KR20060022797A - 음이온 방출, 원적외선 방사 및 항균 기능을 가지는 유약조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

음이온 방출, 원적외선 방사 및 항균 기능을 가지는 유약조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음이온 발생 기능, 원적외선 방사 기능, 항균 기능을 갖는 타일, 위생도기 등과 같은 세라믹재의 표면에 처리하기 위한 유약 조성물, 이의 제조방법 및 유약 조성물을 이용하여 제조되는 타일, 위생도기에 관한 것으로서, 본 발명은 토르말린 45~55중량%, 맥반석 20~30중량% 및 일라이트 20~30중량%를 혼합하여 분쇄한 천연 음이온 파우더 1~10중량%; 황토 1~5중량%; 무기항균제 1~5중량%; 프릿트 30~90중량%; 및 점토(clay) 5~50중량%를 포함하는 유약 조성물, 토르말린 45~55중량%, 맥반석 20~30중량% 및 일라이트 20~30중량%를 혼합하여 분쇄한 천연 음이온 파우더 1~10중량%; 황토 1~5중량%; 무기항균제 1~5중량%; 장석 10~25중량%; 석회석 10~20중량%; 규석 10~20중량%; 고령토 10~20중량% 알루미나 5~10중량%; 및 C-ZnO 5~10중량%를 포함하는 유약 조성물, 토르말린 45~55중량%, 맥반석 20~30중량% 및 일라이트 20~30중량%를 혼합하여 분쇄한 천연 음이온 파우더 1~10중량%; 황토 1~5중량%; 무기항균제 1~5중량%; 규석 20~30중량%; 장석 20~30중량%; 고령토 5~10중량%; 석회석 15~20중량%; 백운석 5~10중량%; 및 ZrSiO4 5~15중량%를 포함하는 유약 조성물, (a) 토르말린, 맥반석 및 일라이트를 혼합하고 입자 크기를 43㎛이하로 건식 분쇄하는 천연 음이온 파우더 제조 단계; (b) 상기 제조된 천연 음이온 파우더를 물과 1:1.5의 비율로 혼합한후 볼밀에서 3~6시간 습식분쇄시켜 80~120메쉬 체를 통과할 수 있도록 하는 천연 음이온 파우더 습식 분쇄 단계; (c) 황토를 물과 1:1.5의 비율로 혼합한후 볼밀에서 3~6시간 습식분쇄시켜 80~120메쉬 체를 통과할 수 있도록 하는 황토 습식 분쇄 단계; (d) 프릿트, 점토, 규석, 장석, 고령토, 석회석, 백운석, ZrSiO4, 알루미나 및 C-ZnO로 이루어진 그룹에서 어느 하나 이상의 무기원료, 상기 (b) 단계의 천연 음이온 파우더, 상기 (c) 단계의 황토 및 무기 항균제를 최종 비중이 1.5~1.85가 되도록 혼합하는 원료 배합 단계;(e) 상기 (d) 단계에서 배합된 원료를 12~16시간 동안 볼밀에서 분쇄되어지는 밀링 단계; 및 (f) 상기 밀링 단계 후 180~220메쉬 체에 통과하여 출토하는 출토단계를 포함하는 유약 제조방법을 제공한다.
음이온, 항균, 세라믹, 유약

Description

음이온 방출, 원적외선 방사 및 항균 기능을 가지는 유약 조성물 및 이의 제조방법{Composition for glaze having anion emitting function, far infrared ray radiating function, germicidal function and manufacturing method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 유약 조성물이 적용된 시편의 층 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 유약 제조방법의 흐름도이다.
본 발명은 음이온 발생 기능, 원적외선 방사 기능, 항균 기능을 갖는 타일, 위생도기 등과 같은 세라믹재의 표면에 처리하기 위한 유약 조성물, 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 세라믹재는 타일과 위생도기를 대표적으로 하며, 이에 적용되는 유약의 조성물은 장석, 고령토, 석회석, 규석, 알루미나 및 유리화된 프릿트(frit)등으로 구성되며, 그 조성은 산화규소(SiO2)를 주성분으로 하는 장석 및 규석에 의해 결정되어진다. 특히 내장 타일은 주원료가 프릿트를 사용하므로 산화규소의 정량비가 가장 높은 비율을 차지하며 이에 따른 일반 유약의 조성은 바닥타일 및 위생도 기에 있어서 큰 차이를 갖지 못한다.
또한 일반적인 세라믹재는 산화규소가 주성분을 이루는 유약을 입힌 후 고온에서 소성되어 제조되며, 이렇게 제조된 세라믹재는 음이온, 원적외선 발생 및 항균효과가 없는 단순한 제품으로서의 형태만 구성하는 내장재 및 마감재로 주로 사용되어져, 특히 요즈음에 요구되는 기능성 건축마감재에 대한 선호경향에 부응하고 있지 못하는 실정이다.
또한 본 고안에 기능성을 갖도록 다양한 무기 소재를 현재 사용되어지는 유약에 첨가하는 경우 그 적절할 양의 조절에 실패하는 경우 변색, 광택소실 또는 유면핀홀을 발생시키는 등의 제조상의 문제를 일으키는 것으로 알려져 있어 제조 공정 상에 적합한 유약 조성의 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 바와 같이 종전의 선행기술에서 발생될 수 있는 문제점이 나타나지 않도록 하는 것과 고온에서 소성이 되어져도 음이온, 원적외선 발생 및 항균효과 등의 기능이 효과적으로 나타낼 수 있는 유약 조성물 및 유약 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상술한 바와 같은 유약 조성물을 이용하여 제조되는 타일 및 위생도기를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 토르말린 45~55중량%, 맥반석 20~30중량% 및 일라이트 20~30중량%를 혼합하여 분쇄한 천연 음이온 파우더 1~10중량%; 황토 1~5중량%; 무기항균제 1~5중량%; 프릿트 30~90중량%; 및 점토(clay) 5~50중량%를 포함하여 음이온, 원적외선 발생 및 항균효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 유약 조성물을 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 실시예로서 본 발명은 토르말린 45~55중량%, 맥반석 20~30중량% 및 일라이트 20~30중량%를 혼합하여 분쇄한 천연 음이온 파우더 1~10중량%; 황토 1~5중량%; 무기항균제 1~5중량%; 장석 10~25중량%; 석회석 10~20중량%; 규석 10~20중량%; 고령토 10~20중량% 알루미나 5~10중량%; 및 C-ZnO 5~10중량%를 포함하여 음이온, 원적외선 발생 및 항균효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 유약 조성물을 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 또 다른 실시예로서 본 발명은 토르말린 45~55중량%, 맥반석 20~30중량% 및 일라이트 20~30중량%를 혼합하여 분쇄한 천연 음이온 파우더 1~10중량%; 황토 1~5중량%; 무기항균제 1~5중량%; 규석 20~30중량%; 장석 20~30중량%; 고령토 5~10중량%; 석회석 15~20중량%; 백운석 5~10중량%; 및 ZrSiO4 5~15중량%를 포함하여 음이온, 원적외선 발생 및 항균효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 유약 조성물을 제공한다.
상기 기술적 과제에 따른 음이온, 원적외선 발생 및 항균효과를 나타내는 유약 조성물에 대한 본 발명의 제조방법은
(a) 토르말린, 맥반석 및 일라이트를 혼합하고 입자 크기를 43㎛이하로 건식 분쇄하는 천연 음이온 파우더 제조 단계;
(b) 상기 제조된 천연 음이온 파우더를 물과 1:1.5의 비율로 혼합한후 볼밀에서 3~6시간 습식분쇄시켜 80~120메쉬 체를 통과할 수 있도록 하는 천연 음이온 파우더 습식 분쇄 단계;
(c) 황토를 물과 1:1.5의 비율로 혼합한후 볼밀에서 3~6시간 습식분쇄시켜 80~120메쉬 체를 통과할 수 있도록 하는 황토 습식 분쇄 단계;
(d) 프릿트, 점토, 규석, 장석, 고령토, 석회석, 백운석, ZrSiO4, 알루미나 및 C-ZnO로 이루어진 그룹에서 어느 하나 이상의 무기원료, 상기 (b) 단계의 천연 음이온 파우더, 상기 (c) 단계의 황토 및 무기항균제를 최종 비중이 1.5~1.85가 되도록 혼합하는 원료 배합 단계;
(e) 상기 (d) 단계에서 배합된 원료를 12~16시간 동안 볼밀에서 분쇄되어지는 밀링 단계; 및
(f) 상기 밀링 단계 후 180~220메쉬 체에 통과하여 출토하는 출토단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 유약 조성물을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 타일과 위생도기를 제공한다.
이하 본 발명에 따른 음이온, 원적외선 발생 및 항균효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 유약 조성물 및 그 제조방법, 이들이 적용된 타일 및 위생도기 등에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 음이온, 원적외선 및 항균 효능 유약 조성물이 적용된 시편의 층 구성을 나타내는 도면으로서, 본 발명에 따른 유약 조성물에 의해 제조되는 타일 및 위생도기의 본체(1), 본체(1)의 상부에 음이온, 원적외선 및 항균 기능을 갖는 유약 조성물을 도포한 후 소성시켜 제조되는 세라믹유약층(2)으로 구성되어 있다.
상기 타일 및 위생도기의 제조방법은 일반적으로 널리 알려진 기술 등을 이용한 제조방법을 특별한 제한 없이 이용가능하며, 이에 대하여 간략히 설명하면 타일의 제조방법은 타일 소지를 성형하여 본체를 제조하는 타일 본체제조단계, 타일 본체상부에 천연음이온파우더, 원적외선 방사소재인 황토 및 무기 항균제를 포함하는 유약을 도포하는 유약도포단계, 유약이 도포된 타일 본체를 소성하는 소성단계로 구성될 수 있다.
그리고 내장 타일의 경우, 상기 유약이 도포 되기 이전 1차 소성 단계가 행해지며 1차 소성 후 유약도포단계를 거쳐 마지막 2차 소성 단계로 구성되어 진다. 위생도기의 경우에도 본체제조단계, 유약도포단계, 소성단계로 구성되며 이와 같은 제조단계는 일반적인 타일 및 위생도기 제조분야에 널리 알려진 기술들이다.
이어서 상기 유약도포단계에 적용되는 본 발명에 따른 유약 조성물들에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 유약 조성물들은 음이온 방출, 원적외선 방사 및 항균 기능을 나타내는 것을 특징으로 하며, 이와 같은 기능 발휘를 위해 천연 음이온 파우더 1~10중량%, 황토 1~5중량%, 무기항균제 1~5중량%를 유약 조성물에 포함시킨 것을 특징으로 한다.
상기 천연 음이온 파우더는 음이온을 방출하는 광물 1종 이상이 혼합된 파우더를 의미하는 것으로, 천연 음이온 파우더를 제조하기 위하여 사용되는 음이온 방출 광물질로는 일라이트, 토르말린, 제노타임, 제올라이트, 맥반석 등과 같이 음이온을 방출하는 광물질로 알려진 것은 널리 제한 없이 이용할 수 있다.
그러나 본 발명에서는 천연 음이온 파우더를 제조함에 있어서 음이온 파우더의 제품 품질 및 기능을 향상시키고 본 발명에 따른 제조품에 대한 적용도를 높이기 위해 백색도가 다소 높은 일라이트의 첨가비율을 조절하는 등 음이온방출량과 적용제품의 가공성에 문제가 발생되지 않도록 토르말린 45~55중량%, 맥반석 20~30중량% 및 일라이트 20~30중량%로 이루어진 천연 음이온 파우더를 본 발명에서는 사용하였다.
또한, 본 발명에 따른 천연 음이온 파우더는 건식분쇄를 거쳐 43㎛이하의 입도를 가지며, 이는 타일 및 위생도기 유약에 적용시 분쇄과정 중에서 유약에 분산됨은 이상이 없으나, 높은 입도일 경우 유약에 잔류되어 소성 유면에 핀홀의 결함을 발생시킬 수 있는 원인이 되기 때문이다.
상기 황토는 원적외선을 방출하는 기능 발휘를 위한 성분으로 포함되는 것으로서 특별한 제한없이 사용가능하다.
상기 무기 항균제는 무기물로서 항균력을 발휘하는 것이라면 무엇이든지 사용가능하나, 본 발명에 하기 적합한 예로는 그 구성비율 P2O5 38.49중량%, ZrO2 55.17중량%, Ag2O 4.36중량%, HfO2 1.75중량%, Y2O3 0.23중량%로 이루어진 무기 항균제와 은(Ag)계 무기 항균제로서 캐리어(carrier)인 지르코늄 포스페이트에 은이온(Ag+)을 합성하여 항균력을 발휘하는 것으로 평균 2.0㎛의 입도를 가지며 캐리어 베이스에 5~10중량%의 Ag이온이 함유되어 있는 것을 들 수 있다. 특히 은(Ag)계 무기 항균제는 광범위한 세균, 효모에 대한 효과를 나타내며 환경오염이 없고 지극히 저독성으로 장시간 효과가 뛰어난 무기 항균제이며, 1200℃가 넘는 소성온도에서도 항균 활성은 유지하지 할 수 있는 것으로서 타일, 위생도기와 같이 고온 소성이 필요한 제품이 사용하기에 가장 적합하다.
상기 천연 음이온 파우더의 함량 1~10중량%인 이유는 1중량% 미만의 비율로 배합될 경우 원하고자 하는 다량의 음이온 발생량을 가져오지 못하며, 반대로 10중량%를 초과하는 비율로 배합된 유약 조성물일 경우 유약의 소성 후 유면핀홀 또는 유약 끓음이 발생되어 유약에 치명적인 문제를 일으킬 수 있기 때문이다.
그리고, 무기항균제의 적용에 있어서도 1~5중량% 함유시켜 배합하여야 하며 항균효과를 위해 다량의 항균소재를 투입할 경우 완제품 유면의 광택소실 또는 유면핀홀을 야기시킬 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명은 기능성 발휘를 위해서 유약 조성물에 새롭게 포함되는 천연 음이온 파우더, 황토 및 무기 항균제를 기존의 내장타일, 바닥타일 및 위생도기의 유약 조성물의 성분의 양을 적절하게 조절하는데, 내장타일용의 경우에는 프릿트 30~90중량% 및 점토 5~50중량%로, 바닥타일의 경우에는 장석 10~25중량%, 석회석 10~20중량%, 규석 10~20중량%, 고령토 10~20중량%, 알루미나 5~10중량% 및 C-ZnO 5~10중량%로, 위생도기의 경우에는 규석 20~30중량%, 장석 20~30중량%, 고령토 5~10중량%, 석회석 15~20중량%, 백운석 5~10중량% 및 ZrSiO4 5~15중량%로 조절하였다.
상기 프릿트는 원료를 미리 용융화시켜 유리화 한 것으로 인체에 해로운 유약 성분이 되는 원료를 무해하게 하며 수용성 물질을 사용하기 쉽도록하기 위해 다른 원료를 혼합하여 유약 조성물의 구성 성분으로 사용하게 되는 것으로, 특별한 제한은 없으나 본 발명에서 사용되기에 적합한 프릿트는 SiO2 66.74wt%, Al2O3 7.86wt%, Na2O 4.3wt%, MgO 3.29wt%, K2O 5.41wt%, CaO 6.55wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것이다.
상기 점토는 유약에서 가소성을 부여하는 중요한 원료로서 특별한 제한은 없으나, SiO2 46.3wt%, Al2O3 36.01wt%, MgO 0.22wt%, K2O 0.73wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것이 본 발명에서 사용하기에 적합하다.
상기 장석은 융제역할을 하는 원료로서 소성 시 유리상 형성에 의해 강도 및 내구성을 좋게 하므로 유약에 사용되어 진다. 특별한 제한은 없으나 본 발명에서 사용하기 적합한 장석으로는 바닥타일의 경우에는 SiO2 71.6wt%, Al2O3 16.6wt%, Na2O 6.7wt%, K2O 3.6wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것, 위생도기의 경우에는 SiO2 75.1wt%, Al2O3 14.3wt%, Na2O 6.04wt%, K2O 3.95wt%, CaO 0.29wt%, Fe2O3 0.13wt%, ZrO2 0.04wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것이다.
상기 석회석은 마모저항성 증가 및 내산, 내알칼리 저항성을 증가시키는 역할을 하는 원료로서 유약에 사용되며, 특별한 제한은 없으나 본 발명에서 사용하기 적합한 석회석으로는 바닥타일의 경우에는 SiO2 1.6wt%, Al2O3 0.3wt%, CaO 53.3wt%, MgO 1.3wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것, 위생도기의 경우에는 SiO2 1.84wt%, Al2O3 0.13wt%, CaO 55.4wt%, MgO 0.95wt%, K2O 0.07wt%, Ti O2 0.01wt%, Fe2O3 0.05wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것이다.
상기 규석은 유약의 골격역할을 하는 중요한 원료로서 유약의 균열 및 광택에 영향을 주게 된다. 본 발명에서 사용하기 적합한 규석으로는 바닥타일의 경우에는 SiO2 98.3wt%, Al2O3 0.91wt%, Na2O 0.59wt%, CaO 0.14wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것, 위생도기의 경우에는 SiO2 99.7wt%, K2O 0.01wt%, TiO2 0.02wt%, ZrO2 0.05wt%가 주성분으로 구성되어 것이다.
상기 고령토는 유약에 가소성을 부여하는 중요한 원료로서, 본 발명에서 사용하기 적합한 고령토로는 바닥타일의 경우에는 SiO2 47.2wt%, Al2O3 35.4wt%, CaO 0.87wt%, K2O 2.56wt%, Na2O 1.15wt%, MgO 0.4wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것, 위생도기의 경우에는 SiO2 50.4wt%, Al2O3 34.4wt%, CaO 1.15wt%, K2 O 2.24wt%, TiO2 0.13wt%, MgO 0.48wt%, Fe2O3 1.01wt%, ZrO2 0.02wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것이다.
상기 알루미나는 유약의 조성과 성질에 영향을 주고 유약의 기계적성질을 증가시키는 역할을 하며, 특별한 제한은 없으나, Al2O3 99.5wt%, Na2O 0.3wt%, Fe2O3 0.03wt%가 주성분으로 구성되어 것이 본 발명의 바닥타일용 유약 조성물에 사용하기 적합하다.
상기 C-ZnO는 소성아연화로 매용재 역할 및 유약에 광택을 주는 원료로서, 특별한 제한은 없으나 ZnO 98wt%, Pb 0.006wt%, Cd 0.006wt%가 주성분으로 구성되어 것이 본 발명의 바닥타일용 유약 조성물에 사용하기 적합하다.
상기 백운석은 일명 돌로마이트라고 불리며 석회 대신에 사용하면 융착 온도에는 변화를 주지 않고 열팽창계수를 크게 낮추는 역할을 하는 것으로서, 특별한 제한은 없으나 CaO 32.1wt%, MgO 21.5wt%, K2O 0.02wt%, Fe2O3 0.19wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것이 본 발명의 위생도기용 타일 조성물에 사용하기 적합하다.
상기 ZrSiO4는 유백제의 역할로서 백색도를 증가시키는 역할이 가장 크며 부수적으로 열팽창을 낮추고 용융점을 증가시키는 역할을 하며, 특별한 제한은 없으나 ZrSiO4 98.79wt%, Al2O3 0.53wt%, Fe2O3 0.05wt%, TiO2 0.12wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것이 본 발명의 위생도기용 유약 조성물에 사용하기 적합하다.
상술한 설명에서 유약 조성물을 내장타일용, 바닥타일용 및 위생도기용으로 구분하여 설명하였으나 이들의 상호 교차 사용도 가능하며, 다만 그 최적의 용도를 구분한 것이다.
이어서 본 발명에 따라 제조되는 기능성 세라믹 유약의 제조방법에 대한 흐름도를 도시한 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2를 도면 본 발명에 따른 유약 조성물의 제조 단계는 천연 음이온 파우더 제조 단계(S100), 천연 음이온 파우더 습식 분쇄 단계(S200), 황토 습식 분쇄 단계(S300), 원료 배합 단계(S400), 밀링 단계(S500) 및 출토 단계(S600)로 되어 있다.
먼저, 천연 음이온 파우더 제조 단계는 다량의 음이온을 발생하는 토르말린, 맥반석 및 일라이트를 혼합하고 입자 크기를 43㎛이하로 분쇄기를 통하여 건식 분쇄하는 단계이며, 이에 이어서 천연 음이온 파우더를 습식 분쇄하게 되는데, 이 단계는 건식 분쇄된 천연 음이온 파우더를 물과 1:1.5의 비율로 혼합한 후 볼밀에서 3~6시간 동안 80~120메쉬 체를 통과할 수 있도록 분쇄하는 단계이다. 여기서 습식 분쇄를 하는 이유는 이는 완제품에 발생될 수 있는 유면의 결함을 방지와 원료의 손실율을 줄이기 위한 것이다.
다음 단계로는 황토를 습식 분쇄하는 단계로서 황토를 물과 1:1.5의 비율로 혼합한후 볼밀에서 3~6시간 동안 80~120메쉬 체를 통과할 수 있도록 분쇄하는 단계로서 습식 분쇄를 하는 이유는 이는 완제품에 발생될 수 있는 유면의 결함을 방지와 원료의 손실율을 줄이기 위한 것이다.
이어서, 프릿트, 점토, 규석, 장석, 고령토, 석회석, 백운석, ZrSiO4, 알루미나 및 C-ZnO로 이루어진 그룹에서 어느 하나 이상의 무기원료, 무기항균제, 상기 습식 분쇄된 천연 음이온 파우더 및 황토를 최종 비중이 1.5~1.85가 되도록 혼합하 는 원료 배합 단계 및 배합된 원료를 12~16시간 동안 볼밀에서 분쇄하는 밀링 단계와 밀링 단계 후 180~220메쉬 체에 통과하여 출토하는 출토단계를 거치면 본 발명에 따른 유약의 제조가 완료된다.
이와 같이 본 발명에 따른 유약 조성물 및 특성과 관련하여 실시예를 통하여 상세하게 설명하기로 한다.
실시예 1
프릿트 60중량%, 점토 30중량%, 천연 음이온 파우더 5중량%(토르말린 50중량%, 맥반석 25중량% 및 일라이트 25중량%), 황토 2중량%, 지르코늄 포스페이트에 은이온(Ag+)을 합성하여 항균력을 발휘하는 것으로 평균 2.0㎛의 입도를 가지며 캐리어 베이스에 5~10중량%의 Ag이온이 함량 되어 있는 은계 무기항균제 3중량%로 구성된 유약조성물을 비중 1.8로 혼합하여 볼밀에서 분쇄한 다음 내장 타일 본체에 낙하식 시유 설비인 베일(veil)을 통해 도포하였다. 도포무게는 45gr/200X250mm규격기준으로 하였으며, 1060℃의 소성온도에서 45분 동안 소성하여 내장 타일을 제조하였다.
상기 프릿트는 SiO2 66.74wt%, Al2O3 7.86wt%, Na2O 4.3wt%, MgO 3.29wt%, K2O 5.41wt%, CaO 6.55wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것을, 상기 점토는 SiO2 46.3wt%, Al2O3 36.01wt%, MgO 0.22wt%, K2O 0.73wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것을 사용하였다.
본 실시예에서 제조한 내장 타일의 시편을 한국건자재시험연구원 원적외선 응용평가센터에 의뢰하여 음이온방출, 원적외선방사 및 항균력을 측정한 결과를 아래 나타내었다.
음이온방출 시험성적서
항 목 음이온(ion/cc)
음이온발생시편 656
표 1은 한국건자재시험연구원 원적외선 응용평가센터에서 KICM-FIR-1042의 시험방법과 전하입자측정장치의 시험장비 및 온도 24℃, 습도 40%, 대기중 음이온수 48ea/cc의 시험조건에서 시험하였으며 측정대상물에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위체적당 ion수로 표시한 결과로서, 상기 표 1의 결과를 보면 본 발명에 따른 유약 조성물의 사용으로 다량의 음이온 방출 기능을 가진 타일이 제조됨을 알 수 있다.
항균력 시험 성적서
시험항목 시료구분 초기농도 (CFU/40p) 24시간후 농도 (CFU/40p) 세균감소율 (%)
대장균에 의한 항균 시험 BLANK 408 1280 -
타일 408 1 99.9
녹농균에 의한 항균 시험 BLANK 364 1056 -
타일 364 1 99.9
표 2는 한국건자재시험연구원 원적외선 응용평가센터에서 KICM-FIR-1003의 시험방법과 사용균주 Escherichia coil ATCC 25922 및 Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442에 의해 얻어진 항균시험결과 이며 BLANK(시료를 넣지 않은 상태)는 시 간경과에 따라 세균이 증가하고 있으나 본 발명에 따른 유약 조성물을 사용한 타일 시편의 경우에는 99.9%의 세균감소율을 보이고 있어 항균효과가 우수함을 알 수 있었다. 여기서 농도단위인 CFU는 Colony Forming Unit를 의미하며 40p는 0.04mL를 의미한다.
원적외선방사 시험성적서
방사율(5~20㎛) 방사에너지(W/㎡)
0.924(92.4%) 3.73x02
표 3은 한국건자재시험연구원 원적외선응용평가센터에서 의뢰자의 요구에 의해 40℃에서 시험하였으며 FT-IR Spectrometer를 이용한 black body대비 측정결과로서 본 발명에 따른 유약 조성물을 사용하는 경우 다량의 원적외선이 방사됨을 확인할 수 있었다.
실시예 2
천연 음이온 파우더 5중량%(토르말린 50중량%, 맥반석 25중량% 및 일라이트 25중량%), 황토 2중량%, 지르코늄 포스페이트에 은이온(Ag+)을 합성하여 항균력을 발휘하는 것으로 평균 2.0㎛의 입도를 가지며 캐리어 베이스에 5~10중량%의 Ag이온이 함량 되어 있는 은계 무기항균제 3중량%, 장석 30중량%, 석회석 20중량%, 규석 15중량%, 고령토 15중량%, 알루미나 5중량% 및 C-ZnO 5중량%로 구성된 유약조성물을 비중 1.6으로 혼합하여 볼밀에서 분쇄한 다음 바닥 타일 본체에 분사식 시유설비인 스프레이(spray)에 의해 도포하였으며, 그 도포 무게는 25gr/200X200mm규격기준으로 하였다.
이어서 1180℃의 소성온도에서 60분간 동안 소성하여 바닥 타일을 제조하였다.
상기 장석은 SiO2 71.6wt%, Al2O3 16.6wt%, Na2O 6.7wt%, K 2O 3.6wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것을, 상기 석회석은 SiO2 1.6wt%, Al2O3 0.3wt%, CaO 53.3wt%, MgO 1.3wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것을, 상기 규석은 SiO2 98.3wt%, Al2O3 0.91wt%, Na2O 0.59wt%, CaO 0.14wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것을, 상기 고령토는 SiO2 47.2wt%, Al2O3 35.4wt%, CaO 0.87wt%, K2O 2.56wt%, Na2O 1.15wt%, MgO 0.4wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것을, 상기 알루미나는 Al2O3 99.5wt%, Na2 O 0.3wt%, Fe2O3 0.03wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것을, 상기 C-ZnO는 ZnO 98wt%, Pb 0.006wt%, Cd 0.006wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것을 사용하였다.
본 실시예에서 제조한 바닥 타일의 시편을 한국건자재시험연구원 원적외선 응용평가센터에 의뢰하여 음이온방출, 원적외선방사 및 항균력을 측정한 결과를 아래 나타내었다.
본 실시예 2의 유약조성의 특성상 실시예 1과는 달리 생원료의 사용이 대부분이어서 실시예 1에 의한 유약조성물에 비해 음이온, 원적외선 방출효과 및 항균력의 기능은 다소 높은 결과를 나타냄을 예측되며, 하기 결과 역시 높은 것으로 나타났다.
음이온방출 시험성적서
항 목 음이온(ion/cc)
음이온발생시편 698
표 4는 한국건자재시험연구원 원적외선 응용평가센터에서 KICM-FIR-1042의 시험방법과 전하입자측정장치의 시험장비 및 온도 24℃, 습도 40%, 대기중 음이온수 48ea/cc의 시험조건에서 시험하였으며 측정대상물에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위체적당 ion수로 표시한 결과로서, 상기 표 3의 결과를 보면 본 발명에 따른 유약 조성물의 사용으로 다량의 음이온 방출 기능을 가진 타일이 제조됨을 알 수 있다.
항균력 시험 성적서
시험항목 시료구분 초기농도 (CFU/40p) 24시간후 농도 (CFU/40p) 세균감소율 (%)
대장균에 의한 항균 시험 BLANK 408 1280 -
타일 408 1 99.9
녹농균에 의한 항균 시험 BLANK 364 1056 -
타일 364 1 99.9
표 5는 한국건자재시험연구원 원적외선 응용평가센터에서 KICM-FIR-1003의 시험방법과 사용균주 Escherichia coil ATCC 25922 및 Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442에 의해 얻어진 항균시험결과 이며 BLANK(시료를 넣지 않은 상태)는 시간경과에 따라 세균이 증가하고 있으나 본 발명에 따른 유약 조성물을 사용한 타일 시편의 경우에는 99.9%의 세균감소율을 보이고 있어 항균효과가 우수함을 알 수 있었다. 여기서 농도단위인 CFU는 Colony Forming Unit를 의미하며 40p는 0.04mL를 의미한다.
원적외선방사 시험성적서
방사율(5~20㎛) 방사에너지(W/㎡)
0.939(93.9%) 4.22x02
표 6은 한국건자재시험연구원 원적외선응용평가센터에서 의뢰자의 요구에 의해 40℃에서 시험하였으며 FT-IR Spectrometer를 이용한 black body대비 측정결과로서 본 발명에 따른 유약 조성물을 사용하는 경우 다량의 원적외선이 방사됨을 확인할 수 있었다.
실시예 3
천연 음이온 파우더 5중량%(토르말린 50중량%, 맥반석 25중량% 및 일라이트 25중량%), 황토 2중량%, 지르코늄 포스페이트에 은이온(Ag+)을 합성하여 항균력을 발휘하는 것으로 평균 2.0㎛의 입도를 가지며 캐리어 베이스에 5~10중량%의 Ag이온이 함량 되어 있는 은계 무기항균제 3중량%, 규석 25중량%, 장석 25, 고령토 15중량%, 석회석 15중량%, 백운석 5중량%, ZrSiO4 5중량%로 구성된 유약 조성물을 비중 1.8로 혼합하여 볼밀에서 분쇄한 다음 위생도기 본체에 분사식 시유 설비인 스프레이(spray)에 의해 3차에 걸쳐 도포하였으며, 도포두께는 1.0mm이었다,
이어서, 1230℃의 소성온도로 15시간 동안 터널형태의 소성 가마에서 소성하여 위생 도기를 제조하였다.
상기 규석은 SiO2 99.7wt%, K2O 0.01wt%, TiO2 0.02wt%, ZrO2 0.05wt%가 주성 분으로 구성되어 있는 것을, 상기 장석은 SiO2 75.1wt%, Al2O3 14.3wt%, Na2O 6.04wt%, K2O 3.95wt%, CaO 0.29wt%, Fe2O3 0.13wt%, ZrO2 0.04wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것을, 상기 고령토는 SiO2 50.4wt%, Al2O3 34.4wt%, CaO 1.15wt%, K2O 2.24wt%, TiO2 0.13wt%, MgO 0.48wt%, Fe2O3 1.01wt%, ZrO2 0.02wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것을, 상기 석회석은 SiO2 1.84wt%, Al2O3 0.13wt%, CaO 55.4wt%, MgO 0.95wt%, K2O 0.07wt%, TiO2 0.01wt%, Fe2O3 0.05wt%가 가 주성분으로 구성되어 있는 것을, 상기 백운석은 CaO 32.1wt%, MgO 21.5wt%, K2O 0.02wt%, Fe2O3 0.19wt%가 주성분으로 구성되어 있는 것을, 상기 ZrSiO4는 ZrSiO4 98.79wt%, Al2O3 0.53wt%, Fe2O3 0.05wt%, TiO2 0.12wt%가 가 주성분으로 구성되어 있는 것을 사용하였다.
본 실시예에서 제조한 위생 도기의 시편을 한국건자재시험연구원 원적외선 응용평가센터에 의뢰하여 음이온방출, 원적외선방사 및 항균력을 측정한 결과를 아래 나타내었다.
음이온방출 시험성적서
항 목 음이온(ion/cc)
음이온발생시편 998
표 7은 한국건자재시험연구원 원적외선 응용평가센터에서 KICM-FIR-1042의 시험방법과 전하입자측정장치의 시험장비 및 온도 24℃, 습도 40%, 대기중 음이온 수 48ea/cc의 시험조건에서 시험하였으며 측정대상물에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위체적당 ion수로 표시한 결과로서, 상기 표 7의 결과를 보면 본 발명에 따른 유약 조성물의 사용으로 다량의 음이온 방출 기능을 가진 위생 도기가 제조됨을 알 수 있다.
항균력 시험 성적서
시험항목 시료구분 초기균수 24시간후 세균감소율(%)
대장균에 의한 항균 시험 BLANK 1.6 x 105 1.6 x 106 -
타일 1.6 x 105 <10 99.9
녹농균에 의한 항균 시험 BLANK 1.5 x 105 1.6 x 106 -
타일 1.5 x 105 <10 99.9
표 8은 한국원사직물시험연구원에서 FC-TM-20의 시험방법과 사용균주 Escherichia coil ATCC 25922 및 Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853에 의해 얻어진 항균시험결과 이며 BLANK(시료를 넣지 않은 상태)는 시간경과에 따라 세균이 증가하고 있으나 본 실시예에 의해 제조된 유약 조성물의 적용에 따른 시편에서는 99.9%의 세균감소율을 보이고 있어 항균효과가 우수함을 알 수 있었다. 여기서 시험조건은 시험균액을 35±1℃, RH90±5%에서 24시간 정치 배양후 균수를 측정한 것이며 시료 표면적은 25㎠이다.
원적외선방사 시험성적서
방사율(5~20㎛) 방사에너지(W/㎡)
0.907(90.7%) 3.66x02
표 9는 한국건자재시험연구원 원적외선응용평가센터에서 의뢰자의 요구에 의해 40℃에서 시험하였으며 FT-IR Spectrometer를 이용한 black body대비 측정결과로서 본 발명에 따른 유약 조성물을 사용하는 경우 다량의 원적외선이 방사됨을 확인할 수 있었다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 유약 조성물은 우수한 항균력 뿐만 아니라 다량의 음이온 방출 및 뛰어난 원적외선 방사기능을 가지며, 이로 인하여 본 발명에 따른 유약 조성물을 이용하여 타일 및 위생도기를 제조하는 경우 각종 유해물질이나 환경으로부터 사용자들의 쾌적한 생활과 함께 건강증진에도 크게 기여 할 수 있으며, 기존의 미적 감각을 중시한 건축내장재와는 달리 기능성을 부여할 수 있는 유약 조성의 적용으로 인해 항상 청결하고 쾌적한 환경에서 일상생활을 영위할 수 있도록 환경 친화적인 기능성 타일 및 위생도기를 제조하는 것이 가능하게 되며 일반적인 항균소재의 처리로 인한 항균제품과는 달리 음이온방출, 원적외선방사 기능을 부가함으로써 기존 세라믹 유약의 제조 수준을 한 단계 높이는 결과를 가져오게 된다.

Claims (6)

  1. 토르말린 45~55중량%, 맥반석 20~30중량% 및 일라이트 20~30중량%를 혼합하여 분쇄한 천연 음이온 파우더 1~10중량%; 황토 1~5중량%; 무기항균제 1~5중량%; 프릿트 30~90중량%; 및 점토 5~50중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 유약 조성물.
  2. 토르말린 45~55중량%, 맥반석 20~30중량% 및 일라이트 20~30중량%를 혼합하여 분쇄한 천연 음이온 파우더 1~10중량%; 황토 1~5중량%; 무기항균제 1~5중량%; 장석 10~25중량%; 석회석 10~20중량%; 규석 10~20중량%; 고령토 10~20중량%; 알루미나 5~10중량%; 및 C-ZnO 5~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 유약 조성물.
  3. 토르말린 45~55중량%, 맥반석 20~30중량% 및 일라이트 20~30중량%를 혼합하여 분쇄한 천연 음이온 파우더 1~10중량%; 황토 1~5중량%; 무기항균제 1~5중량%; 규석 20~30중량%; 장석 20~30중량%; 고령토 5~10중량%; 석회석 15~20중량%; 백운석 5~10중량%; 및 ZrSiO4 5~15중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 유약 조성물.
  4. (a) 토르말린, 맥반석 및 일라이트를 혼합하고 입자 크기를 43㎛이하로 건식 분쇄하는 천연 음이온 파우더 제조 단계;
    (b) 상기 제조된 천연 음이온 파우더를 물과 1:1.5의 비율로 혼합한후 볼밀에서 3~6시간 습식분쇄시켜 80~120메쉬 체를 통과할 수 있도록 하는 천연 음이온 파우더 습식 분쇄 단계;
    (c) 황토를 물과 1:1.5의 비율로 혼합한후 볼밀에서 3~6시간 습식분쇄시켜 80~120메쉬 체를 통과할 수 있도록 하는 황토 습식 분쇄 단계;
    (d) 프릿트, 점토, 규석, 장석, 고령토, 석회석, 백운석, ZrSiO4, 알루미나 및 C-ZnO로 이루어진 그룹에서 어느 하나 이상의 무기원료, 상기 (b) 단계의 천연 음이온 파우더, 상기 (c) 단계의 황토 및 무기항균제를 최종 비중이 1.5~1.85가 되도록 혼합하는 원료 배합 단계;
    (e) 상기 (d) 단계에서 배합된 원료를 12~16시간 동안 볼밀에서 분쇄되어지는 밀링 단계; 및
    (f) 상기 밀링 단계 후 180~220메쉬 체에 통과하여 출토하는 출토단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유약 제조 방법.
  5. 전술한 제1항, 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항의 유약 조성물을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 타일.
  6. 전술한 제1항, 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항의 유약 조성물을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 위생도기.
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