KR100495571B1 - 흡방습 건강타일 조성물 및 건강타일의 제조방법 - Google Patents
흡방습 건강타일 조성물 및 건강타일의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 황토, 점토, 플라이애쉬, 규조토, 파쇄유리 등을 함유하는 건강타일 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 건강타일 조성물은 천연황토 1∼30중량％, 천연점토 30∼50중량％, 미세 다공성 플라이애쉬 32∼48중량％, 규조토 10∼30중량％, 파쇄유리(Cullet) 5∼15중량％, 규산소다 1∼3중량％, 탄닌산 리그닌 1∼3중량％를 포함하고 있어 황토 사용에 의한 원적외선 방사효과, 규조토와 플라이애쉬의 미세 다공에 의한 흡습, 방습(조습)효과 및 탈취효과가 있으며, 또한 경우에 따라서는 타일 표면을 은 또는 구리가 함유된 산화티탄졸 광촉매 항균제 수용액으로 코팅처리하여 항균 및 항곰팜이 효과까지 제공할 수 있다. 본 발명의 건강타일을 실내의 벽에 시공할 경우 조습효과는 물론 원적외선 방사 및 탈취효과, 항균, 항곰팡이 효과 등에 의해 인체에 유용하며 실내의 생활 환경을 쾌적하게 만들어 줄 수 있다.
Description
본 발명은 황토, 점토, 플라이애쉬, 규조토, 파쇄유리를 주재료로 하는 건강타일 조성물 및 건강타일의 제조방법에 관한 것으로, 규조토와 플라이애쉬의 미세 다공에 의한 조습효과, 천연 황토에 의한 원적외선 방사효과, 표면의 광촉매 항균제 처리에 의한 탈취효과 및 항균, 항곰팡이 효과 등을 가진 건강타일 조성물 및 건강타일을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래의 일반적인 실내벽용 내장 타일은 고령토, 점토, 도석, 납석, 석회석 등의 무기질 원료를 볼밀(Ball Mill)에서 미분쇄 하여 스프레이 드라이어에서 분말로 제조하여 성형한 다음, 성형품을 1,100∼1,140℃ 정도에서 1차 소성하고, 그 위에 0.3∼0.5㎜ 정도의 프리트(frit) 유약을 도포하여 1,020∼1,050℃ 사이에서 2차 소성하여 제품을 만든다.
그러나, 상기와 같이 제조된 내장 타일은 원적외선 방사, 조습, 탈취효과 및 항균효과는 거의 없고 오직 청소용이나 장식용일 뿐 건강 기능은 없는 단순한 건축 내장재에 불과한 것이다.
본 발명은 상기의 단점을 보완하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 내벽의 마감재로써 미적인 감각을 살리고 기능면도 개선시켜, 인체의 신진대사를 촉진시킬 수 있는 원적외선의 방사 및 온열효과와 실내의 습도가 높은 경우 습기를 흡수하고, 습도가 낮은 경우 습기를 방출하는 조습효과 및 암모니아 등의 유해가스를 정화시켜주는 탈취효과가 있으며 또한 세균, 곰팡이, 진드기 등의 서식 및 생성을 방지하는 항균효과가 있는 다기능 건강타일 조성물 및 건강타일의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 공정에 따르면,
(1) 건조 중량을 기준으로 천연황토 1∼30중량％, 천연점토 30∼50중량％, 미세 다공성 플라이애쉬 32∼48중량％, 규조토 10∼30중량％, 파쇄유리(Cullet) 5∼15중량％, 규산소다 1∼3중량％, 탄닌산 리그닌 1∼3중량％을 미분쇄 및 분무 건조하는 제토단계,
(2) 과립 분말을 유압 프레스에서 실 성형압력 250∼350 ㎏/㎠ 하에 타일로 성형하는 건식 성형단계.
(3) 건식 성형된 그린 타일을 건조온도 100∼150℃, 건조시간 55∼65분으로 건조하는 건조단계.
(4) 건조된 그린타일 윗면에 프리트(frit) 유약을 100∼140 gr/㎡ 범위의 양으로 도포하거나, 또는 유약 페이스트로 디자인에 맞게 망사크기(24HD∼170T; 숫자 :망사길이 1cm 내의 실의 갯수, HD 및 T:실의 굵기, HD: 직경 38미크론, T: 직경 33미크론)를 선정하여 인쇄하거나, 또는 프리트 유약을 100∼140 gr/㎡ 정도 도포한 후에 유약 페이스트로 디자인에 맞게 망사크기를 선정하여 인쇄하는 유약 도포인 시유단계, 및
(5) 시유제품을 연속 소성가마(roller heat kiln)에서 최고대(예열대, 소성대, 냉각대 구간중 소성대에서 가장 높은 온도를 나타내는 곳) 소성온도 700∼1000℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분 조건에서 소결시키는 소성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱글 소성 건식 성형방식에 따른 원적외선 복사체 함유 흡방습 건강타일의 제조방법이 제공된다.
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또한, 본 발명의 제 2 공정에 따르면,
상기 제 1 공정의 방법 중 단계(3)의 건조단계 대신에,
(3') 건식 성형된 그린타일을 최고대 소성온도가 600∼900℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분으로 하는 연속 소성가마에서 비스켓 타일을 제조하는 1차 소성단계를 수행하는 것을 특징으로 하는, 더블 소성 건식 성형방식에 따른 원적외선 복사체 함유 흡방습 건강타일의 제조방법이 제공된다.
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또한, 본 발명의 제 3 공정에 따르면,
상기 제 1 공정의 방법에서, 단계(1)에서 얻어진 분무 건조 전의 미분쇄 슬립을 이용하여, 단계 (2) 및 (3) 대신에,
(2") 수득된 미분쇄 슬립을 1일 이상 숙성한 후에 필터프레스(Filter Press)에서 함수분 20∼30%의 케이크(cake)를 제조하는 필터링(Filter Press) 단계, 케이크를 자연 건조시킨 후 사출성형을 위해 크러셔에서 파쇄 후 수분 및 안료 등을 넣어 혼수혼련시키는 혼수혼련단계, 혼수혼련된 배토를 피드박스를 거쳐 사출성형기로 성형하는 사출성형(Extruder) 단계,
(3") 사출성형된 반제품을 건조온도 100∼150℃의 조건하에서 건조시키는 건조단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 습식 성형방식에 따른 원적외선 복사체 함유 흡방습 건강타일의 제조방법이 제공된다.
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이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 다기능 건강타일은 원적외선을 방사하는 천연황토, 천연점토, 조습(흡습, 방습)효과를 위한 미세 다공으로 이루어진 플라이애쉬 및 규조토, 재료의소결 결합 강도증진을 위한 파쇄유리를 타일의 주재료로 사용하고, 항균 및 광촉매 기능을 위한 티탄졸(은이나 구리 함유)을 그 위에 분무 코팅하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 타일의 제조에 사용되는 타일재료는 구체적으로 건조중량을 기준으로 천연황토 1∼30중량％, 천연점토 30∼50중량％, 미세 다공성 플라이애쉬 32∼48중량％, 규조토 10∼30중량％, 파쇄유리(Cullet) 5∼15중량％, 규산소다 1∼3중량％, 탄닌산 리그닌 1∼3중량％을 포함한다.
본 발명에 따른 다기능 건강타일은 상기 타일재료를 이용하여 건식 성형방식 또는 습식 성형방식으로 제조할 수 있으며, 건식 성형방식은 싱글 소성방식 또는 더블 소성방식으로 나뉘어질 수 있다.
본 발명의 다기능 건강타일의 제조방법을 건식 성형방식을 나타낸 도 3 및 습식 성형방식을 나타낸 도 4를 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3의 좌측에 나타낸 바와 같이, 건식 성형방식 중 싱글 소성방식으로 제조하는 본 발명에 따른 건강타일의 제조방법은 우선 제토단계에서 천연의 황토, 점토, 규조토를 채취하고, 화력발전소에서 부산물로 발생되는 유연탄 또는 무연탄 플라이애쉬와 재활용 원료인 파쇄유리(Cullet), 규산소다, 탄닌산 리그닌을 명시한 양으로 평량하여 미분쇄를 위해 볼밀(Ball Mill)에서 물과 함께 넣고 가동시킨다. 이때 생성 슬립의 비중은 1.45∼1.6 정도로 하며, 잔사율은 1∼3%/230mesh로 한다. 이 슬립을 1일 이상 숙성한 후에 분무 건조기(Spray dryer)에서 함수분 5.5∼6.5%, 대립(0.5㎜) 입도가 15% 이하, 미립(0.08㎜) 입도가 3% 이하로 되는 과립 파우다를 제조한다.
이어서, 건식 성형단계에서, 상기 과립 파우다를 유압 프레스에서 실 성형압력 250∼350 ㎏/㎠로 성형한다. 이어서 건조단계에서, 건식 성형된 그린타일을 건조실(Vertical Dryer 또는 Mangle Dryer)에서 건조온도 100∼150℃, 건조시간 55∼65분 건조한다. 이어서 시유단계에서, 건조된 그린타일 윗면에 유약을 도포하게 된다. 유약 도포단계는 프리트(frit) 유약을 100∼140 gr/㎡ 범위의 도포량으로 도포하거나 또는 유약 페이스트로 디자인에 맞게 망사크기(24HD∼170T; 숫자: 망사길이 1cm 내의 실의 갯수, HD 및 T: 실의 굵기, HD: 직경 38미크론, T:직경33미크론)를 선정하여 인쇄하거나 또는 프리트 유약을 100∼140 gr/㎡ 정도 도포한 후에 유약 페이스트로 디자인에 맞게 망사크기를 선정하여 인쇄함으로써 수행될 수 있다.
이어서, 소성단계에서, 상기 시유제품을 콘테이너에 임시 보관하면서 연속 소성가마에서 최고대 소성온도 700∼1000℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분 조건에서 소성시킨다.
이어서 치수 교정수단(Rectify)에서, 소성된 제품을 균일한 치수교정을 위하여 통상의 방법에 따라 적절히 4면을 깎아내는 치수 교정공정을 거칠 수 있다.
이어서 광촉매 코팅, 소성단계에서, 광촉매 항균효과를 얻기 위해, 치수 교정단계에서 수득된 제품 상에, 광촉매 기능성 항균제를 코팅할 수 있다. 항균제 코팅은 은 10∼20중량％ 또는 구리 10∼20중량％가 함유된 산화티탄졸 광촉매 용액에 물 또는 알콜을 첨가하여 산화티탄졸 광촉매의 농도가 5∼30％인 수용액으로 제조한 용액을 20∼40 gr/㎡ 범위의 양으로 분무 도포한 후에 최고대 소성온도 600∼700℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분의 소성조건을 갖는 연속 소성가마에서 소성시킴으로서, 본 발명에 따른 원적외선 복사체 함유 흡방습 건강타일의 완제품을 제조할 수 있다.
도 3의 우측에 나타낸 바와 같이, 건식 성형방식 중 더블 소성방식으로 제조하는 본 발명에 따른 건강타일의 제조방법은, 상기 싱글 소성방식의 방법 중 건조단계 대신에 1차 소성을 수행하는 것이 특징이며, 이 1차 소성단계에서는 건식 성형된 그린타일을 최고대 소성온도가 600∼900℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분으로 하는 연속 소성가마에서 비스켓 타일을 제조함으로써 수행되는 것이다. 이하 시유단계에서, 완제품에 이르기까지의 단계는 싱글 소성방식과 동일하게 수행된다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 습식 성형방식의 건강타일의 제조방법은, 우선 조합, 미분쇄단계에서, 상술한 바와 같은 타일재료를 평량하여 미분쇄를 위해 볼밀에서 물과 함께 넣고 가동시킨 다음 슬립을 1일 이상 숙성한다. 이어서 필터링 단계에서, 필터 프레스(Filter Press)에서 함수분 20∼30%로 하는 케이크(cake)를 제조한다. 이어서 혼수혼련단계에서, 케이크를 자연 건조시킨 후 사출성형을 위해 크러셔(crusher)에서 파쇄후 수분 및 안료 등을 넣어 혼수 혼련시킨다. 이어서 사출 성형단계에서, 혼수혼련된 배토를 피드박스를 거쳐 사출 성형기로 반제품을 제조한다. 이어서 건조단계에서, 사출성형된 반제품을 건조온도 100∼150℃의 조건하에서 건조시킨다. 이어서 시유단계에서, 유약도포를 하는 것이 특징이다. 이하 소성단계에서 완제품에 이르기까지의 단계는 건식 성형방식과 동일하다.
또한, 본 발명에 사용된 천연황토의 결정구조는 2:1 층상구조를 가지는 3층 구조로서 Si와 O의 결합으로 이루어진 테트라헤드랄 시트(Tetrahedral sheet : 4면체)와 Al과 O의 결합으로 이루어진 옥타헤드랄 시트(Octahedral sheet : 8면체)가 4면체-8면체-4면체 시트와 같이 3개의 시트가 반복적으로 겹쳐져 한개의 층을 구성하는 2:1형 구조이다. 이와 같은 구조적 특성의 황토는 사면체 내에 Si+4 이온 대신 Al+3 이온과 팔면체 내에 Al+3, Fe+3 이온 대신 Mg+2, Fe+2
등의 동형 치환에 의하여 황토로부터 음전하가 발생할 경우 이 음전하를 중화시키기 위해 Na+, Ca+2 및 H+
이온이 상기 사면체에 약하게 부착되어 있어 원적외선이 복사되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 플라이애쉬는 주 화학성분이 SiO2, Al2O3, 탄소이며 주결정상이 쿼츠(SiO2), 멀라이트(3Al2O3·2SiO2)로 이루어져 있다. 결정구조는 구형입자의 세노스피어(Cenosphere)와 그의 응집체 형태로 존재하는데, 이는 속이 비어 있으며 입경의 크기는 수㎛∼수백㎛ 정도이다. 이러한 구상의 미립자는 소재를 미세 다공형태로 만들어 주어 습기를 흡수하거나 방출하는 역할을 하게 된다. 상기 세노스피어는 화력발전소의 연소로에서 무연탄 또는 유연탄이 연소되면서 용융된 실리케이트 입자들이 미연 탄소와 Fe2O3의 화학반응에 의해 발생된 CO2 가스의 팽창으로 형성된다. 플라이애쉬에 미연 탄소로 존재하는 탄소는 소재 내에서 소결과정을 거치면서 더욱 다공화 하는데 도움을 준다. 이렇게 미세 다공화된 구조는 흡습, 방습효과를 제공한다.
본 발명에 사용된 파쇄유리(Cullet)는 낮은 온도에서 용융되는 성질이 있어 조성물에 있어서 저온소결 결합제로 사용된다.
본 발명에 따르면, 또한 타일 제품의 표면이 유약처리 및 칼라프린트 되므로 미적 감각이 있을 뿐 아니라 그 위에 은 또는 구리가 함유된 광촉매 수용액의 항균제가 코팅처리되어 탈취효과를 제공하며 세균, 곰팡이의 서식이 억제될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하며, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.
<실시예 1>
건식 성형방식 중 더블 소성방식을 따른 실시예로써 우선 제토단계에서, 건조 중량을 기준으로 43.9 중량%의 천연점토, 30.7 중량%의 미세 다공성 플라이애쉬, 13.2 중량%의 규조토, 8,8 중량%의 파쇄유리(Cullet), 1.7 중량%의 규산소다 및 1.7 중량%의 탄닌산 리그닌을 평량한 다음 습식 미분쇄를 위해 물과 함께 볼밀에 넣고 9시간 동안 가동시켜 비중 1.52, 전사율 1.45%/230mesh로 슬립을 만든 다음, 스프레이 드라이어에서 파우다 함수분 6.2%, 파우다 대립입도 13.8%, 미립입도 2.3%로 하는 과립형 파우다를 만든다.
다음 건식 성형 단계에서, 과립 파우다를 유압 프레스에서 실 성형압력이 270 ㎏/㎠ 하에서 400 ×400 ×7.5㎜의 규격으로 건식성형한다.
다음 1차 소성단계에서, 건식 성형된 그린타일을 700℃의 최고대 소성온도, 2분의 최고대 유지시간, 30분의 총 소성시간 하에서 비스켓 타일을 제조한다.
다음 시유단계에서, 비중 1.5의 프리트 유약을 120 gr/㎡ 도포한 후에 유약 페이스트로 77T의 망사크기로 인쇄한다.
다음 소결 소성단계에서, 850℃의 최고대 소성온도, 2분의 최고대 유지시간, 30분의 총 소성시간 하에서 소결제품을 제조한다.
다음 광촉매 항균제 코팅단계에서, 은 또는 구리가 12중량％ 함유된 산화티탄졸 광촉매 수용액에 물또는 알콜로 희석하여 농도가 20％인 산화타탄졸 광촉매 수용액으로 제조하여 28 gr/㎡를 분무코팅시킨 후 650℃의 최고대 소성온도와 2분의 최고대 유지시간, 30분의 총 소성시간 하에서 최종 소성하여 원적외선 복사체 함유 흡방습 건강타일의 완제품을 제조한다.
상기 공정에서와 같이 하여 제조된, 본 발명에 따른 건강타일의 물리적 성질, 원적외선 방사율, 탈취율(암모니아 및 포름알데히드)을 시험하였으며, 그 결과는 하기 표 1∼4와 같다.
<표 1> 건강타일의 물리적 성질
| 수축율 | 강열감량 | 흡수율 | 겉보기 부피 | 부피비중 | 겉보기기공율 | 겉보기 비중 | 개기공부피 | 폐기공부피 |
| 1.07% | 8.18% | 22.18% | 26.51cm3/g | 1.57 | 35.89% | 2.45 | 9.52cm3/g | 17.0cm3/g |
<표 2> 원적외선 방사율 및 방사에너지
| 구분 | 평균 방사율(5∼20㎛) | 방사에너지(W/㎡) |
| 발명품 | 0.920(92.0%) | 3.71 ×10-2 |
<표 3> 암모니아 탈취시험
<표 4> 포름 알데히드 탈취시험
또한, 상기 건강타일의 흡습, 방습량, 항균성 및 항곰팡이 시험을 하였으며, 시험결과는 다음 표 5 내지 표 7과 같다.
| 시험항목 | 경과시간(분) | Blank 농도(ppm) | 시료농도(ppm) | 탈취율(%) |
| 암모니아탈취시험 | 30 | 493 | 192 | 83.4 |
| 60 | 414 | 98 | 94.3 | |
| 90 | 360 | 58 | 94.8 | |
| 120 | 312 | 33 | 96.8 |
| 시험항목 | 경과시간(분) | Blank 농도(ppm) | 시료농도(ppm) | 탈취율(％) |
| 포름알데히드탈취시험 | 30 | 397 | 339 | 38.9 |
| 포름알데히드탈취시험 | 60 | 358 | 296 | 50.7 |
| 포름알데히드탈취시험 | 90 | 319 | 229 | 53.7 |
| 포름알데히드탈취시험 | 120 | 280 | 178 | 56.2 |
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<표 5> 흡습, 방습량 시험결과
| 구분 | (gr/㎡) | 측정조건 |
| 흡습량 | 187 | 25℃, RH 90% |
| 방습량 | 169 | 25℃, RH 50% |
<표 6> 항균시험 결과
| 항목 | 시료구분 | 초기 농도(CFU/40p) | 24시간 후 농도(CFU/40p) | 세균 감소율(%) |
| 대장균 | Blank | 228 | 689 | - |
| 발명품 | 228 | 1 | 99.6 | |
| 녹농균 | Blank | 250 | 704 | - |
| 발명품 | 250 | 1 | 99.6 |
<표 7> 항곰팡이 시험결과
<실시예 2>
| 시료명 | 배양시험의 기간 | |||
| 발명품 | 1주 후 | 2주 후 | 3주 후 | 4주 후 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | |
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건식 성형방식 중 싱글 소성방식을 따른 시험 실적 실시예로서, 우선 제토단계에서 건조 중량을 기준으로 17.6 중량%의 천연황토, 26.3 중량%의 천연점토, 30.7 중량%의 미세 다공성 플라이애쉬, 13.2 중량%의 규조토, 8.8 중량%의 파쇄유리(Cullet), 1.7 중량%의 규산소다 및 1.7 중량%의 탄닌산 리그닌을 평량한 다음 습식 미분쇄를 위해 물과 함께 포트밀에 넣고 6시간 동안 가동시켜 비중 1.5, 잔사율 1.2%/230mesh로 슬립을 만든 다음, 건조한 후 함수분이 6.0%가 되도록 수분을 가하여 미립 파우다를 만든다.
다음 건식 성형단계에서, 미립 파우다를 유압 핸드 프레스에서 실 성형압력이 300 ㎏/㎠ 하에서 50 ×70 ×5.5㎜의 규격으로 건식 성형한다.
다음 건조단계에서, 건식 성형된 그린타일을 100 ±10℃의 드라이 오븐에서 24시간 동안 건조한다.
다음 시유단계에서, 비중 1.5의 프리트 유약을 120 gr/㎡ 도포한다.
다음 소결 소성단계에서, 850℃의 최고대 소성온도, 2분의 최고대 유지시간, 30분의 총 소성시간 하에서 소결제품을 제조한다.
다음 광촉매 항균제 코팅단계에서, 은 또는 구리가 12중량％ 함유된 산화티탄졸 광촉매 수용액에 물또는 알콜로 희석하여 농도가 20％인 산화타탄졸 광촉매 수용액으로 제조하여 28 gr/㎡을 분무코팅 시킨 후 650℃의 최고대 소성온도와 2분의 최고대 유지시간, 30분의 총 소성시간 하에서 최종 소성하여 원적외선 복사체 함유 흡방습 건강타일의 완제품을 제조한다.
상기 공정에서와 같이 하여 제조된, 본 발명에 따른 건강타일의 물리적 성질, 원적외선 방사율, 탈취율(암모니아 및 포름알데히드)을 시험하였으며, 그 결과는 하기 표 8∼11과 같다.
<표 8> 건강타일의 물리적 성질
| 수축율 | 강열감량 | 흡수율 | 겉보기 부피 | 부피비중 | 겉보기 기공율 | 겉보기 비중 | 개가공부피 | 폐가공부피 |
| 0.95% | 7.05% | 24.64% | 19.56cm3/g | 1.55 | 38.50% | 2.52 | 7.53cm2/g | 12.03cm2/g |
<표 9> 원적외선 방사율 및 방사에너지
| 구분 | 평균방사율(5∼20㎛) | 방사에너지(W/㎡) |
| 발명품 | 0.922(92.2%) | 3.72 ×10-2 |
<표 10> 암모니아 탈취시험
| 시험항목 | 경과시간(분) | Blank 농도(ppm) | 시료농도(ppm) | 탈취율(%) |
| 암모니아탈취시험 | 30 | 493 | 92 | 81.3 |
| 60 | 414 | 39 | 92.0 | |
| 90 | 360 | 19 | 94.7 | |
| 120 | 312 | 4 | 98.7 |
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<표 11> 포름알데히드 탈취시험
또한, 상기 건강타일의 흡습, 방습량, 항균성 및 항곰팡이 시험을 하였으며, 시험결과는 다음 표 12 내지 14와 같다.
| 시험항목 | 경과시간(분) | Blank 농도(ppm) | 시료농도(ppm) | 탈취율(％) |
| 포름알데히드 탈취시험 | 30 | 397 | 318 | 19.6 |
| 포름알데히드 탈취시험 | 60 | 358 | 228 | 34.8 |
| 포름알데히드 탈취시험 | 90 | 319 | 183 | 43.5 |
| 포름알데히드 탈취시험 | 120 | 280 | 153 | 53.5 |
<표 12> 흡습, 방습량 시험결과
| 구분 | (gr/㎡) | 측정조건 |
| 흡습량 | 164 | 25℃, RH 90% |
| 방습량 | 152 | 25℃, RH 50% |
<표 13> 항균시험 결과
| 항목 | 시료구분 | 초기 농도(CFU/40p) | 24시간 후 농도(CFU/40p) | 세균 감소율(%) |
| 대장균 | Blank | 228 | 689 | - |
| 발명품 | 228 | 1 | 99.6 | |
| 녹농균 | Blank | 250 | 704 | - |
| 발명품 | 250 | 1 | 99.6 |
<표 14> 항곰팡이 시험결과
| 시료명 | 배양시험의 기간 | |||
| 발명품 | 1주 후 | 2주 후 | 3주 후 | 4주 후 |
| 3 | 3 | 3 | 3 | |
본 발명은 소재가 미세한 다공조직으로 되어 있으므로 조습성이 뛰어나 실내의 습도가 높은 경우에는 습기를 흡수하여 실내 습도를 낮추어 주며, 실내의 습도가 낮은 경우에는 반대로 습기를 방출하여 실내습도를 높이게 하여 실내공간을 쾌적하고 신선하게 유지시켜줄 수 있다.
또한 본 발명은 원적외선 복사량이 뛰어나 온열효과에 의해 실내에서 생활할 경우 인체의 혈액순환, 신진대사를 촉진시켜 피로회복은 물론, 몸의 상태를 쾌적하게 유지시켜 줄 수 있다.
본 발명은 타일 표면을 은이나 구리가 함유된 티탄졸인 광촉매 항균제로 처리하였으므로 실내에서 서식하기 쉬운 세균, 곰팡이, 진드기, 벌레 등의 생성을 억제하며, 공기중의 세균이 표면에 붙을 경우 멸균효과가 있어 위생적인 공간을 유지할 수 있다. 또한 탈취기능이 있어 자동차의 매연, 건축물의 건축자재에서 발생하는 포름알데히드, 휘발성 유기 화합물(VOC) 및 암모니아 등의 화학물질, 실내의 담배연기, 음식냄새 등을 흡착하고 정화시켜주는 기능이 있어 주거공간을 더욱 신선하게 바꾸어 줄 수 있다.
또한 본 발명은 천연 원료(황토, 점토, 규조토)와 재활용 원료(플라이애쉬, 파쇄유리)를 사용하여 높은 온도에서 소성시켜 만든 제품이므로 환경 친화적이며, 일광이나 열, 습기에 의한 변색이 없으며 장기적으로 사용하여도 노화가 없으므로 영구적인 소재인 것이다.
도 1은 일반 내장타일의 예시도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건강타일의 예시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 타일 제조방법 중 건식 성형방식인 싱글 소성방식과 더블 소성방식의 공정도이고,
도 4는 본 발명에 따른 타일 제조방법 중 습식 성형방식의 공정도이다.
Claims (4)
- 건조 중량을 기준으로 천연황토 1∼30중량％, 천연점토 30∼50중량％, 미세 다공성 플라이애쉬 32∼48중량％, 규조토 10∼30중량％, 파쇄유리(Cullet) 5∼15중량％, 규산소다 1∼3중량％, 탄닌산 리그닌 1∼3중량％ 포함하는 흡방습 건강타일 조성물.
- 건조 중량을 기준으로 천연황토 1∼30중량％, 천연점토 30∼50중량％, 미세 다공성 플라이애쉬 32∼48중량％, 규조토 10∼30중량％, 파쇄유리(Cullet) 5∼15중량％, 규산소다 1∼3중량％, 탄닌산 리그닌 1∼3중량％을 미분쇄 및 분무 건조하는 제토단계,과립 분말을 유압 프레스에서 실 성형압력 250∼350 ㎏/㎠ 하에 타일로 성형하는 건식 성형단계,건식 성형된 그린타일을 건조온도 100∼150℃, 건조시간 55∼65분으로 건조하는 건조단계,건조된 그린타일 윗면에 프리트(frit) 유약을 100∼140 gr/㎡ 범위의 양으로 도포하거나, 또는 유약 페이스트로 디자인에 맞게 망사크기(24HD∼170T)를 선정하여 인쇄하거나 또는 프리트 유약을 100∼140 gr/㎡ 정도 도포한 후에 유약 페이스트로 디자인에 맞게 망사크기를 선정하여 인쇄하는 유약 도포인 시유단계, 및시유제품을 연속 소성가마에서 최고대 소성온도 700∼1000℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분 조건에서 소결시키는 소성단계,소성된 제품을 균일한 치수교정을 위하여 적절히 4면을 깎아내는 치수 교정단계,은 10∼20중량％ 또는 구리 10∼20중량％가 함유된 산화티탄졸 광촉매 수용액에 물 또는 알콜을 첨가하여 산화티탄졸 광촉매의 농도가 5∼30％인 수용액으로 제조하여 20∼40 gr/㎡ 범위의 양으로 분무 도포한 후에 최고대 소성온도 600∼700℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분의 소성조건을 갖는 연속 소성가마에서 소성하는 광촉매 항균제 코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 싱글 소성 건식 성형방식에 의한 흡방습 건강타일의 제조방법.
- 건조 중량을 기준으로 천연황토 1∼30중량％, 천연점토 30∼50중량％, 미세 다공성 플라이애쉬 32∼48중량％, 규조토 10∼30중량％, 파쇄유리(Cullet) 5∼15중량％, 규산소다 1∼3중량％, 탄닌산 리그닌 1∼3중량％을 미분쇄 및 분무 건조하는 제토단계,과립 분말을 유압 프레스에서 실 성형압력 250∼350 ㎏/㎠ 하에 타일로 성형하는 건식 성형단계,건식 성형된 그린타일을 최고대 소성온도가 600∼900℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분으로 하는 연속 소성가마(roller hearth kiln)에서 비스켓 타일을 제조하는 1차 소성단계.비스켓 타일 윗면에 프리트 유약을 100∼140 gr/㎡ 정도 도포하거나 또는 유약 페이스트로 디자인에 맞게 망사크기(24HD∼170T)를 선정하여 인쇄하거나 또는 프리트 유약을 100∼140 gr/㎡ 정도 도포한 후에 유약 페이스트로 디자인에 맞게 망사크기를 선정하여 인쇄하는 유약 도포인 시유단계, 및시유제품을 연속 소성가마에서 최고대 소성온도 700∼1000℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분 조건에서 소결시키는 2차 소성단계,소성된 제품을 균일한 치수교정을 위하여 적절히 4면을 깎아내는 치수교정 단계,은 10∼20중량％ 또는 구리 10∼20중량％가 함유된 산화티탄졸 광촉매 수용액에 물 또는 알콜을 첨가하여 산화티탄졸 광촉매의 농도가 5∼30％인 수용액으로 제조하여 20∼40 gr/㎡ 범위의 양으로 분무 도포한 후에 최고대 소성온도 600∼700℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분의 소성조건을 갖는 연속 소성가마에서 소성하는 광촉매 항균제 코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 더블 소성 건식 성형방식에 의한 흡방습 건강타일의 제조방법.
- 건조 중량을 기준으로 천연황토 1∼30중량％, 천연점토 30∼50중량％, 미세 다공성 플라이애쉬 32∼48중량％, 규조토 10∼30중량％, 파쇄유리(Cullet) 5∼15중량％, 규산소다 1∼3중량％, 탄닌산 리그닌 1∼3중량％을 미분쇄 및 분무 건조하는 제토단계,생성된 미분말을 1일 이상 숙성한 후에 필터 프레스(Filter Press)에서 함수분 20∼30%의 케이크(cake)를 제조하는 필터링(Filter Press) 단계,케이크를 자연 건조시킨 후 사출성형을 위해 크러셔에서 파쇄 후 수분 및 안료 등을 넣어 혼수혼련 시키는 혼수혼련단계,혼수혼련된 배토를 피드박스를 거쳐 사출 성형기로 성형하는 사출 성형단계,사출 성형된 반제품을 건조온도 100∼150℃의 조건 하에서 건조시키는 건조단계,건조된 그린타일 윗면에 프리트(frit) 유약을 100∼140 gr/㎡ 양으로 도포하거나 또는 유약 페이스트로 디자인에 맞게 망사크기(24HD∼170T)를 선정하여 인쇄하거나 또는 프리트 유약을 100∼140 gr/㎡ 정도 도포한 후에 유약 페이스트로 디자인에 맞게 망사크기를 선정하여 인쇄하는 유약 도포인 시유단계, 및시유제품을 연속 소성가마에서 최고대 소성온도 600∼700℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분 조건에서 소결시키는 소성단계,소성된 제품을 균일한 치수교정을 위하여 적절히 4면을 깎아내는 치수 교정단계,은 10∼20중량％ 또는 구리 10∼20중량％가 함유된 산화티탄졸 광촉매 수용액에 물 또는 알콜을 첨가하여 산화티탄졸 광촉매의 농도가 5∼30％인 수용액으로 제조하여 20∼40 gr/㎡ 범위의 양으로 분무 도포한 후에 최고대 소성온도 600∼700℃, 최고대 유지시간 0.5∼5분, 총 소성시간 30∼40분의 소성조건을 갖는 연속 소성가마에서 소성하는 광촉매 항균제 코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 성형방식에 의한 흡방습 건강타일의 제조방법.
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