KR880000453B1 - 무기포성 분필의 제조법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

무기포성 분필의 제조법

제1도는 물질조직속에 존재하는 크랙과 강도의 상관관계 설명도.

제2도-제3도는 종래 기포성 분필 조직 내의 기포로 인한 사용상 폐단의 구체적 예시도.

본 발명은 탄산칼슘 또는 석고재분필의 제조에 있어서 내부에 존재하는 기포를 진공탈기 처리하여 분필조직이 치밀하게한 무기포성 분필의 제조법에 관한 것이다.

종래의 분필은 원료의 혼합과 성형공정이 대기압 공기중에서 진행됨으로서 원료와 같이 혼입된 공기가 기포상태로서 최종 제품인 분필내부에 다량 존재하기 때문에 조직이 약화되어 분필이 쉽게 절단되고 흑판에 필사할때는 가루가 많이 비산되어 손에 묻거나 인체에 흡입될뿐 아니라 쉽게 마모되어 사용수명이 짧고 흡수율이 높아 손의 수분을 다량 흡수함으로서 피부에 탈수현상이 유발되어 알레르기성 피부질환이 유발되는등 많은 문제점이 있는 것이다.

이론적으로 볼때, 물질의 강도 즉, 분필의 경우에 있어서 절단 되는데 견디는 성질은 물질에 존재하는 크랙의 분포에 커다란 관련을 가지고 있으므로 이러한 크랙이 영향은 크랙으로 인해 물질의 실질단면적축소에서 생기는 물질 강도의 약화보다도 더 큰 영향을 미치는 것으로서 식(1)로서 나타내주는 것이다.

여기서 σ_c는 크랙에서의 강도 c는 크랙의 길이

σ_n은 물질에 걸리는 강도 r는 크랙의 곡율반경

예를 들어서 물질의 표면에 있는 크랙의 경우에는 크랙이 보통 흔히 있을 수 있는 크기인 0.1-10㎛이라 할때 물질의 강도는 100-1000배로 떨어지고 물질내부에 있는 크랙의 경우에서는 크랙의 길이(c)가 표면보다도 증가함으로서 이러한 크랙들은 물질의 파괴에 더욱 심각한 영향을 주는 것이다. 다시 말하면 이러한 크랙들은 물질에서 가한 힘의 집중현상을 이르켜 표면의 경우에서는 마모현상 등으로 분필가루가 쉽게 손에 묻는 것이며 물질 내부에서는 분필이 쉽게 절단되어 분필을 제대로 다 쓰지도 못하고 토막이 나게함으로써 분필의 과대한 손실을 이르키게 되는 것이다.

그림 제2도-제3도는 크랙으로 인하여 분필이 흑판에 필사중 일어나는 먼지와의 관계를 상징적으로 보여주는데 크랙이 분필의 칠판접촉면 근처에 있을때 필사중 분필에 힘이 가해지면 이 힘이 크랙에 집중됨으로서 크랙부근이 쉽게 부서짐으로 기포나 크랙이 다량포함 됐을때 많은 양의 분필가루는 실상 칠판에 묻어서 글씩로 존재하는 것이 아니라 먼지로써 소모되는 것이다.

이러한 문제는 과다한 분필 소모로써 일어나는 경제적인 손실 측면에서 뿐만아니라 인체에 흡입됨으로서 국민 건강상에도 심각한 문제를 이르키는 것이며 또 다량으로 포함된 기포는 분필의 표면에 일종의 모세관을 형성하여 손끝에서 수분을 흡수하여 탈수현상이 일으킴으로 심한 경우에는 손끝이 붓는 등 알레르기 현상도 일으키는 것이다. 또 과다한 기포의 존재는 분필에 기계적 성질을 필연적으로 약화시켜 분필을 필요 이상으로 두껍게 만들어야만 함으로 이러한 두꺼운 분필은 다량의 원소가 사용되어야 하며 또한 제조 공정중 특히 건조 시간이 길어진다.

분필건조에 있어서 건조에 걸리는 시간을 수분의 삼투현상에 직접적인 관련이 있다. 식(2)는 삼투시간과 물질의 두께와의 관계를 나타낸다.

t=kx²……(2) k는 상수

여기서 t는 삼투시간 x는 삼투거리

즉 삼투시간은 삼투거리의 자승에 비례함으로서 예를들어 물질이 20%만 두꺼워도 물질의 건조시간은 40%이상 더 걸리게 되어 실지분필 제조에 있어서 이 건조시간은 연료 소모량에 직접적으로 비례하는 것이다.

분필에 있어서 이러한 크랙 즉 기포는 주로 원료 배합시에 혼입된 공기에 의해서 이루어지는데 이 혼입된 공기는 일종의 작은 공기 주머니를 형성하여 분필의 성형과 건조과정에서 유지존속되어 최종 제품에 그대로 남아있고 건조과정에서는 이미 물질의 미세구조(Micro-Structure)가 형성, 고체화됨으로 물질속에 내포된 이러한 공기 주머니는 제거할 수 있는 방법은 없고 이러한 크랙은 건조과정 이전 즉 물질이 아직 유동상태에 있을때에만 제거가 가능한 것이다.

본 발명은 전술한 종래의 기포성 분필이 가지는 모든 결점들을 제거하기 위하여 분필의 제조 공정중 원료의 혼합과 성형과정에서 탈기 처리함으로서 분필에 있어 기포를 제거하는 것을 특징으로 한것인바 이하 본 발명의 제조방법을 실시예에 의하여 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1]

탄산칼슘 60%

점토 8%

폴리비닐알콜 2%

수분 30%

으로서 원료를 조성하여 이 원료를 1차 교반하고 진공 용기에서 2차 교반함과 동시에 기포를 1차 제거시키며 이를 또한 진공 토련기 등으로서 분필을 진공성형하여 2차 탈기처리로서 기공율을 최소화시킨 다음 60℃에서 4시간 건조하여 분필을 완성한 것이다.

이와같이된 본 발명에 의하여 제조된 무기포성 분필은 강한 강도가 유지되어 사용중의 절단방지되고 표면이 부스러져서 가루가 비산되거나 손에 묻지도 않고 손의 땀을 빨리 흡수치도 않는 것이다. 즉 이러한 요인들은 분필의 사용 수명을 연장시킬 뿐아니라 전체원료의 소모가 적고 상대적으로 건조열량을 감소시킴으로서 자원과 에너지를 절약시키는 등 다중 효과도 발생되는 것이다.

Claims (1)

1. 분필을 제조함에 있어서, 원료의 교반과 성형과정에서 진공 탈기처리함을 특징으로 하는 무기포성 분필의 제조법.

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