KR20120095106A - Glaze composition for ceramic ware including fly ash and preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비산재를 이용한 도자기용 유약 조성물 및 이의 제조방법에 대한 것이다.
The present invention relates to a glaze composition for ceramics using a fly ash and a method for producing the same.
일반적으로 유약이란 도자기의 표면에 점착되는 얇은 유리층으로서 도자기의 흡수성을 저하시키고 심미감을 표출시키며 도자기에 튼튼한 역할을 부여하는 역할을 한다. In general, glaze is a thin glass layer that adheres to the surface of ceramics, which lowers the absorbency of the ceramics, expresses aesthetics, and plays a role of giving the ceramics a strong role.
즉, 유약은 도자기나 옹기류 등의 표면에 칠해지고 열처리 융착되어 그 표면에 광택 또는 무광택의 표면층을 형성시키기 위하여 사용되는 제제로서 투수성을 없애고 미적 효과를 증가시키며 도자기의 강도를 향상시킬 수 있다.In other words, glaze is applied to the surface of ceramics or pottery, etc., and is heat-treated and fused to form a gloss or matte surface layer on the surface. It can remove permeability, increase aesthetic effect and improve the strength of ceramics. .
도자기에 표면에 칠해져서 소성에 의해 광택을 띄게 하는 유약은 통상 장석, 규석, 고령토, 석회석, 활석, 형석, 골분을 주성분으로 구성된다. Glazes that are polished by firing on a surface of ceramics are usually composed of feldspar, silica, kaolin, limestone, talc, fluorspar, and bone meal.
비산재(fly ash)는 생활쓰레기를 소각할 때 발생하며 쓰레기 소각량의 약 2% 정도를 차지한다. 비산재는 마이크로 또는 그 이하 크기의 입자상 물질이고 중금속을 함유하고 있으므로 조심해서 다루지 않으면 날라 다니면서 작업자와 주변 환경에 해를 끼치게 된다. Fly ash is produced by incineration of household waste and accounts for about 2% of waste incineration. Fly ash is a microscopic or smaller particulate matter and contains heavy metals that, if not handled carefully, can fly and harm workers and the environment.
이에 본 발명자는 폐자원인 비산재를 재활용하는 방법에 대하여 연구를 하였다. 그 결과 비산재를 도자기 유약 원료로 재활용할 수 있다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
Therefore, the present inventors studied a method for recycling fly ash, which is a waste resource. As a result, the inventors have found that fly ash can be recycled as a porcelain glaze material, and have completed the present invention.
본 발명의 목적은 폐자원인 비산재를 포함하는 도자기 유약 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
An object of the present invention is to provide a ceramic glaze containing fly ash which is a waste resource and a manufacturing method thereof.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 비산재 10~60 중량%; 장석 30~80 중량%; 그리고 석회석, 탄산바륨 및 탄산마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 5~60 중량%로 이루어지는 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is 10 to 60% by weight of fly ash; Feldspar 30-80 wt%; And it provides a glaze composition for porcelain comprising fly ash consisting of 5 to 60% by weight of one selected from the group consisting of limestone, barium carbonate and magnesium carbonate.
상기 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물은 고령토, 점토, 탄산바륨, 도석, 활석, 백운석, 골회, 황토, 벤토나이트, 산화동, 산화코발트, 산화망간, 산화니켈, 산화티타늄, 산화주석, 산화아연으로 이루어진 군에서 1종 이상의 혼합물을 더 포함할 수 있다.Glaze composition for ceramics including the fly ash is a group consisting of kaolin, clay, barium carbonate, pottery, talc, dolomite, bone ash, loess, bentonite, copper oxide, cobalt oxide, manganese oxide, nickel oxide, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide It may further comprise at least one mixture.
상기 고령토, 점토, 탄산바륨, 도석, 활석, 백운석, 골회, 황토, 벤토나이트, 산화동, 산화코발트, 산화망간, 산화니켈, 산화티타늄, 산화주석, 산화아연으로 이루어진 군에서 1종 이상의 혼합물은 상기 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물 100 중량부에 대하여 10?50 중량부로 포함될 수 있다.The kaolin, clay, barium carbonate, pottery, talc, dolomite, bone ash, loess, bentonite, copper oxide, cobalt oxide, manganese oxide, nickel oxide, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide is one or more mixtures of the above It may be included in an amount of 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the glaze composition for ceramics.
또한, 본 발명은 비산재를 준비하는 단계; 및 상기 비산재에 장석; 그리고 석회석, 바륨 카보네이트 및 마그네슘 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 혼합하는 단계;를 포함하는 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing fly ash; And feldspar in the fly ash; And mixing one selected from the group consisting of limestone, barium carbonate and magnesium carbonate.
생활쓰레기를 소각할 때 발생하는 비산재의 주성분은 CaO, SiO2, Al2O3, KCl, NaCl 등으로 구성된다. 이 비산재를 물로 씻어서 물에 녹는 KCl, NaCl을 제거하면 도자기용 유약 원료로 사용할 수 있다.The main components of fly ash generated when incineration of household waste are composed of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , KCl, NaCl, etc. This fly ash can be washed with water to remove KCl and NaCl that are soluble in water.
상기 비산재를 사용하여 도자기용 유약을 만들면 폐자원을 재활용하는 효과가 있다. 또한 비산재를 유약 원료로 사용하기 전에는 비산재 내에 미량으로 함유되어 있는 중금속이 용출되어 환경오염을 유발하는데, 유약 원료로 사용함으로써 중금속의 용출을 막아 환경오염을 줄일 수 있다.If the glaze for pottery is made using the fly ash, there is an effect of recycling waste resources. In addition, before the fly ash is used as a glaze material, heavy metals contained in trace amounts in the fly ash are eluted to cause environmental pollution. By using it as a glaze material, it is possible to reduce the environmental pollution by preventing the dissolution of heavy metals.
또한, 비산재는 미립으로 되어 있어 분쇄를 하지 않고서도 유약 원료로 사용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the fly ash has an advantage that it can be used as a glaze raw material without being pulverized.
본 발명에서는 비산재에 통상의 도자기용 유약 원료를 혼합하여 도자기용 유약 조성물을 제조할 수 있다. 구체적으로, 이 기술분야에서 널리 사용되는 도자기 유약 원료 성분이 모두 포함될 수 있으며, 구체적으로 장석과 도석, 백운석, 석회석, 규석, 탄산바륨 및 탄산마그네슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the glaze composition for ceramics can be prepared by mixing a common ceramic glaze raw material with fly ash. Specifically, all of the porcelain glaze raw materials widely used in the art may be included, and specifically, those selected from the group consisting of feldspar and pottery stone, dolomite, limestone, silica, barium carbonate and magnesium carbonate and mixtures thereof, It is not necessarily limited thereto.
특히 본 발명에서 장석 성분은 융제 역할을 하며, 석회석, 탄산바륨 및 탄산마그네슘은 매용재 역할을 한다.In particular, the feldspar component in the present invention serves as a flux, limestone, barium carbonate and magnesium carbonate serves as a medium.
비산재, 장석 그리고 석회석, 탄산바륨 및 탄산마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 혼합 비율은 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. One blending ratio selected from the group consisting of fly ash, feldspar and limestone, barium carbonate and magnesium carbonate is apparent to those skilled in the art.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 도자기용 유약 조성물은 비산재 10~60 중량%; 장석 30~80 중량%; 그리고 석회석, 탄산바륨 및 탄산마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 5~60 중량%를 혼합하여 제조될 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우 유약이 녹지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 특히 장석의 양이 80 중량%를 초과하는 경우 유약이 흘러내리는 문제점이 발생할 수 있다.More specifically, the glaze composition for ceramics according to the present invention is 10 ~ 60 wt% fly ash; Feldspar 30-80 wt%; And it can be prepared by mixing one kind of 5 to 60% by weight selected from the group consisting of limestone, barium carbonate and magnesium carbonate. If it is out of the above range may cause a problem that the glaze does not melt. In particular, when the amount of feldspar exceeds 80% by weight, a problem may occur in that the glaze flows down.
또한, 본 발명에 따른 도자기용 유약 조성물은 고령토, 점토, 탄산바륨, 도석, 활석, 백운석, 골회, 황토, 벤토나이트, 산화동, 산화코발트, 산화망간, 산화니켈, 산화티타늄, 산화주석, 산화아연 등을 제조하고자 하는 유약의 종류에 따라 더 포함할 수 있으며, 이는 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물 100 중량부에 대하여 10?50 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.In addition, the glaze composition for ceramics according to the present invention is kaolin, clay, barium carbonate, pottery, talc, dolomite, bone ash, loess, bentonite, copper oxide, cobalt oxide, manganese oxide, nickel oxide, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide, etc. According to the type of glaze to be prepared may be further included, which is preferably included 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of glaze composition for ceramics including fly ash.
본 발명에 따른 도자기용 유약 조성물은 산화동, 산화코발트, 산화망간, 산화니켈, 산화티타늄, 산화주석 등의 발색 원료를 첨가하여 비취색, 올리브 그린색, 브라운 색 등을 나타내는 유약으로 만들어질 수 있다.The glaze composition for ceramics according to the present invention may be made of a glaze exhibiting jade color, olive green color, brown color, etc. by adding coloring materials such as copper oxide, cobalt oxide, manganese oxide, nickel oxide, titanium oxide, and tin oxide.
또한 본 발명은 상기 비산재에 장석; 그리고 석회석, 바륨 카보네이트 및 마그네슘 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 혼합하는 단계;를 포함하는 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is feldspar in the fly ash; And mixing one selected from the group consisting of limestone, barium carbonate and magnesium carbonate.
상기 비산재를 준비하는 단계는 다음과 같다: 먼저 비산재를 물에 담가 잘 저어준 후 하루(24 시간) 동안 방치한다. 그 후 비산재가 흘러내리지 않도록 물만 제거한 후 다시 물을 넣어 잘 저어준다. 이 작업을 2~3회 한 후 비산재를 건조하여 유약 원료로 사용한다. 비산재를 물에 담그고 저어주면 KCl 및 NaCl 등의 친수성 화합물이 제거된다. KCl이나 NaCl이 유약 원료 내에 함유되어 있으면 시유 후 이 물질들이 소지 속으로 침투되어 소지의 강도를 약하게 하거나 유약의 색상을 어둡게 할 수 있으므로 미리 제거할 필요가 있다.The steps for preparing the fly ash are as follows: First, the fly ash is soaked in water, stirred well and left for a day (24 hours). After that, remove only the water so that the fly ash does not flow down, and then add water and stir well. After 2 ~ 3 times of this work, fly ash is dried and used as glaze material. When the fly ash is immersed in water and stirred, hydrophilic compounds such as KCl and NaCl are removed. If KCl or NaCl are contained in the glaze raw material, these materials may penetrate into the substrate after application and may need to be removed beforehand, as they may weaken the strength of the substrate or darken the color of the glaze.
이와 같이 제조된 비산재를 장석 및 석회석(또는 탄산바륨이나 탄산마그네슘)에 혼합하여 본 발명에 따른 도자기용 유약 조성물을 제조할 수 있다.The fly ash thus prepared may be mixed with feldspar and limestone (or barium carbonate or magnesium carbonate) to prepare a glaze composition for ceramics according to the present invention.
상기 유약 조성물의 제조는 이 기술분야에서 널리 알려진 방법을 따라 수행한다.
The preparation of the glaze composition is carried out according to methods well known in the art.
본 발명에 따른 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물은 폐자원을 재활용하여 환경오염을 줄이는 효과가 있다. 또한 비산재 원료를 분쇄하는 공정을 거치지 않으므로 통상의 유약 제조방법보다 간소한 공정을 거친다.
Glaze composition for ceramics including fly ash according to the present invention has the effect of reducing environmental pollution by recycling waste resources. In addition, since it does not go through the process of crushing fly ash raw materials, it goes through a simpler process than a conventional glaze manufacturing method.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 도자기 시험편들의 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 도자기 시험편들의 사진이다.1 is a photograph of porcelain test pieces prepared according to Example 1 of the present invention.
2 is a photograph of porcelain test pieces prepared according to Example 2 of the present invention.
이하, 본 발명을 실시예 및 시험예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 예들로만 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Test Examples. However, these examples and test examples are for illustrating the present invention, the scope of the present invention is not limited only to the following examples.
실시예Example 1 One
비산재(생활 쓰레기 소각장에서 수득함)를 물에 담가 잘 저어준 후 24 시간 동안 실온에서 방치하였다. 그 후 비산재가 흘러내리지 않도록 물만 제거한 후 다시 물을 넣어 잘 저어주었다. 이 작업을 3회 반복한 후 비산재를 80~100℃로 건조하여 유약 원료로 사용할 비산재를 얻었다. The fly ash (obtained from the domestic waste incinerator) was soaked in water and stirred at room temperature for 24 hours. After that, only the water was removed so that the fly ash did not flow down and the water was stirred again. After this operation was repeated three times, the fly ash was dried at 80 to 100 ° C. to obtain a fly ash for use as a glaze material.
그 다음 부여장석 및 석회석을 아래 표 1과 같은 조성비로 혼합하여 21가지의 유약을 제조하였다. 이후 상기 21 가지의 유약을 21개의 초벌구이한 백자 시험편들에 시유하여 전기 가마에 넣어 산화분위기로 1260℃에서 1 시간 동안 소성하였고, 제조된 21개의 시험편의 사진을 도 1에 나타내었다(표 1에 나타난 1 내지 21개의 유약을 시유하고 소성한 백자시험편을 왼쪽부터 나열함). Then, dougal feldspar and limestone were mixed in the composition ratio shown in Table 1 below to prepare 21 kinds of glazes. Thereafter, the 21 glazes were applied to 21 first roasted white porcelain test pieces and put in an electric kiln, and calcined for 1 hour at 1260 ° C. in an oxidizing atmosphere. The white porcelain test specimens with 1 to 21 glazes shown and fired are listed from the left).
실시예Example 2 2
석회석 대신 탄산바륨을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 21개의 유약을 제조하였다. 유약 원료의 조성비는 아래 표 2와 같다. 이후 상기 21개의 유약을 21개의 초벌구이한 백자시험편들에 시유하여 전기 가마에 넣어 산화분위기로 1260℃에서 1 시간 동안 소성하였고, 이들 시험편의 사진을 도 2에 나타내었다(표 2에 나타난 1 내지 21개의 유약을 시유하고 소성한 백자시험편을 왼쪽부터 나열함). 21 glazes were prepared in the same manner as in Example 1 except that barium carbonate was used instead of limestone. The composition ratio of the glaze raw materials is shown in Table 2 below. Thereafter, the 21 glazes were put into 21 first roasted white porcelain test pieces, put into an electric kiln, and calcined at 1260 ° C. for 1 hour in an oxidizing atmosphere, and the photographs of these test pieces are shown in FIG. White glaze test specimens with glazes and fired from dogs are listed from the left).
도 1 내지 도 2를 참조하면, 비산재를 포함하는 본 발명에 따른 도자기용 유약 조성물은 도자기의 광택을 증가시킴을 알 수 있다. 즉, 도자기용 유약으로 사용가능함을 알 수 있다.
1 to 2, it can be seen that the glaze composition for ceramics according to the present invention including fly ash increases the gloss of ceramics. That is, it can be seen that it can be used as a glaze for ceramics.
Claims (7)
10-60 wt% fly ash; Feldspar 30-80 wt%; And a fly ash composition comprising 5 to 60% by weight of one kind selected from the group consisting of limestone, barium carbonate and magnesium carbonate.
상기 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물은 고령토, 점토, 탄산바륨, 도석, 활석, 백운석, 골회, 황토, 벤토나이트, 산화동, 산화코발트, 산화망간, 산화니켈, 산화티타늄, 산화주석, 산화아연으로 이루어진 군에서 1종 이상의 혼합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물.
The method of claim 1,
Glaze composition for ceramics including the fly ash is a group consisting of kaolin, clay, barium carbonate, pottery, talc, dolomite, bone ash, loess, bentonite, copper oxide, cobalt oxide, manganese oxide, nickel oxide, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide Glaze composition for porcelain, including fly ash, characterized in that it further comprises at least one mixture.
상기 고령토, 점토, 탄산바륨, 도석, 활석, 백운석, 골회, 황토, 벤토나이트, 산화동, 산화코발트, 산화망간, 산화니켈, 산화티타늄, 산화주석, 산화아연으로 이루어진 군에서 1종 이상의 혼합물은 상기 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물 100 중량부에 대하여 10?50 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물.
The method of claim 2,
The kaolin, clay, barium carbonate, pottery, talc, dolomite, bone ash, loess, bentonite, copper oxide, cobalt oxide, manganese oxide, nickel oxide, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide is one or more mixtures of the above Ceramic glaze composition comprising a fly ash, characterized in that contained in 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of glaze composition for ceramics.
상기 비산재에 장석; 그리고 석회석, 바륨 카보네이트 및 마그네슘 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 혼합하는 단계;
를 포함하는 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물의 제조방법.
Preparing fly ash; And
Feldspar to the fly ash; And mixing one kind selected from the group consisting of limestone, barium carbonate and magnesium carbonate;
Method for producing a glaze composition for porcelain containing fly ash comprising a.
상기 비산재는 10~60 중량%; 상기 장석은 30~80 중량%; 그리고 석회석, 바륨 카보네이트 및 마그네슘 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종은 5~60 중량%로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물의 제조방법.
The method of claim 4, wherein
The fly ash is 10 to 60% by weight; The feldspar is 30 to 80% by weight; And one type selected from the group consisting of limestone, barium carbonate, and magnesium carbonate is mixed with 5 to 60% by weight.
상기 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물은 고령토, 점토, 탄산바륨, 도석, 활석, 백운석, 골회, 황토, 벤토나이트, 산화동, 산화코발트, 산화망간, 산화니켈, 산화티타늄, 산화주석, 산화아연으로 이루어진 군에서 1종 이상의 혼합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비산재를 포함한 도자기용 유약 조성물의 제조방법.
The method of claim 4, wherein
Glaze composition for ceramics including the fly ash is a group consisting of kaolin, clay, barium carbonate, pottery, talc, dolomite, bone ash, loess, bentonite, copper oxide, cobalt oxide, manganese oxide, nickel oxide, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide Method for producing a glaze composition for ceramics, including fly ash, characterized in that it further comprises at least one mixture.
The method of claim 6, wherein the kaolin, clay, barium carbonate, stone, talc, dolomite, bone ash, loess, bentonite, copper oxide, cobalt oxide, manganese oxide, nickel oxide, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide 1 The mixture of species or more is 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the glaze composition for ceramics containing fly ash, characterized in that the manufacturing method of the glaze composition for ceramics containing fly ash.
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| A201 | Request for examination | ||
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