KR101080819B1 - 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드 및 제조 방법 - Google Patents

황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드 및 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무기질 보드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산화마그네슘, 염화마그네슘 및 물이 혼합되는 1차 혼합물;과, 친환경 무기질의 재료가 혼합되는 2차 혼합물;과, 다수의 기공이 형성되고, 1차 혼합물 및 2차 혼합물을 혼합하여 생성되는 반죽상태의 무기질혼합물과 결합하는 탄소섬유시트; 및 섬유사로 형성되거나, 또는 섬유사 및 섬유털이 형성되어, 무기질혼합물 및 탄소섬유시트와 결합하는 마감섬유시트;를 포함하되, 탄소섬유시트가 반죽상태의 무기질혼합물의 내부에 배치되거나 또는 외면에 배치되어 반죽상태의 무기질혼합물이 탄소섬유시트의 기공으로 스며들고, 스며든 무기질혼합물의 일부 또는 반죽상태의 무기질혼합물이 마감섬유시트의 외면으로 배어 나와 탄소섬유시트, 섬유사 및 섬유털 중 하나 이상과 합체되어 굳어진 것을 특징으로 하는 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드에 의해 달성된다. 이에 따라, 무기질 보드의 전체적인 강도를 향상시키고, 무기질 보드의 휘어짐을 방지하며, 특히 마감재 또는 표면재 등의 다른 재료들을 무기질 보드에 용이하게 부착시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드 및 제조 방법{Green mineral ocher-board and manufacturing methods there of}
본 발명은 무기질 보드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무기질 보드의 전체적인 강도를 향상시키고, 무기질 보드의 휘어짐을 방지하며, 특히 마감재 또는 표면재 등의 다른 재료들을 무기질 보드에 용이하게 부착시킬 수 있는 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드 및 제조 방법에 관한 것이다.
종래에는 천연 무기질 재료를 사용하여 만들어지는 보드(board) 중에서 산화마그네슘, 염화마그네슘, 물 등을 배합한 혼합물과 이들의 결속을 높이기 위해서 유리섬유, 메쉬 또는 플라스틱 메쉬 등을 함께 적층 하여 제조하는 마그네슘 보드, 탄산칼슘 보드 등이 일반적으로 내화 내장재로써 널리 사용되고 있다. 그리고 친환경 제품으로써 좀더 효과를 높이기 위해서 이러한 혼합물에다 황토,석고, 맥반석 및 투르말린(Tourmaline) 등의 분말을 혼합시키거나, 무게를 줄이기 위해서 톱밥, 목분 등을 추가로 혼합시킨 내장재가 사용되었으며, 이러한 무기질 보드를 사용하기에는 아래와 같은 다양한 문제로 인하여 내화 벽체용으로는 일부만 사용되고, 특히 바닥재 용으로는 전혀 사용하지 못하고 있다.
종래의 무기질 보드는 표면 강도가 매우 약하여, 보드만으로 시공할 경우 보드 표면에 내마모성의 도료를 도포(코팅)하더라도 무기질 물성 때문에 도료의 부착력이 떨어져 외부의 작은 충격에도 쉽게 긁힌다.
또한, 보드의 결속력을 높이기 위하여 보드 내부에 플라스틱 메쉬나 유리섬유 메쉬 등을 여러 층으로 적층하였지만 두께가 얇은 메쉬 자체의 전단력, 인장력 및 내충격성이 매우 약하여 외부의 작은 충격이나 눌림에도 보드와 메쉬가 함께 쉽게 파손되거나 전단 되는 문제점이 있다.
또, 보드를 구성하는 염화마그네슘의 나트륨 물성과 점토성이 높은 황토, 석고 및 맥반석의 물성 즉, 무기질 성분들이 표면으로 이동하여 외부로 표출되는 물성 때문에, 일반적으로 사용되고 있는 수성이나 유성 접착제로는 보드 표면에 장식용 시트, 합판 및 목재 등의 다른 재료들을 쉽게 접착할 수가 없으며 접착이 되더라도 짧은 시간 내에 다른 재료들이 박리 되거나 이격되는 문제점도 있다.
게다가, 보드의 색상을 바꾸기 위해서 컬러도료를 도포하였을 때 염화마그네슘의 나트륨 물성, 황토 등의 결속을 위해 사용되는 석회와 다른 천연 무기질의 물성 때문에 보드 표면이 쉽게 백화 되거나 부분적으로 변색 되는 문제점도 발생한다.
또한, 보드가 밴딩되는 것을 방지하기 위해서 표면에 도료 등을 코팅하거나 보드 가장자리를 고정하였는데 대기중의 습도 및 건조 등에 의해서 보드의 수축 및 팽창으로 인하여 보드가 쉽게 밴딩되어 인테리어용 내장재로써 사용하기에 어려움이 많았다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 인장력이 강한 탄소섬유시트와 섬유털이 세워진 마감섬유시트로 반죽상태의 친환경적인 무기질혼합물이 스며들어 시트의 외면으로 배어나와 이를 자연건조시킴으로써, 무기질 보드의 전체적인 강도를 향상시키고, 무기질 보드의 휘어짐을 방지하며, 특히 마감재 또는 표면재 등의 다른 재료들을 무기질 보드에 용이하게 부착시킬 수 있는 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드 및 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은, 산화마그네슘, 염화마그네슘 및 물이 혼합되는 1차 혼합물;과, 친환경 무기질의 재료가 혼합되는 2차 혼합물;과, 다수의 기공이 형성되고, 1차 혼합물 및 2차 혼합물을 혼합하여 생성되는 반죽상태의 무기질혼합물과 결합하는 탄소섬유시트; 및 섬유사로 형성되거나, 또는 섬유사 및 섬유털이 형성되어, 무기질혼합물 및 탄소섬유시트와 결합하는 마감섬유시트;를 포함하되, 탄소섬유시트가 반죽상태의 무기질혼합물의 내부에 배치되거나 또는 외면에 배치되어 반죽상태의 무기질혼합물이 탄소섬유시트의 기공으로 스며들고, 스며든 무기질혼합물의 일부 또는 반죽상태의 무기질혼합물이 마감섬유시트의 외면으로 배어 나와 탄소섬유시트, 섬유사 및 섬유털 중 하나 이상과 합체되어 굳어진 것을 특징으로 하는 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드에 의해 달성된다.
또, 마감섬유시트는, 흡수율이 높은 천연 섬유, 폴리에틸렌(PE:polyethylene), 폴리프로필렌(PP:polypropylene), 폴리에스테르(Polyester), 비스코스 레이온(Biscos Reion) 및 부직포 중 하나 이상의 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 목적은, 다수의 기공이 형성된 탄소섬유시트가 다수의 기공이 형성된 마감섬유시트 위로 올라오도록 배치하여 기 설정된 판재틀의 바닥에 까는 제 1 공정;과, 산화마그네슘, 염화마그네슘 및 물을 섞어서 1차 혼합물을 형성하는 제 2 공정;과, 물속에 석회를 넣어서 2일 내지 3일이 지난 석회수에 황토, 투르말린 및 맥반석 중 하나 이상의 재료를 섞어서 2차 혼합물을 형성하는 제 3 공정;과, 1차 혼합물 및 2차 혼합물을 교반 및 반죽하여 무기질혼합물을 형성하는 제 4 공정;과, 반죽상태의 무기질혼합물을 탄소섬유시트 위에 기 설정된 두께만큼 부은 후, 그 위에 섬유털이 세워진 마감섬유시트가 탄소섬유시트 위로 올라오도록 배치하여 무기질혼합물을 덮는 제 5 공정;과, 제 5 공정을 거친 무기질혼합물의 일부가 탄소섬유시트의 기공으로 스며들고, 스며든 무기질혼합물의 일부가 마감섬유시트의 외면으로 배어 나오도록, 제 5 공정에서 덮인 마감섬유시트를 일정시간 동안 가압하는 제 6 공정; 및 제 6 공정을 거친 무기질혼합물과 탄소섬유시트 및 마감섬유시트를 기 설정된 시간 동안 자연건조하는 제 7 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드 제조 방법에 의해서도 달성된다.
또한, 마감섬유시트의 외면으로 스며나와 굳어진 무기질혼합물을 제거하도록 마감섬유시트의 외면을 샌딩하는 제 8 공정;과, 접착성을 높이기 위해서 상기 제 9 공정을 거친 마감섬유시트에서 섬유털을 일으켜 세우도록, 마감섬유시트의 외면에 묻은 무기질혼합물의 분말을 브러시로 털어내는 제 9 공정; 및 제 9 공정에서 섬유털이 일어난 마감섬유시트의 일면에 접착제를 바르고 마감재 또는 표면재를 붙이는 제 10 공정;을 더 포함할 수 있다.
본 발명은, 마감섬유시트의 섬유털로 인하여 접착제 성분이 섬유질 사이로 쉽게 스며들어 무기질 보드에 다른 재료를 용이하게 접착할 수 있는 장점이 있다.
또한, 무기질 보드의 양면 또는 외면에 인장력이 강하고 흡수율이 높은 마감섬유시트를 결합하고 천연 무기질 반죽이 완전히 굳어진 후, 마감섬유시트가 평형지(Balance paper) 역할을 하여 벽체 시공 후에도 대기중의 높은 습도로 인하여 무기질 보드가 휘어지는 것을 방지할 수 있다.
게다가, 무기질 보드의 양면 또는 중앙에 인장력이 강철보다 강한 탄소섬유시트를 결합시킴으로써, 외부의 충격을 단계적으로 흡수하고 눌림, 전단 및 국부파손 등을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
또, 무기질 보드를 천연 무기질 재료들로 제작하고 재료들이 섬유시트에 흡수되어 시트와 함께 굳어짐으로써, 열 전달률이 더욱 높아져 온돌용 바닥으로 사용시 실내 공기를 기존 온돌마루 바닥재보다 신속하면서도 높은 온도로 올릴 수 있어서 에너지를 절감하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드의 분해 사시도 이다.
도 2는 도 1의 결합 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드의 제작과장을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드의 제작 순서를 나타낸 블록도 이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드의 제작 순서를 나타낸 블록도 이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드의 일면에 마감재 또는 표면재를 접착한 단면도이다.
본 발명의 목적은, 산화마그네슘, 염화마그네슘 및 물이 혼합되는 1차 혼합물(11);과, 친환경 무기질의 재료가 혼합되는 2차 혼합물(12);과, 다수의 기공이 형성되고, 1차 혼합물(11) 및 2차 혼합물(12)을 혼합하여 생성되는 반죽상태의 무기질혼합물(10)과 결합하는 탄소섬유시트(20); 및 섬유사로 형성되거나, 또는 섬유사 및 섬유털(31)이 형성되어, 무기질혼합물(10) 및 탄소섬유시트(20)와 결합하는 마감섬유시트(30);를 포함하되, 탄소섬유시트(20)가 반죽상태의 무기질혼합물(10)의 내부에 배치되거나 또는 외면에 배치되어 반죽상태의 무기질혼합물(10)이 탄소섬유시트(20)의 기공으로 스며들고, 스며든 무기질혼합물(10)의 일부 또는 반죽상태의 무기질혼합물(10)이 마감섬유시트(30)의 외면으로 배어 나와 탄소섬유시트(20), 섬유사 및 섬유털(31) 중 하나 이상과 합체되어 굳어진 것을 특징으로 하는 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)에 의해 달성된다.
또한, 무기질혼합물(10)은, 섬유가 혼합된 3차 혼합물(13);을 더 포함할 수 있다.
또, 1차 혼합물(11)은, 산화마그네슘 30 중량% 내지 40 중량%와, 염화마그네슘 30 중량% 내지 40 중량%와, 물 30 중량% 내지 40 중량%를 포함할 수 있다.
또, 2차 혼합물(12)은, 석회수 50 중량%, 황토 30 중량% 내지 35 중량%, 투르말린(Tourmaline) 5 중량% 및 맥반석 10 중량% 내지 15 중량%를 포함할 수 있다.
또, 3차 혼합물(13)은, 목질 계열의 섬유, 친환경적인 화학 계열의 섬유 중 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다.
또, 무기질혼합물(10)은, 1차 혼합물(11) 30 중량% 내지 35 중량%와, 2차 혼합물(12) 55 중량% 내지 65 중량%와, 3차 혼합물(13) 5 중량%가 반죽 될 수 있다.
또, 마감섬유시트(30)는, 흡수율이 높은 천연 섬유, 폴리에틸렌(PE:polyethylene), 폴리프로필렌(PP:polypropylene), 폴리에스테르(Polyester), 비스코스 레이온(Biscos Reion) 및 부직포 중 하나 이상의 재질로 형성될 수 있다.
또, 탄소섬유시트(20)와 마감섬유시트(30)를 무기질혼합물(10)과 용이하게 결합시키기 위해서, 탄소섬유시트(20)와 마감섬유시트(30)는 합지될 수 있다.
본 발명의 목적은, 다수의 기공이 형성된 탄소섬유시트(20)가 다수의 기공이 형성된 마감섬유시트(30) 위로 올라오도록 배치하여 기 설정된 판재틀(2)의 바닥에 까는 제 1 공정;과, 산화마그네슘, 염화마그네슘 및 물을 섞어서 1차 혼합물(11)을 형성하는 제 2 공정;과, 물속에 석회를 넣어서 2일 내지 3일이 지난 석회수에 황토, 투르말린 및 맥반석 중 하나 이상의 재료를 섞어서 2차 혼합물(12)을 형성하는 제 3 공정;과, 1차 혼합물(11) 및 2차 혼합물(12)을 교반 및 반죽하여 무기질혼합물(10)을 형성하는 제 4 공정;과, 반죽상태의 무기질혼합물(10)을 탄소섬유시트(20) 위에 기 설정된 두께만큼 부은 후, 그 위에 섬유털(31)이 세워진 마감섬유시트(30)가 탄소섬유시트(20) 위로 올라오도록 배치하여 무기질혼합물(10)을 덮는 제 5 공정;과, 제 5 공정을 거친 무기질혼합물(10)의 일부가 탄소섬유시트(20)의 기공으로 스며들고, 스며든 무기질혼합물(10)의 일부가 마감섬유시트(30)의 외면으로 배어 나오도록, 제 5 공정에서 덮인 마감섬유시트(30)를 일정시간 동안 가압하는 제 6 공정; 및 제 6 공정을 거친 무기질혼합물(10)과 탄소섬유시트(20) 및 마감섬유시트(30)를 기 설정된 시간 동안 자연건조하는 제 7 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1) 제조 방법에 의해서도 달성된다.
또한, 목질 계열의 섬유 및 친환경적인 화학 계열의 섬유 중 하나 이상을 혼합하여 3차 혼합물(13)을 형성하는 혼합공정;을 더 포함할 수 있다.
또한, 마감섬유시트(30)의 외면으로 스며나와 굳어진 무기질혼합물(10)을 제거하도록 마감섬유시트(30)의 외면을 샌딩하는 제 8 공정;을 더 포함할 수 있다.
또한, 접착성을 높이기 위해서 상기 제 8 공정을 거친 마감섬유시트(30)에서 섬유털(31)을 일으켜 세우도록, 마감섬유시트(30)의 외면에 묻은 무기질혼합물(10)의 분말을 브러시로 털어내는 제 9 공정;을 더 포함할 수 있다.
또한, 제 9 공정에서 섬유털(31)이 일어난 마감섬유시트(30)의 일면에 접착제(40)를 바르고 마감재 또는 표면재(50)를 붙이는 제 10 공정;을 더 포함할 수 있다.
또한, 마감재 또는 표면재(50)를 마감섬유시트(30)의 일면에 붙인 결과물을 유압 냉착기에 여러 단으로 쌓고, 접착제(40)가 마감섬유시트(30)로 스며들어 냉착될 때까지 기 설정된 시간 동안 가압하는 제 11 공정;을 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)의 분해 사시도 이과,
도 2는 도 1의 결합 단면도이며,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)의 제작과장을 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)의 제작 순서를 나타낸 블록도 이며,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)의 제작 순서를 나타낸 블록도 이고,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)의 일면에 마감재 또는 표면재(50)를 접착한 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)는, 1차 혼합물(11), 2차 혼합물(12), 3차 혼합물(13), 탄소섬유시트(20) 및 마감섬유시트(30)를 포함한다. 또한, 마감재 또는 표면재(50)를 더 포함한다.
1차 혼합물(11)은, 산화마그네슘과 염화마그네슘 및 물 등을 배합하되, 전체 100 중량%를 기준으로 30 중량% 내지 40 중량%의 산화마그네슘과, 30 중량% 내지 40 중량%의 염화마그네슘과, 30 중량% 내지 40 중량%의 물을 배합하여 만든다. 이때, 적절한 배합량은 산화마그네슘, 염화마그네슘 및 물을 각각 약 33.3 중량%로 배합한다.
2차 혼합물(12)은, 물속에 석회를 넣어서 2~3일 정도 지난 석회수에 황토, 투르말린(Tourmaline) 및 맥반석 등을 배합하되, 전체 100 중량%를 기준으로 50 중량%의 석회수와, 30 중량% 내지 35 중량%의 황토와, 5 중량%의 투르말린과, 10 중량% 내지 15 중량%의 맥반석을 배합하여 만든다. 이때, 적절한 배합량은 황토를 35 중량%와, 맥반석 10 중량%로 하고 나머지는 상술한 비율로 배합한다.
3차 혼합물(13)은, 목질 계열의 섬유 및 친환경적인 화학 계열의 섬유 중 하나 이상을 배합하되, 목질 계열의 섬유와 폴리에틸렌(PE:polyethylene) 계열의 섬유 단사를 적정량으로 배합한다.
여기서, 1차 혼합물(11)과 2차 혼합물(12) 및 3차 혼합물(13)을 반죽하여 무기질혼합물(10)로 생성한다.
무기질혼합물(10)은, 30 중량% 내지 35 중량%의 1차 혼합물(11)과, 55 중량% 내지 65 중량%의 2차 혼합물(12) 및 5 중량%의 3차 혼합물(13)을 교반기(미도시)에 넣어서 반죽한다.
여기서, 무기질혼합물(10)은 원적외선 방사율이 92%에 달하고, 무기질혼합물(10)에서 방출되는 음이온으로 암모니아 가스, 포름알데히드(formaldehyde) 등의 나쁜 공기를 120분간 약 67% 정화하며, 특히 실내 구석에 기생하는 대장균, 녹농균 등을 99% 소멸시킨다. 상술한 무기질혼합물(10)의 효능은 이미 한국화학시험연구원 및 한국건자재시험연구소에서 공지되고 널리 알려진 것으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
탄소섬유시트(20)는, 흡수율이 높고 반죽상태의 무기질혼합물(10)이 잘 스며들도록 다수의 기공이 형성되며, 인장력이 강하고, 무기질혼합물(10)의 내부에 배치되거나, 또는 상면 및 저면에 결합된다. 즉, 무기질혼합물(10)이 탄소섬유시트(20)의 기공으로 스며들어 함께 굳으면, 인장력이 취약한 무기질혼합물(10)에 인장력이 강한 탄소섬유시트(20)가 결합됨으로써, 종래의 유리섬유메쉬 혹은 플라스틱메쉬가 적층 되는 기존 무기질 보드가 가질 수 없는 내충격에 강하고 잘 파손되지 않으며, 인장력이 우수한 무기질 보드를 제작할 수 있다.
마감섬유시트(30)는, 반죽상태의 무기질혼합물(10)이 스며들도록 대략 섬유사로 형성되어 다수의 기공이 형성되고, 반죽상태의 무기질혼합물(10)이 스며들어 더욱 견고하게 결합하기 위해서 양면에 섬유털(31)이 더 형성될 수 있으며, 반죽상태의 무기질혼합물(10)과 결합한 탄소섬유시트(20)의 외면에 밀착되고 반죽상태의 무기질혼합물(10) 및 탄소섬유시트(20)와 함께 건조된다. 즉, 반죽상태의 무기질혼합물(10)이 탄소섬유시트(20)의 기공으로 스며들어 배어나오고, 배어나온 무기질혼합물(10)이 마감섬유시트(30)로 스며들어 배어나와 무기질혼합물(10)과 탄소섬유시트(20) 및 마감섬유시트(30)가 함께 굳어서 고정된다.
상술한, 마감섬유시트(30)는 신축률이 매우 낮고 흡수율이 높은 천연 섬유, 폴리에틸렌(PE:polyethylene), 폴리프로필렌(PP:polypropylene), 폴리에스테르(Polyester), 비스코스 레이온(Biscos Reion) 및 부직포 중 하나 이상의 재질로 형성로 형성된다.
여기서, 본 발명의 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)를 용이하게 제작하기 위해서 탄소섬유시트(20)와 마감섬유시트(30)는 합지될 수 있다. 즉, 탄소섬유시트(20)의 기공으로 마감섬유시트(30)의 섬유털(31)이 뚫고 나오도록 탄소섬유시트(20)와 마감섬유시트(30)가 합지된다. 이는, 반죽상태의 무기질혼합물(10)의 일부가 탄소섬유시트(20)의 기공을 통해 스며들고, 스며든 무기질혼합물(10)이 마감섬유시트(30)의 외면으로 배어나와 마감섬유시트(30)의 외면에 일어난 섬유털(31)과 결합하여 건조되면, 무기질혼합물(10)과 합지된 탄소섬유시트(20) 및 마감섬유시트(30)를 용이하게 결합할 수 있기 때문이다. 따라서, 무기질혼합물(10)과 합지된 탄소섬유시트(20) 및 마감섬유시트(30)를 결합하기 위해서 별도의 접착제(40)가 필요 없고, 탄소섬유시트(20)와 마감섬유시트(30)를 함께 반죽상태의 무기질혼합물(10)과 결합시킬 수 있다.
상술한, 탄소섬유시트(20) 및 마감섬유시트(30)는 무기질혼합물(10)의 상면 및 저면에 결합되는 것으로 설명되어 졌지만, 무기질혼합물(10)의 각각의 면을 감싸도록 결합할 수도 있다. 이에 따라, 보드의 측면도 보강하여 더욱 견고한 보드를 제작할 수 있다.
또한, 본 발명을 바닥에 설치할 경우 무기질혼합물(10)의 상면에만 탄소섬유시트(20) 및 마감섬유시트(30)를 결합할 수도 있다. 이에 따라, 본 발명의 제작시간을 단축할 수 있고, 또한 자재절감을 통해서 제작단가를 낮출 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)는, 탄소섬유시트(20)와 마감섬유시트(30) 및 무기질혼합물(10)이 결합하여 단단하게 굳어진 상태에서 마감섬유시트(30)의 일면에 접착되는 마감재 또는 표면 강도가 우수한 표면재를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 무기질혼합물(10)이 단단하게 굳어진 상태에서 마감섬유시트(30)의 외면에 배어나와 굳은 무기질혼합물(10)을 제거하기 위해서 마감섬유시트(30)의 외면을 샌딩하고, 브러시로 무기질혼합물(10)의 가루를 털어내어 섬유털(31)을 일으켜 세우며, 여기에 수성 또는 유성 등의 친환경적인 접착제(40)를 도포하여 마감재 또는 표면재(50)를 접착하면 견고하게 접착된다. 이는, 반죽상태의 무기질혼합물(10)과 섬유시트(20, 30)가 합체된 이후에 건조과정이 수행되기 때문에 반죽상태의 무기질혼합물(10)과 섬유시트(20, 30)가 일체로 합체되어 굳으며, 따라서 무기질 등이 시간이 지나면서 표출되더라도 섬유털(31)이 무기질혼합물(10)과 엉켜 굳은 상태이므로 섬유시트(20, 30)가 박리 되지 않기 때문에 마감재 또는 표면재(50)가 무기질혼합물(10)로부터 떨어지지 않고 견고하게 부착되는 것이다. 또한, 본 발명은 마감섬유시트(30)의 섬유털(31)로 인하여 접착면적이 늘어나고 섬유털(31)과 접착제(40)가 서로 엉켜 굳음으로써, 마감재 또는 표면재(50)를 단단하게 결합시킬 수 있으며, 따라서 인테리어 벽체 또는 강도가 높게 요구되는 바닥재로도 사용이 가능하다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1) 제조 방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1) 제조 방법은, 제 1 공정, 제 2 공정, 제 3 공정, 제 4 공정, 제 5 공정, 제 6 공정 및 제 7 공정을 포함한다. 또한, 혼합공정, 제 8 공정, 제 9 공정, 제 10 공정 및 제 11 공정을 더 포함한다.
제 1 공정은, 본 발명의 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)를 기 설정된 규격으로 생산하기 위해서 판재틀(2)이 구비되며, 표면에 섬유털(31)이 세워진 마감섬유시트(30)를 판재틀(2)의 바닥에 깔고, 마감섬유시트(30) 위에 다수의 기공이 형성된 탄소섬유시트(20)를 깔아서 배치한다.(S1)
제 2 공정은, 산화마그네슘, 염화마그네슘 및 물을 섞어서 1차 혼합물(11)을 생성한다.(S2)
제 3 공정은, 물속에 석회를 넣어서 2일 내지 3일을 담근 석회수(물과 석회의 중량비가 2:1)에 황토, 투르말린 및 맥반석 중 하나 이상의 재료를 섞어서 2차 혼합물(12)을 생성한다.(S2)
혼합공정은, 목질 계열의 섬유 및 친환경적인 화학 계열의 섬유 단사 중 하나 이상을 혼합하여 3차 혼합물(13)로 생성한다.(S2) 여기서, 화학 계열의 섬유 단사는 폭 0.05㎛, 길이 5mm 내지 10mm의 폴리에틸렌 화이버(PE fiber) 등을 사용한다.
제 4 공정은, 1차 혼합물(11), 2차 혼합물(12) 및 3차 혼합물(13)을 교반기로 교반 및 반죽하여 무기질혼합물(10)을 생성한다.(S2)
제 5 공정은, 반죽상태의 무기질혼합물(10)을 탄소섬유시트(20) 위에 기 설정된 두께만큼 부은 후, 상술한 탄소섬유시트(20)를 덮고 그 위에 상술한 마감섬유시트(30)를 덮는다.(S3, S4) 여기서, 기 설정된 두께는 벽체 또는 바닥 시공에 적합하도록 3mm 내지 8mm로 설정한다.
여기서, 탄소섬유시트(20)와 마감섬유시트(30)는 합지된 상태에서 배치될 수 있으며, 물론 탄소섬유시트(20)가 내측을 향하고 마감섬유시트(30)가 외측을 향하도록 배치된다.
제 6 공정은, 반죽상태의 무기질혼합물(10)의 일부가 탄소섬유시트(20)의 기공으로 스며들어서 마감섬유시트(30)의 외면으로 배어나올 때까지, 반죽상태의 무기질혼합물(10) 위에 덮인 마감섬유시트(30)를 프레스(3)로 누르거나, 무기질혼합물(10) 및 시트가 배치된 판재틀(2)을 다수의 가압 롤러(미도시)에 통과시켜서 일정시간 동안 가압한다.(S5)
제 7 공정은, 마감섬유시트(30)의 외면으로 무기질혼합물(10)이 배어나오면 이를 15℃ 내지 25℃의 환경에서 동안 자연건조시킨다.(S6)
제 8 공정은, 자연건조된 마감섬유시트(30)의 외면을 샌딩하여 마감섬유시트(30)의 외면으로 배어나와 굳어진 무기질혼합물(10)을 분쇄한다.
제 9 공정은, 브러시로 제 8 공정에서 분쇄된 무기질혼합물(10)의 가루를 제거하면서 마감섬유시트(30)의 섬유털(31)을 일으켜 세운다.
제 10 공정은, 제 9 공정에서 섬유털(31)이 일어난 마감섬유시트(30)의 일면에 수성 또는 유성 등의 친환경적인 접착제(40)를 바르고 인테리어용 마감재 또는 표면 강도가 우수한 표면재를 붙인다.
제 11 공정은, 마감재 또는 표면재(50)를 마감섬유시트(30)의 일면에 붙인 결과물을 유압 냉착기에 여러 단으로 쌓고, 일정시간 동안 가압하여 접착제(40)가 마감섬유시트(30)로 스며들게 하여 마감재 또는 표면재(50)를 마감섬유시트(30)의 일면에 냉착시킨다. 예를 들어, 인테리어 시트를 접착하는 경우에는 5㎏/㎠ 내지 8㎏/㎠의 압력으로 냉착시키고, 표면 강도가 높은 표면재를 접착하는 경우에는 10㎏/㎠ 내지 13㎏/㎠의 압력으로 냉착시킨다.
따라서, 제 10 공정에서 마감재 또는 표면재(50)를 선택하여 접착함으로써, 본 발명의 방법에 의해서 제조된 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)를 사용자가 원하는 크기로 잘라서 인테리어용 벽체 또는 바닥재로 사용할 수 있다.
가령, 일반적인 무기질 보드는 무기질혼합물(10)로만 제작되는데, 이는 표면 강도가 매우 약하여 표면에 내마모성의 도료를 도포하여도 무기질의 물성 때문에 도료의 점착 도가 낮으며, 외부의 작은 충격에도 쉽게 부서지거나 긁히는 문제점이 있다. 특히, 수성 또는 유성 접착제(40)를 이용하여 무기질 보드의 표면에 장식 시트, 합판, 목재, 마감재 및 바닥의 표면을 형성하는 표면재 등의 다른 재료를 접착하기 어려우며, 혹여 접착이 되더라도 무기질 성분이 표면으로 표출됨으로써 접착력이 오래 지속하지 못하여 금방 박리 되는 문제가 있다.
하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)는, 반죽상태의 무기질혼합물(10)이 마감섬유시트(30)로 배어나와서 무기질혼합물(10)과 마감섬유시트(30)의 섬유털(31)이 서로 엉켜 굳음으로써, 무기질혼합물(10)과 마감섬유시트(30)의 결합력을 강화하여 무기질혼합물(10)과 마감섬유시트(30)를 매우 견고하게 결합시킬 수 있다. 그리고, 마감섬유시트(30)의 외면에 무기질혼합물(10)의 잔재를 제거하여 섬유털(31)을 일으켜 세움으로써, 여기에 수성 또는 유성 등의 친환경적인 접착제(40)를 사용하여 인테리어용 마감재(50) 또는 바닥 표면재(50) 등을 접착하여 사용할 수 있어서 폭넓은 범용성을 갖는다.
게다가, 종래의 무기질 보드는 대기중의 습도에 따라서 팽창하거나 수축하여 무기질 보드가 휘어지는 문제점이 발생하지만, 본 발명은 인장력이 강철보다 높은 탄소섬유시트(20)와 흡수율이 낮은 마감섬유시트(30)를 사용함으로써, 무기질혼합물(10)의 팽창 및 수축을 최소화하여 보드가 휘어지는 것을 방지한다.
또한, 본 발명은 탄소섬유시트(20)를 사용함으로써 전체적인 강도가 증가하여 외부 충격에 의해서 쉽게 긁히거나 부서지는 것을 방지한다. 즉, 본 발명의 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드(1)에 충격이 가해지면, 마감섬유시트(30)와 탄소섬유시트(20)에서 먼저 충격을 흡수하고, 또한 탄소섬유시트(20) 및 마감섬유시트(30)가 무기질혼합물(10)과 서로 엉켜 단단히 결합함으로써, 눌림, 전단 및 국부파손을 최소화할 수 있다.
상술한 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.
1; 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드
2; 판재틀
3; 프레스
10; 무기질혼합물
11; 1차 혼합물
12; 2차 혼합물
13; 3차 혼합물
20; 탄소섬유시트
30; 마감섬유시트
31; 섬유털
40; 접착제
50; 마감재 또는 표면재

Claims (4)

  1. 산화마그네슘, 염화마그네슘 및 물이 혼합되는 1차 혼합물;
    친환경 무기질의 재료가 혼합되는 2차 혼합물;
    다수의 기공이 형성되고, 상기 1차 혼합물 및 상기 2차 혼합물을 혼합하여 생성되는 반죽상태의 무기질혼합물과 결합하는 탄소섬유시트; 및
    섬유사로 형성되거나 또는 섬유사 및 섬유털이 형성되고, 상기 무기질혼합물과 결합하거나 상기 탄소섬유시트와 결합하는 마감섬유시트;를 포함하되,
    상기 마감섬유시트는 천연 섬유, 폴리에틸렌(PE:polyethylene), 폴리프로필렌(PP:polypropylene), 폴리에스테르(Polyester), 비스코스 레이온 (Biscos Reion) 및 부직포 중 하나 이상의 재질로 형성되며, 상기 탄소섬유시트가 반죽상태의 무기질혼합물의 내부에 배치되거나 또는 외면에 배치되어 반죽상태의 무기질혼합물이 상기 탄소섬유시트의 기공으로 스며들고, 스며든 무기질혼합물의 일부 또는 상기 반죽상태의 무기질혼합물이 상기 마감섬유시트의 외면으로 배어 나와 상기 탄소섬유시트, 상기 섬유사 및 상기 섬유털 중 하나 이상과 합체되어 굳어진 것을 특징으로 하는 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드.
  2. 삭제
  3. 다수의 기공이 형성된 탄소섬유시트가 다수의 기공이 형성된 마감섬유시트 위로 올라오도록 배치하여 기 설정된 판재틀의 바닥에 까는 제 1 공정;
    산화마그네슘, 염화마그네슘 및 물을 섞어서 1차 혼합물을 형성하는 제 2 공정;
    물속에 석회를 넣어서 2일 내지 3일이 지난 석회수에 황토, 투르말린 및 맥반석 중 하나 이상의 재료를 섞어서 2차 혼합물을 형성하는 제 3 공정;
    상기 1차 혼합물 및 상기 2차 혼합물을 교반 및 반죽하여 무기질혼합물을 형성하는 제 4 공정;
    반죽상태의 무기질혼합물을 상기 탄소섬유시트 위에 기 설정된 두께만큼 부은 후, 그 위에 마감섬유시트가 탄소섬유시트 위로 올라오도록 배치하여 상기 무기질혼합물을 덮는 제 5 공정;
    상기 제 5 공정을 거친 무기질혼합물의 일부가 상기 탄소섬유시트의 기공으로 스며들고, 스며든 무기질혼합물의 일부가 상기 마감섬유시트의 외면으로 배어 나오도록, 상기 제 5 공정에서 덮인 마감섬유시트를 일정시간 동안 가압하는 제 6 공정; 및
    상기 제 6 공정을 거친 무기질혼합물과 탄소섬유시트 및 마감섬유시트를 기 설정된 시간 동안 자연건조하는 제 7 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 마감섬유시트의 외면으로 스며나와 굳어진 무기질혼합물을 제거하도록 상기 마감섬유시트의 외면을 샌딩하는 제 8 공정;
    접착성을 높이기 위해서 상기 제 8 공정을 거친 마감섬유시트에서 섬유털을 일으켜 세우도록, 상기 마감섬유시트의 외면에 묻은 무기질혼합물의 분말을 브러시로 털어내는 제 9 공정; 및
    상기 제 9 공정에서 섬유털이 일어난 마감섬유시트의 일면에 접착제를 바르고 마감재 또는 표면재를 붙이는 제 10 공정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 황토를 함유한 친환경 무기질 황토보드 제조 방법.
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