KR940011449B1

KR940011449B1 - Glass ceramics

Info

Publication number: KR940011449B1
Application number: KR1019920011159A
Authority: KR
Inventors: 이수환
Original assignee: 정석세라믹스주식회사; 이수환
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1994-12-15
Also published as: KR940000396A

Abstract

The raw material consists of (in wt.%) 75-80 % glass powder, 15-20 % wollastonite and 5-10 % mixture of feldspar, agalmatolite and pottery stone of the same weight, is put in the mould of refractory material in accordance with the batch amount, is pressed to a flat plate shape under low pressure, is baked at 1,070-1,100 deg.C with 100-200 deg.C heating rate in the baking furnace, and is maintained at 1,070-1,100 deg.C for 1 hour. The method can produce the crystallization glass with marble pattern on it.

Description

Manufacturing method of crystallized glass for building materials

본 발명은 건축용 내·외장재로 활용가능한 결정화 유리의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing crystallized glass that can be utilized as interior and exterior materials for building construction.

일반적으로 건축용 내·외장재는 천연산 광물로부터 최근에는 다양한 소재의 개발이 거듭 소개되어 왔다. 천연산 광물을 소재로 하는 대표적인 재료는 화강암, 대리석등이 많이 선호되어 왔으나 산출량 및 산출지의 제한등으로 품질의 균질화를 기하기 어렵다. 특히 건축용 재료는 각종 공해로부터 피할 수 없는 상태로 노출되어 있어 이러한 결점들은 치명적일 수 밖에 없다.In general, the interior and exterior materials for construction has been introduced to the development of a variety of materials from natural minerals in recent years. Granite, marble, etc. have been favored as a representative material of natural minerals, but it is difficult to homogenize the quality due to the limitation of output and the place of production. In particular, building materials are exposed to various unavoidable conditions, and these defects are fatal.

그밖에 소재로는 꾸준한 관심을 받아왔떤 도자기질 벽돌, 타일, 법랑등이 있으나 크기 및 디자인등 자체적인 한계를 넘어어서지 못하고 았다. 최근에는 이런 건자재의 고급화 대형화의 추세에 따라 개발되어 시판되고 있는 천연 대리석 무늬의 결정화 유리는 소비자의 관심을 모으기에 충분한 소재로 각광받고 있다. 결정화 유리가 개발되기 이전에는 유리중의 결정석출은 모두 실투라고 하여 유리의 미관과 강도를 저하시키는 원인으로 그 방지에 힘써 왔다. 그러나 1950년대 중반 미국 코닝사에서 금, 은, 동 등을 핵형성체로 첨가하여 만든 결정화 유리를 발명한 아래 결정화유리의 제조개선 등 응용면에서 커다란 연구대상이 되어 왔다.Other materials include ceramic bricks, tiles, enamels, etc., which have been steadily receiving attention, but have not exceeded their own limits in terms of size and design. Recently, natural marble-patterned crystallized glass, which has been developed and marketed according to the trend of high-quality large-scale building materials, has been spotlighted as a material sufficient to attract consumer's attention. Prior to the development of crystallized glass, all of the crystallization in the glass was called devitrification, and efforts were made to prevent it as a cause of lowering the aesthetics and strength of the glass. In the mid-1950s, however, Corning, USA, has invented crystallized glass made by adding gold, silver, and copper as nucleators.

일본에서도 1962년 일본 전기초자사에서 개발에 성공하였고 최근 국내에서도 개발되어 소비자에게 알려져 왔지만 이것은 일반적인 결정화 유리제조방법에 따른 각종 원료를 일정한 조합비에 의해 조성하여 고온에서 용융한 유리를 재소성하여 결정화 유리를 얻는 방법으로서 원료선택시 고가이며 유독성을 가지고 있는 약품을 사용하므로서 생산 원가의 상승과 근로자의 산업재해노출, 제조공정의 난이등으로 인하여 제품의 원가가 상승되는 결점을 갖고 있다.It was developed in Japan in 1962 and was known to consumers in recent years, but it was developed in Korea and is known to consumers, but it is made of various raw materials according to general crystallized glass manufacturing method in a certain combination ratio and refires the molten glass at high temperature. As a method of obtaining raw materials, there is a drawback that the cost of the product increases due to the use of expensive and toxic chemicals in the selection of raw materials due to the increase of production cost, industrial accident exposure of workers and difficulty of manufacturing process.

본 발명의 목적은 상이한 선행기술의 문제점을 해소함에 있어서 건축용 내·외장재로서의 결정화 유리의 원료선택과 제조방법을 규명함이 있다하겠다.An object of the present invention is to identify the raw material selection and manufacturing method of crystallized glass as interior and exterior materials for building in solving the problems of different prior art.

종래 일반적으로 알려져 있는 결정화 유리제조방법은 유리의 표면 특히 분쇄된 유리표면이 핵형성하기 쉬운 성질을 이용하여 유리분쇄물을 연화점 이상의 운도로 가열하여 결정을 석출성장시키는 법과 핵 형성제를 유리중에 균일하게 융해시켜 냉각 또는 재소성시 결정이 석출 성장하게 하는 방법등이 대표적으로 알려져 있다. 하지만 상기 제조방법의 선행조건으로는 흔히 핵형성제를 함유하거나 함유치 않은 유리원료를 반드시 용해하여 사용하여야 한다.The crystallized glass manufacturing method generally known in the art uses a property of the surface of the glass, especially crushed glass, to easily nucleate, thereby heating the glass pulverized with a cloud over a softening point to precipitate crystals, and uniformly forming a nucleating agent in the glass. It is known to melt and melt so that crystals grow on cooling or refiring. However, as a prerequisite of the manufacturing method, often a glass raw material containing or not containing a nucleating agent must be dissolved and used.

그러나 본 발명의 건축용 내,외장재로서의 결정화 유리는 천연산 규회석을 단위적으로 일반 유리분말에 첨가한 벳치(Batch)로 소정하므로서 결정화유리를 얻는데 이때 생성되는 결정상은 Wollastonite 결정과 동일한 상태로 석출되는 새로운 제조방법이라 할 수 있다.However, the crystallized glass as an interior and exterior material for building construction of the present invention is obtained by obtaining a crystallized glass by placing a batch of natural wollastonite into a common glass powder, and the crystal phase produced at this time is precipitated in the same state as the Wollastonite crystal. It can be called a manufacturing method.

본 발명을 더 구체적으로 나타내면 결정화 유리의 원료로서는 일반유리분말, 규회석, 장석, 납석, 도석의 조성물로 구성되며 이와 같은 원료를 벳치(Batch)량에 맞추어 내화재료로된 금형(Mould)에 넣고 평판상으로 저압성형한후 소성로에 넣고 상온에서 1.070-1.100℃까지 매시간당 100-200℃의 승온속도로 소성하여 최고온도범위에서 1시간 정도 유지시켜 소화한다. 소성로의 능력을 고려하여 승온속도를 조절하여야 하며 이때 첨가되는 규회석은 일반적인 제조방법에서의 핵형성제 역활을 하며 결정화를 촉진시키는 기능도 갖게 되어 Wollastonite 결정을 생성하므로서 제품의 물성을 높혀준다. 상기 본 방법에서 원료의 조성비는 유리분말 75-80%, 규화석 15-20% 도석, 납석 및 참석은 같은 량으로 하여 5-10%를 차지한다 본 발명에서 사용되는 원료중 규회석(CoO,SiO₂)은 산화칼슘 48.3%, 실리카 51.7%로 구성되며 사정계의 결정을 갖으며 가열에 의하여 1.150℃에서의 규회석(Pseudo-Wollastonite)으로 전이하므로 본 방법에서의 소성최고온도 1100℃를 초과하지 않아야 한다. 그밖에도 규회석은 제품의 충격강도를 증가하고 흡수율과 수화팽창을 저하시키는 한편 절연 저항을 증가시킨다.In more detail, the raw material of the crystallized glass is composed of a composition of ordinary glass powder, wollastonite, feldspar, feldspar, and pottery stone. After low-pressure molding into a bed, it is put into a kiln and fired at a temperature rising rate of 100-200 ° C per hour from room temperature to 1.070-1.100 ° C for 1 hour in the maximum temperature range for digestion. The temperature increase rate should be adjusted in consideration of the capability of the kiln, and the added wollastonite acts as a nucleating agent in a general manufacturing method and also has a function of promoting crystallization, thus increasing the physical properties of the product by producing Wollastonite crystals. In the present method, the composition ratio of the raw material is 75-80% of glass powder, 15-20% of silicite, calcite, and feldspar account for 5-10% of the same amount. ₂ ) is composed of 48.3% of calcium oxide and 51.7% of silica. It has a crystal of matter and it is converted to Pseudo-Wollastonite at 1.150 ℃ by heating. Therefore, the maximum firing temperature of this method should not exceed 1100 ℃. do. In addition, wollastonite increases the impact strength of the product, reduces its absorption and hydration expansion, and increases its insulation resistance.

또 장석은 정장석, 소다장석, 바륨장석, 회장석이 있으나 본 방법에 적합한 장석은 소다장석이다. 또 납석을 결정수가 적고 염기치환에 중요관련성을 가지는 OH기가 결정표면에 없기 때문에 가소성이 빈약하나 결정수가 적으므로 소성수축이 적은 잇점을 가지고 있으며 수화팽창이 매우적고 실리카가 많기 때문에 소결심을 강하게 한다. 이상의 장석, 도석 및 납석을 적절히 배합하므로서 결정화 유리의 응용성, 강도, 성형능력등을 개선시킬 수 있는 역활을 하게 된다.The feldspar is also a feldspar, a soda feldspar, a barium feldspar, and a feldspar, but a feldspar suitable for this method is a soda feldspar. In addition, since OH is small in crystallization and OH group which is important in base substitution is not on the crystal surface, plasticity is poor, but crystallization is small, so plastic shrinkage is small. . By appropriately blending the above feldspar, pottery stone and feldspar, the role of improving the applicability, strength, and molding ability of the crystallized glass can be achieved.

본 방법에 의하여 얻어진 결정화 유리는 제 1 도에 도시한 바와 같이 종래 방법으로 얻어진 결정화 유리의 제조방법에 비해 공정을 대폭적으로 축소시키므로서 용융단계까지 소요되는 에너지를 절약할 수 있고 유독성의 핵형성제등의 물질을 사용치 않으므로 원가절감은 물론 근로자의 산업재해등을 방지할 수 있으며 특히 원료선택에 있어 규회석은 일반 결정화 유리제조방법에서 사용되는 핵형성제에 비해 현격히 저렴하고 더욱이 주성분인 유리분말을 폐유리로부터 얻을 수 있어 자원의 재활용 측면에서도 큰 장점이라 할 수 있다.The crystallized glass obtained by the present method significantly reduces the process compared to the manufacturing method of the crystallized glass obtained by the conventional method, as shown in FIG. 1, thereby saving energy required for the melting step and toxic nucleating agents. Because it does not use materials, it can reduce costs and prevent workers' industrial accidents. Especially, in the selection of raw materials, wollastonite is significantly cheaper than the nucleating agent used in general crystallized glass manufacturing methods. This is a great advantage in terms of recycling resources.

그밖에도 중요한 것은 본 발명에서 사용되는 원료조성물을 종래 방법과 같이 용융단계에서 재소성시키므로서 대리석 무늬의 결정화 유리를 얻을 수 있는 것도 주목할만한 특징이라 하겠다.In addition, it is also a notable feature that the crystallized glass of marble pattern can be obtained by refiring the raw material composition used in the present invention in the melting step as in the conventional method.

[실시예]EXAMPLE

중량비로 폐유리 분말 78%, 규회석(CaO 48.3%, SiO₂51.7%), 소다장석 3.5%, 납석(Al₂O₃3.5%, 4SiO₂H₂O : Al₂O₃28.3%, SiO₂66.7%, H₂O 5%), 도석(SiO₂, 72.4%, Al₂O₃12.1%, CaO 5.44%, MgO 0.7%) 3.5% 비율된 조성물의 원료를 내화 재료로된 금형에 넣고 평판상으로 저압성형한후 소성로에 넣고 상온에서 매시간당 약 150℃씩 승온시켜 1100℃에 이르러 1시간 유지시킨 다음 소화하였다.By weight ratio, waste glass powder 78%, wollastonite (CaO 48.3%, SiO ₂ 51.7%), soda feldspar 3.5%, leadstone (Al ₂ O ₃ 3.5%, 4SiO ₂ H ₂ O: Al ₂ O ₃ 28.3%, SiO ₂ 66.7 %, H ₂ O 5%), pottery (SiO ₂ , 72.4%, Al ₂ O ₃ 12.1%, CaO 5.44%, MgO 0.7%) 3.5% of the composition of the composition is placed in a mold of refractory material After low pressure molding, the mixture was put into a kiln and heated to about 150 ° C. per hour at room temperature, maintained at 1100 ° C. for 1 hour, and then digested.

그결과 다음과 같은 제품의 성분분석료와 물성을 얻은 결정화 유리를 얻었다.As a result, crystallized glass obtained in the following analyte and physical properties of the following product was obtained.

결정화유리의 성분분석표(1)Component Analysis Table of Crystallized Glass (1)

물성시험표Physical property test table

Claims

A raw material consisting of a composition of 75-80% glass powder, 15-20% wollastonite, 5-10% of the mixture of feldspar, feldspar, and pottery is placed in a mold of a refractory material according to the batch amount. After molding, it is put in a firing furnace and fired at an elevated temperature rate of 100-200 ° C. per hour from 1 to 070-1100 ° C. at room temperature to the maximum temperature range.