KR100933092B1 - Anti-fouling stone using functional bio-ceramic and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기능성 바이오 세라믹을 이용한 석재 표면 오염 방지막 형성 공법에 관한 것으로서, 건물의 외벽에 석재를 부착시공 할 때 석재 자체에 오염방지막이 형성되어 있어 건물에 석재 시공이 완료된 후에 공기 중의 먼지나 오염물질이 묻을 경우 빗물등에 의해 쉽게 오염 물질이 씻겨서 청소 주기를 길게 할 수 있고, 석재 부착을 건식으로 시공하였을 때 석재와 석재 사이에 쏘아 넣는 실리콘의 유액이 석재에 침투하여 석재를 오염시키는 것을 방지할 수 있도록 한 기능성 바이오 세라믹을 이용한 석재표면 오염방지막 형성공법이다.The present invention relates to a method for forming a stone surface contamination prevention film using a functional bio-ceramic, and when a stone is attached to an outer wall of a building, an anti-fouling film is formed on the stone itself so that dust or pollutants in the air after the building of the stone is completed in the building. In case of staining, contaminants can be easily washed off by rainwater, and the cleaning cycle can be lengthened, and when the stone is installed dry, the latex of silicone that is shot between the stone and the stone can penetrate the stone and contaminate the stone. Stone surface contamination prevention film formation method using functional bio ceramics.
본 발명에 사용되는 기능성 바이오 세라믹은 이산화규소와 산화알루미늄을 이소프로필알콜과 축합 반응 시킨 후, 증류수로 무기 바인더를 세척하여 벌집구조가 되도록 중축합시킨 후 순수와 이산화티탄졸을 첨가한 후 백금을 촉매로 한 반응기에서 천천히 교반 숙성시켜서 제조한 것을 사용함에 따라, 벌집구조의 기능성 바이오 세라믹이 도포된 석재표면은 외부에서 빗물이나 오염물질이 석재 내부로 침투되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 바이오 세라믹이 가지는 원적외선, 음이온 발생효과와 이산화티탄 입자에 의한 악취 및 유기 화합물의 지속적인 분해도 이루어져서 친환경적인 석재로서 효과도 기대된다.The functional bio-ceramic used in the present invention is condensation reaction of silicon dioxide and aluminum oxide with isopropyl alcohol, followed by polycondensation to form a honeycomb structure by washing the inorganic binder with distilled water, followed by the addition of pure water and titanium dioxide sol. As a result of slowly stirring and aging in a reactor as a catalyst, a stone surface coated with a functional bio ceramic having a honeycomb structure not only prevents rainwater or contaminants from penetrating into the stone from the outside, Far-infrared rays, anion generating effect and odor by titanium dioxide particles and continuous decomposition of organic compounds are also made, so it is expected to be effective as an eco-friendly stone.
Description
본 발명은 기능성 바이오 세라믹을 이용한 석재표면 오염 방지막 형성 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건물 외벽에 설치되는 석재 표면에 기능성 바이오 세라믹 용액을 분사 코팅하거나, 붓으로 칠하여 석재 표면에 오염방지막을 형성시킨 후, 석재를 건물 외벽에 부착 시공함으로서, 건물 외부에 노출된 석재 표면에 오염물질이 부착되어도 빗물에 쉽게 씻겨 청소 주기가 길어질 뿐만 아니라, 석재와 석재 사이에 시공하는 실리콘 매질에서 유액이 석재로 침투하여 석재를 검게 오염시키는 것도 차단하고, 기능성 바이오 세라믹이 갖는 고유의 시멘트 독성제거, 음이온 및 원적외선 발생에 의해 부가적으로 탈취능력도 갖게 되는 기능성 바이오 세라믹을 이용한 석재표면 오염 방지막 형성 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming a stone surface anti-fouling film using a functional bio-ceramic, and more particularly, spray coating or coating a functional bio-ceramic solution on a stone surface installed on an exterior wall of a building, or by applying a brush to form a anti-fouling film on a stone surface. Later, by attaching the stone to the outer wall of the building, even if contaminants are attached to the surface of the stone exposed outside the building, it is easily washed in the rainwater and the cleaning cycle is lengthened, and the latex penetrates into the stone from the silicon medium installed between the stone. The present invention also relates to a method for forming a stone surface contamination prevention film using a functional bioceramic which prevents black contamination of the stone and additionally deodorizes due to intrinsic cement toxicity removal, anion and far infrared generation.
일반적으로 건물 외벽에 부착시키는 석재의 시공 방법은 건물의 콘크리트에 시멘트 몰탈을 칠한 후, 석재를 부착시켜 시멘트 몰탈이 석재 뒷면과 콘크리트 면 을 고정시켜 주는 접착제 역할을 하여, 석재가 콘크리트에 붙어 있도록 하는 습식 시공 방법이 많이 수행된, 석재 시공후 시간이 경과하면 시멘트 몰탈의 수축, 팽창계수와 석재의 수축, 팽창 계수가 달라서 석재가 떨어지는 단점이 있었다.In general, the construction method of stone attached to the exterior wall of the building is to apply cement mortar to the concrete of the building, and then attach the stone so that the cement mortar acts as an adhesive to fix the back of the stone and the concrete surface. When the wet construction method was performed a lot, the time after the construction of the stone has a disadvantage that the stone falls due to the shrinkage of cement mortar, the expansion coefficient and the shrinkage of the stone, the expansion coefficient is different.
따라서, 최근에는 이러한 불합리한 점을 개선하기 위하여 철재 앵글로 메쉬망 형태의 틀을 짠 후에, 틀을 콘크리트용 앙카 볼트로 콘크리트 건물에 고정시키고, 틀 구성체인 앵글에 구멍을 뚫고 석재를 앵글의 "』"형상의 꺽음쇠 위에 얹은 후, 앵글의 구멍과 석재면의 구멍사이에 철핀을 꽂아서 석재를 고정시키고, 석재와 석재 사이의 틈에 실리콘 방수처리를 하는 매지 공법을 사용한 건식 석재 시공방법이 많이 사용되고 있다.Therefore, in order to remedy these unreasonable points recently, after weaving the frame of the steel angle mesh net form, the frame is fixed to the concrete building with anchor bolts for concrete, and holes are formed in the angle of the frame structure and the stone is placed in the angle of the angle. "The dry stone construction method using a magic method that uses a medium method to fix the stone by inserting an iron pin between the hole of the angle and the hole of the stone surface after placing it on the shape clamp is used a lot. have.
이러한 건식 석재 시공방법은 콘크리트 건물의 외벽에서 2~5cm정도 떨어져서 석재 판들이 앵글 틀에 고정되어 있어서, 지진등에 의해 건물의 흔들림이 다소 있어도 석재와 건물 사이의 공간이 완충역할을 하여 석재가 떨어지는 일이 적게 일어나며, 석재와 건물 사이의 공간층이 방수, 단열의 역할을 하기도 한다.In this dry stone construction method, the stone plates are fixed to the angle frame by 2 ~ 5cm away from the outer wall of the concrete building, so that the space between the stone and the building buffers even if there is some shaking of the building due to earthquakes. This occurs less often, and the space layer between the stone and the building serves as a waterproof and thermal insulation.
그러나, 상기한 종래의 건식 석재 시공방법은 석재와 석재 사이의 방수를 위ㅎ하여 메지 처리한 실리콘 방수재의 기름성분이 석재에 흡수되어 시공된 석재가 검게 오염되는 등의 문제점이 있었다.However, the conventional dry stone construction method has a problem such that the oil component of the silicone waterproofing material which is treated for the waterproofing between the stone and the stone is absorbed into the stone and the constructed stone is contaminated black.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 기능성 바이오 세라믹을 이용한 오염방지 석재는, In order to solve the problems of the prior art as described above, the antifouling stone using the functional bio-ceramic according to the present invention,
석재와, 상기 석재의 표면에 기능성 바이오 세라믹이 0.1 내지 0.5mm 도포되어 오염방지막이 형성된 것을 특징으로 한다.Stone and functional bio-ceramic is applied 0.1 to 0.5mm on the surface of the stone is characterized in that the anti-fouling film is formed.
상기 기능성 바이오 세라믹의 도포는,Application of the functional bio-ceramic,
이산화규소액(SiO2)과 산화알루미늄액(Al2O3)이 5.5~6.5:3.5~4.5의 중량비로 혼합되고 교반되어 원료졸이 만들어지는 1단계;A first step in which a silicon dioxide liquid (SiO 2 ) and an aluminum oxide liquid (Al 2 O 3 ) are mixed at a weight ratio of 5.5 to 6.5: 3.5 to 4.5 and stirred to form a raw material sol;
상기 원료졸과 이소프로필알콜(IPA)이 4.5~5.5:4.5~5.5의 중량비로 혼합되어 2.5시간 내지 3.5시간동안 교반시켜 축합반응을 시키는 2단계;The second step of mixing the raw material sol and isopropyl alcohol (IPA) at a weight ratio of 4.5 to 5.5: 4.5 to 5.5 and stirring for 2.5 to 3.5 hours for condensation reaction;
증류수와 무기 바인더를 5.5~6.5:3.5~4.5의 중량비로 혼합한 혼합물과 상기 축합반응 결과물을 4.5~5.5:4.5~5.5의 중량비로 혼합하여 0.5 내지 1.5시간동안 교반하여 중축합시키는 3단계;Mixing the mixture of distilled water and an inorganic binder in a weight ratio of 5.5 to 6.5: 3.5 to 4.5 and the condensation reaction product in a weight ratio of 4.5 to 5.5: 4.5 to 5.5, and stirring the mixture for 0.5 to 1.5 hours to polycondensate;
이산화티탄을 증류수에 분산시킨 이산화티탄 분산물을 준비하고, 상기 3단계에서 중축합된 결과물과 상기 이산화티탄 분산물을 10:3의 중량비로 혼합하고, 백금을 촉매로 한 교반기에서 3~5rpm의 속도로 2.5 내지 3.5시간동안 교반시키는 4단계;A titanium dioxide dispersion prepared by dispersing titanium dioxide in distilled water was prepared, and the resultant polycondensed in the third step and the titanium dioxide dispersion were mixed at a weight ratio of 10: 3, and the mixture was stirred at 3 to 5 rpm in a stirrer based on platinum. 4 steps of stirring at a speed of 2.5 to 3.5 hours;
상기 4단계를 거친 결과물을 20 내지 30시간동안 숙성시키는 5단계;5 steps of aging the resultant of the 4 steps for 20 to 30 hours;
상기 5단계를 거쳐 제조된 기능성 바이오세라믹을 석재의 표면 전체 또는 일부에 스프레이코팅이나 붓으로 칠하여 오염방지막을 형성시키는 6단계;를 거치는 것이 바람직하다.The functional bioceramic prepared through the above five steps is sprayed or brushed on the whole or part of the surface of the stone by forming a pollution prevention film;
한편, 본 발명에 의한 기능성 바이오 세라믹을 이용한 오염방지 석재 제조방법은, On the other hand, the antifouling stone manufacturing method using the functional bio-ceramic according to the present invention,
이산화규소액(SiO2)과 산화알루미늄액(Al2O3)이 5.5~6.5:3.5~4.5의 중량비로 혼합되고 교반되어 원료졸이 만들어지는 1단계;A first step in which a silicon dioxide liquid (SiO 2 ) and an aluminum oxide liquid (Al 2 O 3 ) are mixed at a weight ratio of 5.5 to 6.5: 3.5 to 4.5 and stirred to form a raw material sol;
상기 원료졸과 이소프로필알콜(IPA)이 4.5~5.5:4.5~5.5의 중량비로 혼합되어 2.5시간 내지 3.5시간동안 교반시켜 축합반응을 시키는 2단계;The second step of mixing the raw material sol and isopropyl alcohol (IPA) at a weight ratio of 4.5 to 5.5: 4.5 to 5.5 and stirring for 2.5 to 3.5 hours for condensation reaction;
증류수와 무기 바인더를 5.5~6.5:3.5~4.5의 중량비로 혼합한 혼합물과 상기 축합반응 결과물을 4.5~5.5:4.5~5.5의 중량비로 혼합하여 0.5 내지 1.5시간동안 교반하여 중축합시키는 3단계;Mixing the mixture of distilled water and an inorganic binder in a weight ratio of 5.5 to 6.5: 3.5 to 4.5 and the condensation reaction product in a weight ratio of 4.5 to 5.5: 4.5 to 5.5, and stirring the mixture for 0.5 to 1.5 hours to polycondensate;
이산화티탄을 증류수에 분산시킨 이산화티탄 분산물을 준비하고, 상기 3단계 에서 중축합된 결과물과 상기 이산화티탄 분산물을 10:3의 중량비로 혼합하고, 백금을 촉매로 한 교반기에서 3~5rpm의 속도로 2.5 내지 3.5시간동안 교반시키는 4단계;A titanium dioxide dispersion prepared by dispersing titanium dioxide in distilled water was prepared, and the resultant polycondensed in the third step and the titanium dioxide dispersion were mixed at a weight ratio of 10: 3, and the mixture was stirred at a platinum of 3 to 5 rpm using a catalyst. 4 steps of stirring at a speed of 2.5 to 3.5 hours;
상기 4단계를 거친 결과물을 20 내지 30시간동안 숙성시키는 5단계;5 steps of aging the resultant of the 4 steps for 20 to 30 hours;
상기 5단계를 거쳐 제조된 기능성 바이오세라믹을 석재의 표면 전체 또는 일부에 스프레이코팅이나 붓으로 칠하여 오염방지막을 형성시키는 6단계;를 거쳐 제조된다.The functional bioceramic manufactured through the above five steps is sprayed or painted on a part or whole of the surface of the stone by forming a pollution prevention film by six steps.
여기서, 무기 바인더(Inorganic Binder)는 엄밀하게는 무기질 바인더를 의미하는 것으로 무기질로 된 접착제이다. 무기질 바인더는 시멘트(포틀란드시멘트)나, 황산칼슘이 주성분인 석고, 진흙이나 점토, 액체인 규산 나트륨(Sodium silicate), 규산 알루미나, 규산칼슘 등이 있다.Herein, the inorganic binder (Inorganic Binder) refers to an inorganic binder strictly, and is an inorganic adhesive. Inorganic binders include cement (portland cement), gypsum mainly composed of calcium sulfate, mud or clay, sodium silicate as liquid, alumina silicate, calcium silicate and the like.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 석재 표면에 기능성 바이오 세라믹을 도포하여 오염 방지막을 형성시킨 석재를 건물 외벽에 설치하므로써 건물 외벽에 오염물질이 부착되어도 빗물등에 의해 쉽게 씻겨 나가고, 석재와 석재 사이에 메지 처리된 실리콘에서 발생하는 유액이 석재로 침투되지 못하여 석재가 검게 오염되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 건물에서 발생하는 새집증후군의 원인물질인 포름알데히드가 제거되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by installing a functional bio-ceramic on the stone surface to form a pollution prevention film on the building outer wall, even if contaminants are attached to the building outer wall, it is easily washed away by rainwater, and is filled between the stone and the stone. The latex from the treated silicon does not penetrate the stone to prevent black contamination, as well as to remove formaldehyde, the causative agent of sick house syndrome, which occurs in buildings.
이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 이들 도면은 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail. However, these drawings are for illustrative purposes only and the present invention is not limited thereto.
도1은 본 발명에 따른 기능성 바이오 세라믹을 이용한 석재표면 오염 방지막 형성 공법의 실시예이다.1 is an embodiment of a stone surface contamination prevention film forming method using a functional bio-ceramic according to the present invention.
도1을 살펴보면, 건물의 외벽에 사용할 규격대로 최종 제작된 석재판(10)의 표면에, 압축공기(30)가 공급되는 분사기(40)를 이용하여 기능성 바이오 세라믹(20)을 0.1~0.5mm의 두께가 되도록 도포(50)한 후 자연상태에서 건조시킨다.Referring to Figure 1, the functional bio-ceramic (20) of 0.1 ~ 0.5mm by using the
여기서 사용하는 기능성 바이오 세라믹(20)은, The functional bio ceramic 20 used here is
이산화규소액(SiO2)과 산화알루미늄액(Al2O3)이 6:4의 중량비로 혼합되고 교반되어 원료졸이 만든다.Silicon dioxide liquid (SiO 2 ) and aluminum oxide liquid (Al 2 O 3 ) are mixed and stirred at a weight ratio of 6: 4 to form a raw material sol.
상기 원료졸과 이소프로필알콜(IPA)이 5:5의 중량비가 되도록 혼합되어 약 3시간동안 교반시켜 축합반응을 시킨다.The raw material sol and isopropyl alcohol (IPA) are mixed in a weight ratio of 5: 5, and stirred for about 3 hours to perform a condensation reaction.
증류수와 무기 바인더를 6:4의 중량비로 혼합한 혼합물과 상기 축합반응 결과물을 5:5의 중량비로 혼합하여 약 1시간동안 교반하여 중축합시킨다.A mixture of distilled water and an inorganic binder in a weight ratio of 6: 4 and the resultant of the condensation reaction are mixed in a weight ratio of 5: 5, and stirred for about 1 hour to polycondensate.
이산화티탄을 증류수에 분산시킨 이산화티탄 분산물을 준비하고, 상기 중축합된 결과물과 이산화티탄분산물을 10:4의 중량비로 혼합하고, 백금을 촉매로 한 교반기에서 3~5rpm의 속도로 2.5 내지 3.5시간동안 교반시킨다.A titanium dioxide dispersion prepared by dispersing titanium dioxide in distilled water was prepared, and the polycondensation product and the titanium dioxide dispersion were mixed at a weight ratio of 10: 4, and 2.5 to 5 rpm at a speed of 3 to 5 rpm in a stirrer based on platinum. Stir for 3.5 hours.
위에서 교반시킨 결과물을 약 24시간동안 숙성시켜서 기능성 바이오 세라믹액을 완성한다.The resultant stirred above is aged for about 24 hours to complete the functional bioceramic liquid.
상기 단계들을 거쳐 제조된 기능성 바이오세라믹을 석재의 표면 전체 또는 일부에 스프레이코팅이나 붓으로 칠하여 오염방지막을 형성시킬 수 있다.The functional bioceramic prepared through the above steps may be spray-coated or brushed on the whole or part of the surface of the stone to form an antifouling film.
도2는 본 발명에 따른 기능성 바이오 세라믹을 이용한 석재표면 오염 방지막 형성 공법의 다른 실시예이다.Figure 2 is another embodiment of the stone surface contamination prevention film forming method using a functional bio-ceramic according to the present invention.
도2를 살펴보면, 사용규격대로 제작된 석재판(10)의 표면에 기능성 바이오 세라믹(20)을 붓(60)을 이용하여 0.1~0.5mm 두께가 되도록 도포(50)한 후, 자연 상태에서 건조하여 완성한다.Referring to Figure 2, after applying the functional bio-ceramic (20) to the surface of the stone plate (10) manufactured according to the use standard to the thickness of 0.1 ~ 0.5mm using a brush 60 (50), and dried in a natural state To complete.
[시험예1][Test Example 1]
도1 또는 도2에 의해 제조된 기능성 바이오 세라믹을 도포한 석재의 악취 분해 능력을 시험하였다.Odor decomposition ability of the stone coated with the functional bioceramic prepared by FIG. 1 or 2 was tested.
한국 건자재 시험 연구소에서 KICM-FIR-1085법에 의한 포름알데히드 제거 능력 시험 결과 포름알데히 농도 81ppm에서 120분 경과 후의 농도가 3ppm으로 95.7%의 분해 능력이 있는 것으로 나타나, 새집 증후군의 원인물질인 포름알데히드 분해능력이 있는 것을 알 수 있다.Formaldehyde removal ability test by KICM-FIR-1085 method at Korea Building Materials Testing Institute showed that formaldehyde concentration was 81ppm, 120ppm concentration was 3ppm, 95.7% degrading ability, It can be seen that there is an aldehyde decomposition ability.
표1은 포름알데히드 분해능력 시험 결과이다.Table 1 shows the results of formaldehyde decomposition.
<표1> 포름알데히드 분해능력 시험Table 1 Formaldehyde Degradability Test
[시험예2][Test Example 2]
본 발명에 따른 기능성 바이오 세라믹을 도포한 석재의 투수계수를 측정하였다.Permeability coefficient of the stone coated functional bioceramic according to the present invention was measured.
한국건자재시험연구소에서 KST2322법에 의한 투수계수 시험 결과 5*10-11 cm/sec로 나타나 우수한 방수효과가 있는 것을 알 수 있다.As a result of permeability coefficient test by KST2322 method at Korea Building Materials Testing Laboratory, it can be seen that it is 5 * 10 -11 cm / sec and shows excellent waterproofing effect.
표2는 투수계수 시험 결과이다.Table 2 shows the results of the permeability test.
<표2> 투수계수 시험<Table 2> Permeability Test
도1은 본 발명에 따른 기능성 바이오 세라믹을 이용한 석재표면 오염 방지막 형성 공법의 실시예.1 is an embodiment of a stone surface contamination prevention film forming method using a functional bio-ceramic according to the present invention.
도2는 본 발명에 따른 기능성 바이오 세라믹을 이용한 석재표면 오염 방지막 형성 공법의 다른 실시예.Figure 2 is another embodiment of the stone surface contamination prevention film forming method using a functional bio-ceramic according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ****** Explanation of main parts of drawing ***
10. 석재판 20. 기능성 바이오 세라믹 30. 압축공기10. Stone
40. 분사기 50. 도포 60. 붓40.
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| KR20090099195A (en) | 2009-09-22 |
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