KR102728442B1 - 항균성 및 탈취성을 가지는 자기질 타일의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 자기질 타일 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 항균성 및 탈취성을 가지는 자기질 타일의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 자기질 타일에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 자기질 타일에 적용되는 유약에 항균 및 탈취기능을 가지는 기능성 물질을 혼합함으로써 자기질 타일에 항균 및 탈취기능을 부여할 수 있도록 하며, 아울러, 상기와 같은 유약 혼합물을 적용함에 있어, 1차 소성 및 냉각 후 유약 혼합물을 자기질 타일에 도포하고, 상기 유약 혼합물과 함께 자기질 타일을 2차 소성함으로써, 상기 기능성 물질들이 자기질 타일에 안착되어 그 기능성을 더욱 효율적으로 발현시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라, 또한, 1차 소성, 냉각, 2차 소성 시, 각각 설정 온도까지 일정 시간을 두고 서서히 온도를 변화시킴으로써 자기질 타일의 형태를 효율적으로 유지하고 그 형태 변형 및 파손을 방지하는 등 안전성을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 자기질 타일의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 자기질 타일에 관한 것이다.
Description
본 발명은 자기질 타일에 대한 항균성 및 탈취성 등을 효율적으로 발현시켜 그 기능성을 향상시킬 뿐만 아니라, 자기질 타일의 형태 변형 및 파손을 방지하는 등 그 안전성 또한 향상시킬 수 있도록 하는, 자기질 타일의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 자기질 타일에 관한 것이다.
일반적으로 자기질 타일은 자기(Porcelain)질로 제조된 타일(tile)로써 벽이나 바닥재 등 전통적인 제품 이외에도 각종 장식재 등 매우 다양한 실내외 공간에 다양한 제품의 형태로 널리 사용되고 있다.
한편, 일반적으로 실내외 공간에서 번식하는 각종 세균은 호흡기 등을 통하여 인체에 흡수 및 누적되어 각종 질환을 유발하는 등 인체에 악영향을 끼친다. 아울러, 상기와 같은 세균의 번식을 방지하기 위하여 화학적 합성물을 이용한 항균제가 다수 개발되었으나, 이러한 화학적 합성물은 그 자체로 오히려 인체에 악영향을 줄 수 있다.
아울러, 실내외 공간에서 발생되는 다양한 종류의 악취 역시 상당한 불쾌감을 발생시키며 이를 제거하는 방법으로 악취를 다른 종류의 냄새로 상쇄시키는 마스킹 효과에 의한 제거방법이나 별도의 공기 포집장치와 화학적 탈취제를 사용하여 악취를 제거하는 방법이 이용되고 있으나, 마스킹 효과에 의한 악취 제거방법은 심한 악취가 나는 장소나 외부에 노출된 개방된 장소 또는 넓은 공간의 장소에서는 효과를 기대하기 어렵고, 공기 포집장치의 경우 고가의 장비를 필요로 하면서도 탈취효율은 그다지 좋지 않을 뿐 아니라 화학적 탈취제는 화학적 항균제와 같이 그 자체로 오히려 인체에 악영향을 줄 수 있다.
이를 고려할 때, 다양한 실내외 공간에 다양한 제품의 형태로 사용되고 있는 자기질 타일에 항균성 및 탈취성을 부여한다면 별도의 항균제나 탈취제 등을 사용하지 않고도 효율적으로 항균성 및 탈취성을 부여할 수 있을 것이며, 실제 소비자들도 이러한 기능성에 대한 기대 및 요구가 증가하고 있는 추세이다.
따라서, 종래 특허문헌 1에서는 진공 탱크 내에 은 박편과 자기질 타일을 넣고, 은의 용융점 이상의 고온 상태에서 은을 증발시켜 마주하는 자기질 타일의 표면에 증발된 은 입자를 코팅함으로써, 자기질 타일에 항균기능을 부여한 은코팅 자기질 타일을 공개하였다.
하지만, 상기 특허문헌 1과 같은 종래기술은 자기질 타일 자체의 형태 변형이나 파손 등에 취약할 뿐만 아니라, 특히 자기질 타일의 표면에 은과 같은 항균성 물질을 단순히 코팅한 것으로, 자기질 타일의 표면 마모나 훼손, 또는 장기간 사용 시 은 코팅층이 자기질 타일 본체로부터 쉽게 박리 또는 탈리되어 항균성 및 탈취성 등의 발현이 미비한 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자기질 타일에 적용되는 유약에 항균 및 탈취기능을 가지는 기능성 물질을 혼합함으로써 자기질 타일에 항균 및 탈취기능을 부여할 수 있도록 함을 과제로 한다.
아울러, 상기와 같은 유약 혼합물을 적용함에 있어, 1차 소성 및 냉각 후 유약 혼합물을 자기질 타일에 도포하고, 상기 유약 혼합물과 함께 자기질 타일을 2차 소성함으로써, 상기 기능성 물질들이 자기질 타일에 안착되어 그 기능성을 더욱 효율적으로 발현시킬 수 있도록 함을 다른 과제로 한다.
또한, 1차 소성, 냉각, 2차 소성 시, 각각 설정 온도까지 일정 시간을 두고 서서히 온도를 변화시킴으로써 자기질 타일의 형태를 효율적으로 유지하고 그 형태 변형 및 파손을 방지하는 등 안전성을 더욱 향상시킬 수 있도록 함을 또 다른 과제로 한다.
본 발명은 자기질 타일의 제조방법에 있어서, 조형토를 토련하는 단계(S100); 상기 토련된 조형토를 이용하여 자기질 타일을 성형 및 건조하는 단계(S200); 상기 성형 및 건조된 자기질 타일을 1차 소성하는 단계(S300); 상기 1차 소성된 자기질 타일을 냉각시키는 단계(S400); 상기 냉각된 자기질 타일에 유약 혼합물을 도포하는 단계(S500); 및 상기 유약 혼합물이 도포된 자기질 타일을 2차 소성하는 단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 항균성 및 탈취성을 가지는 자기질 타일의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 자기질 타일을 과제의 해결 수단으로 한다.
여기서, 상기 1차 소성은 1,400 ~ 1,500분간 온도를 점차 상승시키면서 소성하되, 800 ~ 820℃까지 상승시켜 소성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 2차 소성은 2,800 ~ 3,000분간 온도를 점차 상승시켜 소성하되, 1100 ~ 1150℃까지 상승시켜 소성하고, 1100 ~ 1150℃ 도달 시 60 ~ 65분간 온도를 유지하여 소성시키는 것이 바람직하다.
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본 발명은 자기질 타일에 적용되는 유약에 항균 및 탈취기능을 가지는 기능성 물질을 혼합함으로써 자기질 타일에 항균 및 탈취기능을 부여할 수 있는 효과를 가지되, 상기와 같은 유약 혼합물을 적용함에 있어, 1차 소성 및 냉각 후 유약 혼합물을 자기질 타일에 도포하고, 상기 유약 혼합물과 함께 자기질 타일을 2차 소성함으로써, 상기 기능성 물질들이 자기질 타일에 안착되어 그 기능성을 더욱 효율적으로 발현시킬 수 있는 효과가 있고, 또한, 1차 소성, 냉각, 2차 소성 시, 각각 설정 온도까지 일정 시간을 두고 서서히 온도를 변화시킴으로써 자기질 타일의 형태를 효율적으로 유지하고 그 형태 변형 및 파손을 방지하는 등 안전성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 항균성 및 탈취성을 가지는 자기질 타일의 제조방법을 나타낸 공정 흐름도
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 항균성 및 탈취성을 가지는 자기질 타일의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 자기질 타일에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 항균성 및 탈취성을 가지는 자기질 타일의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 자기질 타일을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 토련 단계(S100), 성형 및 건조 단계(S200), 1차 소성 단계(S300), 냉각 단계(S400), 유약 혼합물 도포 단계(S500) 및 2차 소성 단계(S600)를 포함하여 이루어진다.
상기 S100 단계는 조형토를 토련하는 단계로써, 조형토를 토련기에 넣어서 반죽하여 토련한다. 여기서 재료는 상기 조형토에 한정하지는 않으며 자기질 타일에 사용되는 공지된 다양한 재료의 적용이 가능하다.
상기 S200 단계는 토련된 조형토를 이용하여 자기질 타일을 성형 및 건조하는 단계로써, 정해진 규격 또는 사용자가 원하는 형상으로 자기질 타일을 성형한 후 건조기를 이용하여 건조시킨다. 여기서 건조 시간은 자기질 타일의 재료나 용도 및 형상에 따라 가변적이므로 특별히 한정하지는 않으며 상기 조건에 따라 공지된 다양한 시간의 적용이 가능하다.
상기 S300 단계는 성형 및 건조된 자기질 타일을 소성기를 이용하여 1차 소성하는 단계로써, 1,400 ~ 1,500분간 온도를 점차 상승시키면서 소성하되, 800 ~ 820℃까지 상승시켜 소성한다.
즉, 상기와 같이 일정 시간을 두고 서서히 온도를 올려 1차 소성함으로써 자기질 타일의 형태를 용이하고 견고하게 유지시킨다. 여기서 상기 온도 상승시간이 1,400분 미만이거나 소성 온도가 800℃ 미만일 경우 소성이 제대로 이루어지지 못할 우려가 있으며, 온도 상승시간이 1,500분을 초과하거나 소성 온도가 820℃를 초과할 경우 자기질 타일의 형태가 변형 또는 파손될 우려가 있다.
상기 S400 단계는 1차 소성된 자기질 타일을 냉각시키는 단계로써, 급격한 냉각 시 자기질 타일의 변형 또는 파손이 발생할 수 있으므로, 1차 소성된 자기질 타일의 온도가 100℃ 이하로 낮춰질때까지 서서히 냉각시킨다.
상기 S500 단계는 냉각된 자기질 타일에 유약 혼합물을 도포하는 단계로써 상기 유약 혼합물은 유약에 항균 및 탈취기능을 가지는 기능성 물질로 공지된 일라이트(illite) 분말, 게르마늄(germanium) 분말 또는 광촉매(예를들면, 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 등) 분말을 혼합하여 제조한다.
보다 구체적으로 상기 유약 혼합물은, 유약 100 중량부에 대하여 일라이트 분말 9 ~ 20 중량부를 혼합하여 이루어지거나, 또는 유약 100 중량부에 대하여 게르마늄 분말 12 ~ 19 중량부를 혼합하여 이루어지거나, 또는 유약 100 중량부에 대하여 광촉매 분말 0.35 ~ 0.4 중량부를 혼합한 것을 사용한다.
여기서, 상기 분말은 입자크기 0.1 ~ 10㎛의 분말을 의미하지만 반드시 상기 범위에 한정되는 것은 아니다. 한편, 상기 각 기능성 물질의 함량이 상기 범위를 벗어날 적을 경우 기능이 현저히 떨어지고, 많을 경우 기능이 향상되지 않고 오히려 역효과가 날 우려가 있다.
한편, 상기 유약은 특정 제품에 한정되는 것은 아니고 일반적으로 공지된 다양한 유약 제품의 사용이 가능하다.
상기 S600 단계는 유약 혼합물이 도포된 자기질 타일을 소성기를 이용하여 2차 소성하는 단계로써, 2,800 ~ 3,000분간 온도를 점차 상승시켜 소성하되, 1100 ~ 1150℃까지 상승시켜 소성하고, 1100 ~ 1150℃ 도달 시 60 ~ 65분간 온도를 유지하여 소성시킨다.
즉, 유약 혼합물이 도포된 상태의 자기질 타일을 유약 혼합물과 함께 소성함으로써 상술한 기능성 물질들이 자기질 타일에 안착되어 그 기능성을 효율적으로 향상시킬 뿐만 아니라, 상기와 같이 일정 시간을 두고 서서히 온도를 올려 2차 소성함으로써 자기질 타일의 형태 변형 및 파손을 방지하는 등 그 기능성과 안전성을 효율적으로 향상시킨다.
여기서 상기 온도 상승시간이 2,800분 미만이거나 소성 온도가 1100℃ 미만일 경우 기능성 물질들이 제대로 안착되지 못할 우려가 있으며, 온도 상승시간이 3,000분을 초과하거나 소성 온도가 1150℃를 초과할 경우 자기질 타일의 형태가 변형 또는 파손될 우려가 있다.
이하, 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 자기질 타일의 제조
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(실시예 2)
조형토를 토련기에 넣어서 반죽하여 토련한 후(S100), 이를 이용하여 자기질 타일을 성형하고 건조기를 이용하여 건조시켰다(S200). 그리고 상기 성형 및 건조된 자기질 타일을 소성기를 이용하여 1,500분간 온도를 820℃로 서서히 상승시켜 1차 소성시킨 후(S300), 1차 소성된 자기질 타일의 온도가 100℃ 이하로 낮춰질때까지 냉각시켰다(S400). 그리고 상기 냉각된 자기질 타일에 유약 혼합물(유약 100 중량부에 대하여 일라이트 분말 20 중량부 혼합)을 도포한 후(S500), 상기 유약 혼합물이 도포된 자기질 타일을 소성기를 이용하여 3,000분간 온도를 1150℃까지 서서히 상승시키고 1150℃ 도달 시 60분간 온도를 유지하여 2차 소성(S600)시켜 제조하였다.
(실시예 3)
조형토를 토련기에 넣어서 반죽하여 토련한 후(S100), 이를 이용하여 자기질 타일을 성형하고 건조기를 이용하여 건조시켰다(S200). 그리고 상기 성형 및 건조된 자기질 타일을 소성기를 이용하여 1,400분간 온도를 800℃로 서서히 상승시켜 1차 소성시킨 후(S300), 1차 소성된 자기질 타일의 온도가 100℃ 이하로 낮춰질때까지 냉각시켰다(S400). 그리고 상기 냉각된 자기질 타일에 유약 혼합물(유약 100 중량부에 대하여 게르마늄 분말 12 중량부 혼합)을 도포한 후(S500), 상기 유약 혼합물이 도포된 자기질 타일을 소성기를 이용하여 2,800분간 온도를 1100℃까지 서서히 상승시키고 1100℃ 도달 시 65분간 온도를 유지하여 2차 소성(S600)시켜 제조하였다.
(실시예 4)
조형토를 토련기에 넣어서 반죽하여 토련한 후(S100), 이를 이용하여 자기질 타일을 성형하고 건조기를 이용하여 건조시켰다(S200). 그리고 상기 성형 및 건조된 자기질 타일을 소성기를 이용하여 1,500분간 온도를 820℃로 서서히 상승시켜 1차 소성시킨 후(S300), 1차 소성된 자기질 타일의 온도가 100℃ 이하로 낮춰질때까지 냉각시켰다(S400). 그리고 상기 냉각된 자기질 타일에 유약 혼합물(유약 100 중량부에 대하여 광촉매 분말 0.4 중량부 혼합)을 도포한 후(S500), 상기 유약 혼합물이 도포된 자기질 타일을 소성기를 이용하여 3,000분간 온도를 1150℃까지 서서히 상승시키고 1150℃ 도달 시 60분간 온도를 유지하여 2차 소성(S600)시켜 제조하였다.
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(비교예 2)
실시예 2와 동일하게 제조하되, 일라이트 분말을 첨가하지 않았다.
(비교예 3)
실시예 3과 동일하게 제조하되, 게르마늄 분말을 첨가하지 않았다.
(비교예 4)
실시예 4과 동일하게 제조하되, 광촉매 분말을 첨가하지 않았다.
2. 자기질 타일의 평가
(1) 항균성
실시예 및 비교예에 따른 자기질 타일을 50±2mm의 정방형으로 잘라 시험편을 준비한 후, 살균한 페트리접시에 시험편을 넣고 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538)과 대장균(Escherichia coli ATCC 8739)을 13 × 105 농도로 접종한 후, 건조를 방지하기 위해 피복필름을 덧씌우고 페트리접시의 뚜껑을 닫았다. 접종 후 즉시 10ml을 추출하고 희석하여 초기균수를 측정하고, 표준 시험조건(35±1℃, RH90±5%)에서 24± 1시간 동안 정치배양한 후 다시 10ml을 추출하여 희석한 후 균수를 측정하였다(시험규격 : JIS Z 2801). 이와 같이 측정된 균수를 세고 아래 [수학식 1]에 따라 계산하여 세균감소율을 수득하였으며, 그 결과는 아래 [표 1]과 같다.
[수학식 1]
세균 감소율(%) = 100 (Mb-Mc)/Mb
Mb: 배양 후 대조편의 균수
Mc: 배양 후 시험편의 균수
(2) 탈취성
실시예 및 비교예에 따른 자기질 타일을 50 × 150mm의 정방형으로 잘라 시험편을 준비한 후, 이를 용기에 넣고 암모니아가스 500ppm을 주입하여 탈취율을 시험(시험규격 : KFIA-FI-1004)하였다. 이때, 그 결과는 120분 후 가스검지관을 사용하여 가스농도를 측정함으로써 탈취율을 평가하였으며, 그 결과는 아래 [표 1]과 같다.
| 구분 | 세균감소율(%) | 탈취율(%) |
| 실시예 2 | 99.9 | 88.2 |
| 실시예 3 | 99.9 | 87.4 |
| 실시예 4 | 99.9 | 89.2 |
| 비교예 2 | 항균성 없음 | 8.8 |
| 비교예 3 | 항균성 없음 | 11.5 |
| 비교예 4 | 항균성 없음 | 9.4 |
상기 [표 1]에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자기질 타일은 항균 및 탈취기능이 효율적으로 구현됨에 따라 비교예에 비해 항균 및 탈취기능이 우수함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 항균성 및 탈취성을 가지는 자기질 타일의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 자기질 타일은 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (5)
- 자기질 타일의 제조방법에 있어서,
조형토를 토련하는 단계(S100);
상기 토련된 조형토를 이용하여 자기질 타일을 성형 및 건조하는 단계(S200);
상기 성형 및 건조된 자기질 타일을 1차 소성하는 단계(S300);
상기 1차 소성된 자기질 타일을 냉각시키는 단계(S400);
상기 냉각된 자기질 타일에 유약 혼합물을 도포하는 단계(S500); 및
상기 유약 혼합물이 도포된 자기질 타일을 2차 소성하는 단계(S600)를 포함하고,
상기 1차 소성하는 단계(S300)는,
1,450 ~ 1,500분간 온도가 800 ~ 820℃까지 상승하도록 수행되고,
상기 냉각시키는 단계(S400)는,
온도가 100℃ 이하로 낮춰질 때까지 수행되고,
상기 도포하는 단계(S500)는,
유약 100 중량부에 대하여 일라이트 분말 20 중량부가 혼합된 상기 유약 혼합물이 사용되고,
상기 2차 소성하는 단계(S600)는,
2,900 ~ 3,000분간 온도가 1100 ~ 1150℃까지 상승하게된 후, 1100 ~ 1150℃ 온도가 60 ~ 65분간 유지되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 항균성 및 탈취성을 가지는 자기질 타일의 제조방법.
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- 제 1항에 따른 제조방법에 의해 제조된 자기질 타일.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210180859A KR102728442B1 (ko) | 2021-12-16 | 항균성 및 탈취성을 가지는 자기질 타일의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 자기질 타일 |
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Publications (2)
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| KR20230091607A KR20230091607A (ko) | 2023-06-23 |
| KR102728442B1 true KR102728442B1 (ko) | 2024-11-14 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006062935A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Yamanaka Todo Kk | 光触媒機能を有する物質を含有した釉薬およびそれを用いて形成した光触媒機能を有する製品 |
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006062935A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Yamanaka Todo Kk | 光触媒機能を有する物質を含有した釉薬およびそれを用いて形成した光触媒機能を有する製品 |
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