KR100809621B1 - Method of changing color of surface of cement-based material and cement-based material manufactured by using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 시멘트계 자재에 폐산을 분사하는 단계를 도시한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram showing the step of spraying the waste acid to the cement-based material according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명은 폐산의 분사 및 건조 단계를 거친 후의 시멘트계 자재를 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing a cement-based material after the injection and drying step of the waste acid.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트계 자재가 적용된 모습을 보여주는 사진이다. 3 is a photograph showing a state where the cement-based material is applied according to an embodiment of the present invention.
[도면의 주요 부호에 대한 설명][Description of Major Symbols in Drawing]
50: 폐산 100: 시멘트계 자재50: waste acid 100: cement-based material
200: 폐산 분사장치 300: 운송장치200: waste acid injector 300: transportation device
110: 비변색층 120: 변색성 부식층110: non-chromic layer 120: discolorable corrosion layer
본 발명은 시멘트계 자재의 표면 변색 방법 및 이를 이용하여 제조된 시멘트 계 자재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산업폐기물인 폐산을 이용하여 간단하게 시멘트계 자재의 표면을 다양한 색상으로 변화시킬 수 있는 시멘트계 자재의 변색 방법 및 외관의 색상이 우수하고 내부식성을 갖는 시멘트계 자재에 관한 것이다. The present invention relates to a method of discoloring the surface of the cement-based material and to the cement-based material manufactured using the same. The present invention relates to a cement-based material having excellent discoloration method and appearance color and having corrosion resistance.
일반적으로, 아연도금 업체, 제철소 등에서 산세 공정 등을 마치고 남은 폐산에는 각종 금속염들이 포함되어 있다. 예를 들면, 염산을 이용한 철의 산세 공정 후에는 염화철(FeCl2) 등의 금속염이 폐산에 포함된다. 이뿐만 아니라, 처리 대상 금속에 따라, 아연, 망간, 구리 등 다양한 금속을 포함한 금속염이 폐산 내에 함유되어 있다. In general, the spent acid left after the pickling process in a galvanizing company or steel mill includes various metal salts. For example, after the pickling process of iron using hydrochloric acid, metal salts such as iron chloride (FeCl 2 ) are included in the waste acid. In addition, depending on the metal to be treated, metal salts containing various metals such as zinc, manganese and copper are contained in the waste acid.
특히, 폐산은 구리, 아연, 알루미늄, 티타늄, 니켈, 수은 등의 비철금속의 정련공정, 또는 도금공정, 화학약품의 제조공정 등 각종 철강업과 화학 공업 분야 등 광범위한 산업분야에서 발생하고 있어, 수질오염 등의 환경오염을 야기하고 있으므로 그 처리는 황경 보호차원에서 매우 중요하다 할 것이다. In particular, waste acid is generated in a wide range of industries such as refining processes of nonferrous metals such as copper, zinc, aluminum, titanium, nickel, mercury, plating, and chemical manufacturing, and various industrial fields such as water pollution. This treatment is very important for protecting the environment since it causes environmental pollution.
최근, 폐산의 재활용에 관한 시도들이 많이 이루어지고 있다. 그러나 대부분은 폐산의 재생 또는 폐산으로부터 특정 성분의 추출 등 폐산을 정제 또는 분해하여 새로운 수득물을 얻는데 집중되어 있다. Recently, many attempts have been made to recycle waste acid. However, most are concentrated on purifying or decomposing the waste acid, such as regeneration of the waste acid or extraction of specific components from the waste acid, to obtain new yields.
즉, 폐산 자체의 직접적인 이용에 관하여는 거의 알려진 바 없다. 폐산의 재생 등의 폐산 재활용은 이를 위한 부가적인 설비 및 재료 등이 필요하여 경제적인 측면에서 초기 투자 자본이 투여될 수 밖에 없다.That is, little is known about the direct use of waste acid itself. Waste acid recycling, such as recycling of waste acid, requires additional facilities and materials for this purpose, and the initial investment capital is inevitably administered from an economic point of view.
본 발명은 상기와 같은 폐산의 재활용 방안에 관한 것으로서, 폐산 자체를 이용한 새로운 용도를 제시하고자 한다. The present invention relates to a method for recycling waste acid as described above, and proposes a new use using the waste acid itself.
본 발명은 폐산을 이용하여 시멘트계 자재의 표면을 변색시켜 상기 시멘트계 자재의 외관 및 내부식성 특성을 개선할 수 있는 시멘트계 자재의 표면 변색 방법을 제공한다. The present invention provides a surface discoloration method of the cement-based material that can improve the appearance and corrosion resistance characteristics of the cement-based material by discoloring the surface of the cement-based material using waste acid.
또한, 상기 방법에 의하여 제조되고, 표면에 고풍스러운 다양한 색상을 발현할 수 있고 내부식성이 우수한 시멘트계 자재를 제공한다. In addition, the present invention provides a cement-based material which is manufactured by the above method, which can express various colors with an antique on the surface and which is excellent in corrosion resistance.
본 발명의 일 특징에 따라, 시멘트계 자재의 표면을 변색 시키기 위해서 우선 금속 염을 함유한 폐산(waste acid)을 시멘트계 자재의 표면에 분사한다. 이어서 상기 폐산이 분사된 시멘트계 자재를 건조시킨다. According to one aspect of the invention, in order to discolor the surface of the cement-based material, first, a waste acid containing metal salt is sprayed on the surface of the cement-based material. Subsequently, the cement material sprayed with the waste acid is dried.
상기 시멘트계 자재의 표면에 분사하기 전에 상기 폐산을 물로 희석하여 폐산의 농도를 조절할 수 있다. 또한, 상기 상기 폐산을 상기 시멘트계 자재의 표면에 분사하기 전 상기 폐산에 금속염 안료 또는 무기질 안료를 추가적으로 첨가할 수 있다. Before spraying the surface of the cement-based material, the waste acid may be diluted with water to adjust the concentration of the waste acid. In addition, a metal salt pigment or an inorganic pigment may be additionally added to the waste acid before spraying the waste acid on the surface of the cement material.
상기 건조는 6 내지 12시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. The drying is preferably done for 6 to 12 hours.
상기 폐산은 다양한 금속 염을 포함할 수 있으며, 특히 철, 구리 등을 포함하는 전이 금속 염을 포함하는 것이 바람직하다. The spent acid may comprise various metal salts, particularly preferably transition metal salts including iron, copper and the like.
본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트계 자재는, 상기 시멘트계 자재의 표면에 는 금속 염을 함유한 폐산(waste acid)에 의하여 부식된 변색성 부식층을 포함한다. Cement-based material according to an embodiment of the present invention, the surface of the cement-based material includes a color change corrosion layer corroded by waste acid (waste acid) containing a metal salt.
상기 변색성 부식층의 두께는 2 내지 10 mm인 것이 바람직하다. It is preferable that the thickness of the said discolorable corrosion layer is 2-10 mm.
상기 변색성 부식층은 적어도 1종 이상의 색상을 발현할 수 있다.The discolorable corrosion layer may express at least one or more colors.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 시멘트계 자재의 표면에 변색성 부식층을 형성하는 방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of forming a discolorable corrosion layer on a surface of a cement material according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 시멘트계 자재에 폐산을 분사하는 단계를 도시한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram showing the step of spraying the waste acid to the cement-based material according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 시멘트계 자재(100)는 운송장치(300) 상에 배치되어 이동된다. 상기 이동되는 시멘트계 자재(100) 상에는 금속 염을 함유한 폐산(50)을 분사하기 위한 분사 장치(200)가 배치되어 있다. Referring to Figure 1, the cement-based
상기 폐산(50)은 폐산 배출 업체로부터 제공받은 데로 사용하여도 되나, 이와 다르게 상기 폐산에 물을 첨가하여 추가적으로 희석 시킬 수 있다. 상기 폐산(50)은 작업자가 의도하는 색상의 진하기 등을 고려하여 다양한 농도로 준비될 수 있다. The
또한, 작업전 폐산에 다양한 첨가제들을 추가적으로 첨가할 수 있다. 예를 들면, 금속 염 안료, 무기질 안료 등이다. In addition, various additives may be added to the waste acid prior to operation. For example, it is a metal salt pigment, an inorganic pigment, etc.
상기 폐산은 전이 금속 염을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 철, 구리 염 등이다. The waste acid preferably comprises a transition metal salt. For example, it is iron, a copper salt, etc.
상기 폐산 배출 업체의 특성에 맞게 다양한 폐산을 수거하여 폐산의 종류를 구분하여 보관하는 것이 중요하다. 예를 들어, 특정의 아연도금 업체에서 배출된 폐산을 다른 업체의 폐산과 혼합하여 저장하지 않는 것이 바람직하다. It is important to collect the various waste acids according to the characteristics of the waste acid discharge companies and to store the kinds of waste acids separately. For example, it is desirable not to store waste acids from certain galvanizing companies in combination with other companies.
상기 폐산(50)은 분사 장치에 의하여 상기 시멘트계 자재(100) 상에 분사된다. 상기 분사 장치(200)로는 노즐 분사 장치 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 시멘트계 자재(100)는 콘베이어 벨트 등의 운송 장치(300)에 의하여 일정한 속도로 이동한다. 폐산(50)의 분사 속도 및 상기 운송 장치(300)의 이동 속도는 표면에 형성될 변색성 부식층의 두께 및 색상 등을 고려하여 작업자가 자유롭게 조절할 수 있다. 다만, 상기 분사 속도 및 운속 장치(300)의 이동 속도는 균일한 도포를 위하여 일정하게 유지되어야 한다. The
분사되는 폐산(50)의 농도에 따라 가변적이긴 하나, 상기 폐산은 상기 시멘트계 자재 1m2당 적어도 200 ml 이상이 되도록 분사되는 것이 바람직하다.Although variable depending on the concentration of
상기 폐산이 분사된 시멘트계 자재는 6 내지 12 시간 동안 건조된다. 상기 건조 시간 동안 상기 폐산은 자재 내의 시멘트 성분과 부식 반응을 일으킬 수 있다. The cement material sprayed with the waste acid is dried for 6 to 12 hours. During the drying time, the waste acid may cause a corrosion reaction with the cement component in the material.
도 2는 본 발명은 폐산의 분사 및 건조 단계를 거친 후의 시멘트계 자재를 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing a cement-based material after the injection and drying step of the waste acid.
도 2를 참조하면, 상기 시멘트계 자재(150)는 비변색층(110) 및 변색성 부식층(120)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the cement-based
상기 비변색층(110)은 폐산이 침투되지 않은 영역이며, 상기 변색성 부식 층(120)은 상기 폐산이 소정 깊이 침투되어 부식된 층으로서 소정의 색상이 발현되는 영역이다. The
상기 변색성 부식층(120)의 두께는 작업 공정에 따라 다양하게 조절될 수 있으며, 바람직하게는 2 내지 10 mm의 깊이를 갖는다. The color of the
상기 변색성 부식층(120)이 형성된 시멘트계 자재(150)는 적어도 1종의 색상이 발현되며, 실질적으로 완전한 단일 색상을 나타내지는 않는다. 따라서, 고풍스러운 안틱 재질감을 나타내는데 매우 효과적이다. The cement-based
또한, 상기 시멘트계 자재(150)가 건물의 외벽 등에 적용될 경우, 빗물 등의 외부 환경적 요인에 의하여 추가적으로 색상이 변화될 수 있어 전체적으로 더욱 고풍스러워 질 수 있다. 나아가 상기 변색성 부식층(120)은 기부식된 층으로서 산성비 등의 외부 환경에 의한 추가적인 부식을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 설령 약간의 부식이 일어난다 하더라도 시멘트계 자재(150)의 외관을 손상시키지 않는다. In addition, when the cement-based
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트계 자재가 적용된 모습을 보여주는 사진이다. 3 is a photograph showing a state where the cement-based material is applied according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 다양한 시멘트계 자재가 적용된 예로서 다양하고 고풍스러운 색상을 나타냄을 알 수 있다. Referring to Figure 3, it can be seen that various cement-based materials according to the present invention shows a variety of antique colors.
상기 시멘트계 자재(150)는 주로 건축용 벽돌로 사용될 수 있으며, 벽돌 제조시 내부의 기공 등을 조절하여 상기 폐산의 침투 정도를 기 조정할 수도 있다. The cement-based
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 시멘트계 자재의 표면 변색 방 법에 의하면, 산업폐기물인 폐산 자체를 이용하여 시멘트계 자재의 표면에 매우 고풍스러운 색상을 형성할 뿐만 아니라 상기 시멘트계 자재의 내구성을 향상시킬 수 있어, 경제적으로 매우 유용할 것으로 기대된다. As described above, according to the surface discoloration method of the cement material according to the present invention, by using the waste acid itself, which is an industrial waste, not only forms a very antique color on the surface of the cement material, but also improves the durability of the cement material. It is expected to be very useful economically.
또한, 벽돌 류의 시멘트계 자재의 가치를 보다 향상 시킬 수 있을 것이다. In addition, it will be possible to further improve the value of brick-based cement-based materials.
나아가, 폐산 배출량을 줄이는 데 기여하여 환경오염 방지에도 일익을 담당할 수 있을 것이다.Furthermore, it will be able to play a role in preventing environmental pollution by contributing to reducing waste acid emissions.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
Claims (4)
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