KR100432829B1 - Ｐｅ액화목재의 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가두리양식장의 목재틀과 발판 또는 컨테이너 하부패널, 각재, 공사용 토류판등의 자재로 사용되는 PE액화목재의 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐비닐 등의 폐자재를 사용하여 자원재활용의 효과와 함께 내구성이 발휘되어 변형의 방지 및 수명을 연장시킬 수 있는 등 경제적이고 효율적인 이용이 가능토록 한 PE액화목재의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명의 제조방법은 투입된 폐자재를 가열시켜 용융시키는 단계; 폐비닐등 속의 대장균과 유해가스, 폐열등 수증기를 통하여 유출되는 것을 흡입하여 소멸시키는단계; 용융된 물질을 이송시켜 성형시키는 단계; 성형시키는 과정에서 보강철판을 삽입시키는 단계; 보강철판이 삽입된 성형물의 수축현상을 억제시키며 냉각시키는 단계; 냉각된 성형물을 인발시켜 소정의 길이로 절단시키는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 제조장치는 투입된 폐자재를 가열시켜 용융시키는 1,2차용융장치, 용융물을 성형장치에 이송공급시키는 압송장치, 압송장치를 통해 공급된 용융물을 금형에서 성형시키는 성형장치, 성형과정에서 보강철판을 삽입시키는 보강철판 공급장치, 성형과정에서 외표면에 단일색상이 일체로 용융 도포되도록 하는 단일색상 도포장치, 보강철판이 삽입된 성형물의 수축현상을 억제시키는 싸이싱장치, 성형물을 내.외부 양면에서 냉각시키는 냉각장치, 및 냉각된 성형물을 인발시키면서 소정의 길이로 절단시키는 절단장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＰＥ액화목재의 제조방법 및 그 장치{Manufacturing process and device for PE-timber}

본 발명은 가두리양식장이나 공사용 토류판등의 자재로 사용되는 PE액화목재의 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐비닐 등의 폐자재를 사용하여 자원재활용의 효과와 함께 내구성이 발휘되어 변형의 방지 및 수명을 연장시킬 수 있는 등 경제적이고 효율적인 이용이 가능토록 한 PE액화목재의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 가두리양식장에 사용되는 목재나 공사용 토류판으로 사용되는 목재는 구입단가가 높고 사용중 변형이나 부식에 의하여 파손이 쉽게 되며 재사용이 어렵게 되는 등의 폐단이 있다.

이러한 문제점을 감안하여 최근에는 목재 대신에 합성수지목재로 대체되는 실정이다.

그런데 이러한 합성수지목재 역시 다음과 같은 문제점을 안고 있었다.

즉, 사출방식에 의해 제조되는 합성수지목재는 순수원료로 제조될 경우 제조원가가 상승되고 그 단면이 통체로 되어 있어 무거워 취급에 어려움이 있으며, 장시간 햇볕이나 해수에 노출될 경우 목재와 마찬가지로 변형이나 파손됨을 막을 수 없는 등의 문제점이 있다.

한편 농촌등지에서 발생되는 폐비닐이나 합성수지재 로프 등은 사용후 그대로 폐기되어져 환경오염원이 되고, 별도의 폐기시설을 통해 처리할 경우에는 처리시설은 물론 처리비용이 부담되고, 여기에서도 인체에 치명적인 대장균의 다량 발생과 환경을 오염시키는 각종 유해물질이 발생됨을 해소할 수 없다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 폐비닐 등의 폐자재를 사용하여 자원재활용의 효과와 함께 내구성이 발휘되어 변형의 방지 및 수명을 연장시킬 수 있는 등 경제적이고 효율적인 이용이 가능토록 하는 PE액화목재의 제조방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 PE액화목재의 제조방법은 투입된 폐자재를 가열시켜 용융시키는 단계; 용융하면서 수증기를 통하여 대기로 유출되는 대장균을 완전소멸 시키는 단계; 용융된 물질을 이송시켜 성형시키는 단계; 성형시키는 과정에서 보강철판을 삽입시키는 단계; 보강철판이 삽입된 성형물의 수축현상을 억제시키며 냉각시키는 단계; 냉각된 성형물을 인발시켜 소정의 길이로 절단시키는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 PE액화목재의 제조장치는 투입된 폐자재를 가열시켜 용융시키는 1,2차용융장치, 용융물을 성형장치에 이송공급시키는 압송장치, 압송장치를 통해 공급된 용융물을 금형에서 성형시키는 성형장치, 성형과정에서 보강철판을 인서트시키는 보강철판 공급장치, 성형과정에서 외표면에 단일색상이 도포되도록 하는 도포장치, 보강철판이 삽입된 성형물의 수축현상을 억제시키는 싸이싱장치, 성형물을 내.외부 동시냉각시키는 냉각장치, 냉각된 성형물을 인발시키면서 소정의 길이로 절단시키는 절단장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 제조방법 및 제조장치를 통해 제조된 PE액화목재는 내부에 복수개의 중공이 길이상으로 관통 형성되고, 상기 중공과 중공 사이에 보강철판이 일체로 삽입 설치되며, 외표면에 소정두께의 단일색상이 도포된 각목형태의 구조이다.

도 1은 본 발명의 제조공정도,

도 2는 본 발명으로 제조된 PE액화목재의 부분 사시도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예로 제조된 PE액화목재의 측 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 제조장치의 전체적인 구성도,

도 5는 제조장치를 구성하는 1차용융장치의 측 단면도,

도 6은 제조장치를 구성하는 성형장치의 단면도,

도 7은 제조장치를 구성하는 절단장치의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 1차용융장치 11: 투입호퍼

12: 용융로 13: 교반 및 이송스크류

14: 가열통 15: 버너

16: 연료통 17: 순환관

18: 집진기 20: 2차용융장치

30: 압송장치 31: 압송관

40: 성형장치 41: 금형

42: 보강철판 투입구 43: 용융물 투입구

44: 냉각수 유입구 45: 단일색상원료 투입구

46: 냉각수 공급통 47: 단일색상원료 공급통

50: 보강철판 공급장치 51: 보강철판

51a: 타공 52: 회전장치

53: 타공기 60: 싸이싱장치

61: 진공통체 62: 콤퓨레셔

70: 냉각장치 71: 냉각통

72: 냉각수 공급통 80: 절단장치

81: 커터 82: 이송대

83: 경사대 90: 인발롤러

100,100': PE액화목재 101: 중공

102: 단일색상 도포층

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.

도 1은 본 발명의 제조공정도, 도 2는 본 발명으로 제조된 PE액화목재의 부분 사시도, 도 3은 본 발명의 다른 실시예로 제조된 PE액화목재의 측 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 제조장치의 전체적인 구성도, 도 5는 제조장치를 구성하는 1차용융장치의 측 단면도, 도 6은 제조장치를 구성하는 성형장치의 단면도, 도 7은 제조장치를 구성하는 절단장치의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 PE액화목재의 제조방법은 투입된 폐자재를 가열시켜 용융시키는 단계; 용융하면서 수증기를 통하여 대리로 유출되는 대장균을 완전소멸 시키는 단계; 용융물을 이송시켜 성형시키는 단계; 성형시키는 과정에서 보강철판을 삽입시키는 단계; 보강철판이 삽입된 성형물의 수축현상을 억제시키며 냉각시키는 단계; 냉각된 성형물을 인발시켜 소정의 길이로 절단시키는 단계;로 이루어진다.

또한 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 PE액화목재의 제조장치는 1,2차용융장치(10)(20), 압송장치(30), 성형장치(40), 보강철판 공급장치(50), 싸이싱장치(60), 냉각장치(70), 절단장치(80)를 포함한다.

1,2차용융장치(10)(20)는 수집된 폐자재를 투입시키는 투입호퍼(11), 투입된 폐자재를 가열 용융시키도록 용융로(12), 폐자재를 교반 및 이송스크류(13)를 구비하여 용융로에 내설되는 가열통(14), 가열통을 가열시키는 버너(15) 및 연료통(16), 가열통에서 발생되는 가스, 수증기속의 대장균 폐열을 흡입시켜 버너에서 소멸과 더불어 재연소시키는 순환관(17), 소각처리된 미세한 분진을 재처리시키는 집진기(18)를 포함한다.

압송장치(30)는 내설된 압송스크류(미도시)와 상기 성형장치(40)와 연결되는 압송관(31)을 포함한다.

성형장치(40)는 내설되는 금형(41), 일측에 형성되는 보강철판 투입구(42), 상단에 형성되는 용융물 투입구(43), 냉각수 유입구(44), 단일색상원료 투입구(45), 상기 냉각수 투입구와 연결된 냉각수 공급통(46), 상기 단일색상원료 투입구와 연결된 단일색상원료 공급통(47)을 포함한다.

보강철판 공급장치(50)는 띠상의 보강철판(51)를 감아 공급시키는 회전장치(52), 공급되는 보강철판에 타공(51a)을 타공시키는 타공기(53)를 포함한다.

싸이싱장치(60)는 진공통체(61)와 진공발생 콤퓨레셔(62)를 포함한다.

냉각장치(70)는 냉각통(71)과 냉각수 공급통(72)을 포함한다.

절단장치(80)는 커터(81), 커터를 좌우이송시키는 이송대(82), 커터를 상하이송시키는 경사대(83)를 포함한다.

미설명 부호 90은 인발롤러이다.

상기 제조장치를 통해 제조된 PE액화목재(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 복수개의 중공(101)이 길이상으로 관통 형성되고, 상기 중공과 중공 사이에 보강철판(51)이 일체로 삽입 설치되는 구조이고, 도 3에 도시된 바와 같이 외표면에 단일색상 도포층(102)이 형성될 수도 있는 각목형태를 이룬다.

이하 본 발명이 제조하고자 하는 상기 PE액화목재(100)(100')의 제조과정을 상세히 설명한다.

수집된 폐비닐 등이 투입호퍼(11)를 통해 1차용융장치(10)에 투입되면, 용융로(12)의 가열통(14)에 수용되어 회전하는 다수의 교반 및 이송스크류(13)와의 작용으로 용융된다. 상기 가열통(14)은 버너(15)에 의해 가열된 상태이기 때문이다.

이 때 발생되는 가스, 수증기, 대장균, 폐열은 순환관(17)을 통해 흡입되어 버너에서 재연소되고, 소각처리된 미세한 분진은 집진기(18)를 통해 재처리된다.

이러한 용융이 2차용융장치(20)에서 2차적으로 가열 용융되는 과정에서도 폐자재에 포함된 각종 세균이 박멸됨과 함께 균질화된다.

다음으로 압송장치(30)로 이송되는 과정에서 용융물의 온도는 소망하는 온도로 서서히 낮아져 성형하기에 적합한 용융물 상태가 되고, 내설된 압송스크류의 작용으로 압송관(31)을 따라 성형장치(40)에 투입된다.

즉 성형장치의 용융물 투입구(43)에 투입되면 내설된 금형(41)에 의해 도 2에 도시된 PE액화목재(100)의 성형이 개시된다. 이때 냉각수 유입구(44)를 통해 공급되는 냉각수는 PE액화목재(100)의 중공(101)으로 공급되어 성형물을 냉각시키게 되고, 단일색상원료 투입구(45)를 통해서 단일색상원료가 투입되어 성형되는 PE액화목재(100')의 표면에 일체로 용융 단일색상도포층(102)을 형성시킨다.

또한 보강철판 투입구(42)를 통해서는 보강철판 공급장치(50)로부터 보강철판(51)이 공급되어 성형되는 PE액화목재(100)(100')에 일체로 인서트된다.

보강철판(51)에는 다수의 타공(51a)이 형성되어 있는 까닭에 용융물이 상기 타공으로 투입 굳어지게 되어 보다 견고한 삽입상태 및 보강성이 도모된다.

보강철판이 삽입되고 중공이 형성된 성형물은 성형장치를 빠져나오면서 수축현상이 발생되나 싸이싱장치(60)를 통과하면서 그 수축현상이 억제된다. 즉 성형물을 감합하고 있는 진공통체(61)에 흡입력이 발생되어 성형물을 사방에서 끌어당기는 힘이 발생됨으로써 수축현상이 방지된다.

싸이싱장치를 통과하는 성형물은 냉각장치(70)의 냉각통(71)을 통과하면서 냉각되고 마침내 절단장치(80)에 의해 소정의 길이로 절단가공된다.

도 7에 도시된 바와 같이 커터(81)가 경사대(83)의 최상단에 위치된 상태에서 절단이 개시되면 인발롤러(90)에 의해 계속적으로 이송되는 성형물을 따라 커터(81) 역시 상기 경사대(83)를 따라 하강 이동되는 과정에서 그 높이가 낮아지는 것에 의해 절단이 가능하다.

절단이 완료되면 커터(81)는 후속 절단을 위해 이송대(82)를 따라 후퇴되어져 다시 경사대(83)의 최상단에 위치하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 PE액화목재의 제조방법 및 그 장치는 폐비닐 등의 폐자재를 용융시켜 압출방식으로 성형시키는 것에 의해 자원재활용이 가능하고, 내부에 형성된 중공 및 보강철판에 의해 경량화가 가능함과 함게 내구성 및 내파성이 향상되는 등의 효과를 발휘한다.

이상의 본 발명은 기재된 실시예에만 한정되는 것이 아니고 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 본 발명을 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 자명하므로 이와 같이 변경된 실시예들은 첨부의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (5)

1. 폐비닐 등의 폐자재를 사용하여 PE액화목재를 제조하는 방법에 있어서,

   투입된 폐자재를 가열시켜 용융시키는 단계 ; 수증기를 통하여 대기로 유출되는 대장균을 흡입하여 하부에 장치되어 있는 가열 버너로 압송하여 소멸시키는 단계 ; 용융된 물질을 이송시켜 성형 시키는 단계 ; 성형시키는 과정에서 보강철판을 성형틀로 이동시키며 성형틀의 상부에 용융된 물질을 투입시켜 삽입시키는 단계 ; 보강철판이 삽입된 성형물의 수축현상을 진공 흡입과정으로 억제시키며 진공과 동시에 고체화 형태로 냉각시키는 단계 ; 냉각된 성형물을 인발시켜 소정의 길이로 절단시키는 단계 ; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PE액화목재의 제조방법.
2. 폐비닐 등의 폐자재를 사용하여 PE액화목재를 제조하는 장치에 있어서,

   투입된 폐자재를 가열시켜 용융시키는 1,2차용융장치, 용융물을 성형장치에 이송공급시키는 압송장치, 압송장치를 통해 공급된 용융물을 금형에서 성형시키는 성형장치, 성형과정에서 보강철판을 삽입시키는 보강철판 공급장치, 성형과정에서 외표면에 단일색상이 일체로 용융 도포되도록 하는 단일색상 도포장치, 보강철판이 삽입된 성형물의 수축현상을 억제시키는 싸이싱장치, 성형물을 냉각시키는 냉각장치, 및 냉각된 성형물을 인발시키면서 소정의 길이로 절단시키는 절단장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 PE액화목재의 제조장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제조장치는 수집된 폐자재를 투입시키는 투입호퍼(11), 투입된 폐자재를 가열 용융시키도록 용융로(12), 폐자재를 교반 및이송스크류(13)를 구비하여 용융로에 내설되는 가열통(14), 가열통을 가열시키는 버너(15) 및 연료통(16), 가열통에서 발생되는 가스, 수증기, 대장균 폐열을 흡입시켜 버너에서 재연소시키는 순환관(17), 소각처리된 미세한 분진을 재처리시키는 집진기(18)를 포함하는 1차용융장치(10) 및 2차용융장치(20);

   내설된 압송스크류와 압송관(31)을 포함하여 용융물은 성형장치에 압송시키는 압송장치(30);

   내설되는 금형(41), 일측에 형성되는 보강철판 투입구(42), 상단에 형성되는 용융물 투입구(43), 냉각수 유입구(44), 단일색상원료 투입구(45), 상기 냉각수 투입구와 연결된 냉각수 공급통(46), 상기 단일색상원료 투입구와 연결된 단일색상원료 공급통(47)을 포함하여 압송된 용융물을 소정의 형태로 압출성형시키는 성형장치(40);

   띠상의 보강철판(51)를 감아 공급시키는 회전장치(52), 공급되는 보강철판에 타공(51a)을 타공시키는 타공기(53)를 포함하여 상기 성형장치의 금형으로 삽입시키는 보강철판 공급장치(50);

   진공통체(61)와 진공발생 콤퓨레셔(62)를 포함하여 성형물의 수축현상을 방지시키는 싸이싱장치(60);

   냉각통(71)과 냉각수 공급통(72)을 포함하여 성형물을 냉각시키는 냉각장치(70); 그리고

   커터(81), 커터를 좌우이송시키는 이송대(82), 커터를 상하이송시키는 경사대(83)를 포함하여 냉각된 성형물을 소정의 길이로 절단시키는 절단장치(80);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PE액화목재의 제조장치.
4. 제1항에 있어서, PE액화목재는 내부에 복수개의 중공(101)이 길이상으로 관통 형성되고, 상기 중공과 중공 사이에 보강철판(51)이 일체로 삽입 설치되며, 외표면에 단일 색상 도포층(102)이 형성되는 것을 특징으로 하는 PE액화목재의 제조방법.
5. 제2항에 있어서, PE액화목재는 내부에 복수개의 중공(101)이 길이상으로 관통 형성되고, 상기 중공과 중공 사이에 보강철판(51)이 일체로 삽입 설치되며, 외표면에 단일 색상 도포층(102)이 형성되는 것을 특징으로 하는 PE액화목재의 제조장치.