KR19990000098A - 원적외선방사 온돌바닥재 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원적외선 방사율이 높은 마그네사이트계 광물을 적정온도에서 소성하면 적정한 선팽창율을 가지는 동시에 원적외선 방사효과를 극대화시킬 수 있다. 이 물질에 원적외선 방사율이 높은 물질을 배합하고 황산 마그네슘(MgSO4)을 적정량 투입하여 경화시키면 균열이 발생되지 않으면서도 원하는 압축강도를 발현시킬 수 있는 원적외선방사 온돌바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 마그네시아 또는 유사광물을 650-950℃로 소성하고 분말상으로 분쇄하여 산화마그네슘(MgO) 성분이 50-93중량%인 경소 마그네시아를 제조하는 단계, 황토를 토련기(pug mill) 또는 로라 성형기(Roll Former)에서 성형하고 650-950℃에서 소성하여 입자 또는 분말상으로 분쇄하여 소성황토를 제조하는 단계, 혹은 맥반석, 옥, 일라이트, 납석, 견운모, 회토류 함유광물을 입자 또는 분말상으로 분쇄하는 단계, 상기 단계에서 제조된 경소 마그네시아 10-60중량%와 소성황토 30-80중량%를 혼합하거나 경소 마그네시아 10-60중량%와 견운모, 옥, 맥반석, 일라이트, 납석, 회토류 함유광물 등을 각각 30-80중량%를 혼합하거나 위와 같은 원적외선방사율이 85% 이상되는 물질을 서로 적정량 혼합하고 황산 마그네슘(MgSO4) 혹은 간수(MgCl2)를 투입하여 3-5톤 용량의 혼합기(ribbon mixer)에서 10분간 혼련시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 강도 40-380Kgf/cm2, 원적외선 복사율(표면온도 50℃ 기준) 88-94%인 원적외선방사 온돌바닥재의 제조방법.

Description

원적외선방사 온돌바닥재 및 그 제조방법
본 발명은 원적외선 방사효과가 있는 원적외선 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원적외선 방사율이 높은 마그네사이트계 광물을 적정온도에서 소성하면 적정한 선팽창율을 가지는 동시에 원적외선 방사효과를 극대화시킬 수 있다. 이 물질에 원적외선 방사율이 높은 물질을 배합하고, 황산 마그네슘(MgSO4)을 적정량 투입하여 경화시키면 균열이 발생되지 않으면서도 원하는 압축강도를 발현시킬 수 있는 원적외선방사 온돌바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현재, 생활경제가 발전하고 생활의 질적향상이 이루어짐에 따라 건강에 대한 관심이 고조되면서 주거문화에도 황토바닥재 등과 같은 원적외선 방사효과가 있는 바닥재의 시공이 증가하는 추세이다. 상기 황토등 원적외선 방사효과가 있는 물질을 사용한 바닥재는 원적외선의 열작용에 의해서 혈관운동을 자극하여 건강을 유지향상시키는 효과를 가진다.
지금까지 시공되고 있는 원적외선방사 바닥재로는 황토, 맥반석, 기타 회토류 함유광물 등에 유기접착제나 시멘트, 석고, 석회등을 혼합한 것으로서 아파트나 가옥의 방바닥등에 몰탈방식으로 시공되고 흙손으로 마감되어진다.
그러나, 상기와 같은 종래의 원적외선방사 바닥재는 일반적 시멘트재에 황토나 맥반석등을 단순혼합하고 유기화학접착제들을 사용한 것으로 시멘트독 또는 유기화학접착제의 유해성이 여전히 잔존하여 건강증진효과를 기대하기 어렵고, 경화시 수축에 의한 균열발생이나 경화시간이 길게는 2 내지 3일 소요되는 등과 같은 시공상의 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 원적외선 방사율이 높은 물질인 황토나 마그네사이트를 소성하여 만든 경소 마그네시아(MgO)에 소성황토를 적정량 혼합하거나, 맥반석 또는 원적외선 방사율이 높은 광물을 사용하여 시멘트나 유기화학제의 유독성이 없으면서 원적외선 방사효과를 극대화할 수 있고 시공시 경화시간을 5-6시간으로 크게 단축시킬 수 있는 원적외선방사 온돌바닥재 및 그 제조방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 목적은 배합재료에 황산 마그네슘(MgSO4) 혹은 간수(MgCl2)를 적정량 투입함으로써 경화시 수화열을 억제시키고 속경을 유도함으로써 바닥균열이 발생되지 않으면서 상기 마그네시아(MgO)와 황산마그네슘(MgSO4)의 결합에 의해 우수한 압축강도 및 곡강도를 발현시킬 수 있는 원적외선방사 온돌바닥재 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
즉, 본 발명은 다음과 같은 두가지 기술적 특징을 기초로 하고 있다.
첫째, 종래와 달리 결합제로서 원적외선 방사율이 높은 MgO 성분 35-60중량%, SiO2분 0.6-2.1중량%, CaO성분 0.6-6.5중량%가 함유된 마그네사이트를 소성시켜 만든 경소 마그네시아를 사용하여 경화시간을 크게 단축할 수 있고 원적외선 방사에 의한 건강증진효과를 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 전기전도도를 향상시켜 정전기의 발생을 억제시킬 수 있고 시공시 자체 레벨링 작업이 가능하여 시공공수를 감소시킬 수 있다.
둘째, 배합재료의 마그네시아(MgO)량에 따라 황산 마그네슘(MgSO4) 혹은 간수(MgCl2)를 적정량 투입함으로써 마그네시아(MgO)와 물(H2O)의 반응을 억제시켜 반응열(70-90℃)을 억제시키므로 인하여 바닥균열 방지를 하며 mMgO·MgSO4·nH2O와의 결합에 의해 압축강도 및 곡강도를 발현시킬 수 있다.
내용없음
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원적외선방사 온돌바닥재는 10-60중량%의 경소 마그네시아, 30-80중량%의 소성황토에 황산 마그네슘(MgSO4) 혹은 간수(MgCl2)를 3-20중량%를 함유하고 압축강도는 40-120Kgf/cm2이며 원적외선 복사율(표면온도 50℃ 기준)이 88-92%인 것, 10-60중량%의 경소 마그네시아, 30-80중량%의 납석, 일라이트, 견운모, 맥반석, 옥 또는 회토류 함유광물에 황산 마그네슘(MgSO4) 혹은 간수(MgCl2)를 3-20중량%를 함유하고 압축강도는 60-380Kgf/cm2이며 원적외선 복사율(표면온도 50℃ 기준)이 88-95%인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 원적외선방사 온돌바닥재의 제조방법은 소성온도에 따르는 경소 마그네시아(MgO)의 선팽창율을 조절하기 위하여 마그네사이트를 650-950℃ 사이를 각 배합에 따라 구간별로 소성하고 120Mesh 또는 200Mesh 이하로 분쇄하여 산화마그네슘(MgO) 성분이 55-93중량%인 경소 마그네시아를 제조하는 단계, 황토를 성형하고 500-800℃에서 소성하여 분쇄하는 단계, 상기 단계에서 제조된 경소 마그네시아 10-60중량%와 소성황토 30-80중량%를 혼합하고 황산 마그네슘 3-20중량%를 투입하여 3-5톤 용량의 혼합기(ribbon mixer)에서 10분간 혼련시키는 단계 또는 650-950℃ 사이에서 소성된 경도 마그네시아 10-80중량%에 맥반석, 옥, 일라이트, 견운모, 회토류 함유광물 등을 분쇄하여 각각 10-80중량%를 혼합하고 황산 마그네슘 3-20중량%를 투입하여 3-5톤 용량의 혼합기에서 10분간 혼련시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 경소 마그네시아는 MgO성분이 55-93중량%인 것으로서 마그네시아를 소성로에서 650-950℃로 소성하여 만들어지고 200Mesh 이하, 120Mesh 이하의 분말상으로 분쇄되어 용도에 적합하게 사용되는데, 그 양으로는 10-80중량%가 사용된다.
본 발명에 사용되는 황토는 토련기(pug mill)에서 초크형으로 성형되고 소성로에서 500-800℃로 소성되며 5-3mm의 조립, 3-1mm의 중립, 1mm 이하의 미립 분말상으로 분쇄되어 용도에 적합하게 사용되는데, 이 소성 황토의 양으로는 10-80중량%가 사용된다.
그리고 본 발명에 사용되는 맥반석, 일라이트, 납석, 견운모, 옥 또는 회토류 함유광물은 5-3mm의 조립, 3-1mm의 중립, 1mm 이하의 미립 분말상으로 분쇄되어 용도에 적합하게 사용되어지며, 그 양은 10-80중량%가 각각 배합되거나 소성황토와 혼합되어 사용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 황산 마그네슘(MgSO4) 혹은 간수(MgCl4)는 경소 마그네시아(MgO)와 결합제로 사용되며 마그네시아(MgO)와 물(H2O)의 결합시 MgCO3로 되면서 반응열이 급격히 발생하여 바닥균열이 심하게 발생하는 현상을 유발하기 때문에, 황산 마그네슘의 적정량 투입은 mMgO·MgSO4·nH2O의 미세한 결정형성으로 유도되어 MgCO3결합을 억제시킴과 동시에 반응열을 하강시킬 수 있으며 마그네시아의 전기전도도는 정전기 발생을 억제시킬 수 있다. 이 황산 마그네슘(MgSO4) 혹은 간수(MgCl4)의 투입량은 각각 배합에 3-20중량%가 사용된다.
이하, 본 발명의 방법을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.
[실시예]
마그네시아(MgO성분 35-52중량%)를 650-950℃로 소성하면 온도에 따라 아래와 같이 선팽창율과 압축강도의 변화가 일어난다.
이러한 팽창성질은 건조시 수축과 서로 상쇄되어 균열을 방지할 수 있다.
선팽창율 및 압축강도를 고려하여 800℃에서 소성한 경소 마그네시아를 120Mesh 이하 또는 200Mesh 이하로 분쇄하여 보관한다.
황토는 15-30mm 직경으로 성형하여 500-800℃로 소성하여 소성황토를 만든다.
상기 소성황토를 5-3mm의 조립, 3-1mm의 중립, 1mm 이하의 미립을 만들어 입도별로 보관한다.
맥반석, 옥, 일라이트, 견운모 또는 회토류 함유광물은 5mm 이하 또는 3mm 이하 또는 1.5mm 이하로 분쇄하여 입도별로 보관한다.
상기 단계에서 제조된 경소 마그네시아 30중량%, 소성황토 70중량%를 혼합하고 경소 마그네시아 중량의 20%의 황산 마그네슘(MgSO4)을 투입하여 혼합기에서 10분간 혼련을 실시하여 부정형 원적외선 온돌바닥재를 얻고, 경소 마그네시아 30중량%에 맥반석, 옥, 일라이트, 견운모 또는 회토류 함유광물 70중량%를 각각 혼합하고 경소 마그네시아 중량의 20%의 황산마그네슘(MgSO4)을 각각 투입하여 혼합기에서 10분간 혼련을 실시하여 각각의 특성을 지닌 부정형 원적외선 온돌바닥재를 얻는다.
위에서 얻은 바닥재를 4000×4000×50mm의 시공체로 몰탈시공하고 경화시간, 경화시 균열발생정도, 압축강도, 원적외선 복사율등을 측정하여 그 결과를 표에 나타내었다.
[표 1]
[표 2]
[표 3]
[표 4]
표 1, 2, 3, 4에 나타난 바와 같이 본 발명은 원적외선방사 바닥재 고유의 건강증진기능을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 종래 원적외선방사 바닥재의 시공상의 문제점인 균열발생, 강도저하 및 경화시간의 장기화 등을 해소할 수 있음을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 원적외선 방사율이 높은 물질인 황토, 일라이트, 맥반석, 납석, 견운모, 기타 회토류 함유광물과 마그네사이트를 사용하되, 종래와 같이 결합재로서 시멘트나 유기 접착제를 사용하지 않고 마그네사이트를 소성시켜 만든 마그네시아(MgO)를 사용하여 시멘트나 유기제의 유독성이 없으면서 원적외선 방사효과를 극대화할 수 있고 시공시 경화시간을 5-10 시간으로 크게 단축할 수 있는 원적외선방사 온돌바닥재 및 그 제조방법을 제공할 수 있다. 또한, 배합재료에 황산 마그네슘(MgSO4) 혹은 간수(MgCl2) 적정량을 투입함으로써 경화시 마그네시아(MgO) 수화반응을 억제시켜 바닥균열이 발생되지 않으면서 상기 마그네시아(MgO)와 황산마그네슘(MgSO4)의 결합에 의해 우수한 압축강도를 발현시킬 수 있는 원적외선방사 온돌바닥재 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

Claims (4)

10-60중량%의 경소 마그네시아(MgO), 30-80중량%의 소성황토 또는 10-60중량%의 경소 마그네시아(MgO), 각각 30-80중량%의 맥반석, 옥, 일라이트, 납석, 견운모, 회토류함유 광물에 3-20중량%의 황산 마그네슘(MgSO4) 혹은 간수(MgCl2)를 함유하고 압축강도가 40-380Kgf/cm2이며 원적외선 복사율(표면온도 50℃ 기준) 88-94%인 것을 특징으로 하는 원적외선방사 온돌바닥재.
마그네시아 또는 유사광물을 650-950℃로 소성하고 분말상으로 분쇄하여 산화마그네슘(MgO)성분이 50-93중량%인 경소 마그네시아를 제조하는 단계, 황토를 토련기(pug mill) 또는 로라 성형기(Roll Former)에서 성형하고 650-950℃에서 소성하여 입자 또는 분말상으로 분쇄하여 소성황토를 제조하는 단계, 혹은 맥반석, 옥, 일라이트, 납석, 견운모, 회토류 함유 광물을 입자 또는 분말상으로 분쇄하여 단계, 상기 단계에서 제조된 경소 마그네시아 10-60중량%와 소성황토 30-80중량%를 혼합하거나 경소 마그네시아 10-60중량%와 견운모, 옥, 맥반석, 일라이트, 납석, 회토류 함유광물 등을 각각 30-80중량%를 혼합하거나 위와 같은 원적외선 방사율이 85% 이상되는 물질을 서로 적정량 혼합하고 황산 마그네슘(MgSO4) 혹은 간수(MgCl2)를 투입하여 3-5톤 용량의 혼합기(ribbon mixer)에서 10분간 혼련시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 강도 40-380Kgf/cm2, 원적외선 복사율(표면온도 50℃ 기준) 88-94%인 원적외선방사 온돌바닥재의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 마그네시아 유사광물은 35-60중량%의 MgO 주성분을 함유하는 물질인 것을 특징으로 하는 원적외선방사 온돌바닥재의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 황산 마그네슘(MgSO4) 혹은 간수(MgCl2)가 감수제로서 MgO가 MgCO3로 수화반응을 억제시켜 경화시 균열을 방지하고 MgO와 결합하여 압축강도를 발현시키는 역할을 하며, 배합재료에 대해 MgO가 20-80중량%일 경우에 MgSO4혹은 MgCl2의 적정투입량은 3-20중량%인 것을 특징으로 하는 원적외선방사 온돌바닥재의 제조방법.
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