KR930000649B1 - 다공성 세라믹판의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

다공성 세라믹판의 제조방법

제1도는 본 발명에 사용하는 노의 구체예를 나타내는 설명도.

제2도, 제3도는 엠보싱부를 가지는 로올의 사시도.

제4도는 본 발명의 방법에 사용하는 노의 다른 구체예의 설명도.

제5도, 제6도는 다층 다공성 세라믹판의 생산에 사용하는 망의 사시도.

제7도, 제8도는 프래스 엠보싱 로올의 설치방법 설명도.

제9도 내지 제11도는 다공성 세라믹판의 단부의 여러가지 모양을 보이는 도면.

제12도 내지 제13도는 종래 방법의 설명도.

본 발명은 다공성 세라믹판의 제조에 관한 것으로 특히 판에 열린 가공셀의 발생을 어떤 압착 및 접합에 의하여 방지하고 판에 뛰어난 표면 평활도를 부여할 수 있는 다공성 세라믹판의 제조방법에 관한 것이다.

비록 다공성 세라믹판은 아직 널리 사용되고 있지않으나 그 경량성, 작업성, 단열성, 내화성, 내마모성등이 뛰어나기 때문에 예비제작 가옥등의 용도가 시험되고 있다.

상기 다공성 세라믹판을 제조하는 주요원료는 일반적으로 천연유리, 인조유리, 다공성화산암, 화성암, 침전암, 응회암 등이다.

다공성 세라믹판은 상기 원재료를 발포시켜 제조하며 발포단 단계후 벨트 또는 압축판에 의하여 발포체의 상부면을 동시에 프래스하여 셀을 함께 용융시키고 발포체를 형성한다.

벨트를 사용하는 경우 가열 및 발포단계(또는 소성단계)내의 발포체는 일반적으로 벨트(26)에 의하여 위로부터 연속적으로 평평하게 눌려진다.

로올을 사용하는 경우 소성 또는 발포체(이하 발포체라 칭함)의 상하에 배열된 적어도 한쌍이상의 로올에 의하여 프래스가 행해지며 일본국 특허 공보 제 56759 /1978호에 설명되어 있다.

상기 2중 로올형식은 제13도에서와 같이 발포체의 상하에 각각 배열된 상부로올(28a)과 하부로올(28b)로 구성되어 있다.

발포된 후의 발포체는 가열로 연해지고 상부로올(28a)과 하부로올(28b)에 의해 프래스됨으로써 발포체의 양쪽면이 균일한 소결면이 된다.

그러나 이러한 종래의 방법은 다공성 세라믹판이 발포단계(벨트를 사용하는 경우)에서만 또는 발포단계후에만(로올을 사용하는 경우)눌려지고 형성된다.

이 결과 이들 방법은 완성품에 몇가지 문제점 즉 생산된 다공성 세라믹판의 표면평활성 등을 가지고 있다.

말하자면 벨트사용의 경우 다공성 세라믹판을 가열 및 발포 단계에서 프래스한다. 가열 발포성 무기원료는 하부 콘베어 벨트와 상부 프래스 벨트 사이의 제한된 공간내에서 발포되기 때문에 눌림벨트에 배치된 로울들 사이의 발포체 두께는 발포되는 압력에 의하여 두꺼워져서 로올핏치 간격에 따른 물결무늬가 발포체의 상부면에 형성된다.

발포체는 노안에서 눌림벨트와 함께 이동하고 눌림벨트를 통하여 로올이 프래스하기 때문에 이 물결무늬를 없애기가 쉽지 않다.

이 물결무늬는 제품의 중대불량이 되며, 또한 제품표면에 바라는 돋보이는 무늬를 넣는 것이 불가능해진다.

한편으로 로올을 사용하는 방법에 의하면 발포단계후의 발포체는 로올에 의하여 눌려지고 접합된다.

펠리트화된 발포성 원료로 구성된층을 가열 팽창 발포시킨후 발포된 입자가 한점에서 서로 접촉하도록 하는 방식으로 로올에 의해 눌린다.

이 경우에 로올압력은 확산되고 발포체가 연하기 때문에 발포체의 중심까지 로올압력이 미치지 못한다.

이때문에 셀 내면부에서 공간이 형성되는 것을 막을 수 없으며 발포체의 상부면의 모양도 평활하지 못하다.

따라서 많은 공허한 셀 내면부가 그대로 남게되고 이런 공간들이 서로 연결되어 열린 텅빈 셀을 만들게 된다.

이 결과 판의 단열 및 방수성이 나빠진다.

따라서 로올을 사용하는 프래스만에 의하여 좋은 표면 매끈함을 얻기가 어렵다.

본 발명의 목적은 뛰어난 접합, 칫수정확한 및 표면평활성을 가지는 다공성 세라믹판을 생산함에 있어서 발포체의 상부면이 발포단계에서 제1차 프래스되고 발포단계 후에 제1차 프래스된 발포체의 상부면을 제2차 프래스하는 것을 특징으로하는 다공성 세라믹판의 제조방법을 제공한다.

제1차 프래스는 노 내에 있는 운반 통로에 평행하게 설치된 벨트 또는 운반 통로에 수직으로 설치된 적당한 수의 프래스 로올들에 의하여 행하는 것이 바람직하며 제2차 프래스는 운반통로에 수직으로 설치된 적당한 수의 프래스 로올에 의하여 행해지는 것이 좋다.

본 발명의 방법에 따라 종래의 방법에 따라 제조한 것과 비교하여 뛰어난 칫수 정확성과 표면평활성을 가지는 다공성 세라믹판을 얻을 수 있으며 이는 본 발명의 방법은 1차 프래스에 의하여 거친 칫수 정확도와 표면평활성이 보장되고 소둔 열처리 단계에서의 제2차 프래스에 의하여 마무리가 행해지기 때문이다.

셀 내부에서의 공간이 완전히 파괴되었기 때문에 셀내부에 열린 공간셀이 형성되지 않으므로서 뛰어난 단열성과 방수성을 가지는 다공성 세라믹판을 얻을 수 있다.

본 발명의 다공성 세라믹판의 제조방법을 첨부도면에 의하여 설명한다.

제1도에서 노(1)에는 다공성 세라믹판(2)을 운반하는 끝이 없는 밸트콘베어 (3)가 있다. 여기서 판의 상부면과 하부면의 양쪽의 발포도중의 휘발성분의 균일한 확산과 균일한 열전달을 위하여 망상의 벨트를 사용하는 것이 좋다.

세라믹 코팅을 한 스테인레스 망 벨트, 세라믹벨트 등을 사용하는 것이 바람직하다.

발포성 무기원료로서는 천연유리, 인조유리, 가공성화산암, 화성암, 응회암 등의 혼합물로 만든 펠리트를 사용한다.

펠리트(P)를 공급홉퍼(4)로 부터 적당한 양으로 벨트 콘베어(3)에 공급한다. 공급된 펠리트는 앞롤(5)에 의하여 수준이 잡혀 대략 균일한 두께를 가지는 층을 형성한다.

이 펠리트로 형성된 층은 노(1)에 들어간다.

펠리트의 온도는 온도 상승지역에서 승온하고 펠리트가 가열되고 계속되는 소성지역에서 발포한다. 온도 상승의 바람직한 정도는 원료의 입도, 배합비 등에 따라 달라진다.

온도상승은 제한되는 것은 아니다.

소성온도는 또한 원료의 입도, 배합비, 발포온도, 가공크기의 균일성 등에 따른 온도상승 등에 따라 변한다.

그 온도는 대략 700℃ 내지 1100℃이다.

또한 소성시간은 용융온도, 발포속도, 원료 입자크기의 균일도등에 따라 적당하게 결정한다.

위에서 설명한 바와같이 본 발명의 방법은 프래스 단계와 발포중과 발포된 다공성 세라믹판의 모양 형성단계를 가진것을 특징으로 한다.

본 발명의 방법은 다공성 세라믹판을 발포단계에서 제1차 프래스하여 판의 두께 방향의 거친 칫수 정확도와 표면 평활도를 보정하고 소둔열처리 단계에서 제2차 프래스하여 원하는 정확한 칫수와 표면평활도를 얻는다.

이리하여 본 발명의 방법에서는 발포단계에서와 발포 단계후(즉 소둔단계) 모두에서 프래스하기 때문에 발포단계에서만 또는 발포 단계 후에서만 프래스하는 통상적 방법과 비교하여 뛰어난 칫수 정확도와 평활한 면을 가진 다공성 세라믹판을 용이하게 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 열린 텅빈 셀의 형성에 의한 내수성과 단열성의 열화의 문제를 효과적으로 해결하였다.

제1차 프래스는 노의 운반통로와 평행으로 설치된 스테인레스 대강 및 스테인레스 망 벨트와 같은 엔드리스 벨트(6)를 사용하여 또는 통로와 수직으로 배치된 로올을 사용하여 발포단계 중에 거친 칫수 정확도와 표면활성을 얻는다.

발포체의 계속적이며 평편하게 프래스하는 것과 셀내면 공간의 충분한 파괴를 위한다는 관점으로 부터 제1차 프래스에는 밸트를 사용하는 것이 바람직하다.

한편 로올을 사용한 경우 코팅 또는 분리제의 사용이 불필요하고 그망의 패턴이 다공성 세라믹판(망의 패턴은 망벨트를 사용할때 판의 표면에 나타나는 것처럼)의 표면에 나타나지 않으며, 모양 스케일이 형성되지 않는다.

로올은 벨트에 비하여 내구성이 뛰어난다.

그러므로 제1차 프래스에서는 판의 접착을 방지하기 위하여 로올의 내부를 공냉하여야 하기 때문에 비록 로올의 경우에는 높은 연료비가 필요하지만 망 벨트의 스케일, 분리제등 때문에 일어나는 표면 장해를 피할 수 있기때문에 가능한한 핏치(로올간격)가 작게 설게된 로올을 사용하는 것이 바람직하다.

벨트를 사용하는 경우 본 발명에서 그 길이를 특별히 한정하는 것은 아니나 벨트의 길이는 대략 2 내지 6미터이다.

벨트(6)에는 예를들면 250mm 내지 300mm핏치의 알맞은 간격으로 발포체를 프래스하는 로올(7)이 설치되어 있다.

로올(7)은 지름 약 160mmø의 주철제 등의 것이다.

발포시킨후의 판은 소둔단계에서 로올(8)에 의하여 제2차 프래스된다. 로올(8)의 지름, 재료, 핏치 등은 특별한 제한이 없다.

상기 벨트(6)에서의 로올(7)과 같은 종류의 로올을 제2차 프래스에 사용할 수 있다. 로올(8)의 수는 본 발명에서 제한되지 않으며 한개의 로올만으로도 목적을 달성할수도 있다.

그러나 다수의 로올을 사용하는 경우 판(2)을 단계적으로 프래스 할수있기 때문에 더 정확한 칫수와 평활성을 가진 제품을 얻을 수 있다.

2차 프래스 도중에 바라는 돋보이는 모양을 가지는 앰보싱 로우로 발포체를 프래스하여 성형체의 표면에 원하는 모양을 넣을 수 있다.

제1도의 노에서 판은 다공성 세라믹판 아래에서 진행되는 벨트콘베어에 의하여 2차 프래스된다.

제4도에서 처럼 밸트콘베어를 사용하지 않고 다공성 세라믹판을 직접 프레스할 경우 판의 두께 방향의 칫수정확성은 더 개선되며 뛰어난 양면 평활성을 가지는 판을 얻을 수 있다.

제4도의 노에서 벨트콘베어(3)는 프래스로올(8)의 첫째 로올 바로 앞에서 제2차 프래스를 위하여 다공성 세라믹판(2)으로부터 분리되어 로올 외부쪽을 진행한다.

제4도에 다공성 세라믹판을 노(1)출구로 운반하는 반송로올(10)이 있다.

다음 본 발명의 여러가지 실시예를 설명한다.

제1구체예를 설명하면 제2프래스는 노내의 소둔 열처리 지역에 설치된 프래스 및 냉각수단에 의하여 수행되어 발포판의 상하 양면과 직접 접촉하여 발포된 판을 냉각하게 된다.

그 다음 냉각된 발포판의 표면 온도를 소둔지역의 분위기 내에서 다시 상승시킨다.

이 결과 급냉에 의하여 생긴 발포판의 왜곡응력이 완화되어 뛰어난 물성을 가지는 발포판을 얻을 수 있다.

또한 급냉에 의하여 생산능률이 향상된다.

즉 다공성 세라믹판의 표면을 소둔단계에서 급냉할때 판의 표면온도와 판의 근접부의 온도가 급히 떨어져서 판의 표면과 그 근접부 및 내부의 온도 분포가 불균일하게 된다.

따라서 판의 표면과 판의 근접부에 인장응력이 발생하고 판내부에 압축응력이 발생한다.

이 응력때문에 다공성 세라믹판이 손상되는 문제가 일어난다.

특히 열 비틀림 응력이 소둔지점으로 부터 뒤틀림 지점으로 발생하여 판두께 방향으로 몇 ℃ 이상의 온도 불균형이 일어나며 판은 열 응력에 의하여 손상을 받는다.

이러한 열응력 때문에 일어나는 다공성 세라믹 판의 손상을 방지하기 위해서 공기를 판의 상부면과 하부면 양쪽에 붙어주는 세라믹판의 냉각 방법을 지금까지 사용해왔다.

이 방법에서 냉각시간을 판의 온도분포의 균일성을 유지하기 위하여 길게 잡도록 설계되었다.

그러나 공기 불기를 사용하는 상기 냉각방법에는 고속냉각의 채택이 불가능하므로 다공성 세라믹판의 냉각에 많은 시간이 소요되어 판의 생산능률이 떨어진다.

이 문제는 두꺼운 판의 경우는 더 심각한 문제로서 판이 두꺼워 질수록 냉각시간의 비율이 커지고 전체 생산시간이 더 길어진다.

종래의 방법은 또한 판의 아래에서 벨트콘베어 판을 프래스하므로 세라믹판의 두께 방향의 칫수정확도가 낮고 판의 바닥면의 평활성이 좋지 못하다.

본 발명의 제1구체예에서는 발포된 다공성 세라믹판을 프래스 및 냉각로올로 2차 프래스하여 발포단계중의 1차 프래스에 추가하여 접착한다.

이 경우 2차 프래스는 다공성 세라믹판과 로올사이에서 가능한한 빠르게 직접 접촉에 의하여 행해지며 판(2)의 내면온도가 연화점 이하로 떨어지지 않게한다.

급냉에 의하여 판의 표면에 발생한 열 뒤틀림 응력은 냉각후 비틀림 온도 분위기 중에 판을 통과시킴으로서 풀리며 판이 손상을 받지 않게 된다.

공기불기를 사용하는 통상적 냉각방법에서 다공성 세라믹판(2)에 부는 공기는 판을 냉각할뿐만 아니라 노안으로 확산하며 노의 냉각지점과 출구사이의 노내 분위기 온도가 내려간다. 따라서 한번 냉각된 다공성 세라믹판은 재가열 되지 않고 분위기 온도에서 소둔되고 노 바깥으로 운반된다.

그러나 제1구체예의 냉각은 프래스 및 냉각 로올에 의하여 접촉 냉각되며 노내에는 냉각공기의 흐름이 발생되지 않는다.

그러므로 급냉된 후 다공성 세라믹판(2)의 표면과 근접부의 온도는 분위기 온도에 의하여 다시 상승하며 따라서 냉각에 의한 열 비틀림 응력이 완화된다.

즉 로올의 프래스 및 냉각에 의한 급냉 단계후 판의 표면은 접촉 급냉에 의하여 고화하고 인장응력이 발생하나 판의 내부 온도는 연호점 또는 소둔점에서 유지된다.

이 비틀림 응력은 판이 재가열되고 판내부의 열이 판의 표면으로 전달되어 온도 균일성을 이룸으로서 풀린다.

프래스 및 냉각로올의 냉각원으로서는 물 또는 공기와 같은 유체를 적당하게 사용할 수 있다. 로올의 표면온도는 다공성 세라믹판(2)의 온도, 점도, 생산속도 등을 고려하여 결정할 수 있다. 냉각수 냉각공기의 유속 조정으로 롤 표면의 온도를 일정온도로 유지할 수 있다.

본 발명에서는 로올의 표면온도 조정은 상기 방법 이외의 어떤 적당한 방법으로 행할수도 있다.

본 구체예에서 다공성 세라믹판(2)은 제4도에서와 같이 프래스 및 냉각로올에 의하여 2차 프래스 냉각된후 운반로올(10)에 의하여 노의 출구로 운반된다.

상기 운반로올(10)의 운반도중 다공성 세라믹판(2)의 표면온도는 노내의 분위기 온도에 의하여 다시 상승하고 급냉에 의한 열 비틀림 응력은 완화된다.

노내의 분위기 온도는 판(2)의 소둔과 재가열의 관점에서 350℃ 내지 900℃가 적당하다.

상기 범위내의 가장 적당한 분위기 온도는 세라믹판(2)의 원료 종류 및 벨트콘베어(3)의 운반속도와 같은 몇가지 조건에 따라 결정한다.

상기 본 구체예의 목적을 달성하기 위하여 분위기 온도는 다공성 세라믹판 (2)의 전이온도 이상으로 조정하여야 한다.

또한 로올의 가장 적합한 표면온도는 다공성 세라믹판의 원료 종류 및 벨트콘베어(3)의 운반속도 등 몇가지 조건에 따라 결정한다.

제1구체예에서 다공성 세라믹판은 판의 내부온도를 연화온도 이하로 낮추지 않도록 하는 방식으로 급냉한다.

이 경우 판의 표면 및 근접부에 발생한 인장응력 및 판내부에서의 압축응력은 판의 표면 온도가 판 내부 온도보다 빨리 떨어지기 때문이다.

급냉이 수행된 후 다공성 세라믹판(2)이 연화온도 이상의 온도를 가지는 분위기중에 있으면 판의 표면과 내부온도 사이의 온도가 달라도 짧은 시간동안 열응력이 풀리고 광택이 생긴다.

그러나 이러한 고온은 판을 소둔함에 장시간이 소요되므로 좋지못하다.

본 구체예에서 다공성 세라믹판은 전이온도의 분위기 내에서 안전하게 냉각되고 단시간에 판이 재가열 된다.

다음, 다층구조를 가지는 다공성 세라믹판인 본 발명의 제2구체예를 설명한다.

본 발명의 다공성 세라믹판은 같은 성분의 발포서 무기원료로된 한층으로 또는 서로다른 성분의 발포성 무기 원료로 된 두층이상의 층으로 구성될 수도 있다.

다층 구조를 사용하면, 접착제가 다른 종류의 재료를 접착하는 통상적 복잡한 단계를 사용하지 않고 다수 기능을 가지는 다층다공성 세라믹판을 쉽고 확실하게 얻을 수 있다.

결과적으로 생산원가가 절감되며 또한 접착층이 그의 온손, 절저하 때문에 박리되는 장애도 해결된다.

제2구체예에서 몇가지의 다층 구조를 사용할 수 있다.

예를들면 다공성 세라믹판이 제1층이 큰 발포팽창 비율을 가지는 발포성 원료로 구성되고 제2층이 적은 발포팽창비를 가지는 발포원료로 된 경우 큰 발포 팽창비를 가지는 발포원료를 함유하는 제1층은 다수의 열릴 텅빈 때문에 큰 흡수성과 방출성 및 흡음성이 있으나 적은 발포팽창비를 가지는 원료로된 제2층은 미세한 닫힌 공간 셀 때문에 뛰어난 내수성, 방수성, 내오염성(먼지나 오물이 판의 표면에 접착되기 어려운 성질), 표면평활성 및 표면광택을 가진다.

따라서 용도에 따라 적당한 조합을 구체화에서 채택하여야 한다. 이러한 조합의 예를들면 A가 큰 발포팽창비의 층이고 B는 적은 발포팽창비의 층일때 A/B, A/B/A등을 들 수 있다.

제2구체예의 다층 기공성 세라믹판은 판의 최소한 한쪽에 열린 공간셀을 가지는 한층을 가져야한다.

상기 조합은 이하에서 설명하는 몇가지 종류의 다층 기공성 세라믹판에 사용할 수 있다.

입자크기의 변화에 관하여 보면 큰 입자크기를 가지는 원료를 사용하는 경우 발포입자 중의 개방된 빈 셀이 생김으로서 뛰어난 흡습성과 방출성 및 흡음성을 가지는 층을 얻을 수 있다.

한편 적은 입자크기를 가지는 원료를 사용하는 경우 미세한 밀폐된 공간셀을 형성하므로 뛰어난 방수성, 내습성, 방오성, 평활성 및 광택도를 가지는 층을 얻을 수 있다.

상기 개방된 공간셀을 가진 표면부에서는 표면부내의 미세한 개방 공간셀들이 효과적으로 음을 흡수할 수 있기 때문에 뛰어난 흡음효과를 얻을 수 있다. 또한 개방된 공간셀들은 그안에 물이 들어있는 것을 허용하므로 좋은 흡습성과 방출성을 얻을 수 있다.

이 경우 상기 표면부 이외의 부분에 적은입자 크기 또는 발포팽창유을 가지는 원료를 사용하면 이러한 부분은 고강도와 뛰어난 방음성 및 가스불투과성을 가지게된다.

따라서 얻은 다층 다공성 세라믹판은 건축물의 내, 외장재로서 여러가지 용도에 알맞다.

제2구체예의 두드러진 양상은 접착제를 사용하지 않고 다른 입자크기, 발포팽창비등을 가지는 둘 이상의 층을 적층하고 동시에 소성하여 다수의 다른 기능을 가지는 다층다공성 세라믹판을 생산할 수 있다. 각기 다른 원료로 구성된 두층이상을 동시에 소성하여 더 좋은 효과를 얻을 수 있다.

즉, 다공성 세라믹판의 착색에 필요한 백색원료는 사용할수 있는 백색원료가 제한되어 있기때문에 얻기어렵다는 문제가 있다. 그러나 본발명의 제2구체예에서는 착색이 필요한 표면층에만 백색원료를 사용하는 것이 가능하고 표면이외의 부분에는 값싸고 얻기쉬운 다른 적당한 원료를 사용할수 있기 때문에 원료의 공급과 단가감소에 유리하다.

다음 본발명의 제3구체예를 설명한다. 본발명의 방법으로 알맞은 모양을한 구멍을 가지는 망을 통하여 발포성 무기 원료로된 기본층위에 착색층을 코팅 또는 도포하고 착색된 층을 돌기 또는 블록으로 만드는 방법등으로 착색된층에 해당하는 오목부분을 가지는 엠보싱로올으로 발포체의 표면을 제2차프래스함으로써 장식적 다공성 세라믹판을 용이하게 생산할수 있다. 천연유리, 인조유리, 다공성화산암, 화성암, 응회암등의 혼합물로 만든 펠리트로 된 기본층(14)위에 착색된 발포성 무기원료를 제5도, 제6도에서와 같은 망을 통하여 코팅하여 착색층(15)을 형성한다. 착색층(15)의 패턴은 망(11)에 만들어진 구멍의 모양을 변경하여 바꿀수 있다. 줄무늬, 책크줄무늬, 폴카돗트무늬, 나무결무늬 등을 착색층(15)에 만들수 있다.

색깔과 원료의 종류 및 착색층(15)의 두께 등은 제3구체예에서 특별히 제한되지 않으므로 적당하게 선택할 수 있다. 착색층(15)은 기본층(14)과 그 색깔만 또는 색깔과 팽창비 모두가 다를수도 있다. 발포팽창비는 원료의 성분을 변경하여 조정할 수 있다. 착색층이 적층 또는 코팅된 기본층은 노(1)안으로 운반되어 승온지역에서 온도가 상승한 다음 소성지역에서 가열되고 발포된다. 발포되고 연화된 다공성 세라믹판(2)은 벨트(6)와 앰보싱로울(8)에 의하여 프래스되고 모양을 갖게된다.

제3구체예에서 제2프래스용 앰보싱로울(8)은 착색층(15)의 패턴을 나타내기 위하여 착색층(15)의 패턴에 해당하는 표면에 무늬모양을 가지고 있다. 즉 기본층위에 기본층의 세로방향으로 평행한 줄무늬를 가지는 착색층을 코팅할때는 착색층과 접촉하는 부분을 오목으로하고 착색층 이외의 기본층과 접촉하는 부분을 볼록하게 가공한 로올(제2도 참조)을 사용한다. 첵크줄무늬를 가지는 착색층을 기본층에 코팅할때는 제3도에 나타난것과 같은 엠보싱로올을 사용한다. 엠보싱로올의 수는 제3구체예에서 제한하고 있지 않으며 또한 물론 평로올과 엠보싱로올을 예를들면 로올의 첫번째를 평로올로 하고 나머지 후자의 로올을 엠보싱로올로 하는 방법을 제2차프래스에 사용할 수도 있다. 착색층(15)과 엠보싱로올의 요철부의 위치배치는 예를들면 제7도, 제8도에서와 같이 노의 바깥쪽으로 연장된 팔로된 리밋트 스위치 (13)장치에 의하여 벨트콘베어의 저부면에 다공성 세라믹판이 부착된 것을 감지하는 검출블록(21a)에 의하여 유도관리할 수 있다. 이때 벨트콘베어의 것과같은 속도로 엠보싱로올(9)을 회전시키거나 엠보싱로올(9)을 정지시키기도 한다. 제7도에서 블록 (12a)과 (12b)은 각각 로올을 출발시키는 블록 또는 로올을 정지시키는 블록이다. 상기 위치 배치 방법을 사용하는 경우, 원료가 벨트콘베어에 공급될때 검출블록(12a)와 (12b) 사이에 원료를 사전 적층하는 것이 필요하다.

다음 본발명의 제4 및 제5구체예를 설명한다. 본발명의 제4구체예에서 제2차 프래스는 다공성 세라믹판의 가장자리부에 해당하는 부분이 돌출되게 가공된 적어도 하나이상의 앰보스로올에 의하여 수행된다 한편 본발명의 제5구체예에서 제1차 프래스는 적어도 하나이상의 평로올 또는 벨트에 의하여 수행되어 다공성 세라믹판의 전체표면을 평활하게 만든다음 제4구체예에서와 같은 방식으로 가공된 적어도 하나이상의 엠보스로올에 의하여 제2차 프래스가 행해진다.

결과적으로 다공성 세라믹판의 절단 가장자리부의 다공이 생략되고 판의 강도와 외관이 개선된다. 지금까지 다공성 세라믹판의 죠인트 부분을 아름답게 마무리 하기위하여 두 결합하는 판의 죠인트 부분에 홈을 형성하고 이 홈에 코킹재르 넣거나 또는 죠인트 부에 금속 합성수지제 결합구를 사용하는 것이 요구되었다. 현재 죠인트 부의 처리는 다공성 세라믹판을 프래스하고 형성한후 절단, 깍아내기, 면고르기와 같은 2차 가공에 의해 행해졌다. 그러나 일단 프래스한후 다공성 세라믹판에 절단과 같은 2착공을 할경우 절단부 표면조건이 비절단부와 달라진다는 문제뿐 아니라 절단부분에 비균일한 표면 조건이 있게되는 문제가 생긴다. 다공성 세라믹판의 가장자리 부에 해당하는 돌출부를 가지는 엠보스로올로 발포단계 및 소둔단계(제4구체예)중에 프래스되고 형성된 다공성 세라믹판 또는 발포단계 및 그후에 평로올 또는 벨트에 의하여 그 전체면이 평활해진 다공성 세라믹판은 소둔단계(제5구체예) 도중에 판의 가장자리부에 해당하는 돌출부를 가지는 엠보스로올에 의하여 가장자리부가 프래스되어 형성된다. 본 구체예에 사용하는 엠보스로올의 수는 특별한 제한이 없다. 하나의 로올 또는 하나 이상의 로올의 어느쪽이나 사용할수 있다. 다수의 엠보스로올을 사용하는 경우 마지막 엠보스로올은 다공성 세라믹판(2)의 가장자리부에 해당하는 부분이 돌출부로 되어있거나 또는 전체 엠보스로올이 상기와 같이 형성되며 점차적으로 가장자리부를 프래스하도록 설계될 수 있다. 다공성 세라믹판의 가장자리부는 예를들면 계단식 부분(제9도) 경사진부분 (제10도) 둥근부분 (제11도)등의 형상으로 형성할 수 있다.

제5구체예에 의하면 제4구체예에서 보다 더 명료한 모양을 판의 단부에 만들 수 있다. 또한 제5구체예에서 소둔단계의 엠보스로올의 수는 발포단계와 마찬가지로 제4구체예에서와 같이 특별한 제한이 없다. 비록 통상의 엠보스로올을 제2차 프래스용 엠보스로올로 사용할수 있지만 급냉로올의 사용은 알미나와 같은 이형제의 접착에 의하여 일어나는 광택도의 손실을 효과적으로 피할수 있다.

제4 또는 제5구체예의 방법에 의하여 형성되는 다공성 세라믹판의 가장자리부는 프래스 및 형성되어 그 강도는 작은 두께에 불구하고 낮아지지 않는다. 엠보스로올의 형상은 얻기원하는 단부에 알맞게 선택되므로 본 발명의 제4 및 제5구체예에서 특별하게 제한되지 않는다.

[실시예 1]

산성백토 62.5%(중량%, 이하같음), 실리카 10.0%, 소다회 12.0%, 질산소다 7.0%, 도로마이트 5.0%, 석회석 5.0% 및 SiC 0.5%로 구성된 혼합물을 폿트밀로 건식분쇄하여 44㎛/96%(분쇄물의 96중량% 이상이 44㎛ 메슈채를 통과)의 입자크기를 가지는 분쇄자료를 제조한다. 그다음 입자지름 1 내지 2mm의 펠리트를 팬식조립기로 조립한다. 이 펠리트를 두께 13mm의 층을 형성하는 내열 망 벨트에 공급하여 소성지역의 온도가 900℃인 노안으로 28cm/min의 속도로 연속적으로 운반시킨다. 망벨트와 망벨트에서 15mm 간격으로 평행내열 콘베어 사이에서 펠리트는 발포 및 프래스된다.(제1차 프래스) 콘베어는 망벨트와 같은속도로 주행한다. 다음 다공성 세라믹판의 상, 하면은 물론 650℃ 내지 680℃로 냉각된 3쌍의 로올의 직접 접촉에 의하여 급냉지역에서 냉각시킨다.(제2차 프래스) 판은 판의 내부온도가 판 표면부 온도까지 가열되도록 하기위하여 분위기 온도가 530℃ 내지 550℃에서 유지되는 소둔지역으로 이동한다. 육안으로 생산된 판의 표면 평활도를 관찰하였다. 급힘강도(JISA 1408에 기초함)와 흡수율(JISA 5403의 6.4항)을 측정하여 그 결과를 표 1에 종합하였다.

[표 1]

* 전체표면이 평활하다. 약 0.2mm 깊이의 홈이 공간셀 중간 면에서 여기저기에 보인다. 그러나 심하진 않다.

** 공간셀 중간면이 파괴되었기 때문에 비록 판의 표면은 매끈하나 돌출부가 약 23mm 간격으로 나타나며 높이의 차이는 0.5mm이다.

*** 판표면은 전체적으로 평활하나 발포입자가 파괴되지 않고 그 형태대로 남아있다. 공간셀은 파괴가 어렵고 가장 깊은 홈은 3mm나 되며 이때문에 판의 내부에 열린 공간 셀을 발생하고 있다.

**** 시편의 크기는 100mm×100mm×15mm이다. 시편을 24시간 동안 물에 침지하고 흡수율을 다음식에 따라 측정한다.

여기에서 W₀는 건조 시편의 무게, W₁은 24시간 침지후 시편의 무게.

[실시예 2]

산성백토 67.7%, 소다회 17.6%, 황산칼륨 5.6%, 도로마이트 5.6%, SiC 0.5%, Zno 3.0%로 된 혼합물을 폿트 및 건식 분쇄하여 입자크기 44㎛/96%의 분쇄된 재료를 생산한다. 그다음 입자크기 1 내지 2mm의 펠리트를 팬식조립기로 제조한다. 이 펠리트를 두께 13mm의 층을 형성하는 내열성 망 벨트상에 공급하여 소정지역의 온도가 880℃인 노안으로 속도 28cm/min으로 운반한다. 펠리트는 망벨트와 망벨트에 수직이며 16mm간격으로 떨어져 설치된 20개의 로올(로올직경 160mm, 로올면온도 800 내지 820℃)사이에서 발포되고 압축된다.(제1프레스) 로올은 30mm간격으로 설치되어 있다. 다음 다공성 세라믹판의 상하면을 물로 600 내지 620℃로 냉각한 3쌍의 로올과 직접 접촉시켜 급냉지역에서 급냉한다.(제2프래스) 급냉로올은 망벨트로부터 15mm 떨어져 설치되어 있다. 판을 노내 분위기 온도가 530℃ 내지 550℃로 유지되는 소둔지역으로 전달한다. 실시예 1과 동일항목을 검사, 측정하여 그 결과를 표 1에 종합하였다.

[실시예 3]

후꾸시마 장석 71%, 소다회 10%, 질산소다 4%, 도로마이트 5%, 지르코나이트 10%, 및 닛또산교 가부시끼가이샤 제의 M-142(녹색안료) 70%, M-5000(청색안료) 10%와 M-309(갈색안료) 20%로 구성된 착색제 2%(착색제의 %는 장석, 소다회, 질산소다, 도로마이트 및 지르코나이트의 전체중량 기준임)의 혼합물을 폿트밀로 건식분재하여 입자크기 44㎛/96%의 분쇄물을 얻는다. 그다음 입자지름 0.5 내지 1mm를 가지는 표면층에 사용할 펠리트를 팬식 조입기로 만든다. 다음 산성백토 71%, 소다회 10%, 질산소다 4%, 도로마이트 5% 및 지르코 나이트 10%로된 혼합물을 포트밀로 건식분쇄하여 입자크기 44㎛/96%의 분쇄자료를 얻는다. 그 다음 기본층용 입자지름 1 내지 2mm의 펠리트를 팬식 펠리트화기를 사용하여 만든다.

기본층용 펠리트를 폭 110cm의 내열성 망벨트에 공급하여 두께 8mm의 기본층을 형성한다. 기본층 위에 표면층용 펠리트를 연이어 공급하여 두께 5mm의 표면층을 형성한다. 기본층과 표면층을 소정지역의 온도가 900℃로 유지하는 연속로에 28cm /min의 속도로 운반한다. 펠리트를 콘베어망벨트와 콘베어망벨트에 평행이며 16mm 간격이 떨어진 내열성 프래스 망벨트 사이에서 발포 및 프래스한다. 프래스 망벨트는 콘베어 망벨트와 같은 속도로 진행한다. 두 다른층 즉 기본층과 표면층으로 된 다공성 세라믹판의 상ㅎ면을 급냉지역에서 물로 650℃ 내지 680℃로 냉각한 3쌍의 로올의 직접 접촉에 의하여 급냉한다.(제2차 프래스) 판을 판의 내부가열이 판의 표면부로 전달되도록 하기위하여 530℃ 내지 550℃에서 분위기 온도가 유지되는 소둔지역으로 전달한다. 얻어진 판의 표면층은 흡음성과 수투과성이 뛰어나며 한편 기본층은 음 차폐성, 방수성, 단열성이 뛰어나다. 실시예 1과 같은 항목을 관찰 측정하여 그 결과를 표 1에 종합하였다. 실시예 1과 실시예 3에서 얻은판의 정 입사흡광율을 측정하여 그 결과를 표 2에 요약한다.

[표 2]

[비교예 1]

실시예 1의 과정을 반복하되 급냉로올에 의한 제2차 프래스를 시행하지 않고 발포판을 400℃ 내지 600℃의 분위기 온도의 노에서 소둔열처리한다. 실시예 1과 같은 항목들은 관찰 측정하여 그 결과를 표 1에 요약한다.

[비교예 2]

실시예 1과 같은 과정을 되풀이하되 내열성 벨트에 의한 제1차 프래스를 하지않고 프래스로올을 냉각하지 않는것과 발포판을 노내에서 프래스한후 400℃ 내지 600℃의 분위기 온도에서 소둔열처리한다. 실시예 1과같은 항목을 관찰측정하여 그 결과를 표 1에 요약한다.

실시예 1에서 제1차 프래스된 발포판은 벨트에 의한 프래스 때문에 그 양면에 망상의 표식이 남는다. 그러나 이 표식은 급냉지역 칫수정확도가 향상된다. 급냉로올의 접촉 냉각으로 판의 표면이 고화되고 수축되어 열응력이 발생한다. 열응력은 변형온도 이상의 530℃ 내지 550℃의 소둔온도에서 급냉한 판을 통과시킴으로서 완화되며 판내부열은 판표면으로 전달되어 균일한 온도분포가 달성되며 변형응력이 없는 다공성 세라믹판을 얻게된다. 실시예 2에서 제1차 프래스한 판은 그 밑면에 망상의 표식을 가진다. 비록 판의 윗표면은 전체적으로 평활하지만 로올 핏치에 해당하는 물결 무늬가 나타난다. 이 망상표식과 물결무늬는 냉각로올에 의한 제2차 프래스에 의하여 거의없어진다. 실시예 3에서는 큰 발포팽창율을 가지도록 설계된 기본층의 기본층 내의 원료는 충분하게 발포되어 셀 중간면이 파괴된다. 따라서 기본층에 열린 공간셀이 발견되지 않는다. 한편 표면층에서 원재료의 발포팽창율은 셀중간면에 남는 열린공간셀을 충분히 파괴할 수 있다.

Claims (20)

1. 발포성 무기질원료를 노안에서 가열하고 프래스하여 다공성 세라믹판을 제조함에 있어서 발포체를 발포단계에서 제1차 프래스하고, 발포단계후 제1차 프래스한 발포체를 제2차 프래스하는 개량을 특징으로 하는 다공성 세라믹판의 제조방법.
2. 제1항에서 제1프래스는 노안에서 운반통로에 평행으로 설치된 벨트에 의해 수행되고 제2프래스는 통로에 수직으로 설치된 적당한 수의 프래스로올로 수행하는 다공성 세라믹판의 제조방법.
3. 제2항에서 프래스로올이 엠보스로올인 다공성 세라믹판의 제조방법.
4. 제1항에서 제1차프래스와 제2차프래스가 통로에 수직으로 배치된 적당한 수의 프래스로올에 의해 수행되는 방법.
5. 제4항에서 프래스로올이 엠보스로올인 방법.
6. 제1항에서 제1차프래스는 노내의 소둔열처리 지역에 설치되어 발포체를 급냉하기 위하여 발포체의 상부면과 하부면에 직접 접촉되는 프래스 및 급냉수단에 의하여 수행되고 급냉된 발포체의 표면온도는 소둔열처리 지역에서 다시 상승하는 다공성 세라믹판의 제조방법.
7. 제6항에서 소둔지역의 분위기 온도는 350℃ 내지 900℃인 다공성 세라믹판의 제조방법.
8. 제1항에서 서로 다른 조성을 가지는 발포 무기원료로 구성되는적어도 두층으로 되며, 이 층들을 가열 및 발포단계 중에 서로 접합되는 다공성 세라믹판의 제조방법.
9. 제8항에서 층들은 서로 다른 발포팽창율을 가지는 발포성 무기원재료로 구성된 다공성 세라믹판의 제조방법.
10. 제8항에서 열린 공간셀을 발생시키는 발포성 무기원료가 판의 최소한 하나의 표면층에 사용되는 다공성 세라믹판의 제조방법.
11. 제8항에서 백색원료와 적당한 안료를 함유하는 발포성 무기원료를 적어도 한 표면층에 사용하고 다른 적당한 발포성 무기질 원료를 다른층에 사용하는 다공성 세라믹판의 제조방법.
12. 제8항에서 층들은 서로 다른 입자크기를 가지는 발포 무기질 원료로 구성되는 다공성 세라믹판의 제조방법.
13. 제1항에서 발포된 무기질 원료로된 기본층과 적당한 모양의 구멍을 가지는 망을 통해 기본층위에 도포되는 착색층, 착색층의 색은 기본층의 색과 다르며, 적어도 1이상의 제1차프래스와 제2차프래스를 엠보스로올의 프래스에 의하여 착색층에 돌출부를 만드는 방식과 같은 방식으로 착색층에 돌출부를 만드는 방식과 같은 방식으로 착색층에 대응하는 오목부위를 가지는 적어도 하나의 엠보스로올로 시행하는 다공성 세라믹판의 제조방법.
14. 제13항에서 제2차프래스에서만 적어도 하나의 엠보스로올으로 수행하는 다공성 세라믹판의 제조방법.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서 망은 기본층의 세로방향에 대해 평행한 줄무늬 구멍을 가지는 다공성 세라믹판의 제조방법.
16. 제13항 또는 제14항에 있어서 망은 기본층의 세로방향에 대해 수직인 줄무늬 구멍을 가지는 다공성 세라믹판의 제조방법.
17. 제13항 또는 제14항에 있어서 망은 첵크 줄무늬의 구멍을 가지는 다공성 세라믹판의 제조방법.
18. 제1항에서 제1차프래스는 다공성 세라믹판의 전체표면을 평활하게 하기위하여 적어도 하나의 평 로올 또는 벨트에 의하여 행해지고, 제2차프래스는 다공성 세라믹판의 끝부분에 해당하는 돌출부를 가지는 각각의 하나이상의 엠보스로올에 의하여 수행되는 다공성 세라믹판의 제조방법.
19. 제1항에서 제1차프래스와 제2차프래스는 다공성 세라믹판의 끝부분에 해당하는 돌출부를 가지는 하나이상의 엠보스로올에 의하여 각각 수행하는 다공성 세라믹판의 제조방법.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서 제2차프래스의 냉각로올인 다공성 세라믹판의 제조방법.

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