KR20000075211A - 옥가루를 이용한 인조석 제조방법 - Google Patents

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Abstract

옥가루에 화학약품이나 천연물을 첨가하여 고온에서 반응시켜 가공 소결함으로써 옥의 상품적 가치와 가공성을 향상시킬 수 있는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법이 개시된다. 본 발명은 옥가루에 알칼리 금속이온을 함유한 산화물을 혼합하여 1차 혼합물을 생성하는 단계, 1차 혼합물에 운반 및 고온성형이 용이하도록 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 유기물을 혼합하여 가압성형한 후 건조시켜 모양을 성형하는 단계, 성형된 모양을 고온 열처리하여 소결시키는 단계로 이루어진다. 본 발명에 따른 인조석 제조방법은 옥가루와 천연석 분말 혼합물에 알칼리 금속산화물이 다량 함유된 물질을 혼합하므로써 고온에서 소결체를 생성할 때 균열이 생기지 않으며 고강도를 갖게 한다. 또한, 필요에 따라 천연석(맥반석, 맥섬석 및 견운모, 게르마늄 산화물) 분말을 첨가하게 되면 옥가루의 표면에서 방사되는 원적외선의 선속을 증대시킬 수 있고 보온효과가 크다.

Description

옥가루를 이용한 인조석 제조방법{Method for manufacturing a artificial stone using a jade powder}
본 발명은 옥가루를 이용한 인조석 제조방법에 관한 것으로, 특히 옥의 가공공정에서 발생하는 옥가루에 인공 알칼리 금속산화물 또는 천연 알칼리 금속산화물과 천연석 예를 들면, 맥반석, 맥섬석 및 견운모, 게르마늄 산화물의 분말을 일정비율로 혼합하여 건축재 또는 장식재로 사용될 수 있는 가공성이 향상된 인조석을 제조하여 옥의 상품적 가치를 증진시킬 수 있는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 옥은 예로부터 건강과 장식의 목적으로 사용된 보석으로, 미세한 결정을 포함하고 있으며 그 석질이 치밀하면서도 다소 투명한 것이 특징이다. 또한, 가공을 하면 여러가지 색깔의 아름다운 광택을 내기 때문에 생활용구나 장식품으로 많이 사용되어진다. 이러한 옥은 연한 연옥과 단단한 경옥 두 종류가 있으며, 광물학상 화학적인 성분이 다르므로 색상과 굳기의 차이로도 구분된다.
연옥의 성분은 마그네슘과 칼슘 및 섬유질과 무수한 크리스탈 및 미립자의 집합체로 이루어져 있고, 경옥은 나트륨과 알루미늄 및 과립형 크리스탈로 형성되어 있다.
연옥은 인체에 필요한 3가지 광물 즉, 칼슘, 철분 그리고 마그네슘을 함유하고 있으며, 굳기가 모스경도 6 - 6.5로서 인장강도가 다이아몬드와 비견될 정도이며, 결정편암 또는 편마암이라는 바위속에서 맥상으로 산출되는 각섬석 계통으로 색깔은 우유빛, 녹색, 황색이 있다.
그리고, 경옥은 과립형 크리스탈로 형성되어 있으며 굳기가 모스경도 7도 이상을 가지며, 사문암중에 맥상을 이루고 있는 알칼리 휘석 계통으로 대부분 백색이나 녹색을 띠며, 백옥과 비취가 대표적이다.
이러한 옥의 가공시에 형성되는 옥가루는 맥반석, 맥섬석, 견운모, 게르마늄 산화물, 황토 등과 더불어 고온으로 가열될 때 다량의 원적외선을 방출한다. 원적외선은 전자파의 일종으로 가시광선의 적색보다 긴 파장쪽에 자리잡고 있으며 강한 열작용을 내는 것으로 이를 건강에 이용하는 다양한 방법들이 개발되고 있다.
옥은 실리콘 산화물 또는 마그네슘 산화물등의 금속 산화물의 공융 혼합물로 황토 및 맥반석처럼 다공성이 아니고, 결정구조가 치밀한 구조로 이루어져 있어서 황토나 점토처럼 일정 수분하에서 점성을 갖지 못하며, 고온에서 미세한 옥가루가 아닌 경우 옥가루만으로 고체반응이 쉽게 이루어지지 않는다.
그러므로, 종래에는 옥가루를 고온에서 소결시키고자 할 때 점성을 내는 물질 예를 들면 진흙등과 일정비율로 혼합한 후 물과 반죽하여 요구되는 형태로 성형한 후 이를 건조시켜 고온에서 소결하였다. 그러나, 점성을 내는 물질이 고온에서 나타내는 성질과 옥이 고온에서 나타내는 성질의 차이가 커서 고온에서 소결될 경우 많은 균열 현상이 발생한다.
또한 이들 성분이 불균일할수록 균열이 크고 심해 상품적 가치가 떨어지므로 이를 절단이나 연마를 통한 가공이 곤란한 문제점이 있으며, 유기물을 이용하여 실온에서 옥가루만으로 성형한 후 이를 고온(1,300℃ - 1,400℃)에서 소결시킬 때 옥분말 입자가 고강도이며 고온 고체 반응이 어려우므로 12시간 이상 소결시켜야 일부 소결될 수 있으므로 고강도를 갖는 인조석으로 제조하기에는 비경제적인 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 옥가루에 인공 알칼리 금속산화물 또는 천연 알칼리 금속산화물이 다량포함된 물질과 맥반석, 맥섬석 및 견운모, 게르마늄 산화물등 천연석분말을 혼합하여 실온에서 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; 이하 EVA)를 이용하여 성형한 후 고온에서 반응시킴으로써 고강도를 갖으며 균열이 발생하지 않고 경제적이며 가공성이 향상된 옥가루를 이용한 인조석 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 옥가루를 이용한 인조석 제조방법의 순서도이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
옥가루에 알칼리 금속산화물을 포함한 물질을 혼합하는 단계;
알칼리 금속산화물을 포함한 물질이 혼합된 옥가루에 EVA 유기물을 혼합하여 일정압력을 가하여 자재를 성형하고 실온에서 상기 자재를 소정시간 건조시키는 단계;
건조된 자재를 고온 열처리하여 소결시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 옥가루를 이용한 인조석 제조방법은 옥가루에 알칼리 금속산화물이 다량 함유된 천연물질과 알칼리 금속산화물을 다량 포함한 인공물질 및 화학약품을 이용하여 고온에서 소결하여 고강도를 갖으며 균열이 발생하지 않는 옥 소결물을 생성하는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 옥가루를 이용한 인조석 제조방법을 보여주기 위한 순서도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 550 - 650g의 옥가루에 견운모 100g을 혼합한다. 혼합된 옥가루에 고온에서 고강도를 갖게 하기 위하여 옥가루와 공융되어 고강도를 낼 수 있는 산화물질을 첨가하여 혼합한다.
이때 사용되는 물질은 Na+이온과 같은 알칼리 금속 이온을 함유한 산화물이며, 알칼리 금속 이온이 함유된 산화물의 대표적인 물질로는 유리 및 불순 세라이트가 있다. 미세한 유리분말 이나 불순 세라이트 분말 250 - 350g 정도를 옥가루와 균일하게 잘 혼합한다.
여기에 실온에서 운반 등이 용이하도록 점성제인 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 유기물을 포함한 에멀션화물을 150 - 250g정도 첨가하여 혼합한다. 이때 점성제로 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 물질을 사용하는 이유는 고온에서 소결되는 동안 산화되어 물과 이산화탄소로 제거되기 때문이다.
옥가루에 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 에멀션화물을 첨가하고 혼합한 다음 이들 혼합물을 일정 형틀에서 가압하여 성형시킨다. 성형품을 실온에서 일정시간 건조시킨다. 건조된 성형품을 600℃의 온도에서 25 - 30분간 가열하여 첨가된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 및 잔유수분을 제거하고, 계속 가열하여 1,300 - 1,400℃에서 4시간동안 소결하고 난 다음 1,000℃에서 2 - 3 시간 가열하여 소결된 제품의 결정구조가 크게 얻어지도록 하여 인조석을 완성한다.
이상의 방법을 견운모 대신 맥반석, 맥섬석, 게르마늄 산화물로 교체하여 실행할 수 있으며, 또한, 옥분말 200 - 500g과 맥반석, 맥섬석, 견운모 게르마늄 산화물의 혼합물을 200 - 500g 정도 사용하여 옥의 소결체를 얻을 수 있다.
이렇게 생성된 옥 소결체는 맥반석, 맥섬석, 견운모 및 게르마늄 산화물과 같은 다공성 물질이 첨가되어 외부공기를 빨아들이고 내뿜는 통로역할을 하여 고온에서 냄새를 흡착 제거한다. 또한, 보온효과가 커서 원적외선을 오랫동안 방사할 수 있고, 강도가 세며 균열이 발생하지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 옥가루를 이용한 인조석 제조방법은 옥가루에 화학약품이나 천연물을 첨가하고 고온에서 반응시켜 가공하여 균열이 발생하지 않으며 고강도를 갖는 인조석을 생성할 수 있다. 그리고 옥가루를 가공하여 생성된 인조석은 원적외선을 오랫동안 방사하여 보온효과가 크며, 냄새를 분해하는 효능이 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

Claims (12)

  1. ⅰ) 옥가루에 알칼리 금속산화물을 포함한 물질을 혼합하는 단계;
    ⅱ) 상기 알칼리 금속산화물을 포함한 물질이 혼합된 옥가루에 EVA 유기물을 혼합하여 일정압력을 가하여 자재를 성형하고 실온에서 상기 자재를 소정시간 건조시키는 단계;
    ⅲ) 상기 건조된 자재를 고온 열처리하여 소결시키는 단계를 포함하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 ⅰ단계는 상기 옥가루와 알칼리 금속산화물이 혼합된 혼합물에 맥반석, 맥섬석, 견운모, 게르마늄 산화물등 천연석의 분말을 일정비율로 혼합하는 단계인 것을 특징으로 하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 옥가루가 포함된 자재는 600메쉬의 옥가루를 54 - 60%, 천연석 분말 8 - 11%, EVA유기물 8 - 11% 및 알칼리 금속산화물을 포함한 물질 25 - 30%를 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 ⅲ단계는 상기 건조된 자재를 550 - 650℃에서 25 - 35분정도 가열하여 EVA 유기물 및 잔유수분을 제거하고, 1,300 - 1,400℃에서 3 - 5시간 소결하고 나서, 1,000℃이상에서 2시간 이상 열처리하는 것을 특징으로 하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 천연석은 맥반석인 것을 특징으로 하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
  6. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 천연석은 맥섬석인 것을 특징으로 하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
  7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 천연석은 견운모인 것을 특징으로 하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
  8. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 천연석은 게르마늄 산화물인 것을 특징으로 하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
  9. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 천연석은 맥반석, 맥섬석, 견운모의 혼합물인 것을 특징으로 하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
  10. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 알칼리 금속산화물을 포함한 물질은 유리분말인 것을 특징으로 하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
  11. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 알칼리 금속산화물을 포함한 물질은 불순 세라이트 분말인 것을 특징으로 하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
  12. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 알칼리 금속산화물을 포함한 물질은 유리분말과 불순 세라이트 분말의 혼합물인 것을 특징으로 하는 옥가루를 이용한 인조석 제조방법.
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