KR101098235B1 - antimicrobial ceramic board for plant growth and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, SiO2, Na2O 및 CaO를 함유하는 유리 성분과, 소성 시에 기공을 형성하는 발포제인 하이드록시 아파타이트 성분과, 항균성을 나타내는 은(Ag), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 1종 이상의 금속 성분 및 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 질산칼륨을 포함하며, 상기 유리 성분은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 58∼95중량부 함유되고, 상기 하이드록시 아파타이트 성분은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.5∼20중량부 함유되고, 상기 금속 성분은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.05∼3중량부 함유되며, 상기 질산칼륨은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유되는 식물배양형 항균성 세라믹 보드 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 흡음 기능을 갖도록 다공질 형상으로 이루어지고 잔디와 같은 식물의 생육 및 성장이 가능하며 흡차음 성능이 우수하고 항균성을 갖는 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제조할 수가 있다.The present invention relates to a glass component containing SiO 2 , Na 2 O and CaO, a hydroxy apatite component which is a foaming agent that forms pores upon firing, silver (Ag), copper (Cu) and zinc (Zn) exhibiting antimicrobial properties. Potassium nitrate as a raw material for fertilizer for plant cultivation and at least one metal component selected from the above), the glass component is contained 58 to 95 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board, the hydroxyapatite component is a ceramic board 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight, the metal component is contained 0.05 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board, the potassium nitrate is contained 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board It relates to a plant culture antimicrobial ceramic board and a method of manufacturing the same. According to the present invention, a plant culture type antimicrobial ceramic board having a porous shape to have a sound absorbing function and capable of growing and growing plants such as grass and having excellent sound absorbing and insulating performance and antibacterial properties can be produced.
방음(soundproof), 흡음(noise absorption), 식물생육(plant growth), 세라믹 보드(ceramic board), 다공질 세라믹(porous ceramics) Soundproof, noise absorption, plant growth, ceramic board, porous ceramics
Description
본 발명은 세라믹 방음 보드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡음 기능을 갖도록 다공질 형상으로 이루어지고 잔디와 같은 식물의 생육 및 성장이 가능하며 흡차음 성능이 우수하고 항균성을 갖는 식물배양형 항균성 세라믹 보드 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ceramic soundproofing board, and more particularly, a plant-type antimicrobial ceramic board having a porous shape to have a sound absorbing function, capable of growing and growing plants such as grass, having excellent sound absorbing and insulating performance, and antibacterial properties. It relates to a manufacturing method.
생활 문화 수준의 향상으로 인해 주거환경 중 소음 문제는 가장 우선시 되는 생활 요소 중의 하나이다. Due to the improvement of living culture level, noise problem among living environment is one of the top priority living factors.
일반적으로 건축용 단열재 또는 방음재의 용도에 사용되는 스티로폼은 가볍고 단열 및 방음 효과가 양호하나, 내구성이 약하고, 발화 및 인화가 잘되므로 화재 발생시에는 유독가스를 발생하기 때문에 인명 피해가 큰 단점이 있으며, 최근에는 그의 사용이 제한되고 있다.In general, styrofoam used for building insulation or soundproofing material is light and has good insulation and soundproofing effect, but it is weak in durability and fires and ignites well, thus causing toxic gas in case of fire. His use is limited.
또한, 건축용 단열재나 방음재 등으로 많이 사용되는 유리섬유(glass fiber) 또는 암면 등은 기계적 강도가 약하고 재질의 노화에 의해 발생하는 분진 등이 인체에 유해하다는 것이 판명됨에 따라 그 사용이 점차 줄어들고 있다.In addition, the use of glass fiber (rock fiber) or rock wool, which are widely used as a building insulation or soundproofing material, is weakened as the mechanical strength is weak and dust generated by aging of the material is harmful to the human body.
또한, 흡음재로 페목재를 활용한 목재 흡음재가 있으나, 폐목재 수급의 원활성에 애로가 있다. In addition, there is a wood sound absorbing material using wood for the sound absorbing material, there is a difficulty in the smooth supply of waste wood.
또한, 알루미늄(Al)과 같은 금속재 흡음재가 있으나, 이러한 금속재 흡음재는 고가이므로 가격 및 자원의 낭비적 요소가 존재한다. In addition, although there is a metal sound absorbing material such as aluminum (Al), such a metal sound absorbing material is expensive, there is a waste of cost and resources.
또한, 흡음재로 폴리우레탄, 폴리에스테르, 멜라민와 같은 폴리머계 유기질 흡음재가 있으나, 폐기물을 매립하거나 연소 폐기 처리하는 등에 있어서 많은 문제점이 있다. In addition, there are polymer-based organic sound-absorbing materials, such as polyurethane, polyester, melamine, etc. as the sound absorbing material, there are a number of problems in the landfill or combustion disposal treatment.
이에 따라, 최근에는 이를 대체할 수 있는 건축용 발포재가 새로이 개발되고 있으며, 그 중에서도 대표적인 것으로 발포 유리를 들 수 있다. Accordingly, in recent years, a building foam that can replace it has been newly developed, and among them, foam glass may be exemplified.
발포 유리는 무기질인 유리의 특성을 가지면서, 기포의 형성에 기인한 경량성, 단열성, 차음성 및 불연성 등의 특성을 발휘하기 때문에 보온단열재, 방음 및 흡음재로서 구조물이나 건축물에 많이 적용되고 있다.Foamed glass has many properties such as heat insulating material, sound insulation and sound-absorbing material because it has properties of inorganic glass and exhibits properties such as light weight, heat insulation, sound insulation and non-combustibility due to the formation of bubbles.
그러나, 지금까지의 발포유리는 일반 병유리, 판유리를 기본원료로 하고 카본, 석회석, 인회석을 발포제로 사용하여 유리분말을 발포시킨 것으로 이들 발포유리는 기공 분포의 균일화 및 기공크기, 기공율의 조절에 어려움이 있으며, 흡수성이 없으며, 세균 및 곰팡이에 대한 항균성이 전혀 없어 항균을 요하는 곳에는 사용이 불가능하고, 독립 기공(closed pore) 조직으로 이루어지기 때문에 단열재로는 적합하지만 흡음재로는 최적의 성능을 발휘하지 못한다는 단점이 있다. 흡음재로서 최적의 흡음 또는 방음 특성을 갖기 위해서는 연속 기공(open pore) 조직으로 이루어져야 할 필요가 있으며, 따라서 독립 기공 조직으로만 이루어진 발포유리는 소음 저감 능력이 부족다는 단점이 있다. However, conventional foamed glass is foamed glass powder using general bottle glass and plate glass as basic raw materials, and carbon, limestone and apatite as foaming agents. These foamed glass are used to uniformize pore distribution and control pore size and porosity. It is difficult to absorb, has no antibacterial effect against bacteria and molds, so it cannot be used where antibacterial is needed, and because it is composed of closed pore tissue, it is suitable as a heat insulating material, but optimal performance as a sound absorbing material. The disadvantage is that it does not work. In order to have optimal sound absorption or sound insulation properties as a sound absorbing material, it is necessary to be made of open pore tissue, and thus, foam glass made of independent pore tissue has a disadvantage in that noise reduction ability is insufficient.
대한민국 등록특허공보 제10-0194107호는 소다석회 유리 분쇄물, 폐유리 분쇄물 또는 유리 연마슬러지와 함께 수산화인회석 또는 수산화인산칼슘 화합물을 첨가하여 조성물을 성형한 후 열처리하여 소결 및 발포시키는 발포유리 제조방법에 대하여 제시하고 있다. 그러나, 이 방법으로 제조되는 발포 유리는 흡수성이 없고, 특히 곰팡이 등에 대한 항균성이 전혀 없어서 항균을 요하는 용도에 사용이 불가능할 뿐만 아니라, 독립 기공(closed pore) 조직으로 이루어진 발포 유리이기 때문에 단열재로는 적합하지만 흡음재로는 부적합하다. Republic of Korea Patent Publication No. 10-0194107 is prepared by adding a hydroxyapatite or calcium hydroxide phosphate compound together with soda lime glass crushed, waste glass crushed or glass polishing sludge to form a composition and then heat-treated by sintering and foaming The method is presented. However, the foamed glass produced by this method is not absorbent, and in particular, because it has no antibacterial property against mold and the like, it is impossible to use it for applications requiring antimicrobial, and because it is a foamed glass made of closed pore structure, Suitable but not sound absorbing material.
또한, 대한민국 공개특허공보 제1999-008535호는 기존 유리 제품의 분쇄물, 브라운관용 유리의 연마 슬러지 등과 같은 폐유리 분말에 발포제로서 탄소, 탄산칼슘, 돌로마이트, 인산칼슘, 탄화규소 등을 첨가하여 압축가압성형하거나 거푸집을 이용하여 성형하여 발포한 적층구조의 발포유리에 대하여 기재하고 있으나, 이 역시도 항균성을 갖지 아니할 뿐만 아니라 독립 기공(closed pore) 조직으로 이루어진 발포 유리이기 때문에 단열재로는 적합하지만 흡음재로는 부적합하다. In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-008535 discloses compression by adding carbon, calcium carbonate, dolomite, calcium phosphate, silicon carbide, etc. as a blowing agent to waste glass powders such as crushed products of conventional glass products, abrasive sludge of CRT glass, etc. Although it describes a foamed glass having a laminated structure foamed by pressing or molding using a formwork, it also has no antimicrobial properties and is a foamed glass made of a closed pore structure. Is inappropriate.
한편, 최근의 흡음 또는 방음 시설은 흡음성능 뿐 아니라 자연 친화적인 미관도 중요시 되고 있는데, 자연 친화적인 느낌을 줄 수 있는 흡음재의 개발이 요구되고 있다.On the other hand, the recent sound-absorbing or soundproofing facility is not only the sound-absorbing performance but also the natural aesthetics are important, the development of sound-absorbing material that can give a natural friendly feeling is required.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 잔디와 같은 식물의 배양이 가능하고 흡차음 성능이 우수하며 항균성을 갖는 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제공함에 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a plant culture type antimicrobial ceramic board capable of cultivating plants such as grass, excellent sound absorption and sound insulation, and antibacterial properties.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 잔디와 같은 식물의 배양이 가능하고 흡차음 성능이 우수하며 항균성을 갖는 식물배양형 항균성 세라믹 보드의 제조방법을 제공함에 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for producing a plant culture type antimicrobial ceramic board capable of cultivating plants such as grass and having excellent sound absorbing and insulating performance.
본 발명은, 흡차음 성능과 항균 기능을 겸비한 식물배양형 항균성 세라믹 보드에 있어서, SiO2, Na2O 및 CaO를 함유하는 유리 성분과, 소성 시에 기공을 형성하는 발포제인 하이드록시 아파타이트 성분과, 항균성을 나타내는 은(Ag), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 1종 이상의 금속 성분 및 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 질산칼륨을 포함하며, 상기 유리 성분은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 58∼95중량부 함유되고, 상기 하이드록시 아파타이트 성분은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.5∼20중량부 함유되고, 상기 금속 성분은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.05∼3중량부 함유되며, 상기 질산칼륨은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유되는 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제공한다.The present invention relates to a plant culture type antimicrobial ceramic board having both sound absorbing and insulating performance and antibacterial function, comprising: a glass component containing SiO 2 , Na 2 O, and CaO, and a hydroxyapatite component, which is a foaming agent that forms pores upon firing; At least one metal component selected from silver (Ag), copper (Cu) and zinc (Zn) exhibiting antimicrobial activity and potassium nitrate as a raw material for fertilizer for plant culture, wherein the glass component is contained in 100 parts by weight of the ceramic board. 58 to 95 parts by weight of the hydroxyapatite component, 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board, and 0.05 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board. Potassium nitrate provides a plant culture type antimicrobial ceramic board containing 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board.
상기 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 식물 배양을 위한 점토를 더 포함할 수 있으며, 상기 점토는 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.1∼10중량부 함유되는 것이 바람직하다. The plant culture antimicrobial ceramic board may further comprise clay for plant culture, the clay is preferably contained 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board.
상기 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 인산암모늄을 더 포함할 수 있으며, 상기 인산암모늄은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유되는 것이 바람직하다. The plant culture type antimicrobial ceramic board may further include ammonium phosphate as a raw material for fertilizer for plant culture, and the ammonium phosphate is preferably contained in an amount of 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board.
상기 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 인산칼슘을 더 포함할 수 있으며, 상기 인산칼슘은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유되는 것이 바람직하다. The plant culture type antimicrobial ceramic board may further include calcium phosphate as a raw material for fertilizer for plant culture, and the calcium phosphate is preferably contained in an amount of 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board.
상기 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 밀도가 0.1∼0.8 g/㎤ 범위이고, 열전도도는 0.01∼0.05 cal/hr.m℃ 범위이며, 수분흡수율은 50∼200% 범위이고, 압축강도는 10∼50 kgf/㎠ 범위이며, 곡강도는 5∼30 kgf/㎠ 범위인 것이 바람직하다. The plant culture type antimicrobial ceramic board has a density in the range of 0.1 to 0.8 g / cm 3, a thermal conductivity in the range of 0.01 to 0.05 cal / hr.m ° C., a water absorption rate in the range of 50 to 200%, and a compressive strength of 10 to 50. It is preferable that it is in the range of kgf / cm 2 and the bending strength is in the range of 5 to 30 kgf / cm 2.
또한, 본 발명은, 흡차음 성능과 항균 기능을 겸비한 식물배양형 항균성 세라믹 보드의 제조방법에 있어서, (a) SiO2, Na2O 및 CaO를 함유하는 유리 분말을 준비하는 단계와, (b) 소성 시에 기공을 형성하는 발포제인 하이드록시 아파타이트에 항균성을 나타내는 은(Ag), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 금속 전구체 화합물을 혼합하여 발포제 용액을 제조하는 단계와, (c) 상기 유리 분말과 상기 발포제 용액을 혼합하는 단계와, (d) 상기 유리 분말과 발포제 용액의 혼합물에 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 질산칼륨을 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유되게 혼합하는 단계 및 (e) 혼합된 결과물을 성형 및 소성하여 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 얻는 단계를 포함하며, 상기 유리 분말은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 58∼95중량부가 함유되게 하고, 상기 하이드록시 아파타이트는 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.5∼20중량부가 함유되게 하고 상기 은(Ag), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 1종 이상의 금속은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.05∼3중량부가 함유되게 혼합하여 발포제 용액을 제조하는 것을 특징으로 하는 식물배양형 항균성 세라믹 보드의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention, in the method for producing a plant culture type antimicrobial ceramic board having both sound absorbing and insulating performance and antibacterial function, (a) preparing a glass powder containing SiO 2 , Na 2 O and CaO, and (b ) A foaming agent solution was prepared by mixing a metal precursor compound containing at least one metal selected from silver (Ag), copper (Cu), and zinc (Zn) having antimicrobial properties to hydroxy apatite, a foaming agent that forms pores upon firing. And (c) mixing the glass powder and the blowing agent solution, and (d) potassium nitrate as a raw material for fertilizer for plant culture to the mixture of the glass powder and the blowing agent solution, based on 100 parts by weight of the ceramic board. Mixing to contain 0.01 to 3 parts by weight, and (e) forming and firing the mixed product to obtain a plant culture type antimicrobial ceramic board, wherein the glass powder is contained in 100 of the ceramic board. 58 to 95 parts by weight per part, and the hydroxy apatite is 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board, and selected from silver (Ag), copper (Cu), and zinc (Zn). Provided is a method for producing a plant culture type antimicrobial ceramic board, characterized in that the metal or more is mixed with 0.05 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board to prepare a foaming agent solution.
상기 하이드록시 아파타이트는, 수산화칼슘과 인산을 10:90∼80:20의 중량비로 혼합하여 반응시켜 제조하는 것이 바람직하다. The hydroxy apatite is preferably prepared by mixing calcium hydroxide and phosphoric acid in a weight ratio of 10:90 to 80:20.
상기 (b) 단계는, 상기 하이드록시 아파타이트에 금속 전구체 화합물을 첨가한 후, pH가 7∼11이고 온도가 40∼90℃인 조건에서 교반하여 발포제 용액을 제조하는 것이 바람직하다. In the step (b), after the metal precursor compound is added to the hydroxyapatite, it is preferable to prepare a foaming agent solution by stirring under a condition of pH 7-11 and temperature 40-90 ° C.
상기 (d) 단계에서, 상기 유리 분말과 발포제 용액의 혼합물에 식물 배양을 위한 점토를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 점토는 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.1∼10중량부 함유되게 첨가하는 것이 바람직하다. In the step (d), the method may further include adding clay for plant culture to the mixture of the glass powder and the blowing agent solution, wherein the clay is added so as to contain 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board. It is desirable to.
상기 (d) 단계에서, 상기 유리 분말과 발포제 용액의 혼합물에 식물 배양을 위한 비료용 원료로 인산암모늄을 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 인산암모늄은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유되게 첨가하는 것이 바람직하다. In the step (d), it may further comprise the step of adding ammonium phosphate as a raw material for fertilizer for plant culture to the mixture of the glass powder and blowing agent solution, wherein the ammonium phosphate is 0.01 to 100 parts by weight of the ceramic board It is preferable to add so that 3 weight part may be contained.
상기 (d) 단계에서, 상기 유리 분말과 발포제 용액의 혼합물에 식물 배양을 위한 비료용 원료로 인산칼슘을 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 인산칼슘은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유되게 첨가하는 것이 바람직하다. In step (d), the method may further include adding calcium phosphate as a fertilizer for plant culture to the mixture of the glass powder and the blowing agent solution, wherein the calcium phosphate is 0.01 to 100 parts by weight of the ceramic board. It is preferable to add so that 3 weight part may be contained.
본 발명에 의하면, 유리 분말에 발포제로 생체친화성이 높은 하이드록시아파타이트(hydroxy apatite)를 사용하고, 다량의 칼슘(Ca), 인(P), 칼륨(K) 성분을 함유함으로써 식물의 생육에 도움이 된다. 또한, 은(Ag)과 같은 금속 성분을 함유함으로써 항균 기능을 갖는다는 장점이 있다. According to the present invention, by using a high biocompatible hydroxy apatite as a blowing agent in the glass powder, and containing a large amount of calcium (Ca), phosphorus (P), potassium (K) components for the growth of plants It helps. In addition, there is an advantage of having an antibacterial function by containing a metal component such as silver (Ag).
본 발명의 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 다공성 표면에 잔디와 같은 식물을 성장시킴으로써, 유리 다공체의 연속 기공과 식물의 판(막) 및 공명형 흡음 기능을 확충시키고 식물 생육이 가능한 환경을 제공함으로써 삭막한 흡음재 건축물에 자연친화적 미관뿐만 아니라 식물의 생육에 의한 대기 정화 능력도 동시에 발현이 가능하다는 장점이 있다. 식물 생육이 가능한 식물배양형 항균성 세라믹 보드로 이루어진 인공구조 벽체는 도심의 좁은 공간을 최대로 활용하면서도 도시 미관에도 도움이 될 것이다. The plant culture type antimicrobial ceramic board of the present invention grows a plant such as grass on a porous surface, thereby expanding the continuous pores of the glass porous body and the plate (membrane) of the plant and the resonance-type sound absorption function, and providing the environment for plant growth. The sound-absorbing material building has the advantage of being able to express not only natural aesthetics but also the ability to purify the air by the growth of plants. Artificial structure wall made of plant-cultivated antimicrobial ceramic board that can grow plants will make the best use of the narrow space in the city and help the urban aesthetic.
본 발명의 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 기존의 발포 유리보다 우수한 방음 및 단열의 특성을 나타내고, 기존의 흠음재 및 단열재 재료와는 달리 불연성이어서 화재 시 유독가스가 발생하지 않는다. The plant culture type antimicrobial ceramic board of the present invention exhibits better sound insulation and insulation properties than conventional foamed glass, and unlike conventional flaw materials and insulation materials, it is nonflammable and does not generate toxic gases in fire.
본 발명의 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 흡차음 성능과 항균 기능을 겸비하여 흡음재, 차음재 등에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 건축자재, 정수기 필터, 수조 정화기 등의 용도에도 사용될 수 있다. The plant culture type antimicrobial ceramic board of the present invention can be used for sound absorbing materials, sound insulating materials, etc. as well as sound absorbing and sound absorbing performance and antibacterial function, and can also be used for building materials, water purifier filters, water tank purifiers, and the like.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It doesn't happen.
앞서도 설명한 바와 같이 종래의 발포 유리 재질의 흡음재는 자원의 재활용과 폐기시의 처리 방법 등에 있어서 장점에도 불구하고, 흡음 및 차음 능력에 한계가 있다. 특히, 인간이 민감하게 여기는 2KHz 이상 대역의 흡음 능력이 부족하다는 단점이 있다. As described above, the sound-absorbing material of the conventional foam glass material has limitations in sound absorption and sound insulation ability, despite advantages in processing methods during recycling and disposal of resources. In particular, there is a shortcoming that the sound absorbing ability of the band above 2KHz, which humans are sensitive to, lacks.
최근에는 방음 기능 뿐만 아니라, 자연친화적 미관도 매우 중요한 인공 건축물의 필요 조건이 된다. 도시의 유한한 공간을 활용하기 위해서는 도로와 건물간의 거리는 좁혀질 수밖에 없는 현실이나 최대한 자연스러운 인공 구조물이 필요하다. 식물 생육이 가능한 인공구조 벽체는 도심의 좁은 공간을 최대로 활용하면서도 도시 미관에도 도움이 된다. In recent years, not only the soundproofing function, but also the natural aesthetics are very important requirements for artificial buildings. In order to utilize the finite space of the city, the distance between the road and the building must be narrowed, or artificial structures as natural as possible are needed. Artificial walls that can grow plants help to make the most of the urban space while maximizing the narrow space in the city center.
이러한 점들을 고려하여, 본 발명은 흡차음 성능과 항균 기능을 겸비한 식물 배양형 항균성 세라믹 보드를 제시한다. In view of these points, the present invention provides a plant culture type antimicrobial ceramic board having both sound absorbing and insulating performance and antibacterial function.
기공형성을 위한 발포제로는 돌로마이트(CaCO3MgCO3), 카본, 실리콘카바이드 등이 널리 이용되고 있으나, 탄산칼슘이나 돌로마이트를 사용하는 경우에는 기공이 지나치게 연속되어 통기성이 있는 스펀지 조직으로 되어 경량이지만 흡수성이 높다는 점이 많은 개선점을 가지고 있다. 또한 카본 발포제의 경우, 연속 기공조직을 만들어 주기 위해서 분당 30∼50℃의 급속 승온이 필요하며 실리콘카바이드의 경우에는 1150℃ 이상의 고온에서 소결해야만 다공체 세라믹스를 제조할 수 있다. 위와 같은 단점을 보완하기 위해 본 발명에서는 발포제로서 하이드록시 아파타이트(Ca10(PO4)6(OH)2)를 사용한다. Dolomite (CaCO 3 MgCO 3 ), carbon, silicon carbide, etc. are widely used as a foaming agent for pore formation.However, when calcium carbonate or dolomite is used, the pores are excessively continuous to form a breathable sponge structure that is lightweight but absorbent. This high point has many improvements. In addition, in the case of carbon foaming agent, a rapid temperature increase of 30-50 ° C. per minute is required to form a continuous pore structure, and in the case of silicon carbide, the porous ceramics can be manufactured only by sintering at a high temperature of 1150 ° C. or higher. In order to compensate for the above disadvantages, the present invention uses hydroxy apatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) as a blowing agent.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 유리 분말에 발포제로 생체친화성이 높은 하이드록시 아파타이트(Hydroxy apatite)를 사용하고 다량의 칼슘(Ca), 인(P), 칼륨(K) 성분을 함유함으로써 식물의 생육에 도움이 된다. 또한, 은(Ag)과 같은 금속 성분을 함유함으로써 항균 기능을 갖는다는 장점이 있다. Plant culture type antimicrobial ceramic board according to a preferred embodiment of the present invention uses a high biocompatible hydroxy apatite as a blowing agent in the glass powder and a large amount of calcium (Ca), phosphorus (P), potassium (K) ) It is helpful for plant growth by containing ingredients. In addition, there is an advantage of having an antibacterial function by containing a metal component such as silver (Ag).
상기 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 다공성 표면에 잔디와 같은 식물을 성장시킴으로써, 유리 다공체의 연속 기공과 식물의 판(막) 및 공명형 흡음 기능을 확충시키고 식물 생육이 가능한 환경을 제공함으로써 삭막한 흡음재 건축물에 자연친화적 미관뿐만 아니라 식물의 생육에 의한 대기 정화 능력도 동시에 발현이 가능하다는 장점이 있다. 식물 생육이 가능한 식물배양형 항균성 세라믹 보드로 이루어 진 인공구조 벽체는 도심의 좁은 공간을 최대로 활용하면서도 도시 미관에도 도움이 될 것이다. The plant culture-type antimicrobial ceramic board grows plants such as grass on a porous surface, expands continuous pores of glass porous bodies, and expands the plate (membrane) and resonance-type sound absorption function of plants, and provides a environment for plant growth. In addition to its natural aesthetics, the ability to purify the air by growing plants has the advantage that it can be expressed at the same time. Artificial structural walls made of plant-cultivated antimicrobial ceramic boards that can grow plants will help the urban aesthetics while maximizing the narrow space in the city.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡차음 성능과 항균 기능을 겸비한 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 SiO2, Na2O 및 CaO를 함유하는 유리 성분과, 소성 시에 기공을 형성하는 발포제인 하이드록시 아파타이트 성분과, 항균성을 나타내는 은(Ag), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 1종 이상의 금속 성분 및 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 질산칼륨을 포함하며, 상기 유리 성분은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 58∼95중량부 함유되고, 상기 하이드록시 아파타이트 성분은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.5∼20중량부 함유되고, 상기 금속 성분은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.05∼3중량부 함유되며, 상기 질산칼륨은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유된다. Plant culture type antimicrobial ceramic board having both sound absorbing and insulating performance and antibacterial function according to a preferred embodiment of the present invention is a glass component containing SiO 2 , Na 2 O and CaO and hydroxyapatite as a foaming agent to form pores upon firing A component, at least one metal component selected from silver (Ag), copper (Cu), and zinc (Zn) exhibiting antimicrobial properties, and potassium nitrate as a raw material for fertilizer for plant culture, wherein the glass component is 100 wt% of ceramic board 58 to 95 parts by weight per part, the hydroxyapatite component is contained 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board, and the metal component is contained 0.05 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board. The potassium nitrate is contained in an amount of 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board.
본 발명의 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 식물 배양을 위한 점토를 더 포함할 수 있으며, 상기 점토는 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.1∼10중량부 함유될 수 있다. Plant culture type antimicrobial ceramic board of the present invention may further comprise clay for plant culture, the clay may be contained 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board.
발포제인 하이드록시 아파타이트에는 인(P) 성분이 함유되어 있으나, 식물의 생육 및 성장을 위해 필요한 경우에는 본 발명의 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 인산암모늄을 더 포함할 수 있으며, 상기 인산암모늄은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유될 수 있다. Hydroxy apatite, a blowing agent, contains a phosphorus (P) component, but if necessary for plant growth and growth, the plant culture type antimicrobial ceramic board of the present invention may further include ammonium phosphate as a raw material for fertilizer for plant culture. The ammonium phosphate may be contained in an amount of 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board.
발포제인 하이드록시 아파타이트에는 인(P) 성분이 함유되어 있으나, 식물의 생육 및 성장을 위해 필요한 경우에는 또한, 본 발명의 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 인산칼슘을 더 포함할 수 있으며, 상기 인산칼슘은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유될 수 있다. Hydroxy apatite, a blowing agent, contains a phosphorus (P) component, but when necessary for plant growth and growth, the plant culture type antimicrobial ceramic board of the present invention further contains calcium phosphate as a raw material for fertilizer for plant culture. It may include, the calcium phosphate may be contained 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board.
본 발명의 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 한국공업규격 KS M 0146에 따라 측정한 항균성이 90.0∼99.9% 정도이다. The plant culture type antimicrobial ceramic board of the present invention has an antimicrobial activity of about 90.0 to 99.9%, measured according to Korean Industrial Standard KS M 0146.
본 발명에 따른 식물배양형 항균성 세라믹 보드의 밀도는 세라믹 보드에 포함된 기공의 양을 반영하는 것이며, 또한 세라믹 보드의 경량성에 관한 것이다. 따라서, 세라믹 보드의 밀도는 낮을수록 내열성 및 방음성 측면에서 바람직하나, 0.1 g/㎤ 이상은 되어야 방음재 또는 내열재로서의 필요한 기계적 물성을 나타낼 수 있으며, 0.8 g/㎤ 이하이어야 우수한 방음 특성과 내열 특성을 나타낼 수 있다. The density of the plant culture type antimicrobial ceramic board according to the present invention reflects the amount of pores contained in the ceramic board, and also relates to the light weight of the ceramic board. Therefore, the lower the density of the ceramic board, the more preferable in terms of heat resistance and sound insulation, but 0.1 g / cm 3 It should be above that it can show the required mechanical properties as soundproof or heat resistant material, and 0.8 g / cm3 It should be below to show excellent sound insulation and heat resistance.
또한, 상기 밀도 범위를 만족시키는 본 발명의 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 열전도도가 0.01∼0.05 kcal/hr.m℃ 정도이고, 수분흡수율이 50∼200% 정도이며, 압축강도는 10∼50kgf/㎠ 이며, 곡강도는 5∼30kgf/㎠ 정도이다. In addition, the plant culture type antimicrobial ceramic board of the present invention satisfying the above density range has a thermal conductivity of about 0.01 to 0.05 kcal / hr.m ° C, a water absorption of about 50 to 200%, and a compressive strength of 10 to 50 kgf /. It is cm 2 and the bending strength is about 5 to 30 kgf / cm 2.
본 발명의 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 흡차음 성능과 항균 기능을 겸비하여 흡음재, 차음재 등에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 건축자재, 정수기 필터, 수조 정화기 등의 용도에도 사용될 수 있다. The plant culture type antimicrobial ceramic board of the present invention can be used for sound absorbing materials, sound insulating materials, etc. as well as sound absorbing and sound absorbing performance and antibacterial function, and can also be used for building materials, water purifier filters, water tank purifiers, and the like.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제조하는 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a plant culture type antimicrobial ceramic board according to a preferred embodiment of the present invention.
수산화칼슘을 물에 희석하여 혼합하고, 상기 물이 비등하지 않는 온도 범 위, 바람직하게는 50∼90℃의 온도 범위에서 가열하면서 교반하며 수산화칼슘 용액을 제조한다. 이때, 상기 수산화칼슘의 용해 농도는 10∼20 중량%인 것이 바람직하다. Calcium hydroxide is diluted with water and mixed, and the calcium hydroxide solution is prepared by stirring while heating in a temperature range in which the water does not boil, preferably in a temperature range of 50 to 90 ° C. At this time, the dissolved concentration of the calcium hydroxide is preferably 10 to 20% by weight.
상기 수산화칼슘 용액에 농도 25∼75 중량%인 인산(H3PO4) 수용액을 투입하여 pH를 8∼10으로 맞추고, 80∼100℃의 온도에서 교반하며 반응시킨다. 상기 반응온도가 80℃ 미만인 경우에는 미반응물이 나타날 수 있으며, 100℃를 초과하는 경우에는 용매가 비등하여 증발할 염려가 있다.Phosphoric acid (H 3 PO 4 ) aqueous solution having a concentration of 25 to 75 wt% was added to the calcium hydroxide solution to adjust the pH to 8 to 10, and reacted with stirring at a temperature of 80 to 100 ° C. If the reaction temperature is less than 80 ° C unreacted material may appear, if it exceeds 100 ° C there is a fear that the solvent boils and evaporates.
이때 생성되는 반응생성물은 하이드록시 아파타이트(hydroxy apatite; Ca10(PO4)6(OH)2)을 포함하는 수용액이며, 상기 수용액 내에는 5∼20 중량%의 하이드록시 아파타이트(Ca10(PO4)6(OH)2)가 포함되게 된다. The reaction product produced is an aqueous solution containing hydroxy apatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ), 5 to 20% by weight of hydroxy apatite (Ca 10 (PO 4) ) 6 (OH) 2 ).
반응생성물인 하이드록시 아파타이트 수용액에 은(Ag), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 금속 전구체 화합물을 첨가하여, pH 7∼11, 40∼90 ℃의 온도로 교반하여 항균성 금속을 함유하는 발포제 용액을 제조한다. 이때, 상기 하이드록시 아파타이트는 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.5∼20중량부가 함유되게 그 함량을 조절하고 상기 은(Ag), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 1종 이상의 금속은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.05∼3중량부가 함유되게 그 함량을 조절하여 발포제 용액을 제조하는 것이 바람직하다. A metal precursor compound containing at least one metal selected from silver (Ag), copper (Cu), and zinc (Zn) is added to an aqueous solution of hydroxyapatite, which is a reaction product, at a temperature of pH 7-11, 40-90 ° C. By stirring, a blowing agent solution containing an antimicrobial metal is prepared. In this case, the hydroxy apatite is adjusted to contain 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board and the at least one metal selected from silver (Ag), copper (Cu) and zinc (Zn) is a ceramic board It is preferable to prepare a blowing agent solution by adjusting the content so that 0.05 to 3 parts by weight is contained per 100 parts by weight.
상기 금속 전구체 화합물은 수용액 상태로 상기 반응생성물에 첨가되는 것이 바람직하며, 상기 금속 전구체 화합물의 예로는 은(Ag), 구리(Cu) 또는 아연(Zn)을 포함하는 질산염, 황산염 및 염소화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다. 상기 하이드록시 아파타이트 발포제는 항균성 금속인 은(Ag), 구리(Cu) 또는 아연(Zn)이 함유되어 있으므로 항균성을 나타낸다. 상기 은(Ag), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 금속 전구체 화합물 형태로 발포제 용액에 혼합된 후 열처리 공정을 통하여 금속 형태로 전환되어 존재하게 된다. The metal precursor compound is preferably added to the reaction product in the form of an aqueous solution. Examples of the metal precursor compound include nitrates, sulfates, and chlorides including silver (Ag), copper (Cu), or zinc (Zn). It is preferable that it is at least one selected from the group. Since the hydroxyapatite blowing agent contains silver (Ag), copper (Cu), or zinc (Zn) which is an antimicrobial metal, it exhibits antimicrobial activity. The metal is mixed with the blowing agent solution in the form of a metal precursor compound including at least one metal selected from silver (Ag), copper (Cu), and zinc (Zn), and then converted into a metal form through a heat treatment process.
한편, 상술한 예에서는 상기 은(Ag), 구리(Cu), 및 아연(Zn) 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 금속 전구체 화합물을 발포제에 혼합하였으나, 금속 전구체 화합물을 발포제에 혼합하여 발포제 용액을 제조하는 대신에 상기 은(Ag), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 1종 이상의 금속 자체를 유리 분말 및 하이드록시 아파타이트 발포제와 함께 첨가하여 유리 성분 내에 존재하게 할 수도 있음은 물론이다. Meanwhile, in the above-described example, the metal precursor compound including at least one metal selected from silver (Ag), copper (Cu), and zinc (Zn) is mixed with a blowing agent, but the metal precursor compound is mixed with a blowing agent to form a foaming agent solution. Instead of preparing the above, at least one metal itself selected from silver (Ag), copper (Cu) and zinc (Zn) may be added together with the glass powder and the hydroxy apatite blowing agent to be present in the glass component. .
유리분말과 상기 발포제 용액을 혼합하고, 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 질산칼륨(potassium nitrate; KNO3)을 첨가한다. 상기 유리 분말은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 58∼95중량부가 함유되게 그 함량을 조절하고, 질산칼륨은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유되게 그 함량을 조절하여 혼합한다. 상기 발포제 용액에 함유된 하이드록시 아파타이트는 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.5∼20중량부가 함유되게 그 함량을 조절하는 것이 바람직한데, 상기 하이드록시 아파타이트의 첨가량이 0.5 중량부 미만인 경우에는 충분한 발포 성능을 얻 기 어렵고, 20 중량부를 초과하는 경우에는 과다 발포가 일어나므로 상기 범위 내로 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 질산칼륨의 첨가량이 0.01 중량부 미만인 경우에는 충분한 식물 생장을 기대하기 어려울 수 있고, 3 중량부를 초과하는 경우에는 식물 생육에 필요 이상이므로 경제적이지 못하다. 상기 질산칼륨(KNO3)은 짠 맛과 청량미가 느껴지며 냄새가 없는 물질로서 식물에 질소를 공급하여 생장을 돕는 비료용 원료로 사용하는 것이다. The glass powder and the blowing agent solution are mixed, and potassium nitrate (KNO 3 ) is added as a raw material for fertilizer for plant culture. The glass powder is adjusted to contain 58 to 95 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board, and the potassium nitrate is mixed to adjust the content to be contained 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board. The hydroxy apatite contained in the blowing agent solution is preferably adjusted to contain 0.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic board. When the amount of the hydroxy apatite is less than 0.5 parts by weight, sufficient foaming performance is achieved. If it is difficult to obtain and exceeds 20 parts by weight, it is preferable to add it within the above range because excessive foaming occurs. When the added amount of potassium nitrate is less than 0.01 parts by weight, it may be difficult to expect sufficient plant growth, and when it exceeds 3 parts by weight, it is not economical because it is more than necessary for plant growth. The potassium nitrate (KNO 3 ) is used as a raw material for fertilizers to support the growth by supplying nitrogen to the plant as a substance without the smell and smell of salty and refreshing taste.
상기 유리 분말은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 판유리용 소다석회 유리, 병유리용 소다석회 유리, 이화학용 붕규산 유리 등과 같은 기존 유리 제품의 분쇄물, 판유리 면취가공 슬러지, 폐유리분 등의 유리분, 유리용융물 등의 분쇄물 등과 같은 유리 분말일 수 있다. The glass powder is not particularly limited, and for example, a pulverized product of a conventional glass product such as soda lime glass for plate glass, soda lime glass for bottle glass, borosilicate glass for chemistry, glass chamfering sludge, waste glass powder, and the like. Glass powders such as powders, pulverized products such as glass melts, and the like.
상기 질산칼륨을 첨가할 때, 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 인산암모늄(ammonium phosphate)을 더 첨가할 수 있으며, 상기 인산암모늄은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유되게 그 함량을 조절하여 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 인삼암모늄에는 인산일암모늄(NH4H2PO4), 인산이암모늄((NH4)2HPO4), 인산삼암모늄((NH4)3PO4)의 세 종류가 있으나, 인산삼암모늄은 불안정하므로 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 인산일암모늄과 인산이암모늄을 사용하는 것이 바람직하다. 인산일암모늄은 질소 12%, 인산(P2O5) 61%로 산성을 나타내는 화합물이고, 인산이암모늄은 질소 21%, 인산 53%로 중성인 화합물이다. When the potassium nitrate is added, ammonium phosphate may be further added as a raw material for fertilizer for plant culture, and the ammonium phosphate may be added in an amount of 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board. It is preferable to adjust and add. There are three types of ammonium phosphate (NH 4 H 2 PO 4 ), diammonium phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ), triammonium phosphate ((NH 4 ) 3 PO 4 ), triammonium phosphate Since it is unstable, it is preferable to use monoammonium phosphate and diammonium phosphate as raw materials for fertilizer for plant culture. Monoammonium phosphate is a compound that shows acidity with 12% nitrogen and 61% phosphoric acid (P 2 O 5 ), and diammonium phosphate is a compound having 21% nitrogen and 53% phosphoric acid.
상기 질산칼륨을 첨가할 때, 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 인산칼 슘(calcium phosphate)을 더 첨가할 수 있으며, 상기 인산칼슘은 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 함유되게 그 함량을 조절하여 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 인산칼슘은 토양 속에 널리 분포하여 식물의 생장에 필요한 요소이므로 식물 배양을 위한 비료용 원료로서 사용하며, 1차인산칼슘(Ca(H2PO4)2) 또는 2차인산칼슘(CaHPO4)을 사용하는 것이 바람직하다. When the potassium nitrate is added, calcium phosphate may be further added as a raw material for fertilizer for plant culture, and the calcium phosphate may be contained in an amount of 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board. It is preferable to add by adjusting. Since the calcium phosphate is widely distributed in the soil and necessary for plant growth, it is used as a raw material for fertilizer for plant culture, and it is used as primary calcium phosphate (Ca (H 2 PO 4 ) 2 ) or secondary calcium phosphate (CaHPO 4 ). Preference is given to using.
또한, 상기 질산칼륨을 첨가할 때, 필요에 따라 식물 배양을 위해 점토(clay)를 세라믹 보드 100중량부에 대하여 0.1∼10 중량부 더 첨가할 수도 있다. In addition, when the potassium nitrate is added, clay may be added in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic board, if necessary.
유리분말, 항균성 발포제 용액, 비료용 원료, 점토를 혼합한 후에는 분쇄 공정을 수행할 수도 있다. 상기 분쇄 공정은 건식 또는 습식 볼밀링(Ball Milling)법, 밀링 미디어(Milling Media) 등과 같은 다양한 방법을 사용할 수 있다. 볼밀링법에 의한 분쇄 공정을 구체적으로 설명하면, 먼저 혼합된 원료를 볼밀링기(ball milling machine)에 장입하여 용매와 함께 습식 혼합한다. 상기 용매는 물, 알코올 등일 수 있다. 볼 밀링기를 이용하여 일정 속도로 회전시켜 배합 원료를 기계화학적으로 분쇄하고 균일하게 혼합한다. 볼 밀링에 사용되는 볼은 알루미나, 지르코니아와 같은 세라믹으로 이루어진 볼을 사용할 수 있으며, 볼은 모두 같은 크기의 것일 수도 있고 2가지 이상의 크기를 갖는 볼을 함께 사용할 수도 있다. 볼의 크기, 밀링 시간, 볼 밀링기의 분당 회전속도 등을 조절하여 목표하는 입자의 크기로 분쇄한다. 예를 들면, 입자의 크기를 고려하여 볼의 크기는 1㎜∼50㎜ 정도의 범위로 설정하고, 볼 밀링기의 회전속도는 100∼500rpm 정도의 범위로 설정하는 것이 바람 직하다. 볼 밀링은 목표하는 입자의 크기 등을 고려하여 1∼48시간 동안 실시한다. 볼 밀링에 의해 배합 원료는 미세한 크기의 입자로 분쇄되고, 균일한 입자 크기 분포를 갖게 되며, 균일하게 혼합되게 된다. 상기 분쇄 공정은 325 메쉬(mesh) 내지 150 메쉬(mesh)로 분쇄시키는 것이 바람직하다. After mixing the glass powder, the antimicrobial blowing agent solution, the raw material for fertilizer, and clay, a grinding process may be performed. The grinding process may use various methods such as dry or wet ball milling, milling media, and the like. The grinding process by the ball milling method will be described in detail. First, the mixed raw materials are charged into a ball milling machine and wet mixed with the solvent. The solvent may be water, alcohol, or the like. Rotate at a constant speed using a ball mill to grind the compounding material mechanically and uniformly. Balls used for ball milling may use balls made of ceramics such as alumina and zirconia, and the balls may be all the same size or may be used with balls having two or more sizes. Grind to the size of the target particles by adjusting the size of the ball, milling time, rotation speed per minute of the ball mill. For example, in consideration of the size of the particles, the size of the ball is preferably set in the range of about 1 mm to 50 mm, and the rotational speed of the ball mill is set in the range of about 100 to 500 rpm. Ball milling is performed for 1 to 48 hours in consideration of the target particle size and the like. By ball milling, the compounding raw material is pulverized into fine-sized particles, has a uniform particle size distribution, and uniformly mixed. The grinding process is preferably pulverized to 325 mesh (mesh) to 150 mesh (mesh).
유리분말, 항균성 발포제 용액, 비료용 원료, 점토를 혼합한 후에는 원하는 형태로 성형체를 만든 다음, 건조 공정을 수행한다. After mixing the glass powder, the antimicrobial foaming agent solution, the raw material for fertilizer, and the clay, a molded product is formed in a desired shape, and then a drying process is performed.
상기 성형 단계는 프레스 성형, 거푸집 성형 등 공지의 모든 방법이 이용될 수 있으며, 그 중에서도 100 kgf/㎠ 이하의 압력에서 프레스 성형하는 경우에 성형체의 표면 상태가 양호하고 기공 상태가 균일하며 기공 크기도 양호하다. 성형시의 압력이 50 kgf/㎠ 이하이면 성형강도가 떨어지며 발포가 너무 많이 일어나고, 100 kgf/㎠ 이상이면 발포가 적게 일어나므로 프레스 성형의 경우의 압력은 50∼100 kgf/㎠인 것이 바람직하다. The molding step may be any known method such as press molding, formwork molding, etc. Among them, when press molding at a pressure of 100 kgf / ㎠ or less, the surface state of the molded body is good, the pore state is uniform and the pore size is also Good. If the pressure during molding is 50 kgf / cm 2 or less, the molding strength drops and foaming occurs too much. If the pressure is 100 kgf / cm 2 or more, foaming occurs less, so the pressure in the case of press molding is preferably 50 to 100 kgf / cm 2.
상기 건조 공정은 공기 중에서 1∼48시간 동안 건조한 후, 60∼120℃의 오븐(oven)에서 건조하는 공정으로 이루어질 수 있다. 건조는 외기의 온도, 습도에 영향을 받으며 또 성형물의 내부에서 외부로 향하여 수분이 확산하므로 온도, 기공의 크기, 형상, 표면과 내부와의 온도차, 수분의 양 등에 지배된다. The drying process may be performed by drying in air for 1 to 48 hours and then drying in an oven at 60 to 120 ° C. Drying is influenced by temperature and humidity of the outside air, and moisture is diffused from the inside of the molding to the outside, so it is controlled by temperature, pore size, shape, temperature difference between the surface and the inside, and the amount of moisture.
완전히 건조된 성형체는 700∼1000℃, 보다 바람직하게는 800∼900℃의 소성 온도에서 소성 공정을 수행한다. 소성(열처리)의 주요 목적은 고온에서 안정한 조직 및 광물상을 생성시키며 절절한 독립 및 연결기공을 형성하는 발포가 일어나고, 충분한 강도를 부여시키는데 있다. 상기 소성 공정은 상기 온도 범위에서 1∼120 분, 보다 바람직하게는 10∼30분 동안 열처리하는 것이 유리의 용융과 발포 성능 측면에서 바람직하다. 즉, 상기 소성 조건을 만족하는 경우에 내부까지 완전히 발포되는 효과를 얻을 수 있다. The completely dried molded body is subjected to a firing process at a firing temperature of 700 to 1000 ° C, more preferably 800 to 900 ° C. The main purpose of calcination (heat treatment) is to produce stable tissues and mineral phases at high temperatures, foaming to form appropriate independent and connecting pores, and to give sufficient strength. The firing process is preferably heat-treated for 1 to 120 minutes, more preferably 10 to 30 minutes in the above temperature range in view of melting and foaming performance of the glass. That is, when the firing conditions are satisfied, the effect of foaming completely to the inside can be obtained.
상기 소성 온도까지는 1 내지 10℃/분의 속도로 온도를 상승시키는 것이 바람직하다. 승온 속도가 1℃/분 미만인 경우에는 용융 현상으로 발포가 소멸되고, 승온 속도가 10℃/분을 초과하는 경우에는 초기 발포가 충분하지 못하다.It is preferable to raise a temperature at the rate of 1-10 degree-C / min to the said baking temperature. If the temperature increase rate is less than 1 ° C / minute, the foaming disappears due to the melting phenomenon, if the temperature increase rate exceeds 10 ° C / minute is not sufficient initial foaming.
상기 소성 공정이 끝난 다음에는 600℃까지는 급냉을 하여도 상관없으나, 600℃ 이하에서는 자연 냉각을 하여야 급냉에 따른 균열을 방지할 수 있다. After the firing process, it may be quenched up to 600 ° C., but may be naturally cooled at 600 ° C. or lower to prevent cracking due to quenching.
상기 소성 공정에 의해 비료용 원료인 인산암모늄(ammonium phosphate), 질산칼륨(potassium nitrate; KNO3) 또는 인산칼슘(calcium phosphate)은 유리화되게 되고, 하이드록시 아파타이트는 소성 중에 기포를 발생시켜 소성체에 연속 기공과 독립 기공을 형성한다. By the firing process, ammonium phosphate, potassium nitrate (KNO 3 ), or calcium phosphate, which is a raw material for fertilizer, is vitrified, and hydroxyapatite generates bubbles during firing, thereby forming Form continuous pores and independent pores.
본 발명은 하기의 실시예를 참고로 더욱 상세히 설명되며, 이 실시예가 본 발명을 제한하는 것은 아니다.The invention is described in more detail with reference to the following examples, which do not limit the invention.
<실시예 1>≪ Example 1 >
폐유리인 판유리 조각을 해머 밀(hammer mill)에 넣어 30 메쉬(mesh) 이하로 분쇄하여 유리 분말을 준비하였다. 폐유리 분말의 원료에 대한 화학성분 분석은 퍼킨-엘머(Perkin-Elmer)사의 유도 결합 플라스마 질량분석기(ICP-OES, model: Optima 3300DV)를 사용하여 시료 내 성분을 정량하였다. 본 발명의 원료로 사용되 는 폐유리의 화학성분 분석결과를 표 1에 나타내었다. Glass glass was prepared by putting a piece of waste glass, which is waste glass, into a hammer mill to be pulverized to 30 mesh or less. Chemical composition analysis of the raw material of the waste glass powder was performed using a Perkin-Elmer inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-OES, model: Optima 3300DV) to quantify the components in the sample. Table 1 shows the chemical component analysis results of the waste glass used as the raw material of the present invention.
폐유리의 주성분은 약 70%를 차지하고 있는 SiO2이고, Na2O, CaO순으로 함유하고 있어 고온에서 유리질화에 용이한 조성임을 확인하였다. The main component of the waste glass was SiO 2 , which occupies about 70%, and contained Na 2 O and CaO in order to make it easy to vitrify at high temperature.
수산화칼슘(Ca(OH)2) 100g을 900g의 물에 희석하여 10 중량% 농도의 수산화칼슘 수용액을 제조하였다. 상기 수산화칼슘 수용액을 80℃로 가열하고, 25 중량% 농도의 인산(H3PO4) 수용액을 적하하여 pH 9가 될 때까지 반응시켰으며, 상기 반응에 의해서 12 중량%의 하이드록시 아파타이트 수용액을 제조하였다. 100 g of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) was diluted in 900 g of water to prepare a 10% by weight calcium hydroxide aqueous solution. The aqueous calcium hydroxide solution was heated to 80 ° C., and a 25% by weight aqueous solution of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) was added dropwise to react to pH 9. A 12% by weight hydroxyapatite aqueous solution was prepared by the reaction. It was.
상기에 제조된 하이드록시 아파타이트 수용액 100 중량부에 질산은(AgNO3)을 0.1 중량부로 첨가한 다음, 상온으로 냉각하여 항균성 발포제 용액을 제조하였다.0.1 parts by weight of silver nitrate (AgNO 3 ) was added to 100 parts by weight of the aqueous hydroxyapatite solution prepared above, and then cooled to room temperature to prepare an antimicrobial foaming agent solution.
상기 유리 분말, 상기 발포제 용액 및 비료용 원료인 인산암모늄(ammonium phosphate), 질산칼륨(potassium nitrate; KNO3) 및 인산칼슘(calcium phosphate)을 혼합하여 볼밀에 넣고, 24시간 동안 분쇄하여 220 메쉬(mesh)로 체거름 한 후, 80℃의 온도에서 1시간 동안 건조하였다. 상기 유리분말과 상기 발포제 용액은 1:1의 중량비로 첨가하였고, 상기 비료용 원료인 인산암모늄(ammonium phosphate), 질산칼륨(potassium nitrate; KNO3) 및 인산칼슘(calcium phosphate)은 각각 유리 분말 100중량부에 대하여 3중량부씩 첨가하였다. The glass powder, the blowing agent solution and the fertilizer raw material ammonium phosphate (ammonium phosphate), potassium nitrate (potassium nitrate (KNO 3 )) and calcium phosphate (calcium phosphate) are mixed and put into a ball mill, and pulverized for 24 hours to 220 mesh ( mesh) and dried for 1 hour at a temperature of 80 ℃. The glass powder and the blowing agent solution were added in a weight ratio of 1: 1, and ammonium phosphate, potassium nitrate (KNO 3 ), and calcium phosphate, which are raw materials for fertilizer, were respectively
상기 건조된 분말을 325 메쉬(mesh)로 재차 체거름 한 후, 분쇄된 원료를 거푸집에 성형밀도 0.25가 되게 넣어 충진시킨 후, 전기로에 투입하여 4℃/분으로 서서히 승온하여 820℃까지 승온시킨 후, 820℃의 온도에서 10분간 유지하여 소성 및 발포하고, 소정의 크기로 정형 및 절단을 하여 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제조하였다. After sieving the dried powder to 325 mesh again, the pulverized raw material was filled into a mold with a molding density of 0.25, and then filled into an electric furnace, and gradually heated to 4 ° C./min to be heated up to 820 ° C. Thereafter, the mixture was calcined and foamed by holding at a temperature of 820 ° C. for 10 minutes, and shaped and cut to a predetermined size to prepare a plant culture type antimicrobial ceramic board.
<실시예 2><Example 2>
발포제 용액 제조시에 하이드록시 아파타이트 수용액 100 중량부에 질산은(AgNO3)을 0.25 중량부로 첨가하고, 유리 분말과 상기 발포제 용액을 1:0.8의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제조하였다. The same method as in Example 1 except for adding 0.25 parts by weight of silver nitrate (AgNO 3 ) to 100 parts by weight of an aqueous solution of hydroxyapatite in preparing a blowing agent solution, and mixing the glass powder and the blowing agent solution in a weight ratio of 1: 0.8. Plant culture type antimicrobial ceramic board was prepared.
<실시예 3><Example 3>
발포제 용액 제조시에 하이드록시 아파타이트 수용액 100 중량부에 질산은(AgNO3)을 0.5 중량부로 첨가하고, 유리분말과 상기 발포제 용액을 1:0.6의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제조하였다. The same method as in Example 1 except that 0.5 parts by weight of silver nitrate (AgNO 3 ) was added to 100 parts by weight of an aqueous solution of hydroxyapatite in the preparation of the blowing agent solution, and the glass powder and the blowing agent solution were mixed at a weight ratio of 1: 0.6. Plant culture type antimicrobial ceramic board was prepared.
<실시예 4><Example 4>
발포제 용액 제조시에 하이드록시 아파타이트 수용액 100 중량부에 질산은(AgNO3)을 0.5 중량부로 첨가하고, 유리분말과 상기 발포제 용액을 1:0.2의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제조하였다. The same method as in Example 1 except that 0.5 parts by weight of silver nitrate (AgNO 3 ) was added to 100 parts by weight of an aqueous solution of hydroxyapatite in the preparation of the blowing agent solution, and the glass powder and the blowing agent solution were mixed at a weight ratio of 1: 0.2. Plant culture type antimicrobial ceramic board was prepared.
<실시예 5>Example 5
발포제 용액 제조시에 하이드록시 아파타이트 수용액 100 중량부에 황산제2구리(CuSO4)를 0.25 중량부로 첨가하고, 유리분말과 상기 발포제 용액을 1:0.8의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제조하였다. Example 1, except that the cupric sulfate (CuSO 4 ) to 0.25 parts by weight to 100 parts by weight of hydroxyapatite aqueous solution in the preparation of the blowing agent solution, and mixed the glass powder and the blowing agent solution in a weight ratio of 1: 0.8. In the same manner as in the plant culture antimicrobial ceramic board was prepared.
<실시예 6><Example 6>
발포제 용액 제조시에 하이드록시 아파타이트 수용액 100 중량부에 ZnCl2를 0.25 중량부로 첨가하고, 유리분말과 상기 발포제 용액을 1:0.8의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제조하였다. Plant preparation was carried out in the same manner as in Example 1, except that ZnCl 2 was added in an amount of 0.25 parts by weight to 100 parts by weight of an aqueous solution of hydroxyapatite, and the glass powder and the blowing agent solution were mixed at a weight ratio of 1: 0.8. A type antimicrobial ceramic board was prepared.
<실시예 7><Example 7>
식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제조함에 있어서 건조된 분말을 325 메쉬(mesh)로 재차 체거름 한 후, 분쇄된 원료를 50 kgf/㎠ 의 압력으로 프레스 성형하는 공정을 택한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제조하였다. In manufacturing plant culture type antimicrobial ceramic board, the dried powder is sieved again to 325 mesh, and the ground raw material is 50 kgf / ㎠ The plant culture type antimicrobial ceramic board was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the process of press molding at a pressure of.
<비교예 1>Comparative Example 1
세로라인사에서 제조한 발포유리(제품명: SERO-K1)를 이용하였다. Foamed glass (product name: SERO-K1) manufactured by Seroline was used.
<비교예 2>Comparative Example 2
삼조실업에서 제조한 발포유리(제품명: SJ-P)를 이용하였다.Foam glass (product name: SJ-P) manufactured by Samzo Industries was used.
상기 실시예 1 내지 7의 식물배양형 항균성 세라믹 보드, 비교예 1 및 2의 발포유리에 대하여 다음의 방법으로 밀도, 열전도도, 수분흡수율, 압축강도, 곡강도, 및 항균성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 정리하였다. 밀도(g/㎤)는 KS L ISO 18754에 따라 측정하였고, 열전도도(cal/hr.m℃)는 KS F 2277에 따라 측정하였으며, 수분흡수율(%)은 KS L 1001에 따라 측정하였고, 압축강도 (kgf/㎠)는 KS L 4201에 따라 측정하였으며, 곡강도(kgf/㎠)는 KS F 4419에 따라 측정하였고, 항균성은 KS M 0146에 따라 측정하였다.The plant culture type antimicrobial ceramic boards of Examples 1 to 7, and the foamed glass of Comparative Examples 1 and 2 were measured in the following method density, thermal conductivity, water absorption, compressive strength, bending strength, and antimicrobial activity, the results It is summarized in Table 2 below. Density (g / cm 3) was measured according to KS L ISO 18754, thermal conductivity (cal / hr.m ° C.) was measured according to KS F 2277, water absorption (%) was measured according to KS L 1001, and compressed. Strength (kgf / cm 2) was measured according to KS L 4201, bending strength (kgf / cm 2) was measured according to KS F 4419, and antimicrobial activity was measured according to KS M 0146.
2Example
2
3Example
3
4Example
4
5Example
5
6Example
6
7Example
7
1Comparative example
One
2Comparative example
2
상기 표 2에서 보는 것과 같이, 은, 구리 또는 아연을 포함하는 실시예 1 내지 7의 식물배양형 항균성 세라믹 보드는 90% 이상의 우수한 항균성을 나타내는 반면에, 이를 포함하지 않는 비교예 1 및 2의 발포유리는 전혀 항균성을 나타내지 않는 것을 알 수 있다. As shown in Table 2, the plant culture type antimicrobial ceramic boards of Examples 1 to 7 containing silver, copper, or zinc exhibited excellent antimicrobial properties of 90% or more, while foaming of Comparative Examples 1 and 2 that did not include the same. It turns out that glass does not show antibacterial property at all.
또한, 실시예 1 내지 3에서 보는 것과 같이, 발포제의 함량이 증가할수록 압축강도, 곡강도, 및 열전도도가 낮아지므로, 상기 발포제의 함량을 조절함으로써 용도에 따라 원하는 물성을 가지는 식물배양형 항균성 세라믹 보드를 제조할 수 있음을 알 수 있다. In addition, as shown in Examples 1 to 3, as the content of the blowing agent increases, the compressive strength, the bending strength, and the thermal conductivity is lowered, so that the plant culture type antimicrobial ceramic board having the desired physical properties according to the application by controlling the content of the blowing agent It can be seen that can be prepared.
하기의 표 3에 실시예 3에 따라 제조된 식물배양형 항균성 세라믹 보드의 항균력 시험 결과를 나타내었다. 상기 항균력 시험은 KS M 0146에 따라 측정하였다. Table 3 below shows the antimicrobial activity test results of the plant culture antimicrobial ceramic board prepared according to Example 3. The antimicrobial test was measured according to KS M 0146.
(배양조건)Remarks
(Cultivation conditions)
감소율은 하기의 수학식 1에 따라 계산하였다. The reduction rate was calculated according to Equation 1 below.
상기 수학식 1에서 Ma는 대조 시료(멸균 중화 용액)의 평균 초기값(평균값)을 나타내고, Mb는 24시간 배양 후 대조 시료의 균수(평균값)을 나타내며, Mc는 24시간 배양 후 시험 시료의 균수(평균값)을 나타낸다. 상기 표 3에서 CFU는 'Colony Forming Unit'을 의미한다. In Equation 1, Ma represents the average initial value (average value) of the control sample (sterilization neutralization solution), Mb represents the number of bacteria (average value) of the control sample after incubation for 24 hours, Mc is the number of bacteria in the test sample after incubation for 24 hours (Average value). In Table 3, CFU means 'Colony Forming Unit'.
도 2 및 도 3은 상기 실시예 1에 따라 제조된 식물배양형 항균성 세라믹 보드의 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 사진이다. 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이 식물배양형 항균성 세라믹 보드에는 연속 기공이 형성되어 있고, 독립 기공도 존재하는 것을 확인할 수 있다. 2 and 3 are scanning electron microscope (SEM) photographs of the plant culture type antimicrobial ceramic board manufactured according to Example 1; As shown in FIG. 2 and FIG. 3, continuous pores are formed in the plant culture type antimicrobial ceramic board, and it can be confirmed that independent pores also exist.
식물배양형 항균성 세라믹 보드의 단열 및 흡음성능을 좌우하는 기공 크기를 측정한 결과, 연결 기공 크기가 100㎛ 이상 이었고, 세기공은 10∼50㎛ 정도이었다.As a result of measuring the pore size which influences the insulation and sound absorption performance of the plant culture type antimicrobial ceramic board, the connection pore size was 100 μm or more and the strength pore was about 10 to 50 μm.
한편, 식물배양형 항균성 세라믹 보드의 흡수율을 평가하기 위하여 다음과 같은 실험을 진행하였다. On the other hand, the following experiments were carried out to evaluate the absorption rate of the plant culture type antimicrobial ceramic board.
실시예 1에서 사용한 폐유리(판유리) 분말을 알루미나 비드-밀(bead-mill)에 넣고 하이드록시 아파타이트 10% 용액을 중량비로 1:1로 넣어 48시간 동안 분쇄하 였다. 분쇄된 슬러리(slurry)를 325 메쉬를 통과시켜 체 거름한 후 80℃의 항온 건조기에 넣어 1시간 동안 건조한 후 재분쇄하여 80 메쉬∼120 메쉬 과립기에 넣어 비드(Bead)를 제조하였다. 제조된 비드를 서스 거푸집(200×200×100)에 넣고 전기로에서 소성하고 탈형하였다. The waste glass (plate glass) powder used in Example 1 was put in an alumina bead-mill and pulverized for 48 hours by adding a hydroxyapatite 10% solution in a weight ratio of 1: 1. The pulverized slurry was passed through a 325 mesh, sieved, and put into a constant temperature dryer at 80 ° C., dried for 1 hour, and then pulverized and placed in an 80 mesh to 120 mesh granulator to prepare beads. The prepared beads were placed in a sus formwork (200 × 200 × 100), fired in an electric furnace, and demolded.
대부분의 유리질 발포소재가 흡수율을 가지지 못하여 흡음성능을 발현하는데 제약이 되는 것에 비해 본 실험예에서 얻어진 세라믹 보드는 도 1과 같이 상당한 흡수율을 보여주고 있다. 단순 기공율이 아닌 포수 개념의 흡수율이 40%를 상회하였으며 수조에 담근 후 10분 만에 150㎜의 수분흡수 높이를 나타내었다. Compared to most glassy foamed materials, which do not have an absorption rate, the ceramic board obtained in the present example shows a significant absorption rate as shown in FIG. The absorption rate of the catcher concept, not the simple porosity, was over 40% and showed a water absorption height of 150 mm in 10 minutes after soaking in the tank.
한편, 발포제의 종류에 따른 발포 온도 및 기공 구조를 평가하기 위하여 다음과 같은 실험을 진행하였다. On the other hand, in order to evaluate the foaming temperature and pore structure according to the type of blowing agent was carried out the following experiment.
실시예 1에서 사용한 폐유리(판유리) 분말을 알루미나 비드-밀(bead-mill)에 넣고 발포제로 카본, 석회석, 하이드록시 아파타이트를 각각 넣고 중량비로 1:1로 넣어 48시간 동안 분쇄하였다. 분쇄된 슬러리(slurry)를 325 메쉬를 통과시켜 체 거름한 후 80℃의 항온 건조기에 넣어 1시간 동안 건조한 후 재분쇄하여 80메쉬∼120메쉬 과립기에 넣어 비드(Bead)를 제조하였다. 제조된 비드를 서스 거푸집(200×200×100)에 넣고 전기로에서 소성하고 탈형하였다. The waste glass (plate glass) powder used in Example 1 was put into an alumina bead-mill, and carbon, limestone, and hydroxyapatite were added as blowing agents, respectively, and ground in a weight ratio of 1: 1 to grind for 48 hours. The slurry was sieved through a 325 mesh, sieved, put in a constant temperature dryer at 80 ° C., dried for 1 hour, and then pulverized. The beads were prepared in an 80 mesh to 120 mesh granulator. The prepared beads were placed in a sus formwork (200 × 200 × 100), fired in an electric furnace, and demolded.
발포제로서 카본, 석회석, 인산칼슘 3종류를 폐유리 분말과 혼합하여 분쇄, 건조(#325이하)하여 발포시험을 한 결과, 카본은 820℃에서 발포하였으나 폐기공(close pore)을 형성하였고, 석회석은 890℃에서 발포하였으나 폐기공(close pore)을 형성하였으며, 하이드록시 아파타이트를 발포제로 사용한 경우에는 820℃에서 발포하였으며 기공 상태는 연속 기공(open pore)이었다.As a foaming agent, three kinds of carbon, limestone and calcium phosphate were mixed with waste glass powder, pulverized and dried (below # 325), and the foaming test was performed. As a result, carbon was foamed at 820 ° C, but a closed pore was formed. Was foamed at 890 ° C., but closed pores were formed. When hydroxyapatite was used as the blowing agent, it was foamed at 820 ° C., and the pore state was continuous pore.
또한, 식물 생육이 가능한 지 여부를 평가하기 위하여 실시예 1에 따라 제조된 식물배양형 항균성 세라믹 보드에 잔디 씨앗(캔터기블루 종)을 뿌려 잔디를 배양하였다. In addition, in order to evaluate whether or not plant growth is possible, the grass seed (cantergi blue species) was sprayed on the plant culture-type antimicrobial ceramic board prepared according to Example 1 to cultivate the grass.
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 식물배양형 항균성 세라믹 보드에서 성장된 잔디 모습을 보여주는 사진으로서, 본 발명의 식물배양형 항균성 세라믹 보드에서 잔디의 생육이 가능하였음을 알 수 있다. Figure 4 is a photograph showing the appearance of grass grown in the plant culture type antimicrobial ceramic board prepared according to Example 1, it can be seen that the growth of grass in the plant culture type antimicrobial ceramic board of the present invention was possible.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation by a person of ordinary skill in the art within the scope of the technical idea of this invention is carried out. This is possible.
도 1은 실시예 1에 따라 제조된 식물배양형 항균성 세라믹 보드의 흡수율을 보여주는 사진이다.1 is a photograph showing the water absorption of the plant culture type antimicrobial ceramic board prepared according to Example 1.
도 2 및 도 3은 실시예 1에 따라 제조된 식물배양형 항균성 세라믹 보드의 주사전자현미경(SEM) 사진이다. 2 and 3 are scanning electron microscope (SEM) photographs of the plant culture type antimicrobial ceramic board prepared according to Example 1.
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 식물배양형 항균성 세라믹 보드에서 성장된 잔디 모습을 보여주는 사진이다.Figure 4 is a photograph showing the appearance of grass grown in the plant culture type antimicrobial ceramic board prepared according to Example 1.
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2009
- 2009-08-11 KR KR1020090073575A patent/KR101098235B1/en not_active IP Right Cessation
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