KR980009172A - 다층 퇴적토를 이용한 인조석 제조방법 및 인조석 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면에 수려한 줄무늬가 형성되고 매끈한 외관을 가지며 흡습성이 뛰어난 인조석의 제조방법 및 그 인조석에 관한 것이다.

본 발명의 다층 퇴적토를 이용한 인조석 제조방법은 산화철(Fe₂O₃)의 함량이 2%~8%인 점토층을 적어도 하나 이상 포함하는 다층 퇴적토를 800℃-900℃로 72시간 동안 1차 소성하는 단계; 1차 소성 생성물을 1200℃-1300℃로 1시간 내지 2시간 동안 2차 소성하는 단계; 2차 소성 생성물을 상온으로 냉각한 후 볼밀에서 6시간 내지 7시간 동안 연마하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 인조석 제조방법에 따르면, 자연석 보다 외려한 미관을 가지는 인조석을 저렴한 비용으로 대량생산할 수 있게 되며, 그 인조석은 외려한 미관을 갖는 이외에 비중이 자연석의 1/3 정도로 가볍고 흡습성이 매우 탁월한 효과를 갖는다.

Description

다층 퇴적토를 이용한 인조석 제조방법 및 인조석

본 발명은 다층 퇴적토를 이용한 인조석 제조방법 및 그 인조석에 관한 것으로서, 특히 표면에 수려한 줄무늬가 형성되고 매끈한 외관을 가지며 흡습성이 뛰어난 인조석의 제조방법 및 그 인조석에 관한 것이다.

콘크리트 벽속에 갖혀 사는 바쁜 현대인은 자연과 접할 수 있는 기회가 상당히 제한적이기 때문에 다양한 취미생활을 통하여 자연에 다가가기 위해 상당히 노력하고 있으며, 그 방법의 하나로서 수석을 모으거나 아파트 안에 작은 화단을 만들거나, 인공 연못, 석부작 등을 인위적으로 꾸밈으로써 정서적으로 자연과의 친화의 기회를 갖는다.

그러나, 암석이 수석 등 관상용 돌로서 가치를 갖기 위해서는 오랜 시간 자연의 풍화작용을 거쳐 다양한 형상이나 모양을 가져야 하므로 자연상태에서는 매우 희귀하게 존재하며, 수집이 쉽지 않고 그 비용도 많이 소요된다. 또한 화단이나 연못에 쓰이는 조경석 역시 비용이 많은 소요되는 단점이 있으며. 더욱이 아파트 등에 만들어지는 화단은 바닥층이 흙이 아닌 콘크리트이기 때문에 식물이 생존할 수 있는 조건을 만들어주기 위하여 수분을 적정하게 공급하여야 하며, 이에 따른 유지관리가 용이하지 않은 문제점이 있다. 또한 자연에 존재하는 돌들은 수분을 흡수할 수 있는 능력이 거의 없기 때문에 식물의 생존 조건에 전혀 기여를 하지 못하고 단지 관상용으로 화단에 쓰일 뿐이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 외관이 수려한 인조석을 저렴한 비용으로 다량 생산할 수 있는 다층 퇴적토를 이용한 인조석 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 외관이 수려하고 흡습성이 높으며 종래의 자연석에 비하여 비중이 절반 이하인 다층 퇴적토를 이용한 인조석을 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 다층 퇴적토를 이용한 인조석 제조방법의 흐름도.

제2도는 본 발명에 따른 다층 퇴적토를 이용한 인조석의 외관을 도시한 사시도이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다층 퇴적토를 이용한 인조석 제조방법은, 산화철(Fe₂O₃)의 함량이 2%~8%인 점토층을 적어도 하나 이상 포함하는 다층 퇴적토를 800℃-900℃로 72시간 동안 1차 소성하는 단계; 1차 소성 생성물을 1200℃-1300℃로 1시간 내지 2시간 동안 2차 소성하는 단계; 2차 소성 생성물을 상온으로 냉각한 후 불밑에서 6시간 내지 7시간 동안 연마하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 다층 퇴적토를 이용한 인조석은, 산화철(Fe₂O₃)의 함량이 2%-8%인 점토층을 적어도 하나 이상 포함하는 다층의 퇴적토를 소성시킨 후 상온으로 냉각하고 이를 볼밑에서 6시간 내지 7시간동안 연마함으로써, 상기 점토층의 소성에 의해 생성되는 소정 색상의 줄무늬가 나타나며 표면이 적어도 강자갈의 표면 연마도를 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 다층 퇴적토를 이용한 인조석 제조방법 및 그 인조석에 대하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 다층 퇴적토를 이용한 인조석 제조방법의 흐름도로서, 도시된 바와 같이 본 실시예의 제조방법은 원재료 준비, 1차소성, 2차소성, 연마의 공정을 포함하여 구성된다.

점토광물은 화성암이 지표에서 풍화작용을 받아 생겨나며 이때 모암의 종류와 분해, 변성과정에 따라 여러 가지 성분의 점토가 생긴다. 즉 장석류나 운모류와 같은 모암이 풍화작용, 열수작용 등 자연 분해작용을 받아 지각에 생성된 2차적인 산물을 점토라 한다. 암석이 풍화, 열수 작용에 의해 분해 생성된 점토 또는 고령토가 풍화작용을 받은 근처에 남아 있을 때는 이것을 1차점토 또는 잔류점토라 하며, 이러한 1차점토가 바람과 물의 작용에 의해 멀리 이동하게 되어 가볍고 작은 입자는 멀리 이동하고 무겁고 굵은 입자는 가까운 곳으로 이동하여 침전하거나 쌓이는 자연적인 분리과정인 수비와 풍비에 의해 크기와 비중치에 의하여 서로 분리되어 퇴적하게 된다. 이렇게 처음에 생성된 위치에서 이동하여 알갱이가 작은 점토 광물이 퇴적하여 생성된 점토를 2차점토 또는 퇴적점토라 한다. 2차점토가 굳어져 화석화한 것을 혈암이라 한다. 이러한 2차점토는 생성과정에서 식물류가 함께 퇴적하여 부패하면서 발생한 유기산 즉 부식산이 함유되어 있다. 2차점토는 이동하여 퇴적하는 과정에서 다른 광물의 입자가 섞여 들어가게 되며, 특히 철분과 유기물질을 수반하게 되므로 1차점토보다 불순물이 많아진다. 1차점토는 백색에 가까우나, 2차점토는 유색을 띠게 된다. 이러한 점토는 천연상의 미립자의 집합체로서 수분을 함유하면 가소성을 나타내고, 이를 건조하면 강성을 나타내며 적당한 온도로 소성하면 소결한다. 성분은 알루미나 규산염으로 화학식은 Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O 이다. 그러나 이러한 화학식으로 되어 있는 것은 거의 없다. 원래 점토는 상술한 바와 같이 암석 또는 광물이 분해하여 생성된 미립자이므로 여러 가지 불순물을 함유하고 있기 때문이다. 일례로서 전남 광산군 서창면 미륵리에서 생산되는 점토는 65.10% SiO₂, 14.4% Al2O3, 2.14% Fe2O3, 0.8% CaO, 0.27% MgO의 성분으로 구성되며, 경북 월성군 외동면 포화리에서 생산되는 점토는 63.46% SiO₂, 24.60% Al2O3, 1.88% Fe2O3, 0.98% CaO, 1.11% MgO의 성분으로 구성된다.

한편 고령토는 카올린이라고도 하는데 그 화학식은 Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O 이며, 점토와는 화학 성분상으로는 차이가 없고, 다만 물리적인 성질에 차이가 있다. 일반적으로는 소성 색상은 흰색 또는 흰색에 가까운 엷은 색이다.

본 실시예에서는 이러한 점토층이 다수 퇴적된 퇴적토를 원재료로 하여 소성을 하며, 바람직하게는 산화철(Fe₂O₃)의 함량이 2 내지 8%인 점토층(5)이 산화철의 함량이 2% 미만이 점토층 또는 고령토층(3)과 교대로 퇴적된 다층 퇴적토를 원재료로 한다. 산화철(Fe₂O₃)의 함량이 2내지 8%인 점토층(5)은 벽돌용 점토 또는 적점토라고 불리우며 주광물은 카올린, 몬모릴로나이트, 일라이트, 규석과 철광물로 구성된다. 이 원재료는 퇴적 후 장시간 압력을 받아 상당한 경로로 경화된 상태이나 광석 즉 혈암의 경도에는 이르지 못하는 퇴적층이 바람직하다.

퇴적토는 소성 후의 연마 가공시의 여유를 고려하여 최종 인조석의 크기보다 약간 큰 정도로 싸이징 단계를 거쳐, 800-900℃ 바람직하게는 850℃의 온도로 가마에서 72시간 정도 1차 소성된다.

일차소성된 퇴적토를 1200℃-1300℃ 바람직하게는 1240℃의 온도에서 1내지 2시간 동안 2차소성시키면, 적점토 퇴적층의 산화철이 산화되어 붉은 색의 줄무늬가 형성된다. 이때 생성되는 줄무늬의 색상은 산화철 및 기타 불순물의 함량에 의해 붉은 색이나 갈색 계통의 색상을 갖게 되며, 이외의 소지 점토층 또는 고령토층은 백색 계통이 된다.

다음으로 2차 소성된 퇴적토를 상온으로 냉각시킨 후, 볼밀(ball mill)에 장입하고 6 내지 7시간 정도 연마하면, 오랜 풍화작용에 의해 생성된 자연석의 표면과 같은 정도의 연마도를 갖는 인조석이 생성된다. 연마된 인조석은 일정 기준 이상의 미감을 갖는 제품만을 선별하는 과정을 거친다.

제2도는 본 발명의 따른 다층 퇴적토를 이용한 인조석(1)의 외관을 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 산화철(Fe₂O₃)의 함량이 2 내지 8%인 벽돌용 점토층(적점토층)(5)이 산화철의 함량이 2% 미만인 점토층 또는 고령토층(3)과 교대로 퇴적된 다층 퇴적토를 소성시킨 후 상온으로 냉각하고 이를 볼밀에서 6시간 내지 7시간 동안 연마함으로써, 벽돌용 점토층이 소성되어 적갈색의 줄무늬가 나타나며 표면이 볼밀에 의해 연마되어 자연석과 같이 연마되는 특징을 갖는다. 인조석의 연마도는 적어도 강자갈의 표면 연마도 또는 그 보다 더 매끈한 상태를 유지한다. 인조석의 줄무늬의 간격은 퇴적토에 따라 다양하게 형성되며, 원재료의 표면에 엷게 나타나는 퇴적층 무늬에 의해 소성 후의 줄무늬의 간격 및 모양을 예측할 수 있게 된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무늬가 나무의 나이테 문양으로 표현될 수 있다.

본 발명의 인조석은 장입 원재료의 형상 및 크기를 다양하게 선택함으로써, 조경석 이외에도 인테리어용 내장재, 내장판넬 등으로 이용될 수 있다.

이하, 상기한 구성의 본 발명의 다층 퇴적토를 이용한 인조석 제조방법 및 그 인조석의 효과에 대해서 설명한다.

본 발명의 인조석 제조방법에 따르면, 백색 계통의 바탕에 수려한 적갈색 계통의 줄무늬가 퇴적된 상태 그대로 나타나는 인조석을 저렴한 비용에 의해 대량 생산할 수 있게 되어 조경분야에 소요되는 원재료비를 대폭 줄일 수 있게 된다.

본 발명에 따른 인조석은 소성에 의해 내부에 다량의 기포가 생성되어 자연상태의 돌에 비하여 비중이 1/3정도에 불과하므로, 조경석, 수석 뿐만 아니라 소정의 크기 및 형상으로 가공함으로써 벽에 용이하게 부착할 수 있는 실내장식용 내장재로서 이용될 수 있고 또한 타일재로서 이용가능하다.

또한 본 발명의 인조석은 내부 및 표면에 형성된 다수의 기포에 의해 흡습성 및 보습성이 매우 뛰어나므로 물을 공급하는 수단으로서도 이용될 수 있는 바, 일예로서 본 발명의 인조석을 화훼단지 등의 묘판에 일렬로 정렬하여 매립하고 그 끝부분에서 물을 공급하면 이 물은 본 발명의 인조석의 흡습력에 의해 반대쪽의 단부까지 공급가능하며, 이렇게 공급된 물은 묘판의 식물에 상시 수분을 공급할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 산화철(Fe₂O₃)의 함량이 2%-8%인 점토층을 적어도 하나 이상 포함하는 다층 퇴적토를 800℃-900℃로 72시간 동안 1차 소성하는 단계; 1차 소성 생성물을 1200℃-1300℃로 1시간 내지 2시간 동안 2차 소성하는 단계; 2차 소성 생성물을 상온으로 냉각한 후 볼밀에서 6시간 내지 7시간 동안 연마하는 단계를 포함하는 다층 퇴적토를 이용한 인조석 제조방법.
2. 산화철(Fe₂O₃)의 함량이 2%-8%인 점토층을 적어도 하나 이상 포함하는 다층의 퇴적토를 소성시킨 후 상온으로 냉각하고 이를 볼밀에서 6시간 내지 7시간동안 연마함으로써, 상기 점토층의 소성에 의해 생성되는 소정 색상의 줄무늬가 나타나며 표면이 적어도 강자갈의 표면 연마도를 가지며 흡습성이 뛰어난 다층 퇴적토를 이용한 인조석.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.