KR20090007508A

KR20090007508A - 황토제품 표면처리방법

Info

Publication number: KR20090007508A
Application number: KR1020070070893A
Authority: KR
Inventors: 김동호
Original assignee: 김동호
Priority date: 2007-07-14
Filing date: 2007-07-14
Publication date: 2009-01-19

Abstract

본 발명 또한 전통적인 재료인 황토를 주재로 성형 된 황토조성물에 대한 표면처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 40 ~ 80℃의 물 75 ~ 98중량%에 젤라틴 2 ~ 25중량%를 녹여 수용액 만들고, 통상의 방법으로 성형 된 황토조성물의 적어도 한 면을 상기 젤라틴 수용액을 적어도 1회 이상 칠하여, 상온 이상 300℃ 이하의 온도에서 1차 건조하여 젤라틴 막을 형성하고, 75 ~ 95중량%의 라드와 5 ~ 25중량% 쇠기름이 함유된 쇼트닝을 40 ~ 180℃의 온도로 녹인 쇼트닝 액을, 상기 젤라틴 막에 적어도 1회 이상 칠하여 80 ~ 250℃의 온도에서 2차 건조하는 것을 특징으로 하는 황토보드 표면처리방법에 관한 것이다.

종래의 황토보드와 황토블록 또는 황토용기, 황토벽지 등 황토관련 제품을 제조할 때, 원료 황토 자체 점착력이 약해서 건조 후 갈라지고 쉽게 부서지며, 표면에서 미세먼지가 날리고 묻어남으로 황토를 단독으로 사용한 제품은 생산이 불가능하였다.

따라서 황토의 점착력을 높이기 위한 수단으로 볏짚, 왕겨, 풀잎, 나뭇잎 등 식물성 재료와 석고, 시멘트, 백토, 벤토나이트, 접착제 등에서 선택한 한가지 이상의 재료와 혼합해 물과 반죽하여, 성형해서 건조하는 습식공정으로 생산하였는데, 식물성 혼합물에 곰팡이와 미생물의 번식과 공정이 복잡하고 건조과정에서 부분적으로 수축률이 달라 규격제품을 생산이 어렵고, 쉽게 부서져 취급과 시공이 어렵고 황토가루가 묻어나는 단점과 제품표면의 황토 공극이 메워져 황토의 기능이 대부분 상실되는 단점이 있었다.

이를 해소하기 위한 기술로 도기(陶器)와 자기(磁器), 타일과 같이 600℃ 이상의 고열로 소성하여 상기 단점을 해소하는 방법이 있으나, 복잡한 공정에 따른 많은 인력과 시설이 투자되고 에너지 소비가 많은 단점이 있다.

본 발명은 상기 단점들을 해소한 기술로 본 발명의 황토조성물 표면처리방법의 실시를 통해서 황토에 높은 점착력을 부여함으로써 생활에서 실제 사용이 가능한 제품으로 원적외선 방사와 단열과 탈취기능 등 천연황토의 기능을 살리면서 도기 타일과 같이 갈라지거나 미세먼지가 묻어나지 않는 황토관련 제품 대부분에 적용할 수 있는 황토조성물의 표면처리방법이다.

황토보드, 황토블록, 젤라틴, 쇼트닝, 섬유강화 플라스틱, 고기구이판

Description

황토조성물의 표면처리방법{Method for coating loess compoition}

본 발명 또한 전통적인 재료인 황토를 주재로 성형 된 황토조성물에 대한 표면처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 40 ~ 80℃의 물 75 ~ 98중량%에 젤라틴 2 ~ 25중량%를 녹여 수용액 만들고, 통상의 방법으로 성형 된 황토조성물의 적어도 한 면을 상기 젤라틴 수용액을 적어도 1회 이상 칠하여 상온 이상의 온도에서 1차 건조하여 젤라틴 막을 형성하고, 75 ~ 95중량%의 라드와 5 ~ 25중량% 쇠기름이 함유된 쇼트닝을 40 ~ 180℃의 온도로 녹인 쇼트닝 액을, 상기 젤라틴 막에 적어도 1회 이상 칠하여 80 ~ 250℃의 온도에서 2차 건조하는 것을 특징으로 하는 황토보드 표면처리방법에 관한 것이다.

설명에 앞서, 황토를 주재로 제조된 벽돌 또는 블록과 같이 비교적 두껍고 좁은 벽돌 블록형상의 황토제품은 이하 "황토블록"이라 하고, 비교적 얇고 넓은 판재 형상을 보드, 패널, 타일, 보드패널, 패널보드, 보드타일 등 황토제품을 이하 "황토보드"라 한다.

황토는 우리나라의 전역에 널리 분포되어 원시시대부터 이용된 전통적인 자재의 하나였는데 시멘트가 보급되면서 도자기 제조와 특수분야 등에서만 이용되고 건축 자재로 거의 활용되지 않았는데, 최근 시멘트, 철, 본드, 스티로폴폼, MDF, 합판, 석고보드, 인조석 등 현대적 건축자재로 완성된 건물의 실내에서 미세먼지와 유해가스가 발생으로 새집 증후군 등 유해환경이 조성되는 것으로 알려지면서 전통적인 천연재료에 대한 관심이 높다.

따라서 주변에서 쉽게 체취가 가능하고 인체에 유용한 원적외선을 방사하고 공극률이 커서 단열과 습도조절 능력과 탈취기능 등이 있는 것으로 알려진 황토에 대한 이용과 건축자재 개발에 대한 관심 또한 높다.

우선 과거의 기술을 살펴보면, 황토보드와 황토블록 또는 황토용기, 황토벽지 등 황토관련 제품을 제조할 때, 황토는 50 ~ 60%의 0.02 ~ 0.05㎜의 실트 크기의 입자로 구성된 무기질로 입자끼리 점착력은 약하고, 물을 흡수하여 반죽이 된 황토는 찰지고 성형하기 좋으나 수분이 증발한 후 갈라지고 쉽게 부서지며, 표면에서 미세먼지가 날리고 묻어남으로 황토를 단독으로 사용한 제품의 생산은 거의 불가능하였다.

따라서 황토에 점착력을 증대시키기 위한 수단으로 볏짚, 왕겨, 풀잎, 나뭇잎 등 식물성재료와 석고, 시멘트, 백토, 벤토나이트, 접착제 등에서 선택한 한가지 이상의 재료와 혼합해 물과 반죽하여 성형해서 오랜 시간 동안 건조하는 습식공정으로 생산하였다.

상기 습식공정으로 생산된 황토관련제품은 건조 또는 소성에 따른 시간과 비용이 많이 발생하고, 식물성 혼합물에 곰팡이와 미생물의 번식과 공정이 복잡하고 건조과정에서 부분적으로 수축률이 달라 규격제품을 생산이 어렵고, 쉽게 부서져 취급 과 시공이 어렵고 황토가루가 묻어나는 단점이 있었다.

이를 해소하기 위한 기술로 도기(陶器)와 자기(磁器), 타일과 같이 흙을 구워서 만든 제품으로, 소성한 점토를 정제 건조한 후 프레싱하거나 압출하는 성형 된 초기 타일 또는 토기를 유약을 입는 "시유"과정을 거쳐 초벌구이 과정을 거쳐, 일부에서는 유약을 바르지 않고 소성하여 비스켓을 생산 한 후 유약을 입혀 2차 소성(두벌구이)과정을 거쳐 생산되는데, 소성공정 통해 점토가 내구성을 갖게 되고 유약을 통해 유리질 피막을 형성하게 되는데, 상기 타일과 도자기는 장치산업으로 시설 투자비 많이 들고 600℃ 이상의 고열로 소성 함으로써 에너지를 많이 소비하는 단점이 있다.

본 발명은 위와 같은 단점을 해소하고자 발명된 것으로, 황토의 점착력을 높여 천연황토를 단독적으로 사용하여 성형함으로써 미생물 번식을 차단하고, 건조후 갈라지거나 잔금이 발생하지 않고 미세먼지가 날리거나 묻어나지 않고, 습기에 강하면서 열에 가했을 때 불쾌한 냄새나 가스가 발생하지 않고, 충분한 강도를 유지하여 취급과 사용이 편리하고, 제조공정을 단순화시켜 노동력과 설비투자를 줄이면서 규격제품 생산이 용이하고, 건조 또는 소성에 따른 에너지 소비를 최소화시킬 수 있는 황토조성물의 표면처리방법을 제공하는데 목적이 있다.

황토의 점착력을 높이기 위한 수단으로, 40 ~ 80℃의 물 75 ~ 98중량%에 젤라틴 2 ~ 25중량%를 녹여 수용액 만들고, 통상의 방법으로 성형 된 황토조성물 표면에 적어도 한 면을 상기 젤라틴 수용액을 적어도 1회 이상 칠하여, 상온 이상의 온도에서 1차 건조하여 젤라틴 막을 형성한 후, 75 ~ 95중량%의 라드와 5 ~ 25중량% 쇠기름이 함유된 쇼트닝을 40 ~ 180℃의 온도로 녹인 쇼트닝 액을, 상기 젤라틴 막에 적어도 1회 이상 칠하여 80 ~ 250℃의 온도에서 2차 건조하는 방법으로 황토조성물의 표면처리방법을 제공한다.

사용목적에 따라서, 상기 방법으로 제조된 황토관련 제품의 젤라틴과 쇼트닝이 코팅된 면을 제외한 적어도 한 면에, 상기 면의 넓이 이하로 재단된 망상(網狀)의 섬유강화 플라스틱을 펼쳐놓고, 상기 섬유강화 플라스틱 위에 실리콘을 고르게 발라서 상기 황토보드와 상기 섬유강화 플라스틱을 접착시키고 실리콘을 건조하거나, 실리콘이 굳기 전 상기 실리콘 섬유강화 플라스틱 넓이 이상으로 재단된 갱지, 모조지, 한지, 아트지 등 종이 또는 섬유에서 임으로 한 가지를 선택하여 실리콘 면에 붙인 후 실리콘을 건조하는 방법으로 섬유강화 플라스틱을 내재시킨 황토조성물의 표면처리방법을 제공한다.

종래의 황토보드와 황토블록 또는 황토관련 제품을 생산시 황토 자체 점착력이 약해서 천연황토를 단독으로 사용하여 성형한, 보드와 블록, 타일, 벽지, 식품용기, 고기구이판 등을 성형하여 사용하는 것이 거의 불가능하였으나, 상기 본 발명의 실시를 통해서 황토에 높은 점착력을 부여함으로써, 황토를 단독재료로 사용하여 성형한 제품을 사용할 수 있게 되었으며, 변형이 생기지 않아서 규격제품의 생산이 용이하고, 건조 또는 소성에 따른 연료비 절감과 더불어 갈라지거나 잔금이 발생치 않고, 강도가 강하고 원적외선 방사와 단열과 탈취효과 등 황토의 여러 가지 이점을 살리면서 습기에 강한 황토관련 제품을 생산할 수 있게 되었다.

본 발명 또한 전통적인 재료인 황토를 주재로 성형 된 황토조성물에 대한 표면처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 40 ~ 80℃의 물 75 ~ 98중량%에 젤라틴 2 ~ 25중량%를 녹여 수용액 만들고, 통상의 방법으로 성형 된 황토조성물의 적 어도 한 면을 상기 젤라틴 수용액을 적어도 1회 이상 칠하여, 상온 이상의 온도에서 1차 건조하여 젤라틴 막을 형성하고, 75 ~ 95중량%의 라드와 5 ~ 25중량% 쇠기름이 함유된 쇼트닝을 40 ~ 180℃의 온도로 녹인 쇼트닝 액을, 상기 젤라틴 막에 적어도 1회 이상 칠하여 80 ~ 250℃의 온도에서 2차 건조하는 것을 특징으로 하는 황토보드 표면처리방법에 관한 것이다.

또한, 용도에 따라서 상기 방법으로 제조된 황토관련 제품의 젤라틴과 쇼트닝이 코팅된 면을 제외한 적어도 한 면에, 상기 면의 넓이 이하로 재단된 망상(網狀)의 섬유강화 플라스틱을 펼쳐놓고, 상기 섬유강화 플라스틱 위에 실리콘을 고르게 발라서 상기 황토보드와 상기 섬유강화 플라스틱을 접착시키고 실리콘을 건조하거나, 실리콘이 굳기 전 상기 실리콘 섬유강화 플라스틱 넓이 이상으로 재단된 갱지, 모조지, 한지, 아트지 등 종이 또는 섬유에서 임으로 한 가지를 선택하여 실리콘 면에 붙인 후 실리콘을 건조하는 방법으로 섬유강화 플라스틱을 내재시킨 황토조성물의 표면처리방법에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면과 실시 예를 통하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 황토보드 표면처리방법 공정도이다.

본 발명의 황토보드 표면처리방법을 구현하기 위한 황토조성물은 통상의 방법 즉, 황토와 임의로 선택한 재료를 첨가하여 물과 반죽하여 성형하는 습식공정으 로 생산한 황토조성물과 황토를 임의의 함수율로 건조하여 성형하는 건식공정으로 생산한 황토조성물 또는 종이 또는 섬유류에 반죽한 황토를 발라서 건조한 황토벽지 등 황토조성물에 적용이 가능하다.

상기 습식공정으로 생산된 황토조성물은 반죽과정에서 황토입자가 잘게 부서져 공극률이 줄어 단열성능과 습도조절 능력이 떨어지고 원적외선 방사량이 적고 규격제품의 생산이 어려워서, 상대적으로 건식공정으로 생산된 황토조성물은 갈라지거나 잔금발생이 적고, 황토입자가 커서 단열성능과 습도조절 능력이 좋고 원적외선 방사량이 많으면서, 성형공정이 단순하여 노동력과 설비투자가 적고 건조에 따른 시간과 에너지가 절약되는 장점이 있고, 공극률이 상대적으로 커서 본 발명의 표면처리방법을 용이하게 실시할 수 있어서 건식공정으로 성형한 황토조성물을 사용하는 것이 더 바람직하다.

상기 건식공정으로 생산된 황토조성물의 통상적인 성형법을 간단히 살펴보면, 천연황토를 5mm × 5mm 목(目)의 체로 쳐서 돌과 나무뿌리 등을 이물질을 골라내고 선별하여 함수율 6 ~ 15%로 건조하여 분쇄한 후 2.5mm × 2.5mm 이하의 목(目)의 체로 쳐서 황토 원료를 준비하여 프레스 성형기에 넣고 100 ~ 350㎏f/㎠ 압력을 가해 초기 황토보드를 성형하는데, 금형의 형상에 따라 블록 또는 판재와 구 또는 다면체 형태 등 임의로 정한 형상으로 성형한다.

한편 통상의 건식타일공정은 소성로에 원료를 투입하여 건조한 후, 볼밀을 이용하여 분쇄와 혼합물을 섞어서 프레스로 성형한다.

이하, 제 1 실시 예 건축내장용 황토보드 표면처리 방법을 통해 상세히 설명하기로 한다.

통상의 건식공정으로 천연황토를 원료로 프레스에서 황토보드를 성형하고, 40 ~ 80℃의 물 75 ~ 98중량%에 젤라틴 2 ~ 25중량%를 녹여 수용액 만들고, 상기 성형 된 황토보드의 적어도 한 면을 상기 젤라틴 수용액을 적어도 1회 이상 칠하여 상온이상의 온도에서 건조한다.

상기 젤라틴은 동물의 뼈와 가죽을 구성하고 있는 주요 단백질인 콜라겐을 가수분해하여 얻어지는 천연고분자 단백질로, 장력이 크고 탄력이 적은 흰색의 섬유성분으로 물에 잘 녹지 않는 경단백질에 속하는 물질로서, 전 세계적으로 원료사용비율은 소가죽과 돼지가죽이 약 70%, 소의 뼈가 약 30%가량 사용되고 있는데, 식품제조와 산업적으로 다양하게 사용되고 있는 물질로 본 발명에서는 통상 시중에서 유통되는 상품을 사용하기로 한다.

젤라틴수용액을 만드는 방법은 물 75 ~ 98중량%에 젤라틴 2 ~ 25중량%를 넣고 가열하면서 서서히 저으면, 40℃ 내외의 온도에서 서서히 녹기 시작하는데 식용 빙초산을 1/1,000 ~ 10/1,000중량을 첨가하여 서서히 저으면 거품이 발생하다가 60℃ 전·후에 거품이 가라앉는데 이때 상기 성형 된 황토보드의 표면에 칠한다.

상기 젤라틴 수용액의 젤라틴 농도와 온도는 점도와 밀접한 관계가 있고, 점도는 황토보드의 표면으로부터 침투하는 깊이에 영향을 미치는데 농도는 4중량% 이하에서는 깊이 침투할 수 있으나 점도가 약하고, 25중량% 이상에서는 점도가 너무 높아 침투 깊이가 적고 젤라틴의 소비가 많으면서 고르게 칠하는데 한계가 있으므로, 바람직하게는 7 ~ 20중량% 농도가 적당하고, 12중량% 내외가 더욱 바람직하다.

젤라틴은 40℃ 이하의 온도에서 젤라틴은 잘 녹지 않고 40℃ 이상의 온도에서 녹으면서 점도가 점점 떨어져서 85℃ 이상에서는 점도가 아주 천천히 떨어지는데 연료비 절감과 작업자의 안전을 고려해서 65 ~ 70℃ 내외의 온도에서 작업하는 것이 바람직하다.

젤라틴을 물에 녹이는 과정에서 식용 빙초산을 첨가하는 이유는 젤라틴이 쉽게 용해될 뿐만 아니라 젤라틴의 부패를 억제하고 겔화(응고)를 지연시키는 효과가 있는데, 상기 식용 빙초산은 양조식초 또는 발효식초, 과일즙에서 추출한 천연산과, 염산, 황산, 질산, 초산, 아세트산, 혼합 산 등 임의로 선택된 한 가지 이상의 산(酸)을 사용할 수 있는데 가능하면 희석하여 식용할 수 있는 식초를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 젤라틴 수용액을 초기 황토보드 표면에 젤라틴을 칠하는 방법으로 통상의 페인트 도장방법과 같이 에어리스 스프레이, 에어 스프레이, 붓, 롤러, 스펀지 등을 이용하거나, 젤라틴이 담긴 통에 담갔다 건지는 방법으로 황토성형물의 선택한 면을 적어도 1회 이상 칠한다.

상기 젤라틴 수용액을 반복해서 칠하여 두껍게 칠할 수 있는데, 젤라틴 수용액은 15중량% 이하의 농도가 적당하고, 바람직하게는 7 ~ 10중량%로 희석하여 1차 칠한 후 스며들면 바로 덧칠하는 방법으로 칠하며, 횟수를 거듭하여 두껍게 칠할 수 있는데 횟수가 많을수록 건조 후 황토보드 표면이 더 부드럽고 매끄러우며 광택이 나 는데, 적어도 1회 이상 칠하고 반복 횟수는 임의로 선택가능하며 반복 횟수가 많을수록 황토보드 표면의 공극을 막아 황토보드의 기능이 반감되므로 2회 정도 칠하는 것이 바람직하다.

상기 젤라틴을 도포한 황토보드는 자연건조 또는 건조로와 소성로에서 건조할 수 있는데 상온에서 한 두 시간 내에 건조가 이루어지지만 연속공정을 위해서 250℃ 이하로 설정된 건조기 또는 소성로를 거쳐 건조하는 것이 좋다.

젤라틴 수용액은 상기 성형된 황토보드의 공극을 침투하여 황토의 점착력을 증대시키고 표면에 얇고 촘촘하게 서로 얽혀서, 가죽의 내피 또는 미국 듀폰사의 고어텍스의 표면과 유사한 구조의 젤라틴 막을 형성하게 되는데, 건조 후에는 기계적 강도가 높고 황도보드의 표면이 매우 부드럽고 매끄러우며 은은한 광택이 나는데, 특히 상기 젤라틴 막은 수백만 개의 작은 구멍으로 물이 들어오기는 너무 작고 공기가 빠져나가기에는 충분히 켜서 외부의 습기는 침투하지 못하고 원적외선은 방사하는 기능을 갖는 젤라틴 막을 형성하게 된다.

상기 본 발명의 황토보드 표면처리방법에서 젤라틴을 칠하여 건조한 단계를 마친 본 발명의 황토보드는 종래의 방법으로 제조된 황토보드의 단점이 대부분 해소되었으며, 갈라지거나 잔금이 가지 않고 미세먼지가 날리거나 묻어나지 않고, 표면이 부드럽고 매끄러우면서 광택이 나고, 단열성능과 탈취기능과 원적외선을 방사하는 황토 고유 기능을 발휘하면서, 습기에 강하고 기계적 강도가 높은 황토보드를 제공하게 되었다.

상기 방법으로 젤라틴을 칠한 건축내장용 황토보드는 장기간의 경과 후 젤라틴 단백질이 미생물 또는 광선에 분해될 수 있는바, 본 발명자는 여기서 멈추지 않고 다음 단계로, 상기 젤라틴 수용액을 칠하여 건조한 황토보드에 "70% 이상의 라드와 5% 이상의 쇠기름이 포함된 쇼트닝을 50 ~ 200℃ 온도로 녹여서 칠한 후, 80 ~ 300℃로 설정된 건조기 또는 오븐 또는 소성로에서 건조"하는 단계를 거쳐 황토보드를 표면처리한다.

상기 쇼트닝은 돼지기름인 라드를 대체하기 위해 개발되었으며, 트랜스지방을 함유한 부분경화유로 주로 만들었는데, 라드 또는 원료유지에 촉매와 수소를 넣고 145 ~ 225℃에서 반응을 시키면 수소가 불포화지방에 들어가 포화지방이 생성되는데 이를 경화공정이라 하고, 산업적으로 경화공정은 포화지방 대신 트랜스지방을 생성하도록 조절하여 부분경화유가 만들어 지게 되는 것인데, 촉매와 온도 조건이 동시에 만족하게 되면 분자구조가 쉽게 움직일 수 있는 상태가 되어 시스형의 불포화지방이 트랜스 형으로 전환된 것으로, 시중에 유통되는 쇼트닝 중에서 70% 이상의 라드와 5% 이상의 쇠기름이 포함된 쇼트닝을 선택하여 사용하고, 바람직하게는 라드80 ~ 95% 쇠기름 5 ~ 20%로 배합된 쇼트닝이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 라드 90% 쇠기름 10%로 배합된 쇼트닝이 바람직하다.

상기 쇼트닝에는 식물성 유지로 만들어진 마가린과 쇼트닝도 많이 생산되고 있는데, 본 발명에 사용된 젤라틴의 원료 물질인 소가죽과 돼지가죽 또는 소의 뼈로 생산된 것으로, 쇼트닝 또한 라드와 쇠기름이 주성분을 이루는 쇼트닝이 분자구조 측면에서 더 유기적 관계를 갖고 쉽게 결합 될 수 있어서, 본 발명의 목적에 쉽게 도 달할 수 있어서 라드와 쇠기름을 주성분으로 하는 쇼트닝이 바람직하다.

상기 쇼트닝은 상온에서 백색을 또는 엷은 노란 색을 띠는데 35℃ 내외에서 녹기 시작하여 290℃ 전후에서 끓기 시작하므로 40 ~ 280℃의 액체 상태에서 칠하는데, 상기 젤라틴과 잘 결합하는 온도는 120 ~ 230℃ 범위이며, 더욱 바람직하게는 170 ~ 190℃에서 칠하는 것이 이상적이라 할 수 있으나, 위와 같은 온도에서 칠할 경우 작업자가 화상을 입는 경우가 발생할 수 있고 장비가 쉽게 망가지므로, 65℃ 정도의 온도에서 쇼트닝을 칠하고 건조단계에서 열을 가하여도 목적물의 결과는 같다.

상기 쇼트닝을 칠한 황토보드는 바로 "80 ~ 300℃로 설정된 건조기 또는 오븐 또는 소성로에서 적어도 30초 이상 체류시켜 건조"하는데 바람직하게는 150 ~ 290℃의 온도에서 1분 이상, 더욱 바람직하게는 240 ~ 270℃ 온도에서 3∼4분 체류시켜 건조하는 것이 바람직하다.

상기 건조기를 통과한 황토보드는 황토입자와 젤라틴과 쇼트닝이 유기적으로 결합하여 강도가 높고, 젤라틴과 쇼트닝 결합한 막은 투명해지면서 광택이 더해져 황토보드 표면의 입자가 더욱 선명해져 미적 기능을 가지며, 통상의 석고보드에 비해 본 발명의 황토보드가 기계적 강도가 강하다.

또한, 황토와 젤라틴과 쇼트닝에 들어있는 여러 가지 미생물과 냄새물질은 증발하거나 사멸되어 위생적이며 무취에 가까운 제품으로써, 상기 황토보드의 젤라틴과 쇼트닝이 코팅된 면은 습기가 침투할 수 없는 구조로 바뀌었다.

본 발명자는 실험적으로, 상기 젤라틴과 쇼트닝이 코팅된 면에 상온에서 2시간 이상 물을 분무기로 스프레이 하여도 침수되지 않는 것을 확인하였고, 상기 코팅되지 않은 면에 상기와 같이 물을 분무기로 스프레이 한 30분 지난 후 상기 코팅 면에 이슬이 방울이 맺히는 것을 발견하였는데, 이는 입자가 큰 물분자는 침투하지 못하고 입자가 가는 공기는 통과하는 구조가 형성되어, 미국 듀폰사의 고어텍스와 비교되는 기능을 갖는 것을 확인하였다.

본 발명자의 또 다른 실험으로, 가스레인지의 최대 화력에 4시간 동안 올려놓고 관찰하였는데, 변형되거나 전혀 타지않는 불연재의 기능을 확인하였는데, 이는 황토보드 표면의 젤라틴과 쇼트닝이 황토에 스며들어서 무기질인 천연황토와 같이 불에 타지 않았다.

본 발명자는 본 발명에 앞서 황토를 판재형상으로 성형하여 건조한 후, 콩기름, 옥수수유, 팜유, 동백유, 피마자유, 테레핀유 등 식물성 유지와 라드, 쇠기름 등 동물성 유지를 사용하여 반복된 실험결과 식물성 유지는 불꽃에 쉽게 타는 단점이 있고, 젤라틴과 쇼트닝을 칠하는 순서를 바꿔도 목적하는 바를 달성할 수 없으며, 라드, 쇠기름 등 동물성 유지를 단독으로 사용했을 때보다 90중량% 라드와 10중량% 쇠기름이 혼합된 쇼트닝을 사용했을 때 상기 젤라틴 코팅층과 가장 강하게 결합하고 기계적 강도가 높으면서 불연성을 갖는 상기 황토보드 표면처리방법을 발명하게 되었다.

상기 제 1 실시 예의 건축내장용 황토보드는 300mm× 300mm 넓이 황토보드를 2.5mm 두께로 얇게 제조할 수 있는데, 단면적의 폭과 길이의 비가 클수록 물류운송 과정 등 유통과정과 시공과정에서 파손되기 쉬운 문제점과, 벽 구조물 즉 시멘트 또는 석고보드 등에서 냄새물질을 흡수하여 실내로 방사할 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명의 제 2 실시 예로서, 상기 제 1 실시 예의 황토조성물에 용도에 따라 선택적으로 사용할 수 있는 기술로, 상기 방법으로 제조된 황토관련 제품의 젤라틴과 쇼트닝이 코팅된 면을 제외한 적어도 한 면에, 상기 면의 넓이 이하로 재단된 망상(網狀)의 섬유강화 플라스틱을 펼쳐놓고, 상기 섬유강화 플라스틱 위에 실리콘을 고르게 발라서 상기 황토보드와 상기 섬유강화 플라스틱을 접착시키고 실리콘을 건조하거나, 실리콘이 굳기 전 상기 실리콘 섬유강화 플라스틱 넓이 이상으로 재단된 갱지, 모조지, 한지, 아트지 등 종이 또는 섬유에서 임으로 한 가지를 선택하여 실리콘 면에 붙인 후 실리콘을 건조하는 방법으로 섬유강화 플라스틱을 내재시킨 황토조성물의 표면처리방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 제 2 실시 예는 본 발명의 제 1 실시 예의 연장선에서 설명하기로 한다.

상기 섬유강화 플라스틱(FRP : Fiber Reinfoced Plastic)은 섬유 같은 강화제로 복합시켜, 기계적 강도와 내열성을 좋게 한 플라스틱으로 보강재로는 유리섬유, 탄소 섬유 및 케블라(미국 뒤퐁사 상품명)라고 하는 방향족 나일론 섬유가 사용되고 플라스틱(이것을 메트릭스라 함)으로는 불포화 폴리에스테르, 에폭시수지 등 열경화성 수지가 많이 쓰인다.

상기 섬유강화 플라스틱 중 건축 외장 시공방법 중 드라이비트 시공에 사용되는 섬유강화 플라스틱을 가리키며, 다양한 제품들이 시중에 유통되고 있는데, 본 발명에서는 선의 굵기 2mm 이하이고, 20mm × 20mm 이하의 목(目)의 망 구조의 섬유강화 플라스틱을 임의로 선택하여 사용한다.

섬유강화 플라스틱의 선의 굵기는 실리콘의 소모량과 직결되므로 되도록 가늘수록 실리콘 소모량이 적으므로 0.5mm이하이고 10mm × 10mm 이하의 목(目)의 망 구조의 섬유강화 플라스틱을 임의로 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 섬유강화 플라스틱은 제 1 실시 예의 건축용 패널보드에 접착하기 위해서, 황토에는 규소와 산소가 결합한 실리카(SiO₂)가 50 ~ 60%의 포함되고 실리콘은 규소가 실록산결합(Si-O-Si)에 의해 연결되어 생긴 중합체로서 황토와 실리콘은 서로 유기적으로 결합할 수 있는 분자 구조로 되어 있다.

따라서 상기 제 1 실시 예로 제조된 황토보드의 젤라틴과 쇼트닝이 코팅된 면의 저 면에, 상기 황토보드의 넓이 이하로 재단된 망상(網狀)의 섬유강화 플라스틱을 펼쳐놓고, 상기 섬유강화 플라스틱 위에 실리콘을 고루 펴서 발라 상기 황토보드와 상기 섬유강화 플라스틱을 접착시키고 실리콘을 건조함으로써, 본 발명의 제 2 실시 예의 섬유강화 플라스틱이 내재한 황토보드를 완성된다.

한편, 상기 실리콘이 굳기 전 상기 황토보드 넓이 이하로 재단된 갱지, 모조지, 한지, 아트지 등 종이 또는 섬유에서 임으로 한 가지를 선택하여 실리콘 면에 붙인 후 실리콘을 건조하는 단계를 추가하여 건조된 실리콘이 떨어지는 것을 방지 하고 하고 상기 황토보드의 기계적 강도를 더 높인 본 발명의 섬유강화 플라스틱이 내재한 황토보드이다.

상기 단계를 마친 섬유강화 플라스틱이 내재한 황토보드는 기계적 강도가 높아 통상적인 건축물의 실내 실외를 가리지 않고 접착제, 모르타르, 타가 시공이 가능하고 수 시간 침수되어도 변형이 발생하지 않는 건축자재뿐만 아니라 다용도로 사용할 수 있는 자재가 되었다.

본 발명의 황토보드 표면처리 방법의 제 3 실시 예로 황토 고기구이판을 설명하면 다음과 같다.

상기 통상의 방법으로 성형된 초기 황토보드에 2 ~ 25중량% 농도의 젤라틴 수용액을 40 ~ 85℃로 도포하여 건조한 황토보드에 70% 이상의 라드와 5% 이상의 쇠기름이 포함된 쇼트닝을 50 ~ 200℃ 온도로 녹여서 칠한 후, 80 ~ 300℃로 설정된 건조기 또는 오븐 또는 소성로에서 건조하는 단계를 거쳐 황토보드 고기구이판이다.

상기 제 3 실시 예는 제 1 실시 예를 응용한 예로써, 상기 황토보드 고기구이판은 통상의 가스레인지 또는 숯불 등, 불에 직접 올려지기 때문에, 황토보드 성형시 저온에서 불에 타는 식물성 부재와, 황토와 열전도도가 다른 물질을 혼합하는 것은 바람직하지 않고 황토만을 사용하여 습식공정 또는 건식공정으로 성형하고, 성형물의 표면공극률이 큰 건식공정으로 생산된 고기 구이판을 성형하는 것이 바람직하다.

상기 황토보드 고기구이판을 성형하기 전 황토의 선별단계에서 고기의 종류별 즉, 지방이 많은 돼지고기 구이용과 지방이 비교적 적은 쇠고기와 생선구이용은 별도로 제조가 가능한데, 지방이 많은 고기는 황토보드 공극으로 흡유량이 많도록 2.5mm × 2.5mm 이하의 목(目)의 체로 친 황토를 사용하여 성형하고, 지방이 비교적 적은 고기는 살코기 또는 생선의 껍질이 구이판에 다소 강하게 들러붙어 표면이 떨어질 수 있으므로 황토보드 공극으로 흡유량이 적도록 1mm× 1mm 이하의 목(目)의 체로 친 황토를 사용하여 성형하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 3 실시 예 황토보드 고기구이판과 상기 제 1 실시 예의 황토보드의 표면처리방법이 동일 또는 유사해 표면처리방법에 대한 설명을 생략한다.

상기 본 발명은 실시예와 같이 황토보드에 젤라틴과 쇼트닝을 코팅하였는데 두 재료는 동물성 단백질과 지방으로 식용재료이고 불연성인 장점을 살려 고기구이판으로 활용할 수 있는데, 통상의 가스레인지에 본 발명의 황토보드 고기구이판을 올려놓고 돼지 삼겹살을 구웠을 때, 고기가 상기 황토보드에 들러붙지 않고 고기가 익으면서 흐르는 기름은 황토보드에 대부분 흡유되어 기름이나 고기가 타지 않고 연기가 나지 않았고 4시간 동안 고기를 구워도 변함이 없었는데, 이는 철 또는 비철과 도자기 또는 석재로 만들어진 통상의 고기구이판에서 고기를 구우면 기름과 고기가 타고 연기가 나고, 덜 익은 고기를 뒤집을 때 들러붙으며, 기름이 많이 흘러내리는 상기 통상의 고기구이판에 비해서 본 발명의 황토보드(고기구이판)가 월등한 기능을 보였다.

상기 본 발명은 상기 실시 예에 국한되는 것은 아니고, 종이와 섬유에 황토를 바른 황토벽지 등 황토지류에 적용가능하고, 황토식품용기, 황토타일 등 소성과정을 수반했던 황토관련 제품에 폭넓게 적용가능하고, 종이류와 섬유류와 합성수지의 코팅 등 산업 각 방법에 응용이 가능한 유용한 기술이다.

본 발명의 실시로 제조된 황토보드는 건축용 내장재뿐만 아니라 외장재로도 사용할 수 있게 되었으며, 유해물질을 전혀 배출하지 않는 친환경 건축자재이며 벽지나 페인트를 칠하는 단계를 생략할 수 있는 마감재로 건축비를 절감할 수 있는 장점이 있고, 불연기능을 살려서, 호텔. 공연장, 노래방, 커피숍 등 다중이용시설의 불연 내장재로 활용이 가능하다.

또한, 황토보드와 황토블록은 일반건축물의 실내와 버섯재배사와 같은 습도가 높고 미생물번식이 용이한 건축물과 농산물 보관창고와 같은 신선도 유지가 필요한 건축물 축사와 같은 악취가 심한 건축물, 사우나와 같은 습도가 높은 건축물, 식품의 숙성 발효실과 같은 미생물 종균활동이 필요한 곳에서도 건축물 내장재로 사용 시 사용목적을 충족시키기에 충분하다.

본 발명의 제 1실시 예와 제 2실시 예 건축자재용 황토보드는 건축물의 외장과 천장, 벽, 바닥 등에 선택적으로 사용가능하며, 합판, MDF, 집성 목 등 목재류와 석고보드, 타일, 행거 등에 모르타르나 접착제로 붙이거나 타가를 사용 등 시공성이 뛰어나 본 발명의 건축용 황토보드를 단독적으로 사용되거나 몰딩 등 다른 부재와 혼용하여 시공이 가능하다.

도 1은 는 본 발명의 황토보드 표면처리방법 공정도이다.

Claims

황토를 주재로 성형된 황토조성물의 표면처리방법에 있어서, 40 ~ 80℃의 물 75 ~ 98중량%에 젤라틴 2 ~ 25중량%를 녹여 수용액 만들고, 통상의 방법으로 성형된 황토조성물의 적어도 한 면을 상기 젤라틴 수용액을 적어도 1회 이상 칠하여, 상온 이상의 온도에서 건조하여 젤라틴 막을 형성하는 것을 특징으로 하는 표면처리방법.
제 1항에 있어서, 40 ~ 80℃의 물 75 ~ 98중량%에 젤라틴 2 ~ 25중량%를 녹여 수용액 만들고, 통상의 방법으로 성형된 황토조성물의 적어도 한 면을 상기 젤라틴 수용액을 적어도 1회 이상 칠하여, 상온 이상의 온도에서 건조하여 젤라틴 막을 형성하는 것을 특징으로 표면처리한 황토조성물.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 40 ~ 80℃의 물 75 ~ 98중량%에 젤라틴 2 ~ 25 중량%를 녹여 수용액 만들고, 통상의 방법으로 성형된 황토조성물의 적어도 한 면을 상기 젤라틴 수용액을 적어도 1회 이상 칠하여, 상온 이상의 온도에서 건조하여 젤라틴 막을 형성하는 단계와;

75 ~ 95중량%의 라드와 5 ~ 25중량% 쇠기름이 함유된 쇼트닝을 40 ~ 180℃의 온도로 녹인 쇼트닝 액을 상기 젤라틴 막에 적어도 1회 이상 칠하여, 80 ~ 250℃의 온도에서 2차 건조하는 단계와;

상기 단계를 순차단계로 황토조성물의 표면처리하는 것을 특징으로 하는 황토조성물 표면처리방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 40 ~ 80℃의 물 75 ~ 98중량%에 젤라틴 2 ~ 25 중량%를 녹여 수용액 만들고, 통상의 방법으로 성형된 황토조성물의 적어도 한 면을 상기 젤라틴 수용액을 적어도 1회 이상 칠하여, 상온 이상의 온도에서 건조하여 젤라틴 막을 형성하는 단계와;

75 ~ 95중량%의 라드와 5 ~ 25중량% 쇠기름이 함유된 쇼트닝을 40 ~ 180℃의 온도로 녹인 쇼트닝 액을 상기 젤라틴 막에 적어도 1회 이상 칠하여, 80 ~ 250℃의 온도에서 2차 건조하는 단계와;

상기 단계를 순차단계로 황토조성물의 표면처리하는 것을 특징으로 표면처리한 황토조성물.
제 1항 내지 제 4항에 있어서, 젤라틴과 쇼트닝이 코팅된 면의 저 면에 망상(網狀) 섬유강화 플라스틱을 실리콘으로 접착시켜 건조하는 단계를 추가로 실시한 것을 특징으로 하는 황토보드 표면처리방법.
제 1항 내지 제 5항에 있어서, 젤라틴과 쇼트닝이 코팅된 면의 저 면에 망상(網狀) 섬유강화 플라스틱을 실리콘으로 접착시켜 건조하는 단계를 추가로 실시한 것을 특징으로 제조된 섬유강화 플라스틱이 내재한 황토보드.
제 1항 내지 제 6항에 있어서, 젤라틴과 쇼트닝이 코팅된 면의 저 면에 망상(網狀) 섬유강화 플라스틱을 실리콘으로 접착시켜 실리콘이 건조되기 전 종이 또는 섬유를 붙인 후 건조한 것을 특징으로 제조된 섬유강화 플라스틱이 내재한 황토보드.
제 1항 내지 제 4항에 있어서, 40 ~ 80℃의 물 75 ~ 98중량%에 젤라틴 2 ~ 25 중량%를 녹여 수용액 만들고, 통상의 방법으로 성형된 황토조성물의 적어도 한 면을 상기 젤라틴 수용액을 적어도 1회 이상 칠하여, 상온 이상의 온도에서 건조하여 젤라틴 막을 형성하는 단계와;

75 ~ 95중량%의 라드와 5 ~ 25중량% 쇠기름이 함유된 쇼트닝을 40 ~ 180℃의 온도로 녹인 쇼트닝 액을 상기 젤라틴 막에 적어도 1회 이상 칠하여, 80 ~ 250℃의 온도에서 2차 건조하는 단계와;

상기 단계를 순차단계로 황토보드를 표면처리하는 것을 특징으로 제조된 고기구이판.