KR20110014567A - 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 점토 보드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 점토 보드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일반 믹서(Mixer)의 기능을 응용하여 제작한 해섬기에 풀을 넣고 해섬 하여, 제조된 섬유에 점토, 물을 혼합하여, 점토 보드로 제작[출원번호 ; PCT/KR2007/001164 발명의 명칭 ; 풀(초본식물) 섬유 GRASS(HERBACEOUS PLANT)FIBER] 하였으나 제작 후, 보드 표면에 섬유가 일어나는 현상이 발생 되는바, 상기 문제를 해결하기 위하여 망사나 부직포를 사용하여, 보드의 표면에 점토물을 부착, 표면이 매끄럽고 단단한 보드로 제작, 페인트 시공이나 벽지 도배를 순조롭게 할 수 있게 한, 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 점토 보드를 제공하는 것이다.

Description

식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 점토 보드{MANUFACTURE OF CLAY BOARD USING VEGETABLE PROPERTY FIBER AND CLAY BOARD MANUFACTURED BY THE SAME}

본 발명은 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 점토 보드에 관한 것이다

점토 보드의 제조방법을 여러 가지로 개발해 왔으나, 풀 섬유 점토 보드[출원번호 ; PCT/KR2007/001164 발명의 명칭 ; 풀(초본식물) 섬유 GRASS(HERBACEOUS PLANT)FIBER]는 풀(초본식물)섬유만을 점토와 혼합, 보드를 제작하였으며, 제작 후 보드 표면에 섬유가 돌출되어 페인트로 마감을 하기가 어렵고 도배를 하기도 힘이 들었다.

따라서, 다양한 식물성 섬유를 사용하여, 인체에 유용한 물질을 첨가 하고, 보다 진보된 방법으로 점토보드의 표면을 처리해야 하는 방법이 요구되었다.

이에, 본 출원인은 초본식물에 국한하지 않고, 모든 식물성 섬유를 점토와 혼합하여 보드를 제작하며, 점토에 일라이트, 맥반석, 자수정, 옥, 송이, 숫 등의 인체에 유용한 물질을 첨가하여 보드를 제작하며, 제작 시, 표면에 망사나 부직포를 사용하여 점토를 부착, 표면이 보다 매끄럽고 단단한 점토 보드를 제조, 점토 보드 표면에 페인트 시공이나 벽지 도배를 직접 할 수 있는 방법을 제시하게 되었다.

본 발명은 다양한 식물성 섬유를 이용하여 점토와 혼합, 보드를 제작하고, 점토에 일라이트, 맥반석, 자수정, 옥, 송이, 숫 등의 물질을 첨가하여 보다 인체에 유용한 보드를 제작하며, 보드 제작 시, 표면에 망사나 부직포를 사용하여 점토를 부착, 표면이 보다 매끄럽고 단단한 점토 보드를 제조하는 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 점토 보드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 식물성 섬유를 이용한 건축 내장 마감용 점토 보드를 제작하기 위하여 식물성 섬유소를 해섬기를 사용하여 1∼10Cm길이의 섬유로 제조하는 제1단계;

상기 제1단계의 방법으로 제조된 식물성 섬유를 점토와 1 : 0.1∼20 부피％비로, 물은 상기 혼합물과 물을 포함한 전체 부피대비 20∼50 부피％비로 혼합하는 제 2단계;

상기 제2단계와는 별도로, 보드의 표면에 망사를 사용하여 점토를 부착하기 위하여, 점토와 물을 1 : 0.2∼0.6의 부피％비로 혼합하는 제 3단계;

상기 제 3단계의 방법으로 혼합된 점토물을, 성형용(건조용) 판재 위에 0.1∼0.5mm의 두께로 깔고, 그 위에 식물성 섬유로 제조한 망사를 깔아, 쇠흙손이나 원통형 굴림 대 등을 사용하여 망사를 점토물에 평평하게 붙이고, 다시 그 위에 상기 제 3단계의 방법으로 혼합된 점토물을 0.1∼0.5mm의 두께로 깔아, 쇠흙손이나 원통형 굴림 대 등을 사용하여 점토물을 평평하게 성형하는 제 4단계;

상기 제 4단계의 방법으로 평평하게 성형된 점토물 위에, 상기 제 2단계의 방법으로 혼합한 혼합물을, 제작하고자 하는 두께로 쌓고, 쇠흙손 이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 혼합물을 평평하게 성형하는 제 5단계;

상기 제 5단계의 방법으로 성형된 혼합물 위에 종이를 덮고, 기계적인 압력을 가하는 제 6단계; 및

상기 제 6단계의 방법을 통하여 압축된 혼합물을 건조하여 재단하는 제 7단계; 를 포함하여 제조되는 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법에 관한 것이다.

여기서, 상기 제1단계는 해섬된 식물성 섬유를 대신하여, 여타의 방법으로 제조된 식물성 섬유나 천연 면섬유를 사용할 수 있다.

상기 제2단계는 일라이트, 맥반석, 자수정, 옥, 석분, 숫 등의 인체에 유용한 물질을 1종류 이상 점토와 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 제5단계는 상기 제4단계의 방법으로 성형된 점토물 위에 상기 제2단계의 혼합비율을 사용하여, 섬유를 뿌리고, 그 위에 다시 점토물을 뿌리는 단계를 반복하여 제작하고자 하는 두께를 쌓고, 쇠흙손 이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 혼합물을 평평하게 성형하는 방법을 사용할 수 있다.

상기 제5단계의 방법을 통하여 평평하게 성형된 혼합물 위에, 다시 식물성 섬유로 제조한 망사를 깔고, 그 위에 점토물을 깔아, 쇠흙손 이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 혼합물을 평평하게 성형하여 양쪽 면이 모두 망사로 처리된 보드를 제작할 수 있다.

상기 제 5단계는, 상기 제4단계의 방법으로 성형된 점토물 위에 상기 제 2단계의 혼합비율을 사용하여, 섬유를 대신 하여 식물성 섬유 망사를 깔고, 다시 점토물을 까는 것을 반복적으로 하여, 제작할 두께의 층을 쌓는 방법으로 섬유를 사용하지 않고 망사로만 이루어진 점토 보드를 제작할 수 있다.

상기 식물성 섬유 망사를 대신 하여 식물성 섬유로 제조한 부직포를 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 식물성 섬유 점토 보드의 제조방법에 의하면 망사나 부직포를 이용하여 표면을 매끄럽고 단단하게 제작할 수 있어, 페인트 시공이나 벽지 도배를 보드 표면에 직접 할 수 있게 하였고, 섬유와 점토의 혼합비율 1 : 0.2∼5에서 1 : 0.1∼20으로 혼합비율의 사용할 수 있는 범위를 종전 보다 넓힐 수 있게 되었으며, 일라이트, 맥반석, 자수정, 옥, 송이, 숫 등의 인체에 유용한 물질을 첨가하여 종전보다 다양한 질의 보드를 제조할 수 있게 되었다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제작방법

1. 해섬기로 해섬한 섬유와 점토가 1 : 0.1∼20의 부피％비로, 물은 상기 혼합물과 물을 포함한 전체 부피대비 20∼50 부피％로 하여 혼합한다.

2. 망사나 부직포를 보드의 표면에 부착하기 위하여 점토와 물을 1 : 0.2∼0.6의 부피％비로 혼합한다.

3. 상기 2.의 부피％비로 혼합된 점토물을, 보드 건조용 밑판 위에 밑 중간판을 깔고, 그 위에 0.1∼0.5mm의 두께로 뿌리고, 그 위에 망사나 부직포를 깔아, 쇠흙손이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 망사나 부직포를 점토물에 평평하게 붙인 뒤, 그 위에 상기 나.의 부피비로 혼합된 점토물을 0.1∼0.5mm의 두께로 뿌리고, 쇠흙손이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 점토물을 평평하게 한다.

4. 상기 3.의 방법으로 평평하게 된 점토물 위에, 상기 가.의 혼합비율로 혼합된 혼합물을 사용하여 제작하고자 하는 두께를 쌓고, 쇠흙손이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 혼합물을 평평하게 성형한다.

5. 모든 성형이 끝난 점토물 위에 종이를 덮고, 건조용 윗 중간판을 덮어 압력기에 넣고 압력을 가한다.

6. 압력기에서 압축된 혼합물을 꺼내어 윗 중간판을 들어내고 건조용 윗 판을 덮어, 오메가형(Ω)의 핀(Pin)을 사용하여 건조용 판재 밑판과 윗판이 함께 물리도록 사방 테두리 6∼50곳을 고정한 뒤 20∼100℃의 상온에서 건조한다.

7. 건조된 혼합물의 윗판, 밑판, 밑 중간판을 때어내고 재단하여 식물성 섬유를 이용한 점토 보드를 완성한다.

발명의 실시를 위한 형태

1. 해섬기 제작방법

본 발명에 따른 해섬기는 초본식물(단엽식물, 쌍떡잎식물), 나무(대패 밥 형태로 얇게 켠 상태), 나무의 속껍질, 나무 잎, 해초 등의 다양한 식물성 섬유소를 해섬 하기 위하여, 일반 믹서기의 기능을 응용한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 해섬기는, 먼저, 회전축의 축선에 대해 경사지게 배치되는 판 형상(평면)의 날개의 타격부위(단면)를 반원형의 단면형상으로 형성하고, 날개의 두께(타격 시 가장 두꺼운 부위)를 0.01∼5cm, 총 길이(회전축을 중심으로 상호 대향 배치되는 날개 한 쌍의 길이)를 5∼200cm, 폭을 0.5∼20cm로 하며, 물 속에서 회전 시 물의 저항을 최소한으로 하며 식물성 섬유소를 타격할 수 있도록 회전축을 향할수록 단면적이 작아지는 형상(식물성 섬유소를 타격할 부위를 야구 방망이의 모양과 기능)으로 제작한다.

또한, 상기 복수의 회전날개의 끝[회전축을 중심으로 회전날개의 한쪽길이 중 바깥쪽 길이로 2분의1∼10분의1의 길이에 해당하는 끝부분]부분 표면에, 다이아몬드(Diamond), CBN 등의 지립(砥粒) 등을 단층 또는 다층으로 성기게 코팅한 후 가공하여 지립을 표면에 돌출 시키거나 강도가 강한 원통형의 끝이 둥근 철 등을 성기게 돌출되게 부착 하여 제작하면, 보다 효과적으로 섬유를 해섬할 수 있다.

다음, 상기 사양에 의거 제작된 날개를 회전축에 부착한다.

그리고, 상기와 같이 복수의 날개가 부착된 보스가 결합되는 회전축을, 회전 시 물이 밑으로 새지 않고 회전할 수 있도록 일반 믹서기와 동일한 기능을 부합하여 제작한다.

동시에, 상기와 같이 제작한 회전축을 부착하여 교반할 수 있는 교반용기를 제작한다.

이 때, 교반용기는 일측이 개구된 통형상으로 제작한다.

교반용기의 제작이 완료되면, 교반용기의 바닥에 회전축이 장착될 구멍을 천공한 후 회전축을 교반용기에 장착한다.

교반용기에 장착된 회전축에 복수의 날개가 부착된 보스를 결합한다.

그리고, 회전축과 모터를 연결함으로써, 본 발명에 따른 해섬기의 제작이 완료된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해섬기는 전술한 일 실시예와는 달리, 한 쌍의 날개가 회전축의 축선에 대해 수직하게 배치되어 있다.

여기서, 날개의 수량은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

기타 구성들은 전술한 일 실시예의 해섬기와 동일한 구성을 가지므로, 이하에서는 그 설명을 생략한다.

한편, 해섬기의 해섬 용량을 증대시키는 경우, 크고 넓은 교반용기에 복수의 회전축을 상호 간섭이 발생하지 않도록 설치하고, 바람직하게는 각 회전축에 장착되는 날개가 서로 충돌하지 않게 각각 1∼20cm씩 떨어지도록 복수의 회전축을 교반용기에 설치하고, 상기 사양에 따라 제작된 복수의 날개가 부착된 각 보스를 각 회전축에 결합함으로써, 대량으로 해섬할 수 있는 해섬기를 제조할 수 있게 된다.

2. 식물성 섬유의 제조방법

모든 식물의 종류가 본 발명의 방법에 의해 섬유로 해섬 될 수 있으나, 볏짚, 목초, 잔디처럼 잎이 길고, 양이 많은 풀이 해섬 하여 섬유로 사용하기에 바람직하다.

가. 성장이 완료된 식물성 섬유소를 수득한다.

나. 상기 가.의 방법으로 수득한 섬유소를(1∼10cm)로 절단한다.

이때, 수득 된 섬유소가 줄기와 잎이 섞여 있는 경우, 굵기가 일정한 섬유로 제조하기 위하여 섬유소의 줄기를 제거하고, 긴 잎만을 분리하여 사용할 길이(1∼10Cm)로 절단하며, 수득 된 채로 절단한 섬유소를 해섬기에 넣고 수초 간 해섬 하여 잎과 줄기를 서로 분리하고, 분리된 채 혼합되어 있는 잎과 줄기를 탈수 또는 건조하여, 선풍기 바람의 힘으로 날려 잎과 줄기의 중량(g)의 차이로 날라 가는 거리가 다른 것을 통하여 서로 분리한다.

다. 상기 나.의 방법으로 분리된 섬유소를 물속에 침지 시켜 불리거나, 온도를 조절하면서 섬유소 속에 함유된 각종 영양분이나 미생물들에 의해 자연 발효시키거나, 발효제 또는 배양한 미생물을 첨부하여 따뜻한 물속에서 효과적으로 발효시킨다. 잘 발효된 섬유소는 해섬 시 섬유가 잘 끊어지지 않고 종전보다 굵기가 가늘게 해섬 되는 장점이 있다.

또한, 해섬할 섬유소의 길이가 길어질수록 해섬 후 끊어지는 섬유의 양이 많이 발생 되므로, 되도록 짧은 길이(1∼6cm)의 섬유소를 해섬 하여 사용하는 것이 끊어지는 섬유의 양을 줄여서 해섬할 수 있는 효과적인 방법이다.

라. 상기 다.의 방법으로 불리거나 발효된 섬유소를, 섬유소와 물을 전체 부피대비 1∼50 부피％의 풀과 50∼99 부피％의 물로 혼합한다. 물을 충분히 많은 양을 혼합해야, 해섬기에서의 회전을 원활히 할 수 있도록 하기 위함이다.

이때, 섬유소의 부피측정은 부피를 측정할 수 있는 계량 용기에 섬유소를 넣고, 성인 남성이 압력을 가하여 측정한 외부 부피를 기준으로 한 것이다.

마. 상기 방법으로 제작한 해섬기에 상기 라.의 방법으로 혼합한 섬유소와 물의 혼합물을 넣은 후, 1∼100분간 교반시켜 해섬 한다. 상기 해섬기의 작동시간은 회전날개의 두께, 섬유소의 종류, 섬유소의 길이, 섬유소의 발효 상태에 따라 달라질 수 있다.

바. 상기 마.의 방법을 통해 해섬 된 식물성 섬유를 물속에 넣고 잘 저어 물과 섬유, 목질 등이 골고루 일정한 농도로 혼합되게 하여, 머리빗 모양으로 크게 제작한 분리용구나 체 등을 사용하여 분쇄된 목질과 섬유를 분리하고, 다시 섬유를 각각의 길이별로 분리하여 섬유를 제조한다.

이때, 상기 바.의 방법으로 수세 하여 분리한 섬유를 발효제 또는 미생물을 첨부하여 따뜻한 물속에서 다시 발효시켜, 잘 발효된 섬유를 상기 라.의 비율로 다시 물과 혼합하고, 상기 마.의 방법으로 다시 해섬 하여, 상기 바.의 방법으로 분쇄된 목질과 섬유를 분리하며, 섬유를 길이별로 분리하는 해섬방법을 1회 또는 수회 반복하면 종전보다 더욱 굵기가 가는 섬유를 제조할 수 있으며, 목질이나 외피가 단단한 풀(초본식물)도 상기 방법을 통하여 종전보다 더욱 굵기가 가는 섬유로 제조할 수 있다.

3. 섬유 분리용구를 사용하여 섬유와 목질을 분리하는 방법

가. 섬유 분리용구 제작방법

여러 개의 둥근 막대(젓가락 모양)를 횡으로 손잡이에 부착하여 머리빗 모양으로 제작하며, 막대와 막대 사이의 거리를 크게 하면 길이가 긴 섬유를 분리하여 채취하는데 유리하고, 막대와 막대 사이의 거리를 작게 하면 길이가 짧은 섬유를 분리하여 채취하는데 유리하므로, 섬유의 길이와 양에 따라 막대사이의 거리를 알맞게 조정하여 사용하며, 막대의 길이와 두께도 분리할 섬유의 길이와 양에 따라 필요한 크기로 제작하여 사용한다. 이때, 막대와 막대사이의 거리는 분류할 섬유의 길이보다 크게 하여 사용하는 것이 편리하다.

나. 섬유와 목질을 분리하는 방법

1). 해섬된 섬유를 물속에 넣어 잘 저어 물과 섬유, 목질 등이 골고루 일정한 농도로 혼합되게 한다.

2). 상기 제작된 섬유 분리용구 중 막대의 사이의 거리가 가장 크게 제작한 용구를 사용하여 물속의 섬유를 채취 한다.

3). 상기 2).의 분리용구 보다 막대의 사이의 거리가 작은 용구를 사용하여 물속의 섬유를 채취 하며, 점차 막대의 사이의 거리가 작은 용구를 사용하여 길이가 짧은 섬유까지 채취한다.

4). 물속에 남아 있는 목질이나 길이가 너무 짧은 섬유를 고운체 등을 사용하여 건져낸다.

5). 채취한 섬유를 각각 다시 물속에 넣어 상기 1). 2). 3). 4).의 방법을 사용하여 여러 회 반복하면 목질은 완전히 분리 되고, 각각 길이가 거의 일정한 섬유끼리 분리할 수 있다.

4. 식물성 섬유를 방적하여 망사로 방직하는 방법

가. 식물성 섬유의 방적

식물성 섬유를 두께 10∼100번수의 실로 방적한다. 사의 굵기는 1파운드(453.6g)의 길이가 840야드인 경우 이것을 1번수라 하고, 그 길이가 2배인 것을 2번수, 따라서 길이가 8,400야드이면 10번수, 84,000야드이면 100번수로, 번수가 높아질수록 실은 가늘고 길게 되므로, 10∼100번수로 방적하여 사용한다.(일반적으로 사의 굵기는 40번수가 머리카락 굵기 정도이다.)

나. 식물성 섬유의 방직

상기 방적한 실(10∼100번수)을 망사로 방직 시, 올과 올 사이의 넓이는 0.5∼10㎟가 보드로 제작하여 사용할 수 있는 넓이이며, 실의 굵기가 100번수일 경우, 망사의 올과 올 사이 넓이를 0.5㎟로 하여 방직하고, 실이 굵기가 점차 굵어질수록 올과 올 사이의 넓이도 점차 넓게 하여, 10번수의 실은 올과 올 사이 넓이 10㎟까지 하여 망사로 방직한다.

5. 식물성 섬유를 이용한 부직포 제조방법

여기서, 부직포라 함은 면섬유나 식물성 섬유를 사용하여 제작한 것으로서 섬유의 올과 올 사이 넓이를 0.5∼10㎟로 하여 그물망처럼 성기게 제작한 것을 말한다.

가. 상기 2.의 방법을 통하여 해섬된 식물성 섬유를 물속에 넣고 1-5 시간 삶거나, 물속에 넣고 알칼리성 용액을 첨부하여 1∼60분 동안 삶아 증해 하는 방법으로 섬유 속에 남아있는 잔여 리그닌이나 영양소를 제거 한다.

나. 상기 리그닌, 영양소 등의 이물이 제거된 섬유를 물에 넣어 수세하며 분리용구나 체 등을 사용하여 섬유를 분리한다.

다. 상기 나.의 방법에 의해 분리된 섬유를 물속에 넣고 잘 저어 섬유와 물이 일정한 농도로 잘 혼합되게 한다.

여기서, 상기 다.는 상기 나.의 분리된 섬유를 대신하여 여타의 방법으로 제조된 섬유나 천연 면섬유를 사용할 수도 있다.

또한, 점제[팜(PAM. Polyacrylamide), 페오(PEO. Polyethylene Oxide, 해초풀, 황촉규(닥풀의 뿌리 즙) 등등]와 함께 혼합하여 사용할 수도 있다.

라. 상기 다.의 방법에 의해 일정한 농도로 잘 혼합된 섬유와 물의 혼합물을 체(원통형 또는 사각통형으로 하방이 망사나 발로 이루어지고, 상방이 개구된 통 형상으로 이루어진 도구)를 사용하여, 섬유의 올과 올 사이 넓이를 0.5∼10㎟로 그물처럼 성기게 섬유를 뜬다.

마. 상기 라.의 체로 그물처럼 성기게 뜬 섬유를 압축, 건조하여 부직포를 완성한다.

6. 점토보드 건조 시 비틀림 방지용 판재 제작방법 및 사용방법과 성형용 판재의 제작 및 사용방법

가. 비틀림 방지용 판재 제작방법

(1) 점토보드 혼합물 위를 철망으로 고정하여 건조하는 비틀림 방지용 판재의 제작방법 (가) 판재의 재질 및 종류

판재의 재질 은 바닥이 평평하고 매끄러운 재질로, 철판이나 알류미늄판 등을 사용하고, 윗판. 윗 중간판, 밑 중간판, 밑판 등으로 한조를 이루고, 판재의 고정 핀은 탄력 있는 철사를 사용하여 제작한다.

1) 윗판 : 압축된 점토보드 혼합물의 위를 그물형태의 철망으로 덮고, 핀으로 밑판과 함께 고정하여 건조 시 보드의 비틀어짐을 방지한다.

2) 윗 중간판 : 점토보드 혼합물을 압축한 뒤 압축기와 혼합물을 분리시키는 역할을 한다. 3) 밑 중간판 : 점토보드의 표면을 매끄럽게 하며, 건조 후 보드와 밑판, 보드와 밑 중간판을 서로 분리시키는 역할을 한다.

4) 밑판 : 압축된 점토보드 혼합물을 성형, 압축, 건조 시 평면을 유지시킨다. 5) 핀 : 탄력이 있는 철사를 오메가[Ω]모양의 핀(Pin)을 제작하여 점토보드를 건조 시, 건조용 판재의 가장자리를 윗판과 밑판이 함께 물리게 하여 고정 시킬 때 사용한다.

(나) 판재의 크기 및 제작방법

1) 모든 판재 표면의 크기는 같고, 제작하고자 하는 보드의 크기보다 사방의 폭이 각각 1∼10cm 커야한다.[예 : 풀(초본식물)섬유 점토보드의 크기 90cm× 180cm로 제작 시 건조용 판재의 크기는 92cm× 182cm∼110cm× 200cm 로 한다]

2) 판재의 두께는 윗판과 밑판이 각각 0.5∼ 2cm이고, 윗 중간판과 밑 중간판은 각각 0.2∼1mm두께로 제작한다.

3) 윗판은 제작하고자 하는 보드의 크기를 중앙에서 잘라내고 남은 사방 폭 1∼10cm의 둘레부분 밑으로 철망을 부착하여 사용하며, 철망은 그물 모양으로, 빈 공간의 넓이는 0.5∼5㎠를 사용하는 것이 좋으며, 빈 공간과 그물을 이루는 철의 넓이가 서로 같거나, 빈 공간의 넓이를 더 넓게 제작하여 사용하는 것이 바람직하다.

4) 윗 중간판, 밑 중간판, 밑판은 판재는 절단하지 않고 그대로 사용한다.

5) 핀은 5∼50mm두께, 10∼100cm길이로, 탄력이 강한 철사를 오메가[Ω]모양의 핀(Pin)으로 제작하여 사용한다.

(2) 점토보드 혼합물의 테두리를 판재로 고정하여 건조하는 비틀림 방지용 판재의 제작방법 (가) 판재의 재질 및 종류

판재의 재질 은 바닥이 평평하고 매끄러운 재질로, 철판이나 알루미늄판 등을 사용하고, 윗판. 윗 중간판, 밑 중간판, 밑판 등으로 한조를 이루고, 판재의 고정 핀은 탄력 있는 철사를 사용하여 제작한다.

1) 윗판 : 압축된 점토보드 혼합물 테두리를 폭 1∼10cm의 크기로 물려서 덮고, 핀으로 고정하여 건조 시 보드의 비틀어짐을 방지한다.

2) 윗 중간판 : 점토보드 혼합물을 압축한 뒤 압축기와 혼합물을 분리시키는 역할을 한다. 3) 밑 중간판 : 점토보드 혼합물의 표면을 매끄럽게 하며, 건조 후 보드와 밑판, 보드와 밑 중간판을 분리시키는 역할을 한다.

4) 밑판 : 점토보드 혼합물을 성형, 압축, 건조 시 평면을 유지시킨다. 5) 핀 : 탄력이 있는 철사를 오메가[Ω]모양의 핀(Pin)으로 제작하여 점토보드 건조 시, 건조용 판재의 가장자리를 윗판과 밑판이 함께 물리게 하여 고정 시킬 때 사용한다.

(나) 판재의 크기 및 제작방법

1) 모든 판재의 크기는 같고, 제작하고자 하는 점토보드의 크기보다 사방의 폭이 각각 5∼20cm 커야한다.[예 : 점토보드의 크기 90cm× 180cm로 제작 시, 건조용 판재의 크기는 100cm× 190cm∼130cm× 230cm로 한다]

2) 건조용 판재의 두께는 윗판과 밑판이 각각 0.5∼5cm이고, 윗 중간판과 밑 중간판은 각각 0.2∼1mm두께로 제작한다.

3) 윗판은 제작하고자 하는 점토보드의 크기를 중앙에서 잘라내고 남은 사방 폭 5∼20cm의 둘레부분을 사용 한다.

4) 윗 중간판, 밑 중간판, 밑판은 판재 그대로 사용한다.

5) 핀은 5∼50mm두께, 10∼50cm길이의 탄력이 강한 철사를 오메가[Ω]모양의 핀(Pin)으로 제작하여 사용한다.

나. 풀(초본식물)섬유 점토보드 건조 시 비틀림 방지용 판재 사용방법

(1). 밑판위에 밑 중간판을 깐다.

(2). 밑 중간판 위에 풀[초본식물]섬유, 점토, 물을 혼합한 혼합물을 깐다.

(가). 혼합물 위를 철망으로 고정하여 건조하는 비틀림방지 판재를 사용할 경우는, 제작하고자 하는 보드의 크기로 혼합물을 깐다.

(나). 혼합물의 테두리를 판재로 고정하여 건조하는 비틀림방지 판재를 사용할 경우는, 제작하고자 하는 보드의 크기보다 사면이 각각 1∼10cm정도 더 넓게 하여 혼합물을 깐다

(3). 혼합물 위에 종이[압력 후 윗 중간판과 보드의 분리수단]를 깔고, 윗 중간판을 깐다.

(4). 밑판, 밑 중간판, 혼합물, 종이, 윗 중간판 차례로 쌓은 혼합물을 압력기에 넣고, 혼합물속의 물의 양이 20∼30％ 남을 때까지 기계적인 압력을 가한다.

(5). 압력을 가한 혼합물 위에 건조용 윗 중간판을 떼어낸다.

(6). 건조용 윗 중간판을 제거한 후 종이 위에 다시 건조용 윗판을 건조용 밑판 테두리에 맞추어 깔고, 10∼50개의 오메가[Ω]모양의 핀(Pin)으로, 건조용 판재의 가장자리를 윗판과 밑판이 함께 물리게 하여 고정시킨 후, 판재가 수평을 유지하도록 하여 20∼100℃의 온도에서 보드를 건조한다.

7. 식물성 섬유와 점토, 물의 혼합비율과 용도

가. 식물성 섬유와 점토의 혼합 비율은 부피(L) 비율로 1 : 0.1∼20으로 혼합되는바, 구체적으로 (1)1:0.1부터 (2)1:0.2 (3)1:0.3 (4)1:0.4 (5)1:0.5 (6)1:0.6 (7)1:0.7 (8)1:0.8 (9)1:0.9 (10)1:1 (11)1:2 (12)1:3 (13)1:4 (14)1:5 (15)1:6 (16)1:7 (17)1:8 (18)1:9 (19)1:10 (20)1:11 (21)1:12 (22)1:13 (23)1:14 (24)1:15 (25)1:16 (26)1:17 (27)1:18 (28)1:19 (29)1:20 까지가 식물성 망사를 이용한 건축 내장용 보온, 단열, 차음, 방화용 풀섬유 점토보드로 제작하여 사용이 가능한 휨강도를 갖는다.

이때, 상기 섬유와 점토의 부피측정은 부피를 측정할 수 있는 계량 용기에, 상기 식물성 섬유와 점토를 각각 넣은 후, 성인 남자의 힘으로 압력을 가하여 측정한 외부의 부피를 기준으로 한 것이다.

나. 상기 혼합비율 중, (1)1:0.1∼(5)1:0.5의 혼합비율에는 섬유가 많이 포함되어 있으므로 성형, 판상, 건조 후 휨강도는 떨어지더라도 무게가 가벼워 건축 내장용 보온, 단열, 차음용 보드로 제작하여 사용할 수 있다. 특히, 섬유가 가장 많이 들어간 (1) 1:0.1 혼합비율의 경우 풀 섬유 속에 점토물이 스며들어 방염 처리된 효과를 가지므로 화재 시 잘 타지 않는다.

다. 상기 혼합비율 중, (6)1:0.6∼(14)1:5의 경우 보온, 단열, 차음, 난연 겸용보드를 제작할 수 있는 비율이고, 성형, 판상, 건조 후 휨강도는 다른 혼합비율에 비하여 가장 우수하다.

라. 상기 혼합비율 중, (15)1:6∼(29)1:20의 혼합비율에는 풀 섬유보다 점토가 많이 포함되어 있으므로 무게는 점차 무거워진다. 따라서, 방화 전용 점토 보드로 제작하여 사용할 수 있으며, 화재 시 초기 방화 연소 지연에 충분한 효과가 있다.

이때, 섬유를 사용하지 않고, 망사나 부직포만을 사용하여 보드를 제작할 경우에도 상기 섬유, 점토, 물의 혼합비율을 사용한다.

8. 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제작방법

가. 상기 1. 방법으로 해섬기로 해섬한 섬유와 점토가 1 : 0.1∼20의 부피％비로, 물은 상기 혼합물과 물을 포함한 전체 부피대비 20∼50 부피％로 하여 혼합한다.

이때, 섬유, 점토, 물을 혼합한 혼합물을 제조 시는 잎과 줄기를 한번에 발효하여 해섬 한 섬유를 사용할 수도 있고, 1∼10cm길이의 섬유를 혼합하여 사용할 수도 있다.

또한, 해섬 된 풀 섬유를 대신하여 여타의 방법으로 제조된 식물성 섬유나 천연 면섬유를 사용할 수도 있다.

여기서, 상기 가.의 점토에, 일라이트, 맥반석, 자수정, 옥, 송이, 숫 등의 인체에 유용한 물질 등을 분쇄하여 1종류 이상 점토와 혼합하여 사용할 수도 있다.

나. 상기 4.의 방법으로 제작한 망사나 상기 5.의 방법으로 제작한 부직포를 보드의 표면에 부착하기 위하여 점토와 물을 1 : 0.2∼0.6의 부피％비로 혼합한다.

다. 상기 나.의 부피％비로 혼합된 점토물을, 보드 건조용 밑판 위에 밑 중간판을 깔고, 그 위에 0.1∼0.5mm의 두께로 뿌리고, 그 위에 망사나 부직포를 깔아, 쇠흙손이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 망사나 부직포를 점토물에 평평하게 붙인 뒤, 그 위에 상기 나.의 부피비로 혼합된 점토물을 0.1∼0.5mm의 두께로 뿌리고, 쇠흙손이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 점토물을 평평하게 한다. (면을 평평하게 펴주는 것이 점토보드의 표면을 매끈하게 하는데 중요한 역할을 한다)

라. 상기 다.의 방법으로 평평하게 된 점토물 위에, 상기 가.의 혼합비율로 혼합된 혼합물을 사용하여 제작하고자 하는 두께를 쌓고, 쇠흙손이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 혼합물을 평평하게 성형한다.

이때, 상기 다.의 성형된 점토물 위에, 상기 가.의 혼합비율을 사용하여, 섬유를 뿌리고, 그 위에 다시 점토물을 뿌리는 단계를 반복하여 제작하고자 하는 두께를 쌓고, 쇠흙손 이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 혼합물을 평평하게 성형하는 방법을 사용할 수도 있다.

여기서, 상기 라.의 방법으로 성형된 혼합물 위에, 망사나 부직포를 깔고, 그 위에, 점토물을 0.1∼0.5mm두께로 깔아, 쇠흙손 이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 점토물을 평평하게 하면 보드의 양쪽 면이 모두 망사나 부직포로 처리된 보드로 제작할 수도 있으며, 상기 다.의 방법으로 깔아진 점토물 위에, 망사나 부직포를 깔고, 다시 상기 나.의 혼합비율로 혼합한 점토물을 까는 것을 반복적으로 하여 제작할 두께의 층을 쌓아, 섬유를 사용하지 않고 망사나 부직포로만 이루어진 망사 점토보드를 제작할 수도 있다.

마. 모든 성형이 끝난 점토물 위에 종이를 덮고, 건조용 윗 중간판을 덮어 압력기에 넣고 압력을 가한다. 압력의 크기는 압력을 가한 뒤 혼합물에 남은 물의 양이, 점토를 많이 사용할 때는 20％, 섬유 많이 사용할 때는 30％로 남겨지는 것이 바람직하다. 혼합되는 물의 양을 10∼20％정도 더 많이 혼합하면 혼합과 성형을 쉽게 할 수 있고, 기계적인 압력을 가할 시, 압력을 통하여 다시 10∼20％의 물을 빼어 필요한 부피로 맞출 수도 있으며, 성형, 압착 후에 보드에 남은 물의 양이 전체 부피대비 20∼30부피％인 것이 좋다.

바. 압력기에서 압축된 혼합물을 꺼내어 윗 중간판을 들어내고 건조용 윗 판을 덮어, 오메가형(Ω)의 핀(Pin)을 사용하여 건조용 판재 밑판과 윗판이 함께 물리도록 사방 테두리 6∼50곳을 고정한 뒤 20∼100℃의 상온에서 건조한다.

사. 건조된 혼합물의 윗판, 밑판, 밑 중간판을 때어내고 재단하여 식물성 섬유를 이용한 점토 보드를 완성한다.

아. 상기 점토 보드의 크기는 가로 90∼120cm, 세로 180∼240cm, 두께 0.1cm∼20cm의 크기로 제작하여 사용이 가능하며, 필요에 따라 점토 보드의 크기를 더 크거나 작게 제작할 수도 있다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의해 제조된 식물성 섬유를 이용한 점토 보드는 석고보드, 석면, 암면, 유리섬유, 스티로폼 등을 대체하여 사용할 수 있으며 폐기 시 100％ 자연 환원이 가능한 천연 보드로서, 열전도율이 낮아 여름과 겨울에 외부의 덥고 찬 공기를 차단, 열효율을 높여 주므로 실내온도 조절이 용이하며, 보온, 단열, 차음, 방화 효과가 뛰어나다. 한편, 온도나 습도변화에 따라 신축변형이 거의 없어 시공 후 뒤틀림이나 이음새 틈이 벌어지지 않으며, 못, 나사, 타카(TACKER)못, 접착제 등으로 부착이 용이하다.

Claims (8)

1. 식물성 섬유소를 해섬기를 사용하여 1∼10Cm길이의 섬유로 제조하는 제1단계;
   상기 제1단계의 방법으로 제조된 식물성 섬유를 점토와 1 : 0.1∼20 부피％비로, 물은 상기 혼합물과 물을 포함한 전체 부피대비 20∼50 부피％비로 혼합하는 제 2단계;
   상기 제2단계와는 별도로, 보드의 표면에 망사를 사용하여 점토를 부착하기 위하여, 점토와 물을 1 : 0.2∼0.6의 부피％비로 혼합하는 제 3단계;
   상기 제 3단계의 방법으로 혼합된 점토물을, 성형용(건조용) 판재 위에 0.1∼0.5mm의 두께로 깔고, 그 위에 식물성 섬유로 제조한 망사를 깔아, 쇠흙손이나 원통형 굴림 대 등을 사용하여 망사를 점토물에 평평하게 붙이고, 다시 그 위에 상기 제 3단계의 부피％비로 혼합된 점토물을 0.1∼0.5mm의 두께로 깔아, 쇠흙손이나 원통형 굴림 대 등을 사용하여 점토물을 평평하게 성형하는 제 4단계;
   상기 제 4단계의 방법으로 평평하게 성형된 점토물 위에, 상기 제 2단계의 방법으로 혼합한 혼합물을, 제작하고자 하는 두께로 쌓고, 쇠흙손 이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 혼합물을 평평하게 성형하는 제 5단계;
   상기 제 5단계의 방법으로 성형된 혼합물 위에 종이를 덮고, 기계적인 압력을 가하는 제 6단계; 및
   상기 제 6단계의 방법을 통하여 압축된 혼합물을 건조하여 재단하는 제 7단계; 를 포함하여 제조되는 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법.
2. 제1항에 있어서
   상기 제1단계는 해섬기로 해섬된 식물성 섬유를 대신하여, 여타의 방법으로 제조된 식물성 섬유나 천연 면섬유를 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법.
3. 제1항에 있어서
   상기 제2단계는 일라이트, 맥반석, 자수정, 옥, 석분, 숫 등의 인체에 유용한 물질을 1종류 이상 점토와 혼합하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법.
4. 제1항에 있어서
   상기 제5단계는 상기 제4단계의 방법으로 성형된 점토물 위에 상기 제2단계의 혼합비율을 사용하여, 섬유를 뿌리고, 그 위에 다시 점토물을 뿌리는 단계를 반복하여 제작하고자 하는 두께의 층을 쌓고, 쇠흙손 이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 혼합물을 평평하게 성형하는 방법을 특징으로 하는 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제5단계를 방법을 통하여 평평하게 성형된 혼합물 위에, 다시 식물성 섬유로 제조한 망사를 깔고, 그 위에 점토물을 깔아, 쇠흙손 이나 원통형 굴림대 등을 사용하여 혼합물을 평평하게 성형하여 양쪽 면이 모두 망사로 처리된 것을 특징으로 하는 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제 5단계는, 상기 제4단계의 방법으로 성형된 점토물 위에 상기 제 2단계의 혼합비율을 사용하여, 섬유를 대신하여 망사를 깔고, 다시 점토물을 까는 것을 반복적으로 하여 제작할 두께의 층을 쌓아, 섬유를 사용하지 않고 망사로만 이루어진 점토 보드를 제작할 수 있는 것을 특징으로 하는 식물성 섬유를 이용한 점토 보드의 제조방법.
7. 제1항 내지 제6항은 식물성 섬유 망사를 대신하여, 식물성 섬유로 제조한 부직포를 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 식물성 섬유 점토보드의 제조방법.
8. 제1항 내지 제7항의 방법 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 식물성 섬유를 이용한 점토보드.