KR101370835B1

KR101370835B1 - 섬유사를 포함하는 소지 및 그 소지를 이용한 기와의 제조 방법

Info

Publication number: KR101370835B1
Application number: KR1020120137217A
Authority: KR
Inventors: 정문길
Original assignee: (주)노당기와
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-03-13

Abstract

본 발명은 섬유사를 포함하는 소지 및 그 소지를 이용한 기와의 제조 방법에 관한 것으로, 고령토 75 내지 90 중량부에 대해서, 점토 10 내지 25 중량부, 섬유사 1 내지 5 중량부로 구성된 소지를 준비하는 소지 준비 공정(S1); 준비된 소지를 성형기를 통해 기와 모양의 기와성형물로 성형하는 성형 공정(S2); 성형한 기와성형물을 건조하는 건조 공정(S3); 건조한 기와성형물을 가마에 넣어 1100℃ 내지 1200℃의 온도로, 24시간 내지 48시간 소성하면서, 섬유사를 태워 공극을 형성하는 1차 소성 공정(S4); 가마 내부로 공기를 주입하여 800℃ 내지 920℃의 온도로 낮추고, 그 온도에서 공기를 차단하고, 가마 내부의 온도를 유지하여 불연소를 하게 하여 탄소 성분을 기와성형물에 흡착하여 착색시키는 2차 소성 공정(S5); 통상의 방법으로 기와를 냉각하는 냉각 공정(S6)으로 기와의 제조가 완료되어, 소지에 섬유사의 포함으로 제조 과정에서 기와의 배부름 현상과 불량 발생 최소화되고, 공극으로 기와의 무게를 경량화하며, 건축물의 안전성을 도모하고, 우수한 단열 및 방수 기능을 가지는 기와를 제공할 수 있는 것이다.

Description

섬유사를 포함하는 소지 및 그 소지를 이용한 기와의 제조 방법{the clay with yarn and the manufacturing method of roofing tile therewith}

또한, 국내특허등록 제 0547021호에는, 점토와 백토와 규사의 입경을 1㎜ 이하로 하여 배합하고 반죽 공정을 거쳐 성형하고, 건조시킨 토기와를 소성시켜 제조하되, 건조된 토기와를 소성로에서 소성할때 1,090∼1,150℃에서 1시간 이상을 유지시킨 다음 950∼980℃로 냉각되면 프로판가스를 400∼500㎜Aq의 압력으로 5∼10분간을 다시 분사시켜 소성로에서 불완전연소되는 프로판가스의 탄소 성분을 토기와에 흡착시켜 청회색으로 발현이 이루어지게 함을 특징으로한 한식토기와의 청회색 발현 방법에 대한 내용이 게시되어 있다.

또한, 국내특허출원 제12010-0119683에는, 점토 70~80%에 물 20~30%를 혼합하여 슬러리와 그 슬러리에 발포 수지 알갱이를 포함한 것을 기와로 형성하고, 가열 및 발포 수지 알갱이의 연소에 의해 내부에 공극이 균일하게 형성되며, 상기 공극은 기와 전체의 40 내지 70％의 부피를 가지는 기와에 대한 내용이 게시되어 있다.

그러나 첫 번째 예시한 특허의 경우에는, 소성 과정에서 프로판가스를 분사시켜 미연소 탄소성분을 토기와에 흡착시키는 방법으로, 이 특허의 기술은 단순하게 철분 성분이 있는 점토가 환원 소성됨으로써 흑색으로 변하는 원리를 이용하는 것으로, 토기와의 불량률을 줄일 수 있는 수단이나 중량 및 품질의 균질성을 유지할 수 있는 수단이 없으며, 이 특허는 물론, 기존의 기와 제조 방법에서는, 기와 제조 공장 주변의 점토를 채굴 또는 구입하여 점토를 주원료로 하고, 소량의 규사, 규석, 고령토 또는 규조토를 첨가하여 사용하기 때문에, 기와의 제조 공정에서 배부름 현상, 균열이나 비틀림 등의 문제점이 있었다.

또한, 두 번째 예시한 특허의 경우에는, 슬러리에 포함되는 발포 수지 알갱이의 연소에 의해서 형성되는 공극에 의해서 기존의 기와보다 무게를 줄이고자 하고 있으나, 이러한 발포 수지 알갱이는 슬러리와 물성이 다르므로, 슬러리와 혼합 후에 성형과 이동 및 건조 과정 중에 부서지기 쉬우므로, 기와의 생산성이 떨어지고, 불량률이 높은 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 고령토 75 내지 90 중량부에 대해서, 점토 10 내지 25 중량부, 섬유사 1 내지 5 중량부로 구성된 소지를 준비하는 소지 준비 공정(S1); 준비된 소지를 성형기를 통해 기와 모양의 기와성형물로 성형하는 성형 공정(S2); 성형한 기와성형물을 건조하는 건조 공정(S3); 건조한 기와성형물을 가마에 넣어 1100℃ 내지 1200℃의 온도로, 24시간 내지 48시간 소성하면서, 섬유사를 태워 공극을 형성하는 1차 소성 공정(S4); 가마 내부로 공기를 주입하여 800℃ 내지 920℃의 온도로 낮추고, 그 온도에서 공기를 차단하고, 가마 내부의 온도를 유지하여 불연소를 하게 하여 탄소 성분을 기와성형물에 흡착하여 착색시키는 2차 소성 공정(S5); 통상의 방법으로 기와를 냉각하는 냉각 공정(S6)으로 기와의 제조가 완료되어, 소지에 섬유사의 포함으로 제조 과정에서 기와의 배부름 현상과 불량 발생 최소화되고, 공극으로 기와의 무게를 경량화하며, 건축물의 안전성을 도모하고, 우수한 단열 및 방수 기능을 가지는 기와를 제공하도록 한다.

또한, 상기 소지 준비 공정(S1)에서 포함되는 섬유사에 의해서 소지의 결합력을 높이므로, 상기 성형 공정(S2)과 건조 공정(S3)에서, 성형기에서 성형한 기와성형물을 건조를 위해 건조실로 이송(이동)하는 과정 중에서, 기와의 실금 발생과 비틀림의 발생 및 치수 변화를 방지하고, 상기 1차 소성 공정(S4)에서 고온으로 기와성형물을 소성할 때에도, 고온으로 인한 균열의 발생을 방지하므로, 제품의 불량률을 대폭 줄이도록 한다.

이와 같이 본 발명은, 고령토 75 내지 90 중량부에 대해서, 점토 10 내지 25 중량부, 섬유사 1 내지 5 중량부로 구성된 소지를 준비하는 소지 준비 공정(S1); 준비된 소지를 성형기를 통해 기와 모양의 기와성형물로 성형하는 성형 공정(S2); 성형한 기와성형물을 건조하는 건조 공정(S3); 건조한 기와성형물을 가마에 넣어 1100℃ 내지 1200℃의 온도로, 24시간 내지 48시간 소성하면서, 섬유사를 태워 공극을 형성하는 1차 소성 공정(S4); 가마 내부로 공기를 주입하여 800℃ 내지 920℃의 온도로 낮추고, 그 온도에서 공기를 차단하고, 가마 내부의 온도를 유지하여 불연소를 하게 하여 탄소 성분을 기와성형물에 흡착하여 착색시키는 2차 소성 공정(S5); 통상의 방법으로 기와를 냉각하는 냉각 공정(S6)으로 기와의 제조가 완료되어, 소지에 섬유사의 포함으로 제조 과정에서 기와의 배부름 현상과 불량 발생 최소화되고, 공극으로 기와의 무게를 경량화하며, 건축물의 안전성을 도모하는 효과가 있고, 기와는 공극에 의해서 우수한 단열 및 방수 기능을 가지는 효과가 있다.

또한, 상기 소지 준비 공정(S1)에서 포함되는 섬유사에 의해서 소지의 결합력을 높이므로, 상기 성형 공정(S2)과 건조 공정(S3)에서, 성형기에서 성형한 기와성형물을 건조를 위해 건조실로 이송(이동)하는 과정 중에서, 기와의 실금 발생과 비틀림의 발생 및 치수 변화를 방지하고, 상기 1차 소성 공정(S4)에서 고온으로 기와성형물을 소성할 때에도, 고온으로 인한 균열의 발생을 방지하므로, 제품의 불량률을 대폭 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 기와의 제조 방법에 따른 순서도.

본 발명은 섬유사를 포함하는 소지 및 그 소지를 이용한 기와의 제조 방법에 관한 것으로, 고령토 75 내지 90 중량부에 대해서, 점토 10 내지 25 중량부, 섬유사 1 내지 5 중량부로 구성된 소지를 준비하는 소지 준비 공정(S1); 준비된 소지를 성형기를 통해 기와 모양의 기와성형물로 성형하는 성형 공정(S2); 성형한 기와성형물을 건조하는 건조 공정(S3); 건조한 기와성형물을 가마에 넣어 1100℃ 내지 1200℃의 온도로, 24시간 내지 48시간 소성하면서, 섬유사를 태워 공극을 형성하는 1차 소성 공정(S4); 가마 내부로 공기를 주입하여 800℃ 내지 920℃의 온도로 낮추고, 그 온도에서 공기를 차단하고, 가마 내부의 온도를 유지하여 불연소를 하게 하여 탄소 성분을 기와성형물에 흡착하여 착색시키는 2차 소성 공정(S5)으로 기와의 제조가 완료되어, 소지에 섬유사의 포함으로 제조 과정에서 기와의 배부름 현상과 불량 발생 최소화되고, 공극으로 기와의 무게를 경량화하며, 건축물의 안전성을 도모하고, 우수한 단열 및 방수 기능을 가지는 기와를 제공할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 기와 제조용 소지는 고령토 75 내지 90 중량부에 대해서, 점토 10 내지 25 중량부, 섬유사 1 내지 5 중량부가 혼합되어 구성하며, 이러한 소지를 이용한 기와의 제조 방법을 도1의 공정도를 참고하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 소지 준비 공정(S1)은 기와를 제조하기 위해 필요한 소지를 준비하는 공정으로, 재료 준비 단계(G1) 내지 토련, 사출 및 절단 단계(G6)로 만들어지는 그 순서대로 설명하면, 우선 재료 준비 단계(G1)는 소지를 구성하는 재료를 준비하는 단계로, 소지의 재료로는 고령토 75 내지 90 중량부에 대해서, 점토 10 내지 25 중량부, 섬유사 1 내지 5 중량부를 준비한다.

참고로, 고령토는 카올린·고릉토·백도토(白陶土:china clay)라고도 하고, 고령토의 주성분은 카올리나이트(Al₂O₃ ·2SiO₂ ·2H₂O)와 할로이사이트(Al₂O₃ ·SiO2 ·4H₂O)으로, 고령석(카올리나이트)과 할로이사이트가 주성분으로, 장석류가 탄산, 물에 의한 화학적 풍화작용을 거쳐 고령토로 생성되는데, 고령토는 순백색 또는 회색으로, 본 발명에 적용되는 고령토는 경주 안강지역에서 채굴되는 고령토를 적용하는 것이 바람직한데, 그 성분 및 조성비는 이산화규소(SiO₂) 45 내지 55％, 산화철(Fe₂O₃) 1 내지 5％, 산화알루미늄(Al₂O₃) 25 내지 5％, 산화마그네슘(MgO) 2％, 산화 나트륨(Na₂O) 2％, 탄산칼슘(CaCO₃): 약 1％이며, 광물 구성요소로는 석영 60 내지 70％, 장석 10 내지 20％, 운모 10 내지 20％, 탄산염광물 5 내지 35％, 2 내지 5％의 실트는 각섬석, 인회석, 흑운모, 석류석, 휘석, 규선석, 전기석, 지르콘 등과 같은 중광물들로서 구성된다.

또한, 점토는 경주 안강지역에서 채굴되는 점토를 사용하는 것이 바람직한데, 이 점토는 철분 함량이 많이 포함되어 있어서, 고령토에 비해 흙 입자가 다소 거친 편이고, 0.002㎜의 매우 작은 입자 크기를 가지는 수화된 알루미늄 규산염 광물군의 일종으로, 상당량의 철이나 알칼리 금속, 및 알칼리 토금속을 함유하기도 하며, 점토의 성분은 이산화규소(SiO₂) 50 내지 65％, 산화철(Fe₂O₃) 6 내지 7％, 산화알루미늄(Al₂O₃): 20 내지 30％, 산화마그네슘(MgO) 8％, 산화 나트륨(Na₂O) 8％, 탄산칼슘(CaCO₃) 6％로 구성된다.

그리고 섬유사는 천연섬유사 또는 인조섬유사가 다 적용될 수 있는데, 천연섬유사로는 면사, 견사 등이 적용될 수 있으며, 인조섬유사(합성섬유사)로는 폴리스티렌사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사, 나일론사, 비닐론사 등이 적용될 수 있으며, 섬유사는 지름 1 내지 5㎜를 가지고, 길이 3 내지 10㎜를 적용하며, 참고로, 섬유사의 지름이 1㎜ 미만이 되는 경우에는 기와에 형성되는 공극의 크기가 너무 작아져, 공극율이 떨어지는 문제점이 있으며, 섬유사의 지름이 5㎜ 이상이 되는 경우는 토기와의 강도를 저하시키는 우려가 크므로, 섬유사는 지름 1 내지 5㎜을 사용한다.

이렇게 재료 준비 단계(G1)에서 고령토, 점토, 섬유사를 준비하고, 다음, 고령토와 점토 숙성 단계(G2)는 준비한 고령토와 점토를 숙성하는 단계로, 준비한 고령토와 점토를 각각 숙성하거나, 또는, 준비된 고령토와 점토를 비율대로 혼합한 상태로 숙성하며, 숙성은 상온 25℃ 정도의 온도에서 2주 이상의 수 주간을 숙성하는데, 이러한 숙성으로 고령토와 점토에 포함된 유기 물질의 부패로 가스가 발생하도록 하여, 기와 제작 과정에서 기포 발생을 최소화하며, 숙성 단계를 통해서 소지의 점력(끈기)이 높아져 기와의 성형성이 더욱 좋아지는 특징이 있다.

그리고 분쇄 및 석별 단계(G3)는 숙성한 고령토와 점토 혼합물을 분쇄하고 큰 돌을 석별하는 단계로, 각각 숙성된 고령토와 점토를 비율대로 분쇄기(또는, 파쇄기)에 넣어서 분쇄하거나, 또는, 이미 비율대로 혼합되어 숙성한 고령토와 점토 혼합물을 분쇄기(또는, 파쇄기)에 넣어 분쇄하는데, 분쇄하면서 돌멩이는 골라내고, 큰 덩어리는 다시 분쇄기(또는, 파쇄기)에 넣어 분쇄하는 방법으로 점토와 고령토를 분쇄한 고령토와 점토 혼합물을 구성하는데, 이 과정에서 큰 덩어리는 몇 번의 분쇄기(또는, 파쇄기)로의 재순환을 통해 작은 입자로 구성되도록 한다.

이어지는 섬유사 혼합, 혼련 및 석별 단계(G4)는 숙성하고 분쇄·석별한 고령토와 점토 혼합물에 준비한 섬유사를 혼합하고, 고령토와 점토 및 섬유사 혼합물을 혼련기에 투입해서, 섬유사가 고령토와 점토와 함께 균일하게 혼합되도록 하면서, 돌 등을 분리해낸다.

다음의 입자로의 압출 단계(G5)는 이렇게 고령토, 점토, 섬유사가 혼합된 혼합물을 스크류 필터 20 내지 30㎜ 크기의 입자로 압출하는 단계로, 이 과정에서는 스크류 필터의 최종 출구에 20 내지 30㎜ 타공된 필터로 고령토, 점토, 섬유사의 혼합물이 압출되면서, 20 내지 30㎜ 크기의 미분 상태로 고령토, 점토, 섬유사가 혼합된 혼합물이 압출되며, 이때, 스크류 필터에서 타공된 구멍보다 큰 돌 등이 한번 더 걸러지게 된다.

그리고 토련, 사출 및 절단 단계(G6)는 입자로 압출된 고령토, 점토, 섬유사의 혼합물에 포함된 공기를 제거하고, 공기가 제거된 소지는 일정한 단면으로 가지도록 사출하고, 사출된 소지를 적절한 크기로 절단하는 단계로, 진공토련기를 이용하여, 고령토, 점토, 섬유사의 혼합물에서 공기를 제거하여 소지를 구성하고, 이 소지는 일정한 단면을 가지도록 연속적으로 사출하며, 소지는 사출하면서 동시에 일정한 크기로(일정한 간격으로) 자르는데, 소지를 자르는 간격은 자른 소지는 한 번의 성형에 필요한 양을 고려하여 적절한 크기로 자르게 되며, 이렇게 재료 준비 단계(G1) 내지 토련, 사출 및 절단 단계(G6)에 의한 소지 준비 공정(S1)으로 적절한 크기의 소지를 준비한다.

다음으로, 성형 공정(S2)은 준비되어 일정한 크기를 가지는 소지를 성형기(유압성형기)를 통해서 기와 모양으로 성형하는 단계로, 소지를 성형기의 몰드에 넣어 찍어서 기와 모양으로 성형한 기와성형물을 만들며, 이어지는 건조 공정(S3)은 소지로 성형한 기와 기와성형물을 건조하는데, 이러한 건조는 자연 건조보다는 일정 온도와 습도를 제공하는 건조기(건조실)를 사용하며, 건조실은 처음 48시간은 50 내지 70의 온도를 유지하고, 그 이후 5일 정도를 100 내지 110℃의 온도를 유지하여 기와성형물을 건조한다.

한편, 기와의 대량 생산을 위해, 성형기에서 성형한 기와성형물은 건조기로 이송하기 위해서 이송기(예를 들어, 대차 등)를 사용하는데, 이러한 이송 과정에서는, 소지에 포함된 섬유사가 기와성형물의 결집력을 증가시켜, 이송 과정에서의 구름에 의한 균열 및 비틀림 현상을 방지하는 특징이 있다.

다음의 1차 소성 공정(S4)은 건조한 기와성형물을 가마에 넣어서 1100℃ 내지 1200℃의 온도로, 24시간 내지 48시간 소성하는 공정으로, 이러한 소성 과정으로, 기와성형물에 포함된 섬유사는 고온으로 탄화되어 없어지고, 섬유사가 차지했던 공간은 공극이 균일하게 형성되며, 그 공극은 기와 전체의 30 내지 40％의 부피를 가지므로, 단열성을 증진하고, 경량의 기와를 제공할 수 있는데, 참고로, 일반 점토를 주재료가 포함된 소지로 하는 기와(토기와)의 경우에는 온도는 1000 내지 1100℃로 자기와 같은 고온 소성이 어려운 것에 비해서, 본 발명에 따른 소지에는 고령토가 주재료이고, 소성 온도를 자기(瓷器)와 같이 자화 온도를 최대치까지 높여서 1100 내지 1200℃로 소성하여 자기(瓷器)의 물성을 가지므로, 이러한 고온 소성에 의한 기와성형물의 자기(瓷器)화에 의해서 낮은 함수율(통상 자기의 함수율은 0.5％이다) 가지므로, 방수성의 우수하며, 이러한 1차 소성 공정(S4)에서는 기와성형물에 주재료인 고령토, 점토, 및 섬유사에 의해서, 배부름 현상, 균열이나 비틀림이 발생하지 않는다.

다음으로, 2차 소성 공정(S5)은, 1차 소성한 기와성형물을 800℃ 내지 920℃으로 2차로 소성하여 염을 치는 공정으로, 1차 소성을 24시간 내지 48 시간진행 한 후에, 가마에 공기를 서서히 주입하여 온도를 낮추다가 800℃ 내지 920℃의 온도에서 공기를 차단하고, 공기를 차단한 온도를 유지하여 불연소를 하게 하여 탄소 성분을 기와성형물에 흡착시켜서 기와성형물에 착색되도록 하는데(업계에서는 염을 친다고 표현한다.), 2차 소성에서 염 치는 온도에 따라, 800℃의 저온일 때 흑색으로 착색되고, 820 내지 850℃일 때 암회색으로 발현하며, 900 내지 920℃일 때 청회색으로 착색되는데, 이렇게 2차 소성 공정(S5)에서는 기와성형물에 주재료인 고령토, 점토, 및 섬유사에 의해서, 균열이나 비틀림이 발생하지 않는다.

마지막으로, 냉각 공정(S6)은 2차 소성으로 완성된 기와를 통상의 방법으로 냉각하는 공정으로, 2차 소성 공정(S5) 후에, 가마를 개방하지 않은 상태에서 가마를 서서히 냉각하여, 가마 내부 온도가 550℃ 내외일 때, 가마를 개방하여 실온으로 완전히 냉각하여 기와를 완성하는 것이다.

본 발명에 따른 기와의 제조 방법에 따라 기와를 제조하는 실시예와 그 실시예에 의한 기와의 물성 특성을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 소지 준비 공정(S1)으로 고령토 850ｇ, 점토 190ｇ, 섬유사 10g가 포함된 소지, 즉, 재료 준비 단계(G1) 내지 절단 단계(G8)를 거쳐 소지를 준비하고, 그 소지를 성형 공정(S2)으로 기와성형물로 성형하며, 기와성형물은 건조 공정(S3)으로 건조하며, 1차 소성 공정(S4)에서 건조된 기와성형물을 기와에서 1140℃ 내지 1200℃의 온도로 24시간 동안 소성한 후, 2차 소성 공정(S5)에서 기와 내부에 공기를 서서히 주입하여 920℃로 온도로 떨어지면, 주입하던 공기를 차단하여 900 내지 920℃에서 불연소를 하게하여, 탄소 성분을 기와에 흡착시켜서 염을 치며, 가마를 서서히 냉각하여, 가마 내부 온도가 550℃ 내외일 때, 가마를 개방하여 실온으로 완전히 냉각하여 청회색으로 착색된 기와의 제조를 완료하였으며, 이렇게 본 발명에 따라 제조된 기와(이하, 본발명기와)를 한국건설생활환경시험연구원에서 시험한 휨파괴하중과 함수율을 측정한 결과를 다음 [표 1]에 나타내었다.

시험항목	단위	시료구분	결과치	시험방법
휨파괴하중	N	암키와-1	6210	KS F 3510 : 2009
		암키와-2	6642
		암키와-3	6432
흡수율	％	암키와-1	3	KS F 3510 : 2009
		암키와-2	3
		암키와-2	3
		수키와-1	3
		수키와-2	3
		수키와-3	4

그리고 기존의 점토를 주재료인 그을림기와를 한국화학융합시험연구원에서 시험한 휨파괴하중과 함수율을 측정한 결과를 다음 [표 2]에 나타내었다.

시험항목	단위	시료구분	결과치	시험방법
휨파괴하중	N	암키와-1	5704	KS F 3510 : 2004
		암키와-2	5916
		암키와-3	5844
흡수율	％	암키와-1	5	KS F 3510 : 2004
		암키와-2	5
		암키와-2	4
		수키와-1	5
		수키와-2	4
		수키와-3	4

위 [표 1]과 [표 2]에 보인 바와 같이, 기존 그을림기와에 비해서, 본발명기와가 더 우수한 휨파괴하중을 보이 있으며, 또한, 흡수율도 기존 그을림기와에 비해서 본 발명의 흡수율이 낮아서 기존 그을림기와보다 본발명기와가 방수성이 우수한데, 이것은 본 발명에 따른 소지에 고령토를 포함하고 있어서, 고온소성으로 인한 자기(瓷器)화에 따른 것으로 사료된다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 기와의 불량률을 살펴보면, 본 발명에 따른 기와의 제조 방법을 자동화 생산 시스템에 적용하여 생산한 결과, 기존 방법으로 기와를 생산하는 경우 불량률이 20 내지 30％이었으나, 본 발명에 따른 제조 방법으로는 5％ 이내의 불량률이 발생하는데, 이렇게 불량률을 대폭 줄일 수 있는 것은, 또한, 본 발명에 따른 기와의 불량률이 낮은 것은 섬유사가 소지의 결집력을 증가시켜 이송기의 구름에 의한 균열 및 비틀림 현상을 방지한 것으로 사료된다.

마지막으로, 본 발명에 따른 기와와 기존 점토를 주재료로 하는 그을음기와의 실제 비교 사진을 다음 [이미지 01]에 나타내었는데, 왼쪽의 본 발명에 따른 기와는 직진도가 우수한 반면, 오른쪽의 기존 그을음기와는 배부름 현상을 보이고 있다.

[이미지 01]

Claims

삭제
삭제
삭제
고령토 75 내지 90 중량부에 대해서, 점토 10 내지 25 중량부, 섬유사 1 내지 5 중량부로 구성된 소지를 준비하는 소지 준비 공정(S1);
준비된 소지를 성형기를 통해 기와 모양의 기와성형물로 성형하는 성형 공정(S2);
성형한 기와성형물을 건조하는 건조 공정(S3);
건조한 기와성형물을 가마에 넣어 1100℃ 내지 1200℃의 온도로, 24시간 내지 48시간 소성하면서, 섬유사를 태워 공극을 형성하는 1차 소성 공정(S4);
가마 내부로 공기를 주입하여 800℃ 내지 920℃의 온도로 낮추고, 그 온도에서 공기를 차단하고, 가마 내부의 온도를 유지하여 불연소를 하게 하여 탄소 성분을 기와성형물에 흡착하여 착색시키는 2차 소성 공정(S5);
2차 소성 공정(S5)을 거친 후에 가마를 개방하지 않은 상태에서 가마를 서서히 냉각하여, 가마 내부 온도가 550℃ 내외일 때 가마를 개방하여 기와를 실온으로 완전히 냉각하는 냉각 공정(S6)으로 기와의 제조가 완료되어,
기와의 무게를 경량화하며, 우수한 단열성을 가짐을 특징으로 하는 섬유사를 포함하는 소지를 이용한 기와의 제조 방법.
제 4항에 있어서,
상기 소지 준비 공정(S1)은,
고령토 75 내지 90 중량부에 대해서, 점토 10 내지 25 중량부, 1 내지 5㎜의 지름을 가지고, 3 내지 10㎜의 길이를 가진 면사, 견사, 폴리스티렌사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사, 나일론사, 비닐론사 중에 선택된 섬유사 1 내지 5 중량부를 준비하는 재료 준비 단계(G1);
준비된 고령토와 점토를 보온하고 보습한 상태로, 상온에서 2주 이상 숙성하는 고령토와 점토 숙성 단계(G2);
숙성한 고령토와 점토를 함께 분쇄하고 석별하여 돌과 덩어리는 분리하고, 분리한 덩어리는 다시 분쇄하는 분쇄 및 석별 단계(G3);
분쇄한 고령토와 점토 혼합물에 준비한 섬유사를 투입하여 혼련기로 혼합하고, 돌을 분리하는 섬유사 혼합, 혼련 및 석별 단계(G4);
고령토, 점토, 섬유사가 혼합된 혼합물을 스크류 필터를 통해 20 내지 30㎜ 크기의 입자로 압출하는 입자로의 압출 단계(G5);
입자로 압출된 고령토, 점토, 섬유사의 혼합물에 공기를 제거하고, 일정한 단면으로 가지도록 사출하면서, 기와 성형에 필요한 크기로 절단하는 토련, 사출 및 절단 단계(G6)의 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 섬유사를 포함하는 소지를 이용한 기와의 제조 방법.
삭제
삭제