KR20020089219A - 휘산성을 가진 기능성 물질을 침투시킨 기공성 도자제품과 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점토를 주원료로 하는 것과 점토에 황토나 맥반석 등 다른 원료를 첨가한 소지에 가연성 물체를 혼합하여 기공이 큰 세라믹 제품을 제조하고 또 제품 내부에 방향제, 탈취제등 휘산성을 가진 기능성 물질(이하, 물질이라 통칭함)을 강제 침투시키는 방법으로 물질이 제품내의 입자와 입자 사이의 자연적 또는 인위적인 기공에서 서서히 발산되어 나오므로 그 효과를 극대화하는데 목적이 있다. 본 발명은 점토등에 곡물, 스티로폼, 종이등 여러 형태를 지닌 가연성 물체를 습식이나 건식으로 혼합하여 소지와 배합한 후 여러 방법으로 제품을 성형한후 700℃∼850℃에서 1차 소성하고 제품 표면의 극히 한정된 부분을 제외하고 유약을 발라 1000℃∼1350℃로 2차 소성한후 이 제품에 투입하고자 하는 물질을 진공 가압법을 사용하여 강제 침투 시키므로써, 제품 내부의 기공에 물질의 침투량을 많게하고 제품의 비유약층 부분을 통하여 물질의 향기가 공기 중으로 빠져나가는 속도를 제어하여 물질의 발산 효과가 오랫동안 지속되게 하므로서 물질이 요구하는 효과를 얻어 기존 제품의 용도에서 벗어나 새로운 용도로 쓰임에 그 효과가 있다.

Description

휘산성을 가진 기능성 물질을 침투시킨 기공성 도자 제품과 그 제조 방법 {POROUS CERAMICS CONTAINING A FLUID AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 물질이 침투 가능한 기공성 세라믹 제품의 발명과 물질을 강제로 침투시키는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세라믹 소지 사이에 인위적인 기공을 가진 제품을 만들고 그기공에 향수, 방향제, 탈취제 등의 물질을 강제로 침투시키는 방법에 관한 것이다.

이러한 유사한 도자기 제조 방법은 특2000-0065309에 개시되어 있으나 이는 도자기 악세사리의 성형체의 일부 측면 즉 문양이 새겨진 전면 부위는 유약을 바르지 않고 이면에 유약을 발라 소성하여 제품을 만든 후에 유약이 발라 있지 않은 부위에 방향제를 뿌려 향기가 발산 되도록 하였으나 이때 1,000℃ 이상으로 고온 소성된 도자기 제품은 흡수율이 0.5%이하로 너무 낮아 휘산성이 뛰어난 방향제가 도자기 속으로 침투하기보다는 대기중으로 발산되기 쉬워 자주 뿌려 주어야하는 등 불편함과 더불어 방향제의 발산 속도를 제어하기가 어렵다.

이러한 제품은 주로 핸드폰 고리의 장식물 등 아주 소품의 악세사리에 국한되어 있다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고 또 기공이 큰 세라믹 제품 소지에 물질을 진공 가압법을 이용하여 강제 침투시켜 그효과를 극대화 시킬수 있고 더욱 구체적으로는 점토를 주원료로 하는 제품과 점토에 황토나 맥반석등 입자가 굵은 소지를 첨가하여 제작된 기공이 큰 세라믹 제품을 제조하고 그 내부에 향수, 방향제, 또는 탈취제 및 세균 억제 물질 등을 침투시켜 다양한 기능성 제품으로 이용할 수 있는 물질이 침투된 기공성 세라믹 제품 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 종래의 기술적인 문제점을 해소하기 위할뿐만 아니라 다양한 용도로 사용하기 위하여 발명 된것으로, 그 목적이 세라믹 제품의 소지에 큰 기공을 인위적으로 형성시키고 진공 가압법을 이용 인위적인 기공뿐만 아니라 입자간의 미세 기공에도 물질을 강제로 침투시켜 극대화하면서, 세라믹 제품의 대부분의 표면 부분은 유약을 바르고 극히 일부의 부분만 유약을 바르지 않은 비유약층을 만들어 물질의 발산이 원하는 시간만큼 늦게 빠지도록 속도를 제어함으로서 물질의 발산 효과가 오랫동안 지속되게 한다.

여기에 침투되는 물질은 향수, 방향제, 탈취제 또는 세균 억제 물질등의 액체일수도 있고 향기를 가진 젤 상태의 물질 일수도 있다.

제1도는 본 발명에 관련한 진공 가압법을 이용하고, 석고틀을 사용한 가압 성형을 통해 제작한 후 휘산성을 가진 기능성 물질(이하, 물질이라 통칭함)을 강제 침투시킨 기공성 세라믹 제품의 단면도.

제2도는 본 발명의 제1도 실시 예에 의한 진공 가압법을 이용하고, 베니 이장 주입 성형 제작 후 물질을 침투시킨 기공성 세라믹 제품의 단면도.

제3도는 본 발명의 제1도 실시 예에 의한 진공 가압법을 이용하고, 베니 이장 주입 성형법과 고형 이장 주입 성형법을 함께 이용 제작한 후 물질을 침투시킨 기공성 세라믹 제품 단면도.

제4도는 본 발명의 제1도 실시 예에 의한 진공 가압법을 이용하고, 판상 기법을 이용 제작한 후 물질을 침투시킨 기공성 세라믹 제품 단면도.

제5도는 본 발명의 제1도 실시 예에 의한 진공 가압법을 이용하고, 물레 성형에 의해 제작된 후 물질을 침투시킨 기공성 세라믹 제품 단면도.

제6도는 본 발명의 제1도 실시 예에 의한 진공 가압법을 이용하고, 프레스 가압 성형에 의해 제작된 후 물질을 침투시킨 기공성 세라믹 제품 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 유약층 2 : 점토의 입자 간의 미세 기공

3 : 인위적 기공 4 : 소지층

5 : 유약을 바르지 않은 소지 부분(비유약층)

6 : 고형 이장 주입에 의한 소지층 7 : 베니 이장 주입에 의한 소지층

8 : 200㎛ 이하의 분말에 의한 기공 9 : 5000㎛ 이하의 분말에 의한 기공

10 : 제품 파손 방지를 위한 미세 구멍

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는, 가연성 물체가 투입된 기공성 세라믹 제품의 제조 방법으로 석고,점토, 실리콘 또는 나무및 기타 재료를 이용하여 원형을 제작한 후 원형에 따른 실제 사용 틀로 석고를 이용하여 제작한다. 그리고 곡물, 스티로폼, 각종 나무나 플라스틱, 분말, 파라핀, 실리콘, 종이, 직물, 나무 실과의 열매나 각종 씨 등 구형이나 타원형, 또는 다양한 크기와 형태를 지닌 가연성 물체를 소지 내부의 기공의 크기와 형성 해야할 위치에 넣어서 압형 성형(가압 성형)으로 제품을 생산한다. 압형 성형을 통하여 성형된 제품을 반건조 상태에서 문양을 새긴후 자연건조 시키거나 반건조 상태에서 제품의 표면을 문지르거나 연마하여 표면의 기공을 미세하게 하는 방법과 화장토나 이장(Slip)을 바르거나 담금법을 이용하여 일정 두께의 미세한 점토층을 형성하여 향기가 밖으로 빠져나가는 발산 속도를 제어한다. 700∼850℃에서 1차 소성을 하여 이과정에서 가연성 물체을 분해시킨다. 그후에 유약을 바른 후 1000 ∼ 1350℃에서 2차 소성을 한다. 2차 소성이 완료된 제품 내에 형성된 기공에 대한 액체 상태의 물질 침투는 함유 베어링 제조시 액체를 침투시키는 공정과 동일하게 진공 가압으로 액체의 침투성을 높이지만 본 발명의 경우 침투하고자 하는 물질은 휘산성으로 알코올이 첨가 되어있어 점성이 낮아 진공 가압 만으로도 완전한 침투가 이루어지기 때문에 추가로 압력을 가하는 공정은 생략한다. 물질의 침투는 유리등의 용기에 물질을 채우고 그 용기 안에 제품을 넣어 완전히 잠기도록 한 다음 진공상태의 장치 안에 넣어 진공을 76 cmHg까지 유지하여 기공성 제품 내부의 인위적인 기공과 점토 입자 사이의 틈에 의한 기공에 존재하는 공기를 완전히 제거 한 뒤 그기공에 물질이 침투되도록 하였다. 침투는 유약을 바르지 않은 표면 기공을 통해 강제 침투되고 자연 발산되므로 발산 효과가 오래 지속되며 침투가 완료된 제품의 발산 위치와 발산 속도를 인위적으로 제어하기 위해서 유약이 발라지지 않은 표면의 일부를 투명한 수지를 발라 기공을 밀폐시킴으로서 물질의 발산 효과가 더 오랫동안 지속되도록 할 수도 있다.

제2도는, 기공성 세라믹 제품의 제조 방법 실시예 제1도와 같은 방법으로 원형을 제작한 후 원형에 따른 실제 사용 틀은 석고를 이용하여 제작한다. 그리고 나서 점토를 이장(Slip)상태로 만들어 베니 이장 주입 성형 기법을 이용하여 석고틀에 부은 후에 제품의 두께가 어느 정도 형성되면 여분의 이장(Slip)중에서 일부를 부어내고 이장 주입구 부분을 석고틀로 막은 후에 뒤집어 남은 이장으로 주입구 부분을 채워 제품을 성형하여 제품 내부를 완전히 빈 공간으로 만든 후 반 건조 상태에서 문양을 새기고 건조시와 소성시에 대형 제품의 경우 내부의 공기의 팽창으로 인한 파손을 막기 위해 제품의 표면에서 내부를 연결하는 미세한 구멍을 뚫는다. 실시예 제1도와 같이 소성이 완료된 제품 내부에 인위적으로 형성된 기공을 통하여 진공상태의 용기 안에서 물질을 침투시키거나 뚫어놓은 미세 구멍에 주사기 등 기구를 이용하여 물질을 직접 넣는다. 이때 뚫어 놓은 구멍의 경우는 인위적으로 파라핀 등으로 막고 액체의 발산 효과가 오랫동안 지속되게 한다.

제3도는, 기공성 세라믹 제품의 제조 방법 실시예 제2도와 같은 방법으로 원형과 석고틀을 제작한 후에 점토를 이장(Slip)상태로 만들어 베니 이장 주입법과 고형 이장 주입성형 기법을 이용하여 석고 틀에 이장(Slip)을 부은 후에 제품의 두께가 어느 정도 형성되면 여분의 이장(Slip)을 부어내고 빈공간의 중심부에 기공의 크기에 따라 가연성 물체를을 넣은후 이장을 완전히 채우거나 빈공간을 가연성 물체와 점토가 혼합된 이장(Slip)을 완전히 채워서 제품을 성형한다.

그리고 나서 석고 틀이 건조된 후에 탈형 시켜 성형체를 정형한 후에 건조시킨다. 이와 같이 베니 이장 주입 성형 기법 및 고형 이장 주입 성형을 이용하여 성형된 제품을 자연시킨 후에 실시예 제1도와 같은 방법의 소성 과정을 거쳐 제품 내부에 인위적으로 형성된 기공에 진공 상태의 용기 안에서 물질을 침투시킨다.

제4도는, 기공성 세라믹 제품의 제조방법으로 먼저 점토 제품내에 형성할 기공량에 따라 상기의 가연성 물체를 배합하여 혼합한 후에 판상기나 대를 이용하여 일정 두께의 제품을 판상 기법으로 성형한 후 반건조된 상태에서 제품의 표면을 문지르거나, 연마하여 입자가 미세한 화장토나 이장(Slip)을 발라 제품 표면의 기공의 크기를 작게 하는 방법과 이 성형체를 가연성 물체가 함유되지 않은 점토판 사이에 센드위치처럼 얹고 가압을 통해 판을 압착시켜서 기공이 큰 제품을 성형한다. 이와같이 성형된 제품을 실시예 제1도 같은 방법으로 소성한 후에 물질을 침투시킨다. 또한 표면 부분만 유약을 바르고 뒷면은 유약을 바르지 않을 경우 물질의 발산 속도가 빠르므로 이를 억제하기 위해서 뒷면을 凹凸의 상태로 만들고 제품 전체에 유약을 바르고 凸의 부분만 유약을 제거하여 기능성 물질의 발산 속도를 제어한다. 필요에 따라서는 유약을 바르지 않은 부위에 수지를 발라 발산의 위치와 속도를 제어한다.

제5도는, 기공성 세라믹 제품의 청자, 백자, 분청사기 등의 전통 도자기 제조방법에 재형 물레 성형 및 물레 성형시 먼저 점토 내에 형성할 기공량에 따라 100메쉬(mesh) 이하 정도 입자의 굵기를 갖는 소지를 이용한 제조 방법으로 성형하거나 가연성 물체가 혼합되어진 소지를 잘 반죽하여 동일한 방법으로 성형 한 후 반 건조된 상태에서 정형(굽깎기 등)을 한 다음 제품 표면에 화장토나 이장(Slip)을 바르거나 담금법을 이용하여 표면에 일정 두께의 이장을 바른 다음 문양을 새기며 자연건조 시킨 후에 실시예 제1도와 같은 방법으로 소성을 완료하고 물질을 침투시킨다. 이때 유약을 바르지 않은 굽부분과 유약표면의 균열을 통하여 액체가 침투되거나 발산되므로 균열을 줄이거나 굽부분에 투명한 수지를 도포하여 발산 속도와 위치를 제어한다.

제6도는, 기공성 세라믹 제품의 제조 방법으로 실시예 제1도와 같은 방법으로 원형을 제작한 후 원형에 따른 실제 사용 틀을 금형으로 제작한 후에 건조된 점토 원료의 분말에 상기 가연성 물체를 제품의 성격에 따라 200㎛ ∼ 5000㎛의 분말로 제조한 후에 혼합하여 프레스로 가압 성형하여 예비 성형체를 만들고 이예비 성형체를 200㎛이하의 분말의 중심부 에 삽입하고 프레스로 가압 성형한다. 가압 성형은 일반 다이 강제 금형에서 실시하며, 금형 벽면의 마찰을 줄이기 위해 벽면에 고체 윤활제를 도포한다. 분말간의 마찰을 줄이기 위한 윤활제는 첨가하지 않았다. 위와 같이 성형한 성형체는 실시예 제1도와 같은 방법으로 소성 과정을 거쳐 물질을 침투시켰다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 기공성 세라믹 제품과 그 제조 방법은, 제품의 내부에 큰 기공을 쉽게 만들수 있고, 많고 다양한 물질을 강제 침투시켜 여러 종류의 제품 개발에 따른 도자 산업 발전에 크게 기여하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 도자 제품 소지 내의 자연적 기공에 진공 가압법을 이용하여 강제로 휘산성을 가진 기능성 물질을 침투시킨 도자 제품과 그 제조 방법.
2. 도자 제품 소지에 가연성 물체를 혼합하여 큰 기공을 만들고 그 기공에 진공 가압법을 이용하여 강제로 휘산성을 가진 기능성 물질을 침투시킨 도자 제품과 그 제조 방법.
3. 도자 제품 안쪽에 큰 공간을 만들어 강제로 휘산성을 가진 기능성 물질을 침투시킨 도자 제품과 그 제조 방법.
4. 도자 제품 안쪽에 큰 공간을 만들고 바깥쪽과의 미세 구멍을 뚫고 이 구멍을 통해 휘산성을 가진 기능성 물질을 넣은 후 밀봉한 도자 제품과 그 제조 방법.