, 공정시간의 단축 및 이로 인한 생산비용의 절감을 위하여 열처리 후 고온의 합지 제조용 풀을 포장하는 경우가 일반적이지만 고온 상태에서 풀을 포장하는 경우 다량의 전자파가 방출되는 문제점이 있다. 따라서 약 35 내지 45℃에서 하루 정도 냉각시키는 과정을 거치면 이러한 전자파 방출 문제가 해결되는 장점이 있다.
이하의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 이들만으로 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
양파껍질, 및 대나무숯을 분쇄하여 평균입도가 약 800 메쉬가 되도록 준비하였다. 그 다음 천연실리콘 1 kg을 준비하고, 여기에 옥수수전분 300g, 양파껍질분말 60g, 대나무숯 60g을 투입하였다. 이어서, 혼합물에 20℃의 소량의 정제수를 첨가하여 겔화되도록 교반하였다. 그 다음 겔화된 혼합물을 25℃에서 24시간동안 숙성하였다.
숙성된 혼합물에 저온촉매 60g을 첨가하고 균일하게 섞이도록 반죽하였다. 계속하여 약 70℃ 의 온도에서 4시간 동안 가열한 후, 40로 냉각하여 합지 제조용 천연 풀을 제조하였다.
[실험예 1] - 합지 제조용 천연 풀의 항균 효과측정
상기 실시예 1에 의하여 제조된 합지 제조용 천연 풀의 항균 효과를 측정하기 위하여 하기와 같이 실험을 수행하였다. 본 실험은 한국 건자재시험 연구원에서 시행하였다. 상기 합지 제조용 천연 풀의 항균 효과를 시험에 보기 위해서 사용된 균주는 메치실린 내성 황색포도구균(MRSA) 및 대장균이며 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
시험항목 단위 균감소율 사용균주
항균성 % 24시간경과 후 99.08% 메치실린 내성 황색포도구균(MRSA), 대장균
한국 건자재 시험 연구원
상기 실험결과 본 합지 제조용 천연 풀은 99.08%의 항균성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 2] - 합지 제조용 천연 풀의 탈취 효과측정
본 발명에 실시예 1에 의하여 제조된 합지 제조용 천연 풀의 탈취효과를 측정하기 위하여 하기와 같이 실험을 수행하였다. 본 실험은 한국 건자재시험 연구원에서 시행하였고 탈취시험은 KICM-FIR-1042의 시험방법을 이용하여 측정였으며 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
[표 2]
시험항목 탈취시험(NH3)
경과시간(분) Blank(농도 ppm) 시료농도 ppm 탈취율(%)
30 196 111 45.6
60 155 80 61.5
90 132 62 75.0
120 106 55 88
시험방법 KICM-FIR-1042
한국 건자재 시험 연구원
실험 결과, 본 합지 제조용 풀은 88%의 탈취율을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 상기의 표 2에서 경과시간이 지속되어 탈취율이 100%가 되면 시험에 사용된 합지 제조용 천연 풀에서 발생하는 마이너스 전하 입자에 의해 시험시료(NH3)를 100% 중화할 수 있는 결과를 알 수 있었다.
본 발명에 의해 천연광석물을 이용한 합지 제조용 풀을 제조하면, 저온촉매에 의해 항균 및 탈취효과가 우수하여 인체에 유해한 포름알데히드와 같은 휘발성 유기화합물의 발생을 차단할 수 있다. 따라서 시설물 내에서 생활하는 사람들의 건강 증진에 큰 도움을 줄 수 있다.
그리고 상기 방법에 의하여 제조된 접착제는 인공적인 성분이 아니라 자연에서 얻을 수 있는 물질이기 때문에 친환경적이고, 포름알데히드와 같은 유해물질의 배출이 원천적으로 차단된다. 또한 제조방법 중 숙성 및 열처리과정을 거치므로 합지의 항균 및 소취작용, 합지의 내구성 향상, 및 접착력이 개선되고 천연 방부제에 의한 제품의 유통기한이 현저히 길어지는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 천연수지 100 중량부;
    저온촉매 5 내지 10 중량부;
    옥수수전분 25 내지 35 중량부;
    양파껍질 5 내지 10 중량부; 및
    대나무숯 5 내지 10 중량부를 포함하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 천연수지가 천연실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 저온촉매는 TiO2, Zno, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2, 및 WO3로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 복합금속산화물인 것을 특징으로 하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 옥수수전분, 및 대나무숯의 평균입도가 600(42.4㎛) 내지 1000 메쉬(25.4㎛)인 것을 특징으로 하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀.
  5. 대나무숯을 분쇄하여 대나무 숯 분말을 준비하는 단계;
    양파껍질을 분쇄하여 양파껍질 분말을 준비하는 단계;
    천연수지 100 중량부에 옥수수전분 25 내지 35 중량부, 상기 양파껍질 분말 5 내지 10 중량부, 및 상기 대나무숯 분말 5 내지 10 중량부를 혼합하여 천연 풀용 혼합물을 수득하는 단계;
    상기 천연 풀용 혼합물에 정제수를 첨가하여 교반하는 단계;
    상기 교반한 천연 풀용 혼합물을 경화숙성하는 단계;
    상기 경화숙성된 천연 풀용 혼합물에 저온촉매 5 내지 10 중량부를 투입하는 단계;
    상기 저온촉매가 상기 경화숙성된 천연 풀용 혼합물과 균일하게 혼합되도록 반죽하는 단계;
    상기 저온촉매와 반죽된 천연 풀용 혼합물을 열처리하는 단계; 및
    상기 열처리된 저온촉매가 포함된 천연 풀용 혼합물을 냉각하는 단계를 포함하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 대나무숯 분말 및 양파껍질 분말의 평균입도가 600(42.4㎛) 내지 1000 메쉬(25.4㎛)가 되도록 각각 대나무숯 및 양파껍질을 분쇄하는 것을 특징으로 하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 천연 풀용 혼합물에 첨가하는 정제수의 온도가 19 내지 22℃인 것을 특징으로 하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀의 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 경화숙성이 20 내지 25℃에서 20 내지 28시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀의 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 열처리가 70 내지 80℃에서 3 내지 4시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀의 제조방법.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 냉각은 상기 저온촉매가 포함된 천연 풀용 혼합물이 35 내지 45℃가 되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 저온촉매를 이용한 합지 제조용 천연 풀의 제조방법.
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