KR20000072249A - 건축용 황토 판넬 및 그 제조방법 - Google Patents

건축용 황토 판넬 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 황토를 이용하여 제조되는 건축용 판넬 및 그 제조방법에 관한 것으로, 황토와 펄프, 벤토나이트, 활성탄 가루를 혼합하여 일정한 량의 물을 혼합하고 반죽하여 압출롤러로 일정한 두께의 판넬을 생산하고 그늘에서 자연 건조하여 소성처리하는 방법으로 구성하므로서 혼합물중 펄프가 연소되어 공기 층이 형성된 판넬을 건축자재로 이용하므로서 건축물 내부의 공기 순환이 원활하고 혼합물중 숯의 정화 작용에 의하여 쾌적한 환경을 유지할 수 있으며, 폐기 시에는 혼합물 전체가 자연상태의 자재를 이용하였으므로 자연으로 환원시키는데 용이한 황토 판넬 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

건축용 황토 판넬 및 그 제조방법{Architecture yellow soil panel and manufacture method thereof}
본 발명은 황토와 펄프, 벤토나이트, 활성탄 가루로 구성되는 배합토를 원료로 적용하여 형성하고 270 ∼ 300 ℃의 온도로 소성처리하고 자연 건조된 판넬은 원적외선 방출될 뿐만 아니라 혼합물중 펄프가 연소되면서 통기가 용이해지고 단열효과가 뛰어나며 혼합물중 숯의 정화 작용으로 쾌적한 환경을 유지할 수 있는 판넬을 건축자재로 이용함으로서 건축물의 공기 순환이 용이하고 쾌적한 환경을 유지할 수 있으며, 폐기 시에는 혼합물 전체가 자연상태의 자재를 이용하였으므로 자연으로 환원이 용이한 황토 판넬 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물 내벽에 설치되거나 각 방을 구분하는 벽체는 120 ∼ 150 ㎜ 두께의 콘크리트 슬라브상에 경량 기포 콘크리트, 발포 폴리스틸렌 폼, 릭스폴 콘크리트 등의 단열층을 형성하고 상기 단열층에 경량 기포 콘트리트 또는 발포 폴리스틸렌 폼이나 폴리에틸렌 필름 또는 마감 모르타르 등의 완충층을 형성하며 선택적으로 암면이나 유리면 등의 단열층이 구성된 판넬로 형성되는데 대부분 인건비를 포함한 원가 절감, 공기 단축 및 시공성을 감안하여 경량 기포 콘크리트를 완충층으로 적용하며 일부 공동주택의 경우에는 발포 폴리시틸렌 폼 재질의 단열판에 모르타르 층을 형성한 판넬을 적용하고 있는 것이 일반적인 구성이다.
상기한 종래의 건축용 판넬은 차폐성이 우수하지만 공기가 통하지 않으므로 건축물 내부에 공기가 원활하게 순환되지 않으며 발포 폴리스틸렌 폼이나 콘크리트 등에서 지속적으로 유해물질이 발산되어 입주자의 건강에 악영향을 미치고, 판넬을 구성하는 콘크리트는 단열성이 부족하여 보온 능력이 낮으며 발포 폴리스틸렌 폼이나 폴리에틸렌 필름은 열에 매우 취약하고 연소되면 유독가스가 발생하여 화재 발생시 피해가 대형화된다는 문제점이 있다.
또한, 건축물의 철거시 발생하는 발포 폴리스틸렌 폼 및 폴리에틸렌 필름, 콘크리트, 암면, 유리면 등의 건축폐기물의 처리가 곤란하여 심각한 환경오염으로 발전한다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 판넬의 생산시에 공기 층이 형성되고 원적외선이 방출되는 황토와 소성처리시에 연소되어 상기 공기 층을 확대하는 펄프와 공기 정화, 습도 조절, 살균, 악취 제거, 방부 작용이 우수한 활성탄 가루를 포함하는 배합토를 적용하여 성형된 판넬을 270 ∼ 300 ℃의 온도로 소성함으로서 판넬에 공기가 투과되는 공기 층이 형성되어 단열과 통기가 용이하며 판넬의 폐기 시에는 일반 폐기가 용이하고 단열성과 불연성이 우수한 건축용 황토 판넬을 제공하는데 있다.
황토는 주로 실트(Silt) 크기인 육각 구조의 입자로 구성되어 있으며 탄산칼슘에 의하여 느슨하게 교결되어 있는 연황색 퇴적물로서 대개 균질하고 층리가 발달되어 있지 않으며, 공극률이 크고 퇴적층을 수직방향으로 갈라지게 하는 수직의 열극들이 발달해 있기 때문에 분해력, 자정력, 흡수력이 강하며 단열 효과가 우수하다. 특히, 실리카, 산화알루미늄 등을 주성분으로 하여 생물체에 필요한 산화철, 칼리, 칼슘, 망간, 마그네슘 등의 미네랄이 포함되어 있으며 원적외선을 방출한다. 따라서, 황토를 원료로 적용하여 건축용 판넬을 성형하고 그늘에서 건조하면 상기 판넬에 공기가 투과되는 공기 층이 형성되며 상기 판넬을 야지에 방치하면 풍우에 의하여 그대로 흙으로 환원된다.
배합과정에서 황토에 일정한 분량의 펄프를 배합한 배합토를 적용하여 판넬을 형성하고 소성처리하면 판넬에서 펄프만 연소되고 남는 공간이 형성되므로 황토에 의하여 생성된 공기 층이 확대되어 판넬의 통기성이 대폭 향상된다.
활성탄은 미세한 구멍이 형성된 다공체로서 1 g 당 표면적이 250 ∼ 300 ㎡ 에 달하며 공기 정화 작용, 습도 조절 작용, 살균 작용, 악취 제거 작용, 방부 작용이 우수하고 소성 온도가 2,500 ℃ 이므로 활성탄 가루를 함유한 배합토를 300 ℃ 에서 소성처리해도 활성탄 가루는 판넬에 그대로 잔류되어 판넬에 형성된 공기 층을 통과하는 공기가 정화, 살균됨으로서 건축물 입주자의 건강이 향상되며 상기 판넬의 폐기시는 분쇄되어 오염된 토양을 정화하는 작용을 수행한다.
원적외선을 방사하는 황토를 건조시키는 건조과정과 상기 건조과정에 의하여 건조된 황토를 가루로 분쇄하는 분쇄과정과 상기 분쇄과정에 의하여 분쇄된 황토 가루와 펄프와 벤토나이트와 활성탄 가루를 배합하는 배합과정과 상기 배합과정에 의하여 형성된 배합토를 그늘에서 숙성시키는 숙성과정과 상기 숙성과정에서 숙성된 배합토에 일정한 분량의 물을 혼합하여 반죽하고 일정 두께의 판넬로 생산하는 생산 작업과정과 상기 생산 작업과정에서 형성된 판넬을 그늘에서 자연건조 시키는 건조과정과 상기 건조과정에 의하여 건조된 판넬을 270 ∼ 300 ℃에서 소성처리하는 소성과정과 상기 소성처리 된 판넬을 상온에서 냉각시키는 냉각과정으로 구성되는 건축용 황토 판넬의 제조방법이 제공된다.
실시 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 인위적인 생활 환경을 친 자연 환경화로 유도하여 인위적 환경에 의해 만연되는 질환을 억제하여 건강한 사회를 구성하는데 있고, 사회적으로는 건축에 이용되는 자재를 일반 폐기물 화함으로서 환경을 보존하는데 있다.
옛부터 전해진 이야기나 지금까지 연구에 의해 밝혀진 바에 의하면, 황토는 실트(Silt로서 모래보다는 크고 진흙보다는 큰 침적토)크기의 입자들로 구성되고 탄산칼슘에 의해 루즈(Loose)하게 결합된 주황색의 퇴적물로서 미발달된 층리와 큰 공극율에 의해 분해력, 자정력, 흡수력이 강하며 실리카와 산화알루미늄을 주성분으로 산화철, 카리, 칼슘, 망간, 마그네슘 등 미네랄이 다량 함유되어 있으므로 원적외선 방사의 효과를 얻을 수 있다.
황토는 상기한 바와 같이 그 결합 상태가 루즈하고 낮은 공극율에 의해 점질이 약하기 때문에 본 발명을 구성을 충실하게 하기 위해서 벤토나이트(bentonite, 화산재가 풍화하여 생성된 점토)와 혼합하도록 한다.
상기 벤토나이트는 몬모질로 나이트를 주성분으로 하고 유문암, 응회암의 유리질이 변질되어 생성되며 그 결합체의 모양은 황백색, 흑색이고 분말일 경우 은백색 또는 갈색을 띠며 물과 친화력이 강한 성질이 있다.
황토의 건조과정은 자연건조나 건조기에 의한 강제건조를 할 수 있다. 상기 건조과정에서 건조된 황토를 분쇄기를 적용하여 250 메쉬의 크기의 황토 가루로 분쇄하고 다시 건조하여 습기를 제거한다.
활성탄은 건조하여 습기를 제거하고 분쇄기를 적용하여 250 메쉬의 크기의 활성탄 가루로 분쇄하고 다시 건조하여 습기를 제거한다.
펄프와 벤토나이트도 건조하여 습기를 제거하고 분쇄기를 적용하여 250 메쉬의 크기의 활성탄 가루로 분쇄하고 다시 건조한다.
상기 분쇄과정에서 분쇄된 황토 가루 50 중량%와 펄프 30 중량%와 활성탄 가루 10중량%와 벤토나이트 10 중량%의 비율로 교반기에 투입하고 교반하여 배합토를 형성한다. 황토만으로는 건축용 판넬을 성형하기 곤란하기 때문에 물과의 친화력이 우수하고 팽윤성이 강한 벤토나이트를 혼합하여 배합토를 형성한다. 상기 배합과정에서 형성된 배합토를 숙성하기 위하여 그늘에서 20일간 방치한다.
상기 숙성과정에서 숙성된 배합토를 교반기에 투입하고 상기 배합토의 30 중량%의 물을 혼합하여 교반 반죽하고 서로 반대 방향으로 회전하는 한쌍의 압출롤러가 설치된 성형기를 적용하여 일정한 두께의 판넬을 생산한다. 생산된 판넬은 공기 층을 형성하기 위하여 그늘에서 20일간 자연건조 한다.
상기 건조과정에서 건조된 판넬은 통기성을 유지하고 황토의 분해력, 자정력, 흡수력, 약성과 활성탄 가루의 공기 정화 작용, 습도 조절 작용, 살균 작용, 악취 제거 작용, 방부 작용을 유지하기 위하여 270 ∼ 300 ℃의 온도에서 1회 소성처리한다. 판넬을 270 ∼ 300 ℃의 온도에서 1회 소성처리하면 판넬을 형성하는 배합토에 포함된 펄프가 연소되기 때문에 판넬에 형성된 공기 층이 다공층으로 확대된다. 활성탄의 소성 온도는 2,500 ℃ 이기 때문에 판넬에 포함된 활성탄 가루는 소성되지 않고 그대로 잔류되며, 소성처리에 의하여 확대된 판넬의 다공층에 노출되어 상기 다공층을 통과하는 공기를 정화, 살균한다.
상기 소성과정에서 소성처리된 판넬을 상온에서 24 시간동안 냉각시켜 건축용 황토 판넬을 구성한다.
상기 건축용 판넬을 적용하여 내벽을 형성하면 판넬에 형성된 공기 층을 통하여 판넬의 양측 표면 사이를 공기가 투과하므로 건축물의 내부에 공기가 원활하게 순환되며, 판넬의 공기 층을 투과되는 공기는 정화, 습도 조절, 살균, 악취 제거, 방부 작용이 우수한 활성탄 가루에 의하여 정화된다.
상기 건축용 판넬을 적용한 건축물을 재건축 등의 사유로 철거하는 경우에 발생하는 판넬의 폐기물을 그대로 야지에 방치하면 풍우에 의하여 일정 기간 후에 흙으로 환원되며 판넬에 포함된 활성탄 가루는 토양을 정화하는 작용을 수행한다.
본 발명에 의한 건축용 황토 판넬은 성형 및 건조과정에서 공기 층이 형성되는 황토 가루와 소성과정에서 연소되는 펄프와 정화 작용이 우수한 활성탄 가루를 포함하는 배합토를 원료로 적용하여 형성되고 건조된 판넬을 270 ∼ 300 ℃의 온도로 1회 소성함으로서 공기가 투과되는 공기 층이 형성되므로 상기 황토 판넬을 건축물의 내부에 설치하면 공기가 원활하게 순환되고 판넬의 내부에 포함된 활성탄 가루가 공기를 정화하여 건축물 입주자의 건강이 향상되며 판넬의 폐기 처분시에는 흙으로 환원되어 환경오염을 방지한다. 또한 상기 판넬은 황토를 원료로 형성되기 때문에 단열성과 불연성이 우수하다.

Claims (1)

  1. 건축물 내부의 벽이나 바닥을 형성하는 내장 판넬에 있어서,
    황토를 건조시키는 건조과정과, 상기 건조과정에 의하여 건조된 황토를 분쇄기에 의하여 250 메쉬의 크기의 가루로 분쇄하는 분쇄과정과, 상기 분쇄과정에 의하여 분쇄된 황토 가루 50 중량%, 펄프 30 중량%, 벤토나이트 10 중량%, 활성탄 가루 10 중량%를 배합기에 의하여 배합하는 배합과정과, 상기 배합과정에 의하여 형성된 배합토를 그늘에서 20 일간 숙성시키는 숙성과정과, 상기 숙성과정에서 숙성된 배합토 80 중량%에 20 중량%의 물을 혼합하여 반죽하고 압출롤러에 의하여 일정 두께의 판넬로 생산하는 생산 작업과정과, 상기 생산 작업과정에서 생산된 판넬을 그늘에서 20일간 자연건조 시키는 건조과정과, 상기 건조과정에 의하여 건조된 판넬을 270 ∼ 300 ℃에서 소성처리하는 소성과정과, 상기 소성처리된 판넬에 다공층이 형성되는 것을 특징으로 하는 건축용 황토 판넬 및 그 제조방법.
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