KR20200137892A

KR20200137892A - 인조 대리석 제조장치

Info

Publication number: KR20200137892A
Application number: KR1020190064971A
Authority: KR
Inventors: 이근우
Original assignee: ㈜익성텍
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2020-12-09

Abstract

본 발명은 인조 대리석 제조장치에 관한 것으로, 인조 대리석을 이루는 성분들을 혼합하는 혼합부와, 상기 혼합부로부터 혼합된 혼합물을 진공 압출 성형 방식으로 압출하여 압출 성형물을 제조하는 진공 압출부와, 상기 압출 성형물을 양생시키는 양생부를 포함하는 성형부; 상,하 왕복 이동이 이루어지면서 상기 압출 성형물을 절단하는 커팅부와, 절단시 발생하는 분진을 제거하는 분진 처리부로 구성되는 절단부; 상기 압출 성형물의 표면에 문자, 이미지를 포함하는 무늬, 또는 문양을 형성하는 무늬 형성부; 상기 무늬 형성부의 후방에 구성되며, 상기 압출 성형물을 건조시키는 제1건조부; 건조가 완료된 압출 성형물의 표면으로 발수 코팅을 수행하는 발수 코팅부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인조 대리석 제조장치{Artificial marble manufacturing apparatus}

본 발명은 인조 대리석 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공 압출 성형 방식을 이용하여 건축물 외장재를 제조함으로써, 외장재의 표면의 공극을 최소화할 수 있음은 물론, 우수한 강도를 제공할 수 있는 인조 대리석 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건축용 석재에는 천연석재인 대리석 및 화강암 등은 질감에 따른 디자인적인 가치가 우수하여 건물 벽체를 형성하는 자재로 많이 사용되고 있다.

그러나 이들 천연석재는 천연자원의 고갈 및 생태계 파괴를 유발시킴에 따라 채석에 한계가 있고, 이로 인해, 원자재 수급에 문제를 초래할 가능성을 항상 내포하고 있다.

이에 따라 근래에는 아크릴계 중합성수지에 다량의 분말형 무기질 충진제, 대리석 문양 발현용 입자(Marble Chip), 각종 첨가제, 경화 개시제 및 안료 등을 혼합하여 슬러리(Slurry) 상의 혼합물을 제조하고 이를 금형 등에 주입한 후 적절한 경화장치에서 경화하여 판상(Sheet)의 반제품을 제조한 후 에지 트리밍(Edge Trimming), 표면 연마 과정을 거쳐 제조되는 인조대리석이 사용되고 있다.

일 예로, 대한민국 등록특허 제10-1573221호(이하, 선행기술문헌1이라고 함.)에는 천연석 종석과 백시멘트를 혼합한 재료로 제조되는 바탕컬러무늬판재와; 상기 바탕컬러무늬판재의 중앙부분에 일정 깊이로 매립 형성되는 중앙컬러무늬판재로 이루어지되, 상기한 중앙컬러무늬판재는 천연석 컬러종석과 백시멘트 및 무기질 색소가 혼합된 재료를 사용하여 바탕컬러무늬판재보다 얇은 두께를 갖는 판재로 미리 제조된 상태에서 설계에 알맞는 크기로 절단 가공되어 상기 바탕컬러무늬판재의 중앙부분에 표면이 노출되도록 매립된 상태로 형성되며, 상기 중앙컬러무늬판재의 표면은 바탕컬러무늬판재의 표면과 수평을 이루도록 연마가공된 상태로 제조되는 것을 특징으로 하는 컬러무늬 인조대리석 바닥재가 게재된 바 있다.

그러나 전술한 선행기술문헌 1은 컬러무늬타일을 제조하는 제조 시간이 길고, 그 과정이 복잡하여 대량으로 생산하기에는 부적합한 문제가 있고, 컬러무늬타일에 무늬를 형성하기 위하여 별도의 성형판을 구비해야 하기 때문에 제조비용에 대한 절감 효과가 매우 미비한 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1573221호

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 진공 압출 성형 방식을 이용하여 건축물 외장재를 제조함으로써, 외장재의 표면의 공극을 최소화할 수 있는 인조 대리석 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 일정량의 백시멘트, 규사, 펄프섬유, 증점제 및 색소를 혼합하여 진공 압출 성형 방식으로 제조함으로써, 건축용 외장재로서의 우수한 강도를 제공하고, 최대 1,800mm의 두께로 이루어지는 인조 대리석의 제조가 가능한 인조 대리석 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인조 대리석을 이루는 성분들을 혼합하는 혼합부와, 상기 혼합부로부터 혼합된 혼합물을 진공 압출 성형 방식으로 압출하여 압출 성형물을 제조하는 진공 압출부와, 상기 압출 성형물을 양생시키는 양생부를 포함하는 성형부; 상,하 왕복 이동이 이루어지면서 상기 압출 성형물을 절단하는 커팅부와, 절단시 발생하는 분진을 제거하는 분진 처리부로 구성되는 절단부; 상기 압출 성형물의 표면에 문자, 이미지를 포함하는 무늬, 또는 문양을 형성하는 무늬 형성부; 상기 무늬 형성부의 후방에 구성되며, 상기 압출 성형물을 건조시키는 제1건조부; 건조가 완료된 압출 성형물의 표면으로 발수 코팅을 수행하는 발수 코팅부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상기 인조 대리석을 이루는 성분들은, 총 중량에 있어서, 규사 60.0중량%~70.0중량%, 백시멘트 28.8중량% ~ 37.0중량%, 펄프섬유 1.0중량% ~ 2.0중량%, MC(메셀로스: MECELLOSE) 0.1중량% ~ 0.6중량%, 색소 0.1중량% ~ 0.4중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커팅부는, 소정의 회전력을 제공하는 구동모터가 구비되고, 상기 구동모터의 구동에 의해 회전하면서 압출 성형물을 절단하는 커팅칼날과, 상기 커팅칼날을 승하강시키는 승하강 로드와, 상기 구동모터 및 승하강 로드의 구동을 제어하는 커팅 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분진 처리부는, 상기 커팅칼날이 삽입되며, 상부면으로 상기 분진이 수용되는 안내면이 형성된 삽입홈과, 상측으로 고압의 압축공기를 분사하는 분사포트와, 상기 분사포트의 하부에 구성되며, 소정의 흡입력을 제공하는 흡입포트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무늬 형성부는, 회전 작동에 의해 상기 압출 성형물에 무늬, 또는 문양을 형성하는 무늬 형성롤러와, 상기 무늬 형성롤러의 높낮이를 조절하는 압력 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 인조 대리석 제조장치에는 상기 무늬 형성부의 후방부에 구성되며, 무늬, 또는 문양에 색소를 도포, 또는 분사하는 컬러 형성부가 더 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 진공 압출 성형 방식을 이용하여 건축물 외장재를 제조함으로써, 외장재의 표면의 공극을 최소화함에 따라 매끄러운 표면을 제공할 수 있어 제품의 가치를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 일정량의 백시멘트, 규사, 펄프섬유, 증점제 및 색소를 혼합하여 진공 압출 성형 방식으로 제조함으로써, 건축용 외장재로서의 우수한 강도를 제공하고, 최대 1,800mm의 두께로 이루어지는 인조 대리석을 제공할 수 있는 효과가 있다.

더불어, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인조 대리석 제조장치를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인조 대리석 제조장치의 절단부 및 무늬 형성부를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인조 대리석 제조장치의 코팅부를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 인조 대리석 제조장치는 진공 압출 성형 방식으로 일정 면적을 가지는 압출 성형물을 제조하고, 제조된 압출 성형물의 양생이 완료된 후, 절단, 무늬 형성, 색상 및 발수코팅을 수행하여 인조 대리석을 제조하는 것으로, 인조 대리석을 이루는 성분들을 혼합하여 혼합물을 제조하고, 제조된 혼합물을 진공 압출하여 압출 성형물을 제조하는 성형부(100)와, 성형부(100)로부터 성형이 완료된 압출 성형물을 일정한 크기로 절단하는 절단부(200)와, 절단된 압출 성형물의 표면에 무늬를 형성하는 무늬 형성부(300)와, 압출 성형물을 발수코팅하는 발수 코팅부(600)를 포함하여 구성된다.

성형부(100)는 인조 대리석을 이루는 성분들을 혼합하는 혼합부(110), 혼합부(110)로부터 혼합된 혼합물을 진공 압출 성형 방식으로 압출하는 진공 압출부(120), 진공 압출부(120)로부터 압출이 이루어진 압출 성형물을 토출시키는 토출부(130), 압출 성형물을 양생시키는 양생부(140) 및 양생이 이루어진 압출 성형물의 표면을 정리하는 표면 처리부(150)를 포함하여 구성된다.

혼합부(110)는 규사, 백시멘트, 펄프섬유, MC(MECELLOSE) 및 색소를 일정 중량비로 혼합하여 인조 대리석을 제조하기 위한 혼합물을 제조한다.

이때, 규사는 1~100㎛의 입자크기를 가지는 것을 사용하고, 이산화규소가 50~90%를 포함하며, 15~25의 비중으로 이루어지는 것을 사용한다.

또한, 규사는 혼합물의 총 중량에 있어서, 60.0중량%~70.0중량%로 혼합되는 것이 바람직하며, 60.0중량% 보다 미만으로 혼합되는 경우, 인조 대리석의 강도를 유지할 수 없고, 70.0중량%를 초과하여 혼합되는 경우, 백시멘트와의 혼합률이 저하되면서 제조될 인조 대리석의 체적 변화 및 응력에 의해 균열이 발생할 뿐만 아니라 일정한 강도를 제공하기 어려운 문제점이 있다.

백시멘트는 비표면적값이 2000㎠/g 이상인 것을 사용하며, 혼합물의 총 중량%에 있어서 28.8중량% ~ 37.0중량%로 혼합된다.

이때, 백시멘트는 일반 포틀랜드시멘트보다 산화철의 함량을 낮게 하여 백색을 띄도록 한 것으로서, 인조대리석의 색감과 질감을 발현하기 용이하며, 본 발명에서는 산화아연, 산화티타늄 연백, 슬래그, 석고, 소석회, 백색안료 등과 같은 첨가물이 더 포함된 것을 사용함이 바람직하다. 이때, 상기 첨가물은 백시멘트에 첨가가 이루어질 때, 동일한 중량비로 첨가될 수 있으며, 백시멘트의 총 중량에 있어서 5중량% 미만으로 형성됨이 바람직하다.

이러한 백시멘트는 그 혼합 비율이 28.8중량% 보다 미만으로 형성되는 경우에는 인조 대리석의 충분한 강도를 제공하기 어렵고, 37.0중량%를 초과하여 혼합이 이루어지는 경우에는 인조 대리석의 제조를 위한 단위 수량이 증가하여 제조 비용이 상승하게 되므로, 28.8중량% ~ 37.0중량%의 범위로 혼합됨이 바람직하다.

펄프섬유는 인조 대리석의 내수성, 내화성, 차음성을 제공하는 것으로, 침엽수계 천연펄프(NBKP), 침엽수계 비표백 크래프트 펄프(NUKP), 활엽수계 비표백 크래프트 펄프(LUKP) 중 어느 하나, 또는 둘 이상이 혼합된 혼합 펄프섬유를 사용할 수 있다.

이러한, 펄프섬유는 혼합물의 총 중량%에 있어서 1.0중량% ~ 2.0중량%로 혼합된다. 이때, 펄프섬유의 혼합량이 1.0중량% 미만이면 휨강도의 품질을 확보할 수 없으며, 2.0중량%를 초과하면 압출 저하로 인한 제품 표면 및 평활도가 저하되기 때문에 1.0중량% ~ 2.0중량%로 혼합함이 바람직하다.

MC(메셀로스: MECELLOSE)는 목재, 면화에서 얻어진 셀룰로오스(Cellulose)를 원료로 구성되는 것으로, 고분자간 수소 결합으로 인해 30~65%의 결정성을 갖는 불용성의 천연 고분자이며, 에테르화 반응(Etherification)을 통하여 셀룰로스 에테르(Cellulose ether)라는 물에 녹는 수용성 고분자로, 본 발명에서는 인조 대리석의 물리적 성질을 높이는 증점제로서의 기능을 수행한다.

이러한 MC는 혼합물의 총 중량%에 있어서 0.1중량% ~ 0.6중량%로 혼합된다.

색소는 인조 대리석에 다양한 색상을 부여하기 위한 것으로 무기질 색소로 이루어질 수 있으며, 산화철, 합성 안료산화철, 운모, 펄라이트 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 혼합 무기질 색소가 일정 중량비로 혼합될 수 있다.

이러한 색소는 혼합물의 총 중량%에 있어서 0.1중량% ~ 0.4중량%로 혼합된다.

한편, 본 발명의 혼합부(110)는 전술한 혼합물에 중량(kg)에 따라 물을 더 첨가하여 슬러리 형태의 혼합물로 제조한 후 진공 압출부(120)로 공급하도록 구성된다.

진공 압출부(120)는 혼합부(110)로부터 슬러리 형태의 혼합물이 공급되면, 이를 압출기에 투입하여 진공 압출 성형 방식으로 압출 성형하는 구성요소로서, 1,800mm의 두께를 이루는 압출 성형물의 제조가 이루어지도록 구성된다.

이러한 진공 압출부(120)는 퍼그스크류, 진공실, 오거스크류, 게이트를 포함하는 통상의 콘크리트 패널을 제조하는 진공 압출 성형 장치를 이용할 수 있다.

토출부(130)는 진공 압출부(120)를 통해 압출 성형된 성형물을 양생부(140)로 토출하는 구성요소로서, 인조 대리석의 형태로 형상을 형성하여 토출이 이루어지도록 구성된다.

즉, 압출 성형물의 형상을 직사각형의 패널 형태로 성형하여 양생부(140)로 토출이 이루어지도록 구성되는 것이다. 또한 토출부(130)는 진공 압출부(120)의 압출속도와 동일한 속도로 토출이 이루어지도록 구성된다.

이때, 토출부(130)에서는 진공 압출이 이루어진 압출 성형물을 양생하기 전에 일정한 크기로 절단이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있으며, 이때 이용되는 절단장치로는 후술할 절단부(200)와 동일한 구성으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

양생부(140)는 토출부(130)를 통해 토출이 이루어지는 압출 성형물을 양생하는 것으로, 50℃ ~ 80℃의 온도에서 8 ~ 12시간 동안 압출 성형물을 양생한다.

이러한 양생부(140)는 컨베이어 벨트 등으로 이루어지는 이송장치(102)를 통해 토출부(130)로부터 토출되는 압출 성형물이 이송되도록 구성되고, 이송된 압출 성형물을 오토클레이브에서 양생이 이루어지도록 한다.

또한, 양생부(140)는 양생이 완료되면, 상기 이송장치(102)를 이용하여 표면 처리부(150)로 이송이 이루어지도록 구성된다.

표면 처리부(150)는 양생이 완료된 압출 성형물의 표면을 매끄럽게 가공하는 것으로, 통상의 그라인더와 같은 표면 가공장치를 이용하여 불균일한 면에 대한 처리가 이루어지도록 구성된다.

이와 같은 표면 처리부(150)는 압출 성형물의 면 처리가 완료되면 이송장치(102)를 통해 절단부(200)로 이송이 이루어지도록 구성된다.

절단부(200)는 표면 처리가 이루어진 압출 성형물을 일정한 길이로 절단하는 것으로, 상,하 왕복 이동이 이루어지면서 절단 작업을 수행하는 커팅부(210)와, 절단시 발생하는 분진을 제거하는 분진 처리부(220)로 구성된다.

커팅부(210)는 절단 작업을 컨트롤하기 위해 커팅부(210)의 구동을 제어하는 커팅 컨트롤러(212), 커팅 컨트롤러(212)의 제어에 따라 커팅칼날(214)을 승하강시키는 승하강 로드(214) 및 일면에 커팅 컨트롤러(212)의 제어에 따라 소정의 회전력을 제공하는 구동모터가 구비되고, 상기 구동모터의 구동에 의해 회전하면서 압출 성형물을 절단하는 커팅칼날(216)로 구성된다.

분진 처리부(220)는 커팅칼날(216)이 삽입되고, 후술할 흡입라인(230)과 연통되게 형성되는 삽입홈(222)이 형성된다.

삽입홈(222)은 그 상부면이 상부에서 하부로 점차 좁아지는 형상으로 경사지게 형성되는 안내면(224)을 더 구성하여 커팅칼날(216)에 의해 절단이 이루어질 때 발생하는 압출 성형물의 분진 등의 잔여물이 안내면(224)을 따라 하측으로 이동할 수 있도록 구성된다.

아울러, 본 발명의 분진 처리부(220)는 내부에 구성되며, 상측으로 분진 처리를 위한 고압의 압축공기의 분사가 이루어지도록 구성되는 분사포트(240)와, 분사포트(240)의 하부에 구성되며, 소정의 흡입력을 제공하는 흡입포트(230)를 포함하여 구성된다.

분사포트(240)는 콤프레셔 등과 연결되게 구성되며, 상부 프레임(202)의 전후방 내부에 각각 서로 대응되는 형상으로 구성된다.

이러한 분사포트(240)는 콤프레셔와 같은 장비로부터 고압의 공기를 공급받으며, 공급되는 고압의 공기를 분진 처리부(220)의 상부면으로 분사시켜 압출 성형물의 하부면에 대한 분진을 제거하도록 구성된다.

또한, 흡입포트(230)는 흡입펌프 등과 같은 장비와 연결되게 구성되며, 삽입홈(222)과 흡입포트(230)를 연결하여 흡입포트(230)로부터 제공되는 흡입력이 삽입홈(222)까지 전달되도록 함으로써, 커팅칼날(216) 및 안내면(224)을 따라 삽입홈(212)의 내부로 유입되는 잔여물을 흡입하여 제거한다.

이때, 분사포트(240)와 흡입포트(230)는 각각 콤프레셔 및 흡입펌프가 컨트롤러의 제어에 따라 동시 구동이 이루어질 수 있으나, 바람직하게는 서로 번갈아 작동이 이루어지도록 구성된다.

즉, 분사포트(240)와 연결되는 콤프레셔의 구동으로 인해 잔여물의 제거가 이루어진 이후 흡입포트(230)와 연결되는 흡입펌프가 구동하여 잔여물의 흡입이 이루어지도록 구성되며, 컨트롤러를 통해 각각 구동시간을 설정함으로써, 자동으로 잔여물의 제거가 이루어지도록 구성될 수도 있을 것이다.

이와 같이 구성된 절단부(200)는 표면 처리부(150)로부터 공급되는 압출 성형물을 커팅부(210)측으로 이송하고, 절단이 완료된 압출 성형물을 무늬 형성부(300)로 이송하는 다수개의 이송롤러(104)가 더 구성될 수 있다.

무늬 형성부(300)는 압출 성형물의 표면에 다양한 형태의 문자, 이미지 등과 같은 무늬, 또는 문양을 형성하는 것으로, 압출 성형물에 무늬를 형성하는 무늬 형성롤러(302) 및 무늬 형성롤러(302)의 회전 작동을 지지함과 동시에 일정한 압력으로 무늬의 형성이 이루어지도록 하는 압력 조절부(304)를 포함하여 구성된다.

무늬 형성롤러(302)는 외주면으로 압출 성형물에 형성할 무늬, 또는 문양에 대한 이미지가 구성되며, 압출 성형물의 상부면을 가압하면서 무늬, 또는 문양의 형성이 이루어지도록 구성된다.

압력 조절부(304)는 무늬 형성롤러(302)의 양측단부에 구성되는 회전축이 회전 가능하게 결합되며, 이 무늬 형성롤러(302)의 높이를 조절하여 압출 성형물로 가해지는 가압력의 조절이 이루어지도록 구성된다.

즉, 이송장치(102)에 의해 이송이 이루어지는 압출 성형물과 무늬 형성롤러(302)의 외주면의 접촉 깊이를 조절함으로써, 압출 성형물의 상부면에 형성될 무늬의 깊이에 대한 조절이 가능하도록 구성되는 것이다.

이러한 압력 조절부(304)는 무늬 형성롤러(302)의 회전축이 회전 가능하게 결합되는 회전 가이드부(310)와, 회전 가이드부(310)의 하부에 구성되고 상기 회전 가이드부(310)의 위치를 복원시키는 복원 프레임(320)과, 회전 가이드부(310)의 상부에 구성되며, 상기 회전 가이드부(310)를 가압하여 회전축 및 무늬 형성롤러(302)의 높낮이를 조절하는 조절패널(330) 및 조절패널(330)에 구성되며, 상기 회전 가이드부(310)를 가압하는 가압수단(340)을 포함하여 구성된다.

이때, 복원 프레임(320)에는 회전 가이드부(310)의 하부면을 지지하며, 소정의 탄성 복원력을 제공하는 스프링이 내장될 수 있다.

또한, 조절패널(330)은 복원 프레임(320)의 상부 양측에 고정 결합되며, 가압수단(340)은 조절패널(330)에 체결에 의한 방식으로 결합되어 체결 및 풀림 정도에 따라 회전 가이드부(310)로 가하는 가압력을 조절하도록 구성될 수 있다.

이러한 무늬 형성부(300)는 압출 성형물의 표면에 음각, 또는 양각의 형태로 문양을 형성하도록 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 스크린 인쇄 방식을 통해 인쇄가 이루어지도록 구성될 수도 있다.

한편, 본 발명에는 압출 성형부에 형성된 무늬, 또는 문양에 더욱 다양한 색상을 연출하여 인조 대리석의 품질을 향상시키는 컬러 형성부(400)를 더 구성할 수 있다.

컬러 형성부(400)는 압출 성형부(300)의 표면에 형성된 무늬, 또는 문양에 한정하는 다양한 색상을 형성하는 것으로, 컨트롤러(미도시)의 제어에 따라 무늬, 또는 문양에 압출 성형물과 다른 색상의 색소를 도포, 또는 분사함으로써, 무늬나 문양에 대한 연출 효과를 더욱 극대화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 무늬 형성이 이루어진 압출 성형물을 건조하는 제1건조부(500)가 더 구성된다.

제1건조부(500)는 무늬 형성부(300), 또는 컬러 형성부(400)의 후방에 구성되어 무늬가 형성된 압출 성형물, 또는 무늬에 색상이 도포된 상태의 압출 성형물을 건조하여 세라믹 형태의 인조 대리석의 제조가 이루어지도록 한다.

이러한 제1건조부(500)는 오토클레이브에서 건조가 이루어지도록 하며, 110℃ ~ 180℃의 온도에서 18 ~ 24시간 동안 건조가 이루어지도록 한다.

발수 코팅부(600)는 제1건조부(500)에 의해 건조가 완료된 압출 성형물의 표면으로 발수 코팅을 수행함으로써, 인조 대리석의 표면에 발수성 피막의 형성이 이루어지도록 하는 구성요소이다.

이러한 발수 코팅부(600)는 챔버의 형상으로 구성되며, 상부로 압출 성형물의 상부면을 발수 코팅하는 상부 발수 코팅부가 형성되고, 하부에는 압출 성형물을 이송함과 동시에 상기 압출 성형물의 하부면에 대한 발수 코팅이 이루어지도록 하는 하부 발수 코팅부로 구성된다.

상부 발수 코팅부는, 발수 코팅제가 저장되는 제1코팅액 수용부(610)와, 이 제1코팅액 수용부(610)에 수용되며, 저장된 발수 코팅제에 침지되며, 상기 발수 코팅제를 이송되는 압출 성형물의 상부면에 도포하는 제1코팅액 도포부(620)를 포함하여 구성된다.

제1코팅액 수용부(610)에는 발수 코팅제를 일정량 공급하는 코팅액 공급포트(612)가 더 구성된다. 이때, 코팅액 공급포트(612)는 컨트롤러의 제어에 따라 일정 시간 마다 자동으로 공급이 이루어지도록 구성될 수도 있다.

제1코팅액 도포부(620)는 제1코팅액 수용부(610)에 침지되며 발수 코팅제를 압출 성형부의 상부면에 코팅하는 도포 벨트부재(628)와, 도포 벨트부재(628)가 권취되며, 회전 작동에 의해 발수 코팅제가 침지된 도포 벨트부재(628)를 압출 성형물측으로 이송하는 공급롤러(622)와, 도포 벨트부재(628)가 권취되며, 발수 코팅제가 침지된 도포 벨트부재(628)가 압출 성형물의 상부면에 밀착되면서 도포가 이루어지도록 하는 도포롤러(626)와, 공급롤러(622)와 도포롤러(626) 사이에 구성되며, 도포 벨트부재(628)의 장력을 일정하게 유지하여 도포 벨트부재(628)의 처짐이 발생하는 것을 방지하는 복수개의 지지롤러(624)로 구성된다.

이때, 복수개의 지지롤러(624)는 공급롤러(622) 보다 높은 위치에서 회전 작동이 이루어지도록 구성된다.

또한, 공급롤러(622)의 회전작동에 의해 이동하는 도포 벨트부재(628)에 침지된 발수 코팅제가 떨어지면서 임의적으로 압출 성형물의 상부면에 부착되는 것을 방지하는 스크래퍼(625)가 더 구성될 수 있다.

하부 발수 코팅부는, 발수 코팅제가 저장되는 제2코팅액 수용부(630)와, 제2코팅액 수용부(630)의 내부에 구성되며, 발수 코팅제에 침지된 상태에서 회전 작동이 이루어지도록 구성되는 제2코팅액 도포부(640)를 포함하여 구성된다.

여기서, 제2코팅액 수용부(630)는 전술한 코팅액 공급포트(612)가 구성되어 일정 시간 마다 일정량의 발수 코팅제가 공급될 수 있도록 구성된다.

또한, 제2코팅액 도포부(640)는 다수개의 롤러부재로 이루어질 수 있으며, 외면으로 침지된 발수 도포제를 압출 성형물의 하부면에 도포하는 도포 벨트부재(628)가 권취될 수 있다.

이러한 제2코팅액 도포부(640)는 압출 성형물의 하부면에 발수 코팅을 수행함과 동시에 일방향으로 이송이 이루어지도록 구성됨은 물론이다.

아울러, 본 발명의 발수 코팅부(600)에는 발수 코팅이 이루어진 압출 성형부를 건조하는 제2건조부(650)를 더 구성할 수 있다.

이때, 제2건조부(650)는 자연건조방식 및 열경화방식 중 어느 하나의 방식으로 건조가 이루어지도록 구성됨이 바람직하다.

한편, 본 발명의 발수 코팅제는 실란화합물, 실리콘, 티올화합물, 트리아진티올화합물 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 혼합물로 이루어질 수 있으며, 용매로 희석함으로써 경제적으로 코팅할 수가 있다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 성형부 102: 이송장치
104: 이송롤러 110: 혼합부
120: 진공 압출부 130: 토출부
140: 양생부 150: 표면 처리부
200: 절단부 210: 커팅부
220: 분진 처리부 230: 흡입라인
240: 분사포트 300: 무늬 형성부
302: 무늬 형성롤러 304: 압력 조절부
310: 회전 가이드부 320: 복원 프레임
330: 조절패널 340: 가압수단
400: 컬러 형성부 500: 제1건조부
600: 발수 코팅부 610: 제1코팅액 수용부
620: 제1코팅액 도포부 630: 제2코팅액 수용부
640: 제2코팅액 도포부 650: 제2건조부

Claims

인조 대리석을 이루는 성분들을 혼합하는 혼합부와, 상기 혼합부로부터 혼합된 혼합물을 진공 압출 성형 방식으로 압출하여 압출 성형물을 제조하는 진공 압출부와, 상기 압출 성형물을 양생시키는 양생부를 포함하는 성형부;
상,하 왕복 이동이 이루어지면서 상기 압출 성형물을 절단하는 커팅부와, 절단시 발생하는 분진을 제거하는 분진 처리부로 구성되는 절단부;
상기 압출 성형물의 표면에 문자, 이미지를 포함하는 무늬, 또는 문양을 형성하는 무늬 형성부;
상기 무늬 형성부의 후방에 구성되며, 상기 압출 성형물을 건조시키는 제1건조부;
건조가 완료된 압출 성형물의 표면으로 발수 코팅을 수행하는 발수 코팅부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조 대리석 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 상기 인조 대리석을 이루는 성분들은,
총 중량에 있어서, 규사 60.0중량%~70.0중량%, 백시멘트 28.8중량% ~ 37.0중량%, 펄프섬유 1.0중량% ~ 2.0중량%, MC(메셀로스: MECELLOSE) 0.1중량% ~ 0.6중량%, 색소 0.1중량% ~ 0.4중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조 대리석 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 커팅부는,
소정의 회전력을 제공하는 구동모터가 구비되고, 상기 구동모터의 구동에 의해 회전하면서 압출 성형물을 절단하는 커팅칼날과, 상기 커팅칼날을 승하강시키는 승하강 로드와, 상기 구동모터 및 승하강 로드의 구동을 제어하는 커팅 컨트롤러를 더 포함하고,
상기 분진 처리부는,
상기 커팅칼날이 삽입되며, 상부면으로 상기 분진이 수용되는 안내면이 형성된 삽입홈과, 상측으로 고압의 압축공기를 분사하는 분사포트와, 상기 분사포트의 하부에 구성되며, 소정의 흡입력을 제공하는 흡입포트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인조 대리석 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 무늬 형성부는,
회전 작동에 의해 상기 압출 성형물에 무늬, 또는 문양을 형성하는 무늬 형성롤러와, 상기 무늬 형성롤러의 높낮이를 조절하는 압력 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조 대리석 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 인조 대리석 제조장치에는
상기 무늬 형성부의 후방부에 구성되며, 무늬, 또는 문양에 색소를 도포, 또는 분사하는 컬러 형성부가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 인조 대리석 제조장치.