KR101193231B1 - 친환경 황토타일 및 그 제조방법 - Google Patents

친환경 황토타일 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 친환경 황토타일 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 황토, 경량골재 또는 화산사, 한약재, 유황, 솔방울, 솔잎, 해송, 편백나무를 소석고, 경화제와 함께 혼합하여 타일형태로 성형한 후 건조시킴으로써 온돌방, 바닥재, 벽체, 천장재, 벽걸이 난로, 벽걸이 조형물 등으로 사용할 수 있도록 한 친환경 황토타일 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 황토분말, 경량골재 또는 화산사, 한약재분말, 유황분말, 솔방울분말, 솔잎분말, 홍송톱밥, 해송톱밥 및 편백나무톱밥을 소석고, 경화제와 함께 일정비율로 혼합하여 일정크기의 판상으로 성형한 구조로 구성됨을 특징으로 한 친환경 황토타일, 그리고 황토, 경량골재 또는 화산사, 한약재, 유황, 솔방울, 솔잎, 홍송, 해송, 편백나무를 각각 일정입도로 분쇄하는 제1단계와; 천연바인더 20~40중량%와, 수성바인더 20~40중량%, 및 습분 20~60중량%를 혼합하여 경화제를 제조하는 제2단계와; 황토분말 40~50중량%, 경량골재 또는 화산사 30~40중량%, 한약재분말 0.3~5중량%, 유황분말와 솔방울분말와 솔잎분말와 홍송톱밥와 해송톱밥 및 편백나무톱밥 1~10중량%, 소석고 1~5중량%, 경화제 10~27중량%를 혼합하는 제3단계와; 혼합물을 성형틀에 투입하여 일정크기의 판상 형태로 압착 성형하는 제4단계와; 성형물을 건조하여 황토타일의 제조를 완료하는 제5단계를; 포함하여 구성됨을 특징으로 한 친환경 황토타일의 제조방법이 제공된다.

Description

친환경 황토타일 및 그 제조방법{Environment friendly Hwang-To tile and its manufacturing method}
본 발명은 친환경 황토타일 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 황토, 경량골재 또는 화산사, 한약재, 유황, 솔방울, 솔잎, 해송, 편백나무를 소석고, 경화제와 함께 혼합하여 타일형태로 성형한 후 건조시킴으로써 온돌방, 바닥재, 벽체, 천장재, 벽걸이 난로, 벽걸이 조형물 등으로 사용할 수 있도록 한 친환경 황토타일 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 황토타일은 황토와 점토 및 광물질 등이 일정비율 혼합 교반되어 용기의 내부 또는 망사천 위에 일정 두께로 적층되고, 이의 상면에 바닥재가 접착제로 부착되어 제조된 것이 통상적인 구조이다.
상기와 같은 방법으로 제조된 황토타일은 온돌방이나 찜질방 등의 바닥재로 시공되어 사용되는데, 황토타일을 구성하는 황토는 온열을 받으면 인체에 유익한 원적외선을 방출함으로써 인체 내의 모세혈관 확장과 혈액순환을 촉진시키고 세포조직을 활성화시키는 효능을 발휘한다.
이로 인해 인체에 유익한 원적외선 방출 물질을 이용하기 위하여 다양한 유형의 황토타일이 개발되었으나, 강도가 약하여 쉽게 갈라지고 부서지므로 이동이 용이하지 못하였다.
상기의 폐단을 해소하기 위하여 황토타일의 강도를 높이기 위해 고결재를 혼합하였는데, 상기 고결재는 인체에 유해한 화공약품으로 인체에 유해하였을 뿐만 아니라 황토 본연의 기능도 상실하게 되었다.
그리고 보호용 종이 및 천을 접착제로 부착한 황토타일과 톱밥이나 왕겨 또는 볏짚 등이 혼합된 황토판과 고열로에서 구운 황토타일도 개발되었으나, 이 역시 황토 본연의 기능과 한약재의 풍부한 약성의 찜질 효과는 기대할 수가 없었다.
이와 같이 황토를 이용한 다양한 황토타일은 친환경적인 상품, 대량생산, 갈라지는 현상의 완전 해결 등에 있어 그 목적을 달성하지 못하였고, 정상적인 생산이 불가능하여 수급 불균형을 초래하였다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 약성이 뛰어난 황토와 한약재 등을 인체에 무해한 천연 물질의 고결재로 압착 성형하여 제조한 황토타일이 본 출원인에 의해 선출원되어 제10-0596604호로 특허등록되었다.
따라서 대량생산과 친환경적인 제품으로 황토방과 같은 다양한 구조의 소재로 사용되어 사용자의 건강 증진에 도움을 주었다.
그러나 상기한 종래의 황토타일은 그리고 황토의 혼합비율이 80~90중량%로 많이 차지하므로 중량이 다소 무거워 운반 및 시공이 용이하지 못한 문제점이 있었다. 그리고 종래의 황토타일은 강도 유지를 위해 다공도를 낮추므로 황토와 한약재 등을 통한 인체에 유익한 효능이 떨어지는 문제점도 있었다.
그리고 화산석과 황토를 이용한 온돌바닥재도 본 출원인에 의해 선출원되어 제10-0814352호로 특허등록되었다. 따라서 황토와 화산석을 이용하여 중량이 가볍고 크기에 제약이 없으며 보온성 및 단열성이 뛰어나며 사용자의 건강에도 도움을 주었다.
그러나 상기 온돌바닥재는 열경화성 접착제를 이용하여 천연바닥재를 접착 시공함에 따라 냄새 등에 의해 작업환경도 좋지 못하고 사용 중에 통기가 이루어지지 못하여 곰팡이 등이 발생되는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라 열경화성 접착제를 사용함에 따라 폐기시 쉽게 분해되지 않으므로 자연 환경을 오염시키는 문제점도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 강도가 우수하면서도 가벼운 중량을 가지고 다공도를 높여 인체에 유익한 효능을 더욱 향상시키며 폐기시 자연환경에서 쉽게 분해되는 친환경적인 황토타일을 제공할 수 있도록 하기 위하여, 황토분말, 경량골재 또는 화산사, 한약재분말, 유황분말, 솔방울분말, 솔잎분말, 홍송톱밥, 해송톱밥 및 편백나무톱밥을 소석고, 경화제와 함께 일정비율로 혼합하여 일정크기의 판상으로 성형한 구조로 구성됨을 특징으로 한 친환경 황토타일, 그리고 황토, 경량골재 또는 화산사, 한약재, 유황, 솔방울, 솔잎, 홍송, 해송, 편백나무를 각각 일정입도로 분쇄하는 제1단계와; 천연바인더 20~40중량%와, 수성바인더 20~40중량%, 및 습분 20~60중량%를 혼합하여 경화제를 제조하는 제2단계와; 황토분말 40~50중량%, 경량골재 또는 화산사 30~40중량%, 한약재분말 0.3~5중량%, 유황분말와 솔방울분말와 솔잎분말와 홍송톱밥와 해송톱밥 및 편백나무톱밥 1~10중량%, 소석고 1~5중량%, 경화제 10~27중량%를 혼합하는 제3단계와; 혼합물을 성형틀에 투입하여 일정크기의 판상 형태로 압착 성형하는 제4단계와; 성형물을 건조하여 황토타일의 제조를 완료하는 제5단계를; 포함하여 구성됨을 특징으로 한 친환경 황토타일의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 시공 후 질병 치유와 산림욕의 효과가 있으며 원적외선과 음이온을 자연적으로 방출하고 음이온 및 공기의 저장능력이 우수하므로 인체에 많은 유익함을 제공하는 효과가 있다. 그리고 다공도는 높으나 중량은 가볍고 강도가 우수하므로 운반 및 시공이 매우 용이한 효과도 있다. 또한 폐기시 자연환경에서 쉽게 분해되므로 폐기물을 만들지 않아 환경오염을 방지하는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 종단면도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 친환경 황토타일(100)은 황토분말, 경량골재 또는 화산사, 한약재분말, 유황분말, 솔방울분말, 솔잎분말, 홍송톱밥, 해송톱밥, 편백나무톱밥을 소석고, 경화제와 함께 일정비율로 혼합하여 일정크기의 판상으로 성형된 구조로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 경량골재는 공업부산물 슬래그로 구성된다. 상기 경화제는 천연바인더, 수성바인더, 습분으로 구성된다.
상기 한약재분말은 황토타일(100)의 사용 용도 및 목적이나 질병 치유의 목적에 맞는 한약재로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명은 도 1 내지 도 2와 같이 온돌방, 바닥재, 벽체, 천장재, 벽걸이 난로, 벽걸이 조형물 등으로 사용되는 황토타일(100)로서, 이는 시공 후 질병 치유와 산림욕의 효과를 발휘하고, 원적외선과 음이온을 자연적으로 방출하며, 다공도가 높아 음이온 및 공기의 저장능력이 우수할 뿐만 아니라 종래의 황토타일에 비해 중량도 가볍고, 폐기 후 자연 환경에서 쉽게 분해되는 것이 특징이다.
이러한 특징은 상기한 바와 같이 황토타일(100)의 재료가 황토분말, 경량골재 또는 화산사, 한약재분말, 유황분말, 솔방울분말, 솔잎분말, 홍송톱밥, 해송톱밥, 편백나무톱밥으로 구성된 것에 의해 달성된다.
그리고 상기와 같이 황토타일(100)을 구성하는 재료들이 고결재인 소석고와 경화제에 의해 고결 및 경화되어 성형된 것에 의해 달성된다.
따라서 황토타일(100)은 한약재분말, 솔방울분말, 솔잎분말, 홍송분말, 해송톱밥, 홍송톱밥, 편백나무톱밥의 작용을 통해 질병을 치유하며 산림욕 효과를 발휘하게 된다.
그리고 황토와 경량골재에서 발생되는 원적외선 및 음이온에 의해 인체 내의 모세혈관 확장과 혈액순환을 촉진시키고 세포조직을 활성화시키는 효과를 발휘하게 된다.
또한, 경량골재 또는 화산사는 비중이 가벼워 황토분말 및 한약재분말 등과 혼합될 때 그 내부의 다공질이 황토분말 및 한약재분말 등으로 코팅되어 음이온 및 산소 저장고 역활을 하게 되므로 인체에 많은 유익을 주게 된다.
그리고 경량골재 또는 화산사에 의해 다공도가 높아 중량도 가벼울 뿐만 아니라 경화제 기능도 하는 소석고에 의해 강도가 증대되어 운반 및 시공도 매우 용이하게 할 수 있다.
또한, 화산사는 약알카리성 자원으로 미세한 독립기포가 형성되어 보온성과 단열성이 우수하고, 이산화티타늄이 천연상태로 존재하여 반영구적인 향균기능과 살균기능 및 탈취기능을 하며, 다량의 원적외선을 방사하여 인체에 많은 이로움을 주게 된다.
상기 뿐만 아니라 오랜 사용으로 퇴행한 황토타일(100)을 폐기하더라도, 한약재분말, 솔방울분말, 솔잎분말, 홍송분말, 해송톱밥, 홍송톱밥, 편백나무톱밥 등은 황토분말과 경량골재의 입자들 사이에서 풍화 작용을 일으키므로 자연환경에서 쉽게 분해된다.
이와 같은 특성을 가지는 본 발명의 친환경 황토타일(100)의 제조방법을 단계별로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1단계는 황토, 경량골재 또는 화산사, 한약재, 유황, 솔방울, 솔잎, 홍송, 해송, 편백나무를 각각 일정한 입도로 분쇄하는 단계이다. 즉, 상기 재료들이 고르게 혼합되도록 미세분말화하는 단계이다.
이때 황토, 한약재, 유황, 솔방울, 솔잎, 홍송, 해송, 편백나무는 0.5mm이하의 입도로 분쇄하면 되고, 경량골재 또는 화산사는 내부의 다공질이 존재하도록 3mm이하의 입도로 분쇄하면 된다.
그리고 황토, 경량골재 또는 화산사는 함수율이 10%미만이 되도록 건조시킨 상태에서 분쇄하고, 한약재, 유황, 솔방울, 솔잎, 홍송, 해송, 편백나무는 함수율이 5%미만이 되도록 건조시킨 상태에서 분쇄하는 것이 가장 이상적인데, 이는 경화제를 증가하여 습분 함량을 줄여 황토타일(100)의 강도를 높이기 위한 것이다.
제2단계는 천연바인더 20~40중량%, 수성바인더 20~40중량% 및 습분 20~60중량%를 혼합하여 경화제를 제조하는 단계이다. 상기 경화제는 제1단계에서 미세분말화된 재료들이 서로 엉겨붙게 하는 기능을 한다.
이때 천연바인더는 나무로 숯을 만드는 과정에서 나오는 연기를 액화하여 추출한 목초액이나, 천연 열매에서 추출한 천연열매액이나, 이산화규소를 알칼리와 함께 녹여 만든 점액의 물유리 등과 같이 점력이 강한 재료를 사용하면 된다.
제3단계는 황토분말 40~50중량%와, 경량골재 또는 화산사 30~40중량%와, 한약재분말 0.3~5중량%와, 유황분말와 솔방울분말와 솔잎분말와 홍송톱밥와 해송톱밥 및 편백나무톱밥 1~10중량%, 소석고 1~5중량%, 경화제 10~27중량%를 혼합탱크에 투입하여 혼합하는 단계이다.
이때 소석고는 친환경 건축자재로서 석고를 가열하여 결정수를 일부 없앤 흰색 가루로 물기가 있으면 다시 굳어지는 성질이 있으므로 경화제와 함께 혼합 재료들을 경화시켜 황토타일(100)의 강도를 높이는 기능을 한다.
따라서 소석고의 혼합비율을 높일수록 높은 황토타일(100)은 높은 강도를 갖게 된다. 그러나 소석고의 혼합비율이 높을수록 자연환경 즉 풍화작용에 의해 쉽게 분해되어 썩도록 한약재분말, 유황분말, 솔방울분말, 솔잎분말, 홍송톱밥, 해송톱밥 및 편백나무톱밥 등의 혼합비율도 높이는 것이 바람직하다.
그리고 한약재분말은 황토타일(100)의 사용 용도 및 목적이나 질병 치유의 목적에 맞는 한약재를 선택하여 분말화시켜 혼합하면 된다. 여기서 상하부가 개구된 축출실린더가 있는 판상의 성형틀에서 성형할 때는 경화제를 20중량%이하로 하는 것이 바람직하다.
그러나 제조하고자 하는 황토타일(100)의 판상 형태에 따라 경화제의 혼합비율을 달리할 수 있다. 즉, 상부만 개구된 판상의 성형틀에서 성형할 때는 습분함량을 높이기 위하여 경화제의 비율을 높게 하는 것이 바람직하다.
제4단계는 혼합탱크의 혼합물을 성형틀에 일정량 주입하여 일정크기의 판상으로 압착 성형하는 단계이다. 즉, 성형틀에 주입된 혼합물이 성형펀치와 하부판에 의해 압착됨으로써 판상 형태의 성형물로 성형된다.
제5단계는 압착성형된 성형물을 24시간이상 자연 건조하거나 건조실에서 60℃이하의 온도에서 12시간이상 건조하여 황토타일(100)의 제조를 완료하는 단계이다.
이때 성형물을 함수율 5%이하가 되도록 건조한 후 성형물을 경화제에 침지시키거나 성형물의 표면에 경화제를 분사하여 성형물을 코팅하는 단계를 추가할 수 있다. 이 역시 황토타일(100)의 사용 용도에 따라 선택 적용하면 된다.
100: 황토타일

Claims (3)

  1. 황토분말, 경량골재 또는 화산사, 한약재분말, 유황분말, 솔방울분말, 솔잎분말, 홍송톱밥, 해송톱밥 및 편백나무톱밥을 소석고, 경화제와 함께 일정비율로 혼합하여 일정크기의 판상으로 성형한 구조로 구성됨을 특징으로 한 친환경 황토타일.
  2. 황토, 경량골재 또는 화산사, 한약재, 유황, 솔방울, 솔잎, 홍송, 해송, 편백나무를 각각 일정입도로 분쇄하는 제1단계와; 천연바인더 20~40중량%와, 수성바인더 20~40중량%, 및 습분 20~60중량%를 혼합하여 경화제를 제조하는 제2단계와; 황토분말 40~50중량%, 경량골재 또는 화산사 30~40중량%, 한약재분말 0.3~5중량%, 유황분말와 솔방울분말와 솔잎분말와 홍송톱밥와 해송톱밥 및 편백나무톱밥 1~10중량%, 소석고 1~5중량%, 경화제 10~27중량%를 혼합하는 제3단계와; 혼합물을 성형틀에 투입하여 일정크기의 판상 형태로 압착 성형하는 제4단계와; 성형물을 건조하여 황토타일(100)의 제조를 완료하는 제5단계를; 포함하여 구성됨을 특징으로 한 친환경 황토타일의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제5단계 이후에, 성형물의 표면을 경화제로 코팅하는 단계가 추가된 친환경 황토타일의 제조방법.
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