[go: up one dir, main page]

KR20100003920A - 고강도 발포유리 및 그 제조방법 - Google Patents

고강도 발포유리 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100003920A
KR20100003920A KR1020080063977A KR20080063977A KR20100003920A KR 20100003920 A KR20100003920 A KR 20100003920A KR 1020080063977 A KR1020080063977 A KR 1020080063977A KR 20080063977 A KR20080063977 A KR 20080063977A KR 20100003920 A KR20100003920 A KR 20100003920A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
alkali
composition
foamed
oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020080063977A
Other languages
English (en)
Inventor
김문기
문성환
김영민
박진용
김상균
Original Assignee
주식회사 테크팩홈솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 테크팩홈솔루션 filed Critical 주식회사 테크팩홈솔루션
Priority to KR1020080063977A priority Critical patent/KR20100003920A/ko
Publication of KR20100003920A publication Critical patent/KR20100003920A/ko
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/08Other methods of shaping glass by foaming
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

본 발명은 알칼리계 유리, 무알칼리계 유리 및 발포제를 포함하는 고강도 발포유리 제조용 조성물; 상기 조성물을 발포하여 제조된 고강도 발포유리; 및 상기 발포유리를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 발포유리 제조용 조성물은 알칼리계 유리와 무알칼리 유리를 모두 포함하므로, 우수한 강도를 갖는 발포유리 제품을 제공한다.

Description

고강도 발포유리 및 그 제조방법{FOAMED GLASS HAVING HIGHSTRENGTH PROPERTY AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
본 발명은 알칼리계 유리, 무알칼리계 유리 및 발포제를 포함하는 고강도 발포유리 제조용 조성물; 상기 조성물을 발포하여 제조된 고강도 발포유리; 및 상기 발포유리를 제조하는 방법에 관한 것이다
발포 유리는 유리질의 고체상과 기체(기포 또는 기공)상의 복합체로서 경량, 단열, 내습, 내열, 내식 등의 특성을 가지므로, 여러 나라에서 상용화되고 있다.
특히, 요즘에는 폐자원의 재활용 및 폐기 후 재활용이 가능함을 이유로, 폐 유리병이나 폐 판유리 등을 조분쇄, 미분쇄 등의 공정을 거쳐 발포 원자재로 사용하여 발포유리가 제조되고 있는데, 현재 제조되는 발포유리는 알칼리계 폐 유리를 원료로 한 것이 대부분이다. 그러나, 상기 알칼리계 폐 유리를 원료로 하여 제조되는 발포유리 제품은, 제품 내에 많은 기공을 형성하기 때문에, 강도가 약해 질 수 밖에 없는 문제점을 내포 하고 있고, 폐 유리의 특성상 본래의 색상이나 조성 성분이 유리의 특성상 본래의 색상이나 조성 성분이 다른 여러 가지의 유리 입자로 형성 되기 때문에 서로의 팽창계수가 다르고 용융온도가 다름으로 인하여 쉽게 균열 현상이 올 수 있는 문제점이 있다.
한편, LCD, PDP 등의 무알칼리계 폐 유리, 또는 그 미분은 재활용되지 못하고 산업쓰레기로 분류되어 버려지고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 알칼리계 유리와 무알칼리계 유리를 원료로 하는 고강도의 발포유리를 제공하는데 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유리소재 100 중량부에 대하여, 알칼리계 유리 60~95 중량부와 무알칼리계 유리 5~40 중량부 및 발포제 1~20 중량부를 포함하는 발포유리 제조용 조성물을 제공한다.
또한, 상기 본 발명에 의한 발포유리 제조용 조성물을 발포하여 제조된 고강도 발포유리를 제공한다.
또한, 상기 고강도 발포유리 제조방법을 제공한다.
전술한 바와 같이, 알칼리계 유리와 무알칼리계 유리를 유효성분으로 함유하는 고강도 발포유리 제조용 조성물을 발포하여 제조된 고강도 발포유리는, 종래의 발포유리보다 우수한 강도를 나타내는 효과가 있다.
또한, 무알칼리계 폐유리의 재활용에 따른 환경 친화적인 요소와 원가 절감의 효과가 있다.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 발포유리 제조용 조성물은, 알칼리계 유리뿐만 아니라 무알 칼리계 유리를 원료로 포함하는 것이 특징이다.
무알칼리계 유리를 원료로 하여 발포유리를 제조하기 위해서는, 높은 온도에서의 발포공정이 필요하며, 고가의 특수발포제를 사용하여야 함으로, 현재까지 무알칼리계 유리를 원료로 한 발포유리는 제조되고 있지 않다. 본 발명자는, 발포유리의 강도를 개선하고자 수많은 연구 및 실험을 수행한 결과, 알칼리계 유리와 무알칼리계 유리를 포함하는 발포유리 제조용 조성물로 제조된 발포유리의 경우, 알칼리계 유리를 단독으로 포함하는 발포유리 제조용 조성물로 제조된 발포유리보다 강도가 우수하다는 것을 발견하였다. 또한, 상기 알칼리계 유리와 무알칼리계 유리를 혼합하여 사용하는 경우, 고가의 특수발포제 없이, 알칼리계 유리의 발포 온도에서도 발포가 가능하다.
따라서, 본 발명은 고강도의 발포유리를 제공할 뿐 아니라, 현재 전량 매립되며, 재활용 되고 있지 않는 무알칼리계 폐유리를 활용할 수 있는 발포유리 제조용 조성물을 제공한다.
발포유리란, 유리에 균질한 기공을 발포시켜 유리 자체의 물성과 기조직에 기인하는 물성을 동시에 가지게 하는 소재이다. 상기 발포유리는, 폐기된 유리 등을 원료로 하므로, 폐자원의 재활용 및 폐기 후의 재활용이 가능한 친환경 소재이다. 또한, 소재의 균질한 기포에 의해 높은 경량성을 가지며, 소음과 진동을 차단하고 흡수하는 높은 차음성이 있고, 그 외, 보냉, 보온의 단열성, 높은 내화성 및 불연성, 강 내산성 및 강 내식성이 있다는 특성이 있으며, 가공이 용이하다는 장점 이 있다.
본 발명의 발포유리 제조용 조성물은, 유리소재 100 중량부에 대하여, 알칼리계 유리 60~95 중량부와 무알칼리계 유리 5~40 중량부 및 상기 발포제 1~20 중량부를 포함한다.
본 발명의 알칼리계 유리는, SiO2(이산화규소), Al2O3(산화 알루미늄), Na2O(소다)와 K2O(포타쉬)의 복합체 및 CaO(산화칼슘)와 MgO(산화마그네슘)의 복합체를 성분으로 함유할 수 있는 것으로, 한 예로, SiO2 72~75%, Al2O3 1.5~2.5%, Na2O와 K2O의 복합체 12~14%, CaO와 MgO의 복합체 10~12%의 조성을 가질 수 있다. 상기 알칼리계 유리의 발포온도는 750 ~ 900℃ 정도이다. 상기 알칼리계 유리는, 본 발명에 의한 발포유리 제조용 조성물 중 유리소재 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 60 ~ 95 중량부 포함될 수 있다. 60 중량부 미만이면 충분한 발포가 이루어지지 않아 경량의 발포유리체가 형성되기 힘들 수 있다. 한편, 상기 알칼리계 유리는 폐 알칼리계유리 또는 그의 미분을 사용할 수 있다.
본 발명의 무알칼리계 유리는, SiO2(이산화규소), Al2O3(산화 알루미늄), B2O3(산화붕소) 및 CaO(산화칼슘)와 MgO(산화마그네슘)의 복합체를 성분으로 함유할 수 있는 것으로, 한 예로, SiO2 60~70%, Al2O3 13~18%, B2O3 8~13%, CaO와 MgO의 복합체 5~15%의 조성을 가질 수 있다. 알카리계 유리와 비교하여, 무알칼리계 유리는 산화붕소뿐 아니라 산화알루미늄 성분도 다량 함유할 수 있다. 유리 중에 산화알루미늄(Al2O3)의 함량이 증가하면, 탄성계수의 증가로 인한 기계적 강도(특히, 인장강도)가 증진하며, 표면강도가 증가한다. 또한, 유리 중에 함유된 산화붕소(B2O3)는, 화학적 내성, 특히 내산성 및 내후성을 증대시키며, 열팽창계수가 감소하여 내열충격성이 증진되게 할 수 있다. 상기 무알칼리계 유리의 발포온도는 950℃ 이상이다. 상기 무알칼리계 유리는, 본 발명에 의한 발포유리 제조용 조성물 중 유리소재 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 5 ~ 40 중량부 포함될 수 있다. 5 중량부 미만이면 고강도의 발포유리를 제조하는데 어려움이 있을 수 있으며, 40 중량부를 초과하면 본 발명에 의한 발포온도에서 충분한 발포가 이루어지지 않아 발포유리를 제조함에 어려움이 있을 수 있다. 한편, 상기 무알칼리계 유리는 폐 무알칼리계 유리(LCD 유리패널, PDP 유리패널) 또는 그의 미분을 사용할 수 있다.
본 발명의 발포유리 제조용 조성물에 함유되는 발포제는, 알칼리계 유리의 용융온도(연화온도)에서 분해하면서 가스성분을 방출하는 것이면 제한없이 사용할 수 있다. 액체 또는 고체 인산칼슘, 탄산칼슘, 카본, 탄산나트륨, 실리콘카바이드, 산화철, 산화안티몬, 산화비소, 인산수소칼슘 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으며, 발포제의 종류에 따라 다르나, 바람직하게는 유리소재 100 중량부에 대하여 1 ~ 20 중량부를 사용할 수 있는데, 1 중량부 미만이면 발포유리 제조시, 성형 강도가 떨어지고 비중이 과도하게 상승될 수 있고, 20 중량부를 초과하면 기포 조 직이 거대하고 불균일하게 되어 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
상기 본 발명에 의한 발포유리 제조용 조성물에는, 발포 및 성형성을 개선하기 위해 카올린, 석탄회, 석회석, 무기 바인더, 유기 바인더, 가성소다로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 추가적으로 함유될 수 있다.
상기 카올린은, 조성물에 가소성을 부여하고, 비중과 기공율을 유지하기 위해 사용될 수 있다. 카올린의 입도가 작을수록 비중이 감소하고 기공율이 증가하는 효과가 있으므로, 바람직하게는 성형성 강화를 위해, 180㎛ 이하의 입도인 것을 사용할 수 있다. 또한, 발포유리 제조용 조성물 중 유리소재 100 중량부에 대하여, 20 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하로 사용할 수 있다. 10 중량부를 초과하는 경우, 제조되는 발포유리의 비중이 급격히 증가할 수 있기 때문이다.
상기 석탄회는, 충진재(filler) 및 발포조제로 사용할 수 있다. 석탄회에는 미연탄소 및 SO2 가스가 포함되어 있으며, 이는 발포제의 역할을 할 수 있다. 발포유리 제조용 조성물 중 유리소재 100 중량부에 대하여, 20 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하로 사용할 수 있다. 10 중량부 이하로 첨가되는 경우에는 발포조제의 역할을 할 수 있으나 그 이상의 경우는 유리 함량의 감소로 비중이 상승하게 된다.
상기 석회석은, 비중 감소 및 기공률 증가를 목적으로 사용할 수 있다. 석회석의 입도가 작을수록 비중이 감소하고, 기공율이 증가하는 효과가 있다. 발포 메 커니즘상 유리의 입도보다 상기 석회석의 입도가 작을 때, 기공형성이 더욱 유리하므로, 사용하는 유리의 입도 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 발포유리 제조용 조성물 중 유리소재 100 중량부에 대하여, 10 중량부 이하로 사용할 수 있다.
상기 무기바인더로는 규산 소다(물유리) 등을 사용할 수 있으며, 유기 바인더로는 PVA 수용액, 메틸셀룰로오스 수용액 등을 사용할 수 있다. 규산 소다(물유리)의 경우, 발포율 증가, 비중의 감소, 특히 전체 기공율 중 폐기공을 증가시키기 위해 사용할 수 있다. 상기 유기바인더는 성형체 형성을 위한 결합체로 사용될 수 있다. 발포유리 제조용 조성물 중 유리소재 100 중량부에 대하여, 20 중량부 이하를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 3~ 10 중량부로 사용할 수 있다.
상기 가성소다는 필요에 따라, 소결 온도를 하락하고 비중감소를 위해, 또는, 개기공률을 증가시키기 위해 필요한 경우 사용될 수 있다. 발포유리 제조용 조성물 중 유리소재 100 중량부에 대하여 20중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하로 사용할 수 있다. 10 중량부 이상 포함되는 경우에는, 내구성 저하 및 백화현상이 발생할 가능성이 있기 때문이다.
또한, 본 발명은, 본 발명에 의한 발포유리 제조용 조성물을 발포하여 제조된 고강도 발포유리를 제공한다.
본 발명에 의한 발포유리는, 먼저 연화된 알칼리계 유리가 발포되면서 무알칼리계 유리와 반응하여 무알칼리계 유리 입자의 계면에 Al2O3 및 B2O3 성분을 함유한 고용체를 형성하게 된다. 따라서, 상기 계면 구조를 가지는 본 발명에 의한 발 포유리는, 알칼리계 유리로만 제조된 발포유리보다 더욱 우수한 기계적 강도를 가진다(도 1 참조).
상기 제조된 본 발명에 의한 발포유리의 강도는 바람직하게는, 20 ~ 30 kgf/cm2 이므로, 알칼리계 유리만으로 제조된 발포유리의 강도가 5~10 kgf/cm2 것에 비해 강도가 훨씬 우수함을 알 수 있다(실험예 1 참조).
또한, 본 발명은, a)알칼리계 유리, b)상기 알칼리계 유리보다 높은 발포온도를 갖는 무알칼리계 유리 및 c)발포제를 포함하는 발포유리 제조용 조성물을 소정의 온도에서 발포하여 발포유리를 제조함에 있어서, 상기 발포온도는 알칼리계 유리의 발포온도와 같거나 높고, 상기 무알칼리계 유리의 발포온도보다는 낮은 것을 특징으로 하는 고강도 발포유리 제조방법을 제공한다.
본 발명에서는, 알칼리계 유리 입자가 먼저 연화되어 유동성을 가지게 하여, 연화되지 않은 무알칼리계 유리와 반응하여 무알칼리계 유리 입자의 계면에 Al2O3 및 B2O3 성분을 함유한 고용체가 형성되어 고강도의 발포유리를 제조하는 것이 특징이다.
따라서, 상기 알칼리계 유리의 발포온도는 750 ~ 950℃, 상기 무알칼리계 유리의 발포온도는 950℃ 이상이므로, 750 ~ 950℃의 발포온도에서 발포유리를 제조함으로써, 본 발명에 의한 고강도 발포유리를 제조할 수 있다.
상기 알칼리계 유리와 무알칼리계 유리의 병용 및 발포온도에 대한 내용을 제외하고는, 일반적인 발포유리 제조방법에 따라 발포유리를 제조할 수 있다.
먼저, 각 원료를 적정 입도로 분쇄한 뒤, 조합 및 혼합공정을 수행하고, 상기 조합된 원료를 성형한 뒤, 발포소성을 수행하는 공정을 포함하여 본 발명에 의한 발포유리를 제조할 수 있다.
상기 분쇄공정은, 각 원료를 Hammer Crusher 등의 분쇄수단을 사용하여 조분쇄할 수 있고, 볼 밀(Ball Mill)에 의해 미분쇄 할 수 있으나 분쇄 방법은 이에 한정되지는 않는다.
상기 혼합공정은, 상기 분쇄된 유리, 발포제 및 첨가제를 Mixer로 균일하게 혼합함으로써 수행한다.
상기 성형공정은, 상기 혼합물을 압출기, 팬 펠레타이저 등으로 입상이나 구상으로 성형할 수 있으며, 금속 몰드에 혼합물을 채워 판상형태로 성형할 수 있다.
상기 소성공정은, 구형 입자의 소성 발포를 위해서는 Rotary Kiln을 사용할 수 있으며, 판상형의 경우는 Tunnel Kiln이나 Box로를 사용하여 소성할 수 있으며, 필요에 따라 소성 후 서냉공정을 거친다. 본 발명에 의한 고강도의 발포유리 제조를 위한, 상기 소성공정에서의 온도는, 원료로 포함되는 알칼리계 유리의 연화온도와 같거나 높으며, 무알칼리계 유리의 연화온도보다는 낮도록 소성하여 발포할 수 있다.
상기 과정을 수행함으로써, 본 발명에 의한 고강도의 발포유리를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은, 본 발명에 의한 고강도 발포유리 조성물에 의해 제조된 발포유리에, 석고, 시멘트, 경량기포콘크리트, 금속판넬 및 석고판넬 중 어느 하나를 혼합하여 제조된 복합체를 제공한다.
물과 석고를 넣어 혼합한 뒤, 본 발명에 의한 발포유리, 바람직하게는구상발포유리를 넣어 다시 혼합한 뒤 판상으로 제조하여, 석고와 발포유리 복합체를 제조할 수 있다.
또한, 시멘트와 발포유리를 혼합한 뒤 판상으로 제조하여, 시멘트와 발포유리의 복합체를 제조할 수 있다.
또한, 시멘트에 물과 기포제를 넣고 발포유리와 혼합한 후 판상으로 제조하여, 경량기포콘크리트와 발포유리의 복합체를 제조할 수 있다.
또한, 발포유리를 판상으로 제조한 성형체 발포제품을, 금속판넬의 한면 또는 판넬과 판넬 사이(면)에 접착제를 바른 뒤 부착함으로서, 금속판넬과 발포유리 복합체를 제조할 수 있다. 상기 발포유리를 판상으로 제조함에 있어서, 유기 또는 무기 바인더를 사용할 수 있다.
또한 발포유리를 결합하여 판상으로 제조한 성형체 발포제품을, 석고판넬의 한면 또는 판넬과 판넬 사이(면)에 접착제를 바른 뒤 부착함으로서, 석고판넬과 발포유리 복합체를 제조할 수 있다. 상기 발포유리를 판상으로 제조함에 있어서, 유기 또는 무기 바인더를 사용할 수 있다.
상기와 같이 제조된 복합체는 단열재, 흡음재 및 건축용 벽체 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정이 되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
[제조예 1] 발포유리 제조
유리병 폐유리인 알칼리계 유리(소다석회유리)를 200㎛이하가 되도록, LCD 무알칼리 폐유리도 200㎛이하가 되도록 분쇄기로 분쇄하였다. 알칼리계 유리 75g, LCD 유리 20g, 석회석 3g 혼합하되, 배합이 균일하게 될 때까지 충분히 혼합하였다. 얻어진 미립자상 유리혼합물을 Pan Pelletizer에 투입하고 binder(Sodium Silicate(유리 100당 5%))를 뿌려주면서 미립자상 유리혼합물을 구형으로 제조하였다. 성형체는 건조 뒤 로타리킬른에서 800~850℃의 범위 내의 온도로 소성 발포한 후 급냉시켜 제조하여, 비중 0.30, 강도 20~30 kgf/cm2인 발포유리를 제조하였다.
[비교예 1]
무알칼리 폐유리를 사용하지 않는 대신, 소다석회유리를 총 95g의 양으로 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 발포유리를 제조하였다.
< 실험예 1>
상기 제조예 1과 비교예 1에서 제조된 발포유리의 강도를 측정하였다. 제조된 발포유리를 입자 크기에 따라 구분한 다음(2mm이하, 2-4mm, 4-6mm, 8mm 이상), 입자 크기별 강도를 3회씩 측정하여, 전체 평균값을 하기 표 1 에 나타내었다. 강도측정은 lightweight aggregates(DIN en 13055-1)로 측정하였다(단위: kgf/cm2).
강도
제조예 1 20~30
비교예 1 5~10
상기 표 1에서 나타낸 바와 같이, 제조예 1에 의해 제조된 발포유리는 비교예 1에서 제조된 발포유리에 비해 강도가 현저히 우수함을 확인할 수 있다.
< 실시예 2>
석고와 발포유리 복합체의 제조
부산물 석고(이수석고)를 130~150°C로 하소하여, 반수석고로 제조한 후 반수석고 1kg과 물 1kg을 혼합한 뒤, 제조예 1에서 제조된 발포유리 0.4kg를 혼합하였다.
상기 혼합된 혼합물을 1분간 혼합하여 사각형 몰드에 넣어 판상으로 제조한 뒤 경화시켜서 석고와 발포유리 복합체를 제조하였다.
< 실시예 3>
시멘트와 발포유리 복합체의 제조
포틀랜드 시멘트 1.5kg과 물 0.5kg을 혼합한 뒤 제조예 1에서 제조된 발포유리를 0.2kg 혼합하였다.
상기 혼합된 혼합물을 사각형 몰드에 넣어 판상으로 제작한 뒤 공기중 또는 수중에서 양생하여, 시멘트와 발포유리 복합체를 제조하였다.
< 실시예 4>
경량기포콘크리트와 발포유리 복합체의 제조
시멘트 1kg과 물 0.2kg을 혼합하여 믹싱한 뒤, 물 0.5kg, 증점제로 수용성 셀룰로스 에테르계 0.01kg과 공기연행제로 중화 빈졸레진 0.01kg을 넣고 혼합 및 믹싱하여 기포를 발생시켰다. 기포가 발생된 상태에서 제조예 1에서 제조된 발포유리 0.4kg를 넣어 혼합하였다.
상기 혼합된 혼합물을 1분간 Mixing하여 판상으로 제작 후 양생하여, 경량기포콘크리트와 발포유리 복합체를 제조하였다.
< 실시예 5>
금속판넬과 발포유리 복합체의 제조
제조예 1에서 제조된 발포유리를 Sodium Silicate 수용액(20%)를 2~5ml와 혼합하여 사각형 몰드에 넣은 뒤 750~800℃에서 결합시켜 판상으로 제작하였다.
준비한 금속판넬 한 면 또는 판넬과 판넬 사이(면)에 소결된 발포유리 복합체에 접착체를 바른 뒤 부착하여, 금속판넬과 발포유리 복합체를 제조하였다.
< 실시예 6>
석고보드판넬과 발포유리 복합체의 제조
제조예 1에서 제조된 발포유리를 Sodium Silicate 수용액(20%)를 2~5ml와 혼합하여 사각형 몰드에 넣은 뒤 750~800℃에서 결합시켜 판상으로 제작하였다.
준비한 석고판넬 한면 또는 판넬과 판넬 사이(면)에 소결된 발포유리 복합체에 접착체를 바른 뒤 부착하여, 석고보드판넬과 발포유리 복합체를 제조하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발포유리 입자의 구조를 개략적으로 나타낸 그림(A: 알칼리계 유리, B:무알칼리계 유리입자, C: 기포).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 발포유리의 사진.

Claims (17)

  1. 유리소재 100 중량부에 대하여, 알칼리계 유리 60 ~95 중량부, 무알칼리계 유리 5~40 중량부 및 발포제 1~20 중량부를 포함하는 고강도 발포유리 제조용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 알칼리계 유리는 SiO2(이산화규소), Al2O3(산화 알루미늄), Na2O(소다)와 K2O(포타쉬)의 복합체 및 CaO(산화칼슘)와 MgO(산화마그네슘)의 복합체를 성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 고강도 발포유리 제조용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 무알칼리계 유리는 SiO2(이산화규소), Al2O3(산화 알루미늄), B2O3(산화붕소) 및 CaO(산화칼슘)와 MgO(산화마그네슘)의 복합체를 성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 고강도 발포유리 제조용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 알칼리계 유리의 발포온도는 750 ~ 900℃ 인 고강도 발포유리 제조용 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 무알칼리계 유리의 발포온도는 950 ~ 1300℃ 인 고강도 발포유리 제조용 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 발포제는 액체 또는 고체 인산칼슘, 탄산칼슘, 카본, 탄산나트륨, 실리콘카바이드, 산화철, 산화안티몬, 산화비소, 인산수소칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고강도 발포유리 제조용 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 카올린, 석탄회, 석회석, 무기 바인더, 유기 바인더 및 가성소다로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 추가적으로 함유하는 것을 특징으로 하는 고강도 발포유리 제조용 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 알칼리계 유리 또는 상기 무알칼리계 유리는 폐유리인 것을 특징으로 하는 고강도 발포유리 제조용 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 알칼리계 유리의 폐유리는 폐병유리, 자동차용 헤드라이트 폐유리 및 전자레인지용 폐유리에서 선택되는 1종 이상이고, 상기 무알칼리계 유리의 폐유리는 LCD용 폐유리판넬 또는 PDP용 폐유리판넬인 것을 특징으로 하는 고강도 발포유리 제조용 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 의한 고강도 발포유리 제조용 조성물을 발포하여 제조된 고강도 발포유리.
  11. 제10항에 있어서, 상기 조성물의 발포는 상기 포함되는 알칼리계 유리의 발포온도보다는 같거나 높고, 상기 무알칼리계 유리의 발포온도보다는 낮은 온도에서 발포하는 것을 특징으로 하는 고강도 발포유리.
  12. 제10항에 있어서, 상기 발포유리 제조용 조성물에 포함되는 알칼리계 유리와 무알칼리계 유리의 발포온도 차이에 의해, 먼저 연화된 알칼리계 유리가 발포되면서 무알칼리계 유리와 반응하여 무알칼리계 유리 입자의 계면에 Al2O3 및 B2O3 성분을 함유한 고용체가 형성되어 고강도를 나타내는 것이 특징인 고강도 발포유리.
  13. 제10항에 있어서, 상기 발포유리는 강도가 20 ~ 30kgf/cm2인 것이 특징인 고강도 발포유리.
  14. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 고강도 발포유리 제조용 조성물을 소정의 온도에서 발포하여 발포유리를 제조함에 있어서, 상기 발포온도는 알칼리계 유리의 발포온도와 같거나 높고, 상기 무알칼리계 유리의 발포온도보다는 낮은 것을 특징으로 하는 고강도 발포유리 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 발포온도는 750 ~ 900℃인 것이 특징인 고강도 발포 유리 제조방법.
  16. 제10항의 발포유리에, 석고, 시멘트, 경량기포콘크리트, 금속판넬 및 석고판넬 중 어느 하나를 혼합하여 제조된 복합체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 복합체는 단열제, 흡음제 및 블록(block) 중 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것이 특징인 복합체.
KR1020080063977A 2008-07-02 2008-07-02 고강도 발포유리 및 그 제조방법 Ceased KR20100003920A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080063977A KR20100003920A (ko) 2008-07-02 2008-07-02 고강도 발포유리 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080063977A KR20100003920A (ko) 2008-07-02 2008-07-02 고강도 발포유리 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100003920A true KR20100003920A (ko) 2010-01-12

Family

ID=41813606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080063977A Ceased KR20100003920A (ko) 2008-07-02 2008-07-02 고강도 발포유리 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100003920A (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103288353A (zh) * 2013-05-23 2013-09-11 天津大学 一种低密度高强度硼硅酸盐微晶泡沫玻璃
KR101332183B1 (ko) * 2010-12-27 2013-11-22 강원대학교산학협력단 석탄폐석을 이용한 발포 유리 패널의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 발포 유리 패널
WO2014003490A1 (ko) * 2012-06-28 2014-01-03 단국대학교 산학협력단 유색발포유리의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 유색발포유리
CN104402232A (zh) * 2014-11-20 2015-03-11 天津大学 一种低密度高强度硼硅酸盐微晶泡沫玻璃
KR20160045950A (ko) * 2014-10-17 2016-04-28 한국생산기술연구원 유리구가 혼합된 복합소재 부력제
WO2016068631A1 (ko) * 2014-10-31 2016-05-06 군산대학교산학협력단 폐유리를 원료로한 소다석회 붕규산염계 흡음단열재 유리 뱃지조성물
WO2017043850A1 (ko) * 2015-09-09 2017-03-16 강릉원주대학교산학협력단 과립형 발포유리 및 발포유리 코팅층의 형성 방법 및 이를 이용한 불연성 단열재
CN107089800A (zh) * 2017-06-09 2017-08-25 江苏耀兴安全玻璃有限公司 一种利用粉煤灰制备泡沫玻璃的方法
EP3623349A4 (en) * 2017-09-27 2020-05-20 Tottori Resource Recycling Inc. PHOTOVOLTAIC MODULE GLASS RECYCLING METHOD

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101332183B1 (ko) * 2010-12-27 2013-11-22 강원대학교산학협력단 석탄폐석을 이용한 발포 유리 패널의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 발포 유리 패널
WO2014003490A1 (ko) * 2012-06-28 2014-01-03 단국대학교 산학협력단 유색발포유리의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 유색발포유리
KR20140003795A (ko) * 2012-06-28 2014-01-10 단국대학교 산학협력단 유색발포유리의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 유색발포유리
CN103288353B (zh) * 2013-05-23 2015-05-13 天津大学 一种低密度高强度硼硅酸盐微晶泡沫玻璃
CN103288353A (zh) * 2013-05-23 2013-09-11 天津大学 一种低密度高强度硼硅酸盐微晶泡沫玻璃
KR20160045950A (ko) * 2014-10-17 2016-04-28 한국생산기술연구원 유리구가 혼합된 복합소재 부력제
WO2016068631A1 (ko) * 2014-10-31 2016-05-06 군산대학교산학협력단 폐유리를 원료로한 소다석회 붕규산염계 흡음단열재 유리 뱃지조성물
CN104402232A (zh) * 2014-11-20 2015-03-11 天津大学 一种低密度高强度硼硅酸盐微晶泡沫玻璃
WO2017043850A1 (ko) * 2015-09-09 2017-03-16 강릉원주대학교산학협력단 과립형 발포유리 및 발포유리 코팅층의 형성 방법 및 이를 이용한 불연성 단열재
CN107089800A (zh) * 2017-06-09 2017-08-25 江苏耀兴安全玻璃有限公司 一种利用粉煤灰制备泡沫玻璃的方法
EP3623349A4 (en) * 2017-09-27 2020-05-20 Tottori Resource Recycling Inc. PHOTOVOLTAIC MODULE GLASS RECYCLING METHOD
US10865137B2 (en) 2017-09-27 2020-12-15 Tottori Resource Recycling Inc. Method for recycling solar cell module glass
US11661373B2 (en) 2017-09-27 2023-05-30 Tottori Resource Recycling Inc. Method for recycling solar cell module glass
EP4265572A3 (en) * 2017-09-27 2023-11-22 Tottori Resource Recycling Inc. Method for recycling solar cell module glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100003920A (ko) 고강도 발포유리 및 그 제조방법
US9376344B2 (en) Foamed glass ceramic composite materials and a method for producing the same
KR101988942B1 (ko) 산업폐기물을 활용한 건축재료용 단열흡음성 발포체의 조성물 및 상기 조성물을 이용한 단열흡음성 발포체의 제조방법
US11858657B2 (en) Foamed glass composite material and a method for producing the same
CA2923209A1 (en) Foam glassy materials and processes for production
KR101646155B1 (ko) 플라이애시 경량발포성형체 제조용 조성물, 이를 이용한 다공성 경량 발포성형체의 제조방법 및 그 발포성형체
Monich et al. Case studies of up-cycling of partially crystallized ceramic waste in highly porous glass-ceramics
EP2796435A1 (en) Dry mixture for producing cellular fibre-reinforced concrete
KR20110032882A (ko) 플라이애시를 포함하는 비소성 결합재 및 이를 이용한 콘크리트 조성물
KR101948042B1 (ko) 폐유리를 이용한 발포유리 조성물 및 이의 제조방법
US9567260B2 (en) Synthetic microparticles
Al-Saadi et al. Foaming geopolymers preparation by alkali activation of glass waste
KR102424989B1 (ko) 팽창 펄라이트를 이용한 불연 건축용 패널의 제조 방법
KR20110125913A (ko) 석분오니를 함유하는 내장용 벽돌 및 그 제조방법
KR100957674B1 (ko) 건축용 경량 복합 재료
CN1167640C (zh) 微晶泡沫玻璃墙体材料及其制法
Yu Influence of silica fume on the production process and properties of porous glass composite
JPS63252932A (ja) 発泡ガラスボ−ドの製造方法
KR100653311B1 (ko) 중유회를 함유하는 경량기포 콘크리트 제조용 조성물, 이를이용한 alc의 제조방법
KR102326873B1 (ko) 폐알루미늄 드로스 분말을 사용한 다공성 세라믹 단열재 및 이의 제조방법
KR102405842B1 (ko) 아스팔트 포장용 채움재 조성물, 이로부터 제조된 아스팔트 포장용 채움재 및 이를 포함하는 도로포장용 아스팔트
JP4370863B2 (ja) 耐凍害性軽量建材
Baino et al. Porous Glass for Thermal Insulation in Buildings with a Focus on Sustainable Materials and Technologies: Overview and Challenges.
KR20100079822A (ko) 폐유리 및 적점토를 함유하는 친환경 인공경량골재 및 그 제조방법
Mardi et al. Compressibility and Foaming behavior of steel slag/waste glass compositesby particle size distribution and foam agents

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20080702

PA0201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

Patent event date: 20090211

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20090928

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20100701

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20090928

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I