KR102140616B1 - 천연물질을 활용한 친환경 기능성 컬러 블럭 및 그 제조방법 - Google Patents

천연물질을 활용한 친환경 기능성 컬러 블럭 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 기술은 천연물질이 함유된 기능성 컬러 블럭에 관한 것으로, 석고 55~61 중량%와 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 수용액 39~45 중량%를 혼합하여 조성된 모원료 100 중량부에 대해 황토 1~30 중량부, 바잘트섬유 2~10 중량부, 닥섬유 2~10 중량부, 구문초 추출물 1~30 중량부, 피톤치드 1~30 중량부 및 숯 1~30 중량부가 혼합되어 형성된 베이스층을 포함하는 컬러 블럭을 제공할 수 있다.

Description

천연물질을 활용한 친환경 기능성 컬러 블럭 및 그 제조방법{ECO-FRIENDLY FUNCTIONAL COLOR BUILDING BLOCK USING NATURAL MATERIALS BUILDING BLOCKS AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 건축 자재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천연물질을 활용한 친환경 기능성 컬러블럭 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트는 시멘트를 모래, 자갈, 물과 함께 혼합해서 만든 복합재료로서 목재나 강재에 비하여 물에 대한 저항력이 크며 다양한 형태와 치수로 가공이 용이하여 지구상에서 가장 널리 사용되는 건축 자재이다.
근래에 들어 국민소득의 증가로 주변 환경에 대한 인식이 제고되면서 각종 토목 및 건축용 구조물들의 회색 일변도의 규격화, 획일화된 기존의 틀에서 벗어나 다양한 컬러 및 디자인을 부여하여 도시 미관을 개선하는 데 많은 투자가 이루어지고 있으며, 각종 사회복지를 위한 기반시설 및 스포츠레저, 생활체육 문화에 대한 국민적 관심과 요구가 급증함에 따라 다양한 칼라 및 형태의 보도블럭, 자전거 전용도로, 버스 전용차로, 해안제방 및 시설물, 공원산책로 시설 등 도료 수요 시장이 급성장하고 있는 추세이다.
이와 같이, 콘크리트 제품의 미관에 대한 수요자의 요구는 급속도로 변화하고 있으나 기존 제품으로 이러한 요구를 충족하기에는 한계가 있었다.
한편, 주택이나 건축물의 실내에는 벽면 혹은 칸막이 벽면에 무늬가 표현된 벽지 혹은 타일 등을 부착 설치하여 인테리어를 하고 있으며, 시멘트와 각종 접착제를 이용한 벽지 및 바닥재 등에서 발생하는 포름알데하이드에 의한 "새집 증후군"이 이슈화됨에 따라서 천연물질을 이용한 건축재료에 대한 관심이 높아짐에 따라서 그 효능이 잘 알려진 황토를 이용하여 구들장, 벽돌 및 몰탈 등 다양한 제품이 개발되고 있다.
따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 천연물질을 활용한 친환경 기능성 컬러 블럭 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 천연염료를 사용한 착색 및 발색이 용이한 컬러 블럭 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 석고 55~61 중량%와 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 수용액 39~45 중량%를 혼합하여 조성된 모원료 100 중량부에 대해 황토 1~30 중량부, 바잘트섬유 2~10 중량부, 닥섬유 2~10 중량부, 구문초 추출물 1~30 중량부, 피톤치드 1~30 중량부 및 숯 1~30 중량부가 혼합되어 형성된 베이스층을 포함하는 컬러 블럭을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 베이스층은 상기 모원료 100 중량부에 대해 젤라틴 섬유 1 ~ 30 중량부가 더 혼합될 수 있고, 상기 젤라틴 섬유에 함유된 젤라틴 성분과 상기 모원료에 함유된 젤라틴 성분은 서로 다른 분자량을 가질 수 있다. 상기 젤라틴 섬유는 금속탄산염 또는 허브 추출물을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 베이스층 상에 형성된 보호층을 더 포함할 수 있고, 상기 보호층은 세라믹 분말, 커피분말, 천연고무, 과산화수소수 및 물이 혼합된 혼합물을 이용하여 형성된 것일 수 있다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 천연착색염료, 젤라틴 및 물을 혼합하여 수용액을 형성하는 단계; 석고 55~61 중량%와 상기 수용액 39~45 중량%를 혼합하여 모원료를 형성하는 단계: 상기 모원료 100 중량부에 대해 황토 1~30 중량부, 바잘트섬유 2~10 중량부, 닥섬유 2~10 중량부, 구문초 추출물 1~30 중량부, 피톤치드 1~30 중량부 및 숯 1~30 중량부가 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 혼합물을 성형하여 베이스층을 형성하는 단계를 포함하는 컬러 블럭 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 혼합물을 형성하는 단계에서, 상기 모원료 100 중량부에 대해 젤라틴 섬유 1~30 중량부가 더 혼합될 수 있고, 상기 젤라틴 섬유에 함유된 젤라틴 성분과 상기 모원료에 함유된 젤라틴 성분은 서로 다른 분자량을 가질 수 있다. 상기 젤라틴 섬유는 금속탄산염 또는 허브 추출물을 포함할 수 있고, 상기 금속탄산염 또는 허브 추출물이 함유된 젤라틴 섬유는, 젤라틴과 물이 혼합된 젤라틴 수용액을 형성하는 단계; 상기 젤라틴 수용액에 금속탄산염 또는 허브 추출액을 혼합하여 젤라틴 섬유 형성용 혼합물을 형성하는 단계; 및 전기방사법을 이용하여 상기 젤라틴 섬유 형성용 혼합물로 젤라틴 섬유를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 베이스층을 형성하는 단계 이후, 세라믹 분말, 커피분말, 천연고무 및 물이 혼합된 보호층 형성용 혼합물을 형성하는 단계; 상기 베이스층 표면에 상기 보호층 형성용 혼합물을 도포하여 보호층을 형성하는 단계; 상기 보호층에 과산화수소수를 도포하여 상기 보호층 내에 미세 기공을 형성하는 단계; 및 상기 미세 기공이 형성된 보호층을 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 컬러 블럭은 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 수용액을 이용하여 모원료를 생성함으로써, 컬러 블럭의 강도를 향상시킬 수 있고, 공정간 경화 속도를 용이하게 제어할 수 있으며, 우수한 착색 및 발색 특성이 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 컬러 블럭은 모원료에 구문초 추출물, 바잘트섬유, 닥섬유, 피톤치드, 황토 및 숯을 혼합하여 줌으로써 모기와 같은 병해충의 침입을 방지할 수 있고, 강도 및 흡음력이 우수하며, 습도 조절기능을 갖춰 각종 환경질환을 예방할 수 있고, 우수한 탈취효과를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 블럭을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 블럭의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 블럭을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 블럭의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러 블럭을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러 블럭의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 블럭을 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 블럭은 석고 55~61 중량%와 천연착색염료를 포함하는 수용액 39~45 중량%를 혼합하여 조성된 모원료를 바탕으로 형성된 베이스층(100)을 포함할 수 있다. 베이스층(100)은 다공질 구조를 가질 수 있으며, 수용액은 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 것일 수 있다.
모원료에서 수용액은 베이스층(100)의 강도 증진, 경화 속도 조절, 착색 및 발색 특성 향상을 위한 것으로, 물 100 중량부에 대해 천연착색염료 10~30 중량부 및 젤라틴 10~50 중량부로 혼합된 것일 수 있다.
천연착색염료는 수용액과 믹싱이 용이하도록 수용성 착색 조성물일 수 있다. 일반적으로, 천연착색염료는 천연재료로 이루어져서 유해물질이 배출되지 않고 각종 약리작용까지 제공하는 특성을 지니고 있으나, 피사체와의 결합력이 부족하여 착색 및 발색 특성이 저하되는 문제점도 지니고 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1실시예에 따른 천연착색염료는 우수한 착색 및 발색 특성을 확보하기 위해 천연염료와 더불어서 천연 매염제가 함유된 수용성 착색 조성물로 구성될 수 있다. 천연염료는 쪽, 기린초, 소목, 울금, 정향, 꼭두서니, 황벽, 감, 호두껍질, 오배자 등의 한방염료를 사용할 수 있으며, 상술한 물질들 중에서 선택된 어느 하나를 단독으로 사용하거나, 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 천연 매염제는 식물성 잿물, 식물성 탄닌, 수피, 사과 과즙, 오미자 과즙, 금속성분이 함유된 경수, 인간을 포함한 동물성 소변 등을 사용할 수 있으며, 상술한 물질들 중 어느 하나를 단독으로 사용하거나, 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
수용액에 혼합된 젤라틴은 석고와 반응하여 베이스층(100)의 강도를 증가시킬 수 있다. 이는, 젤라틴이 석고와 반응하여 석회처리됨에 따라 젤라틴이 물과 반응하여 형성된 결과물보다 강도가 더 향상된 결과물을 생성하기 때문이다. 또한, 수용액에서 젤라틴의 농도, 온도, pH에 따라 모원료를 기초로 제작된 제품의 경화 시간을 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, 수용액에서 젤라틴은 천연착색염료에 대한 기저물질로 작용하기 때문에 천연착색염료가 1차적으로 젤라틴에 착색되어 착색 및 발색 특성을 향상시킬 수 있고, 천연착색염료가 모원료 및 모원료를 포함하는 혼합물에 착색되는 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 수용액에서 젤라틴은 천연착색염료의 점성 및 경화 속도를 조절하는 역할을 수행할 수 있다. 참고로, 소정의 천연재료에서 추출된 천연염료를 이용하여 모원료 및 모원료를 포함하는 혼합물을 착색시키기 위해서는 통상적으로 수 내지 수십일의 숙성기간을 필요로 하고, 천연염료에 기인하여 경화 및 건조에도 수 내지 수십일의 기간이 필요하다는 단점이 있다. 그러나, 본 발명의 제1실시예에서는 젤라틴을 이용함으로서 별도의 숙성기간을 필요로하지 않으며, 경화 및 건조시간은 현저히 감소시킬 수 있고, 젤라틴이 천연착색염료의 기저물질로 작용하여 천연착색염료의 착색 및 발색 특성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
모원료에서 석고가 55 중량% 미만의 경우에는 경화가 늦으며, 상대적으로 수분 함량이 높기 때문에 성형시 마감 효율이 떨어지고, 제품 완성시 강도가 떨어질 수 있다. 아울러, 다공성 물질의 기능성 유지를 위한 기공의 구현이 어려울 수 있다. 반면, 모원료에서 석고가 61 중량%를 초과하는 경우에는 경화 속도가 너무 빠르기 때문에 성형 작업이 어려우며, 표면 기포의 제거가 어려워 완성 시 불량률이 증가할 수 있다. 아울러, 다공성 물질의 기능성 유지를 위한 기공이 작아져 기능성이 저하될 수 있다.
모원료에서 수용액이 39중량% 미만인 경우에는 석고가 61중량% 초과시와 동일한 현상이 발생할 수 있고, 수용액이 45 중량%를 초과하는 경우에는 석고가 55중량% 미만시와 동일한 현상이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 블럭의 베이스층(100)은 모원료 100 중량부에 대해 하나 이상의 기능성 천연물질이 더 혼합되어 형성된 것일 수 있다. 구체적으로, 베이스층(100)은 모원료 100 중량부에 대해 황토 1~30 중량부, 바잘트섬유 2~10 중량부, 닥섬유 2~10 중량부, 구문초 추출물 1~30 중량부, 피톤치드 1~30 중량부 및 숯 1~30 중량부가 혼합된 혼합물로 형성된 것일 수 있다. 또한, 혼합물은 모원료 100 중량부에 대해 탄소섬유 20-40 중량부가 더 혼합된 것일 수 있다. 탄소섬유는 베이스층(100)의 강도를 증가시키고, 전자파를 포함하는 유해파를 차단하는 역할을 수행할 수 있다.
구문초는 펠라고늄(Pelargonium) 종에 속하며, 페니로얄민트 향과, 시트로넬라 향을 발산하며, 이 향이 지니고 있는 고유한 방향성질(INSECT REPELLENT PERFUME)을 통해 모기를 비롯한 각종의 해충들이 가까이 접근하지 못하도록 효과적으로 차단 및 퇴치하여 주는 효과가 있다. 구문초 추출물은 공지된 다양한 방법을 통해 추출할 수 있다. 예를 들어, 구문초 추출물은 구문초로부터 잎사귀를 분리하여 압착한 후, 고형분을 분리 및 제거하는 일련의 과정을 통해 얻을 수 있다. 구문초 추출물은 모원료 100 중량부에 대하여 1~30 중량부가 혼합될 수 있다. 구문초 추출물이 1 중량부 미만으로 혼합될 경우 성분 함량의 미달로 인하여 모기, 해충의 차단 및 퇴치효과가 저하될 수 있다. 또한, 구문초 추출물은 장미향을 발산하는 특징이 있으므로 기준치 범위 내에서 다량의 구문초 추출물을 혼합할 경우 방향제로서의 효과도 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에서는 구문초 추출물을 사용하는 경우를 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 변형예로써, 구문초 추출물 대신에 따른 종류의 허브 추출물 또는 에센스를 사용할 수도 있다.
바잘트섬유는 천연 현무암을 섬유화한 것으로 인장강도가 우수하고, 저밀도, 저열팽창성, 내열성, 화학적 안정성, 자기윤활성, 탄성, 흡음성의 특징을 갖고 있는 것으로, 화재에 강하고 인장도가 높아져 베이스층(100)이 쉽게 깨지는 단점을 보완할 수 있다. 바잘트섬유는 기존 유리섬유보다 성질이 우수하면서도 친환경적이므로 인테리어 마감재에 적합한 장점이 있다. 바잘트섬유는 모원료 100 중량부에 대하여 2~10 중량부가 혼합될 수 있다. 바잘트섬유가 2 중량부 미만으로 혼합되면 내열성, 강도가 저하되는 문제점이 있으며, 10 중량부를 초과할 경우 과도한 뭉침현상으로 균일하게 성형이 되지 않는 문제점이 있다. 즉, 바잘트섬유가 기준치 이상으로 함유되어 과도한 뭉침현상이 발생할 경우 성형이 균일하게 되지 못하므로 제품 생산에 어려움이 발생할 수 있다.
닥섬유는 한지의 원료가 되는 재료로써 성형성과 친환경성이 우수하여 한지의 느낌을 살리는 인테리어 기능의 향상과 습도 조절능력을 향상시킬 수 있고, 아토피 등 환경성 피부질환의 저항력을 향상시킬 수 있다. 닥섬유는 모원료 100 중량부에 대하여 2~10 중량부가 혼합될 수 있다. 닥섬유가 2 중량부 미만으로 혼합되면 습도 조절능력이 저하되는 문제점이 있으며, 10 중량부를 초과할 경우 바잘트섬유와 마찬가지로 과도한 뭉침현상으로 균일한 성형이 이루어지지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
피톤치드는 식물 주위의 미생물이나 병원균에 저항하기 위하여 방사하는 천연항균물질로 항균뿐만 아니라 스트레스완화, 면역기능향상, 중추신경 안정, 탈취 등의 효과가 있어 방향제, 아토피 치료제와 새집증후군에 따른 유해가스제거제 등에 사용될 수 있다. 피톤치드는 모원료 100 중량부에 대하여 1~30 중량부가 혼합될 수 있다. 상기 피톤치드가 1 중량부 미만으로 혼합되면 항균성 저하, 스트레스완화 기능 저하, 면역기능저하, 탈취 기능 저하 등의 단점이 발생할 수 있다.
황토는 주거공간에서 발생하는 각종유해 물질을 차단하며, 고유의 기능에 의해 제독력, 분해력, 제습력과 보습력 등 탈취, 정화작용을 비롯한 원적외선 방사와 불연재의 특성을 가지고 있으며, 효소성분에는 카탈라아제(katalase), 디페놀옥시다아제(Diphenol Oxydase), 사카라아제(Saccharase), 프로테아제(Protease) 등 총 4종의 효소성분의 기능성을 가지고 있다. 카탈라아제(katalase)는 독소인 과산화수소를 제거하는 역할을 한다. 인체에서 대사 작용 과정에서 발생한 독소가 노화현상을 일으키는데, 흙의 강한 흡수력으로 체내 독소인 과산화 지질이 중화 또는 희석되는 노화현상을 방지할 수 있다. 디페놀옥시다아제(Diphenol Oxydase)는 분자상의 산소를 이용하여 일어나는 산화반응을 촉매하는 역할을 한다. 생활이나 생체 구성 성분위 합성에 필요한 에너지를 얻는데 필수적이며, 생체내에서는 여러가지 유/무기화합물의 산화환원이 이루어지도록 한다. 사카라아제(Saccharase)수크로오스를 가수분해하여 클로코오스(포도당)과 프룩토오스를 만드는 효소이고, 프로테아제(Protease)는 단백질 속 질소가 무기화 될 때에 단백질을 아미노산으로 가수분해 하는 역할을 한다. 면역력 밖의 불필요한 암 등 기타 부패한 세포를 순식간에 분해, 파괴할 수 있다. 상술한 효소가 존재하는 황토는 원적외선을 발생시켜 혈액의 흐름을 촉진시키고, 발한작용을 촉진시키며, 생체에 쌓인 노폐물을 배설시키고, 중금속을 방출하는 효과가 있으며, 항균 및 방충효과와 함께 곰팡이의 번식을 막고 제습효과가 탁월한 장점이 있다. 또한, 화학적, 전기적 방사성 물질들의 원인인 공기오염 정화기능이 있으며, 포르말린과 같은 유해물질을 정화시키고, 담배연기나 악취 제거가 가능하며, 유해전자파 차단, 여과 기능, 습도조절이 가능한 장점이 있다. 상술한 다양한 효과를 내포하는 황토를 모원료에 혼합하여 줌으로써 황토 고유의 장점을 살려 기능성을 극대화시킬 수 있으며, 이를 위해 황토는 모원료 100 중량부에 대하여 1~30 중량부가 혼합될 수 있다. 황토가 1 중량부 미만으로 혼합되면 성분 함량의 미달로 인하여 황토가 갖는 다양한 효과를 나타낼 수 없다.
숯은 공기를 정화시켜 주고, 많은 양의 음이온을 방출시켜 부교감신경에 영향을 주어서 기분을 안정시키고 몸 긴장을 이완시켜주는 효과가 있으며, 원적외선을 방출시켜 혈액순환을 촉진시켜준다. 또한, 숯은 우수한 흡착력과 도전성, 축전성이 있어 전자파를 차단시켜주며, 악취를 흡착하는 효과가 있으며, 공기 정화 및 습도 조절이 가능하며, 항균 및 해독기능을 갖으며, 병충해의 침입을 방지해주고, 숙면과 피로회복에 도움을 주어 기력을 충전시켜주는 탁월한 효과가 있다. 상술한 기능을 갖는 숯을 모원료 100 중량부에 대하여 1~30 중량부가 혼합될 수 있으며, 이를 통해 공기정화, 방향 및 탈취효과, 병충해 방지, 전자파 흡수, 항균, 숙면과 피로회복 기능, 기력 충전, 음이온 발산 및 습도조절과 같은 기능성을 더욱 극대화 시킬 수 있다. 숯을 모원료에 혼합할 때, 숯이 1 중량부 미만으로 혼합되면 성분 함량의 미달로 인하여 숯이 갖는 다양한 효과를 나타낼 수 없다.
한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 블럭은 베이스층(100) 표면에 형성된 은나노코팅층을 더 포함할 수 있다. 은(銀)에는 약 650종류의 세균과 박테리아 및 곰팡이균 등에 대한 번식억제효과와 살균기능이 있다고 알려져 있으며, 은나노코팅층 우수한 항균작용, 탈취효과, 방수성과 함께 내구성과 내마모성을 향상시켜 제품의 수명을 연장시켜주는 장점이 있다. 따라서, 베이스층(100) 표면에 형성된 은나노코팅층을 통해 항균작용, 탈취효과, 방수성 등의 효과를 증대시키고, 제품의 수명을 연장시켜 줌으로써 제품의 유지보수 또는 재구매에 대한 부담을 덜어줄 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 블럭은 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 수용액을 이용하여 모원료를 생성함으로써, 컬러 블럭의 강도를 향상시킬 수 있고, 공정간 경화 속도를 용이하게 제어할 수 있으며, 우수한 착색 및 발색 특성이 구현할 수 있다.
또한, 모원료에 구문초, 바잘트섬유, 닥섬유, 피톤치드, 황토 및 숯을 혼합하여 줌으로써 모기와 같은 병해충의 침입을 방지할 수 있고, 강도 및 흡음력이 우수하며, 습도 조절기능을 갖춰 각종 환경질환을 예방할 수 있고, 탈취효과가 우수한 컬러 블럭을 제공할 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 블럭 제조방법의 일례에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 블럭의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 천연착색염료를 준비한다. 천연착색염료는 수용성 착색 조성물일 수 있으며, 착색 및 발색 특성을 확보하기 위해 천연 매염제를 포함할 수 있다.
천연착색염료는 물, 에탄올 및 천연 매염제를 충분한 시간동안 교반 및 혼합하여 제1혼합물을 형성한 후, 제1혼합물에 소정의 천연재료에서 추출한 천연염료를 충분한 시간동안 교반 및 혼합하여 제2혼합물을 생성하는 일련의 제조공정을 통해 형성할 수 있다. 물 및 에탄올은 천연염료 및 천연 매염제에 대한 용매로 작용할 수 있다. 여기서, 천연염료에 결합력 즉, 착색력을 제공하는 천연 매염제를 천연염료보다 먼저 용매에 혼합하는 것은 착색 및 발색 특성을 보다 용이하게 확보하고, 천연염료를 보다 빠르게 믹싱하여 제조공정 시간을 단축하기 위함이다.
다음으로, 천연착색염료, 젤라틴 및 물을 충분한 시간 동안 교반 및 혼합하여 수용액을 제작한다. 수용액은 물 100 중량부에 대해 천연착색염료 10~30 중량부 및 젤라틴 10~50 중량부로 혼합하여 제작할 수 있다. 젤라틴은 천연착색염료의 점도 및 경화 속도를 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 천연착색염료 및 젤라틴은 모두 수용성을 갖기 때문에 수용액 제작이 용이하고, 두 물질간의 결합이 용이하다. 따라서, 젤라틴은 천연착색염료에 대한 기저물질로 작용할 수 있으며, 천연착색염료가 1차적으로 젤라틴에 착색되어 착색 및 발색 특성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 석고 55~61 중량%와 제작된 수용액 39~45 중량%를 혼합하여 모원료를 제작한다. 수용액에 혼합된 젤라틴이 석고와 반응하면, 젤라틴의 강도가 증가하기 때문에 석고와 물을 혼합하여 형성된 모원료를 기초로 제작된 제품보다 강도가 증가된 제품을 생산할 수 있다. 아울러, 수용액에서 젤라틴의 농도, 온도, pH에 따라 모원료를 기초로 제작된 제품의 경화 시간을 자유롭게 조절할 수 있다는 장점도 있다.
다음으로, 모원료 100 중량부에 대해 황토 1~30 중량부, 바잘트섬유 2~10 중량부, 닥섬유 2~10 중량부, 구문초 추출물 1~30 중량부, 피톤치드 1~30 중량부 및 숯 1~30 중량부를 혼합하여 혼합물을 형성한다. 황토, 바잘트섬유, 닥섬유, 구문초 추출물, 피톤치드 및 숯의 기능에 대해서는 앞서 도 1을 참조하여 상세히 설명하였는 바, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
다음으로, 혼합물을 성형틀 내부에 주입한 후, 경화시킨다. 이때, 성형틀 내부에 주입된 혼합물에 잔류하는 기포를 제거하기 하기 위한 작업을 동시에 진행할 수 있다. 여기서, 모원료의 수용액에 함유된 젤라틴 성분에 의해 경화 시간을 용이하게 조절할 수 있기 때문에 기포를 제거할 수 있는 충분한 시간을 확보할 수 있다. 참고로, 혼합물의 경화 속도가 너무 빠르면 충분히 기포를 제거할 수 없기 때문에 제품의 불량이 발생발 수 있다.
다음으로, 성형틀에서 탈형한 후, 건조시켜 베이스층(100)을 형성한다. 건조공정은 자연 건조 방식 또는 가열 건조 방식을 사용할 수 있으며, 후자의 경우 베이스층(100)에 함유된 천연물질들의 기능성이 열화되는 것을 방지하기 위해 100℃ 이하의 온도에서 진행할 수 있다. 건조공정시, 모원료의 수용액에 함유된 젤라틴 성분에 의해 성형 당시의 형태를 용이하게 유지할 수 있으며, 젤라틴 성분이 기능성 천연물질 및 천연착색염료의 접착제로 작용하여 기능성 천연물질의 손실을 방지하고, 베이스층(100)의 착색 및 발색 특성을 향상시킬 수 있다.
이후, 도면에 도시하지는 않았지만, 베이스층(100) 표면에 대한 표면처리를 추가적으로 진행할 수도 있다. 표면처리는 은나노코팅 처리일 수 있다.
상술한 제조공정을 통해 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 블럭을 제조할 수 있으며, 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 수용액을 사용함으로써, 기능성을 구현함과 동시에 공정시간은 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 블럭에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 블럭은 강도 및 기능성을 더욱더 향상시키기 위해 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 블럭에 젤라틴 섬유(110)가 더 혼합된 것일 수 있다. 따라서, 설명의 편의를 위해 본 발명의 제1실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 블럭을 도시한 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 블럭은 석고 55~61 중량%와 천연착색염료를 포함하는 수용액 39~45 중량%를 혼합하여 조성된 모원료를 바탕으로 형성된 베이스층(100)을 포함할 수 있다. 베이스층(100)은 다공질 구조를 가질 수 있으며, 수용액은 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 것일 수 있다. 모원료에서 수용액은 베이스층(100)의 강도 증진, 경화 속도 조절, 착색 및 발색 특성 향상을 위한 것으로, 물 100 중량부에 대해 천연착색염료 10~30 중량부 및 젤라틴 10~50 중량부로 혼합된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 블럭의 베이스층(100)은 모원료 100 중량부에 대해 하나 이상의 기능성 천연물질을 더 혼합되어 형성된 것일 수 있다. 구체적으로, 베이스층(100)은 모원료 100 중량부에 대해 젤라틴 섬유(110) 1~30 중량부, 황토 1~30 중량부, 바잘트섬유 2~10 중량부, 닥섬유 2~10 중량부, 구문초 추출물 1~30 중량부, 피톤치드 1~30 중량부 및 숯 1~30 중량부가 혼합된 혼합물로 형성된 것일 수 있다. 또한, 혼합물은 모원료 100 중량부에 대해 탄소섬유 20-40 중량부를 더 포함할 수도 있다. 탄소섬유는 베이스층(100)의 강도를 증가시키고, 전자파를 포함하는 유해파를 차단하는 역할을 수행할 수 있다. 황토, 바잘트섬유, 닥섬유, 구문초 추출물, 피톤치드 및 숯의 기능에 대해서는 앞서 도 1을 참조하여 상세히 설명하였는 바, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
젤라틴 섬유(110)는 전기방사법을 통해 형성된 것일 수 있으며, 모원료의 수용액에 혼합되는 젤라틴과 상이한 분자량을 가질 수 있다. 이는, 최종 구조물 즉, 컬러 블럭 내에서 젤라틴 섬유(110)가 섬유 형태를 유지하면서 잔류하도록 형성하기 위함이다.
젤라틴 섬유(110)는 항균성을 갖도록 금속탄산염을 포함할 수 있다. 여기서, 금속탄산염을 베이스층(100)을 형성하기 위한 혼합물에 다이렉트로 혼합하지 않고 젤라틴 섬유(110)에 혼합하는 이유는 금속탄산염이 항균성을 발현하기 위해 수산화이온(OH-)을 생성하는 과정에서 발생되는 부산물에 기인하여 황토, 바잘트섬유, 닥섬유, 구문초 추출물, 피톤치드 및 숯과 같은 다른 기능성 천연물질의 특성이 열화되거나, 그 기능을 상실하는 것을 방지하기 위함이다.
금속탄산염은 탄산의 수소가 금속으로 치환된 염을 일컫는 바, 이산화탄소와 금속산화물 또는 금속수산화물로 구성되는 화합물로 탄산염이 덩어리진 것을 의미한다. 금속탄산염은 탄산칼슘, 탄산칼륨, 탄산바륨, 탄산마그네슘, 탄산나트륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 금속탄산염으로 탄산칼슘(CaCO3)을 사용하는 경우, 젤라틴 섬유(110)를 형성하기 위한 젤라틴 수용액에 첨가된 탄산칼슘은 이산화탄소(CO2) 및 생석회(CaO)로 분해(CaCO3-> CO2+CaO)될 수 있고, 생석회(CaO)가 화학변화를 겪어 소석회(Ca(OH)2)를 형성하게 된다(CaO+H2O->Ca(OH)2). 이때, 생성된 소석회는 다시 수분에 녹아 칼슘이온(Ca+)과 수산화이온(OH-)으로 이온화(Ca(OH)2)->(OH-)+(Ca+))되고, 알칼리 성질을 띄게 하는 수산화이온(OH-)으로 인해 젤라틴 섬유(110)에 항균성을 부여할 수 있다. 수산화이온(OH-)을 형성하는 과정에서 생성된 이산화탄소, 소석회, 칼슘이온등에 의해 기능성 천연물질들의 특성이 열화되거나, 그 기능을 상실할 수 있기 때문에 본 발명의 제2실시예에서는 젤라틴 섬유(110)가 금속탄산염을 함유하도록 형성하여 부산물에 기인한 특성 열화를 원천적으로 방지할 수 있다. 젤라틴 섬유(110)에 부여된 항균성에 의해 세균 및 곰팡이의 증식을 억제할 수 있고, 실내 공기 중 부유 미생물 발생도 저감시킬 수 있어, 실내의 쾌적한 환경을 유지시킬 수 있다.
한편, 변형예로서 젤라틴 섬유(110)는 금속탄산염 대신에 구문초, 로즈마리, 레몬그라스, 티트리, 라벤더, 민트 등의 허브 추출물을 함유할 수도 있다. 컬러 블럭에서 허브 추출물이 함유된 젤라틴 섬유(110)는 허브 추출물이 외부로 확산 또는 발산되는 속도를 조절하여 허브 추출물에 기인한 기능성 및 발향 특성을 6개월 이상 장기간 유지시키는 역할을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 블럭은 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 수용액을 이용하여 모원료를 생성함으로써, 컬러 블럭의 강도를 향상시킬 수 있고, 공정간 경화 속도를 용이하게 제어할 수 있으며, 우수한 착색 및 발색 특성이 구현할 수 있다.
또한, 모원료에 구문초, 바잘트섬유, 닥섬유, 피톤치드, 황토 및 숯을 혼합하여 줌으로써 모기와 같은 병해충의 침입을 방지할 수 있고, 강도 및 흡음력이 우수하며, 습도 조절기능을 갖춰 각종 환경질환을 예방할 수 있고, 탈취효과가 우수한 컬러 블럭을 제공할 수 있다.
또한, 젤라틴 섬유(110)를 구비함으로써, 강도를 향상시킬 수 있으며, 젤라틴 섬유(110)에 함유된 물질에 기인한 기능성을 추가적으로 발현할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 블럭 제조방법의 일례에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 블럭의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 석고 55~61 중량%와 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 수용액 39~45 중량%를 혼합하여 모원료를 제작한다. 수용액 및 모원료 제조방법에 대해서는 앞서 도 2를 참조하여 상세히 설명하였는 바, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
다음으로, 젤라틴 섬유(110)를 제작한다. 젤라틴 섬유(110)는 다음과 같은 방법으로 제작할 수 있다.
먼저, 젤라틴 수용액을 준비한다. 젤라틴 수용액은 젤라틴과 물을 혼합하여 형성할 수 있으며, 젤라틴 수용액에 사용되는 젤라틴은 모원료의 수용액에 사용되는 젤라틴과 상이한 분자량을 가질 수 있다. 이는, 소정의 제작공정이 완료된 이후에도 젤라틴 섬유(110)가 섬유 형태를 유지하면서 잔류시키기 위함이다.
이어서, 젤라틴 수용액에 금속탄산염 또는 허브 추출물을 혼합하여 혼합물을 제조한다. 금속탄산염은 항균성을 제공하기 위한 것이고, 허브 추출물은 각각의 허브가 갖는 물질 고유의 기능성을 제공하기 위한 것이다. 금속탄산염은 탄산칼슘, 탄산칼륨, 탄산바륨, 탄산마그네슘, 탄산나트륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 허브 추출물은 구문초, 로즈마리, 레몬그라스, 티트리, 라벤더, 민트 등으로부터 추출된 것을 포함할 수 있다.
이어서, 전기방사법을 이용하여 젤라틴 섬유(110)를 제작한다. 전기방사법은 혼합물을 노즐을 통해 분사하는 분사체와 혼합물이 분사되는 플레이트 양단에 소정의 전위차를 발생시켜 젤라틴 섬유(110)를 제작하는 방법을 지칭할 수 있다.
상술한 제작공정을 통해 금속탄산염 또는 허브 추출물이 함유된 젤라틴 섬유(110)를 제작할 수 있다.
다음으로, 모원료 100 중량부에 대해 젤라틴 섬유(110) 1~30 중량부, 황토 1~30 중량부, 바잘트섬유 2~10 중량부, 닥섬유 2~10 중량부, 구문초 추출물 1~30 중량부, 피톤치드 1~30 중량부 및 숯 1~30 중량부를 혼합하여 혼합물을 형성한다. 젤라틴 섬유(110), 황토, 바잘트섬유, 닥섬유, 구문초 추출물, 피톤치드 및 숯의 기능에 대해서는 앞서 도 3을 참조하여 상세히 설명하였는 바, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
다음으로, 혼합물을 성형틀 내부에 주입한 후, 경화시킨다. 이때, 성형틀 내부에 주입된 혼합물에 잔류하는 기포를 제거하기 하기 위한 작업을 동시에 진행할 수 있다. 여기서, 모원료의 수용액에 함유된 젤라틴 성분에 의해 경화 시간을 용이하게 조절할 수 있기 때문에 기포를 제거할 수 있는 충분한 시간을 확보할 수 있다. 참고로, 혼합물의 경화 속도가 너무 빠르면 충분히 기포를 제거할 수 없기 때문에 제품의 불량이 발생발 수 있다.
다음으로, 성형틀에서 탈형한 후, 건조시켜 베이스층(100)을 형성한다. 건조공정은 자연 건조 방식 또는 가열 건조 방식을 사용할 수 있으며, 후자의 경우 베이스층(100)에 함유된 천연물질들의 기능성이 열화되는 것을 방지하기 위해 100℃ 이하의 온도에서 진행할 수 있다. 건조공정시, 모원료의 수용액에 함유된 젤라틴 성분에 의해 성형 당시의 형태를 용이하게 유지할 수 있으며, 젤라틴 성분이 기능성 천연물질 및 천연착색염료의 접착제로 작용하여 기능성 천연물질의 손실을 방지하고, 베이스층(100)의 착색 및 발색 특성을 향상시킬 수 있다.
이후, 도면에 도시하지는 않았지만, 베이스층(100) 표면에 대한 표면처리를 추가적으로 진행할 수도 있다. 표면처리를 은나노코팅 처리일 수 있다.
상술한 제조공정을 통해 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 블럭을 제조할 수 있으며, 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 수용액을 사용함으로써, 기능성을 구현함과 동시에 공정시간은 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 도 5를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러 블럭에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러 블럭은 표면에 대한 방오 및 항스크레치 특성을 더욱더 향상시키기 위해 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 컬러 블럭의 표면에 보호층(120)을 형성한 것일 수 있다. 따라서, 설명의 편의를 위해 본 발명의 제1 및 제2실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러 블럭은 베이스층(100) 및 베이스층(100) 상에 형성되고 미세 기공을 갖는 보호층(120)을 포함할 수 있다. 여기서, 베이스층(100)은 본 발명의 제1실시예 또는 제2실시예에 따른 컬러 블럭의 베이스층(100)일 수 있다. 따라서, 베이스층(100)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
미세 기공을 갖는 보호층(120)은 미세 기공을 통해 베이스층(100)의 기능성 예컨대, 흡방습성을 유지함과 동시에 표면에 대한 방오 및 항스크레치 특성을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 아울러, 보호층(120)은 표면에 대한 세척의 용이성을 제공할 수도 있다. 미세 기공을 갖는 보호층(120)은 세라믹 분말, 커피분말, 천연고무, 과산화수소수 및 물이 혼합된 혼합물을 이용하여 형성된 것일 수 있다. 또한, 보호층(120)은 항균성을 향상시키기 위해 광촉매물질을 더 포함할 수도 있다. 광촉매물질은 금속, 금속탄화물 또는 금속산화물을 포함할 수 있고, 광촉매물질의 활성도 또는 밴드갭을 조절하기 위한 제어물질을 더 포함할 수도 있다. 일례로, 광촉매물질은 산화티타늄을 포함할 수 있고, 제어물질은 산화티타늄의 밴드갭 내에 전도대가 위치하는 물질을 사용할 수 있다.
세라믹 분말은 보호층(120)의 베이스로 작용하며, 맥반석, 황토석, 감람석(Olivine), 고령토(Kaolin), 규산염 광물(Silica Mineral), 규조토(Diatomite), 규회석(Wollastonite), 납석(Pyrophyllite), 돌로마이트(Dolomite), 리튬광물(Lithium Minerals), 마그네사이트(Magnesite), 보크사이트(Bauxite), 벤토나이트(Bentonite), 부석(Pumice), 붕산염광물(Borate), 사문석(Serpentine), 산성백토(Acid clay), 산화철(Iron Oxide), 석류석(Garnet), 탄산광물(Carbonate Minerals), 애타풀자이트(Attapulgite), 세피오라이트(Sepiolite), 연옥(Nephrite), 인회석(Apatite), 일라이트-운모(Illite-Mica), 장석(Feldspar), 진주암(Perlite), 질석(Vermiculite), 제올라이트(Zeolite), 중정석(Barite), 활석(Talc), 규조토(diatomaceous earth), 흑연(Graphite), 헥토라이트(Hectorite), 점토광물(Clay Minerals), 지르코늄 광물(Zirconium Minerals), 티타늄 광물(Titanium Minerals), 투어마린(Tourmaine), 전기석), 흄실리카(Fume silica), 에어로겔(Aerogel), 플라이에쉬(Fly ash), 및 고로 슬래그 분말 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
천연고무는 고무 식물의 수피에 상처를 냈을 때 흘러나오는 흰색의 액상 물질을 의미하고, 액상 물질은 유기물 또는 무기물의 수용액에 천연고무가 분산질로 분산된 콜로이드 졸 상태일 수 있다. 천연고무는 보호층(120)의 경도 즉, 기계적 강도 및 항스크레치 특성을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다.
커피분말 및 과산화수소수는 보호층(120)의 내에 균일한 크기 및 분포를 갖는 미세 기공을 형성하기 위한 것이다. 커피분말은 커피 생두를 로스팅한 커피 원두를 기계적으로 분쇄한 것으로부터 고온의 물로 커피를 추출하고 남은 잔여물을 지칭할 수 있다. 따라서, 커피분말은 에스프레소 머신, 드립커피용 커피 머신으로부터 커피를 추출하고 남은 부산물일 수 있다. 과산화수소수는 미세 기공을 형성하기 위한 발포제로서 기능할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러 블럭은 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 수용액을 이용하여 모원료를 생성함으로써, 컬러 블럭의 강도를 향상시킬 수 있고, 공정간 경화 속도를 용이하게 제어할 수 있으며, 우수한 착색 및 발색 특성이 구현할 수 있다.
또한, 모원료에 구문초, 바잘트섬유, 닥섬유, 피톤치드, 황토 및 숯을 혼합하여 줌으로써 모기와 같은 병해충의 침입을 방지할 수 있고, 강도 및 흡음력이 우수하며, 습도 조절기능을 갖춰 각종 환경질환을 예방할 수 있고, 탈취효과가 우수한 컬러 블럭을 제공할 수 있다.
또한, 젤라틴 섬유(110)를 구비함으로써, 강도를 향상시킬 수 있으며, 젤라틴 섬유(110)에 함유된 물질에 기인한 기능성을 추가적으로 발현할 수 있다.
또한, 보호층(120)을 구비함으로써, 베이스층(100) 표면에 대한 방오 및 항스크레치 특성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러 블럭 제조방법의 일례에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 여기서는, 설명의 편의를 위해 보호층(120) 형성방법에 대해서만 설명하기로 한다.
도 6는 본 발명의 제3실시예에 따른 컬러 블럭의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상술한 본 발명의 제1실시예 또는 제2실시예에 따른 컬러 블럭 제조방법을 통해 베이스층(100)을 형성한다.
다음으로, 보호층(120)을 형성하기 위해 세라믹 분말, 커피분말, 천연고무 및 물이 혼합된 혼합물을 제조한다. 세라믹 분말은 보호층(120)의 베이스로 작용하고, 천연고무는 보호층(120)의 경도를 향상시키는 역할을 수행한다. 그리고, 커피분말은 보호층(120)의 미세 기공을 형성하기 위한 것이다.
다음으로, 베이스층(100) 표면에 혼합물을 도포하여 보호층(120)을 형성한다. 혼합물의 도포는 스프레이 방식을 사용하거나, 혼합물에 베이스층(100)을 침지시키는 방법을 사용할 수 있다.
다음으로, 보호층(120)에 과산화수소수를 도포하여 보호층(120) 내에 미세 기공을 형성한다. 과산화수소수의 도포는 스프레이 방식을 사용할 수 있고, 과산화수소수와 커피분말의 반응을 통해 커피분말이 제거되면서 보호층(120) 내에 균일한 크기 및 분포를 갖는 미세 기공을 형성할 수 있다. 이처럼, 커피 추출에 따른 불필요 성분의 제거가 이루어진 커피분말을 재활용함으로서, 용이한 공정으로 미세 기공을 형성할 수 있으며 폐자원을 재활용 측면에서 환경적임과 동시에, 자재비, 추가 공정 비용 등의 비용을 절감할 수 있어 경제적일 수 있다.
다음으로, 미세 기공이 형성된 보호층(120)을 건조시킨다. 이를 통해, 미세 기공이 형성된 보호층(120)을 경화시킬 수 있다. 건조공정은 베이스층(100)에 함유된 기능성 천연물질의 특성이 열화되지 않는 범위내에서 가열건조로 진행될 수 있다. 여기서, 베이스층(100)을 형성하기 위한 건조공정시 가열건조 방식을 사용하는 경우, 보호층(120)을 형성하기 위한 가열건조는 베이스층(100)을 형성하기 위한 건조공정보다 낮은 온도에서 진행할 수 있다. 이는, 베이스층(100)에 함유된 기능성 천연물질의 특성이 열화되는 것을 보다 효과적으로 방지하기 위함이다.
가열건조는 60 ℃ 초과 80 ℃ 미만의 온도 범위에서 진행할 수 있다. 보호층(120)을 60 ℃ 이하의 온도에서 건조시키는 경우, 미세 기공이 유지되지 못할 수 있으며, 80 ℃ 이상의 온도에서 건조시키는 경우, 미세 기공의 크기가 균일하지 않고 과도하게 큰 기공들이 형성될 수 있으며, 미세 기공들이 서로 겹쳐져 보호층(120) 내에 크랙이 형성될 수 있다. 아울러, 베이스층(100)에 함유된 기능성 천연물질들의 특성이 열화될 수 있다.
상술한 제조공정을 통해 본 발명의 제3실시예에 따른 베이스층(100)과 보호층(120)이 적층된 구조를 갖는 컬러 블럭을 생산할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 베이스층 110 : 젤라틴 섬유
120 : 보호층

Claims (8)

  1. 석고 55~61 중량%와 천연착색염료, 젤라틴 및 물이 혼합된 수용액 39~45 중량%를 혼합하여 조성된 모원료 100 중량부에 대해 황토 1~30 중량부, 바잘트섬유 2~10 중량부, 닥섬유 2~10 중량부, 구문초 추출물 1~30 중량부, 피톤치드 1~30 중량부 및 숯 1~30 중량부가 혼합되어 형성된 베이스층; 및
    상기 베이스층 상에 형성된 보호층을 포함하고,
    상기 보호층은 세라믹 분말, 커피분말, 천연고무, 과산화수소수 및 물이 혼합된 혼합물을 이용하여 형성되는 컬러 블럭.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층은 상기 모원료 100 중량부에 대해 젤라틴 섬유 1 ~ 30 중량부가 더 혼합되고, 상기 젤라틴 섬유에 함유된 젤라틴 성분과 상기 모원료에 함유된 젤라틴 성분은 서로 다른 분자량을 갖는 컬러 블럭.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 젤라틴 섬유는 금속탄산염 또는 허브 추출물을 포함하는 컬러 블럭.
  4. 삭제
  5. 천연착색염료, 젤라틴 및 물을 혼합하여 수용액을 형성하는 단계;
    석고 55~61 중량%와 상기 수용액 39~45 중량%를 혼합하여 모원료를 형성하는 단계:
    상기 모원료 100 중량부에 대해 황토 1~30 중량부, 바잘트섬유 2~10 중량부, 닥섬유 2~10 중량부, 구문초 추출물 1~30 중량부, 피톤치드 1~30 중량부 및 숯 1~30 중량부가 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및
    상기 혼합물을 성형하여 베이스층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 베이스층을 형성하는 단계 이후,
    세라믹 분말, 커피분말, 천연고무 및 물이 혼합된 보호층 형성용 혼합물을 형성하는 단계;
    상기 베이스층 표면에 상기 보호층 형성용 혼합물을 도포하여 보호층을 형성하는 단계;
    상기 보호층에 과산화수소수를 도포하여 상기 보호층 내에 미세 기공을 형성하는 단계; 및
    상기 미세 기공이 형성된 보호층을 건조시키는 단계
    를 포함하는 컬러 블럭 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 혼합물을 형성하는 단계에서,
    상기 모원료 100 중량부에 대해 젤라틴 섬유 1~30 중량부가 더 혼합되고,
    상기 젤라틴 섬유에 함유된 젤라틴 성분과 상기 모원료에 함유된 젤라틴 성분은 서로 다른 분자량을 갖는 컬러 블럭 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 젤라틴 섬유는 금속탄산염 또는 허브 추출물을 포함하고,
    상기 금속탄산염 또는 허브 추출물이 함유된 젤라틴 섬유는,
    젤라틴과 물이 혼합된 젤라틴 수용액을 형성하는 단계;
    상기 젤라틴 수용액에 금속탄산염 또는 허브 추출액을 혼합하여 젤라틴 섬유 형성용 혼합물을 형성하는 단계; 및
    전기방사법을 이용하여 상기 젤라틴 섬유 형성용 혼합물로 젤라틴 섬유를 형성하는 단계
    를 포함하는 컬러 블럭 제조방법.
  8. 삭제
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