KR100772450B1 - 내화성이 강화된 숯 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 숯 본래의 기능은 모두 가지고 있으나 불에 타지 않는 숯 즉, 내화성이 강화된 숯 및 그 제조방법에 관한 것이다.

이와 같은 내화성이 강화된 숯은 기존의 나무나 톱밥대신 곡물 또는 곡물가루와 규산나트륨을 배합하여 이를 내열통에 넣고 가열함으로써 제조된다.

곡물, 곡물가루, 규산나트륨,

Description

내화성이 강화된 숯 및 그 제조방법{An Incombustible Charcoal Manufacturing Method and a Charcoal manufacturing thereof}

본 발명은 숯 본래의 기능은 모두 가지고 있으나 불에 잘 타지 않는 숯 즉, 내화성이 강화된 숯 및 그 제조방법에 관한 것이다.

우리 나라에서 숯은 삼국시대 이전부터 고급 연료로 사용되어 왔으나, 숯은 연료로서의 기능 이외에도 많은 기능 즉, 원적외선 방출, 음이온 발생, 방부기능, 흡습, 보습작용, 공기정화, 물의 정화, 악취제거, 살충기능 등의 기능을 가지고 있으므로 연료이외에도 그 용도는 이루 열거할 수 없이 많다.

따라서, 현대에는 숯은 일부 업소에서 연료로서 사용되기도 하지만 그 이외에도 바이오 기능을 가진 건축재나 벽지 등의 재료로도 널리 활용되고 있음은 물론 살균기능, 공기정화기능 등을 겸비한 실내 장식재로도 많이 쓰여지고 있다.

이와 같은 경향에 따라 한국 특허공보 제89-001921호(복합 숯 제조방법)과 한국공개특허공보 제2002-6831호(바이오게르마늄 숯 및 이의 제조방법) 등 숯의 제조방법에 관한 발명이 출원되고 있다.

그러나 상기와 같은 발명은 여러 가지 잇점을 가진 숯을 제조하고자하는 것이나 역시 숯 본래의 기능 즉, 연료로서 개발된 것이다.

그러나, 숯은 연료로서의 기능 외에도 상기와 같은 여러 가지 순기능을 가지고 있으나 본래 연료로서 개발된 것이므로 화재가 발생하면 다른 인화물질과 합하여 화재를 더욱 활발하게 하는 역할을 하게 된다.

따라서, 업계에서는 숯의 여러 가지 이로운 기능을 가지고 있되 불에 잘 타지 않는 내화성이 강화된 숯과 같은 물질의 출현이 요구되어 왔다.

본 발명은 이와 같은 업계의 바람에 따라 개발된 것으로 숯 본래의 기능은 모두 보유하고 있지만, 화재가 발생하더라도 불이 잘 붙지 않는 내화성이 강화된 숯과 그 제조방법에 관한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 기존의 주재료인 목재나 톱밥 등은 전혀 쓰지 않고 곡물 또는 곡물가루를 주재료로 하되 여기에 규산나트륨을 첨가하여 배합하고 물에 반죽하여 각종 용도에 맞게 성형한 후 이를 내열통에 넣고 입구를 봉하여 공기를 차단한 후 가열하여 탄화시킴으로써 불에 잘 타지 않는 내화성이 강화된 숯을 개발하는 방법을 채택하였다.

즉, 곡물 또는 곡물가루와 규산나트륨을 성형에 알맞게 배합 반죽하여 용도에 따라 성형한 후 내열통에 넣고 공기를 차단한 후 낮은 열로부터 시작하여 서서히 가열하다가 1000℃ 내지 1200℃의 고열로 일정시간 가열하면 이윽고 불에 잘 타지 않는 숯이 조성된다.

또한, 본 발명은 곡물 또는 곡물가루와 규산나트륨을 배합하는 단계; 배합물을 물에 반죽하여 용도에 따라 성형하는 단계; 상기 성형물을 내열통에 투입하고 입구를 봉하여 공기를 차단하는 단계; 내열통을 4 내지 5시간 서서히 가열하는 단계; 및 내열통을 1000℃ 내지 1200℃에서 3 내지 4시간 가열하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 내화성이 강화된 숯의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 곡물은 쌀, 보리,콩, 수수, 조 등 일반 곡물이면 무방하며, 이를 용도에 따라 곡물 그대로 또는 곡물을 가루로 하여 사용한다. 예컨대, 천정재 등 건축재로 사용할 경우에는 곡물을 그대로 사용하고 필터용이나 벽지용으로 사용할 때에는 곡물을 가루로 하여 사용하게 된다.

곡물은 본 발명의 주재료로서 곡물 또는 곡물가루를 가열하여 탄화시킴으로써 생성된 숯은 숯 본래의 기능을 발휘하지만, 불에는 잘 타지 않는 것이다.

규산나트륨은 시중에서 판매되며 값이 싸고 무해, 무취, 투명한 액상이며 점결, 접착 및 속결성이 우수하고 내화성 물질이며 용도는 대개 도자기, 비누 제조에 사용되고 또한 세멘트의 급경제로도 활용된다.

규산나트륨은 내화성이 강하고 탄화 시 탄화물의 초미세기공의 증폭을 이룩하여 숯 특유의 다공성 형성에 크게 이바지한다.

내열통은 1200℃ 이상에서 견딜 수 있는 재질이면 철이나 황토 또는 세라믹 어느 것이든 무방하다. 내열통은 도자기, 토기 등을 굽는 가마와 같은 형태로 만들어 사 용할 수도 있다.

내화성이 강화된 숯은 곡물 또는 곡물가루 80 내지 85%와 규산나트륨 15 내지 20%를 배합한 후 물에 반죽하여 용도에 맞게 성형한 후에 이를 내열통에 넣고 입구를 봉하여 공기를 차단한다. 이후 4 내지 5시간 서서히 가열하다가 1000℃ 내지 1200℃의 고열에서 3 내지 4시간 가열함으로서 내용물을 탄화시키게 되어 내화성이 강화된 숯이 조성된다.

가열온도가 600℃ 미만이면 기공이 적고 강도도 낮은 숯이 조성되므로 숯 본래의 기능을 충분히 발휘하지 못하게 된다. 더욱이 상기 온도 이하에서는 다이옥신과 같은 매연물질이 완전히 연소되지 않으므로 유해물질이 잔존하게 되는 것이다. 가열온도가 600℃ 내지 800℃의 경우도 숯이 조성되지만 역시 기공의 형성이 불충분하고 매연물질도 완전히 제거되지 못한다. 따라서 가열온도가 800℃이상은 되어야 어느 정도 숯으로서의 역할을 제대로 할 수 있을 정도의 기공이 형성되고 1000℃상은 되어야 숯으로서의 역할을 제대로 할 수 있을 정도의 기공이 형성되며 1200℃ 가까이 되면 기공은 충분히 형성되어 숯 본래의 기능을 100% 발휘할 수 있게 된다. 또 상기온도에서 매연물질은 모두 연소되어 유해물질이 완전히 제거되게 된다.

통상적으로 숯 기능을 활용하는 제품을 만들기 위해서는 1000℃ 내지 1200℃ 의 가열온도 범위 내에서 제조하면 충분하며 제품의 용도에 따라 상기 온도범위 내에서 온도를 조절하여 숯을 생산할 수 있다.

한편, 실생활에서 1200℃ 이상의 고열을 가하여 생산되는 숯을 요구하는 품목은 극히 드물다. 그러나 연구용이나 특수목적으로 1200℃ 이상의 고열에서 제조하여 기 공이 극히 많은 제품을 요구하는 경우도 있으므로 필요하다면 1200℃ 이상으로 가열하여 숯을 제조할 수도 있으나, 대부분 이는 시간과 비용의 낭비가 될 가능성이 많다. 따라서 본 발명에서는 가열온도의 범위를 1000℃ 내지 1200℃로 한 것이다.

내화성이 강화된 숯은 곡물 또는 곡물가루와 규산나트륨을 배합하는 단계; 배합물을 물에 반죽하여 용도에 따라 성형하는 단계; 상기 성형물을 내열통에 투입하고 입구를 봉하여 공기를 차단하는 단계; 내열통을 4 내지 5시간 서서히 가열하는 단계; 및 이어 내열통을 1000℃ 내지 1200℃에서 3 내지 4시간 가열하는 단계;를 거쳐 제조된다.

이상 내화성이 강화된 숯 및 그 제조방법에 대해서 실시예가 설명되었지만, 여러 수정이 가능하므로 본 발명은 이것에 제한되지 않음을 알 수 있다. 그러므로, 본원에 기재되었으며 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위내에 일치하는 여타 발명 및 모든 수정은 본 발명의 범위내에 있음을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 숯 본래의 유익한 기능을 가지고 있으나 불에는 전혀 타지 않는 숯을 제조함으로써, 이 숯을 이용하여 실내 장식재나 벽지, 건축재 등의 재료로 사용할 수 있으며, 설혹 화재가 나더라도 이 숯은 불에 잘 타지 않으므로 화재 시에도 화재를 돕지 않는 이로움이 있다.

Claims (2)

1. 곡물 또는 곡물가루 80 내지 85 중량%와 규산나트륨 15 내지 20중량%를 배합하는 단계;

   상기 배합물을 물에 반죽하여 용도에 따라 성형하는 단계;

   상기 성형물을 내열통에 투입하고 입구를 봉하여 공기를 차단하는 단계;

   상기 내열통을 낮은 열로 4 내지 5시간 서서히 가열하는 단계; 및

   이어 상기 내열통을 1000℃ 내지 1200℃의 고열로 3 내지 4시간 가열하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 내화성이 강화된 숯의 제조방법
2. 제1항의 방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 내화성이 강화된 숯