KR20110117765A - The fabrication of deodorized concrete included with both surface-modified carbon ash and catalyst compound for the removal of voc and formaldehyde, simultaneously - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐자원 탄소회분(Carbon Ash)를 재활용하여 VOC와 포름알데히드를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 친환경 유·무기형 VOC저감 콘크리트를 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 현재 화력발전소, 사업장 및 가정용 보일러 등에서 부산물로 발생하는 탄소 폐기물인 탄소회분을 재활용하여 원자재 소모를 감소시킴과 동시에 폐기물 처리에 추가되는 비용을 절감하고, 또한 VOC나 포름알데히드의 제거효율이 낮은 기존의 건축물 내·외장재의 탈취효율을 현저하게 향상 시킬 수 있도록 하기위하여, 1) VOC 제거성능을 증대하기 위해서는 유기산과 증기를 이용하여 표면개질 된 탄소회분을 코팅하고, 동시에 2) 포름알데히드 제거성능을 향상하기 위해는 촉매구성물을 코팅하여, 최종적으로는 VOC 및 포름알데히드를 동시에 제거하는데 효과적인 건축용 내·외장재 기능을 가진 친환경 유무기형VOC저감 콘크리트를 제조하는 방법이다.The present invention relates to a method for producing environmentally friendly organic-inorganic VOC-reduced concrete that can effectively remove VOC and formaldehyde by recycling waste resource carbon ash. More specifically, carbon ash, a by-product of carbon waste generated by by-products in thermal power plants, workplaces, and domestic boilers, is used to reduce raw material consumption and to reduce the cost of waste disposal, and also to remove VOC or formaldehyde. In order to remarkably improve the deodorization efficiency of the existing interior and exterior materials of this low structure, 1) in order to increase the VOC removal performance, coating surface-modified carbon ash using organic acid and steam, and 2) formaldehyde. In order to improve the removal performance, it is a method of manufacturing eco-friendly organic-inorganic VOC-reducing concrete with the interior and exterior materials for building to effectively remove the VOC and formaldehyde by coating the catalyst component.

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Description

표면 개질된 폐자원 탄소회분과 촉매구성물을 동시에 함유하여 휘발성유기화합물 및 포름알데히드를 동시 제거하는 휘발성유기화합물 저감 콘크리트 제조{The fabrication of deodorized concrete included with both surface-modified Carbon Ash and catalyst compound for the removal of VOC and Formaldehyde, simultaneously}The fabrication of deodorized concrete included with both surface-modified Carbon Ash and catalyst compound for the removal, simultaneously containing both surface-modified waste carbon ash and a catalyst component to remove volatile organic compounds and formaldehyde. of VOC and Formaldehyde, simultaneously}

최근 생활수준이 향상됨에 따라 친환경생활공간에 대한 인식이 매우 높아지고 있으며, 2004년에 실시된 “서울시 다중이용시설의 실내 공기질 실태조사 및 관리방안 연구“에 의하면 공동주택의 경우, 실내공기오염관심도를 묻는 질문에 84.8%가 관심도를 가지고 있고, 다중이용시설의 실내 공기질 인식도에 대해서는 약 72%가 관심도를 보이는 것으로 조사되었다. 이러한 공기질의 관심의 증가와 환경부와 유관기관의 법의 제정에 따라 최근 국내외 기업들은 여러 가지 종류의 다중이용시설의 공기질 개선제품 및 새집증후군 대응제품을 출시하고 있다.
As living standards have improved recently, awareness of eco-friendly living space has increased. According to the 2004 survey on the status and management of indoor air quality in multi-use facilities in Seoul, apartment houses have increased interest in indoor air pollution. 84.8% were interested in the question and about 72% were interested in the recognition of indoor air quality in multi-use facilities. In response to the increasing interest in air quality and the enactment of laws of the Ministry of Environment and related organizations, domestic and foreign companies have recently launched air quality improvement products and new house syndromes for various types of multi-use facilities.

이러한 제품들의 기능적 측면을 살펴보면 원적외선방사, 항균성, 조습기능 및 단열기능 등으로 들 수 있다. 이러한 제품들은 대부분이 일본 등 선진국에 의해 국내로 수입되어 시장에 제공되고 있으며, 생활환경개선에 대한 인식고조에 따라 국내업체들도 시장개척에 노력하고 있다. 하지만 국내로 수입되는 해외 제품들은 대부분 새집증후군에 관련된 제품으로 이를 다중이용시설 등에 적용하기에는 가격적인 면이나 기능적인 면에서 차이를 보이고 있다. 따라서 보다 저렴하고 다양한 기능 중 가스 상 물질을 제거하는 탈취 및 유해가스 제거성능이 향상되고 항균성 등을 발현할 수 있는 기능성 VOC저감 콘크리트가 요구되고 있다.
The functional aspects of these products include far-infrared radiation, antimicrobial, humidity control, and thermal insulation. Most of these products are imported into the market by developed countries such as Japan and provided to the market, and domestic companies are also making efforts to develop the market in accordance with the awareness of improving the living environment. However, most of the foreign products imported into Korea are products related to sick house syndrome, and there is a difference in price and function in applying them to multi-use facilities. Therefore, there is a need for a functional VOC-reducing concrete that can lower cost and improve deodorization and harmful gas removal performance to remove gaseous substances among various functions, and can express antibacterial properties.

국외기술현황Overseas Technology

본 발명을 통해 개발하고자하는 기능성 VOC저감 콘크리트의 경우 다중이용시설의 실내 공기질 개선에 적용하고자 하는 제품으로, 현재 국내외적으로 다중이용시설에 대한 시장 및 기술이 명확히 정의되어 있지 않아 실내단열재, 기능성타일 등 유사한 기능을 가지는 제품에 대한 기술현황을 살펴보면 다음과 같다.
The functional VOC-reduced concrete to be developed through the present invention is a product to be applied to the improvement of indoor air quality in a multi-use facility. Currently, the market and technology for multi-use facilities at home and abroad are not clearly defined. The technical status of products with similar functions is as follows.

1) 일본의 Asahi-Kasei사는 경량기포콘크리트 판넬 제조업체이며, Neoma라는 foam형 단열재를 상품화하고 있다. 하지만 탈취기능에 대한 자세한 정보는 확인하기 어렵다. 2) 일본의 오쿠다조사는 건설업체로서 포름알데히드, 암모니아 및 톨루엔 등을 제거하기 위해 황토성분과 제올라이트 그리고 활성탄을 혼합하여 “에코마이티”라는 제품을 소개하고 있다. 3) 일본의 다이킨공업에서는 포름알데히드 흡착분해 천정재를 판매하는 것으로 알려져 있으나 제품에 대한 정확한 정보와 분해에 관련한 기술적 증명이 확인되지 않고 있다.
1) Asahi-Kasei of Japan is a manufacturer of lightweight foam concrete panels and commercializes foam type insulation called Neoma. However, detailed information about the deodorizing function is difficult to confirm. 2) Japan's Okuda Survey, a construction company, introduces a product called “eco-mity” by mixing ocher, zeolite and activated carbon to remove formaldehyde, ammonia and toluene. 3) Japan's Daikin Industries is known to sell formaldehyde adsorption decomposing ceiling materials, but the exact information about the products and technical proofs regarding decomposition have not been confirmed.

국내기술현황Domestic Technology

국내의 경우 현재 조습 및 단열판넬에 대한 관심으로 제품개발이 진행되고 있으며, 황토제품을 이용한 기능성타일은 국내 중소기업에 의해 상품화된 것으로 알려져 있다. 이 제품의 경우도 거실이나 주택실내에 적용 가능한 기능성황토 타일로 매우 고가여서 다중이용시설에 적용하기에는 어려운 실정이다. 또한 2003년 산자부 보고서에 따르면 “환경친화형 복합단열제 개발”이 이루어진 적은 있으나 실내공기질 개선을 위한 탈취기능을 보유한 판넬에 대한 연구는 크게 이루어지지 않았으며 또한 탄소회분의 탄소성분과 유가금속을 이용한 제품개발은 보고되지 않고 있다.In Korea, product development is progressing with interest in humidity control and insulation panels, and functional tiles using ocher products are known to be commercialized by domestic SMEs. This product is also functional clay tile that can be applied in living room or home room, which is very expensive, so it is difficult to apply to multi-use facility. In addition, according to the Ministry of Commerce, Industry and Energy (2003) report, "Development of environmentally friendly composite insulation" has been done, but research on panels with deodorizing function for improving indoor air quality has not been conducted. Product development is not reported.

대표적인 국내 특허현황을 보면, 번호 10-0559164인 "이산화티탄광촉매가 코팅된 금속판넬 및 그 제조방법", 10-2004-0011200인 "화산암재를 이용한 기능성판넬 및 이의 제조방법", 20-0402833인 "건축용 복합단열판넬", 20-0374078인 실내용 흡착 방음판넬", 20-0355351인 "왕겨숯 매트를 사용한 공기청정이 가능한 천정판넬의 조립부 구조" 등이 있으며, 국외현황은 번호 JP2002-97087인 "조습건재", JP2001-106564인 "조습타일의 제조방법 및 조습타일", JP2004-123497인 "조습타일의 제조방법 및 제조용 원료", JP2004-122639인 "조습타일의 제조방법" 등이 있다.
Representative domestic patent status, the number 10-0559164 "titanium dioxide photocatalyst coated metal panel and its manufacturing method", 10-2004-0011200 "functional panel using volcanic rock material and its manufacturing method", 20-0402833 "Building composite insulation panel", 20-0374078 indoor adsorption sound insulation panel ", 20-0355351," Assembly structure of ceiling panel that can clean air using chaff charcoal mat ". "Humidification building material", "preparation method and humidity control tile" of JP2001-106564, "manufacture method and raw material for manufacturing a humidification tile" of JP2004-123497, "manufacturing method of a humidification tile" of JP2004-122639. .

현재 국내외 기술 및 제품 등이 모두 거실 등의 기능성 조습 및 단열판넬 등에 치중되어 있어 다중이용시설에 적합한 차별화된 기술 취약하다. 기존 제품들이 공동주택 등의 새집증후군 해결과 조습기능을 가진 제품개발에 치중하고 있어 가스 상 물질 제거가 요구되는 다중이용시설에 적용 가능한 제품에 대한 기술이 취약하다. 개발기술의 신뢰성이 부족하다. 제품에 대한 체계적인 품질관리 및 신뢰성 평가의 부족으로 시장진입이 어려운 상태이므로 정부지원연구과제를 통한 체계적인 연구 활동을 수행하고 향후 신기술 인증과 신뢰성평가를 거쳐 사업화를 조기에 실현할 수 있도록 하는 것이 필요하다. 해외선진업체와의 차별화된 기술력확보가 어렵다. 기존 기술개발들이 해외제품에 대한 뚜렷한 차별성을 확보하고 있지 않아 제품의 기술 및 품질경쟁력을 갖추지 못한 상태이다. 또한 시장을 선점하고 있는 해외사와의 경쟁력이 미흡하다.
At present, both domestic and foreign technologies and products are focused on functional humidity control and insulation panels, such as living rooms, and are therefore vulnerable to differentiated technologies suitable for multi-use facilities. As existing products are focused on the development of products with humidity control and new house syndrome such as apartment houses, the technology of products applicable to multi-use facilities requiring gas phase substance removal is weak. Insufficient reliability of development technology. Due to the lack of systematic quality management and reliability evaluation of products, it is difficult to enter the market. Therefore, it is necessary to carry out systematic research activities through government-supported research projects and to realize commercialization early through new technology certification and reliability evaluation. It is difficult to secure differentiated technology with overseas advanced companies. Existing technological developments do not have a distinctive distinction from overseas products, and thus do not have technological and quality competitiveness of products. In addition, it is not competitive with foreign companies that dominate the market.

경량 기포 콘크리트(Autoclaved Lightweight Concrete, ALC)는 발포제를 이용해 콘크리트 내부에 미세한 기포를 분산시켜 중량을 가볍게 하여 천연자원의 소모를 적게 한 경량 콘크리트의 일종으로서, 철근이 보강된 판넬(Panel) 및 블록의 형태로서 생산, 판매되고 있다. 또한, 경량 콘크리트의 일반적인 장점인 경량성, 단열성, 가공성 등에서 우수한 성능을 나타내고 있다. 하지만 ALC는 경량성, 단열성, 가공성 등이 뛰어나지만, 흡습성이 높고 압축강도 및 인장강도, 내충격성 등의 기계적 특성에 있어서 단점들을 가지고 있다. 이와 같은 기계적 특성의 단점들을 보완하면서 ALC가 갖는 고유의 장점인 경량성, 단열성, 가공성 등의 장점을 유지하는 우수한 ALC를 제조하고 탈취 및 환경유해물질을 제거할 수 있는 기능성 ALC 판넬을 개발하는 것이 필요하다.
Autoclaved Lightweight Concrete (ALC) is a kind of lightweight concrete that reduces the consumption of natural resources by dispersing fine bubbles in the concrete using foaming agents to reduce the weight of natural resources. It is produced and sold as a form. In addition, it exhibits excellent performance in light weight, heat insulation, workability, etc. which are general advantages of light weight concrete. However, ALC is excellent in light weight, heat insulation, and workability, but has high hygroscopicity, and has disadvantages in mechanical properties such as compressive strength, tensile strength, and impact resistance. Complementing these shortcomings of mechanical properties while maintaining excellent inherent advantages of ALC, such as light weight, insulation, and workability, it is possible to manufacture excellent ALC and develop functional ALC panel that can remove deodorant and environmentally harmful substances. need.

국내에서 발생되는 탄소회분은 화력발전소 및 중유를 연료로 사용하는 대형보일러 등에서 발생한다. 현재 화력발전소에서의 연간 배출량은 15,000톤(2002년 현재)으로 이중의 극히 일부만 제강공정의 탈황제로 활용될 뿐이며, 상당량은 폐기물로 취급되어 위탁처리 되고 있으며, 또한 민간기업의 중소형보일러 등에서 발생하는 탄소회분은 약 10,000톤 정도로 활용측면에서는 화력발전소의 탄소회분과 다를 바 없다. 따라서 이의 적극적인 활용이 요구된다.
Domestic carbon ash comes from coal-fired power plants and large boilers using heavy oil as fuel. At present, the annual output of thermal power plants is 15,000 tons (as of 2002), and only a few of them are used as desulfurization agents in the steelmaking process, and a considerable amount is treated as waste and consigned, and carbon generated from small and medium-sized boilers of private companies, etc. The ash content is about 10,000 tons, which is no different from the carbon ash of thermal power plants. Therefore, its active use is required.

지금까지 탈황제 및 유가금속을 회수하는 방안으로 탄소회분의 재활용이 이루어지고 있으나1 )-5) 탄소회분의 자원가치를 제대로 활용하지 못하고 있다. 특히 유가금속회수의 경우 포함되어 있는 유가금속의 함량이 높지 않아 회수 시 경제성이 문제가 되고 있다.
So far, the recycling of carbon-ash as a way of recovering the desulfurizing agent and precious metals made, but 1) -5) do not properly utilize the resource value of carbon ash. In particular, in the case of valuable metal recovery, the economical value of the recovery is not high because the content of valuable metals contained is not high.

한편, 한국공개특허 제10-2004-82094호에서 탄소회분에 다량 함유되어 있는 미연카본, 실리카 및 알루미나 등을 활용하여 수경성 조성물에 적용한 연구가 진행된 바 있다. 또한, 한국공개특허 제10-2006-0104518호에서 탄소회분을 경량기포 콘크리트 제조용 조성물로 활용하여, 경량기포 콘크리트의 발포성능 및 압축강도 같은 기계적 특성을 향상시켜 경량기포 콘크리트의 기계적 강도 문제를 해결하도록 하였다.
Meanwhile, in Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2004-82094, a study applied to a hydraulic composition using unburned carbon, silica, and alumina contained in a large amount of carbon ash has been conducted. In addition, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2006-0104518, carbon ash is used as a composition for manufacturing lightweight foamed concrete to improve mechanical properties such as foaming performance and compressive strength of lightweight foamed concrete to solve the mechanical strength problem of lightweight foamed concrete. It was.

따라서, 활용도가 낮은 탄소회분을 순환자원으로써 다양한 건축 자재 개발에 이용하여, 천연자원 사용을 줄이고 기존의 건축 자재에 기능성을 부여하여 탈취 및 환경유해물질을 제어할 수 있는 새로운 고부가가치의 제품을 개발하는 것이 반드시 필요하다.
Therefore, by utilizing low utilization carbon ash as a circulating resource for developing various building materials, we develop new high value products that can reduce the use of natural resources and give functionality to existing building materials to control deodorization and environmentally harmful substances. It is necessary to do.

종래 기술의 문헌정보
Prior Art Literature Information

[문헌1] 쌍용양회: 탄소회분 재활용 사례, 폐기물의 시멘트 자원화.[1] Ssangyong Cement: A Case of Carbon Ash Recycling, Cement Recycling of Waste.

http://www.sangyongcement.co.kr/kor/new/environment/environment03_1.htm)
http://www.sangyongcement.co.kr/kor/new/environment/environment03_1.htm)

[문헌2] 한국양회공업협회: 탄소회분 재활용 사례, 재원재활용[Reference 2] Korea Ceremony Industry Association: A Case of Carbon Ash Recycling, Recycling of Resources

(http://www.cement.or.kr/tech/resource.asp)
(http://www.cement.or.kr/tech/resource.asp)

[문헌3] 유연태 외 3명: 탄소회분 소각재로부터 바나듐, 니켈 침출에 관한 기초적 연구 J. of Korean Inst. of Resources Recycling, Vol 4, No. 3, pp. 32-39 (1995)
[3] Yoo, Tae-Tae and 3 others: Basic Studies on Leaching Vanadium and Nickel from Carbon Ash Incinerator J. of Korean Inst. of Resources Recycling, Vol 4, No. 3, pp. 32-39 (1995)

[문헌4] S. Vitolo et al.: Recovery of vanadium from a previsouly burned heavy oil fly ash, Hydrometallurgy, Vol. 62, pp. 145-150 (2001)
[4] S. Vitolo et al .: Recovery of vanadium from a previsouly burned heavy oil fly ash, Hydrometallurgy, Vol. 62, pp. 145-150 (2001)

[문헌5] S.L. Tsai and M.S. Tsai: A study of the extraction of vanadium and nickel in oil-fired fly ash, Resources, Conservation and Recycling, Vol. 22, pp. 163-176 (1998)[5] S.L. Tsai and M.S. Tsai: A study of the extraction of vanadium and nickel in oil-fired fly ash, Resources, Conservation and Recycling, Vol. 22, pp. 163-176 (1998)

본 발명은 폐자원인 탄소회분을 건축용 내·외장재 판넬로 사용되는 ALC의 제조용 첨가물로 사용하여, 기존의 ALC에 사용되는 원료의 사용량을 줄여 천연자원의 소비를 감소시키고, VOC 제거성능을 증대하기 위하여 탄소회분을 유기산과 증기를 이용한 표면개질 처리 한 후 담지하고, 또한 동시에 포름알데히드와 같은 알데히드류 가스를 효과적으로 제거함과 동시에 판넬의 강도를 높이기 위하여 실리카에 적어도 3종 이상의 촉매를 코팅하여 제조된 촉매구성물을 후차 담지, 소성하여 VOC 및 포름알데히드를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 친환경 유무기형 VOC저감 콘크리트 제조를 목적으로 한다.The present invention uses carbon ash, which is a waste resource, as an additive for the production of ALC, which is used as an interior and exterior panel for building, to reduce the consumption of raw materials used in the existing ALC, to reduce the consumption of natural resources, and to increase VOC removal performance. In order to carry out carbon ash by surface modification treatment using organic acid and steam, and at the same time to remove aldehyde gases such as formaldehyde effectively and at the same time to improve the panel strength, a catalyst prepared by coating at least three catalysts on silica It aims to manufacture eco-friendly organic-inorganic and VOC-reduced concrete that can effectively remove VOC and formaldehyde simultaneously by supporting and firing components.

본 발명은 폐자원 탄소회분(Carbon Ash)를 재활용하여 VOC와 포름알데히드를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 친환경 VOC저감 콘크리트를 제조하는 방법에 관한 것으로 현재 화력발전소, 사업장 및 가정용 보일러 등에서 부산물로 발생하는 탄소 폐기물인 탄소회분을 폐자원 재활용 측면에서 원자재 소모를 감소시키고 폐기물 처리에 추가되는 비용을 절감하는 효과를 높일수 있다. The present invention relates to a method for producing eco-friendly VOC-reduced concrete that can effectively remove VOC and formaldehyde by recycling waste ash carbon ash (Carbon Ash), and is currently produced as a by-product of thermal power plants, workplaces, and household boilers. Carbon ash, which is a waste, can reduce the consumption of raw materials in terms of waste resource recycling and reduce the cost added to waste disposal.

이는 동시에 현재 VOC나 포름알데히드의 제거효율이 낮은 기존의 건축물 내·외장재의 탈취효율을 현저하게 향상 시킬 수 있도록 탄소회분을 VOC 제거효율을 증대하기 위한 전처리 공정인 표면개질과 포름알데히드 제거효율을 향상하기 위한 촉매구성물 코팅을 이용하여 최종적으로는 VOC 및 포름알데히드를 동시에 제거하는데 효과적인 건축용 내·외장재 기능을 가진 친환경 유무기형VOC저감 콘크리트를 제작하는데 효과적인 방법을 제공한다.At the same time, the surface ash and formaldehyde removal efficiency, which is a pretreatment process to increase the VOC removal efficiency of carbon ash, can be improved to significantly improve the deodorization efficiency of existing building interior and exterior materials, which have low VOC or formaldehyde removal efficiency. The catalyst composition coating is used to provide an effective method for producing eco-friendly organic-inorganic VOC-reduced concrete with the interior and exterior materials for building to effectively remove VOC and formaldehyde at the same time.

도면1. 혼합가스 상에서 실시예와 비교예의 판넬들에 의한 챔버 내의 톨루엔 농도변화
도면2. 혼합가스 상에서 실시예와 비교예의 판넬들에 의한 챔버 내의 포름알데히드 농도변화
Figure 1. Changes in Toluene Concentration in the Chamber by the Panels of Examples and Comparative Examples on Mixed Gas
Figure 2. Changes in Formaldehyde Concentration in the Chamber by Panels of Examples and Comparative Examples on Mixed Gas

위의 기술적 과제를 달성하기 위한 친환경 유·무기형 VOC저감 콘크리트 제조방법은 기존의 ALC 제조용 조성물에 표면개질 처리된 탄소회분과 촉매 3종 이상으로 구성된 촉매구성물을 각각 20∼50 중량%를 첨가하고 양생 및 건조하는 제조공정으로 이루어진다.In order to achieve the above technical problem, eco-friendly organic / inorganic VOC-reducing concrete manufacturing method adds 20-50% by weight of a catalyst component composed of three or more kinds of catalysts and surface-modified carbon ash to the existing ALC composition. And a manufacturing process for drying.

주요 구성성분으로는 (a) 규산질 원료 50∼60 중량% (b) 포틀랜드 시멘트 10∼20 중량% (c) 석회 5∼10 중량% (d) 알루미늄 분말 2∼5 중량% (e) 표면개질 된 탄소회분 20∼50 중량%.(f) 실리카에 촉매 3종 이상으로 구성된 촉매구성물 2∼20 중량%로 구성 된다.The main constituents are (a) 50 to 60% by weight of siliceous raw material (b) 10 to 20% by weight of Portland cement (c) 5 to 10% by weight of lime (d) 2 to 5% by weight of aluminum powder (e) surface modified 20 to 50% by weight of carbon ash. (F) Silica consists of 2 to 20% by weight of the catalyst composition consisting of three or more catalysts.

상기 원료들을 혼합, 1차 양생 및 탈형 제조관정을 거치며, 탈형된 블록을 고온·고압에서 오토클레이브(Autoclave) 2차 양생하는 단계를 거쳐 친환경 유무기형VOC저감 콘크리트를 제조한다.
The raw materials are mixed, subjected to primary curing, and demoulding manufacturing, and through the step of secondary curing the autoclave at high temperature and high pressure to produce an eco-friendly organic-inorganic VOC-reduced concrete.

본 발명에서 제조된 유·무기형 VOC저감 콘크리트는 주원료들을 물과 혼합하여 슬러리로 만든 후, 고온·고압 (150 ℃, 12 bar)에서 오토클레이브 증기양생을 거쳐 구조적으로 안정된 판상구조의 토버모라이트 (Tobermorite) 결정을 이루는 과정으로 제조된다.
The organic / inorganic VOC-reduced concrete manufactured in the present invention is made of a slurry by mixing the main raw materials with water, and then through the autoclave steam curing at high temperature and high pressure (150 ° C., 12 bar). Tobermorite) is produced by the process of making crystals.

토버모라이트 결정은 Ca(OH)2 층에 SiO4 4면체의 연속적 구조로서, 실리케이트 이온 층간의 공동 부분에 Ca2 + 이온이나 H2O가 위치한다. Ca(OH)2는 OH- 이온이 대개 육방최밀 충전하고, 그 틈 사이에 Ca2 + 이온이 들어가는데, OH- 이온이 교대로 접하는 면은 결합이 약하고 벽개하기 쉽다. 이때, 층간 두께가 몇 nm인지에 따라 1.1 nm 혹은 1.4nm의 토버모라이트라고 명명한다. 이 층간 부분은 nano size의 미세 기공으로 작용하여, 수분의 흡습 및 방습에 기여할 수 있는 것으로 보고되고 있다.
Tobermorite crystal is Ca (OH) 4 as a continuous structure of SiO 4 tetrahedra to the second layer, the Ca 2 + ions or H 2 O where a joint portion of the inter-layer silicate ion. Ca (OH) 2 are OH - ions are usually charged and hexagonal highest density, enters a Ca 2 + ions between the gap, OH - ions are in contact with surfaces in turn it is liable to cleavage weak bond. At this time, depending on the thickness of the interlayer is named tobermorite of 1.1 nm or 1.4 nm. The interlayer portion is reported to act as nano-sized micropores, which can contribute to moisture absorption and moisture absorption.

상기 제조용 조성물인 탄소회분은 약 80∼90 %가 카본이며 니켈, 바나듐, 구리, 크롬 등의 금속들이 포함되어 있어서, 열처리 시 급격한 연소반응이 일어날 수 있고 유해 중금속들의 침출문제가 발생할 수 있기 때문에 반드시 전처리를 거친 뒤 사용해야 한다.
The composition of the carbon ash is about 80 to 90% of carbon and includes metals such as nickel, vanadium, copper, and chromium. Therefore, a sudden combustion reaction may occur during heat treatment, and leaching of harmful heavy metals may occur. Pre-treatment should be used.

다음은 본 발명에서 이루고자하는 유무기형VOC저감 콘크리트의 제조방법에 따라 혼합가스로 동시에 존재하는 경우의 톨루엔 및 포름알데히드의 제거효율을 확인하였다.
The following confirmed the removal efficiency of toluene and formaldehyde when present simultaneously as a mixed gas according to the manufacturing method of organic-inorganic VOC-reduced concrete to be achieved in the present invention.

이하에서는 본 발명의 비교 및 실시 예를 통해 본 발명을 서술한다.
Hereinafter, the present invention will be described through comparison and examples of the present invention.

비교예1Comparative Example 1 ∼44

비교예1Comparative Example 1

비교예1은 Sand slurry 2990 g, Return slurry 2040 g, Lime 480 g, 시멘트 1060 g, water 690 g을 먼저 혼합하고 약 5분 간 교반한 후 발포제인 알루미늄 분말을 4 g 첨가하고 1분 간 더 교반하였다. 원료의 혼합이 끝난 혼합물을 0.01 m3 스테인리스 몰드에 넣고 50℃의 양생실에서 6시간 동안 양생하였다. 양생이 끝난 판넬을 150℃, 12 bar로 유지되는 오토클레이브에 넣고 12시간동안 양생하여 비교예1을 제조하였다.
In Comparative Example 1, 2990 g of Sand slurry, 2040 g of Return slurry, 480 g of Lime, 1060 g of cement, and 690 g of water were first mixed and stirred for about 5 minutes, and then 4 g of aluminum powder, a blowing agent, was added and stirred for 1 minute. It was. The mixed mixture of raw materials was put in a 0.01 m 3 stainless steel mold and cured in a curing chamber at 50 ℃ for 6 hours. The cured panel was placed in an autoclave maintained at 150 ° C. and 12 bar to cure for 12 hours to prepare Comparative Example 1.

비교예2Comparative Example 2

비교예2는 Sand slurry 2990 g, Return slurry 2040 g, Lime 480 g, 시멘트 1060 g, water 1330 g, 탄소회분 1582 g을 먼저 혼합하고 약 5분 간 교반한 후 발포제인 알루미늄 분말을 4 g 첨가하고 1분 간 더 교반하였다. 원료의 혼합이 끝난 혼합물을 0.01 m3 스테인리스 몰드에 넣고 50℃의 양생실에서 6시간 동안 양생하였다. 양생이 끝난 판넬을 150℃, 12 bar로 유지되는 오토클레이브에 넣고 12시간동안 양생하여 비교예2를 제조하였다.
In Comparative Example 2, 2990 g of Sand slurry, 2040 g of Return slurry, 480 g of Lime, 1060 g of cement, 1330 g of water, and 1582 g of carbon ash were first mixed and stirred for about 5 minutes, and then 4 g of aluminum powder, which is a blowing agent, was added. Stirred for 1 more minute. The mixed mixture of raw materials was put in a 0.01 m 3 stainless steel mold and cured in a curing chamber at 50 ℃ for 6 hours. The cured panel was placed in an autoclave maintained at 150 ° C. and 12 bar to cure for 12 hours to prepare Comparative Example 2.

비교예3Comparative Example 3

비교예3는 Sand slurry 2990 g, Return slurry 2040 g, Lime 480 g, 시멘트 1060 g, water 1330 g, 전 처리된 탄소회분 1582 g을 먼저 혼합하고 약 5분 간 교반한 후 발포제인 알루미늄 분말을 4 g 첨가하고 1분 간 더 교반하였다. 탄소회분으로부터 유해 중금속들을 용출시키고 또한 VOC 제거성능을 향상하기 위한 전처리 방법은 다음과 같다. 1) 아세트산, 옥살산, 팔미트산, 벤조산 같은 유기산을 이용하여 pH 3∼4의 침출용액을 만든 뒤, 2) 탄소회분을 분산시키고 1시간 동안 침출반응을 시켰다. 3) 침출반응이 종료된 후 탄소회분을 용액으로부터 회수하고, 회수된 탄소회분은 증류수를 이용하여 pH를 중성으로 회복시킨 뒤, 4) 과열증기가 공급되는 오토클레이브 내에서 80∼100℃로 5∼10시간 동안 가압처리한 후 상온에서 건조하여 VOC저감 콘크리트 제조용 조성물로 사용하였다. 원료의 혼합이 끝난 혼합물을 0.01 m3 스테인리스 몰드에 넣고 50℃의 양생실에서 6시간 동안 양생하였다. 양생이 끝난 판넬을 150℃, 12 bar로 유지되는 오토클레이브에 넣고 12시간동안 양생하여 비교예3을 제조하였다.
In Comparative Example 3, 2990 g of Sand slurry, 2040 g of Return slurry, 480 g of Lime, 1060 g of cement, 1330 g of water, and 1582 g of pretreated carbon ash were first mixed and stirred for about 5 minutes, and then aluminum powder, a foaming agent, was added to 4 g was added and stirred for a further minute. Pretreatment methods to elute harmful heavy metals from carbon ash and improve VOC removal performance are as follows. 1) A leaching solution of pH 3-4 was made using organic acids such as acetic acid, oxalic acid, palmitic acid and benzoic acid, and 2) carbon ash was dispersed and leaching was carried out for 1 hour. 3) After the leaching reaction is completed, the carbon ash is recovered from the solution, and the recovered carbon ash is recovered to neutral pH using distilled water. 4) At 80 to 100 ° C. in an autoclave supplied with superheated steam. After pressurizing for ˜ 10 hours, and dried at room temperature was used as a composition for producing VOC-reduced concrete. The mixed mixture of raw materials was put in a 0.01 m 3 stainless steel mold and cured in a curing chamber at 50 ℃ for 6 hours. The cured panel was placed in an autoclave maintained at 150 ° C. and 12 bar to cure for 12 hours to prepare Comparative Example 3.

비교예4Comparative Example 4

비교예4는 Sand slurry 2990 g, Return slurry 2040 g, Lime 480 g, 시멘트 1060 g, water 1330 g, 촉매구성물 395.5g을 먼저 혼합하고 약 5분 간 교반한 후 발포제인 알루미늄 분말을 4g 첨가하고 1분 간 더 교반하였다. 촉매구성물은 실리카(SiO2) 80∼90 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 3∼6 중량%, 산화철(Fe2O3) 1∼3중량%, 산화칼슘(CaO) 1∼4 중량%의 비율로 에탄올과 물이 각 50% 혼합된 용액에 균일하게 혼합한 다음 60∼80℃로 항온하면서 6시간 이상 교반시키고 난 후 이를 필터를 이용하여 고형분을 거른 다음 건조오븐에서 110℃로 12시간 건조 후 소성로에서 500∼600℃로 5시간 소성 처리하여 제조하였다. 원료의 혼합이 끝난 혼합물을 0.01 m3 스테인리스 몰드에 넣고 50℃의 양생실에서 6시간 동안 양생하였다. 양생이 끝난 판넬을 150℃, 12 bar로 유지되는 오토클레이브에 넣고 12시간동안 양생하여 비교예4을 제조하였다.
In Comparative Example 4, 2990 g of Sand slurry, 2040 g of Return slurry, 480 g of Lime, 1060 g of cement, 1330 g of water, and 395.5 g of catalyst component were mixed first, stirred for about 5 minutes, and then 4 g of aluminum powder, which is a blowing agent, was added. Stirred for more minutes. Catalyst composition is 80 to 90% by weight of silica (SiO 2 ), 3 to 6% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 1 to 3% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 1 to 4% by weight of calcium oxide (CaO) The mixture of ethanol and water in 50% of the mixture at 50% by weight was uniformly mixed and stirred for at least 6 hours while incubating at 60-80 ℃. The solids were filtered using a filter and then dried at 110 ℃ in a drying oven. After drying for 5 hours, it was produced by firing at 500 to 600 ° C. for 5 hours. The mixed mixture of raw materials was put in a 0.01 m 3 stainless steel mold and cured in a curing chamber at 50 ℃ for 6 hours. The cured panel was placed in an autoclave maintained at 150 ° C. and 12 bar to cure for 12 hours to prepare Comparative Example 4.

실시예1Example 1 ∼55

실시예1Example 1

실시예1은 Sand slurry 2990 g, Return slurry 2040 g, Lime 480 g, 시멘트 1060 g, water 1330 g, 전 처리된 탄소회분 395.5g (5 중량%)과 촉매구성물 395.5g (5 중량%)을 먼저 혼합하고 약 5분 간 교반한 후 발포제인 알루미늄 분말을 4 g 첨가하고 1분 간 더 교반하였다. 탄소회분으로부터 유해 중금속들을 용출시키고 또한 VOC 제거성능을 향상하기 위한 전처리 방법은 다음과 같다. 1) 아세트산, 옥살산, 팔미트산, 벤조산 같은 유기산을 이용하여 pH 3∼4의 침출용액을 만든 뒤, 2) 탄소회분을 분산시키고 1시간 동안 침출반응을 시켰다. 3) 침출반응이 종료된 후 탄소회분을 용액으로부터 회수하고, 회수된 탄소회분은 증류수를 이용하여 pH를 중성으로 회복시킨 뒤, 4) 과열증기가 공급되는 오토클레이브 내에서 80∼100℃로 5∼10시간 동안 가압처리한 후 상온에서 건조하여 VOC저감 콘크리트 제조용 조성물로 사용하였다. 촉매구성물은 실리카(SiO2) 80∼90 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 3∼6 중량%, 산화철(Fe2O3) 1∼3중량%, 산화칼슘(CaO) 1∼4 중량%의 비율로 에탄올과 물이 각 50% 혼합된 용액에 균일하게 혼합한 다음 60∼80℃로 항온하면서 6시간 이상 교반시키고 난 후 이를 필터를 이용하여 고형분을 거른 다음 건조오븐에서 110℃로 12시간 건조 후 소성로에서 500∼600℃로 5시간 소성 처리하여 제조하였다. 원료의 혼합이 끝난 혼합물을 0.01 m3 스테인리스 몰드에 넣고 50℃의 양생실에서 6시간 동안 양생하였다. 양생이 끝난 판넬을 150℃, 12 bar로 유지되는 오토클레이브에 넣고 12시간동안 양생하여 실시예1을 제조하였다.
Example 1, 2990 g of Sand slurry, 2040 g of Return slurry, 480 g of Lime, 1060 g of cement, 1330 g of water, 395.5 g (5 wt%) of pretreated carbon ash and 395.5 g (5 wt%) of catalyst component After mixing and stirring for about 5 minutes, 4 g of aluminum powder, which is a blowing agent, was added, and the mixture was further stirred for 1 minute. Pretreatment methods to elute harmful heavy metals from carbon ash and improve VOC removal performance are as follows. 1) A leaching solution of pH 3-4 was made using organic acids such as acetic acid, oxalic acid, palmitic acid and benzoic acid, and 2) carbon ash was dispersed and leaching was carried out for 1 hour. 3) After the leaching reaction is completed, the carbon ash is recovered from the solution, and the recovered carbon ash is recovered to neutral pH using distilled water. 4) At 80 to 100 ° C. in an autoclave supplied with superheated steam. After pressurizing for ˜ 10 hours, and dried at room temperature was used as a composition for producing VOC-reduced concrete. Catalyst composition is 80 to 90% by weight of silica (SiO 2 ), 3 to 6% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 1 to 3% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 1 to 4% by weight of calcium oxide (CaO) The mixture of ethanol and water in 50% of the mixture at 50% by weight was uniformly mixed and stirred for at least 6 hours while incubating at 60-80 ℃. The solids were filtered using a filter and then dried at 110 ℃ in a drying oven. After drying for 5 hours, it was produced by firing at 500 to 600 ° C. for 5 hours. The mixed mixture of raw materials was put in a 0.01 m 3 stainless steel mold and cured in a curing chamber at 50 ℃ for 6 hours. The cured panel was placed in an autoclave maintained at 150 ° C. and 12 bar to cure for 12 hours to prepare Example 1.

실시예2Example 2

실시예2는 Sand slurry 2990 g, Return slurry 2040 g, Lime 480 g, 시멘트 1060 g, water 1330 g, 전 처리된 탄소회분 791g (10 중량%)과 촉매구성물 395.5g (5 중량%)을 먼저 혼합하고 약 5분 간 교반한 후 발포제인 알루미늄 분말을 4 g 첨가하고 1분 간 더 교반하였다. 탄소회분 전처리와 촉매구성물은 실시예1에서와 같이 실시하였다. 원료의 혼합이 끝난 혼합물을 0.01 m3 스테인리스 몰드에 넣고 50℃의 양생실에서 6시간 동안 양생하였다. 양생이 끝난 판넬을 150℃, 12 bar로 유지되는 오토클레이브에 넣고 12시간동안 양생하여 실시예2를 제조하였다.
Example 2 mixes 2990 g of Sand slurry, 2040 g of Return slurry, 480 g of Lime, 1060 g of cement, 1330 g of water, 791 g (10 wt%) of pretreated carbon ash and 395.5 g (5 wt%) of catalyst component. After stirring for about 5 minutes, 4 g of aluminum powder, which is a blowing agent, was added, and the mixture was further stirred for 1 minute. Carbon ash pretreatment and catalyst compositions were carried out as in Example 1. The mixed mixture of raw materials was put in a 0.01 m 3 stainless steel mold and cured in a curing chamber at 50 ℃ for 6 hours. The cured panel was placed in an autoclave maintained at 150 ° C. and 12 bar to cure for 12 hours to prepare Example 2.

실시예3Example 3

실시예3은 Sand slurry 2990 g, Return slurry 2040 g, Lime 480 g, 시멘트 1060 g, water 1330 g, 전 처리된 탄소회분 1186.5g (15 중량%)과 촉매구성물 395.5g (5 중량%)을 먼저 혼합하고 약 5분 간 교반한 후 발포제인 알루미늄 분말을 4 g 첨가하고 1분 간 더 교반하였다. 탄소회분 전처리와 촉매구성물은 실시예1에서와 같이 실시하였다. 원료의 혼합이 끝난 혼합물을 0.01 m3 스테인리스 몰드에 넣고 50℃의 양생실에서 6시간 동안 양생하였다. 양생이 끝난 판넬을 150℃, 12 bar로 유지되는 오토클레이브에 넣고 12시간동안 양생하여 실시예3을 제조하였다.
Example 3 was prepared using 2990 g of Sand slurry, 2040 g of Return slurry, 480 g of Lime, 1060 g of cement, 1330 g of water, 1186.5 g (15 wt%) of pretreated carbon ash and 395.5 g (5 wt%) of catalyst component. After mixing and stirring for about 5 minutes, 4 g of aluminum powder, which is a blowing agent, was added, and the mixture was further stirred for 1 minute. Carbon ash pretreatment and catalyst compositions were carried out as in Example 1. The mixed mixture of raw materials was put in a 0.01 m 3 stainless steel mold and cured in a curing chamber at 50 ℃ for 6 hours. The cured panel was placed in an autoclave maintained at 150 ° C. and 12 bar to cure for 12 hours to prepare Example 3.

실시예4Example 4

실시예4는 Sand slurry 2990 g, Return slurry 2040 g, Lime 480 g, 시멘트 1060 g, water 1330 g, 전 처리된 탄소회분 791g (10 중량%)과 촉매구성물 79.1g (1 중량%)을 먼저 혼합하고 약 5분 간 교반한 후 발포제인 알루미늄 분말을 4 g 첨가하고 1분 간 더 교반하였다. 탄소회분 전처리와 촉매구성물은 실시예1에서와 같이 실시하였다. 원료의 혼합이 끝난 혼합물을 0.01 m3 스테인리스 몰드에 넣고 50℃의 양생실에서 6시간 동안 양생하였다. 양생이 끝난 판넬을 150℃, 12 bar로 유지되는 오토클레이브에 넣고 12시간동안 양생하여 실시예4를 제조하였다.
Example 4 mixes 2990 g of Sand slurry, 2040 g of Return slurry, 480 g of Lime, 1060 g of cement, 1330 g of water, 791 g (10 wt%) of pretreated carbon ash and 79.1 g (1 wt%) of catalyst component. After stirring for about 5 minutes, 4 g of aluminum powder, which is a blowing agent, was added, and the mixture was further stirred for 1 minute. Carbon ash pretreatment and catalyst compositions were carried out as in Example 1. The mixed mixture of raw materials was put in a 0.01 m 3 stainless steel mold and cured in a curing chamber at 50 ℃ for 6 hours. The cured panel was placed in an autoclave maintained at 150 ° C. and 12 bar to cure for 12 hours to prepare Example 4.

실시예5Example 5

실시예5는 Sand slurry 2990 g, Return slurry 2040 g, Lime 480 g, 시멘트 1060 g, water 1330 g, 전 처리된 탄소회분 791g (10 중량%)과 촉매구성물 158.2g (2 중량%)을 먼저 혼합하고 약 5분 간 교반한 후 발포제인 알루미늄 분말을 4 g 첨가하고 1분 간 더 교반하였다. 탄소회분 전처리와 촉매구성물은 실시예1에서와 같이 실시하였다. 원료의 혼합이 끝난 혼합물을 0.01 m3 스테인리스 몰드에 넣고 50℃의 양생실에서 6시간 동안 양생하였다. 양생이 끝난 판넬을 150℃, 12 bar로 유지되는 오토클레이브에 넣고 12시간동안 양생하여 실시예5를 제조하였다.
Example 5 mixes 2990 g of Sand slurry, 2040 g of Return slurry, 480 g of Lime, 1060 g of cement, 1330 g of water, 791 g of pretreated carbon ash (10 wt%) and 158.2 g (2 wt%) of catalyst component. After stirring for about 5 minutes, 4 g of aluminum powder, which is a blowing agent, was added, and the mixture was further stirred for 1 minute. Carbon ash pretreatment and catalyst compositions were carried out as in Example 1. The mixed mixture of raw materials was put in a 0.01 m 3 stainless steel mold and cured in a curing chamber at 50 ℃ for 6 hours. The cured panel was placed in an autoclave maintained at 150 ° C. and 12 bar to cure for 12 hours to prepare Example 5.

제조된 비교예 및 실시예의 VOC 제거성능을 알아보기 위해서는 톨루엔 표준가스를 이용하고, 포름알데히드제거성능은 포름알데히드 표준가스를 이용하여 탈취성능실험을 실시하였다. 탈취성능실험은 다음과 같이 진행하였다. 제작된 판넬샘플을 분쇄하여 4∼6 mesh의 균일한 크기의 샘플로 만든 후 아크릴 재질로 제작된 30L 부피의 챔버 내에 30g을 장착하였다. 그 후 챔버 내에 표준가스를 일정시간 주입하여 포름알데히드는 10ppm, 톨루엔은 40ppm의 초기농도가 되도록 혼합가스를 조성한 후 내부 팬을 작동하여 경과시간에 따른 가스의 농도를 측정하였다. 농도측정은 불꽃이온검지관(FID)이 장착된 가스크로마토그램(GC)을 이용하여 실시하였다. 이때 챔버 내 온도는 25℃이고 상대습도는 50∼60%에서 실시하였다.
In order to determine the VOC removal performance of the prepared Comparative Examples and Examples, toluene standard gas was used, and the formaldehyde removal performance was performed using formaldehyde standard gas. Deodorization performance test was carried out as follows. The prepared panel sample was pulverized into a sample having a uniform size of 4 to 6 mesh, and then 30 g was mounted in a 30 L volume chamber made of acrylic material. Thereafter, a standard gas was injected into the chamber for a predetermined time, and a mixed gas was formed to form an initial concentration of 10 ppm of formaldehyde and 40 ppm of toluene, and then an internal fan was operated to measure the concentration of the gas according to the elapsed time. Concentration measurement was carried out using a gas chromatogram (GC) equipped with a flame ion detector tube (FID). At this time, the temperature in the chamber was 25 ℃ and relative humidity was carried out at 50 to 60%.

도면1에는 혼합가스 상에서 실시예와 비교예의 판넬들에 의한 챔버 내의 톨루엔 농도변화를 나타내었다.Figure 1 shows the toluene concentration change in the chamber by the panels of the Examples and Comparative Examples on the mixed gas.

도면1에서 보듯이 실시예1∼5는 모두 톨루엔을 95%이상 제거하는 우수한 성능을 보였다. 비교예에서는 비교예3만이 우수한 성능을 보였는데 이는 상기 제조공정에서 전처리한 탄소회분은 톨루엔 등의 VOC 제거에 효과적임을 보여주고 있다. 하지만 비교예3은 표1에서 보듯이 판넬의 강도를 상당히 저하시키는 것으로 나타났다. 이를 보완하기 위해 제작된 실시예들은 판넬의 강도를 유지함과 동시에 톨루엔 제거효율이 우수한 전처리된 탄소회분의 성능을 유지하는 효과적인 방법임을 보이고 있다.
As shown in Figure 1, Examples 1 to 5 all exhibited excellent performance of removing 95% or more of toluene. In Comparative Example, only Comparative Example 3 showed excellent performance, which shows that the carbon ash pretreated in the manufacturing process is effective in removing VOC such as toluene. However, Comparative Example 3 was found to significantly reduce the strength of the panel as shown in Table 1. The examples prepared to compensate for this have been shown to be an effective way to maintain the strength of the panel and at the same time maintain the performance of the pretreated carbon ash with excellent toluene removal efficiency.

도면2에는 혼합가스 상에서 실시예와 비교예의 판넬들에 의한 챔버 내의 포름알데히드 농도변화를 나타내었다.Figure 2 shows the change in formaldehyde concentration in the chamber by the panels of the Examples and Comparative Examples on the mixed gas.

도면2에서 보듯이 실시예는 모두 85% 이상의 제거성능을 보이고 있었고, 특히 실시예2, 3은 93%이상의 높은 제거효율을 보이고 있었다. 비교예의 경우를 보면, 실시예1, 2의 경우 그 제거효율이 40% 이하로 상당히 낮았으며 비교예4의 경우 비교예1에 촉매구성물이 담지되어 제작된 것으로 제거효율이 76%로 비교예1 제거효율을 급격히 증가시키고 있다. 이는 본 발명에서 제조한 촉매구성물은 포름알데히드 제거에 효과적인 물질임을 보여주고 있다. 비교예3의 경우는 포름알데히드 제거에도 효과적인 것으로 나타나 전 처리된 탄소회분은 톨루엔뿐만 아니라 알데히드 제거에도 효과적임을 보이고 있지만 표1에서 보듯이 판넬의 강도를 상당히 저하시키는 단점을 보이고 있어, 이를 보완하기 위하여 제작된 실시예에서의 제작방법이 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제에 잘 적용됨을 알 수 있다.
As shown in Figure 2, all of the examples showed a removal performance of 85% or more, and in particular, Examples 2 and 3 showed high removal efficiency of 93% or more. In the case of the comparative example, the removal efficiency of Examples 1 and 2 was considerably lower than 40%, and in Comparative Example 4, the catalyst component was prepared in Comparative Example 1, and the removal efficiency was 76%. Removal efficiency is rapidly increasing. This shows that the catalyst component prepared in the present invention is an effective material for removing formaldehyde. In case of Comparative Example 3, it is shown that it is effective for removing formaldehyde, but the pretreated carbon ash is effective for removing not only toluene but also aldehyde. However, as shown in Table 1, the strength of panel is considerably lowered. It can be seen that the manufacturing method in the manufactured embodiment is well applied to the technical problem to be achieved in the present invention.

실시예Example 제거효율(%)Removal efficiency (%) 강도burglar 비교예Comparative example 제거효율(%)Removal efficiency (%) 강도burglar 포름알데히드Formaldehyde 툴루엔Toluene [kgf/cm2 ] [kgf / cm 2 ] 포름알데
히드
Formaldehyde
Hide
툴루엔Toluene [kgf/cm2][kgf / cm 2 ]
실시예1Example 1 8585 9797 1717 비교예1Comparative Example 1 4141 3232 1717 실시예2Example 2 9393 9797 1717 비교예2Comparative Example 2 3535 3535 1717 실시예3Example 3 9393 9797 1717 비교예3Comparative Example 3 8686 9797 55 실시예4Example 4 8787 9797 1717 비교예4Comparative Example 4 7676 8585 1717 실시예5Example 5 9191 9797 1717

표1에는 톨루엔과 포름알데히드가 동시에 존재하는 혼합가스 내에서 실시예와 비교예에 의한 각 가스의 제거효율 및 판넬의 강도를 나타내었다.
Table 1 shows the removal efficiency and panel strength of each gas according to Examples and Comparative Examples in a mixed gas in which toluene and formaldehyde are present at the same time.

표에서 비교예의 경우를 비교하면, 비교예3의 경우 전처리된 탄소회분은 VOC의 기준물질이 되는 톨루엔과 포름알데히드의 제거성능은 우수하지만 판넬제품 자체의 강도를 저하시키는 단점을 가지고 있다. 비교예4는 비교예1에 촉매구성물을 적용하여 제작한 것으로 포름알데히드 제거효율을 증가시키고 판넬의 강도도 유지하는 특징을 보이고 있다.
Comparing the case of the comparative example in the table, in the case of the comparative example 3, the pretreated carbon ash has a good removal performance of toluene and formaldehyde, which is a reference material of VOC, but has a disadvantage of lowering the strength of the panel product itself. Comparative Example 4 is produced by applying the catalyst component to Comparative Example 1 shows the characteristics of increasing formaldehyde removal efficiency and maintaining the strength of the panel.

표에서 실시예를 살펴보면, 실시예에 적용된 촉매구성물은 전처리된 탄소회분이 포함된 판넬의 강도를 유지시키면서 또한 전처리 탄소회분이 보유하고 있는 톨루엔 제거의 고유한 성능을 손상 시키지 않고 포름알데히드 제거능을 향상시키는 효과를 보이고 있다.
Looking at the examples in the table, the catalyst component applied in the examples improves formaldehyde removal capacity without compromising the inherent performance of toluene removal possessed by the pretreated carbon ash while maintaining the strength of the panel containing the pretreated carbon ash. It is showing effect to let.

이는 앞에서도 언급한 바와 같이 기존의 판넬에 전처리 탄소회분과 촉매구성물을 동시에 담지하여 제작된 유무기형VOC저감 콘크리트는 VOC 기준물질이 되는 톨루엔과 새집증후군의 대표적인 물질인 포름알데히드를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 우수한 VOC저감 콘크리트 임을 보여주고 있어, 이는 본 발명에서 이루고자 하는 기술적과제와 잘 부합하는 것으로 나타났다.As mentioned above, the organic-inorganic VOC-reduced concrete prepared by simultaneously carrying the pretreated carbon ash and the catalyst component on the existing panel can effectively remove toluene, which is a VOC reference material, and formaldehyde, a representative substance of sick house syndrome. It is shown that the excellent VOC-reduced concrete, which is in good agreement with the technical task to be achieved in the present invention.

Claims (3)

건축용 내외장재로 사용되는 ALC판넬에 VOC 제거성능을 향상시키기 위해 처리된 폐기물 탄소회분을 5∼20 중량%와 포름알데히드 제거성능을 향상시키기 위해 제조된 촉매구성물 1∼5 중량%를 동시에 코팅하여 제작된 친환경 유무기형VOC저감 콘크리트와 제조방법.ALC panel used as interior and exterior materials for construction is coated with 5 ~ 20% by weight of waste carbon ash treated to improve VOC removal performance and 1 ~ 5% by weight of catalyst component prepared to improve formaldehyde removal performance. Eco-friendly organic-inorganic VOC reducing concrete and manufacturing method. 청구항 1에서 전처리된 폐기물 탄소회분의 제조방법은 1) 아세트산, 옥살산, 팔미트산, 벤조산 같은 유기산 등을 이용하여 pH 3∼4의 침출용액을 제조 한 후 탄소회분을 분산하여 교반하는 침출반응 단계, 2) 침출반응이 종료된 후 탄소회분을 용액으로부터 회수하고, 회수된 탄소회분은 증류수를 이용하여 pH를 중성으로 회복시키는 단계, 3) 과열증기가 공급되는 오토클레이브 내에서 80∼100℃로 5∼10시간 동안 가압 처리한 후 상온에서 건조하는 단계로 구성된다.The method for preparing waste carbon ash pretreated in claim 1 is a leaching reaction step of preparing a leaching solution having a pH of 3 to 4 using organic acids such as acetic acid, oxalic acid, palmitic acid and benzoic acid, and then dispersing and stirring the carbon ash. 2) recovering carbon ash from the solution after the leaching reaction is completed, and recovering the carbon ash to neutrality using distilled water; and 3) at 80 to 100 ° C. in an autoclave supplied with superheated steam. After pressurizing for 5 to 10 hours consists of drying at room temperature. 청구항 1에서 촉매구성물의 제조방법은 1) 실리카(SiO2) 80∼90 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 3∼6 중량%, 산화철(Fe2O3) 1∼3중량%, 산화칼슘(CaO) 1∼4 중량%의 비율로 에탄올과 물이 각 50% 혼합된 용액에 균일하게 혼합하는 단계, 2) 60∼80℃로 항온하면서 6시간 이상 교반시키고 난 후 이를 필터를 이용하여 고형분을 거른 다음 건조오븐에서 110℃로 12시간 건조하는 단계, 3) 소성로에서 500∼600℃로 5시간 소성 처리하는 단계로 구성된다.
The method for preparing a catalyst composition in claim 1 is 1) 80 to 90% by weight of silica (SiO 2 ), 3 to 6% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 1 to 3% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), oxidation Uniformly mixing each 50% of ethanol and water at a ratio of 1 to 4% by weight of calcium (CaO), 2) stirring at least 60 hours at a constant temperature of 60 to 80 ℃ and using a filter The solid content is filtered and then dried in a drying oven at 110 ° C. for 12 hours, and 3) firing at 500 to 600 ° C. for 5 hours in a kiln.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105854761A (en) * 2015-01-20 2016-08-17 王新洲 Method for decolouring, deodorizing, depickling, and drying organic solvent under normal temperature, normal pressure and alkalescence environment

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