KR20210122326A - 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재 - Google Patents

규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재 Download PDF

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KR20210122326A
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Abstract

본 발명은 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재에 관한 것으로서, 그 구성은 살균하여 분쇄 및 압착된 알갱이 형태의 왕겨, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말 및 게르마늄 분말이 혼합된 제 1 혼합물과 일라이트, 맥반석, 흑운모 및 연옥을 분쇄하여 각각 5mm 내지 20mm 크기의 석재가 혼합된 제 2 혼합물을 교반기 통해 혼합하고, 미강, 찹쌀 및 물을 혼합하여 95℃로 일정시간 가열하여 냉각시켜 준비된 천연 접착제를 제 1 혼합물과 제 2 혼합물과 혼합하여 고형화를 위해 건축용 마감재의 비중에 맞춰 압축 로울러로 압착하여 성형하고, 성형된 마감재 표면을 편백추출액으로 코팅한 후 120℃ ∼ 140℃의 온도로 가열하여 성형된 건축용 마감재의 접착성분에 의해 압축상태를 유지하기 위해 가열하여 바닥, 벽, 천정, 실외 벽재를 위한 건축용 마감재의 형태를 구성되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 왕겨, 황토, 규조토, 숯의 성분을 통해 자연습도조절은 물론 총휘발성 유기화합물, 포름알데히드 등 유해요소의 제거, 탈취기능 및 항균기능 등을 함께 가지는 것은 물론 일라이트, 흑운모, 연옥를 통해 도막의 변색이나 변형이 거의 없어 건축 마감재뿐만 아니라, 내 외장용 마감재로도 사용할 수 있는 쾌적하면서도 친환경적인 건축마감재를 제공한다.

Description

규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재{A Composition of Building Materials Containing Diatomite and illite}
본 발명은 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 왕겨 알갱이, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말 및 게르마늄 분말의 교반된 1차 혼합물과 일라이트, 맥반석, 흑운모, 연옥 등의 일정 크기의 석분인 2차 혼합물을 교반하여 미강, 찹쌀의 접착제가 혼합 교반하여 성형틀, 압축로울러에 압축성형한 후 편백추출액으로 압축성형된 표면을 코팅한 후, 가열공정을 통해 성형함으로 내구성이 우수하며, 실내 바닥, 벽, 천정 및 실외 벽재를 위한 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재에 관한 것이다.
최근 신축된 새집에 입주하는 입주자들이 집 지을 때 사용되었던 여러 가지 화학제품들에 의해 두통, 알레르기가 발생하는 새집증후군에 대한 사회적 관심이 급증되고, 환경부의 "다중이용시설 등의 실내공기질관리법"이 시행(2004.05.30)됨에 따라 목욕탕, PC방, 오락실, 도서관, 휴게실과 같이 일정규모 이상을 지니며 일반대중이 이용하는 다중이용시설의 실내공기질 관리가 한층 강화되고 있다.
특히 신축하는 공동주택에서는 포름알데히드(formaldehyde)를 포함하는 6종의 휘발성유기화합물에 대한 방출량을 측정하여 공고해야 한다.
일반적으로 시멘트 등의 벽체를 마감 처리하는 것을 건축물 마감재라고 칭하며, 이는 마감재는 실내의 바닥, 벽, 천정 및 실외 벽재를 도포하여 마감 처리하는 것을 말하는 넓은 개념의 마감재를 의미한다.
보통 건축물의 벽이나 바닥, 천정 등을 형성하고 미장할 경우, 시멘트를 발라서 고른 면으로 마감 처리하는데, 특히 실내 경우 여기에 벽질 등을 발라서 내장하는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 종래의 시멘트 벽은 아무리 마감용 벽지를 발라서 마무리한다 하더라도 시멘트 자체에서 나오는 독성의 화학물질이나 벽지 접착을 위한 접착제 등에서 발생하는 독성물질 때문에 인체에 매우 유해한 것으로 알려져 있다. 이는 소위 새집 증후군이라고 하여 심각한 피해를 가져오고 있다.
산업의 발전과 더불어 각종 기술분야에서 다양한 기능성을 갖춘 제품의 출시를 위한 노력은 끊임없이 이어지고 있다. 건축물의 내·외부를 마감하기 위한 재료산업분야만 하더라도 원적외선을 방사한다든지 음이온의 방출이 가능하게 하는 등 최근의 산업동향으로 대두되고 있는 친환경 즉, 그린비즈니스에 발맞춘 제품들에 대한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다.
또한, 근래 들어서는 종래 단일 기능을 구비한 마감재를 혼합하여 여러 가지 기능을 동시에 가질 수 있는 마감재가 강력히 요구되는바, 다양한 기능을 동시에 가지는 종류의 마감재가 개발되고 있다.
최근에는 친환경 즉 그린비즈니스에 촛점을 두고 개발한 건축재료들이 출시되고 있다. 예를 들면, 숯이나 맥반석, 황토, 옥석과 같은 기능성 천연소재에 시멘트, 몰탈, 유기화합물 결합제 또는 폴리머 등을 혼합하여 성형한 것들을 들 수 있다.
그러나, 종래 그린비즈니스에 촛점을 두고 개발된 건축재료들 역시 종래 단열재나 내부마감재, 천장마감재 및 바닥마감재와 마찬가지로 소재 자체의 인화성을 줄이는 것에 한계가 있고, 화재시 발생하는 유독가스의 방출을 억제하는 것에도 한계성을 가지고 있으며, 환경오염을 한층 더 가중시키게 되는 등의 결과를 초래하게 된다.
따라서 내장 마감재의 품질을 자연친화적이면서도 건강에 유익한 재질로 건축용 마감재가 절실히 요구되고 있는 실정이다.
1. 숯을 이용한 건축내장용 마감재 및 마감재 조성물(INTERIOR FINISHING UPHOLSTERY USING CHARCOAL IN CONSTRUCTION AND COMPOSITION THEREOF)(특허출원번호 10- 2007- 0010184) 2. 바이오타이트 함유 건축용 마감재 조성물(A Composition of Building Materials Containing Biotite)(특허등록번호 제10-1044966호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 왕겨, 황토, 규조토, 숯, 일라이트, 흑운모, 연옥의 성분이 포함되어 실내 바닥, 벽, 천정 및 실외 벽재를 위한 마감재로 사용이 가능하고, 화학접착제를 사용하지 않고 천연원료인 미강을 접착성분으로 사용함으로써 인체에 적합한 수준의 습도를 자연적으로 조절되도록 함과 아울러 원적외선 방사기능, 탈취 및 항균기능을 제공하고, 시멘트 등에서 발산되는 휘발성 유기화합물 등 공해요소를 현저하게 중화시킬 수 있는 탁월한 습도조절기능을 구비한 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 왕겨 알갱이, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말 및 게르마늄 분말의 교반된 1차 혼합물과 일라이트, 맥반석, 흑운모, 연옥 등의 일정 크기의 석분인 2차 혼합물을 교반하여 미강, 찹쌀의 접착제가 혼합 교반하여 성형틀, 압축로울러에 압축성형하고 편백추출액으로 그 표면을 코팅한 후, 가열공정을 통해 성형함으로 내구성이 우수하며, 실내 바닥, 벽, 천정 및 실외 벽재를 위한 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재는 살균하여 분쇄 및 압착된 알갱이 형태의 왕겨, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말 및 게르마늄 분말이 혼합된 제 1 혼합물과 일라이트, 맥반석, 흑운모 및 연옥을 분쇄하여 각각 5mm 내지 20mm 크기의 석재가 혼합된 제 2 혼합물을 교반기 통해 혼합하고, 미강, 찹쌀 및 물을 혼합하여 95℃로 일정시간 가열하여 냉각시켜 준비된 천연 접착제를 제 1 혼합물과 제 2 혼합물에 혼합하여 고형화를 위해 건축용 마감재의 비중에 맞춰 압축 로울러로 압착하여 성형하고, 성형된 마감재 표면을 편백추출액으로 코팅한 후 120℃ ∼ 140℃의 온도로 가열하여 성형된 건축용 마감재의 접착성분에 의해 압축상태를 유지하기 위해 가열을 통해 바닥, 벽, 천정, 실외 벽재를 위한 건축용 마감재의 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재는 상기 제 1 혼합물과 제 2 혼합물이 혼합된 혼합물에 접착제로 응고되는 마감재 내의 성분에 대해 미생물의 작용에 의해 부패를 방지하기 위해 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(1,2-Benzisothiazolin-3-one)을 더 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재는 제1 혼합물은 20 ~ 40중량%, 제 2 혼합물은 30 ~ 50중량% 및 접착물은 20 ~ 30중량%으로 구성되고, 상기 혼합물에 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(1,2-Benzisothiazolin-3-one)은 1 ~ 3 중량%을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재는 왕겨 알갱이, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말 및 게르마늄 분말의 교반된 1차 혼합물과 일라이트, 맥반석, 흑운모, 연옥 등의 일정 크기의 석분인 2차 혼합물을 교반하여 미강, 찹쌀이 혼합된 접착제를 교반하여 성형틀, 압축로울러에 압축성형하고 편백추출액으로 그 표면을 코팅한 후, 가열공정을 통해 성형함으로 내구성이 우수하며, 실내 바닥, 벽, 천정 및 실외 벽재를 위한 친환경 마감재를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 에 따른 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재는 건축 시공시에 마감재로 사용되는 도료에서 발생되는 유기화합물, 포름알데히드 등의 각종 유해물질을 흡착, 분해하여 제거하고 건강에 유익한 원적외선 및 음이온을 발생시켜 인체에 무해하고 친환경적이고, 포름알데히드와 시멘트의 암모니아 독성을 완화시켜 불쾌한 냄새를 제거함으로써 실내공기질 개선에 기여할 수 있어 건축물 내에 있는 사람의 건강 향상을 위해 신선한 공기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재는 왕겨, 황토, 규조토, 숯, 일라이트, 흑운모, 연옥의 성분이 포함되어 실내 바닥, 벽, 천정 및 실외 벽재를 위한 마감재로 사용이 가능하고, 화학접착제를 사용하지 않고 천연원료인 미강을 접착성분으로 사용함으로써 인체에 적합한 수준의 습도를 자연적으로 조절되도록 함과 아울러 원적외선 방사기능, 탈취 및 항균기능을 제공하고, 시멘트 등에서 발산되는 휘발성 유기화합물 등 공해요소를 현저하게 중화시킬 수 있는 탁월한 습도를 조절할 수 있는 마감재를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재는 왕겨, 황토, 규조토, 숯의 성분을 통해 자연습도조절은 물론 총휘발성 유기화합물, 포름알데히드 등 유해요소의 제거, 탈취기능 및 항균기능 등을 함께 가지는 것은 물론 일라이트, 흑운모, 연옥를 통해 도막의 변색이나 변형이 거의 없어 건축 마감재뿐만 아니라, 내 외장용 마감재로도 사용할 수 있는 쾌적하면서도 친환경적인 건축마감재를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재는 마감재의 열전도율을 향상시키고, 유지할 수 있는 석분의 재료를 통해 난방에 필요한 각종 에너지 및 연료의 낭비나 소모를 줄이는 등 에너지 절감할 수 있고, 콘크리트 벽면의 결로방지는 물론 곰팡이로 인한 실내공기의 오염을 방지하는 등 주거환경을 개선하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재 제조공정을 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 건축 마감재를 이용한 포름알데이히드 흡착 및 분해 실험한 그래프
도 3은 본 발명에 따른 건축 마감재를 이용한 흡수 및 방습성 실험한 그래프
도 4는 본 발명에 따른 건축 마감재를 이용한 암모니아 탈취효과의 실험한 그래프
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명은 왕겨 알갱이, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말 및 게르마늄 분말의 교반된 1차 혼합물과 일라이트, 맥반석, 흑운모, 연옥 등의 일정 크기의 석분인 2차 혼합물을 교반하여 미강, 찹쌀의 접착제가 혼합되어 조성된 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재로서 1차 혼합물, 2차 혼합물의 일정량을 물과 혼합하여 성형틀에서 압축성형하고, 편백추출액으로 그 표면을 코팅하고 가열공정을 통해 바닥, 벽, 천정 및 실외 벽재를 위한 건축용 마감재로 형태로 이루어진다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재에 사용되는 1차 혼합물인 왕겨, 황토, 규조토, 숯, 게르마늄과 2차 혼합물인 일라이트, 맥반석, 흑운모, 연옥 등의 석분과 1차 혼합물 및 2차 혼합물 교반시 접착제로 사용되는 미강, 찹쌀 및 코팅제로 사용되는 편백에 대한 특징 및 효능에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 편백은 측백나무과에 속하는 상록비늘잎교목. 노송나무, 회목이라고도 함. 일본 원산으로 온난대 기후에서 잘 자라며, 한국에는 주로 남부 자방에 널리 분포한다. 키가 40m에 이르며 둥치의 지름도 2m에 이르고, 내수성과 항균성이 좋으며 특유의 향이 있다. 편백나무는 항균 및 살균작용이 뛰어남으로 그 인해서 웰빙 용품 소재로도 많이 사용되며, 편백에는 피톤치드라는 천연 항균물질들이 풍부하게 들어있어 살균작용이 월등히 높고 내수성이 강하여 물에 닿으면 고유의 향이 퍼져 잡냄새도 잡아준다.
또한, 편백은 천연해충제 및 새집증후군 예방, 스트레스 해소, 비염 및 천식을 개선시키는 효과, 피부질환 개선 및 면연력 향상, 불면증 개선 및 콜레스테롤 수치를 낮추는 효과가 있으며, 향균작용 및 피부재생 효과가 있는 것으로 알려져 건축재료로 널리 사용된다.
왕겨는 벼의 겉에서 맨 처음 벗긴 굵은 겨로서 벼의 껍질을 칭하는 것으로, 쌀을 감싸고 있는 껍질로써 이 왕겨를 이용하여 왕겨숯 또는 왕겨를 연소시켜 초액을 만들어 사용하는데, 쌀의 왕겨를 연소 탄화시키는 과정에서 추출 회수된 초액 안에 초산, 페놀류 등 200가지 이상의 각종 유기성분을 함유하고 있어 지구 환경에 좋을 뿐 아니라 무좀이나 아토피성 피부염 등의 민간 치료에 이용되어 좋은 효과를 나타내고 있습니다.
왕겨는 공기와 수분을 보존하고 질소등의 비료성분을 거의 포함하지 않고, 부패균이 생기 않으며, 일견 딱딱해 보이지만 배 모양의 안쪽은 부드럽고 미생물이 좋아하여 번식하는 공간으로서, 물과 공기를 보유하면서 흙 속에서 천천히 분해되기 때문에 사용하기 쉬운 유기물로서 토양에 섞으면 흙에 섞인 왕겨는 수분을 흡수하고 보유하고 토양에 용이한 자원으로 활용된다.
팽연 왕겨는 일반왕겨를 압축 팽창시켜 왕겨의 물성을 완전히 바꾼 것으로 일반 왕겨와 달리 수분 흡수력이 월등히 높음은 물론 고온, 고압 가공으로 잡초 씨앗, 기생충 및 각종 균이 완전 사멸된 상태가 되고, 유지질 성분(67%이상)과 규산질 성분(8%이상)으로 구성되어 있다. 특히, 팽연 왕겨의 규산질은 식물성으로 흡수성이 좋아 광물질 규산보다 효능이 뛰어나다. 팽연 왕겨로 만들어진 유기질 비료는 농토의 산성화 및 연작장해, 염류집적 등을 막아주는 완전 천연 농자재로 사용된다.
황토는 탁월한 온도, 습도조절, 공기정화기능이 있어서 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻하게 하는 장점이 있는 천연물질로, 특히 카날라제와 티페놀, 옥시타제, 시카라제, 프로테아지 등의 분해효소가 풍부하여 유해 미생물의 번식을 억제하는 항균기능 및 원적외선 방사와 음이온 방출로 인하여 거주자의 신체 생리작용의 활성화를 통해 혈액 순화 촉진하는 등 거주자의 신체 건장을 증진시킬 수 있는 장점이 있다. 게르마늄은 원적외선이 방생하는 유익한 성분으로 널리 사용되고 있으며, 특히 열효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 규조토는 단세포 식물성 플랑크톤인 규조류가 죽고 해저나 호수 바닥에 퇴적되어 수천만 년을 지난후 토양으로 변한 것으로, 평균크기 50 내지 100 마이크로미터 크기의 규조류(diatome)라고 불리는 부유성 조류(藻類; algae)로 이루어진 퇴적물의 집합체이다. 규조토는 불에 강하기 때문에 스토브, 내화 단열 벽돌의 원료로 사용한다. 규조토의 특징으로는 불에 매우 강하며, 숯보다 5천 내지 6천배의 초 다공성 및 초미세구조를 가진 가벼운 물질이며, 흡습 및 방습성이 뛰어나 여과제, 흡착제, 첨가제 또는 연마재로 사용된다.
규조토(Diatomite, Diatomaceous Earth, DE)는 주로 규산으로 되어 있고, 백색 또는 회백색은 띠는데 이 성분은 가볍고 손가락으로 만지면 분말이 묻을 정도로 연하며, 흡수성이 강하고 열의 불량도체이다.
숯은 참숯을 사용하며, 그 구조가 탄화될 때 나무의 세포로부터 수액이 빠져나간 다공체가 무수하게 파이프 집합체처럼 형성된 미크로공이야 말로 숯의 냄새 흡착파워의 비결로 이런 다공체는 외부와 내부가 전부 열려 있어 이 다공체가 공기 중에 부유하는 냄새의 근원이 되는 암모니아, 탄소가스, 질소, 일산화탄소, 메탄, 수소, 산소 등의 화합물 분자를 흡착하여 유해한 냄새를 제거한다.
또한, 숯은 탄소 덩어리로 탄소가 발생하는 음이온을 무한정으로 제공받을 수 있으며 숯을 실내에 놓아둔 곳에 들어가면 공기가 상쾌하고 신선하며 몸에 안락감이 드는 것을 느낄 수 있다. 이것은 숯이 양이온을 중화시키고 음이온을 증가시켜 시원한 공기를 만들어 주기 때문이다. 숯이 방사하는 원적외선은 눈에 보지지 않은 열작용을 하는 전자파의 일종으로서 다른 전자파와는 달리 인체에 잘 흡수되어 분자 단위에서 진동을 주어 열에너지를 발생시켜 한층 더 인간의 몸에 따뜻하고 편안하게 해준다.
석분은 일라이트, 맥반석, 흑운모, 옥돌(연옥), 차돌 등의 분말이 사용되는데, 먼저, 일라이트(illite)의 특성을 살펴보면, 일라이트(illite)는 대표적인 천연 점토 광물질로써 다공성 운모 미네랄로 정의되며 얇은 판상(sheel)의 구조로 요곡성과 탄성을 가지고 있어 탄성과 흡착성이 다른 광물보다 뛰어난 특성을 가지고 있다.
일라이트(illite) 광물의 주 성분은 모공속의 노폐물 및 과일 피지를 제거하는 산화규소(SiO2) 57.5%, 혈액순환을 촉진 작용을 하는 산화알루미늄(Al2O3) 23.3%, 콜라겐 결합작용을 하는 산화철(Fe2O3) 6.76%, 해독작용, 스트레스 억제 및해소 작용을 하는 산화칼슘(C2O) 0.1%, 삼투압 조절 및 수분 조절 기능을 제공하는 산화나트륨(Na2O) 1.21%, 산화마그네슘(MgO) 0.38%, 산화칼륨(K2O) 6.43%, 이산화티타늄(TiO2), MnO, Li, Cr, Zn, Sr 등 4.32%가 포함되어 있으며, 주요 기능으로는 물속의 부유물질을 흡착하고, 음이온을 띠기 때문에 양이온의 부유 미립자와 전기적인 중화로 응집 침전을 유발하여, 물의 정화기능, 특정 방사성물질에 대한 흡착/분해 능력이 뛰어나고, 물/토양/대기 중에서 각종 중금속 및 유독가스를 흡착 탈취 분해하고, 세포를 활성화시키고, 면역을 증강시키며, 수중에서 다량의 용존산소를 발산하며, 물 분자를 활성화하고, 일라이트 자체에서 음이온을 다량 발생하고, 40℃에서 93%의 원적외선을 방사하고, 바이러스/박테리아/곰팡이 등의 정균 작용, 피부에 묻어있는 각종 중금속/유기물질/독성물질 등을 흡착 분해하고, 탄성이 좋고 덩어리지지 않으므로 부착성이 뛰어난 것으로 알려져있다.
옥돌은 연옥이라고 칭하는데, 그 조직은 치밀하고 경질(硬質)이며, 투명하여 아름답게 빛나고, 연마하여 광택이 나는데, 옥의 성분은 마그네슘, 아연, 규소, 철, 망간 등 인체 생원(bio-elements)로 구성되어 있고, 약 45종의 각종 미네랄로 구성되어 있으며, 이 중에서도 인체에 극히 필요한 칼슘과 마그네슘이 포함되어 있어 천연적인 원적외선 방사체로 몸에 지기만 해도 건강에 좋다는 말이 전해진다.
연옥은 화학적 성분비로 CaO(0.29), MgO(42.6), SiO2(42.8), FeO(0.24), Al2O2(0.36), Na2O(1.13), K2O(0.09)로 결정수로 함유하고 있으며 회토류, 원ㅅ소 분석결과 제3족 회토류와 제4족의 Ti를 함유하여 티탄산 염화물인 회티탄석(Perovskite 또는 Perofskite CatiO3)과 미량의 Latrappite를 수반하여 비유전율이 커서 강한 유전성을 띠며 특히 CaTiO3는 Ti 원자가 8개의 Ca+++원자로 구성된 입방체 내 중김에 위치하면서 6개의 산소 원자가 TiO66-8로 구성되어 있다.
광물학적으로 연옥은 각섬석의 일종이며, 경옥은 알칼리휘석의 일종으로 연옥은 유백색인 것이 많으며, 녹색, 황색, 홍색 등도 있고, 경옥은 녹색·백색이다.
옥돌(연옥)은 혈액중의 탄산가스 발산을 도와 체질을 알카리 질로 변화시키는 효능이 있고, 수맥파 차단 및 전자파차단 하고, 체내 노폐물의 배출을 도와 주고, 혈액순환 촉진으로 강한 스테미너를 유지케 하고, 피부가 부드러워지고 윤택해지며 근육성장을 도와주고, 소화기질환 및 성인병 예방에 좋고, 고혈압과 당뇨병에 효능을 발휘하고, 스트레스와 피로회복에 도움을 주고, 노화방지와 신경통, 관절염에 효능을 보인다.
또한, 흑운모는 칼륨·철·마그네슘·알루미늄의 4개의 염기성 규산알루미늄인 애나이트[K2Fe6(Si6Al2O20)(OH)4]·시데로필라이트[K2Fe5Al(Si5Al3O20)(OH)4]·금운모[K2Mg6(Si6Al2O20)(OH)4]·이스토나이트[K1Mg5Al(Si5Al3O20)(OH)4]가 다양한 비율로 구성되어 있는데, 임의적으로 마그네슘과 철의 비가 2:1 이하인 것으로 정의하며, 레피도멜레인은 철이 매우 풍부하다.
흑운모는 단사정계(單斜晶系)에 속하는 광물로서 판상 또는 인상(鱗狀)을 이루며 흔히 육각형 또는 능면체를 나타내며, 밑면에 쪼개짐이 완전하고 박편은 탄성을 가지는데 금운모(金雲母)에 비하여 작다. 흑색·갈흑색·녹흑색 등을 띠며, 쪼개짐면은 진주광택이 있고, 때로는 금속광택을 가진다.
흑운모는 황토와 맥반석보다 약 3배 이상 원적외선 방사율(94%)이 높으며 게르마늄 함유량이 36ppm 함유되어 인체의 신진대사를 활발하게 하여 혈액순환과 만성기관지염, 신경성 위염과 허리, 궤양성 대장염, 빈혈, 동맥경화, 당뇨병, 관절염, 건경통, 요통 등 노인병은 물론 각종 현대병에 탁월한 효과가 있으며, 특히 천연옥과 시멘트가 열을 받으면 방사되는 발암물질도 제거시키는 것으로 알려져있다.
본 발명의 1차 혼합물 및 2 혼합물을 함께 혼합한 후 이를 접착하는 접착제는 미강, 찹쌀 및 물을 혼합하여 가열하여 형성된 것을 사용하게 되는데, 상기 미강은 쌀눈과 쌀겨를 갈아서 가공한 것으로 벼의 껍질을 벗겨서 쌀을 만드는 도정 과정에서 생산되는 부산물로서 주로 가축의 사료로 많이 이용되고 일부 세안이나 목용 보조제로 사용해 오던 것이 그 속에 포함된 인체에 유익한 성분들이 과학적으로 규명되면서부터 미강은 미용, 식품, 제약분야까지 광범위한 산업분야에 적용할 수 있을 정도로 그 활용분야가 실로 크게 확대되고 있다.
찹쌀은 떡이나 약식, 전병 등의 재료로 널리 사용되어 왔으며, 찹쌀의 주성분인 전분이 주로 아밀로펙틴 구조로 되어 있기 때문에 멥쌀보다도 소화가 용이하여 소화기능이 약한 사람이 먹으면 소화가 잘되어 비만을 예방하고 다이어트 효과가 있는 것으로 알려져있다.
찹쌀의 영양성분은 찹쌀 100g에 니아신 1.60mg, 나트륨 3.00mg, 단백질 7.40g, 당질 81.20g, 레티놀 0.001㎍, 베타카로틴 0.002㎍, 비타민 A 0.002㎍RE, 비타민 B1 0.14mg, 비타민 B2 0.08mg, 비타민 B6 0.10mg, 비타민 C 0.002mg, 비타민 E 0.40mg, 식이섬유 0.60g, 아연 1.16mg, 엽산 6.80㎍, 인 151.00mg, 지질 0.40g, 철분 2.20mg, 칼륨 191.00mg, 칼슘 4.00mg, 콜레스테롤 0.002mg, 회분 0.70g이 포함되어 있는데, 미강과 혼합되어 가열되어 점도를 유지하여 접착제로 사용된다.
따라서, 본 발명은 왕겨 알갱이, 분말의 황토, 규조토, 숯, 게르마늄과 석재인 일라이트, 맥반석, 흑운모, 연옥의 일정량을 혼합하여 천연적으로 가볍고 보온성이 높은 성질을 지니고 있으며 그 자체로 다공질로 형성되어 마감재, 주택자재, 단열재 등의 건축재료로서 미강과 찹쌀의 천연 접착제가 혼합하여 건축 마감재의 원료로 사용하여 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재를 제공하는데 있다.
상기 서술한 특징을 지닌 왕겨 알갱이, 황토분말, 규조토 분말, 순분말 및 게르마늄 분말의 제 1 혼합물은 일라이트, 맥반석, 흑운모 및 연옥(흑돌)의 제 1 혼합물의 입자들 간의 사이(공극)를 충진시켜 충진제 역활을 하고, 미강, 찹쌀 및 물이 혼합된 접착제와 교반하면, 분말과 일정 크기를 갖는 알갱이가 접착성분으로 활성화하여 원적외선 방출, 음이온 발생, 항균성 부여 및 열효율을 증대시키는 역할을 한다.
특히 맥반석, 흑운모, 옥석 등은 원적외선 방사, 공기정화, 항균, 해독작용 등을 제공하는 친환경 건축마감재로서, 본 발명에 따른 제 2 혼합물은 제 1 혼합물과 비교하여 입자가 상대적으로 큰 골재로서, 건축용 마감재에 천연질감을 부여함과 동시에 원적외선 방출과 음이온 발생 및 항균성을 부여하는 역할을 한다.
상기와 같은 특징을 같은 물질을 기초로 하여 본 발명에 따른 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재 제조 절차를 첨부된 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.
1. 1차 혼합공정.
먼저, 왕겨를 300℃ 고온으로 4시간 동안 살균처리하여 기생충 및 각종 균이 완전 사멸되도록 하고, 분쇄, 압착하여 2 ~ 7mm의 알갱이 크기가 되도록 가공한다.
또한, 상기 규조토 및 황토를 소성시켜 규조토 및 황토의 유해물질을 분해시킨다. 구체적으로, 상기 규조토를 600 내지 800℃에서 8 내지 12시간 동안 소성시키는데, 소성온도가 600℃ 미만일 경우 규조토 내부에 존재하는 유해물질 또는 불순물을 충분히 분해하여 제거하지 못하며, 800℃를 초과할 경우 규조토가 가지는 미세한 다공성 결정구조의 결합에 영향을 미칠 수 있으므로, 소성시간이 8시간 미만일 경우 규조토 내부에 존재하는 유해물질 또는 불순물을 충분히 분해하여 제거하지 못하게 된다.
상기 소성되어 유해물질이 분해된 규조토를 300 ~ 2000 메쉬로 분쇄하여 규조토 분말을 조정하고, 황토도 300 ~ 2000메쉬가 되도록 분쇄하여 분말이 되도록 준비한다.
전체 중량비를 고려하여 1차 혼합물인 왕겨, 황토 분말, 규조토 분말, 숯 분말, 게르마늄 분말을 교반기를 통해 혼합한다. 이때, 압착된 알갱이 크기의 왕겨는 20 ~ 40중량%, 황토 분말 10 ~ 20중량%, 규조토 분말 10 ~ 20중량%, 숯 분말 10 ~ 20 중량% 및 게르마늄 분말 5 ~ 10중량%을 섞어 교반기를 통해 혼합한다.
2. 2차 혼합공정
일라이트, 맥반석, 흑운모, 연옥으로 구성된 2차 혼합물은 건축용 마감재의 천연질감을 나타내는데 사용되는 재료로서 5mm 내지 20mm의 크기가 되도록 각각 분쇄하여 준비한다. 이의 크기는 한정하는 것이 아니다.
전체 중량비를 고려하여 일라이트 10 ~ 40중량%, 맥반석 10 ~ 40중량%, 흑운모 10 ~ 20중량%, 연옥(흑돌) 10 ~ 20중량%이 되도록 소성하여 5mm 내지 20mm의 크기가 되도록 분쇄하여 교반기를 통해 혼합한다.
3. 재료 혼합공정
미강, 찹쌀 및 물을 혼합하여 95℃로 일정시간 가열하여 냉각시켜 천연 접착제를 준비하는데, 이때 전체 중량비를 고려하여 미강 20 ~ 40중량%, 찹쌀 20 ~ 40중량% 및 물 30 ~ 50중량%을 혼합하여 95℃로 2 ~ 4시간 가열하여 냉각시키면 미강과 찹쌀 성분을 통해 천연의 접착제가 형성된다.
이후, 상기 1차 혼합물의 교반된 왕겨, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말 및 게르마늄 분말과 2차 혼합물이 일라이트, 맥반석, 흑운모 및 연옥(흑돌)을 각각 혼합하고 미강, 찹쌀 및 물이 혼합된 접착제를 혼합한다.
상기 분말 형태의 1차 혼합물과 일정 크기를 갖는 2차 혼합물은 미강, 찹쌀 및 물이 혼합된 접착제와 교반하면, 분말과 일정 크기를 갖는 알갱이가 접착성분으로 활성화된다. 이때, 전체 중량비를 고려하여 1차 혼합물은 20 ~ 40중량%, 2차 혼합물은 30 ~ 50중량% 및 접착제는 20 ~ 30중량%으로 구성된다.
한편, 상기 혼합물에 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(1,2-Benzisothiazolin-3-one)은 1 ~ 3 중량%을 더 혼합의 교반할 수 있는데, 상기 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(1,2-Benzisothiazolin-3-one)은 접착제로 혼합하여 응고되는 마감재 내의 성분에 대해 미생물의 작용에 의해 부패를 방지하기 위해 사용된다.
4. 압축공정
압축공정은 1차 혼합물의 교반된 왕겨, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말 및 게르마늄 분말과 2차 혼합물이 일라이트, 맥반석, 흑운모 및 연옥(흑돌)을 각각 혼합하여 미강 및 찹쌀의 접착성분에 고형화를 위해 1차 혼합물, 2차 혼합물 및 접착물을 압축하기 위한 공정으로, 이 공정을 통해 혼합된 왕겨, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말, 게르마늄 분말, 일라이트, 맥반석, 흑운모 및 연옥의 혼합물의 일정량을 건축 마감재 형상으로 압축하게 된다.
즉, 성형틀이나 프레스 기계 등에 넣어진 일정량의 규조토, 일라이트 등의 혼합물은 실내의 바닥, 벽, 천정 및 실외 벽재를 아름답게 미장할 수 있는 건축용 마감재의 용도에 따라 비중에 맞춰 압축 로울러에 의해 압축한다.
5. 코팅공정
편백 잎을 편백 잎 중량 대비 10배의 정제수에 넣고, 80 ∼ 90℃에서 3시간 동안 스팀을 이용하여 증류, 추출하였다. 그런 다음 이 추출액에서 정유분리기를 이용하여 편백 잎의 정유를 추출한 후 부산물로 남은 편백추출액을 얻었다.
상기의 절차에 의해 수확된 편백추출액을 상기 1차 혼합물, 2차 혼합물 및 접착물이 상기 압축 로울러를 통해 압착되어 성형된 마감재의 표면에 분사하여 코팅한다.
6. 가열공정
가열공정은 압축되어 편백추출액이 분사되어 코팅된 규조토, 일라이트 등의 혼합물이 구비된 마감재에 일정한 온도의 열을 가하는 공정으로, 이 공정을 통해 압축되거나 압출된 왕겨, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말 및 게르마늄 분말의 1차 혼합물과 일라이트, 맥반석, 흑운모 및 연옥(흑돌)의 2차 혼합물과 표면에 분사된 편백추출액이 건축용 마감재로서 더욱 견고하게 압축된 상태를 유지하게 된다.
즉, 압축된 상태에서 대략 120℃ ∼ 140℃의 온도로 가열되므로 압축된 왕겨입자의 복원력을 제거하고, 또한 성형된 건축용 마감재가 미강의 접착성분에 의해 압축되거나 압출된 상태에서 더욱 굳어지므로 견고한 상태를 유지할 수 있다.
7. 제품배출공정
제품배출공정은 가열공정이 의해 가열된 건축용 마감재 또는 단열재인 규조토, 일라이트를 포함한 건축 마감재를 일정 시간 경과 후에 배출하는 공정으로, 제품의 형상이 압축 정도에 따라 가열 및 배출시간을 가변적으로 적용할 수 있다.
상기의 공정에 의해 형성된 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재는 실내 바닥, 벽, 천정 및 실외 벽재를 위한 마감재로 사용이 가능하고, 화학접착제를 사용하지 않고 천연원료인 미강을 접착성분으로 사용함으로써 왕겨 알갱이의 유효성분을 유지할 수 있고, 자원의 절약을 도모하고 폐기에 따른 환경오염을 줄일 수 있다.
실시예 1
살균하여 분쇄 및 압착된 알갱이 형태의 왕겨, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말 및 게르마늄 분말이 혼합된 제 1 혼합물과 일라이트, 맥반석, 흑운모 및 연옥을 분쇄하여 각각 5mm 내지 20mm 크기의 석재가 혼합된 제 2 혼합물을 교반기 통해 혼합하고, 미강, 찹쌀 및 물을 혼합하여 95℃로 일정시간 가열하여 냉각시켜 준비된 천연 접착제를 제 1 혼합물과 제 2 혼합물과 혼합하여 고형화를 위해 건축용 마감재의 비중에 맞춰 압축 로울러로 압착하여 성형하고, 성형된 마감재 표면을 편백추출액으로 코팅한 후 120℃ ∼ 140℃의 온도로 가열하여 성형된 건축용 마감재의 접착성분에 의해 압축상태를 유지하기 위해 가열하여 바닥, 벽, 천정, 실외 벽재를 위한 건축용 마감재를 제조하였다.
상기와 같이 제조된 기능성 건축마감재의 유기화합물, 포름알데히드의 방출강도 표 1에 나타내었다.
상기 포름 알데히드 방출강도는 환경부 신축공동주택
시험항목 구분 방출강도 시험방법
건축자재
오염물질
방출량시험		 휘발성 유기화합물(TVOC) 0.02(mg/m2.h)이하 소형챔버법
(한국공기청정협회 단체품질인증규격)
준휘발성 유기화합물(SVOC) 0.002(mg/m2.h)이하
포름알데히드(HCHO) 0.005(mg/m2.h)이하
(실내공기질 권고기준치임)
상기와 같이 제조된 기능성 건축마감재의 원적외선 방사율 및 음이온 방출량을 표 2에 나타내었다.
원적외선/음이온 방출량
시험항목 결과 시험방법
원적외선 방사율
(5 ~ 20㎛)		 0.910 FT-IR Spectrometer를 이용한
Black Body 대비 측정 결과
음이온방출량(ion/cc) 4500 음이온 측정기기
상기한 표 1 및 표 2의 실시예를 종합한 결과 본 발명에 따른 상기 기능성 건축마감재는 공극이 활성화되어 흡착능력을 크게 향상시킬 수 있게 되고, 원적외선 방사에 의한 효능을 극대화 시킬 수 있으며, 음이온 방출량도 매우 높아 인체의 건강 증진에 유용하게 활용될 수 있게 된다.
실시예 2
상기 실시예를 통하여 제조된 건축마감재의 효과를 검증하기 위하여 하기와 같이 실험을 수행하여 표 3 내지 표 5와 도 3 내지 도 4에 그 결과를 나타내었다.
소취 시험

시험항목		 시험결과
Blank 농도
(μmol/mol)		 Sample 농도
(μmol/mol)		 탈취율
(%)


소취시험
암모니아(NH3)		 0분 50 50 0.0
30 분 49 15 69.4
60 분 49 12 75.5
90 분 49 12 75.5
120 분 49 11 77.1
상기 표 3에 도시된 바와 같이, 암모니아(NH3)를 이용하여 상기 기능성 건축마감재 제조방법에 의해 제조된 페이스트를 샘플(Sample)로 제작하여 탈취율을 시험하였다.
시험방법은 아래와 같다.
(a) 35mm X 35mm X 6mm(가로 X 세로 X 두께)의 샘플(Sample)을 5L 크기 반응기에 넣고 밀봉함.
(b) 시험가스의 초기농도를 50μmol/mol로 주입하고 시험가스의 농도를 초기(0분), 30분, 60분, 90분, 120분에서 측정하고 이를 샘플(Sample) 농도라 함.
(c) 시험 가스의 농도는 KS Ⅰ 2218:2009에 의해 측정함.
(d) 시험 중 온도는 23℃±5℃, 상대습도는 50%±10%를 유지함.
(e) 이와 별도로 시료가 없는 상태에서 위의 (b)~(d)에 의해 시험을 진행하고, 이를 Blank 농도라 함.
(f) 각 시간대별 시험가스의 제거율은 하기 식에 의해 계산함.
시험가스의 제거율(%)=[{(Blank 농도)-(Sample 농도)}/(Blank 농도)] X 100
항곰팡이 실험

시험항목		 시험결과
배양 시험의 기간
1주 후 2주 후 3주 후 4주 후
항곰팡이시험 0 0 0 0
상기 항곰팡이 실험에서 사용된 곰팡이 균주는 Aspergillus niger ATCC 9642, Epnicillum pinophilum ATCC11797, Chaetomium globosum ATCC 6205, Gliocladium virens ATCC 9645, Aureeobasidium pullulans ATCC15233이며, 상기 표 4에 나타난 바와 같이 상기 기능성 건축마감재 제조방법에 의해 제조된 건축마감재의 시험편에 상기 곰팡이균을 접종하였을 때 균사의 발육이 인지되지 않았음을 알 수 있다.
상기의 공정에 의해 제조된 건축용 마감재를 포름알데히드 흡착 및 분해실험을 실시한 결과 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이 시간이 지남에 따라 포름알데히드 농도가 점점 감소하는 것을 확인할 수 있다.
또한, 건축용 마감재를 통해 흡수 및 방습성 실험을 실시한 결과, 24시간의 습윤상태(온도 30도, 습도 95%)와 24시간 건조상태(온도 25도, 습도 30)를 반복 수치는 초기치에 대하여 각 측정시간 후의 변동을 확인한 결과, 실내의 습도가 높을 때는 습기가 빨아들이고, 건조할 때는 습기를 분출하는 조습 작용이 탁월한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 건축용 마감재를 통해 암모니아 탈취 효과 실험을 실시한 결과, 첨부된 도 4와 같이 시간이 경과할수록 암모니아와 같은 독한 냄새, 담배냄새, 음식냄새, 애완동물의 냄새 등 집안에서 나는 불쾌한 냄새를 빠른시간 안에 제거되는 것을 확인하였다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (3)

  1. 살균하여 분쇄 및 압착된 알갱이 형태의 왕겨, 황토분말, 규조토 분말, 숯 분말 및 게르마늄 분말이 혼합된 제 1 혼합물과 일라이트, 맥반석, 흑운모 및 연옥을 분쇄하여 각각 5mm 내지 20mm 크기의 석재가 혼합된 제 2 혼합물을 교반기 통해 혼합하고, 미강, 찹쌀 및 물을 혼합하여 95℃로 일정시간 가열하여 냉각시켜 준비된 천연 접착제를 제 1 혼합물과 제 2 혼합물과 혼합하여 고형화를 위해 건축용 마감재의 비중에 맞춰 압축 로울러로 압착하여 성형하고, 성형된 마감재 표면을 편백추출액으로 코팅한 후 120℃ ∼ 140℃의 온도로 가열하여 성형된 건축용 마감재의 접착성분에 의해 압축상태를 유지하기 위해 가열하여 바닥, 벽, 천정, 실외 벽재를 위한 건축용 마감재의 형태를 이루어지는 것을 특징으로 하는 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 혼합물과 제 2 혼합물이 혼합된 혼합물에 접착제로 응고되는 마감재 내의 성분에 대해 미생물의 작용에 의해 부패를 방지하기 위해 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(1,2-Benzisothiazolin-3-one)을 더 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제1 혼합물은 20 ~ 40중량%, 제 2 혼합물은 30 ~ 50중량% 및 접착물은 20 ~ 30중량%으로 구성되고, 상기 혼합물에 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(1,2-Benzisothiazolin-3-one)은 1 ~ 3 중량%을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 규조토, 일라이트를 함유하고 편백추출액으로 코팅된 건축용 마감재.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. 숯을 이용한 건축내장용 마감재 및 마감재 조성물(INTERIOR FINISHING UPHOLSTERY USING CHARCOAL IN CONSTRUCTION AND COMPOSITION THEREOF)(특허출원번호 10- 2007- 0010184)
2. 바이오타이트 함유 건축용 마감재 조성물(A Composition of Building Materials Containing Biotite)(특허등록번호 제10-1044966호)

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