KR101534921B1 - Complex porous ceramic flower pot - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일정량의 물을 흡수/보유 가능한 재질로 구성되어 물을 공급할 때 과잉 수분이 밖으로 배출되거나 토양 중 일부가 밖으로 유출되는 것을 방지할 뿐만 아니라 한동안 물을 공급하지 않아도 식물이 고사되는 것을 방지할 수 있도록 한 복합 다공성 세라믹 화분을 제공한다.The present invention is made of a material capable of absorbing / retaining a certain amount of water, so that when water is supplied, excessive water is discharged to the outside or a part of the soil is prevented from flowing out to the outside, To provide a composite porous ceramic flower pot.
Description
본 발명은 복합 다공성 세라믹 화분, 보다 구체적으로는 일정량의 물을 흡수/보유 가능한 재질로 구성되어 물을 공급할 때 과잉 수분이 밖으로 배출되거나 토양 중 일부가 밖으로 유출되는 것을 방지할 뿐만 아니라 한동안 물을 공급하지 않아도 식물이 고사되는 것을 방지할 수 있도록 한 복합 다공성 세라믹 화분에 관한 것이다.The present invention relates to a composite porous ceramic flower pot, more specifically, a material capable of absorbing / retaining a certain amount of water, so that when water is supplied, excessive water is discharged outside or a part of the soil is prevented from flowing out, The present invention relates to a composite porous ceramic flower pot which can prevent a plant from being damaged even if it is not used.
일반적으로 조경식물용 화분이나 용기는 식물을 식재한 다음 물을 공급할 때 과잉의 수분이 밖으로 배출되거나 토양 중 일부가 밖으로 유출되면서 주변이 지저분해져 물 공급 후 주변 청소를 추가로 해야 하는 번거로움이 있었다.Generally, pots and containers for landscaping plants have a problem in that when the plants are planted, excessive water is discharged out of the plant or a part of the soil is leaked out to the outside, .
반면에, 화분에 물 공급이 부족하게 되면 이로 인해 식물이 시들거나 심한 경우 고사하게 되는 문제점이 있었다. 즉, 옥외에 노출되어 있는 외장용 화분의 경우는 주로 가뭄에 의해, 실내에 배치된 화분의 경우는 사용자의 관리부주의나 장기 외출 등으로 인해 물 부족이 발생되면서 식물이 시들거나 심한 경우 고사하게 되는 문제점이 있었다.On the other hand, when the water supply to the pollen is insufficient, there is a problem that the plant is wilted or severely damaged. That is, in the case of external potted plants exposed to the outside, water is scarcely caused due to drought, and in the case of potted plants placed indoors, carelessness by the user or long-term outage causes the plants to be worn or severely damaged .
이러한 문제점을 해결하기 위해 다공성 세라믹 소재로 이루어진 세라믹 판넬이 일부 개시되어 있으며, 상기 다공성 세라믹 소재 제조기술로서 발포제를 이용한 고온 소결방법, 반응성 산화물에 알카리 활성제 용액의 반응을 이용하는 지오폴리머를 이용한 상온경화 방법이 알려져 있다.In order to solve these problems, a ceramic panel made of a porous ceramic material has been partially disclosed. As a technique for manufacturing the porous ceramic material, a high temperature sintering method using a foaming agent, a room temperature curing method using a geopolymer using a reaction of an alkali activator solution with a reactive oxide Is known.
국제출원공개 WO201200036218A1에 의하면 점토, 하수 슬러지, 규조토를 성형하여 건조한 다음 950℃ 내지 1,200℃에서 소결하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법으로 제작된 다공성 세라믹의 경우 강도, 배수성, 수분 흡착성 등은 우수하지만, 제조공정이 성형, 건조, 소결을 거치기 때문에 에너지 소모 및 제조 단가가 높고, 제조 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. According to International Application Publication No. WO201200036218A1, a method is disclosed in which clay, sewage sludge and diatomaceous earth are molded, dried and then sintered at 950 ° C to 1,200 ° C. Porous ceramics produced by this method are excellent in strength, drainage and moisture adsorption, but have a disadvantage in that energy consumption, manufacturing cost, and manufacturing time are required because the manufacturing process is performed by molding, drying, and sintering.
제조단가가 고가인 이와 같은 단점을 보완하기 위해서, 생산지와 생산량이 한정적이며 고가인 규조토를 사용하지 않는 기술이 국제출원공개공보 WO201300027792A1에 개시되어 있다.In order to overcome such disadvantages of high production cost, a technique which does not use diatomaceous earth having a limited production area and high production cost is disclosed in WO201300027792A1.
하지만, 이러한 개량 기술 역시 제조공정이 같기 때문에 별달리 개선되었다고 보기는 어려우며, 점토와 하수슬러지의 성형체를 고온으로 소결할 때 에너지 소모량이 크며 폐슬러지가 소각되면서 다량의 폐가스도 발생되므로 환경적인 측면에서 바람직하지 못한 제조방법이라고 할 수 있다.However, it is difficult to say that such an improvement technique is also improved due to the same manufacturing process. When sintering the molded body of clay and sewage sludge at high temperature, energy consumption is large and waste sludge is incinerated and a large amount of waste gas is generated. It can be said that the manufacturing method can not be done.
지오폴리머를 이용한 세라믹 소재 제조기술로서 대한민국 등록특허공보 제10-0852215호, 제10-0846821호, 제10-0852215호와 대한민국 특허출원공개공보 제10-2012-0044011호 등을 예로 들 수 있다. 이 제조기술들은 모두 액상의 실리케이트화합물을 화산재, 플라이애쉬, 메타카올린, 알루미늄 분말 등과 함께 상온보다 높은 온도에서 숙성 및 발포시킨 지오폴리머 고강도 세라믹 소재에 관한 것이다. 이와 같이 제조된 다공성 세라믹 소재의 경우 pH가 높은 액상의 실리케이트 화합물을 사용하기 때문에 식물식재용 판넬로 사용하기 부적합하다. 식물의 경우 pH가 6 내지 7의 약산성과 중성수준에서 생육이 가능하기 때문이다.For example, Korean Patent Registration Nos. 10-0852215, 10-0846821 and 10-0852215 and Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2012-0044011 can be cited as examples of ceramic material manufacturing technology using a geopolymer. These manufacturing techniques all relate to a geopolymer high-strength ceramic material which is aged and foamed at a temperature higher than room temperature together with a liquid silicate compound together with volcanic ash, fly ash, meta kaolin, aluminum powder and the like. The porous ceramic material thus produced is unsuitable for use as a plant food panel because it uses a liquid silicate compound having a high pH. This is because plants can grow at a pH of 6-7 at a slightly acidic and neutral level.
한편, 알루미늄 분말, 생석회 등을 이용하여 발포한 시멘트 소재나 경량기포 콘크리트의 경우도 모두 pH가 높아서 식물 식재용 판넬로는 부적합한 실정이다.On the other hand, all of the cement materials and lightweight foamed concrete foamed using aluminum powder, quicklime and the like have high pH, which is inadequate for planting material panels.
이외에도 다공성 세라믹 블록에 관련된 대한민국 특허출원공개공보 제10-2010-0070501호에서는 바텀애쉬를 입자크기별로 분급하고, 여기에 피트모스와 시멘트, 칼슘설페이트계 결합제를 혼합하여 고강도 배수성 블록을 제공하는 방법을 제시하고 있다.Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2010-0070501 related to a porous ceramic block also discloses a method of classifying bottom ash by particle size and mixing peatmoss with cement and calcium sulfate-based binder to provide a high strength drainable block .
그러나, 전술한 다른 종래기술과 마찬가지로 강알칼리성인 시멘트를 사용함에 따라 pH가 높아 식물 식재용 판넬로서는 부적합하며 성형한 다음, 7 내지 30일간 양생기간을 거쳐야 하기 때문에 제작기간이 긴 문제점을 가지고 있다.
However, since the pH is high due to the use of strong alkali cement as in the other prior arts described above, it is unsuitable as a panel for planting food and has a long period of time required for curing after 7 to 30 days of curing.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 중성 pH를 가져서 식물 식재용으로 적합하며, 과잉의 물이 공급되어도 밖으로 유출되지 않을 뿐만 아니라 일정기간 물 공급이 되지 않더라도 화분 내에 일정량의 수분을 보유하여 식물이 시들거나 심한 경우 고사되는 것을 사전에 방지할 있는 복합 다공성 세라믹 화분을 제공하는 것을 과제로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a water- To provide a composite porous ceramic flower pot that can prevent plants from shedding or being severely damaged in advance.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단으로서 복합 다공성 세라믹 화분은, 상부가 개방된 용기 형상으로 형성되며, 유기질섬유 2 내지 12중량%, 경량골재 5 내지 65중량%, 칼슘설페이트계 무기결합제 30 내지 80중량%, 증점제 0.1 내지 3중량% 및 계면활성제 0.1 내지 2중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to solve the problems of the present invention, the composite porous ceramic powder pot is formed in a container shape having an open top, comprising 2 to 12 wt% of organic fibers, 5 to 65 wt% of lightweight aggregate, By weight, 0.1 to 3% by weight of a thickener, and 0.1 to 2% by weight of a surfactant.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 유기질섬유는 코코피트, 피트모스, 펄프 또는 셀룰로우즈계 섬유일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the organic fibers may be coco peat, peat moss, pulp or cellulosic fibers.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 경량골재는 펄라이트, 바텀애쉬 또는 화산석일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the lightweight aggregate may be pearlite, bottom ash or volcanic stone.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 화분 내부에는 배양토, 상토, 분갈이토, 산흙, 마사토 및 양토 중 선택된 적어도 하나 이상의 흙이 채워질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the inside of the pollen may be filled with at least one soil selected from among cultured soil, soil soil, sand soil, mud soil, marathon soil and loam soil.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 칼슘설페이트계 무기결합제는 이수석고, 무수석고, 반수석고 및 천연석고 중 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the calcium sulfate-based inorganic binder may be at least one selected from anhydrite, anhydrous gypsum, semi-gypsum and natural gypsum.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 증점제는 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 초산비닐수지, 아크릴수지, 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌옥사이드, 에틸렌비닐아세테이트 및 점토류 중 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the thickener may be at least one selected from polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, vinyl acetate resin, acrylic resin, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, polyethylene oxide, ethylene vinyl acetate and clay.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 계면활성제는 알킬계, 올레핀계, 나트륨계, 벤젠계, 리그닌계, 멜라민계, 나프탈렌계, 아미노술폰산계, 폴리카본산계 및 폴리에테르계 중 선택된 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the surfactant is at least one selected from among alkyl-, olefin-, sodium-, benzene-, lignin-, melamine-, naphthalene-, aminosulfonic-, polycarboxylic-, and polyether- .
본 발명에 따른 복합 다공성 세라믹 판넬은, 습식 경화되는 방식으로 간단히 단시간에 제조될 수 있으며, 고온으로 소결하지 아니하고 습식 경화하여 제조되므로 에너지 소비가 적고 폐가스도 발생하지 아니하므로 환경 친화적이며, 재건축 등으로 용도 폐기 시 주요성분이 식물 생육에 유용한 칼슘설페이트, 유기물, 다공성 세라믹이기 때문에 조경자재로서 재활용이 가능한 효과가 있다.The composite porous ceramic panel according to the present invention can be manufactured in a short time by a wet curing method and is manufactured by wet curing without sintering at a high temperature so that it is environmentally friendly since energy consumption is low and waste gas is not generated, Usage Since calcium sulfate, organic matter, and porous ceramics, which are useful for plant growth, can be recycled as landscape materials.
또한, 화분의 성분 중 증점제 및 칼슘설페이트계 성분에 의해 일정수준의 강도를 제공하면서, 공급된 물 중 일부를 유기질섬유, 경량골재 및 계면활성제로 이루어진 다공성 재질의 몸체가 흡수하므로 별도의 배수구가 필요 없어 상부를 제외한 모든 면이 막힌 상태로 제작되므로 과잉의 물이 공급되어도 밖으로 유출되지 않을 뿐만 아니라 이로 인해 기존의 토양 중 일부가 외부로 유출되어 주변이 지저분해지거나 토양의 유기질 영양성분이 유실되는 것을 방지할 수 있으며, 일정기간 물 공급이 되지 않은 경우 흡수하고 있는 물에 의해 식물이 시들거나 심한 경우 고사되는 것을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.
In addition, a part of the supplied water is absorbed by the porous material body made of the organic fiber, the light aggregate and the surfactant, while providing a certain level of strength by the thickener and the calcium sulfate component among the components of the pollen, Since all the surfaces except the upper part are formed in a clogged state, even if excess water is supplied, they are not leaked out. As a result, some of the existing soil is discharged to the outside and the surrounding is dirty and the organic nutrients of the soil are lost It is possible to prevent the vegetation from being sagged or severely damaged by the water absorbed when the water is not supplied for a certain period of time.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 복합 다공성 세라믹 화분의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 배합재료를 사용하여 제작된 옥외 조경식물 식재용 화분의 일 실시형태를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 배합재료를 사용하여 제작된 옥내 조경식물 식재용 화분의 일 실시형태를 나타낸 사진이다.
도 5는 도 4의 화분에 식물이 식재된 모습을 나타낸 사진이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a composite porous ceramic pot according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 and Fig. 3 are photographs showing one embodiment of a flowerpot for outdoor landscaping planting produced using the compounding material of the present invention.
4 is a photograph showing an embodiment of a pot for indoor landscaping planting produced using the compounding material of the present invention.
FIG. 5 is a photograph showing plants planted in the pots of FIG. 4. FIG.
본 발명의 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다.The embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
본 발명의 실시예는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, to include an element throughout the specification does not exclude other elements unless specifically stated otherwise, but may include other elements.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 다공성 세라믹 화분(100)은 상부가 개방된 용기 형상으로 형성된 몸체(10)로 이루어진다. 이때, 몸체(10)는 사각기둥 형상, 원기둥 형상 등 상부를 제외한 모든 면이 막혀있는 형태면 어느 것이든 변형하여 성형 제조될 수 있다.Referring to FIG. 1, a composite porous
또한, 몸체(10)의 표면에는 필요시 유채, 수채 물감을 이용하여 다양한 문양이나 그림을 그려 심미적 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 몸체(10) 제작시 배합재료에 색소를 첨가하여 원하는 색상의 화분(100)이 제작될 수 있도록 할 수 있다.In addition, a variety of patterns or pictures can be drawn on the surface of the
이러한 몸체(10)는 유입된 수분 중 대부분을 저장(보유)하고 과잉량은 몸체에서 걸러져 서서히 소량 배출할 수 있도록 설계되었으며, 유기질섬유(12), 경량골재(11), 무기결합제, 증점제 및 계면활성제를 포함한다. 이때, 몸체(10)의 성분은 바람직하게 유기질섬유(12) 2 내지 12중량%, 펄라이트, 바텀애쉬 또는 화산석과 같은 경량골재(11) 5 내지 65중량%, 칼슘설페이트계 무기결합제 30 내지 80중량%, 증점제 0.1 내지 3중량% 및 계면활성제 0.1 내지 2중량%를 포함한다.The
또한, 몸체(10)의 두께는 화분(100)의 특성 및 용도, 화분의 무게, 무기결합제의 종류와 사용량에 따라 정해질 수 있으나 본 발명의 화분이 특정 두께로 한정되는 것은 아니며, 몸체(10)의 두께가 너무 얇아 강도가 저하되어 운반, 설치시 파손되거나, 몸체(10)의 두께가 너무 두꺼워 화분의 전체 무게가 너무 무거워지지 않는 범위 내에서 다양하게 설정될 수 있다. 예컨대, 옥내 조경식물용 화분을 구성하는 경우, 몸체(10)의 두께는 초화류나 다육식물용과 같은 소형화분의 경우 1 내지 2cm일 수 있고, 좀 더 크기가 큰 관엽식물용의 대형화분의 경우는 2 내지 5cm일 수 있다.The thickness of the
다만, 몸체(10)의 두께가 얇아지면 강도도 약해지므로 몸체(10)의 두께가 1 내지 2cm로 얇은 소형화분의 경우에는 경량골재의 함량을 줄이고 상대적으로 무기결합제의 함량을 늘리는 것이 바람직하다. 이러한 소형 화분의 경우 식물을 생육하기 위해 요구되는 수분의 양도 적기 때문에 무기결합제의 함량을 늘리더라도 충분한 수분 보유능력을 제공할 수 있다. 반면에, 두께가 2 내지 5cm로 두꺼운 대형화분의 경우 식물도 크고 요구되는 수분도 증가하게 되므로 소형화분에 비해 경량골재와 유기질 섬유의 양은 증가시키고 무기결합제의 양은 감소시키는 것이 바람직하다.However, when the thickness of the
한편, 외부에 설치되는 옥외 조경식물 식재용 화분의 경우, 둘레가 막힌 판형으로 제작할 수 있으며, 화분의 전체 두께와 넓이는 설치장소에 따라 조절이 가능하며, 예컨대 약 가로 50cm x 세로 50cm에 두께는 3 내지 10cm 정도로 구성할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, in the case of a flower pot for outdoor planting planting outside, it can be manufactured in a plate shape with a closed perimeter, and the entire thickness and width of the flower pot can be adjusted according to the installation place. For example, 3 to 10 cm, but the present invention is not limited thereto.
이때, 몸체(10)의 내측은 식물(30)을 식재할 수 있도록 흙(20)으로 채워지는데, 이러한 흙(20)은 필요에 따라 배양토, 상토, 분갈이토, 산흙, 마사토 및 양토 중 하나 또는 이 중 둘 이상의 흙이 배합되어 채워질 수 있으며, 바람직하게는 물의 흡수와 배수가 잘 이루어지는 배양토, 상토 및 분갈이토가 적합하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.At this time, the inside of the
몸체(10)에 포함되는 유기질섬유(12)는 흙(20)에 식재된 식물(30)의 뿌리가 생존 발육할 수 있는 보수력(수분보유력)을 갖추며 최소한의 유기질을 공급하기 위한 것이다. 또한, 화분(100) 내에 과잉의 수분이 공급되었을 때 이러한 수분을 보유하는 역할을 수행한다. 이러한 유기질 섬유(12)는 코코피트, 피트모스, 펄프 및 셀룰로우즈계 섬유 등이 단독 또는 혼합 사용될 수 있으며 바람직하게는 1 내지 7mm의 길이를 가질 수 있다. 이때, 유기질 섬유(12)가 2중량% 미만인 경우 식물의 생존 발육에 요구되는 보수력이 발휘되기 어려워 과잉 수분 공급시 수분을 보유하는 기능이 저하될 수 있으며, 유기질 섬유(12)가 12중량%를 초과하게 되면 몸체(10)의 결합력, 즉 강도가 저하되며 지나치게 과도한 수분을 보유하여 곰팡이가 발생되는 등의 문제점이 있을 수 있다.The
몸체(10)의 경량골재(11)는 화분(100)의 용도에 따라 몸체(10)의 두께가 두꺼워질 경우 몸체(10)의 경량화를 위해 사용될 뿐만 아니라 화분(100)에 공급되는 물 중 일부를 흡수하여 과잉 수분을 보유하기 위한 것으로서, 비중이 작고 무수한 기공을 가진 골재로서 진주암을 고온 팽창시켜 만든 펄라이트, 화력발전소에서 부산물로 배출되는 바텀애쉬 또는 화산석을 사용할 수 있다. 또한, 경량골재(12)는 밀도가 1.0 g/cm3 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 밀도가 0.3 내지 0.7g/cm3의 범위를 만족하는 것을 사용하는 것이 바람직하나, 본 발명의 경량골재가 이에 한정되는 것은 아니다.The
이때, 경량골재(12)의 함량이 5중량% 미만인 경우 화분(100)의 경량화에 기여하지 못할 뿐만 아니라 물을 흡수하는 능력이 저하되어 수분 흡수/보유 기능을 제대로 수행할 수 없으며, 경량골재(12)의 함량이 65중량%를 초과하게 되면 경량골재(12) 간의 결합력이 떨어져 몸체(10)의 강도가 저하될 수 있다. 이러한 경량골재(12)는 화분(100)의 종류에 따라 더 바람직하게는 10 내지 40중량%로 배합되는 것이 가장 바람직하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.If the content of the lightweight aggregate (12) is less than 5% by weight, the pollen (100) can not contribute to the weight reduction of the pollen (100) 12) exceeds 65% by weight, the bonding force between the lightweight aggregate (12) may be deteriorated and the strength of the body (10) may be lowered. Most preferably, the
몸체(10)의 칼슘설페이트계 무기결합제는 화분(100)의 몸체(10)의 형체를 유지하기 위한 기본 성분으로서, 이수석고, 무수석고, 반수석고 및 천연석고 중 하나 또는 이 중 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 칼슘설페이트계 무기결합제는 주성분이 칼슘과 황으로 식물에 유용한 효과를 제공하는 성분이며, pH가 중성이라 식물생육에 악영향을 끼치지 않는 성분이다. 또한, 주성분인 칼슘이 이온화되어 식물(30) 식재 후 장시간에 걸쳐 서서히 칼슘이온이 용출되어 식물(30)이 성장에 필요한 영양분을 공급하게 되는 효과를 기대할 수 있다.The calcium sulfate-based inorganic binder of the
이때, 상기 무기결합제의 함량이 30중량% 미만인 경우 경량골재(12) 등 원료들 간의 결합이 원활히 이루어지기 어려워 몸체(10)를 용기 형상으로 유지하기 어려울 뿐만 아니라 강도가 저하되어 화분(100)이 외부 충격에 의해 쉽게 파손되거나 깨지게 되는 문제가 발생할 수 있으며, 상기 무기결합제의 함량이 80중량%를 초과하게 되면 화분(100)의 무게가 너무 무거워져 이동성 및 작업성이 떨어질 뿐만 아니라 물을 흡수하는 능력이 상대적으로 저하되어 수분 흡수/보유 기능이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.If the content of the inorganic binder is less than 30% by weight, it is difficult for the
몸체(10)의 증점제는 상기 유기질섬유(11)의 배합물이 물과 혼합되어 몸체(10)가 건조되면서 균열이 생기는 것을 방지하기 위한 것이며, 예컨대 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 초산비닐수지, 아크릴수지, 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌옥사이드, 에틸렌비닐아세테이트 및 점토류 중 하나 또는 이 중 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이때, 상기 증점제의 함량이 0.1중량% 미만인 경우 상기 몸체(10)의 건조 균열 방지 효과를 기대하기 어렵고, 중점제의 함량이 3중량%를 초과하게 되면 경량골재(11) 간 결합력이 과다해져 몸체(10)의 물을 흡수/보유하는 효과가 저하될 수 있다.The thickening agent of the
몸체(10)의 계면활성제는 경량골재, 칼슘설페이트계 무기결합제 및 유기질섬유의 배합물이 물과 혼합되어 슬러리화 될 수 있도록 분산성, 윤활성, 기포발생 및 공기연행 성능을 부여하기 위한 것이며, 예컨대 알킬계, 올레핀계, 나트륨계, 벤젠계, 리그닌계, 멜라민계, 나프탈렌계, 아미노술폰산계, 폴리카본산계 및 폴리에테르계 중 하나 또는 이 중 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이때, 상기 계면활성제의 함량이 0.1중량% 미만인 경우 분산이 잘 된 슬러리화를 기대하기 어렵고, 계면활성제의 함량이 2중량%를 초과하더라도 과량 사용으로 인한 분산효과의 증가를 기대하기 어려울 수 있다.The surfactant of the
한편, 본 발명의 복합 다공성 세라믹 화분은 상기 몸체 내주면에 타설되어 형성된 생육층을 더 포함할 수 있다. 상기 생육층은 이끼와 같이 뿌리가 1 내지 2mm로 매우 작은 식물을 식재시, 상기 생육층에 물을 뿌리게 되면 건조되면서 표면에 코팅되어 있던 유기혼화제(증점제 및 계면활성제)가 녹아나오면서 이끼류를 몸체에 용이하게 부착시키는 역할을 수행하는 것이다. 이때, 생육층은 물과 혼합된 슬러리 상태로 몸체의 내주면에 타설되며 몸체와 생육층의 칼슘설페이트계 무기결합제 및 증점제가 반응하면서 몸체와 생육층이 수화되면서 결합될 수 있다.The composite porous ceramic flower pot of the present invention may further include a growth layer formed on the inner peripheral surface of the body. When the growth layer is sprayed with water, the organic layering agent (thickener and surfactant), which is coated on the surface of the growth layer, dissolves to dissolve the mosses in the body And the like. At this time, the growth layer is poured into the inner circumferential surface of the body in the form of a slurry mixed with water, and the body and the growth layer can be hydrated while being reacted with the calcium sulfate-based inorganic binder and thickener of the body and the growth layer.
또한, 이러한 생육층의 두께는 판넬이 설치될 곳의 특성 및 용도, 판넬의 무게, 칼슘설페이트계 결합제의 종류와 사용량에 따라 정해질 수 있으며 1 내지 3cm일 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the thickness of the growth layer may be determined depending on the characteristics and use of the panel, the weight of the panel, the type and amount of the calcium sulfate-based binder, and the thickness of the growth layer may be 1 to 3 cm. no.
상기 생육층은 몸체에 비해 칼슘설페이트계 무기결합제가 덜 배합 사용될 수 있으며 유기질을 공급하기 위한 유기질섬유는 더 배합 사용될 수 있다.The growth layer may contain less calcium sulfate-based inorganic binders than the body, and organic fibers for supplying organic matter may be further used.
본 발명에 따른 복합 다공성 세라믹 화분의 경우, pH가 높은 알루미늄 분말, 생석회 등을 이용하여 발포한 시멘트 소재나 실리케이트 화합물이 사용되지 않아 pH가 7.27 정도의 수치를 나타내므로 식물의 생육에 최적의 조건을 제공할 수 있다.In the case of the composite porous ceramic pot according to the present invention, since the cement material or the silicate compound foamed by using the high-pH aluminum powder and quicklime is not used, the pH value is about 7.27, .
또한, 본 발명에 사용되는 칼슘설페이트 무기결합제, 유기질 섬유, 경량골재 등은 식물 생육에 유용한 재료들이므로 재건축 등으로 건물이 용도 폐기되는 경우 이러한 폐자재를 조경자재로서 재활용하여 환경을 보호할 수 있는 효과가 있다.
In addition, calcium sulfate inorganic binder, organic fiber, lightweight aggregate, etc. used in the present invention are useful materials for plant growth. Therefore, when a building is disposed of due to reconstruction or the like, the waste material can be recycled as a landscape material to protect the environment It is effective.
실시예Example
: 복합 다공성 세라믹 화분에 적용되는 소재의 제작: Fabrication of materials for composite porous ceramic pots
본 발명의 이해를 돕기 위해서, 너비 10cm X 폭 10cm X 두께 5cm의 판형소재 샘플을 제작하였으며, 각각의 실시예와 비교예의 원료 배합비 및 특성은 아래 표 1과 같다.In order to facilitate understanding of the present invention, a plate material sample having a width of 10 cm, a width of 10 cm and a thickness of 5 cm was produced. The mixing ratios and characteristics of each of the examples and comparative examples are shown in Table 1 below.
샘플들은 아래 표1에 기재된 각각의 배합비로 원료를 건식 혼합한 다음, 전체 중량 대비 50중량%의 물을 투입한 후 혼합장비를 이용하여 습식 혼합 슬러리 상태로 사각형틀에 5cm 두께로 채웠으며, 4시간 이내에 경화되어 강도가 발현되는 판형소재로 제작하였다.
Samples were dry mixed at the respective mixing ratios shown in Table 1 below, and then 50 wt% of water was added to the total weight, and then filled in a square mold with a wet mixing slurry state to a thickness of 5 cm using a mixing equipment. And was hardened within a period of time and exhibited strength.
* 강도: KS L1591에 기초하여 3점 강도를 측정함.* Strength: 3 point strength is measured based on KS L1591.
여기서, 상기 배합비의 단위는 중량%이고, 상기 강도는 KS L1591에 기초하여 3점 강도를 측정하여 나타나낸 것으로 단위는 kgf/cm2이다.Here, the unit of the mixing ratio is expressed by weight%, and the strength is expressed by measuring the three-point strength based on KS L1591, and the unit is kgf / cm 2 .
또한, 상기 수분흡수율은 제작된 판형소재를 항량 도달시까지 건조한 다음, 물속에 1시간 담가둔 후 증가된 중량을 계산한 것으로 하기 식 1과 같다.In addition, the water absorption rate is calculated by weighting the dried plate-like material after drying until reaching a constant weight, then immersing it in water for 1 hour, and then calculating the increased weight.
(식1) 수분 흡수율(%) = (증가된 중량/판형소재의 항량) ×100
(Equation 1) Water Absorption Rate (%) = (Increased Weight / Constant of Plate Type Material) x 100
이때, 상기의 샘플들에 사용된 경량골재는 바텀애쉬와 펄라이트이다. 바텀애쉬는 화력발전소에서 발생되는 겉보기 밀도 0.7g/cm3의 평균입경 5mm의 다공성 소재를 사용하였으며, 펄라이트는 평균입경 4mm의 밀도 0.6g/cm3의 다공성소재를 사용하였다. At this time, the lightweight aggregate used in the above samples is bottom ash and pearlite. Bottom ash was used as the porous material of the bulk density 0.7g / cm 3 average particle diameter of 5mm are generated in thermal power plants, Perlite is a porous material was used having an average particle size of the density of 4mm 0.6g / cm 3.
상기 샘플들에 사용된 칼슘설페이트계 무기결합제는 반수석고이고, 상기 샘플들에 사용된 유기질 섬유는 피트모스이며, 상기 샘플들에 사용된 증점제는 메틸셀루로우즈계(삼성화학 상품명 MC-40U)를 사용하였으며, 상기 샘플들에 사용된 계면활성제는 설페이트계(삼정화학, sodium sulfate salt)를 사용하였다. The calcium sulfate-based inorganic binder used in the above samples was hemihydrate. The organic fibers used in the samples were peat moss. The thickener used in the samples was a methylcellulose (MC-40U manufactured by Samsung Chemical Co.) And a surfactant (sodium sulfate salt) was used as a surfactant in the above samples.
비교예 1에서 6까지의 샘플들은 본 발명의 배합범위를 벗어난 것으로, 밀도가 높거나, 강도가 약하거나, 수분흡수율이 낮아서 다공성 화분으로 사용하기 부적합하였다.
The samples of Comparative Examples 1 to 6 were out of the mixing range of the present invention and were not suitable for use as a porous flowerpot due to high density, low strength, and low water absorption rate.
도 2 및 도 3은 본 발명의 배합재료를 사용하여 제작된 옥외 조경식물 식재용 화분을 나타낸 것이다.Figs. 2 and 3 show flower pots for outdoor landscaping plants produced using the compounding materials of the present invention.
상기 옥외 조경식물 식재용 화분은 크기 및 두께가 옥내 조경식물 식재용 화분에 비해 상대적으로 커야 한다. 이에 상기 표 1의 실시예 5의 배합비를 갖는 배합원료를 건식 혼합하고 전체 중량 대비 50중량%의 물을 투입한 후 혼합장비를 이용하여 습식 혼합 슬러리 상태로 만든 후 바닥을 60cm x 폭 60cm x 두께 5cm로 하고 둘레를 3cm 높이로 쌓아올려 상부가 개방된 형태로 형성한 후 4시간 경화시켜 제작한 것이다. 이후, 그 내부에 배양토를 넣은 후 식물을 식재한다.The size and thickness of the pots for outdoor landscaping plant material should be relatively larger than those for indoor landscaping plant material. Then, the blending raw materials having the blending ratio of Example 5 of Table 1 were dry-mixed and 50% by weight of water was added to the total weight, and the mixture was made into a wet mixed slurry state using the mixing equipment. 5 cm and the perimeter was stacked at a height of 3 cm to form an open top, followed by curing for 4 hours. Then, the plant is planted after the culture soil is put in the inside.
이때, 상기 표 1의 실시예 5의 배합비를 적용한 것은 화분의 크기가 크므로 비중이 높지 않아야 하고, 비와 바람 등의 외부환경에 노출되는 옥외 조경식물 식재용이므로 수분흡수율보다는 우수한 강도에 초점을 맞췄기 때문이다.At this time, the application ratio of Example 5 of Table 1 is applied because the size of the pollen is large, so that the specific gravity should not be high, and the plant is intended for planting outdoor landscaping plants exposed to the external environment such as rain and wind. It is because I fit it.
도 4는 본 발명의 배합재료를 사용하여 제작된 옥내 조경식물 식재용 화분을 나타낸 것이고, 도 5는 도 4의 화분에 식물이 식재된 모습을 나타낸 것이다.Fig. 4 shows pollen for indoor landscaping plant material produced using the compounding material of the present invention, and Fig. 5 shows plants planted in the pollen of Fig.
상기 옥내 조경식물 식재용 화분은 그 특성상 크기 및 두께가 옥외 조경식물 식재용 화분에 비해 상대적으로 작다. 이에 상기 표 1의 실시예 7의 배합비를 갖는 배합원료를 건식 혼합하여 습식 혼합 슬러리 상태로 만든 후 12cm x 폭 15cm x 내경 10cm의 용기 형상으로 형성한 후 4시간 경화시켜 제작한 것이다. 이후, 그 내부에 배양토를 넣은 후 식물을 식재한다.The size and thickness of the pots for indoor landscaping plants are relatively small in comparison with the pots for outdoor landscaping plants. Thus, the compounding materials having the compounding ratio of Example 7 in Table 1 were dry mixed to form a wet mixed slurry state, followed by forming into a 12 cm x 15 cm x 10 cm inner diameter container shape and curing for 4 hours. Then, the plant is planted after the culture soil is put in the inside.
이때, 상기 표 1의 실시예 7의 배합비를 사용한 것은 화분의 용도가 실내에 설치되는 옥내 조경식물 식재용이므로, 강도보다는 우수한 수분흡수율에 포커스를 맞췄기 때문이다.At this time, the compounding ratio of Example 7 in Table 1 was used because the use of the pollen was for indoors landscape gardening plants, and the focus was on water absorption rate superior to strength.
앞서 실시예 5 및 7에 대한 설명은 본 발명에 따른 화분용 배합원료의 배합비가 제시된 구간 범위에서 화분의 크기, 설치장소의 온도, 강우량, 풍량 및 식재되는 식물의 종류 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있음을 예시적으로 설명하기 위한 것임을 강조하고자 한다.The description of Examples 5 and 7 above will be made in the same manner as in Examples 5 and 7 except that the blending ratio of the blend materials for potting according to the present invention is appropriately selected in consideration of the size of the pollen, the temperature of the installation place, the amount of rain, This is to illustrate that it can be done as an example.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다.The present invention is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims.
따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
10 ; 몸체 11 ; 경량골재
12 ; 유기질섬유 20 ; 흙
30 ; 식물 100 ; 화분10; A
12;
30;
Claims (7)
The surface active agent according to claim 2, wherein the surfactant is at least one selected from among alkyl, olefin, sodium, benzene, lignin, melamine, naphthalene, aminosulfonic acid, polycarboxylic acid and polyether A composite porous ceramic pot.
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