KR102038254B1 - 타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명 타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법은 소성시 급속가열과 냉각시 급속냉각 시간을 단축시켜 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 소성 가마의 운용성을 증대시키고, 타일 표면의 강도를 증대시켜 표면 스크래치 및 크랙 발생을 줄일 수 있으며, 시유후 타일 가장자리에서 날카롭게 경화된 유약으로 인한 작업자의 손상을 방지할 수 있도록 한다.

Description

타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법{A composition of tile and a manufacturing method of tile using it}

본 발명은 타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법에 관한 것으로써, 특히 소성시 급속가열과 냉각시 급속냉각 시간을 단축시켜 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 소성 가마의 운용성을 증대시키고, 타일 표면의 강도를 증대시켜 표면 스크래치 및 크랙 발생을 줄일 수 있으며, 시유하고 소성후 타일 가장자리에서 날카롭게 경화된 유약으로 인한 작업자의 손상을 방지할 수 있도록 한 타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 벽에 타일 시공시 설계된 벽화 타일 크기대로 제작을 가능하게 하여 정확한 시공이 될 수 있도록 한 타일 제작방법에 관한 것이다.

일반적인 타일의 제조방법에는, 프레스 금형을 이용한 건식타일의 제조방법과 토련성형기를 이용한 습식타일의 제조방법이 알려져 있다.

건식타일의 제조방법은, 수분이 대략 10% 미만으로 함유된 분말상의 원료 혼합물을 소정의 캐비티가 형성된 프레스 금형에 넣고 가압 성형하여 타일을 제조하는 방법으로, 이는 주로 평타일의 제조에 사용된다.

습식타일의 제조방법은, 수분이 대략 23% 정도 함유된 소정의 점도를 가지는 원료혼합물을 토련성형기를 이용하여 타일스트랩으로 연속 압출시키면서 타일을 성형하는 방법으로, 이 방법은 무늬가 없는 평타일뿐만 아니라 러프한 규칙적인 무늬를 가지는 타일도 성형할 수 있다.

그런데, 상기 습식타일의 제조방법에 있어서, 원료들의 입자가 미세하기 때문에 원료들을 물과 혼합하여 반죽하고 도판 성형 및 조형후 건조시에 도판 내부의 수분배출이 어려워 도판의 표면과 내부의 건조정도에 차이가 발생함으로써 크랙이 발생되고, 또한 소성시에 내부의 수분증발이 어렵기 때문에 소성열에 의한 예열파에 의해 크랙이 발생하게 된다.

특허등록 10-0524348 특허등록 10-0811396

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 소성시 급속가열과 냉각시 급속냉각 시간을 단축시켜 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 소성 가마의 운용성을 증대시키고, 타일 표면의 강도를 증대시켜 표면 스크래치 및 크랙 발생을 줄일 수 있도록 한 타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 시유하고 소성후 타일 가장자리에서 날카롭게 경화된 유약으로 인한 작업자의 손상을 방지할 수 있도록 한 타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 타일 시공시 설계된 벽화 타일 크기대로 제작을 가능하게 하여 정확한 시공이 될 수 있도록 한 타일 제작방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 제작된 타일을 벽면에 접착제등에 의해 부착시킬때 접착력이 증진된 타일 제작방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명 타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법은,
상기 조성물은 페탈라이트(petalite) 35~40 중량%, 백자도토 25~28 중량%, 점토 10~13 중량%, 백토 10~12 중량% 및 샤모트 15~20 중량%가 혼합된 혼합물과, 상기 혼합물 100중량부 당 14~25 중량부의 용매가 포함되되,

상기 혼합물들중 상기 페탈라이트(petalite)는 50~80메쉬(mesh)의 입도이고, 백자도토, 점토 및 백토는 100~150메쉬의 입도이고, 상기 샤모트는 15~50메쉬의 입도이고,

a) 상기 혼합물 및 용매를 혼합하여 반죽하는 단계와;

삭제

b) 상기 반죽물을 진공토련기에 수용하여 수분을 고르게 분포시키고 기포를 제거시키면서 일정 두께의 도판을 제작하는 단계와;

c) 상기 b)단계후의 도판을 48~72시간동안 숙성시키는 단계와

d) 실제 벽화 그림보다 15~17% 크게 그려진 화지를 상기 도판 표면에 부착시키는 단계와;

e) 상기 화지의 그림선을 따라 가압하여 상기 도판 표면에 그림 홈을 형성시키는 단계와;

g) 상기 그림 홈을 따라 도판을 절단하여 복수의 타일로 분리시키는 단계와;

h) 작업 바닥면에 격자상 네트를 펼치고 분체 구슬을 도포한 후에 상기 네트 및 분체 구슬 상면에 상기 타일을 안착시키는 단계와;

i) 상기 도판을 수분 10~15% 되도록 1차 건조시키는 단계와;

j) 상기 1차 건조된 타일 표면에 조각 성형을 하는 단계와;

k) 상기 조형된 타일을 2차 건조시키는 단계와;

l) 상기 건조된 타일에 유약을 도포하는 단계와;

m) 상기 타일을 1100~1300℃에서 10~13시간 소성하는 단계와;

n) 상기 소성된 타일을 14~18시간동안 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 제작방법에 있어서, 상기 도판의 상면에 상기 페탈라이트(petalite) 70중량%와 샤모트 30중량%를 혼합 반죽하여 도포하고,

상기 도판의 하면에는 백자도토, 점토, 백토 및 샤모트를 균등 혼합 반죽하여 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 제작방법에 있어서, 상기 타일의 저면에 복수의 저면홈을 형성하고, 상기 타일의 측면에는 하면측으로 하향 경사진 쐐기홈을 형성하되, 상기 쐐기홈의 하단부는 복수의 연통공을 형성하여 상기 저면홈과 연통하도록 제작하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 제작방법에 있어서, 상기 분체 구슬은 상기 백자도토, 점토, 백토 및 샤모트를 균등 혼합 반죽하여 형성되고 15~50메쉬(mesh)의 입도인 것을 특징으로 한다.

첫째, 본 발명 조성물을 페탈라이트(petalite)는 50~80메쉬(mesh)의 입도, 백자도토, 점토 및 백토는 100~150메쉬의 입도, 샤모트는 15~50메쉬의 입도를 선별하여 용매와 혼합되도록 함으로써, 입도가 다른 원료들이 잘 혼합되도록 하여 혼합 반죽물로부터 진공분위기(진공토련기)에서 타일을 제작할때 반죽물 내부의 공기가 용이하게 배출될 수 있게 하여 타일의 강성을 증대시킬 수 있게 한다.

또한, 페탈라이트(petalite)의 금속성분으로 인하여 소성시 급속가열과 냉각시 급속냉각 시간을 단축시켜 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 소성 가마의 운용성을 증대시킨다.

둘째, 도판 몸체의 상면에는 페탈라이트(petalite) 70중량%와 샤모트 30중량%를 혼합 반죽하여 도포하고, 도판의 하면에는 백자도토, 점토, 백토 및 샤모트를 균등 혼합 반죽하여 도포함으로써, 리튬과 알루미늄을 주성분으로 하는 페탈라이트(petalite)로 인하여 타일 표면에서의 스크래치를 줄일 수 있게 한다.

세째, 건조시에 네트 및 분체 구슬 위에 타일을 안착하여 건조시킴으로써, 수분 증발에 따른 타일(20)의 수축시 분체 구슬에 의해서 바닥면에 대하여 마찰작용이 감소되므로 타일(20)의 크랙을 방지할 수 있게 한다.

또한, 네트는 타일(20)의 저면과 바닥면 사이를 이격시켜서 타일(20) 저면측으로의 공기흐름을 원활하게 함으로써 타일(20)의 상면과 저면 사이의 건조율 격차를 줄일 수 있게 하여 타일의 크랙을 줄일 수 있게 한다.

네째, 타일(20)에 저면홈(11), 쐐기홈(12) 및 연통공(12a)을 형성시킴으로써, 벽면에의 부착력을 증대시키고, 타일 원재료를 절감시키며, 건조시간을 단축시키고, 타일을 경량화시킨다.

또한, 타일에 유약을 시유할때 유약이 쐐기홈(12), 연통공(12a) 및 저면홈(11)을 통하여 바닥면으로 흘러내리도록 함읗로써, 시유하고 소성한 후 타일 가장자리(가)에서 날카롭게 경화된 유약으로 인한 작업자의 손상을 방지할 수 있도록 한다

또한, 타일(20)의 저면에 복수의 저면홈(11)을 형성시킴으로써, 타일(20)의 건조 및 소성시 수분증발에 따른 타일(20)의 수축발생시 저면홈(11)의 변형으로 수축변형을 완충할 수 있게 하여 조형이 이루어지는 타일(20) 상면의 크랙발생을 줄일 수 있게 한다.

도 1은 본 발명 실시예의 타일 제작방법을 나타낸 흐름도,
도 2는 성형된 도판을 나타낸 단면도,
도 3은 도판에 화지가 부착된 상태를 나타낸 단면도,
도 4는 도 3의 도판으로부터 절단되고, 쐐기홈 및 저면홈을 형성한 타일을 나타낸 단면도,
도 5는 도 4의 측면부를 나타낸 요부 사시도,
도 6는 벽면에 타일 시공상태를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명 제작방법에 따라 제작된 타일을 벽면에 시공한 상태를 나타낸 사진.

본 발명 실시예는 소성시 급속가열과 냉각시 급속냉각 시간을 단축시켜 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 소성 가마의 운용성을 증대시키고, 타일 표면의 강도를 증대시켜 표면 스크래치 및 크랙 발생을 줄일 수 있으며, 시유하고 소성한 후 타일 가장자리에서 날카롭게 경화된 유약으로 인한 작업자의 손상을 방지할 수 있도록 한 타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법을 제공한다.

또한, 본 발명 실시예는 화지의 그림크기를 실제보다 크게 제작함으로써, 벽에 타일 시공시 설계된 벽화 타일 크기대로 제작을 가능하게 하여 정확한 시공이 될 수 있도록 한 타일 제작방법을 제공한다.

본 발명 실시예의 타일 제작방법을 순서도로 나타낸 도 1을 참조하면, 먼저 타일 혼합원료를 용매와 함께 반죽한다.

상기 혼합원료는 페탈라이트(petalite) 35~40 중량%, 백자도토 25~28 중량%, 점토 10~13 중량%, 백토 10~12 중량% 및 샤모트 15~20 중량%가 혼합된 혼합물과, 상기 혼합물 100중량부 당 14~25 중량부의 용매가 포함되도록 한다.

특히, 상기 혼합물들중 상기 페탈라이트(petalite)는 50~80메쉬(mesh)의 입도, 백자도토, 점토 및 백토는 100~150메쉬의 입도, 상기 샤모트는 15~50메쉬의 입도를 선별하여 혼합되도록 한다.

이는 입도가 다른 원료들이 잘 혼합되도록 하여 추후 혼합 반죽물로부터 진공분위기에서 타일을 제작할때 반죽물 내부의 공기가 용이하게 배출될 수 있게 하여 타일의 강성을 증대시킬 수 있게 한다.

이어서 도 1을 참조하면, 상기 반죽물을 진공토련기에 투입하여 일정 두께의 도판 몸체(10a)를 제작하고, 도판 몸체(10a)의 상면(10b)에는 상기 페탈라이트(petalite) 70중량%와 샤모트 30중량%를 혼합 반죽하여 도포하고, 상기 도판의 하면(10c)에는 백자도토, 점토, 백토 및 샤모트를 균등 혼합 반죽하여 도포한다.

이 경우 리튬과 알루미늄을 주성분으로 하는 페탈라이트(petalite)로 인하여 추후 타일 표면에서의 스크래치를 줄일 수 있게 하며, 하면에 도포되는 상기 샤모트는 도판 몸체(10a)에의 부착성을 향상시킨다.

상기 제작된 도판(10)은 진공토련기(미도시)에서 수분이 고르게 분포되고 기포가 제거된다.

상기 진공토련기에서 10~50mm의 두께로 압출롤러(미도시)에 의해 제작된 도판은 반죽물 내부의 공기가 용이하게 배출될 수 있게 하여 강성을 증대시킬 수 있게 한다.

이어서 상기 제작된 도판을 48~72시간동안 숙성시켜서 수분함유 및 강도 등이 균질하도록 한다.

이어서 도 3을 참조하면, 실제 벽(100)(도 6 참조)에 부착시킬 타일(20)들의 크기보다 15~17% 크게 그려진 화지(畵紙)(15)를 상기 도판(10) 표면에 부착시키고, 상기 화지(15)의 그림선을 따라 가압하여 상기 도판 표면에 그림 홈(10d)을 형성시킨다. 도 7은 화지의 그림선(F)을 따라 절단된 각 타일(20)들이 벽에 부착되어 벽화 타일을 완성한 상태를 나타낸다.

이어서 상기 그림 홈(10d)을 따라 도판을 절단하여 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 타일(20)로 분리시킨다.

한편, 작업 바닥면에는 격자상 네트(미도시)를 펼치고 분체 구슬(미도시)을 도포한 후에 상기 네트 및 분체 구슬 상면에 상기 분리된 타일들을 안착시켜서, 수분 10~15% 되도록 1차 건조시킨다.

상기 1차 건조과정에서 수분이 증발되면서 타일(20)의 수축작용이 발생하게 되는데, 이때 타일의 수축시 분체 구슬에 의해서 바닥면에 대하여 마찰작용이 감소되므로 타일의 크랙을 방지할 수 있게 한다.

또한, 상기 네트는 분체 구슬들의 흐트러짐을 방지할 뿐만 아니라, 타일의 저면과 바닥면 사이를 이격시켜서 타일 저면측으로의 공기흐름을 원활하게 함으로써 타일의 상면과 저면 사이의 건조율 격차를 줄일 수 있게 한다.

한편, 상기 분체 구슬은 상기 도판 몸체(10c)의 하면에 도포된 혼합물과 동일한 상기 백자도토, 점토, 백토 및 샤모트를 균등 혼합 반죽하여 형성되고 15~50메쉬(mesh)의 입도로 성형한다. 이 경우 상기 분체 구슬이 도판의 저면에 부착된 상태로 소성되더라도 상기 도판의 하면에 도포된 부분과 함께 용이하게 융화되게 된다.

이어서 상기 1차 건조된 타일(20)의 표면에 벽화를 조형한다. 이때 수분이 10~15% 함유된 타일은 조형을 편리하게 한다.

조형이 완료된 타일은 2차 건조시킨다. 2차 건조도 상기 1차 건조와 마찬가지로 네트 및 분체 구슬 상에서 건조시킨다.

이어서 상기 건조된 타일(20)에 유약을 도포하고, 1100~1300℃에서 10~13시간 동안 타일을 소성하고, 상기 소성된 타일을 14~18시간 동안 냉각시킨다.

본 발명 실시예에서 도판 제작의 조성물로 리튬과 알루미늄등 금속성 물질로 이루어진 페탈라이트(petalite)를 포함함으로써, 상기와 같이 소성시 급속가열과 냉각시 급속냉각 시간을 단축시켜 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인하여 소성 가마의 운용성을 증대시키고, 타일 표면의 강도를 증대시켜 표면 스크래치 및 크랙 발생을 줄일 수 있게 한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로 도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 타일(20)의 저면에 복수의 저면홈(11)을 형성하고, 상기 타일(20)의 측면에는 하면측으로 하향 경사진 쐐기홈(12)을 형성하되, 상기 쐐기홈(12)의 하단부는 복수의 연통공(12a)을 통하여 상기 저면홈(11)과 연통하도록 제작하였다.

상기 저면홈(11) 및 쐐기홈(12)은 상기 1차 건조 후에 도판 조형단계에서 형성한다.

이와 같이 제작된 타일(20)은 벽면(100)에 접착제(110)에 의해 부착되어질때 접착제들이 저면홈(11)과의 접촉면적이 증대됨으로써 부착력이 증대된다.

또한, 시유후에 타일 가장자리(나)(도 4의 화살표 방향)를 따라 흘러내리는 유약은 상기 쐐기홈(12), 연통공(12a) 및 저면홈(11)을 통하여 타일(20)의 바닥면으로 배출되기 때문에, 소성후에 타일(20)의 하단부 가장자리(가)에 유약이 날카롭게 경화되는 것을 방지하여 작업자의 작업시 안전성을 확보할 수 있게 한다.

또한, 타일(20)들이 상호 인접되면서 접착제에 의해 벽면(100)에 부착 시공되어질때, 각 타일(20)들의 마주하는 쐐기홈(12)에 진입된 접착제(110)들이 상호 견인작용을 하게 되어 타일(20)의 부착성을 향상시킨다.

또한, 타일(20)에 상기 저면홈(11), 쐐기홈(12) 및 연통공(12a)을 형성시킴으로써, 원재료가 절감되고, 건조시간이 단축되며, 경량화를 가능하게 한다.

특히, 타일(20)의 저면에 복수의 저면홈(11)을 형성시킴으로써, 타일(20)의 건조 및 소성시 수분증발에 따른 타일(20)의 수축 발생시 저면홈(11)에 의한 여유공간으로 수축변형을 완충할 수 있게 된다. 이에 따라서 조형이 이루어지는 타일(20) 상면의 크랙발생을 줄일 수 있게 한다.

10...도판 11...저면홈
12...쐐기홈 12a...연통공
15...화지 20...타일
100...벽

Claims (5)

1. 삭제
2. 타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법에 있어서,
   상기 조성물은 페탈라이트(petalite) 35~40 중량%, 백자도토 25~28 중량%, 점토 10~13 중량%, 백토 10~12 중량% 및 샤모트 15~20 중량%가 혼합된 혼합물과, 상기 혼합물 100중량부 당 14~25 중량부의 용매가 포함되되,
   상기 혼합물들중 상기 페탈라이트(petalite)는 50~80메쉬(mesh)의 입도이고, 백자도토, 점토 및 백토는 100~150메쉬의 입도이고, 상기 샤모트는 15~50메쉬의 입도
   a) 상기 혼합물 및 용매를 혼합하여 반죽하는 단계와;
   b) 상기 반죽물을 진공토련기에 수용하여 수분을 고르게 분포시키고 기포를 제거시키면서 일정 두께의 도판을 제작하는 단계와;
   c) 상기 b)단계후의 도판을 48~72시간동안 숙성시키는 단계와
   d) 실제 벽화 그림보다 15~17% 크게 그려진 화지를 상기 도판 표면에 부착시키는 단계와;
   e) 상기 화지의 그림선을 따라 가압하여 상기 도판 표면에 그림 홈을 형성시키는 단계와;
   g) 상기 그림 홈을 따라 도판을 절단하여 복수의 타일로 분리시키는 단계와;
   h) 작업 바닥면에 격자상 네트를 펼치고 분체 구슬을 도포한 후에 상기 네트 및 분체 구슬 상면에 상기 타일을 안착시키는 단계와;
   i) 상기 도판을 수분 10~15% 되도록 1차 건조시키는 단계와;
   j) 상기 1차 건조된 타일 표면에 조각 성형을 하는 단계와;
   k) 상기 조형된 타일을 2차 건조시키는 단계와;
   l) 상기 건조된 타일에 유약을 도포하는 단계와;
   m) 상기 타일을 1100~1300℃에서 10~13시간 소성하는 단계와;
   n) 상기 소성된 타일을 14~18시간동안 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 타일 제작방법.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 b)단계 이후 상기 도판의 상면에 상기 페탈라이트(petalite) 70중량%와 샤모트 30중량%를 혼합 반죽하여 도포하고,
   상기 도판의 하면에는 백자도토, 점토, 백토 및 샤모트를 균등 혼합 반죽하여 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 k)단계에서 상기 타일의 저면에 복수의 저면홈(11)을 형성하고,
   상기 타일의 측면에는 하면측으로 하향 경사진 쐐기홈(12)을 형성하되,
   상기 쐐기홈의 하단부는 복수의 연통공(12a)을 형성하여 상기 저면홈과 연통하도록 제작하는 것을 특징으로 하는 타일 제조용 조성물을 이용한 타일의 제작방법.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 분체 구슬은 상기 백자도토, 점토, 백토 및 샤모트를 균등 혼합 반죽하여 형성되고 15~50메쉬(mesh)의 입도인 것을 특징으로 하는 타일 제조용 조성물을 이용한 타일 제작방법.

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