KR100934987B1 - 유연성 황토패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유연성 황토패널에 관한 것으로, 황토패널이 유연성을 갖기 위한 구조와 이를 이루기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 황토패널은 황토를 주재료로 하며 일반적인 패널모양의 내부 구조에 물리적인 변화를 주어 황토패널이 유연성을 갖게 되며 이러한 일련의 과정을 통해 시공성, 경제성, 친환경성, 내구성을 갖추고 재활용 및 재사용할 수 있는 황토패널의 개발을 목적으로 한다.

유연성 황토패널의 보급으로 바닥재의 선택폭이 넓어지며 목재 가공품인 마루의 단점을 보완한 바닥난방에 적합한 소재를 다양하게 이용할 수 있으며 이로 인한 수입 대체효과를 기대하며 건강에 좋은 황토를 효과적으로 이용하고 산림 훼손을 줄여 환경을 보호하는 등의 효과를 기대할 수 있는 제품을 제공하는데 목적이 있다.

첨가물, 혼합 몰탈, 섬유소, 반죽 몰탈, 개체, 형틀, 고정틀, 점착제, 부직포, 칼

Description

유연성 황토패널{softness loess panel}

본 발명은 주로 바닥재로 쓰이는 유연성 황토패널에 관한 것으로, 황토패널을 시공,사용함에 있어 황토패널의 단면(501)구조를 이용해 적당한 유연성을 갖도록 설계하여 일반적인 피착면의 굴곡과 상관없이 굴곡 형태를 따라 자연스럽게 면을 형성하며 시공이 편하게 하고, 유연성을 갖게 하는 구조상의 공간(500)으로 하여금 열 흐름을 원활히 하고 열 응답성을 빠르게 하며, 열 보존이 뛰어난 황토를 사용하여 난방 현열 과 잠열을 줄여 열효율을 증대시키고 재료의 특장점을 최대한 살린 기능성 건강 황토패널을 제공한다.

본 발명이 구상하는 황토패널은 황토와 그외 세라믹 또는 무기질 소재를 이용한 패널을 만드는 것이다.

기존에 황토를 이용한 많은 제품이 있고 여러 가지 방법을 동원하고 있으나 시공에 걸리는 시간이나 비용이 많이 들며,현재 많이 사용하는 온수난방 시스템으로 황토의 효과를 살릴만한 기술이 미흡한 것이 현실이다.

선행 기술에 따르면 국내 등록특허 10-0714490호 에는 길이방향과 그 직각방향으로 잘게 절단한 볏짚과 점착소재를 사용한 황토패널 제조방법이 게재되어 있다. 그런데 이러한 패널 제조방법은 패널의 유연성을 구현함에 있어 적극적이지 못하고 실제 시공하는데 있어서 일반 패널의 시공 방식과 큰 차이를 갖지 못한다는 점에서 편리한 시공성을 기대하기 힘들고 특히 바닥재로의 활용은 내구성과 마감성을 뒷받침하기가 어렵다는 단점이 있다.

또한, 국내 실용신안 20-0440977호의 고안은 타일을 시공함에 있어 임의 적으로 절단하여 사용 가능 하지만 타일 모듈의 간격이 형성되어 시공시 줄눈("메지"라고도 함) 작업이 수반되고 접착을 해야하며 별도의 마감을 해야하는 단점이 여전히 남아 있다.

본 발명은 유연성 황토패널을 통해 시공성 및 피착체에 대한 정합성이 양호하며, 친환경성, 유연성, 내오염성, 열전도성, 보수성이 양호하고 재활용 및 재사용 할 수 있고 난방과 단열에 충족되어야 할 제반 특성을 종합적으로 겸비한 패널을 개발, 보급하는 데 있다..

현재 많이 쓰이고 있는 바닥재를 예로 들면, 장판이나 데코타일의 경우 시공이나 사용하기에는 좋으나 화학 소재를 많이 사용하여 친환경적이지 못하다는 단점이 있으며 목재 가공품인 마루(온돌마루,강화마루 등)는 열효율이 낮고 단열효과가 있는데다 가공할 때 쓰는 다량의 접착제로 인해 친환경적이지 못해 우리나라의 바닥난방문화에 부적합 하고, 산림훼손 및 재료를 수입해야 하는 단점이 있다.

또한 일반 타일이나 대리석은 유연성이 없고 딱딱해서 시공이 불편한 단점이 있다.

본 발명은 건강에 좋은 황토의 이용을 높이기 위해 실용적인 구조를 통한 경제적 효율가치가 높은 제품의 개발로 경제,문화,환경,건강 생활에 도움이 되는 독창적인 우리나라의 상품을 만드는데 있다.

유연성 황토패널은 황토가 주재료인 황토패널에 다수의 곡선 또는 직선을 활용한 단면(501)을 형성해 주고 패널의 상부접합부(101)에 상부부직포(201)를 합착하여 판재의 흐트러짐 방지 및 형태를 유지하고 부직포(201) 위에 보호재층(300)을 입혀 상부의 인장력을 키우고 하부 쪽으로 휘는 것을 조절, 억제하며 하부부직포(202)를 통하여 상부쪽으로 휘는 정도를 적절하게 제어하는 구조를 가지게 되며 상기의 판재가 갖는 각각의 개체(100)의 단면(501)을 통해 형성되는 공간(500)이 유연성을 수행하는 역할을 하고 열의 이동과 열 접촉 면을 넓혀 열효율을 효과적으로 높이도록 하는 것이다.

몸에 좋은 황토 뿐만 아니라 여러가지 좋은 재료를 적절한 방법으로 이용을 할 수 있어 건강에 좋고, 산림자원을 보호할 수 있어 환경문제에도 기여할 수 있으며, 수입 대체효과를 볼 수있다. 또한 시공이 편리하고 에너지를 효율적으로 이용할 수 있으며 새로운 난방제품들과의 호환성이 좋아 난방방식의 선택폭이 넓어지며 재활용 및 재사용할 수 있어 경제적 효과를 기대할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 유연성 황토패널은 일반적인 황토를 주성분으로 하는 황토몰탈(이하 "황토"라 함)이 주재료이며 이외에 광물질첨가물 및 결합력을 높이는 섬유소첨가물(이하"첨가물"이라 함)의 함량이 50 중량퍼센트를 넘지 않도록 혼합한 몰탈 (이하"혼합몰탈"이라 함)을 물과 혼합하여 성형기에 넣고 강한 압력을 가해 성형한 후 보호층과 마감층을 형성하는 순서를 거치게 되는 황토패널이다.

이하, 본 발명의 상세한 내용을 실시 예를 참조하여 설명한다.

실시 순서는 대표도에 기재된 공정 순서를 참고로 한다.

우선, 황토,무기질,섬유소를 상호 혼합한다(단계 1)

황토패널의 제조에 쓰이는 소재는 황토 100 퍼센트이거나, 황토가 50 내지 99중량 퍼센트에 맥반석,게르마늄 일라이트,제올라이트,석회,규사,운모,규조토,숯,세라믹 등의 광물질(이하"무기질첨가물"이라 함)의 함량이 43 중량 퍼센트 미만이며,결합력을 높여주는 닥,삼,면,식이섬유,플라스틱,합성섬유(이하"섬유소"라 함)중 하나를 1 내지 7 중량 퍼센트를 상호 혼합(이하"혼합몰탈"이라 함)한 혼합몰탈을 만든다.

이때 섬유소 두께는 1mm 미만이며 길이는 20 내지 200mm의 것으로 한다.

상기 내용의 이해를 돕자면, 황토패널을 만들기 위한 황토몰탈을 구성하기 위해서는 첨가물 없이 일반 황토만을 이용하는 방법과, 무기질 첨가물의 혼합비율에 따라 섬유소를 상기 혼합 비율 이내에서 조절하여 상호 혼합한 혼합몰탈을 구비하는 것이다.

황토는 지표면에서 3m 이상 깊이에서 채취한 것을 사용하는 것이 황토의 오 염을 줄일 수 있으며 채취한 황토는 철망을 통과하며 자갈 등 굵은 입자와 불순물을 제거하여 지름 3mm 이하로 선별한 것을 쓰고, 무기질 첨가물은 25내지 325 메쉬의 것을 사용한다.

상기 황토 또는 혼합몰탈을 점착제와 물을 섞어 혼합한 반죽형태로 만든다(단계2).

구체적으로 황토몰탈 또는 혼합몰탈 중에 하나와 코폴리머수지, 해초풀 무기바인더,폴리비닐알콜(이하"점착제"라 함) 중 적어도 하나를 물과 희석한 수용액을 상호 혼합, 반죽한다(이하 "반죽몰탈"이라 함).

이때 혼합비는 다음과 같다.

점착제는 코폴리머수지,해초풀,무기바인더,폴리비닐알콜 중 하나를 10내지 50 퍼센트 수용액을 8 내지 30중량 퍼센트 범위에서 상기 몰탈과 상호 혼합한다.

반죽몰탈은 되도록 덩어리가 생기지 않도록 골고루 충분히 혼합해 주고, 성형기의 구조와 성형 압력에 맞는 적절한 점도를 유지하도록 한다.

물,점착제와 혼합한 몰탈을 크기,두께를 설정하여 압축 성형한다(단계3).

상기 반죽몰탈을 황토패널 크기에 맞춰 제작한 틀(이하 "형틀"이라 함) 내부에 면,모시,프라스틱을 포함하는 섬유 또는 섬유재질의 망 또는 부직포 또는 직물(이하"부직포"라 함)중에 하나를 깔고 점착제 수용액을 살짝 도포한 다음,그 위에 반죽한 몰탈을 고르게 투입하고 강한 압력판으로 눌러 2mm 내지 50mm 두께(10)의 상부(A),하부(B),측면부(C)를 갖는 황토패널로 성형한다.

상기 압축 성형 된 패널은 몰탈에 부직포가 합착 되며 황토패널의 형태를 견 고하게 유지시키는 역할을 하게 되며 탈형(형틀에서 패널을 분리함)을 쉽게 해 준다.

상기 패널은 단순히 독립된 패널로 성형 되어 유연성이 없으므로 유연성 기능을 갖게 하고 열의 접촉면을 늘리기 위한 단계를 갖는다(단계4).

상기의 압축황토패널은 탈형전에 상단면부(502)에서 하단면부(503)으로 이어지는 단면(501,곡선 또는 다각형 선)을 형성해 다수의 개체(100, 점선안쪽)가 되고,다수의 개체(100)가 다시 만나 하나의 상단면부(502)와 두개의 하단면부 (503)를 갖는 공간(500)을 형성하게 된다.이때 상부접합부(101)에 압착된 상부부직포(201)의 단면부(502) 부분이 절단되지 않게 하여 각각의 개체(100)가 상부부직포(201)에 의해 형태를 유지하게 된다.

상기의 과정을 완성하기 위해서 도 5에 표시된 기구를 사용할 수 있는데, 상기 압축된 패널의 부직포가 붙어있는 상부를 아래로 향하게 평면에 놓고, 위에서 패널을 눌러 고정할 수 있는 고정 틀(D) 로 누른다. 이때 사용하는 고정 틀(D)에는 홈(600)이 구비되어 있으며 끝이 뭉툭한 칼(F)을 고정 틀(D)의 홈(600)을 통해 힘을 가해 누르면 황토패널에 물리적인 공간(500)이 형성이 된다.이때 칼을 빼내어도 고정 틀이 패널을 누르고 있기 때문에 패널이 흐트러짐 없이 임무를 수행할 수 있다. 이때 칼(F)을 너무 세게 누르지 않도록 하며,날이 뭉툭한 칼(F)을 사용해야 상부부직포(201)가 절단되는 것을 방지할 수 있다.

상기 단면(501)을 갖는 황토패널을 최대한 형태를 유지시키기 위해 다음과 같은 과정의 건조단계를 거치게 된다(단계5).

상기 형성된 황토패널은 자연 또는 가열건조시킨다. 이때 황토패널이 충분히 건조되기까지 2 내지 3차례에 걸쳐 180°뒤집는 작업을 반복하며 건조하는 것이 좋다.

바람직하기는 뒤집는 작업도중 하부가 위로 향해 있을 때 하부접합부(102)와 단면(501)에 희석액을 도포하여 황토패널의 표면강도를 높여주고 하부접합부(102)에 하부부직포(202)를 접착시켜 충분히 건조하고 나면 부직포(202)가 신축이 있어 상단면부(502)를 중심으로 하는 부분적인 유연성을 갖춘 구조의 황토패널이 된다.

상기 황토패널의 상부는 충분한 인장력과 내구성을 갖추도록 하는 보호층을 형성하는 단계를 갖는다(단계6).

상기 황토패널은 상부보호,쿠션,인장력,내구성 향상,촉감 및 디자인을 위해 상부부직포(201)위에 닥지,펄프지,원목,무늬목,삼직물,멜라민함침판 (이하"보호재"라 함)중 적어도 하나를 한겹 또는 한겹 이상 접착하여 보호재층(300)을 형성해 주고, 상부의 인장력과 쿠션을 확보해 주며, 황토패널을 보호한다.

이때 상기의 보호재는 배접,인쇄,코팅 등 가공한 것을 포함하며 상기의 작업을 황토패널의 옆면(C)부분까지 포함하여 진행하게 되는데 이는 황토패널을 시공할 때 옆면의 쿠션이 있는 보호층끼리 서로 맞닿아 자연스럽게 이음매를 형성할 수 있기 때문이다.

상기 황토패널은 상단면부(502)와 하단면부(503)로 이어지는 단면(501)을 통해 공간(500)이 형성되어 상단면부(502) 위주로 부분적인 유연성을 가지게 되며,상부의 보호재층(300)으로 인한 인장력과 하부부직포(202)가 지닌 인장력의 차이로 인해 상부와 하부가 제한적인 유연성을 갖게 된다.

이때,바람직하게는 황토패널에서 공간(500)의 배치는 가로,세로,가로세로 복합,원형 또는 다각형 구조 등 다양하게 할 수 있으며 공간(500)이 형성하는 두 개의 하단면부(503) 간의 거리(30)는 1 내지 50mm 내에서 황토패널의 두께에 따라 달리하고, 같은 방향을 향하고 있는 공간(500)의 상단면부(502) 간의 간격(20)은 5 내지 200mm 에서 황토패널의 두께에 따라 간격(20)을 달리 하게 되는데 이때의 간격이 좁을수록 유연성이 좋고,구조가 치밀하며,열 분포 및 열전달이 빠르다.

상기 보호재층(300)을 갖는 황토패널은 보호재의 표면을 코팅처리 하는 과정을 갖는다 (단계7).

황토패널 표면의 코팅은 세라믹,옻,쉘락,동백유,들기름,무기바인더,UV코팅,우레탄니스,콩댐 (이하"코팅제"라 함)중에 하나로 코팅을 함으로서 표면의 마감성을 높일 수 있다.

상기 과정을 통해 이루고자 하는 과제를 달성할 수 있는 유연성이 있는 황토패널을 만들 수 있다.

대표도 는 본 발명의 실시에 따른 패널의 제조방법을 공정별로 정리한 순서도이고,

도 1은 황토패널의 측면도를 나타낸 것이고,

도 2는 황토패널의 사시도를 나타낸 것이고,

도 3은 도 2의 a-2(원형 안)을 입체적으로 표현한 것이고,

도 4는 도 1의 a-1(원형 안)을 확대 표시한 것이고,

도 5는 대표도의 단계 4에서 황토패널에 단면과 공간을 만들때 사용하는 고정틀과 칼의 모형을 표현한 도면이고,

도 6은 도 5의 a-3(원형 안)을 확대 표시한 것이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 명칭＞

D : 고정틀

F : 칼

Claims (3)

1. 황토가 주성분인 황토 100퍼센트의 황토몰탈 또는 황토가 50 내지 99중량 퍼센트이며 맥반석,게르마늄,일라이트,제올라이트,석회,규사,운모,규조토,숯,세라믹 중 이들 함량이 43 중량 퍼센트를 넘지 않고, 닥,삼,면,식이섬유,플라스틱 섬유중의 적어도 하나의 섬유소를 1 내지 7중량 퍼센트를 포함하는 혼합몰탈을 준비하여, 준비된 상기 황토몰탈 또는 상기 혼합몰탈 중의 하나와 코폴리머수지,해초풀,무기바인더,폴리비닐알콜 중의 하나를 10 내지 50 퍼센트 용해한 수용액 8 내지 30중량 퍼센트를 상기 몰탈과 상호 혼합 반죽하여 반죽몰탈을 마련하고, 상기 반죽몰탈을 닥,삼,면,프라스틱 중 적어도 하나를 포함하는 섬유 또는 섬유질의 망, 섬유직물 또는 부직포 중의 적어도 하나가 상부에 부착 또는 합착되도록 성형한 황토층 두께(10)가 2 내지 50mm인 상부(A),하부(B),측면부(C)를 갖는 황토패널이되,

   상기 황토패널은,

   하나의 상단면부(502)와 두개의 하단면부(503)와 상단면부(502)에서 하단면부(503)로 이어지는 단면(501,곡선 또는 다각형 선)과 이로 형성된 공간(500)을 가지며,

   상기 공간(500)의 배치를 가로,세로,대각,원형,다각형 또는 이들 중 하나 이상의 복합구조 중 하나로 하고, 상기 공간(500) 내의 두개의 상기 하단면부(503) 간의 간격(30)은 1 내지 50mm이며, 같은 방향을 향하고 있는 상기 공간(500)의 상기 상단면부(502) 간의 간격(20)은 5 내지 200mm로 한 것을 특징으로 하는 유연성 황토패널.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 황토패널은,

   상부에 닥지,펄프지,원목,무늬목,삼직물,멜라민함침판 중 적어도 하나를 접착하여 형성한 상부 보호재층(300)과, 하부 부직포(202) 층을 구비하며,

   상기 보호재층(300) 위에 세라믹, 옻, 쉘락, 동백유, 들기름, 무기바인더, UV코팅우레탄,니스,콩댐 중의 적어도 하나가 코팅된 것을 특징으로 하는 유연성 황토패널.

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