KR100241161B1 - 열가소성 수지 시이트류의 성형장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각종 포장재로 사용되기에 적합한 열가소성 수지 시이트(Sheet), 필름(Film) 등을 제조하는 열가소성 수지 시이트류의 성형장치에 관한 것으로, 본 발명은 열가소성수지의 충분한 혼련, 분산, 수지온도의 균일화를 확보하면서 응력을 완화하여 저온압출을 고속으로 하여 투명성 및 표면균일성 등의 특성이 뛰어난 고품위의 압출성형품을 안정하고 양호한 생산성으로 제조할 수 있도록 호퍼(12)에서 공급된 수지 펠릿을 용융 가소화 함과 동시에 스크루우 구동용 모우터(18)에 의해 압출기(14)의 스크루우를 회전 구동시킴으로써 용융된 수지를 혼련시켜 고속압출시키는 압출장치(10)와 압출된 용융상의 수지를 일정한 두께로 표면을 균일하게 막상태로 형성시킴과 동시에 균일한 냉각을 시킬 수 있도록 하는 닙롤(22)과 스틸벨트(24) 및 냉각로울러(26)로 구성된 냉각장치(20) 및 냉각장치(20)를 통과한 막상의 수지표면에 잔류 분포된 정전기를 제거하는 정전기 제거장치(30)와 막상수지 내부에 잔류되어 있는 응력을 제거하기 위한 어닐링장치(40)로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 시이트류의 성형장치이다.
Description
제1도는 본 발명의 실시예 1에 의한 열가소성 수지 시이트류의 성형장치를 도시한 개략도.
제2도는 냉각장치의 개략도.
제3도는 어닐링장치의 개략도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 용융수지 10 : 압출장치
12 : 호퍼(Hopper) 14 : 압출기
16 : T-다이 18 : 스크루우 구동용 모우터
20 : 냉각장치 22 : 닙롤(Nip Roll)
24 : 스틸벨트(Steel Belt) 25,26,27 : 로울러
28 : 구동모우터 29 : 원형고무띠
30 : 정전기 제거장치 40 : 어닐링장치
42 : 로울러 43 : 로울러
44 : 프레임 45 : 선회프레임
본 발명은 각종 포장재로 사용되기에 적합한 열가소성 수지 시이트(Sheet), 필름(Film) 등을 제조하는 열가소성 수지 시이트류의 성형장치에 관한 것이다.
종래에는 식품·일용품·의약품 등을 포장하기 위하여 사용되는 재료로서는 전적으로 폴리염화비닐(PVC)이 사용되어 왔는데, 폴리염화비닐은 소각할 때 유해가스의 발생 등을 동반하게 되기 때문에 이러한 폴리염화비닐 대신에 이러한 문제가 없고 또한 방습성이 우수한 재료로서 폴리프로필렌(Poly Propylene)이 쓰이게 되었고, 더욱이 보다 방습성을 높이기 위하여 이러한 폴리프로필렌과, 예컨대 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 등과의 복합재료의 사용도 제안되어 있다. 이러한 열가소성수지는 열가소성에 의한 성형의 용이성 때문에 시이트로서 또는 필름이나 용기로서 각종 포장분야 등에 이용되어 오고 있다.
상술한 바와같이 종래 폴리프로필렌 등으로 대표되는 결정성 열가소성 수지 시이트류의 제조에 있어서는, 이 시이트류의 표면 균일성과 투명성을 개선하기 위하여 가열된 재료를 급냉시켜서 결정형태를 제어하도록 하고 있으며, 이와같은 급냉방법으로는 수냉(水冷)이 가장 효율적이지만, 압출다이(Die)에서 압출된 수지막상체(樹脂膜狀體)를 균일하게 냉각하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있기 때문에 냉각수가 흘러내리는 다단슬릿(Slit)을 사용하는 방법이 일본국 특허공개 소 58-203018호로 개발되어 있다.
그러나, 상술한 방법에 따라 냉각조건 등을 제어하여도 그 냉각효과에는 한계가 있으며, 성형품으로서의 수지 시이트류의 투명성, 표면균일성 등은 만족할 수 있는 정도는 아니었다.
또한 종래의 폴리플리폴렌은 일반적으로 카렌더(쉬트 생산 방식중 하나) 생산방식으로 생산한 것은 투명성에 한계가 있었으며 문구용으로 사용되는 PVC, PET sheet 및 기존 폴리 프로폴렌은 고급화로 한계가 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 폐단을 해소하기 위하여 개발된 것으로, 그 원리는 열가소성수지의 충분한 혼련, 분산, 수지온도의 균일화를 확보하면서 응력을 완화하여 고온압출을 저속으로 하여 용융 압출시키고, 압출된 막상의 용융수지를 T-다이를 통하여 금속벨트와 닙롤 사이에 압착시켜 급냉시킴으로써 투명성 및 표면균일성 등의 특성이 뛰어난 고품위의 압출성형품을 안정하고 양호한 생산성으로 제조할 수 있는 열가소성 수지 시이트류의 성형장치를 제공함에 그 안출목적이 있는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 호퍼에서 공급된 수지펠릿(Pellet)을 용융가소화함과 동시에 스크루우 구동용 모우터에 의해 스크루우를 회전 구동시켜 용융된 수지를 혼련시켜 저속으로 용융 압출시키는 압출장치와, 이렇게 압출된 용융상의 수지를 일정한 두께로 표면을 균일하게 막(膜)상태로 형성시킴과 동시에 균일한 냉각을 시킬 수 있도록 하는 닙롤(Nip Roll)과 냉각로울러 및 금속벨트로 이루어진 냉각장치, 상기 냉각장치를 통과한 막상의 수지표면에 잔류분포된 정전기를 제거하는 정전기 제거장치와 막상수지 내부에 잔류되어 있는 응력을 제거하기 위한 어닐링(Annealing)장치로 구성되는 열가소성 수지 시이트류의 제작장치를 제공하는 것이며, 어닐링장치의 후단에는 연속으로 성형된 막상의 수지를 선택적으로 롤에 필름을 감거나 일정길이로 절단된 시이트로 생산할 수 있도록 한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 실시예 1에 의한 압출장치(10)와 냉각장치(20) 및 정전기 제거장치(30)와 어닐링장치(40)로 구성된 열가소성 수지 시이트류의 성형장치를 도시한 것이다.
여기서 압출장치(10)는 수지공급용의 호퍼(12)를 구비한 단축 또는 2축의 고혼련형의 압출기(14)와 이 압출기(14) 선단의 T-다이(16)로 구성된 것으로, 상기 압출기(14)는 호퍼(12)에서 공급된 수지펠릿(Pellet)을 용융가소화함과 동시에 스크루우 구동용 모우터(18)에 의해 스크루우가 회전구동되어 용융수지를 용융가소화 및 혼련하여 압출기(14)의 출구측에 연결된 T-다이(16)로 용융수지(1)를 일정량 배출하게 된다.
특히, T-다이(16)에서도 용융 압출되는 용융수지(1)를 압출기(14)의 스크루우부분에서와 같은 온도(230~240℃)로 유지하여야 하는데 이는 상기한 온도보다 낮게 되면 용융수지가 응고되어 압출상태가 불량하게 되기 때문에 열매체(히터) 등을 사용하여 T-다이(16)의 온도를 조절하는 것이 바람직하다.
냉각장치(20)는 압출된 용융수지(1)를 막(膜)상태로 펼치기 위한 닙롤(22, Nip Roll)과 스틸벨트(24)가 감겨진 세개의 로울러(25,26,27)로 구성된 것으로, 닙롤(22)은 그 내부에 냉각수를 순환시켜 압출된 용융수지에 접촉되는 온도가 적당하게는 섭씨 15~40도를 유지시킬 수 있도록 온도를 제어하고, 스틸벨트(24)가 감겨진 세개의 로울러(25,26,27)중 닙롤(22)과 마주하는 로울러(25)는 표면에 원형고무띠(29)를 피복시켜 스틸벨트(24)의 헛돌림을 방지시키고, 다른 로울러(26)는 이송되어온 용융수지(1)가 박리(薄離)되도록 낮은 온도를 유지시키기 위하여 냉각수가 순환되며, 또다른 로울러(27)는 다시 스틸에 의해 가온되어져 닙롤(22)사이의 용융수지(1)와 적정한 온도로 접촉되게 해준다.
스틸벨트의 온도가 섭씨 100도 이하일때는 쉬트의 박리가 쉽게 일어나며, 섭씨 150도 이상때는 쉬트의 박리 또한 어렵게 되어 스틸벨트 상에 스틸벨트 상에 접촉되는 문제점이 발생함으로 이를 제거하기 위하여 섭씨 230~240도로 압출된 막상의 용융수지(1)를 급냉하기 위해서는 용융수지(1)가 부착되는 스틸벨트(24)의 최대온도를 적당하게는 섭씨 100~150도로 유지시켜야 하므로 상부의 로울러(27)의 온도는 적당하게는 섭씨 100~150°로 제어해야 하며, 바람직하게는 120-140도로 해야 한다. 또한, 정전기 제거장치(30)쪽의 다른 하나의 로울러(26) 온도는 스틸벨트(24) 외측면에 부착된 용융수지(1)를 다음 공정으로 보내기 위해 박리가 잘되도록 상부의 로울러(27) 온도 보다 약간 낮게 제어한다.
스틸벨트(24)는 세개의 로울러(25,26,27)에 “△”형 형상으로 긴장되게 감겨진 상태이며, 세개의 로울러(25,26,27)를 구동모우터(28)로 회전시키게 되면 로울러(25,26,27)를 따라 무한궤도식으로 회전하게 된다.
정전기 제거장치(30)는 로울러(22)와 스틸벨트(24) 사이를 통과해온 막상의 용융수지(1)에 잔류되어 있는 정전기를 제거할 수 있도록 ‘+’전하를 공급하여 용융수지(1)상의 ‘1’전하를 중화시키게 된다.
어닐링(Annealing)장치(40)는 정전기 제거장치(30)를 통과한 막상의 용융수지(1)내부의 잔류응력을 해소시키게 되는 것으로, 상하로 다수개의 로울러(42)를 가설하여 정전기 제거장치(30)를 통과한 막상의 용융수지(1)가 지그재그로 통과되도록 구성시킨 것이며, 특히 상부의 로울러(42)들은 프레임(44)에 일정 간격으로 고정되고, 하부의 로울러(43)들은 상하로 높이가 조절되도록 된 선회프레임(45)에 고정된 것이다.
상기한 실시예에 의한 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
호퍼(12)에서 공급된 수지펠릿(Pellet)은 압출기(14)내의 스크루우의 회전에 따라 용융가소화되면서 충분한 혼련이 된 다음 회전수를 적절하게 제어한 스크루우 구동용 모터(18)에 의해 일정한 압력으로 T-다이(16)를 통해 용융상태로 압출되게 된다.
상기 T-다이(16)로부터 압출된 용융수지(1)는 제2도에 도시한 바와같이 닙롤(22)과 스틸벨트(24) 사이를 통과하게 되면서 가압되고 냉각되어 일정한 두께의 막(膜)상태가 되어 스틸벨트(24)의 외측면에 부착된 상태로 정전기제거장치(30)쪽으로 공급된다. 이때, 스틸벨트(24)의 외측에 부착된 막상의 용융수지(1)는 닙롤(22) 및 스틸벨트(24)와 열교환을 이루게 되면서 냉각되는 것으로 막상용융수지(1)의 표면균일성과 투명성 등이 결정되게 된다.
막상의 용융수지(1)는 정전기 제거장치(30)를 통과하여 표면에 잔류된 정전기가 제거되고, 다수의 로울러(42)가 상,하로 교차되게 가설된 어닐링장치(40)를 통과하면서 용융수지(1) 내부의 잔류응력이 해소되어 표면이 균일하고 투명한 특성을 갖는 수지시이트가 생산되는 것이다.
또한, 냉각장치(20) 및 정전기제거장치(30)를 통과한 막상의 용융수지(1)는 어닐링장치(40)를 통과할때 제3도에 도시한 바와같이 하부로울러(43)들이 부착된 선회프레임(45)을 상하로 높이를 조절함으로써 전체적인 감김길이를 늘일 수 있으므로 계속해서 생산되어 나오는 막상용융수지(1)를 새로운 롤에 감기기 위한 교체시간을 확보해주게 되는 것이다.
상기한 바와같이 본 발명에 의하면 막상의 용융수지를 압출함에 있어 압출기에 의해 폴리프로필렌 및 폴리스티렌과 피.브이.씨(PVC)등 열가소성 수지의 충분한 혼련, 분산, 수지온도의 균일화를 확보하면서 응력을 완화하여 저온압출을 고속으로 하여 스틸벨트와 닙롤 사이를 통과하게 하여 급속냉각 및 용융수지의 표면을 가공함으로써 표면균일성 및 투명성등의 특성이 뛰어난 시이트류를 성형할 수 있는 효과가 있다.
Claims (7)
- 호퍼(12)에서 공급된 수지펠릿을 용융 가소화 함과 동시에 스크루우 구동용 모우터(18)에 의해 압출기(14)의 스크루우를 회전 구동시킴으로써 용융된 수지를 혼련시켜 저속압출시키는 압출장치(10), 압출된 용융상의 수지(1)를 일정한 두께로 표면을 균일하게 막상태로 형성시킴과 동시에 균일한 냉각을 시킬 수 있도록 하는 냉각장치(20), 냉각장치(20)를 통과한 막상의 용융수지(1) 표면에 잔류 분포된 정전기를 제거하는 정전기 제거장치(30), 막상용융수지(1) 내부에 잔류되어 있는 응력을 제거하기 위한 어닐링장치(40)로 이루어진 시이트 성형장치에 있어서, 상기 냉각장치(20)는 압출된 용융수지(1)를 막(膜)상태로 펼치기 위한 닙롤(Nip Roll, 22)과 세개의 로울러(25, 26, 27)에 의해 “△”형의 형상으로 감겨진 세개의 스틸벨트(24)로 구성된 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 시이트류의 성형장치.
- 제1항에 있어서, 닙롤(22)은 그 내부에 냉각수를 순환시켜 압출된 용융수지(1)에 접촉되는 온도가 섭씨 15~40도를 유지시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 시이트류의 성형장치.
- 제1항에 있어서, 냉각장치(20)의 세개의 로울러(25, 26, 27)중 그 닙롤(22)과 마주하는 로울러(25)는 표면에 원형고무띠(29)를 피복시켜 스틸벨트(24)의 헛돌림을 방지한 것을 특징으로 하는 열가소성수지 시이트류의 성형장치.
- 제1항에 있어서, 세개의 로울러(25, 26, 27)중 정전기 제거장치(30)쪽의 로울러(26)는 그 내부에 일정온도의 냉각수가 순환되도록 구성되어져 로울러(26)의 외측에 맞닿는 스틸벨트(24)를 일정온도로 유지시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 시이트류의 성형장치.
- 제1항에 있어서, 세개의 로울러(25, 26, 27)중 상부의 로울러(27)는 그 내부에 일정온도의 스팀을 통과시켜 스틸벨트(24)를 일정온도이상으로 가열시킬 수 있도록 한 것으로 특징으로 하는 열가소성 수지 시이트류의 성형장치.
- 제4항에 있어서, 스틸벨트(24)의 온도는 섭씨 100~150도로 유지시키도록 한 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 시이트류의 성형장치.
- 제1항에 있어서, 어닐링장치(40)는 프레임(44) 상부에 로울러(42)가 일정간격으로 설치되고, 하부의 로울러(43)들은 상하로 높이가 조절되도록 된 선회프레임(45)에 하부로울러(43)가 설치되어져 선회프레임(15)의 승강으로 수지의 인장력이 조절되어지게 된 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 시이트류의 성형장치.
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| KR1019940009587A KR100241161B1 (ko) | 1994-04-30 | 1994-04-30 | 열가소성 수지 시이트류의 성형장치 |
Publications (2)
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|---|---|
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| KR100241161B1 true KR100241161B1 (ko) | 2000-02-01 |
Family
ID=19382316
Family Applications (1)
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200474021Y1 (ko) | 2014-03-25 | 2014-08-14 | 홍순승 | 텐션조절장치 |
| WO2015008999A1 (ko) * | 2013-07-17 | 2015-01-22 | 신흥화학 주식회사 | 폴리카보네이트 필름 제조장치 및 이를 이용한 제조방법 |
Families Citing this family (1)
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-
1994
- 1994-04-30 KR KR1019940009587A patent/KR100241161B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR950028899A (ko) | 1995-11-22 |
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