KR20090024991A - 유해전자파 중화 및 수맥파 차단용 온열장판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유해전자파 중화 및 수맥파 차단용 온열장판에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 장식필름층, 장판지층, 면상발열체층, 및 바닥지층을 포함하는 다층 구조의 온열장판에 있어서, 상기 면상발열체층과 장판지층에 바실러스 균주(Bacillus species SSA3)에 의하여 숙성되고 0.35∼1㎛의 입자크기를 갖는 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더가 함유되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 온열장판은 인체에 대한 유해성이 문제시되어 왔던 각종 전자기파, 수맥파 등에 있어서 우수한 차폐 효과를 갖고 있어 인체의 혈액순환에 유리한 영향을 미친다.
온열장판, 면상발열체, 장판지층, 탄소 페이스트, 페그마타이트 미분쇄물 함유 파우더
Description
본 발명은 유해전자파 중화 및 수맥파 차단용 온열장판에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 장식필름층, 장판지층, 면상발열체층, 및 바닥지층을 포함하는 다층 구조의 온열장판에 있어서, 상기 면상발열체층과 장판지층에 바실러스 균주 (Bacillus species SSA3)에 의하여 숙성되고 0.35∼1㎛의 입자크기를 갖는 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더가 함유된 온열장판에 관한 것이다.
온돌에 의한 난방은 예로부터 전해오는 전통 난방방식으로 그 우수성이 인정되고 있고, 스팀이나 히터 등에 의한 난방과는 달리 바닥을 가열하여 전체 공간을 난방하는 방식으로써 실생활에 널리 적용되고 있다.
일반적인 온돌난방은 소정 공간의 바닥에 배관을 설치하고 배관 위에 콘크리트가 타설되며, 보일러의 가동에 의해 가열된 온수를 배관으로 순환시킴에 따라 온수의 열이 콘크리트 바닥면으로 전달되는 구조를 갖는다. 그러나, 이러한 보일러를 사용한 온돌난방은 시공이 복잡하고 시공비가 고가일 뿐만 아니라 보수 및 교체 작 업이 어렵다는 문제점이 있었다. 또한 난방수단으로서 가스, 경유 또는 등유 등의 고가의 에너지원을 사용하는 보일러를 사용하기 때문에 난방비가 비싸 경제적으로 불리하다는 단점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 근래에는 시공이 간편하고 에너지 효율도 우수한 면상발열체를 바닥에 설치하여 바닥을 가열하는 방법이 사용되고 있다.
종래의 면상발열체를 바닥에 설치하는 방법은 발열이 요구되는 바닥에 단열부재를 배치한 후, 상기 단열부재의 상부에 면상발열체를 설치한 다음, 상기 면상발열체의 상부에 장판을 통해 마감함으로써 시공을 완료하였다.
하지만, 종래의 면상발열체를 이용한 바닥 난방 방법은 단열재, 면상발열체, 장판을 순차적으로 시공해야 하는 절차를 거쳐야 하므로 그 시공이 복잡하고 어려울 뿐만 아니라, 시공시간도 오래 걸리는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 장판 내부에 면상발열체가 일체로 구성되어, 발열이 요구되는 바닥에 신속하면서 용이하게 시공할 수 있는 온열장판이 제공된다.
한편, 최근 웰빙에 대한 관심이 높아지면서 인체에 유해한 전자파 또는 수맥파를 효과적으로 차단하기 위한 많은 노력이 시도되고 있으며, 특히 직접적으로 인체와 접하게 되는 바닥재류 및 장판류에 있어서도 예외일 수 없다.
전자파 및 수맥파 차단에 효과적인 광물로서 알려져 있는 페그마타이트는, 마그마의 분화 광상 생성물로서 거정질 화강암이라고도 불린다. 또한, 유색 방사능 물질이고 약리 작용을 할 수 있는 광석을 특히 거정석 페그마타이트라고 한다. 이 러한 페그마타이트는 단일 20종의 성분 중 인체에 유리한 9종의 성분을 함유한 광물질인 바, 단독 방사체의 소재로서 원적외선 방사, 항균 탈취 기능, 수맥파 및 전자파 차단 등의 효과를 나타낸다. 특히, 원적외선을 방사 기능으로 인하여 체내의 세포 활성화, 혈액순환 촉진 등의 기능을 발휘할 수 있는 바, 예를 들면 국내특허번호 제366879호는 페그마타이트와 소량의 무기원소를 혼합하여 인체 혈액 순환용으로 사용할 수 있는 페그마타이트-함유 파우더를 개시하고 있다.
이외에도, 페그마타이트를 다양한 형태로 제조하여 기능성 제품을 제조하는 기술이 알려져 있다. 이와 관련하여, 국내특허번호 제506691호는 페그마타이트 분말을 적용함으로써 각종 유해파, 원적외선 방사 등의 효과를 갖는 직물의 제조방법을 개시하고 있다. 또한, 국내특허번호 제426789호는 키토산과 페그마타이트를 위생가공제로 하여 섬유에 코팅하여 기능성 섬유를 제조하는 방법을 개시하고 있는 바, 상기 특허에 따라 제조된 섬유는 항균 방취 효과와 함께 보습성 및 원적외선 효과를 향상시킬 수 있는 것으로 평가된 바 있다.
이에 대하여, 국내특허번호 제588524호는 페그마타이트가 갖는 유익한 특성(특히, 혈액순환, 원적외선 방사, 항균 및 탈취 성능)을 극대화하기 위하여 특정 입도 특성을 갖는 페그마타이트 파우더를 바실러스 균주(Bacullus species SSA3)의 존재 하에서 숙성시켜 천연가죽의 가공 공정에 적용하는 방법을 개시하고 있다.
그러나, 최근 주위로부터 빈번하게 노출되는 전자파 또는 수맥파를 차폐하여 인체의 혈액순환을 용이하기 위한 기술이 점차 개발되고 있음을 고려할 때, 생활환경과 밀접한 분야에서 보다 우수한 기능성을 부여할 필요성이 제기된다.
이에, 본 발명자는 상기 종래기술의 한계를 극복하기 위하여 광범위한 연구를 수행한 결과, 전자파 및 수맥파 차폐, 원적외선 방사, 항균 및 탈취 효과 등에 있어서 탁월한 성능을 나타내는 것으로 확인된 특정 기능성 파우더를 온열장판의 구성 성분으로 함유시킴으로써 단순히 페그마타이트로부터 인식되는 효과를 현저히 초월하는 인체에 유해한 전자파 및 수맥파 차폐 등을 통한 혈액 순환 기능을 달성할 수 있음을 발견하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 우수한 유해 전자파 및 수맥파 차폐를 통하여 혈액 순환 특성이 개선된 파우더를 함유하는 면상발열체 및 장판지층을 포함하는 온열장판을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유해전자파 중화 및 수맥파 차단용 온열장판은, 장식필름층(40), 장판지층(30), 면상발열체층(20), 및 바닥지층(10)을 포함하는 다층 구조의 온열장판에 있어서,
상기 면상발열체층(20)은 양단에 도전사(22)가 위치하도록 위사 및 경사로 직조된 면상발열체를 PVC 수지 100중량부, 바실러스 균주(Bacillus species SSA3)에 의하여 숙성되고 0.35∼1㎛의 입자크기를 갖는 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더 4∼6 중량부, 가소제 3∼7 중량부 및 안정제 1∼4 중량부를 포함하는 탄소 페이스트에 함침 및 건조시켜 형성되며,
상기 장판지층(30)은 PVC 수지 100 중량부, 바실러스 균주(Bacillus species SSA3)에 의하여 숙성되고 0.35∼1㎛의 입자크기를 갖는 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더 0.3∼1 중량부, 가소제 20∼36 중량부 및 안정제 1∼4 중량부를 포함하는 PVC 필름층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 장판 내부에 면상발열체가 일체로 구성되어, 발열이 요구되는 바닥의 면적에 맞게 장판을 절단한 후 설치하면 되므로 시공이 매우 신속하면서 용이하며, 면상발열체 및 장판지층에 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더를 함유함으로써 인체에 대한 유해성이 문제시되어 왔던 각종 전자기파, 수맥파 등에 있어서도 우수한 차폐 효과를 갖고 있어 인체의 혈액순환에 유리한 영향을 미친다. 따라서, 향후 광범위한 이용이 기대된다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참고로 하여 하기의 설명에 의하여 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 온열장판의 분리사시도이고, 도 2는 본 발명에 따라 양단에 도전사가 있도록 위사, 경사를 짜서 만들어진 면상발열체를 도시한 것이며, 도 3은 도 2의 면상발열체를 본 발명에 따른 탄소 페이스트에 함침시킨 후의 도면 이다.
도 1에서와 같이, 본 발명에 따른 면상발열체가 구비된 온열장판은 장식필름층(40), 장판지층(30), 면상발열체층(20), 및 바닥지층(10)을 포함하는 다층 구조의 온열장판이다.
본 발명은 장판의 하부를 마감하고 바닥의 습기가 내부로 침투되는 것을 방지하기 위한 바닥지층(10), 전원을 인가받아 발열하는 면상발열체(20), 장판의 상부를 마감하는 장판지층(30), 및 장판의 심미감을 줄 수 있도록 구성되는 장식필름층(40)이 순차적으로 적층된다.
여기서, 상기 바닥지층(10)과 장판지층(30)은 공지의 합성수지를 사용하여 제조될 수 있지만, 본 발명에 있어서 특히, 내열성, 내습성, 내마모성이 우수한 PVC를 사용하여 제조되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 바닥지층(10), 면상발열체(20), 장판지층(30)은 순차적으로 적층된 후 소정의 온도로 열 압착시켜 제조되는데, 통상의 라미네이팅 방식에 의해 접착시켜 제조하는 것이 바람직하다. 또한 열 압착에 의해 제조된 온열장판은 종래의 일반적인 장판과 마찬가지로 롤형태로 감어 생산함으로써, 발열이 요구되는 바닥면적에 따라 적당한 크기로 절단하여 사용할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 바닥지층(10)과 장판지층(30) 사이에 구성되는 면상발열체(20)는 공지된 다양한 면상발열체가 적용될 수 있지만, 도 2에 도시된 바와 같이 위경사를 갖는 직물형태의 면상발열체(20)를 적용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 면상발열체(20)는 섬유사를 위사와 경사(21)로 하여 직조된 직물의 양단에 도 전사(22)를 위치시킨다. 도 3에 도시된 바와 같이, 면상발열체를 본 발명에 따른 탄소 페이스트에 함침시킨 후 건조시켜 탄소 페이스트에 함침된 위경사(21-1) 및 도전사(22-1)을 갖는 본 발명에 따른 면상발열체층을 형성시킨다.
이 때 도전사(22)는 전도율이 우수한 동 또는 은 재질의 금속사를 다수의 가닥으로 구성하여 상기 위경사(21)의 양단에 직조되게 함으로써, 전류를 효과적으로 전달하고 발열 속도를 빠르게 진행시킬 수 있게 함이 바람직하다. 이와 같이, 본 발명에 직물형태의 면상발열체를 사용하면 온열장판이 접히거나 충격을 받게 되더라도 도전사가 단락되지 않아, 제조, 보관 및 시공이 용이하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 면상발열체를 함침시키는 탄소 페이스트는 PVC 수지 100중량부, 바실러스 균주(Bacillus species SSA3)에 의하여 숙성되고 0.35∼1㎛의 입자크기를 갖는 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더 4∼6 중량부, 가소제 3∼7 중량부 및 안정제 1∼4 중량부를 포함한다.
상기 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더의 함량은 PVC 수지 100중량부에 대하여 4∼6중량부, 특히 바람직하게는 5중량부인데, 본 발명에 있어서 파우더의 함량이 4중량부 미만이면 전자파 및 수맥파의 차단효과가 절감되고, 파우더 함량이 6중량부를 초과하면 발열이 안될 수도 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 장판지층(30)에도 상기 기능성 파우더가 소정량 함유되는데, 상기 장판지층(30)은 PVC 수지 100 중량부, 바실러스 균주(Bacillus species SSA3)에 의하여 숙성되고 0.35∼1㎛의 입자크기를 갖는 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더 0.3∼1 중량부, 가소제 20∼36 중량부 및 안정제 1 ∼4 중량부를 포함하는 PVC 필름층으로 구성된다. 상기 장판지층(30)으로 사용되는 PVC 필름층에 사용되는 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더의 함량은 0.3중량부 미만이면 전자파 및 수맥파의 차단효과가 절감되고, 파우더 함량이 1중량부를 초과하면 추가 함량 대비 전자파 및 수맥파 차단효과의 상승효과가 미비하다.
본 발명에 있어서, 전자파 및 수맥파의 차단효과를 얻을 수 있는 성분인 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더는, 국내특허 제588524호에서 언급된 파우더로서, 상기 선행기술은 본 발명의 참고자료로서 포함된다. 상기 기능성 파우더의 제조방법을 간략하게 설명하면 하기와 같다.
먼저, 페그마타이트 광석을 파쇄(crushing) 또는 조분쇄하는 과정을 수행한다. 상기 과정을 위하여, 바람직하게는 당업계에 알려진 패쇄기를 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 조 크러셔(jaw crusher)를 사용할 수 있다. 그 다음, 상기 파쇄된 페그마타이트를 적당한 입자 크기로 추가 분쇄하는데, 바람직하게는 임팩트 크러셔(impact crusher)를 사용하여 약 300∼400 메쉬가 되도록 한다.
상기와 같이, 분쇄된 페그마타이트는 보다 미세하고 균등한 입자 크기를 갖도록 미분쇄하는 과정을 거치는데, 이를 위하여 사용하는 대표적인 장치로 에어 제트 밀(air jet mill)을 들 수 있다. 상기 미분쇄 과정의 경우, 전형적으로 약 5∼10 ㎏/㎠, 바람직하게는 약 6∼8㎏/㎠의 컴프레서 에어를 이용함으로써 이물질의 혼입 및 미분쇄 과정에서 마찰 등으로 인하여 발생할 수 있는 광물질의 성분 변화를 억제할 수 있다. 상기 미분쇄 과정의 결과로 얻어지는 미분쇄물은 약 0.35∼1㎛의 입자크기를 갖는데, 만약 상기 입자크기 수준에 미달할 경우에는 예를 들면 2단 체를 이용한 선별 과정을 통하여 분리되어 다시 미분쇄 과정으로 리사이클되며, 상기 미분쇄된 파우더는 구상 형상을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 얻어진 페그마타이트 미분쇄물은 미량의 보조 금속 성분과 혼합할 수 있는데, 이를 통하여 페그마타이트 내에 함유된 각종 유효 금속 성분의 함량을 추가함으로써 원적외선 방사, 전자파 및 수맥파 차단, 항균 탈취 성능 등을 극대화할 수 있다. 상기 보조 금속 성분은 혼합물 전체를 기준으로 약 0.1 중량% 이내, 바람직하게는 0.05 중량% 이내의 범위에서 사용하는 것이 바람직한데, 지나치게 많은 양을 혼합할 경우에는 추가되는 효과에 비하여 경제성이 저하되기 때문이다. 이러한, 보조 금속 성분의 예로는 Ca, Ge, Se, Ho, Ce, Zr, La, Y 등이 있으며, 이로부터 1 또는 2 이상 선택하여 사용할 수 있다. 페그마타이트 미분쇄물과 보조 무기금속의 혼합에 적합한 장치로서 에어 블렌더가 사용될 수 있으며, 약 20∼40분, 전형적으로는 약 30분 동안 고속 블렌딩하는 것이 바람직하다.
이와 같이 제조된 혼합물 파우더는 모두 천연 성분인 만큼, 인체에 무자극성을 나타내며, 구체적인 조성을 하기 표 1에 나타내었다.
| 원소 | 함량(중량%) |
| SiO2 | 65.52 |
| Al2O3 | 22.81 |
| Fe2O3 | 3.20 |
| CaO | 1.69 |
| MgO | 1.40 |
| Na2O | 1.92 |
| TiO2 | 0.79 |
| K2O | 2.16 |
| Ge | 0.014 |
| Se | 0.032 |
| Zr | 0.0113 |
| Ca | 0.045 |
| Ho | <0.0001 |
| Y | 0.0015 |
| La | 0.0076 |
| Ce | 0.011 |
| 기타 | 0.3875 |
상기와 같이 제조된 페그마타이트-함유 파우더는 바실러스 균주(Bacillus species SSA3)의 존재 하에서 숙성된다. 이러한 바실러스 균주는 전형적으로 일반 가정에서 재래식 방법으로 담근 숙성된 간장으로부터 분리되는데, 본 발명에서는 수탁번호 KCTC 8488(1990. 5. 23.)로 기탁된 균주를 사용하였다. 상기 바실러스 균주는 단일균 발효로 장류를 제조할 수 있는 특성을 나타내며, 종래에는 이로부터 색소를 분리하여 의약품 또는 식품에 적용된 바 있다. 예를 들면, 국내특허번호 제371387호에서는 Bacillus species SSA3에 의하여 생성된 색소를 원심분리-양이온 컬럼 크로마토그래피-용출-감압농축-건조의 순으로 분리하여 항돌연변이성 색소를 정제하는 방법이 개시되어 있다.
이때, 숙성 과정은 약 35∼45℃, 바람직하게는 약 38∼42℃의 온도 조건에서 약 10∼20일, 바람직하게는 약 14∼16일 동안 수행되며, 또한 공기의 입출입이 가능하도록 전통적인 옹기 내의 공간과 유사한 환경을 유지하는 것이 바람직하다. 상술한 숙성 과정이 완료된 후에는 보관 등을 용이하게 하기 위하여 건조 과정을 거치게 되는데, 인위적인 조작보다는 자연 상태에서 건조하되, 암냉 환경(어둡고 서늘한 환경)에서 수분이 0.5% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는 건조된 파우더를 재차 숙성하여 건조하는 것도 가능하다.
본 발명에 있어서, 탄소 페이스트 및 PVC 필름에 주성분으로 사용되는 PVC 수지는 바람직하게는 약 1000∼3000, 보다 바람직하게는 약 1200∼2500, 그리고 가장 바람직하게는 약 1300∼2000의 중합도를 갖는다.
한편, 가소제(plasticizer)는 필름의 강도 조절하거나 페이스트의 점성을 조절하기 위하여 사용되며 당업계에서 널리 알려진 종류를 사용할 수 있는 바, 예를 들면, 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate; DOP), 디이소노닐 프탈레이트(Diisononyl Phthalate), 부틸벤질 프탈레이트(Butyl Benzyl Phthalate) 등이 사용 가능하며, 보다 바람직하게는 디옥틸프탈레이트(DOP)가 사용된다.
상기 가소제의 사용량은 탄소 페이스트의 경우에는 약 3∼7중량부가 바람직하며, 장판지층의 PVC 필름층의 경우에는 20∼36 중량부가 보다 바람직하다. 만약, 가소제의 사용량이 지나치게 적을 경우에는 페이스트의 제조시 점성이 너무 커서 페이스트 침투에 문제가 있고, 필름으로 제조 과정에서는 연화 특성이 결여되어 원활한 공정 진행이 곤란한 반면, 지나치게 과량으로 사용될 경우에는 페이스트 제조시 점성이 너무 떨어져 원하는 페이스트 층의 두께를 얻기 힘들고, 필름제조시에는 기계적 물성이 감소될 수 있기 때문에 상술한 범위에서 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 안정제는 매트리스 수지인 PVC가 가공과정 중에 롤과 같은 장치에 묻어 작업성을 악화시키는 현상을 방지하기 위하여 첨가되는 성분으로서 전형적으로는 바륨-아연계, 주석계 안정제(예를 들면, 디부틸틴말레이트)를 사용하며, 바람직하게는 약 2∼3 중량부로 사용한다. 이외에도, 선택적으로 점도 저하제, 자외선 안정제, 필러 등의 보조 성분을 약 0.1.∼5 중량부의 범위 내에서 사용할 수 있다. 만약, 지나치게 적은 량으로 사용될 경우에는 전술한 첨가 효과를 얻을 수 없는 반면, 지나치게 많은 량을 사용할 경우 역시 가공성에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있기 때문에 적절하게 조절할 필요가 있다.
또한, 상기 장판지용 필름의 예시적인 제조 방법은 하기와 같이 설명될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, PVC 수지, 가소제 및 안정제를 배합기 내에 함께 투입하여 배합하는 과정을 수행하는데, 각 원료성분들의 입자가 풀어져 균일하게 배합되도록 하도록 하며, 바람직하게는 자동 배합기를 사용하여 원료성분의 투입 후 약 3∼10분 동안 혼합한다. 그 다음, 전술한 기능성 파우더를 상술한 범위의 량으로 투입하여 다시 배합시키는데, 이때 배합 시간은 약 3∼10분이 적당하다.
상술한 바와 같이, 배합 과정이 완료되면, 압연 과정을 거치는데, 이러한 압연 과정은 원료 성분의 믹싱(혼련)뿐만 아니라, 후속 공정인 칼렌더링(calendering) 공정을 수행하는데 적합하도록 쉬트 형상으로 가공하는 과정이다. 즉, 배합된 분말상태의 원료성분을 롤러를 이용하여 가열 하에서 가공하는 과정이다. 본 발명의 바람직한 방법에 따르면, 3 단계의 압연 과정으로 구분하여, 1차 압연→2차 압연→3차 압연 순으로 온도를 높이면서 수행하는데 그 이유는 원료성분들이 균일한 조성으로 믹싱 또는 혼련되면서도 후속 칼렌더링 작업이 용이하게 수행될 수 있기 때문이다. 특히, 본 발명에서 주된 기능을 부여하는 성분의 파우더와 다른 성분 간의 원활한 혼련을 가능케 한다는 면에서 전술한 다단 압연이 바람직하다.
이를 구체적으로 설명하면, 1차 압연 과정은 배합된 원료성분의 분말이 겔 상태로 전환되도록, 예를 들면, 약 200∼210℃의 온도에서 수행된다. 2차 압연 과정의 경우, 겔 상태의 원료를 쉬트 형태로 1차 성형하며, 1차 압연시보다 높은 온도 조건, 예를 들면 약 220∼230℃의 온도에서 수행한다. 그 다음, 3차 압연 과정은 후속 칼렌더링 공정에 용이하게 적용할 수 있도록 쉬트 형태로 2차 성형하는 과정인 바, 예를 들면 약 250∼270℃에서 수행한다. 만약, 전술한 온도 범위를 벗어날 경우에는 PVC 수지 특성 상 다른 성분과의 혼련에 곤란성을 야기할 수 있어 물성의 균일성 면에서 문제시될 수 있고, 거친 표면을 야기하거나 후속 칼렌더링 공정과의 연계성에도 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 전술한 온도 조건을 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 압연시 가해지는 압력은 약 5∼20㎏/㎠의 범위 내에서 적당하게 조절될 수 있다.
상술한 압연 공정을 완료하면, 당업계에서 널리 알려진 칼렌더링 공정을 통하여 온열장판의 장판지층으로 용도에 적합한 규격(두께, 폭 등)을 갖는 필름 형태로 성형하는데, 롤 상태에서 가공한다. 특히, 본 발명에서 제공하고자 하는 온열장판의 경우에는 약 0.2∼0.5 ㎜의 두께가 적당한데, 이 두께에서 장판지층에 적절하게 적용될 수 있다. 또한, 필름의 폭은 용도 등에 따라 결정되나, 전형적으로는 약 70∼120㎝ 범위이다. 칼렌더링 공정 시 온도는 3차 압연시의 온도와 동일하게 설정하고 자동으로 온도를 유지시키도록 구성하는 것이 바람직하며, 압력은 약 10∼30㎏/㎠ 수준이면 족하다. 또한, 배출 속도는 압연시 배출속도를 고려하여 연속 제조가 가능하도록 조절될 수 있으며, 전형적으로는 약 25∼40m/min 범위이다.
칼렌더링 공정을 거친 필름은 냉동기로 이송되는데, 필름 형태에 대한 변화를 최소화하기 위하여 가급적 급속 냉동시키는 것이 바람직하다. 이때, 냉동기의 온도는 약 7∼12℃의 범위가 바람직하다. 그 다음, 온열장판에서 요구되는 규격에 맞춰 적당한 크기로 재단한 후에 장판제조 과정에서 적용한다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 온열장판은 절단하여 난방이 요구되는 바닥의 면적에 맞게 연속적으로 접착시킨다. 그리고 면상발열체의 도전사(22) 끝단을 서로 연결하여 전기적 연결시키고, 일측 도전사(22)에 소정의 전원을 연결시키면 시공이 완료된다. 이와 같은 방법으로 바닥 시공이 완료되면, 도전사(22)에 소정 전력을 공급시킨다. 그러면, 도전사(22)를 통해서 공급된 전류에 의해 탄소층이 형성되어 있는 면상발열체가 발열되면서 열이 발생되고, 발생된 열은 장판지층(30)을 가열시켜 바닥을 난방하게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 면상발열체가 구비된 온열장판은 바닥을 난방하기 위해 종래와 같이 단열재, 면상발열체, 장판을 순차적으로 시공하는 복잡한 절차를 거칠 필요가 없이, 면상발열체가 일체로 내장된 온열장판을 소정의 크기로 절단한 후 난방이 요구되는 바닥에 간단한 방법으로 설치하면 되므로, 시공이 매우 신속하면서도 용이하다는 잇점이 있으며, 페그마타이트-함유 파우더를 바실러스 균주(Bacillus species SSA3)로 숙성시켜 제조된 기능성 파우더를 혼입시킴으로써, 인체에 대한 유해성이 문제시되어 왔던 각종 전자기파, 수맥파 등에 있어서도 우수한 차폐 효과를 갖고 있어 인체의 혈액순환에 유리한 영향을 미친다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만 하기 실시예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
제조예 1
기능성 파우더의 제조
페그마타이트 광석을 조 크래셔로 파쇄한 후에 임팩트 크래셔를 이용하여 325 메쉬가 되도록 추가적으로 분쇄하였다. 그 다음, 에어 제트 밀을 사용하여 약 7 ㎏/㎠의 컴프레서 에어 하에서 미분쇄하여 0.35∼1㎛의 입자크기로 조절된 페그마타이트 미분쇄물을 함유하는 파우더를 제조하였다. 상기 페그마타이트 파우더에 보조 금속 성분(혼합물 기준으로, Ge: 0.000345 중량%, Ho: 0.0001 중량%, Ce: 0.022 중량%, Zr: 0.0115 중량%, La: 0.0077 중량%, Y: 0.0025 중량%)를 혼합한 다음, Bacillus species SSA3 균주를 투입하여 숙성을 수행하였다. 이때, 숙성은 약 40℃에서 15일 동안 옹기 내에서 수행하였다. 상기 숙성된 파우더 내의 수분이 0.5%가 되도록 암냉 조건 하에서 건조시켜 보관하였다.
제조예 2
장판지층용 PVC 필름의 제조
1400의 중합도를 갖는 PVC 수지 100 중량부, 디옥틸프탈레이트(DOP) 28 중량부 및 바륨-아연계 내열제 2 중량부를 자동 배합기 내에 투입하고 5분 동안 배합한 다음, 제조예 1에서 얻은 기능성 파우더 0.8 중량부를 추가적으로 투입한 다음 다시 5 분동안 배합하였다.
상기 배합된 원료 성분들을 롤을 이용하여 연속적으로 3단계에 걸쳐 압연 공정을 수행하였다. 1차 내지 3차 압연의 경우, 각각 205℃, 225℃ 및 260℃의 온도에서 수행하여 쉬트 형태로 성형하였다. 이때, 압연에 가해지는 압력은 7㎏/㎠으로 조절하였다.
상기와 같이 얻어진 쉬트를 연속적으로 4본 칼렌더로 이송하여 칼렌더링 공정을 수행하였는데, 이때 온도는 260℃, 압력은 20㎏/㎠, 그리고 배출속도는 29 m/min.로 조절되었다. 그 결과, 0.4㎜의 PVC 필름을 얻었다.
실시예 1
온열장판의 제조
바닥지(10)에, 1400의 중합도를 갖는 PVC 수지 100중량부, 제조예 1에서 얻은 기능성 파우더 5 중량부, 디옥틸프탈레이트(DOP) 5 중량부 및 바륨-아연계 내열제 2 중량부를 혼합하여 제조한 탄소 페이스트에 위경사를 갖는 직물지의 양단에 도전사를 위치시킨 면상발열체를 함침시킨 후 꺼내어 건조시킨 면상발열체층(20)을 순차적으로 적층하고, 그 위에 제조예 2에서 얻은 PVC 필름(30)을 순차적으로 적층하고 열 압착시키고 통상의 라미네이팅 방식으로 접착시킨 후, 장식필름층(40)을 형성시켰다.
실시예 2
실시예 1에 따라 제조된 온열장판이 갖는 수맥 중화 효과를 평가하기 위하여, 본 발명의 파우더가 적용되지 않은 통상의 면상발열체 및 장판지층으로 제조된 온열장판(비교예 1)과 비교하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 수맥중화지수1 | 평점 | |
| 실시예 1 | 94.5/100 | A |
| 비교예 1 | 90.9/100 | B |
중화지수: 1차 25회의 수맥검사결과 및 2차 수맥검사 공간에서의 인체반응을 기준으로 100분율로 표시함.
상기 표에서 알 수 있둣이, 기능성 파우더를 도입하였을 경우에 보다 우수한 수맥파 중화 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
실시예 3
실시예 1에 따라 제조된 온열장판에 대하여 수맥 인체 장해 방지 유무 테스트를 수행하였는데, 상기 테스트는 수맥으로부터 방출되는 좌회전 에너지(음성에너지)를 우회전 에너지(양성에너지)로 제거하는 정도를 평가한 것이다. 그 결과를 도 4a 내지 도 4c에 나타내었는 바, 상기 도면으로부터 알 수 있듯이, 수맥 인체 장해 방지 성능이 양호함을 확인하였다.
실시예 4
실시예 1에 따라 제조된 온열장판에 대하여 전자파 인체 장해 방지 유무 테스트를 수행하였는데, 상기 테스트는 전자파로부터 방출되는 좌회전 에너지(음성에너지)를 우회전 에너지(양성에너지)로 제거하는 정도를 평가한 것이다. 그 결과를 도 5a 내지 도 5c에 나타내었는 바, 상기 도면으로부터 알 수 있듯이, 전자파 인체장해 방지 성능이 양호함을 확인하였다.
도 1은 본 발명에 따른 온열장판의 분리사시도이다.
도 2는 본 발명에 따라 양단에 도전사가 있도록 위사, 경사를 짜서 만들어진 면상발열체를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 면상발열체를 본 발명에 따른 탄소 페이스트에 함침시킨 후의 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 실시예 1에 따라 제조된 온열장판에 대한 수맥 인체 장해 방지 유무 테스트 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5a 내지 도 5c는 실시예 1에 따라 제조된 온열장판에 대한 전자파 인체 장해 방지 유무 테스트 결과를 나타내는 그래프이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
10: 바닥지 20: 면상발열체
21: 위경사 22: 도전사
21-1: 탄소 페이스트에 함침된 위경사
22-1: 탄소 페이스트에 함침된 도전사
Claims (2)
- 장식필름층(40), 장판지층(30), 면상발열체층(20), 및 바닥지층(10)을 포함하는 다층 구조의 온열장판에 있어서,상기 면상발열체층(20)은 양단에 도전사(22)가 위치하도록 위사 및 경사로 직조된 면상발열체를 PVC 수지 100중량부, 바실러스 균주(Bacillus species SSA3)에 의하여 숙성되고 0.35∼1㎛의 입자크기를 갖는 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더 4∼6 중량부, 가소제 3∼7 중량부 및 안정제 1∼4 중량부를 포함하는 탄소 페이스트에 함침 및 건조시켜 형성되며,상기 장판지층(30)은 PVC 수지 100 중량부, 바실러스 균주(Bacillus species SSA3)에 의하여 숙성되고 0.35∼1㎛의 입자크기를 갖는 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더 0.3∼1 중량부, 가소제 20∼36 중량부 및 안정제 1∼4 중량부를 포함하는 PVC 필름층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유해전자파 중화 및 수맥파 차단용 온열장판.
- 제1항에 있어서, 상기 장판지층(30)인 PVC 필름층은,1000∼3000의 중합도를 갖는 PVC 수지, 가소제로서 디옥틸프탈레이트 및 안정제로서 바륨-아연계 화합물을 배합한 후에 상기 페그마타이트 미분쇄물-함유 파우더를 추가 투입하여 배합하는 단계;상기 배합물을 순차적으로 200∼210℃에서 1차 압연하고, 220∼230℃에서 2 차 압연하며, 그리고 250∼270℃에서 3차 압연하여 쉬트를 형성하는 단계; 및상기 압연된 쉬트를 250∼270℃에서 칼렌더링하는 단계;를 포함하는 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 유해전자파 중화 및 수맥파 차단용 온열장판.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070090004A KR20090024991A (ko) | 2007-09-05 | 2007-09-05 | 유해전자파 중화 및 수맥파 차단용 온열장판 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070090004A KR20090024991A (ko) | 2007-09-05 | 2007-09-05 | 유해전자파 중화 및 수맥파 차단용 온열장판 |
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| KR20090024991A true KR20090024991A (ko) | 2009-03-10 |
Family
ID=40693581
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| KR1020070090004A KR20090024991A (ko) | 2007-09-05 | 2007-09-05 | 유해전자파 중화 및 수맥파 차단용 온열장판 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20090024991A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190113336A (ko) * | 2018-03-28 | 2019-10-08 | 전자부품연구원 | 복사 히터 조립체 |
-
2007
- 2007-09-05 KR KR1020070090004A patent/KR20090024991A/ko not_active Application Discontinuation
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