KR101335462B1 - 화학 강화유리의 연속적 제조방법 - Google Patents

화학 강화유리의 연속적 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학 강화유리의 연속적 제조방법에 관한 것으로, 적어도 하나의 화학 도포제의 도포라인과, 각 도포라인마다 독립 이송수단에 단위 원판유리를 직립 적재시켜 도포라인에 공급하는 직립 로딩공정과, 직립 로딩되어 연속 이동하는 단위 원판유리 표면에 질산칼륨용액(KNO3)과 질산칼륨용액(KNO3) 및 알루미나(Al2O3)의 혼합물의 도막층을 형성시키는 도포제 도포공정과, 도막층이 형성되어 연속 이동하는 단위 원판유리를 각 도포공정별로 소정 수량 병열 적치시키고, 병열적치된 로트단위 원판유리를 후공정에 교호로 순차 이송하는 병열적치 이송공정과, 병열 적치되어 이송된 로트단위 원판유리를 연속 이동시키면서 유리 연화온도 이하의 온도로 소정시간 화학 강화시키는 열처리 공정과, 화학 강화된 상기 로트단위 원판유리를 연속 이동시키면서 공냉시키는 서냉공정과, 서냉된 상기 로트단위 원판유리에 순수를 분사 세척하고 가열공기로 건조하는 세척 건조공정과, 세척 건조된 로트단위 원판유리를 복수 배치된 반출라인에 교호로 이동 반출시키고, 반출된 강화유리의 품질을 검수 배출하는 배출공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 피독립 이송수단에 의해 간헐적으로 도포라인에 공급함으로써, 연속이동하는 이송수단에 용이하게 직립 로딩할 수 있다. 또한, 도포제로서 기존 산화아연(ZnO) 대신에 알루미나(Al2O3)도포제를 사용함으로써 강도가 높은 화학 강화유리를 제조할 수 있다. 그리고 일열 도포공정 후단에 병열 적치단계를 둠으로써, 도포공정과 열처리속도에 부합하는 공정을 제공할 수 있으며, 직립 발열체와 가열된 공기순환으로 병열 적치된 피처리 원판유리의 균일한 급속 가열이 가능한 열처리 공정을 제공할 수 있다.

Description

화학 강화유리의 연속적 제조방법{CONTINUOUS MANUFACTURING METHOD FOR CHEMICALLY TEMPERED GLASS}
본 발명은 연속형 화학 강화유리의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유리에 함유된 이온교환을 통하여 이때 유리표면에 발생하는 압축응력으로 유리를 강화시키는 화학 강화유리의 연속적인 제조방법에 관한 것이다.
오늘날 강화유리는 디스플레이 표시창에서부터 자동차, 건축물 창유리, 태양광 유리 등 광범위한 분야에서 이용되고 있다. 유리의 파괴는 응력집중 결함의 존재에 의해 표면으로부터 시작된다, 따라서, 이러한, 응력집중의 결함을 최소화하거나 표면을 압축상태로 만들면 결함이 인장력 하에 놓이기 전에 표면의 압축응력을 생성함으로써 유리를 강화할 수 있다. 이러한 강화유리의 제조에는 크게 나누어 물리적으로 강화시키는 방법과 화학적으로 강화시키는 방법이 있다.
물리적으로 유리를 강화시키는 방법은 두께 4mm 이상의 피강화 유리를 유리연화온도(600~700℃)로 가열하여 찬 공기로 급냉시켜 내부강도를 강화시키는 방법이다. 이러한, 물리적 강화는 유리 표면층과 중심과의 온도차를 크게 만들 수 없어 박판유리에는 적용이 어렵고, 또한, 유리의 연화온도 가까이 가열하기 때문에 작업중 피강화 유리의 변형이 발생하기 쉽다.
화학적으로 유리를 강화시키는 방법은 연속적으로 이송중인 피강화 유리에 화학약품 도막층을 형성시켜 연화온도 이하로 가열하여 피강화 유리 중에 함유되어 있는 나트륨 이온을 칼륨 이온과 치환시켜 유리 표면층에 압축응력을 발생시켜 강화시킨다. 이러한, 화학적 강화는 연화점 이하의 온도에서 작업을 하므로 작업중 유리의 변형 우려가 없으며, 박판유리의 강화에도 적용되고 있어, 오늘날 널리 채용된 강화유리 제조방법이다.
그러나, 종래의 연속 화학 강화유리 제조방법은 아래와 같은 문제점이 있다.
첫째, 피강화 원판유리를 직립 로딩시켜 연속 이동하는 이송수단 상에 공급하는 작업이 용이하지 않다.
둘째, 강도가 증대된 강화유리를 제조 생산하기 위해서는 이온 치환하는 도포제로서 기존 산화아연(ZnO) 보다 우수한 도포제가 요구되고, 또한, 도포제 성분이 항상 균일하게 혼합 공급되어야 하고, 도포제의 도막층을 더욱 두껍게 도포해야 하는 것이 요구되고 있다.
셋째, 연속 이동되면서 실시되는 도포공정의 처리속도와 장시간 소요되는 열처리 공정의 처리시간 차이 때문에 생산성이 낮다.
넷째, 대량 열처리하기 위해 병열 적치된 피처리 원판유리의 균일한 급속 가열이 어렵다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피강화 유리원판을 연속이동하는 이송수단에 용이하게 직립 로딩하는 공정을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 기존 산화아연(ZnO) 보다 우수한 도포제를 사용하여 강도가 높은 화학 강화유리를 제조하는 공정을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 연속 이동되면서 실시되는 도포공정의 처리속도에 부합하는 열처리 공정을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 병열 적치된 피처리 원판유리의 균일한 급속 가열이 가능한 열처리 공정을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적은, 적어도 하나의 화학 도포제의 도포라인과, 각 도포라인마다 독립 이송수단에 단위 원판유리를 직립 적재시켜 간헐적으로 상기 도포라인에 공급하는 직립 로딩공정과, 직립 로딩되어 연속 이동하는 단위 원판유리 표면에 질산칼륨용액(KNO3)과 질산칼륨용액(KNO3) 및 알루미나(Al2O3)의 혼합물을 도포하여 도막층을 형성시키는 도포제 도포공정과, 도막층이 형성되어 일열 이동하는 단위 원판유리를 각 도포공정별로 소정 수량 병열 적치시키는 병열적치 이송공정과, 병열 적치된 로트단위 원판유리를 연속 이동시키면서 유리 연화온도 이하의 온도로 소정시간 화학 강화시키는 열처리 공정과, 화학 강화된 로트단위 원판유리를 공냉시키는 서냉공정과, 서냉된 로트단위 원판유리에 순수를 분사 세척하고 가열공기로 건조하는 세척 건조공정과, 세척 건조된 로트단위 원판유리를 반출라인에 교호로 반출시키고, 반출된 강화유리의 품질을 검수 배출하는 배출공정에 의해 달성된다.
피강화 유리원판을 연속이동하는 이송수단에 용이하게 직립 로딩하기 우한 공정은, 단위 원판유리를 이송 대차위에 대략 직립시켜 단속적으로 공급하는 단위 원판유리 공급단계와, 검사장비로 상기 이송단위 원판유리의 상태를 검사 및 판별하여 불량 단위 원판유리를 제거하는 검사단계와, 검사 완료된 단위 원판유리를 연속적으로 진행하는 도포라인에 직립시켜 로딩하는 직립 로딩단계와, 직립 로딩되어 연속적으로 진행하는 단위 원판유리의 표면에 가열공기를 분사하여 오염된 이물질을 제거하는 공기 세정단계를 실시하는 것이 바람직하다.
기존 산화아연(ZnO) 보다 우수한 도포제를 사용하여 강도가 높은 화학 강화유리를 제조하기 위한 도포공정은, 로딩공정에서 공기 세정되어 연속적으로 이동하는 단위 원판유리의 단위면적(300 X 300mm)에 대해서 질산 칼륨(KNO3) 70~80g, 순수 80~130ml 비율로 혼합시키고, 65~95℃로 가열시킨 질산칼륨 용액을 분무하여 가열공기로 건조하는 질산칼륨 도포단계와, 상기 질산칼륨이 도포 건조된 단위 원판유리의 단위면적(300 X 300mm)에 대해서 질산 칼륨 70~80g, 알루미나(Al2O3) 80~90g, 순수 80~130ml 비율로 혼합시키고, 65~95℃로 가열시킨 질산칼륨 알루미나 혼합액을 분무하고, 가열공기로 건조하는 도포단계를 2회 반복한 다음, 단위 원판유리 표면으로부터 소정거리 이격되어 양쪽에 직립배치되고 소정온도로 가열된 직립 발열체와, 가열 공기의 분사에 의해 건조되는 건조단계를 포함하는 것이 바람직하다.
연속 이동되면서 실시되는 도포공정의 처리속도에 부합하는 열처리 공정을 제공하기 위한 병열적치 이송공정은 상기 도포공정이 완료되어 연속적으로 일열 이동되는 단위 원판유리를 좌·우 가로방향으로 순차 이동시키면서 소정 매수를 로트단위 원판유리로 병열 적치하는 병열적치 단계와, 병열적치된 로트단위 원판유리를 후 공정으로 일괄 이동시키는 장입 중계단계를 포함하는 것이 바람직하다.
병열 적치된 피처리 원판유리의 균일한 급속 가열이 가능한 열처리 공정은, 연속 이동하는 로트단위 원판유리의 각 단위 원판유리의 양측면으로부터 소정거리 이격되어 직립 고정 설치되고, 소정 온도로 가열된 발열체쌍이 소정거리 이격되어 매 단위 원판유리마다 적어도 하나 이상 설치되고, 가열공기를 상부로부터 하부로 강제순환시키며, 상기 발열체쌍의 복사열과 가열공기의 순환에 의하여 각 단위 원판유리가 350~500℃로 가열되어 매 단위 원판유리가 통과 체류하는 시간 동안 상기 도포막이 용융되어 이온치환이 일어나 화학 강화되고, 화학 강화된 로트단위 원판유리를 서냉시키는 것이 바람직하다.
세척 건조공정은, 상기 열처리 공정을 거친 로트단위 원판유리를 소정 속도로 이동시키면서, 순수 분사와 롤러 접촉으로로 세척하는 약품세정단계와, 상기 약품세정된 단위 원판유리에 순수를 분사하여 세척하는 물세척단계와, 상기 물세척된 단위 강화유리를 60℃ 이상의 청정 가열공기를 분사하여 건조하는 건조단계를 실시하는 것이 바람직하다.
배출공정은 상기 세척 건조공정에서 일열로 이동해 오는 로트단위 원판유리를 일괄 이송벨트가 설치되고, 좌·우 가로방향으로 이동할 수 있는 적어도 하나 이상의 반출 대기실에 일괄 반입시키는 단계와, 반출 대기실에 일괄 반입된 로트단위 원판유리를 개별 독립 이송수단이 마련된 적어도 하나 이상의 반출실로 일괄 이송시키는 단계와, 반출실에 일괄 이송된 로트단위 원판유리를 단위 강화유리 1장씩 직열로 배출하여 품질을 검사하는 검수단계와, 상기 검수단계를 통과한 단위 강화유리를 공정진행방향으로 이동가능하게 설치된 반출대차에 이동시켜 배출시키는 것이 바람직하다.
이에 따라, 독립 이송수단에 단위 원판유리를 직립 적재시켜 간헐적으로 도포라인에 공급함으로써, 연속이동하는 이송수단에 용이하게 직립 로딩할 수 있다. 또한, 도포제로서 기존 산화아연(ZnO) 대신에 알루미나(Al2O3)도포제를 사용함으로써 강도가 높은 화학 강화유리를 제조할 수 있다. 그리고 일열 도포공정 후단에 병열 적치단계를 둠으로써, 도포공정과 열처리속도에 부합하는 공정을 제공할 수 있으며, 직립 발열체와 가열된 공기순환으로 병열 적치된 피처리 원판유리의 균일한 급속 가열이 가능한 열처리 공정을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학 강화유리를 제조하기 위한 공정 순서도.
도 2는 도 1의 공정 순서에 따라 배치된 공정 배치도.
도 3은 도 1의 직립 로딩단계를 설명하기 위한 장치구성을 나타낸 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 공정 순서도를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학 강화유리를 제조하기 위한 공정 순서도 및 배치도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 공급되는 피처리 강화 원판유리를 직립상태로 로딩하는 로딩공정(S10)과, 공정 진행방향으로 2열 배치된 도포공정(S20)과, 각 도포공정(S20) 다음의 병열적치 및 이송공정(S30), 일괄 열처리 공정(S40), 세척 및 건조공정(S50), 2열로 된 배출공정(S60)이 배치된다. 그리고, 대부분의 공정은 밀폐된 터널이나 챔버속을 연속이동하면서 공정작업이 실시된다.
로딩 공정(S10)은, 피처리 단위 원판유리를 직립에 가깝게 세워 공정 진행 가로방향으로 설치된 레일을 따라 이동하는 대차위에 실어 단속적으로 공급되는 원판유리 공급단계(S10-1)와, 원판유리가 공급되면 대차위에서 원판유리의 파손 및 결함상태를 검사 판별하여 불량 원판유리를 제거하는 검사단계(S10-2), 정상 판정의 원판유리를 공정 진행방향으로 배치된 독립 이송수단 위에 직립상태로 지지하도록하는 직립 로딩단계(S10-3), 직립 로딩된 원판유리 표면의 이물질을 제거하는 가열공기 세정단계(S10-4)로 실시된다.
로딩 공정(S10)에는 공정 진행방향으로 설치된 레일상에서 이동과 회전이 가능한 굴절 로봇이 설치되며, 로봇 팔의 첨단에는 비전검사 카메라와 진공패드가 설치되는 것이 바람직하다. 따라서, 회전 굴절 로봇에 설치된 비전 카메라에 의해 공급되는 원판유리(S10-1)에 대해 검사가 수행되며, 미리 설정된 검사기준에 부합하지 않으면 불량으로 처리하여 직립 로딩단계(S10-3)로 이동시키기 전에 미리 폐기처분한다.
검사단계(S10-2)를 통과한 원판유리는 로봇 팔의 첨단에 마련된 진공 패드에 의해 공정 진행방향으로 양쪽에 2열로 배치된 독립 이송수단과 독립 이송수단의 양측에 롤러 지지대가 고정설치된 직립 로딩단계(S10-3)로 옮겨진다.
도 3을 참조하여 직립 로딩단계(S10-3)를 상세하게 설명하면, 로봇에 의해 원판유리(GT)가 옮겨지면, 독립 이송수단(150)은 일시 정지되고, 독립 이송수단(150) 양측에 고정된 롤러 지지대(140, 141) 중 공정 진행방향(PD)의 내측에 설치된 내측 롤러 지지대(141)는 상방 또는 하방 어느 한쪽 방향으로 이동 대피되며, 외측에 설치된 외측 롤러 지지대(140)에는 하나 이상의 진공 패드(146)가 마련되고, 진공 패드(146)에 의해 옮겨진 단위 원판유리(GT)를 일시적으로 흡착지지하며, 단위 원판유리(GT)가 흡착 지지되면, 상방 또는 하방 어느 한쪽으로 이동 대피한 내측 롤러 지지대(141)가 복귀하여 단위 원판유리(GT)를 양측면에서 지지토록 함으로써 외측 롤러지지대(140)의 진공패드(146)의 흡착력이 해지된다. 진공 패드(146)의 흡착력이 해지되어 양측 롤러 지지대(140, 141)의 지지 롤러(148)에 지지된 단위 원판유리(GT)는 독립 이송수단(150)의 가동으로 가열공기 세정단계(S10-4)로 이동된다.
가열공기 세정단계(S10-4)에서 도포공정(S20) 까지의 이송수단은 일체로 구성되어 동시에 연속적으로 작동된다. 따라서, 가열 공기 세정단계(S10-4)로 이송된 직립 단위 원판유리는 공정 진행방향으로 소정의 속도로 연속적으로 진행 이동되면서 청정처리되어 60℃ 이상으로 가열된 압축공기에 의해 표면의 먼지 등 불순물이 제거된다.
가열공기 세척단계(S10-4)를 통과한 단위 원판유리는 바로 도포공정(S20)의 첫 단계인 질산칼륨 도포단계(S20-1)로 진입된다. 질산칼륨 도포단계(S20-1)는 단위 원판유리의 단위면적(300 X 300mm)에 대해서 질산 칼륨(KNO3) 70~80g, 순수 80~130ml 비율로 혼합시키고, 65~95℃로 가열시켜 단위 원판유리의 양측면에 배치된 복수의 노즐에서 분무시킨 다음, 단위 원판유리의 양측면에 복수 배치된 분사노즐의 가열공기를 분사시켜 건조시킨다.
질산칼륨이 도포된 단위 원판유리는 1차 혼합액 도포단계(S20-2)로 진입시켜 혼합액을 분무 건조시켜 1차 도막층을 형성시키고, 1차 형성된 도막층을 더욱 두껍게 도포하기 위하여 2차 혼합액 도포단계(S20-3)로 계속 이동시키면서 혼합액을 분무 건조시킨다. 이때, 1~2차 혼합액 도포단계(S20-2, S20-3)에 사용되는 혼합액은 동일한 조성을 가진다. 혼합액 조성의 일예는 기존 산화아연(ZnO) 도포제보다 우수한 강도가 나타내는 것이 확인된 질산칼륨용액(KNO3) 및 알루미나(Al2O3)의 혼합물로서, 단위 원판유리의 단위면적(300 X 300mm)에 대해서 질산 칼륨 70~80g, 알루미나(Al2O3) 80~90g, 순수 80~130ml 비율로 혼합시키고, 65~95℃로 가열시킨 질산칼륨 알루미나 혼합액을 분무하고, 가열공기로 건조하는 질산칼륨 알루미나 혼합액 도포단계를 2회 반복한다. 질산칼륨 알루미나 혼합액이 2회 반복해서 도포된 단위 원판유리는 단위 원판유리 표면으로부터 소정거리 이격되어 양쪽에 직립배치되고 소정온도로 가열된 직립 발열체와, 가열 공기의 분사에 의해 건조되는 건조단계를 거쳐 건조되어 도막층이 형성된다.
2차 혼합액 도포단계(S20-3)를 거쳐 도막층이 형성된 단위 원판유리는 계속 이동하여 복사열 및 공기 건조단계(S20-4)로 진입한다. 복사열 및 공기 건조단계(S20-4)에서는 단위 원판유리로부터 소정거리 이격되어 양쪽에 직립배치되고 소정온도로 가열된 직립 발열체로부터 방사되는 복사열을 직접 받도록하고, 동시에 외부 청정 가열 공기를 직립방향으로 적어도 한 곳 이상 다수 배치시킨 노즐군의 분사에 의해 도막층을 건조시킨다.
도 2에 도시된 바와 같이 도포공정은, 공정 진행방향으로 2열로 배치되어 각 열에서 동시에 도포공정(S20)이 진행된다. 그리고 각 도포공정(S20)의 이송수단으로 연속 이동되고 있는 단위 원판유리는 1장씩 일열로 이동된다. 이와 같이, 양쪽에 배치된 도포공정(S20)의 복사열 가열 및 공기 건조단계(S20-4)를 통과한 단위 원판유리는 병열적치 및 이송공정(S30)으로 이동되어 집합된다.
병렬적치 및 이송공정(S30)으로 일열로 연속 장입되는 단위 원판유리들은 단독 개별이송수단이 구비된 병열적치 단계(S30-1)에서 가로방향으로 순차적으로 이동되면서 소정 매수를 병열로 적치되어 로트단위 원판유리가 된다. 그리고, 직열로 이동되어 병열로 적치되면서 병열적치 매수만큼 후공정 처리시간을 확보할 수 있다.
병열적치 단계(S30-1)에서 소정 매수 병열적치된 로트단위 원판유리들은 장입 중계단계(S30-2)로 한꺼번에 일괄 이동된다. 장입 중계단계(S30-2)로 일괄 이동된 로트단위 원판유리들은 공정 진행 가로방향으로 교호로 이동하면서 집합단계(S30-3)에서 다시 일열로 순차 배열된다.
집합단계(S30-3)에서 로트단위 원판유리들은 열처리공정(S40)에 장입되고, 열처리공정(S40)을 거치면서 원판유리 표층과 도막층 사이에 화학적 이온치환이 일어나 비로서 강화유리가 만들어진다.
열처리공정(S40)의 균일 가열단계(S40-1)에서 로트단위 원판유리들은 개별 독립 이송수단에 옮겨져 연속적으로 이동하면서 열처리 강화로에 장입된다. 열처리 강화로는 단위 원판유리들이 연속 이동하는 양측면에 직립 발열체쌍을 복수 근접 고정 배치시키고, 발열체를 소정 온도로 가열하여 발열체의 복사열에 의해 단위 원판유리가 350~500℃ 범위 가열되어 체류시간 동안 이 온도가 유지되도록 한다.
도막층이 350~500℃ 온도범위에 도달하면 도막층의 질산칼륨과 질산칼륨+알루미나는 용융상태로 변하고 이온화되고, 유리성분의 실리콘도 이온화되어 용융도막층의 알루미늄이온과 이온치환된다. 이 단계가 이온치환 열처리단계(S40-2)이다.
이온치환 열처리단계(S40-2)가 진행된 로트단위 원판유리는 계속 연속 이동하면서 서냉단계(S40-3)로 진입한다. 서냉단계(S40-3)에서는 이동하고 있는 로트단위 각 원판유리 양측면에 상온의 공기 분사노즐을 다수 설치한 직립 분사 노즐대쌍을 복수 근접 고정 배치시키고, 로트단위 원판유리가 서냉단계(S40-3)를 통과하는 동안 대략 100℃ 까지 냉각시킨다. 서냉단계(S40-3)를 통과하여 100℃ 까지 냉각된 로트단위 원판유리는 계속하여 세척 및 건조공정(S50)의 약품세척단계(S50-1)로 이동된다.
약품세척단계(S50-1)는 단위 원판유리의 양측면에 물분사 노즐대를 직립 고정설치하여 순수를 분사시키고, 물분사 노즐대로부터 공정 진행방향으로 소정 거리 이격시켜 스폰지 롤러를 직립 고정설치하여 이동하는 단위 원판유리에 직접 접촉시켜 원판유리 표면에 잔존하고 있는 미반응 질산칼륨이나 알루미나 도포제를 제거한 다음, 인접된 물세척단계(S50-2)로 계속 이동된다. 이때, 단위 원판유리 흘러내린 세척수는 첨전조에 집수하여, 상징액은 순수처리공정으로 보내어 순수로 재생산 되고, 침전물은 도포제 교반기로 보내어져 1, 2차 혼합액 도포단계(S20-2, S20-3)에서 재활용된다.
물세척단계(S50-2)에서는 아직도 미량 잔존하는 질산칼륨이나 알루미나 도포제를 제거하는 단계로, 이동하는 단위 원판유리의 양측면에 물분사 노즐대를 직립 고정설치하여 순수를 분사시킨다. 물세척단계(S50-2)를 거친 단위 원판유리는 바로 인접된 건조단계(S50-3)로 연속 이동되어 간다.
건조단계(S50-3)에서는 이동하는 단위 원판유리의 양측면에 공기분사 노즐대를 복수 직립 고정설치하여 60℃ 이상의 가열공기를 분사한다. 건조된 로트단위 원판유리는 배출공정(S60)으로 이동되면서 2개의 라인으로 분기된다.
건조단계(S50-3)에서 연속 이동되어 오는 로트단위 원판유리는 공정 진행 가로방향으로 설치된 이송수단의 교호 이동단계(S60-1)에 의해 2개의 배출공정(S60)에 분배된다. 교호 이동단계(S60-1)로 일괄 이동된 로트단위 원판유리는 직열배출 단계(S60-2)로 이동되어 1장씩 일열로 배출되면서 검수단계(S60-3)로 이동된다.
검수단계(S60-3)에서는 일열로 이동하는 단위 원판유리에 대해 시각 또는 비전검사를 실시하여 불량여부를 판단한다. 검수단계(S60-3)를 거친 정상적인 단위 원판유리들은 반출단계(S60-4)에서 화학 강화유리로 포장 출하되고, 화학유리 연속 제조공정의 1 싸이클이 종료된다.
GT: 단위 원판유리 PD: 공정 진행방향
140: 외측 롤러지지대 141: 내측 롤러지지대
146: 진공 패드 148: 지지 롤러
150: 독립 이송수단

Claims (6)

  1. 화학적 이온교환으로 유리표면에 압축응력을 발생시켜 유리를 강화시키는 화학 강화유리 제조방법에 있어서,
    적어도 하나의 화학 도포제의 도포라인과,
    상기 각 도포라인마다 독립 이송수단에 단위 원판유리를 직립 적재시켜 간헐적으로 상기 도포라인에 공급하는 직립 로딩공정과,
    각 도포라인의 이송수단에 직립 로딩되어 연속 이동하는 단위 원판유리 표면에 질산칼륨용액(KNO3)과 질산칼륨용액(KNO3) 및 알루미나(Al2O3)의 혼합물의 도포제를 단계적으로 중첩 도포하여 도막층을 형성시키는 도포제 도포공정과,
    상기 도포공정에서 도막층이 형성되어 연속 이동하는 단위 원판유리를 각 도포공정별로 소정 수량 병열 적치시키고, 병열적치된 로트단위 원판유리를 후공정에 교호로 순차 이송하는 병열적치 이송공정과,
    병열 적치되어 이송된 로트단위 원판유리를 연속 이동시키면서 유리 연화온도 이하의 온도로 소정시간 화학 강화시키는 열처리 공정과,
    화학 강화된 상기 로트단위 원판유리를 연속 이동시키면서 공냉시키는 서냉공정과,
    서냉된 상기 로트단위 원판유리에 순수를 분사 세척하고 가열공기로 건조하는 세척 건조공정과,
    세척 건조된 로트단위 원판유리를 복수 배치된 반출라인에 교호로 이동 반출시키고, 반출된 강화유리의 품질을 검수 배출하는 배출공정을 포함하는 화학 강화유리 연속적 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 직립 로딩공정은, 단위 원판유리를 이송 대차위에 대략 직립시켜 단속적으로 공급하는 단위 원판유리 공급단계와, 검사장비로 상기 이송단위 원판유리의 상태를 검사 및 판별하여 불량 단위 원판유리를 제거하는 검사단계와, 검사 완료된 단위 원판유리를 연속적으로 진행하는 도포라인에 직립시켜 로딩하는 직립 로딩단계와, 직립 로딩되어 연속적으로 진행하는 단위 원판유리의 표면에 가열공기를 분사하여 오염된 이물질을 제거하는 공기 세정단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 화학 강화유리 연속적 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 도포공정은, 단위 원판유리의 단위면적(300 X 300mm)에 대해서 질산 칼륨(KNO3) 70~80g, 순수 80~130ml 비율로 혼합시키고, 65~95℃로 가열시킨 질산칼륨 용액을 분무하여 가열공기로 건조하는 질산칼륨 도포단계와, 상기 질산칼륨이 도포 건조된 단위 원판유리의 단위면적(300 X 300mm)에 대해서 질산 칼륨 70~80g, 알루미나(Al2O3) 80~90g, 순수 80~130ml 비율로 혼합시키고, 65~95℃로 가열시킨 질산칼륨 알루미나 혼합액을 분무하고, 가열공기로 건조하는 도포단계를 2회 반복한 다음, 단위 원판유리 표면으로부터 소정거리 이격되어 양쪽에 직립배치되고 소정온도로 가열된 직립 발열체와, 가열 공기의 분사에 의해 건조되는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 강화유리 연속적 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 병열적치 이송공정은 상기 도포공정이 완료되어 연속적으로 일열 이동되는 단위 원판유리를 좌·우 가로방향으로 순차 이동시키면서 소정 매수를 로트단위 원판유리로 병열 적치하는 병열적치 단계와, 병열적치된 로트단위 원판유리를 후 공정으로 일괄 이동시키는 장입 중계단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 강화유리 연속적 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 열처리 공정은, 연속 이동하는 로트단위 원판유리의 각 단위 원판유리 의 양측면으로부터 소정거리 이격되어 직립 고정 설치되고, 소정 온도로 가열된 발열체쌍이 소정거리 이격되어 매 단위 원판유리마다 적어도 하나 이상 설치되고, 가열공기를 상부로부터 하부로 강제순환시키며, 상기 발열체쌍의 복사열과 가열공기의 순환에 의하여 각 단위 원판유리를 350~500℃로 가열시키고, 단위 원판유리가 통과 체류하는 시간 동안 상기 도포막이 용융되어 이온치환이 일어나 화학 강화되며, 화학 강화된 로트단위 원판유리를 서냉시키는 것을 특징으로 하는 화학 강화유리 연속적 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 세척 건조공정은, 상기 열처리 공정을 거친 로트단위 원판유리를 소정 속도로 이동시키면서, 순수 분사와 롤러 접촉으로로 세척하는 약품세정단계와, 상기 약품세정된 단위 원판유리에 순수를 분사하여 세척하는 물세척단계와, 상기 물세척된 단위 강화유리를 60℃ 이상의 청정 가열공기를 분사하여 건조하는 건조단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 화학 강화유리 연속적 제조방법.
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