KR100623579B1 - 건축용 황토 섬유 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

건축용 황토 섬유 패널 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미곡이나 맥류의 짚으로부터 추출한 펄프와 황토, 그리고 방향성 미세 캡슐로 혼합 구성되는 건축용 황토 섬유 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 건조 중량 기준으로 짚 펄프 1~10중량%, 황토 70~94중량%, 수 팽윤 호화(糊化) 전분 5~20중량%로 구성되는 황토 섬유 코어 패널과; 건조 중량 기준으로 황토 65~85중량%, 파열강도가 0.1~4.5kg/cm2인 방향제 충진 감압성 마이크로캡슐 0.1~20중량%, 수 팽윤 호화 전분 10~30중량%로 구성되는 두께 0.05~1cm의 표면 코팅층으로 구성되는 건축용 황토 섬유 패널 및 그 제조방법이 제공되며, 화학 접착제를 사용하지 않으므로 휘발성 유기화합물이 발생하지 않으므로 근래 들어 사회 문제로 대두되고 있는 새집 증후군이나 화학물질과민증의 우려를 불식시킬 수가 있음과 아울러, 천연 다공질 재료로서의 황토 특유의 탁월한 흡착력과 환원력을 나타내어 진균류 증식 억제 효과, 공기 정화 효과, 탈취 효과, 음이온 제공 효과, 전자파 흡수 효과 및, 제습 효과를 나타낼 것으로 기대되며, 또한 곡물 수확 후 부산물로서 다량 발생되어 폐기되는 짚을 재활용할 수가 있으므로 폐자원 이용의 극대화를 이룰 수 있는 동시에, 천연 소재이므로 환경친화적 소재라 할 수 있고, 화재 시 유독 가스의 발생이 거의 없으며, 기존의 섬유 보드에 사용되는 목재 사용량을 저감시킴으로써 자연보호에 부응할 수 있는 장점이 있다.
짚, 섬유, 황토, 방향제, 캡슐, 패널

Description

건축용 황토 섬유 패널 및 그 제조방법{LOESS AND FIBER PANELS FOR CONSTRUCTION AND PRODUCING METHODS THEREOF}
본 발명은 건축용 황토 섬유 패널 및 그 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 볏짚, 보리짚, 밀짚, 귀리짚 등과 같은 곡류나 맥류의 짚으로부터 추출한 펄프와 황토, 그리고 방향성 캡슐이 랜덤(random)하게 혼합되어 있는 건축용 황토 섬유 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래 통상적인 건축용 보드 또는 패널은 시멘트(Cao)와 규석(SiO2)을 혼합하고 가수 조건 하에 180℃ 정도의 온도에서 10 atm의 가압 조건으로 12hr 정도 반응시켜 C-S-H 반응 결정체로 만든 중공식 경량 콘크리트 기포형 조립식 패널과, 상기한 중공식 경량 콘크리트 기포형 조립식 패널의 시공성 및 운반성, 그리고 흡음성과 단열성 등의 향상을 위해 폴리우레탄 발포체, 폴리이소시아누레이트 발포체, 유리섬유, 폴리스티렌 발포체, 고발포 폴리에틸렌 발포 시트를 내층으로 하고, 외부 방수용 코팅막이나 필름, 또는 금속 시트를 가지는 다양한 종류의 합성수지 발포 패널이 광범위하게 사용되고 있다.
상기한 중공식 경량 콘크리트 기포형 조립식 패널이나 합성수지 발포 패널은 각각 독자적인 적용 분야에 널리 사용되고 있지만, 폐기 시 환경오염을 초래하므로 환경 친화적이지 못하다는 단점이 있으며, 특히 상기한 합성수지 발포 패널은 시공성, 흡음성, 단열성 등이 우수하다는 장점에도 불구하고 화재에 취약하여 화재에 의한 연소 시 인체에 치명적인 유독성 기체를 내뿜게 된다는 나름의 문제점이 있다.
상기한 중공식 경량 콘크리트 기포형 조립식 패널이나 합성수지 발포 패널과는 다른 유형으로서 섬유 패널이 있으며, 섬유 패널은 목재를 섬유상(纖維狀)으로 해섬(解纖)하여 열경화성수지 접착제를 첨가하거나 그 밖의 접착성 소재를 혼합해서 열압, 경화시킨 목재패널제품으로서, 건축용 내외장재 뿐만 아니라 가구용으로 적합하여 광범위하게 사용되고 있다.
사용 접착제 및 포름알데이드 방출량에 의한 구분에 의하면 요소 수지는 U형, 요소-멜라민 수지는 M형, 페놀수지는 P형으로 구분하고 데시케이터법에 의한 포름알데히드 방출량이 0.5mg/ℓ 이하일 때는 E0형, 1.5mg/ℓ이하일 때는 E1형, 5mg/ℓ 이하 일때는 E2형으로 분류하기도 한다(KS 규격).
상기한 섬유 패널은 가공성이 매우 우수하며, 특히 중밀도 섬유 패널은 표면이 매끈하고, 내부조직이 균질, 치밀하여 기계적인 가공 정도(精度)가 뛰어날 뿐만 아니라, 도장성 및 박층 오버레이 재료의 접착가공성도 우수하므로, 일반가구용, 악기용, 사무용가구 및 전자제품 케이스용, 마루판용 및 건축내장용으로 널리 적용되고 있다.
그러나 상기한 섬유 패널은 본질적으로 목재 성분으로 구성되므로 환경 친 화적이며 우수한 가공 특성을 지니고 있다는 장점에도 불구하고, 견고한 섬유 고정을 위하여 열경화성 접착제와 같은 다양한 화학 접착제의 사용이 불가피하므로 이로부터 인체에 유해한 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds: VOC)을 방출하게 된다는 심각한 문제점이 있다.
마감재와 건축자재 등에서 배출되는 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds: VOC)은 건물을 신축하고 나서 6개월 정도 경과한 시점에서 가장 많이 배출되며, 마룻바닥, 패널이나 타일 등에서는 시공 후 최장 10년까지 유해물질이 방출되는 것으로 보고 되어 있으며, 근자의 연구 보고 결과(경원대 건축설비학과 윤동원 교수: 2004.06월 발표)에 의하면 서울의 60평 정도의 대형 아파트의 실내공기 성분을 측정한 결과 휘발성 유기화합물 총량이 m3당 최고 1.6mg이 검출되어 유럽과 일본의 허용 기준치인 m3당 0.4mg의 4배에 해당하였으며, 특히 접착제나 가구 등에서 배출되는 포름알데히드의 양은 더욱 심각하여 최고 800ppb(1,000ppb=1ppm)가 검출되어 세계보건기구(WHO)나 일본의 허용기준치 보다 무려 10배나 높았던 것으로 보고하고 있다.
휘발성 유기화합물 중에서도 포름알데히드는 최근 들어 사회적인 문제로 크게 대두되고 있는 새집증후군(Sick House Syndrome: SHS) 및 화학물질과민증(Multiple Chemical Sensitivity: MCS) 유발의 중요한 원인물질로서 신경계와 장기 등에 심각한 영향을 미치는 것으로 판명되어 있으며, 아파트 등을 포함하는 다양한 주거 형태의 주택이나 빌딩, 학교 등과 같은 장소에서 건물 신축 시에 사용된 내장 재나 가구로부터 장기간에 걸쳐 지속적으로 배출되므로 새집 입주자 또는 거주자에게 온몸의 붉은 반점, 비염, 아토피성피부염, 두드러기, 천식, 심한 두통, 기관지염 등을 초래할 위험성이 높다.
포름알데히드에 노출되면 일시적으로는 눈과 목이 따갑거나 기침 등의 증상을 보이며, 심해지면 천식, 비염, 아토피 등의 알레르기 질환에 걸리게 되며, 이러한 질환을 앓고 있던 경우는 그 증상이 더욱 악화되며, 이를 방치하면 화학물질과민증에 걸릴 수도 있음은 전술한 바와 같으며, 특히 이러한 증상은 실내장식과 가구를 완벽하게 갖춘 건물에서 더욱 심각하며, 단열성능이 향상된 건축기법은 궁극적으로 실내공간의 밀폐를 가져와 공기오염도를 높이는 요인으로 작용하고 있다.
따라서 휘발성 유기화합물의 방출이 없는 환경친화적이고 인체 무해성인 건축용 섬유 패널이 오랜 기간 당업계에 요망되어 왔다.
한편, 예로부터 볏짚은 초가지붕의 이엉, 황토와 혼합한 초벽, 가마니, 새끼, 거적, 모자, 짚신에 널리 이용되었고, 동절기 말이나 한우의 사료로 이용되었으며, 또한 농가의 연료로 광범위하게 이용되었던 적이 있었으나, 오늘날에는 대부분 경작지에 유기하거나 퇴비화 하여 토양의 지력 증진에 이용하는 정도이며, 일부 미생물이나 화학적 방법에 의한 당화를 시도한 예가 있기는 하나 그 효율성이 매우 낮아 현실화되고 있지 못한 실정이다.
곡류의 짚은 다량 함유되어 있는 셀룰로오스와 리그닌이 상호 간에 결합하여 복잡한 중합체 구조를 이루고 있으므로 일반 목재의 구성 성분과 매우 유사한 구조이다.
따라서 매년 농가에서 폐기되는 막대한 양의 짚을 목재 대용으로 활용하는 방안이 요청되고 있다.
또한, 황토는 실트(모래보다 잘고 진흙보다 두꺼운 상태)크기의 입자들로 구성되어 있으며, 탄산칼슘에 의해 느슨하게 교결되어 있는 연황색 퇴적물로서 공극률이 큰 실리카, 알루미늄, 산화철 등으로 구성되어 있는 세라믹이며, 예로부터 볏짚과 혼합하여 벽체로 사용되어 왔으며, 황토는 건축재로 사용 시 온화하고 포근한 느낌을 부여할 뿐만 아니라, pH 8.5~9.5의 약얄칼리성을 나타내므로 인체에 무해하며, 탁월한 습도 조절력(흡수율 20~25%)과 온도조절력을 가지며 원적외선 방사 특성 및 높은 공극률에 의한 축열 효과가 높아 시멘트 건물에 비해 약 30% 정도 난방비 절감 효과가 있는 것으로 보고 되어 있고, 탈취 효과 및 전자파 차단 효과가 있으며, 항균 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
따라서, 최근 웰빙 시대를 맞이하여 선조의 지혜가 스며있는 황토의 이용에 대한 관심이 급증하고 있음과 더불어, 아로마테라피적 관점에서 허브 향과 같은 방향 성분의 이용에 대한 관심도 커져가고 있다.
전술한 바로부터, 본 발명의 첫 번째 목적은 접착제로부터 방출되는 포름알데히드와 같은 휘발성 유기화합물의 방출이 없어 새집 증후군이나 화학물질 과민증을 유발할 가능성이 전혀 없는 환경친화적이고 본질적으로 인체 무해성인 섬유 패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은 제습 및 습도 조절, 공기 정화, 탈취, 곰팡이 증식 방지, 음이온 생성, 원적외선 방사, 전자파 흡수 특성을 가지는 환경친화적이고 인체 무해성인 섬유 패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 세 번째 목적은 상기한 목적에 더하여 방향성분을 장기간에 걸쳐 방출할 수가 있는 환경친화적이고 인체 무해성인 섬유 패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 네 번째 목적은 매년 곡물 수확 후 부산물로서 다량 발생되어 폐기되는 짚을 재활용함으로써 목재 사용량을 저감시킬 수가 있는 경제적인 가격의 실용적이고 환경친화적인 섬유 패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다섯 번째 목적은 상기한 첫 번째 내지 네 번째 목적에 따른 섬유 패널의 효과적인 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건조 중량 기준으로 짚 펄프 1~10중량%, 황토 70~94중량% 및, 수 팽윤(water-swelling) 호화(糊化) 전분 5~20중량%로 구성되는 황토 섬유 코어 패널과; 건조 중량 기준으로 황토 65~85중량%, 파열강도 0.1~4.5kg/cm2인 방향제 충진 감압성(pressure-sensitive) 마이크로캡슐 0.1~20중량% 및, 수 팽윤 호화 전분 10~30중량%로 구성되는 두께 0.05~1cm의 표면 코팅층으로 구성되는 건축용 황토 섬유 패널을 제공한다.
아울러, 상기한 표면 코팅층이 건조 중량 기준으로 짚 펄프를 1~5중량% 더 욱 포함하는 건축용 황토 섬유 패널을 제공한다.
또한, 상기한 황토 섬유 코어 패널 또는 표면 코팅층이 건조 중량 기준으로 제올라이트, 활성탄 및, 사이클로덱스트린으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 탈취제를 0.01~1중량% 포함하는 건축용 황토 섬유 패널을 제공한다.
아울러, 상기한 황토 섬유 코어 패널 또는 표면 코팅층이 건조 중량 기준으로 에폭시 접착제를 1~3중량% 더욱 포함하는 건축용 황토 섬유 패널을 제공한다.
또한, 상기한 표면 코팅층이 건조 중량 기준으로 안료를 0.1~3중량% 더욱 포함하는 건축용 황토 섬유 패널을 제공한다.
아울러, 상기한 방향제가 인진쑥향, 사과향, 포도향, 리모넨향, 파인애플향, 딸기향, 오렌지향, 레몬향, 장미향, 백합향, 솔잎향, 제라늄향, 싸이프러스향, 라벤다향, 박하향, 쟈스민향, 이랑이랑향, 샌달우드향, 쥬니퍼향, 로즈마리향, 로즈우드향, 유칼립투스향, 벨가모트향, 레몬그라스향, 티트리향, 네롤리향, 바닐라향, 헤이즐넛향, 아네톨, 벤즈알데히드, 벤질 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 포메이트, 이소-보닐 아세테이트, 캄펜, 시스-시트랄, 시트로넬랄, 시트로넬롤, 시트로넬릴 아세테이트, 파라-시멘, 데카날, 디하이드롤리날룰, 디하이드로마이르세놀, 디메틸 페닐 카비놀, 유칼립톨, 제랄니알, 제라니올, 제라닐 아세테이트, 제라닐 니트릴, 시스-3-헥세닐 아세테이트, 하이드록시시트로넬랄, d-리모넨, 리날룰, 리날릴 옥사이드, 리날릴 아세테이트, 리날릴 프로피오네이트, 메틸 안트라닐레이트, 알파-메틸 이오넨, 메틸 노닐 아세트알데히드, 메틸 페닐 카비닐 아세테이트, 라에보멘틸 아세테이트, 멘톤, 이소-멘톤, 마이르센, 마이르세닐 아세테이트, 마이르세 놀, 네롤, 네릴 아세테이트, 노닐 아세테이트, 페닐 에틸 알콜, 알파-피넨, 베타-피넨, 감마-테르피넨, 알파-테르피네올, 베타-테르피네올, 테르피닐 아세테이트및 베르테넥스, 아밀 신나믹 알데히드, 이소-아밀 살리실레이트, 베타-카리오필렌, 세드렌, 시나믹 알콜, 쿠마린, 디메틸 벤질 카비닐 아세테이트, 에틸 바닐린, 유게놀, 이소-유게놀, 플로르 아세테이트, 헬리오트로핀, 3-시스-헥세닐 살리실레이트, 헥실 살리실레이트, 릴리알, 감마-메틸 이오넨,네롤리돌, 파촐리 알콜, 페닐 헥산올, 베타-셀리넨, 트리클로로메틸 페닐 카비닐 아세테이트, 트리에틸 시트레이트, 바닐린, 베라트르알데히드, 리날룰, 리날릴 아세테이트, 제라니올, 시트로넬롤, d-리모넨, 알파-세드렌, 베타-세드렌 및, C15H24 세스퀴테르펜으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 방향성분인 건축용 황토 섬유 패널을 제공한다.
또한, 마이크로캡슐 외피가 젤라틴, 아라비아 검, 전분, 카라기난 및, 제인, 에틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 셀락, 니트로셀룰로오스, 폴리비닐 알콜, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리아크릴아미드, 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리부타디엔, 실리콘, 에폭시 및, 폴리우레탄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 화합물로 형성되는 건축용 황토 섬유 패널을 제공한다.
아울러, 상기한 황토 섬유 패널의 적어도 일표면 상에 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 비닐 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지 및, 폴리에틸렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 수지 코팅층 또는 필름층이 형성되어 있는 건축용 황토 섬유 패널을 제공한다.
또한, 상기한 황토 섬유 패널의 적어도 일표면 상에 금속 박막 시트가 부착되어 있는 건축용 황토 섬유 패널을 제공한다.
아울러, 하기의 단계로 구성되는 건축용 황토 섬유 패널의 제조방법을 제공한다.
(A) 짚을 160~180℃, 7~9kgf/㎠의 포화 수증기압하에서 2~8분간 전처리 한 다음, 물을 첨가하지 않고 디스크 리파이너로 섬유를 해리시키는 해섬(解纖) 단계; (B) 상기한 짚 펄프 1중량부에 대하여 황토 7~100중량부, 물 5~20중량부를 가하여 혼합하는 황토 첨가 단계;
(C) 상기한 혼합물에 바인더 및 증량제로서 수 팽윤 호화 전분 2~20중량부를 첨가하는 사이징(sizing) 단계;
(D) 초조기(抄造機) 또는 성형 몰드를 이용하여 단층의 황토 섬유판 패널 매트를 성형하는 단계;
(E) 함수율 1~3%로 건조시키는 건조 단계; 및
(F) 상기한 건조 단계를 경유하여 제조된 황토 섬유 코어 패널에, 수 팽윤 호화 전분 1중량부에 대하여 파열강도가 0.1~4.5kg/cm2인 방향제 충진 감압성 마이크로캡슐 0.04~2중량부, 황토 2.2~8.5중량부, 물 0.2~2중량부를 혼합한 혼합물을 0.05~1cm두께로 도포하고 건조시켜 표면 코팅층을 형성시키는 단계.
또한, 상기한 단계 (C)에서 침착제(沈着劑)로서 파라핀 에멀젼 0.1~1.0중량부, 또는 페놀수지 0.1~1.0중량부, 또는 아스팔트 에멀젼 1~10중량부, 또는 황산알 미늄(alum) 0.1~1.0중량부를 더욱 첨가하는 건축용 황토 섬유 패널의 제조방법을 제공한다.
아울러, 상기한 단계 (F)에서 건조 중량 기준으로 안료를 0.1~3중량% 더욱 포함시키는 건축용 황토 섬유 패널의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 건축용 황토 섬유 패널 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서 중에서 사용되는 ‘짚(straw)’이라는 용어는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 미곡과 맥류뿐만 아니라 옥수수 대 등과 같은 외떡잎 일년생 식물의 줄기와 잎을 포함하는 의미이다.
본 명세서 중에서 사용되는 ‘패널(panel)’이라는 용어는 건축용 내장재로서의 패널과, 벽체 중간에 삽입되는 단열재 또는 흡음재 플레이트나 패널을 모두 포함하는 의미로 정의된다.
본 명세서 중에서 사용되는 ‘섬유(fiber)’라는 용어는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 짚으로부터 화학표백펄프를 제거하지 않은 상태의 조펄프(crude pulp)를 의미한다.
본 명세서 중에서 사용되는 ‘방향제’라는 용어는 휘발성 향료 성분, 에센스, 휘산성 고체 등 사람에게 좋은 느낌을 부여할 수 있는 공지의 일체의 성분을 포함하는 의미이며, 선택적으로는 후술하는 탈취제와 임의로 혼합된 것일 수도 있다. 본 명세서에 있어서 ‘탈취제’라는 용어는 제올라이트, 활성탄, 사이클로덱스 트린, 또는 이들의 혼합물 등과 같은 공지의 냄새 흡수 및/또는 마스킹제를 지칭한다.
또한, 본 명세서 중에서 사용되는 ‘방향제 충진’이라는 용어는 본 명세서 중에 기술된 바와 같은 방향제의 봉함 및 방출에 대해 당분야에 공지된 임의의 수단을 지칭하며, ‘마이크로캡슐’이라는 용어는 방향제를 보유하고 있다가 후에 일시적 또는 연속적으로 발산시키기 위한 방출제를 지칭하고, 본 명세서 중에 사용되는 ‘방향제 충진 마이크로캡슐’이라는 용어는 본 원에 정의된 바와 같은 방향제를 적어도 부분적으로 채워 넣은 미세 캡슐을 지칭한다.
먼저 본 발명에 있어서는 방향제 충진 감압성 마이크로캡슐에 대하여 설명하면, 방향제 충진 감압성 마이크로캡슐로부터 방향제가 적어도 3개월 이상, 통상적으로는 6개월 정도, 바람직하게는 6개월∼1년 반 정도 유지될 수 있는 방향제 방향 특성을 의미한다. 아울러, 본 발명의 명세서 중에서 사용되는‘감압성 마이크로캡슐’이란 용어는 압력에 의한 파열 강도가 0.1∼4.5Kg/cm2 범위인 압력에 의해 파열되는 마이크로캡슐로 정의된다.
본 발명에 있어서 황토 섬유 코어 패널 및/또는 표면 코팅층, 특히 표면 코팅층에 사용 가능한 방향제의 예로서는, 인진쑥향, 사과향, 포도향, 리모넨향, 파인애플향, 딸기향, 오렌지향, 레몬향, 장미향, 백합향, 솔잎향, 제라늄향, 싸이프러스향, 라벤다향, 박하향, 쟈스민향, 이랑이랑향, 샌달우드향, 쥬니퍼향, 로즈마리향, 로즈우드향, 유칼립투스향, 벨가모트향, 레몬그라스향, 티트리향, 네롤리 향, 바닐라향, 헤이즐넛향 등을 들 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 그 선택은 기호에 따라 임의적이다. 상기한 방향제는 인공향 또는 천연향의 어느 것을 사용할 수도 있으나, 바람직하게는 천연향이 강렬하지 않으면서도 은은하므로 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 사용될 수 있는 탈취제의 예로서는, 탄소 미립자, 실리카 겔, 활성화 알루미나, 규조토, 사이클로덱스트린, 세라믹 분말, 또는 이들의 혼합물을 혼합 대상물의 전 중량 기준으로 약 0.01~1중량%, 바람직하게는 0.1∼0.8중량% 포함시킬 수도 있다.
활성탄 및 제올라이트는 각각 약 1000m2/g 및 400∼800m2/g의 평균 내부 표면적을 갖는 효과적인 탈취제이다. 이러한 탈취제는 주로 황토 섬유 코어 패널에 포함되는 것이 바람직하나, 표면 코팅층에 사용할 수도 있다. 또한, 상업적으로는, 유니온카바이드사 제의 냄새 억제제인 아베센트(Abescents)를 상기한 용량으로 사용할 수도 있다.
상기한 사이클로덱스트린은 임의의 공지된 사이클로덱스트린, 예컨대, 6∼12의 글루코스 단위를 포함하는 비치환 사이클로덱스트린, 특히 알파-, 베타 및 감마-사이클로덱스티린, 및/또는 그 유도체, 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다. 알파-덱스트린은 6, 베타-덱스트린은 7, 감마-덱스트린은 8개의 도넛형의 고리에 배치된 글루코스 단위로 구성된다. 글루코스 단위의 특정한 커플링 구조는 사이클로덱스트린이 일정한 부피의 중공 내부를 갖는 원뿔상 분자 구조를 갖게 한다. 내부 공극 라이닝(lining)은 수소 원자와 글리코시드 결합되는 산소 원자에 의해 형성되며, 그 표면은 소수성이다. 이들 공극은 그 크기에 맞는 크기를 갖는 유기 분자로 충진되어 포접 복합체를 형성할 수 있다. 알파-, 베타- 및 감마-사이클로덱스트린은 인디아나주 하몬드 소재의 아메리칸 메이즈-프로덕츠 캄파니(American Maize- Products Company)로부터 아마이조(Amaizo)라는 상품명으로 상업적으로 구입할 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 사이클로덱스트린 유도체의 예로서는, 아마이조에 의해 시판 되는 상이한 치환도를 갖는 메틸-베타-사이클로덱스트린, 웩커케미칼스인코포레이티드(Wacker Chemicals Inc)(미국)에 의해 시판되는 상이한 치환도를 갖는 하이드록시에틸-베타-사이클로덱스트린 및 알드리히케미칼캄파니(Aldrich Chemical Company)에 의해 시판되는 상이한 치환도를 갖는 하이드록시프로필-베타-사이클로덱스트린을 들 수 있으며, 수용성 유도체가 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 미세 입자 크기의 사이클로덱스트린에 추가적으로 다양한 탈취제를 포함시킬 수도 있다. 이러한 추가적인 탈취제의 첨가는 유기 용제 냄새를 효과적으로 완화시키는 사이클로덱스트린의 탈취능을 상승적으로 개선시킬 수가 있다. 이러한 탈취제로서는, 예컨대, 제올라이트, 활성탄, 규조토 및 수용성 항균화합물, 예컨대, 세틸 피리디늄 클로라이드, 염화 아연, 동 염, 동 이온, 클로르헥사딘, 4급암모늄 화합물, 킬레이팅제, 파라벤, 키틴 등을 들 수 있다. 특히 바람직한 것은 실리케이트/알루미네이트의 제올라이트이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 상기한 제올라이트로서는, 피큐 코포레이션(PQ Corporation)의 발포(VALFOR) CP301-68, 발포 CP300-63, 발포 CP300-35 및 발 포 CP300-56 및 콘테카(Conteka)사 제의 CBV100 시리즈이다.
본 발명에 있어서, 활성탄을 사용하는 경우에는 심미적인 이유로 활성탄을 결합제를 이용하여 제올라이트로 코팅하는 것이 검정색을 상쇄할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명에 사용되는 방향제는 공지된 통상적인 것들로서, 구체적인 방향제 성분 또는 그 첨가량의 선택은 기능성, 고객의 기호 등을 기준으로 한다. 본 발명에 유용한 방향제 성분은 휘발성의 저비등성 성분이다.
고휘발성의 저비등성 방향제는 전형적으로 약 250℃ 이하의 비등점을 갖는다. 고휘발성 방향제는 상대적으로 빨리 사라지고 방출되면 빠르게 없어진다. 중간 휘발성 방향제 성분들은 약 250℃ 내지 약 300℃의 비등점을 갖는다. 저휘발성 방향제 성분들은 약 300℃ 내지 약 430℃의 비등점을 갖는다. 그 종류 및 방향 특성과 물리화학적 특성, 예컨대, 비등점 및 분자량 등은 스테픈 아크탠더 (SteffenArctander)등에 의한 1969년 출판 문헌['Perfume and flavor Che micals (Aroma Chemicals)']에 상세히 기재되어 있다.
휘발성인 저비등성 방향제의 예로서는, 아네톨, 벤즈알데히드, 벤질 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 포메이트, 이소-보닐 아세테이트, 캄펜, 시스-시트랄(네랄), 시트로넬랄, 시트로넬롤, 시트로넬릴 아세테이트, 파라-시멘, 데카날, 디하이드롤리날룰, 디하이드로마이르세놀, 디메틸 페닐 카비놀, 유칼립톨, 제랄니알, 제라니올, 제라닐 아세테이트, 제라닐 니트릴, 시스-3-헥세닐 아세테이트, 하이드록시시트로넬랄, d-리모넨, 리날룰, 리날릴 옥사이드, 리날릴 아세테이트, 리날릴 프로 피오네이트, 메틸 안트라닐레이트, 알파-메틸 이오넨, 메틸 노닐 아세트알데히드, 메틸 페닐 카비닐 아세테이트, 라에보멘틸 아세테이트, 멘톤, 이소-멘톤, 마이르센, 마이르세닐 아세테이트, 마이르세놀, 네롤, 네릴 아세테이트, 노닐 아세테이트, 페닐 에틸 알콜, 알파-피넨, 베타-피넨, 감마-테르피넨, 알파-테르피네올, 베타-테르피네올, 테르피닐 아세테이트및 베르테넥스(파라-3급-부틸 사이클로헥실 아세테이트), 아밀 신나믹 알데히드, 이소-아밀 살리실레이트, 베타-카리오필렌, 세드렌, 시나믹 알콜, 쿠마린, 디메틸 벤질 카비닐 아세테이트, 에틸 바닐린, 유게놀, 이소-유게놀, 플로르 아세테이트, 헬리오트로핀, 3-시스-헥세닐 살리실레이트, 헥실 살리실레이트, 릴리알(파라-3급부틸-알파-메틸 하이드로시나믹 알데히드), 감마-메틸 이오넨,네롤리돌, 파촐리 알콜, 페닐 헥산올, 베타-셀리넨, 트리클로로메틸 페닐 카비닐 아세테이트, 트리에틸 시트레이트, 바닐린 및 베라트르알데히드 등을 들 수 있다.
천연 오일 또한 휘발성 방향 성분을 포함시킬 수도 있으며, 예컨대, 라바딘은 주성분으로서 리날룰, 리날릴 아세테이트, 제라니올 및 시트로넬롤을 포함하며, 레몬 오일 및 오렌지 테르펜은 약 95%의 d-리모넨을 포함하는 것으로 알려져 있고, 세다우드 테르펜은 주로 알파-세드렌, 베타-세드렌 및 다른 C15H24 세스퀴테르펜을 포함한다.
본 발명에 사용될 수 있는 방향제의 일례로서는, 당분야 공지의 임의의 방법으로 형성될 수 있는 방향제/사이클로덱스트린 함유 복합체를 들 수 있다.
상기한 복합체는, 적당한 용매, 예컨대, 물에 방향제 및 사이클로덱스트린을 함께 첨가하거나, 또는 물의 존재 하에 최소량의 용매를 사용하여 상기 성분들을 함께 반죽/슬러리화시킴으로써 형성될 수 있으며, 반죽/슬러리화 방법은 입자 크기를 감소시킬 필요가 없는 작은 입자를 생성시킨다는 점에서 바람직하다. 이러한 복합체의 형성에 대해서는, 아트우드(Artwood), 제이엘 데이비스(J.L.Davies) 및 제이이디(J.E.D.) 데이비스 및 맥니콜(D.D. MacNichol)의 문헌[Inclusion Compounds,Vol. III, Academic Press(1984), Chapter 11] 및, 아트우드, 제이 엘 데이비스 및 제이 이 디 데이비스의 문헌 [Proceedings of the Second International Symposium of cyclodextrins Tokyo, Japan,(1984. 07)] 및, 스제틀리 문헌[Cyclodextrin Technology, Kluwer Academic Publishers(1988)]에 상세히 설명되어 있다.
본 발명에 사용되는 방향제 충진 마이크로캡슐은 압력에 의해 미세 캡슐이 파괴되어 방향제가 발산 또는 확산되는 감압성(感壓性) 마이크로캡슐이다.
압력에 의해 파괴되는 마이크로캡슐의 수 및 방출되는 방향제의 양을 제어하는 것은 마이크로캡슐의 파열 강도, 마이크로캡슐의 수 및 분포, 각각의 마이크로캡슐 중의 향료의 양 및 마이크로캡슐의 파열 강도와 관련 있는 마이크로캡슐 포획층인 표면 코팅층의 상대적인 포획 강도를 조절하는 것에 의해 당업자라면 제어 가능하다.
상기한 마이크로캡슐은 본 발명의 패널을 몸이나 손바닥 또는 발바닥으로 비비거나 부딪힐 때 생성되는 압력이나, 이동 또는 충돌에 의해 생기는 마찰력에 의해 파열되어 방향제를 방출되게 한다. 몸에 의한 마찰 또는 디딜 때 생성되는 압력은 일반적으로 0.1 내지 4.5Kgf/cm2의 범위이다.
마이크로캡슐의 구조는 일정한 조건에서 견딜 수 있도록 제조하여야 하며, 예컨대, 120℃ 및 1% 상대습도 하에 외부의 물리적인 힘이나 충격을 가하는 일 없이 72시간 동안 저장한 후의 파열 강도가 적어도 1.5Kg/cm2(메사츄세츠주 캔턴 소재의 인스트론 코포레이션(Instron Corporation)제 인스트론 힘 게이지 측정 장치로 측정)에 도달하여야 하며, 특히 바람직하게는, 200∼430℃ 및 1% 상대습도 하에 외부의 물리적인 힘이나 충격을 가하는 일 없이 72시간 동안 저장한 후의 파열 강도가 적어도 0.1Kg/cm2인 것이다. 이러한 측정치는 오븐에 정치한 때로부터 실온이 될 때까지 기다린 다음, 이어서 파열 강도를 측정함으로써 실행될 수 있다. 파열 강도는 0.1∼4.5Kg/cm2 정도가 바람직하고, 제품은 20℃, 50% 상대습도 하에서 0.5∼2.0Kg/cm2의 파열 강도를 나타내야 하며, 수분과 접촉 시 잘 분해 되지 않는 마이크로캡슐을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용하기 위한 마이크로캡슐은 임의의 다양한 공지된 캡슐화 방법, 즉 화학적인 캡슐화 방법 및 기계적인 캡슐화 방법에 의해 제조될 수 있다. 마이크로캡슐을 제조할 수 있는 방법은 광범위하고도 다양한 방법에 의해 제조될 수 있으며, 이러한 다양한 방법들에 의하여 다양한 크기의 마이크로캡슐, 캡슐 외피의 조성 및 외피 내의 다양한 기능성 물질을 포함시킬 수가 있다. 이러한 방법 중, 전 형적인 것들의 예를 들면, 미국특허 제3,516,846호, 제3,516,941호, 제3,996,156호, 제4,409,156호 및 제5,180,637호와, 영국특허 제1,156,725호, 제2,041,319호 및 제 2,048,206호를 들 수 있다.
기계적 캡슐화 방법의 일례를 들면, 목적하는 캡슐 외피 물질로 된 액체 또는 반-고체 필름 상에 캡슐화시킬 물질(즉, 본 발명의 경우 방향제 및/또는 탈취제 )로 된 액적을 충돌시키고, 충돌된 필름으로부터 캡슐화된 액적을 분리 한 다음, 마이크로캡슐 외피 물질을 고화시키는 것이다.
화학적인 캡슐화 방법은 일반적으로 연속상 캡슐 제조 비이클(vehicle:용제) 중에서 제1 반응물질과 제2 반응물질을 액적 내로 혼합하여 캡슐화시키게 된다. 이어서, 액적을 제조 비이클 중에 분산시키고 반응물질 간의 반응을 수행시킨다. 상-분리 중합체성 물질이 캡슐화시킬 분산 액적을 습윤시키고 에워싸게 되는 비이클로부터의 중합체성 캡슐 외피(벽) 물질의 액체-액체 상 분리를 수행한다.
광범위한 다양한 물질들이 마이크로캡슐 외피를 제조하는데 사용될 수 있다. 마이크로캡슐의 외피 형성에 사용될 수 있는 통상적인 물질로서는, 요소와 포름알데히드 또는 멜라닌과 포름알데히드, 또는 디메틸롤우레아 또는 메틸롤화 우레아와 알데히드와의 단량체성 또는 낮은 분자량의 중합체의 중축합 생성물 사이의 중합 반응 생성물을 들 수 있다. 이외에도, 다양한 마이크로캡슐 형성 물질이 알려져 있으며, 예컨대, 미국특허 제3,516,846호, 제4,087,376호 및 영국특허 제2,006,709호 와 제2,062,570호에 개시(開示)되어 있는 것들을 들 수 있다.
마이크로캡슐의 크기는 본 발명에 있어서 중요한 역할을 할 수 있다. 일반 적으로 마이크로캡슐은 캡슐 하중이 전체 캡슐 중량의 80 내지 90중량% 일 때 1 내지 200 미크론의 범위, 바람직하게는 5 내지 80 미크론의 평균 직경을 가져야 한다. 이들 치수는 마이크로캡슐의 파열% 제어에 특히 유용할 수 있다. 마이크로캡슐 외피의 자중이 더 낮은 경우(예컨대, 70 내지 80%), 동일한 파열 강도를 얻기 위해서는 마이크로캡슐의 크기는 더 커져야 한다.
본 발명에 있어 사용하기에 적합한 마이크로캡슐 외피(벽) 물질은 임의의 적당한 중합성 필름-형성 물질을 포함하며, 예컨대, 마이크로캡슐이 천연 친수성 중합성 물질, 예컨대, 젤라틴, 아라비아 검, 전분, 카라기난 및, 제인; 공지된 다양한 방법으로 개질된 천연 중합성 물질, 예컨대, 에틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 셀락 및 니트로셀룰로오스; 다른 중합성 물질, 예컨대, 폴리비닐 알콜, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리아크릴아미드, 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리부타디엔, 실리콘, 에폭시 및 폴리우레탄으로부터 제조될 수 있다.
방향제 및 탈취제의 종류 및, 복합화 또는 캡슐화 방향제의 종류 등은 모두 공지로서 이들은 직접적으로 본 발명을 형성하는 것은 아니며, 이러한 것들은 다양한 공지의 방법에 의하여 다양하게 변화될 수 있음은 물론이다. 본 발명에 있어서 사용될 수 있는 방향제의 다양한 예에 대해서는 발삼의 Chapter 32, ‘Fragrance’에 상세히 개시(開示)되어 있다.
상기한 마이크로캡슐에 포함되는 방향제는 용액, 분산액 및 겔화된 물질을 포함한 임의의 다양한 액체일 수 있다.
방향제 성분의 바람직한 형태는 마이크로캡슐의 파열시 휘발하는 향기-방출 물질인 유기물이다. 성분의 가장 바람직한 형태는 방향 물질(예컨대, 에센스 및 휘발성 향기) 및/또는 화학적으로 활성 증기 또는 액체를 발산하는 물질(예컨대, 세균 증식 억제제 또는 탈취제)이다. 방향제는 황토 성분과 특별한 반응을 일으키지 않는 양립성을 갖는 물질이어야 함은 물론이다.
또한, 본 발명에 있어 사용 가능한 안료는 특별한 제한 없이 임의적이며, 원하는 색상에 따라 적절히 무기 또는 유기 안료를 선택하여 사용할 수 있다. 안료의 첨가량 역시 본 발명에 있어서 제한적이지 않으나, 통상적으로는 0.1∼3중량% 정도가 일반적으로 사용된다.
표면 코팅 단계는 당업계 공지의 다양한 방법이 사용될 수 있으나, 전술한 바와 같이 조성된 표면 코팅액을 스프레이 코팅, 또는 롤러 코팅하는 것이 바람직할 수 있다. 코팅량은 m2 당 150∼1000g 정도일 수 있으며, 바람직하게는 200∼800g 정도일 수 있으나, 이는 수요 계층의 기호도, 코팅액의 조성 등과 같은 다양한 매개 변수에 따라 비교적 광범위한 범위 내에서 임의로 조절가능하다.
본 발명에 따른 건축용 황토 섬유 패널은 건조 중량 기준으로 짚 펄프 1~10중량%, 바람직하게는 2~5중량%, 황토 70~94중량%, 바람직하게는 80~90중량%, 수 팽윤(water-swelling) 호화(糊化) 전분 5~20중량%, 바람직하게는 8~15중량%로 구성되는 황토 섬유 코어 패널과; 건조 중량 기준으로 황토 65~85중량%, 바람직하게는 70~80중량%, 파열강도가 0.1~4.5kg/cm2, 바람직하게는 0.5~2.0kg/cm2인 방향제 충진 감압성(pressure-sensitive) 마이크로캡슐 0.1~20중량%, 바람직하게는 1~10중량%, 수 팽윤 호화 전분 10~30중량%, 바람직하게는 15~25중량%로 구성되는 두께 0.05~1cm의 표면 코팅층으로 구성된다.
여기서 황토 섬유 코어 패널에 있어서의 짚 펄프의 함량이 1중량% 미만인 경우에는 휨 강도가 지나치게 열등하게 될 우려가 있음과 아울러 목재 절감 및 짚의 폐자원 활용이라는 측면에서 미흡할 수 있으며, 역으로 짚 펄프의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 얻어지는 섬유 패널의 압축 강도가 열등하게 될 우려가 있으므로 바람직하지 못하다.
선택적으로는 표면 코팅층에 건조 중량 기준으로 짚 펄프를 1~5중량% 더욱 포함시킬 수도 있으나, 그 함량이 1중량% 미만인 경우에는 첨가 목적인 인성 증대 목적에 부합치 못하게 될 수 있으며, 역으로 5중량%를 초과하게 되면 도포성이 열등해지고 마감 표면의 평활도가 열등하게 될 우려가 있으므로 바람직하지 못하다.
본 발명에 따른 건축용 황토 섬유 패널에 있어서 수 팽윤(water-swelling) 호화(糊化) 전분의 함량이 5중량% 미만인 경우에는 취성 특성이 지나치게 부각될 우려가 있고, 역으로 20중량%를 초과하더라도 그에 따른 바인더로서의 상승 효과를 기대할 수가 없으며, 표면 코팅층에 있어서 그 함량이 10중량% 미만인 경우에는 도막이 거칠게 될 우려가 있으며, 역으로 30중량%를 초과하는 경우에는 도포성이 열등해질 우려가 있으므로 바람직하지 못하다.
본 발명에 있어서 황토의 함량은 상기한 짚 펄프와 수 팽윤 호화 전분의 함량에 의존적이며 그에 따라 상대적으로 결정된다.
한편, 본 발명의 표면 코팅층에 있어서 방향제 충진 감압성 마이크로캡슐 의 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 방향 특성이 기대에 못 미칠 우려가 있으며, 역으로 20중량%를 초과하면 도막의 평활성에 시각적 문제를 초래하거나 도막 부착성이 열등하게 될 우려가 있으므로 마찬가지로 바람직하지 못하다.
또한 필요하다면, 힘 강도 증대를 위하여 본 발명의 황토 섬유 코어 패널 및/또는 표면 코팅층에 에폭시 접착제를 1~3중량% 포함시킬 수도 있으며, 그 함량이 1중량% 미만에서는 의도하는 첨가 목적 달성을 위한 바인딩 효과를 기대하기 곤란하게 될 우려가 있고, 역으로 3중량%를 초과하는 경우에는 황토 특유의 기공 특성을 심각하게 저해할 우려가 있으므로 역시 바람직하지 못할 수 있다.
또한 본 발명의 상기한 황토 섬유 코어 패널 및/또는 표면 코팅층에 건조 중량 기준으로 약 0.01~1중량%, 바람직하게는 0.1∼0.8중량%의 탈취제를 포함시킬 수도 있음은 전술한 바와 같다.
필요하다면, 본 발명에 따른 건축용 황토 섬유 패널의 적어도 일표면 상에 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 비닐 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에틸렌 수지 필름을 접착하거나 또는 알루미늄 등의 금속 박막 시트를 부착한 형태의 복합 패널로 하여, 외장용, 지붕용, 마루용 등의 건축용이나 표면 처리 가구용으로 적용할 수도 있음은 물론이다.
이어서 본 발명에 따른 건축용 황토 섬유 패널의 제조방법에 대하여 설명하기로 하며, 하기의 단계로 제조된다.
(A) 정선, 세정 및 절단 단계:
수확 후 건조시킨 양질의 짚을 정선하고, 물로 흙과 이물질을 제거하고, 펄프화가 용이하게 되도록 고속 회전 커터와 같은 절단 수단에 의하여 2~15mm 정도의 길이로 절단한다.
(B) 해섬 단계:
세절된 짚을 증자 처리를 위한 예열기와 해섬을 위한 디스크 리파이너(disc refiner)로 구성되는 디파이브레이터(Defiberator)를 이용하여 연속 해섬 전에 지나치게 건조되어 미분화(微分化)되지 않도록 적당한 함수율이 되도록 조습하면서 160~180℃, 7~9kgf/㎠의 포화 수증기압하에서 2~8분간 전처리 한 다음, 물을 첨가하지 않고 디스크 리파이너로 해섬한다.
(C) 황토 혼합 단계:
상기한 해섬된 짚 펄프 1중량부에 대하여 황토 7~100중량부, 물 5~20중량부를 가하고 균질하게 혼합한다.
(D) 사이징(sizing) 단계:
내수성 향상 및 기계적 성질의 보강을 위하여 상기한 혼합물에 상기한 해섬된 짚 펄프 1중량부에 대하여 바인더 및 증량제로서 수 팽윤 호화 전분 2~20중량부, 선택적 성분으로서의 침착제(沈着劑)로서 파라핀 에멀젼 0.1~1.0중량부, 또는 페놀수지 0.1~1.0중량부, 또는 아스팔트 에멀젼 1~10중량부, 또는 황산알미늄(alum) 0.1~1.0중량부를 첨가한다.
(E) 황토 섬유 코어 패널 매트 성형 단계:
초조기(抄造機) 또는 성형 몰드를 이용하여 단층의 황토 섬유 코어 패널을 성형한다.
(F) 건조 단계:
성형된 황토 섬유판 코어 패널(매트)를 함수율 1~3%로 건조시킨다.
(G) 표면 코팅층 형성 단계:
상기한 건조 단계를 경유하여 제조된 황토 섬유 코어 패널에, 수 팽윤 호화 전분 1중량부에 대하여 파열강도가 0.1~4.5kg/cm2인 방향제 충진 감압성 마이크로캡슐 0.04~2중량부, 황토 2.2~8.5중량부, 물 0.2~2중량부를 혼합한 혼합물을 0.05~1cm두께로 도포하고 건조시켜 표면 코팅층을 형성시킨다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
실시예 1:
정선, 세정한 볏짚을 회전 블레이드식 커터를 이용하여 평균 크기 5~10mm로 세절하여 얻은 칩 1kg을 160~180℃, 7~9kgf/㎠의 포화 수증기압 하에서 2~8분간 전처리하여 조습한 다음, 물을 첨가하지 않고 디스크 리파이너로 해섬하였다.
이어서 황토 12kg, 물 1.5kg을 가하고 균질하게 혼합한 후, 수 팽윤 호화 전분 1.8kg을 첨가하여 균질하게 혼합한 다음, 성형 몰드를 이용하여 두께 1.5cm의 패널 매트로 성형하고 건조시켜 수분 함량 2.5%로 하였다.
상기와는 별도로, 상기한 건조 단계를 경유하여 제조된 황토 섬유 코어 패 널에, 수 팽윤 호화 전분 1kg, 방향제 충진 감압성 마이크로캡슐((주)마이크로폴, 라벤다향) 1kg, 황토 5kg, 물 1kg을 혼합한 혼합물을 0.5cm의 두께로 롤러 도포하고 건조시켜 표면 코팅층을 형성시켜 항토 섬유 패널을 제조하였다.
실시예 2:
실시예 1에서 (주)마이크로폴, 라벤다향 충진 감압성 마이크로캡슐 대신 (주)폴리크롬사 제, 장미향 충진 마이크로캡슐을 2kg을 사용한 것을 제외하고는 동일한 절차를 반복 수행하여 황토 섬유 패널을 제조하였다.
실시예 3:
실시예 1에서 (주)마이크로폴, 라벤다향 충진 감압성 마이크로캡슐 대신 (주)엠스사 제, 재스민향 충진 마이크로캡슐을 0.1kg을 사용한 것을 제외하고는 동일한 절차를 반복 수행하여 황토 섬유 패널을 제조하였다.
비교예 1:
실시예 1에서 방향제 충진 감압성 마이크로캡슐((주)마이크로폴, 라벤다향) 1kg을 표면 코팅층에 사용하지 않고, 활성 섬유 패널(코어)에 사용한 것을 동일한 절차를 반복 수행하여 황토 섬유 패널을 제조하였다.
비교예 2:
실시예 1에서 (주)마이크로폴, 라벤다향 충진 감압성 마이크로캡슐을 전혀 사용치 아니한 것을 제외하고는 동일 절차를 반복 수행하여 황토 섬유 패널을 제조하였다.
관능시험예:
비흡연자인 20대에서 60대에 이르는 여성 패널 40인(각 연령층 8인씩)을 상기한 본 발명의 실시예 1 내지 3과 비교예 1, 2에 의한 제품을 대상으로 패널 테스트하였으며, 블라인드 테스트에는 시편(30x30x2cm)을 팔꿈치를 이용하여 3회 강하게 문지른 3초 후 평가하였으며, 그 결과를 하기의 표 1에 나타낸다.
◎ : 32인 이상이 양호한 것으로 평가한 경우임.
○ : 24~31인이 양호한 것으로 평가한 경우임.
△ : 16~23인이 양호한 것으로 평가한 경우임.
× : 16인 미만이 양호한 것으로 평가한 경우임.
제조 후 15일 제조 후 1개월 제조 후 3개월 제조 후 6개월
실시예 1 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 2 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 3 ◎ ◎ ○ ○
비교예 1 ○ △ △ ×
비교예 2 × × × ×
상기한 실시예 및 비교예로부터 명확히 인지되는 바와 같이 표면 코팅층에 방향제 충진 감압성 마이크로캡슐을 사용한 본 발명에 따른 황토 섬유 패널은 후각 관능성이 장기간에 걸쳐 경시적으로 매우 우수한 것으로 판명되었다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방향제 충진 황토 섬유 패널은 그 제조 과정 중에 실질적으로 화학 접착제를 사용하지 않으므로 휘발성 유기화합물, 특히 발암물질인 포름알데히드를 방출하지 않으므로 근래 들어 사회 문제로 대두되고 있는 새집 증후군이나 화학물질과민증의 우려를 불식시킬 수가 있음과 아울러, 천연 다공질 재료로서의 황토 특유의 탁월한 흡착력과 환원력을 나타내어 진균류 증식 억제 효과, 공기 정화 효과, 탈취 효과, 음이온 제공 효과, 전자파 흡수 효과 및, 제습 효과를 나타낼 것으로 기대되며, 또한 곡물 수확 후 부산물로서 다량 발생되어 폐기되는 짚을 재활용할 수가 있으므로 폐자원 이용의 극대화를 이룰 수 있는 동시에, 천연 소재이므로 환경친화적 소재라 할 수 있고, 화재 시 유독 가스의 발생이 거의 없으며, 기존의 섬유 보드에 사용되는 목재 사용량을 저감시킴으로써 자연보호에 부응할 수 있는 장점이 있다.

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  10. 하기의 단계로 구성되는 건축용 황토 섬유 패널의 제조방법:
    (A) 짚을 160~180℃, 7~9kgf/㎠의 포화 수증기압하에서 2~8분간 전처리 한 다음, 물을 첨가하지 않고 디스크 리파이너로 섬유를 해리시키는 해섬(解纖) 단계; (B) 상기한 짚 펄프 1중량부에 대하여 황토 7~100중량부, 물 5~20중량부를 가하여 혼합하는 황토 첨가 단계;
    (C) 상기한 혼합물에 바인더 및 증량제로서 수 팽윤 호화 전분 2~20중량부를 첨가하는 사이징(sizing) 단계;
    (D) 초조기(抄造機) 또는 성형 몰드를 이용하여 단층의 황토 섬유판 패널 매트를 성형하는 단계;
    (E) 함수율 1~3%로 건조시키는 건조 단계; 및
    (F) 상기한 건조 단계를 경유하여 제조된 황토 섬유 코어 패널에, 수 팽윤 호화 전분 1중량부에 대하여 파열강도가 0.1~4.5kg/cm2인 방향제 충진 감압성 마이크로캡슐 0.04~2중량부, 황토 2.2~8.5중량부, 물 0.2~2중량부를 혼합한 혼합물을 0.05~1cm두께로 도포하고 건조시켜 표면 코팅층을 형성시키는 단계.
  11. 제10항에 있어서, 상기한 단계 (C)에서 침착제(沈着劑)로서 파라핀 에멀젼 0.1~1.0중량부, 또는 페놀수지 0.1~1.0중량부, 또는 아스팔트 에멀젼 1~10중량부, 또는 황산알미늄(alum) 0.1~1.0중량부를 더욱 첨가하는 건축용 황토 섬유 패널의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기한 단계 (F)에서 건조 중량 기준으로 안료를 0.1~3중량% 더욱 포함시키는 건축용 황토 섬유 패널의 제조방법.
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