KR20110047646A

KR20110047646A - 코튼스프레이 컬러 조성물 및 그 제조방법 및 그것을 이용한 건축재

Info

Publication number: KR20110047646A
Application number: KR1020090104358A
Authority: KR
Inventors: 임창하
Original assignee: 임창하
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2011-05-09
Also published as: KR101140797B1

Abstract

본 발명은 친환경 소재인 목화 원재료 또는 목화섬유의 가공 공정에서 발생하는 매우 짧은 목화 단섬유를 주재료로 여기에 자연색상의 연출이 가능하고 인체에 무해한 친환경적인 컬러 흙분말을 첨가함으로써, 건축 스프레이재 및 건축재로 사용시 쾌적한 실내환경 조성과 아울러 자연컬러의 연출에 의해 디자인적 미감을 극대화할 수 있도록 한 코튼스프레이 컬러조성물 및 그 제조방법 및 그것을 이용한 건축재에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 길이 3mm 이내의 목화 단섬유 100 중량부와; 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙으로 이루어진 2000~5000mesh의 초미세입자 컬러 흙분말의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 컬러 흙분말 5 내지 20 중량부와; 분산제 0.5 내지 5 중량부와; 증점제 5 내지 20 중량부와; 유기계난연제 10 내지 20 중량부와; 무기계난연제 5 내지 15 중량부와; 항균 및 곰팡이방지제 0.5 내지 3 중량부와; 점도조절 용수 300 내지 600 중량부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

컬러, 조성물, 코튼스프레이, 친환경, 자연색상

Description

코튼스프레이 컬러 조성물 및 그 제조방법 및 그것을 이용한 건축재{COMPOSITION OF FUNCTIONAL COLLAR COTTON SPRAY ITS MANUFACTURING METHOD AND BUILDING MATERIAL USING IT}

일반적으로 건축용 내부마감재로는 자연석골재 및 합성수지 에멀젼(emulsion)을 혼합한 석재뿜칠재와, 아크릴 및 에폭시 등의 유기계뿜칠재와, 암면 및 유리솜 등으로 이루어진 무기뿜칠재가 있으나 이러한 뿜칠재들은 마감재로의 아름다운 색도 유도, 조밀한 형상, 인테리어 효과 등을 연출하기에 부족함이 있고, 인체에 유해한 화합물로서 재생이 불가능하며, 소각 및 매립시 환경오염의 원인이 되기 때문에 최근에 와서는 그 사용을 자제하고 있으며 자연친화적인 제품으로 대체하고 있는 실정이다.

국내에서 제작, 판매, 시공되는 다양한 컬러로 착색된 건축 스프레이재 및 건축재의 컬러 성분은 거의 대다수가 국산 인공안료로 착색하거나 혹은 비싼 외국산 수입안료(바이엘 등)를 사용하여 표면을 원하는 색깔로 착색하고 있다.

그러나 이러한 인공색소들은 인공색소의 독성이 실내로 배출되어 새집증후군(-症候群, Sick house syndrome)을 일으키게 되는바, 이러한 오염물질이 건물 밖으로 배출되지 못하고 실내에 축적되면 두통, 눈·코·목의 자극, 기침, 가려움증, 현기증, 피로감, 집중력 저하 등의 인체에 증상이 생길 수 있고 이러한 환경에 인체가 오랜 기간 노출이 되면 호흡기질환, 심장병, 암 등의 질병이 나타날 수도 있으며 뿐만 아니라 태양광선의 자외선에 노출되어 세월이 흐를수록 제품의 표면색인 인공색소가 서서히 탈색되어 제품 초기 인공색소와 확연히 비교될 정도로 색상이 바래지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 친환경 소재인 목화 원재료 또는 목화섬유의 가공 공정에서 발생하는 매우 짧은 목화 단섬유를 주재료로 여기에 자연색상의 연출이 가능하고 인체에 무해한 친환경적인 컬러 흙분말을 첨가함으로써, 건축 스프레이재 및 건축재로 사용시 쾌적한 실내환경 조성과 아울러 자연컬러의 연출에 의해 디자인적 미감을 극대화할 수 있도록 한 코튼스프레이 컬러조성물 및 그 제조방법 및 그것을 이용한 건축재를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 길이 3mm 이내의 목화 단섬유 100 중량부와; 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙으로 이루어진 2000~5000mesh의 초미세입자 컬러 흙분말의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 컬러 흙분말 5 내지 20 중량부와; 분산제 0.5 내지 5 중량부와; 증점제 5 내지 20 중량부와; 유기계난연제 10 내지 20 중량부와; 무기계난연제 5 내지 15 중량부와; 항균 및 곰팡이방지제 0.5 내지 3 중량부와; 점도조절 용수 300 내지 600 중량부;를 포함하여 구성되며, 상기 목화 단섬유의 셀 사이에 미세한 컬러 흙분말 입자가 혼합되도록 하여 컬러 흙분말이 포함된 코튼스프레이 조성물을 벽 또는 천정에 도포하더라도 컬러 흙분말이 수분을 흡수하여 팽창하거나 건조시 수축으로 인한 균열을 방지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 컬러 흙분말은, 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙의 컬러 흙을 채취하는 과정과; 채취한 컬러 흙을 가열건조설비 또는 소성로 중 선택되는 어느 한 장치에 투입하여 500~700℃로 건조하여 컬러 흙분말의 수분함량이 5％ 이내가 되게 하고 살균 및 유해물질을 제거하는 컬러 흙의 건조 및 멸균과정과; 컬러 흙의 건조 및 멸균과정을 거친 컬러 흙을 기류식분쇄기에 투입하여 2000~5000mesh의 초미세입자로 분쇄하는 컬러 흙의 분쇄과정;을 포함하는 컬러 흙의 채취 및 가공과정을 거쳐 투입됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 재스민향오일, 그린티향오일, 레몬향오일, 베이비파우더향오일 및 라벤더향오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 0.5 내지 2 중량부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 무기결합 양생제 5 내지 10 중량부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 맥반석, 일라이트, 숯, 펄라이트, 질석으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 5 내지 10 중량부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 과제의 해결수단 으로 한다.

또한, 주재료로 사용되는 길이 3mm 이내의 짧은 목화 단섬유를 준비하는 제1단계와; 컬러 흙을 채취 및 가공하여 컬러 흙분말을 만드는 제2단계와; 길이 3mm 이내의 목화 단섬유 100 중량부와 목화 단섬유 100 중량부에, 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙으로 이루어진 2000~5000mesh의 초미세입자 컬러 흙분말의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 컬러 흙분말 5 내지 20 중량부를 첨가하여 혼합하는 제3단계와; 목화 단섬유의 분산과 결합을 증진시키기 위하여 분산제 0.5 내지 5 중량부, 증점제 5 내지 20 중량부를 첨가하는 제4단계와; 유기계난연제 10 내지 20 중량부, 무기난연제 5 내지 15 중량부를 첨가하는 제5단계와; 기능첨가제로 항균 및 곰팡이방지제를 0.5 내지 3 중량부를 첨가하는 제6단계와; 제1단계 내지 제6단계의 물질들을 혼합기에 넣은 후에 정제된 용수 300 내지 600 중량부를 투입하여 20 내지 45분간 교반속도를 분당 50 내지 500rpm으로 충분히 반죽한 다음 25 내지 50℃의 온도에서 1 내지 5시간 동안 방치하여 숙성하는 제7단계;를 포함하여 구성되며, 상기 목화 단섬유의 셀 사이에 미세한 컬러 흙분말 입자가 혼합되도록 하여 컬러 흙분말이 포함된 코튼스프레이 조성물을 벽 또는 천정에 도포하더라도 컬러 흙분말이 수분을 흡수하여 팽창하거나 건조시 수축으로 인한 균열을 방지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물의 제조방법을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 제2단계에서 컬러 흙의 채취 및 가공과정은, 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙의 컬러 흙을 채취하는 과정과; 채취한 컬러 흙을 가열건조설비 또는 소성로 중 선택되는 어느 한 장치에 투입하여 500~700℃로 건조하여 컬러 흙분말의 수분함량이 5％ 이내가 되게 하고 살균 및 유해물질을 제거하는 컬러 흙의 건조 및 멸균과정과; 컬러 흙의 건조 및 멸균과정을 거친 컬러 흙을 기류식분쇄기에 투입하여 2000~5000mesh의 초미세입자로 분쇄하는 컬러 흙의 분쇄과정;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물의 제조방법을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 제3, 4단계 사이에는, 재스민향오일, 그린티향오일, 레몬향오일, 베이비파우더향오일 및 라벤더향오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 0.5 내지 2 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물의 제조방법을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 제6, 7단계 사이에는, 피도체의 접착 및 양생을 위한 무기결합 양생제를 5 내지 10 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물의 제조방법을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 양생제를 첨가하여 혼합하는 단계 다음에 외부로부터 발생하는 유독 물질을 중화하면서 인체에 유익한 원적외선을 발생시키기 위하여 맥반석, 일라이트, 숯, 펄라이트, 질석으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 5 내지 10 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물의 제조방법을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 길이 3mm 이내의 목화 단섬유 100 중량부와; 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙으로 이 루어진 2000~5000mesh의 초미세입자 컬러 흙분말의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 컬러 흙분말 5 내지 20 중량부와; 분산제 0.5 내지 5 중량부와; 증점제 5 내지 20 중량부와; 유기계난연제 10 내지 20 중량부와; 무기계난연제 5 내지 15 중량부와; 항균 및 곰팡이방지제 0.5 내지 3 중량부와; 점도조절 용수 300 내지 600 중량부;를 포함하여 구성되며,상기 목화 단섬유의 셀 사이에 미세한 컬러 흙분말 입자가 혼합되도록 하여 컬러 흙분말이 포함된 코튼스프레이 조성물을 벽 또는 천정에 도포하더라도 컬러 흙분말이 수분을 흡수하여 팽창하거나 건조시 수축으로 인한 균열을 방지할 수 있는 코튼스프레이 컬러 조성물이 건축재의 표면에 도포되거나 내부에 충진되는 어느 한 형태로 구성된 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 컬러 흙분말은, 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙의 컬러 흙을 채취하는 과정과; 채취한 컬러 흙을 가열건조설비 또는 소성로 중 선택되는 어느 한 장치에 투입하여 500~700℃로 건조하여 컬러 흙분말의 수분함량이 5％ 이내가 되게 하고 살균 및 유해물질을 제거하는 컬러 흙의 건조 및 멸균과정과; 컬러 흙의 건조 및 멸균과정을 거친 컬러 흙을 기류식분쇄기에 투입하여 2000~5000mesh의 초미세입자로 분쇄하는 컬러 흙의 분쇄과정;을 포함하는 컬러 흙의 채취 및 가공과정을 거쳐 투입됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 재스민향오일, 그린티향오일, 레몬 향오일, 베이비파우더향오일 및 라벤더향오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 0.5 내지 2 중량부를 더 포함을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 무기결합 양생제 5 내지 10 중량부를 더 포함함을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 코튼스프레이 조성물은, 맥반석, 일라이트, 숯, 펄라이트, 질석으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 5 내지 10 중량부를 더 포함함을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 코튼스프레이 컬러 조성물이 건축재의 표면에 스프레이 도포된 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 코튼스프레이 컬러 조성물이 건축재의 표면에 미장 도포된 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 코튼스프레이 컬러 조성물을 압출 또는 사출의 어느 한 방법으로 성형된 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 건축재 표면에 코튼스프레이 컬러 조성물을 더 스프레이 도포하여 형성됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 과제의 해결수단으로 한다.

본 발명에 따른 기능성 코튼스프레이 컬러 조성물은, 친환경 소재인 목화 원재료 또는 목화섬유의 가공 공정에서 발생하는 매우 짧은 목화 단섬유를 주재료로 여기에 자연색상의 연출이 가능하고 인체에 무해한 친환경적인 컬러 흙분말을 첨가함으로써, 건축 스프레이재 및 건축재로 사용시 쾌적한 실내환경 조성과 아울러 자연컬러의 연출에 의해 디자인적 미감을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 목화 단섬유가 황토 집을 지을 때 황토가 마르면서 균열이 발생하는 것을 방지하기 위해 넣는 볏짚과 같은 역할을 하므로 컬러 흙분말이 포함된 코튼스프레이 조성물을 벽 또는 천정에 도포하더라도 컬러 흙분말이 수분을 흡수하여 팽창하거나 건조시 수축으로 인한 균열의 염려가 전혀 없다.

또한, 컬러 흙분말과 같은 천연안료를 첨가하여 인간의 거주공간인 벽, 천장, 바닥 등의 건축 내, 외장재에 적용할 경우 인체의 유익하고 건강증진효과를 도모함과 아울러 은은한 흙의 천연색채에 따른 예술적인 인테리어 효과를 연출할 수 있다.

또한, 컬러 흙분말은 2000~5000mesh의 초미세입자이므로 스프레이로 분사시 분사장치의 분사구멍을 막을 염려가 전혀 없으며, 뿐만 아니라 입자가 클 경우 분사표면의 피막이 두껍게 칠해질 수도 있으나 본 발명에 따른 컬러 흙분말은 초미세입자여서 부드럽게 칠해지고 이에 따라 은은하고 자연스러운 색감을 연출할 수 있으며 탈색의 우려가 없으며, 컬러 흙분말은 무기물로서 처리과정에서 부패의 염려가 전혀 없는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조공정도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 흙의 채취 및 가공공정도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건축 내, 외장재의 단면도를 각각 도시한 것으로서, 이하 본 발명의 코튼스프레이 컬러 조성물에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 코튼스프레이 컬러 조성물은, 목화 원재료 또는 목화섬유의 가공 공정에서 발생되는 길이 3mm 이내의 목화 단섬유를 주재료로 하여 여기에 컬러 흙분말, 분산제, 증점제, 난연제, 기능첨가제 및 점도조절 용수를 혼합하여 구성된다.

즉, 길이 3mm 이내의 목화 단섬유 100 중량부와; 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙으로 이루어진 2000~5000mesh의 초미세입자 컬러 흙분말의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 컬러 흙분말 5 내지 20 중량부와; 분산제 0.5 내지 5 중량부와; 증점제 5 내지 20 중량부와; 유기계난연제 10 내지 20 중량부와; 무기계난연제 5 내지 15 중량부와; 항균 및 곰팡이방지제 0.5 내지 3 중량부와; 점도조절 용수 300 내지 600 중량부;를 포함하여 구성되며, 상기 목화 단섬유의 셀 사이에 미세한 컬러 흙분말 입자가 혼합되도록 하여 컬러 흙분말이 포함된 코튼스프레이 조성물을 벽 또는 천정에 도포하더라도 컬러 흙분말이 수분을 흡수하여 팽창하거나 건조시 수축으로 인한 균열 을 방지할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 컬러 흙분말은, 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙의 컬러 흙을 채취하는 과정과; 채취한 컬러 흙을 가열건조설비 또는 소성로 중 선택되는 어느 한 장치에 투입하여 500~700℃로 건조하여 컬러 흙분말의 수분함량이 5％ 이내가 되게 하고 살균 및 유해물질을 제거하는 컬러 흙의 건조 및 멸균과정과; 컬러 흙의 건조 및 멸균과정을 거친 컬러 흙을 기류식분쇄기에 투입하여 2000~5000mesh의 초미세입자로 분쇄하는 컬러 흙의 분쇄과정;을 포함하는 컬러 흙의 채취 및 가공과정을 거쳐 투입됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 재스민향오일, 그린티향오일, 레몬향오일, 베이비파우더향오일 및 라벤더향오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 0.5 내지 2 중량부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 무기결합 양생제 5 내지 10 중량부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 맥반석, 일라이트, 숯, 펄라이트, 질석으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 5 내지 10 중량부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 컬러 흙분말은, 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙으로 이루어진 2000~5000mesh의 초미세입자로 이루어지는 것으로서 선택되는 어느 하나를 사용하거나 1종 이상을 사용할 수도 있다.

이러한 흙의 효능은, 원적외선이 방사됨으로 인체와 상호 공명작용을 일으켜 원기를 회복하는데 도움을 주며 혈액순화 촉진, 숙성효과, 물분자 활성화 생육촉진작용, 세포기능 활성화 및 신진대사 촉진, 온기가 지속되므로 난방비가 절감되며 같은 온도에서도 원적외선의 효과에 의해 체온을 높게 유지할 수 있다고 알려져 있다.

또한, 흙은 자연이 내린 최고의 필터로서 인류의 역사에서 검증받은 가장 오래된 건축재이며, 흙의 좋은 점은 원적외선을 방출해 인체에 유해한 물질을 밖으로 내보내는 효과가 있고 습도 조절과 보온 효과도 탁월하다는 것, 또 특유의 점력이 있어 접착제 같은 화학물질 없이도 자체적인 시공이 가능하다고 알려져 있다.

흙의 점토 광물 성분에는 이온 교환 성질이 있어 점토 광물의 결정 구조에 존재하는 양이온과 공기 중의 휘발성 유기화합물 간의 이온 교환이 이뤄져 휘발성 유기화합물을 제거하고, 점토 광물은 습도 변화에 따라 수분을 방출하고 흡수하는 역할을 하여 습도 조절 효과도 있다고 알려져 있다.

흙을 이용한 건축재로서 흙벽돌, 흙기와, 흙타일, 흙흡음ㆍ단열재를 예로 들 수 있는데 먼저 흙벽돌은, 대부분 강한 압력으로 압축하는 방식으로 제작된 것들이고, 간혹 손으로 다지거나 틀 속에 흙을 채워 만드는 전통 방식을 이용한 것도 있으며 통기성, 단열효과 높은 장점이 있다.

흙기와는, 점토기와는 얇은 금속판으로 만들어진 금속기와 시멘트 기와, 아스팔트 싱글에 비해 내구성이 높으며 100% 점토로 구성되어 불에 타지 않고 별도의 유지 보수가 필요 없다는 점에서 친환경적이다.

흙타일은, 벽돌과 함께 자주 사용되는 보편적인 소재로서 디자인이 다양하고 세련된 것들이 많아 디자인 활용도가 높으며 다른 흙 소재에 비해 디자이너, 시공자, 사용자 모두 소재에 대한 이해도가 높고 제품 자체와 시공에 하자가 적은 장점이 있다.

흙흡음ㆍ단열재는, 흙으로 된 흡음ㆍ단열재는 기존 일반 흡음ㆍ단열재와는 달리 흡음ㆍ단열과 함께 흙의 효능을 같이 볼 수 있다. 기존 단열 발포제에서 문제시되고 있는 오존층을 파괴하는 프레온 가스를 사용하지 않으며 화재 위험이 없는 장점이 있다.

그리고 황토는, 탄산칼슘, 실리카, 산화철, 석회, 알루미나 등의 성분으로 이루어져 있고, 황토의 효능은 황토로부터 원적외선이 발산되어 혈액의 흐름과 발한 작용을 촉진시켜주며, 체내 노폐물과 중금속을 배출하고 인체 세포를 활성화시 켜 주는 역할을 하고 황토는 항균 및 방충효과가 뛰어나 곰팡이의 번식을 막고 습기를 제거하는 제습 효과도 뛰어나다고 알려져 있다.

그리고 황토에서 음이온이 발생하여 오염된 공기를 정화하고, 담배연기나 발냄새를 분해, 제거하여 실내 공기를 신선하게 유지시켜주는 효과가 있을 뿐만 아니라 천연안료로서 사용되며, 최근에는 아토피 치료제로 민간에서 널리 사용되고 있다.

또한, 황토는 광물학적으로 점토 광물에 속하는 것으로서 점토, 세사, 탄산칼슘을 함유하는 롬 상의 갈색토로서, 대부분 바람에 의해 운반되어온 풍성암이며 대부분 건조지방에 많고 물에 젖으면 점조성이 있다고 알려져 있다.

황토(Loess)는 일반적으로 회항색을 띠며 제4기(紀) 지층의 퇴적물이다. 우리나라 서남부 일대에 널리 분포된 황토는 젖은 상태에서 젖갈색을 띄고 세계3대 문명발상지에는 황토가 많은데, 아프리카 황토는 초콜릿색이 지배적이 황토는 황토 흙집을 건축하는 재료로 적합하다고 알려져 있다.

한국의 조상은 황토를 이용한 황토집을 지을 때 낙수물에 의해 파괴될 우려가 있는 흙벽은 석회를 섞어 붕괴를 방지하는 혼합방법을 이용하였으며 이러한 황토가 우리 인간에게 어떠한 영향을 주고 있는가는 “동의보감”, “향약집성방”, “증류본처” 등의 약문헌을 통해 알 수 있는데 문헌을 인용하면, 황토의 약효가 구체적으로 기재되어 있는데 “독이 없고 성미는 따뜻하며 평안하고 비장과 위장에 효과적이며 주로 해독하는 특성이 있어 더위먹고 토할 때, 이질, 종기, 타박상을 다스리고, 등창에도 황토를 바르면 효험이 있으며, 독버섯을 잘못 먹고 중독사 직 전에 황토를 물에 걸러 마시게 했으며, 복어알 중독으로 목숨이 위태로울 때 황토구덩이에 얼굴만 내놓고 전 나체로 묻어 놓으면 8시간 이후 살아날 만큼 해독성이 강한” 것으로 기록되어 있다.

그리고 해뜨는 쪽 태양광선을 수백 년 흡수한 동산 흙의 황토를 동벽토라 했고, 서쪽 햇빛을 받아 흡수한 황토를 서벽토라 하여 그 쓰임새를 달리하였는데 서벽토는 울화병, 좌절병, 상사병 등 강한 스트레스 축적으로 인해 생긴 간의 울기와 화기를 풀어내리고, 진정시키는데 활용되었다는 기록도 있고, 양지 바른 잔솔밭 부근의 황토는 약 황토로서 이와 같은 황토를 물에 걸러 100℃의 열로 윗물을 10분 정도 끊인 것을 “지장수”라고 하는데 지장수로 대추와 잣을 넣고 황토차를 끊이면 환경 공해해독과 성인병 예방에 우수하다고 알려져 있다.

또한, 황토가 점토로서 미국, 일본에서 카올린, 몬트모리오나이트 등으로 상품화하여 여성 미용에 사용되고 있으며, 이스라엘 사해 진흙, 한국의 보령시 서해안 진흙이 머드팩의 재료로 유명하며 좋은 황토를 정재하여 몸에 바르면 황토중에 존재하는 10여 가지의 미네랄이 흡수되고 체내의 독소가 밖으로 배출되는 작용을 하는 것으로 알려져 있다.

또한, 제비가 지푸라기와 황토로 등지를 짓고, 물총새들도 황토절벽에 구멍을 판후 그 속에서 알을 부화하고 새끼들을 건강하게 키우며 산돼지나 곰은 부상당하거나 사냥꾼의 총에 맞았을 때 황토를 총상 부위에 바르고 진흙탕물에 들어가 소독하는 습성이 있으며 아프리카 코끼리들도 정기적으로 황토목욕을 하여 피부와 신체건강을 지킨다고 알려져 있으며 뿐만 아니라, 붕어와 잉어는 병이 생기면 황토를 먹는다고 알려져 있다.

따라서, 본 발명에 따른 코튼스프레이 컬러 조성물에 컬러 흙분말과 같은 천연안료를 첨가하여 인간의 거주공간인 벽, 천장, 바닥 등의 건축 내, 외장재에 적용할 경우 인체의 유익하고 건강증진효과를 도모함과 아울러 은은한 흙의 천연색채에 따른 예술적인 인테리어 효과를 연출할 수 있다.

한편, 코튼스프레이 컬러 조성물의 천연안료로서 식물에서 추출한 솔잎분말, 녹차분말, 쑥분말, 쪽풀분말, 치자분말 등을 사용할 수도 있으나 이는 유기물로서 액을 혼합하는 과정에서 부패의 우려가 있으므로 컬러 흙분말과 같은 무기물을 천연안료로 사용하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조공정도를 도시한 것으로, 본 발명의 코튼스프레이 컬러 조성물은 다음과 같은 일련의 순차적 단계로 제조된다.

즉, 목화 단섬유를 준비하는 제1단계와, 컬러 흙을 채취하여 수분함량을 일정 수준으로 낮추고 멸균 및 유해물질을 제거하는 컬러 흙분말을 채취 및 가공하는 제2단계와, 목화 단섬유에 컬러 흙분말을 첨가하는 제3단계와, 목화 단섬유의 내부 간격을 이완하고 목화 단섬유의 상호 결합력을 높이도록 분산제 및 증점제 첨가하는 제4단계와, 유기계난연제 및 무기난연제를 첨가하는 제5단계와, 항균 및 곰팡이방지제와 같은 기능첨가제를 첨가하는 제6단계와, 첨가물을 혼합기에 넣은 후에 정 제된 용수를 투입한 다음 반죽하여 제품화하는 제7단계로 구성된다.

(1) 제1단계: 목화 단섬유 준비

주재료로 사용되는 길이 3mm 이내의 짧은 목화 단섬유를 목화 원재료에서 얻거나 또는 목화섬유의 가공 공정에서 발생하는 것 등을 관을 통하여 비닐 팩에 모은 다음 색상별로 선별하여 준비한다.

목화 단섬유는 균일하고 청결한 상태를 유지할 수 있도록 하고 장기간 취급이 용이하도록 압축기를 이용하여 부피를 최대한 줄여서 밀봉상태로 보관한다.

목화섬유는 조직의 특성상 많은 기공이 있고 강한 흡수성으로 섬유끼리 엉김이 강하기 때문에 이를 방지하기 위하여 길이 3mm 이내의 짧은 목화 단섬유를 사용한다.

(2) 제2단계: 컬러 흙 채취 및 가공

진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙 등의 컬러 흙을 채취하여 수분을 일정기준으로 제거하고 멸균 및 유해물질을 제거한다.

즉, 컬러 흙의 채취 및 가공공정은 도 2에 도시된 바와 같이 다음과 같은 일련의 순차적 과정으로 이루어진다.

① 컬러 흙 채취

정해진 흙 채취장에서 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙 등의 다양한 색깔을 가진 컬러 흙을 채취한다.

② 컬러 흙의 건조 및 멸균

채취한 컬러 흙을 500~700℃ 이상으로 건조하여 컬러 흙분말의 수분함량을 5％ 이내가 되게 하고 컬러 흙분말을 500~700℃의 고열로 가열하여 살균 및 유해물질을 제거한다.

즉, 채취한 컬러 흙은 가열건조설비로 투입되는데 가열건조설비는 열풍공급팬에 의해 열풍이 상시 공급되는 밀폐된 챔버와, 챔버 내부를 관통하는 이송컨베이어와, 챔버의 천장 및 이송컨베이어의 하부에 설치되는 열원으로 구성되어 이송컨베이어의 상부에 컬러 흙분말이 안착된 상태로 통과하면서 가열건조된다.

이송컨베이어는 열에 충분히 견딜 수 있는 금속재질의 체인벨트로 이루어지며 열원으로는 길이가 긴 금속성의 시스(sheath)파이프 내부에 전열코일을 인입되어 있으며 파이프와 전열코일 사이의 공간에는 절연을 위해 산화마그네슘(MgO)이 충진되고 여기서 양단은 산화마그네슘, 시스파이프, 전열코일, 및 전열코일에 전력을 공급하기 위한 리드선으로 이루어지는 시스히터(sheath heater), 할로겐램프(halogen lamp) 및 세라믹히터 중 선택되는 어느 하나를 사용한다.

이들 열원에 의해 발열된 열은 대략 500~700℃가 바람직하고, 컬러 흙의 챔버 내부에 체류하는 시간은 대략 20분이 되도록 이송컨베이어의 이송속도는 분당 10~100cm가 되도록 한다.

이때, 이송컨베이어의 이송속도가 분당 10cm 이하이면 생산저하를 초래할 수 있고 이송컨베이어의 이송속도가 분당 100cm 이상이면 컬러 흙의 건조불량을 초래할 수 있으므로 이송컨베이어의 이송속도는 분당 10~100cm로 하는 것이 가장 바람직하다.

컬러 흙은 가열건조설비를 거치면서 수분함량이 5％ 이내가 되고, 컬러 흙에 포함된 대장균, 살모넬라균, 박테리아, 각종 포자균 등의 유해 균은 가열건조설비의 고열에 의해 자연스럽게 살균처리되고 유해물질은 소각(燒却)처리된다.

물론, 컬러 흙을 내부 온도가 500~700℃인 소성로(燒成爐)에 투입하여 컬러 흙의 수분함량을 5％ 이내로 조절하고 컬러 흙에 포함된 대장균, 살모넬라균, 박테리아, 각종 포자균 등의 유해 균을 멸균처리하고 유해물질을 소각처리할 수도 있다.

③ 컬러 흙의 분쇄

수분함량 5％ 이내이며 멸균 및 유해물질이 제거된 컬러 흙은 기류식분쇄기에 투입하여 2000~5000mesh의 초미세입자로 분쇄한다.

이처럼 분쇄된 컬러 흙분말은 2000~5000mesh의 초미세입자이므로 스프레이로 분사시 분사장치의 분사구멍을 막을 염려가 전혀 없으며, 뿐만 아니라 입자가 클 경우 분사표면의 피막이 두껍게 칠해질 수도 있으나 본 발명에 따른 컬러 흙분말은 초미세입자여서 부드럽게 칠해지고 이에 따라 은은하고 자연스러운 색감을 연출할 수 있으며 탈색의 우려가 없으며, 컬러 흙분말은 무기물로서 처리과정에서 부패의 염려가 전혀 없는 장점이 있다.

한편, 채취한 흙 자체의 색상을 그대로 사용할 수도 있으나 컬러 흙분말의 색상은 다른 색상을 가진 1종 이상의 흙을 혼합하여 만들어 내거나 흙에 가공처리를 하여 원하는 색상의 컬러 흙분말을 만들어 낼 수도 있다.

(3) 제3단계: 컬러 흙분말 첨가

목화 단섬유 100 중량부에, 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙 등으로 이루어진 컬러 흙분말의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 컬러 흙분말 5 내지 20 중량부를 첨가하여 혼합한다.

상기 컬러 흙분말의 천연안료는 무기물의 친환경적인 재질일 뿐만 아니라 식물에서 추출한 유기물의 천연안료에 비하여 처리과정에서 부패의 염려가 전혀 없는 장점이 있다.

따라서, 컬러 흙분말의 천연안료가 첨가된 본 발명의 코튼스프레이 컬러 조성물을 실내의 건축자재 등 피착면에 도포할 경우 새집 증후군 또는 아토피 피부염과 같은 인체 유해물질로부터 자유롭고 실내의 공기를 정화할 수 있다.

한편, 컬러 흙분말은 건조시 균열이 생길 수 있고, 특히 컬러 흙분말 중 황토(누른황흙)는 주성분이 점토로, 점토는 격자구조로 되어 있어 격자구조 사이로 물이 드나들 수 있는 등 수분의 함유 정도에 따라 그 부피가 크게 변하고, 수분이 많은 황토가 건조할 때는 균열이 생기기 때문에 건축자재로 이용할 때는 많은 제한이 있다.

그러나 본 발명은 목화 단섬유가 황토 집을 지을 때 황토가 마르면서 균열이 발생하는 것을 방지하기 위해 넣는 볏짚과 같은 역할을 하므로 컬러 흙분말이 포함된 코튼스프레이 조성물을 벽 또는 천정에 도포하더라도 컬러 흙분말이 수분을 흡수하여 팽창하거나 건조시 수축으로 인한 균열의 염려가 전혀 없다.

즉, 목화 단섬유의 셀 사이에 미세한 컬러 흙분말 입자가 혼합되므로 컬러 흙분말이 수분을 흡수하여 팽창하였다가 건조시 수축하더라도 목화 단섬유가 컬러 흙분말을 잡아주는 역활을 하여 균열을 방지할 수 있다.

또한, 선택적으로 재스민향오일, 그린티향오일, 레몬향오일, 베이비파우더향오일 및 라벤더향오일로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 물질 0.5 내지 2 중량부를 첨가하여 혼합한다.

상기 향오일은 합성 향오일보다는 자연에서 추출한 친환경적인 재질 즉, 식물에서 추출한 것을 사용하는 것이 바람직하며 상기에서 설명한 향오일 그룹에 허브향오일 등 여러 가지 향오일을 추가할 수 있다.

따라서, 향오일이 첨가된 본 발명의 코튼스프레이 컬러 조성물을 실내의 건축자재 등 피착면에 도포할 경우 실내에서 은은한 향이 발생하게 되므로 쾌적한 주거환경을 연출할 수 있다.

(4) 제4단계: 분산제 및 증점제 첨가

목화 단섬유의 분산과 결합을 증진시키기 위하여 목화 단섬유 100 중량부에 대하여 분산제 0.5 내지 5 중량부와, 증점제 5 내지 20 중량부를 첨가한다.

이들 분산 및 증점용 첨가제는 혼합과정에서 목화 단섬유의 내부 간격을 이완하고 목화 단섬유의 상호 결합력을 높이는 역할을 하여 목화섬유 고유의 천연 질감이 그대로 표현되도록 한다.

목화섬유는 연소성이 높은 소재이므로 효과적인 난연 처리가 요구되며 건축법에서 규정하는 난연 기준에 부합되어야 한다.

코튼스프레이 컬러 조성물에 첨가되는 난연제는 분말, 액상체 모두 사용 가능하며 인체에 무해한 유기계난연제와 무기계난연제를 사용하여 우수한 난연 성능을 갖도록 한다.

(5) 제5단계: 유기계난연제 및 무기난연제 첨가

목화 단섬유 100 중량부에 대하여 유기계난연제로는 내열성이 우수한 인계난연제 10 내지 20 중량부와, 무기난연제로는 난연효과가 있는 안티몬계난연제 5 내지 15 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.

(6) 제6단계: 기능첨가제 첨가

기능첨가제로는, 항균 및 곰팡이방지제가 사용되는데 향균 및 곰팡이방지제의 사용량은 종류에 따라 다르며 0.5 내지 3 중량부를 첨가한다.

또한, 선택적으로 피도체의 접착 및 양생을 위한 무기결합 양생제가 사용되는데 양생제의 사용량은 종류에 따라 다르며 5 내지 10 중량부를 첨가하여 혼합한다.

상기 양생제를 첨가하여 혼합한 다음 외부로부터 발생하는 유독 물질을 중화하면서 인체에 유익한 원적외선을 발생시키기 위하여 맥반석, 일라이트, 숯, 펄라이트, 질석으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질 5 내지 10 중량부를 첨가한다.

즉, 그룹 중 하나의 물질을 선택하여 첨가할 수도 있고, 2 내지 4 또는 이상의 선택된 물질을 첨가할 수도 있으며, 그룹 전체를 첨가할 수도 있다.

물론 맥반석, 일라이트, 숯, 펄라이트, 질석은 분말 형태로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 맥반석(麥飯石)은, 지질학적 암석명은 아니며, 중국의 한방의학에서 사용한 용어로 알려지고 있으며 지질학적으로 분류하자면, 화강암류에 속하고, 석영반암, 장석반암, 화강반암과 같은 것으로서, 암석명으로 석영-몬조나이트와 일치한다.

석영과 장석이 촘촘하게 섞여 있으며, 누런 백색, 연한 누런 갈색, 옅은 회색, 짙은 녹색 또는 옅은 녹색 암석에 빨간 점 또는 하얀 점이 고르게 섞여 있는 모습이 보리밥으로 만든 주먹밥과 같다고 하여 맥반석이라는 이름이 붙었다.

주성분은 무수규산과 산화알루미늄이고, 산화제2철이 소량 함유되어 있으며, 약석으로 알려진 것은 누런 백색을 띤 맥반석으로 예전에는 환약을 정제하는 여과제, 등에 나는 부스럼 또는 종기 등 피부질병을 치료하는 소염제로 사용하며, 동의보감에 의하면 그 성질은 달고, 따뜻하며 독이 없다고 한다.

맥반석은 1㎤당 3~15만 개의 구멍으로 이루어져 있어 흡착성이 강하고, 약 2만 5000종의 무기염류를 함유하고 있으며, 중금속과 이온을 교환하는 작용을 하기 때문에 유해금속 제거제로도 사용하며, 이 암석에 열을 가하면 원적외선을 방출하는 것으로 알려져 있으며, 이러한 특성 때문에 찜질방·식기·의료기 등 여러 산업 부분에서 이용하고 있다.

상기 일라이트(illite)는, 단사정계에 속하는 운모족 광물이며 굳기는 1~2, 비중은 2.6~2.9, 조흔색은 백색이며, 화학조성은 (K,H3O)Al2(Si,Al)4O10(H2O,OH)2이고 화학성분으로 보아, 백운모에 가까운 것도 있으나 비교적 SiO2, MgO, H2O가 많고, K2O는 적고, 수백운모(水白雲母) 등과 같은 계열의 광물이다.

토상(土狀)광택이 있으며 화학성분이나 결정구조로 보아 독립된 광물이 아니고 다른 성분을 포함하고 있는 혼합광물이라는 견해가 있다.

상기 숯(charcoal)은, 목재를 공기의 공급을 차단하고 가열하거나, 또는 공기를 아주 적게 하여 가열하였을 때 생기는 고체 생성물을 말하는 것으로, 재료로는 보통 단단한 나무가 사용되는데 한국에서는 참나무류가 주로 사용되므로 참숯이 대부분이다.

숯을 만드는 제탄법에는 여러 가지가 있는데 한국에서는 숯가마를 쌓고 그 안에 목재를 넣어서 굽는 축요제탄법이 사용되며, 최근 앞에서 설명한 황토와 함께 친환경 건축자재로 각광받고 있다.

상기 펄라이트(Perlite)는, 펄라이트는 주로 식물재배나 건축자제로 사용되며 펄라이트는 가열 시 소독이 되기 때문에 무균상태로 잡초종자나 해충이 없어 주로 식물 재배용으로 사용되고, 특히 수경재배(hydroponic culture)에 이용하면 좋고 번식과 파종상, 프러그묘 생산(Plug production), 이식, 실내조경 등에 많이 활용되고 있다.

상기 질석(蛭石, vermiculite)은, 운모와 같은 결정구조를 가지는 단사정계에 속하는 광물로 버미큘라이트라고도 하며 색깔은 회백색 또는 갈색이며 진주광택이 난다고 알려져 있으며 산에 쉽게 분해되고, 양이온 교환능력이 크며 가열하면 팽창한다.

화학성분은 CMg, Fe3+, Al3(Al,Si)4O10(OH)2·4H2O로 알루미늄·마그네슘·철의 수산화규산염으로 된 점토광물이며, 굳기 1∼2, 비중 2.76이고, 사문암 지대에서 산출되며 다공질(多孔質)이며, 흡수능력이 좋아서 내열재료 및 방음재(防音材)로서 널리 이용되고 있다.

(7) 제7단계: 정제된 용수와 함께 반죽 제품화

제1단계 내지 제6단계에서 첨가된 모든 물질을 혼합기에 넣은 후에 정제된 용수를 300 내지 600 중량부를 투입하여 20 내지 45분간 충분히 반죽하여 교반속도를 분당 50 내지 500rpm으로 충분히 혼합하여 반죽한 다음 25 내지 50℃의 온도에서 1 내지 5시간 동안 방치 숙성하여 반죽형태의 코튼스프레이 컬러 조성물을 만든다.

숙성하는 시간을 길게 하면 할수록 숙성도는 증가하지만 5시간을 초과하는 경우에는 방치시간의 증가에 따른 숙성도 증가 효과가 5시간 이내에서의 숙성도 증가 효과에 비해 현저히 낮아지기 때문에 1 내지 5시간 범위로 하는 것이 가장 바람 직하다.

즉, 상기 방치숙성 기간이 5시간을 초과하는 경우에는 스프레이 조성물의 고화로 인하여 스프레이 분사가 어려질 수 있고, 1시간 미만인 경우에는 목화 단섬유의 조성물 내의 타성분과의 결합 미흡한 등 숙성효과가 저하되는 문제점이 있다.

혼합기에서 완료된 코튼스프레이 컬러 조성물은, 비닐 팩에 포장하여 현장에서 필요에 따라 점도조절을 위하여 용수를 더 첨가하여 고압스프레이로 시공하면 된다.

건조 후 피착물에 부착된 목화 단섬유를 확대하여 보았을 때 흡음, 단열, 결로방지의 효과를 위한 섬유층 간의 공극이 형성되어 있었으며, 목화 단섬유 사이의 결합력이 우수하여 견고하게 부착되었음을 알 수 있었다.

이와 같이 본 발명의 코튼스프레이 컬러 조성물은 목화 섬유가 가지는 천연 질감을 그대로 표현하므로 부드러운 실내 공간을 연출하게 할 수 있다.

다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기의 실시예들은 본 발명을 더욱더 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

길이 3mm 이내의 목화 단섬유 100 중량부와, 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙 등으로 이루어진 컬러 흙분말의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 컬러 흙분말 5 내지 20 중량부와, 각각의 목화 단섬유의 엉김을 풀어주고 분산제로서 폴리에틸렌옥사이드(PE0: POLY ETHYLENE OXIDE) 0.5 내지 5 중량부와, 단섬유 사이의 결합을 유도하는 증점제로서 메틸셀로오즈(CMC) 5 내지 20 중량부와, 유기난연제로서 암모늄폴리포스페이트(APP: AMMONIUM POLYPHOSPHATE) 5 내지 20 중량부와, 난연보조제로서 펜타에리스리톨(PT: PENTAERYTHRITOL) 5 중량부와, 무기난연제로서 오산화안티몬(ANTIMON: Sb₂O₅) 5 내지 15 중량부와, 항균 및 곰팡이방지제(ISOTHIAZOLIN계 화합물) 0.5 내지 3 중량부와, 정제된 용수 300 내지 600 중량부를 혼합기에 투입하고 20 내지 45분간 교반속도를 분당 50 내지 500rpm으로 충분히 반죽한 다음 25 내지 50℃의 온도에서 1 내지 5시간 동안 방치 숙성하여 반죽형태의 코튼스프레이 컬러 조성물을 만든다.

상기 코튼스프레이 컬러 조성물을 스프레이 건 등과 같은 고압스프레이 기계를 사용하여 건축물의 천장, 벽, 인테리어의 피착면에 규정된 두께로 도포하여 흡음, 난연, 단열의 탁월한 성능과 천연질감의 마감재 표면을 얻었다.

< 실시예 2>

상기 실시예1에 투입되는 컬러 흙분말은, 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙의 컬러 흙을 채취하는 과정과; 채취한 컬러 흙을 가열건조설비 또는 소성로 중 선택되는 어느 한 장치에 투입하여 500~700℃로 건조하여 컬러 흙분말의 수분함량이 5％ 이내가 되게 하고 살균 및 유해물질을 제거하는 컬러 흙의 건조 및 멸균과정과; 컬러 흙의 건조 및 멸균과정을 거친 컬러 흙을 기류식분쇄기에 투입하여 2000~5000mesh의 초미세입자로 분쇄하는 컬러 흙의 분쇄과정;을 포함하는 컬러 흙의 채취 및 가공과정을 거쳐 투입하였다.

< 실시예 3>

실시예 1과 동일하고 재스민향오일, 그린티향오일, 레몬향오일, 베이비파우더향오일 및 라벤더향오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 0.5 내지 2 중량부를 추가로 첨가 혼합하여 코튼스프레이 컬러 조성물을 완성하였다.

< 실시예 4>

실시예 1과 동일하고 피도체의 접착, 양생을 위한 무기결합 양생제로 포틀랜드시멘트 10 내지 20 중량부를 추가로 첨가 혼합하여 코튼스프레이 컬러 조성물을 완성하였다.

< 실시예 5>

실시예 4와 동일하고 외부로부터 발생하는 유독 물질을 중화하면서 인체에 유익한 원적외선을 발생시키기 위하여 맥반석 분말 5 내지 10 중량부와, 일라이트 분말 5 내지 10 중량부와, 숯 분말 5 내지 10 중량부와, 펄라이트 5 내지 10 중량부와, 질석 분말 5 내지 10 중량부로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 추가하거나 2 내지 4 또는 그 이상의 물질을 선택하여 추가하거나, 전체그룹 모두를 추가로 첨가 혼합하여 코튼스프레이 컬러 조성물을 완성하였다.

양생제와 맥반석, 일라이트, 숯, 펄라이트, 질석으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 5 내지 10 중량부를 추가한 결과, 양생제와 함께 질석 분말 등의 선택된 유독 물질 중화제가 목화 단섬유에 고르게 흡착되었으며 천연재료의 질감을 나타내었다.

상기와 같이 제조방법으로 제조된 코튼스프레이 컬러 조성물의 흡습, 방습량, 향균성 및 곰팡이 실험을 하였으며 실험결과 아래 표 1 또는 2와 같은 데이터를 얻을 수 있었다.

<표 1> 흡습, 방습량 실험결과

구분	(gr/㎡)	측정조건
흡습량	195	25℃, RH 90％
방습량	164	25℃, RH 50％

<표 2> 향균 실험결과

실험항목		실험결과			실험방법
실험항목		초기농도 (CFU/40p)	24시간 후 농도 (CFU/40p)	세균감소율 (％)	실험방법
대장균에 의한 항균실험	BLANK	403	2800	-	KICM-FIR-1002
대장균에 의한 항균실험	본 발명	403	30	92.6
녹농균에 의한 항균실험	BLANK	418	2904	-
녹농균에 의한 항균실험	본 발명	418	35	91.6

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건축 내, 외장재의 단면도로서 이하 첨부되는 도면을 참조하여 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재의 구성에 대해 설명한다.

상기 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재에는, 건축재 표면에 코튼스프레이 컬러 조성물이 스프레이 도포된 건축재와, 건축재 표면에 코튼스프레이 컬러 조성물이 미장 도포된 건축재와, 건축재 내부에 코튼스프레이 컬러 조성물이 충전된 건축재 등이 있다.

즉, 건축재 표면에 코튼스프레이 컬러 조성물이 스프레이 도포된 건축재는, 위에서 설명한 제조방법에 의해 제조되는 코튼스프레이 컬러 조성물(2)을 각종 건축재(2) 표면에 스프레이 분사 방식으로 도포하여 독특한 돌출 문양(3)의 층이 형성되게 함으로써, 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 제작한다.

이때, 도 3과 같이 각종 건축재(1)의 표면을 평평하고 청결하게 한 다음 내부에 코튼스프레이 컬러 조성물(2)이 내장된 스프레이건 등의 스프레이 장치로 코 튼스프레이 컬러 조성물(2)을 분사하여 건축재(1)의 표면에 도포한다.

예를 들면, 건축재(1) 표면에 별도의 문양이 형성되도록 코튼스프레이 컬러 조성물(2)을 도포하거나 별도의 문양을 형성하지 않고 1회 내지 2회 또는 그 이상으로 코튼스프레이 컬러 조성물(2)을 도포한다.

건축 내, 외장재 표면에 코튼스프레이 컬러 조성물이 미장 도포된 건축재는, 위에서 설명한 제조방법에 의해 제조되는 코튼스프레이 컬러 조성물(2)을 각종 건축재(1) 표면에 미장(plastering) 도포함으로써, 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 제작한다.

상기 건축재 표면에 코튼스프레이 컬러 조성물이 미장 도포된 건축재는, 건축재 표면에 코튼스프레이 컬러 조성물이 스프레이 도포된 건축재와 미장 도포하는 것만 다를 뿐 구성은 동일하다.

건축재 내부에 코튼스프레이 컬러 조성물이 충전된 건축재는, 위에서 설명한 제조방법에 의해 제조되는 코튼스프레이 컬러 조성물(2)을 건축재(1) 표면에 도포하지 않고 각종 건축재(1)의 내부에 충전함으로써, 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 제작한다.

여기서, 건축재(1)는, 일반적인 건축재(1)를 사용할 수 있으나 위에서 설명한 제조방법에 의해 제조되는 코튼스프레이 컬러 조성물(2)을 압출, 사출 및 그외 의 모든 성형방법에 의해 성형한 건축재(1)를 사용할 수 있다.

그리고 이러한 코튼스프레이 컬러 조성물로 성형된 건축재(1) 표면에 위에서 설명한 제조방법에 의해 제조되는 코튼스프레이 컬러 조성물(2)을 스프레이 또는 미장 도포함으로써, 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재를 제작한다.

상기와 같은 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재의 항곰팡이, 탈취성 및 원적외선 방사율 실험결과는 다음과 같다.

① 항곰팡이 실험결과

코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재에 곰팡이 혼합균주의 4주 후 항곰팡이 실험결과, 시편 표면에서의 곰팡이 서식부위가 관찰되지 않았으나, 통상 종이로 코팅된 석고보드의 경우, 종이표면에서 곰팡이균의 서식이 관찰되었다.

② 탈취성 실험결과

코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재의 시공에 의하여 건물 내의 여러 냄새 등을 제거하는 능력을 평가하기 위해 가스점검관법을 이용하여 암모니아수 탈취 능력 실험을 하였다.

경과시간이 증가할수록 탈취율은 증가하는데, 90% 이상의 높은 탈취율을 보였고 이러한 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재의 높은 탈취율은 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재의 재질과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단되었 다.

이것은 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재의 높은 흡수율 결과에서도 볼 수 있는데, 앞에서 언급한 바와 같이 높은 흡수율은 대기중의 수분을 잘 흡수하여 습도를 조절하고, 냄새를 흡수하는 기능을 향상시킴을 알 수 있었다.

코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재의 30분 간격의 경과시간에 따른 탈취율을 실험한 결과 아래 표 3과 같은 데이터를 얻을 수 있었다.

<표 3> 탈취율 실험결과

경과시간 (분)	30	60	90	120
탈취율	89.3％	91.1％	92.3％	93.2％

④ 원적외선 복사실험결과

코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재의 원적외선 복사실험결과는, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 40℃, 5∼20㎛ 파장영역(우리 몸이 가장 잘 흡수하는 원적외선 영역)에 있어서 전 복사율은 이상 흑체 대비 약 92.7%의 황토의 원적외선 복사특성과 거의 비슷한 결과를 나타내었다.

한편, 최종적으로 제조된 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재의 압축강도, 흡수율, 밀도, 열전도율을 실험한 결과 아래 표 4와 같은 데이터를 얻을 수 있었다.

<표 4> 압축강도, 흡수율, 밀도, 열전도율 실험결과

압축강도(kgf/cm²)	흡수율(%)	밀도(g/cm³ )	열전도율(kcal/m.h.℃)
29	27	0.64	0.07

(참조 : 석고보드의 압축강도 : 20kgf/cm², 밀도 : 0.63g/cm³, 열전도율 : 0.14 kcal/m.h.℃)

본 발명에 따른 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재의 물성 측정 결과 압축강도는 석고보드의 강도 이상의 결과를 보였으며, 밀도는 거의 비슷한 결과로 나타났다.

열전도율의 경우 석고보드에 비하여 낮고 단열면에서는 석고보드보다 물성을 보였으며, 또한 황토의 건축재료로서의 고유한 특성인 실내의 습도조절, 냄새의 흡수능 등에 큰 영향을 미치는 흡수율의 경우는 약 28%의 높은 흡수율을 보여 타 건축재료에 비하여 월등히 높은 수치를 보이고 있으며, 이 같은 높은 수치는 실내의 습도조절, 냄새의 흡수능력 등을 향상시키는 요인이 된다는 것을 알 수 있었다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조공정도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 흙의 채취 및 가공공정도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건축 내, 외장재의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:건축재 2:코튼스프레이 컬러 조성물 3:문양

Claims

길이 3mm 이내의 목화 단섬유 100 중량부와; 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙으로 이루어진 2000~5000mesh의 초미세입자 컬러 흙분말의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 컬러 흙분말 5 내지 20 중량부와; 분산제 0.5 내지 5 중량부와; 증점제 5 내지 20 중량부와; 유기계난연제 10 내지 20 중량부와; 무기계난연제 5 내지 15 중량부와; 항균 및 곰팡이방지제 0.5 내지 3 중량부와; 점도조절 용수 300 내지 600 중량부;를 포함하여 구성되며,

상기 목화 단섬유의 셀 사이에 미세한 컬러 흙분말 입자가 혼합되도록 하여 컬러 흙분말이 포함된 코튼스프레이 조성물을 벽 또는 천정에 도포하더라도 컬러 흙분말이 수분을 흡수하여 팽창하거나 건조시 수축으로 인한 균열을 방지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물.
청구항 1에 있어서,

상기 컬러 흙분말은,

진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙의 컬러 흙을 채취하는 과정과;

채취한 컬러 흙을 가열건조설비 또는 소성로 중 선택되는 어느 한 장치에 투 입하여 500~700℃로 건조하여 컬러 흙분말의 수분함량이 5％ 이내가 되게 하고 살균 및 유해물질을 제거하는 컬러 흙의 건조 및 멸균과정과;

컬러 흙의 건조 및 멸균과정을 거친 컬러 흙을 기류식분쇄기에 투입하여 2000~5000mesh의 초미세입자로 분쇄하는 컬러 흙의 분쇄과정;을 포함하는 컬러 흙의 채취 및 가공과정을 거쳐 투입됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물.
청구항 1에 있어서,

상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 재스민향오일, 그린티향오일, 레몬향오일, 베이비파우더향오일 및 라벤더향오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 0.5 내지 2 중량부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물.
청구항 1에 있어서,

상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 무기결합 양생제 5 내지 10 중량부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물.
청구항 4에 있어서,

상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 맥반석, 일라이트, 숯, 펄라이트, 질석으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 5 내지 10 중량부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물.
주재료로 사용되는 길이 3mm 이내의 짧은 목화 단섬유를 준비하는 제1단계와;

컬러 흙을 채취 및 가공하여 컬러 흙분말을 만드는 제2단계와;

길이 3mm 이내의 목화 단섬유 100 중량부와 목화 단섬유 100 중량부에, 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙으로 이루어진 2000~5000mesh의 초미세입자 컬러 흙분말의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 컬러 흙분말 5 내지 20 중량부를 첨가하여 혼합하는 제3단계와;

목화 단섬유의 분산과 결합을 증진시키기 위하여 분산제 0.5 내지 5 중량부, 증점제 5 내지 20 중량부를 첨가하는 제4단계와;

유기계난연제 10 내지 20 중량부, 무기난연제 5 내지 15 중량부를 첨가하는 제5단계와;

기능첨가제로 항균 및 곰팡이방지제를 0.5 내지 3 중량부를 첨가하는 제6단계와;

제1단계 내지 제6단계의 물질들을 혼합기에 넣은 후에 정제된 용수 300 내지 600 중량부를 투입하여 20 내지 45분간 교반속도를 분당 50 내지 500rpm으로 충분히 반죽한 다음 25 내지 50℃의 온도에서 1 내지 5시간 동안 방치하여 숙성하는 제7단계;를 포함하여 구성되며,

상기 목화 단섬유의 셀 사이에 미세한 컬러 흙분말 입자가 혼합되도록 하여 컬러 흙분말이 포함된 코튼스프레이 조성물을 벽 또는 천정에 도포하더라도 컬러 흙분말이 수분을 흡수하여 팽창하거나 건조시 수축으로 인한 균열을 방지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물의 제조방법.
청구항 6에 있어서,

상기 제2단계에서 컬러 흙의 채취 및 가공과정은,

진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙의 컬러 흙을 채취하는 과정과;

채취한 컬러 흙을 가열건조설비 또는 소성로 중 선택되는 어느 한 장치에 투입하여 500~700℃로 건조하여 컬러 흙분말의 수분함량이 5％ 이내가 되게 하고 살균 및 유해물질을 제거하는 컬러 흙의 건조 및 멸균과정과;

컬러 흙의 건조 및 멸균과정을 거친 컬러 흙을 기류식분쇄기에 투입하여 2000~5000mesh의 초미세입자로 분쇄하는 컬러 흙의 분쇄과정;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물의 제조방법.
청구항 6에 있어서,

상기 제3, 4단계 사이에는, 재스민향오일, 그린티향오일, 레몬향오일, 베이비파우더향오일 및 라벤더향오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 0.5 내지 2 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물의 제조방법.
청구항 6에 있어서,

상기 제6, 7단계 사이에는, 피도체의 접착 및 양생을 위한 무기결합 양생제를 5 내지 10 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물의 제조방법.
청구항 9에 있어서,

상기 양생제를 첨가하여 혼합하는 단계 다음에 외부로부터 발생하는 유독 물질을 중화하면서 인체에 유익한 원적외선을 발생시키기 위하여 맥반석, 일라이트, 숯, 펄라이트, 질석으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 5 내지 10 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물의 제조방법.
길이 3mm 이내의 목화 단섬유 100 중량부와; 진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙으로 이루어진 2000~5000mesh의 초미세입자 컬러 흙분말의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 컬러 흙분말 5 내지 20 중량부와; 분산제 0.5 내지 5 중량부와; 증점제 5 내지 20 중량부와; 유기계난연제 10 내지 20 중량부와; 무기계난연제 5 내지 15 중량부와; 항균 및 곰팡이방지제 0.5 내지 3 중량부와; 점도조절 용수 300 내지 600 중량부;를 포함하여 구성되며,

상기 목화 단섬유의 셀 사이에 미세한 컬러 흙분말 입자가 혼합되도록 하여 컬러 흙분말이 포함된 코튼스프레이 조성물을 벽 또는 천정에 도포하더라도 컬러 흙분말이 수분을 흡수하여 팽창하거나 건조시 수축으로 인한 균열을 방지할 수 있는 코튼스프레이 컬러 조성물이 건축재의 표면에 도포되거나 내부에 충진되는 어느 한 형태로 구성된 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재.
청구항 11에 있어서,

상기 컬러 흙분말은,

진노랑색흙, 연황색흙, 진황색흙, 진밤색흙, 핑크색흙, 자주색흙, 누른황흙, 연보라색흙, 황금색흙의 컬러 흙을 채취하는 과정과;

채취한 컬러 흙을 가열건조설비 또는 소성로 중 선택되는 어느 한 장치에 투입하여 500~700℃로 건조하여 컬러 흙분말의 수분함량이 5％ 이내가 되게 하고 살균 및 유해물질을 제거하는 컬러 흙의 건조 및 멸균과정과;

컬러 흙의 건조 및 멸균과정을 거친 컬러 흙을 기류식분쇄기에 투입하여 2000~5000mesh의 초미세입자로 분쇄하는 컬러 흙의 분쇄과정;을 포함하는 컬러 흙의 채취 및 가공과정을 거쳐 투입됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재.
청구항 11에 있어서,

상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 재스민향오일, 그린티향오일, 레몬향오일, 베이비파우더향오일 및 라벤더향오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 0.5 내지 2 중량부를 더 포함을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재.
청구항 11에 있어서,

상기 코튼스프레이 컬러 조성물은, 무기결합 양생제 5 내지 10 중량부를 더 포함함을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재.
청구항 14에 있어서,

상기 코튼스프레이 조성물은, 맥반석, 일라이트, 숯, 펄라이트, 질석으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 5 내지 10 중량부를 더 포함함을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재.
청구항 11 내지 청구항 15 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 코튼스프레이 컬러 조성물이 건축재의 표면에 스프레이 도포된 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재.
청구항 11 내지 청구항 15 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 코튼스프레이 컬러 조성물이 건축재의 표면에 미장 도포된 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 따른 코튼스프레이 컬러 조성물을 압출 또는 사출의 어느 한 방법으로 성형된 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재.
청구항 18에 있어서,

상기 건축재 표면에 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 따른 코튼스프레이 컬러 조성물을 더 스프레이 도포하여 형성됨을 특징으로 하는 코튼스프레이 컬러 조성물을 이용한 건축재.