KR20160023253A - 건축물용 코르크 내장재 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코르크 원료를 코르크칩으로 분쇄하는 단계; 상기 코르크칩을 바인더와 교반하여 코르크혼합물을 생성하는 단계; 컨베이어 상의 연속트레이로 상기 코르크혼합물을 투입하는 단계; 컨베이어에 의해 후방으로 이송되어지는 상기 코르크혼합물을 상부 및 하부로울러 사이로 통과시켜 균일한 높이로 평탄화된 코르크플레이트를 생성하는 단계; 상기 코르크플레이트를 건조하여 경화시키는 단계; f) 상기 코르크플레이트를 일정길이로 절단하는 단계;를 거쳐 제조되는 건축물용 코르크 내장재 제조방법에 관한 것으로,
수요자들에게 친환경 내장재를 제공할 수 있고, 내장재로부터 발생되는 유해물질을 차단함은 물론 인체에 유해한 균류의 서식을 억제하고, 건축물 내의 각 층 사이 및 방 사이에 발생되는 소음, 진동을 줄이고 뛰어난 탄성에 따른 충격방지와 안전성을 부여하고 뛰어난 습도조절과 단열성에 따른 쾌적한 실내공간을 담보하고 화재시 유독가스의 발생 및 연기발생량을 대폭 감소시키며 또한 다양한 색채감의 제공으로 인한 수요자들의 선택폭을 넓게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

건축물용 코르크 내장재 제조방법{Manufacturing method of Cork interior decoration materials for architecture}

본 발명은 건축물용 코르크 내장재 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천연재료인 코르크 및 가수분해 무독성 바인더를 이용하여 제조되는 인체에 무해한 친환경적인 건축물용 코르크 내장재 제조방법에 관한 것이다.

근래에 산업용 합성소재의 발달로 인해 생산성과 시공성이 뛰어난 합성소재의 건축물 내장재가 다양하게 개발되어 사용되어 오고 있으나, 최근 연구결과 이러한 합성소재의 건축물 내장재에 대한 유해성이 지속적으로 보고되고 있다.

기존의 합성소재의 건축물 내장재들 가운데, 석고보드는 인체에 유해한 라돈가스를 방출하여 여러 질병의 원인이 되고 있는 것으로 알려져 있으며, 석고보드 외의 타 합성소재 건축물 내장재로 시공된 건축물의 내부에서도 장기간동안 다양한 발암물질이 검출되고 또 새집증후군의 원인이 되는 것으로 연구결과가 수없이 발표되고 있는데, 특히 기존의 합성소재 건축물 내장재 제조시에 사용되는 휘발성의 화학용제로부터 다양한 유해요소들이 검출되고 있다.

위 화학용제는 휘발성이 강한 것이 특징이어서 공기 중에 유해가스의 형태로 존재하기도 하는데, 기름이나 지방을 잘 녹이는 특징이 있어서 피부에 묻으면 지방질을 통과하여 체내에 흡수될 수도 있고, 공기 중에 존재하기도 하므로 호흡기를 통하여 체내로 흡수될 수도 있고, 대부분 중독성이 강하여 단시간에도 뇌와 신경계에 해를 끼치면서 마취작용과 두통을 일으키기 쉽고, 장시간동안 반복 노출이 되면 뇌와 신경뿐아니라 호흡기, 소화기 및 각종 장기에 장해를 일으키면서 암도 발병되는 등 치명적인 질병을 유발시키기도 하기 때문에, 이를 제조·취급하는 사업장에서는 각종 환기 및 안전시설 설치 및 보호구 착용 등이 의무화까지 되어 있는 실정에 있다.

이와 같은 인체에 유해하고 비친환경적인 기존의 합성소재 건축물 내장재는 특히 성장기에 있는 유아나 어린이들, 청소년들에게는 치명적인 유해가 될 수도 있어 이를 대체할 친환경소재의 건축물 내장재 개발에 대한 필요성이 심각하게 지적되고 있다.

공개특허 제10-2010-0089643호에서 지반을 다지고 평탄하게 하는 기초단계를 거친 다음 그 위에 친환경적인 천연재료인 코르크를 원료로 하는 소재에 고무칩, 우레탄수지 등을 혼합가공한 몇가지의 혼합물들을 여러번 포설하는 단계들을 거쳐서 이루어지는 친환경 탄성바닥재의 시공방법에 대해 제안된 바 있다.

위 제안된 기술은 어린이 놀이터, 공원, 산책로 등과 같은 실외 노상에 시공되어, 충격과 진동의 흡수성이 우수하고 친환경소재를 포함하고 있어 화재시 유독가스 발생이 낮고 습기에도 대응이 뛰어나며 콘크리트나 아스콘과 같은 기초층이 없어도 시공이 가능한 효과가 어느 정도 유효하나, 실외의 노상에 시공되는 과정을 건출물의 실내 내장재로 그대로 적용하기에는 무리가 따를 수밖에 없다.

이에 본 발명에서는 친환경 천연재료로써 탄성, 신축성, 충격흡수성, 습도조절능력, 방음성, 방진성, 단열성, 절연성, 난연성, 가벼운 무게에 따른 시공성 등이 우수한 코르크를 이용한 건축물용 코르크 내장재 제조방법에 관하여 제안하고자 한다.

본 발명은 전술한 바와 같이 기존의 합성소재 건축물 내장재에서 제반되었던 문제점을 일소하기 위하여 안출된 것으로, 특히 친환경 천연재료인 코르크를 가수분해 무독성 바인더와 혼합하여 적절한 두께, 형태, 크기의 건축물 내장재로 용이하게 가공·제조되어질 수 있는 건축물용 코르크 내장재 제조방법를 제공하여, 내장재로부터 발생되는 유해물질을 차단함은 물론 인체에 유해한 균류의 서식을 억제하고, 건축물 내의 각 층 사이 및 방 사이에 발생되는 소음, 진동을 줄이고 뛰어난 탄성에 따른 충격방지와 안전성을 부여하고 뛰어난 습도조절과 단열성에 따른 쾌적한 실내공간을 담보하고 화재시 유독가스의 발생 및 연기발생량을 대폭 감소시키며 또한 다양한 색채감의 제공으로 인한 수요자들의 선택폭을 넓게 할 수 있도록 함에 과제의 주안점을 두고 완성된 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 a) 코르크 원료를 분쇄하여 입경 10mm 이하 크기의 코르크칩으로 분쇄하는 단계; b) 상기 코르크칩을 바인더와 교반하여 코르크혼합물을 생성하는 단계; c) 일정속도 일방향 이송되는 컨베이어 상에 일정높이의 양측벽을 갖는 연속트레이를 구비한 다음 상기 연속트레이의 상방에서 상기 연속트레이의 양측벽 사이로 상기 코르크혼합물을 연속 낙하투입하는 단계; d) 상기 연속트레이로 낙하투입되어 컨베이어에 의해 후방으로 이송되어지는 상기 코르크혼합물을 일정간격을 갖는 상부 및 하부로울러 사이로 통과시켜 균일한 높이로 평탄화된 코르크플레이트를 생성하는 단계; e) 상기 코르크플레이트를 건조하는 단계; f) 상기 코르크플레이트를 일정길이로 절단하는 단계;를 거쳐 제조되는 것이 특징이다.

본 발명은 친환경 천연재료인 코르크를 가수분해 무독성 바인더와 혼합하여 적절한 두께, 형태, 크기의 건축물 내장재로 용이하게 가공·제조하여 수요자들에게 친환경 내장재를 제공할 수 있고, 내장재로부터 발생되는 유해물질을 차단함은 물론 인체에 유해한 균류의 서식을 억제하고, 건축물 내의 각 층 사이 및 방 사이에 발생되는 소음, 진동을 줄이고 뛰어난 탄성에 따른 충격방지와 안전성을 부여하고 뛰어난 습도조절과 단열성에 따른 쾌적한 실내공간을 담보하고 화재시 유독가스의 발생 및 연기발생량을 대폭 감소시키며 또한 다양한 색채감의 제공으로 인한 수요자들의 선택폭을 넓게 할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다.

도 1은 본 발명 건축물용 코르크 내장재 제조방법을 나타낸 블록도.

도 1에 본 발명에 따른 코르크 내장재 제조방법의 바람직한 제조과정이 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은,

a) 코르크 원료를 분쇄하여 입경 10mm 이하 크기의 코르크칩으로 분쇄하는 단계;

b) 상기 코르크칩을 바인더와 교반하여 코르크혼합물을 생성하는 단계;

c) 일정속도 일방향 이송되는 컨베이어 상에 일정높이의 양측벽을 갖는 연속트레이를 구비한 다음 상기 양측벽 사이의 공간으로 상기 코르크혼합물을 투입하는 단계;

d) 상기 연속트레이로 낙하투입되어 컨베이어에 의해 후방으로 이송되어지는 상기 코르크혼합물을 일정간격을 갖는 상부 및 하부로울러 사이로 통과시켜 균일한 높이로 평탄화된 코르크플레이트를 생성하는 단계;

e) 상기 코르크플레이트를 건조하는 단계;

f) 상기 코르크플레이트를 일정길이로 절단하는 단계;를 거쳐 제조되는 것이 특징임을 알 수 있다.

상기 a)단계는 코르크 원료를 적절한 크기로 분쇄하는 단계로써, 코르크칩의 입경이 10mm 이하 정도가 바람직하며, 이상적인 입경은 2~7mm 정도이다.

본 발명의 주원료인 코르크는 비대생장하는 식물의 줄기,가지,뿌리의 가장 바깥쪽에 있는 보호조직을 일컫는 것으로 형성층의 분열에 의해 생겨나 규칙적인 세포배열을 나타내고 세포벽은 스베린이라는 지방산의 중합체가 퇴적되어 두꺼워져 있어 물이나 기체가 통과하기 어려운 특성을 갖고 있는 것이다.

이러한 코르크는 다양한 특징을 갖고 있는데, 무엇보다도 천연재료로써 유해성분이 없기 때문에 두통 등 만성질환이나 여러 질병발생의 원인을 없앨 수 있고 친환경적이며, 항균성이 뛰어나 인체에 유해한 균류의 서식을 억제하고, 탄성이 우수하여 내장재로 사용되는 경우 어느 정도의 쿠션감을 갖게 되어 충격으로부터 보호하여 안전한 실내공간을 제공할 수 있는 이점이 있고, 열전도성이 낮고 난연성이 우수하여 화재시 화염의 확산을 더디게 하고 시간당 연기발생량이 대폭 감소될 수 있고, 방음성 및 방진성이 우수하여 층간 및 방간에 발생되는 소음이나 울림, 진동 등을 현저하게 낮춰줄 수 있고, 열전도성이 낮고 단열성이 우수하여 실내온도유지에 대한 비용도 절감되고, 습도조절능력이 우수하여 습도가 높을때는 습기를 흡수하여 실내의 습도를 낮춰주고 습도가 낮을때는 흡수하고 있던 습기를 실내로 배출함으로써 실내 습도조절에도 효과가 있고, 무게가 가벼워 시공성도 용이할 수 있는 것이다.

상기 b)단계는 코르크칩과 바인더를 일정 비율로 배합하고 교반하여 코르크혼합물을 생성하는 단계로써, 분쇄된 코르크칩들을 상호 결합시켜 일정 두께의 건축물 내장재로 경화시키기 위하여 일정크기로 분쇄된 코르크칩과 바인더를 일정비율로 배합하고 교반하는 과정이다. 이때, 상기 코르크칩과 바인더는 코르크칩 5~40중량%와 바인더 60~95중량%로 이루어짐이 이상적이다.

상기 바인더는 점착성을 가지면서 상기 코르크칩들을 상호 결합시키기 위한 것으로 천연재료를 기재로하여 가수분해성과 무독성을 갖는 것이 바람직한데, 이는 다시마나 우뭇가사리와 같은 해초류를 이용하거나 또는 식물성 아교 또는 식물로부터 추출된 식물성 바인더 등을 이용함으로써 가능할 수 있다.

또한, 상기 바인더는 용이한 제조를 위하여 실리카계 또는 실리게이트계의 성분을 포함시켜 가수분해성과 무독성을 가지게 하는 것도 가능하다.

또한, 상기 b)단계에서 코르크칩과 바인더를 혼합시에 숯, 황토, 백토 중 어느 하나 이상을 추가로 더 포함시킴으로써 보다 친환경적인 내장재의 제조가 가능할 수 있게 되는데, 습도 및 온도 조절성, 탈취성, 항균성을 보다 향상시킬 수 있고, 원적외선의 방사 및 유해전자파 차단 효과도 기대할 수 있게 된다.

아울러, 상기 b)단계에서 원하는 다양한 색채감을 부여하기 위하여 천연안료가 포함될 수 있는데, 이때 백토와 함께 천연안료를 포함시키는 경우에는 보다 용이하게 색채감을 구현할 수 있게 된다.

한편, 상기 b)단계에서 방염제를 추가로 더 포함시켜 화재에 대한 안전성을 향상시키는 것도 가능한데,

이때 상기 방염제는 물을 제외한 상태에서, 사포닌 10 ~ 20 중량%; 제이인산암모늄 5 ~ 15 중량%; 황산암모늄 0.5 ~ 2 중량%; 붕사 2 ~ 4 중량%; 붕산 0.5 ~ 2 중량%;로 구성하여 보다 친환경적인 사포닌계 친환경 방염제로 제조함이 바람직하다.

상기 c)단계는 일정속도 일방향 이송되는 컨베이어 상에 구비된 연속트레이에 코르크혼합물을 투입하는 과정이다.

상기 코르크혼합물의 투입 예로써, 컨베이어 상방에 설치된 호퍼에 코르크혼합물을 투입한 다음 호퍼하부에 연속트레이의 폭방향 정도로 길게 형성된 배출구를 통해 하측으로 일정속도 연속 배출함으로써 간편하게 달성될 수 있다.

상기 연속트레이는 컨베이어 상부 양측에 일정높이의 벽을 구비하는 것으로, 양측벽 사이에 투입되는 코르크혼합물이 후방의 상,하부로울러 사이를 통과하면서 일정두께 판형태의 코르크플레이트로 만들어질 수 있도록 틀역할을 하는 것이다.

상기 d)단계는 연속트레이로 투입된 상기 코르크혼합물을 균일한 높이로 평탄화시켜 코르크플레이트를 생성시키는 단계로써, 연속트레이로 투입되어 컨베이어에 의해 후방으로 이송되어지는 코르크혼합물을 상호 일정간격을 갖는 상부 및 하부로울러 사이로 통과시켜 판형태를 갖추게 하는 단계이다.

상기 상부 및 하부로울러는 상호 일정간격을 가지면서 항상 상하 1셋트로 구비되는 것인데, 다수의 셋트를 컨베이어 진행방향으로 구비하여 코르크플레이트의 두께가 점차적으로 줄어들도록 함이 바람직하다.

이때, 각 셋트의 상,하부로울러 간의 간격을 최전방에서부터 후방으로 갈수록 좁아지도록 구성함으로써, 상기 c)단계를 통해 연속트레이의 양측벽 사이로 투입된 코르크혼합물은 컨베이어를 따라 이송되는 과정중에 최전방의 상,하부로울러 셋트를 통과하면서부터 높이가 줄어들게 되고 최후방의 상,하부로울러 셋트를 통과하게 되면 적의의 두께를 갖는 코르크플레이트로 만들어지게 되는 것이다. 이와 같이 두께(높이)가 점차적으로 줄어드는 과정에서 코르크플레이트의 표면의 점차적으로 평탄하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 상부 및 하부로울러는 일정 온도로 가열된 상태에서 공정이 이루어질 때 효율적일 수 있는데, 코르크 및 바인더의 열적 특성을 감안하여 250℃를 넘지 않도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 상,하부로울러를 다수 구비하는 경우에는 후방으로 갈수록 점차적으로 온도가 낮아지도록 함이 바람직한데, 이와 같은 과정을 거치는 경우 작업성이 뛰어난 것은 물론 경화를 위한 어느 정도의 건조도 이루어질 수 있게 된다.

상기 e)단계는 상기 코르크플레이트를 건조하여 경화시키는 단계로써, 건조시 상기 컨베이어가 내부로 통과 가능한 건조실을 설치한 다음 외부의 에어공급장치로부터 건조실 내부로 에어를 분사하게되면 효과적인 건조가 가능할 수 있으며, 이로써 일정두께의 코르크플레이트가 경화되어지게 된다.

에어를 분사하는 건조방법 외의 다른 예로써, 상기 건조실 내부에 근적외선 주사장치를 구비하여 코르크혼합물이 도포된 상기 에어필터에 근적외선을 일정시간 쬐여줌으로써 건조가 가능하게 될 수도 있다.

상기 e)단계를 통해 경화된 코르크플레이트는 일정크기로 절단되어 건축물용 내장재로 최종 제조되게 되는데, 절단시 상기 컨베이어의 후방 상부에 컷터장치를 구비하여 일정타임 간격으로 컷터를 작동시키게 되면 절단과정까지 자동화가 가능할 수 있게 된다.

한편, 상기 b)단계의 코르크혼합물은 교반을 거친후 건조하여 다시 10mm 이하의 크기로 분쇄한 다음 분쇄된 칩에 다시 한번 더 바인더를 일정비율로 혼합하여 교반함으로써, 코르크칩과 바인더 간의 결합력이 보다 향상되어 고품질의 내장재로 제조하는 것도 가능할 수 있다.

Claims (8)

1. 건축물의 천장, 벽 또는 바닥에 사용되는 내장재를 제조하는 방법에 있어서,
   a) 코르크 원료를 분쇄하여 입경 10mm 이하 크기의 코르크칩으로 분쇄하는 단계;
   b) 상기 코르크칩을 바인더와 교반하여 코르크혼합물을 생성하는 단계;
   c) 일정속도 일방향 이송되는 컨베이어 상부에 일정높이의 양측벽을 갖는 연속트레이를 구비한 다음 상기 양측벽 사이의 공간으로 상기 코르크혼합물을 투입하는 단계;
   d) 상기 c)단계에서 상기 연속트레이로 투입되어 컨베이어에 의해 후방으로 이송되어지는 상기 코르크혼합물을, 상호 일정간격을 갖는 상부 및 하부로울러 사이로 통과시켜 균일한 높이로 평탄화된 코르크플레이트를 생성하는 단계;
   e) 상기 코르크플레이트를 건조하여 경화시키는 단계;
   f) 상기 경화된 코르크플레이트를 일정길이로 절단하는 단계;를 포함하여 이루어지는 건축물용 코르크 내장재 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 b)단계는 코르크칩과 바인더를 혼합시, 숯, 황토, 백토 중 어느 하나 이상을 추가로 더 포함시키고 교반하여 코르크혼합물을 생성하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 코르크 내장재 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 b)단계는 코르크칩과 바인더를 혼합시, 방염제를 추가로 더 포함시키고 교반하여 코르크혼합물을 생성하는 단계:로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 코르크 내장재 제조방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 d)단계는 상기 c)단계에서 연속트레이로 투입되어 컨베이어에 의해 후방으로 이송되어지는 코르크혼합물이, 상호 일정간격을 갖는 상부 및 하부로울러를 통과함에 있어 다수의 상,하부로울러 셋트를 통과하도록 하되, 각 셋트의 상부 및 하부로울러 사이의 간격이 후방으로 갈수록 점차적으로 좁아지도록 하여, 상기 코르크혼합물이 다수 셋트의 상부 및 하부로울러 사이를 연속으로 통과하면서 점차적으로 균일한 높이의 평탄화된 코르크플레이트가 생성되는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 코르크 내장재 제조방법.
   
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 d)단계는 연속트레이로 투입된 상기 코르크혼합물이 250℃ 이하의 일정 온도로 가열된 상,하부로울러를 통과하는 단계로 이루어지되, 상기 상,하부로울러 셋트가 다수 구비되는 경우에는 연속트레이로 투입된 상기 코르크혼합물이 후방의 셋트로 갈수록 점차적으로 온도가 낮아지는 상,하부로울러 셋트를 통과하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 코르크 내장재 제조방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 e)단계는 상기 컨베이어가 내부로 통과 가능하도록 구비되는 건조실 내에서 건조되는 단계로 이루어지되, 상기 코르크플레이트는 건조실 내부로 분사되는 에어에 의해 건조되는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 코르크 내장재 제조방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 b)단계는 코르크칩 5~40중량%를 바인더 60~95중량%와 교반하여 코르크혼합물을 생성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 코르크 내장재 제조방법.
   
8. 제3항에 있어서,
   상기 방염제는 물을 제외한 상태에서,
   사포닌 10 ~ 20 중량%;
   제이인산암모늄 5 ~ 15 중량%;
   황산암모늄 0.5 ~ 2 중량%;
   붕사 2 ~ 4 중량%;
   붕산 0.5 ~ 2 중량%;로 이루어지는 사포닌계 친환경 방염제를 이용하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 코르크 내장재 제조방법.

Images