KR20170123837A - 석재슬러지 및 벤토나이트를 이용한 고강도 경량 인조석 및 이의 제조방법 - Google Patents

석재슬러지 및 벤토나이트를 이용한 고강도 경량 인조석 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 석재슬러지 및 벤토나이트를 이용한 고강도 경량 인조석 및 이의 제조방법에 관한 것이며, 본 발명에 따른 고강도 경량 인조석은 기존에 산업 폐기물로 처리되던 폐 석재슬러지를 활용함으로써 제조비용이 획기적으로 절감됨과 동시에 매우 친환경적인 장점이 있으며, 특히 폐 석재슬러지를 벤토나이트와 혼합하여 인조석의 무게를 획기적으로 줄임과 동시에 고강도를 유지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 인조석은 성형틀 내에서 매우 신속하게 굳는 장점이 있으며, 이에 따라 성형틀로부터 인조석 제조를 위한 성형체를 분리하여 매우 신속하게 건조시킬 수 있는 장점이 있으며, 이에 따라 인조석 제조공정 시간이 매우 단축되는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 인조석은 그 표면에 유약 및 다양한 색상의 페인트가 매우 균질하게 도포 및 착색되는 장점 또한 갖는다.

Description

석재슬러지 및 벤토나이트를 이용한 고강도 경량 인조석 및 이의 제조방법 {LIGHT WEIGHT ARTIFICIAL STONE HAVING HIGH INTENSITY AND THE MANUFACTURING METHOD THEREOF USING STONE SLUDGE AND BENTONITE}
본 발명은 석재슬러지 및 벤토나이트를 이용한 고강도 경량 인조석 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
인조석 (人造石, artificial stone)은 건축물 또는 조형물 등의 내장재 및 외장재 등으로 다양하게 사용되고 있으며, 종래에는 모래, 암석 분쇄물, 안료 등을 적정 비율로 혼합하고 결합제를 넣어 성형 및 고온 소성하여 인조석을 제조하였으며, 특히 인조석에 다양한 색상을 부여하기 위하여 황토 및 산화철(Ⅱ)을 혼합 안료로 사용하였고, 인조석을 제조하기 위한 결합제로 포틀랜드 시멘트, 백색 포틀랜드 시멘트, 마그네시아 시멘트, 물유리, 염화칼슘 혼합재 등을 사용하였다.
그러나, 이와 같이 모래 및 암석 분쇄물을 이용하여 제조된 인조석은 입자가 고르지 못하여 쉽게 갈라지는 등의 문제점이 존재하였고, 특히 인조석에 색상을 균일하게 부여하기가 매우 곤란한 문제가 있었다. 또한, 모래를 이용하여 인조석을 만들기 위하여는 고가인 모래가 다량으로 요구되어 인조석의 제조단가가 증가하는 문제 또한 존재하였다.
따라서, 균일한 입자를 가지며 제조단가를 낮출 수 있는 인조석 재료 및 제조방법이 다양하게 연구되어 왔으며, 하기 특허문헌 1에서는 바닥재를 이용한 인조석 제조방법을 개시하고 있다. 즉, 하기 특허문헌 1에서는 매립으로 버려지는 화력발전시 발생되는 바닥재와 활성탄을 이용하여 수분을 흡수하고 방습하는 기능과 유해냄새를 흡착하는 기능을 발휘하는 건축물 내부에 사용되는 내장재용 인조석 제조방법을 개시하고 있다. 그러나, 특허문헌 1에 개시된 제조방법에 의하여 제조된 인조석은 화력발전시 발생되는 바닥재를 사용함으로써 강도, 내구성 및 내화학성이 저하되어 건축물의 내장재 이외에 외장재로 사용하기가 어려운 한계를 지니고 있었다.
한편, 천연석의 채취 및 가공 등의 과정에서는 다량의 천연석 폐분말 및 폐 슬러지가 발생하게 되며, 이는 천연석의 특성상 비중이 매우 높고 그 자체만으로는 입자 상호 간에 점결되는 특성이 매우 낮아 이를 활용하여 인조석을 제조하기가 매우 곤란한 문제가 있었으며, 이러한 이유로 석재 폐분말 및 폐슬러지는 매년 산업폐기물로 매립지 등에 버려지거나 고비용을 들여 산업 폐기물로 처리되는 실정이다.
따라서, 이러한 석재 폐분말 및 폐슬러지를 활용하여 건축물 또는 다양한 구조물 등의 내장재 및 외장재로 사용될 수 있는 인조석을 제조하는 방법에 대한 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
특허문헌 1: 등록특허공보 10-0912234
이에 본 발명에서는 상기 문제점을 해결하고자 석재 슬러지에 벤토나이트를 혼합함으로써 무게를 획기적으로 줄임과 동시에 내화학성 및 강도가 매우 우수한 건축 내외장재용 인조석을 제조할 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
따라서, 본 발명의 하나의 관점은 내화학성 및 강도가 우수한 초경량 건축 내외장재용 인조석 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 관점을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 경량 인조석은 석재 슬러지 55 내지 65 중량부, 벤토나이트 20 내지 25 중량부, 황산칼륨 10 내지 15 중량부, 붕산칼륨 5 내지 7 중량부, 제올라이트 2 내지 3 중량부, 및 규산칼륨 2 내지 3 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 고강도 경량 인조석은 안료 1 내지 5 중량부를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 경량 인조석의 제조방법은 석재 슬러지 55 내지 65 중량부, 벤토나이트 20 내지 25 중량부, 황산칼륨 10 내지 15 중량부, 붕산칼륨 5 내지 7 중량부, 제올라이트 2 내지 3 중량부, 및 규산칼륨 2 내지 3 중량부 및 물 20 내지 40 중량부를 혼합하여 제1혼합물을 제공하는 단계; 상기 제1혼합물을 성형틀에 넣고 대기압에서 진동을 가하여 성형체를 형성하는 성형체 형성단계; 및 상기 성형체를 상기 성형틀에서 분리하여 건조로 내에서 건조시키는 성형체 건조단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 고강도 경량 인조석의 제조방법은 건조된 상기 성형체에 유약을 바르는 유약 도포단계; 및 유약이 도포된 상기 성형체에 다양한 문양을 인쇄하는 인쇄단계;를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 고강도 경량 인조석은 기존에 산업 폐기물로 처리되던 폐 석재슬러지를 활용함으로써 제조비용이 획기적으로 절감됨과 동시에 매우 친환경적인 장점이 있으며, 특히 폐 석재슬러지를 벤토나이트와 혼합하여 인조석의 무게를 획기적으로 줄임과 동시에 고강도를 유지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 인조석은 성형틀 내에서 매우 신속하게 굳는 장점이 있으며, 이에 따라 성형틀로부터 인조석 제조를 위한 성형체를 분리하여 매우 신속하게 건조시킬 수 있는 장점이 있으며, 이에 따라 인조석 제조공정 시간이 매우 단축되는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 인조석은 그 표면에 유약 및 다양한 색상의 페인트가 매우 균질하게 도포 및 착색되는 장점 또한 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 경량 인조석의 제조단계의 전체 공정을 개략적으로 나타내는 공정도이다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 석재 슬러지에 벤토나이트를 혼합함으로써 무게를 획기적으로 줄임과 동시에 내화학성 및 강도가 매우 우수한 건축 내외장재용 인조석 및 이의 제조방법에 관한 것이며, 특히 무게를 줄이고 고강도를 유지하기 위하여 석재슬러지에 벤토나이트를 혼합하는 것을 특징으로 한다.
기존에 다양한 건축용 내외장재 및 각종 구조물의 재료로 사용되던 천연석을 규격화된 판재 형태로 가공하는 단계에서, 엄청난 양의 석분이 부산물로 나오게 된다. 즉, 천연석 원암을 가공톱날 등을 이용하여 일정한 두께 및 폭으로 이를 재단하는 과정을 통하여 상품성이 있는 천연석 판재가 얻어지게 되며, 천연석 판재를 금속 및 공업용 다이아몬드 톱날을 이용하여 절단하기 위하여 열을 식히기 위하여 물을 지속적으로 공급하면서 석재를 절단하게 되며, 이에 따라 최소한 톱날의 두께에 해당하는 부피만큼의 석재가 가루형태로 방출되게 되며, 이러한 석재가루가 물과 혼합됨으로써 석재슬러지 형태로 배출된다.
이러한 폐 석재슬러지는 특별히 사용되는 용도가 없었으며, 단순한 산업 폐기물로 처리되던 실정이었고, 이에 따라 환경오염 및 고비용의 산업 폐기물 처리가 꾸준히 문제로 제기되어 왔었다.
특히, 이러한 폐 석재슬러지를 다시 굳히고 건조하여 무게를 측정하면 원암보다 그 무게가 증가하게 되는 특성이 있으며, 이에 따라 이를 재활용하여 각종 인조석을 제조하는 것은 비용 면이나, 경량화가 요구되는 인조석 제조 품질의 면에서 한계가 있었다.
이에 본 발명자는 이와 같은 폐 석재슬러지를 재활용하여 각종 건축물의 내외장재 및 각종 구조물의 판재 등으로 사용 가능한 인조석을 제조하는 획기적인 기술을 개발하게 되었으며, 본 발명은 상기 폐 석재슬러지의 무게를 감소시킴과 동시에 고강도를 유지하기 위하여 벤토나이트를 혼합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 석재슬러지는 대리석 석재슬러지, 화강석 석재슬러지, 또는 석회암 석재슬러지를 사용할 수 있다.
벤토나이트 (bentonite)는 고팽창성 점토 광물로 미국 와이오밍주의 포트 벤톤 광산에서 처음으로 그 이름이 유래되었다. 지질학적으로 벤토나이트는 화산물질의 하나로 백악기나 중생대 중기의 암모나이트와 공룡들이 서식했던 시기부터 생성되었으며, 대부분의 상업용 광물은 화산암석 또는 화산재를 가수분해함으로써 제조된다.
본 발명에 사용되는 벤토나이트는 분말 형태가 바람직하다.
본 발명의 고강도 경량 인조석은 석재 슬러지 55 내지 65 중량부, 벤토나이트 20 내지 25 중량부, 황산칼륨 10 내지 15 중량부, 붕산칼륨 5 내지 7 중량부, 제올라이트 2 내지 3 중량부, 및 규산칼륨 2 내지 3 중량부를 포함한다.
특히, 석재 슬러지는 55 내지 65 중량부로 포함되며, 석재 슬러지의 함량이 55 중량부 미만인 경우는 인조석의 강도가 저하되고 제조단가가 상승하는 문제가 있으며, 65 중량부를 초과하는 경우는 인조석의 무게가 너무 증가하는 문제가 있다.
또한, 벤토나이트는 20 내지 25 중량부로 포함되며, 벤토나이트의 함량이 20 중량부 미만인 경우는 인조석의 무게가 증가하게 되고, 석재슬러지와 벤토나이트 및 기타 성분들이 상호 점결되는 정도가 낮아지는 문제가 있다. 또한 벤토나이트의 함량이 25 중량부를 초과하는 경우는 인조석의 강도가 저하되고 제조 단가가 증가하게 되는 문제가 있다.
벤토나이트는 자체 중량의 5 내지 10배 중량의 물을 흡수하는 특성이 있으며, 물을 흡수한 벤토나이트는 팽창하면서 기타 성분들을 점결시키는 특징이 있다. 즉, 벤토나이트는 인조석을 제조하기 위하여 사용되는 성분들의 낮은 점성을 보완하여 이들 성분이 서로 혼합하면서 쉽게 점결 및 응고되도록 돕는 기능을 발휘하게 되며, 이를 통하여 본 발명에 따른 인조석이 성형틀 내에서 매우 짧은 시간 내에 형태를 유지할 수 있는 정도의 성형체로 형성될 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 사용되는 벤토나이트는 이를 석재슬러지 등과 혼합하여 현탁액을 만드는 경우, 이와 같이 제조된 현탁액은 장시간이 경과되어도 현탁액 성분이 침전되지 않는 상태를 유지하도록 하는 기능을 발휘한다. 따라서, 벤토나이트를 사용함에 따라 인조석을 제조하기 위한 현탁액을 지속적으로 교반하지 않고도 오랫동안 보존할 수 있는 장점을 갖게 된다.
본 발명에 사용되는 황산칼륨은 본 발명의 인조석 제조를 위한 각종 성분들의 응집력을 더욱 향상시키는 기능을 발휘한다. 본 발명의 인조석 제조에 사용되는 황산칼륨은 10 내지 15 중량부로 포함되며, 황산칼륨의 함량이 10 중량부 미만인 경우는 인조석 제조을 위한 성분의 응집력이 저하되는 문제가 있고, 15 중량부를 초과하는 경우는 인조석의 강도가 저하되는 문제가 있다.
본 발명에 사용되는 붕산칼륨은 황산칼륨과 함께 본 발명의 인조석 제조를 위한 각종 성분들의 응집력을 더욱 향상시키는 기능을 발휘한다. 본 발명의 인조석 제조에 사용되는 붕산칼륨은 5 내지 7 중량부로 포함되며, 붕산칼륨의 함량이 5 중량부 미만인 경우는 인조석 제조를 위한 성분의 응집력이 저하되는 문제가 있고, 7 중량부를 초과하는 경우는 인조석의 강도가 저하되는 문제가 있다.
본 발명에 사용되는 제올라이트는 천연 탈취제 및 공기 여과제 기능을 발휘하며, 본 발명의 인조석에 포함되어 실내 공기에 포함된 각종 악취성분을 흡착시키는 기능 및 각종 매연 물질을 흡착하여 이를 제거하는 기능을 발휘한다. 본 발명의 인조석 제조에 사용되는 제올라이트는 2 내지 3 중량부로 포함되며, 2 중량부 미만인 경우는 탈취 기능 및 오염물질 제거기능이 저하되며, 3 중량부를 초과하는 경우는 비경제적이다.
본 발명에 사용되는 규산칼륨은 급결제 기능을 발휘하여, 본 발명의 인조석이 제조시간을 단축시키는 역할을 수행한다. 본 발명의 인조석 제조에 사용되는 규산칼륨은 2 내지 3 중량부로 포함되며, 2 중량부를 초과하는 경우는 인조석 응고시간이 길어지는 문제가 있고, 3 중량부를 초과하는 경우는 인조석 응고 속도가 너무 빨라져 성형틀에 넣을 때 유동성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
본 발명에 따른 인조석은 각종 사용목적에 따라 다양한 안료를 더욱 포함할 수 있으며, 안료의 종류는 특별히 한정되지 않고 통상적으로 인조석 제조에 사용되는 다양한 안료성분이 포함될 수 있다. 안료는 바람직하게는 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 고강도 경량 인조석의 구체적인 제조방법은 다음과 같다.
본 발명에 따른 인조석 제조방법은 석재 슬러지 55 내지 65 중량부, 벤토나이트 20 내지 25 중량부, 황산칼륨 10 내지 15 중량부, 붕산칼륨 5 내지 7 중량부, 제올라이트 2 내지 3 중량부, 및 규산칼륨 2 내지 3 중량부 및 물 20 내지 40 중량부를 혼합하여 제1혼합물을 제공하는 단계; 상기 제1혼합물을 성형틀에 넣고 대기압에서 진동을 가하여 성형체를 형성하는 성형체 형성단계; 및 상기 성형체를 상기 성형틀에서 분리하여 건조로 내에서 건조시키는 성형체 건조단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 인조석 제조방법은 상기 건조단계 이후에 추가적으로 건조된 상기 성형체에 유약을 바르는 유약 도포단계; 및 유약이 도포된 상기 성형체에 다양한 문양을 인쇄하는 인쇄단계;를 더욱 포함할 수 있다.
유약 도포는 120 내지 180gr/㎠로 수행할 수 있으며, 상기 인쇄단계는 유약이 도포된 후, 프린팅 페이스트를 디자인에 맞게 선정하고 실크 스크린 (silk screen)으로 인쇄하거나 또는 로토컬러 (Roto color)프린트 머신으로 인쇄하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 인조석 제조방법은 상기 건조단계, 상기 유약 도포단계 또는 상기 인쇄단계 이후에 이를 고온으로 소성가공하는 단계를 추가적으로 포함할 수도 있다.
상기 소성가공하는 단계는 인조석 성형체를 소성가마 (Roller Hearth Kiln)에서 소성온도 1,100 내지 1,200℃ 정도의 산화분위기에서 소성하는 과정으로 수행될 수 있으며, 약 1 내지 6시간 정도 수행한다.
이와 같은 소성가공 단계를 거쳐 본 발명에 따른 인조석이 완성될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 고강도 경량 인조석을 제조하는 구체적인 실시예 및 본 발명의 효과를 비교확인할 수 있는 비교예에 대하여 기술하기로 한다. 그러나, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 결코 아니다.
실시예 1 내지 5
화강석을 절단하는 과정에서 나오는 폐 석재슬러지를 24시간 동안 침전시킨 후, 상층에 존재하는 물을 모두 제거하여 하층으로 침전된 석재슬러지 침전물 60kg을 준비하였다. 한편, 앰콜 (AMCOL)사로부터 구입한 벤토나이트 분말 20kg, 황산칼륨 13kg, 붕산칼륨 6kg, 제올라이트 3kg, 및 규산칼륨 3kg을 상기 석재슬러지 침전물과 혼합하고, 여기에 물 30ℓ를 넣고 교반기를 이용하여 고르게 교반하였다.
이와 같이 준비된 혼합물을 내부 공간의 가로×세로×깊이가 각각 50㎝×3㎝×50㎝인 성형틀에 넣고 약 25℃에서 각각 1 시간 내지 5시간 동안 (실시예 1: 1시간, 실시예 2: 2시간, 실시예 3: 3시간, 실시예 4: 4시간, 실시예 5: 5시간) 성형시켰다.
그 후, 상기 성형틀을 제거하고 가로×세로×깊이가 각각 50㎝×3㎝×50㎝인 인조석 성형체를 회수하였으며, 이를 약 100℃온도의 건조로로 운반하여 약 5시간 동안 건조시켰다.
실시예 6 내지 10
상기 실시예 1 내지 5를 통하여 제조된 인조석 성형체를 각각 1,100℃의 소성가마에서 약 5시간 동안 소성시켰으며, 이를 통하여 인조석을 제조하였다 (실시예 1 내지 5의 성형체를 이용하여 순서대로 실시예 6 내지 10의 인조석을 제조함).
비교예 1 내지 5
화강석을 절단하는 과정에서 나오는 폐 석재슬러지를 24시간 동안 침전시킨 후, 상층에 존재하는 물을 모두 제거하여 하층으로 침전된 석재슬러지 침전물 60kg을 준비하였다. 한편, 황산칼륨 13kg, 붕산칼륨 6kg, 제올라이트 3kg, 및 규산칼륨 3kg을 상기 석재슬러지 침전물과 혼합하고, 여기에 물 30ℓ를 넣고 교반기를 이용하여 고르게 교반하였다.
이와 같이 준비된 혼합물을 내부 공간의 가로×세로×깊이가 각각 50㎝×3㎝×50㎝인 성형틀에 넣고 약 25℃에서 각각 1 시간 내지 5시간 동안 (비교예 1: 1시간, 비교예 2: 2시간, 비교예 3: 3시간, 비교예 4: 4시간, 비교예 5: 5시간) 성형시켰다.
그 후, 상기 성형틀을 제거하고 가로×세로×깊이가 각각 50㎝×3㎝×50㎝인 인조석 성형체를 회수하였으며, 이를 약 100℃온도의 건조로로 운반하여 약 5시간 동안 건조시켰다.
비교예 6 내지 10
상기 비교예 1 내지 5를 통하여 제조된 인조석 성형체를 각각 1,100℃의 소성가마에서 약 5시간 동안 소성시켰으며, 이를 통하여 인조석을 제조하였다 (비교예 1 내지 5의 성형체를 이용하여 순서대로 비교예 6 내지 10의 인조석을 제조함).
[압축강도 테스트]
KS F2519-2000에 따라, 상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 10에 의하여 제조된 인조석의 압축강도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[비중 테스트]
KS F 2518에 따라, 상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 10에 의하여 제조된 인조석의 비중을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분
 압축강도 (kgf/㎠) 비중
실시예 1 280 2.3
실시예 2 285 2.3
실시예 3 284 2.3
실시예 4 282 2.3
실시예 5 281 2.3
실시예 6 315 2.3
실시예 7 321 2.3
실시예 8 325 2.3
실시예 9 322 2.3
실시예 10 323 2.3
비교예 1 230 2.7
비교예 2 214 2.7
비교예 3 221 2.7
비교예 4 218 2.7
비교예 5 212 2.7
비교예 6 254 2.7
비교예 7 255 2.7
비교예 8 249 2.7
비교예 9 245 2.7
비교예 10 248 2.7
상기 표 1의 결과를 살펴보면, 실시예 1 내지 5의 인조석이 비교예 1 내지 5의 인조석보다 압축강도가 현저하게 우수함을 확인할 수 있으며, 실시예 6 내지 10의 인조석 또한 비교예 6 내지 10의 인조석보다 압축강도가 현저하게 우수함을 확인할 수 있다.
특히, 실시예 1 내지 5의 인조석은 소성단계를 거친 비교예 6 내지 10의 인조석보다도 압축강도가 더욱 우수함을 확인할 수 있다.
또한, 상기 표 1의 결과를 살펴보면, 실시예 1 내지 10의 인조석이 비교예 1 내지 10의 인조석보다 무게가 현저하게 가볍다는 것을 확인할 수 있다.
[유약 도포력 테스트]
상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 10의 인조석 표면에 유약을 150gr/㎠로 도포하고, 약 5시간 후에 육안으로 유약의 도포 상태를 관찰하여 유약이 고르게 도포된 정도를 1 내지 5등급 (1등급: 매우 우수, 2등급: 우수, 3등급: 보통, 4등급: 불량 관찰, 5등급: 매우 불량)으로 나누어 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[페인트 착색력 테스트]
상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 10의 인조석 표면에 석재용 페인트를 150gr/㎠로 도포하고, 약 5시간 후에 육안으로 페인트의 착색 상태를 관찰하여 착색 정도에 따라 1 내지 5등급 (1등급: 매우 우수, 2등급: 우수, 3등급: 보통, 4등급: 불량 관찰, 5등급: 매우 불량)으로 나누어 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분
 유약 도포력 시험 페인트 착색력 시험
실시예 1 1 1
실시예 2 1 1
실시예 3 1 1
실시예 4 1 1
실시예 5 1 1
실시예 6 1 1
실시예 7 1 1
실시예 8 1 1
실시예 9 1 1
실시예 10 1 1
비교예 1 4 3
비교예 2 3 4
비교예 3 4 3
비교예 4 3 4
비교예 5 3 3
비교예 6 3 3
비교예 7 4 4
비교예 8 3 3
비교예 9 3 4
비교예 10 4 3
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 실시예 1 내지 10의 인조석이 비교예 1 내지 10의 인조석보다 유약 도포력이 현저하게 우수함을 확인할 수 있다.
또한, 상기 표 2의 결과를 살펴보면, 실시예 1 내지 10의 인조석이 비교예 1 내지 10의 인조석보다 페인트 착색력이 현저하게 우수함을 확인할 수 있다.
[수분에 의한 외형치수 변형율 테스트]
상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 10의 인조석을 7일간 물에 담근 후 꺼내어 외형치수 변형율 (%)을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[내화학성 테스트]
상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 10의 인조석을 25% 황산수용액에 5시간 동안 담근 후 꺼내어 표면 변성을 측정하였으며, 내화학성 정도에 따라 1 내지 5등급 (1등급: 매우 우수, 2등급: 우수, 3등급: 보통, 4등급: 불량 관찰, 5등급: 매우 불량)으로 나누어 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분
 수분에 의한 외형치수 변형율 (%) 내화학성
실시예 1 0.1 1
실시예 2 0.1 2
실시예 3 0.1 1
실시예 4 0.1 2
실시예 5 0.05 1
실시예 6 0.05 1
실시예 7 0.05 1
실시예 8 0.05 1
실시예 9 0.05 1
실시예 10 0.05 1
비교예 1 0.25 4
비교예 2 0.25 4
비교예 3 0.25 4
비교예 4 0.25 4
비교예 5 0.25 4
비교예 6 0.20 3
비교예 7 0.20 3
비교예 8 0.20 3
비교예 9 0.20 3
비교예 10 0.20 3
상기 표 3의 결과를 살펴보면, 실시예 1 내지 10의 인조석이 비교예 1 내지 10의 인조석보다 수분에 의한 외형치수 변형율이 현저하게 낮음을 확인할 수 있다.
또한, 상기 표 3의 결과를 살펴보면, 실시예 1 내지 10의 인조석이 비교예 1 내지 10의 인조석보다 내화학성이 현저하게 우수함을 확인할 수 있다.

Claims (4)

  1. 석재 슬러지 55 내지 65 중량부, 벤토나이트 20 내지 25 중량부, 황산칼륨 10 내지 15 중량부, 붕산칼륨 5 내지 7 중량부, 제올라이트 2 내지 3 중량부, 및 규산칼륨 2 내지 3 중량부를 포함하는 고강도 경량 인조석.
  2. 청구항 1에 있어서,
    안료 1 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 고강도 경량 인조석.
  3. 석재 슬러지 55 내지 65 중량부, 벤토나이트 20 내지 25 중량부, 황산칼륨 10 내지 15 중량부, 붕산칼륨 5 내지 7 중량부, 제올라이트 2 내지 3 중량부, 및 규산칼륨 2 내지 3 중량부 및 물 20 내지 40 중량부를 혼합하여 제1혼합물을 제공하는 단계;
    상기 제1혼합물을 성형틀에 넣고 대기압에서 진동을 가하여 성형체를 형성하는 성형체 형성단계; 및
    상기 성형체를 상기 성형틀에서 분리하여 건조로 내에서 건조시키는 성형체 건조단계;를 포함하는 고강도 경량 인조석의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제조방법은
    건조된 상기 성형체에 유약을 바르는 유약 도포단계; 및
    유약이 도포된 상기 성형체에 다양한 문양을 인쇄하는 인쇄단계;를 더욱 포함하는 고강도 경량 인조석의 제조방법.
















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