KR20180050010A - 비소성 방식의 기능성 내장타일 제조방법 및 이에 의하여 제조된 기능성 내장타일 - Google Patents

비소성 방식의 기능성 내장타일 제조방법 및 이에 의하여 제조된 기능성 내장타일 Download PDF

Info

Publication number
KR20180050010A
KR20180050010A KR1020160146636A KR20160146636A KR20180050010A KR 20180050010 A KR20180050010 A KR 20180050010A KR 1020160146636 A KR1020160146636 A KR 1020160146636A KR 20160146636 A KR20160146636 A KR 20160146636A KR 20180050010 A KR20180050010 A KR 20180050010A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
tile
mixture
solidifying agent
Prior art date
Application number
KR1020160146636A
Other languages
English (en)
Inventor
정인호
정영우
진상환
Original Assignee
정인호
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정인호 filed Critical 정인호
Priority to KR1020160146636A priority Critical patent/KR20180050010A/ko
Publication of KR20180050010A publication Critical patent/KR20180050010A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/04—Clay; Kaolin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/0097—Press moulds; Press-mould and press-ram assemblies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/131—Inorganic additives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/14—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements stone or stone-like materials, e.g. ceramics concrete; of glass or with an outer layer of stone or stone-like materials or glass
    • E04F13/142—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements stone or stone-like materials, e.g. ceramics concrete; of glass or with an outer layer of stone or stone-like materials or glass with an outer layer of ceramics or clays
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
    • E04F15/08—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements only of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete; of glass or with a top layer of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete or glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0068—Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
    • C04B2103/0097—Anion- and far-infrared-emitting materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

본 발명은 내장타일의 제조에 관한 것으로, 구체적으로는 규조토, 펄라이트, 화산석 및 부석 중 1종 이상인 경량재와, 바텀애쉬, 백운석 및 규사 중 1종 이상인 골재와, 황토, 백토, 세리사이트 및 제올라이트 중 1종 이상인 기능성 재료 및 무기 고화제 조성물을 준비하여 혼합하고, 물을 더 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
상기 혼합물을 100 ~ 150 kgf/ ㎠의 압력으로 가압 성형하여 성형물을 제조하는 단계; 및
상기 제조된 성형물을 40 ~ 50℃에서 3 ~ 5시간 동안 증기 양생한 후, 자연 건조시켜 타일를 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지고,
상기 혼합물 제조시 경량재, 골재, 기능성 재료, 무기 고화제 조성물 및 물이 3~6 : 50~55 : 10~15 : 30~37 : 6~7 중량부 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기 고화제를 이용한 비소성 방식의 내장타일 제조방법을 개시한다.

Description

비소성 방식의 기능성 내장타일 제조방법 및 이에 의하여 제조된 기능성 내장타일{MANUFACTURING METHOD OF NON-SINTERING INTERIOR TILE AND INTERIOR TILE MANUFACTURED THEREBY}
본 발명은 기능성 내장타일의 제조에 관한 것으로, 구체적으로는 친환경 무기 고화제를 이용한 비소성 방식의 기능성 내장타일 제조방법과 이에 의하여 제조된 기능성 내장타일에 관한 것이다.
우리의 전통가옥에서 사용되었던 황토 및 백토는 인체건강의 측면에서 여러 가지 좋은 효과가 입증되고 있다. 특히 우리나라의 황토 및 백토는 인체와 유사한 파장대인 7∼14μm의 최고의 원적외선 에너지를 발생시키는 것으로 알려져 있고, 해충이나 곤충 등 에 대하여도 방충성을 가지며, 축열성이 양호하고, 인체의 혈액순환에도 도움을 주는 효과를 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.
주재료로 사용되는 황토 및 백토는 소재에서 나오는 원적외선과 열에너지를 인체 표피층 최대 깊숙이 흡수하여 혈액순환 및 세포의 생리작용을 활성화시켜 신진대사를 원활하게 하고 발한작용 촉진, 통증완화, 탈취효과, 방균효과 및 인체의 노폐물을 배출함으로써, 각종 성인병은 물론, 숙취, 숙면, 피로회복 등과 같은 건강증진에 기여하는 재료이다.
그러나 황토 및 백토는 상기한 바와 같은 우수한 기능을 갖고 있음에도 불구하고 상대적으로 강도가 떨어지고 건조 후에는 타 물질과 결합력이 약하여 부서지거나 크랙이 발생하기 때문에 현대의 건축물에는 흙이나 목재 대신에 상대적으로 강도가 높고 결합력이 우수한 시멘트가 사용되기 시작하였으며, 더욱이 현대 건축물 내장재에 내구성 및 접착성을 부여하기 위하여 휘발성 유기화합물질이 혼합된 소재를 이용하고 있는바, 이러한 화학제품에서 방출되는 유해물질은 두통, 구토, 알레르기(천신, 아토피)와 같은 실내증후군을 가져다주는 원인물질로 밝혀지고 있으며, 국내에서 생산 사용되는 시멘트에서도 6가 크롬이 다량 검출되어 시멘트 속의 유해물이 사람에게 치명적인 해를 줄 수 있다는 보고서 내용이 매스컴을 통하여 보도되면서 많은 사람들을 놀라게 하고 있지만 현재로서는 시멘트나 기존의 내장재류를 대체할 만한 재질을 제공하지 못하고 있는 안타까운 실정이다.
한편 소득의 증가에 따른 생활수준의 향상으로 인하여 소비자가 고품질 주거공간에 대한 요구가 높아지면서, 다양한 소비자의 욕구를 충족시키기 위하여 기능성세라믹을 첨가한 여러 타일류가 생산되고 있다. 이 중 특히 많이 이용되는 내장타일는 기능성 새라믹 소재를 성형한 후 고온(800 ~ 1200℃)으로 소성하기 때문에 기능성을 부여한 성질들이나, 고유한 흙의 특성들을 잃어버리는 문제점이 있다.
이에 본 발명자는 상기와 같은 기술적 사항에 착안하여 종래의 건축용 내장타일에 비교하여 다양한 기능을 가지면서, 경량성을 가지고 황토 및 백토와 같은 기능성 소재가 갖는 특성을 유지하면서, 친환경 무기 고화제를 이용함으로써 비소성 방식으로 제조하여 경제성을 높일 수 있도록 한 건축용 내장타일의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 해결과제로 한다.
또한 본 발명은 상기 방법으로 제조되는 내장타일를 제공하는 것을 다른 해결과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
규조토, 펄라이트, 화산석 및 부석 중 1종 이상인 경량재와, 바텀애쉬, 백운석 및 규사 중 1종 이상인 골재와, 황토, 백토, 세리사이트 및 제올라이트 중 1종 이상인 기능성 재료 및 무기 고화제 조성물을 준비하여 혼합하고, 물을 더 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
상기 혼합물을 100 ~ 150 kgf/ ㎠의 압력으로 가압 성형하여 성형물을 제조하는 단계; 및
상기 제조된 성형물을 40 ~ 50℃에서 3 ~ 5시간 동안 증기 양생한 후, 자연 건조시켜 타일를 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지고,
상기 혼합물 제조시 경량재, 골재, 기능성 재료, 무기 고화제 조성물 및 물이 3~6 : 50~55 : 10~15 : 30~37 : 6~7 중량부 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기 고화제를 이용한 비소성 방식의 내장타일 제조방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 경량재는 규조토, 펄라이트, 화산석 및 부석이 43~48 : 33~36 : 13~16 : 3~6의 비율로 포함되고,
상기 기능성 재료는 일라이트, 음이온석, 흑운모, 광촉매(TiO2), 활성탄, 숯, 편백나무 목분 및 천연섬유 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 본 발명에 있어서 상기 무기 고화제 조성물은,
포졸란 광물소재를 함유하는 고로슬래그 미분말 50 ~ 60 중량부, 소석회 1 ~ 15 중량부, 무수석고 15 ~ 25 중량부, 실리카흄 4 ~ 8 중량부, 메타 카올린 7 ~ 14 중량부, 황산나트륨(Na2SO4) 0.2 ~ 0.4 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 상기 방법으로 제조되는 내장타일에 관한 것이다.
상술한 본 발명에 따르면, 기능성 소재인 황토, 백토, 세리사이트, 제올라이트, 일라이트, 음이온석, 흑운모, 광촉매(TiO2), 활성탄, 숯, 편백나무 목분, 천연섬유 및 경량재인 규조토, 펄라이트, 화산석, 부석, 골재 소재인 바텀애쉬, 백운석, 규사 등 그리고 친환경 결합제인 무기 고화제를 이용한 기능성 내장타일 제작에 관한 것으로서, 건축용 내장재의 벽면 및 바닥에 마감재로서 미장효과가 우수한 건축자재를 생산할 수 있다.
본 발명에 따른 내장타일는 기존의 세라믹 건축소재의 제조공정이 복합한 것에 비해 제조공정이 간단하므로 제조비용이 저렴하고, 비소성 양생방식으로 제조하기 때문에 물성변화가 없고 연료비가 적게 들어 경제성 있게 제조가 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 내장타일는 탈취, 항균, 공기정화, 불연성, 단열성, 환경 오염물질 제거 등의 본래의 기능을 해치지 않으면서 황토, 흑운모, 세리사이트, 제올라이트의 원적외선 방출, 습도조절 기능을 추가할 수 있는 효과가 있고 흡방습에 강하며 무기 광물질 소재이기 때문에 화재예방은 물론이고 유해환경 물질(VOCs, Toluene, HCHO) 배출이 없어 쾌적한 실내 환경을 조성 할 수 있는 친환경 무기 불연 내장타일이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장타일의 제조공정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
이하, 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다.
또한 본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한 본원 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 "상에"또는 "전에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접적 시계열적인 관계에 있는 경우 뿐만 아니라, 각 단계 후의 혼합하는 단계와 같이 두 단계의 순서에 시계열적 순서가 바뀔 수 있는 간접적 시계열적 관계에 있는 경우와 동일한 권리를 포함한다.
본 발명은 무기 고화제를 이용함으로써 비소성 방식으로 내장타일을 제조하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은, 건축용 벽면에 마감재로서 기능성 소재인 황토, 백토, 세리사이트 및 제올라이트 중 1종 이상을 포함하고, 경량재인 규조토, 펄라이트, 화산석 및 부석 중 1종 이상, 골재 소재인 바텀애쉬, 백운석 및 규사 중 1종 이상과, 천연 무기 고화제를 혼합하고 적정량의 물을 첨가한 혼합물을 금형몰드에 투입하며, 유압프레스로 성형하고 탈형한 후 저온 증기양생 및 자연건조 방식으로 내장타일을 제조한다.
따라서 본 발명의 일 견지에 의하면 본 발명은, 규조토, 펄라이트, 화산석 및 부석 중 1종 이상인 경량재와, 바텀애쉬, 백운석 및 규사 중 1종 이상인 골재와, 황토, 백토, 세리사이트 및 제올라이트 중 1종 이상인 기능성 재료 및 무기 고화제 조성물을 준비하여 혼합하고, 물을 더 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 100 ~ 150 kgf/ ㎠의 압력으로 가압 성형하여 성형물을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 성형물을 40 ~ 50℃에서 3 ~ 5시간 동안 증기 양생한 후, 자연 건조시켜 타일를 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 혼합물 제조시 경량재, 골재, 기능성 재료, 무기 고화제 조성물 및 물이 3~6 : 50~55 : 10~15 : 30~37 : 6~7 중량부 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기 고화제를 이용한 비소성 방식의 내장타일 제조방법을 제공한다.
구체적으로 단계를 나누어 설명하기로 한다.
먼저 내장타일 성형을 위한 혼합물을 제조하는 단계는, 경량재, 골재, 기능성 재료와 무기 고화제 조성물 및 물을 더 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계이다.
이 때, 상기 경량재는 규조토, 펄라이트, 화산석 및 부석 중 1종 이상으로, 바람직하게는 상기 규조토, 펄라이트, 화산석 및 부석이 각각 43~48 : 33~36 : 13~16 : 3~6의 비율로 포함되도록 한다.
또한 상기 기능성 재료는 황토, 백토, 세리사이트 및 제올라이트 중 1종 이상이며, 바람직하게는 일라이트, 음이온석, 흑운모, 광촉매(TiO2), 활성탄, 숯, 편백나무 목분 및 천연섬유 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 혼합물에는 경량재, 골재, 기능성 재료에 무기 고화제와 물를 혼합하도록 하고 있어 소성과정을 거치지 않고도 가압 성형과, 증기양생 공정만으로도 기능성 내장타일를 제조할 수 있게 된다. 따라서 상기 혼합물 제조단계에 있어서 적절한 배합비를 갖도록 하는 것이 중요한 바, 경량재, 골재, 기능성 재료 조성물 그리고 무기 고화제 조성물 및 물이 3~6 : 50~55 : 10~15 : 30~37 : 6~7 비율로 포함되는 것이 중요하다.
이 때, 상기 무기 고화제는 포졸란(pozzolan)을 함유하는 광물소재를 적정 비율로 배합설계를 하게 되면 원료 조성물 중 기능성 성분인 황토 및 백토의 이온 응집반응, 포졸란 반응 그리고 고로슬래그의 잠재수경성 반응을 통해 소성 공정 없이도 소정의 강도를 확보할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 고화제는 포졸란 광물 소재를 포함하는 포졸란 광물소재를 함유하는 고로슬래그 미분말 50 ~ 60 중량부, 소석회 1 ~ 15 중량부, 무수석고 15 ~ 25 중량부, 실리카흄 4 ~ 8 중량부, 메타 카올린 7 ~ 14 중량부, 황산나트륨(Na2SO4) 0.2 ~ 0.4 중량부를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기의 고화제의 각 수치범위에 의해 제조된 고화제는 그 성분 중 다량의 에트링가이트(Ettringite)가 생성되는데 이것의 화학성분은 3CaO Al2O3· 3CaSO4· 32H2O 이며 이 성분은 다량의 물을 결합수로서 취하여 반응을 촉진시키는 동시에 흙 입자의 이동을 제어하는 역할을 하게 되어 고화를 용이하게 하는 작용을 하며 수산화칼슘에 의하여 수화물이 생성되어 흙 입자의 고화를 더욱 상승시키게 되며 흙 입자에 포함되어 있는 SiO2, Al2O3 등의 성분이 수산화칼슘과 수화물을 생성하여 포졸란을 활성화시켜 경화를 촉진시키게 되는 이 수치범위 내에서 그 효율이 높은 것에 수치한정의 의의가 있다.
또한 본 발명에 있어서 상기 고로슬래그 미분말은 용광로에서 선철과 함께 생성되는 용융슬래그를 급랭시켜 얻은 입상의 수쇄슬래그를 건조 및 분쇄하여 미분화한 것으로 잠재수경성이 있다. 고로슬래그의 반응성은 일반적으로 염기도 및 유리화율이 높을수록 크며 비중은 2.92 ~ 2.95 범위이며 분말도는 비표면적으로 4000 ~ 6000㎠/g이 적당하다. 고로슬래그 분말을 사용함에 따라 표면 활성도가 증가하며 Al2O3 의 용출속도가 빨라지게 되어 에트링가이트의 생성이 촉진되며 또한 C-S-H계 수화물의 겔화를 촉진시키는 것과 동시에 미 반응 부분을 감소시키는 효과가 있다.
본 발명에 사용된 고로슬래그 미분말의 화학적 조성은 하기 표 1과 같다.
성분명 단위 화학조성비
SiO2 % 34.5
Al2O3 % 14.6
Fe2O3 % 1.6
CaO % 43.5
MgO % 5.82
본원의 상기 소석회는 일반 시중에서 판매되는 백색 분말상태로서 CaO 함량이 70% 이상의 공업용이며, 입도는 200mesh 90%이상의 것으로, 세라믹 원료의 결합화를 통해 강도를 향상시키고 잠재수경성을 촉진시키는 자극제로서 이온 응집반응 및 포졸란 반응이 충분히 수행될 수 있도록 첨가한다.
소석회는 고로슬래그의 수화반응에 필요한 알카리성 부여하는 자극제로서 본원의 수치범위 내에서 수분과의 접촉에서 생성되는 내부 입자 막을 빠른 속도로 파괴할 수 있으므로 수화반응의 가속화에 따른 초기 압축강도는 증가시킬 수 있다. 본원의 소석회의 화학적 조성을 하기 표 2에 나타내었다.
성분명 단위 화학조성비
CaO % 71.28
SiO2 % 1,59
MgO % 1.63
Fe2O3 % 0.28
Al2O3 % 0.69
본원의 상기 무수석고는 일반적으로 사용되는 있는 석고로서 슬래그와 소석회에 혼합하여 물과 반응시키게 되면 에트링가이트(3CaO, Al2O3 , 3CaSO4 , 32H2O)가 수화반응을 일으키면서 감수(減水)효과 및 미세입자의 공극충진으로 조직이 치밀화 되므로 초기강도가 증가하며 수화가 촉진된다.
이처럼 본 발명은 장기강도를 증진시키는 고로 슬래그와 초기강도를 증진시키는 무수석고와 소석회를 적정비율로 배합하여 구성함으로써 상당한 강도 증진의 효과를 가져올 수 있으며, 본원의 무수석고의 화학적 조성에 대하여 하기 표 3에 나타내었다.
성분명 단위 화학조성비
SiO2 % 0.8
Al2O3 % 0.6
Fe2O3 % 0.4
CaO % 43.9
MgO % 0.3
SO3 % 57.2
또한 상기 실리카흄은, 금속 실리콘이나 페로실리콘 등의 실리콘합금을 전기로 등에서 제조할 때에 부생하는 구형의 초미립자로서 분말도 0.1㎛ 이상이고, 주성분은 비정질 SiO2이다.
본원의 상기 메타 카올린은 블록의 장기강도를 증진시킬 수 있으며, 상기 무수석고와 함께 사용되어 제조비용을 경감시키는 경제적 잇점과 함께, 타일의 단기 강도 및 중장기 강도를 향상시키는 역할을 할 수 있다. 또한 입도는 325mesh 이상의 초미분이며, 수화반응을 촉진시킨다.
또한 상기 혼합물을 제조하는 단계에서, 색상부여를 위한 안료가 상기 혼합물의 전체 부피에 대해 0.3-0.8%의 비율로 투입될 수 있다.
다음으로 상기 제조한 혼합물로부터 내장타일 제조를 위한 성형물을 제조하게 된다. 구체적으로 상기 혼합물을 금형몰드에 투입하며, 유압프레스로 성형하여 탈형 함으로써 성형물이 제조된다. 이 때 성형시 100 ~ 150 kgf/ ㎠ 가압성형 압력으로 3 ~ 6초 정도 가압하여 성형할 수 있다.
마지막으로 상기 제조된 성형물은 저온 증기양생 및 자연 건조함으로써 최종적으로 내장타일를 제조하게 된다. 이때 상기 증기양생은 40 ~ 50℃의 저온에서 유지시간 3 ~ 5시간 동안 이루어지도록 한다. 또한 상기 자연건조는 예를 들면, 20~30℃ 범위의 온도에서 1~7일 정도 범위에서 자연 건조시킬 수 있다.
또한 상기 증기양생 및 자연건조 단계의 양생단계 이후에, 소지의 표면에 유약을 도포하는 시유(施釉)단계가 추가로 실시될 수 있다. 이 때, 상기 유약은 색소를 포함할 수 있다. 또한, 시유가 끝난 후에는 약 5-30분간 자연건조를 하여 소지 표면에 유약 층이 형성되도록 할 필요가 있는데, 이때 형성되는 유약 층의 두께에 대해서는 제한을 둘 필요가 없다. 또한 만일 혼합물 제조단계에서 색상 부여를 위한 안료가 혼합된 경우에는 소지의 표면에 유약을 도포하지 않아도 된다.
이와같이 본 발명은 상기 방법으로 제조되는 내장타일를 제공할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하나 본 발명이 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
1. 원료 조성물의 준비
먼저, 경량재 조성물은 규조토 45 중량부, 펄라이트 35 중량부, 화산석 15중량부, 부석 5 중량부를 투입하여 정밀혼합이 될 수 있도록 일정한 속도로 혼합하여 제조하였다.
또한 기능성 재료로서 황토는 자연 건조 후 스크린 공정을 거친 입도 3mm 이하의 황토를 준비하였다.
고화제 조성물은 포졸란 광물소재를 함유하는 고로슬래그 미분말 50 ~ 60 중량부, 소석회 1 ~ 15 중량부, 무수석고 15 ~ 25 중량부, 실리카흄 4 ~ 8 중량부, 메타 카올린 7 ~ 14 중량부, 황산나트륨(Na2SO4) 0.2 ~ 0.4 중량부를 투입하여 정밀혼합이 될 수 있도록 일정한 속도로 혼합하여 고화제를 제조하였다.
2. 내장타일의 제조
경량재 3kg, 골재 50kg, 황토 10kg, 고화제 37kg을 정밀혼합이 될 수 있도록 일정한 속도로 혼합과정을 거친 후 물 약 7ℓ를 원형 교반기에 투입하여 원료가 뭉치지 않도록 스프레이 방식으로 분사하여 골고루 분사가 이루어지도록 하였으며 적당히 수분이 포함된 혼합물을 2차적으로 팬밀 및 분급스크린으로 통과시켜 덩어리 부분을 없애 일정한 입도을 유지하였다.
함수비가 적절히 조절된 혼합물을 가압프레스(유창기계, 400TON 유압프레스) 방식에 100~150kgf/ ㎠ 가압성형 압력으로 3 ~ 6초 정도 가압하여 성형 제작하였다.
위의 성형 틀에 의해 성형된 황토타일를 스팀 시설이 설치된 증기 양생실에서 40 ~ 50℃로 3 ~ 5시간 정도 양생을 실시한 후 야적장에서 자연양생을 실시하여 황토타일 성형품을 완성하였다.
<실시예 2>
경량재 4kg, 골재 52kg, 황토 11kg, 고화제 33kg을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 황토타일 성형품을 제조하였다.
<실시예 3>
경량재 5kg, 골재 53kg, 황토 12kg, 고화제 30kg을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 황토타일 성형품을 제조하였다.
<비교예 1>
경량재 1kg, 골재 44kg, 황토 30kg, 고화제 25kg을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 황토타일 성형품을 제조하였다.
<비교예 2>
경량재 10kg, 골재 44kg, 황토 26kg, 고화제 20kg을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 황토타일 성형품을 제조하였다.
<시험예 1>
상기 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 황토타일에 대하여 꺾임강도를 측정하였고 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
시험
항목		 구분 경량재
kg(중량부)		 골재
kg(중량부)		 황토
kg(중량부)		 고화제
kg(중량부)		 꺾임강도
(N/cm)		 비 고
측정재령
(14일)
꺾임
강도		 실시예 1 3(3) 50(50) 10(10) 37(37) 18 꺾임강도
(KS내장타일기준)
12(N/cm)
이상
실시예 2 4(4) 52(52) 11(11) 33(33) 16
실시예 3 5(5) 53(53) 12(12) 30(30) 13
비교예 1 1(1) 44(44) 30(30) 25(25) 9
비교예 2 10(10) 44(44) 26(26) 20(20) 6
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 혼합 중량 범위 내에 들어가는 실시예 1 내지 실시예 3의 경우에, 황토와 고화제 간에 이온 응집반응, 포졸란 반응 및 고로슬래그, 석회의 잠재수경성 반응을 통해 꺾임강도가 12 이상으로 우수한 꺾임강도를 나타내는 것을 확인 할 수 있다. 또한 실시예에서 제조된 경우에 타일의 표면상태가 자연스러우며, 치수도 일정한 것을 확인할 수 있었다.
반면에 무기 고화제 및 골재의 함량이 적고 황토의 함량이 높은 비교예 1의 경우에는 꺾임강도가 미흡하고 , 수축에 의한 치수가 다소 저하되는 품질을 확인 할 수 있었다. 무기 고화제 및 골재의 함량이 적고 경량재 함량이 다소 높은 비교예 2의 경우에는 꺾임강도가 가장 미흡하고 수축에 의한 치수 저하, 비틀림 현상이 발생하게 되는 것을 확인할 수 있었다.
이러한 실시예의 결과로부터 본 발명에 따라 제조된 내장타일는 무기 고화제 에 의하여 소성과정 없이 비소성 방식으로 제조 되어도 소정의 강도를 확보할 수 있으며, 또한 천연 광물질 무기 고화제를 첨가하게 되면 흙이 물에 의한 풀림 현상도 방지할 수 있다.
따라서 본 발명에 따르면 비소성 양생방식으로 경제적으로 내장타일를 제조하면서도 물성변화가 없고, 흡방습에 강하며 유해환경 물질(VOCs, 톨루엔, 포름알데히드) 배출이 없어 쾌적한 실내환경을 조성 할 수 있는 친환경 기능성 내장타일를 제공할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.

Claims (4)

  1. 규조토, 펄라이트, 화산석 및 부석 중 1종 이상인 경량재와, 바텀애쉬, 백운석 및 규사 중 1종 이상인 골재와, 황토, 백토, 세리사이트 및 제올라이트 중 1종 이상인 기능성 재료 및 무기 고화제 조성물을 준비하여 혼합하고, 물을 더 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 혼합물을 100 ~ 150 kgf/ ㎠의 압력으로 가압 성형하여 성형물을 제조하는 단계; 및
    상기 제조된 성형물을 40 ~ 50℃에서 3 ~ 5시간 동안 증기 양생한 후, 자연 건조시켜 타일를 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지고,
    상기 혼합물 제조시 경량재, 골재, 기능성 재료, 무기 고화제 조성물 및 물이 3~6 : 50~55 : 10~15 : 30~37 : 6~7 중량부 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기 고화제를 이용한 비소성 방식의 내장타일 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경량재는 규조토, 펄라이트, 화산석 및 부석이 43~48 : 33~36 : 13~16 : 3~6의 비율로 포함되고,
    상기 기능성 재료는 일라이트, 음이온석, 흑운모, 광촉매(TiO2), 활성탄, 숯, 편백나무 목분 및 천연섬유 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무기 고화제를 이용한 비소성 방식의 내장타일 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 고화제 조성물은,
    포졸란 광물소재를 함유하는 고로슬래그 미분말 50 ~ 60 중량부, 소석회 1 ~ 15 중량부, 무수석고 15 ~ 25 중량부, 실리카흄 4 ~ 8 중량부, 메타 카올린 7 ~ 14 중량부, 황산나트륨(Na2SO4) 0.2 ~ 0.4 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 무기 고화제를 이용한 비소성 방식의 내장타일 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조되는 내장타일.
KR1020160146636A 2016-11-04 2016-11-04 비소성 방식의 기능성 내장타일 제조방법 및 이에 의하여 제조된 기능성 내장타일 KR20180050010A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160146636A KR20180050010A (ko) 2016-11-04 2016-11-04 비소성 방식의 기능성 내장타일 제조방법 및 이에 의하여 제조된 기능성 내장타일

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160146636A KR20180050010A (ko) 2016-11-04 2016-11-04 비소성 방식의 기능성 내장타일 제조방법 및 이에 의하여 제조된 기능성 내장타일

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180050010A true KR20180050010A (ko) 2018-05-14

Family

ID=62187887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160146636A KR20180050010A (ko) 2016-11-04 2016-11-04 비소성 방식의 기능성 내장타일 제조방법 및 이에 의하여 제조된 기능성 내장타일

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180050010A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109653464A (zh) * 2018-12-04 2019-04-19 大连理工常熟研究院有限公司 一种具有空气净化功能的生物工程装饰板的生产方法
KR102079898B1 (ko) * 2019-05-30 2020-02-20 주식회사 네이처 비소성 건축마감재용 기능성 경량보드의 제작 방법 및 이에 의해 제작된 비소성 건축마감재용 기능성 경량보드
KR20210124040A (ko) * 2020-04-06 2021-10-14 홍완기 백토 및 규조토를 주원료로 포함하는 친환경 건축용 내장재, 이의 제조방법 및 이의 아토피 개선 용도
KR20240021304A (ko) 2021-09-14 2024-02-16 야마하하쓰도키 가부시키가이샤 익스팬드 장치 및 익스팬드 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109653464A (zh) * 2018-12-04 2019-04-19 大连理工常熟研究院有限公司 一种具有空气净化功能的生物工程装饰板的生产方法
KR102079898B1 (ko) * 2019-05-30 2020-02-20 주식회사 네이처 비소성 건축마감재용 기능성 경량보드의 제작 방법 및 이에 의해 제작된 비소성 건축마감재용 기능성 경량보드
KR20210124040A (ko) * 2020-04-06 2021-10-14 홍완기 백토 및 규조토를 주원료로 포함하는 친환경 건축용 내장재, 이의 제조방법 및 이의 아토피 개선 용도
KR20240021304A (ko) 2021-09-14 2024-02-16 야마하하쓰도키 가부시키가이샤 익스팬드 장치 및 익스팬드 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101691526B1 (ko) 비소성 방식의 경량보드 제조방법 및 이에 의하여 제조된 경량 보드
KR101747877B1 (ko) 황토보드의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 황토보드
KR100886696B1 (ko) 몰타르 조성물 및 이의 제조방법
KR20180050010A (ko) 비소성 방식의 기능성 내장타일 제조방법 및 이에 의하여 제조된 기능성 내장타일
KR101535465B1 (ko) 무기바인더를 이용한 친환경 무기 불연 보드 및 그 제조방법
KR100926180B1 (ko) 건축용 보드의 제조방법
KR101948232B1 (ko) 무시멘트 결합재를 이용한 경량패널의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조되는 경량패널
KR100401575B1 (ko) 원적외선을 방사하는 고강도 황토벽돌의 제조방법
JP2003146775A (ja) 化粧建材
KR100861403B1 (ko) 황토, 일라이트 및 소나무를 이용한 건축 마감재용 불연성 천장 텍스, 보드, 패널, 접착제 및 퍼티
KR20130107480A (ko) 황토 함유 콘크리트 조성물
KR100429854B1 (ko) 황토와 송이를 포함하는 경량 모르타르
KR100378564B1 (ko) 건축 구조물 성형을 위한 몰딩재
KR100762893B1 (ko) 황토 또는 숯 보드의 표면 처리용 코팅재를 이용한 황토 보드, 숯 보드
KR100710690B1 (ko) 황토가 함유된 석고보드 및 그 제조방법
KR100632341B1 (ko) 황토 모르터 용 분말 조성물
KR100804204B1 (ko) 황토골재 및 그 제조방법
KR100411492B1 (ko) 슬래그를 이용한 인조대리석의 제조방법
KR20090093907A (ko) 활성고령토와 폐콘크리트슬러지를 이용한 콘크리트 경화체 제조방법
KR102079898B1 (ko) 비소성 건축마감재용 기능성 경량보드의 제작 방법 및 이에 의해 제작된 비소성 건축마감재용 기능성 경량보드
KR100459596B1 (ko) 천연 게르마늄 광석을 이용한 건축용 판재 및 이의 제조방법
KR101598285B1 (ko) 인조석재 조성물 및 이의 제조방법
KR102075070B1 (ko) 석회석 미분말을 이용한 친환경 모르타르 조성물
KR101106133B1 (ko) 산업폐기물을 이용한 친환경성 항균보드 조성물 및 그 제조방법
SU1044613A1 (ru) Сырьева смесь дл изготовлени изделий автоклавного твердени

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right