KR20040108657A - 다공질 유리 성형체와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

폐유리를 유효하게 이용함으로써, 종래에는 볼 수 없는 장식성을 가짐과 동시에 투수성이나 보수성이 우수한 것을 특징으로 하는 다공질 유리 성형체를 저비용으로 제공한다. 채색된 병 등 폐유리를 분쇄한 컬릿의 표면에, 무기 파우더를 부착시키고, 이것을 소정의 형상의 형틀에 넣어 700∼800℃ 로 소성함으로써, 간극을 갖도록 결정화하여, 유리 입자가 강고하게 일체화되어 있는 유리 성형체를 수득할 수 있다.

Description

다공질 유리 성형체와 그 제조방법{POROUS GLASS MOLDINGS AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF}

종래 이와 같은 산업 폐기물인 폐유리를 사용한 것으로는 일본 공개특허공보 평11-188711호에 나타나는 것이 있었다. 이것은 유리가 들어간 인터록킹 블록의 제조방법으로, 그 구체적인 공정은 다음과 같다.

제 1 공정 : 시멘트, 물, 골재로 이루어지는 혼련 재료를 그 배합비율을 기층용과 표층용으로 나누어 2 종류 준비한다. 이 때 골재로서 폐유리를 분쇄한 유리 컬릿 (cullet) 을 어느 한쪽이나 혹은 양쪽에 적당량 혼입시켜 둔다.

제 2 공정 ; 상기 기층용 재료와 표층용 재료를 각각 믹서로 혼련한다.

제 3 공정 : 제 2 공정을 거친 기층용 재료와 표층용 재료에, 각각 시멘트에 대해 적당량의 고성능 AE 감수제를 투입한 후, 수분을 보급하면서 소정 시간 혼련한다.

제 4 공정 : 제 3 공정을 거친 기층용 재료와 표층용 재료를 각각의 공급 상자에 넣는다.

제 5 공정 : 제 4 공정을 거친 기층용 재료와 표층용 재료 중, 먼저 형틀에 기층용 재료를 공급하여 1차 프레스한 후, 표층용 재료를 공급하여 2차 프레스하고, 이형시켜 철 팔레트에 올린다.

제 6 공정 : 제 5 공정을 거친 것을 양생실에 넣어 양생시킨 후, 양생실에서 꺼내 맨땅 위에 보관한다.

전술한 종래의 폐유리를 사용한 유리 성형체인 인터록킹 블록의 제조방법은 공정수가 많고 또한 번거로운 작업이 많기 때문에 생산성이 나빴다. 또 재료의 배합비율이나 혼련시간 등에 따라 품질에 편차가 생기기 쉽고, 제조품질의 균질화를 도모하는 것도 곤란하다는 문제점이 있었다.

또한 이 방법으로 제조된 유리 성형체인 인터록킹 블록은 투수성이나 보수성이 나빠, 최근 문제가 되고 있는 히트아일랜드 현상의 요인이 되거나, 주위의 식물에 악영향을 주는 등, 환경에 대해 부담이 크다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 종래의 유리 성형체나, 그 제조방법이 갖고 있던 문제점의 해결을 과제로 한다.

본 발명은 포장도로의 인터록킹 블록이나 그 외의 건축, 건설자재로서 이용 가능한 통기성 및 통수성이 우수한 다공질의 유리 성형체에 관한 것으로, 상세하게는 산업 폐기물인 폐유리를 이용하여 형성된 것과 그 제조방법에 관한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명 중, 청구항 1 에 기재된 발명은, 폐유리 유래의, 형상이나 색채가 다른 각종 유리 입자를, 침상 (針狀) 결정이 석출 분산된 결정화 유리로 덮음과 동시에, 각각의 사이에 간극이 형성되도록 상기 결정화 유리를 통해 부분적으로 융착시킴으로써, 유리 성형체를 다공질로 한 것을 특징으로 한다.

청구항 2 에 기재된 발명은, 폐유리를 분쇄한 컬릿의 표면에, 접착수단을 통해 무기 파우더를 부착시키고, 이것을 형틀에 넣어 700∼800℃ 로 소성함으로써, 컬릿의 날카로운 모서리부를 용융시킴과 동시에, 그 표면의 유리질을 침상 결정화하고, 이 결정화된 유리를 통해 컬릿로 이루어지는 유리 입자를, 일체적으로 결합시키도록 한 것을 특징으로 하는 다공질 유리 성형체의 제조방법이다.

이하 본 발명의 다공질 유리 성형체와, 그 제조방법에 대해 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에서는, 유리 성형체의 재료로서 산업 폐기물이 되는 폐유리를 사용한다. 이 폐유리로는 폐차에 의해 발생되는 것이나, 수명이 다해 폐기되는 전구나 형광등, 혹은 빈 병 등 어떤 것이어도 상관없고, 와인병이나 맥주병 혹은 브라운관이나 식기류 등이어도 된다.

그리고 제조시에 먼저 이들 유리류를 분쇄하여 미세한 유리 입자 (이하 컬릿라고 함) 로 하고, 이어서 그 표면을 덮도록 접착제 등의 접착수단을 이용하여 무기 파우더를 부착시킨다.

또한 이 무기 파우더로는 쓰레기 등의 소각회나 화산회 등을 유효하게 이용할 수 있고, 입자직경으로는 예컨대 200 메시의 망을 통과하는 정도, 즉 100∼150㎛ 정도의 것을 바람직하게 이용할 수 있다.

다음에 이와 같이 표면이 무기 파우더로 덮인 컬릿을, 겉구이 (biscuitfire) 등에 의해 별도 준비된 소정 형상의 형틀 내에 넣고, 이것을 소성로에서 통상의 유리를 용융시킬 때의 온도보다도 약간 낮은 700∼800℃ 에서 소성한다. 이에 의해 컬릿은 그 표면만이 연화되어 날카로운 모서리부가 둥근 형상의 이형의 유리 입자로 됨과 동시에, 이 유리 입자끼리 접촉된 곳이 융착되어 유리 입자 사이에 간극이 발생된 상태로 일체화된다.

또 이 때, 유리 컬릿의 표면을 덮은 무기 파우더는, 그 내측의 유리와 고상 반응하여 유리 중에 침상 결정을 석출시키도록 작용한다. 이에 의해 각각의 유리 입자는, 결정과 유리가 혼재된 결정화 유리로 덮이게 되고, 또 그 융착부분도 결정화 유리를 통해 연결되게 된다.

이상과 같이 하여 인터록킹 블록이나 건재 등에 적합하게 사용되는 본 발명의 다공질 유리 성형체가 제조되는 것이다.

그리고 이와 같이 제조된 본 발명의 다공질 유리 성형체는, 유리 사이에 다수의 간극을 갖고 있기 때문에 투수성이나 보수성이 우수하고, 또 그 표면이나 융착접합 부분이 침상 결정화되어 있기 때문에 그 연결이 강고하고 균열도 확산되기 어려운 특징이 있다.

또한 본 발명의 다공질 유리 성형체는, 각종 폐유리를 원료로 하기 때문에 각각의 팽창계수는 다르지만, 전술한 바와 같이 그 표면을 결정 유리화시키고 있기 때문에, 이와 같이 팽창계수가 다른 유리로 제조되어 있어도 깨지거나 파괴되기 어려운 효과도 얻어진다.

또 본 발명의 다공질 유리 성형체는, 형상이나 색채가 다른 각종 폐유리를원료로 하기 때문에, 착색 등의 가공을 전혀 하지 않아도 그 자체가 이미 충분한 장식성을 갖는다. 또 그 제조시에는 자동적으로 컬릿의 날카로운 모서리부가 둥글게 되므로, 마무리 가공을 전혀 하지 않아도, 제조된 제품의 안전성은 충분히 확보된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명 중, 청구항 1 에 기재된 발명은, 폐유리 유래의 형상이나 색채가 다른 유리 입자로 다공질 유리 성형체를 형성하는 것으로 하였기 때문에, 종래에는 리사이클하기 위해 분별해야 했던 착색된 병 등을 그대로 이용할 수 있다. 따라서 분리회수의 불편함이 없어지고, 그 리사이클률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 오히려 색이 다른 폐유리를 사용함으로써, 종래에는 볼 수 없는 색채 장식성이 우수한 유리 성형체를 얻을 수 있다는 효과가 있다.

또 이 유리 성형체는 다공질로 투수성 및 보수성이 우수하므로, 이런 점에서도 환경에 미치는 영향이 적고, 포장도로의 인터록킹 블록이나 건재 등으로서 넓은 분야에서 이용할 수 있다.

그리고 또, 이 다공질 유리 성형체는, 유리 입자가 결정 유리화되어 일체화되어 있으므로, 강도가 높고, 상이한 팽창률의 유리 재료로 형성되어 있어도 그 결합은 강고하고 파괴되기 어려워 우수한 내구성을 구비한다. 그럼에도 불구하고, 시멘트 등의 결합재를 전혀 사용하지 않고, 거의 유리만으로 형성되어 있으므로, 필요없게 되었을 때에는, 유리와 동일하게 처리하여 재이용할 수 있다. 따라서 다시 유리 성형체의 재료로서 사용할 수 있고, 이와 같이 하면 계속하여 리사이클할 수 있다.

또 청구항 2 에 기재된 발명은, 상기 청구항 1 에 기재된 발명의 효과를 나타내는 다공질 유리 성형체를, 표면에 무기 파우더를 부착시킨 유리 컬릿을 형틀에 넣고 700∼800℃ 에서 소성함으로써 제조하는 것으로 하였기 때문에, 종래의 폐유리를 사용한 성형체의 제조에 비하여 공정수가 최대한 적고, 또 재료의 배합비율에 따라 품질이 변경될 우려도 없어, 능률적으로 균일한 품질의 것을 저비용으로 제조할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 폐유리 유래의, 형상이나 색채가 다른 각종 유리 입자가, 침상 결정이 석출 분산된 결정화 유리로 덮임과 동시에, 각각의 사이에 간극이 형성되도록 상기 결정화 유리를 통해 부분적으로 융착되어 이루어지는 다공질 유리 성형체.
2. 폐유리를 분쇄한 컬릿의 표면에, 접착수단을 통해 무기 파우더를 부착시키고, 이것을 형틀에 넣어 700∼800℃ 로 소성함으로써, 컬릿의 날카로운 모서리부를 용융시킴과 동시에, 그 표면의 유리질을 침상 결정화하고, 이 결정화된 유리를 통해 컬릿로 이루어지는 유리 입자를, 일체적으로 결합시키도록 한 것을 특징으로 하는 다공질 유리 성형체의 제조방법.