KR20110072191A - Eco-friendly porous lightweight ceramic and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 친환경 다공성 경량 세라믹 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다공성 및 경량의 기능을 가진 친환경적인 건축재료로 사용할 수 있는 다공성 경량 세라믹 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an environmentally friendly porous lightweight ceramic and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a porous lightweight ceramic and a method for manufacturing the same that can be used as an environmentally friendly building material having a porous and lightweight function.
본 발명의 다공성 경량 세라믹의 제조방법은 폐유리 100중량부에 대하여 석회석 4 내지 10중량부, 백토 4 내지 10중량부, 제올라이트 4 내지 10중량부를 혼합하는 혼합단계와, 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 반죽기에 투입하여 물과 반죽하는 반죽단계와, 반죽단계에서 반죽된 반죽물을 숙성시키는 숙성단계와, 숙성된 반죽물을 성형하는 성형단계와, 성형단계에서 성형된 성형물을 건조시키는 건조단계와, 상기 건조된 성형물을 소성하는 소성단계를 포함한다. Method for producing a porous lightweight ceramic of the present invention is a mixing step of mixing 4 to 10 parts by weight of limestone, 4 to 10 parts by weight of clay, 4 to 10 parts by weight of zeolite with respect to 100 parts by weight of waste glass, and the mixture mixed in the mixing step A kneading step of kneading with water by kneading, a aging step of aging the kneaded dough in the kneading step, a molding step of molding the aged dough, and a drying step of drying the molded product formed in the molding step; A firing step of firing the dried molding.
세라믹, 다공성, 폐유리, 경량, 석회석, 백토, 제올라이트, 이산화티탄 Ceramic, Porous, Waste Glass, Lightweight, Limestone, Clay, Zeolite, Titanium Dioxide
Description
본 발명은 친환경 다공성 경량 세라믹 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다공성 및 경량의 기능을 가진 친환경적인 건축재료로 사용할 수 있는 다공성 경량 세라믹 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an environmentally friendly porous lightweight ceramic and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a porous lightweight ceramic and a method for manufacturing the same that can be used as an environmentally friendly building material having a porous and lightweight function.
근래에 환경문제로 폐기물 처리문제가 대두되면서 재활용의 측면에서 주목 받고 있는 물질 중의 하나가 유리이다. In recent years, glass is one of the materials that are attracting attention in terms of recycling as environmental issues arise.
유리는 크게 반복 사용이 가능한 것과 1회 사용 후 선별되어 파유리의 형태로 유리 원료로 재사용되는 것으로 나누어지는데, 정부에서는 재활용 지정 사업자의 재활용 지침에서 2002년부터 폐유리의 재활용 비율을 60%로 상향 조정함으로써 재활용의 중요성을 강조하고 있으며, 폐유리의 재활용 기술은 현재 활발하게 연구되고 있다. Glass is divided into two types, which can be used repeatedly and reused as raw materials of glass in the form of cullet after one use.The government has increased the recycling rate of waste glass to 60% since 2002 in the recycling guidelines of designated recycling companies. By adjusting, the importance of recycling is emphasized, and recycling technologies for waste glass are currently being actively researched.
유리 원료로 이용되는 대부분의 폐유리는 리사이클링이 가능하도록 선별작업을 거쳐 색상별로 분리하여 재활용해야하는 불편함이 있으며, 분리가 불가능한 파유리등은 재활용에 큰 어려움이 있다. 유리는 유리병으로서의 리사이클링이 주로 이루어지며, 그 외로는 아스팔트, 유리블록, 유리 대리석, 유리 섬유, 유리 비드, 발포용 경량골재 등으로 재활용되고 있다. 그러나 아직까지 유리를 이용한 재활용 제품을 생산하는 기술은 매우 낙후되어 있는 상태이므로, 재활용의 양이 늘어나는 만큼 그에 따른 기술의 개발이 시급하다.Most of the waste glass used as the raw material of glass is inconvenient to be separated and recycled by color after being sorted so that recycling is possible, and cullet, which cannot be separated, has a great difficulty in recycling. The glass is mainly recycled as a glass bottle, and the others are recycled into asphalt, glass blocks, glass marble, glass fibers, glass beads, lightweight aggregates for foaming, and the like. However, the technology for producing recycled products using glass is still very backward, so as the amount of recycling increases, it is urgent to develop the technology accordingly.
대한민국 특허등록번호 제239216호의 산업폐기물인제철소 폐분진과 폐유리를 원료로 타일을 제조하는 방법, 대한민국 특허출원번호제1999-32098호의 파쇄시킨 폐유리를 시멘트 및 보조첨가제와 함께 일정비율로 섞은 후 성형기에서 압축성형하여 블럭을 성형한 후 양생과정을 거쳐 완제품의 블럭을 제조하는 폐유리를 이용한 보도블럭 및 그 제조방법, 대한민국 특허등록번호제281793호의 미세한 유리분말에 탄소를 균일하게 혼합한 것을 금속형틀에 이형제로 알루미나 슬러리를 도포한 형틀에 넣고 전기머플로에서 승온 및 유지과정을 통해 폐유리를 원료로 한 경량골재의 제조방법 등이 알려져 있다.Method of manufacturing tiles from waste dust and waste glass of industrial waste, Korean Patent Registration No. 239216, and shredded waste glass of Korean Patent Application No. 1999-32098 with cement and auxiliary additives Press block made of waste glass, which is manufactured by compression molding in a molding machine, and then cured to produce blocks of finished products, and a method of manufacturing the same, and finely mixed carbon in fine glass powder of Korean Patent No. 281793 It is known to manufacture a lightweight aggregate based on waste glass through a temperature increase and maintenance process in an electric muffle by placing it in a mold coated with an alumina slurry as a mold release agent.
상기와 같이 폐유리를 이용한 보도블럭, 경량골재, 장식용구, 대리석 등 다양한 제품이 응용개발되고 있는 실정이나 기능성이 낮다는 문제점이 있다. As described above, there is a problem in that various products such as sidewalk blocks, lightweight aggregates, decorative tools, marbles, etc. using waste glass are being developed and applied, and the functionality is low.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 폐유리를 재활용하여 친환경적이면서도 기능성을 증대시킬 수 있는 다공성의 경량 세라믹을 제공하는 그 목적이 있다. The present invention has been made to improve the above problems, and the object of the present invention is to provide a porous lightweight ceramic that can increase the functionality and environmentally friendly by recycling the waste glass.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다공성 경량 세라믹은 폐유리, 석회석, 백토, 제올라이트를 포함하는 것을 특징으로 한다. Porous lightweight ceramic of the present invention for achieving the above object is characterized in that it comprises a waste glass, limestone, clay, zeolite.
상기 폐유리 100중량부를 기준으로 상기 석회석 4 내지 10중량부, 상기 백토 4 내지 10중량부, 상기 제올라이트 4 내지 10중량부로 함유된 것을 특징으로 한다.4 to 10 parts by weight of the limestone, 4 to 10 parts by weight of the clay, and 4 to 10 parts by weight of the zeolite, based on 100 parts by weight of the waste glass.
이산화티탄을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. It is characterized in that it further comprises titanium dioxide.
그리고 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다공성 경량 세라믹의 제조방법은 폐유리 100중량부에 대하여 석회석 4 내지 10중량부, 백토 4 내지 10중량부, 제올라이트 4 내지 10중량부를 혼합하는 혼합단계와; 상기 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 반죽기에 투입하여 물과 반죽하는 반죽단계와; 상기 반죽단계에서 반죽된 반죽물을 숙성시키는 숙성단계와; 상기 숙성된 반죽물을 성형하는 성형단계와; 상기 성형단계에서 성형된 성형물을 건조시키는 건조단계와; 상기 건조된 성형물을 소성하는 소성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. And the method for producing a porous lightweight ceramic of the present invention for achieving the above object is a mixing step of mixing 4 to 10 parts by weight of limestone, 4 to 10 parts by weight of clay, 4 to 10 parts by weight of zeolite with respect to 100 parts by weight of waste glass; ; A kneading step of kneading with water by putting the mixture mixed in the mixing step into a kneader; A aging step of aging the dough kneaded in the kneading step; A molding step of molding the aged dough; A drying step of drying the molded product formed in the molding step; It characterized in that it comprises a; firing step of firing the dried molding.
상기 반죽단계에는 테트라 에톡시티탄(Tetraethoxy titanium, TEOT), 테트라 이소프로폭시티탄(Tetraisopropoxy titanium, TIPT), 테트라 부톡시티 탄(Tetrabutoxy titanium, TBOT) 중에서 선택된 어느 하나의 티타늄 알콕사이드(Titanium alkoxide)를 용매에 용해시킨 유기티탄용액을 더 혼합하여 반죽하는 것을 특징으로 한다. In the kneading step, any one of titanium alkoxide (Titanium alkoxide) selected from tetraethoxy titanium (TEOT), tetra isopropoxy titanium (TIPT), and tetra butoxy titanium (TBOT) is used as a solvent. It is characterized by kneading by further mixing the organic titanium solution dissolved in.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 폐유리를 재활용하여 친환경적인 다공성의 경량 세라믹을 제공한다. As described above, according to the present invention, waste glass is recycled to provide an eco-friendly porous lightweight ceramic.
또한, 이산화티탄을 함유하여 공기 중의 각종 휘발성 유기화합물 등을 분해하고 탈취하는 작용이 우수하다. 특히, 이산화티탄 전구체를 반죽물에 혼합하여 세라믹을 제조함으로써 다공성을 향상시킴과 동시에 제조비용을 절감할 수 있다. In addition, it contains titanium dioxide and is excellent in decomposing and deodorizing various volatile organic compounds and the like in the air. In particular, by manufacturing a ceramic by mixing the titanium dioxide precursor in the dough, it is possible to improve the porosity and to reduce the manufacturing cost.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다공성 경량 세라믹 및 이의 제조방법에 대해서 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a porous lightweight ceramic according to a preferred embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다공성 경량 세라믹은 폐유리, 석회석, 백토, 제올라이트를 포함한다. Porous lightweight ceramic according to an embodiment of the present invention includes waste glass, limestone, clay, zeolite.
바람직하게 폐유리 100중량부를 기준으로 석회석 4 내지 10중량부, 백토 4 내지 10중량부, 제올라이트 4 내지 10중량부를 함유한다. Preferably it contains 4 to 10 parts by weight of limestone, 4 to 10 parts by weight of clay and 4 to 10 parts by weight of zeolite based on 100 parts by weight of waste glass.
상기 재료들 외에도 다양한 색상을 낼 수 있는 공지의 안료가 폐유리 100중량부를 기준으로 4 내지 10중량부가 추가될 수 있다. In addition to the above materials, 4 to 10 parts by weight of known pigments capable of producing various colors may be added based on 100 parts by weight of waste glass.
본 발명의 다른 실시 예로서 이산화티탄을 더 포함한다. 이산화티탄은 폐유리 100중량부를 기준으로 4 내지 10중량부를 포함한다. 세라믹 중에 함유된 이산화 티탄은 자외선에 의해 광활성화되어 공기 중의 수분, 산소 등과 반응하여 활성 산소를 생성시키고, 활성산소는 블록의 표면에 부착된 유해 각종 휘발성 유기화합물(VOC), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), NH3 등을 분해시켜 공기를 정화하고, 탈취하는데 효과적이다.In another embodiment of the present invention further comprises titanium dioxide. Titanium dioxide contains 4 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of waste glass. Titanium dioxide contained in the ceramic is photoactivated by ultraviolet rays to react with moisture, oxygen, etc. in the air to generate active oxygen, and active oxygen is attached to the surface of the block for various volatile organic compounds (VOC) and nitrogen oxides (NOx). , Sulfur oxides (SOx), NH 3 It is effective for decomposing and deodorizing the air to deodorize.
그리고 상술한 원료들에 원적외선 또는 음이온을 방사하는 게르마늄, 모나자이트, 히게리온, 맥반석 등을 더 추가할 수 있다. 또한, 음이온을 방사하는 토르말린, 귀양석, 맥섬석, 게르마늄 등을 더 첨가하여 이용할 수 있다. 원적외선 방사 세라믹과 음이온 방사 세라믹은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, germanium, monazite, higerion, elvan and the like which emit far infrared rays or anions may be further added to the above-described raw materials. In addition, tourmaline, gemstone, macsumite, germanium and the like which emit anions may be further added and used. Far-infrared radiation ceramics and anion radiation ceramics may be used alone or in combination.
이하에서는 본 발명의 다공성 세라믹의 제조방법을 대해서 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the porous ceramic of the present invention will be described.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다공성 세라믹의 제조방법은 폐유리 100중량부에 대하여 석회석 4 내지 10중량부, 백토 4 내지 10중량부, 제올라이트 4 내지 10중량부를 혼합하는 혼합단계와, 상기 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 반죽기에 투입하여 물과 반죽하는 반죽단계와, 상기 반죽단계에서 반죽된 반죽물을 숙성시키는 숙성단계와, 상기 숙성된 반죽물을 성형하는 성형단계와, 상기 성형단계에서 성형된 성형물을 건조시키는 건조단계와, 상기 건조된 성형물을 소성하는 소성단계를 포함한다. Method for producing a porous ceramic according to an embodiment of the present invention is a mixing step of mixing 4 to 10 parts by weight of limestone, 4 to 10 parts by weight of clay, 4 to 10 parts by weight of zeolite with respect to 100 parts by weight of waste glass, and the mixing step The kneading step of kneading with the mixture into the kneader in the kneading step, the maturing step of aging the dough kneaded in the kneading step, the molding step of molding the aged dough, and the molding step And a drying step of drying the molded product and a firing step of firing the dried molded product.
먼저, 혼합단계 이전에 폐유리, 석회석, 백토, 제올라이트 재료들을 분쇄하여 파우더 형상으로 가공한다. 이를 위해 각 재료들을 햄머크라샤(hammer crusher), 진동 밀(vibration mill)이나 볼 밀(ball mill)과 같은 분쇄기를 이용하 여 입도 100 내지 200메쉬(mesh)의 파우더로 미분화시킨다. First, before the mixing step, the waste glass, limestone, white clay, zeolite materials are ground and processed into powder form. To this end, each material is micronized into a powder having a particle size of 100 to 200 mesh using a grinder such as a hammer crusher, a vibration mill or a ball mill.
100 내지 200메쉬 입도로 미분화된 재료들에 의해 저온소성의 가능으로 에너지비용을 절감할 수 있으며 소성시간을 단축시킬 수 있고 건식 및 습식 방식으로 제품성형시 생산성이 높고 제품의 강도 및 표면품질상태가 매우 양호한 장점을 가지는 특성이 있다. By micronized materials with 100 to 200 mesh granularity, it is possible to reduce the energy cost by enabling low-temperature firing, to shorten the firing time, and to increase productivity when forming products by dry and wet methods, and the strength and surface quality of the product There is a property with very good advantages.
미분화된 폐유리, 석회석, 백토, 제올라이트를 일정비율로 혼합한 혼합물을 혼합기에 투입한 후 물을 가하면서 반죽한다. 상기 혼합물은 폐유리 100중량부를 기준으로 석회석 4 내지 10중량부, 백토 4 내지 10중량부, 제올라이트 4 내지 10중량부로 조성된 것이 바람직하다. A mixture of finely divided waste glass, limestone, clay and zeolite in a proportion is added to a mixer and kneaded with water. The mixture is preferably composed of 4 to 10 parts by weight of limestone, 4 to 10 parts by weight of clay, 4 to 10 parts by weight of zeolite, based on 100 parts by weight of waste glass.
상기 원료들을 반죽기에 넣어 200rpm 내지 500rpm의 회전 속도로 10분 내지 30분간 교반시킨 후 혼합물 100중량부에 대하여 10 내지 25중량부의 물을 반죽기의 내부에 분사시킨다. 이때 원료 뭉침이 적으며 원료에 고르게 흡수되도록 분사되는 물은 안개와 같이 입자가 미세하도록 함이 바람직하다. The raw materials are put into a kneader and stirred at a rotational speed of 200 rpm to 500 rpm for 10 to 30 minutes, and then 10 to 25 parts by weight of water is sprayed into the inside of the kneader with respect to 100 parts by weight of the mixture. At this time, there is little raw material agglomeration and the water sprayed to be absorbed evenly to the raw material is preferably to make the particles fine, such as fog.
상기 반죽이 완료되면 수분증발을 방지하기 위해 반죽물을 비닐 봉지 또는 밀폐 용기에 담아 20 내지 25℃의 상온에서 1 내지 2일간 숙성시킨다. 상기 숙성과정에 의해 반죽물에 함유된 수분에 의해 각 재료들은 팽창, 흡수가 고르게 되며, 점력이 증가되어 내구성을 향상시킨다. When the dough is completed, the dough is put in a plastic bag or airtight container in order to prevent moisture evaporation and aged for 1 to 2 days at room temperature of 20 to 25 ℃. By the moisture contained in the dough by the aging process, each material is expanded and absorbed evenly, the viscosity is increased to improve the durability.
상기 숙성과정을 통해 숙성된 반죽물은 성형기를 이용하여 일정한 형상으로 성형한다. 일 예로 반죽물을 통상의 기계 또는 유압방식의 프레스기에 장입시킨 후 프레스의 압력 및 실린더 스트로크를 조정하여 적정 압축력을 주어 프레스기를 가 동시킴으로서 일정 형태를 가진 제품으로 압축성형시킬 수 있다. 상기 프레스기는 전용기를 사용할 수 있으며 또한 통상적으로 타일이나 벽돌제조공장에서 사용되어지는 타일 및 벽돌 생산용 유압프레스(30ton∼600ton)를 사용할 수도 있다. 압축성형에 필요한 금형은 전용금형을 제작하여 사용하거나 상기 타일 및 벽돌공장에서 사용 중인 금형을 사용할 수 있다. The dough material aged through the aging process is molded into a predetermined shape using a molding machine. For example, the dough may be charged into a conventional mechanical or hydraulic press, and then the pressure and cylinder stroke of the press may be adjusted to give an appropriate compression force, thereby simultaneously compressing the product into a product having a certain shape. The press machine may use a dedicated machine and may also use hydraulic presses (30 to 600 tons) for tile and brick production, which are typically used in tile or brick manufacturing plants. The mold required for compression molding may be used to produce a dedicated mold or a mold used in the tile and brick factory.
또한, 다른 성형방법으로서 일반적인 습식 타일, 벽돌공장 또는 도자기공장에서 사용하는 압출성형토련기(20kg/㎠∼300kg/㎠)를 사용하여 압출 성형할 수 있다. In addition, as another molding method, extrusion molding can be performed using an extrusion molding machine (20 kg / cm 2 to 300 kg / cm 2) used in a general wet tile, brick factory, or pottery factory.
다음으로, 성형된 성형물을 건조시킨다. 성형물을 적재대에 쌓고 음지에서 10 내지 14일 정도 건조를 시키거나 터널식 연속건조로에 넣어 50℃ 내지 150℃의 열풍을 강제순환시키면서 수분함량을 3% 이내로 건조시킨다.Next, the molded molding is dried. The moldings are stacked on a mounting table and dried in the shade for about 10 to 14 days or put in a tunnel type continuous drying furnace to dry the moisture content within 3% while forcibly circulating hot air at 50 ° C to 150 ° C.
건조된 성형물은 소성로에서 소성한다. 연속식 또는 단속식 소성로(furnace)를 이용할 수 있다. 소성온도 조건으로는 상온에서 분당 2.5℃ 내지 12℃ 증가시키는 것을 기준으로 제품에 따라 720℃ 내지 850℃까지 온도를 상승시킨 후 30분간 온도를 유지시켜 소성시키도록 한다. 상기 소성로에서 유리분말이 용융되면서 혼합된 광물소재 분말들을 벌집(honeycomb)모양의 형태로 조직 결합할 수 있도록 온도를 중점관리하도록 한다. 이는 저온소성으로 혼합원료 중의 유리분말만 용융시킴으로서 혼합되어있는 광물소재분말들은 분말상태 그대로 유지하도록 하므로서 다공성 및 경량화로 탈습, 탈취, 방음, 단열 등의 효과를 가질 수 있도록 하기 ㅜ이함이다. The dried molding is fired in a kiln. Continuous or intermittent furnaces can be used. The firing temperature condition is to increase the temperature to 720 ℃ to 850 ℃ according to the product on the basis of increasing the temperature from 2.5 ℃ to 12 ℃ per minute at room temperature to maintain the temperature for 30 minutes to be fired. The glass powder is melted in the kiln and the temperature is controlled so that the mineral powder mixed in the form of honeycomb can be combined with the tissue. By melting only the glass powder in the mixed raw material at low temperature firing, the mixed mineral material powder is maintained in the powder state, so that it can have the effect of dehumidification, deodorization, sound insulation, and insulation by porosity and light weight.
상기 소성과정이 완료되면 분당 5 내지 15℃씩 낮추는 것을 기준으로 350℃까지 서서히 온도를 하락시킨 후 수작업이 편리한 20℃ 내지 30℃의 적정온도로 냉각시킨다. When the firing process is completed, the temperature is gradually lowered to 350 ° C on the basis of lowering 5 to 15 ° C per minute, and then cooled to an appropriate temperature of 20 ° C to 30 ° C, which is convenient for manual operation.
한편, 본 발명의 다른 실시 예로 상기 혼합단계에서 이산화티탄을 더 혼합하여 혼합물을 조성할 수 있다. 이 경우 폐유리 100중량부를 기준으로 이산화티탄4 내지 10중량부를 첨가한다. On the other hand, in another embodiment of the present invention may further mix titanium dioxide in the mixing step to form a mixture. In this case, 4 to 10 parts by weight of titanium dioxide is added based on 100 parts by weight of waste glass.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 예로 상기 반죽단계에서 이산화티탄 전구체가 용해된 유기티탄 용액을 혼합할 수 있다. 이 경우 이산화티탄 전구체는 상기 소성과정에서 산화되어 이산화티탄으로 형성된다. In another embodiment of the present invention, the organic titanium solution in which the titanium dioxide precursor is dissolved may be mixed in the kneading step. In this case, the titanium dioxide precursor is oxidized in the firing process to form titanium dioxide.
본 발명에 적용되는 이산화티탄 전구체로 유기티탄 화합물을 이용할 수 있다. 유기티탄화합물로 테트라 에톡시티탄(Tetraethoxy titanium, TEOT), 테트라 이소프로폭시티탄(Tetraisopropoxy titanium, TIPT), 테트라 부톡시티탄(Tetrabutoxy titanium, TBOT) 중에서 선택된 어느 하나의 티타늄 알콕사이드(Titanium alkoxide)를 이용한다. An organotitanium compound can be used as the titanium dioxide precursor applied to the present invention. Titanium alkoxide selected from tetraethoxy titanium (TEOT), tetraisopropoxy titanium (TIPT) and tetrabutoxy titanium (TBOT) is used as the organic titanium compound. .
상기 이산화티탄 전구체를 용해시키기 위한 용매로 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 이소부틸알콜 등의 C1 내지 C5의 저급 알코올, 폴리비닐 알코올 등의 고급 알코올, 헥실렌글리콜 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 반응기에 이산화티탄전구체 100 중량부에 대하여 용매 100 내지 1600 중량부를 첨가하여 용해시켜 유기티탄용액을 얻는다. As a solvent for dissolving the titanium dioxide precursor, C1 to C5 lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol and isobutyl alcohol, higher alcohols such as polyvinyl alcohol, hexylene glycol or mixtures thereof Can be. To the reactor, 100 to 1600 parts by weight of solvent is added to 100 parts by weight of titanium dioxide precursor to dissolve to obtain an organic titanium solution.
상기 유기티탄용액은 폐유리, 석회석, 백토, 제올라이트를 혼합한 혼합물을 반죽기에 투입하여 반죽시 물과 함께 반죽기 내부에 분사하여 혼합한다. 이때 혼합물 100중량부에 대하여 물 10 내지 25중량부, 유기티탄용액 5 내지 15중량부의 비율로 혼합되도록 분사한다. 이산화티탄 전구체를 용매에 용해시킴으로써 반죽시 분산성을 증대시켜 균일한 배합이 가능하게 한다. 이와 같이 얻어진 반죽물은 상술한 실시 예에서 언급한 성형, 건조, 소성과정을 통해 세라믹으로 제조된다. 이때 소성과정을 거치면서 유기티탄용액의 유기물들은 고온에서 타면서 무수한 빈 공간으로 남게 되어 다공성을 증대시킨다. 또한, 유기티탄 용액 중의 티탄은 소성과정을 통해 티탄 산화물, 즉 이산화티탄으로 산화된다. 따라서 본 발명은 이산화티탄이 골고루 분포된 세락믹을 제조할 수 있다. 이와 같이 이산화티탄 전구체를 반죽물에 혼합하여 세라믹을 제조하게 되면 이산화티탄을 이용하는 경우에 비해 다공성을 향상시킴과 동시에 제조비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다. The organic titanium solution is mixed with waste glass, limestone, white clay, zeolite by injecting the mixture into the kneader and sprayed together with water during kneading. At this time, the mixture is sprayed to mix 10 to 25 parts by weight of water and 5 to 15 parts by weight of an organic titanium solution. Dissolving the titanium dioxide precursor in a solvent increases the dispersibility in kneading and enables uniform blending. Thus obtained dough is made of a ceramic through the molding, drying, firing process mentioned in the above-described embodiment. At this time, the organic matter of the organic titanium solution is burned at a high temperature and remains innumerable empty spaces during the firing process to increase the porosity. In addition, titanium in the organic titanium solution is oxidized to titanium oxide, that is, titanium dioxide through a calcination process. Therefore, the present invention can produce a ceramic is evenly distributed titanium dioxide. As such, when the ceramic is prepared by mixing the titanium dioxide precursor with the dough, the porosity may be improved and the manufacturing cost may be reduced as compared with the case of using titanium dioxide.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 이들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
(실시예1)Example 1
폐유리 100중량부를 기준으로 상기 석회석 7중량부, 백토 7중량부, 제올라이트 7중량부, 이산화티탄(TiO2, Degussa의 P-25) 7중량부를 혼합하여 얻은 혼합물 100중량부에 대하여 20중량부의 물을 가하여 반죽한 다음 성형하고 수분함량 3%로 건소시켰다. 그리고 소성로에서 분당 10℃로 승온하면서 800℃에서 30분간 유지하 여 세라믹을 제조하였다. 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture obtained by mixing 7 parts by weight of the limestone, 7 parts by weight of clay, 7 parts by weight of zeolite, and 7 parts by weight of titanium dioxide (TiO 2 , Degussa P-25). It was kneaded with water and then molded and dried to 3% moisture content. The ceramic was manufactured by maintaining the temperature at 10 ° C. per minute in a calcination furnace at 800 ° C. for 30 minutes.
(실시예2)Example 2
상기 실시 예 1과 동일한 방법으로 세라믹을 제조하되, 상기 혼합물 100중량부에 대하여 10중량부의 물과, 유기티탄용액 12중량부를 가하여 반죽하였다. A ceramic was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of water and 12 parts by weight of an organic titanium solution were added to 100 parts by weight of the mixture.
상기 유기티탄용액은 테트라 에톡시티탄 100중량부에 대하여 에탄올 500중량부를 혼합하여 준비하였다. The organic titanium solution was prepared by mixing 500 parts by weight of ethanol with respect to 100 parts by weight of tetraethoxytitanium.
상기 실시 예1 및 2에 따른 세라믹의 비표면적과 세공의 부피를 측정하기 위해 질소흡착을 시행하고, BET방정식에 의해 계산된 비표면적과, 메조세공(mesopore)의 부피를 하기 표 1에 나타내었다. Nitrogen adsorption was carried out to measure the specific surface area and the pore volume of the ceramics according to Examples 1 and 2, and the specific surface area and mesopore volume calculated by the BET equation are shown in Table 1 below. .
상기 표 1의 결과를 통해 실시 예 1과 2의 세라믹은 비표면적과 세공의 부피에 있어서 차이가 있음을 확인할 수 있다. It can be seen from the results of Table 1 that the ceramics of Examples 1 and 2 have a difference in specific surface area and volume of pores.
이상, 본 발명은 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments, which are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
Claims (5)
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| KR101721209B1 (en) * | 2016-10-21 | 2017-03-31 | 주식회사 행복나무 | A cerami pellet for water purification |
| CN114044630A (en) * | 2021-12-14 | 2022-02-15 | 深圳市华威环保建材有限公司 | Regenerated porous glass ceramic and preparation method and application thereof |
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2009
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