KR102103099B1 - 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 팽창 질석, 숯 및 액상 규산 소다로 이루어져, 인체에 무해한 친환경적이고, 습도 조절 기능, 항균성 및 탈취성을 가지며, 공업용 제품으로 성형시 부피 대비 경량이고 불연성을 가지면서도 기존의 불연성 조성물 대비 우수한 압축 강도를 제공할 수 있는 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물 및 그 제조 방법{Environment-friendly nonflammable composition with easy humidity control and method of manufacturing the same}

본 발명은 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 팽창 질석, 숯 및 액상 규산 소다로 이루어져, 인체에 무해한 친환경적이고, 습도 조절 기능, 항균성 및 탈취성을 가지며, 공업용 제품으로 성형시 부피 대비 경량이고 불연성을 가지면서도 기존의 불연성 조성물 대비 우수한 압축 강도를 제공할 수 있도록 한 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

공업용재 중에서 공업용 패널과 같이 불연성을 요구하는 여러 공업용 제품의 재료로 사용되는 불연성 조성물이 있다.

종래의 불연성 조성물은 불연성을 제공하면서 가격을 낮추기 위해 다양한 종류의 화학 물질로 이루어진 불연제 또는 난연제 등을 포함하게 되는데, 이러한 화학 물질은 인체에 해로운 여러 가지 문제를 일으킬 뿐만 아니라 폐기시 환경 오염을 발생하는 주요 원인이 되고 있다.

또한, 제조된 제품의 무게를 가볍게 하여 다루기가 용이하도록 하기 위해, 박리 팽창된 원석에 유무기질 접착제를 첨가하여 제조되는 공업용재가 일부 개시되어 있다.

그리고, 공업용 패널에 사용되는 공업용재에는 항균성 및 탈취성 등의 여러 기능성을 추가하여 제품의 부가가치를 높이기 위해, 다양한 종류의 첨가제가 포함되고 있다.

특히 상기의 박리 팽창된 원석을 주성분으로 하는 공업용재의 경우 다공질의 특성을 가지기 때문에 기본적으로 강도가 약할 뿐만 아니라 이러한 박리 팽창된 원석을 주성분으로 하는 공업용제에 다양한 첨가제가 추가되면 이로 인해 배합시 균일한 혼합이 이루어지지 않고 각 성분의 결합도 제대로 되지 않아 공업용재로 사용시 성형된 공업용 제품의 압축 강도가 더 약화되는 등의 여러 문제가 발생할 수 있다.

국내공개특허공보 2015-0033282호 국내등록특허공보 10-1249451호 국내등록특허공보 10-0760149호

본 발명은 종래의 불연성 조성물이 가지는 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로서, 친환경적이고, 습도 조절 기능, 항균성 및 탈취성 등의 다양한 기능적 특성을 가질 수 있고, 불연성 및 경량의 특징을 가지면서도 일정 수준 이상의 우수한 압축 강도를 제공하여 다양한 종류의 공업용 제품의 재료로 사용할 수 있는 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면은, 300 내지 325메쉬로 분쇄한 송진 분말 50 내지 70중량%와 알코올 30 내지 50중량%를 상온에서 혼합하여 제1 혼합물을 마련하는 제1 단계; 질석을 1,000 내지 1,100℃에서 가열하여 팽창 질석을 마련하고, 이 팽창 질석을 20 내지 25메쉬로 분쇄하는 제2 단계; 분쇄한 팽창 질석 100중량부에 대하여 제1 혼합물 5 내지 30중량부를 혼합하고 100℃에서 교반하여 액상화된 제2 혼합물을 마련하는 제3 단계; 액상 규산 소다와, 상기 액상 규산 소다 100중량부에 대하여 200 내지 325메쉬로 분쇄한 숯을 혼합하고 2 내지 3시간 동안 교반하여 액상화된 제3 혼합물을 마련하는 제4 단계; 및 제4 혼합물의 총 중량에 대하여 제2 혼합물 80 내지 95중량%와 제3 혼합물 5 내지 20중량%를 2 내지 3시간 동안 교반하여 제4 혼합물을 마련하는 제5 단계; 를 포함하는 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 제4 단계에서, 제3 혼합물은 액상 규산 소다 100중량부에 대하여 숯 15 내지 25중량부를 혼합하여 마련할 수 있고, 상기 숯은, 참나무를 800℃ 진공에서 연소하여 마련되는 막대 형태의 조직을 갖는 제1 숯 분말 20 내지 50중량%, 및 소나무를 800℃ 진공에서 연소하여 마련되는 구 형태의 조직을 갖는 제2 숯 분말 50 내지 80중량%를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 제4 단계에서, 제3 혼합물은 액상 규산 소다 100중량부에 대하여 숯 40 내지 80중량부를 혼합하여 마련할 수 있고, 상기 숯은, 참나무를 800℃ 진공에서 연소하여 마련되는 막대 형태의 조직을 갖는 제1 숯 분말 10 내지 35중량%, 소나무를 800℃ 진공에서 연소하여 마련되는 구 형태의 조직을 갖는 제2 숯 분말 25 내지 45중량%, 및왕겨를 1,500℃ 진공에서 연소하여 마련되는 제3 숯 분말 20 내지 45중량%; 를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물에 따르면, 팽창 질석, 숯 및 액상 규산 소다로 이루어지므로 인체에 무해한 친환경적 조성물이고, 팽창 질석과 숯에 의해 습도 조절 기능, 항균성 및 탈취성 등의 다양한 기능적 특성을 가질 수 있으며, 다공질로 된 팽창 질석에 숯이 결합된 상태로 송진 분말이 팽창 질석과 숯의 틈새를 채우게 되어, 이 친환경 불연성 조성물을 이용하여 공업용 제품을 성형하면 부피 대비 경량이고 불연성을 가지면서도 기존의 불연성 조성물로 이루어진 제품 대비 우수한 압축 강도를 갖는 공업용 제품을 제조할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 이렇게 제조된 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물을 친환경과 불연성이 요구되는 패널과 같은 다양한 종류의 공업용 제품의 재료로 사용할 수 있다.

또한, 본 실시 예의 친환경 불연성 조성물로 제조된 공업용 제품을 분쇄하여 액상화시키면 다시 다른 공업용 제품의 재료로 활용할 수 있어 자원의 재활용에도 유리하고 환경 보호에도 유리하다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 사용되는 팽창 질석을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 사용되는 송진 분말을 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 사용되는 제3 숯 분말이 분쇄되기 전의 상태를 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.

덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물의 제조 방법을 도시한 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 사용되는 팽창 질석을 나타낸 사진이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 사용되는 송진 분말을 나타낸 사진이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 사용되는 제3 숯 분말이 분쇄되기 전의 상태를 나타낸 사진이다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물을 제조하는 방법을 설명한다.

종래의 공업용 패널 제작용 조성물 중 일부는 강도를 보강하기 위해 결합제로 액상 규산 소다를 사용한다.

그러나, 액상 규산 소다는 그 특성 상 흐름성이 좋지 않아 원료 배합시 균일한 배합이 어려워 일정 량 이상을 과다하게 투입하면 한쪽에 뭉쳐지거나 덩어리가 지는 등의 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해소하기 위해, 본 실시 예에서는 액상 규산 소다 중 일부를 송진 분말과 알코올로 이루어진 제1 혼합물로 대체하여 후술하는 팽창 질석 간의 결합제로 사용할 수 있다.

이를 위해, 제1 혼합물은 먼저 송진 분말을 300 내지 325메쉬로 분쇄하고, 분쇄한 송진 분말 50 내지 70중량%와 알코올 30 내지 50중량%를 혼합하여 마련하는 제1 단계를 진행하여 마련할 수 있다(S1).

이때, 송진 분말과 알코올의 혼합 온도가 높으면 알코올이 기화될 수 있으므로, 제1 단계는 상온에서 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 분쇄한 송진 분말의 크기가 300메쉬 미만인 경우 친환경 불연성 조성물을 공업용 제품으로 성형한 후 송진 분말의 입자 중 일부가 공업용 제품의 표면에 노출될 수 있어 시각적으로 보기에 좋지 않게 되는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 분쇄한 송진 분말의 크기가 325메쉬를 초과하면 분산성이 저하되어 제1 혼합물의 균질성이 저하되고 이에 후술하는 제2 혼합물의 액상화가 제대로 이루어지지 않게 되어 송진 분말의 결합력이 저하될 수 있고 결과적으로 친환경 불연성 조성물의 압축 강도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 송진 분말은 액상화되면 접착력 및 결합력이 우수한 천연 소재로서, 인체에 무해하고, 인접한 팽창 질석의 틈새에 위치하여 팽창 질석 간의 결합력을 높임으로써 친환경 불연성 조성물의 압축 강도를 크게 향상시키는 작용을 하게 된다.

또한, 이와 같이 기존의 액상 규산 소다 중 일부를 송진 분말로 대체하여 사용하면, 액상 규산 소다가 갖는 흐름성 저하의 문제가 최소화되어 원료 배합시 배합이 원활해질 수 있고, 조해성(deliquescence)이 해소되어 백화 현상이 크게 줄어 들게 된다.

이에 친환경 불연성 조성물로 공업용 제품을 성형시 정량 투입을 원활하게 할 수 있어서 공업용 제품의 성형 시간을 상대적으로 단축시키고 제작 비용 및 제작 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 송진 분말은 방수성이 우수한 물질이므로 본 실시 예의 친환경 불연성 조성물로 패널과 같은 공업용 제품을 제조할 때 완성된 공업용 제품에 우수한 방수성을 부여할 수 있다.

제1 혼합물에서, 송진 분말의 함량이 50중량% 보다 적으면 팽창 질석 간의 결합력이 낮아져 친환경 불연성 조성물의 압축 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

다만, 송진은 기화성 물질이므로, 본 발명의 불연성을 일정 수준으로 유지하기 위해서는 송진 분말의 함량이 70중량%를 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 제1 혼합물에서 알코올의 함량이 30중량% 보다 적으면 제1 혼합물 배합시 혼합이 제대로 되지 않아 송진 분말 중 일부가 녹지 않은 채로 있을 수 있어 균질성이 저하될 수 있다.

또한, 알코올의 함량이 50중량%를 초과하면 상대적으로 송진 분말의 함량이 적어지므로 앞서 설명한 대로 압축 강도가 저하되는 문제가 발생하게 된다.

다음으로 팽창 질석을 마련하고 분쇄하는 제2 단계(S2)를 진행할 수 있다.

제2 단계를 진행하기 위해서는, 먼저 질석(Vermiculite)을 1,000 내지 1,100℃에서 급격히 가열하여 약 20배까지 팽창되도록 한다.

이에 질석을 수 많은 구멍을 갖는 다공질의 소재로 변형되도록 하여 친환경 불연성 조성물의 주성분이 되는 팽창 질석을 마련할 수 있다.

이때, 질석을 1,000℃ 보다 더 낮은 온도에서 소성하면 질석 중 일부가 소성이 덜 되어 마련된 팽창 질석의 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 질석을 1,100℃ 보다 더 높은 온도에서 소성하면 질석 입자가 푸석거리거나 바스러질 수 있으며, 원료 배합시 질석 가루가 날리거나 일부가 덩어리로 뭉쳐지는 문제 등이 발생할 수 있다.

그리고, 제2 단계를 마친 팽창 질석을 20 내지 25메쉬 크기의 입자로 분쇄한다.

분쇄한 팽창 질석의 크기가 20메쉬 미만인 경우 친환경 불연성 조성물을 공업용 제품으로 성형한 후 질석 입자가 공업용 제품의 표면에 노출되어 시각적으로 보기에 좋지 않게 되는 문제가 발생할 수 있고, 분쇄한 팽창 질석의 크기가 25메쉬를 초과하면 원료 배합시 혼합이 어려워 이하 제3 단계에서 제2 혼합물의 액상화가 제대로 이루어지지 않게 되는 문제가 발생할 수 있다.

만약 제2 혼합물 마련시 액상화가 제대로 되지 않으면 친환경 불연성 조성물을 이용하여 공업용 제품을 성형시 가공성이 현저히 낮아지기 때문에, 본 실시 예의 친환경 불연성 조성물을 이용하여 공업용 제품을 가공하더라도 완성된 제품이 원하는 형상대로 제대로 형성되지 못하거나 그 품질이 현저히 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

한편, 이렇게 질석을 팽창시키는 제2 단계는 질석을 매우 높은 온도에서 일정 시간 동안 가열하는 공정이기 때문에, 이 과정에서 질석 내에 있던 라돈 등의 이물질 및 각종 세균 등이 모두 제거되는 정제 작용이 함께 이루어질 수 있다.

이와 같이 정제되면서 동시에 팽창이 이루어진 팽창 질석은 부피 대비 경량이고, 천연 재료로서 인체에 무해하고 친환경적인 소재이다.

또한, 상기 팽창 질석은 1급의 우수한 불연성을 가지고 있으며, 다공질의 구조로서 흡수 능력이 좋기 때문에 내열재의 재료 또는 방음재의 재료 등으로 널리 이용될 수 있다.

또한, 건축재로 활용하는 경우, 화재 발생시 건축재에 포함된 팽창 질석이 더 크게 팽창하면서 공기의 흐름을 차단하는 역할을 하게 되어 불길의 확산을 효과적으로 방지할 수 있고, 화학적으로 중성이어서 유독 가스의 발생 위험 또한 적은 특성을 가지게 된다.

다음으로, 제2 단계에서 분쇄한 팽창 질석을 주성분으로 하여 액상화된 제2 혼합물을 마련하는 제3 단계를 진행한다(S2).

이러한 제3 단계는 팽창 질석 100중량부에 대하여 제1 혼합물 5 내지 30중량부를 혼합하고 100℃에서 1 내지 2시간 동안 교반하여 제2 혼합물을 마련하게 된다.

이때, 제1 혼합물의 함량이 5중량부 보다 적으면 송진 분말의 결합력이 충분하지 않아 조성물의 강도가 저하될 수 있다.

또한, 상대적으로 팽창 질석의 함량이 많아져 제2 혼합물 마련시 액상화가 제대로 되지 않거나 팽창 질석 중의 일부가 국부적으로 뭉쳐지게 되는 등 제2 혼합물의 균질성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 균질성의 문제는 결과적으로 친환경 불연성 조성물의 품질 및 압축 강도를 저하시키는 원인으로 작용할 수 있다.

또한, 제1 혼합물의 함량이 30중량부를 초과하면 상대적으로 팽창 질석의 함량이 적어지면서 팽창 질석의 여러 가지 유익한 특성 및 효과가 제대로 구현되지 못할 수 있다.

이러한 제2 혼합물은, 제1 혼합물과 팽창 질석을 혼합기에 동시에 투입하여 혼합한 후, 이 혼합물을 100℃에서 1 내지 2시간 동안 교반하고 자연 냉각하는 과정을 거쳐 형성할 수 있다.

이때 팽창 질석과 제1 혼합물의 교반 및 자연 냉각 과정은 바람직하게 5회를 반복할 수 있는데, 이는 친환경 불연성 조성물로 공업용 패널 등을 제작할 때의 작업성을 향상시키기 위해 제2 혼합물의 점도를 유동성이 적절히 유지되는 수준까지 높이고 후술하는 제3 혼합물과의 반응성 또한 향상시키기 위해서이다.

만약 팽창 질석과 제1 혼합물의 교반 및 자연 냉각 과정을 4회 이하로 반복하면 제2 혼합물의 점도가 유동성이 충분한 수준까지 상승하지 못하여 결과적으로 제3 혼합물과의 반응성이 저하되고 친환경 불연성 조성물의 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 이러한 팽창 질석과 제1 혼합물의 교반 및 자연 냉각 과정은 6회 이상 반복하더라도 효과 상의 차이가 크지 없기 때문에 바람직하게는 5회만 반복하게 된다.

다음으로, 숯을 200 내지 325메쉬로 분쇄하고, 무기질 바인더의 역할을 하는 액상 규산 소다(규산 나트륨, Sodium Silicate)와 분쇄한 숯을 교반하여 액상화된 제3 혼합물을 마련하는 제4 단계를 진행한다(S4).

제3 혼합물은 제2 혼합물에서 팽창 질석의 구멍과 팽창 질석 사이사이의 공간을 채워 친환경 불연성 조성물의 강도를 높이는 작용을 할 수 있다.

이때, 분쇄한 숯의 크기가 200메쉬 미만인 경우 친환경 불연성 조성물을 공업용 제품으로 성형한 후 숯 입자가 공업용 제품의 표면에 노출되어 시각적으로 보기에 좋지 않게 되는 문제가 발생할 수 있고, 분쇄한 숯의 크기가 325메쉬를 초과하면 액상 규산 소다와 제대로 혼합되지 않고 일부가 뭉치거나 덩어리가 지는 등의 문제가 발생할 수 있다.

이에 제3 혼합물이 팽창 질석의 구멍과 팽창 질석 사이사이의 공간을 제대로 채우지 못하여 결과적으로 친환경 불연성 조성물의 균일성 및 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

상기 숯은 천연 소재로서 인체에 무해하고 친환경적이며, 습도 조절 기능이 뛰어나고, 우수한 항균성, 살균성 및 탈취성을 가지며, 원적외선을 방사하는 효과 등을 기대할 수 있다.

또한, 이러한 숯은 다양한 나무를 원료로 할 수 있으며, 바람직하게는 참나무와 소나무로 이루어진 원료로부터 마련할 수 있다.

본 실시 예에서, 이러한 숯은 서로 다른 조직을 갖는 2가지 종류의 숯 분말을 포함할 수 있으며 더 구체적으로는 크고 길쭉한 막대 형태의 조직을 갖는 제1 숯 분말과 상대적으로 작고 둥글둥글한 구 형태의 조직을 갖는 제2 숯 분말을 포함할 수 있다.

제1 숯 분말은 참나무를 800℃ 진공에서 연소하여 마련할 수 있고 상대적으로 더 단단한 강도를 가지며, 제2 숯 분말은 소나무를 800℃ 진공에서 연소하여 마련할 수 있다.

이때, 제2 숯 분말은 제3 혼합물의 점도를 걸쭉한 상태로 유지하여 제2 혼합물과의 배합시 균질성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.

그리고, 제2 숯 분말은 서로 밀접하여 있는 제1 숯 분말의 사이마다 마련되는 틈새에 채워져 제3 혼합물의 밀도를 높임과 동시에 숯이 액상 규산 소다와 잘 결합되도록 하는 결합제의 역할을 한다.

이에 본 실시 예와 같이 제1 숯 분말과 제2 숯 분말로 숯을 구성하여 제3 혼합물을 마련하면 결과적으로 본 실시 예의 친환경 불연성 조성물의 균질성, 압축 강도 및 가공성을 더욱 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 실시 예에서와 같이, 숯이 제1 숯 분말과 제2 숯 분말로 이루어지는 경우, 제3 혼합물에서 숯의 함량은 액상 규산 소다 100중량부에 대하여 15 내지 25중량부로 한정될 수 있다.

그리고, 숯은 바람직하게 제1 숯 분말 20 내지 50중량%와 제2 숯 분말 50 내지 80중량%를 포함할 수 있다.

이때, 제1 숯 분말의 함량이 20중량% 미만이면 전반적으로 숯이 제공하는 강도가 저하될 수 있고 상대적으로 제2 숯 분말의 함량이 늘어나는데 제2 숯 분말의 재료가 되는 소나무는 불에 상대적으로 약한 물질이므로 본 실시 예의 불연성을 일정 수준으로 유지하기 위해서는 제1 숯 분말의 함량을 20 중량% 이상으로 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 제1 숯 분말의 함량이 50중량%를 초과하면 제1 숯 분말 사이의 틈새를 제2 숯 분말이 완전히 채우지 못하여 제3 혼합물의 균질성이 저하되며 이에 본 실시 예의 친환경 불연성 조성물로 공업용 제품을 성형할 때 압축이 제대로 되지 않는 문제가 발생할 수 있다.

한편, 다른 예로서, 제3 혼합물은 필요시 숯이 제1 및 제2 숯 분말 이외에 제3 숯 분말을 더 혼합하고 교반하여 마련할 수 있다.

이때, 제3 혼합물은 액상 규산 소다 100중량부에 대하여 숯 40 내지 80중량부를 혼합하여 마련할 수 있다.

숯의 함량이 40중량부 보다 적으면 결합력이 약해져 조성물의 강도가 저하되고, 숯의 기능적 특성인 우수한 습도 조절 기능, 항균성, 살균성 및 탈취성이 제대로 구현되지 못할 수 있다.

또한, 이러한 제3 혼합물은 액상 규산 소다 100중량부에 대하여 제1 숯 분말 10 내지 35중량, 제2 숯 분말 25 내지 45중량% 및 제3 숯 분말 20 내지 45중량%를 2 내지 3시간 동안 교반하여 마련할 수 있다.

상기 제3 숯 분말은 왕겨를 1,500℃ 진공에서 연소하여 마련할 수 있다.

상기 왕겨는 가격이 저렴하고 원적외선 방출능이 있는 친환경적 재료로서 인체에 무해한 특징을 가진다.

또한, 왕겨로부터 마련된 제3 숯 분말은 무기질 바인더의 역할을 하는 액상 규산 소다와 혼합이 잘 되는 이점이 있다.

이에 제3 숯 분말은 액상 규산 소다와 반응시 경화제로 작용하게 되므로, 이에 친환경 불연성 조성물의 불연성을 더 향상시키고 강도를 더 높이는 역할을 할 수 있다.

제3 숯 분말의 함량이 20중량% 보다 적으면 이러한 제3 숯 분말의 효과가 제대로 구현되지 않을 수 있고, 제3 숯 분말의 함량이 45중량%를 초과하면 친환경 불연성 조성물의 결합력이 약해질 수 있다.

또한, 위의 과정을 거쳐 얻어진 제1 내지 제3 숯 분말은 5차례의 파쇄 작업을 거친 후 액상 규산 소다와 혼합하는 것이 바람직하다.

이때, 파쇄 작업을 5차례 보다 적게 반복하면 제3 혼합물의 균질성이 저하되고 액상 규산 소다의 접착력도 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 도 5에서와 같이, 필요시 이와 같이 마련된 제3 혼합물은 후 공정으로 압연기에서 롤러를 이용하여 2 내지 3mm 두께로 로울링하며 가압하는 작업(S6)을 추가적으로 3회 정도 반복할 수 있다.

이러한 작업을 통해, 제3 혼합물에 포함된 제1 내지 제3 숯 분말이 제3 혼합물 전체에 골고루 퍼지게 되면서 접착력이 좋아지게 되고, 결과적으로 조성물의 강도가 향상될 수 있다.

다음으로, 제2 혼합물과 제3 혼합물을 혼합하여 본 발명의 친환경 불연성 조성물인 제4 혼합물을 마련하는 제5 단계를 진행한다(S5).

이때, 제4 혼합물은 제4 혼합물의 총 중량에 대하여 제2 혼합물 80 내지 95중량%와 제3 혼합물 5 내지 15중량%를 2 내지 3시간 교반하여 마련할 수 있다.

제2 혼합물에 포함된 팽창 질석은 다공질의 구조로서, 제1 혼합물의 송진 분말이 팽창 질석의 구멍과 팽창 질석 사이사이의 공간들 중 일부를 채운 상태인데, 제2 혼합물과 제3 혼합물을 교반하면, 제3 혼합물이 제2 혼합물의 팽창 질석 사이사이의 빈 나머지 공간들을 채우면서 압축 강도가 크게 향상된 제4 혼합물을 형성하게 된다.

이때, 제3 혼합물의 함량이 5중량% 보다 적으면 제2 혼합물의 빈 공간 중 일부가 채워지지 않아 제4 혼합물의 강도가 저하될 수 있다.

또한, 제3 혼합물의 함량이 15중량% 보다 많으면 제2 혼합물의 빈 공간을 모두 채우고도 제3 혼합물 중 일부가 남게 되어 제4 혼합물의 균질성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

더불어, 이 경우, 액상 규산 소다의 함량이 증가하여 원료 배합시 균일한 배합이 어려워지면서 제4 혼합물에서 일부 성분이 한쪽에 뭉쳐지거나 덩어리가 지는 등의 문제가 발생할 수 있다.

또한, 본 실시 예에서는 모든 성분을 동시에 혼합하여 최종 제품인 제4 혼합물을 한 번에 마련하는 것이 아니라, 송진 분말과 알코올을 혼합하여 송진 분말이 균질하게 제1 혼합물을 마련하고, 이 제1 혼합물에 팽창 질석을 혼합하여 팽창 질석이 균질화게 액상화된 제2 혼합물을 마련하고, 액상 규산 소다와 잘게 분쇄한 숯을 혼합하여 숯이 균질하게 된 액상화된 제3 혼합물을 마련하여, 이 제3 혼합물에 제2 혼합물을 혼합하여 팽창 질석의 사이사이마다 숯이 채워지면서 균질하고 각 성분 간의 결합력이 우수하여 높은 강도를 제공할 수 있는 제4 혼합물을 마련할 수 있게 된다.

따라서, 각 성분이 갖는 유익한 효과들은 모두 취하면서 각 성분이 혼합하면서 발생 가능한 문제점은 최소화할 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니다. 따라서, 청구 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

S1: 송진 분말과 알코올을 혼합하여 제1 혼합물을 마련하는 제1 단계
S2: 팽창 질석을 마련하고 분쇄하는 제2 단계
S3: 제1 혼합물과 팽창 질석을 교반하여 제2 혼합물을 마련하는 제3 단계
S4: 액상 규산 소다와 숯을 혼합하여 제3 혼합물을 마련하는 제4 단계
S5: 제2 혼합물과 제3 혼합물을 혼합하여 제4 혼합물을 마련하는 제5 단계
S6: 제3 혼합물을 로울링하며 가압하는 단계

Claims (4)

1. 삭제
2. 300 내지 325메쉬로 분쇄한 송진 분말 50 내지 70중량%와 알코올 30 내지 50중량%를 상온에서 혼합하여 제1 혼합물을 마련하는 제1 단계;
   질석을 1,000 내지 1,100℃에서 가열하여 20배 팽창된 다공질의 팽창 질석을 마련하고, 이 팽창 질석을 20 내지 25메쉬로 분쇄하는 제2 단계;
   분쇄한 팽창 질석 100중량부에 대하여 제1 혼합물 5 내지 30중량부를 혼합하고, 100℃에서 1 내지 2시간 교반하고 자연 냉각하는 과정을 5회 반복하여 제1 혼합물의 송진 분말이 팽창 질석의 구멍과 팽창 질석 사이사이의 공간 중 일부를 채우도록 하여 액상화된 제2 혼합물을 마련하는 제3 단계;
   액상 규산 소다와, 상기 액상 규산 소다 100중량부에 대하여 200 내지 325메쉬로 분쇄한 숯을 혼합하고 2 내지 3시간 동안 교반하여 액상화된 제3 혼합물을 마련하는 제4 단계; 및
   제4 혼합물의 총 중량에 대하여 제2 혼합물 80 내지 95중량%와 제3 혼합물 5 내지 20중량%를 혼합하고 2 내지 3시간 동안 교반하여 제3 혼합물이 팽창 질석의 구멍과 팽창 질석 사이사이의 공간 중 송진 분말에 의해 채워지지 않은 나머지 빈 부분들을 모두 채우도록 하여 제4 혼합물을 마련하는 제5 단계; 를 포함하고,
   제4 단계에서, 제3 혼합물은 액상 규산 소다 100중량부에 대하여 숯 15 내지 25중량부를 혼합하여 마련하고,
   상기 숯은, 참나무를 800℃ 진공에서 연소하여 마련되는 크고 길쭉한 막대 형태의 조직을 갖는 제1 숯 분말 20 내지 50중량%, 및 소나무를 800℃ 진공에서 연소하여 마련되며 제1 숯 분말에 비해 상대적으로 작고 둥글둥글한 구 형태의 조직을 갖는 제2 숯 분말 50 내지 80중량%를 포함하고, 제2 숯 분말이 서로 밀접하여 있는 제1 숯 분말 사이사이의 틈새를 채우도록 하는 것을 특징으로 하는 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물의 제조 방법.
3. 300 내지 325메쉬로 분쇄한 송진 분말 50 내지 70중량%와 알코올 30 내지 50중량%를 상온에서 혼합하여 제1 혼합물을 마련하는 제1 단계;
   질석을 1,000 내지 1,100℃에서 가열하여 20배 팽창된 다공질의 팽창 질석을 마련하고, 이 팽창 질석을 20 내지 25메쉬로 분쇄하는 제2 단계;
   분쇄한 팽창 질석 100중량부에 대하여 제1 혼합물 5 내지 30중량부를 혼합하고, 100℃에서 1 내지 2시간 교반하고 자연 냉각하는 과정을 5회 반복하여 제1 혼합물의 송진 분말이 팽창 질석의 구멍과 팽창 질석 사이사이의 공간 중 일부를 채우도록 하여 액상화된 제2 혼합물을 마련하는 제3 단계;
   액상 규산 소다와, 상기 액상 규산 소다 100중량부에 대하여 200 내지 325메쉬로 분쇄한 숯을 혼합하고 2 내지 3시간 동안 교반한 후, 압연기에서 롤러를 이용하여 2 내지 3mm 두께로 로울링하여 가압하는 과정을 3회 반복하여 액상화된 제3 혼합물을 마련하는 제4 단계; 및
   제4 혼합물의 총 중량에 대하여 제2 혼합물 80 내지 95중량%와 제3 혼합물 5 내지 20중량%를 혼합하고 2 내지 3시간 동안 교반하여 제3 혼합물이 팽창 질석의 구멍과 팽창 질석 사이사이의 공간 중 송진 분말에 의해 채워지지 않은 나머지 빈 부분들을 모두 채우도록 하여 제4 혼합물을 마련하는 제5 단계; 를 포함하고,
   제4 단계에서, 제3 혼합물은 액상 규산 소다 100중량부에 대하여 숯 40 내지 80중량부를 혼합하여 마련하고,
   상기 숯은, 참나무를 800℃ 진공에서 연소하여 마련되는 크고 길쭉한 막대 형태의 조직을 갖는 제1 숯 분말 10 내지 35중량%, 소나무를 800℃ 진공에서 연소하여 마련되며 제1 숯 분말에 비해 상대적으로 작고 둥글둥글한 구 형태의 조직을 갖는 제2 숯 분말 25 내지 45중량%, 및 왕겨를 1,500℃ 진공에서 연소하여 마련되는 제3 숯 분말 20 내지 45중량%; 을 포함하고, 제2 숯 분말이 서로 밀접하여 있는 제1 숯 분말 사이사이의 틈새를 채우도록 하고,
   상기 제1 내지 제3 숯 분말이 5차례의 파쇄 작업을 거친 후 액상 규산 소다와 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물의 제조 방법.
4. 제2항 또는 제3항의 제조 방법에 의해 제조된 습도 조절이 용이한 친환경 불연성 조성물.

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