KR100548870B1 - Injection molding device of pulpwood - Google Patents
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Abstract
본 발명은 펄프원료를 이용한 사출 성형장치에 관한 것으로, 종이 또는 펄프를 물과 혼합하여 탈수시킨 다음, 탈수된 상기 펄프재료의 결합성을 증대시키기 위하여 수용성결합체인 전분을 혼합하여 젤 형태의 바인더로 형성시킨 다음 이를 사출성형기의 금형내에서 고온건조시켜 펄프재의 성형품으로 형성시킬 수 있도록 하여 환경문제를 원천적으로 해결할 수 있는 특징과 함께 원료 자체가 물에 쉽게 녹아 분해성이 우수하여 재활용을 할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an injection molding apparatus using a pulp raw material, and dehydrated by mixing paper or pulp with water, and then mixed with starch, which is a water-soluble binder, in order to increase the bondability of the dehydrated pulp material into a gel-type binder. After forming, it can be dried at high temperature in the mold of the injection molding machine to be formed into a molded product of pulp material, which can solve the environmental problem at the source, and the raw material itself is easily dissolved in water so that it can be easily decomposed and recycled. There is.
사출성형, 펄프Injection Molding, Pulp
Description
도 1은 본 발명의 작업공정을 개략적으로 나타낸 전체 공정도1 is an overall process diagram schematically showing the working process of the present invention
도 2는 본 발명의 요부가 적용된 상태의 측면도Figure 2 is a side view of a state in which the main portion of the present invention is applied
도 3은 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 측면도Figure 3 is a side view of an enlarged state by extracting the main portion of the present invention
도 4의 a, b, c, d는 본 발명에 의해 완성된 제품의 사시도4 a, b, c, d is a perspective view of the product completed by the present invention
도 5는 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 단면도5 is a cross-sectional view of an enlarged state by extracting the main portion of the present invention;
도 6의 a, b는 종래의 일반적인 건조로 건조방식 펄프몰드 성형시스템의 구성을 나타낸 공정도Figure 6 a, b is a process chart showing the configuration of a conventional pulp mold molding system of a conventional drying furnace
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10. 재료탱크 11. 혼합탱크10.
12. 사출기 성형기 13. 금형고정부12. Injection Molding Machine 13. Mold Fixing
14. 금형 15. 열전대14.
16. 히터부 17. 주입구16.
18. 수증기 배출공 19. 원심분리기18.
20. 실린더 21. 노즐20.
22. 피스톤 23. 호퍼22.piston 23.hopper
본 발명은 펄프재료를 이용한 사출 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원심분리기에 의해 탈수된 펄프와 혼합된 전분이 하나의 바인더로 형성시킴과 함께 이를 사출성형기에 투입하여 열전대에 의해 가열된 금형에 주입되는 방식에 의해 필요한 형상의 펄프제품을 얻을 수 있는 사출 성형장치에 관한 것이다.The present invention relates to an injection molding apparatus using a pulp material, and more particularly, a starch mixed with the pulp dehydrated by a centrifugal separator is formed as a binder and injected into an injection molding machine to be heated by a thermocouple. The present invention relates to an injection molding apparatus capable of obtaining a pulp product of a required shape by a method injected into the mold.
일반적으로 펄프몰드 성형시스템은, 폐지 등을 물과 혼합하여 해리, 성형, 건조 등의 과정으로 제조된 일정한 형태를 가지는 제품으로서 종래에는 계란, 과일, 채소 용기 등의 완충포장재로 사용되고 있다.In general, the pulp mold forming system is a product having a certain form manufactured by mixing waste paper and the like with water, dissociation, molding, drying, etc., and is conventionally used as a buffer packaging material for eggs, fruits, and vegetable containers.
그리고, 상기 펄프몰드는 건식(乾式)과 습식(濕式)의 형태로 이루어져 있으며, 건식의 경우에는 펄프용액을 제품의 형태를 만들 수 있는 금형내에서 탈수하여 진공상태에서 고온건조시켜 성형품을 만드는 방법이다.In addition, the pulp mold is composed of dry and wet forms, and in the dry case, the pulp solution is dehydrated in a mold capable of forming a product to form a molded article by high temperature drying in a vacuum state. Way.
또한, 구성으로는 특정형상으로 성형하여 펄프몰드물을 만들기 위한 금형기와 상기 금형기에 의해 만들어진 펄프몰드물을 건조부로 이송하기 위한 취출흡인기로 이루어져 있는데, 상기 금형기는 박스형태의 금형함과 그 일측에 특정형상의 스크린메쉬가 구비된 구조로서 상기 금형함에 부착된 금형틀 및 상기 금형함의 양단에 각각 연결되어 금형함을 회전 가능하게 지지하는 흡입/토출 파이프로 구성되어 있다.In addition, the constitution comprises a mold for making pulp moldings by molding into a specific shape and a blow-out suction machine for transferring the pulp molds made by the mold machine to a drying unit. It is a structure provided with a screen mesh of a specific shape, and is composed of a mold frame attached to the mold box and a suction / discharge pipe connected to both ends of the mold box to rotatably support the mold box.
그러나, 이와 같은 구조로 이루어진 건식방식은 펄프몰드물의 성형시 금형기 의 작동으로 펄프가 스크린메쉬에 흡착된 다음, 금형함이 회전하여 원료함이 밖으로 나오기 때문에 금형함의 회전시 흡착된 펄프가 금형함의 회전방향에 따라 원료함에서 나중에 나오는 선단 측으로 흘려내려 펄프몰드물의 두께가 부위에 따라 달라질 뿐만 아니라, 외주연 부위가 깔끔하게 마무리되지 않아 지저분하게 되는 단점과 함께 취출흡인기에 의한 압착시 펄프몰드물이 많은 수분을 함유한 상태이기 때문에 흡인틀이 상기 펄프몰드물에 강하게 압착되지 않아 펄프몰드물의 상면이 매끄럽게 형성되지 않는 문제점이 있다.However, in the dry method having such a structure, the pulp is adsorbed to the screen mesh by the operation of the mold machine during the molding of the pulp mold, and then the mold box rotates and the raw material box comes out. Depending on the direction, the thickness of the pulp mold is different depending on the part as it flows down from the raw material box to the tip side, and the pulp mold water is squeezed by the suction aspirator. Since the suction mold is not strongly pressed against the pulp molding, the upper surface of the pulp molding is not smoothly formed.
그리고, 건조과정에서 수분함유량이 높은 펄프몰드물이 바로 열풍에 접하게 됨으로써 급격한 수분 증발로 인해 수축 변형되어 제품의 상품 가치를 저하시키는 단점이 있다.In addition, the pulp mold water having a high water content in the drying process is directly in contact with the hot air, which causes shrinkage and deformation due to rapid water evaporation, thereby lowering the product value of the product.
또한, 습식의 방법은 펄프용액을 제품의 형태를 만들 수 있는 금형내에서 1차만 탈수한 후, 나머지 탈수 및 건조는 별도의 설비인 열풍건조로를 통과하면서 고온건조시켜 성형품을 만드는 방법이다.In addition, the wet method is a method in which a pulp solution is dehydrated only in a mold capable of forming a product, and then the remaining dehydration and drying is performed at high temperature while passing through a hot air drying furnace, which is a separate facility, to make a molded product.
이와 같은 방법에 의해 형성되는 펄프몰드의 제조방법은 원료에 100배정도의 물을 첨가하여 해리 분산시킨 후 금형의 표면에 길게 부착되어 있는 금망 표면에 펄프액을 흡입하거나 자연낙하식으로 펄프를 부착시키고 이것을 금망으로부터 탈착하여 일정한 형태의 금형에서 열압시킨 후, 열기중에서 건조시켜 제조하는 구성으로 이루어져 있다.The method for producing pulp mold formed by the above method is to dissociate and disperse water by adding about 100 times of water to the raw material, and then, by inhaling pulp liquid on the surface of the metal mesh long attached to the surface of the mold, or attaching pulp by natural dropping method. It consists of the structure which removes this from a metal mesh and heat-presses it in a metal mold | die of a certain form, and it dries in hot air and manufactures.
그러나 상기와 같은 습식의 방법은 펄프 1톤당 100톤이 넘는 막대한 양의 용수가 필요하기 때문에 폐수처리가 문제가 되는 문제와 함께 몰드 성형시 매번 금형 및 금망을 제작하여야 하는 단점이 있다.However, such a wet method requires a huge amount of water in excess of 100 tons per ton of pulp, and has a disadvantage in that waste water treatment is a problem and a mold and a gold mesh must be manufactured every time the mold is molded.
또한, 작업공정이 복잡하고 여러 단계를 필요로 함으로써 생산효율 및 제조단가의 상승 요인 등으로 인하여 기존의 합성수지제 포장재로 대체하는 데에는 많은 어려움이 있는게 사실이다. In addition, since the work process is complicated and requires several steps, it is true that there are many difficulties in replacing the existing synthetic resin packaging due to factors such as increase in production efficiency and manufacturing cost.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 펄프용액이 아닌, 1차 탈수된(PASTE) 상태의 펄프재료를 사출성형기에서 고압사출하여 금형내에서 고온건조시켜 성형품을 만드는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, the high-pressure injection of the pulp material of the primary dehydrated (PASTE) state, not the pulp solution in the injection molding machine to make a molded article by high temperature drying in the mold There is a purpose.
상기의 목적을 달성하기 위하여 종이 또는 펄프를 물과 혼합하여 탈수시킨 다음, 탈수된 상기 펄프재료의 결합성을 증대시키기 위하여 수용성결합체인 전분을 혼합하여 젤 형태의 바인더로 형성시킨 다음 이를 사출성형기의 금형내에서 고온건조시켜 펄프재의 성형품으로 형성시킬 수 있는 펄프재료의 사출 성형장치를 제공하고자 하는 것이다.In order to achieve the above object, paper or pulp is mixed with water and dehydrated. Then, starch, which is a water-soluble binder, is mixed to form a gel-type binder to increase the bondability of the dehydrated pulp material. It is an object of the present invention to provide an injection molding apparatus for pulp material that can be dried at a high temperature into a molded article of pulp material.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 작업공정을 개략적으로 나타낸 전체 공정도이며, 도 2는 본 발명의 요부가 적용된 상태의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 측면도이고, 도 4의 a, b, c, d는 본 발명에 의해 완성된 제품의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 단면도이고, 도 6의 a, b는 종래의 일반적인 건조로 건조방식 펄프몰드 성형 시스템의 구성을 나타낸 공정도이다.1 is an overall process diagram schematically showing the working process of the present invention, Figure 2 is a side view of the state of the main portion of the present invention is applied, Figure 3 is a side view of an enlarged state by extracting the main portion of the present invention, a, b, c, d is a perspective view of a product completed by the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the enlarged state of the main portion of the present invention, Figure 6 a, b is a conventional general drying drying method It is a process chart which shows the structure of the pulp mold forming system.
먼저, 본 발명은 도 1과 같이 펄프종이를 재료탱크(10)에 투입시키는 수단과, 그리고 투입된 펄프종이와 수용성결합제를 혼합탱크(11)에서 혼합시켜 젤 형태의 바인더로 형성시키는 수단과, 다음 상기 바인더에 물을 공급하여 교반장치(19)의 탈수공정을 통하여 수분을 배출시키는 수단과, 상기 탈수된 바인더를 사출 성형기에 투입시키는 수단과, 상기 사출 성형기의 금형 내부에서 탈수 및 건조되어 제품으로 형성되는 수단으로 이루어져 있다.First, the present invention is a means for injecting the pulp paper into the
상기의 상황에서 재료탱크(10)에 투입되는 펄프와 종이는 일정크기로 파쇄된 상태에서 재료탱크(10)에 투입된 후, 충분한 양의 수용성결합제와 혼합시켜 젤과 같은 하나의 바인더로 형성시키게 된다.In the above situation, the pulp and paper introduced into the
그리고, 상기 바인더는 혼합탱크(11)에 투입되어 혼합됨과 동시에 교반장치(19)로 이동되어 물과 혼합된 바인더를 교반시킨 다음 탈수공정을 통해 90% 이상의 수분을 제거할 수 있도록 구성된다.In addition, the binder is added to the
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이때, 수용성 결합제의 원료는 전분, 요소 멜라민수지, 초산비닐수지 등을 혼합하여 사용할 수도 있으나, 본 발명에서는 사출되는 제품의 종류와 용도에 적합한 각각의 비율로 수용성 결합제를 형성시키는 것이 바람직하다. At this time, the raw material of the water-soluble binder may be used by mixing starch, urea melamine resin, vinyl acetate resin, etc., in the present invention, it is preferable to form the water-soluble binder in each ratio suitable for the type and use of the product to be injected.
다음, 이와 같이 형성된 바인더를 사출성형기(12)에 투입시킴과 함께 금형 내부에서 발생된 고온의 온도에 의해 펄프 내부의 수분을 완전히 건조 내지 방출할 수 있도록 구성하였다.Next, the binder thus formed was introduced into the
한편, 사출성형기(12)에 연결된 금형(14)의 내부에는 도 3과 같이 고온의 열을 발생시킬 수 있는 히터부(16)와 열전대(15)를 형성시키게 되며, 이때 상기 히터부(16)는 열선으로 이루어지며, 열전대(15)는 도 3과 같이 양측으로 형성되는 히터블럭으로 구성시키는 것이 바람직하다.
따라서, 금형(14)의 내부에서 발생되는 온도는 160℃의 고온으로까지 상승시킬 수 있도록 하였다.Meanwhile, inside the
Therefore, the temperature generated inside the
또한, 상기 금형(14)의 일측에는 원료인 바인더를 금형 내부로 유입시킬 수 있는 주입구(17)가 형성됨과 아울러 수분이 함유된 펄프가 발생시키는 수증기를 외부로 방출할 수 있는 수증기 배출공(18)이 형성되어 있다.In addition, an
그리고, 사출성형기(12)의 실린더를 스크류식보다는 도 5과 같이 플런지(Plunger) 식으로 형성하여 사용하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to use the cylinder of the
이는 호퍼(23)에서 공급되는 펄프재료의 바인더가 실린더(20) 내부에 충전되므로 인하여 피스톤(22)은 효과적으로 상기 바인더를 노즐(21) 측으로 고압으로 압축시킬 수 있는 구성이다.Since the binder of the pulp material supplied from the
따라서, 노즐(21)에서 공급되는 펄프재료인 바인더는 금형(14) 내측에 형성된 주입구(17)를 통하여 금형내부로 공급된다.Therefore, the binder which is the pulp material supplied from the
이때, 상기 호퍼(23)로부터 공급되는 펄프재료 바인더의 양은 1회 작업에 소요되는 양만큼 피스톤(22) 내부로 공급됨과 함께 작업시간은 60∼80초 내에서 이루어진다. At this time, the amount of the pulp material binder supplied from the
결과적으로 1차 탈수된 상태의 바인더는 사출성형기(12)의 실린더(20) 내에서 금형(14) 내부로 고압사출됨과 동시에 펄프재료 바인더는 상기 금형내에서 2차적으로 고온건조 되므로 인하여 하나의 성형품으로 이루어지는 것이다.As a result, the binder in the first dehydrated state is high-pressure injected into the
상기의 상황에서 금형(14)에 형성된 히터부(16) 열선과 도 3과 같이 양측으로 형성되는 열전대(15)의 히터블럭 작용에 의해 그 온도를 160℃까지 상승시키므로 인하여 펄프재료 바인더 내부에 함유된 수분을 100% 제거할 수 있는 것이다. In the above situation, the temperature of the
이와 같이 구성된 펄프재료의 사출 성형장치의 작용과 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 재료탱크(10), 혼합탱크(11), 교반장치(19)를 통하여 펄프를 물과 혼합하여 탈수시킴과 동시에 상기 탈수된 펄프재료의 결합성을 증대시키기 위하여 수용성결합체인 전분을 소정량 혼합하여 젤 형태의 바인더로 형성시킨 다음 이를 사출성형기의 금형내부에 투입하여 고온건조시켜 펄프재의 성형품으로 형성시키게 된다.
이때, 상기 금형(14)의 내부에는 고온의 열을 발생시킬 수 있는 히터부(16)의 열선과 도 3과 같이 양측으로 형성되는 열전대(15)의 히터블럭 작용에 의해 그 온도는 160℃의 온도까지 상승하게 된다.
이와 같은 상황에서 상기 금형(14) 일측에 형성된 주입구(17)를 통하여 실린더(20)에서 공급되는 펄프재료의 바인더가 상기 금형(14) 내부로 동시에 공급되는 상황이 발생된다.
이때, 호퍼(23)로부터 공급되는 펄프재료 바이더의 양은 도 2와 같이 1회 작업에 소요되는 양만큼 실린더(20) 내부로 자동적으로 반복되게 유입된다.
그리고, 상기 실린더(20)는 도 5와 같이 노즐(21)과 피스톤(22)으로 이루어져있어 실린더(20) 내부로 유입되는 상기 펄프재료 바인더를 고압으로 압축하게 된다.
또한, 상기 펄프재료 바인더는 피스톤(22)의 작용과 개방된 노즐(21)을 통하여 소정의 압축력이 발생하므로 상기 금형(14) 내부로 유입시키는데 아무런 문제는 발생하지 않게 된다.
즉, 1차 탈수된 상태의 펄프재료 바인더는 사출성형기(12)에 형성된 실린더(20) 내부에 투입됨과 동시에 금형(14) 내부로 고압으로 사출된 펄프재료 바인더는 상기 금형(14)내에서 고온의 온도에 의해 2차적으로 수분이 완벽하게 건조되면서 하나의 성형품으로 완성된다.
그리고, 이때 발생되는 수증기는 금형(14) 상측에 형성된 배출공(18)을 통하여 외부로 방출시킬 수 있는 것이다.
한편, 상기와 같이 사용되는 펄프재료 바인더는 펄프재료 95% ~ 92% 중량에 0.5% ~ 0.8%의 수용성 결합제를 재료탱크(10)에 투입하여 일체로 혼합시켜 하나의 젤 형태의 바인더로 형성하는 것이 바람직하며, 또한 혼합탱크(11) 내부에 상기 바인더 90% ~ 88% 중량에 물 10% ~ 12%를 혼합되게 교반하여 탈수시킨 다음 도 4의 (a)(b)(c)(d)와 같은 형태의 제품으로 성형하는 것이 타당하다.Referring to the operation and effects of the injection molding apparatus of the pulp material configured as described above are as follows.
First, the present invention is a starch that is a water-soluble binder in order to increase the bondability of the dehydrated pulp material at the same time as the dehydration by mixing the pulp with water through the
At this time, the temperature of the
In this situation, a situation in which the binder of the pulp material supplied from the
At this time, the amount of pulp material provider supplied from the
The
In addition, the pulp material binder generates a predetermined compressive force through the action of the
That is, the pulp material binder in the first dehydrated state is injected into the
And, the steam generated at this time can be discharged to the outside through the
On the other hand, the pulp material binder used as described above is a mixture of the pulp material 95% ~ 92% by weight 0.5% ~ 0.8% of the water-soluble binder in the
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이상과 같이 본 발명에 의해 성형되는 제품은 어느정도 이상의 강도를 유지할 수 있어 스치로풀, 프라스틱 등으로 이루어진 각종 포장재의 대체물로 사용할 수 있는 특징이 있다.As described above, the molded product according to the present invention can maintain a certain degree of strength and can be used as a substitute for various packaging materials consisting of styropool, plastics, and the like.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시례 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited to drawing.
본 발명의 조성물은 종이 또는 펄프를 주원료로 사용하므로 인하여 환경문제를 원천적으로 해결할 수 있는 특징과 함께 원료 자체가 물에 쉽게 녹아 분해성이 우수하여 재활용을 할 수 있는 효과가 있다.Since the composition of the present invention uses paper or pulp as the main raw material, the raw material itself is easily dissolved in water and has excellent decomposition properties due to the nature of solving environmental problems.
그리고, 펄프용기 및 포장재는, 폐지를 이용하여 만들기 때문에 땅에서 썩어서 거름이 됨과 함께 포장재 자체는 통기성 및 흡수성이 높아 과일등 농산물의 포장재로 사용할 경우 종래의 스티로폴 포장재보다 신선도의 유효기간을 오랫동안 유지시킬 수 있으며, 또한 포장재를 사출성형기에 의해 대량적으로 생산할 수 있어 저렴한 가격으로 판매할 수 있는 경제적인 효과도 있다.In addition, pulp containers and packaging materials are made from waste paper, so they rot on the ground, and the packaging materials themselves are highly breathable and absorbent. Therefore, when used as packaging materials for agricultural products such as fruits, they have a longer shelf life than conventional styropol packaging materials. In addition, the packaging material can be produced in large quantities by an injection molding machine, so there is an economic effect that can be sold at a low price.
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KR20030036515A (en) | 2003-05-09 |
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