KR100503915B1 - Structure Concrete Wall and the manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건축마감재에 관한 것으로, 특히 원적외선 방사효과와 더불어, 음이온 발생, 냉난방비 절감, 독성중화 및 탈취, 항균/항곰팡이, 방충, 분진발생 억제 및 방음효과 등을 제공할 수 있도록 한 세라믹 복합체를 이용한 건축마감재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a building finishing material, in particular, in addition to the far-infrared radiation effect, in addition to the negative ion generation, cooling and heating costs, toxic neutralization and deodorization, antimicrobial / anti-fungal, insect repellent, dust generation suppression and sound insulation effect, etc. It relates to a building finishing material and a method of manufacturing the same.
이같은 본 발명은, 건물의 벽면이나 바닥 중 적어도 어느 일면에 도포되는 세라믹을 포함하는 건축마감재에 있어서, 몸체 내에 미세중공부를 형성한 중공형 실리카 비드; 상기 중공형 실리카 비드와 소정의 부피비로 혼합되는 분말-액상 복합세라믹을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 복합체를 이용한 건축마감재를 개시한다.The present invention, the building finishing material comprising a ceramic applied to at least one of the wall surface or the floor of the building, hollow silica beads having a micro hollow portion in the body; Disclosed is a building finishing material using a ceramic composite, characterized in that it comprises a powder-liquid composite ceramic mixed with the hollow silica beads in a predetermined volume ratio.
Description
본 발명은 건축마감재에 관한 것으로, 특히 원적외선 방사효과와 더불어, 음이온 발생, 냉난방비 절감, 독성중화 및 탈취, 항균/항곰팡이, 방충, 분진발생 억제 및 방음효과 등을 제공할 수 있도록 한 세라믹 복합체를 이용한 건축마감재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a building finishing material, in particular, in addition to the far-infrared radiation effect, in addition to the negative ion generation, cooling and heating costs, toxic neutralization and deodorization, antimicrobial / anti-fungal, insect repellent, dust generation suppression and sound insulation effect, etc. It relates to a building finishing material and a method of manufacturing the same.
현대인들은 하루의 대부분을 실내에서 생활한다. 이렇게 오랫동안 지내게 되는 실내에는 우리가 생각하는 것보다 많은 오염물질이 모여있는데 우리가 호흡하면서 내뿜는 이산화탄소에서부터 각종 건축자재 및 건축마감재에서 방출되는 유해물질 등이 그것이다.Modern people spend most of their day indoors. In this long-lived interior, more pollutants are gathered than we think, ranging from carbon dioxide that we breathe and harmful substances emitted from various building materials and building finishing materials.
건축물의 시공에 있어서 가장 많이 사용되는 재료는 시멘트이다. 그러나 시멘트로 시공된 벽면이나 바닥이 그대로 노출될 경우에는 그 내구성이 저하될 뿐만 아니라 분진이나 시멘트 독성으로 인해 인체에 해를 입히는 단점이 있기 때문에 벽면이나 바닥은 적당한 물질로 표면처리를 하게 된다.Cement is the most commonly used material in the construction of buildings. However, when the wall or floor constructed with cement is exposed as it is, its durability is not only degraded, but the wall or floor is treated with a suitable material because it has a disadvantage of harming the human body due to dust or cement toxicity.
이러한 표면처리 중, 가장 흔히 접할 수 있는 것이 유성이나 수성으로 된 페인트이다. 페인트는 유성, 에나멜 및 수성페인트 등이 있으나, 보통 유성페인트를 말한다. 유성페인트는 콩기름, 삼씨기름, 들기름, 아마인유, 동유(桐油) 및 어유 등으로부터 만든 보일유와 안료를 서로 잘 혼합한 유색 불투명한 도료로써 건출물의 벽면이나 바닥의 표면처리를 위해 주로 이용된다.Of these surface treatments, the most common ones are oil-based or water-based paints. Paints include oil paints, enamels and water paints, but are usually oil paints. Oil paint is a colored opaque paint that is a good mixture of voile oil and pigment made from soybean oil, hemp seed oil, perilla oil, linseed oil, tung oil and fish oil, and is mainly used for surface treatment of walls or floors of buildings.
그러나, 유통중인 도료의 약 70% 정도가 휘발성 유기용제를 희석제로 사용하고 있어 산성비의 원인물질 중 하나로 취급되고 있으며, 지구환경 보호를 위한 VOC(Volatile Organic Compound, 휘발성유기화합물) 규제대상이 되고 있다.However, about 70% of the paints in circulation use volatile organic solvents as diluents and are treated as one of the causes of acid rain and are subject to VOC (Volatile Organic Compound) regulations to protect the global environment. .
이처럼 페인트와 더불어 화학물질을 포함한 도배지인 건축마감재에서는 발암 물질인 포름알데히드와 라돈가스, VOC(휘발성 유기화합물)등이 방출됨으로써 인간의 건강을 해치고 있다. 특히, 진흙에서 가장 많이 방출된다는 라돈은, 최근 건축마감재로 많이 사용되는 석고보드와 콘크리트 등에서 방출되어 인체에 해를 입히고 있다.In addition, paint and building finishing materials, which contain chemicals, are harmful to human health by releasing carcinogens such as formaldehyde, radon gas, and VOC (volatile organic compounds). In particular, radon, which is most emitted from mud, is recently released from gypsum board and concrete, which is widely used as a building finishing material, to harm a human body.
이에, 이러한 문제점을 해결하고자, 근자에 들어서는 시멘트의 내벽 또는 바닥에 옥, 숯, 황토, 맥반석, 견운모, 게르마늄 등의 성분을 포함시켜 인체에 유익한 원적외선을 발산시키거나 항균작용을 할 수 있도록 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구들 중 가장 많이 연구되고 있는 것으로는 천연상태의 옥을 페인트에 섞어서 시공하는 방법이 있다.Thus, in order to solve this problem, researches that include components such as jade, charcoal, ocher, elvan, mica, germanium, etc. on the inner wall or bottom of the cement in the roots to emit far-infrared rays beneficial to the human body or to have an antibacterial effect. Are actively underway. One of the most studied of these studies is the method of mixing natural jade with paint.
그러나, 이 같은 방법은, 옥의 유익한 성분이 페인트와 희석되어 옥의 성분들의 활용 효과가 미미하다. 따라서, 만족할 만한 효과를 얻기 위해서는 많은 양의 옥이 요구됨은 물론이거니와 원적외선 방사효과 외에, 음이온 발생효과, 냉난방비 절감효과, 독성중화 및 탈취효과, 항균/항곰팡이 효과, 방충효과, 분진발생 억제효과 및 방음효과 등을 얻기에는 한계가 따르게 된다.However, in such a method, the beneficial components of jade are diluted with the paint, and the utilization effect of the jade components is insignificant. Therefore, in order to obtain a satisfactory effect, a large amount of jade is required, and in addition to the far-infrared radiation effect, anion generation effect, air conditioning cost reduction effect, toxic neutralization and deodorization effect, antibacterial / antifungal effect, insect repellent effect, dust generation suppression effect and There is a limit to the sound insulation effect.
이에, 원적외선 방사효과와 더불어, 음이온 발생효과, 냉난방비 절감효과, 독성중화 및 탈취효과, 항균/항곰팡이 효과, 방충효과, 분진발생 억제효과 및 방음효과 등을 제공할 수 있도록 한 건축마감재의 필요성이 요구된다.Therefore, in addition to the far-infrared radiation effect, the need for building finishing materials to provide anion generation effect, cooling and heating cost reduction effect, toxic neutralization and deodorization effect, antibacterial / antifungal effect, insect repellent effect, dust generation suppression effect and sound insulation effect, etc. Is required.
본 발명은, 이러한 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 원적외선 방사효과와 더불어, 음이온 발생, 냉난방비 절감, 독성중화 및 탈취, 항균/항곰팡이, 방충, 분진발생 억제 및 방음효과 등을 제공할 수 있도록 한 세라믹 복합체를 이용한 건축마감재 및 그 제조방법를 제공하는데 그 주된 목적이 있는 것이다.The present invention has been proposed to solve this problem, in addition to the far-infrared radiation effect, can provide negative ion generation, cooling and heating costs, toxic neutralization and deodorization, antibacterial / anti-fungal, insect repellent, dust generation suppression and sound insulation effect, etc. The main purpose is to provide a building finishing material and a method of manufacturing the same using a ceramic composite.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건물의 벽면이나 바닥 중 적어도 어느 일면에 도포되는 세라믹을 포함하는 건축마감재에 있어서, 몸체 내에 미세중공부를 형성한 중공형 실리카 비드; 상기 중공형 실리카 비드와 소정의 부피비로 혼합되는 분말-액상 복합세라믹을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a building finishing material comprising a ceramic applied to at least one of a wall or a floor of a building, comprising: hollow silica beads having a micro hollow portion formed in a body; It characterized in that it comprises a powder-liquid composite ceramic mixed with the hollow silica beads in a predetermined volume ratio.
상기 중공형 실리카 비드는, 세라믹 실리게이트를 주성분으로 하며, 단위 입자가 30~100㎛ 인 것이 바람직하다.It is preferable that the said hollow silica bead has a ceramic silicide as a main component, and a unit particle is 30-100 micrometers.
상기 분말-액상 복합세라믹은, 입경이 375~400 메쉬로 미세 가공된 분말세라믹과, 액상세라믹을 포함하며, 상기 분말세라믹 및 액상세라믹을 1 : 1의 부피비로 혼합된다.The powder-liquid composite ceramic includes a powder ceramic finely processed to a particle diameter of 375 to 400 mesh and a liquid ceramic, and the powder ceramic and liquid ceramic are mixed in a volume ratio of 1: 1.
또한 상기 중공형 실리카 비드는, 분말세라믹과 액상세라믹을 1 : 1의 부피비로 혼합한 상기 분말-액상 복합세라믹에 대하여, 5 : 1의 부피비를 유지하도록 혼합되는 것이 바람직하다.In addition, the hollow silica beads are preferably mixed to maintain a volume ratio of 5: 1 with respect to the powder-liquid composite ceramics in which powder ceramics and liquid ceramics are mixed in a volume ratio of 1: 1.
이같은 본 발명은 또한, 건물의 벽면이나 바닥 중 적어도 어느 일면에 도포되는 세라믹을 포함하는 건축마감재 제조방법에 있어서, 세라믹의 평균 입경이 375~400 메쉬를 유지하도록 미세하게 파쇄하여 분말세라믹을 마련하는 단계와; 압력탱크 내에 규산염(Na2SiO3.xH2O 또는 K2SiO3)을 물과 1 : 10의 비율로 투입한 다음, 이에 130℃의 직열 수증기를 주입하여 30시간 가열함으로서 액상세라믹을 마련하는 단계와; 상기 액상세라믹과 분말세라믹을 1 : 1의 부피비로 혼합하여 분말-액상 복합세라믹을 마련하는 단계와; 상기 분말-액상 복합세라믹에, 중공의 단위입자로 이루어진 중공형 실리카 비드를 5 : 1의 부피비로 혼합하는 단계;를 포함하는 세라믹 복합체를 이용한 건축마감재 제조방법을 개시한다.The present invention also provides a method for manufacturing a building finish material comprising a ceramic applied to at least one of the wall or floor of the building, to provide a fine powder by grinding finely to maintain the average particle diameter of 375 ~ 400 mesh Steps; Silicate (Na 2 SiO 3 .xH 2 O or K 2 SiO 3 ) is injected into the pressure tank at a ratio of 1: 10, followed by injecting 130 ° C direct steam to heat for 30 hours to prepare a liquid ceramic. Steps; Mixing the liquid ceramic and powder ceramic in a volume ratio of 1: 1 to prepare a powder-liquid composite ceramic; Disclosed is a method for manufacturing a building finishing material using a ceramic composite, comprising: mixing the powder-liquid composite ceramic with hollow silica beads consisting of hollow unit particles in a volume ratio of 5: 1.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 건축마감재(1)는, 규산염을 액화하여 생성한 액상세라믹(30)에 대하여 미립자 상태로 분쇄된 분말세라믹(20)을 일정비율로 배합하여서 되는 분말-액상 복합세라믹(40)에, 중공형 실리카 비드(10)를 혼합한 후, 이를 건물의 벽면이나 바닥에 도포함으로써, 원적외선 방사효과와 더불어, 음이온 발생효과, 냉난방비 절감효과, 독성중화 및 탈취효과, 항균/항곰팡이 효과, 방충효과, 분진발생 억제효과 그리고 방음효과 등을 제공하게 된다.The building finishing material 1 according to the present invention is a powder-liquid composite ceramic 40 obtained by blending a powder ceramic 20 pulverized in a particulate state with respect to a liquid ceramic 30 produced by liquefying a silicate at a predetermined ratio. , By mixing the hollow silica beads (10), and then applying it to the wall or floor of the building, in addition to the far-infrared radiation effect, anion generation effect, cooling and heating cost reduction effect, toxic neutralization and deodorization effect, antibacterial / antifungal effect, It will provide insect repellent effect, dust generation suppression effect and sound insulation effect.
이때, 상기 중공형의 실리카 비드(10)는, 미세 원형 중공체(microscopic hollow spheres) 형태로 인한 낮은 열전도도를 갖는다. 때문에, 통상적인 단열기능을 발휘하는데 필요한 단열설비의 전체크기 및 단열재와 단열재를 포함하는 구조의 무게를 경감시키면서 더 얇은 두께를 가지고 높은 단열성능을 발휘가 가능하다. In this case, the hollow silica beads 10 have a low thermal conductivity due to the shape of microscopic hollow spheres. Therefore, while reducing the overall size of the insulation equipment and the weight of the structure including the heat insulating material and the heat insulating material required to exhibit the normal heat insulating function, it is possible to exhibit a high heat insulating performance with a thinner thickness.
이러한 단열기능은 이론적으로 가장 낮은 수준으로 열전도도를 낮추기 위하여 공기의 평균 충돌거리 보다 작고 아주 미세한 기공이 있는 구조로 결합된 중공형 실리카 비드를 사용한 것이다. 이 중공형 실리카 비드(10)는, 다음과 같은 장점이 대표적이다.This thermal insulation function uses hollow silica beads bonded in a structure with very fine pores smaller than the average impact distance of air to lower thermal conductivity to the lowest level theoretically. This hollow silica bead 10 is representative of the following advantages.
① 경량성; 내부가 비어 있으므로 bulk density가 매우 낮은 제품을 사용하므로써 경량성을 크게 향상시킬 수 있다.① light weight; Since the interior is empty, the lightweight can be greatly improved by using a product having a very low bulk density.
② 경제성 ; 경량의 필러이므로 증량효과가 높아 복합재료의 제조원가 절감 및 물성향상을 통하여 고부가가치의 제품을 얻을 수 있다.② economic feasibility; As it is a light-weight filler, it is possible to obtain a high value-added product by reducing the manufacturing cost and improving the physical properties of the composite material due to the high bulking effect.
③ 혼합성 ; 입자 전체가 진구에 가까운 구상이므로 원재료와의 사용성이 뛰어나 혼합이 균일하므로 제품 품질 향상을 기대할 수 있다.③ mixedness; Since the whole particle is spherical near the spherical shape, the usability with the raw materials is excellent and the mixing is uniform.
④ 단열성 ; 입자 내부의 많은 공극들이 close되어 있어 열전도율이 낮아 단열 성능이 우수하다.④ thermal insulation; Many pores inside the particles are closed, so the thermal conductivity is low, so the thermal insulation performance is excellent.
⑤ 화학적 안정성 ; 무기질 특히 SiO₂의 함량이 높은 제품으로 불순물이 적어 화학적으로 안정하다.⑤ chemical stability; It is a product with high content of minerals, especially SiO2, and it is chemically stable due to few impurities.
이러한 중공형 실리카 비드(10)의 구조는 도 2에 도시되고 있고, 그 제반 물성과 시험 평가 결과는 표 1에 도시하였다.The structure of this hollow silica bead 10 is shown in Figure 2, the overall physical properties and test evaluation results are shown in Table 1.
다시말해, 본 발명이 요구하는 중공형 실리카 비드(10)의 단위입자(12)는 도시된 바와 같이, 원형상의 몸체(12a)와, 몸체(12a) 내에 형성된 미세중공부(12b, microscopic hollow part)로 이루어져 있다. 이들 단위입자(12)는 30~100㎛의 분포를 갖는다.In other words, the unit particles 12 of the hollow silica beads 10 required by the present invention may have a circular body 12a and a microscopic hollow part 12b formed in the body 12a, as shown. ) These unit particles 12 have a distribution of 30 to 100 µm.
세라믹 실리게이트를 주성분으로 하고 있는 상기 중공형 실리카 비드(10)는, 그 내부에 미세중공부(12b)가 형성되어 있기 때문에 단열효과가 매우 우수하다. 또한, 복사열이나 마이크로 웨이브파에 대한 반응성을 최소화시키도록 조직화 되어있을 뿐만 아니라 모든 페인트나 코팅제와도 섞어 사용할 수 있고, 분자운동이 거의 없기 때문에 분자간의 마찰이 거의 없다는 장점을 갖는다.The hollow silica beads 10 having ceramic silicide as a main component have excellent heat insulation effect because fine hollow portions 12b are formed therein. In addition, it is not only organized to minimize responsiveness to radiant heat or microwave waves, but also can be mixed with all paints and coatings, and has little advantage of intermolecular friction because there is little molecular motion.
이러한 중공형 실리카 비드(10)를 직접 건물의 바닥이나 벽면에 도포할 수도 있으나, 본 발명에서는 소정의 분말-액상 복합세라믹(40)과 5 : 1의 부피비로 혼합하여 사용하고 있다. The hollow silica beads 10 may be directly applied to the floor or wall of a building, but in the present invention, the powder-liquid composite ceramic 40 is mixed with a predetermined volume ratio of 5: 1.
분말-액상 복합세라믹(40)은, 규산나트륨(Na2SiO3.xH2O)이나 규산카리(K2SiO3)등의 규산염을 액화하여 생성한 액상세라믹(30)과 미립자 상태로 분쇄된 분말세라믹(20)의 혼합물로 이루어 진다.The powder-liquid composite ceramic 40 is pulverized in a particulate state with a liquid ceramic 30 produced by liquefying a silicate such as sodium silicate (Na 2 SiO 3 .xH 2 O) or carbosilicate (K 2 SiO 3 ). It consists of a mixture of powdered ceramics (20).
분말세라믹(20)은 미세하게 분쇄된 단위입자가 375~400 메쉬를 유지하는 것이 바람직하다. 이러한 분말세라믹(20)은 주성분이 규소이므로 특유의 세라믹 효과를 제공한다. 그러나, 분말세라믹(20)은 분말로 되어 있기 때문에 건물의 바닥이나 벽면에 직접 도포할 수(바를 수) 없다.Powder ceramic 20 is preferably finely ground unit particles to maintain 375 ~ 400 mesh. Since the powder ceramic 20 has a main component of silicon, it provides a unique ceramic effect. However, since the powder ceramic 20 is made of powder, it cannot be applied directly to the floor or wall of the building.
따라서, 본 발명에서는 분말세라믹(20) 외에, 액상세라믹(30)이라는 동일물성을 갖는 추가의 세라믹을 더 사용하여 분말세라믹(20)을 액상세라믹(30)에 혼합하고 있는 것이다. 액상세라믹(30)은 말 그대로 액체상태의 세라믹을 말한다.Therefore, in the present invention, the powder ceramic 20 is mixed with the liquid ceramic 30 using an additional ceramic having the same physical property as the liquid ceramic 30 in addition to the powder ceramic 20. The liquid ceramic 30 refers to a ceramic in a liquid state.
이러한 액상세라믹(30)은 여러가지의 액화수단을 통해 제조할 수 있으며, 본 발명에서는 소정의 압력탱크 내에 규산나트륨(Na2SiO3.xH2O)이나 규산카리(K2SiO3)등의 규산염을 물과 1 : 10의 비율로 투입하고 약 130℃의 직열 수증기를 주입하여 약 30시간 정도 가열하여 분말상태의 세라믹을 액상세라믹(30)으로 제조하고 있다. 이러한 액상세라믹(30)은 상온에서 경화되는데 약 40분 정도의 시간을 요구한다.The liquid ceramic 30 may be manufactured by various liquefaction means, and in the present invention, a silicate such as sodium silicate (Na 2 SiO 3 .xH 2 O) or potassium silicate (K 2 SiO 3 ) in a predetermined pressure tank. This was added in a ratio of 1:10 with water, and injected with direct steam of about 130 ° C. and heated for about 30 hours to prepare a ceramic powder in a liquid ceramic 30. The liquid ceramic 30 requires about 40 minutes to cure at room temperature.
다시말해, 상기한 분말-액상 복합세라믹(40)은 바람직하게 미립자상의 분말세라믹(20)과 액체화 한 액상세라믹(30)을 혼합하여 사용하되, 이들을 1 : 1의 부피비로 혼합하여 사용한다. 상기한 분말-액상 복합세라믹(40)을 다시 중공형 실리카 비드(10)와 5 : 1의 부피비로 혼합하게 되면 본 발명이 요구하는 건축마감재(1)가 제공된다. In other words, the powder-liquid composite ceramic 40 is preferably used by mixing the particulate powder ceramic 20 and the liquefied liquid ceramic 30, but mixing them in a volume ratio of 1: 1. When the powder-liquid composite ceramic 40 is mixed with the hollow silica beads 10 in a volume ratio of 5: 1, the building finishing material 1 required by the present invention is provided.
본 발명의 건축마감재(1)에 있어서 중공형 실리카 비드(10)는, 경화되기 전에는 도 2a에 도시된 바와 같이 각 단위입자(12)는 휘발물질 및 물 등에 의해 상호 이격간격을 두고 배치된다. 그러나, 상기 중공형 실리카 비드(10)가 첨가된 분말세라믹(20) 및 액상세라믹(30)과 같이 경화되면, 도 2b에 도시된 바와 같이 각 단위입자(12)는 이격없이 상호 조밀하게 접촉하게 된다. 도 2b와 같이 각 단위입자(12)들 사이에 이격이 존재하지 않고 상호 접촉하게 되면, 각 단위입자(12)들에 의해 형성되는 미세중공부(12b)의 연속된 폭(H)이 그만큼 넓어지게 되므로 단열효과는 훨씬 더 우수해지게 되는 것이다. 도 2b에서는 각 단위입자(12)들에 의해 형성되는 미세중공부(12b)의 연속된 폭(H)을 도면 우측에 일부만 도시하였다.In the building finish material 1 of the present invention, before the hollow silica beads 10 are cured, as shown in FIG. 2A, the unit particles 12 are disposed to be spaced apart from each other by volatile materials, water, and the like. However, when the hollow silica beads 10 are hardened together with the powder ceramic 20 and the liquid ceramic 30 added thereto, as shown in FIG. 2B, the unit particles 12 are in close contact with each other without being spaced apart. do. When there is no separation between the unit particles 12 as shown in FIG. 2B and the mutual contact, the continuous width H of the fine hollow portion 12b formed by the unit particles 12 becomes wider. As a result, the insulation effect is much better. In FIG. 2B, only a portion of the continuous width H of the fine hollow part 12b formed by the unit particles 12 is shown on the right side of the drawing.
한편, 본 발명의 건축마감재는 분말세라믹(20), 액상세라믹(30) 및 중공형 실리카 비드(10)의 부피에 대한 혼합비를 1 : 1 : 0.4로 하고 있다. 결국, 분말 및 액상세라믹(20,30)이라는 혼합된 재료와 중공형 실리카 비드(10)에 대한 부피의 혼합비는 5 : 1인 셈인 것이다. 이때, 분말세라믹(20), 액상세라믹(30) 및 중공형 실리카 비드(10)는 실질적으로 모두가 동일한 물성인 세라믹 재료이기 때문에 상호 혼합력(결속력)은 매우 높다. On the other hand, in the building finishing material of the present invention, the mixing ratio with respect to the volume of the powder ceramic 20, the liquid ceramic 30 and the hollow silica beads 10 is 1: 1: 0.4. As a result, the mixing ratio of the volume of the mixed material of the powder and liquid ceramics 20 and 30 and the hollow silica beads 10 is 5: 1. At this time, since the powder ceramic 20, the liquid ceramic 30 and the hollow silica beads 10 are all ceramic materials having substantially the same physical properties, the mutual mixing force (cohesion force) is very high.
전술한 혼합비를 가지고 건축마감재(1)를 형성한 후에, 이를 건물의 벽면이나 바닥에 도포한다. 대략 40분 정도의 시간이 흘러 액상세라믹(30) 및 중공형 실리카 비드(10)가 경화되면, 각 단위입자(12)들 사이의 휘발물질이나 물이 증발하게 됨으로써 도 2b에 도시된 바와 같이, 각 단위입자(12)들은 상호 접촉하게 됨으로써 미세중공부(12b)에 의한 단열층{도 2b의 미세중공부(12b)의 연속된 폭(H)}이 넓어지게 된다. 이러한 단열층은, 열복사 차단막을 형성하기 때문에 본 건축마감재(1)가 사용된 건물의 경우, 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻하게 유지시킬 수 있게 되어 냉/난방비용을 현격하게 절감시킬 수 있다.After the building finishing material 1 is formed with the above-described mixing ratio, it is applied to the wall or floor of the building. When the liquid ceramic 30 and the hollow silica beads 10 are cured after about 40 minutes have elapsed, volatiles or water between the unit particles 12 are evaporated, as shown in FIG. 2B. As the unit particles 12 come into contact with each other, the thermal insulation layer (continuous width H of the micro hollow portions 12b of FIG. 2B) by the micro hollow portions 12b is widened. Since the heat insulating layer forms a heat radiation shielding film, the building finishing material 1 used in the building can be kept cool in summer and warm in winter, thereby significantly reducing cooling / heating costs.
뿐만 아니라 중공형 실리카 비드(10)의 각 단위입자(12)들이 도 2b에 도시된 바와 같이, 연속적으로 결합할 경우에는 세라믹 코팅막을 형성함으로써 단열효과와 더불어, 음파를 반사시켜 방음효과를 제공할 수 있게 된다.In addition, as shown in FIG. 2B, when each unit particle 12 of the hollow silica bead 10 is continuously bonded, a ceramic coating film is formed to provide sound insulation by reflecting sound waves as well as a heat insulating effect. It becomes possible.
한편, 본 발명에 따른 건축마감재(1)는 전술한 바와 같이, 동일 물성인 세라믹 재료로 형성되어 있기 때문에 전술한 단열효과 및 방음효과와 더불어 다음과 같은 추가의 효과를 더 제공할 수 있게 된다.On the other hand, since the building finishing material 1 according to the present invention is formed of a ceramic material having the same physical properties as described above, it is possible to further provide the following additional effects in addition to the above-described heat insulation and sound insulation.
본 발명의 향상된 효과를 확인하기 위하여 본 발명에 따른 건축마감재(1)를, KSM 5310 <합성수지 에멀젼 페인트(외부용)>에서 규정하고 있는 품질기준인 표 2에 따라 단열성 시험평가에 적용하였다.In order to confirm the improved effect of the present invention, the building finishing material (1) according to the present invention was applied to the thermal insulation test evaluation according to Table 2, which is a quality standard prescribed in KSM 5310 <synthetic resin emulsion paint (for external use)>.
본 발명의 건축마감재(1)를 상기의 표 2에 따른 규정에 의해 각각 시험하여 기본적인 페인트의 요구물성에 대한 적합 여부를 시험하였으며, 그 결과가 표 3 및 표 4에 각각 도시되어 있다.The building finishing material 1 of the present invention was tested in accordance with the provisions of Table 2, respectively, to test the suitability of the basic paint properties, and the results are shown in Tables 3 and 4, respectively.
상기 표 3 및 표 4에 따르면, 본 발명의 건축마감재(1)는 불휘발분, 비중, 주도 및 내세척성 시험항목에서 일반페인트와 특별한 물성차이 없이 모든 시험항목에서 규정된 품질기준에 상회하는 성능을 나타내고 있음을 확인할 수 있었다.According to Table 3 and Table 4, the building finishing material (1) of the present invention has a performance that exceeds the quality standards prescribed in all test items without any difference between the general paint and the physical properties in the test items of non-volatile content, specific gravity, lead and wash resistance. It was confirmed that it was shown.
한편, 상기의 시험 외에도, 본 발명의 건축마감재(1)를 내외장재로 시공한 후, 장기적인 기온변화에 대한 내구성을 검토하기 위하여 행한 장기적인 온도변화에 따른 물성변화 시험, 즉 온도변화 저항성능에 대한 시험을 행하였고, 그 결과를 표 5에 도시하였다.On the other hand, in addition to the above test, after constructing the building finishing material (1) of the present invention as interior and exterior materials, a test for the change in physical properties according to the long-term temperature change, that is, the temperature change resistance performance performed to examine the durability against long-term temperature changes Was performed and the results are shown in Table 5.
일반페인트 및 본 발명에 따른 건축마감재(1)에 대해 상기의 사이클 조건으로 반복 시험한 후, 2종 페인트의 도막에서는 주름, 갈라짐, 부풀음, 박리, 색상변화, 광택변화 및 기타 유해한 변형이 전혀 발생되지 않았다. 이로써 본 발명에 따른 건축마감재(1)는 시공 후, 외기 변화에 대한 장기안정성을 충분히 확보하고 있는 것으로 확인되었다.After repeated tests of the general paint and the building finishing material (1) according to the present invention under the above cycle conditions, there are no wrinkles, cracks, swelling, peeling, color change, gloss change and other harmful deformation in the coating of the two kinds of paints. It wasn't. As a result, it was confirmed that the building finishing material 1 according to the present invention sufficiently secures long-term stability against changes in outdoor air after construction.
이러한 시험결과는 열적 성능개선과 동시에, 일사에 의한 직접적인 구조물 온도변화 영향, 건축물 외피를 통한 침기의 영향 등을 감소시킴으로써 건축물 외피의 보호 및 기밀성능 향상 등으로 구조물 내구성 증가에 대한 효과는 매우 우수하다는 것을 반증하는 것이다.These test results show that the effect of increasing the durability of the structure by improving the thermal performance and reducing the effect of direct temperature change of the building due to solar radiation and the effect of infiltration through the building envelope is very good. To disprove that.
한편, 비교적 열전달이 용이한 석면시멘트판(열전도율 : 1.052kcal/mhr℃)을 사용하여 50×50×50㎝의 공간에 수성페인트 및 본 발명에 따른 건축마감재(1)를 건물의 내·외측에 일정량 도포하여 외기 상태 및 온도설정이 가능한 공간(Chamber)에서 각각의 온도변화량을 측정하였다.On the other hand, using an asbestos cement plate (heat conductivity: 1.052 kcal / mhr ℃), which is relatively easy to transfer heat, the water-based paint and the building finishing material (1) according to the present invention in the space of 50 × 50 × 50 cm inside and outside the building The amount of change in temperature was measured in a chamber in which a certain amount of coating was applied and the air condition and temperature could be set.
외기 조건에서의 실험은 하루 중, 일사량 및 온도상승이 가장 높은 13:00∼14:00 사이에 측정이 이루어졌으며, 온도설정에 의한 실험은 40℃∼100℃로 변화시키면서 이루어졌다.Experiments at outside conditions were measured between 13:00 and 14:00, where solar radiation and temperature rise were the highest during the day, and experiments with temperature setting were made while changing from 40 ° C to 100 ° C.
수성페인트 및 본 발명에 따른 건축마감재(1)에 대한 단열성 평가결과는 표 6 및 표 7과 같으며, 본 발명에 따른 건축마감재(1)가 일반 수성페인트에 비해 단열성이 보다 우수한 것으로 확인되었다.The thermal insulation evaluation results for the water-based paint and the building finishing material (1) according to the present invention are as shown in Tables 6 and 7. The building finishing material (1) according to the present invention was found to have better thermal insulation than general water-based paint.
상기 표 6 및 표 7을 볼 때, 본 발명에 따른 건축마감재(1)를 도장한 경우의 내부 온도변화는 주변온도변화에 대하여 민감하게 변화하지 않았으므로(이를 "타임렉현상"이라 함) 열차단 성능이 매우 향상됨을 확인할 수 있다.As shown in Table 6 and Table 7, since the internal temperature change when the building finishing material (1) according to the present invention is coated does not change sensitively to the change in the ambient temperature (this is referred to as "time retardation") You can see that the performance is greatly improved.
일반적으로 여름철에 옥상녹화를 도입한 건물의 표면온도가 기존 건물의 옥상 표면온도보다 약 20℃ 정도 낮으며, 건축물 옥상을 전면 녹화하는 경우 연간 약 16.6%의 에너지를 절감할 수 있다는 연구결과 자료와 국내 건물옥상의 약 10%를 녹화하면 97년 기준 건축물 총 에너지소비량 81억3000만달러 가운데 약 3600만달러 이상을 절감할 수 있다는 발표자료가 있다.In general, the surface temperature of a building with rooftop greening in summer is about 20 ° C lower than the rooftop surface temperature of an existing building. According to the announcement, recording about 10% of domestic rooftops will save more than $ 36 million out of the total $ 8.13 billion in total energy consumption in 1997.
이러한 발표자료를 근거로 할 때, 본 단열성능 시험결과는 50×50×50㎝ 공간에서의 효과이지만, 일반적인 건축물의 냉난방 부하에 크게 영향을 미치고 있는 요소 중 외벽을 통한 열손실이 49%, 창을 통한 열손실이 40%, 침기가 8%로 냉난방부하에 영향을 미치고 있음을 고려할 때, 실제 건축물의 옥상이나 외벽에 본 발명에 따른 건축마감재(1)를 시공하는 경우, 일사에 의한 직접적인 영향감소 및 건축물 외피를 통한 침기의 영향을 감소시키는 등 건축물 외피의 기밀성능향상 등으로 열전달 측면에서의 열효율에 대한 파급효과는 매우 우수해진다는 것을 알 수 있다.Based on these presentations, the results of this insulation performance test are 50 × 50 × 50cm, but the heat loss through the outer wall is 49% and the window has a significant effect on the heating and cooling loads of general buildings. Considering that the heat loss through 40% and the acupuncture affects the heating and cooling load to 8%, when the building finishing material (1) according to the present invention is installed on the roof or the outer wall of the actual building, the direct effect of the solar radiation It can be seen that the ripple effect on the heat efficiency in terms of heat transfer is excellent due to the improvement of the airtight performance of the building envelope, such as the reduction and the effect of infiltration through the building envelope.
한편, 상기의 시험과 그 결과를 토대로, 본 발명에 따른 건축마감재(1)는 아래와 같은 효과를 더 제공할 수 있다.On the other hand, based on the above test and the result, the building finishing material 1 according to the present invention can further provide the following effects.
첫째, 원적외선 방사강도가 강하고 높을 뿐만 아니라 상온에서 원적외선 방출량이 많아 인체의 모든 부분 피부 깊숙이 파고들어 노폐물 배설은 물론 혈액운동촉진, 신진대사 촉진 등 생체리듬에 활성화를 시켜준다.First, the far-infrared radiation intensity is not only strong and high, but also has a lot of far-infrared emission at room temperature, penetrating deep into the skin of every part of the human body, activating the biological rhythm such as waste excretion, blood movement promotion and metabolism promotion.
원적외선 방사율 및 방사에너지 시험 결과, 원적외선 방사율은 91.5%에 이르며, 그로부터 나오는 방사에너지는 3.68×102W/m2·㎛인 것으로 나타났다.Far-infrared emissivity and radiation energy test results show that the far-infrared emissivity reaches 91.5%, and the radiant energy from it is 3.68 × 10 2 W / m 2 · μm.
둘째, 본 발명에 따른 건축마감재(1)에서는 다량의 음이온이 생성된다. 통상적으로 숲 속이나 폭포, 온천 등에서 인체에 상쾌하게 느껴지는 (-)전하를 띤 공기의 원자 요소가 음이온이며, 원자가 전자를 잃으면 양이온, 전자를 얻으면 음이온이 된다.Second, in the building finishing material 1 according to the present invention a large amount of negative ions are generated. Typically, the atomic element of negatively charged air, which is refreshed to the human body in forests, waterfalls, and hot springs, is an anion. When a valence electron is lost, a cation is obtained, and an electron is an anion.
이러한 음이온을 마시면 세포의 신진대사를 촉진하고 활력을 증진시키며, 피를 맑게 하고 신경안정과 피로회복, 식욕증진의 효과가 있어 음이온은 공기 비타민으로까지 불린다. 쾌적한 자연상태를 기준으로 숲속, 온천, 폭포, 해안지역의 공기 1cc당 음이온의 분포량은 800~2000개인 것으로 집계되고 있다.Drinking these negative ions promotes cell metabolism and promotes vitality. It also clears blood and has the effects of nerve stabilization, fatigue recovery and appetite. The distribution of negative ions per 1cc of air in forests, hot springs, waterfalls, and coastal areas is estimated to be 800 ~ 2000, based on pleasant natural conditions.
음이온의 효과는 지금까지 밝혀진 바에 의하면 혈액의 정화작용, 세포의 활성작용, 저항력 증가작용, 자율신경계 조절작용, 전자파에 의해 생성 된 인체의 유해물질제거 작용, 세포의 활성작용, 먼지 및 세균 제거 작용, 습도조절작용, 악취제거 작용의 기능이 있는 것으로 밝혀지고 있다.The effects of negative ions are known so far to purify the blood, to activate the cells, to increase the resistance, to regulate the autonomic nervous system, to remove harmful substances in the body generated by electromagnetic waves, to activate the cells, to remove dust and bacteria It has been found to have a function of controlling humidity and removing odor.
그런데, 본 발명에 따른 건축마감재(1)를 건물의 벽에 시공하고 음이온 측정 시험을 행한 결과, 음이온(ION/cc)이 무려 1,230이 나와 매우 다량의 음이온이 방출되고 있는 것을 알 수 있다.However, as a result of constructing the building finishing material 1 according to the present invention on the wall of the building and conducting an anion measurement test, it can be seen that anion (ION / cc) of 1,230 is emitted and a large amount of anions are released.
셋째, 전술한 바와 같이, 미세공극원형의 중공형 실리카 비드(10)는 세라믹 실리게이트를 주성분으로 내부의 미세한 진공의 공간을 보유한 알갱이로 이루어진 첨가제로써, 매우 우수한 단열효과를 자랑하는 것이므로 이러한 소재를 첨가함으로써, 냉/난방비용을 현저하게 절감시킬 수 있다.Third, as described above, the microporous circular hollow silica beads 10 are additives made of granules having a space of fine vacuum therein with ceramic silicide as a main component. By adding, the cooling / heating cost can be significantly reduced.
넷째, 본 발명에 따른 건축마감재(1)는 시멘트 기공 속으로 침투하여 독성을 중화시키고 분진(미세한 시멘트가루)발생을 억제하여 실내를 쾌적하고 따뜻한 건강공간으로 만들어 줌으로써, 독성중화 및 탈취효과를 제공하게 된다.Fourth, the building finishing material (1) according to the present invention penetrates into the cement pores to neutralize the toxicity and suppress the generation of dust (fine cement powder) to make the room a pleasant and warm health space, providing a neutralizing and deodorizing effect Done.
다섯째, 중공형 실리카 비드(10)를 형성하고 있는 미세한 단위입자(유리반사구, Reflectosphere)는 붕규산염 나트륨으로 이루어져 있어 자연 살균효과를 발휘한다. 통상적으로 붕소는 자연살균 및 살충제로 알려져 있다. 이에, 이러한 이유로 인해 본 발명에 따른 건축마감재(1)는 항균/항곰팡이 효과를 제공할 수 있게 되는 것이다.Fifth, the fine unit particles (glass reflector sphere, Reflectosphere) forming the hollow silica beads 10 is made of sodium borosilicate to exhibit a natural sterilization effect. Boron is commonly known as a natural disinfectant and insecticide. For this reason, the building finishing material (1) according to the present invention will be able to provide an antibacterial / antifungal effect.
여섯째, 본 발명에 따른 건축마감재를 통해 시공된 건출물의 공간에는 세균, 곰팡이가 발생할 틈을 주지 않을 뿐 아니라 진드기 등도 찾아볼 수 없는 바 그 방충효과가 뛰어나다는 것을 알 수 있다.Sixth, it can be seen that the space of the building constructed through the building finishing material according to the present invention does not give a gap to generate bacteria and mold, and also has an excellent insect repellent effect, such as no ticks.
일곱째, 본 발명에 따른 건축마감재(1)는 시멘트기공을 틈 없이 채워 전체벽면을 한 덩어리로 만들어 줌으로 써 시멘트분진이 생기는 것을 확실하게 막아 분진발생을 억제하는 효과를 제공한다.Seventh, the building finishing material (1) according to the present invention by filling the pores of the cement without gaps to make the whole wall surface agglomerate reliably prevents the generation of cement dust provides an effect of suppressing dust generation.
여덟째, 중공형 실리카 비드(10)의 미세중공구조의 세라믹 알갱이들이 도 2에 도시도니 바와 같이, 연속적으로 결합하여 세라믹 코팅막을 형성함으로써 음파를 반사시켜 방음효과를 극대화시키는 역할을 한다.Eighth, as shown in Figure 2, the ceramic particles of the micro-hollow structure of the hollow silica beads 10 are continuously bonded to form a ceramic coating film, thereby reflecting sound waves to maximize the sound insulation effect.
이와 같이, 본 발명의 건축마감재(1)는 상기의 효과를 가지는 바, 이를 건물의 바닥이나 벽에 시공함으로써 원적외선 방사효과와 더불어, 음이온 발생효과, 냉난방비 절감효과, 독성중화 및 탈취효과, 항균/항곰팡이 효과, 방충효과, 분진발생 억제효과 및 방음효과 등을 제공할 수 있게 된다.As such, the building finishing material (1) of the present invention has the above-described effect, by installing it on the floor or wall of the building, in addition to the far-infrared radiation effect, anion generating effect, cooling and heating cost saving effect, toxic neutralization and deodorizing effect, antibacterial It can provide antifungal effect, insect repellent effect, dust generation suppression effect and sound insulation effect.
전술한 실시예에서는 분말세라믹(20), 액상세라믹(30) 및 중공형 실리카 비드(10)를 부피에 대한 혼합비를 1 : 1 : 0.4로 하여 건축마감재(1)를 형성하고 있다. 그러나, 필요에 따라 상기 건축마감재(1)에는 분말세라믹(20), 액상세라믹(30) 및 중공형 실리카 비드(10) 외에 건물의 벽면이나 바닥 중 적어도 일측에 대한 보다 높은 접착력을 부여하기 위한 방편으로 소정의 접착제를 더 혼합할 수도 있다.In the above-described embodiment, the building finish material 1 is formed by mixing the powder ceramic 20, the liquid ceramic 30, and the hollow silica beads 10 with a volume ratio of 1: 1: 0.4. However, if necessary, the building finishing material 1 is provided with a powder ceramic 20, a liquid ceramic 30, and hollow silica beads 10, in order to give a higher adhesion to at least one side of the wall or floor of the building. The predetermined adhesive can also be mixed further.
이처럼 접착제를 더 사용하여 건축마감재(1)를 형성하고자 할 경우에는, 분말세라믹(20), 액상세라믹(30), 중공형 실리카 비드(10) 및 접착제의 혼합비를 1 : 1 : 0.4 : 0.2로 할 수 있을 것이다.In such a case, in order to form the building finishing material 1 using the adhesive, the mixing ratio of the powder ceramic 20, the liquid ceramic 30, the hollow silica beads 10 and the adhesive is 1: 1: 0.4: 0.2. You can do it.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 건축마감재를 건물의 바닥이나 벽에 시공함으로써, 원적외선 방사효과와 더불어, 음이온 발생효과, 냉난방비 절감효과, 독성중화 및 탈취효과, 항균/항곰팡이 효과, 방충효과, 분진발생 억제효과 및 방음효과 등을 제공할 수 있게 된다.As described above, by installing the building finishing material of the present invention on the floor or the wall of the building, in addition to the far infrared radiation effect, negative ion generation effect, cooling and heating cost reduction effect, toxic neutralization and deodorizing effect, antibacterial / antifungal effect, insect repellent effect, It is possible to provide a dust generation suppression effect and sound insulation effect.
도 1은 본 발명에 따른 건축마감재의 혼합방법을 개략적으로 도시한 구성도,1 is a configuration diagram schematically showing a mixing method of building finishing materials according to the present invention,
도 2a 및 도 2b는 각각 중공형 실리카 비드의 경화 전후에 단위입자가 보이도록 확대한 도면이다.2A and 2B are enlarged views of unit particles before and after curing hollow silica beads, respectively.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 건축마감재, 10 : 중공형 실리카 비드, 12 : 단위입자, 12a : 몸체부, 12b : 미세중공부, 20 : 분말세라믹, 30 : 액상세라믹, 40 : 분말-액상 복합세라믹DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Building finish material, 10 Hollow silica beads, 12 Unit particle, 12a Body part, 12b Fine hollow part, 20 Powder ceramic, 30 Liquid ceramic, 40 Powder-liquid composite ceramic
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