KR102431132B1 - 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지에 관한 것이다. 본 발명은, 패턴층(110)이 로터리 스크린 프린팅 방식을 수행하는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)로 공급됨으로써, 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 구성하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 회전형으로 보관되는 점착제가 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 구성된 스퀴지(1300)에 의해 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 외부로 밀어져서 패턴층(110)으로 기재층(120)에 형성하는 제 1 단계; 패턴층(110)이 형성된 기재층(120)의 반대면에 대해서 발열코팅층(130)을 형성하는 제 2 단계; 발열코팅층(130) 중 기재층(120)이 부착된 면과 반대면에 이형지용 점착제층(141)과 이형지(140)를 형성하는 제 3 단계; 및 패턴층(110)이 형성된 기재층(120)의 패턴층(110)을 이용하여 벽지(10)에 부착하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지는, 투명 수지 재질을 기반으로 벽체와, 종이 소재로 형성된 벽지 사이에 형성함으로써, 투명 수지 재질을 통한 1차 단열과 함께 도트 타입의 인쇄형 점착제가 낭비됨이 없이 깔끔하게 처리되도록 할 뿐만 아니라, 2차로 도트 사이의 공기층을 이용해 단열 성능을 확보하고 도트 타입으로 부착성 뿐만 아니라, 벽지에 대한 교체도 용이하도록 할 뿐만 아니라 극한 지역이나 습기 제거를 위해 발열 기능도 함께 제공하도록 할 수 있으며, 로터리 스크린 방식을 통해 기존의 그라비아 프린팅 방식의 블레이드를 통해 점착제가 제거되는 방식에 비해 점착제가 낭비되는 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 도트 형태의 점착층을 이용한 하나의 단열필름을 복수의 형태로 적층하여 사용이 용이하고, 단열 효율에 따라 이중 이상의 필름을 선택적으로 부착함으로써, 벽재의 단열 성능을 사용 조건에 따라 선택할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지는, 투명 수지 재질을 기반으로 벽체와, 종이 소재로 형성된 벽지 사이에 형성함으로써, 투명 수지 재질을 통한 1차 단열과 함께 도트 타입의 인쇄형 점착제가 낭비됨이 없이 깔끔하게 처리되도록 할 뿐만 아니라, 2차로 도트 사이의 공기층을 이용해 단열 성능을 확보하고 도트 타입으로 부착성 뿐만 아니라, 벽지에 대한 교체도 용이하도록 할 뿐만 아니라 극한 지역이나 습기 제거를 위해 발열 기능도 함께 제공하도록 할 수 있으며, 로터리 스크린 방식을 통해 기존의 그라비아 프린팅 방식의 블레이드를 통해 점착제가 제거되는 방식에 비해 점착제가 낭비되는 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 도트 형태의 점착층을 이용한 하나의 단열필름을 복수의 형태로 적층하여 사용이 용이하고, 단열 효율에 따라 이중 이상의 필름을 선택적으로 부착함으로써, 벽재의 단열 성능을 사용 조건에 따라 선택할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 투명 수지 재질을 기반으로 벽체와, 종이 소재로 형성된 벽지 사이에 형성함으로써, 투명 수지 재질을 통한 1차 단열과 함께 도트 타입의 인쇄형 점착제가 낭비됨이 없이 깔끔하게 처리되도록 할 뿐만 아니라, 2차로 도트 사이의 공기층을 이용해 단열 성능을 확보하고 도트 타입으로 부착성 뿐만 아니라, 벽지에 대한 교체도 용이하도록 할 뿐만 아니라 극한 지역이나 습기 제거를 위해 발열 기능도 함께 제공하도록 하기 위한 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지에 관한 것이다.
기존의 한 종류로 단열 벽지 또는 단열/발열 벽지는 하나의 벽지 단위체에 단열소재 및 발열소재를 이용하여 복수의 층을 이루는 형태로 사용하고 있다.
관련기술로서, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2011-0077049호 "칼라샌드 조성물을 이용한 발열벽지의 제조방법"은 규석과, 알루미늄과, 탄화규소와, 염료와, 바인더 및 소포제를 혼합하여 발열 조성물을 형성하는 단계; 상기 발열 조성물을 교반·건조하는 단계; 상기 발열 조성물과, 아연과, 소포제와, 계면활성제와, 탄화규소와, 염료와, 바인더와, 규산나트륨 및 리듐실리케이트를 혼합하여 칼라샌드 조성물을 형성하는 단계; 상기 칼라샌드 조성물을 교반·건조하는 단계; 닥종이죽 또는 폐종이죽과, 물 등을 혼합하여 한지 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 칼라샌드 조성물과 한지 조성물을 혼합한 다음 코팅처리 하는 단계;로 이루어지는 기술에 관한 것이다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2018-0067976호 "단열벽지 및 이의 제조방법"은 일정두께를 갖는 폼부재에 의해 단열효과를 증대시킬 수 있고, 차단시트에 단열효과를 증대함은 물론, 수분을 방지하여 곰팡이를 방지할 뿐만 아니라, 전면시트를 면재질로 형성하고, 발수처리 및 집먼지진드기 방지가공으로 새집증후근 및 건축자재의 오염으로부터 보호가 가능하여 친환경적인 단열벽지를 제공할 수 있으며, 질감이 주는 디자인적인 요소를 통해 미감을 향상시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2017-0043000호 "난연 단열벽지"는 내수성 보온성 단열성 내구성 및 난연성이 증대된 난연 전자선 가교 PE 발포폼 층과, 불연의 Glass Cloth 층, 그리고 인장강도 및 신율이 강한 난연 LLDPE 필름 층에 의해 건축물의 벽지로서 부착될 경우 화재에 강할 뿐만 아니라 수명까지 보장케 할 수 있으며, 난연 전자선 가교 PE 발포폼 층의 아래에 방습지를 더 부착시켜 결로나 습기에도 더욱 강하게 할 수 있는 난연 단열벽지를 제공하는 기술에 관한 것이다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2016-0081302호 "탄소함유층을 갖는 단열벽지의 제조방법"은 이형기능을 갖는 보호필름 표면에 접착제층을 형성하는 단계; 상기 접착제층 위에 복사 단열 기능 수행을 위해 알루미늄필름층을 합지하는 단계; 상기 알루미늄필름층 위에 PE시트층을 형성하는 단계; 상기 PE시트층 위에 원적외선 방출 특성을 갖는 시트상의 탄소함유층을 합지하여 일체화시키는 단계; 상기 탄소함유층 상면에 인쇄무늬를 갖는 스킨층을 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기술에 관한 것이다.
이러한 종래의 기술들의 경우, 단열 벽지 또는 단열/발열 벽지에 대한 교체시 일정 공간의 면적 및 벽지 시공된 전체 공간에 대해서 다시 시공을 해야하는 한계점이 있어서 비용적인 부담이 큰 단점이 있어 왔다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 투명 수지 재질을 기반으로 벽체와, 종이 소재로 형성된 벽지 사이에 형성함으로써, 투명 수지 재질을 통한 1차 단열과 함께 도트 타입의 인쇄형 점착제가 낭비됨이 없이 깔끔하게 처리되도록 할 뿐만 아니라, 2차로 도트 사이의 공기층을 이용해 단열 성능을 확보하고 도트 타입으로 부착성 뿐만 아니라, 벽지에 대한 교체도 용이하도록 할 뿐만 아니라 극한 지역이나 습기 제거를 위해 발열 기능도 함께 제공하도록 하기 위한 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 로터리 스크린 방식을 통해 기존의 그라비아 프린팅 방식의 블레이드를 통해 점착제가 제거되는 방식에 비해 점착제가 낭비되는 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 도트 형태의 점착층을 이용한 하나의 단열필름을 복수의 형태로 적층하여 사용이 용이하고, 단열 효율에 따라 이중 이상의 필름을 선택적으로 부착함으로써, 벽재의 단열 성능을 사용 조건에 따라 선택할 수 있도록 하기 위한 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 인공 지능 기반으로 정밀한 단열 및 발열 성능을 제공하도록 하는 제조 기술을 제공하도록 하기 위한 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지는, 벽지(10)에 점착을 위한 점착기능과 공기층에 의해 유리창과의 단열 기능을 부여하는 패턴층(110); 기재층(120) 상에서 패턴층(110)을 통해 벽지(10)와 맞닿는 반대면 쪽에 형성되어 플레이트(131)에 열부가 형성되어 상기 발열부의 양 끝단에 형성된 전원선(133)을 통해 전원을 제공받아 실내를 난방시키도록 하기 위한 발열코팅층(130); 및 발열코팅층(130)과 패턴층(110) 사이에 형성되어 패턴층(110)을 지지하며 투명 수지 필름으로 형성되는 기재층(120); 을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 본 발명은, 발열코팅층(130) 중 기재층(120)이 부착된 면과 반대면에 형성되는 이형지용 점착제층(141)과 이형지(140); 를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 벽지(10) 내부에 패턴층(110)과 기재층(120)을 포함하는 적어도 하나 이상의 추가 단열필름층을 적층시켜 이중 및 삼중 단열벽지로 형성시 적층되는 이웃하는 단열필름층의 패턴층(110)의 위치를 상호 엇갈리도록 배치함으로써, 단열 성능을 향상시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 벽지(10) 내부에 패턴층(110)과 기재층(120)를 포함하는 3개의 단열필름층을 순차적으로 적층시켜 삼중 단열벽지를 형성함에 있어서, 제 1 단열필름층 및 제 2 단열필름층을 구성하는 패턴층(110)의 위치와, 제 2 단열필름층 및 제 3 단열필름층을 구성하는 패턴층(110)의 위치를 상호 겹치지 않도록 엇갈리도록 배치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법은, 패턴층(110)이 로터리 스크린 프린팅 방식을 수행하는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)로 공급됨으로써, 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 구성하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 회전형으로 보관되는 점착제가 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 구성된 스퀴지(1300)에 의해 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 외부로 밀어져서 패턴층(110)으로 기재층(120)에 형성하는 제 1 단계; 패턴층(110)이 형성된 기재층(120)의 반대면에 대해서 발열코팅층(130)을 형성하는 제 2 단계; 발열코팅층(130) 중 기재층(120)이 부착된 면과 반대면에 이형지용 점착제층(141)과 이형지(140)를 형성하는 제 3 단계; 및 패턴층(110)이 형성된 기재층(120)의 패턴층(110)을 이용하여 벽지(10)에 부착하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지는, 투명 수지 재질을 기반으로 벽체와, 종이 소재로 형성된 벽지 사이에 형성함으로써, 투명 수지 재질을 통한 1차 단열과 함께 도트 타입의 인쇄형 점착제가 낭비됨이 없이 깔끔하게 처리되도록 할 뿐만 아니라, 2차로 도트 사이의 공기층을 이용해 단열 성능을 확보하고 도트 타입으로 부착성 뿐만 아니라, 벽지에 대한 교체도 용이하도록 할 뿐만 아니라 극한 지역이나 습기 제거를 위해 발열 기능도 함께 제공하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지는, 로터리 스크린 방식을 통해 기존의 그라비아 프린팅 방식의 블레이드를 통해 점착제가 제거되는 방식에 비해 점착제가 낭비되는 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 도트 형태의 점착층을 이용한 하나의 단열필름을 복수의 형태로 적층하여 사용이 용이하고, 단열 효율에 따라 이중 이상의 필름을 선택적으로 부착함으로써, 벽재의 단열 성능을 사용 조건에 따라 선택할 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 단열 및 발열 벽지는, 인공 지능 기반으로 정밀한 단열 및 발열 성능을 제공하도록 하는 제조 기술을 제공하도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)의 제조 방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)의 제조 방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000) 중 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100)에서 수지가 흘러나올 수 있는 슬롯(1101)의 형상에 따라 오픈 셀(Open cell) 및 클로즈 셀(Closed cell) 구조를 설명하기 위한 하이브리드 프린팅 홈 스크린 롤러(1100b)를 펼쳐놓은 형상을 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)에서 발열코팅층(130)의 다양한 발열체 패턴을 나타내는 도면이다.
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)에 대한 제어부(1500)의 구성요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)의 제조 방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)의 제조 방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000) 중 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100)에서 수지가 흘러나올 수 있는 슬롯(1101)의 형상에 따라 오픈 셀(Open cell) 및 클로즈 셀(Closed cell) 구조를 설명하기 위한 하이브리드 프린팅 홈 스크린 롤러(1100b)를 펼쳐놓은 형상을 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)에서 발열코팅층(130)의 다양한 발열체 패턴을 나타내는 도면이다.
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)에 대한 제어부(1500)의 구성요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)를 나타내는 도면이다. 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)를 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)의 제조 방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 나타내는 도면이다. 도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)의 제조 방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000) 중 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100)에서 수지가 흘러나올 수 있는 슬롯(1101)의 형상에 따라 오픈 셀(Open cell) 및 클로즈 셀(Closed cell) 구조를 설명하기 위한 하이브리드 프린팅 홈 스크린 롤러(1100b)를 펼쳐놓은 형상을 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 벽지(100)에서 발열코팅층(130)의 다양한 발열체 패턴을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 단열 및 발열 벽지(100)는 패턴층(110), 기재층(120), 발열코팅층(130), 이형지(140)를 포함할 수 있다.
여기서, 패턴층(110)은 벽지(10)에 부착하기 위한 점착 기능도 보유하고 있으며 벽지(10)의 내측에 형성되는 것이 바람직하다.
패턴층(110)은 고분자 수지(예: PET) 유닛으로 기재층(120)과 패턴층(110) 간의 점착 방식은 도 3과 같이 기재층(120)을 프린팅 홈 스크린(1100) 및 압착롤러(1400) 사이에 기재층(120)를 투입하여 패턴층(110)을 도트 인쇄시, 원통 형상의 롤러 형태로 형성되는 프린팅 홈 스크린(1100)은 슬롯(1101)을 통해 스퀴지(1300)에서 제공되는 공기압 또는 수압에 의해 프린팅 홈 스크린(1100) 내부와 조성물 수용/배출부(1200) 외부 공간 사이에서 위치하는 고분자 수지를 기재층(120)에 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 조성물 수용/배출부(1200)는 수지를 외부로부터 공급하기 위한 배관과 연결된 구조로 정방향(반시계 방향)(F1)으로 회전하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 프린팅 홈 스크린(1100)의 중앙점으로부터 편심된 위치에 형성될 수 있으며, 하단 영역에 프린팅 홈 스크린(1100) 내부에서 스퀴지(1300)가 위치하는 방향으로 향하는 분출구를 포함할 수 있다.
조성물 수용/배출부(1200)의 분출구(1201)에 대한 다른 실시예로, 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에서 프린팅 홈 스크린(1100)과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 회전하면서 점착제를 수용하는 내부단(1201)과 내부단(1201)의 외부를 형성하는 외부단(1202)으로 이루어질 수 있으며, 분출구의 외측을 구성하는 외부단(1202)은 고정된 상태에서, 분출구의 내측을 구성하는 내부단(1201)이 회전을 통해 내측 분출구와 외측 분출구가 포개지는 지점으로 내부단(1201)이 회전을 통해 위치하는 경우 내측 및 외측 분출구를 통해 고분자 수지가 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부의 하단 영역으로 흘러나갈 수 있으며, 이러한 구동을 통해 수지가 굳지 않도록 하는 기능을 제공할 수 있다.
한편, 프린팅 홈 스크린(1100)과 수평 방향에서 기재층(120)을 중심으로 대칭되는 영역에 이격되어 형성되는 압착롤러(1400)는 프린팅 홈 스크린(1100)의 회전방향과 반대 방향인 역방향(시계 방향)(F2)으로 회전함으로써, 프린팅 홈 스크린(1100)과의 상호 작용으로 압착롤러(1400)를 상호 밀착시켜 기재층(120)을 상향으로 이동시키는 역할을 수행할 수 있다.
그리고, 스퀴지(1300)는 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 점착제 조성물이 하나의 성분으로 혼합되어 형성되는 경우 프린팅 홈 스크린(1100)의 회전하는 방향인 정방향(반시계방향)(F1) 중 우측 하단 영역의 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 위치하여, 외부를 향하는 공기압을 분사하여 프린팅 홈 스크린(1100)의 하부에서 정방향(반시계방향)(F1)으로 회전하여 하단부 중 원심력이 작용하는 영역(도 3 상의 우측)에서 상부로 이동하는 고분자(예: PET) 수지에 대해서 회전하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 수지가 외부로 분출하여 압착롤러(1400) 사이에 위치하는 기재층(120)의 외부면에 슬롯(1101)의 형상에 따라 도트 형상의 수지가 도포 되도록 할 수 있다.
기재층(120)을 프린팅 홈 스크린(1100) 및 압착롤러(1400) 사이에 통과시키면서 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 분출되어 패턴층(110)으로 도포된 수지가 기재층(120) 표면에 도트 인쇄될 수 있으며, 이후, 도트 인쇄된 기재층(120)을 경화 챔버를 통과시켜 패턴층(110)를 경화시킨 뒤, 패턴츠(110)이 형성된 기재층(120)의 반대면에 대해서 이형지용 점착제층(141)을 형성하고, 이형지용 점착제층(141) 형성면에 이형지(140)를 부착할 수 있다.
또한, 이후, 기재층(120)의 패턴층(110) 방향에 벽지(10)를 압착하여 합지한 상태로 단열 및 발열 벽지(100)를 제조될 수 있다.
여기서, 도트 인쇄된 기재층(120)을 경화 챔버를 통과시키면서 패턴층(110)를 일정 정도 경화시키는 경우 경화 챔버로는 자외성(UV) 경화기, 열경화기, 전자빔 경화기, 건조 온풍기 등을 이용할 수 있다.
한편, 경화 챔버를 통과시키기 전에 기재층(120) 상에 패턴층(110)이 도트 인쇄된 상태에서 고주파 가열압착 과정을 더 거칠 수 있다.
본 발명에서 기재층(120)으로는 각종의 플라스틱 시트나 종이류 중 투명한 고분자 수지로 이루어진 필름 또는 그 발포 필름을 이용할 수 있고, 기재층(120)의 두께는 통상 1100 내지 1300㎛의 범위에서 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로, 패턴층(110)에 대해서 프린팅 홈 스크린(1100) 내부에는 통상적으로 사용되는 고분자 수지가 공급되고, 스퀴지(1300) 내부에는 점착제 조성물을 제공하여 상호간의 적층이 형성되도록 할 수 있다.
이러한 방식으로 기존의 본 발명 이전에 출원한 출원번호 제10-2018-0002952 (2018.01.09)호인 "열효율 향상을 위한 단열필름(Adiabatic film for improving thermal efficiency)"에서 사용하는 그라비아 프린팅 방식으로 도트 프린팅하여 단열필름을 만드는 방식과 달리 로터리 스크린 프린팅 방식으로 도트 프린팅하여 단열필름을 제조할 수 있다. 즉, 기존 발명의 폼 실린더는 표면에 양각부(돌출부)와 음각부(함입부)가 교대로 구성된 원통형 실린더로서 압착롤러와의 사이에 기재층(120)이 통과되면서 음각부에 수용되어 있던 패턴층(110)이 기재층(120)에 묻어나도록 하는 역할을 함으로써, 그라비아 방식을 통해 점착제 조성물이 담긴 그릇에 홈을 갖는 롤러를 돌려서 홈에 점착제 조성물이 묻도록 한 후에 블레이드를 이용해 점착액을 긁어내서 홈 부분에 있는 것만 필름지에 묻어나도록 하는 방식인 반면, 본 발명은 로터리 스크린 프린팅 방식을 수행하는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 프린팅 홈 스크린(1100)을 로터리 롤러로 사용하여 내부에 고분자 수지를 담고 있다가 슬롯(1101)을 통해 스퀴지(1300)가 밀어내도록 하여 도트 방식으로 수지 조성물이 기재층(120)에 인쇄되도록 하는 방식을 사용하는 차별성을 제공할 수 있다.
이에 따라, 로터리 스크린 방식을 통해 기존의 그라비아 프린팅 방식에 비해 점착제가 매우 깔끔하게 처리될 뿐만 아니라, 블레이드를 통해 점착제가 제거되는 방식을 통해 점착제가 낭비되는 문제점도 해결하는 효과를 제공할 수 있다.
한편, 스퀴지(1300) 내부에는 점착제 조성물이 제공되지 않는 경우, 패턴층(110) 상부에 붓 또는 롤러, 스프레이 등을 활용하여 점착제 조성물을 도포하여 점착층을 형성하고, 기재층(120)의 상부에 해당하는 점착층 방향으로 벽지(10)를 압착하여 합지한 상태로 제조될 수도 있다.
다음으로, 기재층(120)에 대해서 살펴보면, 기재층(120)의 소재가 되는 투명 고분자 수지 시트를 형성하기 위해 압출장치를 이용해 압출하여 압출 용융물을 형성하는데, 여기서 240 내지 250℃의 온도에서 용해시키는 것이 바람직하다. 이후, 용용상태의 압출 용융물을 통과시 T-die 방식으로 필름 타입의 투명 수지 시트를 형성하며, 다이의 출구에 부착된 냉각장치를 필름 타입의 투명 수지 시트를 냉각시킨다. 냉각시 필름 타입의 투명 수지 시트에 대한 냉각을 수행한 뒤, 냉각을 위해 가이드 롤러로 전달한다. 여기서 사용되는 냉각장치는 펠티어 소자와 온도 센서, 그리고 아두이노 기판을 활용하여 미리 설정된 온도 범위로 필름 타입의 투명 수지 시트에 대한 온도를 제어할 수 있다. 여기서 온도 설정 범위는 실온 상태에 해당하는 가이드 롤러에 의한 냉각과 압출 용융물에 대한 다이에 의한 T-die 방식을 이용해 필름 타입의 투명 수지 시트 생성 직후의 온도 차를 고려하여 7℃ 내지 14.5℃ 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
이후, 가이드 롤러에 의해 냉각된 필름 타입의 투명 수지 시트를 연신장치로 안내되며, 가이드 롤러에 의해 필름 타입의 폴리프로필렌 시트에 대한 연신 장치로의 이송을 수행하면서, 가이드 롤러의 전체 길이 설정에 따른 실온 상태에서 열안정화 과정을 제공할 수 있다. 연신장치는 가이드 롤러를 통과한 필름 타입의 투명 PET 수지 시트를 박막 필름이 되도록 눌러 잡아당기는 연신을 수행한다. 보다 구체적으로, 연신시 필름 타입의 투명 수지 시트에 대한 가열, 가압 상태에서 넓이 방향의 연신을 수행함으로써, 최종 생산물인 기재층(120)에 대한 연신 전후의 면적 비율이 1 : 6.8 내지 8.2 배가 증가하도록 한다. 여기서, 연신시 가열 온도는 350 내지 370 ℃, 가압 상태는 130 내지 180mbar 상태이며, 기재층(120)의 두께를 1200㎛로 생산시 바람직하게는 365 ℃, 173mbar 상태에서 수행하는 것이 바람직하다. 한편 연신시 상술한 바람직한 온도 범위 내인 가열 온도는 350 내지 370 ℃에서 행하여져야 한다. 온도 범위보다 온도가 높아지는 경우 분자의 자유도가 높아져 분자의 배향이 잘 이루어지지 않는다. 또한, 온도 범위보다 낮아지는 경우에는 연신이 잘 이루어지지 않고 폴리프로필렌 시트가 연신되지 못하고 끊어지는 현상이 일어난다.
한편, 기재층(120)에 대한 연신 후 열안정화 과정 사이에 기재층(120)에 대한 연성화와 함께 메쉬 공정에 따라 다이아몬드 형상 구조, 그물 형상, 사각형 형상을 갖는 균일한 격자 구조(메쉬 구조)를 형성할 수 있다. 이와 같은 메쉬 구조를 형성함으로써, 유연성을 제공하고, 다수의 메쉬구조의 기재층(120)을 적층하고 발포함으로써, 무게를 획기적으로 줄일 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이 생성된 기재층(120)에 대해서 겹겹이 적층한 뒤, 발포폼의 제조 공정과 같이 전체 공정은 투입된 합성수지 입자를 부풀려 발포시키는 발포단계와, 발포된 입자에 포함된 수분을 제거하는 건조단계와, 건조된 발포 입자에 고온 증기를 공급하여 발포 입자가 서로 엉켜 결합되게 하는 성형단계로 이루어지고 상기 성형 단계를 수행하기 전에 코팅 단계를 더 수행할 수 있다.
한편, 도 3과 같이 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100)은 내부에 조성물 수용/배출부(1200)로부터 흘러나온 점착제 조성물이 스퀴지(Squeegee)(1300)를 통해 외부로 배출되도록 하기 위한 슬롯(1101)을 구비하며, 슬롯(1101)이 이루어진 타입에 따라 도 4와 같은 오픈 셀(Open cell), 그리고 도 5 및 도 6과 같은 클로즈 셀(Closed cell) 구조로 구분될 수 있다.
여기서 도 4의 오픈 셀 구조를 살펴보면, 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100) 상에서 형성된 슬롯(1101)이 도 4의 원형뿐만 아니라, 직선형, 그 밖의 다각형 형상으로 오픈 홀(1100a)이 도 4와 같은 펼쳐진 형상을 갖는 원통 형상의 하이브리드 프린팅 홈 스크린 롤러(1100b) 상에 격자 무늬로 구성되어 있으며, 이러한 오픈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 고분자 수지의 배출을 기재층(120)에 미리 설정된 좌표를 중심으로 집중적으로 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 패턴층(110)을 도포함으로써, 패턴층(110)을 형성할 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6의 클로즈 셀 구조를 살펴보면, 도 5 및 도 6과 같은 펼쳐진 형상을 갖는 원통 형상의 하이브리드 프린팅 홈 스크린 롤러(1100b) 상에서 도 5a와 같은 허니콤, 도 5b와 같이 사각, 도 6a 및 도 6b와 같이 삼각형(도 6a 상하 대칭형 삼각형, 도 6b 물결 무늬 삼각형) 중 하나에 해당하는 클로즈 홀(1100c)이 상호 이웃하는 형태로 구성되어 있으며, 이러한 클로즈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 고분자 수지의 배출을 통해 기재층(120)에 미리 설정된 좌표 중심이 아닌 표면적에 넓게 도포하여 전체적으로 벽지(10)과 맞닿는 경우의 점착력을 증대시키도록 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 도포함으로써, 패턴층(110)을 형성할 수 있다.
여기서, 하이브리드 프린팅 홈 스크린 롤러(1100b) 상에서 오픈 홀(1100a) 및 클로즈 홀(1100c)의 구조를 달리하는 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100)은 도 3에서 조성물 수용/배출부(1200), 스퀴지(Squeegee)(1300), 압착롤러(Impression cylinder)(1400)를 제외하고 독자적으로 교체형으로 형성됨으로써, 도 4와 같은 오픈 셀 구조를 갖는 경우 제작된 하이브리드 셀 기반 로터리 스크린 프린팅 방식을 이용한 투명 단열필름을 미리 설정된 제 1 면적(예, 100mm×100mm 이상에서 500mm×500mm 미만)으로 절단하여 좁은 면적에 사용하는 경우에 점착력을 극대화시킬 수 있으며, 도 5 및 도 6과 같은 클로즈 셀 구조를 갖는 경우 제작된 하이브리드 셀 기반 로터리 스크린 프린팅 방식을 이용한 투명 단열필름을 제 1 면적보다 큰 미리 설정된 제 2 면적 이상(예, 500mm×500mm 이상에서 2000mm×2000mm 미만)으로 절단하여 넓은 면적에 사용하는 경우에 점착력을 극대화시킬 수 있다.
발열코팅층(130)은 도 7 내지 도 11과 같은 형태로 플레이트(131), 발열선 패턴(132), 전원선(133)으로 형성될 수 있다. 여기서 발열선 패턴(132)은 도 7 내지 도 11과 같이 패턴층(110)으로 프린팅되는 패턴과 일치하는 패턴으로 형성되되, 이형지(140)를 제어하면 나타내는 이형지용 점착제층(141)을 통해 벽에 부착시 이형지용 점착제층(141)을 통해 벽과 맞닿아서 겨울철의 벽면의 한기를 원천적으로 차단할 뿐만 아니라, 메쉬 구조의 기재층(120)의 상면에 형성되는 패턴층(110)에서 제공하는 벽지(10)와의 사이에 형성되는 엠보싱 구조의 공기 접촉점의 영역을 활용하여 발열 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로 발열선 패턴(132)은 일반적인 사각의 루프 형태, 원형의 루프 형태로도 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 플레이트(131)가 투명 아크릴 재질, PVC 재질, PET 재질 중 하나로 형성될 수 있으며, 내측으로, 발열체(132)가 발열코팅층(130)과 기재층(120)이 맞닿는 내측 또는 발열코팅층(130)의 외측에 점착되어 형성됨으로써, 단열 및 발열 벽지(100)를 구성하는 기재층(120)과 벽지(10) 사이의 패턴층(110)에서 빈 공간에서 벽지(10)가 실크 벽지 등과 같이 습기를 흡수하는 재질일 경우 벽지(10)를 통해 유입되는 습기를 제공할 수 있도록 발열코팅층(130)이 작동할 수 있다.
여기서 발열체(132)는 도 7과 같은 원형 형상, 도 8과 같은 허니콤, 도 9와 같이 사각, 도 10과 같은 삼각형(상하 대칭형 삼각형), 도 11과 같은 삼각형(물결 무늬 삼각형) 중 하나에 해당하는 형상으로 형성될 수 있다.
이를 위해 즉, 도 7의 원형 형상의 발열체(132)는 도 4와 같은 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100) 상에 형성된 슬롯(1101)이 원형의 격자무늬로 된 오픈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 생성된 패턴층(110)의 각 원형의 테두리와 일치되는 원형의 격자무늬로 형성될 수 있으며, 도 3과 동일한 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 활용하여 플렉시블 타입의 플레이트(131)에 미리 설정된 좌표를 중심으로 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 발열체(132) 용융액을 도포함으로써, 발열체(132)을 형성하거나 미리 원형 격자무늬의 발열체(132) 형상을 형성하고, 접착제를 통해서 투명 프레이트(131)에 부착하는 방식으로 형성될 수 있다.
이 경우, 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 활용하는 경우 오픈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 발열체(132) 용융액의 배출을 플레이트(131)에 미리 설정된 좌표를 중심으로 집중적으로 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 발열체(132) 용융액을 도포함으로써, 발열체(132) 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 도 8 내지 도 11의 허니콤 형상의 발열체(132), 사각 형상의 발열체(132), 삼각형(상하 대칭형 삼각형) 형상의 발열체(132), 삼각형(물결 무늬 삼각형) 형상의 발열체(132)는 도 5 내지 도 6와 같이 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100) 상에 형성된 슬롯(1101)이 허니콤, 사각, 삼각형(상하 대칭형 삼각형, 물결 무늬 삼각형)으로 된 클로즈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 생성된 패턴층(110)의 각 허니콤, 사각, 삼각형의 테두리와 일치되는 격자무늬로 형성될 수 있으며, 도 3과 동일한 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 활용하여 플렉시블 타입의 플레이트(131)에 미리 설정된 좌표를 중심으로 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 발열체(132) 용융액을 도포함으로써, 발열체(132)을 형성하거나 미리 원형 격자무늬의 발열체(132) 형상을 형성하고, 접착제를 통해서 투명 프레이트(131)에 부착하는 방식으로 형성될 수 있다.
이 경우, 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 활용하는 경우 클로즈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 발열체(132) 용융액의 배출을 플레이트(131)에 미리 설정된 좌표 중심이 아닌 표면적에 넓게 전체적으로 도포하는 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 발열체(132) 용융액을 도포함으로써, 발열체(132) 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명에서 발열체(132) 용융액은 실버 재질일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 플레이트(131)에 전도성 잉크로 실버 발열선인 발열체(132) 패턴을 인쇄하고, 발열체(132) 패턴이 인쇄된 두 개의 플레이트(131) 사이를 점착층으로 접착함으로써, 발열 성능을 향상시킬 수 있다. 한편, 발열체(132) 패턴에는 전원을 공급하는 두 개의 DC 전원단자(133)가 형성될 수 있다.
이에 따라, DC 전원단자(133) 또는 AC 전원단자를 통해 발열체(132)로 전원을 공급시 발열체(132) 자체에서 25 내지 35℃ 정도의 열이 발생해서 실내를 난방시키는 효과가 제공될 수 있다.
한편, 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 단열 및 발열 벽지(100)는 도 1의 구성요소와 동일하게 패턴층(110), 기재층(120), 발열코팅층(130)을 포함하며, 발열코팅층(130)에서 기재층(120)으로 향하는 외측이 아닌 반대 방향인 내측으로는 제 1 추가 패턴층(110a) 및 제 1 추가 기재층(120a)과, 제 2 추가 패턴층(110b) 및 제 2 추가 기재층(120b) 중 적어도 하나 이상의 세트가 더 형성될 수 있다.
도 2a의 경우는 패턴층이 2층으로 형성된 2-레이어(layer) 구조이고, 도 2b 및 도 2c는 패턴층이 3층으로 형성된 3-레이어(layer) 구조이다.
여기서, 제 1 및 제 2 추가 패턴층(110a, 110b)은 패턴층(110)과 동일한 소재로 형성되고, 패턴층(110)이 오픈 셀 구조인 경우 제 1 및 제 2 추가 패턴층(110a, 110b)은 패턴층(110)과 동일한 패턴의 오픈 셀 구조로 제공되거나 패턴층(110)과 다르게 클로즈 셀 구조로 제공할 수 있다.
반대로, 제 1 및 제 2 추가 패턴층(110a, 110b)은 패턴층(110)이 클로즈 셀 구조인 경우 제 1 및 제 2 추가 패턴층(110a, 110b)은 패턴층(110)과 동일한 패턴의 클로즈 셀 구조로 제공되거나 패턴층(110)과 다르게 오픈 셀 구조로 제공될 수 있다.
도 2a와 같이 제 1 추가 패턴층(110a)은 발열코팅층(130)의 일면과 일체로 형성되어 제공되기 위해 도 3과 같은 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 사용할 수 있다. 즉, 발열코팅층(130)과 제 1 추가 패턴층(110a) 간의 점착 방식은 도 3과 같이 발열코팅층(130)을 프린팅 홈 스크린(1100) 및 압착롤러(1400) 사이에 발열코팅층(130)을 투입하여 제 1 추가 패턴층(110a)을 인쇄시, 원통 형상의 롤러 형태로 형성되는 프린팅 홈 스크린(1100)은 슬롯(1101)을 통해 스퀴지(1300)에서 제공되는 공기압 또는 수압에 의해 프린팅 홈 스크린(1100) 내부와 조성물 수용/배출부(1200) 외부 공간 사이에서 위치하는 패턴 조성물을 발열코팅층(130)에 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 조성물 수용/배출부(1200)는 패턴 조성물을 외부로부터 공급하기 위한 배관과 연결된 구조로 정방향(반시계 방향)(F1)으로 회전하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 프린팅 홈 스크린(1100)의 중앙점으로부터 편심된 위치에 형성될 수 있으며, 하단 영역에 프린팅 홈 스크린(1100) 내부에서 스퀴지(1300)가 위치하는 방향으로 향하는 분출구를 포함할 수 있다.
조성물 수용/배출부(1200)의 분출구(1201)에 대한 다른 실시예로, 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에서 프린팅 홈 스크린(1100)과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 회전하면서 패턴 조성물을 수용하는 내부단(1201)과 내부단(1201)의 외부를 형성하는 외부단(1202)으로 이루어질 수 있으며, 분출구의 외측을 구성하는 외부단(1202)은 고정된 상태에서, 분출구의 내측을 구성하는 내부단(1201)이 회전을 통해 내측 분출구와 외측 분출구가 포개지는 지점으로 내부단(1201)이 회전을 통해 위치하는 경우 내측 및 외측 분출구를 통해 패턴 조성물가 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부의 하단 영역으로 흘러나갈 수 있으며, 이러한 구동을 통해 패턴 조성물이 굳지 않도록 하는 기능을 제공할 수 있다. 여기서 패턴 조성물은 수지 점착제 및 PET 수지가 혼합된 형태로 제공될 수 있다.
한편, 프린팅 홈 스크린(1100)과 수평 방향에서 발열코팅층(130)을 중심으로 대칭되는 영역에 이격되어 형성되는 압착롤러(1400)는 프린팅 홈 스크린(1100)의 회전방향과 반대 방향인 역방향(시계 방향)(F2)으로 회전함으로써, 프린팅 홈 스크린(1100)과의 상호 작용으로 압착롤러(1400)를 상호 밀착시켜 발열코팅층(130)을 상향으로 이동시키는 역할을 수행할 수 있다.
그리고, 스퀴지(1300)는 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 패턴 조성물이 하나의 성분으로 혼합되어 형성되는 경우 프린팅 홈 스크린(1100)의 회전하는 방향인 정방향(반시계방향)(F1)의 중심축을 기준으로 우측 하단에 형성된 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 위치하여, 외부를 향하는 공기압을 분사하여 프린팅 홈 스크린(1100)의 하부에서 정방향(반시계방향)(F1)으로 회전하여 하단부 중 원심력이 작용하는 영역(도 3 상의 우측)에서 상부로 이동하는 점착제에 대해서 회전하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 패턴 조성물이 외부로 분출하여 압착롤러(1400) 사이에 위치하는 발열코팅층(130)의 외부면에 슬롯(1101)의 형상에 따라 도트 형상의 패턴 조성물이 도포 되도록할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예로, 패턴 조성물이 한쪽의 주면에 해당하는 발열코팅층(130)과 접촉된 면으로부터 두께 방향에 걸쳐서 투명한 점착제 베이스 재료에 의해 본질적으로 형성되는 "베이스 패턴 조성물 영역"과, 그 패턴 조성물 층의 다른 쪽의 주면에 해당하는 벽지(10)와 맞닿는 면으로부터 두께 방향에 걸쳐서 형성된 투명한 점착성의 "굴절률 조정용 패턴 조성물 영역"을 포함하도록 형성되는 경우, 스퀴지(1300)는 내부에 굴절률 조정용 패턴 조성물을 외부의 배관으로부터 공급받는 구조로 형성될 수 있다.
이에 따라, 스퀴지(1300)에서 공급되는 굴절률 조정용 패턴 조성물과 함께, 프린팅 홈 스크린(1100)의 하부에 위치하는 베이스 패턴 조성물이 스퀴지(1300)에서 제공되는 굴절률 조정용 패턴 조성물에 대한 유압에 의해 발열코팅층(130)에 상하로 함께 회전하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 외부로 분출하여 압착롤러(1400) 사이에 위치하는 발열코팅층(130)의 외부면에 슬롯(1101)의 형상에 따라 도트 형상의 패턴 조성물이 도포 되도록 할 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이, 발열코팅층(130)을 프린팅 홈 스크린(1100) 및 압착롤러(1400) 사이에 통과시키면서 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 분출되어 발열코팅층(130)에 도포된 패턴 조성물이 발열코팅층(130) 표면에 도트 인쇄될 수 있으며, 이후, 도트 인쇄된 발열코팅층(130)을 경화 챔버를 통과시켜 제 1 추가 패턴층(110a)을 경화시킨 뒤, 경화 챔버를 통과한 발열코팅층(130)에서 형성된 제 1 추가 패턴층(110a)의 점착면과 반대면에 제 1 추가 기재층(120a), 이형지용 점착제층(141), 이형지(140)를 압착하여 합지한 상태로 제조할 수 있다(도 2a).
여기서, 도트 인쇄된 발열코팅층(130)을 경화 챔버를 통과시키면서 제 1 추가 패턴층(110a)을 일정 정도 경화시키는 경우 경화 챔버로는 자외성(UV) 경화기, 열경화기, 전자빔 경화기, 건조 온풍기 등을 이용할 수 있다.
한편, 경화 챔버를 통과시키기 전에 발열코팅층(130) 상에 제 1 추가 패턴층(110a)가 도트 인쇄된 상태에서 고주파 가열압착 과정을 더 거칠 수 있다.
본 발명에서 발열코팅층(130)의 두께는 통상 1300 내지 1500㎛의 범위에서 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로, 제 1 및 제 2 추가 패턴층(110a, 110b)에 대해서 프린팅 홈 스크린(1100) 내부에는 통상적으로 사용되는 수지 점착제가 공급되고, 스퀴지(1300) 내부에는 고분자 수지를 제공하여 상호 혼합되도록 하여 형성될 수 있으며, 그 반대로 프린팅 홈 스크린(1100) 내부에 고분자(예:PET) 수지를 제공하고 스퀴지(1300) 내부에서 수지 점착제를 제공하는 방식으로도 적용될 수 있다.
한편, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이 발열코팅층(130)은 3-layerd 구조의 경우 위치가 가변적으로 변동될 수 있다. 즉, 상기 발열코팅층은 2-레이어 구조의 추가 패턴층 사이에 형성되되, 기재층(150)과 추가패턴층(140) 사이에 형성될 수도 있고, 기재층(150)과 추가패턴층(170) 사이에 형성될 수도 있다.
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 단열 및 발열 기능을 갖는 벽지의 제조방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)에 대한 제어부(1500)의 구성요소를 설명하기 위한 도면이다. 도 12를 참조하면, 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)는 제어부(1500), 센서 모듈(1600), 입출력부(1700) 및 송수신부(1800)를 더 포함할 수 있다. 제어부(1500)는 제어 모듈(1510) 및 분석 모듈(1520)을 포함하며, 센서 모듈(1600)은 필름 감지 센서(1610), 점착제 조성물 감지 센서(1620) 및 패턴 검출 센서(1630)을 포함할 수 있다.
제어 모듈(1510)은 프린팅 홈 스크린(1100)와 압착롤러(1400) 사이의 공간에 해당하는 수직 공간으로 위치하는 패턴층(110)을 필름 감지 센서(1610)에 의한 인식을 통해 상술한 바와 같이 압착롤러(1400)을 미리 설정된 방향으로 회전시키도록 제어한다.
한편, 압착롤러(1400)에 대한 제어 전에 제어 모듈(1510)은 점착제 조성물 감지 센서(1620)를 구성하는 제 1 센서(1621)로부터 점착제 수용/배출부(1200) 내부의 제 1 점착제 조성물에 대한 감지를 통해 점착제 조성물이 감지되는 경우 점착제 수용/배출부(1200)에 대한 미리 설정된 방향의 회전에 따라 제어할 뿐만 아니라, 제 2 센서(1621)로부터 프린팅 홈 스크린(1100) 내부의 동일한 제 1 점착제 조성물(수지 점착제)에 대한 감지가 되는 경우 스퀴지(1300)에 대한 공기압 또는 유압에 대한 제어를 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 스퀴지(1300)를 통해 제 2 점착제 조성물을 제공하는 경우, 제어 모듈(1510)은 제 1 점착제 조성물에 대한 제 1 센서(1621)에 대한 제 1 점착제 조성물에 대한 감지 전에 제 3 센서(1623)로부터 스퀴지(1300) 내부에 제 2 점착제 조성물(고분자 수지)이 감지되는지를 사전에 인식하여, 감지되지 않은 경우 점착제 수용/배출부(1200) 및 프린팅 홈 스크린(1100)에 대한 제어를 중단(블록킹(blocking)) 하는 알고리즘을 제공할 수 있다.
분석 모듈(1520)은 네트워크(2000)를 통해 사용자 단말(4000)에 의한 액세스에 따라 제 1 내지 제 n 단계(n은 2 이상의 자연수)로 구분된 단열/발열 성능 요구 정보 및 위치 정보를 수신하도록 송수신부(1800)를 제어한 뒤, 위치 정보 및 단열/발열 성능 요구 정보를 네트워크(2000)를 통해 AI 서버(3000)로 전송함으로써, 위치 정보 및 단열/발열 성능 요구 정보에 매칭되는 패턴층(110) 및 패턴층(110)로 이루어진 단열필름층의 필요 개수 정보를 AI 서버(3000)로부터 제공받아서 입출력부(1700)로 출력할 수 있다. 단열/발열 성능 요구 정보는 단열 성능 요구 정보 및 발열 성능 요구 정보를 포함할 수 있다.
이를 위해 AI 서버(3000)는 분산 파일 프로그램에 의해 DCS DB에 분산 저장된 수집 데이터를 머신러닝 알고리즘을 통해 분석하고 추가 패턴층 및 추가 기재층의 세트로 구성되는 단열필름층의 필요 개수 정보를 추출할 수 있다. 보다 구체적으로, AI 서버(3000)에서 사용되는 머신러닝 알고리즘은 결정 트리(DT, Decision Tree) 분류 알고리즘, 랜덤 포레스트 분류 알고리즘, SVM(Support Vector Machine) 분류 알고리즘 중 하나일 수 있다.
AI 서버(3000)는 분산 파일 프로그램에 의해 DCS DB에 분산 저장된 위치 정보에 따른 여름철과 겨울철의 기온 편차 정보를 분석하고 분석한 결과로 기온 편차에 비례하는 "단열 성능 요구 정보"를 추출함에 있어서 제 1 내지 제 n 범위(n은 2 이상의 자연수)로 구분된 기온 편차를 추출한 뒤, 기재층(120)의 필름 두께 정보에 반비례하는 가중치와, 패턴층(110)을 구성하는 제 1 점착제 조성물 출력시의 점착제 수용/배출부(1200)에 대한 미리 설정된 방향의 회전 RPM 정보에 비례하는 제 2 역가중치, 제 2 점착제 조성물 출력시의 스퀴지(1300)에 대한 공기압 또는 유압 정보에 비례하는 제 3 역가중치를 추출한 뒤, 가중치, 제 1 내지 제 3 역가중치를 제 1 내지 제 n 범위에 해당하는 기온 편차에 대해 미리 설정된 단열필름층의 필요 개수 정보에 해당하는 정량적 수치에 멀티플리케이션(multiplication)을 수행하는 최종 연산을 수행한 수치에 대해서, 제 1 내지 제 n 범위(n은 2 이상의 자연수)로 구분된 단열필름층의 필요 개수 정보(정수인 경우 반올림 추가 수행)를 생성함으로써, 각 로터리 스크린 프린팅 방식을 수행하는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)에 설정된 제어 파라미터에 따라 단열 성능 요구 정보 대한 보정을 수행할 수 있다.
여기서, 단열 성능 요구 정보는 패턴층(110) 및 기재층(120)으로 이루어진 단열필름층의 필요 개수 정보일 수 있으며, AI 서버(3000)는 가중치, 제 1 역가중치, 제 2 역가중치를 추출하기 위한 기재층(120)의 필름 두께, 패턴층(110)를 구성하는 제 1 점착제 조성물 출력시의 점착제 수용/배출부(1200)에 대한 미리 설정된 방향의 회전 RPM 정보, 제 2 점착제 조성물 출력시의 스퀴지(1300)에 대한 공기압 또는 유압 정보를 네트워크(2000)를 통해 분석 모듈(1520)로부터 제공받을 수 있다.
한편, AI 서버(3000)는 상술한 단열 성능 요구 정보의 생성 및 보정에 대한 정확도 향상을 위해 다수의 상호 보완적인 머신러닝 알고리즘들로 구성된 앙상블 구조를 적용할 수 있다.
결정 트리 분류 알고리즘은 트리 구조로 학습하여 결과를 도출하는 방식으로 결과 해석 및 이해가 용이하고, 데이터 처리 속도가 빠르며 탐색 트리 기반으로 룰 도출이 가능할 수 있다. DT의 낮은 분류 정확도를 개선하기 위한 방안으로 RF를 적용할 수 있다. 랜덤 포레스트 분류 알고리즘은 다수의 DT를 앙상블로 학습한 결과를 도축하는 방식으로, DT보다 결과 이해가 어려우나 DT보다 결과 정확도가 높을 수 있다. DT 또는 RF 학습을 통해 발생 가능한 과적합의 개선 방안으로 SVM을 적용할 수 있다. SVM 분류 알고리즘은 서로 다른 분류에 속한 데이터를 평면 기반으로 분류하는 방식으로, 일반적으로 높은 정확도를 갖고, 구조적으로 과적합(overfitting)에 낮은 민감도를 가질 수 있다.
AI 서버(3000)는 제 1 내지 제 m 단계(m은 n과 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 구분된 "발열 성능 요구 정보"를 수신하는 경우, 분산 파일 프로그램에 의해 DCS DB에 분산 저장된 위치 정보에 따른 겨울철의 최저 온도 정보를 분석하고 분석한 결과로 최저 온도 정보에 반비례하는 제 1 내지 제 m 범위로 구분된 발열코팅층(130)의 요구 개수 정보를 추출할 수 있다.
여기서, 추가작업으로 AI 서버(3000)는 최저 온도 정보의 범위에 따라 구분된 발열코팅층(130)의 요구 개수 정보를 추출한 뒤, 빅데이터 기반으로 수집된 발열선 패턴(132)의 발열 성능에 비례하는 "제 1 가중치", 추가 패턴층 및 추가 기재층의 세트로 구성되는 단열필름층의 형성 개수와, 빅데이터 기반으로 수집된 형성 개수의 타입(도 2a 내지 도 2c)에 따른 추가 패턴층 및 추가 기재층 각각의 발열코팅층(130)를 중심으로 한 배치 타입에 매칭되어 저장된 발열 효율에 대한 효율 가감도에 해당하는 "제 2 가중치" 를 추출한 뒤, 기온 편차에 대한 정량적 수치에 제 1 가중치와 제 2 가중치를 멀티플리케이션(multiplication)을 수행하는 최종 연산을 수행한 수치에 해당하는 발열코팅층(130)의 필요 개수 정보(정수인 경우 반올림 추가 수행)를 생성함으로써, 발열 성능 요구 정보 대한 보정을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로, 도 13a과 같이 단열 및 발열 벽지(100)는 벽지(10) 내부에 패턴층(110)과 기재층(120)을 포함하는 적어도 하나 이상의 추가 단열필름층을 적층시켜 이중 및 삼중 단열벽지로 형성시 적층되는 이웃하는 단열필름층의 패턴층(110)의 위치를 상호 엇갈리도록 배치함으로써, 단열 성능을 향상시킬 수 있다. 한편, 도 13b와 같이 단열 및 발열 벽지(100)는 벽지(10) 내부에 패턴층(110)과 기재층(120)를 포함하는 3개의 단열필름층을 순차적으로 적층시켜 삼중 단열벽지를 형성함에 있어서도, 제 1 단열필름층 및 제 2 단열필름층을 구성하는 패턴층(110)의 위치와, 제 2 단열필름층 및 제 3 단열필름층을 구성하는 패턴층(110)의 위치를 상호 겹치지 않도록 엇갈리도록 배치함으로써, 단열 성능을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 벽지 100 : 단열 및 발열 벽지
110 : 패턴층 120 : 기재층
130 : 발열코팅층 140 : 이형지
141 : 이형지용 점착제층
110 : 패턴층 120 : 기재층
130 : 발열코팅층 140 : 이형지
141 : 이형지용 점착제층
Claims (5)
- 패턴층(110), 기재층(120), 발열코팅층(130), 이형지(140)를 포함하는 단열 및 발열 벽지(100)의 제조 방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)에 있어서,
하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100); 조성물 수용/배출부(1200); 스퀴지(1300); 및 압착롤러(1400); 를 포함하며,
패턴층(110)이 벽지(10)에 부착하기 위한 점착 기능도 보유하고 있으며 벽지(10)의 내측에 형성되며, 고분자 수지 유닛으로 기재층(120)과 패턴층(110) 간의 점착 방식은 기재층(120)을 프린팅 홈 스크린(1100) 및 압착롤러(1400) 사이에 기재층(120)를 투입하여 패턴층(110)을 도트 인쇄시,
원통 형상의 롤러 형태로 형성되는 프린팅 홈 스크린(1100)은 슬롯(1101)을 통해 스퀴지(1300)에서 제공되는 공기압 또는 수압에 의해 프린팅 홈 스크린(1100) 내부와 조성물 수용/배출부(1200) 외부 공간 사이에서 위치하는 고분자 수지를 기재층(120)에 제공하며,
조성물 수용/배출부(1200)는,
수지를 외부로부터 공급하기 위한 배관과 연결된 구조로 정방향(반시계 방향)(F1)으로 회전하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 프린팅 홈 스크린(1100)의 중앙점으로부터 편심된 위치에 형성되며, 하단 영역에 프린팅 홈 스크린(1100) 내부에서 스퀴지(1300)가 위치하는 방향으로 향하는 분출구를 포함하며,
조성물 수용/배출부(1200)의 분출구는, 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에서 프린팅 홈 스크린(1100)과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 회전하면서 점착제를 수용하는 내부단(1201)과 내부단(1201)의 외부를 형성하는 외부단(1202)으로 이루어지며, 분출구의 외측을 구성하는 외부단(1202)은 고정된 상태에서, 분출구의 내측을 구성하는 내부단(1201)이 회전을 통해 내측 분출구와 외측 분출구가 포개지는 지점으로 내부단(1201)이 회전을 통해 위치하는 경우 내측 및 외측 분출구를 통해 고분자 수지가 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부의 하단 영역으로 흘러나갈 수 있도록 하여 수지가 굳지 않도록 하는 기능을 제공하며,
프린팅 홈 스크린(1100)과 수평 방향에서 기재층(120)을 중심으로 대칭되는 영역에 이격되어 형성되는 압착롤러(1400)는 프린팅 홈 스크린(1100)의 회전방향과 반대 방향인 역방향(시계 방향)(F2)으로 회전함으로써, 프린팅 홈 스크린(1100)과의 상호 작용으로 압착롤러(1400)를 상호 밀착시켜 기재층(120)을 상향으로 이동시키는 역할을 수행하며,
스퀴지(1300)는,
프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 점착제 조성물이 하나의 성분으로 혼합되어 형성되는 경우 프린팅 홈 스크린(1100)의 회전하는 방향인 정방향(반시계방향)(F1) 중 우측 하단 영역의 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 위치하여, 외부를 향하는 공기압을 분사하여 프린팅 홈 스크린(1100)의 하부에서 정방향(반시계방향)(F1)으로 회전하여 하단부 중 원심력이 작용하는 영역에서 상부로 이동하는 고분자 수지에 대해서 회전하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 수지가 외부로 분출하여 압착롤러(1400) 사이에 위치하는 기재층(120)의 외부면에 슬롯(1101)의 형상에 따라 도트 형상의 수지가 도포 되도록 하며,
기재층(120)을 프린팅 홈 스크린(1100) 및 압착롤러(1400) 사이에 통과시키면서 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 분출되어 패턴층(110)으로 도포된 수지가 기재층(120) 표면에 도트 인쇄되며, 도트 인쇄된 기재층(120)을 경화 챔버를 통과시켜 패턴층(110)를 경화시킨 뒤, 패턴층(110)이 형성된 기재층(120)의 반대면에 대해서 이형지용 점착제층(141)을 형성하고, 이형지용 점착제층(141) 형성면에 이형지(140)를 부착하며,
기재층(120)의 패턴층(110) 방향에 벽지(10)를 압착하여 합지한 상태로 단열 및 발열 벽지(100)가 제조되며,
도트 인쇄된 기재층(120)을 경화 챔버를 통과시키면서 패턴층(110)를 일정 정도 경화시키는 경우 경화 챔버로는 자외성(UV) 경화기, 열경화기, 전자빔 경화기, 건조 온풍기 중 적어도 하나 이상을 이용하며,
경화 챔버를 통과시키기 전에 기재층(120) 상에 패턴층(110)이 도트 인쇄된 상태에서 고주파 가열압착 과정을 더 거치며,
기재층(120)으로는 플라스틱 시트나 종이류 중 투명한 고분자 수지로 이루어진 필름 또는 발포 필름을 이용하고, 기재층(120)의 두께는 통상 1100 내지 1300㎛의 범위에서 사용되며,
패턴층(110)에 대해서 프린팅 홈 스크린(1100) 내부에는 고분자 수지가 공급되고, 스퀴지(1300) 내부에는 점착제 조성물을 제공하여 상호간의 적층이 형성되도록 하며,
기재층(120)의 소재가 되는 투명 고분자 수지 시트를 형성하기 위해 압출장치를 이용해 압출하여 압출 용융물을 형성하는데, 240 내지 250℃의 온도에서 용해시킨 뒤, 용용상태의 압출 용융물을 통과시 T-die 방식으로 필름 타입의 투명 수지 시트를 형성하며, 다이의 출구에 부착된 냉각장치를 필름 타입의 투명 수지 시트를 냉각시키며, 냉각시 필름 타입의 투명 수지 시트에 대한 냉각을 수행한 뒤, 냉각을 위해 가이드 롤러로 전달하며, 사용되는 냉각장치는 펠티어 소자와 온도 센서, 그리고 아두이노 기판을 활용하여 미리 설정된 온도 범위로 필름 타입의 투명 수지 시트에 대한 온도를 제어하며, 온도 설정 범위는 실온 상태에 해당하는 가이드 롤러에 의한 냉각과 압출 용융물에 대한 다이에 의한 T-die 방식을 이용해 필름 타입의 투명 수지 시트 생성 직후의 온도 차를 고려하여 7℃ 내지 14.5℃ 범위로 설정하며, 가이드 롤러에 의해 냉각된 필름 타입의 투명 수지 시트를 연신장치로 안내되며, 가이드 롤러에 의해 필름 타입의 폴리프로필렌 시트에 대한 연신 장치로의 이송을 수행하면서, 가이드 롤러의 전체 길이 설정에 따른 실온 상태에서 열안정화 과정을 제공하며, 연신장치는 가이드 롤러를 통과한 필름 타입의 투명 PET 수지 시트를 박막 필름이 되도록 눌러 잡아당기는 연신을 수행하되, 연신시 필름 타입의 투명 수지 시트에 대한 가열, 가압 상태에서 넓이 방향의 연신을 수행함으로써, 최종 생산물인 기재층(120)에 대한 연신 전후의 면적 비율이 1 : 6.8 내지 8.2 배가 증가하도록 하며, 연신시 기재층(120)의 두께를 1200㎛로 생산시 365 ℃, 173mbar 상태에서 수행하며, 기재층(120)에 대한 연신 후 열안정화 과정 사이에 기재층(120)에 대한 연성화와 함께 메쉬 공정에 따라 다이아몬드 형상 구조, 그물 형상, 사각형 형상을 갖는 균일한 격자 구조(메쉬 구조)를 형성하되, 메쉬 구조를 형성시 복수의 메쉬구조의 기재층(120)을 적층하고 발포를 위해 생성된 기재층(120)에 대해서 겹겹이 적층한 뒤, 발포폼의 제조 공정과 같이 전체 공정은 투입된 합성수지 입자를 부풀려 발포시키는 발포단계와, 발포된 입자에 포함된 수분을 제거하는 건조단계와, 건조된 발포 입자에 고온 증기를 공급하여 발포 입자가 서로 엉켜 결합되게 하는 성형단계로 이루어지고 상기 성형 단계를 수행하기 전에 코팅 단계를 더 수행하며,
내부에 조성물 수용/배출부(1200)로부터 흘러나온 점착제 조성물이 스퀴지(Squeegee)(1300)를 통해 외부로 배출되도록 하기 위한 슬롯(1101)을 구비하며, 슬롯(1101)이 이루어진 타입에 따라 오픈 셀(Open cell), 클로즈 셀(Closed cell) 구조로 구분되도록 제조되며,
오픈 셀 구조에 있어서, 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100) 상에서 형성된 슬롯(1101)이 원형뿐만 아니라, 직선형, 그 밖의 다각형 형상으로 오픈 홀(1100a)이 펼쳐진 형상을 갖는 원통 형상의 하이브리드 프린팅 홈 스크린 롤러(1100b) 상에 격자 무늬로 구성되며, 이러한 오픈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 고분자 수지의 배출을 기재층(120)에 미리 설정된 좌표를 중심으로 집중적으로 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 패턴층(110)을 도포함으로써, 패턴층(110)을 형성하며,
클로즈 셀 구조에 있어서, 펼쳐진 형상을 갖는 원통 형상의 하이브리드 프린팅 홈 스크린 롤러(1100b) 상에서 허니콤, 사각, 삼각형(상하 대칭형 삼각형, 물결 무늬 삼각형) 중 하나에 해당하는 클로즈 홀(1100c)이 상호 이웃하는 형태로 구성되어 있으며, 클로즈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 고분자 수지의 배출을 통해 기재층(120)에 미리 설정된 좌표 중심이 아닌 표면적에 넓게 도포하여 전체적으로 벽지(10)과 맞닿는 경우의 점착력을 증대시키도록 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 도포함으로써, 패턴층(110)을 형성하며,
하이브리드 프린팅 홈 스크린 롤러(1100b) 상에서 오픈 홀(1100a) 및 클로즈 홀(1100c)의 구조를 달리하는 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100)은 조성물 수용/배출부(1200), 스퀴지(Squeegee)(1300), 압착롤러(Impression cylinder)(1400)를 제외하고 독자적으로 교체형으로 형성됨으로써, 오픈 셀 구조를 갖는 경우 제작된 하이브리드 셀 기반 로터리 스크린 프린팅 방식을 이용한 투명 단열필름을 미리 설정된 제 1 면적(즉, 100mm×100mm 이상에서 500mm×500mm 미만)으로 절단하여 미리 설정된 면적보다 좁은 면적에 사용하는 경우에 점착력을 극대화시키며,
클로즈 셀 구조를 갖는 경우 제작된 하이브리드 셀 기반 로터리 스크린 프린팅 방식을 이용한 투명 단열필름을 제 1 면적보다 큰 미리 설정된 제 2 면적 이상(즉, 500mm×500mm 이상에서 2000mm×2000mm 미만)으로 절단하여 넓은 면적에 사용하는 경우에 점착력을 극대화시키며,
발열코팅층(130)은 플레이트(131), 발열선 패턴(132), 전원선(133)으로 형성되며, 발열선 패턴(132)은 패턴층(110)으로 프린팅되는 패턴과 일치하는 패턴으로 형성되되, 이형지(140)를 제어하면 나타내는 이형지용 점착제층(141)을 통해 벽에 부착시 이형지용 점착제층(141)을 통해 벽과 맞닿아서 겨울철의 벽면의 한기를 원천적으로 차단할 뿐만 아니라, 메쉬 구조의 기재층(120)의 상면에 형성되는 패턴층(110)에서 제공하는 벽지(10)와의 사이에 형성되는 엠보싱 구조의 공기 접촉점의 영역을 활용하여 발열 효율을 향상시키며,
발열선 패턴(132)은 일반적인 사각의 루프 형태, 원형의 루프 형태로도 형성되며,
플레이트(131)가 투명 아크릴 재질, PVC 재질, PET 재질 중 하나로 형성되며, 내측으로, 발열체(132)가 발열코팅층(130)과 기재층(120)이 맞닿는 내측 또는 발열코팅층(130)의 외측에 점착되어 형성됨으로써, 단열 및 발열 벽지(100)를 구성하는 기재층(120)과 벽지(10) 사이의 패턴층(110)에서 빈 공간에서 벽지(10)가 실크 벽지를 포함하는 습기를 흡수하는 재질일 경우 벽지(10)를 통해 유입되는 습기를 제공할 수 있도록 발열코팅층(130)이 작동하며,
발열체(132)는, 원형 형상, 허니콤, 사각, 삼각형(상하 대칭형 삼각형), 삼각형(물결 무늬 삼각형) 중 하나에 해당하는 형상으로 형성되며,
원형 형상의 발열체(132)는 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100) 상에 형성된 슬롯(1101)이 원형의 격자무늬로 된 오픈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 생성된 패턴층(110)의 각 원형의 테두리와 일치되는 원형의 격자무늬로 형성되며, 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 활용하여 플렉시블 타입의 플레이트(131)에 미리 설정된 좌표를 중심으로 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 발열체(132) 용융액을 도포함으로써, 발열체(132)을 형성하거나 미리 원형 격자무늬의 발열체(132) 형상을 형성하고, 접착제를 통해서 투명 프레이트(131)에 부착하는 방식으로 형성되어 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 활용하는 경우 오픈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 발열체(132) 용융액의 배출을 플레이트(131)에 미리 설정된 좌표를 중심으로 집중적으로 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 발열체(132) 용융액을 도포함으로써, 발열체(132) 패턴을 형성하며,
허니콤 형상의 발열체(132), 사각 형상의 발열체(132), 삼각형(상하 대칭형 삼각형) 형상의 발열체(132), 삼각형(물결 무늬 삼각형) 형상의 발열체(132)는 하이브리드 프린팅 홈 스크린(1100) 상에 형성된 슬롯(1101)이 허니콤, 사각, 삼각형(상하 대칭형 삼각형, 물결 무늬 삼각형)으로 된 클로즈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 생성된 패턴층(110)의 각 허니콤, 사각, 삼각형의 테두리와 일치되는 격자무늬로 형성되며, 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 활용하여 플렉시블 타입의 플레이트(131)에 미리 설정된 좌표를 중심으로 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 발열체(132) 용융액을 도포함으로써, 발열체(132)을 형성하거나 미리 원형 격자무늬의 발열체(132) 형상을 형성하고, 접착제를 통해서 투명 프레이트(131)에 부착하는 방식으로 형성되어 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 활용하는 경우, 클로즈 셀 구조의 슬롯(1101)을 활용하여 발열체(132) 용융액의 배출을 플레이트(131)에 미리 설정된 좌표 중심이 아닌 표면적에 넓게 전체적으로 도포하는 로터리 스크린 도트 프린팅 방식을 통해 발열체(132) 용융액을 도포함으로써, 발열체(132) 패턴을 형성하며,
발열체(132) 용융액은 실버 재질이며,
플레이트(131)에 전도성 잉크로 실버 발열선인 발열체(132) 패턴을 인쇄하고, 발열체(132) 패턴이 인쇄된 두 개의 플레이트(131) 사이를 점착층으로 접착함으로써, 발열 성능을 향상시키며, 발열체(132) 패턴에는 전원을 공급하는 두 개의 DC 전원단자(133)가 형성되며,
DC 전원단자(133) 또는 AC 전원단자를 통해 발열체(132)로 전원을 공급시 발열체(132) 자체에서 미리 설정된 온도(즉, 25 내지 35℃)의 열이 발생해서 실내를 난방시키는 효과가 제공하며,
로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)는 제어부(1500), 센서 모듈(1600), 입출력부(1700) 및 송수신부(1800)를 더 포함하며,
제어부(1500)는 제어 모듈(1510) 및 분석 모듈(1520)을 포함하며, 센서 모듈(1600)은 필름 감지 센서(1610), 점착제 조성물 감지 센서(1620) 및 패턴 검출 센서(1630)을 포함하며,
제어 모듈(1510)은,
프린팅 홈 스크린(1100)와 압착롤러(1400) 사이의 공간에 해당하는 수직 공간으로 위치하는 패턴층(110)을 필름 감지 센서(1610)에 의한 인식을 통해 압착롤러(1400)을 미리 설정된 방향으로 회전시키도록 제어하며,
압착롤러(1400)에 대한 제어 전에 제어 모듈(1510)은 점착제 조성물 감지 센서(1620)를 구성하는 제 1 센서(1621)로부터 점착제 수용/배출부(1200) 내부의 제 1 점착제 조성물에 대한 감지를 통해 점착제 조성물이 감지되는 경우 점착제 수용/배출부(1200)에 대한 미리 설정된 방향의 회전에 따라 제어할 뿐만 아니라, 제 2 센서(1621)로부터 프린팅 홈 스크린(1100) 내부의 동일한 제 1 점착제 조성물(수지 점착제)에 대한 감지가 되는 경우 스퀴지(1300)에 대한 공기압 또는 유압에 대한 제어를 수행하며,
스퀴지(1300)를 통해 제 2 점착제 조성물을 제공하는 경우, 제어 모듈(1510)은 제 1 점착제 조성물에 대한 제 1 센서(1621)에 대한 제 1 점착제 조성물에 대한 감지 전에 제 3 센서(1623)로부터 스퀴지(1300) 내부에 제 2 점착제 조성물(고분자 수지)이 감지되는지를 사전에 인식하여, 감지되지 않은 경우 점착제 수용/배출부(1200) 및 프린팅 홈 스크린(1100)에 대한 제어를 중단(블록킹(blocking)) 하는 알고리즘을 제공하며,
분석 모듈(1520)은,
네트워크(2000)를 통해 사용자 단말(4000)에 의한 액세스에 따라 제 1 내지 제 n 단계(n은 2 이상의 자연수)로 구분된 단열/발열 성능 요구 정보 및 위치 정보를 수신하도록 송수신부(1800)를 제어한 뒤, 위치 정보 및 단열/발열 성능 요구 정보를 네트워크(2000)를 통해 AI 서버(3000)로 전송함으로써, 위치 정보 및 단열/발열 성능 요구 정보에 매칭되는 패턴층(110) 및 패턴층(110)로 이루어진 단열필름층의 필요 개수 정보를 AI 서버(3000)로부터 제공받아서 입출력부(1700)로 출력하며, 단열/발열 성능 요구 정보는 단열 성능 요구 정보 및 발열 성능 요구 정보를 포함하며,
AI 서버(3000)는 분산 파일 프로그램에 의해 DCS DB에 분산 저장된 수집 데이터를 분석하고 추가 패턴층 및 추가 기재층의 세트로 구성되는 단열필름층의 필요 개수 정보를 추출하며,
AI 서버(3000)는 분산 파일 프로그램에 의해 DCS DB에 분산 저장된 위치 정보에 따른 여름철과 겨울철의 기온 편차 정보를 분석하고 분석한 결과로 기온 편차에 비례하는 "단열 성능 요구 정보"를 추출함에 있어서 제 1 내지 제 n 범위(n은 2 이상의 자연수)로 구분된 기온 편차를 추출한 뒤, 기재층(120)의 필름 두께 정보에 반비례하는 가중치와, 패턴층(110)을 구성하는 제 1 점착제 조성물 출력시의 점착제 수용/배출부(1200)에 대한 미리 설정된 방향의 회전 RPM 정보에 비례하는 제 2 역가중치, 제 2 점착제 조성물 출력시의 스퀴지(1300)에 대한 공기압 또는 유압 정보에 비례하는 제 3 역가중치를 추출한 뒤, 가중치, 제 1 내지 제 3 역가중치를 제 1 내지 제 n 범위에 해당하는 기온 편차에 대해 미리 설정된 단열필름층의 필요 개수 정보에 해당하는 정량적 수치에 멀티플리케이션(multiplication)을 수행하는 최종 연산을 수행한 수치에 대해서, 제 1 내지 제 n 범위(n은 2 이상의 자연수)로 구분된 단열필름층의 필요 개수 정보(정수인 경우 반올림 추가 수행)를 생성함으로써, 각 로터리 스크린 프린팅 방식을 수행하는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)에 설정된 제어 파라미터에 따라 단열 성능 요구 정보 대한 보정을 수행하며,
단열 성능 요구 정보는 패턴층(110) 및 기재층(120)으로 이루어진 단열필름층의 필요 개수 정보이며, AI 서버(3000)는 가중치, 제 1 역가중치, 제 2 역가중치를 추출하기 위한 기재층(120)의 필름 두께, 패턴층(110)를 구성하는 제 1 점착제 조성물 출력시의 점착제 수용/배출부(1200)에 대한 미리 설정된 방향의 회전 RPM 정보, 제 2 점착제 조성물 출력시의 스퀴지(1300)에 대한 공기압 또는 유압 정보를 네트워크(2000)를 통해 분석 모듈(1520)로부터 제공받으며,
AI 서버(3000)는,
제 1 내지 제 m 단계(m은 n과 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 구분된 "발열 성능 요구 정보"를 수신하는 경우, 분산 파일 프로그램에 의해 DCS DB에 분산 저장된 위치 정보에 따른 겨울철의 최저 온도 정보를 분석하고 분석한 결과로 최저 온도 정보에 반비례하는 제 1 내지 제 m 범위로 구분된 발열코팅층(130)의 요구 개수 정보를 추출하며,
추가작업으로 AI 서버(3000)는 최저 온도 정보의 범위에 따라 구분된 발열코팅층(130)의 요구 개수 정보를 추출한 뒤, 빅데이터 기반으로 수집된 발열선 패턴(132)의 발열 성능에 비례하는 "제 1 가중치", 추가 패턴층 및 추가 기재층의 세트로 구성되는 단열필름층의 형성 개수와, 빅데이터 기반으로 수집된 형성 개수의 타입에 따른 추가 패턴층 및 추가 기재층 각각의 발열코팅층(130)를 중심으로 한 배치 타입에 매칭되어 저장된 발열 효율에 대한 효율 가감도에 해당하는 "제 2 가중치" 를 추출한 뒤, 기온 편차에 대한 정량적 수치에 제 1 가중치와 제 2 가중치를 멀티플리케이션(multiplication)을 수행하는 최종 연산을 수행한 수치에 해당하는 발열코팅층(130)의 필요 개수 정보(정수인 경우 반올림 추가 수행)를 생성함으로써, 발열 성능 요구 정보 대한 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 단열 및 발열 벽지(100)의 제조 방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치.
- 청구항 1에 있어서,
단열 및 발열 벽지(100)는,
패턴층(110), 기재층(120), 발열코팅층(130)을 포함하며, 발열코팅층(130)에서 기재층(120)으로 향하는 외측이 아닌 반대 방향인 내측으로는 제 1 추가 패턴층(110a) 및 제 1 추가 기재층(120a)과, 제 2 추가 패턴층(110b) 및 제 2 추가 기재층(120b) 중 적어도 하나 이상의 세트가 더 형성되며,
패턴층이 2층으로 형성된 경우 2-레이어(layer) 구조이거나, 패턴층이 3층으로 형성된 경우 3-레이어(layer) 구조인 경우, 제 1 및 제 2 추가 패턴층(110a, 110b)은 패턴층(110)과 동일한 소재로 형성되고, 패턴층(110)이 오픈 셀 구조인 경우 제 1 및 제 2 추가 패턴층(110a, 110b)은 패턴층(110)과 동일한 패턴의 오픈 셀 구조로 제공되거나 패턴층(110)과 다르게 클로즈 셀 구조로 제공하며,
제 1 및 제 2 추가 패턴층(110a, 110b)은 패턴층(110)이 클로즈 셀 구조인 경우 제 1 및 제 2 추가 패턴층(110a, 110b)은 패턴층(110)과 동일한 패턴의 클로즈 셀 구조로 제공되거나 패턴층(110)과 다르게 오픈 셀 구조로 제공되며,
제 1 추가 패턴층(110a)은 발열코팅층(130)의 일면과 일체로 형성되어 제공되기 위해 로터리 스크린 도트 프린팅 장치(1000)를 사용하되, 발열코팅층(130)과 제 1 추가 패턴층(110a) 간의 점착 방식은 발열코팅층(130)을 프린팅 홈 스크린(1100) 및 압착롤러(1400) 사이에 발열코팅층(130)을 투입하여 제 1 추가 패턴층(110a)을 인쇄시, 원통 형상의 롤러 형태로 형성되는 프린팅 홈 스크린(1100)은 슬롯(1101)을 통해 스퀴지(1300)에서 제공되는 공기압 또는 수압에 의해 프린팅 홈 스크린(1100) 내부와 조성물 수용/배출부(1200) 외부 공간 사이에서 위치하는 패턴 조성물을 발열코팅층(130)에 제공하며,
조성물 수용/배출부(1200)는 패턴 조성물을 외부로부터 공급하기 위한 배관과 연결된 구조로 정방향(반시계 방향)(F1)으로 회전하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 프린팅 홈 스크린(1100)의 중앙점으로부터 편심된 위치에 형성될 수 있으며, 하단 영역에 프린팅 홈 스크린(1100) 내부에서 스퀴지(1300)가 위치하는 방향으로 향하는 분출구를 포함하며,
조성물 수용/배출부(1200)의 분출구는, 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에서 프린팅 홈 스크린(1100)과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 회전하면서 패턴 조성물을 수용하는 내부단(1201)과 내부단(1201)의 외부를 형성하는 외부단(1202)으로 이루어지며, 분출구의 외측을 구성하는 외부단(1202)은 고정된 상태에서, 분출구의 내측을 구성하는 내부단(1201)이 회전을 통해 내측 분출구와 외측 분출구가 포개지는 지점으로 내부단(1201)이 회전을 통해 위치하는 경우 내측 및 외측 분출구를 통해 패턴 조성물가 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부의 하단 영역으로 흘러나가며, 이러한 구동을 통해 패턴 조성물이 굳지 않도록 하는 기능을 제공하며, 패턴 조성물은 수지 점착제 및 PET 수지가 혼합된 형태로 제공되며,
프린팅 홈 스크린(1100)과 수평 방향에서 발열코팅층(130)을 중심으로 대칭되는 영역에 이격되어 형성되는 압착롤러(1400)는 프린팅 홈 스크린(1100)의 회전방향과 반대 방향인 역방향(시계 방향)(F2)으로 회전함으로써, 프린팅 홈 스크린(1100)과의 상호 작용으로 압착롤러(1400)를 상호 밀착시켜 발열코팅층(130)을 상향으로 이동시키는 역할을 수행하며,
스퀴지(1300)는 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 패턴 조성물이 하나의 성분으로 혼합되어 형성되는 경우 프린팅 홈 스크린(1100)의 회전하는 방향인 정방향(반시계방향)(F1)의 중심축을 기준으로 우측 하단에 형성된 프린팅 홈 스크린(1100)의 내부에 위치하여, 외부를 향하는 공기압을 분사하여 프린팅 홈 스크린(1100)의 하부에서 정방향(반시계방향)(F1)으로 회전하여 하단부 중 원심력이 작용하는 영역에서 상부로 이동하는 점착제에 대해서 회전하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 패턴 조성물이 외부로 분출하여 압착롤러(1400) 사이에 위치하는 발열코팅층(130)의 외부면에 슬롯(1101)의 형상에 따라 도트 형상의 패턴 조성물이 도포되도록 하며,
패턴 조성물이 한쪽의 주면에 해당하는 발열코팅층(130)과 접촉된 면으로부터 두께 방향에 걸쳐서 투명한 점착제 베이스 재료에 의해 본질적으로 형성되는 "베이스 패턴 조성물 영역"과, 패턴 조성물 층의 다른 쪽의 주면에 해당하는 벽지(10)와 맞닿는 면으로부터 두께 방향에 걸쳐서 형성된 투명한 점착성의 "굴절률 조정용 패턴 조성물 영역"을 포함하도록 형성되는 경우, 스퀴지(1300)는 내부에 굴절률 조정용 패턴 조성물을 외부의 배관으로부터 공급받는 구조로 형성되며,
스퀴지(1300)에서 공급되는 굴절률 조정용 패턴 조성물과 함께, 프린팅 홈 스크린(1100)의 하부에 위치하는 베이스 패턴 조성물이 스퀴지(1300)에서 제공되는 굴절률 조정용 패턴 조성물에 대한 유압에 의해 발열코팅층(130)에 상하로 함께 회전하는 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 외부로 분출하여 압착롤러(1400) 사이에 위치하는 발열코팅층(130)의 외부면에 슬롯(1101)의 형상에 따라 도트 형상의 패턴 조성물이 도포되도록 하며,
발열코팅층(130)을 프린팅 홈 스크린(1100) 및 압착롤러(1400) 사이에 통과시키면서 프린팅 홈 스크린(1100)의 슬롯(1101)을 통해 분출되어 발열코팅층(130)에 도포된 패턴 조성물이 발열코팅층(130) 표면에 도트 인쇄며, 도트 인쇄된 발열코팅층(130)을 경화 챔버를 통과시켜 제 1 추가 패턴층(110a)을 경화시킨 뒤, 경화 챔버를 통과한 발열코팅층(130)에서 형성된 제 1 추가 패턴층(110a)의 점착면과 반대면에 제 1 추가 기재층(120a), 이형지용 점착제층(141), 이형지(140)를 압착하여 합지한 상태로 제조되며,
도트 인쇄된 발열코팅층(130)을 경화 챔버를 통과시키면서 제 1 추가 패턴층(110a)을 일정 정도 경화시키는 경우 경화 챔버로는 자외성(UV) 경화기, 열경화기, 전자빔 경화기, 건조 온풍기 중 적어도 하나 이상을 이용하며,
경화 챔버를 통과시키기 전에 발열코팅층(130) 상에 제 1 추가 패턴층(110a)가 도트 인쇄된 상태에서 고주파 가열압착 과정을 더 거치며,
발열코팅층(130)의 두께는 통상 1300 내지 1500㎛의 범위에서 사용되며,
제 1 및 제 2 추가 패턴층(110a, 110b)에 대해서 프린팅 홈 스크린(1100) 내부에는 통상적으로 사용되는 수지 점착제가 공급되고, 스퀴지(1300) 내부에는 고분자 수지를 제공하여 상호 혼합되도록 하여 형성되며, 그 반대로 프린팅 홈 스크린(1100) 내부에 고분자 수지를 제공하고 스퀴지(1300) 내부에서 수지 점착제를 제공하는 방식으로도 적용되며,
발열코팅층(130)은 3-layerd 구조의 경우 위치가 가변적으로 변동되며, 발열코팅층은 2-레이어 구조의 추가 패턴층 사이에 형성되되, 기재층(150)과 추가패턴층(140) 사이에 형성되거나 기재층(150)과 추가패턴층(170) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 단열 및 발열 벽지(100)의 제조 방법에 사용되는 로터리 스크린 도트 프린팅 장치. - 삭제
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