KR102183825B1 - Composite panel manufacturing method for interior and exterior materials and composite panel for interior and exterior materials - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내외장재용 합성패널을 제조하는 방법과 이를 이용한 합성패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 외관을 미려하게 하는 세라믹 재질로 이루어진 표면층과 상기 표면층의 하부에 유리 또는 폐유리 재질로 이루어진 발포유리층이 일체화되도록 하여 경량, 방음, 단열, 난연성이 향상된 내외장재용 합성패널 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 내외장재용 합성패널에 관한 기술분야이다.The present invention relates to a method of manufacturing a composite panel for interior and exterior materials and to a composite panel using the same, and in more detail, a surface layer made of a ceramic material to enhance the appearance and a foam made of glass or waste glass material under the surface layer This is a technical field related to a method for manufacturing a composite panel for interior and exterior materials with improved light weight, sound insulation, heat insulation, and flame retardancy by allowing the glass layer to be integrated, and a composite panel for interior and exterior materials manufactured using the same.
일반적으로, 내외장재용 패널은 주로 암면, 석고보드, 유리섬유, 스티로폼 등 단열재와 압축목재와 접착제로 구성된 하드보드 등이 사용되고 있으나, 이러한 판재들은 인체에 유해한 물질을 배출하는 것으로 알려져 있으며 또한 재활용이 불가능하여 환경공해를 일으키는 등의 문제점이 있다.In general, panels for interior and exterior materials are mainly used as insulation materials such as rock wool, gypsum board, glass fiber, and styrofoam, and hard boards made of compressed wood and adhesives, but these boards are known to emit substances harmful to the human body and cannot be recycled. Therefore, there are problems such as causing environmental pollution.
이에 따라 현장에서는 건축물의 외장재로 세라믹 재질의 패널을 많이 사용하고 있고, 상기 세라믹 재질의 패널 중 저렴하면서도 미려한 미관을 형성할 수 있는 타일의 사용이 점차 늘어나고 있는 추세이다.Accordingly, in the field, ceramic panels are widely used as exterior materials of buildings, and among the ceramic panels, the use of tiles capable of forming a beautiful appearance while being inexpensive is gradually increasing.
상기와 같은 타일은 종래에 도기나 자기의 형태로 제조되어 공급되고 있으나 재료 자체의 조직 치밀성이 매우 높아 단열성을 발현시킬 수 없고, 다공성 재료의 타일을 만들어질 수 없기 때문에 단열 특성을 갖는 타일의 개발과 제조에 많은 어려움을 겪어 왔으며, 현재까지 단열재의 표면에 유리질의 유약 또는 도포제로 코팅한 다음 높은 온도에서 소성하여 단열 특성이 있는 타일을 제조하였으나 공정상의 어려움 및 생산 에너지 비용 등으로 인해 가격이 높아 대중적으로 활용되기 어려운 실정이다.Tiles such as the above are conventionally manufactured and supplied in the form of pottery or porcelain, but the material itself has very high organizational density, so it cannot exhibit heat insulation, and it is not possible to make tiles made of porous materials. It has suffered a lot of difficulties in manufacturing and, until now, the surface of the insulation material was coated with a glassy glaze or a coating agent and then fired at a high temperature to produce a tile with insulation properties, but the price is high due to process difficulties and production energy costs. It is difficult to use in the public.
한편, 발포유리(foamed glass)는 아주 미세하게 분쇄된 특수한 조성을 갖는 유리에 발포제를 혼합하여 열처리한 무기질 유리로서 세포성 유리(cellular glass) 또는 다세포성 유리(multicellular glass)로 불리워진다.On the other hand, foamed glass is an inorganic glass that is heat-treated by mixing a foaming agent with glass having a very finely pulverized special composition and is called cellular glass or multicellular glass.
상기와 같은 발포유리는 경량이면서 불꽃차단, 단열, 내열, 흡음 등에 탁월한 성능을 발휘하여 산업상 방수, 내열성, 내구성이 요구되는 경우에 사용되며, 특히 구조물이나 건축물에 있어서 훌륭한 보온단열재 및 흡음재로 사용되고 있다.Foamed glass as described above is lightweight and exhibits excellent performance in flame protection, heat insulation, heat resistance, sound absorption, etc., and is used when industrial waterproofing, heat resistance, and durability are required.In particular, it is used as an excellent thermal insulation material and sound absorbing material in structures or buildings. have.
발포유리의 제조 원리는 1930년대 후반에 이미 제안된 바 있다. 그 일례로서 특별한 조성의 유리에 탄소와 같은 환원제와 산화물, 설페이트(sulfate) 또는 다른 형태의 산화성분들을 함유하는 기포형성제를 함께 혼합하여 이를 분쇄한 후, 이 분쇄된 혼합물을 일정한 용기 또는 틀에 넣어 연화 또는 용융 전까지 소성시키는 것이다.The manufacturing principle of foamed glass had already been proposed in the late 1930s. As an example, after mixing together a reducing agent such as carbon and a bubble-forming agent containing oxides, sulfates, or other types of oxidizing components in glass of a special composition and pulverizing it, the pulverized mixture is placed in a certain container or frame. Put it and fire it until softening or melting.
이 열처리 과정에서 탄소와 황산화물(또는 산화제 또는 유리의 산화물) 사이에 산화-환원반응이 일어나고 그 결과 용융된 유리는 SO2 , CO2 , N2 , H2S 또는 다른 가스를 함유하게 되며 이것이 저밀도이며 열전도 및 복사에 저항이 되는 구조를 형성하게 하는 물질을 만들며 유리가스를 형성한다. 그 결과 가장 최상의 결과를 얻을 경우 유리의 구조는 물 또는 수증기, 또는 다른 액체 및 기체 등이 스며들지 않는 밀폐기공을 갖게 된다.In this heat treatment process, an oxidation-reduction reaction occurs between carbon and sulfur oxides (or oxides of oxidizer or glass), and as a result, the molten glass contains SO 2 , CO 2 , N 2 , H 2 S or other gases. It makes a material that is low-density and that resists heat conduction and radiation, and forms glass gas. As a result, when the best results are obtained, the structure of the glass will have closed pores that are impermeable to water or steam or other liquids and gases.
이와 같은 제조 원리에 따라 제조되는 발포유리 블록의 제조 공정에 대해서는 많은 연구결과 및 관련 특허가 제안된 바 있다. 미국의 피츠버그 코닝(Pittsburg Corning)사에서 상용화한 발포유리를 제조하기 위해서는 일차적으로 특별한 조성의 발포유리 제조용 원료유리를 제조하여야 한다. 이를 위해서 통상의 유리 제조용 원료 성분에다 발포유리가 될 수 있도록 Na2SO4, CaCO3, MgCO3, Na2O, As2O3 등의 여러 성분을 가하여 1300∼1600℃의 용융과정을 거쳐 발포유리를 만들 수 있는 발포유리제조용 원료유리를 만들고 있다. 그리고 이렇게 만들어진 유리를 분쇄하고 여기에 다른 성분과 반응하여 직접적인 발포제 역할을 하는 기체를 생성하는 발포조제인 탄소 등을 첨가하여 잘 혼합한 다음, 이 혼합된 발포유리 제조용 원료유리 분말을 일정한 용기에 담아 400∼650℃에서 예열하고, 800∼900℃의 조건하에서 발포과정을 거친 후 안정화를 위한 냉각, 서냉 등의 열처리 과정을 거친 것을 일정한 크기로 절단하여 포장 판매하고 있다.A number of research results and related patents have been proposed for the manufacturing process of the foamed glass block manufactured according to such a manufacturing principle. In order to manufacture the foamed glass commercialized by Pittsburg Corning of the United States, the raw glass for manufacturing the foamed glass of a special composition must be manufactured. To this end, various ingredients such as Na 2 SO 4 , CaCO 3 , MgCO 3 , Na 2 O, As 2 O 3 are added to the usual raw materials for glass manufacturing to become foamed glass, and foamed through a melting process of 1300 to 1600°C. We are making raw glass for foaming glass that can make glass. Then, the glass thus made is pulverized, and carbon, which is a foaming aid that reacts with other components to generate a gas that acts as a direct blowing agent, is added and mixed well, and the mixed raw glass powder for foaming glass is put in a certain container. After preheating at 400 to 650°C, foaming under conditions of 800 to 900°C, heat treatments such as cooling and slow cooling for stabilization are cut into certain sizes and packaged.
그러나 이 공정은 발포유리 제조용 원료유리를 만드는 과정에서 상기한 바와 같이 열처리 온도가 1300∼1600℃로 되어 다량의 에너지가 소요되고, 그에 따른 시설투자 및 관리비용이 필요하기 때문에, 발포유리 제조용 원료유리의 생산비용이 발포유리 생산원가의 절반 이상을 차지하고 있다. 이에 따라 근래에는 상기와 같이 발포유리 제조용 원료유리를 만드는데 많은 시간과 비용이 필요하여 폐유리를 이용하는 기술이 개발되고 있는 실정이다.However, this process requires a large amount of energy as the heat treatment temperature is 1300 to 1600°C as described above in the process of making the raw glass for foamed glass manufacturing, and thus requires facility investment and management costs. The production cost of is more than half of the production cost of foamed glass. Accordingly, in recent years, a lot of time and cost are required to make a raw glass for manufacturing foamed glass as described above, and thus a technology using waste glass is being developed.
상기와 연관하여, 앞서 설명된 내외장재로 활용되는 타일은 저렴하면서도 미려하기 때문에 건축 현장에서 많이 사용하고 있음에도 불구하고 단열 시공과 타일의 마감공사 시공은 항상 별도의 개념으로 시행되어 왔으며 현재도 이러한 시공 방법을 답습하고 있는 실정이다.In connection with the above, the tiles used as interior and exterior materials described above are inexpensive and beautiful, so even though they are widely used in construction sites, the insulation construction and the finishing of tiles have always been carried out as separate concepts, and these construction methods are still present. The situation is following.
그러나 점차로 요구되는 친환경 제품의 사용 강제화, 에너지 절감 기준의 강화 등에 따라 단열재의 사용이 급격히 늘어갈 것으로 판단되는 반면에 무기 소재에 의한 친환경적인 단열제품은 그 가격이 고가이며, 단열성능이 유기 소재 단열재에 비하여 낮은 단점이 있어 이러한 추세에 적극적으로 부응하지 못하고 있는 현실이다.However, it is estimated that the use of insulation materials will increase rapidly due to the increasingly demanded use of eco-friendly products and strengthening of energy saving standards, while eco-friendly insulation products made of inorganic materials are expensive and have organic insulation performance. It is a reality that it is not able to actively respond to this trend because it has a lower drawback than that of.
이러한 관점에서 볼 때, 발포유리 단열재가 비교적 저렴하기 때문에 유기 단열재를 대체할 수 있는 가장 근접된 대안으로 연구되고 있으나 기존의 용융법으로는 제조 단가가 매우 높아 이를 타일에 적용하여 단열 타일을 제조하기에는 수요처인 산업 현장에서의 경제적 활용과 이용에 큰 걸림돌이 되고 있어 사용이 어려운 문제점이 있다.From this point of view, since foam glass insulation is relatively inexpensive, it is being studied as the closest alternative to organic insulation, but the manufacturing cost is very high with the existing melting method, so it is difficult to manufacture insulation tiles by applying it to tiles. There is a problem that it is difficult to use because it is a big obstacle to economic utilization and use in the industrial field, which is a consumer.
본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 종래의 타일을 이용한 내외장재용 패널은 무기 또는 유기 단열재를 일체화 또는 결합시킬 경우 가격이 상승되거나 단열 성능이 낮은 문제점이 있고, 상기 무기 또는 유기 단열재를 대체할 수 있는 발포유리를 일체화 또는 결합시킬 경우 기존의 용융법으로는 타일 또는 발포유리 각각의 소성온도 차이에 의해 어느 하나가 파손되거나 제조 단가가 매우 높아지는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 기 성형되어 인쇄층이 형성된 세라믹 재질로 이루어진 타일의 인쇄층 이면에 유리분말과 발포재가 혼합된 혼합재를 발포시켜 타일과 발포층이 안정적으로 일체화된 내외장재용 합성패널을 얻을 수 있는 제조방법 및 이를 이용한 내외장재용 합성패널의 제공을 주된 목적으로 하는 것이다.The present invention is a technology conceived to solve the problems according to the prior art described above, and the conventional panel for interior and exterior materials using tiles has a problem in that the price is increased or the insulation performance is low when the inorganic or organic insulation is integrated or combined. In the case of integrating or combining foamed glass that can replace inorganic or organic insulating materials, the conventional melting method causes a problem that either one of the tiles or foamed glass is damaged due to the difference in firing temperature or the manufacturing cost is very high. A manufacturing method that can obtain a composite panel for interior and exterior materials in which the tile and the foam layer are stably integrated by foaming a mixture of glass powder and foaming material on the back of the printed layer of a tile made of ceramic material on which the printed layer is formed. And the main purpose is to provide a composite panel for interior and exterior materials using the same.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 무늬 또는 문양 또는 문자가 인쇄된 세라믹타일을 준비하고, 성형틀에 인쇄층이 하부에 위치되도록 상기 세라믹타일을 안착시키는 제1준비단계와 상기 제1준비단계 이후 상기 성형틀에 유리분말과 발포재가 혼합된 혼합재를 채우는 제2준비단계 및 상기 혼합재를 가열하여 발포시키는 소성단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내외장재용 합성패널 제조방법을 제시한다.In order to realize the desired object as described above, the present invention prepares a ceramic tile on which a pattern, pattern, or character is printed, and the first preparation step of mounting the ceramic tile so that the printing layer is located below the molding frame, and the first It presents a method for manufacturing a composite panel for interior and exterior materials, comprising a second preparation step of filling a mixture of glass powder and foaming material in the molding mold after the 1st preparation step, and a firing step of heating and foaming the mixture. .
또한, 본 발명은 상기 소성단계 이후 형성된 발포층을 일정두께로 절단하는 커팅단계를 포함하여 구성되고, 상기 소성단계는 800~1100℃로 가열하여 소성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention comprises a cutting step of cutting the foam layer formed after the firing step to a predetermined thickness, and the firing step is characterized in that the firing is performed by heating at 800 to 1100°C.
또한, 본 발명은 상기와 같은 방법으로 제조되는 내외장재용 합성패널을 제시한다.In addition, the present invention provides a composite panel for interior and exterior materials manufactured by the above method.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 내외장재용 합성패널 제조방법 및 이를 이용한 내외장재용 합성패널은 발포유리와 세라믹 재질로 이루어진 타일이 일체화되어 경량, 방음, 단열, 난연성이 향상된 내외장재용 합성패널을 제조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In the method of manufacturing a composite panel for interior and exterior materials according to the present invention and the composite panel for interior and exterior materials according to the present invention presented as described above, a tile made of foam glass and ceramic material are integrated, so that a composite panel for interior and exterior materials with improved light weight, sound insulation, insulation, and flame retardancy can be manufactured You can get a good effect.
또한, 본 발명은 성형틀의 하부에 기 성형되어 인쇄층이 형성된 세라믹 재질로 이루어진 타일을 하부에 위치시키고, 유리분말과 발포재가 혼합된 혼합재를 상기 성형틀에 채워 소성함으로써, 세라믹 재질로 이루어진 타일의 인쇄층 이면에 발포층이 안정적으로 일체화된 내외장재용 합성패널을 제조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention is a tile made of a ceramic material by placing a tile made of a ceramic material that is preformed in the lower part of the molding mold and having a printing layer formed therein, and then filling and firing a mixture of glass powder and foam material in the molding mold. It is possible to obtain the effect of manufacturing a composite panel for interior and exterior materials in which the foam layer is stably integrated on the back side of the printed layer of.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 합성패널의 제조방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 합성패널의 제조방법을 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 커팅단계를 나타낸 개략도.1 is a flow chart showing a method of manufacturing a composite panel according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing a method of manufacturing a composite panel according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing a cutting step according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 내외장재용 합성패널을 제조하는 방법과 이를 이용한 합성패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 외관을 미려하게 하는 세라믹 재질로 이루어진 표면층(이하, '세라믹타일(20)'이라 한다.)과 상기 세라믹타일(20)의 하부에 유리 또는 폐유리 재질로 이루어진 발포유리 즉, 기재층(이하, '발포층(32)'이라 한다.)이 안정적으로 일체화되도록 상기 세라믹타일(20)을 먼저 성형 한 후 상기 발포층(32)을 소성하여 경량, 방음, 단열, 난연성이 향상된 내외장재용 합성패널 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 내외장재용 합성패널에 관한 기술분야이다.The present invention relates to a method of manufacturing a composite panel for interior and exterior materials and to a composite panel using the same, and when described in more detail, a surface layer made of a ceramic material that enhances the appearance (hereinafter, referred to as'ceramic tile 20'). And foamed glass made of glass or waste glass under the
상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 구성은 무늬 또는 문양 또는 문자가 인쇄된 세라믹타일(20)을 준비하고, 성형틀(10)에 인쇄층이 하부에 위치되도록 상기 세라믹타일(20)을 안착시키는 제1준비단계(S10);와 상기 제1준비단계(S10) 이후 상기 성형틀(10)에 유리분말과 발포재가 혼합된 혼합재(30)를 채우는 제2준비단계(S20); 및 상기 혼합재(30)를 가열하여 발포시키는 소성단계(S30);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내외장재용 합성패널 제조방법을 제시한다.The configuration for achieving the present invention as described above is to prepare a
또한, 본 발명은 상기 소성단계(S30) 이후 형성된 발포층(32)을 일정두께로 절단하는 커팅단계(S40);를 포함하여 구성되고, 상기 소성단계는 800~1100℃이상으로 가열하여 소성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention comprises a cutting step (S40) of cutting the
또한, 본 발명은 상기와 같은 방법으로 제조되는 내외장재용 합성패널을 제시한다.In addition, the present invention provides a composite panel for interior and exterior materials manufactured by the above method.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 도면 1 내지 3을 참고하여, 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, referring to the drawings 1 to 3 showing a preferred embodiment of the present invention, it will be described in detail as follows.
먼저, 본 발명의 제1준비단계(S10)는First, the first preparation step (S10) of the present invention
세라믹 재질로 이루어지는 타일 즉, 세라믹타일(20)을 준비하되, 상부면에 무늬 또는 문양 또는 문자 등의 이미지가 인쇄되어 인쇄층(미도시)이 형성된 세라믹타일(20)을 미리 소성한 후 냉각시켜 준비하고, 도 2에 도시된 바와 같이, 성형틀(10)의 하부에 인쇄층이 하부에 위치되도록 상기 세라믹타일(20)을 뒤집어 안착시키는 것을 특징으로 한다.A tile made of ceramic material, that is, a
이때, 상기 세라믹타일(20)을 형성하는 세라믹 재질은 유리분말과 발포재의 혼합재(30)가 발포되어 형성되는 발포층(32)에 상기 세라믹타일(20)이 안정적으로 결합을 유지할 수 있도록 인쇄층의 이면에 도포되는 유약조성물에 유리프릿이 포함되는 것이 바람직하다.At this time, the ceramic material forming the
구체적으로, 본 발명의 제1준비단계(S10)는 이미지가 인쇄된 인쇄층이 상부면에 형성된 세라믹 재질(유약 조성물 포함)로 이루어진 세라믹타일(20)을 1.5~20㎜의 두께로 소성하여 준비하고, 성형틀(10)에 인쇄층이 상부면에 형성된 상기 세라믹타일(20)을 안착시키되, 상기 인쇄층이 하부에 위치되도록 안착시켜 최종적으로 제조되어 지는 내외장재용 합성패널의 상부면에 이미지가 인쇄된 인쇄층이 형성될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the first preparation step (S10) of the present invention is prepared by firing a
부가하여 설명하면, 본 발명의 제1준비단계(S10)는 이후에 자세히 설명될 유리분말과 발포재가 혼합된 혼합재(30)를 발포시켜 형성되는 발포층(32)과 재질이 다른 세라믹타일(20)을 동시에 소성하지 않도록 함으로써, 발포층(32) 또는 세라믹타일(20)에 크랙의 발생을 방지하는 효과를 실현케 한다.In addition, the first preparation step (S10) of the present invention is a
즉, 본 발명의 내외장재용 합성패널은 이후에 자세히 설명될 제2준비단계(S20)와 소성단계(S30)에서 기 성형된 세라믹타일(20)의 하부에 발포층(32)이 형성되도록 함으로써, 세라믹타일(20)이 성형되는 온도까지 소성온도를 높이지 않고 소성되기 때문에 상기 발포층(32)이 파손되는 것을 방지할 수 있는 것이다.That is, in the composite panel for interior and exterior materials of the present invention, the
다음으로, 본 발명의 제2준비단계(S20)는Next, the second preparation step (S20) of the present invention
상기 제1준비단계(S10) 이후의 상기 성형틀(10)에 유리분말과 발포재가 혼합된 혼합재(30)를 채우는 것으로서, 상기 성형틀(10)에 기 성형되어 안착된 세라믹타일(20)의 상부 즉, 세라믹타일(20)의 인쇄층 이면에 이후에 자세히 설명될 소성단계(S30)에서 소성되어 발포되는 발포층(32)이 형성될 수 있도록 발포유리 원료인 유리분말 또는 폐유리분말과 발포재를 채우는 것을 특징으로 한다.Filling the
이때, 상기 유리분말은 상기 발포유리 원료인 유리분말의 가격이 고가이므로, 폐유리를 이용한 분말 즉, 폐유리분말을 이용하는 것이 바람직한데, 일반적으로 생활상이나 산업적으로 발생되는 폐유리를 이용하여 발포유리의 제조를 위한 다른 특별한 전처리공정을 거치지 않고 폐유리를 직접 발포시켜 발포유리를 제조하는 것을 특징으로 한다.At this time, since the glass powder is expensive, it is preferable to use a powder using waste glass, that is, a waste glass powder. It is characterized in that the foamed glass is manufactured by directly foaming the waste glass without going through other special pretreatment processes for the manufacture of.
부가하여 설명하면, 상기 유리분말은 발포유리 원료로서의 소듐-실리케이트(sodium-silicate) 또는 보로알루미노-실리케이트(boroalumino-silicate)조성의 폐유리를 간단히 분쇄기 등을 이용하여 분말의 형태로 만든 후 상기 성형틀(10)에 채워 넣는다.In addition, the glass powder is a waste glass composed of sodium-silicate or boroalumino-silicate as a raw material for foamed glass, and then simply made into a powder form using a pulverizer, etc. Fill in the molding mold (10).
덧붙여, 상기 폐유리는 디스크밀, 볼밀 등의 분쇄장치를 이용한 습식분쇄공정으로 분쇄하고, 용매로는 물, 에틸 알코올, 메틸 알코올 및 아세톤으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 용매를 사용할 수 있으며, 효율적인 분쇄를 위해 복수의 단계 일례로, 1차 건식방법 조분쇄, 2차 습식분쇄방법 미세분쇄를 거쳐 진행될 수 있다. 즉, 앞서 언급된 발포재는 일례로 물이 될 수 있다.In addition, the waste glass is pulverized by a wet pulverization process using a pulverizing device such as a disk mill or a ball mill, and at least one solvent selected from the group consisting of water, ethyl alcohol, methyl alcohol and acetone may be used as a solvent, As an example of a plurality of steps for efficient pulverization, it may be carried out through a first dry method coarse pulverization and a second wet pulverization method fine pulverization. That is, the foam material mentioned above may be water as an example.
발포유리의 생성메카니즘은 아래의 식 1과 같이 진행된다.The mechanism for generating foamed glass proceeds as shown in Equation 1 below.
식 1)Equation 1)
부가하여 설명하면, 식 1에 나타나는 바와 같이, 특정 조성을 가지는 원료유리, 예를 들어 소듐-실리케이트와 같이 상기 식 1의 M이 Na인 경우, 물을 가하면 가수분해에 의하여 물속의 H+이온과 유리의 Na+이온이 서로 교환되며 NaOH 알칼리용액이 형성되게 된다. 다음, NaOH 알칼리 용액의 OH-이온이 유리에 침투하며 SiO2 방목구조를 파괴하게 된다. 이후 소성 발포 공정을 거치면서, 가수분해결과 유리에 함유된 유리상태 수분 또는 OH-성분이 분해되어 연화 또는 용융된 유리입자의 내부에 기포를 형성하게 되고 이와 같이 유리입자 내부에 트랩(trapped)된 결과 유리 내에 기포가 형성되어 발포유리가 된다.In addition, as shown in Equation 1, when M in Equation 1 is Na, such as a raw material glass having a specific composition, for example, sodium-silicate, when water is added, H + ions in water and free from water are hydrolyzed. Na + ions of are exchanged with each other to form NaOH alkali solution. Next, the OH - ions of the NaOH alkali solution penetrate the glass and destroy the SiO 2 grazing structure. After going through the plastic foaming process, as a result of hydrolysis, the glassy moisture or OH - component contained in the glass is decomposed to form bubbles inside the softened or melted glass particles, and thus trapped inside the glass particles. As a result, bubbles are formed in the glass to form a foamed glass.
즉, 앞서 설명된 세라믹타일(20)에 포함된 유리프릿 또한 소듐-실리케이트(sodium-silicate) 또는 보로알루미노-실리케이트(boroalumino-silicate)조성으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기에서 설명된 바와 같이, 이후에 자세히 설명될 소성단계(S30)에서 함께 발포되며 결합되어 안정적인 일체화가 이루어지는 효과를 실현케 한다.That is, the glass frit included in the
아울러, 상기 발포층(30)은 이후에 자세히 설명될 소성단계(S30)에서 발포된 후 약 3~4㎜의 두께를 갖도록 채워질 수 있으나, 이는 시공조건 및 단열, 방음의 효과를 고려하여 당업자에 의해 다양한 두께 일례로, 100~120㎜ 이상으로 형성될 수 있다.In addition, the
다음으로, 본 발명의 소성단계(S30)는Next, the firing step (S30) of the present invention
상기 제2준비단계(S20) 이후의 성형틀(10)의 상부에서 가열하여 상기 혼합재(30)를 발포시키는 것으로서, 상기 혼합재(30)의 유리분말이 소성될 때 용융되어 발포됨과 동시에 상기 세라믹타일(20)의 하부면에 일체화되도록 소성되는 것을 특징으로 한다.The mixture is heated at the top of the
구체적으로, 본 발명의 소성단계(S30)는 상기 제2준비단계(S20) 이후의 성형틀(10)의 상부에서 프레스장치(미표시)를 이용하여 일정압력으로 가압하며 상기 성형틀(10)의 상하부 및 측방을 가열하는 것으로서, 상기 세라믹타일(20)이 파손되지 않는 압력으로 가압함과 동시에 가열하여 유리분말과 발포재를 포함하는 혼합재(30)의 발포 소성이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the firing step (S30) of the present invention is pressed at a constant pressure using a press device (not shown) at the top of the
이때, 본 발명의 소성단계(S30)는 약 800~1100℃로 가열하여 소성하는 것을 특징으로 하는데, 발포층(32) 즉, 발포유리의 경우 약 800℃이상으로 발포성형되어도 약 1300℃까지 견딜 수 있는 내구성이 형성되고, 세라믹타일(20)의 경우 약 900℃이상으로 소성되어 약 1300℃까지 견딜 수 있는 내구성이 형성되어 있으므로, 기 성형된 세라믹타일(20)이 소성되지 않는 상기와 같은 범위로 소성하는 것이 바람직하나, 약 1000℃로 소성하는 것이 내외장재 모두에 본 발명의 내외장재용 합성패널이 안정적인 내구성을 가지도록 할 수 있으므로 가장 바람직하다.At this time, the firing step (S30) of the present invention is characterized in that the firing is performed by heating at about 800 to 1100°C. In the case of the
아울러, 본 발명의 소성단계(S30)는 앞서 설명한 바와 같이, 별도의 환원제와 산화물 등의 기포형성제를 혼합하지 않기 때문에 유리의 용융, 가수분해 또는 기타의 어떠한 사전 공정도 필요로 하지 않으므로 보다 용이하게 자기질 타일 즉, 세라믹 재질과 일체화될 수 있는 효과를 실현케 한다.In addition, as described above, the firing step (S30) of the present invention is easier because it does not require melting, hydrolysis, or any other pre-processing of the glass because a separate reducing agent and a bubble forming agent such as oxide are not mixed. It makes it possible to realize the effect that can be integrated with a ceramic tile, that is, a ceramic material.
부가하여, 상기 가압시 사용되는 프레스장치는 상기 혼합재(30)를 가압하는 프레스유닛의 하부 즉, 상기 혼합재(30)와 밀접되는 하부면에 히터부(미표시)를 더 포함하여 구성될 수 있고, 상기 히터부에 의해 상기 혼합재(30)의 사방이 가열되어 유리분말이 균일하게 발포되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the press device used during the pressurization may further include a heater unit (not shown) on the lower surface of the press unit that presses the
아울러, 본 발명은 상기 소성단계(S30) 이후 혼합재(30)가 발포되어 형성된 발포층(32)을 일정두께로 절단하는 커팅단계(S40)를 포함하여 구성되고, 상기 커팅단계(S40)를 통해 사용 용도에 따른 무게와 방음, 단열 성능을 고려하여 상기 발포층(32)의 두께를 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention comprises a cutting step (S40) of cutting the
또한, 본 발명의 커팅단계(S40)는 상기 소성단계(S30)에서 혼합재(30)가 발포되어 형성된 발포층(32)의 상부면 즉, 최종적으로 제조되어지는 내외장재용 합성패널의 하부면 표면을 고르게 하여 내외장재 시공시 원활한 시공이 이루어지도록 하는 효과를 실현케 한다.In addition, in the cutting step (S40) of the present invention, the upper surface of the
결과적으로, 본 발명의 내외장재용 합성패널 제조방법은 소성온도가 다른 세라믹타일(20)과 발포유리로 이루어지는 발포층(32)을 동시에 소성하는 경우 상기 세라믹타일(20) 또는 발포층(32) 중 어느 하나 이상이 파손될 수 있는 문제를 해결할 수 있고, 세라믹타일(20)과 발포층(32)을 각각 소성하여 접착제로 부착하여 제조되는 합성패널을 외벽에 시공시 쉽게 접착부분이 분리되는 문제를 해결수 있도록 세라믹타일(20)을 먼저 소성한 후 발포층(32)을 소성함으로써, 안정적으로 일체화된 내외장재용 합성패널을 제조할 수 있으며, 상기 세라믹타일(20)의 소성시 미려한 이미지를 인쇄하여 심미감 향상과 발포유리에 의한 내구성 및 단열, 방음 성능을 보다 향상시킬 수 있음과 동시에 세라믹 재질의 타일과 발포유리의 강한 난연성 또한 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As a result, the method of manufacturing a composite panel for interior and exterior materials of the present invention, when firing a
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.The above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, and is not limited to the above embodiment, and through the above embodiment, those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs do not depart from the gist of the present invention. This can be done with various changes in.
10 : 성형틀
20 : 세라믹타일
30 : 혼합재
32 : 발포층
S10 : 제1준비단계
S20 : 제준비단계
S30 : 소성단계
S40 : 커팅단계10: Molding mold
20: ceramic tile
30: mixed material
32: foam layer
S10: First preparation step
S20: Preparation stage
S30: firing step
S40: cutting step
Claims (4)
상기 제1준비단계(S10) 이후 상기 성형틀(10)에 유리분말과 발포재가 혼합된 혼합재(30)를 채우는 제2준비단계(S20); 및
상기 혼합재(30)를 가열하여 발포시키는 2차소성단계(S30);를 포함하고,
상기 2차소성단계(S30) 이후 형성된 발포층(32)을 일정두께로 절단하는 커팅단계(S40);를 포함하고,
상기 2차소성단계(S30)는
800~1100℃로 가열하여 소성하고,
상기 세라믹타일(20)의 두께는 1.5~20mm 인 것을 특징으로 하는 내외장재용 합성패널 제조방법.
The first firing step of preparing by firing the ceramic tile 20 on which the pattern, pattern, or character is printed, the first preparation step of seating the ceramic tile 20 so that the printing layer is located at the bottom of the molding frame 10 ( S10); and
A second preparation step (S20) of filling the mixing material 30 in which the glass powder and the foaming material are mixed in the molding mold 10 after the first preparation step (S10); And
Including; a secondary firing step (S30) of heating and foaming the mixed material 30,
A cutting step (S40) of cutting the foam layer 32 formed after the second firing step (S30) to a predetermined thickness (S40); includes,
The second firing step (S30) is
Sintered by heating at 800~1100℃,
The method of manufacturing a composite panel for interior and exterior materials, characterized in that the thickness of the ceramic tile 20 is 1.5-20mm.
Synthetic panel for interior and exterior materials, characterized in that manufactured by the manufacturing method of claim 1.
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