KR19990080602A - 건축자재 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원적외선 복사 소재와 이를 이용한 건축 자재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 건축자재가 원적외선을 방사하는 10 내지 60 중량%의 황토와, 상기 황토에 견고성을 부여하는 10 내지 80 중량%의 모래와, 상기 황토와 모래를 결합시키는 0 내지 50 중량%의 무기 고화제와, 상기 황토, 모래 및 무기 고화제의 결합력을 증진시키기 위한 0 내지 40 중량%의 유기 고화제와, 자동 수평 기능을 부여하기 위한 0 내지 10 중량%의 셀프 레벨링제로 이루어진 황토 모르타르를 제조할 수 있다. 또한, 황토가 갖고 있는 다양한 효능을 발휘할 수 있는 황토 패널, 보드 및 벽돌 등을 제조할 수 있다. 따라서 본 발명에 따라 제조된 황토 모르타르, 패널 및 벽돌 등을 건축물의 바닥재, 벽재, 천장재 및 외장재로 사용할 경우 황토로부터 방사되는 원적외선에 의해 쾌적한 실내 분위기를 만들 수 있음은 물론 건강한 생활을 영위할 수 있다.

Description

건축 자재 및 그 제조 방법
본 발명은 건축 자재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 황토를 함유한 건축자재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래 시멘트로 이루어진 건축 자재에는 알칼리 성분이 많이 포함되어 있어서, 알칼리 성분에 의해 인체에 유해한 성분이 건축자재로부터 발산되었었다. 또한, 시멘트로 이루어진 건축자재에 의해 실내 공기 중의 음이온이 상실되었었다. 또한 상기 시멘트의 입자가 지나치게 조밀하여 공기를 유통시키지 못함으로써 통기가 불량하고 습도가 높아지며 실내에 세균이나 곰팡이가 번식하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 고효율의 원적외선 복사에 따라 인체의 건강에 유익하고 습도 조절을, 탈취 및 흡착 능력이 뛰어나며 통기성이 우수할 뿐만 아니라 단열 및 축열 기능이 탁월한 건축자재를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 인체의 건강에 유익하고 습도 조절을, 탈취 및 흡착 능력이 뛰어나며 통기성이 우수할 뿐만 아니라 단열 및 축열 기능이 탁월한 원적외선 복사 황토 분말 소재와 황토를 이용한 건축자재를 제조하는 건축자재의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 건축자재는 원적외선을 방사하는 10 내지 60 중량%의 황토와, 상기 황토에 견고성을 부여하는 10 내지 80 중량%의 모래와, 상기 황토와 모래를 결합시키는 0 내지 50 중량%의 무기 고화제와, 상기 황토와 모래를 결합시키는 0 내지 40 중량%의 유기 고화제와, 자동 수평 기능을 부여하기 위한 0 내지 10 중량%의 셀프 레벨링제로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 건축자재는 원적외선을 방사하는 10 내지 60 중량%의 황토와, 상기 황토에 견고성을 부여하는 5 내지 80 중량%의 모래와, 상기 모래 및 황토에 견고성을 부여하는 0 ~ 40 중량%의 석분과, 상기 황토와 모래를 결합시키는 0 내지 50 중량%의 무기 고화제와, 상기 황토, 모래 및 무기 고화제의 결합력을 증진시키는 0 내지 40 중량%의 유기 고화제로 이루어진 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 건축자재는 원적외선을 방사하는 10 내지 60 중량%의 황토와, 상기 황토에 견고성을 부여하는 5 내지 80 중량%의 모래와, 상기 모래 및 황토에 견고성을 부여하는 0 ~ 40 중량%의 석분과, 상기 황토와 모래를 결합시키는 0 내지 50 중량%의 무기 고화제와, 상기 황토, 모래 및 유기 고화제의 결합력을 증진시키는 0 내지 40 중량%의 유기 고화제와, 향을 발산하는 0 ~ 10 중량%의 한약재로 이루어진 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 건축자재는 원적외선을 방사하는 10 ~ 50 중량%의 황토 분말, 착색 물질인 10 ~ 50중량%의 탄산칼슘, 착색 물질인 0 ~ 15 중량%의 이산화티탄, 상기 황토 분말, 탄산칼슘 및 이산화티탄을 서로 결합시키는 10 ~ 50 중량%의 수용성 아크릴산수지, 상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄 및 아트릴산수지를 분산시키는 0.5 ~ 5 중량%의 분산제, 상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄, 아트릴산수지를 수평방향으로 분산시키는 0 ~ 5 중량%의 레벨링제, 상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄, 아트릴산수지, 분산제 및 레벨링제를 혼합시킴과 동시에 상기 상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄, 아트릴산수지, 분산제 및 레벨링제에 액성을 부여하는 5 ~ 50 중량%의 물로 이루어진 페인트인 것을 다른 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 건축자재의 제조 방법은 황토를 건조시키는 건조 단계와, 건조된 황토를 분쇄기에서 분쇄하여 0.1 ~ 1000㎛의 지름을 갖는 입자로 만드는 분쇄 단계와, 상기 분쇄된 황토를 혼합기에서 모래, 무기고화제, 유기 고화제 및 기타 첨가제와 혼합하는 단계, 혼합된 황토, 모래, 무기고화제 및 유기 고화제에 물을 첨가하여 반죽한 다음 상기 혼합 및 반죽된 황토, 모래, 무기고화제, 유기 고화제 및 물의 혼합물을 성형 틀에 부은 다음 건조시킴으로써 제품 제조자가 원하는 형상의 건축자재를 형성시키는 제2 건조 및 성형 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 건축자재의 제조 방법은 석별기(石別器)에 의해 돌을 제거한 약간의 습기가 있는 순수한 황토 또는 황토와 무기 고화제의 혼합물 또는 황토, 무기 고화제 및 한약제의 혼합물을 압출기를 통해 압출 성형하여 원하는 형상의 건축 자재를 건조 성형하는 것을 다른 특징으로 한다.
(실시예1)
본 발명의 제1 실시예에 따른 건축자재는 원적외선을 방사하는 10 내지 60 중량%의 황토와, 상기 황토에 견고성을 부여하는 10 내지 80 중량%의 모래와, 상기 황토와 모래를 결합시키는 0 내지 50 중량%의 무기 고화제와, 상기 황토, 모래 및 무기 고화제의 결합력을 증진시키기 위한 0 내지 40 중량%의 유기 고화제와, 자동 수평 기능을 부여하는 0 내지 10 중량%의 셀프 레벨링제로 이루어져 있다. 상기 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축자재는 바닥 및 벽, 천정용 모르타르이거나 성형함으로써 빌딩의 내장재 혹은 외장재로 사용되는 패널 혹은 보드이다.
황토는 석산이나 고령토 광산에서 석재나 고령토 채취시 표토와 함께 버려지는 환경 친화성 재료인 동시에 원적외선을 복사하는 재료이다.
모래는 시중에서 판매하는 모래이다.
상기 무기 고화제는 40 내지 70 중량%의 산화칼슘(CaO), 0 내지 20 중량%의 산화 마그네슘(MgO), 0 내지 30 중량%의 규산(SiO2) 및 0 내지 20 중량%의 산화 알루미늄(Al203), 그리고 0 내지 20중량%의 기타 물질로 이루어져 있다.
상기 무기 고화제의 구성 성분 중 산화칼슘은 소성된 굴패각 또는 생석회나 소석회 등을 이용하여 추출된 물질이다.
유기 고화제는 상기 황토와 모래를 결합시키도록 상기 황토 및 모래와 혼합되는 20 ~ 100%의 수용성 분말 수지와, 상기 유기 고화제를 용해시키는 0 ~ 20%의 물로 이루어져 있다. 상기 수용성 분말 수지는 예를 들면 아크릴산수지이다. 상기 수용성 분말 수지는 유화수지, 공중합 유화 수용성 분말수지, 수분산성 분말 수지 혹은 액상수지로 대체되어도 좋다.
이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 의한 건축 자재와 연관하여 본 발명의 일실시예에 의한 건축자재의 제조방법을 설명한다.
먼저, 채취된 황토를 햇볕에 의해 3 ~ 10일 동안 충분히 건조시킨다.
다음에 분쇄된 황토를 볼밀 등의 각종 분쇄기를 이용하여 분쇄한 후 체에 걸러서 0.1 ~ 1000㎛ 정도의 입자가 되게 한다.
이어서 원적외선을 방사하는 10 내지 60 중량%의 황토와, 상기 황토에 견고성을 부여하는 10 내지 80 중량%의 모래와, 상기 황토와 모래를 결합시키는 0 내지 50 중량%의 무기 고화제와, 상기 황토, 모래 및 무기 고화제의 결합력을 증진시키는 0 내지 40 중량%의 유기 고화제 및 자동 수평 기능을 부여하기 위한 0 내지 10 중량%의 셀프 레벨링제를 혼합기에서 혼합한다. 그러면 100 중량%의 황토 모르타르가 만들어진다.
이어서 상기 황토 모르타르에 10 ~ 50 중량 %의 물을 부어서 직접 혼합하거나 상기 혼합기에서 반죽한다.
다음에 반죽된 혼합물을 모르타르로 직접 사용하거나 성형틀에 넣고 상온에서 건조시킨다. 상기 반죽된 혼합물이 건조된 다음, 건조된 성형물을 상기 성형틀로부터 분리한다. 그러면 제품 제조자가 원하는 형상의 패널이 형성된다.
한편, 상기 황토의 건조시에, 상기 채취된 황토를 건조기에 넣고 100 ~ 200℃에서 1 ~ 10 시간 정도 건조하는 것도 가능하다.
혹은 상기 채취된 황토를 분사 건조기에 넣고 300 ~ 600℃의 열풍을 분사시켜 건조하는 것도 가능하다.
한편, 상기 황토, 모래, 무기 고화제 및 유기 고화제의 혼합시에 0 ~ 10 중량%의 셀프 레벨링제를 첨가하는 이유는 모르타르 작업시 자동 수평 기능을 부여하기 위함이다.
한편, 상기 황토, 모래, 무기 고화제 및 유기 고화제의 혼합시에 분말 형태로 된 0 ~ 10 중량%의 한약재를 함께 혼합할 수 있다. 이 경우 상기 한약재는 쑥, 송진, 향나무 등이다. 그러면 모르타르나 벽돌 또는 성형된 패널로부터 인체의 건강에 유익한 향기가 발산된다.
한편, 상기 황토 모르타르를 반죽시킬 경우, 상기 황토 모르타르에 0 ~ 50 중량%의 유화 중합한 특수 수용성 수지와 0 ~ 50 중량%의 물의 혼합물을 첨가하여 상기 황토 모르타르를 반죽하는 것도 가능하다.
한편, 상기 황토 모르타르에 물을 부어 반죽할 경우, 상기 착색 물질인 무기 안료를 첨가할 수 있다. 그러면 상기 반죽된 혼합물에 색상 혹은 무늬가 표현됨으로써, 상기 반주된 혼합물이 상기 성형틀에서 성형되면, 다양한 색상과 무늬를 갖는 패널을 제조할 수 있다.
한편, 상기 반죽된 혼합물을 상기 성형틀에서 건조시킬 경우에, 상기 성형틀에 상기 반죽된 혼합물을 넣고 도시되지 않은 가압수단에 의해 200 ~ 600Kg/㎤ 가압하면서 상기 반죽된 혼합물을 건조시키는 것도 가능하다.
한편, 상기 반죽된 혼합물의 건조시, 상기 반죽된 혼합물의 아래 혹은 위에 그물망을 놓고 성형, 건조시킬 수 있다. 이 경우 상기 그물망은 종이, 부직포 및 섬유, 철, 기타 금속 등으로 이루어진다. 상기 섬유는 고분자 물질이다.
한편, 상기 성형된 패널의 연결시공은 H 형태의 플라스틱 빔을 사용하여 작업할 수 있다.
(실시예 2)
한편, 본 발명의 제2 실시예에 의한 건축자재인 벽돌을 제조하기 위하여, 원적외선을 방사하는 10 내지 60 중량%의 황토와, 상기 황토에 견고성을 부여하는 5 내지 80 중량%의 모래와, 상기 모래 및 황토에 견고성을 부여하는 0 ~ 40 중량%의 석분과, 상기 황토와 모래를 결합시키는 0 내지 50 중량%의 무기 고화제와, 상기 황토, 모래 및 무기 고화제의 무기 고화제의 결합력을 증진시키기 위한 0 내지 40 중량%의 유기 고화제와, 인체의 건강에 유익한 0 내지 10 중량%의 한약재를 혼합하여 황토 모르타르를 만들 수 있다.
상기 석분은 미세한 돌가루를 의미한다.
이 경우 상술한 본 발명의 제1 실시예에서와 같이 반죽한 다음 세멘트 벽돌 제조 기계 등에의해 벽돌 형상으로 반죽한 혼합물을 성형시키면 황토 벽돌이 제조된다.
(실시예 3)
한편, 본 발명의 제3 실시예에 의한 건축자재인 페인트의 구성을 설명한다.
본 발명의 제3 실시예에 의한 건축자재인 페인트는 원적외선을 방사하는 10 ~ 50 중량%의 황토 분말, 착색 물질인 10 ~ 50중량%의 탄산칼슘, 착색 물질인 0 ~ 15 중량%의 이산화티탄, 상기 황토 분말, 탄산칼슘 및 이산화티탄을 서로 결합시키는 10 ~ 50 중량%의 수용성 아크릴산수지, 상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄 및 아트릴산수지를 분산시키는 0.5 ~ 5 중량%의 분산제, 상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄, 아트릴산수지를 수평방향으로 분산시키는 0 ~ 5 중량%의 레벨링제, 상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄, 아트릴산수지, 분산제 및 레벨링제를 혼합시킴과 동시에 상기 상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄, 아트릴산수지, 분산제 및 레벨링제에 액성을 부여하는 5 ~ 50 중량%의 물로 이루어져 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 건축 자재에 의하면, 우리 국토의 약 30%이상을 뒤덮고 있는 황토를 이용하여 모르타르, 패널 및 벽돌 등을 제조함으로써 인체에 유익한 원적외선을 건축 자재로부터 방사할 수 있다. 또한 황토가 갖고 있는 다수의 공극에 의해 통기성 등이 우수한 건축 자재를 제조할 수 있다. 따라서 본 발명에 따라 제조된 모르타르, 패널 및 벽돌 등을 건축물의 바닥재, 벽재, 천장재 및 외장재로 사용할 경우 황토로부터 방사되는 원적외선에 의해 쾌적한 실내 분위기를 만들 수 있다. 또한 본 발명에 따른 건축 자재를 건축물의 내장재 및 외장재로 사용할 경우 황토의 탈취 및 흡착작용, 항균작용에 의해 실내의 공기를 정화하는 등 쾌적한 주거 환경을 만들 수 있어 실내 거주자의 건강에 유익하다. 또한 본 발명에 따른 건축 자재를 건축물의 내장재 및 외장재로 사용할 경우 황토의 단열 및 축열 작용에 의해 에너지를 절약할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건축자재인 모르타르나 패널 등을 패널을 시멘트 콘크리트로 만들어진 아파트를 포함한 주거 공간의 방바닥, 벽, 그리고 천장 등에 부착할 경우 황토에서 방사되는 원적외선과 열에너지가 인체에 대한 흡수되어서 인체 세포의 생리작용이 활성화된다. 따라서 주거 공간 내에 거주하는 사람의 건강이 증진된다. 또한, 황토의 다양한 약리작용과 한약재의 다양한 약리 작용에 의해 주거 공간 내에 거주하는 사람의 건강이 증진된다.
또한 황토에 모래, 석분, 무기 고화제 및 유기 고화제를 적정 비율로 혼합함으로써 상기 황토의 결합성과 견고성을 보완할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 건축 자재인 페인트에 의하면, 페인트 내의 황토로부터 주위로 원적외선을 방사시킴으로써 페인트가 도포된 건축물 주위를 쾌적한 분위기로 만들 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 건축자재의 제조 방법에 의하면, 건조 단계, 분쇄 단계, 혼합 및 반죽 단계, 제2 건조 및 성형 단계에 의해 건축자재를 제조함으로써 용이하고 간단하게 건축 자재를 제조할 수 있다. 또한 정확한 구성을 가진 건축 자재를 제조할 수 있다.
(실험예 1)
20 중량%의 황토, 65 중량%의 모래, 15 중량%의 무기 고화제를 혼합하여 모르타르를 제조한 후 100 중량%의 모르타르에 대하여 10 중량%의 수용성 액상 수지와 10 중량%의 물을 첨가한 후 혼합하여 상온에서 건조하였다.
이 결과, 약 0.5% 정도의 수축이 발생하였으나, 크랙은 발생하지 않았다. 그리고 바닥용 시멘트 모르타르의 강도를 10으로 보았을 때, 위 조성물의 강도는 10 정도에 약간의 접착력을 나타내었다.
(실험예 2)
20 중량%의 황토, 65 중량%의 모래, 10 중량%의 무기 고화제 및 5 중량%의 유기 고화제로 먼저 모르타르를 제조한다. 다음에 15 중량%의 물을 혼합하고 상온에서 건조하였더니 약 0.3% 정도의 수축이 발생하였으며, 크랙은 발생하지 않았다. 강도는 바닥용 시멘트 모르타르의 강도를 10으로 보았을 때, 약 11 정도의 강도를 나타내었으며, 약간의 접착력을 나타내었다.
(실험예 3)
23 중량%의 황토, 55중량%의 모래, 17 중량%의 수용성 수지, 5 중량%의 물을 혼합하고 상온에서 건조하였더니 수축이나 표면 크랙 및 내부 크랙이 발생하지 않앗으며 바닥용 시멘트 모르타르의 강도를 10으로 보았을 때 약 10 정도의 강도를 나타내었으며, 접착력도 대단히 우수하였다.
(실험예 4)
18 중량%의 황토, 62 중량%의 모래, 20 중량%의 무기 고화제를 혼합하여 모르타르를 제조한 후, 100 중량%의 모르타르에 대하여 20 중량%의 물을 혼합하고 상온에서 건조하였더니 수축이나 크랙의 발생은 없었으며, 강도는 바닥용 시멘트 모르타르의 강도를 10으로 보았을 때 10 정도의 강도를 나타내었으며, 약간의 접착력을 나타내었다.
(실험예 5)
13 중량%의 황토, 상기 황토에 견고성을 부여하는 7 중량%의 세라믹 분말, 60 중량%의 모래, 10 중량%의 무기 고화제, 10 중량%의 수용성 액상 수지에 추가로 10 중량%의 물을 혼합하고 상온에서 건조하였더니 수축이나 표면 크랙 및 내부 크랙이 발생하지 않았으며 바닥용 시멘트 모르타르의 강도를 10으로 보았을 때 약 10 정도의 강도를 나타냈으며, 접착력도 대단히 우수하였다.
(실험예 6)
18 중량%의 황토, 32 중량%의 모래, 30 증량%의 석분, 10 중량%의 무기 고화제, 10 중량%의 수용성 액상 수지를 혼합한 후 추가로 10 중량%의 물을 혼합하고 벽돌용 기계를 이용하여 벽돌을 제조하여 상온에서 건조하였더니 수축이나 크랙의 발생은 없었으며, 강도는 시멘트 벽돌의 강도를 10으로 보았을 때 10 정도의 강도를 나타내었다.

Claims (7)

  1. 원적외선을 방사하는 10 내지 60 중량%의 황토와,
    상기 황토에 견고성을 부여하는 10 내지 80 중량%의 모래와,
    상기 황토와 모래를 결합시키는 0 내지 50 중량%의 무기 고화제와,
    상기 황토, 모래 및 무기 고화제의 결합력을 증진시키는 0 내지 40 중량%의 유기 고화제와,
    자동 수평 기능을 부여하기 위한 0 내지 10 중량의 셀프 레벨링제로 이루어진 것을 특징으로 하는 건축자재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 황토에 원적외선 복사 효율을 증진시킬 수 있는 0 ~ 80%의 세라믹 분말을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 건축자재.
  3. 원적외선을 방사하는 10 내지 60 중량%의 황토와,
    상기 황토에 견고성을 부여하는 5 내지 80 중량%의 모래와,
    상기 모래 및 황토에 견고성을 부여하는 0 ~ 40 중량%의 석분과,
    상기 황토와 모래를 결합시키는 0 내지 50 중량%의 무기 고화제와,
    상기 황토와 모래를 결합시키는 0 내지 40 중량%의 유기 고화제로 이루어진 것을 특징으로 하는 건축자재.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 향을 발산하는 0 ~ 10 중량%의 한약재를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 건축자재.
  5. 원적외선을 방사하는 10 ~ 50 중량%의 황토 분말,
    착색 물질인 10 ~ 50중량%의 탄산칼슘,
    착색 물질인 0 ~ 15 중량%의 이산화티탄,
    상기 황토 분말, 탄산칼슘 및 이산화티탄을 서로 결합시키는 10 ~ 50 중량%의 수용성 아크릴산수지,
    상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄 및 아트릴산수지를 분산시키는 0.5 ~ 5 중량%의 분산제,
    상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄, 아트릴산수지를 수평방향으로 분산시키는 0 ~ 5 중량%의 레벨링제,
    상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄, 아트릴산수지, 분산제 및 레벨링제를 혼합시킴과 동시에 상기 상기 황토 분말, 탄산수소나트륨, 이산화티탄, 아트릴산수지, 분산제 및 레벨링제에 액성을 부여하는 5 ~ 50 중량%의 물로 이루어진 페인트인 것을 특징으로 하는 건축자재.
  6. 습기를 가진 황토 또는 황토에 0 ~ 10 중량%의 무기 고화제를 첨가하거나 또는 황토에 0 ~ 10 중량%의 무기 고화제와 인체의 건강에 유익한 0 ~ 10 중량%의 한약제를 첨가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건축 자재.
  7. 황토를 건조시키는 건조 단계와,
    건조된 황토를 분쇄기에서 분쇄하여 0.1 ~ 1000㎛의 지름을 갖는 입자로 만드는 분쇄 단계와,
    상기 분쇄된 황토를 혼합기에서 모래, 무기고화제, 유기 고화제 및 기타 첨가제와 혼합한 다음 혼합된 황토, 모래, 무기고화제 및 유기 고화제에 물을 첨가하여 반죽하는 혼합 및 반죽 단계와,
    상기 혼합 및 반죽된 황토, 모래, 무기고화제, 유기 고화제 및 물의 혼합물을 성형 틀에 부은 다음 건조시킴으로써 제품 제조자가 원하는 형상의 건축 자재를 형성시키는 제2 건조 및 성형 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 건축자재의 제조 방법.
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