KR101733978B1 - 커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법 및 이에 의해 제조된 도자기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커피 찌꺼기를 이용하여 도자기를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 도자기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 설명하면, 슬립점토와 커피 찌꺼기가 혼합되어 도자기원료가 제조되고, 이에 의해 도자기가 제작됨에 따라, 무게가 가벼우면서 시각적인 효과를 가지는 커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법 및 이에 의해 제조된 도자기에 관한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법은, 슬립점토와 커피 찌꺼기를 혼합하여, 도자기원료를 제조하는 도자기원료 제조단계; 미리 성형된 석고몰드에 제조된 상기 도자기원료를 주입하는 주입단계; 상기 주입단계 이후 소정시간 동안 건조를 실시하고, 주입된 상기 도자기원료 중 상기 석고몰드의 내주면측에 배치된 상기 도자기원료를 응고시키는 응고단계; 상기 응고단계 이후 응고되지 않은 나머지 도자기원료를 상기 석고몰드로부터 배출하고, 상기 석고몰드을 제거하여 도자기를 성형하는 성형단계; 상기 성형된 도자기를 750 ~ 850℃로 초벌구이하는 초벌단계; 상기 성형단계를 거친 도자기의 외주면에 유약을 코팅하는 유약 코팅 단계; 및 유약이 코팅된 상기 도자기를 1100 ~ 1250℃의 온도로 재벌구이하는 재벌단계를 포함하는 것을 특징한다.

Description

커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법 및 이에 의해 제조된 도자기{Ceramics Manufacturing Method Composisition for Coffee Waste and Ceramics by Manufactured thereof}

본 발명은 커피 찌꺼기를 이용하여 도자기를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 도자기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 설명하면, 슬립점토와 커피 찌꺼기가 혼합되어 도자기원료가 제조되고, 이에 의해 도자기가 제작됨에 따라, 무게가 가벼우면서 시각적인 효과를 가지는 커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법 및 이에 의해 제조된 도자기에 관한 것이다.

일반적으로 자기나 도자기 등(이하, '도자기'라 함)으로 총칭되는 유기제품은 점토, 장석, 규석 및 도석 등의 무기물질을 단독 또는 혼합하여 성형한 후 열을 가하여 경화시킨 제품으로, 미관이 화려하고 열이나 전기 전도성이 낮으며 견고한 특성을 가지고 있어 예로부터 일상생활에서 많이 사용하고 있다.

도자기는 식기류, 용기, 장독 등과 같은 주방용품으로 사용되거나, 건축자재 등으로 제작되어 사용될 수 있으며, 시각적인 효과를 얻기 위해 실내외에 비치되어 사용되거나, 식물을 키우기 위한 화분 등의 용도로 사용되고 있다.

최근에는 도자기의 시각적인 효과와 더불어 공기청정, 항균 또는 탈취 등의 여러 효과를 얻기 위해, 점토와 황토, 게르마늄 또는 숯 등의 여러 무기물질을 혼합하여 제작된 다기능 도자기가 많이 판매되고 있는 실정이다.

이러한 종래의 다기능 도자기에 대한 기술 중 하나로 등록특허공보 제10-0602522호가 개시되어 있다.

종래의 기능성 도자기는 단순한 기능적 작용과 관상용 효과에 더하여, 실내의 공간의 공기나 습도를 조절하거나, 황토 도자기로부터 고효율의 원적외선을 연속적으로 방사하기 위해, 점토, 황토 및 벤토 나이트 등을 혼합하여 퇴토를 얻은 이후, 이를 일정 형태로 조형하고 가열하여 도자기를 제작하는 것을 특징으로 하고 있다.

즉, 종래의 도자기는 점토에 다양한 물질이 혼합된 혼합점토로 제조됨에 따라, 여러 기능을 갖게 되지만, 중량은 비슷하기 때문에 여전히 일반 도자기가 갖는 한계를 해소하지 못한다.

부연하면, 도자기의 주원료인 점토는 상당한 중량을 갖기 때문에, 이에 의해 생산된 도자기는 무거운 중량을 갖게 됨에 따라, 생활용품으로 사용되는 여러 도자기는 이동 및 운반이 어려우며, 도자기가 조형물로 사용되는 경우 이러한 문제점이 더욱 극명한 단점이 있다.

KR 10-0602522 (B1) 2006. 07. 11.

본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 슬립점토와 커피 찌꺼기가 혼합되어 도자기원료가 제조되고, 이를 이용하여 도자기가 제작됨에 따라, 무게가 가벼우면서 시각적인 효과를 가지는 커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법 및 이에 의해 제조된 도자기를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법은, 슬립점토와 커피 찌꺼기를 혼합하여, 도자기원료를 제조하는 도자기원료 제조단계; 미리 성형된 석고몰드에 제조된 상기 도자기원료를 주입하는 주입단계; 상기 주입단계 이후 소정시간 동안 건조를 실시하고, 주입된 상기 도자기원료 중 상기 석고몰드의 내주면측에 배치된 상기 도자기원료를 응고시키는 응고단계; 상기 응고단계 이후 응고되지 않은 나머지 도자기원료를 상기 석고몰드로부터 배출하고, 상기 석고몰드을 제거하여 도자기를 성형하는 성형단계; 상기 성형된 도자기를 750 ~ 850℃로 초벌구이하는 초벌단계; 상기 성형단계를 거친 도자기의 외주면에 유약을 코팅하는 유약 코팅 단계; 및 유약이 코팅된 상기 도자기를 1100 ~ 1250℃의 온도로 재벌구이하는 재벌단계를 포함하는 것을 특징한다.

한편, 상기 도자기원료 제조단계는, 상기 슬립점토 100 중량부에 대해 커피 찌꺼기 40 ~ 95중량부가 혼합될 수 있다.

한편, 상기 슬립점토는, 점토 100 중량부에 대해 물 200 중량부 및 규산소다 0.1 ~ 0.5 중량부를 혼합으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 의하면, 쓰레기로 배출되는 커피 찌꺼기를 이용하여 도자기를 제작함에 따라, 배출되는 쓰레기의 양을 줄여 환경오염을 방지하는 효과가 있으며, 아울러 도자기의 제작을 위한 원자재 구매 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 슬립점토만으로 제조되는 도자기보다 본 발명의 도자기원료로 제조되는 도자기가 더욱 가벼운 중량을 갖기 때문에, 도자기의 운반 또는 이동이 더욱 쉽게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법의 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 도자기 제조방법에 따라 제조된 도자기.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 커피 찌꺼기를 이용하여 도자기를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 도자기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 설명하면, 슬립점토와 커피 찌꺼기가 혼합되어 도자기원료가 제조되고, 이에 의해 도자기가 제작됨에 따라, 무게가 가벼우면서 시각적인 효과를 가지는 커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법 및 이에 의해 제조된 도자기에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법의 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도자기 제조방법에 따라 제조된 도자기이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명은 도자기원료 제조단계(S10), 주입단계(S20), 응고단계(S30), 성형단계(S40), 핀홀(pin hole) 제거 단계(S50), 초벌단계(S60), 유약 코팅 단계(S70) 및 재벌단계(S80)를 포함하여 이루어진다.

1) 도자기원료 제조단계(S10)

상기 도자기원료 제조단계(S10)는 도자기 제조에 사용되는 원료를 제작 준비하는 과정으로, 슬립점토와 커피 찌꺼기를 혼합하여 도자기원료를 제조하도록 한다. 상세하게는 슬립점토 100 중량부에 대해 커피 찌꺼기 40 ~ 95 중량부를 혼합하여 도자기 원료가 제조된다.

이때, 상기 슬립점토는 점토 100 중량부에 대해 물 200 중량부 및 규산소다 0.1 ~ 0.5 중량부를 혼합하여 제조된다.

점토는 도자기의 주원료로서, 백토, 청자토, 분청토, 옹기토, 세인토, 산청토 및 내열토 등으로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 또는 복수 개의 혼합물로 이루어진다.

물은 사용자가 일정한 형태로 도자기를 제조하기 위해 점토를 풀어주는 역할을 한다.

규산소다는 점토와 물이 쉽게 혼합될 수 있도록 돕는 해교제로서, 액체 형태로 공급되어 사용된다. 규산소다는 0.1 중량부 미만인 경우 해교제로서의 역할을 충분히 하지 못하며, 0.5 중량부를 초과하는 경우, 경제성이 떨어지는 문제점이 있으므로, 점토 100 중량부에 대해 0.1 ~ 0.5 중량부를 공급하도록 한다.

한편, 상기 도자기원료 제조단계는 제조하고자 하는 도자기의 용도 및 표현하고자 하는 표면의 거친 정도에 따라 슬립점토와 커피 찌꺼기의 혼합비율을 조절하여 도자기원료를 제조하도록 한다.

이후 상세하게 설명하겠지만, 도자기는 750 ~ 1250 ℃의 고열을 가하여 제조되므로, 상기 도자기원료에 포함된 커피 찌꺼기는 도자기의 제조과정에서 연소하게 된다.

이에 따라 상기 커피 찌꺼기가 위치하던 곳에는 핀홀(pin hole)(10)이 발생하게 되며, 상기 핀홀(10)이 도자기의 표면을 거칠게 표현하는 시각적인 효과를 나타내게 되므로, 별도의 공정이나 재료의 혼합 없이도 외관을 미려하게 꾸밀 수 있으며, 아울러 커피 찌꺼기의 연소에 따라 제조되는 도자기의 중량이 감소하는 효과가 있다.

즉, 본 발명은 슬립점토와 혼합되는 커피 찌꺼기의 비율을 조절함에 따라 제조되는 도자기의 표면의 거친 정도(시각적인 효과) 및 중량을 조절할 수 있으며, 이때 혼합비율은 앞서 설명한 바와 같이, 슬립점토 100 중량부에 대해 커피 찌꺼기 40 ~ 95 중량부 내에서 이루어지도록 한다.

상기 커피 찌꺼기가 40 중량부 미만인 경우, 사용되는 커피 찌꺼기의 양이 적기 때문에 원재료가 많이 사용되어 경제적으로 적절하지 않으며, 상기 커피 찌꺼기가 95 중량부를 초과하는 경우, 제조된 도자기에 너무 많은 핀홀(10)이 형성되기 때문에 작은 충격에도 쉽게 파손되는 등의 문제가 발생할 수 있다.

따라서 도자기원료는 슬립점토 100 중량부에 대해 커피 찌꺼기 40 ~ 95 중량부를 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다.

한편, 커피 찌꺼기는 입도와 관계없이 커피판매점에서 사용되고 남은 커피 찌꺼기를 사용하도록 하며, 이때 사용되는 커피 찌꺼기의 분말입도가 100 메쉬(mesh) 미만인 경우, 상기 핀홀(10)의 크기가 너무 커지기 때문에 강도면에서 적절하지 않으며, 분말입도가 300 메쉬(mesh)를 초과하는 경우, 핀홀(10)의 크기가 너무 작기 때문에 인테리어적 효과가 용이하게 나타나지 않는 문제가 있으므로, 커피 찌꺼기의 분말입도는 100 ~ 300 메쉬(mesh)를 갖는 것을 사용하도록 한다.

일반적으로 커피판매점에서는 커피 찌꺼기의 처리의 일환으로 고객에게 방향제로서 무료로 제공하고 있으나, 처리할 수 있는 커피 찌꺼기의 양은 한정된다. 따라서 제공되고 남은 커피 찌꺼기는 쓰레기로 배출될 수밖에 없는 바, 본 발명에서는 쓰레기로 배출되는 커피 찌꺼기를 이용하여 도자기를 제작함에 따라, 배출되는 쓰레기의 양을 줄여 환경오염을 방지하는 효과가 있으며, 아울러 도자기의 제작을 위한 원자재 구매 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

2) 주입단계(S20)

상기 주입단계(S20)는 미리 성형된 석고몰드에 제조된 상기 도자기원료를 주입하는 과정이다. 이때, 상기 석고몰드는 사용자가 제조하고자 하는 도자기의 형태에 따라 다양하게 선택하여 제작하도록 한다.

3) 응고단계(S30)

상기 응고단계(S30)는 상기 석고몰드 내부에 도자기원료가 주입된 상태로 소정시간 동안 건조를 실시하고, 주입된 상기 도자기원료 중 상기 석고몰드의 내주면측에 위치된 도자기원료를 응고하는 과정이다.

즉, 상기 석고몰드과 동일한 형태를 가지는 도자기틀을 제조하는 과정으로, 모세관현상에 의해 상기 석고몰드측으로 수용된 도자기원료의 수분이 흡수됨에 따라, 상기 석고몰드의 내주면에 도자기원료의 고체분말이 흡착 응고되면서 상기 석고몰드와 동일한 형태의 도자기틀이 형성된다.

이때, 건조시간은 제조하고자 하는 도자기의 두께에 따라 조절하도록 하되, 건조시간이 너무 짧은 경우 도자기틀의 두께가 얇아 이후 석고틀을 제거하는 과정에서 도자기틀이 파손되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 상기 응고단게는 상온에서 30분 이상 건조과정이 이루질 수 있도록 한다.

4) 성형단계(S40)

상기 성형단계(S40)는 상기 응고단계(S30) 이후 응고되지 않은 나머지 도자기원료를 상기 석고틀로부터 배출하고, 상기 석고틀을 제거하여 도자기를 성형하는 과정이다. 이때, 도자기원료를 배출하고 난 후, 10 ~ 15분 정도 휴지시간을 갖도록하여, 도자기틀의 내면이 고른 상태로 응고될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

5) 핀홀 제거 단계(S50)

상기 핀홀 제거 단계(S50)는 상기 성형단계(S40)를 거친 도자기의 내외면에 슬립점토를 바르는 과정으로서, 이후 초벌단계(S60) 및 재벌단계(80)에 의해 형성될 수 있는 핀홀(10)을 미리 제거하도록 한다. 상기 핀홀 제거 단계(S50)는 핀홀 제거 조건에 해당하는 경우, 상기 핀홀 제거 단계(S50)를 실시하도록 한다.

상기 핀홀 제거 조건은 제조되는 도자기의 용도가 유체 물질의 저장 및 수납인 경우, 또는 중량이 가벼운 도자기이되, 핀홀(10)을 이용한 미관상의 효과를 원치 않는 경우이다.

본 발명에 의해 제조되는 도자기는 커피 찌꺼기의 혼합비율에 비례하여 핀홀(10)이 형성되는데, 상기 핀홀(10)은 커피 찌꺼기의 입도에 대응되기 때문에 미세한 홀로 형성된다. 이때, 유체 물질을 저장 또는 수납하는 경우, 상기 핀홀(10)에 유체 물질이 유입되면, 미세한 핀홀(10)에 유입된 유체물질은 청결하게 세척되기 어렵기 때문에 위생상 문제가 발생될 수 있다.

또한 경우에 따라서는 다량의 핀홀(10)을 통해 유체 물질이 일부 누출되는 문제가 발생할 수 있으므로, 이 경우 상기 핀홀(10)을 메워주는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에서는 상기 핀홀 제거 조건을 만족하는 경우, 성형된 도자기의 초벌단계(S60) 이전에 슬립점토를 상기 도자기의 외주면 및 내주면에 덧발라 핀홀(10)이 외측으로 드러나는 것이 방지될 수 있다.

이때 사용되는 슬립점토는 앞서 도자기원료 제조에 사용된 슬립점토와 동일한 것이며, 덧발라진 슬립점토의 두께가 1.5mm 미만인 경우, 핀홀(10)이 안정적으로 제거되기 어려우며, 덧발라진 슬립점토의 두께가 2.5mm를 초과하는 경우, 경제적으로 적절하지 않으므로, 덧발라진 슬립점토의 두께가 1.5 ~ 2.5mm이 되도록 상기 핀홀 제거 단계가 실시되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 핀홀 제거 단계(50)는 덧발라진 슬립점토가 충분히 건조될 수 있도록 10 ~ 15분간 건조과정을 실시하도록 한다.

6) 초벌 단계(S60)

상기 초벌 단계(S60)는 상기 성형단계(S40) 또는 상기 핀홀 제거 단계(S50)를 거친 도자기를 750 ~ 850℃ 온도로 초벌구이하는 과정으로, 가마 등을 이용하여 초벌구이가 이루어진다. 이때, 상기 도자기틀에 포함된 커피 찌꺼기 중 일부의 연소가 이루어진다.

7) 유약 코팅 단계(S70)

상기 유약 코팅 단계(S70)는 상기 초벌단계(S60)를 거친 도자기의 외주면에 유약을 코팅하는 과정이다.

유약은 규산화합물, 장석, 석영, 석회석 또는 고령토 중에서 선택되는 하나 또는 복수 개의 성분이 혼합되어 형성된다.

이때, 더욱 미려한 시각적 효과를 나타내기 위해 유약에 철, 구리 또는 코발트 등의 산화금속 화합물을 혼합하여 원하는 색채가 표현되도록 할 수 있다.

8) 재벌단계(S80)

상기 재벌단계(S80)는 유약이 코팅된 상기 도자기를 1100 ~ 1250℃의 온도로 재벌구이하는 과정으로, 상기 초벌단계(S60)와 마찬가지로 가마 등을 이용하여 재벌구이가 이루어진다. 이때, 상기 초벌단계(S60)에서 연소되지 않은 커피 찌꺼기가 모두 연소되도록 한다.

상기의 과정에 의해 제조된 도자기는 커피 찌꺼기가 연소됨에 따라 가벼운 중량을 갖게 된다. 부연하면, 슬립점토만으로 제조되는 도자기보다 본 발명의 도자기원료로 제조되는 도자기가 더욱 가벼운 중량을 갖기 때문에 배치되어 있는 도자기를 운반 또는 이동이 더욱 쉽게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.

10 : 핀홀

Claims (4)

1. 슬립점토 100 중량부에 대해 커피찌꺼기 40 ~ 95 중량부를 혼합하여, 도자기원료를 제조하는 도자기원료 제조단계(S10);
   미리 성형된 석고몰드에 제조된 상기 도자기원료를 주입하는 주입단계(S20);
   상기 주입단계(S20) 이후 상온에서 30분 이상 건조과정을 실시하며, 모세관 현상에 의해 주입된 상기 도자기원료의 수분이 상기 석고몰드측으로 흡수됨에 따라, 상기 석고몰드의 내주면에 상기 도자기원료의 고체분말이 흡착 응고되면서, 상기 석고몰드와 동일한 형태를 갖는 도자기틀을 제조하는 응고단계(S30);
   상기 응고단계(S30) 이후 응고되지 않은 나머지 도자기원료를 상기 석고몰드로부터 배출하고, 상기 도자기원료를 배출한 이후 10 ~ 15분간 휴지시간을 갖도록 하며, 상기 석고몰드를 제거하여 도자기를 성형하는 성형단계(S40);
   상기 성형된 도자기를 750 ~ 850℃로 초벌구이하는 초벌단계(S60);
   상기 초벌단계(S60)를 거친 도자기의 내외면에 유약을 코팅하는 유약 코팅 단계(S70); 및
   유약이 코팅된 상기 도자기를 1100 ~ 1250℃의 온도로 재벌구이하는 재벌단계(S80);
   를 포함하고,
   상기 성형단계(S40)이후에 상기 성형된 도자기의 내외면에 1.5 ~ 2.5mm의 두께가 되도록 상기 슬립점토를 덧바르고, 덧발라진 슬립점토를 10 ~ 15분간 건조하는 핀홀 제거 단계(S50)를 더 포함하도록 하고,
   상기 커피 찌꺼기의 분말 입도는,
   100 ~ 300 메쉬(mesh)인 것을 사용하도록 하고,
   상기 슬립점토는,
   점토 100 중량부에 대해 물 200 중량부 및 규산소다 0.1 ~ 0.5 중량부를 혼합하여 이루어지며,
   상기 유약은,
   규산화합물, 장석, 석영, 석회석 또는 고령토 중에서 선택되는 하나 또는 복수 개의 성분이 혼합하여 형성되도록 하며, 혼합된 유약에 산화금속 화합물이 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1의 커피 찌꺼기가 함유된 도자기 제조방법에 의해 제조된 도자기.

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