KR20200013331A - 연탄재를 활용한 건축용 패널제조방법 및 이에 의해 제조된 건축용 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐기되는 연탄재를 활용하여 경량성, 불연성, 내수성 및 강도가 우수한 건축용 패널을 저렴한 코스트로 경제적으로 제조할 수 있는 새로운 방식의 건축용 패널제조방법 및 이에 의해 제조된 건축용 패널에 관한 것이다.
Description
본 발명은 연탄재를 활용한 건축용 패널제조방법 및 이에 의해 제조된 건축용 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐기되는 연탄재를 활용하여 경량성, 불연성, 내수성 및 강도가 우수한 건축용 패널을 경제적으로 제조할 수 있는 새로운 방식의 건축용 패널제조방법 및 이에 의해 제조된 건축용 패널에 관한 것이다.
지구온난화 등의 문제로 인해 석탄이나 석유와 같은 화석연료의 사용이 감소되고 있는 추세이기는 하나, 석탄, 특히, 연탄은 가정이나 농축산용 난방원료로 적지 않은 양이 꾸준히 사용되고 있다.
한편, 연탄을 사용한 후에는 연탄재가 발생되는데, 연탄재는 재활용 용도가 거의 없어서 대부분 매립하여 폐기처분된다. 따라서 연탄재 폐기에 적지 않은 비용이 발생되므로 비경제적이며, 연탄재를 매립함에 따른 환경오염도 유발된다. 따라서 연탄재의 재활용도를 높이기 위한 방안이 요구된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 폐기되는 연탄재를 활용하여 경량성, 불연성, 내수성 및 강도가 우수한 건축용 패널을 저렴한 코스트로 경제적으로 제조할 수 있는 새로운 방식의 건축용 패널제조방법 및 이에 의해 제조된 건축용 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따르면, 연탄재 35~40중량부, 점도 35~40중량부, 장석 10~15중량부, 무연탄 3~7중량부를 혼합하는 원료혼합과정; 상기 원료혼합과정에서 혼합된 원료를 가압하여 판상으로 성형하는 가압성형과정; 및 상기 가압성형과정에서 성형된 성형물을 소성시키는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연탄재를 이용한 건축용 패널제조방법 및 이에 의해 제조된 건축용 패널이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 소성과정이후에는 소성된 성형물의 일면에 장식판을 부착하는 과정;이 추가되며, 상기 장식판은 대리석제 박판, 도기제 박판 중에서 선택된다.
이상과 같은 본 발명은 폐기되는 연탄재를 사용하여 경량성, 불연성, 내수성 및 강도가 우수하며, 연탄재를 재활용하기 때문에 환경친화적인 건축용 패널을 제조하는 방법을 제공한다. 특히, 본 발명에 의해 제조되는 패널은 경량이여서 취급성이 좋고, 내수성이 우수하기 때문에 건축용 내장재 뿐만 아니라 건축용 외장재로도 사용할 수 있다.
특히, 본 발명은 무연탄이 혼합되어 소성과정에서 패널이 발화되기 때문에, 패널의 내부까지 신속하게 효과적으로 소성이 이루어지므로 소성시간이 단축된다. 따라서 생산성이 향상되고, 에너지 사용량도 절감되어 코스트가 감소된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널의 사진
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패널의 사진
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패널의 사진
이하에서 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명은 연탄재를 사용하여 건축용 패널을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 다음과 같이 이루어진다.
1) 원료를 혼합한다.
연탄재, 점토, 장석 및 무연탄을 혼합한다.
연탄재는 연탄이 타고 남은 것으로서, 35~40중량부 혼합된다. 연탄재가 35중량부 미만으로 혼합되면 상대적으로 다른 원료들의 사용량이 과도하게 증가되어 제조되는 패널의 경량화특성이 저하되며, 연탄재가 40중량부를 초과하여 혼합되면 다른 원료들의 사용량이 감소되어 패널의 강도가 저하되고 흡수성이 불필요하게 상승되는 문제가 발생된다.
점토는 각 원료들의 결합력을 향상시켜서, 패널의 성형성을 향상시킨다. 점토는 35~40중량부 포함되는데, 점토분말이 35중량부 미만으로 혼합되면, 점토에 의한 향상효과가 미미하며, 점토가 40중량부를 초과하여 혼합되면 보드가 중량이 과도하게 증가되어 보드의 경량성이 저하되므로 바람직하지 않다.
장석은 칼륨, 나트륨, 칼슘, 바륨을 함유한 알루미늄 규산염광물로서, 소성시 융해되어 유리질이 되므로 각 원료들을 융착시키는 융제역할을 한다. 이러한 장석에 의해 패널의 강도 및 내수성이 향상되고, 흡수성이 감소된다. 장석은 10~15중량부 포함되는데, 장석이 10중량부 미만으로 혼합되면 장석에 의한 효과가 미미하여 제조되는 패널이 요구되는 수준의 강도 및 내수성을 확보하기 곤란하며, 장석이 15중량부를 초과하여 혼합되면 제조되는 패널의 기공이 감소되어 패널의 중량이 경과도하게 높아지므로 바람직하지 않다.
한편, 무연탄은 고정탄소의 함량이 85~95% 정도로 높기 때문에 점화되면 강한 화력으로 타는 특성을 가진다. 따라서 본 발명에서 무연탄이 사용됨에 따라 후술하는 소성과정에서 패널이 발화되어 패널 내부까지 효과적으로 신속하게 소성된다. 이러한 무연탄은 3~7중량부 혼합되는데, 무연탄이 3중량부 미만으로 혼합되면 무연탄에 의한 효과를 기대하기 곤란하며, 무연탄이 7중량부를 초과하여 혼합되면 코스트가 과도하게 상승되므로 경제적인 측면에서 바람직하지 않다.
이들 원료들은 모두 분말상으로 사용되는데, 원료들의 입도가 특별히 제한되지는 않으나, 패널의 성형성, 기공율에 따른 경량특성 등을 고려할 때 20~200mesh 정도의 입도를 가지는 것을 사용한다.
2) 혼합된 원료를 성형한다
상기와 같이 혼합한 원료를 틀에 넣고 고압으로 가압하여 판상으로 성형한다. 혼합된 원료를 물을 붓고 반죽하지 않고 분말상태로 가압하여 성형하는 것이므로, 원료들이 소성하기 전까지 상태를 유지하도록 하기 위해 4,800ton 정도의 고압으로 가압하여 성형한다.
3) 성형물을 소성시킨다.
판상으로 성형된 성형물을 1,000~12,00℃에서 20~30분 정도 소성시킨다. 이러한 소성과정에서 원료에 함유된 특히, 장석에 함유된 규산염 등의 알칼리성분이 유리질화되어 성형물이 고화되어 형태가 유지되며, 강도가 향상된다. 그리고 원료에 함유된 유기물이 탄화되어 제거되므로 성형물의 기공율이 향상되고, 이에 따라 성형물이 경량화된다.
특히, 앞에서도 언급한 바와 같이, 본 발명은 무연탄에 의해 소성과정에서 성형물이 발화되기 때문에, 성형물이 내부까지 20~30분 정도의 비교적 짧은 시간에 신속하게 효과적으로 소성된다. 통상적으로 건축용 무기질 패널의 제조시에는 수 시간에 걸친 소성시간이 요구되나, 본 발명에서는 20~30분의 상당히 짧은 시간에 소성이 이루어지므로 생산성이 향상되며, 아울러 패널제조시 에너지사용량이 감소되므로 코스트가 저하된다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의해서는 경량성, 불연성, 내수성이 우수하며, 강도도 높은 패널이 제조되는데, 특히, 폐기되는 연탄재를 재활용하기 때문에 환경친화적이며, 코스트도 저렴하다. 또한, 연탄재와 더불어 무연탄이 사용되어 소성시 무연탄이 발화되어 패널이 단시간에 내부까지 효과적으로 소성되기 때문에 소성시간이 단축되어 생산성이 향상되고, 에너지사용량도 감소되는 장점을 가진다.
도 1은 이와 같은 방법으로 제조된 패널의 사진인데, 이러한 패널은 건축용 내, 외장재로 사용이 가능하다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 설명하되, 전술한 실시예와 동일한 구성 및 효과에 대해서는 설명을 생략한다.
본 실시예에서는 전술한 바와 같은 방법으로 연탄재가 함유된 패널을 만들고, 그 전면에 얇은 대리석제 박판이나 도기제 박판과 같은 장식판이 더 부착된다. 도 2는 장식판으로 도기제 박판을 부착시킨 패널의 사진이다.
본 실시예에서는 대리석제 박판이나 도기제 박판을 접착제로 부착하는데, 대리석제 박판이나 도기제 박판으로 된 장식판이 부착되면 본 발명에 의한 패널이 대리석이나 도기패널과 같은 외관을 가지면서도 대리석패널이나 도기패널에 비해 경량이여서 취급성이 좋고, 이들 패널에 비해 가격도 저렴한 장점을 가진다.
Claims (3)
- 연탄재 35~40중량부, 점도 35~40중량부, 장석 10~15중량부, 무연탄 3~7중량부를 혼합하는 원료혼합과정;
상기 원료혼합과정에서 혼합된 원료를 가압하여 판상으로 성형하는 가압성형과정; 및
상기 가압성형과정에서 성형된 성형물을 소성시키는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연탄재를 이용한 건축용 패널제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 소성과정이후에는,
소성된 성형물의 일면에 장식판을 부착하는 과정;이 추가되며,
상기 장식판은 대리석제 박판, 도기제 박판 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 연탄재를 이용한 건축용 패널제조방법.
- 제1항 또는 제2항에 기재된 방법 중 어느 하나의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 건축용 패널.
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| KR101334278B1 (ko) | 2013-05-16 | 2013-12-02 | 신영서 | 폐기물을 이용한 불연성 건축패널 제조방법 |
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| KR101334278B1 (ko) | 2013-05-16 | 2013-12-02 | 신영서 | 폐기물을 이용한 불연성 건축패널 제조방법 |
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