KR19990014518A - 유리 대리석의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제품의 표면에 불규칙적인 용융상태의 자연스런 무늬가 무작위로 형성되어 자연 대리석에 근접한 미감을 형성하는 유리 대리석 제조방법에 대하여 개시한다. 이는 각종 폐유리부재를 무작위의 크기로 파쇄시키는 파쇄단계와; 파쇄된 폐유리조각을 세척하는 단계와; 세척된 유리조각들을 형틀에 적층수용시키는 단계와; 형틀을 소성로에서 소정온도로 소정시간동안 가열시키는 가열단계와; 가열된 폐유리조각을 서냉로에서 서냉시키는 서냉단계;를 포함한다. 가열단계는 형틀을 소성로가 개폐가능한 통풍구가 마련된 전기로에 넣고, 통풍구를 개방시킨 상태에서 700℃내지 900℃로 1차 가열시키는 단계와; 통풍구를 닫은후 전기로내의 온도를 900℃ 내지 1100℃ 에서 유지시키는 2차가열단계로 이루어진다. 또한 1200℃까지 올려서 완전히 유리를 용융시키는 제3단계를 포함한다. 이러한 제조방법은 투명한 유리조각들을 고온으로 가열하여 서로 융착되게 함과 동시에 최소량의 실투현상이 유리조각들 사이에 나타나게 하거나 또는 유리가 용융되어 흐르게 함으로써 소정의 두께를 갖는 유리판재로 성형되고 표면은 고열에 의해서 유리조각을 압축한 것처럼 무늬가 표현되거나 또는 완전히 용융되어 흐르는 상태의 무늬가 표현되는 유리대리석을 이루게 한다. 이 경우 고온에서 유리조각이 융착되므로 상호 결합강도가 증진되고 더욱 자연에 가까운 대리석이 만들어지며 제조공정이 대폭 단축된다.

Description

유리 대리석의 제조방법

본 발명은 일상생활에서 사용되고 폐기되는 각종 유리제품을 이용하여 건축용과 장식자재로서 다양하게 사용할 수 있는 유리 대리석의 제조방법에 관한 것이다.

특히 본 발명의 유리 대리석은 표면에 불특정한 무늬가 무작위로 형성되어 자연석에 가까운 미감을 표출하게하는 것으로 고온으로 용융시켜서 최소한의 실투(失透)현상이 생기게 하거나, 또는 유리의 이물질에 의해서 용암이 흘러서 굳은 것처럼하거나, 또는 폐유리조각에 세라믹안료를 혼합시켜서 폐유리부재에 색상이 혼합된 실투현상이 나타난 것처럼 하거나, 또는 색상이 흘러서 유리표면에 자유로운 색깔이 표출되도록 하여 고형화시킨 유리 대리석의 제조방법에 관한 것이다.

종래에도 폐유리를 이용하여 표면에 불규칙적이고, 자연스러운 무늬가 무작위로 형성되어 자연석에 가까운 미감을 표면에 표출하도록 하는 유리대리석을 제조하는 방법이 한국특허공고 제 95-9995호로 제안된 바 있다.

이것은 유리의 입자크기에 따른 연화점의 차이를 이용한 가열온도의 변화와 함께 비중을 이용한 것으로, 상기 특허공고 제 95-9995호는 내저면에 산화 알류미늄을 분산한 형틀의 내부에 적어도 2종류 이상의 입자크기 분포를 가진 유리를 크기에 따라 분류하여 작은 입자크기 분포순서로 적층한후, 소성로의 온도를 100℃-110℃의 온도까지 서서히 열을 가한 다음 가열을 중지하고 냉각시키는 방법을 특징으로 하고 있다.

상기 종래의 제조방법에 따르면 입자크기의 분포가 10-20메쉬,1-5메쉬 및 지름이 3-12mm 이 3가지 유리입자 크기분포로 된 유리가 사용되는 것과, 상기 제조방법에서 유리용융점 온도가 1000-1100℃인 것과, 상기 유리입자를 적층시킬 때 소량의 산화 알루미나, 삼산화 안티몬, 질산나트륨 및 염화나트륨이 배합되는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 종래의 폐유리의 제조방법에 의하여 형틀에 폐유리의 입자 크기별로 적층시킨 하단의 유리혼합물이 가열하는 열에 의하여 형틀의 위로 상승하고, 반대로 상단의 유리입자는 하강하여 적층한 유리입자들이 자리바꿈하는 상태를 이루어 유리대리석의 표면에만 완전 불투명의 돌담같은 무늬가 불규칙하게 형성되었다.

이러한 종래의 폐유리를 이용한 유리대리석의 제조방법에 있어서는 유리대리석을 제조하기 위한 유리입자 크기를 3가지로 선별하여 수거해야하고, 폐유리의 색상을 탈색하기 위한 용제로서 삼산화 안티몬, 소포제인 질산나트륨, 및 유리의 융융점을 적당히 제어하는 산화 알루미늄, 광택을 내기 위한 염화나트륨 및 기타 안료 등을 첨가해야 하고, 상기 크기가 다른 입자에 상기 용제들을 섞어 입자크기의 순으로 몰드내에 적층해야하는 등의 번거러움과, 상기 용제들을 적정량 혼합한 유리입자를 크기순으로 적층하여야 하는 작업상에 불편함이 있었다.

한편, 한국 공개특허 제97-61813호에 개시된 기술은 폐유리를 일정한 크기로 파쇄하여 소성로에 넣고 780-890℃의 저온에서 유리를 소성시켰기 때문에 유리에 더 많은 실투현상이 생기게 하였다. 이와 같은 방법은 처음부터 밀폐된 소성로에 폐유리를 넣고 열을 가하였기 때문에 실투현상이 가중되어 유리조각간의 융착력이 약하고 투명성이 떨어지며, 온도를 장시간 유지시켜줌으로써 제조시간이 많이 소모된다는 문제점이 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 다음같은 목적을 가진다.

첫째, 유리제품을 이용하여 제조가 간단하고, 상호 융착되는 유리조각간의 강도가 증진되고, 미려한 건축자재와 장식자재로 활용이 가능한 유리대리석의 제조방법을 제공함에 있다.

둘째, 무작위의 크기로 파쇄된 폐유리를 적층된 상태로 성형할 때 파쇄된 유리조각들이 반투명해지고 동시에 부분적으로는 실투현상에 의한 불투명부분이 파쇄된 유리조각의 무늬모양으로 공존하게 하여 아름다운 색조를 띠도록 한 유리 대리석의 제조방법을 제공함에 있다.

도1은 본 발명의 폐유리대리석의 제조에 대한 제조공정도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100...몰드부재 101...이형제 200...유리부재

202...몰드 203...폐유리 조각 205...실투현상

300...유리 대리석 400...소성로

500...용융상태

상기의 목적을 달성하는 본 발명 폐유리 대리석의 제조방법은 각종 폐유리부재를 무작위의 크기로 파쇄시키는 파쇄단계와; 파쇄된 유리조각들을 세척하는 단계와; 파쇄된 폐유리조각들을 형틀공간에 적층수용시키는 단계와; 상기 형틀을 소성로에서 소정온도로 소정시간동안 가열시키는 가열단계와; 상기 가열된 폐유리조각을 서냉로에서 서냉시키는 서냉단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 세척단계 이후 폐유리조각에 약 900℃ 이상에서 소성되는 세라믹용 색소를 혼합시키는 단계가 더 이루어진다.

상기 가열단계는 상기 형틀을 소성로가 개폐가능한 통풍구가 마련된 전기로에 넣고, 통풍구를 개방시킨 상태에서 700℃내지 900℃로 1차 가열시키는 단계와; 상기 전기로내의 온도를 900℃ 내지 1100℃ 에서 유지시키는 2차가열단계로 이루어질 수 있다. 이 경우 소량의 실투현상이 상호 융착되는 유리조각들의 표면에 발생되어 강도가 향상되고 투명성이 증가된다.

또한, 2차가열단계 이후에는 전기로내의 온도를 1200℃까지 더 가열시킬 수 있으며, 이 경우 유리조각들이 완전히 용융되어 각 유리조각간의 경계선이 없어지면서 세척된 유리에 잔존하는 이물질이 용융된 유리내부와 표면에 흘러서 즉, 용암이 흐르는 듯한 무늬가 표현된다.

상기 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 제조방법은 고온에서 융착되므로상호 융착되는 유리조각간의 강도가 증진되고 투명성이 향상되며 미려한 무늬의 표현이 가능해진다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 제조방법을 상세히 설명한다.

도1을 참조하면, 먼저, 가정 또는 업소에서 사용한 뒤 폐품으로 처리하려는 음료수병, 약병,포장병등과 유리판재등으로 된 폐유리부재(200)를 수집하여서 수집된 폐유리부재(200)를 모아 무작위로 파쇄하고, 세척한다.

이어서 파쇄된 폐유리조각들을 몰드부재(형틀;100)공간에 적층수용시킨다.

상기 몰드부재(100)는 내구성과 내열성이 좋은 금속재로 액자와 같이 사각틀 형상으로 제작하는 몰드(102)와, 고열에 의하여 변형되는 폐유리조각(203)이 몰드에 들러붙지 않도록 하는 이형제(101)로 구성된다.

즉, 몰드와 유리는 고온에서 서로 달라 붙고 이것이 냉각되면서 두 물질은 서냉점이 상이하므로 폐유리 대리석이 냉각과정에서 깨어지는 현상이 있어 고열로 가열되는 폐유리조각(203)과 몰드(102)사이에 이형제(101)층을 형성하므로 열이 전도되는 것을 차단하는 작용을 이룬다.

상기 이형제(101)는 고온에서 잘 견디며 변형이 없는 유리섬유 재질의 페이퍼인 세라믹 페이퍼와 석고물이 적당하다.

한편, 상기 몰드부재(100)의 내주면에 이형제를 도포하지 아니하고, 흑연판을 장착하여 고정시킬 수도 있다.

소정의 내부공간이 구비된 소성로(400)의 내공간으로 이형제(101)가 도포된 한개 또는 수개의 몰드(102)를 배치하고, 폐유리 조각(203)을 각각의 몰드내에 제조하고자 하는 두께로 적층시켜 적층부위 상부가 평편하게 한다. 상기 몰드(102)의 높이에 따라 제조되는 폐유리 대리석의 두께는 6mm, 12mm, 25mm, 38mm, 50mm 를 선택할 수 있다.

이와 같이 몰드부재에 적층수용된 유리조각을 소성로에서 다음의 실시예에서와 같이 가열시킨다.

1) 전기로(電氣爐)를 이용하는 경우

상기 몰드부재(100)를 개폐가능한 통풍구가 마련된 전기로에 넣고, 통풍구를 개방시킨 상태에서 700℃내지 900℃로 소정시간동안 1차 가열시킨다. 이때 전기로내의 폐유리에 잔존하는 이물질이 가열되는 열기에 의해서 통풍구를 통해 배출되게 된다. 이와 같이 전기로내의 이물질을 배출시킨 상태에서 통풍구를 폐쇄시키고 온도를 900℃ 내지 1100℃ 에서 소정시간 동안 2차적으로 가열시킨다. 이러한 온도에서는 유리조각들이 용융되는 온도대로서 유리조각들의 경계면에서 상호 융착되며, 유리조각들의 내부 및 표면에는 소량의 실투현상이 발생되면서 소정패턴의 무늬를 형성하게 된다.

무늬를 형성하는 다른 방법으로는 상기 2차가열단계 이후에 전기로내의 온도를 1200℃까지 가열시켜서 각 유리조각들이 완전히 용융상태(500)가 되도록 한다. 이 경우 세척공정에서 세척되지 아니하고 잔존하는 이물질 또는 전기로내의 이물질들이 용융된 유리의 내부 및 표면에 용암이 흐르듯이 흐르게 되며, 이러한 이물질의 유동경로에 의해서 용융된 유리가 굳었을때 무늬로서 표현되게 된다.

2) 가스爐를 이용하는 경우

본 발명의 제조방법에서 채용되는 가스로(미도시)는 통상과 마찬가지로 화염이 분사되는 분사구와, 산소의 공급 및 연기의 배출을 위한 배출구가 형성되어 있다. 이러한 가스로에 상기 형틀을 수용시키고, 온도를 900℃ 내지 1100℃ 까지 가열시킨다. 이 경우 전기로에서와 마찬가지로 이러한 온도에서는 유리조각들이 경계면이 생기면서 상호 완전히 융착되며, 유리조각들의 내부 및 표면에는 소량의 실투현상이 발생되면서 소정패턴의 무늬를 형성하게 된다.

또한, 가스로내의 온도를 1200℃까지 가열시켜서 각 유리조각들이 완전히 용융되게 하면, 상기 전기로에서와 마찬가지로 세척공정에서 세척되지 아니하고 잔존하는 이물질 또는 전기로내의 이물질들이 용융된 유리의 내부 및 표면에 용암이 흐르듯이 흐르게 되며, 이러한 이물질의 유동경로에 의해서 용융된 유리가 굳었을때 무늬로서 표현되게 된다.

한편, 상기 세척단계 이후에 폐유리조각에 약 900℃ 이상에서 소성되는 세라믹용 색소(205)를 혼합시켜서 다양한 색상의 무늬가 형성되도록 제조가 가능하다. 즉, 파쇄된 유리조각들과 함께 색소를 혼합시킨 폐유리조각들을 상기 전기로 또는 가스로를 이용하여 상술한 방법과 같이 가열시키게 되면 첨가되는 색소의 색상에 따라서 다양한 색상의 무늬표현이 가능해진다.

상기에서와 같이 소량의 실투(失透)현상 및 이물질에 의해 무늬표현된 것이나 색소에 의해 무늬표현이 되어진 용융된 유리를 서서히 냉각시키고, 냉각된 유리대리석(300)을 형틀로부터 분리시키고 원하는 대로 표면을 연마가공하여 장식품으로 이용한다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하고 본원의 정신과 범위를 이탈함이 없이 많은 변형을 가하여 실시될 수 있음은 두말 할것도 없다. 예컨대, 상기 폐유리조각으로의 파쇄단계에서 폐유리병들의 색상별 또는 성질별로 분리하여 파쇄하여서 상술한 바와 같은 단계를 실시할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명 제조방법은 다음과 같은 이점을 가진다.

첫째, 900℃ 내지 1100℃에서 유리조각들을 융착시킴과 동시에 소량의 실투현상에 의한 무늬의 표현이 가능하므로, 상호 유리조각간의 결합강도가 증진되어 장식용으로서 안정하게 이용할 수 있다.

둘째, 1200℃의 고온에서 완전히 용융시킴으로써 더욱 강도가 증진될 뿐만 아니라, 용융되는 유리용액의 내부 또는 표면에 이물질이 용암이 흐르듯이 흐르게 됨으로써 자연석에 가까운 무늬의 표현이 가능해지고, 투명성이 향상되어 제품의 상품성을 높인다.

Claims (6)

1. 각종 폐유리부재를 무작위의 크기로 파쇄시키는 파쇄단계와; 파쇄된 유리조각들을 세척하는 단계와; 파쇄된 폐유리조각들을 형틀공간에 적층수용시키는 단계와; 상기 형틀을 소성로에서 소정온도로 소정시간동안 가열시키는 가열단계와; 상기 가열된 폐유리조각을 서냉로에서 서냉시키는 서냉단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 유리 대리석의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 세척단계 이후 폐유리조각에 약 900℃ 이상에서 소성되는 세라믹용 색소를 혼합시키는 단계를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 유리 대리석의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가열단계는 상기 형틀을 소성로가 개폐가능한 통풍구가 마련된 전기로에 넣고, 통풍구를 개방시킨 상태에서 700℃내지 900℃로 1차 가열시키는 단계와; 상기 전기로내의 온도를 900℃ 내지 1100℃ 에서 유지시키는 2차가열단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 유리 대리석의 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 2차가열단계 이후에 전기로내의 온도를 1200℃까지 더 가열시키는 것을 특징으로 하는 유리 대리석의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 가열단계는 상기 형틀을 소성로인 가스로에 넣고, 온도를 900℃ 내지 1100℃ 까지 가열시키는 것을 특징으로 하는 유리 대리석의 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 형틀을 1200℃까지 더 가열시키는 것을 특징으로 하는 유리대리석의 제조방법.