KR20160143441A - Building material by granite sludge and Manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20160143441A
KR20160143441A KR1020150080181A KR20150080181A KR20160143441A KR 20160143441 A KR20160143441 A KR 20160143441A KR 1020150080181 A KR1020150080181 A KR 1020150080181A KR 20150080181 A KR20150080181 A KR 20150080181A KR 20160143441 A KR20160143441 A KR 20160143441A
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박도아
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박도아
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Abstract

The present invention provides a building material having granite sludge and a manufacturing method thereof, wherein after soil is mixed with paper mash to make a base material and granite sludge is added to the base material to make a granite mixture, a building material is manufactured by molding and plasticizing the granite mixture to be an object to be processed. As such, the building material has excellent strength, wherein various colors are able to be displayed on an external surface.

Description

화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 및 그 제조방법{Building material by granite sludge and Manufacturing method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to granular sludge,

본 발명은 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 종이죽에 흙을 혼합하여 베이스재료를 만들고 상기 베이스재료에 화강암 슬러지를 첨가하여 화강암 혼합물을 만든 후, 상기 화강암 혼합물을 가공체로 성형하고 소성하여 건축자재를 제조함으로써, 우수한 강도를 가지며 겉면에 다양한 색상이 표현될 수 있는 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a building material including granite sludge and a method of manufacturing the granular sludge. More specifically, the granular sludge is mixed with earth to make a base material, granular sludge is added to the base material, And granular sludge capable of exhibiting various colors on the surface, and a method of manufacturing the same. 2. Description of the Related Art

일반적으로 건축 내외장재는 벽돌 및 흙 또는 도자기 재질로 이루어진다. 그러나, 상기 재료로 이루어진 건축자재는 강도가 약해 장시간 사용시 균열이 발생하는 등 내구성이 약하고, 재료의 특성상 겉면에 다양한 색상을 입히는 것이 어려운 문제가 있다.Generally, building interior and exterior materials are made of brick and earth or porcelain. However, the building material made of the above materials has a weak strength and cracks during use for a long time, resulting in poor durability, and it is difficult to coat various colors on the surface due to the characteristics of the material.

이에 대해서, 높은 내구성을 갖는 건축자재 재료로 화강암이 있다. 상기 화강암은 우리나라 전국토의 약 25%를 이루는 것으로서, 건축자재로 사용하기 위해서는 원석을 절단장치로 슬라이스(slice)하게 되는데, 재료의 특성상 무겁고 작은 규격으로 제작하기 어렵고, 겉면의 색상이 한정되므로 단조로운 색감을 가진다.On the other hand, granite is a building material having high durability. The granite is made up of about 25% of the nation's national land. In order to use it as a building material, the stone is sliced by a cutting device. Due to the nature of the material, it is difficult to produce a heavy and small standard, .

그리고, 상기 화강암은 화강암 가공공장에서 절단 또는 연마할 때 상당량의 슬러지(sludge)가 발생되며, 통상 화강암 가공공장에서 발생하는 슬러지의 양은 가공제작에 투입되는 원석의 1/3 이상이 되고 가공시 소비되는 물의 양도 최종 석재제품의 약 20~30배로서 많은 양의 부산물이 발생하는 문제가 있다.When the granite is cut or polished in a granite processing plant, a considerable amount of sludge is generated. Generally, the amount of sludge generated in a granite processing plant is one third or more of the raw stones used in the processing, The amount of water is about 20 to 30 times that of the final stone product, which causes a problem that a large amount of by-products are generated.

이러한 화강암 슬러지는 환경파괴의 원인이 되므로 특정폐기물로 분류하여 폐기하는데, 위탁처리 하여 폐기하는 경우 톤당 5 내지 10만원의 고비용이 발생되는바, 일부 화강암 가공공장에서는 화강암 슬러지를 폐기하지 않고 주변에 그대로 방치하거나 야적하여 환경을 훼손 및 오염시키는 경우 많아 민원의 대상이 된다.Such granite sludge causes environmental destruction, so it is categorized as a specific waste and disposed of. When disposal and disposal are carried out, a high cost of 5 to 100 thousand won per ton is generated. In some granite processing plants, granite sludge is not discarded There are many cases where the environment is damaged or polluted due to neglect or harassment.

따라서, 화강암 슬러지를 건축자재로 재활용하면 경제적인 가치뿐만 아니라 슬러지의 매립량/폐기처리량을 크게 줄일 수 있는바, 이에 대한 새로운 방안이 요구된다.
Therefore, recycling granite sludge as a building material can greatly reduce not only economic value but also sludge landfill / disposal throughput, and a new method is needed.

국내특허공개공보 제10-2003-0083981호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0083981

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 건축자재의 강도를 높이고 겉면에 다양한 색상이 표현될 수 있도록 하면서, 화강암 가공공정에서의 화강암 절단 및 연마과정에서 발생하는 상당량의 화강암 슬러지를 원재료로 재활용할 수 있도록 한 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 및 그 제조방법을 제공하는데 주된 목적이 있다.
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a granite sludge which is produced in cutting and polishing granite in a granite processing process while enhancing strength of a building material and displaying various colors on a surface thereof. The present invention provides a building material including granular sludge which can be recycled as a raw material and a manufacturing method thereof.

본 발명에 의한 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 제조방법은, 종이 1 내지 40중량% 및 물과 흙의 혼합물 60 내지 99중량%를 혼합하여 베이스재료를 마련하는 1차 혼합단계; 상기 베이스재료 100중량%에 대하여, 10 내지 50중량%의 화강암 미분을 혼합하여 화강암 혼합물을 마련하는 2차 혼합단계; 상기 화강암 혼합물을 일정 형상의 가공체로 성형하는 단계; 및 상기 가공체를 850 내지 1280℃에서 소성하는 단계; 를 포함하며, 상기 2차 혼합단계는, 상기 화강암 슬러지를 침전조에 넣고 10 내지 24시간 동안 침전시키는 단계; 및 상기 침전조에서 상등액을 제거한 후, 상기 침전조 하부에 가라앉은 화강암 침전물을 채취하고 건조하여 화강암 미분을 수득하여 상기 베이스재료에 혼합하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a building material including granular sludge according to the present invention comprises: a primary mixing step of mixing a mixture of water and soil with 60 to 99% by weight of paper to prepare a base material; A second mixing step of mixing 10 to 50 wt% of granite fine powder with respect to 100 wt% of the base material to prepare a granite mixture; Molding the granite mixture into a shaped body; And firing the processed body at 850 to 1280 캜; Wherein the second mixing step comprises placing the granite sludge in a settling tank and allowing it to settle for 10 to 24 hours; And removing the supernatant from the sedimentation tank, collecting the granite sediment submerged in the bottom of the sedimentation tank and drying it to obtain a granular fine powder and mixing it with the base material; And further comprising:

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 1차 혼합단계는, 물에 종이 50 내지 99중량%를 풀어 5분 내지 1시간 교반시키고 체에 통과시켜 종이죽을 만든 후, 상기 종이죽에 점토 1 내지 50중량%를 혼합하고 건조하여 베이스재료를 마련할 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, in the primary mixing step, 50 to 99% by weight of paper is dissolved in water, stirred for 5 minutes to 1 hour, passed through a sieve, May be mixed and dried to prepare a base material.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 베이스재료는 종이죽을 먼저 건조한 후 가루로 된 점토를 혼합하여 마련될 수 있다.According to a preferred feature of the present invention, the base material may be prepared by drying the paper jug first and then mixing the clay with the powder.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 베이스재료는 종이죽에 묽은 점토를 먼저 혼합한 후 건조하여 마련될 수 있다.According to a preferred feature of the present invention, the base material may be prepared by first mixing diluted clay in a rice husk, followed by drying.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 1차 혼합단계는, 상기 베이스재료에 안료를 첨가하여 색상을 부여하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, the primary mixing step may further include adding pigment to the base material to impart color.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 소성단계 이후에 상기 가공체 표면에 유약을 도포하여 2차 소성하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, the method may further include a step of applying a glaze to the surface of the processed body after the firing step and performing secondary firing.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 2차 혼합단계에서, 상기 화강암 혼합물은 상기 베이스재료 100중량%에 현무암 슬러지 5 내지 30중량%를 더 혼합하여 마련될 수 있다.According to a preferred feature of the present invention, in the secondary mixing step, the granite mixture may be prepared by further mixing 5 to 30 wt% of basalt sludge with 100 wt% of the base material.

그리고, 본 발명에 의한 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재는 상기 제조방법 중 하나에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.Further, the building material including the granite sludge according to the present invention is manufactured by one of the above-mentioned manufacturing methods.

본 발명의 실시예에 따르면, 화강암 가공공정에서의 화강암 절단 및 연마과정에서 폐자재로 버려지는 상당량의 화강암 슬러지를 자원화하여 건축자재의 원료로 재활용함으로써, 자원의 낭비 및 환경파괴를 막을 수 있고 원자재 구입비용을 줄여 건축자재의 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, a considerable amount of granite sludge that is discarded as waste material in the granite cutting and polishing process in the granite processing step is recycled as a raw material for building material, thereby preventing resource waste and environmental destruction, The cost of the building material can be reduced by reducing the purchase cost.

또한, 본 실시예의 건축자재는, 주재료가 자연재료인 흙, 종이 및 화강암 슬러지로 이루어지므로 유해성이 차단된 친환경제품이면서 자연스러운 질감을 가질 뿐만 아니라, 겉면을 다양한 색상으로 표현할 수 있어서 제품의 부가가치를 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, since the building material of the present embodiment is made of earth, paper and granite sludge, which are natural materials, harmful to the environment is not only eco-friendly but also has a natural texture, and the surface can be expressed in various colors, There is an effect that can be.

또한, 건축자재를 제조할 때, 유약을 사용하지 않고도 제품의 광택 및 강도를 일정 수준으로 유지할 수 있어 유약이 갖는 유해성을 차단할 수 있으며, 저온에서 소성을 한번만 하여 제품을 완성할 수 있으므로 소성공정에 필요한 인건비와 연료비를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, when manufacturing building materials, it is possible to maintain the gloss and strength of the product to a certain level without using glaze, thereby preventing harmfulness of the glaze. Also, since the product can be completed only once at a low temperature, It has the effect of reducing the labor and fuel costs required.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축자재 제조방법을 순서대로 나타낸 플로우차트(Flow chart)이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축자재 제조방법에 의해 제조된 화강암 도자기질 타일의 KS 규격에 따른 꺽임강도를 나타낸 시험성적서이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축자재 제조방법에 의해 제조된 화강암-현무암 도자기질 타일의 KS 규격에 따른 꺽임강도를 나타낸 시험성적서이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축자재 제조방법에 의해 제조된 화강암 도자기의 KS 규격에 따른 유해성 실험결과를 나타낸 시험성적서이다.
1 is a flow chart sequentially illustrating a method for manufacturing a building material according to an embodiment of the present invention.
2 is a test report showing the bending strength according to the KS standard of a granite ceramic tile manufactured by the method of manufacturing a building material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a test report showing the bending strength according to the KS standard of the granite-basalt ceramic tile manufactured by the method of manufacturing a building material according to an embodiment of the present invention.
4 is a test report showing the result of the hazard test according to the KS standard of the granite ceramic produced by the method of manufacturing the building material according to the embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, to include an element throughout the specification does not exclude other elements unless specifically stated otherwise, but may include other elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축자재 제조방법을 순서대로 나타낸 플로우차트이다.1 is a flowchart showing a method of manufacturing a building material according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 건축자재 제조방법은, 베이스재료를 마련하는 1차 혼합단계(S10); 화강암 혼합물을 마련하는 2차 혼합단계(S20); 가공체를 성형하는 단계(S30); 및 가공체를 소성하는 단계(S40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a building material according to an embodiment of the present invention includes: a primary mixing step (S10) of preparing a base material; A secondary mixing step (S20) of preparing a granite mixture; Molding the processed body (S30); And firing the processed body (S40).

상기 1차 혼합단계는, 종이 1 내지 40중량% 및 물과 흙의 혼합물 60 내지 99중량%를 혼합하여 베이스재료를 마련하는 것이다(S10). 상기 1차 혼합단계는 먼저 종이죽을 제작하고, 상기 종이죽에 흙을 투입하여 예컨대 베이스재료인 페이퍼클레이(paper clay)를 제작한다. 이때, 상기 흙의 함량이 1중량% 미만이면 가소성이 저하될 수 있고, 상기 흙의 함량이 40중량%를 초과하면 상기 종이의 함량이 상대적으로 작아져 소성 후 제품에 균열이 발생되거나 화강암 슬러지와의 혼합단계에서 점성이 부족하여 성형이 용이하지 않을 수 있으며, 또는 안료를 첨가하는 경우 완성된 건축자재 표면에 색상이 고르게 표현되지 않는 문제가 있을 수 있다.In the primary mixing step, the base material is prepared by mixing 1 to 40% by weight of paper and 60 to 99% by weight of a mixture of water and soil (S10). In the primary mixing step, a paper jug is first prepared, and soil is put into the paper jug to produce, for example, a paper clay as a base material. If the content of the soil is less than 1% by weight, plasticity may be lowered. If the content of the soil exceeds 40% by weight, the content of the paper is relatively decreased, and cracks may occur in the product after firing, There is a problem that the color is not uniformly displayed on the surface of the finished building material when the pigment is added.

이때, 상기 흙은 예컨대 점토가 사용될 수 있다. 상기 점토는 지름이 0.002 mm 이하인 미세한 자연상태의 흙 입자를 말한다. 또한, 상기 점토는 함수산화철과 무수산화철을 함유한 규토를 포함할 수 있고, 붉거나 또는 누런 빛깔을 띨 수 있으며, 우수한 항곰팡이 효과, 탈취효과 및 방열효능을 가진다.At this time, the soil can be used, for example, clay. The clay refers to fine natural soil particles having a diameter of 0.002 mm or less. In addition, the clay may contain hydrous iron oxide and iron hydroxide-free silica, may have a red or yellow color, and has excellent anti-fungal effect, deodorizing effect and heat radiation effect.

상기 베이스재료를 마련하는 단계에서, 상기 종이죽을 제조하는 방법의 일례는 다음과 같다.In the step of preparing the base material, an example of a method for manufacturing the rice husk is as follows.

상기 종이죽은, 먼저 양동이와 같은 통에 따뜻한 물을 3/4 정도 채운 후 롤(roll) 화장지 2개를 넣고 교반봉을 끼운 전기드릴을 사용하여 5분 내지 1시간 정도 풀리도록 젓는 교반 과정에 의해 제조할 수 있다. 이때, 상기 교반 시간은 사용된 종이의 재질에 따라 적절히 조정될 수 있다.The fish cake was first filled with warm water by about 3/4 in a bucket-like pail, then put in two rolls of toilet paper, and stirred using an electric drill fitted with a stirring rod so as to be released for 5 minutes to 1 hour Can be manufactured. At this time, the agitation time may be appropriately adjusted according to the material of the used paper.

또한, 상기 화장지는 2.5 내지 5.0cm 정도로 잘게 찢어서 통에 조금씩 투입하며, 종이재질에 따라 물에 풀어지는 시간이 각각 다르므로 작업시간을 줄이기 위해서는 전체적으로 종이가 비슷한 섬유소 길이를 갖도록 한가지 종류의 종이를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 종이에 인쇄된 색상을 이루는 성분은 대부분 소성과정에서 타서 제거되므로 굳이 제거하지 않아도 된다. 이후, 상기 물에 풀어진 종이가 뭉글뭉글 풀어진 상태가 되면 체로 걸러 화장지를 따로 분리한다.In addition, the toilet paper is torn in a small amount of about 2.5 to 5.0 cm, and it is injected into the pail little by little. Since the time required for releasing the paper varies depending on the material of the paper, a kind of paper is used . At this time, the components forming the color printed on the paper are mostly removed in the firing process, so that it is not necessary to remove them. Thereafter, when the paper loosened in the water is removed, the paper is sifted to separate the toilet paper separately.

또한, 상기 과정에서, 필요시 상기 베이스재료에 안료를 첨가하는 단계를 더 수행할 수 있다. 상기 베이스재료에 안료를 첨가하면 첨가된 안료의 색상에 의해 상기 종이의 색상이 변경되고, 이는 완성된 건축자재에 원하는 색상을 부여하는 작용을 하게 된다.Further, in the above process, a step of adding pigments to the base material may be further performed if necessary. When pigments are added to the base material, the color of the paper is changed by the color of the added pigment, which acts to impart a desired color to the finished building material.

다음으로, 상기 체를 통해 걸러진 화장지에 묽은 점토를 섞은 후 석고판 등에 올려 건조하여 베이스재료를 마련한다. 이때, 종이죽을 먼저 건조하는 과정을 진행한 후 건조된 종이죽에 고체 점토가루를 넣거나, 다른 예로서 종이죽에 묽은 점토를 먼저 혼합한 후 이 혼합물을 건조하여 베이스재료를 마련할 수 있다.Next, the diluted clay is mixed with the toilet paper which is filtered through the sieve, and the resultant is placed on a gypsum board and dried to prepare a base material. At this time, it is possible to prepare the base material by firstly drying the rice cake, then adding the solid clay powder to the dried rice cake, or mixing the diluted clay with the rice cake first and then drying the mixture.

상기 2차 혼합단계는, 상기 베이스재료 100중량%에 대하여, 10 내지 50중량%의 화강암 슬러지를 혼합하여 화강암 혼합물을 마련하는 것이다(S20). 이때, 상기 화강암 슬러지의 함량이 10중량% 미만이면 건축자재의 강도가 저하되고 수축율도 증가되어 소성 후 제품에 균열이 발생할 수 있으며, 상기 화강암 슬러지의 함량이 50중량%를 초과하면 가소성 성형이 용이하지 않은 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 베이스재료에는 필요시 화강암 슬러지가 잘 분산되도록 분산제를 추가로 혼합할 수 있다. 상기 분산제는 예컨대 Sodium hexametaphosphate, Sodium silicate, Sodium tripolyphosphate 및 Starch 중 하나가 사용될 수 있다.In the secondary mixing step, a granite mixture is prepared by mixing 10 to 50 wt% of granite sludge with respect to 100 wt% of the base material (S20). If the content of the granite sludge is less than 10% by weight, the strength of the building material may be lowered and the shrinkage ratio may be increased to cause cracking in the product. If the content of the granite sludge exceeds 50% by weight, Problems may arise. In addition, a dispersant may be further added to the base material so that granular sludge is dispersed if necessary. The dispersant may be, for example, one of sodium hexametaphosphate, sodium silicate, sodium tripolyphosphate and Starch.

상기 화강암 슬러지는 화강암 가공공정에서의 화강암 절단 및 연마과정에서 발생된 것을 사용하게 되는데, 화강암 절단 및 연마과정에서는 미분이 발생하게 되며, 본 실시예에서는 화강암 절단 및 연마시 절단 및 연마되는 면에 물을 뿌리면서 작업을 하여 상기 화강암 미분이 물에 혼합되면서 슬러지가 되도록 하는 것이다.The granite sludge used in the granite cutting and grinding process in the granite cutting process uses fine granules in the granite cutting and polishing process. In this embodiment, So that the granular fine powder is mixed with water to be sludge.

이후, 이렇게 마련된 화강암 슬러지는 침전조에 넣고 일정시간 놔두어 화강암 미분이 자체 무게에 의해 침전조 하부에 가라앉도록 하는 침전과정(S21)을 수행한다. 그리고, 상기 화강암 미분이 침전조 하부에 완전히 가라앉게 되면 상기 침전조 상부에 위치한 이물질과 상등액을 제거하고, 상기 침전조에서 상기 화강암 침전물을 채취한 후 건조하여 화강암 미분을 수득하게 된다(S22).Thereafter, the granite sludge thus prepared is placed in a sedimentation tank, and a sedimentation process (S21) is performed in which the granular fine particles are submerged in the bottom of the sedimentation tank by their own weight. When the granite fine powder is completely submerged in the sedimentation tank, foreign substances and supernatant located on the sedimentation tank are removed, and the granite sediment is collected in the sedimentation tank and dried to obtain granular fine powder (S22).

이때, 화강암 미분의 입자크기가 너무 크면 상기 베이스재료와 배합시 이물감이 생길 수 있으므로, 화강암 미분을 혼합시키기 전에 체에 거르는 과정을 진행할 수 있다. 이때, 체의 크기를 조절하여 바람직하게 80 메쉬(mesh) 이하, 더 바람직하게는 150 메쉬의 체를 통과한 미립자가 80% 이상 포함된 고른 입자의 화강암 미분을 골라내 사용할 수 있다.At this time, if the particle size of the granite fine powder is too large, a foreign substance may be formed when blended with the base material, so that the granular fine powder can be sieved before mixing the granular fine powder. At this time, it is possible to select fine granular fine particles containing 80% or more of the fine particles passing through the sieve of preferably 80 mesh or less, more preferably 150 mesh, by controlling the size of the sieve.

또한, 상기 화강암 미분을 건조한 후 필요시 탈철 단계를 수행할 수 있다. 상기 탈철 단계는 탈철기에 건조된 화강암 미분을 통과시킴으로써 석재가공과정에서 유입될 수 있는 철분을 제거한다.Further, after the granular fine powder is dried, a de-ironing step can be performed if necessary. The de-ironing step removes iron particles that can flow in the stone processing process by passing granular fine particles dried in a de-ironing machine.

또한, 상기 탈철 단계를 거친 후, 필요시 가열단계를 수행할 수 있다. 상기 가열단계는 탈철을 마친 화강암 미분을 고온으로 가열함으로써 화강암에 포함되어 있는 미생물을 연소시켜 제거한다. 이때, 상기 가열 온도 및 시간은 특별한 제약은 없으나, 미생물이 제거될 수 있도록 충분한 가열이 필요하다.Further, after the above-mentioned de-ironing step, a heating step can be carried out if necessary. In the heating step, the granular fine powder after the de-ironing is heated to a high temperature to burn and remove the microorganisms contained in the granite. At this time, there is no particular restriction on the heating temperature and time, but sufficient heating is required to remove microorganisms.

이러한 화강암은 우리나라에 고르게 분포하고 있는데, 특히 포천산 화강암은 그 재질 및 특성이 우수해서 본 발명에 의한 건축자재 제조에 아주 적합하다.These granites are distributed evenly in Korea. Especially, Pocheon granite is very suitable for manufacturing building materials according to the present invention because of its excellent material and properties.

본 실시예에서는 상기 화강암 미분을 상기 베이스재료에 혼합하여 화강암 혼합물을 마련하게 된다. 이때, 상기 베이스재료와 상기 화강암 미분은 토련기나 손으로 반죽하게 되는데, 베이스재료에 화강암 미분을 소량씩 투입하면서 반죽하여 화강암 혼합물을 마련한다. 이때, 2차 혼합된 화강암 혼합물은 15℃에서 7일간 숙성할 수 있고, 이에 수분이 고루 분사되고 박테리아가 번식하여 성형성이 더 양호하게 되는 효과를 기대할 수 있다.In this embodiment, the granite fine powder is mixed with the base material to prepare a granite mixture. At this time, the base material and the granular fine powder are kneaded with a kneader or a hand, and a granite mixture is prepared by kneading a granular fine powder into a base material while the granular fine powder is kneaded. At this time, the secondary mixed granite mixture can be matured at 15 ° C for 7 days, and water can be sprayed uniformly and the bacteria can reproduce and the formability can be improved.

한편, 상기 2차 혼합단계에서, 강도 향상 등의 다양한 효과를 제공하기 위해, 상기 베이스재료 100중량%에 대하여 현무암 슬러지 5 내지 30중량%를 더 혼합할 수 있다. 이때, 상기 현무암 슬러지의 함량이 5중량% 미만이면 현무암이 제공하는 효과가 제대로 구현되지 않으며, 상기 현무암 슬러지의 함량이 30중량%를 초과하면 점성이 너무 낮아져 소성 중에 가공체의 형태가 변형되거나 가공체 표면에 기포가 생기면서 부풀어 오르는 제품 불량이 발생할 수 있다.Meanwhile, in the secondary mixing step, 5 to 30% by weight of the basalt sludge may be further mixed with 100% by weight of the base material to provide various effects such as strength improvement. If the content of the basalt sludge is less than 5% by weight, the effect provided by the basalt can not be realized properly. If the content of the basalt sludge exceeds 30% by weight, the viscosity becomes too low, Bubbles may form on the surface of the body, resulting in defective product.

상기 현무암은 원적외선 방사 작용 및 체내의 중금속을 흡착, 분해하는 작용이 있어서 모세혈관을 확장하고 신진대사를 촉진시켜 피로회복, 피부질환 예방 효과 및 각종 성인병을 예방하는 효과를 제공하며, 음이온을 방출시켜 머리가 상쾌해지는 효과를 기대할 수 있다.The basalt has the action of far-infrared radiation action and adsorption and decomposition of heavy metals in the body, thereby expanding the capillary blood vessels and promoting metabolism, thereby providing fatigue recovery, prevention of skin diseases and prevention of various adult diseases, The effect of refreshing the hair can be expected.

또한, 상기 현무암은 강력한 항균성을 가지므로 아토피의 원인이 되는 진드기나 곰팡이의 번식을 억제하고, 강력한 흡착 및 탈취성을 가지므로 각종 불쾌한 냄새와 포름알데히드를 저감시키는 효과를 기대할 수 있다. 또한, 상기 현무암은 방사능물질인 우라늄의 함량이 약 0.88 ppm으로서, 염기성화성암, 화강암, 사암, 석회암, 안산암 및 셰일 등에 비해 현저히 적은 특성을 가진다.In addition, since the basalt rock has strong antimicrobial activity, it suppresses the reproduction of mites and fungi, which cause atopy, and has strong adsorption and deodorizing properties, so that it can be expected to reduce various unpleasant odors and formaldehyde. In addition, the basalt rock has a uranium content of about 0.88 ppm, which is significantly less than that of basic igneous rock, granite, sandstone, limestone, andesite and shale.

이러한 현무암은 주성분으로서 이산화규소(SiO2)를 50% 정도 함유한다. 상기 이산화규소는 점성을 약하게 하고 유동성은 강하게 하는 특성이 있어서, 소성 후 건축자재의 강도를 더 높이고 균열이 생기는 것을 더 효과적으로 방지할 수 있다.These basalt rocks contain about 50% of silicon dioxide (SiO 2 ) as a main component. The silicon dioxide has a characteristic of weakening the viscosity and strengthening the fluidity, so that it is possible to more effectively increase the strength of the building material after firing and to prevent the occurrence of cracks.

이때, 상기 현무암 슬러지는 침전 및 건조 공정을 거친 후 거름단계를 수행하여 현무암 미분으로 만들어 사용할 수 있다.At this time, the basalt sludge may be subjected to a precipitation and drying process, followed by a filtration step to produce a basalt fine powder.

다음으로, 상기 화강암 혼합물을 몰드를 사용하여 예컨대 벽돌과 같은 블록 또는 도로나 화단에 사용되는 다양한 색상의 경계석과 실내외 장식용 타일과 같은 일정형상의 내장재나 도자기 조명 등의 형태로 된 가공체로 성형한다(S30). 이때, 상기 가공체는 필요시 화분, 생활자기 등으로 성형될 수도 있다.Next, the granite mixture is molded into a block such as a brick or a processed material having various shapes such as boundary stones used for roads or flower beds, a built-in interior material such as indoor or outdoor decorative tiles, or ceramics lighting S30). At this time, the processed body may be molded into pollen, vital magnet or the like when necessary.

다음으로, 상기 가공체를 가마에 넣고 850 내지 1,280℃에서 6시간 내지 16시간 동안 소성하여(S40) 건축자재로 제조한다. 이때, 소성온도가 850℃ 미만이면 강도가 저하되고 수분에 취약한 문제가 발생할 수 있고, 소성온도가 1,280℃를 초과하면 제품 표면에 균열이 발생되며 형태 변형의 문제가 발생할 수 있다.Next, the processed body is put into a kiln and fired at 850 to 1,280 占 폚 for 6 to 16 hours (S40) to produce a building material. If the firing temperature is less than 850 ° C, the strength may be lowered and the fraying problem may occur. If the firing temperature is higher than 1,280 ° C, cracks may be generated on the surface of the product and a problem of shape deformation may occur.

이후, 필요시 상기 건축자재 표면에 유약을 바른 후 가마에서 한번 더 굽는 2차 소성단계를 더 시행할 수 있다. 상기 2차 소성은, 제품 표면의 광택 및 흡수율을 더 향상시키거나 강도를 더 높이는 등의 효과를 기대할 수 있다. 한편, 상기 유약은 건축자재의 색상을 변경하고자 하는 경우 유색 유약을 사용할 수 있으며, 상기 유색 유약을 사용하는 경우 1차 혼합단계에서 안료첨가를 하지 않는 것이 바람직하다.Thereafter, if necessary, a second firing step in which the glaze is applied to the surface of the building material and baked once in the kiln can be further performed. The secondary firing can be expected to further improve the luster and absorptivity of the product surface or increase the strength. Meanwhile, the glaze may be colored glaze when it is desired to change the color of the building material, and it is preferable not to add the pigment in the first glaze when the colored glaze is used.

일반적으로 소성 및 건조공정을 통해 제작되는 건축자재의 경우 균열이 발생하지 않고 건조 및 소성시 수축되지 않도록 하는 것이 이상적이다. 그러나, 통상 점토는 균일한 건조가 되지 않으면 쉽게 균열이 발생할 수 있고, 종이는 견고함이 부족하고 열에 취약한 단점이 있으며, 화강암은 고온소성이 가능하지만 단독으로 원하는 형태의 성형이 불가능한 문제가 있다.In general, it is ideal that the building material produced through the firing and drying process does not cause cracking and does not shrink during drying and firing. Generally, however, cracks can easily occur if the clay is not uniformly dried. Paper has insufficient rigidity and is vulnerable to heat. Granite can be fired at a high temperature, but it is impossible to form a desired shape by itself.

본 실시예에 의해 제조된 건축자재는, 화강암 미분 성분에 의해 소성 온도에 비교적 덜 민감하여 가소성이 우수하고 소성 후 일반적인 점토보다 수축이 덜 발생되며, 건축자재의 강도를 크게 향상시킬 수 있다.The building material produced by this embodiment is relatively less sensitive to the firing temperature due to the granular fine component and has excellent plasticity, less shrinkage than general clay after firing, and can greatly improve the strength of the building material.

예컨대, 수축율을 비교해 보면, 미국산 페이퍼 클레이 제품의 경우 14.5%이고, 대원 A 제품의 경우 13~15%이고, 대원 B 제품의 경우 18~20%인데 대하여, 본 실시예의 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재의 경우 수축율이 10 내지 13%로 기존 제품에 비해 상대적으로 수축이 덜 발생되어 균열 또한 쉽게 발생하지 않는 것을 알 수 있다.For example, the shrinkage percentage is 14.5% for US paper clay products, 13-15% for Daewon A products, and 18-20% for Daewon B products. On the other hand, the construction materials including granular sludge of this embodiment The shrinkage is 10 to 13%, which means that the shrinkage is relatively less than that of the conventional product, and cracks do not easily occur.

또한, 화강암 미분 성분에 의해 예컨대 규소모래 등을 첨가하지 않고도 건축자재의 강도를 일정수준으로 높일 수 있고, 흙과 화강암 미분 성분에 의해 건축자재의 내열성을 높일 수 있으며, 흙과 종이 성분에 의해 건축자재를 다양한 형태로 용이하게 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 필요시 종이 성분에 안료를 첨가하여 건축자재의 겉면을 원하는 색상으로 손쉽게 표현할 수 있다.
In addition, the strength of the building material can be raised to a certain level without adding, for example, silicon sand or the like by the fine granular component, and the heat resistance of the building material can be increased by the soil and granite fine particles, In addition to easily molding the material in various forms, it is possible to easily express the surface of the building material in desired colors by adding pigment to the paper component, if necessary.

시험예Test Example

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축자재 제조방법에 의해 제조된 화강암 도자기질 타일의 KS 규격에 따른 꺽임강도를 나타낸 시험성적서이다. 여기서, 꺽임강도는 꺽임시 파괴되는 시편 표면의 최대인장응력으로 정의된다. 본 실시예의 시료로 사용한 화강암 슬러지는 시험에 사용하기 적당한 양으로 분취된 것이다. 도 2에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 화강암 도자기질 타일은 꺽임강도가 69 N/cm로서 고강도를 가지는 것을 확인할 수 있다.2 is a test report showing the bending strength according to the KS standard of a granite ceramic tile manufactured by the method of manufacturing a building material according to an embodiment of the present invention. Here, the bending strength is defined as the maximum tensile stress on the surface of the specimen which is broken when bent. The granite sludge used as the sample of this example was collected in an amount suitable for the test. As shown in FIG. 2, the granite ceramic tile of this embodiment has a bending strength of 69 N / cm, which indicates that it has a high strength.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축자재 제조방법에 의해 제조된 화강암-현무암 도자기질 타일의 KS 규격에 따른 꺽임강도를 나타낸 시험성적서이다. 본 실시예는 도 2의 시료에 현무암 슬러지 10중량%를 더 넣어 제작한 것이며, 여기서 시료로 사용한 화강암 슬러지 및 현무암 슬러지는 시험에 사용하기 적당한 양으로 분취된 것이다. 도 3에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 화강암-현무암 도자기질 타일은 꺽임강도가 90 N/cm로서 고강도를 가지며, 도 2의 실시예에 비해서도 더 우수한 강도를 가지는 것을 확인할 수 있다.FIG. 3 is a test report showing the bending strength according to the KS standard of the granite-basalt ceramic tile manufactured by the method of manufacturing a building material according to an embodiment of the present invention. The granular sludge and the basalt sludge used as a sample were collected in an amount suitable for the test. The granular sludge and the basalt sludge used in the present invention were prepared by adding 10 wt% of basalt sludge to the sample of FIG. As shown in FIG. 3, the granite-basalt ceramic tile of the present example has a bending strength of 90 N / cm and a higher strength, which is superior to that of the embodiment of FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축자재 제조방법에 의해 제조된 화강암 도자기의 KS 규격에 따른 유해성 실험결과를 나타낸 시험성적서이다. 여기서, 시료로 사용한 화강암 슬러지는 시험에 사용하기 적당한 양으로 분취된 것이다. 도 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 화강암 도자기는 테스트결과를 볼 때 용출 납(Pb) 및 용출 카드뮴(Cd)이 검출되지 않아 친환경적 성분임을 확인할 수 있다.4 is a test report showing the result of the hazard test according to the KS standard of the granite ceramic produced by the method of manufacturing the building material according to the embodiment of the present invention. Here, the granite sludge used as the sample is collected in an amount suitable for the test. As shown in FIG. 4, the granulated pottery of the present embodiment can be confirmed to be an environmentally friendly component since the lead-out lead (Pb) and the eluted cadmium (Cd) are not detected.

본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.

S10 ; 1차 혼합단계
S20 ; 2차 혼합단계
S21 ; 화강암 슬러지 침전 단계
S22 ; 화강암 침전물 건조 단계
S30 ; 가공체 성형단계
S40 ; 가공체 소성단계
S10; Primary mixing step
S20; Secondary mixing step
S21; Granite sludge settling phase
S22; Granite sediment drying stage
S30; Processed body molding step
S40; Process step of sintering process

Claims (8)

종이 1 내지 40중량% 및 물과 흙의 혼합물 60 내지 99중량%를 혼합하여 베이스재료를 마련하는 1차 혼합단계;
상기 베이스재료 100중량%에 대하여, 10 내지 50중량%의 화강암 미분을 혼합하여 화강암 혼합물을 마련하는 2차 혼합단계;
상기 화강암 혼합물을 일정 형상의 가공체로 성형하는 단계; 및
상기 가공체를 850 내지 1280℃에서 소성하는 단계; 를 포함하며,
상기 2차 혼합단계는, 상기 화강암 슬러지를 침전조에 넣고 10 내지 24시간 동안 침전시키는 단계; 및 상기 침전조에서 상등액을 제거한 후, 상기 침전조 하부에 가라앉은 화강암 침전물을 채취하고 건조하여 화강암 미분을 수득하여 상기 베이스재료에 혼합하는 단계; 를 더 포함하는 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 제조방법.
A primary mixing step of mixing 1 to 40% by weight of paper and 60 to 99% by weight of a mixture of water and soil to prepare a base material;
A second mixing step of mixing 10 to 50 wt% of granite fine powder with respect to 100 wt% of the base material to prepare a granite mixture;
Molding the granite mixture into a shaped body; And
Firing the processed body at 850 to 1280 캜; / RTI >
Wherein the second mixing step comprises: placing the granite sludge in a settling tank for 10 to 24 hours; And removing the supernatant from the sedimentation tank, collecting the granite sediment submerged in the bottom of the sedimentation tank and drying the same to obtain a granular fine powder and mixing it with the base material; Further comprising a granular sludge.
제1항에 있어서, 상기 1차 혼합단계는, 물에 종이 1 내지 40중량%를 풀어 5분 내지 1시간 교반시키고 체에 통과시켜 종이죽을 만든 후, 상기 종이죽에 점토를 혼합하고 건조하여 베이스재료를 마련하는 것을 특징으로 하는 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the primary mixing step comprises mixing 1 to 40% by weight of paper with water, stirring the mixture for 5 minutes to 1 hour, passing the mixture through a sieve to form a paper cake, mixing the paper cake with the clay, Wherein the granular sludge is a granular sludge.
제2항에 있어서, 상기 베이스재료는 종이죽을 먼저 건조한 후 가루로 된 점토를 혼합하여 마련되는 것을 특징으로 하는 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 제조방법.
3. The method as claimed in claim 2, wherein the base material is prepared by first drying the paper jug and then mixing the powdered clay.
제2항에 있어서, 상기 베이스재료는 종이죽에 묽은 점토를 먼저 혼합한 후 건조하여 마련되는 것을 특징으로 하는 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 제조방법.
[3] The method of claim 2, wherein the base material is prepared by mixing diluted clay in a rice cake and drying the mixture.
제1항에 있어서, 상기 1차 혼합단계는, 상기 베이스재료에 안료를 첨가하여 색상을 부여하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 제조방법.
The method of claim 1, wherein the primary mixing step further comprises adding pigment to the base material to impart color.
제1항에 있어서, 상기 소성단계 이후에 상기 가공체 표면에 유약을 도포하여 2차 소성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 제조방법.
The method for manufacturing a building material according to claim 1, further comprising the step of applying a glaze to the surface of the processed body after the firing step and firing secondarily.
제1항에 있어서, 상기 2차 혼합단계에서, 상기 화강암 혼합물은 상기 베이스재료 100중량%에 현무암 슬러지 5 내지 30중량%를 더 혼합하여 마련되는 것을 특징으로 하는 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재 제조방법.
The granular sludge according to claim 1, wherein, in the secondary mixing step, the granite mixture is prepared by mixing 5 to 30% by weight of basalt sludge with 100% by weight of the base material .
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 화강암 슬러지를 포함하는 건축자재.
A building material comprising a granite sludge produced by the method of any one of claims 1 to 7.
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