KR20120002082A - 바닷물을 이용한 무기물결합재와 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바닷물을 이용한 무기물 결합재와 그의 제조방법에 관한 것으로, 바닷물에 염소와 마그네슘에 혼합되고, 무기물인 나트륨, 칼슘 및 칼륨과 이온 및 화학결합되고, 무기물화합물인 알루미나, 산화규소, 실리카, 산화나트륨, 산화철 중 1개이상을 첨가하여 물을 혼합하여 결합된 것을 특징으로 하여,
환경에 피해가 되는 이산화탄소의 근원인 탄소(C)를 전혀 사용하지 않고 무기물과 그 화합물로 조성함으로써 종래에 사용되던 본드나 그 밖의 유기물을 전혀 사용하지 않으므로 친환경적인 제품을 실현할 수 있으며, 무기 화합물과 물만을 이용하여 혼합, 교반, 자연양생하여 인위적 또는 물리적인 외부 압력을 가하지도 않게 되어 현장에 편리하게 사용할 수 있고, 바닷물 특유의 염소 및 마그네슘 이온을 이용하여 결합함으로써 무기물 특성의 분자구성을 잃지 않고 결합할 수 있고, 염소에 의해 부식되기 쉬운 제품의 부식을 미연에 방지할 뿐만 아니라 바닷물을 이용하여 저렴한 비용으로 내외장재 생산할 수 있는 효과가 있다.
환경에 피해가 되는 이산화탄소의 근원인 탄소(C)를 전혀 사용하지 않고 무기물과 그 화합물로 조성함으로써 종래에 사용되던 본드나 그 밖의 유기물을 전혀 사용하지 않으므로 친환경적인 제품을 실현할 수 있으며, 무기 화합물과 물만을 이용하여 혼합, 교반, 자연양생하여 인위적 또는 물리적인 외부 압력을 가하지도 않게 되어 현장에 편리하게 사용할 수 있고, 바닷물 특유의 염소 및 마그네슘 이온을 이용하여 결합함으로써 무기물 특성의 분자구성을 잃지 않고 결합할 수 있고, 염소에 의해 부식되기 쉬운 제품의 부식을 미연에 방지할 뿐만 아니라 바닷물을 이용하여 저렴한 비용으로 내외장재 생산할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 바닷물을 이용한 무기물결합재와 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 바닷물이 갖고 있는 성분과 바닷물에 존재하며 무기화학결합에 부족한 무기물을 좀 더 추가하여 바름재(도료) 또는 성형체(블록, 타일 기타 성형물)를 만드는 것이며, 바닷물에 가장 많이 함유된 염소와 마그네슘에서 무기물 혼합 기술에 주요 재료가되는 염소와 마그네슘을 추가 혼합하고, 무기물인 나트륨, 칼슘 및 칼륨과 이온 및 화학결합을 시키고, 무기물화합물인 알루미나, 산화규소 등과 물을 혼합하여 결합 및 교반하여 조성된 바닷물을 이용한 무기물결합재와 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축 및 인테리어의 내외장재는 유기재인 도료, 페인트, 접착재, 시멘트 등이 주로 사용되고 있다.
상기의 건축자재들은 인체에 유해한 휘발성 유기화합물을 다량으로 배출하여 환경오염의 주범이 되고 있으므로 환경규제가 점차 강화되고 있는 추세에 부응하는 이런 자재를 만듦에 있어 가장 중요한 바인더(접착제, 굳게하는 용재)의 역할을 하는 유기화학 재품을 피하여 무기물 재료를 이용한 새로운 친환경적인 제품의 개발이 절실히 필요하다.
본 발명에 따른 바닷물을 이용한 무기물결합재의 목적은, 환경피해의 주원인 CO2 배출의 주 원소인 탄소를 전혀 사용하지 않고, 무기물과 그 화합물로 조성함으로써 종래에 사용되던 본드나 그 밖의 유기화합물을 전혀 사용하지 않으므로 친환경적인 제품을 실현할 수 있으며, 무기 화합물과 바닷물만을 이용하여 자연 양생하여 인위적 또는 물리적인 외부 압력을 가하지도 않게 되어 현장에 편리하게 사용할 수 있고, 바닷물 특유의 염소 및 마그네슘 이온을 이용하여 결합함으로써 무기물 특성의 분자구성을 잃지 않고 결합할 수 있고, 바닷물의 염소에 의해 부식되기 쉬운 제품의 부식을 미연에 방지할 뿐만 아니라 바닷물을 이용하여 저렴한 비용으로 내외장재 생산할 수 있는 바닷물을 이용한 무기물결합재와 그의 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 바닷물을 이용한 무기물결합재는 바닷물에 염소와 마그네슘에 혼합되고, 무기물인 나트륨, 칼슘 및 칼륨과 이온 및 화학결합되고, 무기물화합물인 알루미나, 산화규소, 실리카, 산화나트륨, 산화철 중 1개이상을 첨가하여 물을 혼합하여 결합된 것을 특징으로 한다.
그리고, 바닷물과 염소 및 마그네슘을 혼합하여 희석하는 바닷물혼합공정과, 상기 바닷물혼합공정 후 무기물(나트륨, 칼슘, 칼륨)과 이온 및 화학결합시키는 이온결합공정과, 상기 이온결합공정 후 무기화합물(알루미나, 산화규소, 실리카, 산화나트륨, 산화철 중 1가지 이상)과 믹싱 및 혼합시키는 교반공정과, 상기 교반공정에서 추출된 졸형상의 졸무기물결합재를 벽면이나 원단에 도포하여 성형시키는 성형공정과, 상기 성형공정에서 성형물을 자연건조시켜 무기물결합재를 형성시키는 건조공정으로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바닷물을 이용한 무기물결합재의 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 환경에 피해가 되는 이산화탄소의 근원인 탄소(C)를 전혀 사용하지 않고 무기물과 그 화합물로 조성함으로써 종래에 사용되던 본드나 유기화학수지 및 그 밖의 유기물을 전혀 사용하지 않으므로 친환경적인 제품을 실현할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 무기 화합물과 바닷물만을 이용하여 24시간의 자연 양생함으로써 인위적 또는 물리적인 외부 압력을 가하지도 않게 되어 에너지 절감할 뿐만 아니라 별도의 가압설비가 불필요하게 현장에 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 무기물화합물인 알루미나, 산화규소, 실리카, 산화나트륨, 산화철와 같은 물질을 이용함으로써 결합분자 간의 강도와 압력의 힘을 상향시킬 뿐만 아니라 수화열 및 내열성이 우수하고, 불연, 변형이 전혀 없는 강한 결합력이 요구되는 벽면의 내외장재로 사용할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 바닷물 특유의 염소 및 마그네슘 이온을 이용하여 결합함으로써, 무기물 특성의 분자구성을 잃지 않고 결합할 수 있고, 바닷물의 염소에 의해 부식되기 쉬운 제품의 부식을 미연에 방지할 뿐만 아니라 바닷물을 이용하여 저렴한 비용으로 내외장재 및 성형체를 생산할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제조 혼합 공정이다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 무기물 결합재가 도포된 제품사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 무기물 결합재가 도포된 제품사진이다.
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 바닷물을 이용한 무기물결합재와 그 제조방법에 대하여 기술한다.
본 발명의 실시예에 의한 바닷물을 이용한 무기물결합재는 바닷물에 염소와 마그네슘을 혼합하고, 무기물인 나트륨, 칼슘 및 칼륨과 이온 및 화학결합되고, 무기물화합물인 알루미나, 산화규소, 실리카, 산화나트륨, 산화철 중 1개이상을 첨가하여 바닷물을 혼합하여 결합된다.
즉, 상기 염소(Cl)와 마그네슘(Mg)의 혼합 20~50 중량%, 무기물인 나트륨(Na)과 칼슘(Ca) 및 칼륨(K)의 혼합 5~20 중량%, 무기물화합물인 알루미나(Al₂O₃), 산화규소, 실리카, 산화나트륨, 산화철 중 1가지 이상의 5~30중량%와 바닷물 40~60중량%가 혼합되며, 상기 염소, 마그네슘, 무기물 및 무기물화합물의 총중량%와 바닷물의 중량%가 50:50으로 조성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 바닷물을 이용한 무기물결합재의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 바닷물과 염소 및 마그네슘을 혼합하여 희석하는 바닷물혼합공정(S10)과, 상기 바닷물혼합공(S10) 후 무기물(마그네슘, 나트륨, 마그네슘, 칼슘, 칼륨)과 이온 및 화학결합시키는 이온결합공정(S20)과, 상기 이온결합공정(S20) 후 무기화합물(알루미나, 산화규소, 산화나트륨, 산화철 중 1가지 이상)과 물과 혼합 믹싱 및 혼합시키는 교반공정(S30)과, 상기 교반공정(S30)에서 추출된 졸형상의 졸무기물결합재를 벽면이나 원단에 도포하여 성형시키는 성형공정(S40)과, 상기 성형공정(S40)에서 성형물을 자연건조시켜 무기물결합재를 형성시키는 건조공정(S50)으로 구성된다.
또한, 상기 무기물 결합재는 화합물에 대한 결합의 기술이며, 이러한 화합물의 성질은 그 구성 원소들에 의해 새로운 물질로 변화되며, 이런 결합은 쿨롱의 법칙을 이용한 것으로서, 2개의 원자가 가까워지면 각 원자의 핵과 전자가 가까워진 원자의 핵과 전자의 영향을 받아 정전기적 인력이나 반발력이 일어난다. 이와 같은 원리를 이용하여 두 원자 사이에 상호작용이 우세하면 새로운 단위체 즉 분자를 형성하게 되는 화학결합이라하고 이와 같은 화합결합에는 결합 메커니즘에 따라 이온, 공유, 금속, 배위결합이 있으며, 상기 무기물 결합재는 정전기적 힘에 의한 이온결합 및 화학결합을 이용한 것이다. 즉, 바닷물의 염분을 이용하여 음이온 Cl과 양이온의 Na, Mg, Ca 등에 의한 이온결합과 각 분자간의 힘으로 결합되고 이러한 결합력에 의하여 형성된 3차원적인 격자구조로 결정을 이루게하는 것이다.
그리하여, 상기 무기물 결합재는 환경에 피해가 되는 이산화탄소의 근원인 탄소(C)를 전혀 사용하지 않고 무기물과 그 화합물로 조성됨으로써 종래에 사용되던 본드나 유기화학수지 및 그 밖의 유기물을 전혀 사용하지 않으므로 친환경적인 제품을 실현할 수 있게 된다.
또한, 상기 무기물 결합재는 무기물화합물인 알루미나(Al₂O₃), 산화규소, 실리카, 산화나트륨, 산화철와 같은 물질을 이용함으로써 결합분자 간의 강도와 압력의 힘을 상향시킬 뿐만 아니라 수화열 및 내열성이 우수하고, 변형이 전혀 없는 강한 결합력이 요구되는 벽면의 내외장재로 사용할 있게 된다.0
그리고, 상기 무기물화합물 중에서 적색을 계열의 요구되는 곳에는 산화철을 사용하고, 회색, 쥐색, 군청색, 청색에는 실리카, 알루미나, 산화나트륨을 배합하면서 만들게 되어 다양한 종류의 색상을 구현할 수 있게 된다.
또한, 바닷물 특유의 염소 및 마그네슘 이온을 이용하여 결합함으로써, 무기물 특성의 분자구성을 잃지 않고 결합할 수 있고, 염소에 의해 부식되기 쉬운 제품의 부식을 미연에 방지할 뿐만 아니라 바닷물을 이용하여 저렴한 비용으로 내외장재 생산할 수 있다.
그리고, 상기 무기물 결합재는 무기 화합물과 물을 이용하여 24시간의 자연 양생만으로 성형시킴으로써 인위적 또는 물리적인 외부 압력을 가하지도 않게 되어 에너지 및 별도의 가압설비가 불필요하여 제조비용을 대폭 절감할 수 있게 된다.
또한, 상기 무기물 결합재는 건출물의 내외장재로 사용할 경우, 에어건으로 뿌리거나 붓으로 벽면에 도포하여 24시간 자연 양생을 시키면 페인트를 바른 것과 같은 기능을 하며, 도포 시 전혀 냄새가 나지 않게 되어 현장에서 편리하게 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시 예에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 무기물 결합재를 위한 조성물 제조
무기물인 염소(Cl) 15중량%, 마그네슘(Mg) 10중량%, 나트륨(Na)과 칼슘(Ca) 및 칼륨(K)의 혼합 10중량%, 무기물화합물인 알루미나(Al₂O₃) 5중량%, 산화규소 10중량%, 바닷물 50중량%으로 혼합 교반하여 무기물 결합재을 제조하였다.
실시예 1: 무기물 결합재를 이용한 벽 내장재 제조
상기 제조예 1에서 제조된 무기물 결합재의 조성물을 벽 내장재에 도포하여 24시간 자연 소성하였다.
도 2은 본 발명의 무기물 결합재를 이용한 벽면의 도포를 나타낸 것이다.
시험예 1
상기 실시예 1에서 제조된 무기물 결합재를 도포한 벽면 내장재 건축자재 담당 패널 20명을 선정하여 사용하도록 하고 5점 평점법으로 평가하여 가장 좋다 5, 가장 나쁘다 1로 표시하도록 하여 품질특성을 조사하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 비교군으로서 시판되는 일반적인 도료를 사용하였다.
본 발명의 무기물결합재 도포시 |
비교군의 복대 착용시 |
4.7 ±0.2 |
2.5 ±0.5 |
본 발명에 따른 무기 결합재는 바닷물을 분석하여 무기물과 무기화합물과 혼합 교반하여 에어건이나 붓으로 벽면 내외장에 도포하여 24시간 자연 양생을 시키면 페인트를 바른 것과 같은 기능을 한다.
공사 시 전혀 냄새가 나지 않으며 무기화합물의 다양한 특성을 이용하여 적색게열, 회색, 쥐색, 군청색, 청색 등 다양한 색상을 구현할 수 있으며, 결합력을 이용함으로써 종래에 사용되던 시멘트를 대용하여 친환경적인 블록, 방파제나 마감재에 사용할 수 있다.
Claims (4)
- 바닷물에 염소와 마그네슘에 혼합되고,
무기물인 나트륨, 칼슘 및 칼륨과 이온 및 화학결합되고,
무기물화합물인 알루미나, 산화규소, 실리카, 산화나트륨, 산화철 중 1개이상을 첨가하여 혼합하여 결합된 것을 특징으로 하는 바닷물을 이용한 무기물결합재.
- 제1항에 있어서,
상기 염소(Cl)와 마그네슘(Mg)의 혼합 10~25 중량%, 무기물인 나트륨(Na)과 칼슘(Ca) 및 칼륨(K)의 혼합 2~15 중량%, 무기물화합물인 알루미나(Al₂O₃), 산화규소, 실리카, 산화나트륨, 산화철 중 1가지 이상이 2~20 중량%, 바닷물 40~60중량%로 형성된 것을 특징으로 하는 바닷물을 이용한 무기물결합재.
- 제2항에 있어서,
상기 염소, 마스네슘, 무기물(나트륨, 칼슘, 칼륨) 및 무기물화합물(알루미나)의 총 중량%와 동일한 중량%의 바닷물이 혼합되어 조성된 것을 특징으로 하는 바닷물을 이용한 무기물결합재.
- 바닷물과 염소 및 마그네슘을 혼합하여 희석하는 바닷물혼합공정(S10)과,
상기 바닷물혼합공정(S10) 후 무기물(나트륨, 칼슘, 칼륨)과 이온 및 화학결합시키는 이온결합공정(S20)과,
상기 이온결합공정(S20) 후 무기화합물(알루미나, 산화규소, 실리카, 산화나트륨, 산화철 중 1가지 이상)과 믹싱 및 혼합시키는 교반공정(S30)과,
상기 교반공정(S30)에서 추출된 졸형상의 졸무기물결합재를 벽면이나 원단에 도포하여 성형시키는 성형공정(S40)과,
상기 성형공정(S40)에서 성형물을 자연건조시켜 무기물결합재를 형성시키는 건조공정(S50)으로 구성된 것을 특징으로 하는 바닷물을 이용한 무기물결합재의 제조방법.
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---|---|---|---|---|
KR101963659B1 (ko) | 2018-08-23 | 2019-03-29 | 주식회사 한경희멤브레인 | 강판과 pvc 시트가 합지된 방수시트 및 그 방수시트를 이용한 방수 시공방법 |
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2010
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