KR100785465B1

KR100785465B1 - 벽체용 황토보드 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR100785465B1
Application number: KR1020060039488A
Authority: KR
Inventors: 김영; 나춘화; 박종민
Original assignee: 김영; 나춘화; 박종민
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2007-12-14
Also published as: KR20070107248A

Abstract

본 발명은 공동주택벽체의 건축기술 중 벽식공법에 비해 공간활용 및 건설자원의 효율적인 활용공법인 건식 가변형 벽체에 적용되는 황토보드에 관한것으로 황토와 재활용이 가능한 열가소성고분자 합성수지를 주성분으로 하고 활제, 유무기계 난연제, 무기충진제, 기타 단섬유, 안료(Pigment) 등을 첨가제로 하여 제조한다.

본 발명의 황토보드는 황토10-70중량부, 열가소성 고분자합성수지10-50중량부, 활제(Lubricant)0.2-8중량부, 유무기계난연제0.2-20중량부, 무기충진제0.5-50중량부, 단섬유, 칼라 Pigment등 0.1-10중량부로 이루어져있으며, 제조방법은 원료를 Kneader,Banbury Mixer등 혼합기에서 혼합한 후 압출기 또는 Roll Mill을 통하여 판상형의 sheet를 연속적으로 성형하면서 1면또는 양면에 부직포, 섬유시트 등을 접착한 후, 냉각, 폭, 길이등 소비자가 요구하는 규격으로 절단하는 공정을 거쳐 황토보드를 제조하게 된다. 이렇게 제조된 황토보드는 두께가 2-15mm이고 원적외선 방사율이 5-20μm에서 0.90-9.5,흡수율0.8%이하,휨강도 50kgf이상의 성능을 갖고 재활용이 가능한 환경친화적인 건축벽체용 보드이다.

대표도

도1

황토, 열가소성 고분자합성수지. Lubricant. 유무기난연제, 무기충진제

Description

벽체용 황토보드 및 그의 제조방법{A loess wall and a manufacturing method of loess wall}

본 발명은 건축벽체용 황토보드 및 그의 제조방법에 관한 것으로 특히, 공동주택벽체의 건축기술 중 습식공법에 비해 공간활용 및 건설자원의 효율적인 활용공법인 건식 가변형 벽체에 적용하기 위해 황토와 재활용이 가능한 열가소성 고분자 합성수지를 주성분으로 하고, 활제, 유무기계난연제, 무기필러, 기타 첨가제에 의해 이동이 용이하며 견고한 황토벽체를 제공하기 위한 벽체용 황토보드 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물의 벽체는 콘크리트 벽돌로 시공되어 있으나, 이상과 같은 콘크리트 벽체는 그 건설 시공의 간편함이라는 장점에도 불구하고 양생과정의 화학반응에 의하여 인체에 유해한 성분이 유출되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점은 최근 환경에 대한 관심과 웰빙에 대한 소비자의 욕구 증대로 인해 기피되고 있는 문제이며, 이러한 문제점을 해소하기 위해 근래 제시되고 있는 해결방안이 황토 등을 이용한 친환경적 주거문화를 만드는 방안이다.

상술한 황토의 특성을 살펴보면, 황토는 석영 40~80%, 장석과 운모 10~20%, 탄산염광물 5~35%, 실트 2~4%등의 조성으로 이루어진 광물로, 화학 성분은 실리카가 50~60%, 알루미나는 8~12%, 3가 산화철은 2~4%, 2가 산화철은 0.8~1.1%, 산화칼슘은 4~16%, 산화마그네슘은 2~6%, 약 0.5%의 산화티탄과 산화망간으로 구성되어 있으며, 수분함량이 10~15%정도이고, 공극률은 50~55%정도이나 수분함량의 증가에 따라 공극률은 감소하는 경향이 있다.

또한 황토는 다양한 무기물과 효소의 작용에 의해 수질 및 토양개선 및 치료, 미용 효과 등의 효능이 알려져 있어 상기와 같은 유용한 효과를 갖는 황토를 이용하기 위한 다양한 노력들이 시도되고 있다. 특히 황토는 황토 스스로 습도 조절 능력을 가지고 있으며, 원적외선을 방사하므로 건축물 내외장재로 매우 적당한 재질인 것이다.

따라서 최근에는 황토의 효능에 대한 관심이 높아지면서 황토를 재질로 하는 건물이 많이 신축되고 있으나, 지금까지 대개의 황토건물의 벽체의 내외부는 벽체의 골조를 완성한 다음 상기 벽체의 표면에 황토모르타르(황토레미탈을 포함)로 미장하거나, 황토로 제조된 황토판넬을 접착시켜서 황토벽체를 제조하고 있는 실정이다.

그러나 상기와 같은 황토벽체는 통상적으로 공사현장에서 직접 황토모르타르 또는 황토 판넬로 벽체를 형성하는 것이며, 황토의 특성상 결합력이 약하고 쉽게 균열되는 등의 문제점이 있어 황토가 충분히 건조될 때까지 작업자들이 기다리면서 작업하여야 하는 것이어서 작업시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 작업도 곤란하고, 벽체가 세워진 상태에서 황토미장과 황토 판넬 등을 부착하여야 하는 것이므로 이를 위해서는 고도의 전문가가 필요하게 되어 공사비용이 증가할 수 밖에 없는 폐단을 갖는 것이다.

또한, 상술한 바와 같이 시공이 용이하지 않으면서 시공 후에도 쉽게 부서지는 등의 문제점이 있었다.

상술한 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 건축벽체용 황토보드 및 그의 제조방법에 관한 것으로 특히, 공동주택벽체의 건축기술 중 습식공법에 비해 공간활용 및 건설자원의 효율적인 활용공법인 건식 가변형 벽체에 적용하기 위해 황토와 재활용이 가능한 열가소성 고분자 합성수지를 주성분으로 하고, 활제, 유무기계난연제, 무기필러, 기타 첨가제에 의해 이동이 용이하며 견고한 황토벽체를 제공하기 위한 벽체용 황토보드 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 벽체용 황토보드의 특징은, 입자크기가 0.05㎜이하이고 수분 함유율이 10%이하인 황토 10-70중량%와, 열가소성 고분자합성수지 10-50중량%와. 활제(Lubricant) 0.2-8중량%와. 유무기난연제 0.2-20중량%, 및 무기필러0.5-50중량%,단섬유 0.01-5중량%의 배합비를 가지며 80-2OO℃의 열 환경속에서 압출 성형되어진 황토 시트를 포함하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 벽체용 황토보드의 부가적인 특징은, 상기 황토 시트의 일 측면 혹은 양 측면에 부직포 혹은 유리섬유 혹은 섬유메트 중 어느 하나가 부착되는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 벽체용 황토보드 제조방법의 특징은, 입자크기가 0.05㎜이하이고 수분 함유율이 10%이하인 황토 10-70중량%와, 열가소성 고분자합성수지 10-50중량%와. 활제(Lubricant) 0.2-8중량%와. 유무기난연제 0.2-20중량%, 및 무기필러 0.5-50중량%의 배합물을 Kneader, Banbury Mixer 등의 혼합기에 넣은 후 80-2OO℃의 열 환경속에서 혼합하는 제1과정과; 상기 제 1과정에서 혼합되어진 혼합물을 Roll Mill을 통과시키며 시트를 성형하는 제 2과정; 및 상기 제 2과정을 진행하는 가운데 성형되는 시트의 일 측면 혹은 양 측면에 부직포 혹은 유리섬유를 부착하면서 2-15㎜의 저 두께 황토보드를 제조하는 제 3과정을 포함하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 벽체용 황토보드 제조방법의 부가적인 특징은, 상기 제 2과정을 진행하는 가운데 성형되는 시트의 일 측면 혹은 양 측면에 섬유메트를 부착하면서 2-15㎜의 저 두께 황토보드를 제조하는 제 4과정을 더 포함하는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

황토는 원적외선을 방사하여 인체의 혈액순환 및 생리적 활성화에 기여하며 비표면적이 큰3층 벌집구조로 되어있어 온열효과 및 항균, 탈취효과가 크다. 본 발명에 사용된 황토의 조성 및 일반물성은 표1과 같다.

[표 1]

조성	SiO2	Fe2O3	Al2O3	CaO	MgO	K2O
조성	51.5	17.7	22.3	1.43	0.56	6.43
입자크기	0.05mm 이하
밀도	1.45 g/cm3
수분함량	10% 이하

황토의 경우, 수분함량이 높으면 압출기 또는 Roll Mill내에서 작업시 Gas발생에 의한 보드의 강도저하 현상이 나타날 수 있으므로 함수율10%이하인 원료를 사용하고 그 이상일 경우에는 100-200℃에서 예비건조한 후 사용하며 고분자합성수지는 용도별 내열성, 강도등 요구수준에 따라 융점이 80-200℃이고 재활용이 가능한 PE, PP, EVA, PET, TPO수지 등 열가소성수지 중 단독 또는 2종 이상 혼합하여 10-50중량부 적정량 사용하여 제조한다. 여기에 고난연성이 특히 요구되는 용도에는 non Halogen난연제인 Mg, AL, P계등 유무기난연제를 0.2-20첨가하며, 압출,Roll Mill작업시 공정안정성, 분산성및 생산성 향상을 위하여 지방산또는 Ca, Zn계 윤활제를 0.2-8중량부, 보드의 강도, 차음, 원적외선 방사성능 보완등을 위해 세라믹Powder,탄산칼슘, 황산바륨 등 무기충진제를 0.5-50기타 보드의 강도보완을 위해 glass fiber, polyesr등 유무기계 단(短)섬유,칼라 Pigment등 첨가제0.1-10중량부를 사용하여 제조한다.

본 발명을 실시예 에 따라 더욱 상세히 설명하면 아래와 같다.

(실시예1)본실시예에서는 황토를10중량부 PE합성수지를 20중량부, PP합성수지 10중량부, 활제 3중량부, 수산화알미늄10중량부, 탄산칼슘35중량부, 양면에 부직포(밀도: 40g/m²)를 부착하는 방법으로 보드를 제작하였으며 이 경우, 보드의 비중은1.41, 두께 5mm, 휨강도 74kgf ,압축강도 175kg/cm²원적외선 방사율이 5-20μm에서 0.90으로 높고 기존의 석고보드에 비해 강도가 50%이상 우수하고, 흡수율은 0.4%로 훨씬 낮다 .

(실시예2)본실시예에서는 황토를30중량부 PE합성수지를 20중량부, PP합성수지 10중량부, 활제(ZnSt)5중량부, 수산화알미늄10중량부, 탄산칼슘25중량부, 양면에 부직포(밀도: 40g/m²)를 부착하는 방법으로 보드를 제작하였다. 이경우, 보드의 비중은1.35, 두께 5mm, 휨강도 68kgf ,압축강도 166kg/cm²원적외선 방사율이 5-20μm에서 0.915이고 석고보드에 비해 강도가 50%이상 우수하고,흡수율은0.4%로 낮다.

(실시예3)본실시예에서는 황토를50중량부 PE합성수지를 15중량부, PP합성수지 10중량부, 활제(ZnSt)5중량부, 수산화알미늄10중량부, 탄산칼슘10중량부, 양면에 부직포(밀도: 40g/m²)를 부착하는 방법으로 보드를 제작하였다. 이 경우, 보드의 비중은1.31, 두께 5mm, 휨강도 63kgf ,압축강도 157kg/cm²원적외선 방사율이 5-20μm에서 0.924이고 석고보드에 비해 강도가 50%이상 우수하고,흡수율은0.5%로 낮다.

(실시예4)본실시예에서는 황토를70중량부 PE합성수지를 15중량부, PP합성수지 10중량부, 활제(ZnSt)5중량부, 양면에 부직포(밀도: 40g/m²)를 부착하는 방법으로 보드를 제작하였다. 이경우, 보드의 비중은1.26, 두께 5mm, 휨강도 61kgf ,압축강도 151kg/cm²원적외선 방사율이 5-20μm에서 0.928이고 석고보드에 비해 강도가 50%이상 우수하고, 흡수율은 0.6%로 낮다.

(실시예5)본실시예에서는 황토를 50중량부 PE합성수지를 15중량부, PP합성수지 10중량부, 활제(ZnSt)5중량부, 수산화알미늄 10중량부, 세라믹파우더 8중량부, 유리단섬유 2중량부, 1면에 부직포(밀도: 40g/m²)를 부착하는 방법으로 보드를 제작하였다. 이경우, 보드의 비중은1.25, 두께 5mm, 휨강도 58kgf ,압축강도 148kg/cm²원적외선 방사율이 5-20μm에서 0.931이고 석고보드에 비해 강도가 50%이상 우수하고, 흡수율은 0.5%로 낮다.

본실시예를 종합분석해보면 황토의 함량이 높을수록 원적외선 방사율이 높게나타났으며, 개발제품은 합성수지가 함유된 비중, 휨강도, 압축강도 모두 석고보드에 비해 훨씬 높았으며, 흡수율은 1/10이상 낮게 나타났다.

실시예별 조성및 물성치는 아래의 표 2와 같다.

[표 2]

구분		비교예	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예4	실시예5
조성	황토	-	10	30	50	70	50
	PE	15	20	20	15	15	15
	PP	15	10	10	10	10	10
	ZnSt	3	3	5	5	5	5
	탄산칼슘	57	47	25	10	-	-
	수산화알미늄	10	10	10	10	-	10
	세라믹파우더	-	-	-	-	-	8
	유리단섬유	-	-	-	-	-	2
비중		1.44	1.41	1.35	1.30	1.26	1.25
원적외선 방사율 (5-20μm)		0.87	0.90	0.915	0.924	0.928	0.931
휨강도		85	74	68	63	61	58
압축 강도		186	175	166	157	151	148

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 벽체용 황토보드 및 그에 따른 제조방법을 제공하면, 황토를 재질로 벽체를 형성할 수 있도록 하되, 공장에서 직접 벽체를 제조한 다음 공사현장에서는 상기 벽체를 이용하여 건축물을 형성할 수 있는 것이어서 황토벽체를 구축하기 매우 용이하다.

Claims

입자크기가 0.05㎜이하이고 수분 함유율이 10%이하인 황토 10-70중량%와, 열가소성 고분자합성수지 10-50중량%와, 활제(Lubricant) 0.2-8중량%와, 유무기난연제 0.2-20중량%, 무기충진제 0.5-50중량%, 단섬유 0.01-5중량부%의 배합비를 가지며 80-2OO℃의 열 환경속에서 압출기(Extruder)에 의해 성형되어진 황토 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽체용 황토보드.
삭제
입자크기가 0.05㎜이하이고 수분 함유율이 10%이하인 황토 10-70중량%와, 열가소성 고분자합성수지 10-50중량%와, 활제(Lubricant) 0.2-8중량%와, 유무기난연제 0.2-20중량%, 무기충진제 0.5-50중량%, 단섬유0.01-5중량부%의 배합물을 Kneader, Banbury Mixer 등의 혼합기에 넣은 후 80-2OO℃의 열 환경속에서 혼합하는 제1과정과;

상기 제 1과정에서 혼합되어진 혼합물을 Roll Mill을 통과시키며 시트를 성형하는 제 2과정; 및

상기 제 2과정을 진행하는 가운데 성형되는 시트의 일 측면 혹은 양 측면에 부직포 혹은 유리섬유를 부착하면서 2-15㎜의 저 두께 황토보드를 제조하는 제 3과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽체용 황토보드 제조 방법.
입자크기가 0.05㎜이하이고 수분 함유율이 10%이하인 황토 10-70중량%와, 열가소성 고분자합성수지 10-50중량%와, 활제(Lubricant) 0.2-8중량%와, 유무기난연제 0.2-20중량%, 무기충진제 0.5-50중량%, 단섬유0.01-5중량부%의 배합물을 Kneader, Banbury Mixer 등의 혼합기에 넣은 후 80-2OO℃의 열 환경속에서 혼합하는 제1과정과;

상기 제 1과정에서 혼합되어진 혼합물을 Roll Mill을 통과시키며 시트를 성형하는 제 2과정; 및

상기 제 2과정을 진행하는 가운데 성형되는 시트의 일 측면 혹은 양 측면에 섬유매트를 부착하면서 2-15㎜의 저 두께 황토보드를 제조하는 제 4과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벽체용 황토보드 제조 방법.
제 1항에 있어서,

상기 황토 시트의 일 측면 혹은 양 측면에 부직포 혹은 유리섬유 혹은 섬유메트 중 어느 하나가 부착되는 것을 특징으로 하는 벽체용 황토보드.