KR100806638B1 - 황토와 천연소재를 이용한 건강 벽타일 제조방법과 그벽타일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축용 마감재로 사용되는 건강 벽타일과 그 제조방법에 관한 것으로서 특히, 별도의 소성 공정이 없이 제조가 가능하며, 벽타일을 실내의 벽에 시공할 경우 조습 효과는 물론 인체에 친화성이 큰 원적외선 방사 및 탈취 효과, 항균, 항곰팡이 효과 등에 의해 인체에 유용하며, 실내의 생활환경을 쾌적하게 만들어 줄 수 있도록 한 황토와 천연소재를 이용한 건강 벽타일 제조방법과 그 벽타일에 관한 것이다.

따라서 본 발명은, 내벽의 마감재로써 실내습도를 자유롭게 조절해 줄 수 있는 흡수, 방습 효과를 갖고 있으며, 부가적인 기능으로서 항균, 항곰팡이 효과, 원적외선 방사효과, 흡착, 탈취효과를 갖고 있다.

또한 본 발명은 다기능 건강 벽타일을 개발하여 미적인 감각을 살리고 기능성 면도 개선시켜 줌으로써, 인체의 신진대사를 촉진시킬 수 있는 원적외선의 방사 및 온열효과를 나타낸다.

벽타일, 무늬면, 바닥면, 마감재, 내벽, 항곰팡이

Description

황토와 천연소재를 이용한 건강 벽타일 제조방법과 그 벽타일{The product method and the tile to be made from loess}

도 1은 본 발명의 벽타일의 무늬면을 나타내기 위해 도시한 사시도,

도 2는 본 발명의 벽타일의 바닥면을 나타내기 위해 도시한 사시도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 벽타일을 도시한 도면이다.

<도시된 도면의 주요보호에 대한 간단한 설명>

10; 무늬면 20; 바닥면

100; 벽타일

본 발명은 건축용 마감재로 사용되는 건강 벽타일과 그 제조방법에 관한 것으로서 특히, 별도의 소성 공정이 없이 제조가 가능하며, 벽타일을 실내의 벽에 시공할 경우 조습 효과는 물론 인체에 친화성이 큰 원적외선 방사 및 탈취 효과, 항균, 항곰팡이 효과 등에 의해 인체에 유용하며, 실내의 생활환경을 쾌적하게 만들어 줄 수 있도록 한 황토와 천연소재를 이용한 건강 벽타일 제조방법과 그 벽타일에 관한 것이다.

일반적으로 벽타일이란 벽면에 부착하여 건축물의 내외 치장 및 방수 내열의 효과를 증진시키도록 하기 위한 건축자재의 일종이다.

그런데 종래의 이러한 벽타일 중 실내 벽용 내장 타일은 고령토, 점토, 도석, 납석, 석회석 등의 무기질 원료를 볼 밀에서 미분쇄하여 스프레이 드라이어에서 분말로 제조한 후, 이를 성형기를 통하여 모양을 성형한다. 그리고 그 성형품을 1,100-1,400℃ 정도에서 1차 소성을 하고, 그 위에 0.3-0.5mm 정도의 프리트 유약을 도포하여 1,020-1,050℃ 사이에서 2차 소성하고 하나의 내장재로서 제품을 완성시킨다.

그런데 이러한 종래의 타일은 표면 기공이 작아 실내의 습도를 흡습하는 능력이 없다. 따라서 습기가 많은 경우 타일의 표면 위에 이슬 맺힘이 일어나게 된다. 또한 실내에 습기가 많은 경우 벽면에 곰팡이가 생기게 되면, 거주자의 호흡기에 질환을 일으키거나 불결한 환경에서 생활하게 되어 불쾌감이 커지게 된다. 더불어 습도가 낮은 경우는 가습기 등을 통하여 실내의 습도를 높이게 되는데 공기 중에 날아다니는 먼지 등이 가습 입자에 달라붙어 오히려 공기를 혼탁하게 하고 인체에도 나쁜 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.

또한 상기와 같이 제조된 내장 타일은 공기를 유통시키지 못함으로써 통기가 불량하고 주거공간에 습도가 높아지며 주거공간에 세균이나 곰팡이가 번식하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 원적외선 방사, 조습, 탈취효과 및 항균효과가 거의 없다. 따라서 오직 청소용이나 장식용일 뿐 건강 기능은 거의 없는 단순한 건축 내장재에 해당된다.

또는 상기한 종래 타일의 경우 제조과정에서 내구성 향상을 위해 반드시 소성해야 하며 제조공정이 복잡하고 제조단가의 상승 요인이 있다.

상기한 문제점을 해결한 본 발명은 건축용 마감재로 사용되는 건강 벽타일과 그 제조방법에 관한 것으로서 특히, 별도의 소성 공정이 없이 제조가 가능하며, 벽타일을 실내의 벽에 시공할 경우 조습 효과는 물론 인체에 친화성이 큰 원적외선 방사 및 탈취 효과, 항균, 항곰팡이 효과 등에 의해 인체에 유용하며, 실내의 생활환경을 쾌적하게 만들어 줄 수 있도록 한 황토와 천연소재를 이용한 건강 벽타일 제조방법과 그 벽타일을 제공하고자 한다.

따라서 본 발명은, 벽타일을 제조하는 방법에 있어서, 제1단계: 천연 황토분말을 중량비로 20-40% 투입하고, 천연 점토를 5-20 중량% 투입하고, 상기 황토와 점토에 견고성을 부여하는 모래를 10-20 중량% 투입하고, 상기 황토, 점토와 모래를 결합해주는 백시멘트를 15-25 중량% 투입하고, 무기 고화제 10-30 중량%를 분말의 형태로 투입하여 혼합하는 혼합단계와; 제2단계: 상기 제1단계의 혼합물에 물을 투입하되 중량비로 1:0.5-1.5의 비율로 투입하여 반죽을 하는 반죽공정의 단계와; 제3단계: 상기 반죽물을 제작된 성형틀에 부어 타일의 형태를 부여하는 성형의 단계와; 제4단계: 상기 성형틀에서 물기를 빼고 그늘진 곳에서 5-9일간 건조시켜 양생을 하는 경화의 단계를; 거치며 건축물의 내, 외벽 타일을 생산함에, 황토와 천연소재가 갖고 있는 미세기공에 의해 통기성과 습도조절이 우수한 타일을 제조하는 황토와 천연소재를 이용한 건강 벽타일 제조방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 황토를 이용하여 제작하는 벽타일에 있어서, 천연 황토분말을 중량비로 20-40% 투입하고, 천연 점토를 5-20 중량% 투입하고, 상기 황토와 점토에 견고성을 부여하는 모래를 10-20 중량% 투입하고, 상기 황토, 점토와 모래를 결합해주는 백시멘트를 15-25 중량% 투입하고, 무기 고화제 10-30 중량%를 분말의 형태로 물에 투입하여 혼합한 혼합물을 경화시켜 무늬 모양이 형성되는 무늬면과 벽면과 결합되는 부착면이 형성된 황토와 천연소재를 이용한 건강 벽타일을 제공하고자 한다.

본 발명은 벽타일을 제조하는 방법에 관한 것이다.

따라서 본 발명을 도시된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 본 발명의 제조방법의 경우, 제1단계: 천연 황토분말을 중량비로 20-40% 투입하고, 천연 점토를 5-20 중량% 투입하고, 상기 황토와 점토에 견고성을 부여하는 모래를 10-20 중량% 투입하고, 상기 황토, 점토와 모래를 결합해주는 백시멘트를 15-25 중량% 투입하고, 무기고화제 10-30 중량%를 분말의 형태로 투입하여 혼합하는 혼합단계를 거친다. 즉, 모두 분말의 형태로 준비되는 황토분말, 점토, 모래, 백시멘트, 무기고화제를 혼합하는 것이다. 이때 그 혼합의 방식은 특별한 방식과 그 투입순서가 있는 것은 아니고 상기한 비율 즉, 황토분말은 20-40%, 천연 점토는 5-20%, 모래는 10-20%, 백시멘트는 15-25%, 무기고화제는 10-30 %를 혼합한 다는 것이 중요하다. 물론 이 혼합비율은 본 발명의 출원인이 다양하고 수많은 실험을 통해 얻은 경험칙으로서 상기의 비율을 유지함이 제조된 타일의 내구성을 향 상시킬 수 있으며, 타일에서 발생되는 탈취효과, 항균, 항곰팡이 효과 면에서 최적의 혼합비율임을 입증하였다.

그럼 본 발명의 상기 혼합물을 이루는 각각의 구성요소의 물질적인 특성을 살펴본다.

첫째, 황토는 살아있는 생명토로서 한 스푼 분량에 약 2억 마리의 미생물이 살고 있으며 원적외선 방출, 항균, 항 곰팡이, 제습, 탈취작용 등이 활발하다. 그리고 이 황토에서 발하는 바이오 에너지라 할 수 있는 원적외선은 인체 내 세포에 흡수되면서 세포를 활성화시켜 유해 물질을 방출시키는 광전효과를 낸다. 또한 황토효소 성분에는 카달리제, 디페놀옥시다제, 시카라제, 프로테아제 등이 있어 독소제거 분해력, 정화작용 등이 입증되고 있으며 바다의 적조현상시에 황토를 투입, 치유케 하는 등 황토에 대한 연구가 계속되고 있다. 따라서 근래 들어 웰빙의 중요성이 강조되는 요즘 황토를 이용한 건축의 형태가 활발하게 진행 중이며, 친환경 적인 소재가 아니면 사실상 근래에 건축자재로 활용하기는 몹시 어려운 상황에 직면해 있다.

둘째, 점토를 설명한다. 즉, 암석이 풍화·분해되면, 주로 규소(硅素)·알루미늄과 물이 결합하여 점토광물이 이루어진다. 점토광물은 운모와 같은 구조를 가졌는데, 2층 구조 또는 3층 구조인 것도 있다. 전자는 카올린류, 후자는 몬모릴로나이트·일라이트 등이며, 층 사이에 물·칼륨·철·마그네슘 등이 들어가 여러 가 지 점토광물을 이룬다. 석영 SiO2 이외의 조암광물은 모두 분해하여 점토광물이 된다.

이러한 점토는 모래나 실트에 비해서 단위무게당 표면적이 훨씬 넓으므로 토양 중에서는 부식(腐植)과 함께 가장 활동적인 부분이며 수분 및 양분의 보유력이 강하다. 점토 함량이 높은 토양을 식토(埴土)라 한다. 따라서 이러한 점토가 본 발명의 혼합물에 첨가되면 황토와 다른 구성요소(건)들과의 결합력을 증진시키고 불순물에 의해 불필요한 간극을 형성하는 것을 방지하는 역할을 한다. 물론 황토나 천연 물질이 자연경화되면서 발생되는 필수적으로 필요한 공극의 형성은 진행시킨다. 따라서 본 발명에 이 점토가 첨가되면 생산된 타일의 내구성은 증대되고, 수분의 흡수력도 향상시킬 수 있다.

셋째, 백시멘트는 본 발명에서 생산할 벽타일을 강하게 결합시키게 하기 위해 사용된다. 즉, 황토와 점토는 그 점력이 높기는 하지만 경화되어 건조되는 과정에서 갈라질 소지가 많다. 따라서 이러한 점을 해결하기 위해 본 발명에서는 백시멘트를 사용하는 것이다. 백시멘트의 경우 색채도 힌색을 띄고 있기에 황토의 색상을 유지한 벽타일을 생산할 수 있는 이점도 가져온다. 그리고 이러한 목적을 위해서 본 발명에서는 상기 모래도 투입되는 것이다.

넷째, 무기고화제는 그 강도의 강화를 위해 첨가한다. 본 발명에서 상기 무기 고화제는, 용광로의 고로슬래그를 사용하는 것이 바람직하다.

아무튼 이렇게 상기 황토분말, 천연 점토, 모래, 백시멘트, 무기고화제를 첨가하여 공지된 교반기나 혼합기를 이용하여 고루 섞은 후 다음의 단계인 반죽공정의 단계를 가는 것이다.

즉, 본 발명은 다음으로 제2단계: 상기 제1단계의 혼합물에 물을 투입하되 중량비로 1:0.5-1.5의 비율로 투입하여 반죽을 하는 반죽공정의 단계를 거친다. 상기 혼합된 혼합물에 물을 투입하는 것이다. 이때 상기 혼합물을 1로 보았을 때, 물의 투입비율은 0.5-1.5로 이루어진다. 따라서 이러한 교반비율로 물과 혼합물을 섞게 되면 성형기에 부어 넣기 알맞은 찰기를 가진 반죽물이 되는 것이다.

그리고 다음으로 본 발명은 제3단계: 상기 반죽물을 제작된 성형틀에 부어 타일(100)의 형태를 부여하는 성형의 단계를 거친다. 즉, 도시된 도 1 내지 3에서 도시된 것처럼, 아주 다양한 평판형의 타일을 제작할 수 있다. 이때 상기 무늬면(10)의 경우 다양한 형태의 형상과 모양이 성형될 수 있게 구성되는데, 황토 색체의 타일이기에 자연스러운 형상이 더 바람직할 것이다. 그리고 배면의 부착면(20)은 벽면에 부착되어야 하기에 민자 형태를 유지하거나 도 2에서처럼 일반적인 타일처럼 낮은 돌출부를 일정간격을 두고 형성시킨 상태가 바람직하다.

마지막으로 본 발명은 제4단계: 상기 성형틀에서 물기를 빼고 그늘진 곳에서 5-9일간 건조시켜 양생을 하는 경화의 단계를 거치며 건축물의 내, 외벽 타일(100) 을 생산한다. 즉, 황토와 천연소재가 갖고 있는 미세기공에 의해 통기성과 습도조절이 우수한 타일(100)을 제조하는 것이다. 즉, 상기 반죽물을 경화시키기 위해 상온에서 건조시킨다. 이때 그 건조의 장소는 상온의 그늘진 장소가 더욱 바람직하다. 높은 온도변화를 거치며 건조되는 타일은 갈라질 소지가 많기에 서늘한 장소에서 상온의 온도로 건도되는 것이다. 이때 그 건조의 조건은 약 5-9일간이 가장 바람직하다.

그런데 본 발명에 있어서, 상기 제2단계에서 사용되는 물은, 황토정수시스템으로 제조한 물을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 출원인은 2004. 10. 22. 자로 출원하여 2006. 3. 22. 자로 등록번호 제 10-565162호로 등록받은 "황토볼을 이용한 자동 정수기와 그 정수시스템"을 가지고 있다. 따라서 이 등록된 정수시스템을 사용하여 제조된 물을 투입하여 벽타일을 제작하는 것이 더욱더 바람직하다.

한편 본 발명은 황토를 이용하여 제작하는 벽타일에 있어서, 천연 황토분말을 중량비로 20-40% 투입하고, 천연 점토를 5-20 중량% 투입하고, 상기 황토와 점토에 견고성을 부여하는 모래를 10-20 중량% 투입하고, 상기 황토, 점토와 모래를 결합해주는 백시멘트를 15-25 중량% 투입하고, 무기 고화제 10-30 중량%를 분말의 형태로 물에 투입하여 혼합한 혼합물을 경화시켜 무늬 모양이 형성되는 무늬면(10)과 벽면과 결합되는 부착면(20)이 형성된 황토와 천연소재를 이용한 건강 벽타일에 도 큰 특징이 있다. 즉, 본 발명은 전술된 제조방법을 통해 제조한 그 벽타일도 그 청구의 대상인 것이다.

그럼 여기서 상기 공정에서와 같이하여 제조된 본 발명에 따른 건강 벽타일의 물리적 성질, 원적외선 방사율, 탈취능을 시험하고, 그 결과는 하기 표 1-3과 같이 나타낸다.

[표 1] 원적외선 방사율 및 방사에너지 측정결과

구분	평균방사율 (5-20㎛)	방사에너지 (W/m2)
발명품	0.925	3.73×102
시험방법	KICM-FIR-1005

[표 2] 암모니아 탈취시험 결과

시험항목	경과시간	Blank농도(ppm)	시료농도(ppm)	탈취율(%)
시험결과	0	81	81	-
	30	493	92	81.3
	60	414	39	92.0
	90	360	19	94.7
	120	312	4	98.7
시험방법	KICM-FIR-1085

[표 3] 포름 알데히드 탈취시험 결과

시험항목	경과시간	Blank농도(ppm)	시료농도(ppm)	탈취율(%)
시험결과	0	81	81	-
	30	78	14	82.1
	60	75	9	88.0
	90	72	6	91.7
	120	70	4	94.3
시험방법	KICM-FIR-1085

[표 4] 항균시험 결과

시험과목		시험 결과			시험방법
		초기농도 (CFU/40p)	24시간 후 농도(CFU/40p)	세균감소율(%)
대장균에 의한 항균시험	Blank	408	2842	-	KICM-FIR-1002
	발명품	408	1	99.8
녹농균에 의한 항균시험	Blank	419	2934	-
	발명품	419	1	99.8

[표 5] 곰팡이 시험 결과

시험항목	항곰팡이 시험
	배양시험의 기간
	1주후	2주후	3주후	4주후
시험결과	0	0	0	0
시험방법	ASTM G-21q

곰팡이 균주(혼합균주)

Asper gillus niger ATCC 9642

Penicillium pinophilum ATCC 11797

Chaetomium globosum ATCC 6205

Gliosiadium uirens ATCC 9645

Auredbasidium pullulans ATCC 15233

이상의 설명에서처럼 본 발명은, 내벽의 마감재로써 실내습도를 자유롭게 조절해 줄 수 있는 흡수, 방습 효과를 갖고 있으며, 부가적인 기능으로서 항균, 항곰팡이 효과, 원적외선 방사효과, 흡착, 탈취효과를 갖고 있다.

또한 본 발명은 다기능 건강 벽타일을 개발하여 미적인 감각을 살리고 기능성 면도 개선시켜 줌으로써, 인체의 신진대사를 촉진시킬 수 있는 원적외선의 방사 및 온열효과를 나타낸다.

더불어 본 발명은 실내의 습도가 높은 경우 습기를 흡수하고, 습도가 낮은 경우 습기를 방출하는 조습 효과 및 암모니아 등의 유해 가스를 정화시켜주는 탈취 효과가 있으며 또한 세균, 곰팡이, 진드기 등의 서식 및 생성을 방지하는 항균 효과가 있다.

Claims (4)

1. 벽타일을 제조하는 방법에 있어서,

   제1단계: 천연 황토분말을 중량비로 20-40% 투입하고, 천연 점토를 5-20 중량% 투입하고, 상기 황토와 점토에 견고성을 부여하는 모래를 10-20 중량% 투입하고, 상기 황토, 점토와 모래를 결합해주는 백시멘트를 15-25 중량% 투입하고, 용광로의 고로슬래그인 무기 고화제 10-30 중량%를 분말의 형태로 투입하여 혼합하는 혼합단계와;

   제2단계: 상기 제1단계의 혼합물에 특허 등록번호 제 10-565162호의 황토정수시스템으로 제조한 물을 투입하되 중량비로 1:0.5-1.5의 비율로 투입하여 반죽을 하는 반죽공정의 단계와;

   제3단계: 상기 반죽물을 제작된 성형틀에 부어 타일(100)의 형태를 부여하는 성형의 단계와;

   제4단계: 상기 성형틀에서 물기를 빼고 그늘진 곳에서 5-9일간 건조시켜 양생을 하는 경화의 단계를; 거치며 건축물의 내, 외벽 타일(100)을 생산함에, 황토와 천연소재가 갖고 있는 미세기공에 의해 통기성과 습도조절이 우수한 타일(100)을 제조하는 것을 특징으로 하는 황토와 천연소재를 이용한 건강 벽타일 제조방법.
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