KR101527186B1 - Homogenization apparatus and method of potassium nitrate solution for glass chemical strengthening - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치 및 그 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기체 버블을 이용하여 질산칼륨(KNO3) 용융액의 조성 및 온도 균질화와, 이온 교환 효율 상승을 통하여 화학강화유리의 강도를 향상시킬 수 있는 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치 및 그 처리 방법에 관한 것이다.
The invention to be, more particularly potassium nitrate using the gas bubbles (KNO 3) The composition of the melt and the temperature homogenisation and, ion exchange efficiency increases on homogenisation treatment apparatus and a processing method of the potassium nitrate melt for manufacture of chemical glass The present invention relates to a homogenizing apparatus for a potassium nitrate melt for producing a chemically tempered glass and a method for processing the same.
최근, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 기술 발전에 따라 이에 대한 사용이 기하급수적으로 증가하고 있다. 특히, 핸드폰이나 PC에는 일부에만 채택되었던 터치 기능이 이들 기기에서는 일반적이고도 핵심적인 요소가 되었다.In recent years, the use of smartphones and tablet PCs has increased exponentially with the development of technology. In particular, the touch function, which has been adopted only in parts of mobile phones and PCs, has become a common and essential element in these devices.
멀티 터치 기능이 내장된 모니터급 더 나아가 TV 급 디스플레이의 상용화가 이루어지고 있으며, 이에 따라 터치 기능이 내장된 디스플레이에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다.In addition, monitors with multi-touch functions and TV-class displays are being commercialized, and the demand for displays with built-in touch functions is continuously increasing.
기존의 플라스틱 기반의 디스플레이로는 이와 같은 터치기능이 내장된 디스플레이의 활용에는 한계가 있었으며, 이에 따라 유리를 이용한 전면 표시창의 사용이 보편화되고 있다.In the conventional plastic-based display, there is a limit to the use of a display having such a touch function, and therefore, the use of a front display window using glass has become commonplace.
현재, 5인치 이하의 스마트폰급 표시창의 유리로는 화학강화방법으로 표면의 기계적 강도를 증가시키고 있으며, 멀티터치 기능을 갖는 20 인치 이상의 대면적 디스플레이의 상용화도 조만간 가능한 상황이다.Currently, the display of the smartphone class below 5 inches is increasing the mechanical strength of the surface by the chemical strengthening method, and commercialization of the large-area display of 20 inches or more with multitouch function is also possible in the near future.
이에 부합하여, 화학강화유리 제작의 중요성이 더욱 높아지고 있으며, 대량생산 및 제품 생산 수율의 극대화가 가장 중요한 기술적 이슈로 부각되고 있다. Accordingly, the importance of manufacturing chemically strengthened glass is increasing, and mass production and maximization of product production yield are emerging as the most important technical issues.
이러한 화학강화유리는 유리를 질산칼륨(KNO3) 용융액에 침지시켜 유리의 나트륨 이온을 질산칼륨 용액의 칼륨 이온과 치환하는 방식으로 제조하고 있다.These chemical strengthening glasses are prepared by immersing the glass in a potassium nitrate (KNO 3 ) melt to replace the sodium ions of the glass with the potassium ions of the potassium nitrate solution.
그러나, 화학강화유리의 제조 시 화학강화유리 처리욕의 KNO3 용융액의 장기 사용에 따라, 용출된 Na+ 이온 함량의 증가로 인하여 KNO3 용융액의 농도가 균일하지 않아 강화효율이 떨어지는 문제가 있다.However, there is a problem that the concentration of KNO 3 melt is not uniform due to an increase in dissolved Na + ion content due to the long-term use of the KNO 3 melt in the chemical tempered glass treatment bath during the production of the chemically tempered glass, resulting in deterioration of the reinforcing efficiency.
특히, 대형 화학강화유리 처리욕의 경우, 자연 대류나 기타 교반기(stirrer)를 이용하는 방법에 의하여 균일화하려는 일부 시도가 있으나, 이는 장치를 복합하게 하며 설치 비용이 과다하게 소요되는 문제가 있다.Particularly, in the case of a large chemical tempered glass treatment bath, there are some attempts to equalize by using natural convection or other methods using a stirrer, but this causes a problem that the equipment is complex and the installation cost is excessively high.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0864956호(2008.10.22. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 강화유리 제조 장치 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법이 기재되어 있다.
A related prior art document is Korean Patent Registration No. 10-0864956 (issued on October 22, 2008), which discloses a tempered glass manufacturing apparatus and a method for manufacturing tempered glass using the same.
본 발명의 목적은 질산칼륨(KNO3) 용융액의 조성 및 온도 균질화와, 이온 교환 효율 상승을 통하여 화학강화유리의 강도를 향상시킬 수 있는 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치 및 그 처리 방법을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for homogenizing a potassium nitrate melt for producing chemically tempered glass capable of improving the strength of a chemically tempered glass through homogenization of a potassium nitrate (KNO 3 ) melt and temperature, .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치는 유리를 질산칼륨(KNO3) 용융액에 침지시켜 유리의 나트륨 이온을 질산칼륨 용액의 칼륨 이온과 치환하여 화학강화유리를 제조하기 위해, 상기 질산칼륨 용융액이 채워지는 화학강화유리 처리욕; 및 상기 화학강화유리 처리욕의 내부 바닥면에 침지되도록 장착되며, 상기 질산칼륨 용융액에 버블을 발생시키는 버블 발생기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to accomplish the above object, the apparatus for homogenizing potassium nitrate melt according to the embodiment of the present invention comprises a step of immersing a glass in a potassium nitrate (KNO 3 ) melt to replace glass sodium ions with potassium ions in a potassium nitrate solution A chemical tempered glass treatment bath in which the potassium nitrate melt is filled to produce a chemically tempered glass; And a bubble generator mounted to be immersed in an inner bottom surface of the chemical tempered glass treatment bath, the bubble generator generating bubbles in the potassium nitrate melt.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 방법은 (a) 질산칼륨 용융액이 채워진 화학강화유리 처리욕 내에 유리를 투입하는 단계; 및 (b) 상기 화학강화유리 처리욕의 내부 바닥면에 침지되도록 장착된 버블 발생기를 이용하여 상기 질산칼륨 용융액에 버블을 발생시켜 유리의 나트륨 이온을 질산칼륨 용액의 칼륨 이온과 치환하여 화학강화유리를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of homogenizing a potassium nitrate melt for manufacturing a chemical tempered glass, comprising: (a) injecting glass into a chemical tempered glass treatment bath filled with a potassium nitrate melt; And b) generating bubbles in the potassium nitrate melt using a bubble generator mounted so as to be immersed in the inner bottom surface of the chemically tempered glass treatment bath to replace the sodium ions of the glass with the potassium ions of the potassium nitrate solution, The method comprising the steps of:
본 발명에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치 및 그 처리 방법은 튜브 형태의 간단한 버블 발생기를 활용하여 질산칼륨 용용액에 대하여 버블 발생을 유도하여 질산칼륨 용용액의 균질화를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 질산칼륨 용융액의 온도도 균일하게 유지할 수 있게 된다.The apparatus and method for homogenizing a potassium nitrate melt for producing a chemically tempered glass according to the present invention can achieve homogenization of a potassium nitrate solution by inducing bubble generation in a solution for potassium nitrate using a simple bubble generator in the form of a tube And the temperature of the potassium nitrate melt can be maintained uniformly.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치 및 그 처리 방법은 기체 버블을 이용하여 이온 교환 효율 상승을 통하여 고 강도를 갖는 화학강화유리를 제조하는 것이 가능해질 수 있을 뿐만 아니라, 강화 효율 향상 등의 이유로 제2의 성분이 추가됨에 따라 농도의 균일화가 필요시에도 질산칼륨 용융액의 조성 및 온도의 균질화를 유도할 수 있으며, 이온 교환 효율 상승을 통해 강화도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
The apparatus and method for homogenizing a potassium nitrate melt for manufacturing a chemically tempered glass according to an embodiment of the present invention can produce a chemically tempered glass having a high strength by raising ion exchange efficiency using a gas bubble In addition, as the second component is added because of the enhancement of the strengthening efficiency, it is possible to induce homogenization of the composition and temperature of the potassium nitrate melt even when concentration uniformity is required, There is an advantage to be able to.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 버블발생 튜브를 나타낸 모식도이다.
도 4 및 도 5는 다른 실시예들로 사용되는 화학강화유리 처리욕의 크기와 형태에 따라 다양화 할 수 있음을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 7은 비교예 1 및 실시예 1에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 처리 과정을 실제 적용한 사진이다.
도 8은 실시예 1 및 비교예 1에 따른 유리 시편들에 대한 경도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 실시예 1 및 비교예 1에 따른 유리 시편들에 대한 링온링(Ring on Ring) 강도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 실시예 2 및 비교예 2에 따른 유리 시편들에 대한 경도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 11은 실시예 2 및 비교예 3에 따른 유리 시편들에 대한 링온링(Ring on Ring) 강도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.1 is a view showing an apparatus for homogenizing potassium nitrate melt for producing chemical tempered glass according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged view of a portion A in Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a schematic view showing the bubble generating tube of Fig. 1;
FIGS. 4 and 5 are diagrams showing that the chemical tempered glass treatment bath used in other embodiments can be varied in size and shape.
6 is a process flow chart showing a homogenization treatment method of a potassium nitrate melt for producing chemically tempered glass according to an embodiment of the present invention.
7 is a photograph showing a practical application of a potassium nitrate melt for manufacturing chemical strengthened glass according to Comparative Example 1 and Example 1. Fig.
8 shows the results of measuring the hardness of the glass specimens according to Example 1 and Comparative Example 1. Fig.
FIG. 9 shows the results of measurement of ring on ring strength for the glass specimens according to Example 1 and Comparative Example 1. FIG.
Fig. 10 shows the results of measuring the hardness of the glass specimens according to Example 2 and Comparative Example 2. Fig.
FIG. 11 shows the results of measurement of ring on ring strength for glass specimens according to Example 2 and Comparative Example 3. FIG.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치 및 그 처리 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 버블발생 튜브를 나타낸 모식도이다.FIG. 1 is a view showing an apparatus for homogenizing a potassium nitrate melt for manufacturing chemically tempered glass according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1, Fig.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치(100)는 화학강화유리 처리욕(120) 및 버블 발생기(140)를 포함한다.
1 to 3, an
화학강화유리 처리욕(120)은 유리를 질산칼륨(KNO3) 용융액에 침지시켜 유리의 나트륨 이온을 질산칼륨 용액의 칼륨 이온과 치환하여 화학강화유리를 제조하기 위해, 질산칼륨 용융액이 채워진다. 이러한 화학강화유리 처리욕(120)은 원통 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 직육면체 형상 등 다양한 형태로 설계 변경될 수 있다.
The chemical tempering
버블 발생기(140)는 화학강화유리 처리욕(120)의 내부 바닥면에 침지되도록 장착되며, 질산칼륨 용융액에 버블을 발생시키는 역할을 한다. 이러한 버블 발생기(140)는 기체 저장 탱크(142), 버블발생 튜브(144), 기체 공급관(146) 및 기체공급 조절기(143)를 포함한다.
The
기체 저장 탱크(142)는 화학강화유리 처리욕(120)과 이격된 일측에 장착되며, 내부에 기체가 저장된다. 이때, 기체로는 공기, 수소(H2), 산소(O2), 아르곤(Ar), 질소(N2) 등에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
The
버블발생 튜브(144)는 화학강화유리 처리욕(120)의 내부 바닥면에 침지되도록 장착되며, 적어도 하나 이상의 버블 토출 홀(148)을 구비한다. 이러한 버블 토출 홀(148)은 화학강화유리 처리욕(120)의 바닥면과 반대편 면에 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 버블 토출 홀(148)을 화학강화유리 처리욕(120)의 바닥면과 반대편 면에 배치시키는 것은 화학강화유리 처리욕(120)의 바닥면과 마주보도록 배치할 경우, 화학강화유리 처리욕(120)의 바닥면이 기체 버블을 차단하는 요인으로 작용할 수 있기 때문이다. 따라서, 버블 토출 홀(148)은 화학강화유리 처리욕(120)의 바닥면과 반대편 면에 배치해야 질산칼륨(KNO3) 용융액에 대한 버블 효과를 향상시킬 수 있다.The
이때, 버블 토출 홀(148)은 1 ~ 10mm의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 버블 토출 홀(148)의 직경이 1mm 미만일 경우에는 토출 면적이 협소한 관계로 기체 확산이 원활히 이루어지지 못할 우려가 크다. 반대로, 버블 토출 홀(148)의 직경이 10mm를 초과할 경우에는 그 직경이 과도하게 크게 설계되는데 기인하여 기체 버블 효과를 제대로 발휘하는 데 어려움이 따를 수 있다.
At this time, the
기체 공급관(146)은 일단이 기체공급 조절기(143)와 연결되고, 타단이 버블발생 튜브(144)에 연결되어, 기체 저장 탱크(142)에 저장된 기체를 버블발생 튜브(144)로 공급하는 역할을 한다. 이러한 기체 공급관(146)의 재질로는 SUS(stainless steel), 구리(Cu), 철(Fe), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
The
기체공급 조절기(143)는 기체 공급관(146)과 연결되도록 장착되어, 기체 저장 탱크(142)로부터 버블발생 튜브(144)로 공급되는 기체의 압력 및 유량을 제어하는 역할을 한다.
The
도 4 및 도 5는 다른 실시예들로 사용되는 화학강화유리 처리욕의 크기와 형태에 따라 다양화 할 수 있음을 나타내는 도면이다.FIGS. 4 and 5 are diagrams showing that the chemical tempered glass treatment bath used in other embodiments can be varied in size and shape.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 버블발생 튜브(144)는 다중 사각 테 형상 또는 지그재그 패턴 형상을 가질 수 있으며, 이외에도 설계 목적에 맞게 다양한 형상으로 설계 변경될 수 있다. 이때, 다중 사각테 형상 또는 지그재그 패턴 형상으로 버블발생 튜브(144)를 설치할 경우, 복수의 버블 토출 홀(148)의 설계 자유도가 향상되어 버블 토출 홀(148)을 통해 분출되는 기체 버블의 분출 균일도를 향상시킬 수 있다.
As shown in FIGS. 4 and 5, the
한편, 도면으로 도시하지는 않았지만, 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치(100)는 히터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 히터는 화학강화유리 처리욕(120)의 내부 온도를 420 ~ 460℃로 유지시키는 역할을 한다. 이러한 히터는 화학강화유리 처리욕(120)의 바닥면 또는 측벽면에 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
Meanwhile, although not shown in the drawings, the
전술한 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치는 튜브 형태의 간단한 버블 발생기를 활용하여 질산칼륨 용용액에 대하여 버블 발생을 유도하여 질산칼륨 용용액의 균질화를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 질산칼륨 용융액의 온도도 균일하게 유지할 수 있게 된다.In the apparatus for homogenizing potassium nitrate melt for manufacturing chemical strengthened glass according to the embodiment of the present invention, bubbles are induced in the solution for potassium nitrate using a simple bubble generator in the form of a tube to achieve homogenization of the solution for potassium nitrate And the temperature of the potassium nitrate melt can be maintained uniformly.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치는 기체 버블을 이용하여 이온 교환 효율 상승을 통하여 고 강도를 갖는 화학강화유리를 제조하는 것이 가능해질 수 있을 뿐만 아니라, 강화 효율 향상 등의 이유로 제2의 성분 추가됨에 따라 농도의 균일화가 필요시에도 질산칼륨 용융액의 조성 및 온도의 균질화를 유도할 수 있으며, 이온 교환 효율 상승을 통해 강화도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
Particularly, in the apparatus for homogenizing potassium nitrate melt for manufacturing chemical strengthened glass according to an embodiment of the present invention, it is possible not only to manufacture chemically tempered glass having high strength by raising ion exchange efficiency by using gas bubbles, It is possible to induce homogenization of the composition and temperature of the potassium nitrate melt even when the concentration of the potassium nitrate solution is required to be homogeneous according to the addition of the second component due to the enhancement of the enhancement efficiency and the like, .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for homogenizing a potassium nitrate melt for producing chemical tempered glass according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 방법을 나타낸 공정 순서도이다.6 is a process flow chart showing a homogenization treatment method of a potassium nitrate melt for producing chemically tempered glass according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 방법은 화학강화유리 처리욕 내에 유리 투입 단계(S210) 및 질산칼륨 용액에 버블 발생 단계(S220)를 포함한다.
Referring to FIG. 6, a method for homogenizing a potassium nitrate melt for manufacturing a chemical tempered glass according to an embodiment of the present invention includes a step of injecting glass (S210) and a step of bubbling potassium nitrate solution (S220) .
화학강화유리 처리욕 내에 유리 투입Glass in chemical tempered glass treatment bath
화학강화유리 처리욕 내에 유리 투입 단계(S210)에서는 질산칼륨 용융액이 채워진 화학강화유리 처리욕 내에 유리를 투입한다. 이때, 화학강화유리 처리욕은 원통 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 직육면체 형상 등 다양한 형태로 설계 변경될 수 있다.
In the step of injecting glass (S210) into the chemically tempered glass treating bath, the glass is charged into the chemically tempered glass treating bath filled with the potassium nitrate melt. At this time, the chemically tempered glass treatment bath may have a cylindrical shape, but is not limited thereto, and may be modified into various shapes such as a rectangular parallelepiped shape.
질산칼륨 용액에 버블 발생Bubble occurs in potassium nitrate solution
질산칼륨 용액에 버블 발생 단계(S220)에서는 화학강화유리 처리욕의 내부 바닥면에 침지되도록 장착된 버블 발생기를 이용하여 질산칼륨 용융액에 버블을 발생시켜 유리의 나트륨 이온을 질산칼륨 용액의 칼륨 이온과 치환하여 화학강화유리를 제조한다.In the bubble generating step (S220) in the potassium nitrate solution, bubbles are generated in the potassium nitrate melt by using a bubble generator installed so as to be immersed in the inner bottom surface of the chemical tempered glass processing bath, so that the sodium ion of the glass is dissolved in the potassium ion of the potassium nitrate solution To prepare a chemically tempered glass.
이때, 버블 발생기는 공기, 수소(H2), 산소(O2), 아르곤(Ar), 질소(N2) 등에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 공급하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.At this time, the bubble generator is preferably supplied with at least one selected from air, hydrogen (H 2 ), oxygen (O 2 ), argon (Ar), nitrogen (N 2 ) .
본 단계에서, 기체는 1 ~ 5atm의 압력 및 1.0 ~ 3.0ℓ/min의 유량 조건으로 공급하는 것이 바람직하다. 기체의 압력이 1atm 미만이거나, 기체의 유량이 1.0ℓ/min 미만일 경우에는 충분한 기체 버블 효과를 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 기체의 압력이 5atm을 초과하거나, 기체의 유량이 3.0ℓ/min를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 기체 공급량만 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
In this step, the gas is preferably supplied at a pressure of 1 to 5 atm and a flow rate of 1.0 to 3.0 L / min. When the pressure of the gas is less than 1 atm or the flow rate of the gas is less than 1.0 t / min, it may be difficult to exhibit sufficient gas bubble effect. On the contrary, when the gas pressure exceeds 5 atm or the gas flow rate exceeds 3.0 l / min, the gas supply amount can be increased without increasing any further effect, which is not economical.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 방법은 튜브 형태의 간단한 버블 발생기를 활용하여 질산칼륨 용용액에 대하여 버블 발생을 유도하여 질산칼륨 용용액의 균질화를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 질산칼륨 용융액의 온도도 균일하게 유지할 수 있게 된다.As described above, according to the method for homogenizing potassium nitrate melt for manufacturing chemical tempered glass according to an embodiment of the present invention, bubbles are induced in a potassium nitrate solution by using a simple bubble generator in the form of a tube, Homogenization can be achieved, and the temperature of the potassium nitrate melt can be kept uniform.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 방법은 기체 버블을 이용하여 이온 교환 효율 상승을 통하여 고 강도를 갖는 화학강화유리를 제조하는 것이 가능해질 수 있을 뿐만 아니라, 강화 효율 향상 등의 이유로 제2의 성분 추가됨에 따라 농도의 균일화가 필요시에도 질산칼륨 용융액의 조성 및 온도의 균질화를 유도할 수 있으며, 이온 교환 효율 상승을 통해 강화도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the method of homogenizing potassium nitrate melt for manufacturing chemical strengthened glass according to an embodiment of the present invention, chemical strengthening glass having high strength can be manufactured through elevation of ion exchange efficiency using gas bubbles, It is possible to induce homogenization of the composition and temperature of the potassium nitrate melt even when the concentration of the potassium nitrate solution is required to be homogeneous according to the addition of the second component due to the enhancement of the enhancement efficiency and the like, .
또한, 본 발명의 실시예에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 방법은 대형유리의 화학강화 시 유리의 위치에 따른 강화도 편차를 줄여 균일한 강화를 실현할 수 있다.
In addition, the method of homogenizing the potassium nitrate melt for manufacturing chemical strengthened glass according to the embodiment of the present invention can achieve uniform reinforcement by reducing variation in hardness according to the position of the glass during chemical strengthening of a large glass.
실시예Example
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
The contents not described here are sufficiently technically inferior to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.
실시예 1Example 1
KNO3 용융액이 채워진 화학강화유리 처리욕 내에 Corning Gorilla 유리 시편을 투입한 후, 화학강화유리 처리욕의 내부 온도가 420℃일 때 버블 발생기를 이용하여 KNO3 용융액에 대하여 O2 가스를 1atm의 압력 및 1.5ℓ/min의 유량 조건으로 공급하여 화학강화 처리하였다.
Corning Gorilla glass specimens were placed in a KNO 3 melt-filled chemical tempered glass bath and the O 2 gas was injected into the KNO 3 melt at a pressure of 1 atm using a bubble generator when the internal temperature of the chemically tempered glass bath was 420 ° C. And a flow rate of 1.5 L / min to perform chemical strengthening treatment.
실시예 2Example 2
Corning Gorilla 유리 시편 대신 Ashahi 유리 시편을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 화학강화 처리하였다.
The chemical strengthening treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the Ashahi glass specimen was used instead of the Corning Gorilla glass specimen.
비교예 1Comparative Example 1
KNO3 용융액이 채워진 화학강화유리 처리욕 내에 Corning Gorilla 유리 시편을 투입한 후, 화학강화유리 처리욕의 내부 온도가 420℃ 조건으로 화학강화 처리하였다.
Corning Gorilla glass specimens were placed in a chemically tempered glass bath filled with KNO 3 melt and chemically tempered at an internal temperature of 420 ° C.
비교예 2Comparative Example 2
Corning Gorilla 유리 시편 대신 Ashahi 유리 시편을 이용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방식으로 화학강화 처리하였다.
Chemical strengthening treatment was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that the Ashahi glass specimen was used instead of the Corning Gorilla glass specimen.
도 7은 비교예 1 및 실시예 1에 따른 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 처리 과정을 실제 적용한 사진이다.7 is a photograph showing a practical application of a potassium nitrate melt for manufacturing chemical strengthened glass according to Comparative Example 1 and Example 1. Fig.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 공기 버블 처리를 실시하지 않은 비교예 1의 경우 KNO3 용융액이 묽은 상태인 것을 알 수 있다. 반면, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 공기 버블 처리를 실시한 실시예 1의 경우, KNO3 용융액이 균일하게 혼합된 것을 확인할 수 있다.
For the comparative example 1, it is not subjected to the air bubble process as shown in Figure 7 (a) it can be seen that KNO 3 is melt in a diluted state. On the other hand, as shown in FIG. 7 (b), it can be confirmed that the KNO 3 melt was uniformly mixed in the case of Example 1 in which the air bubble treatment was performed.
2. 물성 평가2. Property evaluation
도 8은 실시예 1 및 비교예 1에 따른 유리 시편들에 대한 경도를 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 9는 실시예 1 및 비교예 1에 따른 유리 시편들에 대한 링온링(Ring on Ring) 강도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.FIG. 8 shows the results of measuring the hardness of the glass specimens according to Example 1 and Comparative Example 1, and FIG. 9 shows the results of measurement of the ring on rings for the glass specimens according to Example 1 and Comparative Example 1. FIG. And the results of measuring the strength are shown.
도 8 및 도 9를 참조하면, 실시예 1에 따른 유리 시편이 비교예 1에 따른 유리 시편에 비하여 시간 경과별로 측정된 경도(Harness) 및 링온링 강도 값이 모두 향상된 것을 확인할 수 있다.
8 and 9, it can be seen that the glass specimen according to Example 1 has improved both the hardness (Harness) and the ring-oning strength value measured over time as compared with the glass specimen according to Comparative Example 1. [
도 10은 실시예 2 및 비교예 2에 따른 유리 시편들에 대한 경도를 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 11은 실시예 2 및 비교예 3에 따른 유리 시편들에 대한 링온링(Ring on Ring) 강도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.FIG. 10 shows the results of measuring the hardness of the glass specimens according to Example 2 and Comparative Example 2, and FIG. 11 shows the results of measurement of the ring on rings for the glass specimens according to Example 2 and Comparative Example 3. FIG. And the results of measuring the strength are shown.
도 10 및 도 11을 참조하면, 실시예 2에 따른 유리 시편이 비교예 2에 따른 유리 시편에 비하여 시간 경과별로 측정된 경도(Harness) 및 링온링 강도 값이 모두 향상된 것을 확인할 수 있다.10 and 11, it can be seen that the glass specimen according to Example 2 has improved both the hardness (Harness) and the ring-oning strength value measured over time as compared with the glass specimen according to Comparative Example 2. [
위의 실험 결과를 토대로 알 수 있는 바와 같이, 제조사별 유리 시편과 무관하게 기체 버블 처리를 실시할 경우, 경도 및 링온링 강도가 모두 향상되는 것을 확인하였다.
As can be seen from the above experimental results, it was confirmed that both the hardness and the ring-on strength were improved when the gas bubble treatment was performed irrespective of the glass specimen according to the manufacturer.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. These changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
100 : 균질화 처리 장치 120 : 화학강화유리 처리욕
140 : 버블 발생기 142 : 기체 저장 탱크
143 : 기체공급 조절기 144 : 버블발생 튜브
146 : 기체 공급관 148 : 버블 토출 홀
M : 질산칼륨 용융액
S210 : 화학강화유리 처리욕 내에 유리 투입 단계
S220 : 질산칼륨 용액에 버블 발생 단계100: homogenization treatment apparatus 120: chemical strengthening glass treatment bath
140: bubble generator 142: gas storage tank
143: gas supply regulator 144: bubble generating tube
146: gas supply pipe 148: bubble discharge hole
M: Potassium nitrate melt
S210: Step of injecting glass into chemical tempered glass treatment bath
S220: Bubble generation step in potassium nitrate solution
Claims (10)
상기 화학강화유리 처리욕의 내부 바닥면에 침지되도록 장착되며, 상기 질산칼륨 용융액에 버블을 발생시키는 버블 발생기; 및
상기 화학강화유리 처리욕의 내부 온도를 420 ~ 460℃로 유지시키는 히터;를 포함하며,
상기 버블 발생기는 상기 화학강화유리 처리욕과 이격된 일측에 장착되며, 내부에 기체가 저장된 기체 저장 탱크와, 상기 화학강화유리 처리욕의 내부 바닥면에 침지되도록 장착되며, 1 ~ 10mm의 직경을 갖는 적어도 하나 이상의 버블 토출 홀을 구비하는 버블발생 튜브와, 일단은 상기 기체 저장 탱크와 연결되고, 타단은 상기 버블발생 튜브에 연결되어, 상기 기체 저장 탱크에 저장된 기체를 상기 버블발생 튜브로 공급하기 위한 기체 공급관과, 상기 기체 공급관과 연결되도록 장착되어, 상기 기체 저장 탱크로부터 버블발생 튜브로 공급되는 기체의 압력 및 유량을 제어하는 기체공급 조절기를 포함하고,
상기 기체는 공기, 수소(H2), 산소(O2), 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하고, 상기 기체공급 조절기에 의해, 상기 기체는 1 ~ 5atm의 압력 및 1.0 ~ 3.0ℓ/min의 유량 조건으로 공급되는 것을 특징으로 하는 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치.
A chemically tempered glass processing bath in which the potassium nitrate melt is filled to prepare a chemically tempered glass by immersing the glass in a potassium nitrate (KNO 3 ) melt to replace sodium ions in the glass with potassium ions in the potassium nitrate solution;
A bubble generator mounted to be immersed in an inner bottom surface of the chemical tempered glass processing bath and generating a bubble in the potassium nitrate melt; And
And a heater for maintaining an internal temperature of the chemical tempered glass treatment bath at 420 to 460 DEG C,
The bubble generator being mounted on one side of the chemical tempered glass treatment bath, the gas storage tank storing gas therein, the bubble generator being mounted so as to be immersed in the inner bottom surface of the chemical tempered glass treatment bath and having a diameter of 1 to 10 mm A bubble generating tube having at least one bubble discharge hole having one end connected to the gas storage tank and the other end connected to the bubble generating tube to supply gas stored in the gas storage tank to the bubble generating tube And a gas supply regulator that is connected to the gas supply pipe and controls a pressure and a flow rate of gas supplied from the gas storage tank to the bubble generating tube,
Wherein the gas comprises one or more selected from air, hydrogen (H 2 ), oxygen (O 2 ), argon (Ar) and nitrogen (N 2 ) To 5 atm and a flow rate of 1.0 to 3.0 liters / min. The apparatus for homogenizing a potassium nitrate melt for producing a chemically tempered glass according to claim 1,
상기 버블발생 튜브는
나이테, 다중 사각 테 및 지그재그 패턴 중 어느 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치.
The method according to claim 1,
The bubble generating tube
Wherein the mold has a shape selected from the group consisting of a circle, a ring, a polygonal square, and a zigzag pattern.
상기 버블 토출 홀은
상기 화학강화유리 처리욕의 바닥면과 반대편 면에 배치되는 것을 특징으로 하는 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 장치.
The method according to claim 1,
The bubble discharge hole
Wherein said chemical-strengthened glass processing bath is disposed on a side opposite to a bottom surface of said chemical-strengthened glass processing bath.
(b) 상기 화학강화유리 처리욕의 내부 바닥면에 침지되도록 장착된 버블 발생기를 이용하여 상기 질산칼륨 용융액에 버블을 발생시켜 유리의 나트륨 이온을 질산칼륨 용액의 칼륨 이온과 치환하여 화학강화유리를 제조하는 단계;를 포함하며,
상기 (b) 단계에서, 상기 버블 발생기는 화학강화유리 처리욕의 내부 온도가 420 ~ 460℃를 유지할 시, 공기, 수소(H2), 산소(O2), 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 기체를 공급하되, 상기 기체는 1 ~ 5atm의 압력 및 1.0 ~ 3.0ℓ/min의 유량 조건으로 공급하는 것을 특징으로 하는 화학강화유리 제조용 질산칼륨 용융액의 균질화 처리 방법.(a) introducing a glass into a chemical tempered glass treatment bath filled with a potassium nitrate melt; And
(b) bubbles are generated in the potassium nitrate melt by using a bubble generator installed so as to be immersed in the inner bottom surface of the chemical tempered glass treatment bath to replace the sodium ions of the glass with the potassium ions of the potassium nitrate solution, Comprising the steps of:
In the step (b), when the internal temperature of the chemical tempering glass treatment bath is maintained at 420 to 460 ° C, the bubble generator is operated to remove air, hydrogen (H 2 ), oxygen (O 2 ), argon (Ar) 2 ), wherein the gas is supplied at a pressure of 1 to 5 atm and a flow rate of 1.0 to 3.0 L / min. The homogenization treatment of the potassium nitrate melt for producing chemically tempered glass Way.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101976069B1 (en) * | 2019-03-06 | 2019-05-07 | 주식회사 삼성플랜텍 | Jig for mounting a plate glass having an air supply part |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004339036A (en) * | 2003-05-19 | 2004-12-02 | Nishiyama Stainless Chem Kk | High-strength glass plate and method for toughening glass |
| KR101132869B1 (en) * | 2010-03-03 | 2012-04-03 | 김한곤 | Agitator installed in a glass tempering heat treatment apparatus |
| KR101143303B1 (en) * | 2011-11-15 | 2012-05-14 | 주식회사 도우인시스 | Chemical furnace apparatus for uniform tempered glass |
| KR101333289B1 (en) * | 2013-07-12 | 2013-11-27 | 주식회사 도우인시스 | Chemical furnace apparatus for uniform tempered glass manufacturing |
-
2013
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004339036A (en) * | 2003-05-19 | 2004-12-02 | Nishiyama Stainless Chem Kk | High-strength glass plate and method for toughening glass |
| KR101132869B1 (en) * | 2010-03-03 | 2012-04-03 | 김한곤 | Agitator installed in a glass tempering heat treatment apparatus |
| KR101143303B1 (en) * | 2011-11-15 | 2012-05-14 | 주식회사 도우인시스 | Chemical furnace apparatus for uniform tempered glass |
| KR101333289B1 (en) * | 2013-07-12 | 2013-11-27 | 주식회사 도우인시스 | Chemical furnace apparatus for uniform tempered glass manufacturing |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101976069B1 (en) * | 2019-03-06 | 2019-05-07 | 주식회사 삼성플랜텍 | Jig for mounting a plate glass having an air supply part |
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