KR101897042B1 - 코팅법을 이용한 감성 점토벽돌 제조방법 및 이에 의해 제조된 감성 점토벽돌 - Google Patents

Abstract

코팅법을 이용한 감성 점토벽돌 제조방법 및 이에 의해 제조된 감성 점토벽돌을 제공한다. 감성 점토벽돌 제조방법은 카올린, 백토, 점토, 알루미나질 실리카를 포함하는 원료를 혼합한 혼합물을 혼련하는 단계, 상기 혼합물을 진공압출기를 통하여 압출시키고, 압출물을 성형기를 이용하여 소정의 형상으로 성형하여 압출소지를 형성하는 단계, 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계, 상기 분장 유약 분말이 코팅된 압출소지를 건조하는 단계 및 상기 건조된 압출소지를 소성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

코팅법을 이용한 감성 점토벽돌 제조방법 및 이에 의해 제조된 감성 점토벽돌{Method for manufacturing emotional clay bricks and emotional clay bricks manufactured by the same}

본 발명은 건축용 점토벽돌에 관한 것으로, 보다 구체적으로 코팅법을 이용한 감성 점토벽돌 제조방법 및 이에 의해 제조된 감성 점토벽돌에 관한 것이다.

근래에는 고객의 니즈(needs)에 따라 실용성이나 친환경성을 넘어서 인간의 감성을 자극하는 감성 소재, 부품들이 건축, 인테리어, 리모델링 등의 다양한 분야에서 사용되고 있고, 감성 소재부품에 대한 연구 및 개발도 활발하게 이루어지고 있다.

감성 소재부품이란 소재, 부품의 개선, 응용개발을 통해 사용자의 오감을 자극하여 감동과 만족감을 제공함으로써 제품의 가치 제고를 가능하게 하는 것을 말한다.

감성 소재부품이 사용되어 제조되는 감성 제품은 기존의 제품 생산 방식과 차이가 있는데, 기존에는 제품의 기능에 초점을 맞추어 제품을 설계하고 대량 생산하였으나, 근래에는 소비자의 감성을 측정 및 분석하여 제품을 설계하고 다품종 생산하는 추세가 나타나고 있다.

일반적으로 벽돌이라 함은 시멘트를 이용한 시멘트 벽돌과 점토를 이용한 점토벽돌(clay brick)로 구분된다. 여기서 점토벽돌이란, 벽체를 형성하기 위해 인공적으로 제조한 점토질의 돌이라는 의미에서 점토벽돌이라 칭하는 것으로 인류가 개발한 최초의 건설자재이자 암석이 풍화되어 생성된 미세한 점토를 주 원료로 하여 고온으로 구운 건축재료를 가리키며, 시대를 불문하고 세계 도처에서 널리 사용되고 있다.

점토벽돌의 제조방법은 원료의 구성이나 소성 조건 및 용도 등에 따라 다양하게 구분되나 보통 소지토의 제조, 성형, 건조 및 소성의 공정 순서로 이루어지고 있다.

또한, 점토벽돌은 단일 자재로서 구조재와 마감 치장재의 다목적 역할을 동시에 할 수 있는 자재이기에 구조재로서는 우수한 품질을 갖추어야 하고, 마감 치장재로는 다양한 외관과 미적 아름다움을 갖추어야 비로소 점토벽돌로서의 역할을 다할 수 있게 된다.

한편, 기존 점토벽돌은 색상 및 질감이 단조롭고, 인위적이며, 다양하지 못한 문제가 있다. 또한, 소성 후 소지 표면과 코팅층 사이에 접착력이 부족하여 박리현상이 일어나고, 또한 흡수율이 커서 백화 현상이 발생하며, 이러한 백화현상 방지를 위해 발수제 도포가 필요하다.

또한, 기존의 유약 도포 방법은 건조 소지에 습식 유약을 도포함으로써 박리와 균열의 발생으로 인한 생산수율이 낮고(70~80%), 생산원가가 높은 문제가 있다.

따라서, 상술한 문제점을 해결할 수 있고, 감성 소재부품에 대한 고객의 니즈에 부합하는 감성 점토벽돌을 제조하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제 10-0727375호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 감성 점토벽돌의 제조방법 및 이에 의해 제조된 감성 점토벽돌을 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 감성 점토벽돌 제조방법을 제공한다. 감성 점토벽돌 제조방법은 카올린, 백토, 점토 및 알루미나질 실리카를 포함하는 원료를 혼합한 혼합물을 혼련하는 단계, 상기 혼합물을 진공압출기를 통하여 압출시키고, 압출물을 성형기를 이용하여 소정의 형상으로 성형하여 압출소지를 형성하는 단계, 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계, 상기 분장 유약 분말이 코팅된 압출소지를 건조하는 단계 및 상기 건조된 압출소지를 소성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 혼합물은 총 중량기준 카올린 30 내지 50중량%, 백토 20 내지 40중량%, 점토 5 내지 20중량% 및 알루미나질 실리카 5 내지 10중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합물은 분장 유약 분말을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합물을 혼련하는 단계 및 상기 압출소지를 형성하는 단계 사이에, 상기 혼합물을 사일로에 저장하여 숙성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는, 횡단면이 W 형태인 진동체를 이용하여 분장 유약 분말을 살포하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는, 상기 압출소지에 1차 분장 유약 분말을 살포하는 단계, 상기 압출소지에 2차 분장 유약 분말을 살포하는 단계 및 롤러를 이용하여 상기 살포된 분장 유약 분말을 압착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는, 상기 살포된 분장 유약 분말을 압착하는 단계 이후에, 상기 압출소지에 물을 분사하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는, 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 건식으로 살포하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분장 유약 분말이 코팅된 압출소지를 건조하는 단계는, 상기 압출소지를 130 내지 180 ℃의 온도에서 45 시간 내지 55시간 유지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 건조된 압출소지를 소성하는 단계는 1050 내지 1160 ℃의 온도로 25 시간 내지 32 시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 감성 점토벽돌을 제공한다. 감성 점토벽돌은 상술한 고감성 점토벽돌 제조방법에 의해 제조될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측면은 상술한 감성 점토벽돌을 포함하는 건축구조물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 감성 점토벽돌은 표면에 분장 유약 분말로 건식코팅된 점토성형물을 건조 및 소성을 수행하여 제조된 것일 수 있다.

또한, 상기 건식코팅은 상기 점토성형물 상에 서로 다른 색을 가지는 분장 유약 분말을 동시 또는 순차적으로 살포한 후 롤러로 압착하여 수행된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 분장 유약 분말 특성과 코팅 기술을 이용하여 다양한 색상과 패턴을 가진 시각화된 고감성 점토벽돌을 제조할 수 있다.

또한, 점토벽돌을 제조할 때 코팅을 위해 분장 유약 분말을 원료로 사용하기 때문에 무광택 발현으로 시각적 감성을 향상시킬 수 있다.

또한, 소지 위에 진동체를 이용하여 분장 유약 분말을 살포하고, 분말 조성 및 살포 공정을 조절함으로써 다양한 색상 및 질감을 가진 점토벽돌을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 점토벽돌은 미장벽돌 뿐만 아니라 바닥벽돌 등 여러 벽돌 분야에 다양하게 적용이 가능하다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감성 점토벽돌 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감성 점토벽돌의 제조방법의 코팅단계를 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감성 점토벽돌 제조방법에 따라 제조된 감성 점토벽돌 이미지이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 감성 점토벽돌 제조방법을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감성 점토벽돌 제조방법을 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감성 점토벽돌 제조방법은 원료를 혼합한 혼합물을 혼련하는 단계(S100), 성형 단계(S200), 분장 유약 분말 코팅 단계(S300), 건조 단계(S400) 및 소성 단계(S500)를 포함할 수 있다.

먼저 점토벽돌 원료를 혼합한 혼합물을 혼련한다(S100). 이때의 원료는 카올린, 백토, 점토 및 알루미나질 실리카를 포함할 수 있다.

예를 들어, 카올린, 백토, 점토 및 알루미나질 실리카를 포함하는 원료를 혼합하여 혼합물을 형성하고, 이러한 혼합물을 혼련할 수 있다.

이때의 원료 중 카올린은 카올리나이트와 할로이사이트를 주성분으로 하는 원료로서, 벽돌의 골격 및 뼈대를 유지시켜주고 소성시 점토벽돌의 백색도를 향상시키는 역할을 한다.

또한, 이때의 원료 중 백토는 알루미나, 규산염, 산화철, 산화칼슘 등을 함유하고 있으며 내화도가 비교적 높아 높은 온도에서도 벽돌의 골격 및 뼈대를 유지시켜 준다.

또한, 이때의 원료 중 점토는 함수 알루미나 규산염 광물의 집합체로, 수분을 가하면 가소성 및 점력이 발현되는 성질을 가지고 있다. 또한, 건조시 굳어져 강성을 나타내고 고온으로 소성시 철분에 의해 붉은색 계열로 소결되는 특징을 부여한다.

또한, 이때의 원료 중 알루미나질 실리카는 제조시 원석에 들어있는 나트륨등 불순물을 제거하기 위하여 실리카를 넣어서 높은 온도로 소결하여 융착시킨 부산물로서 알루미나 성분이 70~80% 함유되어 있어 소성시 소결강도를 증가시키는 역할을 하여 벽돌의 압축강도, 흡수율 및 벽돌의 물성에 영향을 끼친다.

예를 들어, 이때의 혼합물은 총 중량기준 카올린 30 내지 50중량%, 백토 20 내지 40 중량%, 점토 5 내지 20 중량% 및 알루미나질 실리카 5 내지 10중량% 를 포함할 수 있다.

이러한 원료의 혼합 및 혼련 단계(S100)는 필요에 따라 혼련 후 원료를 분쇄단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 롤러(Roller)나 분쇄기(Crusher) 등을 이용하여 혼합 및 혼련된 원료를 분쇄함으로써 입자를 보다 고르게 할 수 있다.

구체적 일 예로, 혼합된 원료를 롤밀(roll mill)을 통하여 1차 및 2차 분쇄를 하고, 최종 하이 스피드밀(high speed mill)을 통하여 원료를 분쇄할 수 있다.

또한, 이러한 분쇄 단계 이후에 숙성 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 혼합, 혼련 및 분쇄된 혼합물을 저장 사일로(silo)에서 숙성하는 제토 공정을 수행할 수 있다.

구체적 일 예로, 점토벽돌 원료를 혼합, 혼련 및 분쇄 후에 저장 사일로에 저장한 후 3일 이상 숙성할 수 있다.

한편, 이때의 혼합물에 분장 유약 분말을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 분장 유약 분말은 혼합물 총 중량 기준 1 내지 5 중량%일 수 있다.

이때의 분장 유약 분말은 점토 분말, 투명 유리 분말 및 무기안료를 포함할 수 있다. 이때 분장 유약 분말은 무기안료의 색상에 따라 밝은 색 발색 조성물일 수 있고 어두운 색 발생 조성일 수 있다.

예를 들어, 밝은 색 발색 조성의 분장 유약 분말에 사용되는 무기안료는 규산지르코늄 또는 산화알루미늄을 포함할 수 있다.

다른 예를 들어, 어두운 색 발색 조성의 분장 유약 분말에 사용되는 무기안료는 운모, 산화철 또는 이산화망간을 포함할 수 있다.

따라서, 원료의 혼합단계에서 혼합물에 분장 유약 분말을 혼합물 총 중량 기준 1 내지 5 중량% 더 포함함으로써 소지 표면에 밝은색 또는 어두운 색을 구현할 수 있다. 따라서, 이후 소지 표면에 코팅되는 분장 유약 분말의 색과 함께 다양한 색상표현 또는 입체적 색상표현이 가능한 효과가 있다.

예를 들어, 이러한 소지 표면에 한가지의 밝은색 또는 어두운색을 갖는 분장유약분말을 각각 독립적으로 또는 상호 배합하여 1차 살포 후 다시 한번 2차 살포를 수행함으로써 개별벽돌마다 다양한 색상표현을 가능하게 하여 시각적 감성품질을 높일 수 있는 효과가 있다.

그 다음에, 혼합물을 성형한다(S200).

이때의 혼합물의 성형 단계(S200)는 혼합물을 진공압출기를 통하여 압출시키고, 압출물을 성형기를 이용하여 소정의 형상으로 성형하여 압출소지를 형성할 수 있다.

예를 들어, 혼합물을 진공 토련부와 연결된 진공 압출 성형기에 일정량을 제공하면서 360 내지 370A(암페어)의 부하조건 및 720 ~ 760mmHg의 진공상태로 벽돌 성형체를 압출하여 압출소지를 형성할 수 있다.

그 다음에, 압출소지에 분장 유약 분말 코팅을 수행한다(S300).

이러한 코팅 단계(S300)는 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 것을 특징으로 한다. 이때의 코팅은 건식 코팅인 것을 특징으로 한다.

만일, 건조된 압출소지에 습식 코팅을 수행하는 경우, 박리와 균열이 발생될 수 있다. 이에 본 발명에서는 압출소지에 건식 분장 유약 분말을 살포하고, 압착함으로써 박리와 균열의 발생 문제를 방지할 수 있다.

이때, 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는, W형태의 진동체를 이용하여 분장 유약 분말을 살포하는 것을 특징으로 한다.

진동체의 형상은 횡단면이 W 형태인 체로서, 횡단면은 원형 또는 타원형이다. 횡단면이 사각인 체는 살포되는 면적이 좁게 살포되나, W형태의 체는 옆면과 아랫면으로 입체적 살포가 가능하여 2중 살포효과가 있고, 살포 중에 혼합되면서 다양한 색상이 효율적으로 나타날 수 있다.

따라서, W 형태의 진동체를 통하여 분장 유약 분말이 조밀하게 입체적으로 분사되어 2중 살포효과가 있는 바, 개별벽돌마다 보다 더 다양한 색상 패턴을 구현할 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감성 점토벽돌의 제조방법의 코팅단계를 나타낸 순서도이다.

도 2를 참조하면, 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는, 상기 압출소지에 1차 분장 유약 분말을 살포하는 단계(S310), 상기 압출소지에 2차 분장 유약 분말을 살포하는 단계(S320) 및 롤러를 이용하여 상기 살포된 분장 유약 분말을 압착하는 단계(S330)를 포함할 수 있다.

분장 유약 분말을 살포하는 단계를 복수회 실시함으로써 다양한 질감을 표현할 수 있다.

또한, 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는, 상기 살포된 분장 유약 분말을 압착하는 단계 이후에, 상기 압출소지에 물을 분사하는 단계를 더 포함할 수 있다. 따라서, 살포된 분장 유약 분말을 압착 후에 압출소지에 물을 분사함으로써 분장 유약 분말과 압출소지의 점착력을 향상시킬 수 있다.

또 다른 예로 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는, 상기 압출소지를 물에 젖은 상태에서 분장 유약 분말을 살포하여 코팅할 수 있다. 이 경우, 압출 소지는 분장 유약 분말 살포 전에 물을 분사하여 젖은 압출 소지 상태로 만들 수 있다. 따라서, 건식 분말과 물의 화학반응을 유도하여 코팅력을 향상시킬 수 있다.

만일, 건조된 소지에 습식유약 도포 시 건조소지가 물을 흡수하여 균열 및 박리가 발생될 수 있다. 또한, 만일 건조된 소지에 건식 분장 유약 분말 살포 시 접착력 부족으로 유약면이 떨어져 나가는 등 완제품의 시각적 감성이 저하될 염려가 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예의 경우, 압출 소지에 물을 분사 후 건식 분장 유약 분말을 살포함으로써 코팅력을 보다 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 물의 살포량은 압출 소지 밖으로 흘러내리지 않을 정도로 적정량 분사하며 물의 분사압력은 분장 유약 분말 아래 압출소지(Body 소지)가 들어나지 않는 것이 바람직하다.

이때의 분장 유약 분말은 밝은 색 발색 조성의 분장 유약 분말과 어두운 색 발색 조성의 분말을 배합하는 것을 특징으로 한다. 이를 통하여 다양한 색상과 질감을 구현할 수 있다.

이러한 밝은 색 발색 조성의 분장 유약 분말은 점토 분말 25 내지 50 중량%, 유리 분말 40 내지 65 중량% 및 무기안료 10 내지 35 중량%를 포함하고, 이때의 무기안료는 규산지르코늄 또는 산화알루미늄일 수 있다. 예를 들어, 이때의 유리 분말은 CRT 유리 분말일 수 있다.

또한, 이때의 어두운 색 발색 조성의 분장 유약 분말은 점토 분말 20 내지 30 중량%, 유리 분말 30 내지 40 중량%, 무기안료 40 내지 50 중량%를 포함하고, 이때의 무기안료는 운모, 산화철 또는 이산화망간일 수 있다. 예를 들어, 이때의 유리 분말은 CRT 유리 분말일 수 있다.

또한, 이때의 분장 유약 분말은 삼인산소다 또는 융제를 더 포함할 수 있다. 이러한 삼인산소다 또는 융제들을 더 포함시킴으로써 건조강도를 향상시키고 소성온도를 낮출 수 있는 효과가 있다.

이와 같이 코팅 단계를 수행한 후에는 제품의 기능 및 형태(모양)에 따라 절단할 수 있다. 예를 들어, 다선 절단기를 사용하여 압출소지를 일정한 간격으로 자동 절단할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 그 다음에 분장 유약 분말이 코팅된 압출소지를 건조한다(S400).

예를 들어, 상기 분장 유약 분말이 코팅된 압출소지를 건조하는 단계는, 잔존 수분이 1 내지 2%가 되도록 상기 압출소지를 건조실로 장입하여 130 내지 180 ℃의 온도에서 45 시간 내지 55시간 유지할 수 있다.

건조 온도가 상기 범위에 미치지 못할 경우, 성형체 내의 수분이 충분히 빠져나가지 못하므로 벽돌의 강도가 저하될 수 있으며, 건조 시간은 지나치게 길어도 에너지 소비와 생산성 저하의 문제가 발생할 수 있다. 특히, 온도가 갑자기 높아지면 급열 충격으로 균열이 발생하므로, 온도를 단계적으로 승온하면서 건조를 수행하는 것이 무엇보다 중요하다. 이때, 건조에 필요한 열은 에너지 절감차원에서 가마 출구의 폐열을 회수하여 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

그 다음에, 건조된 압출소지를 소성한다(S500).

예를 들어, 상기 건조된 압출소지를 소성하는 단계는 1050 내지 1160 ℃의 온도로 25 시간 내지 32 시간 동안 열처리할 수 있다.

본 발명에 따르면, 분장 유약 분말 특성과 코팅 기술을 이용하여 다양한 색상과 패턴을 가진 시각화된 고감성 점토벽돌을 제조할 수 있다.

또한, 점토벽돌을 제조할 때 코팅을 위해 분장 유약 분말을 원료로 사용하기 때문에 무광택 발현으로 시각적 감성을 향상시킬 수 있다.

또한, 소지 위에 진동체를 이용하여 분장 유약 분말을 살포하고, 분말 조성 및 살포 공정을 조절함으로써 다양한 색상 및 질감을 가진 점토벽돌을 제조할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 감성 점토벽돌을 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 감성 점토벽돌은 상술한 고감성 점토벽돌 제조방법에 의해 제조된 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측면은 상술한 감성 점토벽돌을 포함하는 건축구조물을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 감성 점토벽돌은 건축용 점토벽돌 또는 점토바닥벽돌로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 고감성 점토벽돌은 표면에 분장 유약 분말로 건식코팅된 점토성형물을 건조 및 소성을 수행하여 제조된 것일 수 있다.

이러한 분장 유약 분말은 밝은 색 발색 조성의 분장 유약 분말과 어두운 색 발색 조성의 분말을 배합하는 것을 특징으로 한다. 이를 통하여 다양한 색상과 질감을 구현할 수 있다.

이러한 밝은 색 발색 조성의 분장 유약 분말은 점토 분말 25 내지 50 중량%, 유리 분말 40 내지 65 중량% 및 무기안료 10 내지 35 중량%를 포함하고, 이때의 무기안료는 규산지르코늄 또는 산화알루미늄일 수 있다. 또한 예를 들어, 이때의 유리분말은 CRT 유리 분말일 수 있다.

또한, 이때의 어두운 색 발색 조성의 분장 유약 분말은 점토 분말 20 내지 30 중량%, 유리 분말 30 내지 40 중량%, 무기안료 40 내지 50 중량%를 포함하고, 이때의 무기안료는 운모, 산화철 또는 이산화망간일 수 있다. 또한, 예를 들어, 이때의 유리분말은 CRT 유리 분말일 수 있다.

또한, 이러한 건식코팅은 상기 점토성형물 상에 서로 다른 색을 가지는 분장 유약 분말을 동시 또는 순차적으로 살포한 후 롤러로 압착하여 수행된 것을 특징으로 한다.

따라서, 이러한 고감성 점토벽돌을 이용하여 건축구조물을 제조할 경우, 다양한 색상과 패턴을 가진 시각적 심미감을 제공할 수 있다. 또한, 점토벽돌을 제조할 때 코팅을 위해 분장 유약 분말을 원료로 사용하기 때문에 무광택 발현으로 종래의 일반 유약제품에 비하여 시각적 감성을 보다 향상시킬 수 있다.

제조예

본 발명의 일 실시예에 따른 감성 점토벽돌을 제조하였다.

먼저, 카올린, 백토, 점토 및 알루미나질 실리카를 포함하는 원료를 혼합하여 혼합물을 형성하고, 이러한 혼합물을 혼련하였다.

그 다음에, 혼합된 원료를 롤밀(roll mill)을 통하여 1차 및 2차 분쇄를 하고, 최종 하이 스피드밀(high speed mill)을 통하여 원료를 분쇄하였다.

그 다음에, 분쇄 단계 이후에 혼합물을 저장 사일로(silo)에서 3일 이상 숙성하는 제토 공정을 수행하였다.

그 다음에, 숙성된 혼합물을 진공 압출 토련기로 이송하고 성형기를 이용하여 진공압출 성형하였다.

이와 같이 압출된 압출 소지에 W 형태의 특수진동체를 이용하여 1차 분장 유약 분말을 살포한 후 2차 분장 유약 분말을 살포하고, 롤러를 이용하여 압착하였다.

이때의 1차 분장 유약 분말 및 2차 분발 유약 분말은 밝은 색 발색 조성의 분장 유약 분말, 어두운 색 발색 조성의 분장 유약 분말 또는 이들의 혼합 분말을 사용하였다.

이러한 밝은 색 발색 조성의 분장 유약 분말은 점토 분말, CRT 유리 분말, 및 무기안료로 규산지르코늄을 포함한다. 또한, 이때의 어두운 색 발색 조성의 분장 유약 분말은 점토 분말, CRT 유리 분말, 무기안료로 운모를 포함한다.

또한, 이러한 분장 유약 분말에 건조강도를 향상시키기 위하여 삼인산 소다를 첨가함으로써 압출소지와 분장 유약 분말 간의 접착력을 보다 향상시켰다.

특히, 분장 유약 분말을 소지 위에 살포하는 살포시간 변경 및 진동체의 진동 강약 조정 등으로 규칙적 또는 불규칙적 살포 및 동시 살포로 기존 단색 위주의 표현으로부터 탈피하여 다양한 색상과 패턴, 질감, 문양을 구현하였다.

한편, 압출 소지는 분장 유약 분말 살포 전에 물을 분사하여 젖은 압출 소지 상태로 만들어 건식 분말과 물의 화학반응을 유도하여 코팅력을 향상시켰다.

그 다음에, 분장 유약 분말이 코팅된 압출소지를 건조한 후, 소성 단계를 진행하였다. 이때의 소성온도는 1050 ℃ 내지 1160 ℃의 온도로 가열 하되, 최고 온도대 구간에서 균일하게 1150 ℃ 내지 1160 ℃ 고온을 유지하며 25 내지 32 시간 동안 열처리하여 분장 유약 분말 코팅층의 융착력과 내구성을 높이고 고감성의 자연스러운 색상이 발색되도록 하였다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감성 점토벽돌 제조방법에 따라 제조된 감성 점토벽돌 이미지이다.

도 3을 참조하면, 압출소지에 코팅하는 분장 유약 분말의 조성을 조절함으로써 다양한 색상의 감성벽돌을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.

본 발명에 따르면, 분장 유약 분말 특성과 코팅 기술을 이용하여 다양한 색상과 패턴을 가진 시각화된 고감성 점토벽돌을 제조할 수 있다.

또한, 점토벽돌을 제조할 때 코팅을 위해 분장 유약 분말을 원료로 사용하기 때문에 무광택 발현으로 시각적 감성을 향상시킬 수 있다.

또한, 소지 위에 진동체를 이용하여 분장 유약 분말을 살포하고, 분말 조성 및 살포 공정을 조절함으로써 다양한 색상 및 질감을 가진 점토벽돌을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 점토벽돌은 미장벽돌 뿐만 아니라 바닥벽돌 등 여러 벽돌 분야에 다양하게 적용이 가능하다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

1. 카올린, 백토, 점토 및 알루미나질 실리카를 포함하는 원료를 혼합한 혼합물을 혼련하는 단계;
   상기 혼합물을 진공압출기를 통하여 압출시키고, 압출물을 성형기를 이용하여 소정의 형상으로 성형하여 압출소지를 형성하는 단계;
   상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계;
   상기 분장 유약 분말이 코팅된 압출소지를 건조하는 단계; 및
   상기 건조된 압출소지를 소성하는 단계를 포함하고,
   상기 혼합물은 상기 혼합물 총 중량 기준 1 내지 5 중량%의 분장 유약 분말을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는, 상기 압출소지에 1차 분장 유약 분말을 살포하는 단계; 상기 압출소지에 2차 분장 유약 분말을 살포하는 단계; 및 롤러를 이용하여 상기 살포된 분장 유약 분말을 압착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 1차 분장 유약 분말 및 2차 분발 유약 분말은 밝은 색 발색 조성의 분장 유약 분말, 어두운 색 발색 조성의 분장 유약 분말 또는 이들의 혼합 분말을 사용하고,
   상기 밝은 색 발색 조성의 분장 유약 분말은 점토 분말, CRT 유리 분말, 및 무기안료로 규산지르코늄을 포함하고, 상기 어두운 색 발색 조성의 분장 유약 분말은 점토 분말, CRT 유리 분말 및 무기안료로 운모를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계에서, 밝은색 또는 어두운색을 갖는 분장 유약 분말을 각각 독립적으로 또는 상호 배합하여 1차 분장 유약 분말을 살포한 후 2차 분장 유약 분말을 살포함으로써 다양한 색상표현을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 감성 점토벽돌 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 혼합물은 총 중량기준 카올린 30 내지 50중량%, 백토 20 내지 40중량%, 점토 5 내지 20중량% 및 알루미나질 실리카 5 내지 10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 감성 점토벽돌 제조방법.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 혼합물을 혼련하는 단계 및 상기 압출소지를 형성하는 단계 사이에,
   상기 혼합물을 사일로에 저장하여 숙성하는 단계를 더 포함하는 감성 점토벽돌 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는, 횡단면이 W 형태인 진동체를 이용하여 분장 유약 분말을 살포하는 것을 특징으로 하는 감성 점토벽돌 제조방법.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는,
   상기 살포된 분장 유약 분말을 압착하는 단계 이후에, 상기 압출소지에 물을 분사하는 단계를 더 포함하는 감성 점토벽돌 제조방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 압출소지에 분장 유약 분말을 살포하여 코팅하는 단계는, 상기 압출소지에 분장 유약 분말을 건식으로 살포하는 것을 특징으로 하는 감성 점토벽돌 제조방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 분장 유약 분말이 코팅된 압출소지를 건조하는 단계는,
   상기 압출소지를 130 내지 180 ℃의 온도에서 45 시간 내지 55시간 유지하는 것을 특징으로 하는 감성 점토벽돌 제조방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 건조된 압출소지를 소성하는 단계는 1050 내지 1160 ℃의 온도로 25 시간 내지 32 시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 감성 점토벽돌 제조방법.
11. 제1항의 고감성 점토벽돌 제조방법에 의해 제조된 감성 점토벽돌.
12. 제11항의 감성 점토벽돌을 포함하는 건축구조물.
13. 삭제
14. 삭제

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