KR101267354B1 - Natural mineral composition for light-weight roofing tiles and method for manufacturing the roofing tiles using the composition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 단열 및 방수 기능을 증대시키고 무게를 경량화 한 토기와용 조성물 및 이를 이용한 기와의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for earthenware and a method for producing a tile using the same, which has increased the heat insulation and waterproofing function and reduced the weight.
우리 나라의 전통 가옥인 한옥의 지붕 구조는 점토기와로 마감되어 있고, 한옥이 목조 구조로 되어 있다. 이러한 한옥은 건축물의 특성상 기와의 자중에 의한 수직 하중을 많이 받게 되고 그로 인하여 주택의 붕괴 및 안전상의 문제를 가진다.The roof structure of Hanok, the traditional house of our country, is finished with clay tiles, and the hanok has a wooden structure. Such a hanok is subjected to a lot of vertical load due to the weight of the tile due to the characteristics of the building, thereby causing a collapse of the house and safety problems.
최근의 신 한옥 및 전통 가옥의 보수 및 단지 조성 등으로 가벼운 기와의 필요성이 증대되고 있다. 기와의 무게를 경량화 하여 건축물의 안전성을 도모하고, 더 나아가 기와의 단열 및 방수 기능을 증대시킨 기와의 필요성이 증대되고 있다.
Recently, the necessity of light roof tiles is increasing due to the repair and construction of new hanok and traditional houses. As the weight of the roof tiles is lightened, the safety of the building is increased, and the necessity of the roof tiles which has increased the insulation and waterproof functions of the roof tiles is increasing.
한국특허 제 10-0547021 호에서는, 기와용 점토를 채굴 또는 구입하여 점토 반죽을 성형하고 이를 건조시켜 가스 가마에서 1,090∼1,150℃에서 1시간 유지한 후 950∼980 ℃에서 5∼10분간 미연소 성분을 가스를 분사시켜 탄소성분을 토기와에 흡착시키는 방법에 대해서 기재하고 있다. 이 특허의 기술은 토기와용 점토 선정에서 표준이 없고 단순하게 철분 성분이 있는 점토가 환원 소성됨으로써 흑색으로 변하는 원리를 이용하는 제조공정이다. 따라서 중량을 경량화할 수 없고 품질의 균질성을 유지할 수 없다.In Korean Patent No. 10-0547021, mining or purchasing roofing clay, clay dough is molded and dried, and maintained at 1,090 to 1,150 ° C for 1 hour in a gas kiln, and then unburned components at 950 to 980 ° C for 5 to 10 minutes. This invention describes a method of injecting a gas into the earthenware and adsorbing a carbon component. The technology of this patent is a manufacturing process that uses the principle of turning to black by reducing and calcining iron-based clay which has no standard in earthenware clay selection. Therefore, weight cannot be reduced and quality homogeneity cannot be maintained.
또한 한국특허 제 10-0441988 호에서는, 기와 제조시 마찰 및 수납이 용이하도록 돌출 부위를 요철홈으로 하는 평판 토기와에 대해서 기재하고 있다. 이 특허에서는 토기와용 점토를 선정할 때 표준이 없고 단순하게 철분성분이 있는 점토를 사용함으로 환원 소성 단계에서 흑색으로 변하게 하는 기능을 갖고 있다. 따라서 이 특허에서는 토기와의 중량 및 품질의 균질성을 유지할 수 없다.In addition, Korean Patent No. 10-0441988 discloses a flat plate earthenware having a protruding portion as an uneven groove so as to facilitate friction and storage during tile manufacturing. In this patent, when selecting clay for earthenware and clay, there is no standard and simply uses clay with iron component, so it has a function of changing to black in the reduction firing step. Therefore, this patent cannot maintain the homogeneity of weight and quality with earthenware.
또한 한국특허 제 10-0482949 호에서는, 점토, 황토, 모래를 이용하여 황토 가옥의 황토벽 및 기와를 이용한 황토벽을 제조하는 일반적인 방법을 기술하고 있는데, 이러한 방법으로 제조된 기와는 단열성과 경량화 방수 성능을 동시에 개선하지 못하고 있다.In addition, Korean Patent No. 10-0482949 describes a general method of manufacturing ocher walls using ocher walls and roof tiles of ocher houses using clay, ocher and sand. At the same time, there is no improvement.
또한 종래의 기와 제조방법은 공장 주변의 점토를 채굴 또는 구입하여 사용하기 때문에 원재료의 분석 및 입도, 성분 조성 등이 산지에 따라 각기 다르므로, 기와의 제조 공정에서 균열, 블로팅(반점이 튀어나오거나 부분적으로 균열이 가는 결점 현상), 변색, 탈색, 치수변화 등의 문제를 일으키고 있다.
In addition, in the conventional tile manufacturing method, since clays around the factory are mined or purchased, the analysis, particle size, and composition of raw materials are different depending on the place of origin, so cracks and blotting (spots pop out in the manufacturing process of the tile). Or partly cracked defects), discoloration, discoloration and dimensional change.
따라서, 본 발명의 목적은 기와의 무게를 경량화 하여 건축물의 안전성을 도모하고, 더 나아가 기와의 단열 및 방수 기능을 중대시킨 기와를 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to reduce the weight of the roof tiles to improve the safety of the building, and further to provide a roof tile with a great insulation and waterproof function of the roof tiles.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 원재료의 성분, 입도 및 성분 함량을 조절하여 품질의 균일성을 확보하고, 기와의 제조 공정에서 균열, 블로팅, 변색, 탈색, 치수 변화 등의 문제를 해결하기 위한 기와의 제조방법을 제공하는 데 있다.
In addition, another object of the present invention is to adjust the components, particle size and component content of the raw material to ensure the uniformity of the quality, to solve problems such as cracking, blotting, discoloration, discoloration, dimensional change in the manufacturing process of the roof tile It is to provide a method of manufacturing a roof tile for.
본 발명자들은 상기 문제점들을 인식하고 연구를 거듭한 결과, 특정 성분과 특정 조성비를 사용하고, 나노입자의 카본블랙을 첨가하여 기와를 제조하면 상기의 문제점들을 해결할 수 있다는 사실을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. The present inventors have recognized the above problems and conducted a study, and found that the above problems can be solved by using a specific component and a specific composition ratio, and manufacturing a tile by adding carbon black of nanoparticles, thereby completing the present invention. It came to the following.
본 발명에 사용된 원재료의 조성물은, 조성물 총 100 중량부 기준으로, 다음 성분을 포함한다:The composition of the raw materials used in the present invention, based on a total of 100 parts by weight of the composition, comprises the following components:
- 점토 45∼55 중량부, -45 to 55 parts by weight of clay,
- 규석 15∼20 중량부, 15-20 parts by weight of silica;
- 고령토 15∼20 중량부, -15 to 20 parts by weight of kaolin,
- 규조토 10∼15 중량부, 10 to 15 parts by weight of diatomaceous earth,
- 나노 카본블랙 1∼5 중량부, 및1 to 5 parts by weight of nano carbon black, and
- 철분 1∼3중량부.-1 to 3 parts by weight of iron.
본 발명은 또한 다음 단계를 포함하는 토기와의 제조방법을 제공한다:The invention also provides a process for preparing an earthenware comprising the following steps:
- 상기 소지 조성물을 1차 석별기 및 2차 석별기에 통과시키는 단계,Passing the body composition through the primary and secondary separators,
- 상기에서 얻어진 조성물을 상온 25 ℃에서 24시간 이상 보온 보습하는 숙성 단계, -Aging step of moisturizing the composition obtained above at room temperature 25 ℃ for more than 24 hours,
- 상기 숙성된 조성물을 3차 진공토련하여 성형하는 단계, Molding the matured composition by tertiary vacuum drilling,
- 상기에서 얻어진 성형물을 110℃에서 24시간 동안 건조한 후, 1,150℃∼1,200℃에서 1시간 동안 소성한 후 실온까지 냉각하는 단계.
Drying the molded product obtained above at 110 ° C. for 24 hours, and then calcining at 1,150 ° C. to 1,200 ° C. for 1 hour and then cooling to room temperature.
본 발명에 따르면, 기와의 무게를 경량화 하여 건축물의 안전성을 도모하고, 더 나아가 기와의 단열 및 방수 기능을 중대시킬 수 있으며, 원재료의 성분, 입도 및 성분 함량을 조절하여 품질의 균일성을 확보하고, 기와의 제조 공정에서 균열, 블로팅, 변색, 탈색, 치수 변화 등의 문제를 해결할 수 있다.
According to the present invention, by reducing the weight of the roof tile to promote the safety of the building, and further improve the insulation and waterproofing function of the roof tile, and to ensure the uniformity of quality by controlling the ingredients, particle size and content of the raw materials In the manufacturing process of roof tiles, problems such as cracking, blotting, discoloration, discoloration, and dimensional change can be solved.
본 발명에서 사용되는 점토는 경남산청 오부지역에서 채굴되는 점토로서 철분 함량이 많은 소지 중 하나로 백자토나 청자토에 비해 흙 입자가 조금 거칠은 편이며, 산화 소성에서는 많은 효과를 보지 못하지만 환원 소성시 동영토보다 다소 핑크색 반점(모미지)이 생기도 한다. 주로 다른 소지와 섞어서 사용하면 다완이나 다기류 제작용으로 많이 쓰고 있으며 점토자체의 질감을 이용한 화분이나 화병 제작용으로 사용하기도 한다. 이 점토의 소성온도는 ,1200∼1,250 ℃이다.The clay used in the present invention is one of clays that are mined in the Obu region of Gyeongnam Sancheong, which has a high iron content, and the soil particles are a little coarse than white or blue clay. Some pink spots (momiji) may appear in some areas. When mixed with other materials, it is often used for making bowls or pots, and it is also used for making pots or vases using the clay texture. The firing temperature of this clay is 1200 to 1,250 ° C.
본 발명에서 사용하는 오부점토의 성분 및 조성비는 다음과 같다: SiO2: 45∼55%, Fe2O3: 5∼6%, Al2O3: 25∼35%, MgONa2O: 8%, CaCO3: 6%. The components and composition ratios of the obu clay used in the present invention are as follows: SiO 2 : 45-55%, Fe 2 O 3 : 5-6%, Al 2 O 3 : 25-35%, MgONa 2 O: 8% , CaCO 3 : 6%.
본 발명에서 사용되는 오부점토는 점토광물(粘土鑛物, clay mineral) 층상구조(層狀構造：판상구조)와 매우 작은 입자 크기(0.002㎜)를 가진 수화된 알루미늄 규산염 광물군의 일종으로 상당량의 철이나 알칼리 금속, 및 알칼리 토금속을 함유하기도 한다. 점토광물들은 서로 매우 비슷하여 많은 종류들이 X선 회절분석, 전자현미경 또는 시차열분석(示差熱分析)에 의해서만 구별된다.Obu clay used in the present invention is a type of hydrated aluminum silicate mineral group having a clay mineral layer structure and a very small particle size (0.002 mm). Or an alkali metal and an alkaline earth metal. Clay minerals are very similar to each other and many are distinguished only by X-ray diffraction, electron microscopy or differential thermal analysis.
본 발명에서 사용되는 점토는, 조성물 총 100 중량부를 기준으로, 45∼55 중량부의 양으로 사용된다. 점토의 양이 45 중량부 미만이면, 가소성이 낮아져 작업성이 나빠지는 문제점이 발생하고, 55 중량부를 초과하면 수축율이 증가하여 제품의 변형이 생기는 문제점이 발생한다.The clay used in the present invention is used in an amount of 45 to 55 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition. If the amount of clay is less than 45 parts by weight, the plasticity is lowered, the workability worsens, and if it exceeds 55 parts by weight, the shrinkage rate is increased to cause deformation of the product.
본 발명에서 사용되는 고령토는 카올린, 고릉토 또는 백도토(白陶土, china clay)라고도 한다. 그 주성분은 카올리나이트 (Al2O3·2SiO2·2H2O)와 할로이사이트 Al2O3·SiO2·4H2O)이다. 이러한 고령토는 바위 속에 있는 장석·정장석·소다 장석·회장석 같은 장석류가 탄산 또는 물에 의해 화학적으로 분해되는 풍화에 의해 생성된다. 보통 원성토(原成土)로 된 바위 위에 수 미터의 두꺼운 층이 생겨 발달한다. 도자기의 원료로 사용되며 중국의 가오링[高陵]에서 많이 산출되었으므로 고령토라 불리게 되었다. 양질의 고령토는 철분이 포함되지 않기 때문에 연하고 밝은 색을 띄게되며 얇은 그릇을 만들기에 적당하다. 한국에서는 흔히 백토(白土)라고 하는데, 경남 하동(河東),산청(山淸)지방에 질이 좋은 백토가 많이 생산된다.Kaolin used in the present invention is also called kaolin, kaolin or white clay (白 陶土, china clay). Its main components are kaolinite (Al 2 O 3 · 2 SiO 2 · 2H 2 O) and halosite Al 2 O 3 · SiO 2 · 4H 2 O). These kaolins are produced by weathering, where feldspars such as feldspar, feldspar, soda feldspar, and feldspar in rock are chemically decomposed by carbonic acid or water. Usually, several meters thick layer is formed on the rocks of Wonseong soil. It is used as a raw material for porcelain, and it is called kaolin because it was produced a lot in China's Gao Ling. High-quality kaolin is light and bright because it does not contain iron, making it suitable for making thin bowls. It is commonly called white clay in Korea, and many good white clay is produced in Hadong and Sancheong provinces in Gyeongnam.
본 발명에서 사용되는 고령토의 성분 및 조성비는 SiO2: 45∼55%, Fe2O3: 1∼5%, Al2O3: 25∼35%, MgONa2O: 2%, CaCO3: 약1%이며, 광물 구성요소로는 석영 60∼70%, 장석과 운모 10∼20%, 탄산염광물 5∼35%, 2∼5%의 실트는 각섬석, 인회석, 흑운모, 석류석, 휘석, 규선석, 전기석, 지르콘 등과 같은 중광물들로서 구성된다. The components and composition ratios of kaolin used in the present invention are SiO 2 : 45-55%, Fe 2 O 3 : 1-5%, Al 2 O 3 : 25-35%, MgONa 2 O: 2%, CaCO 3 : About 1%, the mineral components include 60-70% quartz, 10-20% feldspar and mica, 5-35% carbonate mineral, and 2-5% silt for hornblende, apatite, biotite, garnet, fluorite, silicate, tourmaline , Heavy minerals such as zircon and the like.
고령토는 요업원료, 제지, 페인트, 플라스틱, 고무공업 등에서 충전재, 토목, 건축재료, 화학공업에서의 촉매제, 농업분야에서의 비료첨가제, 토양중화제 등 다양하고, 최근에는 나노산업 등과 같은 첨단 분야에서도 광범위하게 이용이 확대되는 등 고기능성 소재로서의 중요성이 강조되고 있다.Kaolin is widely used in ceramics, paper, paint, plastics, rubber industry, fillers, civil engineering, building materials, catalysts in chemical industry, fertilizer additives in agriculture, and soil neutralizers. Increasingly, the importance as a highly functional material is emphasized.
본 발명에서 사용되는 고령토는, 조성물 총 100 중량부를 기준으로, 15∼20 중량부의 양으로 사용된다. 고령토의 양이 15 중량부 미만이면, 수축율이 증가하여 마찬가지로 제품이 변형되는 문제점이 발생하고, 20 중량부를 초과하면 가소성이 낮아져 작업성이 나빠지는 문제점이 발생한다.Kaolin used in the present invention is used in an amount of 15 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total composition. If the amount of kaolin is less than 15 parts by weight, there is a problem that the shrinkage rate is increased and similarly the product is deformed, and if the amount of kaolin exceeds 20 parts by weight, plasticity is lowered and workability deteriorates.
본 발명에서 사용되는 규석의 분자식은 SiO로서 주로 석영으로 된 광석이다. 순도가 높고 흰색의 것을 백규석이라 하며 페그마타이트·석영맥(石英服)·규함·처트(chert)에서 산출된다. 규산분은 95∼97% 이상이다. 특히 페그마타이트에 포함된 것은 장석과 함께 채굴되기 때문에 장규석(長硅石)이라 한다. 내장석(內張石)은 규석의 작은 조각으로서 지름 5∼15cm이며 도자기 원료 분쇄용 볼밀(ball mill)의 내장용으로 사용된다. 유리 및 사기 그릇의 주요 원료로 사용하며 규석벽돌은 노(爐) 등의 내화재로 사용된다.The molecular formula of silica used in the present invention is SiO, ore mainly made of quartz. The high purity and white ones are called Baek Gyu Seok, and are produced from pegmatite, quartz beet, Gyuham and Chert. The silicic acid content is 95 to 97% or more. Particularly contained in pegmatite is called Jang Gyu Seok (長 硅石) because it is mined with feldspar. Built-in stone is a small piece of silica, 5-15 cm in diameter, used for the interior of a ball mill for grinding ceramic materials. It is used as the main raw material for glass and porcelain bowls, and silica brick is used as fireproof material such as furnace.
본 발명에서 사용되는 규석은 주로 석영으로 이뤄진 광물이다. 순도가 높은 흰색을 백규석이라 하고, 그 중 페그마타이트에 포함된 것을 장(長)규석이라고 한다. 연(軟)규석은 다소 점토가 섞여 있고, 노재(爐材) 규석은 철분을 함유하여 적색을 띄며, 내(內)장석은 작은 규석 조각이며, 규산분이 95∼97% 이상이다.The silica used in the present invention is a mineral mainly made of quartz. White with high purity is called Baek Gyu Seok, and the one contained in pegmatite is called Jang Gyu Seok. The soft silica is somewhat clayy, the old silica is red with iron content, the feldspar is a small piece of silica, with 95-97% silicic acid content.
이러한 규석은 주로 유리, 도자기, 규소, 페로실리콘의 원료로 사용된다다. 연규석(軟硅石)은 석영질 암석이 풍화하여 토상(土狀)을 이룬 것으로 다소 점토가 섞여 있다. 내화(耐火) 모르타르나 시멘트의 혼합재로 사용되며 규산분이 90% 정도이다. 노재(爐材) 규석은 처트의 일종으로, 철분을 함유하므로 적색을 띠는 각력(角礫)이 있으며 내화벽돌의 주원료이다. 내장석(內張石)은 규석의 작은 조각으로, 지름 5∼15cm이며, 도자기 원료 분쇄용 볼밀(ball mill)의 내장용에 사용된다. These silicas are mainly used as raw materials for glass, ceramics, silicon and ferrosilicon. Yeongyuseok (軟 硅石) is a clay that is weathered by quartz rock and is mixed with clay. It is used as a mixture of refractory mortar or cement and contains about 90% silicic acid. Furnace ash is a kind of chert. It contains iron, so it has red angular force and is the main raw material of refractory brick. Built-in stone (內 張 石) is a small piece of silica, 5-15cm in diameter, is used for the interior of the ball mill for grinding pottery raw materials.
본 발명에서 사용되는 규석은, 조성물 총 100 중량부를 기준으로, 15∼20 중량부의 양으로 사용된다. 규석의 양이 15 중량부 미만이면, 소성시에 수축율이 높아져 제품이 변형되는 문제점이 발생하고, 20 중량부를 초과하면 점성이 떨어져 작업성이 나빠지는 문제점이 발생한다.The silica used in the present invention is used in an amount of 15 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition. If the amount of silica is less than 15 parts by weight, there is a problem that the shrinkage rate is increased during firing, the product is deformed, and if it exceeds 20 parts by weight, the problem of poor workability due to the loss of viscosity.
본 발명에서 사용되는 규조토는, 조성물 총 100 중량부를 기준으로, 10∼15 중량부의 양으로 사용된다. Diatomaceous earth used in the present invention is used in an amount of 10 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total composition.
본 발명에서 사용되는 철분은 Fe2O3로서 원료중 포함 성분을 분석하여 부족분을 순도 99%이상으로 한 Fe2O3를 사용한다. 본 발명에서 사용하는 철분은 점토나 고령토에 함유되어 있지만, 적정 성분량을 유지하기 위해 별도로 첨가한다. Iron to be used in the present invention uses a Fe 2 O 3 the gap by analyzing the included components in the raw material as Fe 2 O 3 less than 99% purity. Iron used in the present invention is contained in clay or kaolin, but is added separately to maintain an appropriate amount of ingredients.
본 발명에서 사용되는 철분은, 조성물 총 100 중량부를 기준으로, 1∼3 중량부의 양으로 사용된다. 철분의 양이 1 중량부 미만이면, 표면의 결정화 유리화가 되지 않아 균열 및 변색이 발생하는 문제점이 발생하고, 3 중량부를 초과하면 융점이 낮아져 변형이 생기고 색상이 진한갈색 또는 검정색으로 되는 문제점이 발생한다.Iron used in the present invention is used in an amount of 1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total composition. If the amount of iron is less than 1 part by weight, there is a problem that crystallization and vitrification of the surface does not occur, and cracking and discoloration occur. When the amount of iron is more than 3 parts by weight, the melting point becomes low and deformation occurs and the color becomes dark brown or black. do.
본 발명에서 사용되는 나노 카본블랙은 원료와 함께 성형 소성될 때 카본 성분은 고온에서 탄화되어 없어지고 빈 공간을 형성하게 되고, 또한 통상 1,000∼1,500m2/g 정도의 높은 비표면적을 갖기 때문에, 단열성 및 방수성을 증진시킬 수 있음은 물론 이 조성물로 만드는 제품을 경량화 할 수 있다.When the nano carbon black used in the present invention is molded and calcined together with the raw material, the carbon component is carbonized at high temperature and disappears to form an empty space, and also has a high specific surface area of about 1,000 to 1500 m 2 / g. In addition to improving heat insulation and water resistance, it is possible to reduce the weight of the product made from this composition.
본 발명에서 사용되는 나노 카본블랙은, 조성물의 총 중량 기준으로, 1∼5 중량부의 양으로 사용된다. 상기 범위를 벗어나서 사용하면 충분한 공극을 형성할 수 없다.Nano carbon black used in the present invention is used in an amount of 1 to 5 parts by weight, based on the total weight of the composition. Use outside the above ranges may not form sufficient voids.
경량 토기와 소지 조성물의 성분 및 조성비는 다음 표1에 나타낸 바와 같다.The components and composition ratios of the light weight earthenware and the base material composition are shown in Table 1 below.
본 발명에서 사용하기 위한 천연 광물질의 화학성분과 조성은 다음 표2에서 나타낸 바와 같다. Chemical components and compositions of natural minerals for use in the present invention are shown in Table 2 below.
화학
성분
(wt%)
chemistry
ingredient
(wt%)
lossIg.
loss
본 발명에 따라서, 기와를 제조하는 방법을 설명하면 다음과 같다. 상술한 바와 같은 소지 조성물을 1차 석별기 및 2차 석별기에 통과시키게 되는데, 이 과정에서는 큰 돌이나 점토 덩어리를 분리해내고 작은 돌이나 흙덩어리는 깨어서 원료속으로 재순환시킨다. According to the present invention, a method for producing a tile is as follows. The base material composition as described above is passed through the primary and secondary separators, in which the large stones or clay lumps are separated and small stones or lumps are broken and recycled into the raw material.
상기에서와 같이 석별기를 통해 분류된 소지 조성물을 상온 25 ℃에서 24시간 이상 보온 보습하여 숙성하는 단계를 거친다. 이와 같이 숙성된 소지 조성물을 3차로 진공토련하여 기와를 성형하게 된다. 그 다음 상기에서 얻어진 성형된 기와를 110℃에서 24시간 동안 건조한 후, 1,150℃∼1,200℃에서 1시간 동안 소성하면, 가마 속 탄소가 산화철(Fe2O3)속의 산소를 빼앗아 산화 제일철(FeO:흑색) 또는 사산화 삼철(Fe3O4:흑색)로 되어 흑색 기와로 된다.As described above, the base material composition classified through the separator is subjected to the step of aging by keeping warm for more than 24 hours at room temperature 25 ℃. The aged composition is vacuum drilled in a third manner to form a tile. Then, the molded roof tiles obtained above were dried at 110 ° C. for 24 hours, and then calcined at 1,150 ° C. to 1,200 ° C. for 1 hour, and carbon in the kiln deprived oxygen in iron oxide (Fe 2 O 3 ) to form ferrous oxide (FeO: Black) or triiron tetraoxide (Fe 3 O 4 : black) to form a black tile.
실시예를 통하여 본 발명에 따른 경량 토기와의 제조 방법에 대해서 상세히 설명한다.The manufacturing method of the light weight earthenware according to the present invention through the embodiment will be described in detail.
실시예Example
상술한 바와 같이 1차 및 2차 석별기를 통해 분류된 천연 광물을 사용하였으며, 이와 같이 분류된 점토 500 g, 규석 150 g, 고령토 200 g, 규조토 100 g, 나노 카본블랙 3g, 및 철분(Fe2O3) 20 g을 3차 혼련기에서 혼합하여 상온 25 ℃에서 24시간 이상 유지함으로써 보온 보습하여 숙성한 후, 상기 숙성된 혼합물을 진공토련기를 이용하여 토련하여 기와를 성형하고, 상기에서 성형된 기와를 110℃에서 24시간 동안 건조한 후, 1,150℃∼1,200℃에서 1시간 동안 소성한 후 실온으로 냉각하여 본 발명에 따른 기와를 제조하였다. As described above, natural minerals classified through primary and secondary separators were used, and the clays classified as such were 500 g, silica 150 g, kaolin 200 g, diatomaceous earth 100 g, nano carbon black 3 g, and iron (Fe 2). O 3 ) 20 g was mixed in a tertiary kneader and kept at room temperature for 25 hours at 25 ° C. for further moisturizing and aging. Then, the matured mixture was drilled using a vacuum grinder to form a tile, and the molded product was The roof tile was dried at 110 ° C. for 24 hours, calcined at 1,150 ° C. to 1,200 ° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature to prepare a roof tile according to the present invention.
실험예Experimental Example
1. 열전도(단열성시험)1. Thermal Conductivity (Insulation Test)
상기 실시예에서 제조한 토기와 시편의 열전도도를 KSL 3306에 따라 측정하였다. 본 발명에 따른 기와의 열전도도가 약 0.98 w/m℃정도로 낮은 것은 점토의 축열 성능이 있지만, 특히 나노카본블랙의 기공 구조에 따른 열전도도의 저감에 기인한 것으로 사료된다. 일반 기와의 열전도도는 약 0.98 w/m℃정도 나타내고 있는데 비하여, 본 발명에 따른 기와의 열전도도는 0.61w/m℃ 미만으로서 기존의 기와보다 약 30%의 우수한 단열 성능을 나타내고 있다.The thermal conductivity of the earthenware and the specimen prepared in the above example was measured according to KSL 3306. The low thermal conductivity of the tile according to the present invention is about 0.98 w / m ° C., but is due to the heat storage performance of clay, but is due to the reduction of thermal conductivity due to the pore structure of the nanocarbon black. While the thermal conductivity of general roof tiles is about 0.98 w / m ° C., the thermal conductivity of roof tiles according to the present invention is less than 0.61 w / m ° C., which is about 30% better than conventional tiles.
2, 부피비중(중량비교 )2, volume specific gravity (weight comparison)
상기 실시예에서 제조된 토기와의 시편을 110 ℃의 건조기에서 항량이 될 때까지 3시간 동안 건조한 후, KS L 3148에 규정한 방법에 따라 중량 변화율을 측정하였다. 건조 무게를 기준으로 한 백분율로 계산하였다. 동일한 부피의 종래 기와와 본 발명에 따라 제조된 동일한 부피의 토기와에 대한 무게를 측정한 결과, 본 발명에 따른 기와가 종래의 것보다 15% 더 감소하였다. The specimen of earthenware prepared in the above example was dried for 3 hours until a constant weight in a dryer at 110 ℃, the weight change rate was measured according to the method specified in KS L 3148. Calculated as a percentage based on dry weight. As a result of measuring the weight of the same volume of conventional roof tiles and the same volume of earthenware produced according to the present invention, the tile according to the present invention was reduced by 15% more than the conventional one.
Claims (2)
- 점토 45∼55 중량부,
- 규석 15∼20 중량부,
- 고령토 10∼15 중량부,
- 규조토 10∼15 중량부,
- 나노 카본블랙 1∼5 중량부, 및
- 철분 1∼3중량부.
Based on a total of 100 parts by weight of the composition, a composition for preparing a tile comprising the following components:
-45 to 55 parts by weight of clay,
15-20 parts by weight of silica;
10-15 parts by weight of kaolin,
10 to 15 parts by weight of diatomaceous earth,
1 to 5 parts by weight of nano carbon black, and
-1 to 3 parts by weight of iron.
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| KR1020120012830A KR101267354B1 (en) | 2012-02-08 | 2012-02-08 | Natural mineral composition for light-weight roofing tiles and method for manufacturing the roofing tiles using the composition |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106957160A (en) * | 2016-01-08 | 2017-07-18 | 李红伟 | A kind of nanometer diatom decoration wall material brick and preparation method thereof |
| KR102125945B1 (en) * | 2020-01-23 | 2020-06-23 | 창원대학교 산학협력단 | Composition of clay roofing tiles using nano aluminosilicate and method for producing same |
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2012
- 2012-02-08 KR KR1020120012830A patent/KR101267354B1/en active IP Right Grant
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