KR102444271B1 - 건강친화형 건축용 벽바름재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건강친화형 건축용 벽바름재에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 실내 공기 중에 존재하는 수분(H2O)의 흡방습 효율이 매우 우수하고, 공기 중에 존재하는 유해성분인 톨루엔(C6H5CH3) 및 포름알데하이드(HCHO)의 흡착 성능이 뛰어나며, 유해성 세균 및 곰팡이에 대한 항균성이 매우 우수하고, 내식성, 내열성 및 내구성(크랙방지)이 우수하고, 화염에 쉽게 연소되지 않으며, 인체에 무해하고, 환경친화적인 건강친화형 건축용 벽바름재에 관한 것이며, 염화칼슘(CaCl2) 및 염화아연(ZnCl2)으로 개질된 백토(terra alba)를 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

건강친화형 건축용 벽바름재 {Health-friendly wall coating composition for construction}
본 발명은 건강친화형 건축용 벽바름재에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 실내 공기 중에 존재하는 수분(H2O)의 흡방습 효율이 매우 우수하고, 공기 중에 존재하는 유해성분인 톨루엔(C6H5CH3) 및 포름알데하이드(HCHO)의 흡착 성능이 뛰어나며, 유해성 세균 및 곰팡이에 대한 항균성이 매우 우수하고, 내식성, 내열성 및 내구성(크랙방지)이 우수하고, 화염에 쉽게 연소되지 않으며, 인체에 무해하고, 환경친화적인 건강친화형 건축용 벽바름재에 관한 것이다.
철근 및 콘크리트 등을 이용한 각종 건축물의 경우 실내로 노출되는 콘크리트 벽면에 각종 벽바름재를 처리함으로써 노출된 시멘트 벽면에 대한 각종 기능성 벽바름 처리를 진행하게 된다.
이와 같은 벽바름 처리를 통하여 실내의 습도를 조절하거나 실내 공기 중에 포함된 각종 유해 기체 성분이 벽바름 처리층에 의하여 흡착되도록 하며, 실내와 실외의 기온차이로 인한 결로현상에 의하여 각종 세균 및 곰팡이 등과 같은 유해 미생물의 번식을 억제하게 된다.
한편, 종래의 벽바름재는 수분(H2O)의 흡방습 효율이 낮아 실내 습도의 조절효과가 미흡했으며, 실내 공기 중에 존재하는 각종 유해성분에 대한 흡착 제거 효과가 낮고, 특히 실내 온도 및 습도의 변화에 따라 쉽게 크랙이 발생하는 등의 한계를 지니고 있었다.
따라서, 실내 공기 중에 존재하는 수분(H2O)의 흡방습 및 공기 중에 존재하는 유해성분인 톨루엔(C6H5CH3) 및 포름알데하이드(HCHO)의 흡착 성능이 뛰어나며, 유해성 세균 및 곰팡이에 대한 우수한 항균성을 발휘하며, 내식성, 내열성 및 내구성(크랙방지)이 우수하고, 화염에도 쉽게 연소되지 않으며, 인체에 무해하고, 환경친화적인 신규한 건축용 벽바름재에 관한 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
특허문헌 1: 한국 등록특허 제10-1100283 (2011.12.22)
본 발명의 목적은 실내 공기 중에 존재하는 수분(H2O)의 흡방습 효율이 매우 우수하고, 공기 중에 존재하는 유해성분인 톨루엔(C6H5CH3) 및 포름알데하이드(HCHO)의 흡착 성능이 뛰어나며, 유해성 세균 및 곰팡이에 대한 항균성이 매우 우수하고, 내식성, 내열성 및 내구성(크랙방지)이 우수하고, 화염에 쉽게 연소되지 않으며, 인체에 무해하고, 환경친화적인 건강친화형 건축용 벽바름재를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 건강친화형 건축용 벽바름재는 염화칼슘(CaCl2) 및 염화아연(ZnCl2)으로 개질된 백토(terra alba)를 함유한다.
본 발명에 따른 건강친화형 건축용 벽바름재는 상기 개질된 백토(terra alba) 이외에 물, 바인더, 잔탄검, 규조토, 제올라이트, 벤토나이트 및 천연섬유를 더욱 포함한다.
본 발명에 따른 건강친화형 건축용 벽바름재에 포함되는 상기 개질된 백토는 용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말, 염화아연(ZnCl2) 분말, 백토 분말 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 넣고 혼합하여 혼합용액을 준비하는 단계(S100); 상기 용기의 내부압력을 40 내지 50MPa로 상승시키는 단계(S200); 상기 용기의 내부압력을 40 내지 50MPa로 유지하면서 상기 혼합용액을 분당 2 내지 3℃씩 170 내지 180℃까지 상승시키는 단계(S300); 및 상기 용기의 상승된 내부압력 및 온도를 유지한 상태에서 4 내지 6시간 동안 유지하는 단계(S400);를 거쳐 제조된다.
본 발명에 따른 건강친화형 건축용 벽바름재에 포함되는 상기 개질된 백토는 상기 단계(S400) 이후에, 용기 내부의 압력을 대기압으로 낮춘 후 용기 내부에 존재하는 반응혼합물을 실온(25℃)으로 냉각시키는 단계(S500); 냉각된 반응혼합물을 소성용기에 넣어 600 내지 700℃의 온도로 가열한 상태에서 2 내지 3 시간동안 소성시키는 단계(S600); 및 소성된 반응혼합물을 실온(25℃)으로 냉각시킨 후, 분쇄하여 개질 백토 분쇄물을 얻는 단계(S700);를 더욱 포함한다.
본 발명에 따른 건강친화형 건축용 벽바름재에 포함되는 상기 개질된 백토는 상기 단계(S700) 이후에, 상기 개질 백토 분쇄물을 송진분말 및 칡즙과 혼합하는 단계(S800);를 더욱 포함한다.
본 발명에 따른 건강친화형 건축용 벽바름재는 실내 공기 중에 존재하는 수분(H2O)의 흡방습 효율이 매우 우수하고, 공기 중에 존재하는 유해성분인 톨루엔(C6H5CH3) 및 포름알데하이드(HCHO)의 흡착 성능이 뛰어나며, 유해성 세균 및 곰팡이에 대한 항균성이 매우 우수하고, 내식성, 내열성 및 내구성(크랙방지)이 우수하고, 화염에 쉽게 연소되지 않으며, 인체에 무해하고, 환경친화적인 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 건강친화형 건축용 벽바름재에 포함되는 개질 백토의 제조공정을 간략하게 도시한 공정도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명은 건강친화형 건축용 벽바름재에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 실내 공기 중에 존재하는 수분(H2O)의 흡방습 효율이 매우 우수하고, 공기 중에 존재하는 유해성분인 톨루엔(C6H5CH3) 및 포름알데하이드(HCHO)의 흡착 성능이 뛰어나며, 유해성 세균 및 곰팡이에 대한 항균성이 매우 우수하고, 내식성, 내열성 및 내구성(크랙방지)이 우수하고, 화염에 쉽게 연소되지 않으며, 인체에 무해하고, 환경친화적인 건강친화형 건축용 벽바름재에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 건강친화형 건축용 벽바름재에 포함되는 개질 백토의 제조공정을 간략하게 도시한 공정도이다.
본 발명에 따른 건강친화형 건축용 벽바름재는 염화칼슘(CaCl2) 및 염화아연(ZnCl2)으로 개질된 백토(terra alba)를 함유하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명자는 염화칼슘(CaCl2) 및 염화아연(ZnCl2)으로 개질된 백토(terra alba)를 함유하는 벽바름재를 이용함으로써 실내 공기 중에 존재하는 수분(H2O)의 흡방습 효율을 향상시키고, 공기 중에 존재하는 유해성분인 톨루엔(C6H5CH3) 및 포름알데하이드(HCHO)를 매우 효과적으로 흡착시켜 제거할 수 있음을 발견하였다.
한편, 본 발명과 같이 염화칼슘(CaCl2) 및 염화아연(ZnCl2)으로 개질된 백토(terra alba)를 함유하는 벽바름재를 이용할 경우 건축물의 시멘트 벽면 등에서 유해성 세균 및 곰팡이의 증식이 매우 효과적으로 억제되며, 특히 벽바름재를 이용하여 마감처리한 벽면의 내식성, 내열성 및 내구성(크랙방지) 또한 매우 우수하고, 화염에 쉽게 연소되지 않는 장점이 있음을 발견하였다.
특히, 본 발명자는 본 발명과 같이 염화칼슘(CaCl2) 및 염화아연(ZnCl2)으로 개질된 백토(terra alba)를 함유하는 벽바름재를 이용할 경우 종래의 벽바름재와 달리 아토피 질환 유발 등과 같은 인체 유해성이 전혀 없으며, 환경친화적인 장점 또한 가지게 됨을 발견하였다.
한편, 본 발명에 따른 건강친화형 건축용 벽바름재는 상기 개질된 백토(terra alba) 이외에 물, 바인더, 잔탄검, 규조토, 제올라이트, 벤토나이트 및 천연섬유를 더욱 포함한다.
즉, 본 발명에서는 후술하는 바와 같은 공정을 통하여 백토(terra alba)를 염화칼슘(CaCl2) 및 염화아연(ZnCl2)으로 개질한 후, 이와 같이 개질된 백토를 이용하여 이를 물, 바인더, 잔탄검, 규조토, 제올라이트, 벤토나이트 및 천연섬유와 혼합하는 공정을 거쳐서 벽바름재를 제조하게 된다.
상기 개질 백토는 수분의 흡방습 및 항균성 등을 위하여 첨가된다.
한편, 상기 물은 기타 성분들이 잘 혼합될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
한편, 상기 바인더(binder)는 벽바름재에 포함되는 각 성분들이 균일한 혼합 및 결합을 돕는 역할을 수행한다.
상기 바인더는 예를 들어, 에틸렌초산비닐수지, 폴리비닐부티랄수지, 에폭시수지, 아크릴에멀젼수지, 폴리우레탄수지, 알키드수지, 우레탄수지 또는 페놀수지를 사용하는 것이 가능하다.
상기 잔탄검(xanthan gum)은 상기 바인더와 함께 각 성분들 간의 접착 결합력을 향상시키는 동시에 벽바름재의 점도를 향상시키는 역할을 수행한다.
한편, 상기 규조토 및 제올라이트는 흡습 및 방습 효과를 향상시킴과 동시에 각종 유해가스를 흡착하여 제거하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 벤토나이트는 상기 규조토 및 제올라이트와 마찬가지로 흡습 및 방습 효과를 향상시키고 각종 유해가스를 흡착하여 제거함과 동시에 벽바름재의 점도를 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 천연섬유는 흡습 및 방습 효과를 더욱 향상시킴과 동시에 벽바름재의 크랙을 방지하는 역할을 수행한다.
상기 천연섬유는 식물성 천연섬유 및 동물성 천연섬유를 포함하며, 면(cotton), 마(linen), 모(wool) 및 견(silk)를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 건강친화형 건축용 벽바름재에 포함되는 개질된 백토를 제조하는 방법을 설명하기로 한다.
본 발명의 건강친화형 건축용 벽바름재에 포함되는 개질된 백토를 제조하는 과정은 용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말, 염화아연(ZnCl2) 분말, 백토 분말 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 넣고 혼합하여 혼합용액을 준비하는 단계(S100); 상기 용기의 내부압력을 40 내지 50MPa로 상승시키는 단계(S200); 상기 용기의 내부압력을 40 내지 50MPa로 유지하면서 상기 혼합용액을 분당 2 내지 3℃씩 170 내지 180℃까지 상승시키는 단계(S300); 및 상기 용기의 상승된 내부압력 및 온도를 유지한 상태에서 4 내지 6시간 동안 유지하는 단계(S400);를 포함한다.
즉, 본 발명자는 전술한 바와 같은 공정을 거쳐 제조된 개질 백토를 이용하여 제조된 벽바름재를 이용하여 건축물의 시멘트 벽면 등을 마감처리할 경우 실내 공기 중에 존재하는 수분(H2O)의 흡방습 효율이 매우 우수하고, 공기 중에 존재하는 유해성분인 톨루엔(C6H5CH3) 및 포름알데하이드(HCHO)의 흡착 성능이 뛰어나며, 유해성 세균 및 곰팡이에 대한 항균성이 매우 우수하고, 내식성, 내열성 및 내구성(크랙방지)이 우수하고, 화염에도 쉽게 연소되지 않음을 발견하였다.
특히, 본 발명자는 염화칼슘(CaCl2) 분말, 염화아연(ZnCl2) 분말, 백토 분말 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 넣고 혼합하여 혼합용액을 준비한 후, 용기의 내부압력을 40 내지 50MPa로 유지하면서 상기 혼합용액을 분당 2 내지 3℃씩 170 내지 180℃까지 상승시킨 후 이와 같은 고온고압조건을 일정 시간동안 유지할 경우 개질백토의 상기 효과가 매우 향상되는 것을 발견하였다.
한편, 본 발명자는 후술하는 바와 같은 추가적인 연구 및 실험을 통하여 개질 백토의 상기 효과를 더욱 향상시킬 수 있는 기술을 개발하게 되었다.
즉, 본 발명자는 전술한 바와 같이 염화칼슘(CaCl2) 분말, 염화아연(ZnCl2) 분말, 백토 분말 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 이용한 고압고온처리공정 이후에, 용기 내부의 압력을 대기압으로 낮춘 후 용기 내부에 존재하는 반응혼합물을 실온(25℃)으로 냉각시키는 단계(S500); 냉각된 반응혼합물을 소성용기에 넣어 600 내지 700℃의 온도로 가열한 상태에서 2 내지 3 시간동안 소성시키는 단계(S600); 및 소성된 반응혼합물을 실온(25℃)으로 냉각시킨 후, 분쇄하여 개질 백토 분쇄물을 얻는 단계(S700);를 추가적으로 거침으로써, 이러한 개질 백토를 포함하여 제조된 벽바름재의 수분(H2O) 흡방습 효율, 공기 중 유해성분 흡착 성능, 유해성 세균 및 곰팡이에 대한 항균성, 내식성, 내열성, 내구성(크랙방지) 및 내화성이 더욱 향상되는 것을 발견하였다.
또한, 본 발명자는 추가적인 연구 및 실험을 통하여 후술하는 추가 공정을 더욱 거쳐 개질 백토를 준비하고 이와 같이 준비된 개질 백토를 이용하여 벽바름재를 제조할 경우, 수분(H2O) 흡방습 효율, 공기 중 유해성분 흡착 성능, 유해성 세균 및 곰팡이에 대한 항균성, 내식성, 내열성, 내구성(크랙방지) 및 내화성이 더욱 더 향상되는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명자는 상기 단계(S700) 이후에, 상기 개질 백토 분쇄물을 송진분말 및 칡즙과 혼합하는 단계(S800);를 추가적으로 거쳐 개질 백토를 제조할 경우 이를 이용한 벽바름재의 수분(H2O) 흡방습 효율, 공기 중 유해성분 흡착 성능, 유해성 세균 및 곰팡이에 대한 항균성, 내식성, 내열성, 내구성(크랙방지) 및 내화성이 더욱 더 향상되는 것을 발견하였다.
이하, 다양한 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명에 따른 벽바름재의 다양한 효과를 확인한 실험 및 그 결과를 설명하기로 한다.
<제조예 1>
강성 용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말 350g, 염화아연(ZnCl2) 분말 90g, 백토 분말 400g 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액(20%, 덕산과학) 200㎖를 넣고 혼합한 후, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 상승시켰으며, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 유지하면서 용기 내부의 혼합용액을 1분당 3℃씩 180℃까지 상승시켰다. 그 후, 용기의 압력 및 온도를 각각 50MPa 및 180℃로 5시간 동안 유지하였으며, 그 후 대기압으로 감압하고 25℃로 냉각시킨 후, 완전히 가열건조함으로써 분말 상태의 개질 백토 혼합물을 제조하였다.
<제조예 2> - 제조예 1 공정 이후, 고온소성 공정 추가
강성 용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말 350g, 염화아연(ZnCl2) 분말 90g, 백토 분말 400g 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액(20%, 덕산과학) 200㎖를 넣고 혼합한 후, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 상승시켰으며, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 유지하면서 용기 내부의 혼합용액을 1분당 3℃씩 180℃까지 상승시켰다. 그 후, 용기의 압력 및 온도를 각각 50MPa 및 180℃로 5시간 동안 유지하였으며, 그 후 대기압으로 감압하고 25℃로 냉각시킨 후, 이를 소성용기에 넣어 700℃의 온도로 가열한 상태에서 3시간 동안 소성시켰으며, 소성된 반응혼합물을 25℃로 냉각시킨 후, 분쇄하여 분말 상태의 개질 백토 혼합물을 제조하였다.
<제조예 3> - 제조예 2 공정 이후, 송진분말 및 칡즙 혼합공정 추가
강성 용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말 350g, 염화아연(ZnCl2) 분말 90g, 백토 분말 400g 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액(20%, 덕산과학) 200㎖를 넣고 혼합한 후, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 상승시켰으며, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 유지하면서 용기 내부의 혼합용액을 1분당 3℃씩 180℃까지 상승시켰다. 그 후, 용기의 압력 및 온도를 각각 50MPa 및 180℃로 5시간 동안 유지하였으며, 그 후 대기압으로 감압하고 25℃로 냉각시킨 후, 이를 소성용기에 넣어 700℃의 온도로 가열한 상태에서 3시간 동안 소성시켰으며, 소성된 반응혼합물을 25℃로 냉각시킨 후, 분쇄하여 얻은 개질 백토 분쇄물에 송진분말 100g 및 칡즙 250g을 혼합함으로써, 개질 백토 혼합물을 제조하였다.
<제조예 4> - 제조예 1에서 염화아연(ZnCl2) 분말 첨가 생략
강성 용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말 440g, 백토 분말 400g 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액(20%, 덕산과학) 200㎖를 넣고 혼합한 후, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 상승시켰으며, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 유지하면서 용기 내부의 혼합용액을 1분당 3℃씩 180℃까지 상승시켰다. 그 후, 용기의 압력 및 온도를 각각 50MPa 및 180℃로 5시간 동안 유지하였으며, 그 후 대기압으로 감압하고 25℃로 냉각시킨 후, 완전히 가열건조함으로써 분말 상태의 개질 백토 혼합물을 제조하였다.
<제조예 5> - 제조예 1에서 염화칼슘(CaCl2) 분말 첨가 생략
강성 용기에 염화아연(ZnCl2) 분말 440g, 백토 분말 400g 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액(20%, 덕산과학) 200㎖를 넣고 혼합한 후, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 상승시켰으며, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 유지하면서 용기 내부의 혼합용액을 1분당 3℃씩 180℃까지 상승시켰다. 그 후, 용기의 압력 및 온도를 각각 50MPa 및 180℃로 5시간 동안 유지하였으며, 그 후 대기압으로 감압하고 25℃로 냉각시킨 후, 완전히 가열건조함으로써 분말 상태의 개질 백토 혼합물을 제조하였다.
<제조예 6> - 제조예 1에서 고압 조건 생략
강성 용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말 350g, 염화아연(ZnCl2) 분말 90g, 백토 분말 400g 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액(20%, 덕산과학) 200㎖를 넣고 혼합한 후, 상기 용기의 내부압력을 대기압으로 유지하면서 용기 내부의 혼합용액을 1분당 3℃씩 180℃까지 상승시켰다. 그 후, 용기의 압력 및 온도를 각각 대기압 및 180℃로 5시간 동안 유지하였으며, 그 후 25℃로 냉각시킨 후, 완전히 가열건조함으로써 분말 상태의 개질 백토 혼합물을 제조하였다.
<제조예 7> - 제조예 1에서 고온 조건 생략
강성 용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말 350g, 염화아연(ZnCl2) 분말 90g, 백토 분말 400g 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액(20%, 덕산과학) 200㎖를 넣고 혼합한 후, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 상승시켰으며, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 5시간 동안 유지하였으며, 그 후 대기압으로 감압하고 완전히 가열건조함으로써 분말 상태의 개질 백토 혼합물을 제조하였다.
<제조예 8> - 제조예 1에서 수산화나트륨(NaOH)을 물로 대체
강성 용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말 350g, 염화아연(ZnCl2) 분말 90g, 백토 분말 400g 및 물 200㎖를 넣고 혼합한 후, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 상승시켰으며, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 유지하면서 용기 내부의 혼합용액을 1분당 3℃씩 180℃까지 상승시켰다. 그 후, 용기의 압력 및 온도를 각각 50MPa 및 180℃로 5시간 동안 유지하였으며, 그 후 대기압으로 감압하고 25℃로 냉각시킨 후, 완전히 가열건조함으로써 분말 상태의 개질 백토 혼합물을 제조하였다.
<제조예 9> - 제조예 1에서 승온 속도를 분당 30℃로 증가시킴
강성 용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말 350g, 염화아연(ZnCl2) 분말 90g, 백토 분말 400g 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액(20%, 덕산과학) 200㎖를 넣고 혼합한 후, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 상승시켰으며, 상기 용기의 내부압력을 50MPa로 유지하면서 용기 내부의 혼합용액을 1분당 30℃씩 180℃까지 상승시켰다. 그 후, 용기의 압력 및 온도를 각각 50MPa 및 180℃로 5시간 동안 유지하였으며, 그 후 대기압으로 감압하고 25℃로 냉각시킨 후, 완전히 가열건조함으로써 분말 상태의 개질 백토 혼합물을 제조하였다.
<제조예 10> - 단순 혼합 1
용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말 350g, 염화아연(ZnCl2) 분말 90g, 백토 분말 400g 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액(20%, 덕산과학) 200㎖를 넣고 혼합한 후, 완전히 가열건조함으로써 분말 상태의 개질 백토 혼합물을 제조하였다.
<제조예 11> - 단순혼합 2
용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말 350g, 염화아연(ZnCl2) 분말 90g, 백토 분말 400g, 수산화나트륨(NaOH) 수용액(20%, 덕산과학) 200㎖, 송진분말 100g 및 칡즙 250g을 넣고 혼합한 후, 완전히 가열건조함으로써 분말 상태의 개질 백토 혼합물을 제조하였다.
<실시예 1> - 제조예 1
상기 제조예 1에 따라 제조된 개질 백토 혼합물 84g, 물 250g, 에틸렌초산비닐수지(분말) 40g, 잔탄검 0.6g, 규조토분말(325메쉬) 80g, 제올라이트분말(325메쉬) 80g, 벤토나이트분말(325메쉬) 20g 및 면(cotton)분쇄물(1㎜) 2g을 고르게 혼합하여 벽바름재를 제조하였다.
<실시예 2> - 제조예 2
상기 제조예 2에 따라 제조된 개질 백토 혼합물 84g, 물 250g, 에틸렌초산비닐수지(분말) 40g, 잔탄검 0.6g, 규조토분말(325메쉬) 80g, 제올라이트분말(325메쉬) 80g, 벤토나이트분말(325메쉬) 20g 및 면(cotton)분쇄물(1㎜) 2g을 고르게 혼합하여 벽바름재를 제조하였다.
<실시예 3> - 제조예 3
상기 제조예 3에 따라 제조된 개질 백토 혼합물 84g, 물 250g, 에틸렌초산비닐수지(분말) 40g, 잔탄검 0.6g, 규조토분말(325메쉬) 80g, 제올라이트분말(325메쉬) 80g, 벤토나이트분말(325메쉬) 20g 및 면(cotton)분쇄물(1㎜) 2g을 고르게 혼합하여 벽바름재를 제조하였다.
<비교예 1> - 제조예 4
상기 제조예 4에 따라 제조된 개질 백토 혼합물 84g, 물 250g, 에틸렌초산비닐수지(분말) 40g, 잔탄검 0.6g, 규조토분말(325메쉬) 80g, 제올라이트분말(325메쉬) 80g, 벤토나이트분말(325메쉬) 20g 및 면(cotton)분쇄물(1㎜) 2g을 고르게 혼합하여 벽바름재를 제조하였다.
<비교예 2> - 제조예 5
상기 제조예 5에 따라 제조된 개질 백토 혼합물 84g, 물 250g, 에틸렌초산비닐수지(분말) 40g, 잔탄검 0.6g, 규조토분말(325메쉬) 80g, 제올라이트분말(325메쉬) 80g, 벤토나이트분말(325메쉬) 20g 및 면(cotton)분쇄물(1㎜) 2g을 고르게 혼합하여 벽바름재를 제조하였다.
<비교예 3> - 제조예 6
상기 제조예 6에 따라 제조된 개질 백토 혼합물 84g, 물 250g, 에틸렌초산비닐수지(분말) 40g, 잔탄검 0.6g, 규조토분말(325메쉬) 80g, 제올라이트분말(325메쉬) 80g, 벤토나이트분말(325메쉬) 20g 및 면(cotton)분쇄물(1㎜) 2g을 고르게 혼합하여 벽바름재를 제조하였다.
<비교예 4> - 제조예 7
상기 제조예 7에 따라 제조된 개질 백토 혼합물 84g, 물 250g, 에틸렌초산비닐수지(분말) 40g, 잔탄검 0.6g, 규조토분말(325메쉬) 80g, 제올라이트분말(325메쉬) 80g, 벤토나이트분말(325메쉬) 20g 및 면(cotton)분쇄물(1㎜) 2g을 고르게 혼합하여 벽바름재를 제조하였다.
<비교예 5> - 제조예 8
상기 제조예 8에 따라 제조된 개질 백토 혼합물 84g, 물 250g, 에틸렌초산비닐수지(분말) 40g, 잔탄검 0.6g, 규조토분말(325메쉬) 80g, 제올라이트분말(325메쉬) 80g, 벤토나이트분말(325메쉬) 20g 및 면(cotton)분쇄물(1㎜) 2g을 고르게 혼합하여 벽바름재를 제조하였다.
<비교예 6> - 제조예 9
상기 제조예 9에 따라 제조된 개질 백토 혼합물 84g, 물 250g, 에틸렌초산비닐수지(분말) 40g, 잔탄검 0.6g, 규조토분말(325메쉬) 80g, 제올라이트분말(325메쉬) 80g, 벤토나이트분말(325메쉬) 20g 및 면(cotton)분쇄물(1㎜) 2g을 고르게 혼합하여 벽바름재를 제조하였다.
<비교예 7> - 제조예 10
상기 제조예 10에 따라 제조된 개질 백토 혼합물 84g, 물 250g, 에틸렌초산비닐수지(분말) 40g, 잔탄검 0.6g, 규조토분말(325메쉬) 80g, 제올라이트분말(325메쉬) 80g, 벤토나이트분말(325메쉬) 20g 및 면(cotton)분쇄물(1㎜) 2g을 고르게 혼합하여 벽바름재를 제조하였다.
<비교예 8> - 제조예 11
상기 제조예 11에 따라 제조된 개질 백토 혼합물 84g, 물 250g, 에틸렌초산비닐수지(분말) 40g, 잔탄검 0.6g, 규조토분말(325메쉬) 80g, 제올라이트분말(325메쉬) 80g, 벤토나이트분말(325메쉬) 20g 및 면(cotton)분쇄물(1㎜) 2g을 고르게 혼합하여 벽바름재를 제조하였다.
[실험 1] - 흡습 및 방습 효과 테스트
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8을 통하여 제조된 벽바름재를 이용하여 MDF판넬의 표면에 0.5㎜두께로 도포 및 건조하고, 수분(H2O)에 대한 흡습량 및 방습량을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 흡습량 및 방습량 측정은 KS F 2611에 따라 수행하였다.
저습영역(상대습도 50%) 중습영역(상대습도 65%) 고습영역(상대습도 80%)
구분 흡습량 방습량 흡습량 방습량 흡습량 방습량
실시예 1 69.59 66.12 102.96 96.56 154.84 144.52
실시예 2 79.65 77.25 112.25 110.35 165.12 162.87
실시예 3 88.85 87.58 123.74 122.65 175.56 174.73
비교예 1 54.35 50.24 85.56 79.54 128.33 115.21
비교예 2 52.54 48.98 86.41 80.12 127.25 114.24
비교예 3 53.59 49.25 87.54 81.21 125.69 118.21
비교예 4 54.56 50.57 85.62 79.58 127.81 117.29
비교예 5 55.67 51.22 86.42 80.25 125.82 116.58
비교예 6 54.68 50.68 85.95 79.88 129.64 115.81
비교예 7 56.58 52.11 86.37 80.67 127.28 116.78
비교예 8 57.56 52.54 85.96 79.52 128.54 115.38
(단위 g/㎡)
상기 표 1의 결과를 살펴보면, 실시예 1 내지 3의 경우 저습영역, 중습영역 및 고습영역에서 모두 비교예 1 내지 7에 비하여 흡습 및 방습 효율이 매우 우수한 것을 확인할 수 있으며, 특히 실시예 3의 경우는 실시예 1 및 2에 비하여 더 우수한 흡습 및 방습 효과를 나타냄과 동시에 흡습량과 방습량의 차이 또한 매우 작아짐을 확인할 수 있다.
[실험 2] - 포름알데하이드(HCHO) 흡착/제거 효과 테스트
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8을 통하여 제조된 벽바름재를 이용하여 MDF판넬의 표면에 0.5㎜두께로 도포 및 건조하고, 시간의 경과에 따른 포름알데하이드(HCHO)에 대한 흡착 효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 표 2에 기재된 수치는 시간이 경과함에 따라 실험 대상 공간에 잔류하는 포름알데하이드(HCHO)의 양(ppm)을 상대값으로 나타낸 것이다. 포름알데하이드(HCHO)에 대한 흡착량 측정은 KS I 3546에 따라 수행하였다.
구분 0분 30분 60분 120분
미처리 100 98 96 94
실시예 1 100 3 2 1
실시예 2 100 2 1 0
실시예 3 100 1 0 0
비교예 1 100 54 32 25
비교예 2 100 56 33 24
비교예 3 100 57 37 24
비교예 4 100 58 32 22
비교예 5 100 54 35 25
비교예 6 100 53 36 24
비교예 7 100 55 38 26
비교예 8 100 56 37 24
(단위: ppm)
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 실시에 1 내지 3의 경우 비교에 1 내지 8에 비하여 포름알데하이드(HCHO) 흡착 제거 효율이 매우 우수함을 확인할 수 있다.
특히, 실시예 3의 경우는 실시예 1 및 2에 비하여 포름알데하이드(HCHO)가 더욱 빠른 속도로 흡착 제거됨을 확인할 수 있다.
[실험 3] - 항곰팡이 효과 테스트
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8을 통하여 제조된 벽바름재를 PDA배지와 1:10의 중량비로 혼합하여 페트리디쉬에 넣은 후, 상대습도 85%, 온도 28℃를 유지하면서 이를 공기 중에 노출시킴으로써, 공기 중에 존재하는 곰팡이 균의 포자가 번식하도록 하였고, 28일 동안 배양시키면서 시간의 흐름에 따라 각 샘플에 존재하는 곰팡이 균의 포자수 (CFU/샘플)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 실험은 ASTM D 6329에 따라 수행되었다. 실험 개시와 동시에 샘플과 1미터 거리에서 포자가 형성된 누룩곰팡이 및 푸른곰팡이가 배양되어 있는 배양균샘플을 공기 중에 노출되도록 위치시켰다.
구분 7일 14일 21일 28일
실시예 1 0 1 3 5
실시예 2 0 0 2 3
실시예 3 0 0 0 1
비교예 1 2 5 12 24
비교예 2 2 4 11 22
비교예 3 1 3 8 18
비교예 4 2 5 11 23
비교예 5 2 6 13 25
비교예 6 2 5 12 24
비교예 7 2 6 13 26
비교예 8 1 4 9 20
(단위: CFU)
상기 표 3의 결과를 살펴보면, 실시에 1 내지 3의 경우 비교에 1 내지 8에 비하여 항곰팡이성이 매우 우수함을 확인할 수 있으며, 특히, 실시예 3의 경우는 실시예 1 및 2에 비하여 더욱 우수한 항곰팡이성을 나타냄을 확인할 수 있다.
[실험 4] - 항세균성 테스트
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8을 통하여 제조된 벽바름재를 이용하여 MDF판넬의 표면에 0.5㎜두께로 도포 및 건조하고, JIS Z 2801에 따라 항균활성치를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
구분 대장균 황색포도상구균
실시예 1 5.8 5.4
실시예 2 6.5 6.3
실시예 3 7.2 7.0
비교예 1 1.8 1.7
비교예 2 1.7 1.8
비교예 3 1.6 1.8
비교예 4 1.8 1.7
비교예 5 1.7 1.6
비교예 6 1.6 1.8
비교예 7 1.8 1.7
비교예 8 1.7 1.8
(단위: 로그값)
상기 표 4의 결과를 살펴보면, 실시에 1 내지 3의 경우 비교에 1 내지 8에 비하여 항균활성치가 매우 높은 것을 확인할 수 있으며, 특히, 실시예 3의 경우는 실시예 1 및 2에 비하여 더욱 우수한 항균활성을 나타냄을 확인할 수 있다.
[실험 5] - 내식성 테스트
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8을 통하여 제조된 벽바름재를 이용하여 MDF판넬의 표면에 0.5㎜두께로 도포 및 건조하고, 1% 황산용액을 1g/㎠의 농도로 분사하였으며, 24시간 경과 후에 벽바름재의 표면이 황산용액에 의하여 손상된 면적비율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
구분 손상 면적 비율(%)
실시예 1 5
실시예 2 3
실시예 3 1
비교예 1 15
비교예 2 16
비교예 3 20
비교예 4 20
비교예 5 19
비교예 6 21
비교예 7 18
비교예 8 17
상기 표 5의 결과를 살펴보면, 실시에 1 내지 3의 경우 비교에 1 내지 8에 비하여 내식성이 매우 높은 것을 확인할 수 있으며, 특히, 실시예 3의 경우는 실시예 1 및 2에 비하여 더욱 우수한 내식성을 나타냄을 확인할 수 있다.
[실험 6] - 내열성 테스트
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8을 통하여 제조된 벽바름재를 이용하여 MDF판넬의 표면에 0.5㎜두께로 도포 및 건조하고, 이를 50℃의 온도에서 15일간 방치한 후, 벽바름재의 표면이 열에 의하여 손상된 면적비율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
구분 손상 면적 비율(%)
실시예 1 6
실시예 2 4
실시예 3 2
비교예 1 22
비교예 2 23
비교예 3 24
비교예 4 25
비교예 5 23
비교예 6 27
비교예 7 28
비교예 8 19
상기 표 6의 결과를 살펴보면, 실시에 1 내지 3의 경우 비교에 1 내지 8에 비하여 내열성이 매우 높은 것을 확인할 수 있으며, 특히, 실시예 3의 경우는 실시예 1 및 2에 비하여 더욱 우수한 내열성을 나타냄을 확인할 수 있다.
[실험 7] - 내구성 테스트
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8을 통하여 제조된 벽바름재를 이용하여 MDF판넬의 표면에 0.5㎜두께로 도포 및 건조하고, 벽바름재가 도포되지 않은 MDF판넬의 반대면 5지점을 각각 동일하게 선택하여 타격용 햄머를 이용하여 1회 마다 10kgf/㎠의 힘으로 3회씩 타격하였으며, 그 후 벽바름재의 표면이 타격에 의하여 손상된 면적비율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
구분 손상 면적 비율(%)
실시예 1 15
실시예 2 13
실시예 3 8
비교예 1 34
비교예 2 36
비교예 3 42
비교예 4 46
비교예 5 38
비교예 6 46
비교예 7 47
비교예 8 39
상기 표 7의 결과를 살펴보면, 실시에 1 내지 3의 경우 비교에 1 내지 8에 비하여 내구성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있으며, 특히, 실시예 3의 경우는 실시예 1 및 2에 비하여 더욱 우수한 내구성을 가짐을 확인할 수 있다.
[실험 8] - 내화염성 테스트
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8을 통하여 제조된 벽바름재를 이용하여 MDF판넬의 표면에 0.5㎜두께로 도포 및 건조하고, 벽바름재가 도포된 표면으로부터 50㎝의 거리에서 각각 동일한 강도의 화염을 테스트 대상 전체 면적에 10초간 가하였으며, 그 후 벽바름재의 표면이 화염에 의하여 손상된 면적비율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
구분 손상 면적 비율(%)
실시예 1 38
실시예 2 31
실시예 3 25
비교예 1 58
비교예 2 62
비교예 3 65
비교예 4 66
비교예 5 59
비교예 6 67
비교예 7 70
비교예 8 68
상기 표 8의 결과를 살펴보면, 실시에 1 내지 3의 경우 비교예 1 내지 8에 비하여 화염에 강한 것을 확인할 수 있으며, 특히, 실시예 3의 경우는 실시예 1 및 2에 비하여 더욱 우수한 내화염성을 가짐을 확인할 수 있다.

Claims (3)

  1. 염화칼슘(CaCl2) 및 염화아연(ZnCl2)으로 개질된 백토(terra alba)를 함유하며,
    상기 개질된 백토는
    용기에 염화칼슘(CaCl2) 분말, 염화아연(ZnCl2) 분말, 백토 분말 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 넣고 혼합하여 혼합용액을 준비하는 단계(S100);
    상기 용기의 내부압력을 40 내지 50MPa로 상승시키는 단계(S200);
    상기 용기의 내부압력을 40 내지 50MPa로 유지하면서 상기 혼합용액을 분당 2 내지 3℃씩 170 내지 180℃까지 상승시키는 단계(S300); 및
    상기 용기의 상승된 내부압력 및 온도를 유지한 상태에서 4 내지 6시간 동안 유지하는 단계(S400);를 거쳐 제조된 것인 건강친화형 건축용 벽바름재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    물, 바인더, 잔탄검, 규조토, 제올라이트, 벤토나이트 및 천연섬유를 더욱 포함하는 건강친화형 건축용 벽바름재.
  3. 삭제
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