KR20070111706A - Modified clay complex comprising organic or inorganic plasticizer, and method for preparing the same - Google Patents

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Abstract

A modified clay composite comprising an organic/inorganic plasticizer is provided to realize easily controllable plastic property, excellent moldability, low shrinkage and high deformation stability, and to produce low-weight large-size ceramic ware. A modified clay composite comprises a clay mineral substance having no layered structure, and an organic plasticizer or an inorganic plasticizer. The clay mineral substance includes at least one selected from the group consisting of clay, kaolin and porcelain clay. The organic or inorganic plasticizer includes at least one plasticizer selected from the group consisting of polyethylene glycol, dodecyl amine, silica, alumina and metal oxalates, and is used in an amount of 0.1-20 wt%.

Description

유무기 가소제를 포함하는 도자 소지용 개질 점토 복합체, 및 이의 제조방법 {MODIFIED CLAY COMPLEX COMPRISING ORGANIC OR INORGANIC PLASTICIZER, AND METHOD FOR PREPARING THE SAME} Ceramic clay modified clay composite containing organic-inorganic plasticizer, and manufacturing method therefor {MODIFIED CLAY COMPLEX COMPRISING ORGANIC OR INORGANIC PLASTICIZER, AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}

도 1은 본 발명의 개질 점토 복합체의 제조공정을 나타낸 공정도. 1 is a process chart showing the manufacturing process of the modified clay composite of the present invention.

[산업상 이용분야][Industrial use]

본 발명은 개질 점토 복합체, 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 새로운 형태의 도자기(생활식기, 위생도기, 타일 등) 소지, 즉 얇고, 가볍고, 대형의 도자 제품을 제조할 수 있는 가소성 및 성형성이 우수한 점토광물 개질에 관한 것이다. The present invention relates to a modified clay composite, and a method for manufacturing the same, and more particularly, to possess a new type of ceramics (eg, kitchenware, sanitary ware, tiles, etc.), that is, plasticity capable of producing thin, light, and large-scale ceramic products. And a clay mineral modification having excellent moldability.

[종래기술][Private Technology]

생활식기, 위생도기, 타일 등 도자 분야는 가볍고 얇고 대형의 새로운 물성을 갖는 제품을 요구하고 있다. 더불어 기존의 도자 원료는 이러한 특화 제품을 생산하는 데에 어려움이 있다.Ceramics, such as kitchenware, sanitary ware and tiles, require products with light, thin and large new physical properties. In addition, existing ceramic raw materials have difficulty in producing such specialized products.

점토를 개질하는 이유는 신기능 특화제품을 제조하기 위하여 원료의 요구와 우수한 특성의 점토광물 자원이 점진적으로 고갈되기 때문이다. 산업적으로 점토광물의 응용은 고분자를 중심으로 난연제, 고강도 복합체 등에 첨가제로 사용되었고, 이때 주로 층상화합물인 몬트모릴로나이트를 이용하였다. The reason for reforming the clay is that the clay mineral resources of the raw material requirements and excellent characteristics are gradually depleted to manufacture new specialized products. Industrially, the application of clay minerals was mainly used as additives for flame retardants, high strength composites, and the like, mainly using montmorillonite, a layered compound.

그러나 점토 광물이 주성분이고 유기물 등을 첨가하여 점토 광물을 개질하는 연구는 층간 구조 점토 광물에 한하여 일본을 중심으로 보고되었다. However, research on the modification of clay minerals by adding clays as a main component and organic matters has been reported mainly in Japan with respect to interlayer clay minerals.

디메틸설폭시드, 노말 메틸 포름아미드 등을 층상구조의 카오리나이트 광물 층간구조에 intercalation하여 화합물을 형성한 뒤, 수세하는 방법으로 가소성을 부여하였고(일본 특허 특공평 6-60013), 그 후 가소성 및 성형성이 양호한 소지를 제조하기 위하여 폴리글리콜, 폴리 아크릴 에멀젼계 바인더, 첨가제와 물 등을 혼련하였다(일본특허 특개평 7-138066). Dimethyl sulfoxide, normal methyl formamide and the like were intercalated into a layered kaolinite mineral interlayer to form a compound, followed by washing with water (Japanese Patent Publication No. 6-60013), and then plasticity and molding. Polyglycol, polyacrylic emulsion binder, additives, and water were kneaded to prepare a base having good properties (Japanese Patent Laid-Open No. 7-138066).

점토광물의 복합화 방법으로 층상구조를 갖는 스멕타이트, 몬트모릴로나이트, 사포나이트, 바이데라이토 및 마이카 등에 열가소성 및 열강화성 폴리머 매트릭스를 복합화하여 점토광물을 복합화하였다(일본특허 특개 2001-172014). Clay minerals were compounded by compounding thermoplastic and thermosetting polymer matrices such as smectite, montmorillonite, saponite, biderite and mica having a layered structure as a method of complexing clay minerals (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-172014).

그러나 위에 보고된 층상구조를 갖는 점토광물은 산업적으로 생활식기, 위생도기, 타일 등 도자분야 원료로 거의 사용되고 있지 않기 때문에 이들 가소성 향상으로 도자 소지 가소성 조절의 효과는 기대하기 어렵다. However, since the clay minerals having the layered structure reported above are rarely used as raw materials for the ceramic field such as kitchenware, sanitary ware, tiles, etc., it is difficult to expect the effect of ceramic material plasticity control by improving these plasticity.

또한, 위에 보고된 개질방법은 주로 층상 구조를 갖는 점토 광물을 intercalation하여, 층간에 유기 화합물을 삽입하는 기술로서, 유기 화합물을 첨가한 후 구체적인 가소성이나 성형성에 대한 평가가 이루어지지 않아 유기 화합물의 가소제로서의 역할이 규명되지 못하였다. In addition, the reforming method reported above is a technique of inserting an organic compound between layers by mainly intercalating clay minerals having a layered structure, and after the addition of the organic compound, evaluation of specific plasticity and moldability is not made, and thus the plasticizer of the organic compound is The role as a role was not identified.

더구나 도자분야의 제품에 적용되는 점토광물은 구조적으로 층간 구조를 갖기 보다는 지속적인 분쇄를 통해 미립화되었기 때문에 층간 삽입 기술은 이러한 구조를 갖는 미립자의 점토광물을 개질하는 방법으로 적절치 않다. Moreover, since the clay minerals applied to the products of the ceramic field are atomized through continuous grinding rather than structurally having an interlayer structure, the intercalation technique is not suitable as a method of modifying the clay minerals of fine particles having such a structure.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다양한 유기 가소제 및 무기 나노 가소제를 활용하여 도자 제품 제조에 적합한 가소성을 가지는 개질 점토 복합체를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a modified clay composite having a plasticity suitable for the production of ceramic products utilizing various organic plasticizers and inorganic nano plasticizers.

본 발명의 다른 목적은 상기 개질 점토 복합체의 제조 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for producing the modified clay composite.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 층상 구조를 가지지 않는 점토광물, 및 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제를 포함하는 개질 점토 복합체를 제공한다.The present invention provides a modified clay composite comprising a clay mineral having no layered structure, and an organic plasticizer or an inorganic nanoplasticizer to achieve the above object.

본 발명은 또한, 점토광물과 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제를 혼합하는 단계; 및 상기 혼합물을 수분 증발이 억제된 상태에서 7일 이상 숙성하는 단계를 포함하는 개질 점토 복합체의 제조방법을 제공한다.The present invention also comprises the steps of mixing the clay mineral with an organic plasticizer or inorganic nano plasticizer; And it provides a method for producing a modified clay composite comprising the step of aging the mixture for more than 7 days in the state of inhibiting water evaporation.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서 '점토 광물'은 극히 미세한 광물입자로 된 규산염 광물의 의미로 사용되며, '점토'는 상기 '점토 광물'에 속하는 하위 개념의 용어로 사용한다. In the present invention, 'clay mineral' is used to mean silicate minerals of extremely fine mineral particles, and 'clay' is used as a term of a sub-concept belonging to the 'clay mineral'.

본 발명에서는 도자 제품의 중요재료인 점토, 고령토, 도석 등의 광물 입자 표면을 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제로 개질하여 가소성 및 성형성을 조절하였다. In the present invention, the surface of mineral particles such as clay, kaolin, and pottery, which are important materials of ceramic products, is modified with an organic plasticizer or an inorganic nanoplasticizer to control plasticity and moldability.

본 발명에서 점토 광물의 가소성은 가소제의 종류 및 담지량에 따라 조절될 수 있으며, 가소제의 첨가에 따라 입자간 결합, 및 함수량 등이 조절될 수 있다. Plasticity of the clay mineral in the present invention can be adjusted according to the type and amount of the plasticizer, the interparticle bonding, the water content and the like can be adjusted according to the addition of the plasticizer.

점토 광물은 다양한 제품의 소재로 사용되어져 왔고, 사용 목적에 따라 화학적 조성, 입자의 구조 및 형상, 허용되는 불순물량 등이 다르지만 현재 용도가 가장 많고 수익성이 좋은 고급 도자 제품 생산을 위해서는 높은 가소성을 가지며, 적은 양의 철분을 함유하고 있어야 한다. Clay minerals have been used as materials of various products, and depending on the purpose of use, chemical composition, particle structure and shape, and allowable impurities amount are different, but they have high plasticity for producing the most popular and profitable high-quality ceramic products. It must contain a small amount of iron.

이러한 이유로 국외에서는 저가소성의 점토를 개질하여 물성을 증진시키고자 하는 다방면의 연구가 시도되었지만 기술적인 면이나 경제적인 면을 모두 만족시키는 결과는 아직 보고되고 있지 않다. 더구나 상기 연구의 주 대상이 도자 원료라기보다는 층상구조를 갖는 몬트모릴로나이트 광물이어서 이를 도자 및 세라믹 산업에 이용하는데 제한적이다. For this reason, various studies have been attempted to improve the physical properties by modifying low-cost plastic clay, but the results satisfying both technical and economic aspects have not been reported. Moreover, the main subject of the study is montmorillonite mineral having a layered structure rather than a ceramic material, which is limited to use in the ceramic and ceramic industries.

일반적으로 점토 광물은 지표 환경에서 암석이 물과 반응하여 생성된 광물로서 미립자이며, 층상 격자 구조를 가지는 함수성 실리케이트(hydrous silicate)이다. 점토는 단위 중량당의 표면적이 크고 콜로이달적인 거동을 나타내며 환경의 변화에 민감하여 성질이 변하기 쉽다. In general, clay minerals are minerals produced by the reaction of water with water in the surface environment and are fine particles and hydrous silicates having a layered lattice structure. Clay has a large surface area per unit weight and exhibits colloidal behavior and is susceptible to changes in environment due to its sensitivity to environmental changes.

점토의 결정구조는 SiO4 사면체 층과 M2-3(OH)6 팔면체 층으로 구성되어 있다. 사면체와 팔면체의 중심이온인 Si와 Al은 Mg, Zn 등으로 쉽게 치환되어 점토 광물 의 표면은 전기적으로 음의 값을 갖게 된다. 이러한 점토의 특성은 양의 전자가를 갖는 미량 중금속 이온을 흡착하는 데에 많이 응용되었으며 극성을 띠는 점토광물의 표면은 수소결합, 쌍극자 반응을 통하여 비극성 유기 물질의 흡착을 용이하지 못하게 한다. The crystal structure of clay consists of SiO 4 tetrahedral layer and M 2-3 (OH) 6 octahedral layer. Si and Al, which are the central ions of tetrahedron and octahedron, are easily substituted with Mg and Zn, and the surface of clay mineral is electrically negative. These clay properties have been widely applied to the adsorption of trace heavy metal ions with positive valences, and the surface of polar clay minerals does not facilitate the adsorption of nonpolar organic materials through hydrogen bonding and dipole reactions.

본 발명에서는 이러한 특성을 이용하여 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제를 담지함으로써, 점토광물의 물리적 특성을 조절하고자 한다. In the present invention, by using an organic plasticizer or an inorganic nano plasticizer by using these characteristics, to control the physical properties of the clay mineral.

본 발명의 개질 점토 복합체는 점토 광물과 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제를 포함한다. 상기 점토 광물로는 점토, 고령토, 및 도석으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 유기 가소제로는 폴리에틸렌글리콜류, 알킬 아민류, 및 금속 옥살레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 무기 나노 가소제는 실리카 졸, 및 알루미나 졸로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 금속 옥살레이트는 알칼리 금속 옥살레이트인 것이 더 바람직하며, 소듐 옥살레이트인 것이 가장 바람직하다. Modified clay composites of the present invention include clay minerals and organic plasticizers or inorganic nanoplasticizers. The clay mineral may include one or more selected from the group consisting of clay, kaolin, and pottery stone. The organic plasticizer may be selected from the group consisting of polyethylene glycols, alkyl amines, and metal oxalates. It is preferable to include at least one species, and the inorganic nano plasticizer preferably contains at least one species selected from the group consisting of silica sol and alumina sol. Further, the metal oxalate is more preferably an alkali metal oxalate, most preferably sodium oxalate.

상기 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제는 점토 광물의 표면을 개질하여 우수한 가소성을 가지도록 하며, 가장 바람직한 효과를 나타내기 위해서는 개질 점토 복합체 중에 0.1 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. The organic plasticizer or inorganic nano-plasticizer to modify the surface of the clay mineral to have excellent plasticity, in order to exhibit the most desirable effect is preferably contained in 0.1 to 20% by weight in the modified clay composite.

본 발명의 개질 점토 복합체는 점토 광물과 일정량의 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제를 혼합한 후, 수분의 증발이 억제된 상태에서 상온으로 7일 이상 숙성함으로써 제조할 수 있으며, 상기 혼합 방법으로는 함침법, 및 이온교환법 등이 사 용될 수 있다. 도 1은 본 발명의 개질 점토의 제조공정을 나타낸 공정도이다.The modified clay composite of the present invention may be prepared by mixing a clay mineral with a certain amount of an organic plasticizer or an inorganic nanoplasticizer, and then aging at room temperature for 7 days or more in a state in which evaporation of moisture is suppressed. , And ion exchange methods may be used. 1 is a process chart showing a manufacturing process of the modified clay of the present invention.

상기 개질 점토 복합체의 제조방법을 예로써 설명하면, 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제를 포함하는 가소제 수용액을 점토광물과 혼합한 후, 수분의 증발을 막을 수 있는 밀폐 공간에서 상온으로 7일 이상 숙성하는 방법으로 제조할 수 있다. 이 때에 상기 점토광물 혼합물의 최종 수분 함량은 20 내지 30 중량%가 되도록 하는 것이 바람직하며, 혼합 시간은 5 분 내지 5 시간인 것이 바람직하다. 다만, 본 발명의 개질 점토 복합체의 제조방법이 상기 방법으로만 한정되는 것은 아니다.Referring to the manufacturing method of the modified clay composite as an example, after mixing a plasticizer aqueous solution containing an organic plasticizer or an inorganic nano plasticizer with a clay mineral, and then aged at room temperature for at least 7 days in a closed space that can prevent evaporation of moisture It can be prepared by. At this time, the final moisture content of the clay mineral mixture is preferably 20 to 30% by weight, and the mixing time is preferably 5 minutes to 5 hours. However, the manufacturing method of the modified clay composite of the present invention is not limited only to the above method.

상기 개질 점토 복합체는 식기, 위생도기, 타일 등과 같은 도자 제품의 제조용 원료로 사용될 수 있으며, 도자 제품 제조 공정상의 건조시간 단축, 성형능 향상 등의 효과가 있고, 경량의 도자 제품의 제조가 가능하다는 장점이 있다. The modified clay composite may be used as a raw material for the manufacture of ceramic products such as tableware, sanitary ware, tiles, etc., and has an effect of shortening the drying time in the ceramic product manufacturing process and improving molding performance, and making light ceramic products possible. There is an advantage.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention are described. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

[실시예]EXAMPLE

하기 실시예에서는 100 ℃ 오븐에서 24시간 동안 건조한 후, 데시케이터에서 상온까지 식혀준 점토광물을 이용하였다. 이후에 사용되는 점토 광물은 수분이 없는 상태에서 사용되어지는 조건을 가정하고 실험을 진행하였다. In the following example, after drying for 24 hours in an oven 100 ℃, using a clay mineral cooled to room temperature in a desiccator. The clay minerals used afterwards were experimented under the condition that they are used in the absence of moisture.

비교예 1Comparative Example 1

준비된 건조 점토 74 g에 물 26 g을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. After adding 26 g of water to 74 g of the prepared dry clay, the mixture was mixed for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 함수량 26 중량%인 소지를 제조하였다. The mixed specimen was prepared in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and ripens for 7 days to prepare a base having a water content of 26% by weight.

실시예 1Example 1

준비된 건조 점토 71 g에 물 26 g과 폴리에틸렌글리콜 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. To 71 g of the dried clay, a mixed solution of 26 g of water and 3 g of polyethylene glycol was added, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 2 Example 2

준비된 건조 점토 71 g에 물 26 g과 도데실 아민 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. To 71 g of the dried clay, a mixed solution of 26 g of water and 3 g of dodecyl amine was added, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 3 Example 3

준비된 건조 점토 71 g에 물 26 g과 실리카 졸 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. To 71 g of the dried clay, a mixed solution of 26 g of water and 3 g of silica sol was added, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 4 Example 4

준비된 건조 점토 71 g에 물 26 g과 알루미나 졸 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. To 71 g of the dried clay, a mixed solution of 26 g of water and 3 g of alumina sol was added, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 5 Example 5

준비된 건조 점토 71 g에 물 26 g과 소듐옥살레이트 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. To 71 g of the dried clay, a mixed solution of 26 g of water and 3 g of sodium oxalate was added, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

비교예 2Comparative Example 2

준비된 건조 고령토 77 g에 물 23 g을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. 23 g of water was added to 77 g of the prepared dried kaolin, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 함수량 26 중량%인 소지를 제조하였다. The mixed specimen was prepared in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and ripens for 7 days to prepare a base having a water content of 26% by weight.

실시예 6 Example 6

준비된 건조 고령토 74 g에 물 23 g과 폴리에틸렌글리콜 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. 74 g of the prepared dried kaolin was added with a mixed solution of 23 g of water and 3 g of polyethylene glycol, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 7Example 7

준비된 건조 고령토 74 g에 물 23 g과 도데실 아민 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. To 74 g of dried kaolin, a mixed solution of 23 g of water and 3 g of dodecyl amine was added, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 8 Example 8

준비된 건조 고령토 74 g에 물 23 g과 실리카 졸 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. A mixed solution of 23 g of water and 3 g of silica sol was added to 74 g of the dried kaolin prepared, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 9 Example 9

준비된 건조 고령토 74 g에 물 23 g과 알루미나 졸 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. A mixture of 23 g of water and 3 g of alumina sol was added to 74 g of the dried kaolin prepared, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 10 Example 10

준비된 건조 고령토 74 g에 물 23 g과 소듐옥살레이트 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. To 74 g of dried kaolin, a mixed solution of 23 g of water and 3 g of sodium oxalate was added, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

비교예 3Comparative Example 3

준비된 건조 도석 80 g에 물 20 g을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. 20 g of water was added to 80 g of the prepared dry stone, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 함수량 26 중량%인 소지를 제조하였다. The mixed specimen was prepared in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and ripens for 7 days to prepare a base having a water content of 26% by weight.

실시예 11 Example 11

준비된 건조 도석 77 g에 물 20 g과 폴리에틸렌글리콜 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. To 77 g of the prepared dry coating, a mixed solution of 20 g of water and 3 g of polyethylene glycol was added, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 12 Example 12

준비된 건조 도석 77 g에 물 20 g과 도데실 아민 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. A mixture of 20 g of water and 3 g of dodecyl amine was added to 77 g of the prepared dried stone, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 13 Example 13

준비된 건조 도석 77 g에 물 20 g과 실리카 졸 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. A mixed solution of 20 g of water and 3 g of a silica sol was added to 77 g of the prepared dried stone, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 14 Example 14

준비된 건조 도석 77 g에 물 20 g과 알루미나 졸 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. To 77 g of the prepared dry stone, a mixed solution of 20 g of water and 3 g of alumina sol was added, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

실시예 15 Example 15

준비된 건조 도석 77 g에 물 20 g과 소듐옥살레이트 3 g의 혼합액을 첨가한 후, 자동 유발을 이용하여 15분간 혼합하였다. To 77 g of the prepared dry stone, a mixed solution of 20 g of water and 3 g of sodium oxalate was added, followed by mixing for 15 minutes using auto trigger.

상기 혼합된 시편은 수분의 증발을 막고 숙성이 잘 일어날 수 있는 밀폐성이 좋은 플라스틱 용기에 넣어 7일간 숙성시킴으로써 소지를 제조하였다. The mixed specimens were prepared by aging for 7 days in a well-sealed plastic container that prevents evaporation of moisture and well ripens.

상기 비교예 1 내지 3, 및 실시예 1 내지 15에 따라 제조된 소지 90 g을 취하여 압축성형으로 형틀에서 (Φ30×40의 원기둥 형태) 시험편을 제작한 후, rheometer인 Rheo GX6000을 이용하여 가소성을 측정하였다. 90 g of the base material prepared according to Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 15 were taken to prepare a test piece in a mold (Φ 30 × 40 cylinder) by compression molding, and then plasticity was obtained using a rheometer Rheo GX6000. Measured.

Rheo GX6000 은 Pin type의 rheometer로써 시료는 pin 바로 아래에 놓이게 되어 pin이 아래 방향으로 작동하게 되어 시간변화에 따른 시편에 작용하는 하중값을 자동으로 기록하게 된다. 시편에 작용하는 하중값이 작을수록 우수한 가소성을 나타낸다.The Rheo GX6000 is a pin-type rheometer with the sample placed just below the pin so that the pin moves downwards and automatically records the load on the specimen over time. The smaller the load applied to the specimen, the better the plasticity.

상기 가소성 측정 결과는 하기 표 1에 정리하였다. The plasticity measurement results are summarized in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

점토광물Clay minerals 가소제Plasticizer 가소성(N)Plasticity (N) 함수량(중량%)Water content (% by weight) 비교예 1Comparative Example 1 점토clay -- 0.60.6 2626 실시예 1Example 1 점토clay 폴리에틸렌글리콜Polyethylene glycol 0.20.2 2626 실시예 2Example 2 점토clay 도데실 아민Dodecyl amine 1.11.1 2626 실시예 3Example 3 점토clay 실리카 졸Silica sol 0.30.3 2626 실시예 4Example 4 점토clay 알루미나 졸Alumina sol 0.70.7 2626 실시예 5Example 5 점토clay 소듐옥살레이트Sodium oxalate 0.30.3 2626 비교예 2Comparative Example 2 고령토china clay -- 8.18.1 2323 실시예 6Example 6 고령토china clay 폴리에틸렌글리콜Polyethylene glycol 5.25.2 2323 실시예 7Example 7 고령토china clay 도데실 아민Dodecyl amine 1616 2323 실시예 8Example 8 고령토china clay 실리카 졸Silica sol 3.23.2 2323 실시예 9Example 9 고령토china clay 알루미나 졸Alumina sol 8.98.9 2323 실시예 10Example 10 고령토china clay 소듐옥살레이트Sodium oxalate 3.23.2 2323 비교예 3Comparative Example 3 도석Pottery -- 0.70.7 2020 실시예 11Example 11 도석Pottery 폴리에틸렌글리콜Polyethylene glycol 0.20.2 2020 실시예 12Example 12 도석Pottery 도데실 아민Dodecyl amine 1.21.2 2020 실시예 13Example 13 도석Pottery 실리카 졸Silica sol 0.30.3 2020 실시예 14Example 14 도석Pottery 알루미나 졸Alumina sol 0.80.8 2020 실시예 15Example 15 도석Pottery 소듐옥살레이트Sodium oxalate 0.30.3 2020

상기 표 1에서 보는 것과 같이, 폴리에틸렌글리콜을 포함하는 실시예 1, 6, 및 11; 실리카 졸을 포함하는 실시예 3, 8, 및 13; 소듐옥살레이트를 포함하는 실시예 5, 10, 및 15의 경우에는 가소제를 포함하지 않는 비교예 1 내지 3의 가소성에 비하여 50 내지 70 % 향상된 가소성을 보이며, 유기 가소제인 도데실 아민을 포함하는 실시예 2, 6, 및 10의 경우와 무기 나노 가소제인 알루미나 졸을 포함하는 실시예 4, 8, 및 12의 경우에는 가소성이 감소된 것을 볼 수 있다. As shown in Table 1, Examples 1, 6, and 11 comprising polyethylene glycol; Examples 3, 8, and 13 including silica sol; Examples 5, 10, and 15 containing sodium oxalate showed 50 to 70% improved plasticity compared to those of Comparative Examples 1 to 3, which did not include a plasticizer, and an organic plasticizer containing dodecyl amine. It can be seen that the plasticity was reduced for Examples 2, 6, and 10 and for Examples 4, 8, and 12, including alumina sol, an inorganic nano plasticizer.

이와 같이, 본 발명에 따른 유기 가소제 및 무기 나노 가소제는 도자 제품 제조용 점토의 가소성을 증가시키거나 감소시킬 수 있으며, 본 발명의 개질 점토는 용도에 따라 가소제의 종류 및 함량을 달리하여 가소성 향상, 대형 박편 도자기 제조 등 신기능 특화 도자 제품을 제조할 수 있다.As such, the organic plasticizer and the inorganic nanoplasticizer according to the present invention can increase or decrease the plasticity of the clay for producing ceramic products, and the modified clay of the present invention can be improved in plasticity by varying the type and content of the plasticizer according to the use. You can manufacture new specialty ceramic products such as flake ceramics.

본 발명은 얇고 대형의 도자 제품을 제조하기 위한 점토광물 개질에 관한 것으로서, 점토, 고령토, 도석 등을 유기 가소제 및 무기 나노 가소제를 이용하여 개질하였다. 가소성이 증진된 점토광물 복합체는 입자가 균일하게 혼합된 도자 소지 성형체를 만들 수 있으므로 저수축, 변형안정성, 치밀화된 도자 소결체를 제조할 수 있다. 또한 본 발명의 개질 점토 복합체는 각각의 점토 광물과 나노 가소제 종류 및 담지량에 따라 친수성 및 소수성과 가소성을 조절할 수 있으며, 이는 향후 제품(생활식기, 위생도기, 타일 등)의 용도에 따라 도자 제품 소지에 포함된 수분조절로 건조시간 단축, 성형능 향상, 경량 도자 제품 제조에 영향을 미칠 것으로 기대된다.  The present invention relates to clay mineral modification for producing thin and large ceramic products, wherein clay, kaolin, pottery and the like have been modified using organic plasticizer and inorganic nano plasticizer. The clay-plastic composite with enhanced plasticity can produce a ceramic-carrying body in which particles are uniformly mixed, thereby producing a low shrinkage, strain stability, and densified ceramic sintered body. In addition, the modified clay composite of the present invention can control the hydrophilicity, hydrophobicity and plasticity according to the type and loading of each clay mineral and nano plasticizer, which possesses ceramic products according to the use of future products (liver, sanitary ware, tile, etc.) Moisture control included in it is expected to shorten the drying time, improve molding performance, and affect the manufacture of lightweight ceramic products.

Claims (5)

층상 구조를 가지지 않는 점토 광물, 및 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제를 포함하는 개질 점토 복합체.A modified clay composite comprising a clay mineral having no layered structure, and an organic plasticizer or an inorganic nanoplasticizer. 제1항에 있어서, 상기 점토 광물은 점토, 고령토, 및 도석으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 개질 점토 복합체.The modified clay composite of claim 1, wherein the clay mineral comprises one or more selected from the group consisting of clay, kaolin, and cobblestone. 제1항에 있어서, 상기 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제는 폴리에틸렌글리콜, 도데실아민, 실리카, 알루미나, 및 금속 옥살레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 개질 점토 복합체. The modified clay composite of claim 1, wherein the organic plasticizer or the inorganic nanoplasticizer comprises one or more selected from the group consisting of polyethylene glycol, dodecylamine, silica, alumina, and metal oxalate. 제1항에 있어서, 상기 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제가 0.1 내지 20 중량%로 포함되는 개질 점토 복합체.The modified clay composite of claim 1, wherein the organic plasticizer or the inorganic nanoplasticizer is included in an amount of 0.1 to 20 wt%. 점토광물과 유기 가소제 또는 무기 나노 가소제를 혼합하여 20 내지 30 중량%의 수분을 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 및Mixing a clay mineral with an organic plasticizer or an inorganic nanoplasticizer to prepare a mixture including 20 to 30% by weight of water; And 상기 혼합물을 수분 증발이 억제된 상태에서 7일 이상 숙성하는 단계를 포함하는 개질 점토 복합체의 제조 방법.Method for producing a modified clay composite comprising the step of aging the mixture for at least 7 days in the condition that water evaporation is suppressed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100925149B1 (en) * 2008-04-28 2009-11-05 한국세라믹기술원 Manufacturing method of ceramic ware with low deformation
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CN113480298A (en) * 2021-07-29 2021-10-08 景德镇陶瓷大学 Preparation and application method of high-whiteness high-transmittance high-plasticity ceramic blank mud

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