KR102713037B1 - Composition for porcelain tile, manufacturing method thereof, and porcelain tile manufactured through the same - Google Patents
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Abstract
도자타일용 조성물의 제조방법이 제공된다. 상기 도자타일용 조성물의 제조방법은, 점토(Clay), 장석(Feldspar), 도석(Pottery stone), 및 규석(Silica stone)을 포함하는 도자타일용 과립분말을 제조하는 단계, 및 상기 과립분말에 폐타일, 및 폐유리를 첨가하여 도자타일용 조성물을 제조하는 단계를 포함하되, 상기 도자타일용 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 과립분말, 상기 폐타일, 및 상기 폐유리의 입도를 서로 다르게 제어하여, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 소성 온도를 1200℃ 미만으로 낮추는 것을 포함할 수 있다. A method for producing a composition for ceramic tiles is provided. The method for producing a composition for ceramic tiles includes the steps of producing a granular powder for ceramic tiles containing clay, feldspar, pottery stone, and silica stone, and the steps of adding waste tiles and waste glass to the granular powder to produce a composition for ceramic tiles, wherein in the step of producing the composition for ceramic tiles, the particle sizes of the granular powder, the waste tiles, and the waste glass are controlled to be different from each other, thereby lowering a firing temperature of a ceramic tile produced using the composition for ceramic tiles to less than 1200°C.
Description
본 발명은 도자타일용 조성물 및 그 제조방법, 그리고 이를 통해 제조된 도자타일에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 폐타일 및 폐유리가 사용된 도자타일용 조성물 및 그 제조방법, 그리고 이를 통해 제조된 도자타일에 관련된 것이다. The present invention relates to a composition for ceramic tiles, a method for manufacturing the same, and ceramic tiles manufactured thereby, and more specifically, to a composition for ceramic tiles using waste tiles and waste glass, a method for manufacturing the same, and ceramic tiles manufactured thereby.
타일은 용도에 따라 내장 타일, 외장 타일, 바닥 타일 및 모자이크 타일로 구분될 수 있다. 일반적으로 내장 타일은 자기질, 석기질 또는 도기질 소지를 이용하여 제조되고, 외장 타일은 자기질 또는 석기질 소지를 이용하여 제조되며, 바닥 타일은 자기질 또는 석기질 소지를 이용하여 제조되고, 모자이크 타일은 자기질 소지를 이용하여 제조될 수 있다.Tiles can be classified into interior tiles, exterior tiles, floor tiles, and mosaic tiles according to their use. Interior tiles are generally manufactured using a magnetic, stoneware, or porcelain substrate, exterior tiles are manufactured using a magnetic or stoneware substrate, floor tiles are manufactured using a magnetic or stoneware substrate, and mosaic tiles can be manufactured using a magnetic substrate.
타일은 소지 및 특성에 따라 자기질 타일, 석기질 타일 및 도기질 타일로 구분될 수 있다. 일반적으로 자기질 타일은 투명성이 있으며, 단단하고 치밀하여 두드리면 금속성의 맑은 소리를 내는 특징이 있고, 석기질 타일은 자기와 같은 투명성은 없으나, 소결되어 흡수성은 적다는 특징이 있으며, 도기질 타일은 다공질로서 흡수성이 많고, 두드리면 탁음을 내는 특징이 있다.Tiles can be classified into porcelain tiles, stoneware tiles, and ceramic tiles according to their properties and characteristics. In general, porcelain tiles are transparent, hard, and dense, and produce a clear metallic sound when tapped; stoneware tiles do not have the transparency of porcelain, but are sintered and have the characteristic of low absorbency; ceramic tiles are porous and highly absorbent, and produce a dull sound when tapped.
또한, 도기질 특성 및 자기질 특성을 모두 갖는 도자타일은 낮은 물 흡수율(1% 이하)로 인해 다양한 분야에서 사용되지만, 중국의 저가타일에 비하여 비용이 높은 문제점이 있다. 이에 따라, 도자타일의 비용을 절감시킬 수 있는 다양한 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다. In addition, ceramic tiles, which have both ceramic and magnetic properties, are used in various fields due to their low water absorption rate (less than 1%), but they have the problem of being expensive compared to low-priced tiles from China. Accordingly, there is a growing need for various technologies that can reduce the cost of ceramic tiles.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 물 흡수율이 감소된 도자타일을 제조하기 위한 도자타일용 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다. The technical problem to be solved by the present invention is to provide a composition for ceramic tiles for manufacturing ceramic tiles with reduced water absorption rate and a method for manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 기계적 강도가 향상된 도자타일을 제조하기 위한 도자타일용 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a composition for ceramic tiles for manufacturing ceramic tiles with improved mechanical strength and a method for manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 내구성이 향상된 도자타일을 제조하기 위한 도자타일용 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a composition for ceramic tiles and a method for manufacturing the same for manufacturing ceramic tiles with improved durability.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 소성 온도가 감소된 도자타일을 제조하기 위한 도자타일용 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a composition for ceramic tiles for manufacturing ceramic tiles with a reduced firing temperature and a method for manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 경제적 비용이 감소된 도자타일용 조성물 및 그 제조방법, 그리고 이를 통해 제조된 도자타일을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a composition for ceramic tiles with reduced economic cost, a method for manufacturing the same, and ceramic tiles manufactured thereby.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problems to be solved by the present invention are not limited to those described above.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 도자타일용 조성물의 제조방법을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a method for manufacturing a composition for ceramic tiles.
일 실시 예에 따르면, 상기 도자타일용 조성물의 제조방법은 점토(Clay), 장석(Feldspar), 도석(Pottery stone), 및 규석(Silica stone)을 포함하는 도자타일용 과립분말을 제조하는 단계, 및 상기 과립분말에 폐타일, 및 폐유리를 첨가하여 도자타일용 조성물을 제조하는 단계를 포함하되, 상기 도자타일용 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 과립분말, 상기 폐타일, 및 상기 폐유리의 입도를 서로 다르게 제어하여, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 소성 온도를 1200℃ 미만으로 낮추는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the method for manufacturing the ceramic tile composition includes the steps of manufacturing a ceramic tile granular powder including clay, feldspar, pottery stone, and silica stone, and the steps of adding waste tile and waste glass to the granular powder to manufacture a ceramic tile composition, wherein in the step of manufacturing the ceramic tile composition, the particle sizes of the granular powder, the waste tile, and the waste glass are controlled to be different from each other, thereby lowering the sintering temperature of the ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition to less than 1200°C.
일 실시 예에 따르면, 상기 도자타일용 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 과립분말은 제1 입도를 갖고, 상기 폐타일은 상기 제1 입도보다 작은 제2 입도를 갖고, 상기 폐유리는 상기 제2 입도보다 작은 제3 입도를 갖도록 제어되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, in the step of manufacturing the composition for the ceramic tile, the granular powder may be controlled to have a first particle size, the waste tile to have a second particle size smaller than the first particle size, and the waste glass to have a third particle size smaller than the second particle size.
일 실시 예에 따르면, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일은, 1150℃의 온도에서 소성되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, a ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition may include being fired at a temperature of 1150°C.
일 실시 예에 따르면, 상기 도자타일용 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 과립분말에 첨가되는 상기 폐타일과 상기 폐유리의 함량을 제어하여, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 물 흡수율, 기계적 강도 및 내구성을 제어하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, in the step of manufacturing the ceramic tile composition, the content of the waste tile and the waste glass added to the granular powder may be controlled to control the water absorption rate, mechanical strength, and durability of the ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition.
일 실시 예에 따르면, 상기 폐타일은 상기 과립분말 대비 8 wt% 초과 12 wt% 미만의 함량으로 첨가되어, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 물 흡수율은 감소시키고, 기계적 강도 및 내구성은 향상시키는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the waste tile may be added in an amount of more than 8 wt% and less than 12 wt% relative to the granular powder, thereby reducing the water absorption rate of a ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition and improving the mechanical strength and durability.
일 실시 예에 따르면, 상기 폐유리는 상기 과립분말 대비 3 wt% 초과 7 wt% 미만의 함량으로 첨가되어, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 물 흡수율은 감소시키고, 기계적 강도 및 내구성은 향상시키는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the waste glass may be added in an amount of more than 3 wt% and less than 7 wt% relative to the granular powder, thereby reducing the water absorption rate of a ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition and improving the mechanical strength and durability.
일 실시 예에 따르면, 상기 도자타일용 과립분말을 제조하는 단계는, 상기 점토, 장석, 도석, 및 규석이 혼합된 슬러리를 제조하는 단계, 및 상기 슬러리를 스프레이 건조(spray drying)하는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the step of preparing the granular powder for the ceramic tile may include the step of preparing a slurry in which the clay, feldspar, porcelain stone, and silica are mixed, and the step of spray drying the slurry.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 도자타일의 제조방법을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a method for manufacturing ceramic tiles.
일 실시 예에 따르면, 상기 도자타일의 제조방법은 상기 실시 예에 따른 방법으로 제조된 도자타일용 조성물을 준비하는 단계, 금형 몰드 내에 상기 도자타일용 조성물을 장입하는 단계, 상기 도자타일용 조성물을 가압 성형하여 성형체를 제조하는 단계, 및 상기 성형체를 소성하는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the method for manufacturing the ceramic tile may include the steps of preparing a ceramic tile composition manufactured by the method according to the embodiment, the step of charging the ceramic tile composition into a mold, the step of pressure-molding the ceramic tile composition to manufacture a molded body, and the step of firing the molded body.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 도자타일용 조성물을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a composition for ceramic tiles.
일 실시 예에 따르면, 제1 입도를 갖는 도자타일용 과립분말, 상기 제1 입도보다 작은 제2 입도를 갖는 폐타일, 및 상기 제2 입도보다 작은 제3 입도를 갖는 폐유리를 포함하는 도자타일용 조성물에 있어서, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 소성 온도가 1200℃ 미만인 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, a composition for ceramic tiles including a granular powder for ceramic tiles having a first particle size, waste tiles having a second particle size smaller than the first particle size, and waste glass having a third particle size smaller than the second particle size may include a firing temperature of ceramic tiles manufactured using the composition for ceramic tiles of less than 1200°C.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 입도는 150 μm이고, 상기 제2 입도는 63.1 μm이고, 상기 제3 입도는 0.6 μm이며, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 소성 온도는 1150℃일 수 있다. According to one embodiment, the first particle size is 150 μm, the second particle size is 63.1 μm, the third particle size is 0.6 μm, and the firing temperature of the ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition can be 1150°C.
일 실시 예에 따르면, 상기 도자타일용 과립분말은, 점토(Clay), 장석(Feldspar), 도석(Pottery stone), 및 규석(Silica stone)을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the granular powder for ceramic tiles may include clay, feldspar, pottery stone, and silica stone.
일 실시 예에 따르면, 상기 점토는, 3.8 μm의 입도 또는 0.6 μm의 입도를 갖는 것을 포함할 수 있다. In one embodiment, the clay may have a particle size of 3.8 μm or a particle size of 0.6 μm.
본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물의 제조방법은 점토(Clay), 장석(Feldspar), 도석(Pottery stone), 및 규석(Silica stone)을 포함하는 도자타일용 과립분말을 제조하는 단계, 및 상기 과립분말에 폐타일, 및 폐유리를 첨가하여 도자타일용 조성물을 제조하는 단계를 포함하되, 상기 도자타일용 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 과립분말에 첨가되는 상기 폐타일과 상기 폐유리의 함량을 제어하여, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 물 흡수율, 기계적 강도 및 내구성을 제어할 수 있다. A method for manufacturing a ceramic tile composition according to an embodiment of the present invention comprises the steps of manufacturing a ceramic tile granular powder containing clay, feldspar, pottery stone, and silica stone, and the steps of manufacturing a ceramic tile composition by adding waste tile and waste glass to the granular powder, wherein in the step of manufacturing the ceramic tile composition, the contents of the waste tile and the waste glass added to the granular powder are controlled, thereby controlling the water absorption rate, mechanical strength, and durability of ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물은 제1 입도를 갖는 도자타일용 과립분말, 상기 제1 입도보다 작은 제2 입도를 갖는 폐타일, 및 상기 제2 입도보다 작은 제3 입도를 갖는 폐유리를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 소성 온도가 1200℃미만(예를 들어, 1150℃)으로 감소될 수 있다. 이에 따라, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조된 도자타일의 경제적 비용이 현저하게 감소될 수 있다. In addition, the ceramic tile composition according to an embodiment of the present invention may include a ceramic tile granular powder having a first particle size, a waste tile having a second particle size smaller than the first particle size, and a waste glass having a third particle size smaller than the second particle size. Accordingly, the firing temperature of the ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition can be reduced to less than 1200°C (for example, 1150°C). Accordingly, the economic cost of the ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition can be significantly reduced.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물의 제조방법 중 과립분말 제조단계를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 1 is a flow chart for explaining a method for manufacturing a composition for ceramic tiles according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flow chart specifically explaining the granule powder manufacturing step in the method for manufacturing a ceramic tile composition according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a ceramic tile according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content can be thorough and complete and so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when it is mentioned that a component is on another component, it means that it can be formed directly on the other component, or a third component can be interposed between them. Also, in the drawings, the thickness of films and regions is exaggerated for the effective explanation of the technical contents.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. Additionally, although terms such as first, second, third, etc. have been used in various embodiments of the present specification to describe various components, these components should not be limited by such terms. Thus, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment.
여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. Additionally, the term "and/or" is used herein to mean at least one of the elements listed before and after.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. In the specification, singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Also, terms such as "comprises" or "has" are intended to specify the presence of a feature, number, step, component, or combination thereof described in the specification, but should not be construed as excluding the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, components, or combinations thereof.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, when describing the present invention below, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 '도자타일'이란 용어는 도기질 타일과 자기질 타일의 특성을 모두 포함하는 타일을 의미하는 용어로 사용된다. Additionally, in describing the present invention below, the term 'ceramic tile' is used as a term meaning a tile that includes both the characteristics of ceramic tile and porcelain tile.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물의 제조방법 중 과립분말 제조단계를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 1 is a flow chart for explaining a method for manufacturing a ceramic tile composition according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flow chart for specifically explaining a granule powder manufacturing step in the method for manufacturing a ceramic tile composition according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flow chart for explaining a method for manufacturing a ceramic tile according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 점토(Clay), 장석(Feldspar), 도석(Pottery stone), 및 규석(Silica stone)이 혼합된 슬러리가 제조될 수 있다(S110). 보다 구체적으로, 일 실시 예에 따르면, 상기 점토, 장성, 도석, 및 규석이 10 nm 크기의 지르코니아(ZrO2) 볼과 혼합된 후 볼 밀링(ball milling) 방법으로 혼합됨으로써 상기 슬러리가 제조될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, a slurry mixed with clay, feldspar, pottery stone, and silica stone can be prepared (S110). More specifically, according to one embodiment, the slurry can be prepared by mixing the clay, feldspar, pottery stone, and silica stone with zirconia (ZrO 2 ) balls having a size of 10 nm and then mixing them by a ball milling method.
일 실시 예에 따르면, 상기 점토, 장석, 도석, 및 규석의 함량은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 상기 점토는 상기 슬러리 전체 중량 대비 36 wt%의 함량으로 혼합될 수 있다. 이와 달리, 상기 장석은 상기 슬러리 전체 중량 대비 28 wt%의 함량으로 혼합될 수 있다. 이와 달리, 상기 도석은 상기 슬러리 전체 중량 대비 24 wt%의 함량으로 혼합될 수 있다. 이와 달리, 상기 규석은 상기 슬러리 전체 중량 대비 12 wt%의 함량으로 혼합될 수 있다. In one embodiment, the contents of the clay, feldspar, feldspar, and silica can be different from each other. For example, the clay can be mixed in an amount of 36 wt% based on the total weight of the slurry. Alternatively, the feldspar can be mixed in an amount of 28 wt% based on the total weight of the slurry. Alternatively, the feldspar can be mixed in an amount of 24 wt% based on the total weight of the slurry. Alternatively, the silica can be mixed in an amount of 12 wt% based on the total weight of the slurry.
일 실시 예에 따르면, 상기 점토는 제1 크기의 입도(D50)를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 점토의 입도는 3.8 μm일 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에 따르면, 상기 점토는 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기의 입도(D50)를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 점토의 입도는 0.6 μm일 수 있다. In one embodiment, the clay can have a first size particle size (D50). Specifically, the particle size of the clay can be 3.8 μm. Alternatively, in another embodiment, the clay can have a second size particle size (D50) smaller than the first size. Specifically, the particle size of the clay can be 0.6 μm.
상기 슬러리는 스프레이 건조(spray drying)될 수 있다(S120). 이에 따라, 도자타일용 과립분말이 제조될 수 있다(S100). 일 실시 예에 따르면, 상기 슬러리의 스프레이 건조는, 10 L/h의 분무속도, 140℃의 입구온도, 80℃의 출구온도, 및 50~60 kPa의 분무압력 조건에서 수행될 수 있다. The above slurry can be spray dried (S120). Accordingly, a granular powder for ceramic tiles can be manufactured (S100). According to one embodiment, the spray drying of the slurry can be performed under the conditions of a spraying speed of 10 L/h, an inlet temperature of 140°C, an outlet temperature of 80°C, and a spraying pressure of 50 to 60 kPa.
상기 과립분말에 폐타일, 및 폐유리가 첨가될 수 있다. 이에 따라, 상기 과립분말, 상기 폐타일, 및 상기 폐유리를 포함하는 도자타일용 조성물이 제조될 수 있다(S200). Waste tiles and waste glass may be added to the above granular powder. Accordingly, a composition for ceramic tiles containing the above granular powder, the waste tiles, and the waste glass may be manufactured (S200).
도 3을 참조하면, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 상기 도자타일용 조성물을 통해 도자타일이 제조될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 도자타일을 제조하는 단계는, 상기 실시 예에 따른 도자타일용 조성물을 준비하는 단계(S310), 금형 몰드 내에 상기 도자타일용 조성물을 장입하는 단계(S320), 상기 도자타일용 조성물을 가압 성형하여 성형체를 제조하는 단계(S330), 및 상기 성형체를 소성하는 단계(S340)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, a ceramic tile can be manufactured using the ceramic tile composition described with reference to FIGS. 1 and 2. According to one embodiment, the step of manufacturing the ceramic tile can include a step of preparing a ceramic tile composition according to the embodiment (S310), a step of charging the ceramic tile composition into a mold (S320), a step of pressure-molding the ceramic tile composition to manufacture a molded article (S330), and a step of firing the molded article (S340).
일 실시 예에 따르면, 상기 도자타일용 조성물 내 상기 과립분말, 상기 폐타일, 및 상기 폐유리의 입도 분포가 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 상기 과립분말은 제1 입도를 갖고, 상기 폐타일은 상기 제1 입도보다 작은 제2 입도를 갖고, 상기 폐유리는 상기 제2 입도보다 작은 제3 입도를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 상기 제1 입도는 150 μm이고, 상기 제2 입도는 63.1 μm이고, 상기 제3 입도는 0.6 μm일 수 있다. According to one embodiment, the particle size distributions of the granular powder, the waste tile, and the waste glass in the composition for the ceramic tile may be different from each other. Specifically, the granular powder may have a first particle size, the waste tile may have a second particle size smaller than the first particle size, and the waste glass may have a third particle size smaller than the second particle size. For example, the first particle size may be 150 μm, the second particle size may be 63.1 μm, and the third particle size may be 0.6 μm.
이에 따라, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조된 도자타일은, 소성 온도가 1200℃ 미만으로 낮아질 수 있다. 예를 들어, 150 μm의 상기 과립분말, 63.1 μm의 상기 폐타일, 및 0.6 μm의 상기 폐유리를 포함하는 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조된 도자타일은 1150℃의 온도에서 소성될 수 있다. Accordingly, the ceramic tile manufactured through the ceramic tile composition can have a firing temperature lowered to less than 1200°C. For example, the ceramic tile manufactured through the ceramic tile composition including the granular powder having a size of 150 μm, the waste tile having a size of 63.1 μm, and the waste glass having a size of 0.6 μm can be fired at a temperature of 1150°C.
보다 구체적으로, 상기 도자타일용 조성물 내 상기 과립분말, 폐타일, 및 폐유리의 입도가 모두 다른 경우, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조된 도자타일은 높은 최밀 충진이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 도자타일은 높은 소성 밀도를 갖게 되므로 상기 도자타일의 소성 온도가 상대적으로 낮아질 수 있다. More specifically, when the particle sizes of the granular powder, waste tile, and waste glass in the ceramic tile composition are all different, the ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition can achieve high close packing. Accordingly, the ceramic tile has a high firing density, so the firing temperature of the ceramic tile can be relatively lowered.
상술된 바와 달리, 도자타일용 조성물이 상기 폐타일 및 폐유리를 포함하지 않거나, 상기 과립분말, 폐타일, 및 폐유리의 입도가 동일하게 구성된 경우, 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일은 1230℃이상의 높은 소성 온도를 가질 수 있다. Unlike the above, when the composition for ceramic tiles does not include the waste tiles and waste glass, or when the particle sizes of the granular powder, waste tiles, and waste glass are configured to be the same, the ceramic tiles manufactured using the composition for ceramic tiles can have a high firing temperature of 1230°C or higher.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물은, 제1 입도를 갖는 과립분말, 상기 제1 입도보다 작은 제2 입도를 갖는 폐타일, 및 상기 제2 입도보다 작은 제3 입도를 갖는 폐유리를 포함함에 따라, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일을 1150℃이하의 낮은 온도에서 소성 시킬 수 있다. 이로 인해, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조된 도자타일은 경제적 비용이 현저하게 감소될 수 있다. That is, since the ceramic tile composition according to an embodiment of the present invention includes a granular powder having a first particle size, waste tile having a second particle size smaller than the first particle size, and waste glass having a third particle size smaller than the second particle size, the ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition can be fired at a low temperature of 1150°C or lower. As a result, the ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition can have a significantly reduced economic cost.
구체적으로, 1000℃ 이상의 높은 열처리 공정의 경우, 작은 온도의 차이에 의해서도 높은 에너지 절감 효과가 발생될 수 있다. 예를 들어, 도자타일의 소성 온도를 1230℃에서 1150℃로 80℃ 낮추는 경우, 에너지 사용은 20% 이상 절감될 수 있다. 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 도자타일용 조성물은, 도자타일의 소성 온도를 감소시킬 수 있으므로 공정 비용을 현저히 절감시킬 수 있다. 또한, 폐타일 및 폐유리를 재활용함으로써, 원재료 비용 또한 절감시킬 수 있다. Specifically, in the case of a high heat treatment process of 1000°C or higher, a high energy saving effect can be generated even with a small temperature difference. For example, when the firing temperature of the ceramic tile is lowered by 80°C from 1230°C to 1150°C, energy usage can be reduced by 20% or more. Accordingly, the composition for the ceramic tile according to the above embodiment can significantly reduce the process cost since the firing temperature of the ceramic tile can be reduced. In addition, by recycling waste tiles and waste glass, the cost of raw materials can also be reduced.
일 실시 예에 따르면, 상기 도자타일용 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 과립분말에 첨가되는 상기 폐타일과 폐유리의 함량이 제어될 수 있다. 이에 따라, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 특성(예를 들어, 물 흡수율, 기계적 강도, 내구성 등)이 제어될 수 있다. According to one embodiment, in the step of manufacturing the ceramic tile composition, the content of the waste tile and waste glass added to the granular powder can be controlled. Accordingly, the properties (e.g., water absorption rate, mechanical strength, durability, etc.) of the ceramic tile manufactured through the ceramic tile composition can be controlled.
예를 들어, 상기 폐타일은 상기 과립분말 대비 8 wt% 초과 12 wt% 미만의 함량으로 첨가될 수 있다. 이와 달리, 상기 폐유리는 상기 과립분말 대비 3 wt% 초과 7 wt% 미만의 함량으로 제어될 수 있다. 상기 폐타일 및 상기 폐유리의 함량이 상술된 바와 같이 제어된 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조된 도자타일은, 물 흡수율이 감소하고, 기계적 강도 및 내구성이 향상될 수 있다. For example, the waste tile may be added in an amount of more than 8 wt% and less than 12 wt% relative to the granular powder. Alternatively, the waste glass may be controlled in an amount of more than 3 wt% and less than 7 wt% relative to the granular powder. The ceramic tile manufactured through the composition for ceramic tile in which the amounts of the waste tile and the waste glass are controlled as described above may have reduced water absorption and improved mechanical strength and durability.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일 조성물의 제조방법은 점토(Clay), 장석(Feldspar), 도석(Pottery stone), 및 규석(Silica stone)을 포함하는 도자타일용 과립분말을 제조하는 단계, 및 상기 과립분말에 폐타일, 및 폐유리를 첨가하여 도자타일용 조성물을 제조하는 단계를 포함하되, 상기 도자타일용 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 과립분말에 첨가되는 상기 폐타일과 상기 폐유리의 함량을 제어하여, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 물 흡수율, 기계적 강도 및 내구성을 제어할 수 있다. That is, the method for manufacturing a ceramic tile composition according to an embodiment of the present invention includes the steps of manufacturing a granular powder for ceramic tiles including clay, feldspar, pottery stone, and silica stone, and the steps of adding waste tile and waste glass to the granular powder to manufacture a ceramic tile composition, wherein in the step of manufacturing the ceramic tile composition, the contents of the waste tile and the waste glass added to the granular powder are controlled, thereby controlling the water absorption rate, mechanical strength, and durability of the ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition.
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물 및 그 제조방법, 그리고 이를 통해 제조된 도자타일이 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물, 및 도자타일에 대한 구체적인 실험 예 및 특성 평가 결과가 설명된다. Above, the composition for ceramic tiles according to an embodiment of the present invention, the method for manufacturing the same, and the ceramic tiles manufactured through the same have been described. Hereinafter, specific experimental examples and characteristic evaluation results for the composition for ceramic tiles according to an embodiment of the present invention and the ceramic tiles are described.
실험 예 1에 따른 도자타일용 조성물 제조 Preparation of a composition for ceramic tile according to Experimental Example 1
입도(D50) 3.8 μm의 점토 36 wt%, 장석 28 wt%, 도석 24 wt%, 및 규석 12 wt%을 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리의 제조는 볼 밀링(ball milling) 공정을 이용하였다. 구체적으로, 상술된 점토, 장석, 도석, 및 규석을 물과 함께 볼 밀링기에 장입하고, 볼 밀링기를 이용하여 일정 속도로 회전시켜 기계적으로 혼합하였다. 10 nm 크기의 지르코니아(ZrO2) 재질의 볼을 사용하여 2시간 동안 혼합하였다. A slurry was prepared by mixing 36 wt% of clay having a particle size (D50) of 3.8 μm, 28 wt% of feldspar, 24 wt% of porcelain, and 12 wt% of silica. The slurry was prepared using a ball milling process. Specifically, the clay, feldspar, porcelain, and silica described above were placed into a ball mill together with water, and mechanically mixed by rotating the ball mill at a constant speed. The mixing was performed for 2 hours using zirconia (ZrO 2 ) balls having a size of 10 nm.
이후, 슬러리를 스프레이 건조(spray drying)하여 과립분말을 수득하였다. 구체적으로, 스프레이 건조는 10 L/h의 분무속도, 140℃의 입구온도, 80℃의 출구온도, 및 50~60 kPa의 분무압력 조건에서 수행되었다. Thereafter, the slurry was spray dried to obtain a granular powder. Specifically, spray drying was performed under the conditions of a spraying rate of 10 L/h, an inlet temperature of 140°C, an outlet temperature of 80°C, and a spraying pressure of 50 to 60 kPa.
최종적으로, 수득된 과립분말과 폐타일 및 폐유리를 혼합하여 상기 실험 예 1에 따른 도자타일용 조성물을 제조하였다. Finally, the obtained granular powder was mixed with waste tile and waste glass to prepare a composition for ceramic tile according to Experimental Example 1.
실험 예 2에 따른 도자타일용 조성물 제조 Preparation of a composition for ceramic tile according to Experimental Example 2
실험 예 1에 따른 도자타일용 조성물을 제조하되, 입도(D50) 0.6 μm의 점토가 사용되었다. A composition for ceramic tiles was prepared according to Experimental Example 1, but clay having a particle size (D50) of 0.6 μm was used.
비교 예 1에 따른 도자타일용 조성물 제조 Preparation of a composition for ceramic tile according to comparative example 1
실험 예 1에 따른 도자타일용 조성물을 제조하되, 과립분말에 폐타일 및 폐유리를 혼합하지 않았다. A composition for ceramic tiles was prepared according to Experimental Example 1, but waste tiles and waste glass were not mixed into the granular powder.
비교 예 2에 따른 도자타일용 조성물 제조 Preparation of a composition for ceramic tile according to comparative example 2
실험 예 2에 따른 도자타일용 조성물을 제조하되, 폐타일 및 폐유리를 혼합하지 않았다. A composition for ceramic tiles was prepared according to Experimental Example 2, but waste tiles and waste glass were not mixed.
상술된 실험 예 및 비교 예들에 따른 도자타일용 조성물의 조성이 아래의 <표 1>을 통해 정리된다. The composition of the ceramic tile composition according to the experimental examples and comparative examples described above is summarized in <Table 1> below.
상기 비교 예 1 및 비교 예 2에 따른 도자타일용 조성물의 특성(안식각, 탭밀도, 유동성)을 측정하였고, 그 결과는 아래의 <표 2>를 통해 정리된다. The characteristics (angle of rest, tap density, fluidity) of the ceramic tile compositions according to Comparative Examples 1 and 2 above were measured, and the results are summarized in <Table 2> below.
실험 예 1-1 내지 1-5에 따른 도자타일용 조성물 제조Preparation of a composition for ceramic tile according to Experimental Examples 1-1 to 1-5
실험 예 1에 따른 도자타일용 조성물을 제조하되, 폐타일의 함량을 과립분말 대비 6, 8, 10, 12, 14 wt%로 사용하여 실험 예 1-1 내지 1-5에 따른 도자타일용 조성물을 제조하였다. 폐유리의 함량은 과립분말 대비 5 wt%로 사용되었다. 상기 실험 예 1-1 내지 1-5에 따른 도자타일용 조성물 내 폐타일 및 폐유리 함량이 아래의 <표 3>을 통해 정리된다. A composition for ceramic tiles according to Experimental Example 1 was prepared, but the content of waste tiles was 6, 8, 10, 12, and 14 wt% with respect to the granular powder, thereby preparing compositions for ceramic tiles according to Experimental Examples 1-1 to 1-5. The content of waste glass was used at 5 wt% with respect to the granular powder. The contents of waste tiles and waste glass in the compositions for ceramic tiles according to Experimental Examples 1-1 to 1-5 are summarized in <Table 3> below.
(μm)Clay particle size
(μm)
(과립분말 대비 wt%)Waste tile content
(wt% compared to granular powder)
(과립분말 대비 wt%)Waste glass content
(wt% compared to granular powder)
실험 예 1-6 내지 1-9에 따른 도자타일용 조성물 제조Preparation of a composition for ceramic tiles according to Experimental Examples 1-6 to 1-9
실험 예 1에 따른 도자타일용 조성물을 제조하되, 폐유리의 함량을 과립분말 대비 1, 3, 7, 9 wt%로 사용하여 실험 예 1-6 내지 1-9에 따른 도자타일용 조성물을 제조하였다. 폐타일의 함량은 과립분말 대비 10 wt%로 사용되었다. 상기 실험 예 1-6 내지 1-10에 따른 도자타일용 조성물 내 폐타일 및 폐유리 함량이 아래의 <표 4>를 통해 정리된다. A ceramic tile composition according to Experimental Example 1 was manufactured, but the content of waste glass was 1, 3, 7, and 9 wt% with respect to the granular powder, thereby manufacturing a ceramic tile composition according to Experimental Examples 1-6 to 1-9. The content of waste tile was 10 wt% with respect to the granular powder. The contents of waste tile and waste glass in the ceramic tile compositions according to Experimental Examples 1-6 to 1-10 are summarized in <Table 4> below.
(μm)Clay particle size
(μm)
(과립분말 대비 wt%)Waste tile content
(wt% compared to granular powder)
(과립분말 대비 wt%)Waste glass content
(wt% compared to granular powder)
실험 예 2-1 내지 2-5에 따른 도자타일용 조성물 제조Preparation of a composition for ceramic tiles according to Experimental Examples 2-1 to 2-5
실험 예 2에 따른 도자타일용 조성물을 제조하되, 폐타일의 함량을 과립분말 대비 6, 8, 10, 12, 14 wt%로 사용하여 실험 예 2-1 내지 2-5에 따른 도자타일용 조성물을 제조하였다. 폐유리의 함량은 과립분말 대비 5 wt%로 사용되었다. 상기 실험 예 2-1 내지 2-5에 따른 도자타일용 조성물 내 폐타일 및 폐유리 함량이 아래의 <표 5>를 통해 정리된다. A composition for ceramic tiles according to Experimental Example 2 was prepared, but the content of waste tiles was 6, 8, 10, 12, and 14 wt% with respect to the granular powder, thereby preparing a composition for ceramic tiles according to Experimental Examples 2-1 to 2-5. The content of waste glass was used at 5 wt% with respect to the granular powder. The contents of waste tiles and waste glass in the compositions for ceramic tiles according to Experimental Examples 2-1 to 2-5 are summarized in <Table 5> below.
(μm)Clay particle size
(μm)
(과립분말 대비 wt%)Waste tile content
(wt% compared to granular powder)
(과립분말 대비 wt%)Waste glass content
(wt% compared to granular powder)
실험 예 2-6 내지 2-10에 따른 도자타일용 조성물 제조Preparation of a composition for ceramic tiles according to Experimental Examples 2-6 to 2-10
실험 예 2에 따른 도자타일용 조성물을 제조하되, 폐유리의 함량을 과립분말 대비 1, 3, 7, 9 wt%로 사용하여 실험 예 2-6 내지 2-9에 따른 도자타일용 조성물을 제조하였다. 폐타일의 함량은 과립분말 대비 10 wt%로 사용되었다. 상기 실험 예 2-6 내지 2-9에 따른 도자타일용 조성물 내 폐타일 및 폐유리 함량이 아래의 <표 6>을 통해 정리된다. A composition for ceramic tiles according to Experimental Example 2 was prepared, but the content of waste glass was 1, 3, 7, and 9 wt% with respect to the granular powder, thereby preparing a composition for ceramic tiles according to Experimental Examples 2-6 to 2-9. The content of waste tiles was 10 wt% with respect to the granular powder. The contents of waste tiles and waste glass in the compositions for ceramic tiles according to Experimental Examples 2-6 to 2-9 are summarized in <Table 6> below.
(μm)Clay particle size
(μm)
(과립분말 대비 wt%)Waste tile content
(wt% compared to granular powder)
(과립분말 대비 wt%)Waste glass content
(wt% compared to granular powder)
실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 도자타일 제조Manufacturing of ceramic tiles according to Experimental Examples 1-1 to 1-9
10 x 10 cm 크기의 금형 몰드 내에 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 도자타일용 조성물을 각각 장입한 후, 1 ton/cm2의 압력으로 일축 가압 성형하였다. 이후, 가압 성형된 성형체를 1150℃의 온도로 소성하여 실험 예 1-1 내지 1-9에 따른 도자타일을 제조하였다. Each composition for ceramic tiles according to Experimental Examples 1-1 to 1-9 was placed into a mold measuring 10 x 10 cm, and then uniaxially pressed and molded at a pressure of 1 ton/cm 2 . Thereafter, the press-molded molded body was fired at a temperature of 1150° C. to manufacture ceramic tiles according to Experimental Examples 1-1 to 1-9.
실험 예 2-1 내지 2-9에 따른 도자타일 제조Manufacturing of ceramic tiles according to Experimental Examples 2-1 to 2-9
10 x 10 cm 크기의 금형 몰드 내에 실험 예 2-1 내지 2-9에 따른 도자타일용 조성물을 각각 장입한 후, 1 ton/cm2의 압력으로 일축 가압 성형하였다. 이후, 가압 성형된 성형체를 1150℃의 온도로 소성하여 실험 예 2-1 내지 2-10에 따른 도자타일을 제조하였다. Each of the ceramic tile compositions according to Experimental Examples 2-1 to 2-9 was placed into a mold measuring 10 x 10 cm, and then uniaxially pressurized at a pressure of 1 ton/cm 2 . Thereafter, the pressurized molded body was fired at a temperature of 1150° C. to manufacture ceramic tiles according to Experimental Examples 2-1 to 2-10.
비교 예 1-1에 따른 도자타일 제조Manufacturing of ceramic tiles according to comparative example 1-1
10 x 10 cm 크기의 금형 몰드 내에 비교 예 1에 따른 도자타일용 조성물을 장입한 후 1 ton/cm2의 압력으로 일축 가압 성형하였다. 이후, 가압 성형된 성형체를 1230℃의 온도로 소성하여 비교 예 1-1에 따른 도자타일을 제조하였다. A composition for ceramic tiles according to Comparative Example 1 was placed in a mold measuring 10 x 10 cm, and then uniaxially pressurized at a pressure of 1 ton/cm 2 . Thereafter, the pressurized molded body was fired at a temperature of 1230° C. to manufacture a ceramic tile according to Comparative Example 1-1.
비교 예 1-2에 따른 도자타일 제조Manufacturing of ceramic tiles according to comparative example 1-2
10 x 10 cm 크기의 금형 몰드 내에 비교 예 1에 따른 도자타일용 조성물을 장입한 후 1 ton/cm2의 압력으로 일축 가압 성형하였다. 이후, 가압 성형된 성형체를 1150℃의 온도로 소성하여 비교 예 1-2에 따른 도자타일을 제조하였다. A composition for ceramic tiles according to Comparative Example 1 was placed in a mold measuring 10 x 10 cm, and then uniaxially pressed at a pressure of 1 ton/cm 2 . Thereafter, the press-formed molded body was fired at a temperature of 1150° C. to manufacture ceramic tiles according to Comparative Example 1-2.
비교 예 2에 따른 도자타일 제조Manufacturing of ceramic tiles according to comparative example 2
10 x 10 cm 크기의 금형 몰드 내에 비교 예 2에 따른 도자타일용 조성물을 장입한 후 1 ton/cm2의 압력으로 일축 가압 성형하였다. 이후, 가압 성형된 성형체를 1230℃의 온도로 소성하여 비교 예 2에 따른 도자타일을 제조하였다. A composition for ceramic tiles according to Comparative Example 2 was placed in a mold measuring 10 x 10 cm, and then uniaxially pressurized at a pressure of 1 ton/cm 2 . Thereafter, the pressurized molded body was fired at a temperature of 1230° C. to manufacture a ceramic tile according to Comparative Example 2.
폐타일과 폐유리에 의한 영향을 확인하기 위하여, 상기 비교 예들 및 실시 예들에 따른 도자타일의 특성(물 흡수율, 꺽임강도, 내마모성, 내동해성)을 측정하였다. 측정된 결과는 아래의 <표 7>을 통해 정리된다. In order to verify the influence of waste tiles and waste glass, the characteristics (water absorption rate, bending strength, wear resistance, and freeze-thaw resistance) of ceramic tiles according to the comparative examples and examples were measured. The measured results are summarized in <Table 7> below.
<표 7>에서 확인할 수 있듯이, 폐타일 및 폐유리를 포함하지 않는 조성물을 통해 제조된 도자타일(비교 예 1-1, 비교 예 1-2, 비교 예 2)의 경우 상대적으로 높은 물 흡수율(0.3, 2.4, 0.3 %)과 상대적으로 낮은 꺽임강도(180, 116, 194 N/cm)를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 폐타일 및 폐유리를 포함하는 조성물을 통해 제조된 도자타일(실험 예 1-3, 2-3)의 경우 상대적으로 낮은 물 흡수율(0.1 %)과 상대적으로 높은 꺽임강도(208, 227 N/cm)을 갖는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in <Table 7>, in the case of ceramic tiles manufactured using compositions not including waste tiles and waste glass (Comparative Examples 1-1, 1-2, and 2), it was confirmed that they had relatively high water absorption (0.3, 2.4, and 0.3%) and relatively low bending strength (180, 116, and 194 N/cm). On the other hand, in the case of ceramic tiles manufactured using compositions including waste tiles and waste glass (Experimental Examples 1-3, 2-3), it was confirmed that they had relatively low water absorption (0.1%) and relatively high bending strength (208, 227 N/cm).
또한, 비교 예 1-1 및 비교 예 1-2를 통해 확인 수 있듯이, 폐타일 및 폐유리를 포함하지 않는 조성물을 통해 제조된 도자타일의 경우, 1230℃의 소성 온도에서는 내동해성에 이상이 없지만, 1150℃의 소성 온도에서는 균열이 발생되는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 실험 예 1-3 및 2-3을 통해 확인할 수 있듯이, 폐타일 및 폐유리를 포함하는 조성물을 통해 제조된 도자타일의 경우, 1150℃의 소성 온도에서도 내동해성에 이상이 없는 것을 확인할 수 있었다. In addition, as can be confirmed through Comparative Examples 1-1 and 1-2, in the case of ceramic tiles manufactured using a composition not including waste tiles and waste glass, there was no abnormality in freeze-thaw resistance at a firing temperature of 1230°C, but cracks were confirmed to occur at a firing temperature of 1150°C. On the other hand, as can be confirmed through Experimental Examples 1-3 and 2-3, it was confirmed that in the case of ceramic tiles manufactured using a composition including waste tiles and waste glass, there was no abnormality in freeze-thaw resistance even at a firing temperature of 1150°C.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물의 경우, 폐타일 및 폐유리를 함유함으로써, 제조된 도자타일의 소성 온도를 낮출 수 있는 것(1230℃->1180℃)을 알 수 있었다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물의 경우, 폐타일 및 폐유리를 함유함으로써, 제조된 도자타일의 물 흡수율은 감소시키고, 기계적 강도(예를 들어, 꺽임강도) 및 내구성(예를 들어, 내마모성)은 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있었다. As a result, in the case of the ceramic tile composition according to the embodiment of the present invention, it was found that the firing temperature of the manufactured ceramic tile can be lowered (1230°C->1180°C) by containing waste tiles and waste glass. In addition, in the case of the ceramic tile composition according to the embodiment of the present invention, it was found that by containing waste tiles and waste glass, the water absorption rate of the manufactured ceramic tile can be reduced, and the mechanical strength (e.g., bending strength) and durability (e.g., wear resistance) can be improved.
상술된 실험 외에, 폐타일의 함량에 대한 영향을 확인하기 위하여, 상기 실험 예들에 따른 도자타일의 특성(물 흡수율, 꺽임강도, 내마모성, 내동해성)을 측정하였다. 측정된 결과는 아래의 <표 8>을 통해 정리된다. In addition to the experiments described above, in order to confirm the influence of the content of waste tiles, the characteristics (water absorption rate, bending strength, abrasion resistance, and freeze-thaw resistance) of ceramic tiles according to the experimental examples above were measured. The measured results are summarized in <Table 8> below.
<표 8>에서 확인할 수 있듯이, 과립분말 대비 폐타일의 함량이 10 wt%(실험 예 1-3)인 경우, 물 흡수율(%)이 가장 낮게 나타나고, 꺽임강도(N/cm) 및 내마모성(g)이 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 폐타일의 함량이 6~10wt%로 증가함에 따라 물 흡수율(%)이 점점 감소되다가 10~14wt%로 증가함에 따라 다시 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 폐타일의 함량이 6~10wt%로 증가함에 따라 꺽임강도가 점점 증가되다가 10~14wt%로 증가함에 따라 꺽임강도가 다시 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 도자타일용 조성물 내 폐타일이 함유량에 대한 하한점은 8wt%이고 상한점은 12wt%인 것을 알 수 있었다. As can be seen in <Table 8>, when the content of waste tiles compared to the granular powder was 10 wt% (Experimental Example 1-3), the water absorption rate (%) was the lowest, and the bending strength (N/cm) and wear resistance (g) were the highest. In particular, it was confirmed that the water absorption rate (%) gradually decreased as the content of waste tiles increased from 6 to 10 wt%, and then increased again as it increased from 10 to 14 wt%. In addition, it was confirmed that the bending strength gradually increased as the content of waste tiles increased from 6 to 10 wt%, and then decreased again as it increased from 10 to 14 wt%. That is, it was found that the lower limit for the content of waste tiles in the ceramic tile composition is 8 wt%, and the upper limit is 12 wt%.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물의 경우, 폐타일을 8 wt% 초과 12 wt% 미만으로 함유함으로써, 제조된 도자타일의 물 흡수율은 감소시키고, 기계적 강도(예를 들어, 꺽임강도) 및 내구성(예를 들어, 내마모성)은 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.As a result, it was found that in the case of the composition for ceramic tiles according to an embodiment of the present invention, by containing waste tiles in an amount of more than 8 wt% and less than 12 wt%, the water absorption rate of the manufactured ceramic tiles can be reduced, and the mechanical strength (e.g., bending strength) and durability (e.g., wear resistance) can be improved.
상술된 실험 외에, 폐유리의 함량에 대한 영향을 확인하기 위하여, 상기 실험 예들에 따른 도자타일의 특성(물 흡수율, 꺽임강도, 내마모성, 내동해성)을 측정하였다. 측정된 결과는 아래의 <표 9>를 통해 정리된다. In addition to the experiments described above, the properties (water absorption, bending strength, abrasion resistance, and freeze-thaw resistance) of ceramic tiles according to the experimental examples above were measured to confirm the influence of the content of waste glass. The measured results are summarized in <Table 9> below.
<표 9>에서 확인할 수 있듯이, 과립분말 대비 폐유리의 함량이 5 wt%(실험 예 1-3)인 경우, 물 흡수율(%)이 가장 낮게 나타나고, 꺽임강도(N/cm) 및 내마모성(g)이 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 폐유리의 함량이 1~5wt%로 증가함에 따라 물 흡수율(%)이 점점 감소되다가 5~9wt%로 증가함에 따라 다시 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 폐유리의 함량이 1~5wt%로 증가함에 따라 꺽임강도가 점점 증가되다가 5~9wt%로 증가함에 따라 꺽임강도가 다시 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 도자타일용 조성물 내 폐타일이 함유량에 대한 하한점은 3wt%이고 상한점은 7wt%인 것을 알 수 있었다. As can be seen in <Table 9>, when the content of waste glass compared to the granular powder was 5 wt% (Experimental Example 1-3), the water absorption rate (%) was the lowest, and the bending strength (N/cm) and wear resistance (g) were the highest. In particular, it was confirmed that the water absorption rate (%) gradually decreased as the content of waste glass increased from 1 to 5 wt%, and then increased again as it increased from 5 to 9 wt%. In addition, it was confirmed that the bending strength gradually increased as the content of waste glass increased from 1 to 5 wt%, and then decreased again as it increased from 5 to 9 wt%. That is, it was found that the lower limit for the content of waste tile in the ceramic tile composition is 3 wt%, and the upper limit is 7 wt%.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 도자타일용 조성물의 경우, 폐유리를 3 wt% 초과 7 wt% 미만으로 함유함으로써, 제조된 도자타일의 물 흡수율은 감소시키고, 기계적 강도(예를 들어, 꺽임강도) 및 내구성(예를 들어, 내마모성)은 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.As a result, it was found that in the case of the composition for ceramic tiles according to an embodiment of the present invention, by containing waste glass in an amount of more than 3 wt% and less than 7 wt%, the water absorption rate of the manufactured ceramic tiles can be reduced, and the mechanical strength (e.g., bending strength) and durability (e.g., wear resistance) can be improved.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.Above, although the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted by the appended claims. In addition, those who have acquired common knowledge in this technical field should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
Claims (12)
상기 도자타일용 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 과립분말은 제1 입도를 갖고, 상기 폐타일은 상기 제1 입도보다 작은 제2 입도를 갖고, 상기 폐유리는 상기 제2 입도보다 작은 제3 입도를 갖도록 제어되어, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 소성 온도를 1200℃ 미만으로 낮추는 것을 포함하고,
상기 도자타일용 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 폐타일은 상기 과립분말 대비 8 wt% 내지 12 wt%의 함량으로 첨가되고 상기 폐유리는 상기 과립분말 대비 5 wt% 내지 7 wt%의 함량으로 첨가되어, 상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 물 흡수율이 0.1 %로 제어되는 것을 포함하는, 도자타일용 조성물의 제조방법.
A step of manufacturing a granular powder for ceramic tiles including clay, feldspar, pottery stone, and silica stone, and a step of manufacturing a composition for ceramic tiles by adding waste tiles and waste glass to the granular powder,
In the step of manufacturing the composition for the ceramic tile, the granular powder is controlled to have a first particle size, the waste tile has a second particle size smaller than the first particle size, and the waste glass has a third particle size smaller than the second particle size, thereby lowering the firing temperature of the ceramic tile manufactured using the composition for the ceramic tile to less than 1200°C.
A method for manufacturing a ceramic tile composition, wherein, in the step of manufacturing the ceramic tile composition, the waste tile is added in an amount of 8 wt% to 12 wt% relative to the granular powder, and the waste glass is added in an amount of 5 wt% to 7 wt% relative to the granular powder, so that the water absorption rate of the ceramic tile manufactured using the ceramic tile composition is controlled to 0.1%.
상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일은, 1150℃의 온도에서 소성되는 것을 포함하는 도자타일용 조성물의 제조방법.
In the first paragraph,
A method for manufacturing a ceramic tile composition, comprising firing a ceramic tile manufactured using the above ceramic tile composition at a temperature of 1150°C.
상기 도자타일용 과립분말을 제조하는 단계는,
상기 점토, 장석, 도석, 및 규석이 혼합된 슬러리를 제조하는 단계; 및
상기 슬러리를 스프레이 건조(spray drying)하는 단계를 포함하는 도자타일용 조성물의 제조방법.
In the first paragraph,
The step of manufacturing the granular powder for the above ceramic tile is as follows:
A step of preparing a slurry in which the above clay, feldspar, porcelain, and silica are mixed; and
A method for producing a composition for ceramic tiles, comprising the step of spray drying the above slurry.
금형 몰드 내에 상기 도자타일용 조성물을 장입하는 단계;
상기 도자타일용 조성물을 가압 성형하여 성형체를 제조하는 단계; 및
상기 성형체를 소성하는 단계를 포함하는 도자타일의 제조방법.
A step for preparing a composition for ceramic tiles manufactured by the method according to claim 1;
A step of charging the ceramic tile composition into a mold;
A step of manufacturing a molded body by pressurizing and molding the above ceramic tile composition; and
A method for manufacturing a ceramic tile, comprising the step of firing the above-mentioned molded body.
상기 도자타일용 과립분말은, 점토(Clay), 장석(Feldspar), 도석(Pottery stone), 및 규석(Silica stone)을 포함하고,
상기 폐타일은 상기 과립분말 대비 8 wt% 내지 12 wt%의 함량을 갖고 상기 폐유리는 상기 과립분말 대비 5 wt% 내지 7 wt%의 함량을 가지며,
상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 소성 온도는 1200℃ 미만이고, 도자타일의 물 흡수율은 0.1 %인 것을 포함하는 도자타일용 조성물.
A composition for ceramic tiles comprising a granular powder for ceramic tiles having a first particle size, waste tiles having a second particle size smaller than the first particle size, and waste glass having a third particle size smaller than the second particle size,
The above granular powder for ceramic tiles contains clay, feldspar, pottery stone, and silica stone.
The above waste tile has a content of 8 wt% to 12 wt% relative to the above granular powder, and the above waste glass has a content of 5 wt% to 7 wt% relative to the above granular powder.
A composition for ceramic tile, wherein the sintering temperature of the ceramic tile manufactured using the composition for ceramic tile is less than 1200°C and the water absorption rate of the ceramic tile is 0.1%.
상기 제1 입도는 150 μm이고, 상기 제2 입도는 63.1 μm이고, 상기 제3 입도는 0.6 μm이며,
상기 도자타일용 조성물을 통해 제조되는 도자타일의 소성 온도는 1150℃인 도자타일용 조성물.
In Article 9,
The first particle size is 150 μm, the second particle size is 63.1 μm, and the third particle size is 0.6 μm.
A ceramic tile composition having a firing temperature of 1150°C, wherein the ceramic tile is manufactured using the ceramic tile composition.
상기 점토는, 3.8 μm의 입도 또는 0.6 μm의 입도를 갖는 것을 포함하는 도자타일용 조성물.
In Article 9,
A composition for ceramic tiles, wherein the clay has a particle size of 3.8 μm or a particle size of 0.6 μm.
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