KR20220057235A - Manufacturing system of eco-friendly high efficiency heating flooring having far-infrared thermotherapy effect and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원적외선을 인체에 흡수시켜 체내 심층부의 온도를 상승시키고, 혈액순환을 촉진시키며, 신진대사를 활성화시킬 뿐만 아니라 일정 기간 이상의 내구 신뢰성을 확보하고, 유해성 및 화재 안전성을 확보하여 바닥재로서의 신뢰성을 보장할 수 있는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for manufacturing an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a system for manufacturing an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect, and more particularly, to a human body by absorbing far-infrared rays to increase the temperature of the deep part of the body, promote blood circulation, and improve metabolism. It relates to a system for manufacturing an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect that not only activates it, but also secures durability and reliability for more than a certain period of time, and secures toxicity and fire safety to ensure reliability as a flooring material, and a method for manufacturing the same.
최근, 항노화(anti-aging) 시대를 맞이하여 인체활동 중에 소화흡수, 에너지 저장, 노폐물 및 독소 배출을 도모할 수 있는 복지형 헬스케어 융복합에 대한 연구가 다양한 분야에서 진행되고 있다.Recently, in the face of the anti-aging era, research on welfare-type health care convergence that can promote digestion and absorption, energy storage, and waste and toxin discharge during human activity is being conducted in various fields.
꿈의 신소재로 불리는 탄소소재는 안드레 가임(Andre Gaim, 영국)과 콘스탄틴 노보셀로프(Constantin Nobbocelrov, 영국)가 흑연에서 그래핀(Graphene)을 분리해낸 이후, 가구 및 생활 용품에서 항공 우주에 이르기까지 다양하게 응용되고 있다. Carbon material, called a new material of dreams, has been developed from furniture and household items to aerospace after Andre Gaim (UK) and Constantin Nobbocelrov (UK) separated graphene from graphite. It is being applied in various ways.
특히, 나노탄소 응용기술 중 숯의 강력한 흡착력을 이용한 탄소성분은 다량의 원적외선(Far-infrared) 배출을 이용한 온열요법, 제습, 공기청정, 생체 활성화 및 유독 물질 배출 등에 활용되고 있으며, 탄소 성형체를 사용한 바닥재도 개발되었다.In particular, among the nano-carbon application technologies, the carbon component using the strong adsorption power of charcoal is used for thermotherapy using a large amount of far-infrared emission, dehumidification, air purification, bio-activation and toxic substance emission. Flooring was also developed.
그런데, 일반적인 탄소 성형체를 이용한 바닥재는 하부 또는 내부 공간에서 발생되는 열과 외부의 물리적인 영향으로 인한 하중에 노출되기 때문에 변형 및 파손이 용이하며, 열 및 수분의 침투 등에 의하여 균열 및 벗겨짐이 발생하기 쉽다는 문제점이 있다. However, flooring materials using a general carbon molded body are easy to deform and break because they are exposed to heat generated in the lower or internal space and loads caused by external physical influences, and cracks and peeling are easy to occur due to penetration of heat and moisture, etc. has a problem.
또한, 일반적인 탄소 성형체를 이용한 바닥재는 반복적인 마모에 의해 탄소 분말이 발생하기 쉬우며, 이로 인해 환경오염이 발생되는 문제점이 있다.In addition, a flooring material using a general carbon molded body tends to generate carbon powder due to repeated abrasion, which causes environmental pollution.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 원적외선을 인체에 흡수시켜 체내 심층부의 온도를 상승시키고, 혈액순환을 촉진시키며, 신진대사를 활성화시킬 뿐만 아니라 일정 기간 이상의 내구 신뢰성을 확보하고, 유해성 및 화재 안전성을 확보하여 바닥재로서의 신뢰성을 보장할 수 있는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above problems, and it absorbs far-infrared rays into the human body to increase the temperature of the deep part of the body, promotes blood circulation, activates metabolism, and secures durability and reliability over a certain period of time, An object of the present invention is to provide a system for manufacturing an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect, which can ensure reliability as a flooring material by securing harmfulness and fire safety, and a method for manufacturing the same.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템은, 탄소 성형체를 이용하여 기초바닥재를 제조하는 기초바닥재 제조기; 상기 기초바닥재의 표면에 수성 아크릴계의 코팅액을 설정된 온도 조건에서 탄소 분말과 교반하여 경화시키는 코팅 처리기; 및 상기 코팅 처리기에 의해 코팅된 기초바닥재를 연마하는 연마 처리기;를 포함하며, 상기 탄소 성형체는 숯을 설정된 크기 이하의 분말로 분쇄한 후, 전기로를 이용하여 설정된 범위의 온도로 가열하고, 자연 냉각하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a system for manufacturing an eco-friendly high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect, comprising: a basic flooring maker for manufacturing a basic flooring material using a carbon molded body; a coating processor for hardening a water-based acrylic coating solution on the surface of the base flooring by stirring it with carbon powder at a set temperature condition; and a polishing processor for grinding the base flooring coated by the coating processor; wherein the carbon compact is pulverized into a powder of a set size or less, then heated to a temperature within a set range using an electric furnace, and cooled naturally It is characterized in that it is done.
전술한 난방 바닥재의 제조 시스템은, 상기 연마 처리기에 의해 연마되는 기초바닥재로부터 발생하는 분진을 흡입하여 집진하는 집진 처리기;를 더 포함할 수 있다.The above-described heating flooring manufacturing system, the dust collector for collecting dust by sucking the dust generated from the base flooring polished by the polishing processor; may further include.
여기서, 상기 탄소 성형체는 상기 숯을 300 메시(mesh) 이하의 분말로 분쇄한 후, 상기 전기로를 이용하여 2,000 내지 2,400 ℃의 온도로 가열하여 생성한다.Here, the carbon compact is produced by pulverizing the charcoal into a powder of 300 mesh or less, and heating it to a temperature of 2,000 to 2,400° C. using the electric furnace.
또한, 상기 코팅액은 수용성 아크릴 에멀젼 접착제를 주성분으로 스틸렌 모너머(stylene monomer), 메틸올 아크릴아미드 모너머(methylol acrylamide monomer), 아크릴산, 산화환원제, 중화제, 점도조절제를 포함한다.In addition, the coating solution contains a water-soluble acrylic emulsion adhesive as a main component, and a styrene monomer, a methylol acrylamide monomer, acrylic acid, a redox agent, a neutralizing agent, and a viscosity adjusting agent.
또한, 상기 코팅 처리기는 100 내지 200 ℃의 조건에서 상기 기초바닥재의 표면에 적층된 코팅액의 혼합 조성물을 경화시킨다.In addition, the coating treatment machine cures the mixture composition of the coating solution laminated on the surface of the base flooring under the conditions of 100 to 200 ℃.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 난방 바닥재의 제조방법은, 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템에 의해 제조되는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조방법에 있어서, 탄소 성형체를 생성하는 단계; 상기 탄소 성형체를 이용하여 기초바닥재를 생성하는 단계; 상기 기초바닥재의 표면에 수성 아크릴계의 코팅액을 설정된 온도 조건에서 탄소 분말과 교반하여 경화시키는 단계; 및 상기 코팅액이 경화된 기초바닥재를 연마하는 단계;를 포함하며, 상기 탄소 성형체는 숯을 설정된 크기 이하의 분말로 분쇄한 후, 전기로를 이용하여 설정된 범위의 온도로 가열하고, 자연 냉각하여 생성되는 것을 특징으로 한다.A method for manufacturing a heated flooring material according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a method for manufacturing an environment-friendly high-efficiency heating flooring material manufactured by a manufacturing system for an environment-friendly high-efficiency heating flooring material, the method comprising: generating a carbon molded body; generating a base flooring material using the carbon molded body; curing the aqueous acrylic coating solution on the surface of the base flooring material by stirring it with carbon powder at a set temperature condition; and grinding the base flooring material in which the coating solution is cured; includes, wherein the carbon molded body is produced by pulverizing charcoal into a powder having a size less than a set size, heating it to a temperature within a set range using an electric furnace, and cooling it naturally characterized in that
전술한 난방 바닥재의 제조방법은, 상기 연마 단계에 의해 연마되는 기초바닥재로부터 발생하는 분진을 흡입하여 집진하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The above-described method for manufacturing a heated flooring material may further include a step of suctioning and collecting dust generated from the base flooring material polished by the polishing step.
여기서, 상기 탄소 성형체는 상기 숯을 300 메시 이하의 분말로 분쇄한 후, 상기 전기로를 이용하여 2,000 내지 2,400 ℃의 온도로 가열하여 생성될 수 있다.Here, the carbon compact may be produced by pulverizing the charcoal into a powder of 300 mesh or less, and then heating it to a temperature of 2,000 to 2,400° C. using the electric furnace.
또한, 상기 코팅액은 수용성 아크릴 에멀젼 접착제를 주성분으로 스틸렌 모너머, 메틸올 아크릴아미드 모너머, 아크릴산, 산화환원제, 중화제, 점도조절제를 포함할 수 있다.In addition, the coating solution may include a water-soluble acrylic emulsion adhesive as a main component, and a styrene monomer, a methylol acrylamide monomer, acrylic acid, a redox agent, a neutralizing agent, and a viscosity adjusting agent.
또한, 상기 코팅액을 탄소 분말과 교반하여 경화시키는 단계는 100 내지 200 ℃의 조건에서 상기 기초바닥재의 표면에 적층된 코팅액의 혼합 조성물을 경화시킨다.In addition, the step of curing the coating solution by stirring with the carbon powder cures the mixture composition of the coating solution laminated on the surface of the base flooring under the conditions of 100 to 200 ℃.
본 발명에 따르면, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재는 원적외선을 인체에 흡수시켜 체내 심층부의 온도를 상승시키고, 혈액순환을 촉진시키며, 신진대사를 활성화시킬 뿐만 아니라 일정 기간 이상의 내구 신뢰성을 확보하고, 유해성 및 화재 안전성을 확보하여 바닥재로서의 신뢰성을 보장할 수 있다. According to the present invention, an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect absorbs far-infrared rays into the human body to increase the temperature of the deep part of the body, promotes blood circulation, activates metabolism, and secures durability and reliability for more than a certain period of time. , safety and fire safety can be ensured to ensure reliability as a flooring material.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 기초바닥재의 단면구조의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 숯의 기공과 다공체 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 바닥재에 대하여 원적외선 시험을 한 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 바닥재에 대하여 (a) 암모니아와 (b) 폼알데하이드 가스농도 시험을 한 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 바닥재에 대하여 대장균과 녹농균에 의한 항균시험을 한 결과를 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating the configuration of a system for manufacturing an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an example of the cross-sectional structure of the base flooring.
3 is a view showing the structure of pores and porous body of charcoal.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the results of a far-infrared test on the flooring manufactured according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the results of (a) ammonia and (b) formaldehyde gas concentration tests on the flooring material manufactured according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing the results of the antibacterial test by E. coli and Pseudomonas aeruginosa on the flooring material manufactured according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to exemplary drawings. In describing the reference numerals for the components of each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the essence, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected, coupled, or connected to the other component, but the component and the other component It should be understood that another element may be “connected”, “coupled” or “connected” between elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating the configuration of a system for manufacturing an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 난방 바닥재의 제조 시스템(100)은 기초바닥재 제조기(110), 코팅 처리기(120), 연마 처리기(130) 및 집진 처리기(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the heating
기초바닥재 제조기(110)는 탄소 성형체를 이용하여 기초바닥재를 제조한다. 이때, 기초바닥재 제조기(110)는 도 2에 도시한 바와 같이, 경사(유리섬유), 위사(폴리경력사), 종강(후리종강) 등으로 이루어진 제1판(11)의 상면 및 하면에 탄소 성형체로 이루어진 제2판(12)를 접착 및 압착하여 적층하며, 각각의 제2판(12)에 합성수지로 이루어진 제3판(13)을 접착 및 압착하여 적층한 구조로 이루어질 수 있다.The
여기서, 탄소 성형체는 숯을 300 메시(mesh) 이하의 분말로 분쇄한 후, 전기로를 이용하여 2,000 내지 2,400 ℃의 온도로 가열하고, 자연냉각 공정을 통해 생성된다. Here, the carbon compact is produced by pulverizing charcoal into a powder of 300 mesh or less, then heating it to a temperature of 2,000 to 2,400° C. using an electric furnace, and a natural cooling process.
이와 같이 생성된 타소 성형체는 포름알데히드와 같은 유해물질이 없으며, 비정질탄소 성분을 일정부분 정질화한 제품으로서 1,700 ℃의 고열에서도 질량감소율 10 ~ 18 %를 보여준 내열 소재이다.The burnt compact produced in this way does not contain harmful substances such as formaldehyde, and is a product obtained by partially crystalline amorphous carbon components.
코팅 처리기(120)는 기초바닥재(10)의 표면에 수성 아크릴계의 코팅액을 설정된 온도 조건에서 탄소 분말과 교반하여 경화시킨다. The
여기서, 코팅액은 수용성 아크릴 에멀젼 접착제를 주성분으로 스틸렌 모너머(stylene monomer), 메틸올 아크릴아미드 모너머(methylol acrylamide monomer), 아크릴산, 산화환원제, 중화제, 점도조절제 등을 포함할 수 있다.Here, the coating solution may include a water-soluble acrylic emulsion adhesive as a main component, and a styrene monomer, a methylol acrylamide monomer, acrylic acid, a redox agent, a neutralizing agent, a viscosity adjusting agent, and the like.
이때, 수용성 아크릴 에멀젼 접착제가 혼합된 코팅액의 조성물을 300 ~ 500 메시(mesh)의 숯 분말과 일정비율로 25 ~ 30분한 혼합 교반하면, 직경 1 ~ 3mm의 구형체가 형성되며, 이를 50 ~ 60분가량 숙성시킨다. At this time, when the composition of the coating solution mixed with the water-soluble acrylic emulsion adhesive is mixed with charcoal powder of 300 to 500 mesh at a certain ratio for 25 to 30 minutes and stirred, a spherical body having a diameter of 1 to 3 mm is formed, which is then obtained for 50 to 60 minutes. ripen approx.
숙성을 거친 분말은 롤밀(roll mill)에 통과시켜 2 ~ 5차례 밀착 혼합될 수 있다. The aged powder may be passed through a roll mill and closely mixed 2 to 5 times.
45%의 아크릴 에멀젼 접착제와 55%의 탄화 숯 분말을 밀착 혼합하면 발포에 의해 약 120%로 부피가 증가한다. When 45% acrylic emulsion adhesive and 55% carbonized charcoal powder are closely mixed, the volume increases to about 120% by foaming.
코팅 처리기(120)는 이와 같이 완성된 발포 숯 분말을 압착기로 압착하여 다양한 친환경 숯 성형 조성물을 만들 수 있다. The
또한, 코팅 처리기(120)는 성형된 조성물을 소성온도 90 ~ 300 ℃에서 30 ~ 90분 가량의 소성 과정을 거친 후, 상온에서 건조시킨다. Also, the
이때, 아크릴 에멀젼 접착제 성분은 소성 과정에서 기화되고 숯 성형물은 95% 이상 순수한 고형 활성탄이 된다. At this time, the acrylic emulsion adhesive component is vaporized during the firing process, and the charcoal molding becomes 95% or more pure activated carbon.
친환경 수용성 접착제 결합은 숯의 가공이 그대로 살아있고, 숯 분말이 손에 묻어나지 않고 단단하며, 가볍고 물에 뜨는 숯의 목탄으로 완성된다.Eco-friendly water-soluble adhesive bonding is completed with charcoal processing that is alive as it is, charcoal powder does not stick to hands, is hard, light and floats on water.
한편, 숯 목탄의 완성과정은 수용성 수지 분사 혼합을 25 ~ 30분 동안 구형체로 형성될 때까지 혼합하여 롤밀을 2 ~ 5회 통과시키는 과정에서 수용성 아크릴 접착제, 숯 분말과 혼합비를 높일 수 있다. On the other hand, in the completion process of charcoal charcoal, the mixing ratio with the water-soluble acrylic adhesive and charcoal powder can be increased in the process of passing the roll mill 2 to 5 times by mixing the water-soluble resin spray mixing until it is formed into a spherical shape for 25 to 30 minutes.
이 경우, 성형물은 90 ~ 300℃에서 30 ~ 90분 가량의 소성과정을 거친 후 상온에서 건조한다. 이와 같이 활성탄 숯은 결합 응집력과 기공이 활성화된 95% 이상의 숯(목탄) 구조 성형체로 완성된다.In this case, the molding is dried at room temperature after undergoing a firing process of 30 to 90 minutes at 90 to 300°C. In this way, activated carbon charcoal is completed with a charcoal (charcoal) structure molded body of 95% or more with active cohesion and pores.
이와 같이 완성된 활성탄 숯은 도 3에 도시한 바와 같은 기공으로 이루어지며(a), 다공체 구조(b)를 갖는다. The activated charcoal charcoal thus completed has pores as shown in FIG. 3 (a) and has a porous structure (b).
활성탄 숯은 탄소체로서 미세한 가공이 형성된 다공질의 조직으로 되어 있어 항균 방습은 물론, 각종 수자원의 정화기능이 우수하여 천연탈취제와 조습제 등으로 널리 이용될 수 있다. Activated carbon charcoal is a carbon body and has a porous structure with fine processing, so it is excellent in antibacterial and moisture-proof as well as purifying various water resources, so it can be widely used as a natural deodorant and humidifier.
또한, 활성탄 숯은 전자파 흡수기능과 원적외선 방출 효과, 음이온 방출에 의한 공기청정 기능, 수맥에서 인체에 유해하게 전달되는 파동의 차단 기능, 전자제품의 전자파 차단 기능 등 건강제품의 소재로서 활용될 수 있다.In addition, activated carbon charcoal can be used as a material for health products, such as electromagnetic wave absorption function and far-infrared emission effect, air cleaning function by emitting negative ions, blocking function harmful to the human body from water veins, and electromagnetic wave blocking function of electronic products. .
코팅 처리기(120)는 탄화 숯 분말과 아크릴 에멀젼 접착제가 함유된 코팅액의 혼합 조성물을 기초바닥재(10)의 표면에 적층한 후, 100 내지 200 ℃의 조건에서 경화시켜 기초바닥재(10)의 코팅을 완료한다.The
연마 처리기(130)는 코팅 처리기(120)에 의해 코팅된 기초바닥재를 연마한다. 이때, 연마 처리기(130)는 코팅이 완료된 기초바닥재(10)를 연마하는 과정에서 많은 양의 탄소분말이 발생할 수 있다.The polishing
집진 처리기(140)는 연마 처리기(130)에 의해 연마되는 기초바닥재(10)로부터 발생하는 분진을 흡입하여 집진한다. 이 경우, 집진 처리기(140)는 5마력 이상의 환기모터를 이용하여 분진을 집진하는 것이 바람직하다.The
본 발명에 따르면, 숯 분말을 이용한 탄소 성형체를 통하여 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재는 원적외선을 인체에 흡수시켜 체내 심층부의 온도를 상승시키며, 혈액순환을 촉진시키며, 신진대사를 활성화시킬 수 있게 된다. According to the present invention, an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect through a carbon molded body using charcoal powder absorbs far-infrared rays into the human body to increase the temperature of the deep part of the body, promote blood circulation, and activate metabolism do.
또한, 본 발명에 따르면, 1차적으로 탄소 성형체를 이용하여 기초바닥재를 생성하며, 생성된 기초바닥재의 표면에 2차적으로 탄소 성형체를 이용한 코팅층을 형성함으로써, 일정 기간 이상의 내구 신뢰성을 확보하고, 유해성 및 화재 안전성을 확보하여 바닥재로서의 신뢰성을 보장할 수 있다.In addition, according to the present invention, the basic flooring material is primarily generated using the carbon molded body, and a coating layer using the carbon molded body is secondarily formed on the surface of the generated basic flooring material, thereby securing durability and reliability for a period of time or longer, and harmfulness and fire safety can be ensured to ensure reliability as a flooring material.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 기초바닥재 제조기(110)는 탄소 성형체를 생성한다(S110). 여기서, 탄소 성형체는 숯을 300 메시(mesh) 이하의 분말로 분쇄한 후, 전기로를 이용하여 2,000 내지 2,400 ℃의 온도로 가열하고, 자연냉각 공정을 통해 생성된다. 1 to 4, the base
이와 같이 생성된 타소 성형체는 포름알데히드와 같은 유해물질이 없으며, 비정질탄소 성분을 일정부분 정질화한 제품으로서 1,700 ℃의 고열에서도 질량감소율 10 ~ 18 %를 보여준 내열 소재이다.The burnt compact produced in this way does not contain harmful substances such as formaldehyde, and is a product obtained by partially crystalline amorphous carbon components.
기초바닥재 제조기(110)는 탄소 성형체를 이용하여 기초바닥재를 제조한다(S120). 이때, 기초바닥재 제조기(110)는 경사(유리섬유), 위사(폴리경력사), 종강(후리종강) 등으로 이루어진 제1판(11)의 상면 및 하면에 탄소 성형체로 이루어진 제2판(12)를 접착 및 압착하여 적층하며, 각각의 제2판(12)에 합성수지로 이루어진 제3판(13)을 접착 및 압착하여 적층한 구조로 이루어질 수 있다.The
코팅 처리기(120)는 기초바닥재(10)의 표면에 수성 아크릴계의 코팅액을 설정된 온도 조건에서 탄소 분말과 교반하여 경화시킨다(S130). The
여기서, 코팅액은 수용성 아크릴 에멀젼 접착제를 주성분으로 스틸렌 모너머(stylene monomer), 메틸올 아크릴아미드 모너머(methylol acrylamide monomer), 아크릴산, 산화환원제, 중화제, 점도조절제 등을 포함할 수 있다.Here, the coating solution may include a water-soluble acrylic emulsion adhesive as a main component, and a styrene monomer, a methylol acrylamide monomer, acrylic acid, a redox agent, a neutralizing agent, a viscosity adjusting agent, and the like.
이때, 수용성 아크릴 에멀젼 접착제가 혼합된 코팅액의 조성물을 300 ~ 500 메시(mesh)의 숯 분말과 일정비율로 25 ~ 30분한 혼합 교반하면, 직경 1 ~ 3mm의 구형체가 형성되며, 이를 50 ~ 60분가량 숙성시킨다. 숙성을 거친 분말은 롤밀(roll mill)에 통과시켜 2 ~ 5차례 밀착 혼합될 수 있다. At this time, when the composition of the coating solution mixed with the water-soluble acrylic emulsion adhesive is mixed with charcoal powder of 300 to 500 mesh at a certain ratio for 25 to 30 minutes and stirred, a spherical body having a diameter of 1 to 3 mm is formed, which is then obtained for 50 to 60 minutes. ripen approx. The aged powder may be passed through a roll mill and closely mixed 2 to 5 times.
45%의 아크릴 에멀젼 접착제와 55%의 탄화 숯 분말을 밀착 혼합하면 발포에 의해 약 120%로 부피가 증가한다. 코팅 처리기(120)는 이와 같이 완성된 발포 숯 분말을 압착기로 압착하여 다양한 친환경 숯 성형 조성물을 만들 수 있다. When 45% acrylic emulsion adhesive and 55% carbonized charcoal powder are closely mixed, the volume increases to about 120% by foaming. The
또한, 코팅 처리기(120)는 성형된 조성물을 소성온도 90 ~ 300 ℃에서 30 ~ 90분 가량의 소성 과정을 거친 후, 상온에서 건조시킨다. Also, the
이때, 아크릴 에멀젼 접착제 성분은 소성 과정에서 기화되고 숯 성형물은 95% 이상 순수한 고형 활성탄이 된다. 친환경 수용성 접착제 결합은 숯의 가공이 그대로 살아있고, 숯 분말이 손에 묻어나지 않고 단단하며, 가볍고 물에 뜨는 숯의 목탄으로 완성된다.At this time, the acrylic emulsion adhesive component is vaporized during the firing process, and the charcoal molding becomes 95% or more pure activated carbon. Eco-friendly water-soluble adhesive bonding is completed with charcoal processing that is alive as it is, charcoal powder does not stick to hands, is hard, light and floats on water.
한편, 숯 목탄의 완성과정은 수용성 수지 분사 혼합을 25 ~ 30분 동안 구형체로 형성될 때까지 혼합하여 롤밀을 2 ~ 5회 통과시키는 과정에서 수용성 아크릴 접착제, 숯 분말과 혼합비를 높일 수 있다. On the other hand, in the completion process of charcoal charcoal, the mixing ratio with the water-soluble acrylic adhesive and charcoal powder can be increased in the process of passing the roll mill 2 to 5 times by mixing the water-soluble resin spray mixing until it is formed into a spherical shape for 25 to 30 minutes.
이 경우, 성형물은 90 ~ 300℃에서 30 ~ 90분 가량의 소성과정을 거친 후 상온에서 건조한다. 이와 같이 활성탄 숯은 결합 응집력과 기공이 활성화된 95% 이상의 숯(목탄) 구조 성형체로 완성된다.In this case, the molding is dried at room temperature after undergoing a firing process of 30 to 90 minutes at 90 to 300°C. In this way, activated carbon charcoal is completed with a charcoal (charcoal) structure molded body of 95% or more with active cohesion and pores.
이와 같이 완성된 활성탄 숯은 도 3에 도시한 바와 같은 기공으로 이루어지며(a), 다공체 구조(b)를 갖는다. 활성탄 숯은 탄소체로서 미세한 가공이 형성된 다공질의 조직으로 되어 있어 항균 방습은 물론, 각종 수자원의 정화기능이 우수하여 천연탈취제와 조습제 등으로 널리 이용될 수 있다. The activated charcoal charcoal thus completed has pores as shown in FIG. 3 (a) and has a porous structure (b). Activated carbon charcoal is a carbon body and has a porous structure with fine processing, so it is excellent in antibacterial and moisture-proof as well as purifying various water resources, so it can be widely used as a natural deodorant and humidifier.
또한, 활성탄 숯은 전자파 흡수기능과 원적외선 방출 효과, 음이온 방출에 의한 공기청정 기능, 수맥에서 인체에 유해하게 전달되는 파동의 차단 기능, 전자제품의 전자파 차단 기능 등 건강제품의 소재로서 활용될 수 있다.In addition, activated carbon charcoal can be used as a material for health products, such as electromagnetic wave absorption function and far-infrared emission effect, air cleaning function by emitting negative ions, blocking function harmful to the human body from water veins, and electromagnetic wave blocking function of electronic products. .
코팅 처리기(120)는 탄화 숯 분말과 아크릴 에멀젼 접착제가 함유된 코팅액의 혼합 조성물을 기초바닥재(10)의 표면에 적층한 후, 100 내지 200 ℃의 조건에서 경화시켜 기초바닥재(10)의 코팅을 완료한다.The
연마 처리기(130)는 코팅 처리기(120)에 의해 코팅된 기초바닥재를 연마한다(S140). 이때, 연마 처리기(130)는 코팅이 완료된 기초바닥재(10)를 연마하는 과정에서 많은 양의 탄소분말이 발생할 수 있다.The polishing
집진 처리기(140)는 연마 처리기(130)에 의해 연마되는 기초바닥재(10)로부터 발생하는 분진을 흡입하여 집진한다(S150). 이 경우, 집진 처리기(140)는 5마력 이상의 환기모터를 이용하여 분진을 집진하는 것이 바람직하다.The
본 발명에 따르면, 숯 분말을 이용한 탄소 성형체를 통하여 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재는 원적외선을 인체에 흡수시켜 체내 심층부의 온도를 상승시키며, 혈액순환을 촉진시키며, 신진대사를 활성화시킬 수 있게 된다. According to the present invention, an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect through a carbon molded body using charcoal powder absorbs far-infrared rays into the human body to increase the temperature of the deep part of the body, promote blood circulation, and activate metabolism do.
또한, 본 발명에 따르면, 1차적으로 탄소 성형체를 이용하여 기초바닥재를 생성하며, 생성된 기초바닥재의 표면에 2차적으로 탄소 성형체를 이용한 코팅층을 형성함으로써, 일정 기간 이상의 내구 신뢰성을 확보하고, 유해성 및 화재 안전성을 확보하여 바닥재로서의 신뢰성을 보장할 수 있다.In addition, according to the present invention, the basic flooring material is primarily generated using the carbon molded body, and a coating layer using the carbon molded body is secondarily formed on the surface of the generated basic flooring material, thereby securing durability and reliability for a period of time or longer, and harmfulness and fire safety can be ensured to ensure reliability as a flooring material.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 바닥재에 대하여 원적외선 시험을 한 결과를 나타낸 도면으로서, 온도 40℃와 파장구간 5 ~ 20㎛에서 스펙트로미터(FT-IR)를 이용하여 측정한 (a) 원적외선 방사율과 (b) 방사에너지를 나타낸다. 이때, 평균 방사율은 0.927이고, 방사에너지는 3.74x102W/m2이다. 5 is a view showing the results of a far-infrared test on the flooring manufactured according to an embodiment of the present invention, measured using a spectrometer (FT-IR) at a temperature of 40 ℃ and a wavelength range of 5 ~ 20㎛ (a ) shows the far-infrared emissivity and (b) radiant energy. At this time, the average emissivity is 0.927, and the radiation energy is 3.74x10 2 W/m 2 .
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 바닥재에 대하여 (a) 암모니아와 (b) 폼알데하이드 가스농도 시험을 한 결과를 나타낸 도면이다.6 is a view showing the results of (a) ammonia and (b) formaldehyde gas concentration tests on the flooring material manufactured according to an embodiment of the present invention.
시간경과에 따른 암모니아(NH3)와 폼알데하이드(HCHO) 가스농도 시험은 시료 20g을 5L 크기로 반응기에 넣고 밀봉한다. 시험가스 초기 농도를 50μmol/mol로 주입하고 30분, 60분, 90분 및 120분 간격으로 측정한다. 이때, KS 2218:2009 표준을 사용한다. 시험중 온도는 23℃에서 상하 5℃, 습도는 23%에서 상하 15%의 오차범위 내에서 R.H를 유지한다. 각 시간대별 시험가스의 제거율은 수학식 1과 같이 사용한다.For the ammonia (NH3) and formaldehyde (HCHO) gas concentration test over time, 20 g of the sample is placed in a 5L reactor and sealed. The initial concentration of the test gas is injected at 50 μmol/mol and measured at intervals of 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes and 120 minutes. In this case, the KS 2218:2009 standard is used. During the test, keep the R.H within the error range of 23℃ to 5℃ up and down, and 23% to 15% up and down for temperature. The removal rate of the test gas for each time period is used as in Equation 1.
[수학식 1][Equation 1]
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 바닥재에 대하여 대장균과 녹농균에 의한 항균시험을 한 결과를 나타낸 도면이다.7 is a view showing the results of an antibacterial test by E. coli and Pseudomonas aeruginosa on the flooring material manufactured according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 37℃에서 상하 1.0℃의 오차범위 내에서 탄소 성형체의 대장균 및 녹농균에 의한 항균성을 시험한 결과, 세균 감소율이 99.9%임을 나타내었다.Referring to FIG. 7 , as a result of testing the antibacterial properties of the carbon molded article by E. coli and Pseudomonas aeruginosa within the error range of 1.0° C. up and down at 37° C., it was shown that the bacterial reduction rate was 99.9%.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent ranges of embodiments are possible therefrom. Accordingly, the protection scope of the present invention should be defined by the following claims as well as their equivalents.
Claims (10)
상기 기초바닥재의 표면에 수성 아크릴계의 코팅액을 설정된 온도 조건에서 탄소 분말과 교반하여 경화시키는 코팅 처리기; 및
상기 코팅 처리기에 의해 코팅액이 경화된 상기 기초바닥재를 연마하는 연마 처리기;
를 포함하며,
상기 탄소 성형체는 숯을 설정된 크기 이하의 분말로 분쇄한 후, 전기로를 이용하여 설정된 범위의 온도로 가열하고, 자연 냉각하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템.A basic flooring maker for manufacturing a basic flooring material using a carbon molded body;
a coating processor for hardening a water-based acrylic coating solution on the surface of the base flooring by stirring it with carbon powder at a set temperature condition; and
a polishing processor for polishing the base flooring, the coating solution being cured by the coating processor;
includes,
The carbon compact is an eco-friendly, high-efficiency heating flooring manufacturing system having a far-infrared heating effect, characterized in that after pulverizing the charcoal into a powder of a set size or less, heating to a temperature within a set range using an electric furnace, and natural cooling.
상기 연마 처리기에 의해 연마되는 기초바닥재로부터 발생하는 분진을 흡입하여 집진하는 집진 처리기;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템.According to claim 1,
a dust collector for collecting dust by sucking the dust generated from the base flooring being polished by the polishing processor;
The manufacturing system of eco-friendly high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect, characterized in that it further comprises.
상기 탄소 성형체는 상기 숯을 300 메시(mesh) 이하의 분말로 분쇄한 후, 상기 전기로를 이용하여 2,000 내지 2,400 ℃의 온도로 가열하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템.According to claim 1,
The carbon compact is an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect, characterized in that it is produced by grinding the charcoal into a powder of 300 mesh or less, and then heating it to a temperature of 2,000 to 2,400 ° C. using the electric furnace. manufacturing system.
상기 코팅액은 수용성 아크릴 에멀젼 접착제를 주성분으로 스틸렌 모너머(stylene monomer), 메틸올 아크릴아미드 모너머(methylol acrylamide monomer), 아크릴산, 산화환원제, 중화제, 점도조절제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템.According to claim 1,
The coating solution contains a water-soluble acrylic emulsion adhesive as a main component, and a styrene monomer, a methylol acrylamide monomer, acrylic acid, a redox agent, a neutralizer, and a viscosity modifier. An eco-friendly, high-efficiency heating flooring manufacturing system with
상기 코팅 처리기는 100 내지 200 ℃의 조건에서 상기 기초바닥재의 표면에 적층된 코팅액의 혼합 조성물을 경화시키는 것을 특징으로 하는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조 시스템.According to claim 1,
The coating treatment machine is characterized in that for curing the mixture composition of the coating solution laminated on the surface of the base flooring under the conditions of 100 to 200 ℃, eco-friendly high-efficiency heating flooring manufacturing system having a far-infrared heating effect.
탄소 성형체를 생성하는 단계;
상기 탄소 성형체를 이용하여 기초바닥재를 생성하는 단계;
상기 기초바닥재의 표면에 수성 아크릴계의 코팅액을 설정된 온도 조건에서 탄소 분말과 교반하여 경화시키는 단계; 및
상기 코팅액이 경화된 기초바닥재를 연마하는 단계;
를 포함하며,
상기 탄소 성형체는 숯을 설정된 크기 이하의 분말로 분쇄한 후, 전기로를 이용하여 설정된 범위의 온도로 가열하고, 자연 냉각하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조방법.In the manufacturing method of eco-friendly high-efficiency heating flooring manufactured by the manufacturing system of eco-friendly high-efficiency heating flooring,
producing a carbon compact;
generating a base flooring material using the carbon molded body;
curing the aqueous acrylic coating solution on the surface of the base flooring material by stirring it with carbon powder at a set temperature condition; and
grinding the base flooring material on which the coating solution is cured;
includes,
The carbon compact is a method for producing an eco-friendly, high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect, characterized in that it is generated by pulverizing charcoal into a powder of a set size or less, heating it to a temperature within a set range using an electric furnace, and cooling it naturally .
상기 연마 단계에 의해 연마되는 상기 기초바닥재로부터 발생하는 분진을 흡입하여 집진하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조방법.7. The method of claim 6,
Suctioning and collecting dust generated from the base flooring material polished by the polishing step;
A method of manufacturing an eco-friendly high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect, characterized in that it further comprises a.
상기 탄소 성형체는 상기 숯을 300 메시 이하의 분말로 분쇄한 후, 상기 전기로를 이용하여 2,000 내지 2,400 ℃의 온도로 가열하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조방법.7. The method of claim 6,
The carbon compact is an eco-friendly high-efficiency heating flooring material having a far-infrared heating effect, characterized in that it is generated by grinding the charcoal into a powder of 300 mesh or less, and then heating it to a temperature of 2,000 to 2,400 ° C using the electric furnace. .
상기 코팅액은 수용성 아크릴 에멀젼 접착제를 주성분으로 스틸렌 모너머, 메틸올 아크릴아미드 모너머, 아크릴산, 산화환원제, 중화제, 점도조절제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조방법.7. The method of claim 6,
The coating solution is a water-soluble acrylic emulsion adhesive as a main component, and it comprises a styrene monomer, a methylol acrylamide monomer, acrylic acid, a redox agent, a neutralizer, and a viscosity regulator. .
상기 코팅액을 탄소 분말과 교반하여 경화시키는 단계는 100 내지 200 ℃의 조건에서 상기 기초바닥재의 표면에 적층된 코팅액의 혼합 조성물을 경화시키는 것을 특징으로 하는, 원적외선 온열효과를 갖는 친환경 고효율 난방 바닥재의 제조방법.
7. The method of claim 6,
The step of hardening by stirring the coating solution with carbon powder is characterized in that the mixture composition of the coating solution laminated on the surface of the base flooring is cured at a temperature of 100 to 200 ° C. Way.
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