KR101582487B1 - 해수와 종이를 이용한 황토보드 및 그 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해수와 종이를 이용한 황토보드 등 성형방법에 관한 것으로 실내 주거환경 개선을 위하여 해수와 바다의 진흙, 종이, 건초, 짚, 왕겨 및 황토가 지닌 여러 유익한 효능을 그대로 발현시킬 수 있고, 곰팡이가 생성되지 않을 뿐만 아니라, 공기가 보드를 통해서 유통될 수 있는 해수와 종이를 이용한 황토보드 및 그 성형방법에 관한 것으로, 황토, 소나무, 종이, 건초, 짚, 왕겨를 용기에 담아 물에 넣고 희석하여 이물질의 제거과정을 거친 후 고운 분쇄물을 채취하는 분쇄단계(S1), 상기 분쇄물을 황토와 해수물과 바다의 진흙과 혼합반죽하여 반죽물을 얻는 혼합반죽단계(S2), 상기 혼합반죽단계시에 생성된 기포를 제거하기 위한 진공토련단계(S3), 상기 반죽물을 성형틀 등을 통해 원하는 형태의 성형보드를 성형하는 성형단계(S4), 상기 성형보드를 자연건조하는 건조단계(S5)를 거치는 것을 특징으로 한다.

Description

해수와 종이를 이용한 황토보드 및 그 성형방법{.}

본 발명은 해수와 종이를 이용한 황토보드 등 성형방법에 관한 것으로 실내 주거환경 개선을 위하여 해수와 바다의 진흙 종이, 건초, 짚, 왕겨 및 황토가 지닌 여러 유익한 효능을 그대로 발현시킬 수 있고, 곰팡이가 생성되지 않을 뿐만 아니라, 공기가 보드를 통해서 유통될 수 있는 해수와 종이을 이용한 황토보드 및 그 성형방법에 관한 것이다.

기존 건축용 마감재료는 시멘트와 모래를 일정한 비율로 배합된 모르타르를 이용하여 만들어진 보드가 주류를 이루고 있는데, 이러한 방법으로 제조된 보드는 보드 자체에서 인체에 유해한 성분이 방출된다.

또한, 미려한 외관을 위해 표면에 페인트 등을 칠하는 것은 최근 문제시되고 있는 새집증후군 등의 문제점이 발생하며, 습도조절능력이 떨어져 여름 장마철처럼 습도가 높은 날씨에는 주거생활에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.

최근 새집증후군, 환경부의 실내공기질관리법의 강화, 웰빙(well~being) 수요 증가 등으로 인해 건축물의 실내공기를 향상시키고, 곰팡이등 유해한 물질을 제거할 수 있으면서, 그 제조원가를 절감되는 건축마감재가 큰 인기를 끌고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0336264호 "폐지를 이용한 보드 제조 방법"

본 출원발명은 종래의 보드의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 보드재료로서 해수의 염분이 함유된 갯벌진흙을 첨가함으로써 곰팡이가 생성되지 않게 하는 동시에, 소나무와 황토의 좋은 성분을 이용하고, 종이, 건초, 짚, 왕겨 등을 재활용하여 보드를 제조할 수 있게 하면서도, 그 재료들이 보드의 공기 유통을 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 본 발명은,

황토, 소나무, 종이, 건초, 짚, 왕겨를 용기에 담아 물에 넣고 희석하여 이물질의 제거과정을 거친 후 고운 분쇄물을 채취하는 분쇄단계(S1),

상기 황토분말, 소나무분말, 종이분말, 건초분말, 짚분말, 왕겨분말을 해수와 바다의 진흙 혼합반죽하여 반죽물을 얻는 혼합반죽단계(S2),

상기 혼합반죽단계(S2)시에 생성된 기포를 제거하기 위한 진공토련단계(S3),

상기 반죽물을 성형틀 등을 통해 원하는 형태의 보드를 성형하는 성형단계(S4),

상기 보드를 건조하는 건조단계(S5)를 거치는 것을 특징으로 하는 해수와 종이을 이용한 황토보드 성형방법을 제공한다.

또한, 상기 혼합반죽단계(S2)에서, 상기 황토분말은 35~45 중량%, 상기 해수와 바다의 진흙은 30~40중량%, 상기 소나무분말, 종이분말, 건초분말, 짚분말, 왕겨분말의 혼합물 20~25중량%인 것을 특징으로 하는 해수와 종이을 이용한 황토보드 성형방법을 제공한다.

또한, 상기 혼합반죽단계(S2)에서, 상기 황토분말 100중량부에 복합다당류 10~20중량부를 더 포함한 황토 및 복합다당류 분말 35~45 중량%, 상기 해수와 바다의 진흙은 30~40중량%, 상기 소나무분말, 종이분말, 건초분말, 짚분말, 왕겨분말의 혼합물 20~25중량%인 것을 특징으로 하는 해수와 종이를 이용한 황토보드 성형방법을 제공한다.

또한, 상기 진공토련단계(S3)에서의 진공토련작업은 진공토련장치(100)를 통해 하되, 상기 진공토련장치(100)는, 분쇄물이 투입되는 투입구(10)와 상기 투입구에서 투입된 혼합물이 반죽되며 이동하는 스크류(20)와 상기 스크류를 통해 반죽된 반죽물이 배출되는 배출구(30)와 상기 스크류(20)를 감싸는 하우징(40)을 갖고, 상기 스크류(20)는 정방향날개(22)와 역방향날개(24)가 교차로 구성되어 있어, 반죽물이 투입구(10)에서 배출구(30)로 이동하면서 자동으로 되치기 되도록 하는 것을 특징으로 하는 해수와 종이를 이용한 황토보드 성형방법을 제공한다.

또한, 상기 하우징(40)과 상기 스크류(20) 사이로 반죽물에 열을 전달하는 가열부(50)가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 해수와 종이를 이용한 황토보드 성형방법을 제공한다.

또한, 상기 스크류(20)내에 반죽물에 열을 전달하는 가열부(50)를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 해수와 종이를 이용한 황토보드 성형방법을 제공한다.

또한, 상기 역방향날개(24)에는 이동공(25)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 해수와 종이를 이용한 황토보드 성형방법을 제공한다.

또한, 위의 어느 하나의 성형방법으로 제조되는 해수와 종이을 이용한 황토보드를 제공한다.

본 발명에 의해 완성된 해수와 종이을 이용한 황토보드 및 그 성형방법은, 재료로서 황토를 사용하여 몸에 좋은 원적외선이 방출되게 하는 효과가 있다.

또한, 간척지의 갯벌진흙을 사용할 수 있어, 추가적인 환경훼손을 막을 수 있고, 또 갯벌진흙 속의 염분을 통해 곰팡이가 건축물내에 생기지 않게 하여, 쾌적한 실내 환경을 제공하는 효과가 있다.

또한, 종이를 사용하여 실내에 수분흡수등의 기능을 가져올 수 있고, 종이를 사용함에 폐지를 재활용할 수 있어 추가적인 환경훼손을 막을 수 있다.

또한, 재료로서 소나무를 사용하여 소나무에서 방출되는 피톤치드로 인해 건축물 내부에 청량감을 더해줄 수 있는 효과가 있고, 황토와 왕겨를 사용하여 원적외선이 방출되는 효과가 있다.

또한, 가열부를 갖는 진공토련장치를 통해 성형속도를 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은, 해수와 종이를 이용한 황토보드 성형방법 순서도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공토련장치(100)를 나타낸 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공토련장치(100)의 스크류(20)를 나타낸 도면이다.

이하 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

먼저, 도 1은 해수와 종이를 이용한 황토보드 성형방법 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공토련장치(100)를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공토련장치(100)의 스크류(20)를 나타낸 도면이다.

본 발명에는 미세하게 분말화한 황토분말(黃土粉末), 소나무 목분(톱밥), 종이, 건초, 짚, 왕겨, 해수물, 바다의 진흙이 각각 사용된다.

좀 더 상세히 설명하면, 본 발명의 해수와 종이을 이용한 보드를 제조하기 위하여는 도1에서와 같은 단계를 거치게 된다.

도1에서 보는 바와 같이, 1단계는 분쇄단계(S1)이고, 2단계는 혼합반죽단계(S2)이고, 3단계는 진공토련단계(S3)이고, 4단계는 성형단계(S4)이며, 5단계는 건조단계(S5)이다.

제1단계인 분쇄단계(S1)에서는, 재료들을 씻고 분쇄하는 단계이다. 즉, 황토가루는 용기에 담아 물에 넣고 희석하여 이물질을 제거하고 고운 앙금의 순수한 황토분만을 추출하고, 다른 소나무목분, 종이, 건초, 짚, 왕겨 역시 세척과정을 거쳐 이물질을 제거하고 순수한 물질을 추출한뒤 이를 분쇄하는 공정이다. 여기서 분쇄물은 250-400 메쉬일 수 있다.

제2단계인 혼합반죽단계(S2)에서는, 상기 분쇄단계(S1)에서 얻은 순수한 황토분말, 소나무목분, 종이, 건초, 짚, 왕겨 등을 해수와 바다의 진흙으로 혼합반죽하는 단계이다.

이 단계에서 기타 펄프나 풀 대신 해수와 바다의 진흙으로 반죽을 하게 되기 때문에, 재료비의 절감이 가능하고, 천연재료를 사용하게 되어 새집증후군을 방지하는 효과를 갖게 된다. 또한, 해수와 바다의 진흙에는 염분이 함유되어 있어, 건축내장재에 자주 발생하는 곰팡이등이 생성되지 않게 하는 효과를 갖게 한다. 한편, 여기서 해수와 바다의 진흙은 통상의 갯벌을 말하는 것으로 이 통상의 갯벌은 해수가 60~70%정도에 바다의 진흙 30~40%정도로 구성된다. 또한 갯벌 속에 있는 폐조개껍데기는 가루화되어 유해성분을 흡착 및 중화시키고 탈취하는 기능을 갖는다. 즉, 해수와 바다의 진흙을 통해, 흙, 염분, 패각류성분을 제공받을 수 있는 것이다.

한편, 왕겨에서는 황토에서처럼 원적외선이 방출되는 효과가 있고, 농산폐자원으로서 건초와 볏짚에 함유된 리그노셀룰로즈라는 물질은 목질원료와 유사한 물성을 나타내는 효과가 있다. 또 여기서의 종이는 폐지일 수 있다. 종이는 수분흡수기능이 있어, 실내의 흡수조절에 효과가 있다.

한편, 제2단계 혼합반죽단계(S2)에서, 상기 황토분말은 35~45 중량%, 상기 해수와 바다의 진흙은 30~40중량%, 상기 소나무, 종이, 건초, 짚, 왕겨의 혼합물 20~25중량%으로 혼합할 수 있다.

여기서, 상기 황토분말의 양이 위 범위보다 높으면 다른 재료와의 배합 및 접합력이 저하되고, 위 범위보다 낮으면 원적외선 효과가 적어지고, 또한 해수와 바다의 진흙의 혼합물이 상기 범위보다 낮으면 염분량이 적어서 곰팡이를 제거하는 효과가 떨어지고 배합 및 접착효과가 떨어지며 상기 범위보다 높으면 황토나 기타 재료의 효과를 기대할 수 없게 된다. 또한 상기 소나무, 종이, 건초, 짚, 왕겨의 혼합물이 상기 범위보다 낮으면 공기유통 등의 효과가 떨어지고, 상기 범위보다 많으면 배합 및 접착력이 떨어진다.

한편, 여기 황토분말에는 복합다당류를 포함할 수 있다. 즉, 상기 황토분말 100중량부에 복합다당류 10~20중량부를 더 포함한 황토 및 복합다당류 분말 35~45 중량%, 상기 갯벌진흙은 30~40중량%, 상기 소나무분말, 종이분말, 건초분말, 짚분말, 왕겨분말의 혼합물 20~25중량%을 혼합할 수 있다. 여기의 복합다당류는 황토보드의 접착력을 강화시켜주는 효과가 있다. 위 범위보다 복합다당류가 적게 포함되면 접착력의 강화효과를 기대할 수 없고, 위 범위보다 복합다당류가 많게 포함되어도 강화되는 접착력의 정도에는 큰 영향이 없다.

제3단계인 진공토련단계(S3)에서는, 제2단계인 혼합물반죽단계(S2)에서 생성되곤 하는 혼합물 내 공기층을 제거하기 위한 단계이다. 공기가 제거되지 않을 경우 성형후 이들이 건조될 때, 공기의 팽창으로 인해 보드에 균열이 생길 수 있다. 또한, 진공처리가 되지 않으면 강도와 밀도가 떨어져 두께가 두꺼워져야만 하는 단점이 생긴다. 이러한 진공토련단계(S3)를 통해 이러한 문제점을 예방할 수 있는 효과가 있다.

한편, 제3단계인 진공토련단계(S3)에서의 진공토련작업은 진공토련장치(100)를 통해서 할 수 있다. 상기 진공토련장치(100)는, 크게 분쇄물이 투입되는 투입구(10)와 상기 투입구(10)에서 투입된 분쇄물이 혼합반죽되며 이동하는 스크류(20)와 상기 스크류(20)를 통해 반죽된 반죽물이 배출되는 배출구(30)와 상기 스크류를 감싸는 하우징(40)으로 구성될 수 있다.

여기서 상기 스크류(20)는, 도2와 도3에서 보는 바와같이 정방향날개(22)와 역방향날개(24)를 교차로 하여 구성될 수 있다. 예컨데 정방향날개(22)가 두번배치되면 역방향날개(24)가 한번씩 배치될 수 있는 구성을 갖을 수 있다. 이를 통해 정방향날개(22)와 역방향날개(24) 겹치는 부근에서 반죽물 간에 되치기가 일어나 정밀한 토련작업이 되는 효과를 갖을 수 있다.

한편, 여기서 정방향날개(22)의 높이에 대해 역방향날개(24)의 높이가 낮을 수 있다. 역방향날개(24)의 낮은 높이에 따라, 역방향날개(24)에 따른 되치기에도 불구하고 낮은 높이를 통해서 반죽물이 이동을 용이하게 할 수 있다.

또 한편, 여기서 역방향날개(24)에는 이동공(25)이 형성될 수 있다. 이 이동공(25) 역시 역방향날개(24)에 따른 되치기에도 불구하고 낮은 높이를 통해서 반죽물이 이동을 용이하게 할 수 있다.

또 한편, 이 진공토련장치(100)에는 가열부(50)가 설치될 수 있다. 이 가열부(50)는 스크류(20)내에 설치될 수도 있고, 하우징(40)과 스크류(20)사이의 공간에도 설치될 수 있다. 이런 가열부(50)를 통해서 진공토련 작업이후의 단계인 성형단계(S4)작업과 건조단계(S5)작업을 보다 빠른시간안에 수행할 수 있어 작업속도의 효율성을 증대시킬 수 있다.

제4단계인 성형단계(S4)에서는, 상기 진공토련단계(S3)를 거친 반죽물을 성형틀에 넣고 프레스등의 성형기계를 통해 성형틀과 같은 보드를 성형하는 공정이다. 이 때 성형된 보드의 두께는 1~1.5cm인것이 바람직하다.

제5단계인 건조단계(S5)에서는, 성형단계(S3)를 거친 보드를 건조하는 단계로, 이러한 보드를 통풍이 양호한 그늘진 곳에서 72시간 정도 자연건조를 시키면 수분함량이 10%내외의 양호한 보드가 완성된다. 자연건조외에도, 건조기를 통해 인공건조할 수도 있음은 물론이다.

이와 같은 과정으로 제조된 본 발명은, 종이, 건초, 짚, 왕겨를 사용하였기에 공기유통이 원할하고, 실내 습도조절이 양호해지는 효과가 있고, 갯벌진흙을 사용하였기에 염분을 통해 곰팡이 등 기타 유해벌레의 서식을 방지하는 효과가 생기며, 또 황토, 왕겨를 사용하여 몸에 좋은 원적외선이 방출되게 하는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 소나무를 사용하여 소나무에서 방출되는 피톤치드로 인해 건축물 내부에 청량감을 더해줄 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

S1 : 분쇄단계 S2 : 혼합반죽단계
S3 : 진공토련단계 S4 : 성형단계
S5 : 건조단계
10 : 투입구 20 : 스크류
22 : 정방향날개 24 : 역방향날개
25 : 이동공
30 : 배출구 40 : 하우징
50 : 가열부
100 : 진공토련장치

Claims (8)

1. 황토, 소나무, 종이, 건초, 짚, 왕겨를 용기에 담아 물에 넣고 희석하여 이물질의 제거과정을 거친 후 고운 분쇄물을 채취하는 분쇄단계(S1),
   황토분말 35~45 중량%, 해수와 바다의 진흙 30~40중량%, 소나무분말, 종이분말, 건초분말, 짚분말, 왕겨분말의 혼합물 20~25중량%를 혼합반죽하여 반죽물을 얻는 혼합반죽단계(S2),
   상기 혼합반죽단계(S2)에서 생성된 기포를 제거하기 위한 진공토련단계(S3),
   상기 반죽물을 성형틀 등을 통해 원하는 형태의 보드를 성형하는 성형단계(S4),
   상기 보드를 건조하는 건조단계(S5)를 거치고,
   상기 진공토련단계(S3)에서의 진공토련작업은 진공토련장치(100)를 통해 하되,
   상기 진공토련장치(100)는, 분쇄물이 투입되는 투입구(10)와, 상기 투입구에서 투입된 혼합물이 혼합반죽되며 이동하는 스크류(20)와, 상기 스크류를 통해 혼합반죽된 반죽물이 배출되는 배출구(30)와, 상기 스크류(20)를 감싸는 하우징(40)을 갖고, 상기 스크류(20)는 정방향날개(22)와, 이동공(25)이 형성된 역방향날개(24)가 교차로 구성되어 있어, 반죽물이 투입구(10)에서 배출구(30)로 이동하면서 자동으로 되치기 되도록 하는 것을 특징으로 하는 해수와 종이를 이용한 황토보드 성형방법.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 혼합반죽단계(S2)에서,
   상기 황토분말 100중량부에 복합다당류 10~20중량부를 더 포함한 황토 및 복합다당류 분말 35~45 중량%, 상기 해수와 바다의 진흙은 30~40중량%, 상기 소나무분말, 종이분말, 건초분말, 짚분말, 왕겨분말의 혼합물 20~25중량%인 것을 특징으로 하는 해수와 종이를 이용한 황토보드 성형방법.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 하우징(40)과 상기 스크류(20) 사이로 반죽물에 열을 전달하는 가열부(50)가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 해수와 종이를 이용한 황토보드 성형방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 스크류(20)내에 반죽물에 열을 전달하는 가열부(50)를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 해수와 종이를 이용한 황토보드 성형방법.
   
7. 삭제
8. 삭제

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