KR20060020268A - 건축용 내장재 제조방법 및 그로부터 제조된 건축용내장재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새로운 건축용 내장재 제조방법 및 그로부터 제조된 건축용 내장재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혼합물의 총 건조 중량을 기준으로 황토 분말 30~70중량%, 옥 분말 15~40중량%, 및 과립(顆粒)형의 활성탄 10~30중량%의 혼합물을 교반기에 투입하는 재료투입공정; 상기 혼합물 분말에 물을 넣고 교반하는 공정; 숙성실에서 1~5시간 동안 숙성시켜 수분이 혼합물 원료 내에 고르게 분포되도록 하는 공정 ; 숙성된 혼합물을 일정한 크기로 성형하는 공정; 성형된 혼합물을 상온에서 자연 건조하여 5-10%의 수분함량이 유지되도록 하는 공정; 자연 건조시킨 성형된 혼합물을 열 가마에 넣고 700-800℃의 고열로 8-12시간동안 굽는 공정; 그리고 구워진 성형 혼합물을 실온으로 냉각하는 공정을 포함하는 건축용 내장재 제조방법 및 그로부터 제조된 건축용 내장재에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법에 의하여 제조된 건축용 내장재는 원적외선 방출 기능이 탁월할 뿐만 아니라 항균 기능 및 탈취 기능 또한 탁월하여 공해를 방지하여 건강을 증진시키고 최근에 문제가 되고 있는 새집에 들어갔을 때 각종 독소로 인해 발생하는 새집 증후군을 방지할 수 있다.

황토 분말, 옥 분말, 과립형 활성탄, 건축용 내장재

Description

건축용 내장재 제조방법 및 그로부터 제조된 건축용 내장재 {A method for manufacturing novel interior materials for construction and the product thereof}

도 1은 본 발명에 따른 건축용 내장재 제조방법의 대략적인 순서도 이다.

본 발명은 신 소재 건축내장재 제조방법 및 그로부터 제조된 건축용 내장재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혼합물의 총 건조 중량을 기준으로 황토 분말 35~70중량%, 옥 분말 15~40중량% 및 과립형의 활성탄 분말 10~30중량%의 혼합물을 교반기에 투입하는 재료투입공정; 상기 혼합물 분말에 물을 넣고 교반하는 공정; 숙성실에서 1~5시간 동안 숙성시켜 수분이 혼합물 원료 내에 고르게 분포되도록 하는 공정 ; 숙성된 혼합물을 일정한 크기로 성형하는 공정; 성형된 혼합물을 상온에서 자연 건조하여 5-10%의 수분함량이 유지되도록 하는 공정; 자연 건조시킨 성형된 혼합물을 열 가마에 넣고 700-800℃의 고열로 8-12시간동안 굽는 공정; 그리고 구워진 성형 혼합물을 실온으로 냉각하는 공정을 포함하는 건축용 내장재 제조방법 및 그로부터 제조된 건축용 내장재에 관한 것이다.

최근 환경문제가 중요하게 대두되면서, '새집 증후군'이라는 새로운 병리현상이 나타나고 있다. '새집 증후군'이란, 신축 주택 입주자들이 두통, 알레르기, 피부염 등 각종 질환에 시달리는 것을 의미하는 것으로서, 미국에서는 1980년대, 일본에서는 90년대 중반부터 이미 사회적 문제로 거론되어 왔다. 이것의 원인으로는 주로, 포름알데히드나 미세 먼지, 플루엔 등의 물질이 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

그러나 일반적으로 벽돌, 판넬 및 보드재 등 건축용 내장재는 단순히 시멘트나 조적조의 몰탈 미장면 등의 표면을 가리기 위한 수단이나 단열 또는 실내 장식의 효과를 부여할 목적으로 합성수지계, 무기질계, 목질계, 등의 소재로 된 내장재를 사용하여 건축의 내부마감재로 사용 시공하여 왔다.

그러므로 인체의 유해한 천연의 소재를 선호하는 현 실정을 감안할 때, 내장재를 인체에 친화적이고 건강에 도움을 주는 소재의 개발이 시급한 실정이다.

이를 해결하기 위한 소재의 개발로는 인체에 유익한 성분을 함유하고 원적외선이나 음이온을 방출하는 맥반석, 황토, 세라믹, 숯 등을 응용하여 건강을 증진시키고자 하는 여러 가지 기능성 제품이 출현하였다. 그러나 이들은 그 가공성이나 생산의 난이성으로 제품가격과 시공비의 고가로 인하여 그 사용의 폭이 넓지 못하고 제품의 다양성이 덜어지는 단점이 있었다.

황토는 주로 가는 모래로 되어 있으며 다량의 탄산칼슘을 가지고 있다 이 탄산칼슘에 의해 쉽게 부서지지 않는 점력을 지니고 물을 가하면 찰흙으로 변하는 성질이 있다. 또한 황토는 석영, 장석, 운모, 방해석등이 들어 있어서 이들 물질이 철분과 함께 산화작용을 받아 황색, 자색, 적색, 회색, 미녹색 등의 색깔을 나타낸다. 황토의 분해력, 자장력, 흡수력, 투명성, 생명성, 그리고 그 속에 녹아있는 엄청난 약성까지 우리가 쉽게 상상할 수 없을 정도이며 황토에서 내뿜는 원적외선은 우리 몸의 생리작용을 활성화 시켜 건강 증진에 도움을 준다는 사실은 이미 과학적으로 증명된 사실이다. 예부터 황토는 그 자체로 건축자재이며 응급 시에는 치료용까지 다양하게 이용되었다. 특히 황토에서 내뿜는 원적외선에 의해 건강함은 물론 실생활에서도 다양한 황토제품을 사용하였다. 황토를 원료로 한 원적외선 세라믹스 건축재는 습도조절, 항균 및 방충, 공기정화, 탈취, 보온 등 다양한 효과가 있다.

한편, 옥은 원적외선 방사효능이 맥반석이나 황토, 세라믹과 비교할 때 탁월한 것으로 알려져 있으며, 그 주요 성분 구성은 SiO₂ 40~50 wt, H₂O 10~15 wt, Fe₂O₃ 0.2 wt, CaO 5.0 wt, MgO 35~45 wt, Cu 0.15 wt, Co 0.05 wt, Mn 0.1 wt, Zn 0.01 wt로 구성되어 있다. 이러한 옥을 몸에 지니면 혈액순환 촉진작용과 생리작용을 활성화할 뿐만 아니라 발한작용, 통증완화, 통증경감, 체내 노폐물 배출 등의 효과를 얻을 수 있는 것으로 알려져 있으며 근래에는 매트나 침구, 화장품, 사우나, 욕실, 의류, 휴대품, 도자기, 액세서리, 장식품 등에 적용한 사례가 있다.

활성탄으로는 대개 참숯 혹은 목탄 등을 사용하게 되는데, 숯은 다공성 물질로서 표면적이 크기 때문에 흡착력이 매우 크며, 좋은 기를 방사한다고 알려져 옛날부터 약품이나 식품의 땔감 등으로 사용되어 왔으며 강한 흡착작용을 이용해 제습제, 탈취제, 제독제로 사용되어 왔다. 참나무 숯은 참나무를 1300℃의 이상의 고 열에서 48 시간 이상 구워 만든 것으로서, 강력한 환원작용과 에너지 상승작용을 하여 각종 공해물질을 걸러서 정화하고, 인체에 있어서 항균성을 향상시키며, 수맥, 전자파 등의 차단효과가 있고, 피부염, 당뇨병, 간장병, 암 등 폭넓은 약효가 있다고 알려져 있다. 또한 대나무 숯은 1 g에 200여 평에 이르는 표면적을 갖고 있으며, 탈취, 여과 및 정화기능이 탁월하다고 알려져 있다. 또한 지속적으로 음이온을 발생시켜 심신 안정 효과가 있으며 원적외선을 방출시켜 온열효과를 통해 신진대사를 촉진시키고 수맥 및 유해 전자파를 차단시켜 주며 암 치료에도 효과가 있다고 알려져 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 자연 친화적 소재인 황토, 옥, 활성탄(숯)을 일정한 조성으로 혼합된 조성물을 이용하여 건축내장재를 제조함으로써 각 소재가 갖는 고유의 유익한 성능을 서로 보완하는 상승효과에 의하여, 음이온 및 원적외선 방출 기능, 항균 기능, 탈취 기능 등이 탁월한 신 소재 건축내장재를 개발함으로써 인류의 건강을 증진시킬 뿐만 아니라 최근 많은 문제가 되고 있는 새집 증후군을 해결하고자 하는 것이다.

본 발명은 신소재 건축내장재 제조방법 및 그로부터 제조된 건축용 내장재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혼합물의 총 건조 중량을 기준으로 황토 분말 35~70중량%, 옥 분말 15~40중량% 및 구형의 활성탄 분말 10~30중량%의 혼합물을 교반기에 투입하는 재료투입공정; 상기 혼합물 분말에 물을 넣고 교반하는 공정; 숙성실 에서 1~5시간 동안 숙성시켜 수분이 혼합물 원료 내에 고르게 분포되도록 하는 공정 ; 숙성된 혼합물을 일정한 크기로 성형하는 공정; 성형된 혼합물을 상온에서 자연 건조하여 5-10%의 수분함량이 유지되도록 하는 공정; 자연 건조시킨 성형된 혼합물을 열가마에 넣고 700-800℃의 고열로 8-12시간동안 굽는 공정; 그리고 구워진 성형 혼합물을 실온으로 냉각하는 공정을 포함하는 건축용 내장재 제조방법 및 그로부터 제조된 건축용 내장재에 관한 것이다.

황토는 일반적으로 직경 0.005~0.1mm의 가는 모래나 실트가 대부분을 차지한다. 이러한 황토의 광물조성은 석영, 방해석, 장석 등의 가벼운 광물이 풍부하고, 그 밖에 운모, 각섬석, 휘석, 녹렴석 등의 무거운 광물도 함유되어 있다. 미량 점토광물로 일라이트도 함유되어 있다. 칼슘과 마그네슘의 탄산염도 많아 묽은 염산을 가하면 이산화탄소를 발생하여 발포한다. 탄산염을 제외한 화학조성은 SiO₂ 72~82%, Al₂O₃ 6~10%, Fe₂O₃ 1~6%, CaO 0.8~1%, Na₂O 0~1%, K₂O 1~2%, P₂O₅ 0.1~0.4%인 것으로서, 본 발명에서는 이러한 황토를 방음 및 방습효과와 건축용 내장재에 난연성을 부여하기 위하여 건축용 내장재에 주성분으로 함유시키는 바, 이는 30~65중량%로 함유시키는 것이 좋다. 본 발명에서 사용하는 황토는 황토 자체 또는 황토에 규사, 카올린 등과 같은 광물분말이 30중량% 이내로 함유된 것은 모두 사용 가능하다.

본 발명에서 사용가능한 옥은 연옥(nephrite jade), 백옥(white nephrite), 경옥(jadeite) 또는 녹옥이며, 분쇄된 옥 분말을 사용함으로써 옥의 표면적이 현저 히 증대하여 소량을 사용하여도 옥의 뛰어난 효과를 발휘하도록 한다. 옥 분말은 15~40중량%로 함유시키는 것이 좋다.

본 발명에서 사용된 활성탄으로는 주로 참숯 혹은 목탄 등을 사용하게 되는데, 본 발명에 따른 방법에 의하여 제조된 건축용 내장재에 함유된 활성탄은 원적외선을 방사하고 단열 및 보온작용을 하게 되며 고유의 흡착력으로 강한 흡습효과를 나타내게 된다. 본 발명에서는 주로 과립형의 활성탄을 10~30중량%로 함유시키는 것이 좋다.

상기 배합비율에 있어서, 원적외선 방출 량을 늘이려면 황토와 옥 분말의 비율을 상대적으로 높이고, 음이온 방출, 흡습, 단열 및 보온 작용을 높이려면 구형의 활성탄 분말 비율을 상대적으로 높이는 식으로, 본 발명에 의한 함량 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 건축용 내장재는, 혼합물의 총 건조 중량을 기준으로 황토 분말 35~70중량%, 옥 분말 15~40중량%, 및 과립형 활성탄 분말 10~30중량%의 혼합물을 교반기에 투입하는 재료투입공정(1), 상기 혼합물에 물을 넣고 교반하는 교반공정(2)과, 숙성실에서 1~5시간 동안 숙성시켜 수분이 혼합물 원료 내에 고르게 분포되도록 하는 숙성공정(3), 숙성된 혼합물을 일정한 크기로 성형하는 성형공정(4), 성형된 혼합물을 상온(20-30℃의)에서 자연 건조하여 5-10%의수분함량이 유지되도록 하는 자연조공정(5), 자연건조시킨 성형된 혼합물을 열가마에 넣고 700-800℃의 고열로 8-12시간동안 굽는 가열공정(6), 구워진 성형 혼합물을 실온으로 냉각하는 냉각공정(7)을 포함하는 본 발명에 따른 건축내장재 제조 방법에 의하여 제조된다.

이하, 본 발명의 구체적인 구성 및 작용을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이들에만 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

원료로서 (주)선일 황토에서 구입한 입자 크기가 20 메쉬 이하인 황토분말, 한국부여녹옥광업에서 구입한 입자 크기가 20 메쉬 이하인 옥 분말, 그리고 (주) 강원참숯에서 구입한 참숯가루를 사용하였다.

황토 분말 50중량%, 옥 분말 30중량%, 및 활성탄 분말 20중량%의 혼합물을 교반기에 투입하고 혼합물의 총 중량에 대하여 물 15중량%를 배합하여 고르게 혼합하여 반죽한 다음, 1시간 동안 숙성시켰다.

이 혼합물 반죽을 벽돌용 몰드에 채워 넣고 벽돌 모양으로 성형 한 다음 그늘에서 12시간 자연 건조시켰다. 건조는 수분함량이 5~10중량%가 될 때까지 지속되었으며, 충분히 건조되었는지는 벽돌의 외관과 중량을 측정하여 결정하였다. 즉, 성형 후 건조 전 중량에 비하여 중량이 90~95%로 감소하면 건조가 완료된 것으로 판단하였다.

건조가 완료된 벽돌을 가스 열가마에 넣고 온도를 750℃로 세팅한 다음 가열하였다. 가열은 보통 8~12 시간 동안 지속되며, 가마의 내용물의 용량이나 온도에 따라 약간씩 변화될 수 있다.

10시간 동안 750℃에서 구운 후 가스 밸브를 막아 가열을 정지시킨 후, 그대 로 가마를 식힌다. 가마가 어느 정도 식으면 벽돌을 꺼내어 건조한 실내로 이동한 다음 실온으로 건조시켰다.

[실시예 2]

실시예 1의 절차와 동일한 방법을 사용하였으며, 다만 원료로서 황토 분말 45중량%, 옥 분말 35중량%, 및 활성탄 분말 20중량%의 혼합물을 사용하였으며 물은 혼합물 총 중량에 대하여 10중량%를 사용하여 반죽하여, 패널형 몰드에서 성형하였다. 열가마의 온도는 700℃의이었으며, 8시간동안 가열하였다.

본 발명의 방법에 의하여 제조된 건축용 내장재는 겨울철에는 열을 흡수하여 따뜻하게 하고 여름철에는 열을 방출하여 내부 공간을 시원하게 하며, 일정기간 사용 후 폐기 시에 환경오염이 없고, 반영구적으로 재사용이 가능하며, 인체에 유익한 원적외선을 방출하며, 항균 성분으로 인하여 세균의 서식이나 번식을 억제하며, 방음 및 방습 효과가 우수한 효과를 얻을 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따른 건축용 내장재 제조방법을 이용하여 원적외선을 다량 발산하는 벽돌, 판넬 등을 생산할 수 있으며, 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 건축내장재는 원적외선 방출 기능이 탁월할 뿐만 아니라 항균 기능 및 탈취 기능 또한 탁월하여 공해를 방지하여 건강을 증진시키고 최근에 문제가 되고 있는 새집에 들어갔을 때 각종 독소로 인해 발생하는 새집 증후군을 방지할 수 있으므로 이는 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 혼합물의 총 건조 중량을 기준으로 황토 분말 35~70중량%, 옥 분말 15~40중량%, 및 과립형의 활성탄 10~30중량%의 혼합물을 교반기에 투입하는 재료투입공정;

   상기 혼합물 분말에 물을 넣고 교반하는 공정;

   숙성실에서 1~5시간 동안 숙성시켜 수분이 혼합물 원료 내에 고르게 분포되도록 하는 공정 ;

   숙성된 혼합물을 일정한 크기로 성형하는 공정;

   성형된 혼합물을 상온에서 자연 건조하여 5-10%의 수분함량이 유지되도록 하는 공정;

   자연 건조시킨 성형된 혼합물을 열가마에 넣고 700-800℃의 고열로 8-12시간동안 굽는 공정; 그리고

   구워진 성형 혼합물을 실온으로 냉각하는 공정을 포함하는 건축용 내장재 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 혼합물은 혼합물의 총 건조 중량을 기준으로 황토 분말 50중량%, 옥 분말 30중량%, 및 구형의 활성탄 분말 20중량%의 비율로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 건축용 내장재 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항의 방법에 의해 제조된 건축용 내장재.

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