KR102508767B1 - 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐유리병을 포함한 폐유리과 조개껍질을 활용하여 타일을 제작함으로써 자원재활용과 환경보호를 도모할 수 있고, 섬세하고 명확한 색상의 표현이 가능하고 빛 반사가 뛰어난 타일을 제작할 수 있어 다양한 분야에 적용할 수 있으며, 나아가 자기재료가 갖는 장점과 유리재료가 갖는 장점의 융합으로 외부 충격과 오염에 강한 기능성으로 제품경쟁력을 확보할 수 있는, 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 화이트소지 기반의 베이스 타일을 마련하는 베이스타일 마련 단계; 상기 마련된 베이스 타일에 유약으로 시유하는 시유 단계; 상기 시유된 베이스 타일에 분쇄 유리와 조개껍질을 포함하는 데코레이션 재료로 데코레이션하는 데코레이션 단계; 및 상기 데코레이션 단계에서 데코레이션 된 데코레이션 재료와 베이스 타일을 일체화시켜 글라스 데코타일을 완성하는 데코타일 완성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일이 제공된다.
Description
본 발명은 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐유리병을 포함한 폐유리과 조개껍질을 활용하여 타일을 제작함으로써 자원재활용과 환경보호를 도모할 수 있고, 섬세하고 명확한 색상의 표현이 가능하고 빛 반사가 뛰어난 타일을 제작할 수 있어 다양한 분야에 적용할 수 있으며, 나아가 자기재료가 갖는 장점과 유리재료가 갖는 장점의 융합으로 외부 충격과 오염에 강한 기능성으로 제품경쟁력을 확보할 수 있는, 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일에 관한 것이다.
일반적으로 타일은 바닥, 벽 등의 표면을 피복 하기 위하여 만든 평판상(平板狀)의 점토질 소성제품을 일컫는다. 이러한 타일은 유약을 바르거나 바르지 않고 불로 구운 점토로 만들어왔지만 현대에는 플라스틱, 아스팔트, 석면 시멘트로도 만든다.
타일은 내, 외장재를 비롯하여 욕실바닥타일 등 거의 모든 타일들이 흙을 소성하여서 되는 것이므로 내구성이 약하여 특히 동절기에는 쉬이 파손되고 유약이 벗져질뿐 아니라 빛에 의한 자연적 파손이 심하고 고급스럽지 못하였다.
또한, 욕실바닥 타일은 주로 모자이크 타일을 사용하고 있으나 이는 너무 매끄러워 목욕할 때 미끄러지기 쉬우며 단조로워 고급스럽지 못한 폐단이 있었다.
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 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.
한편, 최근에는 고급화된 타일을 요구하는 소비자의 욕구에 부응하기 위하여 여러 가지 타일이 제공되고 있다. 유리의 특성인 광투과성 효과를 얻기 위하여 일부에서는 유리의 표면에 도자 안료로 인쇄된 대리석 문양 또는 그 외 다양한 색상이 인쇄된 전사지를 부착하고 열처리하여 코팅하는 도자 안료 인쇄기법에 의한 유리타일이 일부 사용되기도 한다.
종래 폐유리를 이용하여 유리타일의 제조 방법의 일 예는, 폐유리를 분쇄하여 분말화 한 다음, 바인더와 안료를 첨가하여 타일 소재를 제조하는 단계와; 상기 타일 소재를 금형에 넣고 압력을 가하여 형상화하는 성형 단계와; 상기 성형된 타일을 폐유리의 연화점 부근에서 가열하는 열처리 단계로 이루어진다.
그러나 상기 유리타일은 타일 자체가 유리로 이루어지고, 또한 고압과 고온이 필요하므로 제작원가가 고가로 되는 문제점이 있다.
한편, 세계적으로 산업발전에 따라 산업폐기물은 증가추세에 있다. 그런데 이러한 산업폐기물 처리를 위한 기존의 매립방법은 폐기물 매립 부지의 한계와 환경오염 등의 2차적 문제 발생의 우려가 있어 새로운 산업폐기물 처리 방안이 요구되고 있다.
이러한 산업폐기물의 한 종류로서 폐유리를 들 수 있는데, 이 역시 국내 매립장의 한계로 인해 재자원화를 위한 대책이 절실히 요구되는 실정이다.
이러한 폐유리는 발생원인에 따라 크게 병유리 즉 폐병유리와 건설폐기물로 발생하는 판유리인 폐판유리 등을 들 수 있다. 폐병유리의 경우 정상적으로 수거되어 처리된 경우 대부분 제병공정에 재활용되고 있으며, 일부 타용도로 활용하고 있다. 다만, 사용되는 폐병유리는 품질이나 종류에 제한을 받고 있다. 폐병유리는 색상별로 무색병, 갈색병, 청록색병, 녹색병의 4가지로 크게 분류하여 사용하며, 이들을 재활용하기 위해서는 각각 이물질 제거, 세척, 선별, 파쇄 등의 전처리 공정이 요구된다. 그런데 이러한 과정에서 색상이 혼합될 경우 제병공정의 원료로 활용이 불가하여 매립처리되고 있는 실정이다.
선진국에서는 폐유리의 처리방안을 다각적으로 검토하여 콘크리트의 혼화재 및 골재로 활용하는 방안, 도로의 포장재로 활용하는 방안, 경량 골재 및 발포 블록으로 활용하는 방안, 건축 내외장재로 활용하는 방안 등이 연구되었으며, 관련 기술이 성숙되어 일부는 상용화에 성공한 사례도 있다.
그러나 국내의 경우 관련 연구가 다양하게 수행되고 있으면서도 아직 상용화에 성공한 사례는 크게 찾아 볼 수 없는 것이 현실이다.
한편, 세라믹 타일은 건축용 내외장 마감재료로 그 활용범위가 넓고 다양하다. 이에 폐유리를 활용한 타일의 제조는 폐기되는 자원을 활용하는 유효한 방안이 될 수 있는바, 폐유리를 활용한 타일을 제조하는 방안들이 연구되었으나, 의장적인 면에 치우치거나 제조경제성이 없는 경우가 대부분이었다.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 폐유리병을 포함한 폐유리과 폐조개류의 조개껍질을 활용하여 타일을 제작함으로써 자원재활용과 환경보호를 도모할 수 있는, 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 섬세하고 명확한 색상의 표현이 가능하고 빛 반사가 뛰어난 타일을 제작할 수 있어 다양한 분야에 적용할 수 있는 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 자기재료가 갖는 장점과 유리재료가 갖는 장점의 융합으로 외부 충격과 오염에 강한 기능성으로 제품경쟁력을 확보할 수 있는 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
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, 화이트소지 기반의 베이스 타일을 마련하는 베이스타일 마련 단계; 상기 마련된 베이스 타일에 유약으로 시유하는 시유 단계; 상기 시유된 베이스 타일에 분쇄 유리와 조개껍질을 포함하는 데코레이션 재료로 데코레이션하는 데코레이션 단계; 및 상기 데코레이션 단계에서 데코레이션 된 데코레이션 재료와 베이스 타일을 일체화시켜 글라스 데코타일을 완성하는 데코타일 완성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 데코타일 제작 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 자기재료(procelain material) 포함의 베이스 타일을 마련하는 베이스타일 마련 단계; 상기 마련된 베이스 타일에 유약으로 시유하는 시유 단계; 상기 시유된 베이스 타일에 분쇄 유리와 조개껍질을 포함하는 데코레이션 재료로 데코레이션하는 데코레이션 단계; 및 상기 데코레이션 단계에서 데코레이션 된 데코레이션 재료와 베이스 타일을 일체화시켜 글라스 데코타일을 완성하는 데코타일 완성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 데코타일 제작 방법이 제공된다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 베이스타일 마련 단계는, 화이트소지와 물을 2:1의 비율로 혼합하여 이장을 준비하는 이장 마련 단계; 베이스 타일의 형상에 상응하는 공간을 갖는 몰드에 상기 마련된 이장을 주입하는 이장 주입 단계; 상기 몰드에 주입된 이장이 경화된 후, 몰드를 분리하여 경화된 성형물을 꺼내어 소정 온도에서 건조시키는 건조 단계; 상기 건조된 성형물을 소정 온도의 가마에서 굽는 소성 단계; 및 상기 소성 단계에서 구어진 성형물을 세척하고 건조시켜 베이스 타일을 완성하는 베이스타일 완성 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 베이스타일 마련 단계는 이장에 규산소다가 물 100중량부에 대하여 2중량부 더 혼합되고, 상기 건조 단계는 성형물을 그늘에서 24시간 상온 1차 건조시킨 다음, 건조실에 넣어 40℃~50℃의 온도에서 24시간 2차 건조시키는 것으로 이루어지며, 상기 소성 단계는 800℃의 가마에서 12시간 ~ 15시간 산화염 소성하는 것으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 베이스타일 마련 단계는 이장에 납석 분말, 도석 분말, 뮬라이트 분말, 및 장석 분말이 더 혼합될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 베이스타일 마련 단계는, 자기재료를 포함하는 데코타일용 조성 재료들을 마련하는 조성재료 마련 단계; 상기 마련된 조성 재료들을 물과 혼합하여 혼합 조성물을 마련하는 혼합조성물 마련 단계; 상기 마련된 혼합조성물을 성형하여 소정 형상의 성형물을 형성하는 성형 단계; 및 상기 성형 단계에서 성형된 성형물을 건조하여 베이스 타일을 완성하는 베이스 타일 완성 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 조성재료 마련 단계에서 마련되는 조성재료는, 고령토과 백토 중 적어도 하나, 장석 분말 및 제올라이트 분말 중 적어도 하나, 납석, 도석, 장석 도토, 및 뮬라이트 분말로 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 혼합조성물 마련 단계는, 고령토과 백토 중 적어도 하나, 점토, 납석, 도석 및 장석 도토를 혼합하여 1차 혼합물을 준비하고, 장석 분말과 제올라이트 분말 중 적어도 하나 및 뮬라이트 분말을 혼합한 2차 혼합물을 준비하여, 1차 혼합물을 용매로 반죽한 다음 2차 혼합물을 용매와 함께 투입하면서 1차 혼합물과 혼합시켜 혼합 조성물을 마련하며, 상기 성형 단계는 성형물에 음각 형태의 문양이나 무늬를 갖도록 하는 금형에 상기 혼합 조성물을 넣어 프레스 성형하는 것으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 점토는 150~250메쉬의 입도이고, 고령토와 백토 중 적어도 하나, 납석, 도석 및 장석 도토는 100~250메쉬의 입도이며, 상기 장석 분말과 제올라이트 분말 중 적어도 하나 및 뮬라이트 분말은 10~18메쉬의 입도인 것이 이용되고, 상기 성형 단계는 혼합 조성물을 금형에 넣기 이전에, 혼합 조성물을 진공 토련시키는 것을 더 포함하며, 상기 건조 단계는 성형물이 수분 20%를 갖도록 한 상태에서 그늘에서 24시간 1차 건조시킨 다음, 40℃~50℃ 온도의 건조실에서 24시간 2차 건조시키는 것으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 시유 단계는 비중계 Be 35 ~ 38 농도의 화이트 유약이나 투명 또는 반투명 유약으로 스프레이(spray) 시유 또는 덤벙 시유하는 것으로 이루어지며, 상기 데코타일 완성 단계는 상기 데코레이션 재료가 데코레이션 된 베이스 타일을 가마에 넣어 1120℃ ~ 1260℃에서 12 ~ 22시간 산화 소성하는 것으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 데코레이션 단계는, 상기 데코레이션 재료 중 조개껍질은 조개껍질의 진주층의 것을 이용하며, 상기 데코레이션 재료는 납석 분말, 도석 분말, 뮬라이트 분말 및 장석 분말을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 상기한 일 관점 및 다른 관점에 따른 글라스 데코타일 제작 방법에 의해 제작된 글라스 데코타일이 제공된다.
본 발명에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 폐유리와 조개껍질을 활용하여 타일을 제작함으로써 경제적이고 자원을 재활용하며 환경 보존을 도모할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 유리가 갖는 특성으로 인해 섬세하고 명확한 색상의 표현이 가능하고, 조개껍질의 진주질을 포함함으로써 빛 반사가 뛰어난 타일을 제공할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 자기(procelain)가 갖는 특성과 유리가 갖는 특성이 융합됨으로써 외부 충격에 강하고 쉽게 오염되지 않으며 섬세하고 명확한 색상을 표현으로 미려한 타일을 제공할 수 있어 다양한 분야에 적용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법에서 베이스타일 마련 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법에서 베이스타일 마련 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법에서 베이스타일 마련 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법에서 베이스타일 마련 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 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.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 본 발명에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법에서 베이스타일 마련 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법은, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 크게 베이스타일 마련 단계(S110); 시유 단계(S120); 데코레이션 단계(S130); 및 데코타일 완성 단계(S140);를 포함한다.
구체적으로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법은, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 화이트소지(화이트 흙) 기반의 베이스 타일을 마련하는 베이스타일 마련 단계(S110); 상기 베이스타일 마련 단계(S110)에서 마련된 베이스 타일에 소정 농도의 유약으로 시유하는 시유 단계(S120); 상기 시유 단계(S120)를 거친 베이스 타일에 분쇄 유리와 조개껍질 입자나 파쇄편을 포함하는 데코레이션 재료로 데코레이션하는 데코레이션 단계(S130); 및 상기 데코레이션 단계(S130)에서 데코레이션 된 데코레이션 재료와 베이스 타일을 일체화시켜 글라스 데코타일을 완성하는 데코타일 완성 단계(S140);를 포함한다.
상기 베이스타일 마련 단계(S110)는 화이트소지(화이트 흙) 베이스의 흙물을 이용하여 베이스 타일을 제작하여 마련한다.
상기 베이스타일 마련 단계(S110)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 화이트소지와 물을 2:1의 중량 비율로 혼합하여 이장(흙물)을 준비하는 이장 마련 단계(S111)와, 베이스 타일의 형상에 상응하는 공간을 갖는 몰드에 상기 이장 마련 단계(S111)에서 마련된 이장을 주입하는 이장 주입 단계(S112)와, 상기 이장 주입 단계(S112)에서 몰드에 주입된 이장이 경화된 후, 몰드를 분리하여 경화된 성형물을 꺼내어 소정 온도에서 건조시키는 건조 단계(S113)와, 상기 건조 단계(S113)에서 건조된 성형물을 소정 온도를 갖는 가마에서 굽는 소성 단계(S114), 및 상기 소성 단계(S114)에서 구어진 성형물을 세척하고 건조시켜 베이스 타일을 완성하는 베이스타일 완성 단계(S115)를 포함한다.
상기 건조 단계(S113)는 성형물을 그늘에서 24시간 상온 1차 건조시킨 다음, 건조실(또는 건조 챔버)에 넣어 소정 온도에서 24시간 2차 건조시킨다. 이때, 2차 건조는 건조되는 성형물에서 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위하여 40℃~50℃의 온도에서 건조하는 것이 바람직하다.
상기 소성 단계(S114)는 800℃의 가마에서 12시간 ~ 15시간 굽는 것이 바람직하다. 이러한 소성 단계(S114)는 본 발명의 글라스 데코타일 제작 과정에서 데코타일 제작을 위한 초벌구이 과정이다.
또한, 상기 베이스타일 마련 단계(S110)에서 이장(흙물)에는 해교제(또는 분산제)로서 규산소다가 더 혼입되는 것이 바람직하며, 상기 규산소다는 물 100중량부에 대하여 2중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 베이스타일 마련 단계(S110)에서 이장(흙물)에는 자기재료(procelain material)의 특성을 부여하기 위하여 납석 분말, 도석 분말, 뮬라이트 분말, 및 장석 분말이 더 혼합될 수 있다. 상기 납석 분말, 도석 분말, 뮬라이트 분말, 및 장석 분말은 각각 화이트소지 100중량부에 대하여 납석 분말 4 ~ 6중량부, 도석 분말 4 ~ 6중량부, 뮬라이트 분말 9 ~ 15중량부, 장석 분말 4 ~ 6중량부가 혼입되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 베이스타일 마련 단계(S110)에서 이용되는 몰드는 베이스 타일에 소정의 음각 형태의 문양이나 무늬의 홈을 갖도록 하는 몰드를 이용할 수 있으며, 이에 따라 후속 과정의 데코레이션 과정에서 베이스 타일에 형성된 문양이나 무늬에 집중되어 충전됨으로써 해당 문양이나 무늬가 뚜렷하게 나타나게 할 수 있다.
다음으로, 상기 시유 단계(S120)는 상기 베이스타일 마련 단계(S110)에서 마련된 베이스 타일에 소정 농도의 유약으로 시유하는 것으로, 소정 농도를 갖는 소정 칼라의 유약을 스프레이(spray) 시유하거나 덤벙 시유하는 것으로 이루어질 수 있으며, 본 발명에서는 덤벙 시유로 시유하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 유약은 비중계(보메비중계) Be 35 ~ 38의 농도의 것이 바람직하며, 후속 공정에서 데코레이션 되는 데코레이션 재료의 색상이 잘 발현될 수 있도록 화이트 유약, 투명이나 반투명 유약인 것이 바람직하다.
상기 시유 단계(S120)를 거친 베이스 타일은 굽딱이 과정을 거친다. 다시 말해서, 상기 시유 과정을 거친 베이스 타일은 그 옆면과 바닥면의 유약 및 이물질을 제거하는 과정을 거칠 수 있다.
계속해서, 상기 데코레이션 단계(S130)는 시유 단계(S120)를 거친 베이스 타일에 분쇄 유리와 조개껍질 입자를 포함하는 데코레이션 재료로 데코레이션하는 것으로, 각양각색의 폐유리병을 소정 크기의 파쇄하여 파유리(지름 2mm ~ 5mm)로 만든 다음, 분쇄(100# 체에 통과)하여 마련하고, 조개껍질을 소정 크기로 파쇄하여 조깨껍질 입자 또는 조개껍질 파쇄편으로 마련된 데코레이션 재료를 마련하고, 마련된 데코레이션 재료를 베이스 타일의 유면 위에 데코레이션하는 것으로 이루어진다.
여기에서, 데코레이션 재료 중 분쇄 유리는 색상의 배열 및 유리의 용융점을 고려하여 세밀하게 진행되며, 조개껍질 입자나 조개껍질 파쇄편은 조개껍질의 진주질층의 것을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 데코레이션 단계(S130)는 데코레이션 재료로서, 자기재료(procelain material)의 특성을 부여하기 위하여 납석 분말, 도석 분말, 뮬라이트 분말, 및 장석 분말을 소정량 분쇄 유리에 혼합한 분쇄유리 혼합물을 이용할 수 있다.
그리고 상기 데코타일 완성 단계(S140)는 상기 데코레이션 단계(S130)에서 데코레이션 된 데코레이션 재료와 베이스 타일을 일체화시켜 글라스 데코타일을 완성하는 것으로, 데코레이션 재료가 데코레이션 된 베이스 타일을 가마에 넣어 1120℃ ~ 1260℃, 바람직하게는 1240℃에서 12 ~ 22시간 산화 소성하거나 중성 분위기에서 소성하도록 이루어진다.
상기 데코타일 완성 단계(S140)는 산화염 소성 방법으로 소성하는 것이 바람직하다. 상기 데코타일 완성 단계(S140)에서 가마에서 소성하는 과정은 데코타일 제작을 위한 전체 공정에서 재벌구이 과정이다.
이러한 데코타일 완성 단계(S140)를 거친 완제품인 데코타일은 박스 등에 담아 포장하여 제품화된다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이며, 도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법에서 베이스타일 마련 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 크게 베이스타일 마련 단계(S210); 시유 단계(S220); 데코레이션 단계(S230); 및 데코타일 완성 단계(S240);를 포함한다.
구체적으로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 자기재료(procelain material) 함유의 베이스 타일을 마련하는 베이스타일 마련 단계(S210); 상기 베이스타일 마련 단계(S210)에서 마련된 베이스 타일에 소정 농도의 유약으로 시유하는 시유 단계(S220); 상기 시유 단계(S220)를 거친 베이스 타일에 분쇄 유리와 조개껍질 입자나 조개껍질 파쇄편을 포함하는 데코레이션 재료로 데코레이션하는 데코레이션 단계(S230); 및 상기 데코레이션 단계(S230)에서 데코레이션 된 데코레이션 재료와 베이스 타일을 일체화시켜 글라스 데코타일을 완성하는 데코타일 완성 단계(S240);를 포함한다.
상기 베이스타일 마련 단계(S210)는 자기재료(procelain material) 등을 포함하는 복수의 재료를 이용하여 베이스 타일을 제작하여 마련한다.
상기 베이스타일 마련 단계(S210)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 자기재료(procelain material)를 포함하는 데코타일용 조성 재료들을 마련하는 조성재료 마련 단계(S211); 상기 조성재료 마련 단계(S211)에서 마련된 조성 재료들을 물과 혼합하여 혼합 조성물(제토)을 마련하는 혼합조성물 마련 단계(제토 형성 단계)(S212); 상기 혼합조성물 마련 단계(S212)에서 마련된 혼합조성물을 성형하여 소정 형상의 성형물을 형성하는 성형 단계(S213); 상기 성형 단계(S213)에서 성형된 성형물을 소정 시간 및 소정 온도에서 건조하여 베이스 타일을 완성하는 베이스 타일 완성 단계(S214);를 포함한다.
상기 조성재료 마련 단계(S211)에서 마련되는 조성재료는, 점토, 고령토, 납석, 도석, 장석 도토, 뮬라이트 분말, 및 장석 분말로 마련된다.
여기에서, 상기 고령토는 백토로 대체될 수 있으며, 상기 장석 분말은 제올라이트 분말로 대체될 수 있다.
상기 마련된 조성재료들을 혼합하여 혼합조성물을 마련하는 혼합조성물 마련 단계(S212)는, 점토, 고령토, 납석, 도석, 장석 도토, 뮬라이트 분말, 및 장석 분말을 혼합한 혼합물에 물과 같은 용매로 반죽하여 혼합 조성물을 형성한다.
바람직하게, 상기 혼합조성물 마련 단계(S212)는 점토, 고령토, 납석, 도석 및 장석 도토를 혼합하여 1차 혼합물을 준비하고, 뮬라이트 분말과 장석 분말을 혼합한 2차 혼합물을 준비한 다음, 1차 혼합물을 소정량의 용매로 반죽한 다음 2차 혼합물을 소정량의 용매를 투입하면서 혼합시켜 혼합 조성물(흙 반죽)을 마련하는 것이 바람직하다.
제2 실시 예는 이러한 혼합 과정을 통해 혼합함으로써 각 조성재료들이 골고루 효율적으로 믹싱될 수 있게 된다. 이는 본 발명의 발명자가 거듭한 연구와 시제작 결과로부터 얻은 것이다.
여기에서, 상기 혼합조성물 마련 단계(S212)에서 혼합 조성물은 점토 34-36중량%, 고령토 14-16중량%, 납석 4-6중량%, 도석 9-11중량%, 장석 도토 9-11중량%, 뮬라이트 분말 19-21중량%, 장석 분말 4-6중량%의 혼합 비율로 혼합되며, 상기 혼합물 100중량부에 대하여 용매 22-24중량부가 투입되어 이루어지는 것이 바람직하다. 특히, 상기한 1차 혼합물과 2차 혼합물로 나뉘어 혼합되는 경우, 용매는 1차 혼합물에 대하여 14~16중량부가 투입되며, 2차 혼합물이 1차 혼합물에 혼합될 때 6~8중량부가 투입되게 된다.
또한, 상기 혼합 조성물에서 상기 점토는 150~250메쉬의 입도이고, 고령토, 납석, 도석 및 장석 도토는 100~250메쉬의 입도이며, 상기 뮬라이트 분말과 장석 분말은 10~18메쉬의 입도인 것이 바람직하다.
상기 혼합 조성물은 상기한 입도를 갖고 상기 혼합 비율로 혼합됨으로써 성형, 건조, 테코 타일 완성의 후속 공정에서 파손되거나 크랙이 발생하는 등의 문제를 유발시키지 않으며, 특히 후속 공정인 테코타일 완성 단계(S240)에서 자기(procelain)와 유리가 안정적이고 견고하게 융합되도록 한다.
다음으로, 상기 성형 단계(S213)는 금형(틀)에 상기 혼합 조성물을 넣어 프레스 성형하여 플레이트형으로 성형하도록 이루어진다.
여기에서, 상기 성형 단계(S213)는 베이스 타일의 일면에 형성하고자 하는 문양이나 무늬를 갖도록 하는 금형으로 성형될 수 있다. 여기에서, 상기 금형에 형성되는 문양이나 무늬는 성형 단계(S213)에서 형성되는 성형물에 음각 형태로 형성되도록 이루어진다.
또한, 상기 성형 단계(S213)는 혼합 조성물을 금형(틀)에 넣기 이전에, 혼합 조성물을 진공 토련시키는 과정을 더 포함한다. 이와 같이 진공 토련 과정을 거침으로써 혼합 조성물(흙 반죽)은 균일한 수분과 입자를 갖게 점성을 높여줄 수 있게 된다. 상기 진공 토련 과정은 혼합 조성물이 배토수분 20%를 갖도록 토련하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 성형 단계(S213)를 거친 성형물은 소정 기간(대략 1일) 경과 후 원하는 사이즈(규격)으로 절단할 수 있다. 이때, 성형 단계(S213)를 거치고 소정 기간 경과 후 성형물은 수분 20%를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 건조 단계(S214)는 성형 단계(S213)에서 성형된 성형물이 수분 20%를 갖도록 한 상태에서 그늘에서 24시간 1차 건조시킨 다음, 건조실(또는 건조 챔버)에 넣어 소정 온도에서 24시간 2차 건조시킨다. 이때, 2차 건조는 건조되는 성형물에서 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위하여 40℃~50℃의 온도에서 건조하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 시유 단계(S220)는 상기 베이스타일 마련 단계(S210)에서 마련된 베이스 타일에 소정 농도의 유약으로 시유하는 것으로, 소정 농도를 갖는 소정 칼라의 유약을 스프레이(spray) 시유하거나 덤벙 시유하는 것으로 이루어질 수 있으며, 본 발명에서는 덤벙 시유로 시유하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 유약은 비중계(보메비중계) Be 35 ~ 38의 농도의 것이 바람직하며, 후속 공정에서 데코레이션 되는 데코레이션 재료의 색상이 잘 발현될 수 있도록 화이트 유약, 투명이나 반투명 유약인 것이 바람직하다.
상기 시유 단계(S220)를 거친 베이스 타일은 굽딱이 과정을 거칠 수 있다. 다시 말해서, 상기 시유 과정을 거친 베이스 타일은 그 옆면과 바닥면의 유약 및 이물질을 제거하는 과정을 거칠 수 있다.
계속해서, 상기 데코레이션 단계(S230)는 시유 단계(S220)를 거친 베이스 타일에 분쇄 유리 및 조개껍질로 데코레이션하는 것으로, 각양각색의 폐유리병을 소정 크기의 파쇄하여 파유리(지름 2mm ~ 5mm)로 만든 다음, 분쇄(100# 체에 통과)하여 분쇄 유리를 마련하고, 조개껍질을 소정 크기로 파쇄하여 조깨껍질 입자 또는 조개껍질 파쇄편으로 마련된 데코레이션 재료를 마련하고, 마련된 데코레이션 재료를 베이스 타일의 유면 위에 데코레이션하는 것으로 이루어진다.
여기에서, 데코레이션 재료 중 분쇄 유리는 색상의 배열 및 유리의 용융점을 고려하여 세밀하게 진행되며, 조개껍질 입자나 조개껍질 파쇄편은 조개껍질의 진주질층의 것을 이용하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 데코레이션 단계(S230)는 데코레이션 재료로서, 분쇄 유리와 조개껍질에 더하여 자기재료(procelain material)의 특성을 증대시키기 위하여 납석 분말, 도석 분말, 뮬라이트 분말, 및 장석 분말을 소정량 분쇄 유리에 혼합한 분쇄유리 혼합물을 이용할 수 있다.
그리고 상기 데코타일 완성 단계(S240)는 상기 데코레이션 단계(S230)에서 데코레이션 된 데코레이션 재료와 베이스 타일을 일체화시켜 글라스 데코타일을 완성하는 것으로, 데코레이션 재료가 데코레이션 된 베이스 타일을 가마에 넣어 1120℃ ~ 1260℃, 바람직하게는 1240℃에서 12 ~ 22시간 산화 소성하거나 중성 분위기에서 소성하도록 이루어진다.
상기 데코타일 완성 단계(S240)는 산화염 소성 방법으로 소성하는 것이 바람직하다.
이러한 데코타일 완성 단계(S240)를 거친 완제품인 데코타일은 박스 등에 담아 포장하여 제품화된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일에 의하면, 폐유리와 조개껍질을 활용하여 타일을 제작함으로써 경제적이고 자원을 재활용하며 환경 보존을 도모할 수 있고, 유리가 갖는 특성으로 인해 섬세하고 명확한 색상의 표현이 가능하고, 조개껍질의 진주질을 포함함으로써 빛 반사가 뛰어난 타일을 제공할 수 있으며, 자기(procelain)가 갖는 특성과 유리가 갖는 특성이 융합됨으로써 외부 충격에 강하고 쉽게 오염되지 않으며 섬세하고 명확한 색상을 표현으로 미려한 타일을 제공할 수 있어 다양한 분야에 적용할 수 있는 이점이 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.
S110: 화이트소지 기반 베이스타일 마련 단계
S111: 이장 마련 단계
S112: 이장 주입 단계
S113: 건조 단계
S114: 소성 단계
S115, S214: 베이스타일 완성 단계
S120, S220: 시유 단계
S130, S230: 데코레이션 단계
S140, S240: 데코타일 완성 단계
S210: 자기재료 함유 베이스타일 마련 단계
S211: 조성재료 마련 단계
S212: 혼합조성물 마련 단계(제토 형성 단계)
S213: 성형 단계
S111: 이장 마련 단계
S112: 이장 주입 단계
S113: 건조 단계
S114: 소성 단계
S115, S214: 베이스타일 완성 단계
S120, S220: 시유 단계
S130, S230: 데코레이션 단계
S140, S240: 데코타일 완성 단계
S210: 자기재료 함유 베이스타일 마련 단계
S211: 조성재료 마련 단계
S212: 혼합조성물 마련 단계(제토 형성 단계)
S213: 성형 단계
Claims (12)
- 화이트소지 기반의 베이스 타일을 마련하는 베이스타일 마련 단계;
상기 마련된 베이스 타일에 유약으로 시유하는 시유 단계;
상기 시유된 베이스 타일에 분쇄 유리와 조개껍질을 포함하는 데코레이션 재료로 데코레이션하는 데코레이션 단계; 및
상기 데코레이션 단계에서 데코레이션 된 데코레이션 재료와 베이스 타일을 일체화시켜 글라스 데코타일을 완성하는 데코타일 완성 단계;를 포함하고,
상기 베이스타일 마련 단계는, 화이트소지와 물을 2:1의 중량비율로 혼합하여 이장을 준비하는 이장 마련 단계와, 베이스 타일의 형상에 상응하는 공간을 갖는 몰드에 상기 마련된 이장을 주입하는 이장 주입 단계와, 상기 몰드에 주입된 이장이 경화된 후, 몰드를 분리하여 경화된 성형물을 꺼내어 소정 온도에서 건조시키는 건조 단계와, 상기 건조된 성형물을 소정 온도의 가마에서 굽는 소성 단계, 및 상기 소성 단계에서 구어진 성형물을 세척하고 건조시켜 베이스 타일을 완성하는 베이스타일 완성 단계를 포함하고,
상기 이장 마련 단계에서 물 100중량부에 대해서, 분산제로서 규산소다 2중량부가 혼합되고, 자기 재료(procelain material)의 특성을 부여하기 위해서 상기 화이트소지 100중량부에 대하여 납석 분말 4 ~ 6중량부, 도석 분말 4 ~ 6중량부, 뮬라이트 분말 9 ~ 15중량부, 장석 분말 4 ~ 6중량부가 혼합되며,
상기 건조 단계는 성형물을 그늘에서 24시간 상온 1차 건조시킨 다음, 건조실에 넣어 건조되는 성형물에서 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위하여 40℃~50℃의 온도에서 24시간 2차 건조시키는 것으로 이루어지며,
상기 소성 단계는 800℃의 가마에서 12시간 ~ 15시간 산화염 소성하는 것으로 이루어지고,
상기 시유 단계는 비중계 Be 35 ~ 38 농도의 덤벙시유가 사용되며, 후속공정에서 데코레이션 되는 데코레이션 재료의 색상이 잘 발현될 수 있도록 화이트 유약이나 투명 또는 반투명 유약이 사용되며,
상기 시유단계를 거친 베이스 타일은 그 옆면과 바닥면의 유약 및 이물질을 제거하는 과정인 굽딱이 과정을 거치며,
상기 데코레이션 단계는, 상기 베이스 타일에 분쇄 유리와 조개껍질 입자를 포함하는 데코레이션 재료로 데코레이션 하는 과정으로서,
상기 분쇄유리는 유리병을 파쇄하여 지름 2mm~5mm의 파유리로 만든 다음 체에 걸러 준비하고, 상기 조개껍질은 조개껍질 입자 또는 조개껍질 파쇄편으로, 진주질층의 것을 이용하고, 자기 재료의 특성을 부여하기 위하여 납석 분말, 도석 분말, 뮬라이트 분말 및 장석 분말을 더 포함하며,
상기 데코타일 완성 단계는 상기 데코레이션 재료가 데코레이션 된 베이스 타일을 가마에 넣어 1120℃ ~ 1260℃에서 12 ~ 22시간 산화 소성하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
글라스 데코타일 제작 방법.
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| KR1020200162374A KR102508767B1 (ko) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 폐유리와 조개껍질을 이용한 글라스 데코타일 제작 방법 및 이에 의해 제작된 글라스 데코타일 |
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| KR101101128B1 (ko) * | 2011-06-27 | 2011-12-30 | 장상욱 | 친환경 기능성을 구현한 부조 타일 제조용 조성물 및 이 부조 타일의 제조방법 |
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Patent Citations (2)
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