KR20140014829A - 건축물 내외장용 벽돌 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체에 유해한 화학약품 또는 부 원료를 전혀 사용하지 않고 자연에서 채취된 흙(황토, 고령토, 백토)만을 이용하여 각종 건축물의 내/외벽에 인테리어를 위하여 붙여 사용되는 벽돌에 관한 것으로, 그 구성은, 황토, 고령토, 백토를 믹서기를 이용하여 혼합하고, 그 혼합된 혼합물을 성형기를 이용하여 6면체로 성형한 후 그 성형물의 상호 대향하는 양 측면을 성형물 전체 두께의 1/4이하 깊이로 절단 칼을 이용하여 등 간격으로 절단하고, 그 등 간격으로 절단된 성형물을 150 - 200℃의 건조실에서 함수율 5%이하로 건조시킨 후 상기 건조된 성형물을 소성로에서 1100 - 1300℃로 소성하고, 그 소성된 성형물을 상기 등 간격으로 절단하고 남은 잔여부분을 절단 칼을 이용하여 절단하여 된 것으로 이루어진다.

Description

건축물 내외장용 벽돌 및 그 제조방법{Manufacturing method for building in or outside interior brick}

본 발명은 인체에 유해한 화학약품 또는 부 원료를 전혀 사용하지 않고 자연에서 채취된 흙(황토, 고령토, 백토)만을 이용하여 각종 건축물의 내/외벽에 인테리어를 위하여 붙여 사용되는 건축물 내외장용 벽돌 및 그 벽돌 제조방법에 관한 것이다.

황토는 원적외선 방출 및 항균, 습도유지 등의 다양한 효능이 널리 알려져 있어 화장료, 염료, 페인트 및 벽돌 등의 건축자재 등으로 다양하게 응용되고 있다.

최근, 시멘트와 각종 접착제를 이용한 벽지 및 바닥재 등에서 발생하는 포름알데하이드에 의한 "새집 증후군"이 이슈화됨에 따라서 천연성분을 이용한 건축재료에 대한 관심이 높아짐에 따라서 그 효능이 잘 알려진 황토를 이용하여 구들장, 벽돌 및 몰탈 등 다양한 제품이 개발되고 있다.

그러나 상기와 같은 건축자재로 이용하기 위해서는 일정한 강도와 내구성 등을 지녀야 하는데, 대부분의 황토벽돌은 이를 만족하지 못하거나, 강도를 높이기 위하여 시멘트 등을 다량 포함시켜 제조함으로써 황토의 함량이 50%를 넘지 않는 제품이 대부분이고, 이로 인해 황토의 효능이 감소되는 문제점이 발견되고 있다.

대한민국 공개특허 제2002-92332호는 황토 25~40%, 운모 10~25% 및 고화제 15~ 25%를 포함하는 황토벽돌에 대한 것으로 상기 고화제로 3종 조강포틀랜드 시멘트 50~60%, 고로슬래그 30~50%, 자연석고 5~15%를 사용하여 강도와 내구성을 향상시킨 황토벽돌에 대하여 기재하고 있다. 그러나 상기 발명은 황토의 함량이 50% 미만이고 고화제로 쓰이는 시멘트나 고로슬래그의 함량이 높아 그로 인한 문제점이 발생될 수 있으며, 고화제로 사용되는 3종 조강시멘트는 초기 경화속도가 빨라서 초기강도 발현이 우수하나, 건조 수축률이 높아 균열이 발생되기 쉬운 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제2003-68869호는 황토 98중량%에 맥반석 1중량% 및 숯 1중량%를 첨가하여 고압으로 성형하여 제조되는 황토벽돌에 관하여 기재하고 있다. 상기 발명은 황토의 함량이 높아 황토의 효능을 전달하기에는 유리하나, 건조 후의 강도유지 등의 문제로 벽돌로 사용하기에는 강도가 약한 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제1999-70115호는 황토를 이용한 구들장에 대한 것으로 난방층, 황토층, 자석층, 게르마늄층 등 다양한 성분으로 제조된 층을 적층하여 구들장을 제조하는 방법에 대하여 기재하고 있습니다. 상기 발명은 기초가 되는 층 위에 황토분말을 적층하고 다시 기타의 성분을 포설하고 그 위에 황토를 포설하여 적층하는 방식으로 시공되는 구들장에 대한 것이다.

상기와 같은 방법으로 제조된 황토 벽돌을 건축물 내외장용 벽돌로 사용하기 위해서는 상기 벽돌을 전동 칼을 이용하여 일정크기로 절단하여 사용하는데, 이때 상기 절단과정에서 파손되는 문제점이 발생하여 손실 율이 너무 커지는 문제점이 있었다.

또 상기의 문제점을 감안하여 인테리어용으로 두께가 얇은 벽돌을 성형하고 그 성형된 벽돌의 강도를 부여하기 위하여 건조와 소성의 과정을 거치게 되는데, 이때, 건조 및 소정 과정에서 벽돌의 얇은 두께로 인하여 변형(휨)이 발생하는 문제점이 있음은 물론, 상기 변형으로 인한 해당 벽에 부착이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명된 것으로, 그 목적은, 인체에 유해한 화학약품 또는 부 원료를 전혀 사용하지 않고 자연에서 채취된 흙(황토, 고령토, 백토)만을 이용하여 각종 건축물의 내/외벽에 인테리어를 위하여 붙여 사용되는 벽돌을 제조하고 제공함은 물론, 환경 친화적이면서도 벽돌의 강도를 향상시키고, 제조과정에서의 벽돌 변형을 방지하며, 대량생산으로 인한 제조코스트를 낮추어 소비자에게 저렴한 가격으로 제공할 수 있도록 한 건축물 내외장용 벽돌 제조방법 및 그 방법으로 제조된 벽돌을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건축물 내외장용 벽돌 구성은, 황토, 고령토, 백토를 믹서기를 이용하여 혼합하고, 그 혼합된 혼합물을 성형기를 이용하여 6면체로 성형한 후 그 성형물의 상호 대향하는 양 측면을 성형물 전체 두께의 1/4이하 깊이로 절단 칼을 이용하여 등 간격으로 절단하고, 그 등 간격으로 절단된 성형물을 150 - 200℃의 건조실에서 함수율 5%이하로 건조시킨 후 상기 건조된 성형물을 소성로에서 1100 - 1300℃로 소성하고, 그 소성된 성형물을 상기 등 간격으로 절단하고 남은 잔여부분을 절단 칼을 이용하여 절단하여 된 것으로 이루어진다.

그리고 상기 6면체의 성형물은, 상면에서 하면에 이르는 관통 홀이 등 간격으로 형성되며, 상기 최종 절단된 건축물 내외장용 벽돌의 두께는 40 - 75mm이고, 상기 황토, 고령토, 백토의 혼합 비율은 중량%로 황토 : 30 - 50, 고령토 : 35 - 45, 백토 : 15 - 25이다.

또 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건축물 내외장용 벽돌 제조방법 구성은, 황토, 고령토, 백토를 믹서기를 이용하여 혼합하는 단계; 상기 혼합된 혼합물을 성형기를 이용하여 6면체로 성형하는 단계; 상기 성형물의 상호 대향하는 양 측면을 성형물 전체 두께의 1/4이하 깊이로 절단 칼을 이용하여 등 간격으로 절단하는 단계; 상기 등 간격으로 절단된 성형물을 150 - 200℃의 건조실에서 함수율 5%이하로 건조시키는 단계; 상기 건조된 성형물을 소성로에서 1100 - 1300℃로 소성하는 단계; 상기 소성된 성형물을 상기 등 간격으로 절단하고 남은 잔여부분을 절단 칼을 이용하여 절단하는 단계; 로 이루어진다.

그리고 상기 6면체의 성형물을 성형하는 단계 또는 6면체의 성형물을 성형 후에 성형물의 상면에서 하면에 이르는 관통 홀을 등 간격으로 형성시키고, 상기 성형물을 절단하는 절단 칼과 소성 완료된 성형물을 절단하는 절단 칼은, 모터와 함께 연동되는 축에 원판 형 칼날이 40 - 75mm 간격으로 복수 개 설치된 것이며, 상기 최종 절단된 내외장용 벽돌의 두께는 40 - 75mm이고, 상기 황토, 고령토, 백토의 혼합 비율은 중량%로 황토 : 30 - 50, 고령토 : 35 - 45, 백토 : 15 - 25이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 인체에 유해한 화학약품 또는 부 원료를 전혀 사용하지 않고 자연에서 채취된 흙(황토, 고령토, 백토)만을 이용하여 각종 건축물의 내/외벽에 인테리어를 위하여 붙여 사용되는 벽돌을 제조하고 제공함은 물론, 환경 친화적이면서도 벽돌의 강도를 향상시키고, 제조과정에서의 벽돌 변형을 방지하며, 대량생산으로 인한 제조코스트를 낮추어 소비자에게 저렴한 가격으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 건축물 내외장용 벽돌 제조방법을 나타낸 공정도,
도 2는 본 발명의 건축물 내외장용 벽돌을 제조하기 위한 성형물의 사시도,
도 3은 본 발명의 건축물 내외장용 벽돌을 제조하기 위한 성형물의 상호 대향하는 양 측면 일부가 절단 칼에 의해 절단된 상태의 사시도,
도 4는 본 발명의 건축물 내외장용 벽돌을 제조하는데 사용되는 절단 칼의 사시도,
도 5는 본 발명의 건축물 내외장용 벽돌이 제조 완료된 상태의 사시도.

본 발명의 건축물 내외장용 벽돌 제조방법은, 먼저 황토, 고령토, 백토를 믹서기를 이용하여 골고루 혼합하는데, 상기 황토, 고령토, 백토는 별도의 물을 첨가하지 않고도 믹서한 후 성형할 수 있는 정도의 수분이 함유된 것을 사용함이 바람직하고, 상기 황토, 고령토, 백토의 함수율이 적을 때에는 별도의 물을 첨가하여 믹서한 후 성형함이 바람직하다.

상기 본 발명의 건축물 내외장용 벽돌을 제조하는데 사용되는 흙 중 황토는 고령토나 점토보다 거칠고 점력이 많은 입자로서 연황색이나 분홍색을 띠는 것으로 실리카 알루미나, 철, 마그네슘, 칼리 등 수많은 무기질이 함유된 미세입자로 인체에 유익한 미생물과 많은 약성을 갖고 있는 살아 있는 흙으로 원적외선을 다량 방사하는 물질이다.

이와 같은 상기 황토는 흡수력, 자정 력 등의 신비한 약리 작용이 있고, 원적외선 방사, 시멘트 독 제거, 탈취 력 등도 있어 최근 건강 주택에 많이 사용되고 있는 광물질이다.

고령토는 도자기산업에 널리 쓰이고 있는 것으로 용융(鎔融)온도가 매우 높고 구우면 하얀색을 띠는 특성을 가지고 있으며, 도자기, 내열성 물질을 만드는 데 많이 사용되고 특히 종이의 침투성을 억제하기 위해 종이에 바르는 접착제에도 자주 이용되는 광물질이다.

백토는 도자기를 굽고, 한의학에서는 백악(白堊:불로 달군 것)이라 하여 오랜 세월 동안 무병장수의 흙으로 많이 이용되어 왔으며, 도자기의 원료, 제지용 충전제, 제지 코팅제, 의약품, 화장품 원료, 페인트 원료, 농약 배합제, 식품 첨가제, 정수제, 흡착제, 내화벽돌, 흡습제, 표백제, 백 시멘트 원료, 가축사료 첨가제 등 우리 산업 각 분야에서 널리 사용되고 있는 광물이다.

상기와 같은 상기 황토, 고령토, 백토의 혼합 비율은 중량%로 황토 : 30 - 50, 고령토 : 35 - 45, 백토 : 15 - 25로 함이 바람직하다.

상기 황토, 고령토, 백토가 골고루 혼합되면 그 혼합물을 성형기를 이용하여 도 2에 나타낸 바와 같이 6면체로 성형하는데, 그 성형물(10)의 형상은 6면체가 아닌 원기둥형으로 해도 무방하다. 단 상기 성형물은 성형 완료 후 성형 형상이 붕괴되지 않을 정도의 함수율을 유지함이 바람직하다.

상기 6면체의 성형물(10)은, 일 측면에서 타 측면에 이르는 관통 홀(11)을 등 간격으로 형성시킬 수도 있다.

상기와 같이하여 성형물의 성형이 완료되면 그 성형물의 상호 대향하는 양 측면을 도 3에 나타낸 바와 같이 성형물 전체 두께의 1/4이하 깊이로 절단 칼(20)을 이용하여 등 간격으로 절단하는데, 그 이유는 후 공정에서 이루어지는 건조 및 소성 작업시 크랙이나 변형(휨)을 방지함은 물론, 신속하고 효과적인 건조 및 소성이 이루어지도록 하기 위함이다.

한편 상기 성형물(10)을 상호 대향하는 양 측면을 절단하는 절단 칼(20)은 도 4에 나타낸 바와 같은 모터(30)와 함께 연동되는 축에 원판 형 칼날이 40 - 75mm 간격으로 복수 개 설치된 것이다.

상기 원판 형 칼날이 40 - 75mm 간격으로 복수 개 설치된 이유는, 건축물 내외장용 벽돌(40)의 두께를 40 - 75mm로 제한하기 위함이다.

단 상기 40 - 75mm의 원판 형 칼날 간격은 본 발명에서 바람직한 실시 예이고, 그 외에도 다양한 간격을 유지하는 절단 칼을 사용할 수 있다.

상기와 같이 성형물(10)을 상호 대향하는 양 측면이 절단되면 그를 150 - 200℃의 건조실 넣어 함수율 5%이하로 건조시킨 후 소성로에서 1100 - 1300℃로 소성하는데, 상기 건조온도를 150 - 200℃로 하는 이유는 신속한 건조가 이루어지도록 하기 위함과 동시에 성형물의 크랙 및 변형이 방지되도록 하기 위함이다.

그리고 상기 건조실에서의 건조는 성형물의 함수율이 5%이하가 될 때까지인데, 그 이유는, 후 공정에서 이루어지는 소성이 효율적으로 이루어지도록 하기 위함이다.

상기 건조가 완료되면 소성로에서 1100 - 1300℃로 소성하는데, 그 이유는, 본 발명의 건축물 내외장용 벽돌의 강도를 부여하기 위함이다.

상기와 같이하여 성형물의 성형이 완료되면 모터와 함께 연동되는 축에 원판 형 칼날이 40 - 75mm 간격으로 복수 개 설치된 절단 칼을 이용하여 상기 상호 대향하는 양 측면을 등 간격으로 절단하고 남은 잔여부분을 도 5에 나타낸 바와 같이 절단한다.

이때 상기 절단 칼의 각 칼날은 상기에서 이미 일부 절단 된(상호 대향하는 양 측면의 절단된 부분)부분에 정밀하게 맞춰 절단해야 한다.

이상과 같이하여 최종 절단된 본 발명의 벽돌(40)은 도 5에 나타낸 바와 같이 두께 40 - 75mm를 갖는 황토, 고령토, 백토로 이루어진 건축물 내외장용 벽돌이 되는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은 인체에 유해한 화학약품 또는 부 원료를 전혀 사용하지 않고 자연에서 채취된 흙(황토, 고령토, 백토)만을 이용하여 각종 건축물의 내/외벽에 인테리어를 위하여 붙여 사용되는 벽돌을 제조하고 제공함은 물론, 환경 친화적이면서도 벽돌의 강도를 향상시키고, 제조과정에서의 벽돌 변형을 방지하며, 대량생산으로 인한 제조코스트를 낮추어 소비자에게 저렴한 가격으로 제공할 수 있는 장점이 있다.

10 : 성형물 11 : 관통 홀
20 : 절단 칼 30 : 모터
40 : 벽돌

Claims (9)

1. 황토, 고령토, 백토를 믹서기를 이용하여 혼합하고, 그 혼합된 혼합물을 성형기를 이용하여 6면체로 성형한 후 그 성형물의 상호 대향하는 양 측면을 성형물 전체 두께의 1/4이하 깊이로 절단 칼을 이용하여 등 간격으로 절단하고, 그 등 간격으로 절단된 성형물을 150 - 200℃의 건조실에서 함수율 5%이하로 건조시킨 후 상기 건조된 성형물을 소성로에서 1100 - 1300℃로 소성하고, 그 소성된 성형물을 상기 등 간격으로 절단하고 남은 잔여부분을 절단 칼을 이용하여 절단하여 된 건축물 내외장용 벽돌.
2. 제1항에 있어서,
   상기 6면체의 성형물은, 일측면에서 타측면에 이르는 관통 홀이 등 간격으로 형성된 것임을 특징으로 하는 건축물 내외장용 벽돌.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 최종 절단된 벽돌의 두께는 40 - 75mm인 것을 특징으로 하는 건축물 내외장용 벽돌.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 황토, 고령토, 백토의 혼합 비율은 중량%로 황토 : 30 - 50, 고령토 : 35 - 45, 백토 : 15 - 25임을 특징으로 하는 건축물 내외장용 벽돌.
5. 황토, 고령토, 백토를 믹서기를 이용하여 혼합하는 단계;
   상기 혼합된 혼합물을 성형기를 이용하여 6면체로 성형하는 단계;
   상기 성형물(10)의 상호 대향하는 양 측면을 성형물 전체 두께의 1/4이하 깊이로 절단 칼(20)을 이용하여 등 간격으로 절단하는 단계;
   상기 등 간격으로 절단된 성형물을 150 - 200℃의 건조실에서 함수율 5%이하로 건조시키는 단계;
   상기 건조된 성형물을 소성로에서 1100 - 1300℃로 소성하는 단계;
   상기 소성된 성형물을 상기 등 간격으로 절단하고 남은 잔여부분을 절단 칼을 이용하여 절단하는 단계; 를 포함하는 건축물 내외장용 벽돌 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 6면체의 성형물을 성형하는 단계 또는 6면체의 성형물을 성형 후에 성형물의 일측면에서 타측면에 이르는 관통 홀을 등 간격으로 형성시켜 된 것을 특징으로 하는 건축물 내외장용 벽돌 제조방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 성형물을 절단하는 절단 칼과 소성 완료된 성형물을 절단하는 절단 칼은, 모터(30)와 함께 연동되는 축에 원판 형 칼날이 40 - 75mm 간격으로 복수 개 설치된 것임을 특징으로 하는 건축물 내외장용 벽돌 제조방법.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 최종 절단된 벽돌(40)의 두께는 40 - 75mm인 것을 특징으로 하는 건축물 내외장용 벽돌 제조방법.
9. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 황토, 고령토, 백토의 혼합 비율은 중량%로 황토 : 30 - 50, 고령토 : 35 - 45, 백토 : 15 - 25임을 특징으로 하는 건축물 내외장용 벽돌 제조방법.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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