KR100684977B1 - 공랭식 플라스틱 재생방법 - Google Patents
공랭식 플라스틱 재생방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 공랭식 플라스틱 재생방법에 관한 것으로, 폐플라스틱 입자가 투입되는 공급부(10)와, 상기 공급부(10)의 후단에 이송 방향을 따라 설치된 스크류(22)와 히터(24)를 포함하는 용융부(20)와, 상기 용융부(20)의 배출단에 설치된 압출다이스(30)와, 상기 압출다이스(30)의 후단 이송라인에 배치된 송풍팬(46)을 갖도록 구성된 쿨링부(40)와, 상기 쿨링부(40)의 후단 이송라인에 구비된 커터를 갖도록 구성된 분쇄부(50)를 포함하는 공랭식 플라스틱 재생장치를 이용한 플라스틱 재생방법에 있어서, 상기 공급부(10)에 폐플라스틱 입자를 공급하는 폐플라스틱 공급단계(ST1)와, 상기 공급부(10)에서 투입되는 폐플라스틱 입자를 상기 히터(24)에 의해 용융시키면서 상기 스크류(22)에 의해 이송시키는 폐플라스틱 용융이송단계(ST2)와, 상기 압출다이스(30)의 압출공(32)을 통해 용융 플라스틱을 길게 압출하는 플라스틱 압출물(5) 압출단계(ST3)와, 상기 쿨링부(40)의 송풍팬(46)에 의해 에어를 블로잉하여 플라스틱 압출물(5)을 냉각시키는 플라스틱 압출물(5) 공랭단계(ST4)와, 상기 분쇄부(50)의 컷터에 의해 플라스틱 압출물(5)을 절단하여 작은 입자로 분쇄하는 플라스틱 압출물(5) 분쇄단계(ST5)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
폐플라스틱, 용융, 공랭, 분쇄
Description
도 1은 본 발명에 이용되는 플라스틱 재생장치의 구성을 개략적으로 보여주는 일측면도
도 2는 도 1의 평면도
도 3은 도 1의 주요부의 외관 사시도
도 4는 본 발명의 주요부의 작동을 보여주는 단면도
도 5는 도 1의 A 부분의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도
도 6은 도 1의 B 부분의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도
도 7은 본 발명에 의한 폐플라스틱 재생방법을 보여주는 플로우챠트
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 폐플라스틱 재생방법을 보여주는 플로우챠트
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 폐플라스틱 재생방법을 보여주는 플로우챠트
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10. 공급부 20. 용융부
30. 압출다이스 40. 쿨링부
46. 송풍팬 50. 분쇄부
본 발명은 공랭식 플라스틱 재생방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재생되는 플라스틱의 분자구조 변형, 색상 변색, 기공 발생 등을 최소화하여 폐플라스틱을 신재료와 동일한 물성으로 재생할 수 있도록 된 공랭식 플라스틱 재생방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플라스틱 사출품을 생산할 때 불량이 발생되거나, 이미 제품으로 사용되다가 수명이 끝난 플라스틱 사출품을 폐기할 때, 이를 수거하여 다시 플라스틱 원료로 사용하기 위하여 재생하게 된다. 이러한 폐플라스틱을 재생하기 위한 장치가 종래에 공지되어 있다.
이러한 플라스틱 재생장치에 폐플라스틱을 재생하는 방법에 대해 설명하면, 먼저, 폐플라스틱에서 이물질을 제거하기 위하여 물로 깨끗이 플라스틱을 세척하여 건조한 다음, 세척 건조된 폐플라스틱을 입자 형태로 잘게 분쇄한다. 이어서, 잘게 분쇄된 폐플라스틱을 용융로에 투입하여 히터에 의해 용융시키고, 이렇게 용융된 플라스틱을 이송 방향을 따라 길게 압출한다. 그리고, 이렇게 이송 방향을 따라 길게 압출되는 플라스틱을 커터에 의해 다시 잘게 절단하여 입자 형태로 만들고, 이 렇게 재생된 플라스틱 입자를 포대에 담아 출시하게 된다.
이때, 엔지니어링 플라스틱은 대기 중에 있는 수분을 흡수하는 성질이 있어, 재생을 하기 위해서는 수분을 제거하기 위하여 건조할 필요가 있다. 특히, 플라스틱 압출물은 히터에 의해 가열된 상태로 이송된다. 이송된 플라스틱 압출물을 플라스틱 입자로 만들기 위해서는 냉각 후 컷팅을 해야 하는데, 이때, 플라스틱 압출물을 냉각수에 의해 냉각시키게 된다.
그런데, 종래의 수냉식 냉각 방식은 플라스틱 압출물을 물에서 급속하게 냉각시키기 때문에, 플라스틱이 냉각수에 포함되어 있는 Na, 0h, K, Cl 등과 결합하여 분자구조가 변화하는 가수분해 현상이 발생되며, 아울러, 색상이 변색되는 문제점이 있다. 또한, 냉각중에 가스가 제대로 빠져나가지 못해 플라스틱 압출물의 내부에 가스에 의한 기공이 발생되는데, 재생된 플라스틱을 이용하여 사출기에 의해 각종 플라스틱 제품을 성형하는 과정에서 가스발생으로 인하여 사출기의 실린더나 스크류 등의 부식을 초래하는 문제점이 있다.
한편, 종래에는 서로 맞물려 회전하는 한 쌍의 스크류에 의해 용융 플라스틱을 이송하는 트윈스크류(Twin screw) 방식을 이용하는데, 이러한 트윈스크류 방식에 의하면, 두 개의 스크류가 서로 맞물려 회전하기 때문에, 스크류를 수용하는 이송챔버의 크기가 커지며 또한 이송챔버의 길이가 길어져 용융되는 플라스틱의 양이 많아 생산성 면에서 유리하다. 그리고, 플라스틱의 생산량이 많은 관계로 압출시 가장 빠른 시간에 냉각을 해야 하기 때문에, 냉각수를 이용하는 수냉식 방식을 채택하고 있다.
그러나, 트윈스크류 방식은 맞물려 회전되는 스크류 사이에서 내열이 발생하며, 아울러, 압출되는 플라스틱의 양이 많아서 이송챔버의 길이가 길어지기 때문에, 플라스틱에 열경화로 인한 물성의 변화가 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 길게 압출되는 플라스틱 압출물 냉각시 플라스틱의 분자구조 변형, 색상 변색, 기공 발생 등을 최소화하여 폐플라스틱을 새로운 플라스틱과 동일한 물성으로 재생할 수 있도록 된 새로운 공랭식 플라스틱 재생방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 용융 플라스틱을 이송하는 스크류를 하나만 사용하는 싱글 스크류 방식을 채택함으로써, 스크류에 의한 내열이 발생되지 않고 스크류를 수용하는 이송챔버의 길이가 짧아지므로, 열경화에 의한 재생 플라스틱의 물성 변화를 방지할 수 있도록 된 공랭식 플라스틱 재생방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 플라스틱 압출물을 냉각시키는 쿨링부의 커버부재를 개방할 수 있으므로, 이송되는 플라스틱 압출물의 상태 등을 확인할 수 있고, 유지 관리가 용이한 등의 효과를 갖는 공랭식 플라스틱 재생방법을 제공하고자 한다. 아울러, 본 발명은 단위 시간당 생산량을 늘릴 수 있고, 압출되는 길다란 플라스틱 압출물을 컷터에 의해 원활하게 컷팅할 수 있으므로, 작업 효율면 등에서 유리한 등의 효과를 갖는 공랭식 플라스틱 재생방법을 제공하고자 한다.
이러한 목적을 구현하기 위한 본 발명의 제1특징에 따르면, 폐플라스틱 입자가 투입되는 공급부(10)와, 상기 공급부(10)의 후단에 이송 방향을 따라 설치된 스크류(22)와 히터(24)를 포함하는 용융부(20)와, 상기 용융부(20)의 배출단에 설치된 압출다이스(30)와, 상기 압출다이스(30)의 후단 이송라인에 배치된 송풍팬(46)을 갖도록 구성된 쿨링부(40)와, 상기 쿨링부(40)의 후단 이송라인에 구비된 커터를 갖도록 구성된 분쇄부(50)를 포함하는 공랭식 플라스틱 재생장치를 이용한 플라스틱 재생방법에 있어서, 상기 공급부(10)에 폐플라스틱 입자를 공급하는 폐플라스틱 공급단계(ST1)와, 상기 공급부(10)에서 투입되는 폐플라스틱 입자를 상기 히터(24)에 의해 용융시키면서 상기 스크류(22)에 의해 이송시키는 폐플라스틱 용융이송단계(ST2)와, 상기 압출다이스(30)의 압출공(32)을 통해 용융 플라스틱을 길게 압출하는 플라스틱 압출물(5) 압출단계(ST3)와, 상기 쿨링부(40)의 송풍팬(46)에 의해 에어를 블로잉하여 플라스틱 압출물(5)을 냉각시키는 플라스틱 압출물(5) 공랭단계(ST4)와, 상기 분쇄부(50)의 컷터에 의해 플라스틱 압출물(5)을 절단하여 작은 입자로 분쇄하는 플라스틱 압출물(5) 분쇄단계(ST5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공랭식 플라스틱 재생방법이 제공된다.
본 발명의 제2특징에 따르면, 상기 폐플라스틱 용융이송단계(ST2)에서는 상기 용융부(20)의 이송챔버(21)에 내장된 단일의 스크류(22)를 이용하도록 된 것을 특징으로 하는 공랭식 플라스틱 재생방법이 제공된다.
본 발명의 제3특징에 따르면, 상기 플라스틱 압출물(5)의 이송 방향을 따라 무한궤도식으로 회전하는 콘베이어벨트(42)의 상측에 배치되며 그 일측은 상기 콘베이어벨트(42)의 외측에 힌지부(44a)를 매개로 결합된 커버부재(44)를 상기 콘베이어벨트(42)의 상측으로 회동시켜 개방하는 커버부재(44) 개방단계(ST4a)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공랭식 플라스틱 재생방법이 제공된다.
본 발명의 제4특징에 따르면, 상기 쿨링부(40)의 후단 이송라인에 플라스틱 압출물(5)과 교차되는 방향을 따라 이격되어 직립 설치된 복수개의 가이드로드(60) 사이에 복수개의 플라스틱 압출물(5)을 하나씩 간격을 유지하여 통과시키는 가이드로드(60)에 의한 이송단계(ST5a)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공랭식 플라스틱 재생방법이 제공된다.
본 발명의 제5특징에 따르면, 상기 분쇄부(50)의 투입단에 플라스틱 압출물(5)의 이송 방향과 교차되도록 설치된 가이드롤러(70)의 각 가이드홈(72)에 플라스틱 압출물(5)을 안착시켜 하나씩 구분하여 이송시키는 가이드롤러(70)에 의한 이송단계(ST5b)를 더 포함하는 공랭식 플라스틱 재생방법이 제공된다.
본 발명의 제6특징에 따르면, 상기 압출단계(ST3)는 상기 압출다이스(30)에 형성된 복수개의 압출공(32)을 통해 플라스틱 압출물(5)을 압출시키는 복수개의 플 라스틱 압출물(5) 압출단계(ST3)인 것을 특징으로 하는 공랭식 플라스틱 재생방법이 제공된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 이용되는 플라스틱 재생장치의 구성을 개략적으로 보여주는 일측면도, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3은 도 1의 주요부의 외관 사시도, 도 4는 본 발명의 주요부의 작동을 보여주는 단면도, 도 5는 도 1의 A 부분의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도, 도 6은 도 1의 B 부분의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도, 도 7은 본 발명에 의한 폐플라스틱 재생방법을 보여주는 플로우챠트, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 폐플라스틱 재생방법을 보여주는 플로우챠트, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 폐플라스틱 재생방법을 보여주는 플로우챠트이다. 이를 참조하면, 본 발명은 공급부(10), 용융부(20), 압출다이스(30), 쿨링부(40) 및 분쇄부(50)가 연속적으로 이어진 플라스틱 재생장치에 의해 폐플라스틱(주로, 엔지니어링 플라스틱)을 재생하는 방법이다.
상기 공급부(10)는 원통 형상의 드럼(12)을 갖는다. 이 드럼(12)의 하측은 직경이 좁아지는 호퍼 형태로 구성된다. 또한, 드럼(12)의 내부에는 도시 안된 히터가 내장되고, 드럼(12)의 내부 공간부는 도시 안된 흡입모터와 연통된다. 또한, 드럼(12)의 상면에는 공급호퍼(14)가 설치된다. 이 공급호퍼(14)의 상측 둘레부에는 이미 분쇄된 입자 형태의 폐플라스틱(엔지니어링 플라스틱을 포함)을 흡입하기 위한 흡입관이 연결된다. 이 흡입관은 입자 형태의 폐플라스틱을 적재한 적재함(도 시 안됨)의 내부와 연통되므로, 흡입모터의 작동에 따라 흡입관을 통해 입자 형태의 폐플라스틱이 드럼(12)의 내부로 흡입될 수 있다.
또한, 드럼(12)의 내부에는 높이감지센서가 설치되고, 이 높이감지센서는 흡입모터와 전기적으로 연결되어, 드럼(12)의 내부로 흡입되는 폐플라스틱 입자의 높이가 적정 높이 이하로 낮아지면, 높이감지센서가 이를 감지하여 흡입모터를 작동시킨다. 그러면, 흡입관을 통해 드럼(12)의 내부로 폐플라스틱 입자가 흡입되어, 적정 높이로 적재된다. 그리고, 드럼(12) 내부의 히터(도시 안됨)에 의해 폐플라스틱 입자를 건조시킨다.
상기 용융부(20)는 상기 공급부(10)의 드럼(12) 하단부와 연통되는 긴 박스 형상의 이송챔버(21) 내부에 스크류(22)가 설치되고, 이송챔버(21)의 둘레부에 히터(24)가 설치되어 구성된다. 또한, 이송챔버(21)의 배출단에는 압출다이스(30)가 설치된다. 이 압출다이스(30)는 블록 형상으로 구성된 것으로, 압출다이스(30)의 압출공(32)은 플라스틱 압출물(5)의 이송 방향과 교차되는 방향을 따라 이격된 적어도 두 개 이상의 압출공(32)으로 구성된다. 바람직하게, 압출다이스(30)의 압출공(32)은 네 개이다.
그리고, 압출다이스(32)는 이송챔버(21)의 배출단에 착탈 가능하게 장착되어, 융용되는 플라스틱의 특성에 따라 압출공(32)의 개수가 다른 다른 규격의 압출다이스(32)를 교체 설치할 수 있다. 이때, 압출다이스(32)를 착탈 가능하게 장착하는 수단은 공지의 수단을 이용할 수 있으므로, 이에 대한 상새한 설명은 생략하기로 한다.
상기 쿨링부(40)는 압출다이스(30)의 후단 이송라인에 이격 배치된 복수개의 송풍팬(46)을 갖는다. 구체적으로, 쿨링부(40)는 플라스틱 압출물(5)의 이송 방향을 따라 무한궤도식으로 회전하는 콘베이어벨트(42)와, 이 콘베이어벨트(42)의 상측을 커버하도록 배치되며 플라스틱 압출물(5)의 이송방향 전후단부가 개방된 함체 형상의 커버부재(44)와, 이 커버부재(44)에 장착되어 콘베이어벨트(42)의 상측에 배치된 송풍팬(46)으로 구성된다. 바람직하게, 콘베이어벨트(42)는 금속재의 메시벨트로 이루어진다.
상기 분쇄부(50)는 상기 쿨링부(40)의 후단 이송라인에 구비된 박스 형상의 하우징(52)과, 이 하우징(52)의 내부에 승강 가능하게 설치된 커터(도시 안됨)를 갖는다. 상기 하우징(52)은 이송라인의 전후단이 개구된 박스 형상으로 이루어지며, 전후단 개구부 사이에는 수평 방향의 이송다이(도시 안됨)가 구비된다. 그리고, 하우징(52)의 전단 개구부측에는 이송다이 상측에 위치되도록 이송롤러(도시 안됨)가 장착된다. 이 이송롤러와 하우징(52)의 수평 이송다이 사이로 길다란 플라스틱 압출물(5)이 통과된다. 또한, 하우징(52)의 배출단에 승강 컷터가 설치되고, 이 승강컷터의 후단 이송라인 하측에 메시망(56)을 갖는 수집함(54)이 설치되어, 이 수집함(54)의 메시망(56)에 절단된 플라스틱 입자들이 적재된다.
이하, 상기한 구성의 플라스틱 재생장치에 의한 폐플라스틱 재생방법에 대해 설명한다.
먼저, 상기 공급부(10)의 드럼(12)에 폐플라스틱 입자를 흡입하기 이전에, 폐플라스틱 입자에서 이물질을 선별하는 단계와, 선별된 폐플라스틱 입자를 건조하 는 단계를 거친다. 즉, 공급부(10)의 전단에 메시망을 갖는 폐플라스틱 선별박스가 구비되어, 선별박스의 메시망에 분쇄된 폐플라스틱을 부어주면, 선별박스의 메시망을 통해 매우 작은 폐플라스틱 입자가 빠지는 한편, 먼지 등의 이물질도 함께 메시망 밑으로 빠지기 때문에, 재생하고자 하는 폐플라스틱 입자가 선별된다. 그리고, 이렇게 선별된 폐플라스틱 입자를 적정 온도로 건조하게 된다. 이때, 경우에 따라 2차, 3차로 건조 단계를 거쳐서 폐플라스틱 내부의 수분을 제거한다. 여기서, 수분의 함유량은 10％ 미만이 바람직하다.
다음, 폐플라스틱 공급단계(ST1)에서는 건조된 폐플라스틱 입자를 상기 공급부(10)의 흡입모터와 흡입관에 의해 드럼(12)의 내부로 흡입하고, 드럼(12) 내부의 히터에 의해 폐플라스틱 입자를 건조시킨다. 이때, 히터의 건조 온도는 120℃ ~ 140℃ 범위이지만, 작업 효율상 140℃로 셋팅하여 작업한다. 그리고, 드럼(12)의 상측에는 도시 안된 배기관이 연결되어, 이 배기관을 통해 폐플라스틱 건조시 발생되는 스팀이 외부로 배출된다.
이어서, 폐플라스틱 용융이송단계(ST2)에서는 상기 용융부(20)의 이송챔버(21) 내부로 플라스틱 입자가 투입되어, 상기 스크류(22)에 의해 이송되면서 이송챔버(21) 둘레부의 히터(24)에 의해 용융된다. 이때, 히터(24)의 용융온도는 PBT의 경우 225℃ ~ 270℃ 범위이지만, 재생 작업시 용융시작 온도인 225℃로 셋팅하여 작업한다. 또한, 용융부(24)의 히터(24)에는 제어부가 전기적으로 연결되고, 제어부에는 온도감지센서(도시 안됨)를 매개로 상기 냉각팬(26)이 전기적으로 연결되어, 온도감지센서에 의해 감지된 온도에 따라 히터(24)의 용융온도를 자동으로 조 절한다. 즉, 히팅온도가 225℃ 이상으로 과도하게 올라가면, 온도감지센서의 감지신호에 따라 제어부가 냉각팬(26)을 가동시켜 용융온도를 낮추고, 용융온도가 225℃ 이하로 지나치게 많이 내려가면, 온도감지센서의 감지신호에 따라 제어부가 냉각팬(26)의 가동을 중단시키며, 이러한 과정을 통해 히터(24)의 용융온도를 자동으로 조절한다.
다음, 플라스틱 압출물(5) 압출단계(ST3)에서는 용융된 플라스틱이 스크류(22)에 의해 이송되어 압출다이스(30)의 압출공(32)을 통해 길게 압출된다.
이어서, 플라스틱 압출물(5) 공랭단계(ST4)에서는 압출다이스(30)의 압출공(32)을 통해 길게 압출되는 플라스틱 압출물(5)을 송풍팬(46)에 의해 블로잉되는 에어에 의해 공랭식으로 냉각시킨다.
다음, 플라스틱 압출물(5) 분쇄단계(ST5)에서는 압출되어 냉각된 플라스틱 압출물(5)을 상기 분쇄부(50)로 투입하여, 분쇄부(50)의 승강되는 컷터에 의해 소정 길이로 절단한다. 이때, 승강컷터에 의해 플라스틱 압출물(5)을 대략 3mm 길이로 절단하여, 최종적으로 대략 길이 3mm와 직경 3mm 정도 사이즈의 재생 플라스틱 입자가 제조된다. 그리고, 이렇게 분쇄된 재생 플라스틱 입자는 분쇄부(50) 후단 이송라인에 구비된 수집함(54)의 메시망(56)에 적재된다. 그리고, 이렇게 재생된 플라스틱 입자를 건조기 등에 의해 건조한 다음, 포대에 포장하여 출고하게 된다. 바람직하게, 플라스틱 입자의 온도가 약 50％ ~ 60％일 때 진공포장식으로 압착하여 포장한다.
따라서, 본 발명은 플라스틱(특히, 엔지니어링 플라스틱) 압출물(5)을 냉각 수로 급속하게 냉각시키지 않고, 플라스틱 압출물(5) 공랭단계(ST4)에서 송풍팬(46)에 의해 블로잉되는 에어로 서서히 냉각시키기 때문에, 플라스틱이 냉각수에 포함되어 있는 Na, 0h, K, Cl 등과 결합하여 분자구조가 변화하는 가수분해 현상이 발생되지 않음은 물론, 색상이 변색되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 냉각중에 플라스틱 압출물(5) 내부의 가스가 제대로 배출되지 못하는 경우가 없으며, 이로 인해, 냉각 단계에서 플라스틱 압출물(5) 내부에 기공이 발생되지 않는다.
또한, 이처럼 엔지니어링 플라스틱 압출물(5) 내부의 기공에 가스가 잔류하지 않아서, 재생 플라스틱을 이용하는 사출기의 실린더와 같은 각 부품이 가스 발생에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 즉, 재생 플라스틱을 원료로 하여 각종 플라스틱 제품을 사출 성형할 때, 사출기의 각 부품이 부식되는 현상을 근절할 수 있다. 아울러, 플라스틱 압출물(5) 냉각시 가스 발생으로 인한 스크류(22)의 마모 현상도 방지할 수 있다.
한편, 상기 압출다이스(30)의 압출공(32)을 통해 배출되는 플라스틱 압출물(5)의 이송속도와 콘베이어벨트(42)의 무한궤도 운동 속도가 동일하도록 조정한다. 즉, 압출다이스(30)의 압출공(32)을 통해 배출되는 플라스틱 압출물(5)의 이송속도보다 콘베이어벨트(42)의 무한궤도 운동 속도가 느리면, 플라스틱 압출물(5)이 제때에 이송되지 못하여 휘어지는 등의 형태 변형이 생길 수 있는데, 본 발명의 경우, 압출다이스(30)의 압출공(32)을 통해 배출되는 플라스틱 압출물(5)의 이송속도와 콘베이어벨트(42)의 무한궤도 운동 속도가 동일하므로, 이러한 형태 변형이 발생되지 않게 된다.
한편, 본 발명은, 도 8에 도시된 바와 같이, 커버부재(44) 개방단계(ST4a)를 더 포함한다, 즉, 커버부재(44) 개방단계(ST4a)에서는 상기 플라스틱 압출물(5)의 이송 방향을 따라 무한궤도식으로 회전하는 콘베이어벨트(42)의 상측에 일측이 힌지부(44a)를 매개로 결합된 커버부재(44)를 콘베이어벨트(42)의 상측으로 회동시켜 개방한다.
이처럼 커버부재(44) 개방단계(ST4a)를 통해 커버부재(44)를 개방함으로써, 쿨링부(40)로 이송되는 플라스틱 압출물(5)의 클리닝 상태 등을 확인할 수 있고, 쿨링부(40)의 내부에 쌓인 먼지 등의 이물질 세척 작업 등이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 상기 플라스틱 압출단계(ST3)는 압출다이스(30)에 형성된 복수개의 압출공(32)을 통해 플라스틱 압출물(5)을 복수개로 압출하는 단계(ST3)이다. 이때, 압출다이스(30)의 압출공(32)은 네 개의 압출공(32)으로 구성된다.
이에 따라, 압출다이스(30)의 네 개의 압출공(32)을 통해 플라스틱 압출물(5)이 한꺼번에 네 가닥으로 압출되어, 단위 시간당 압출되는 플라스틱 압출물(5)의 양이 많아지며, 이로 인해, 생산성 향상을 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 용융 플라스틱을 이송하는 상기 스크류(22)를 하나만 사용하는 싱글 스크류 방식을 채택한다. 이에 따라, 종래와 달리, 스크류(22)에 의한 내열이 발생되지 않고 스크류(22)에 의해 이송되는 용융 플라스틱의 양이 줄어들어 그만큼 이송챔버(21)의 길이가 짧아지므로, 열경화에 의한 재생 플라스틱의 물성 변화를 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 가이드로드(60)에 의한 이송단계(ST5a)를 더 포함한다. 즉, 가이드로드(60)에 의한 이송단계(ST5a)에서는 상기 쿨링부(40)의 후단 이송라인에 봉형상의 바아부재(62)에 지지되어 플라스틱 압출물(5)과 교차되는 방향으로 직립 설치된 복수개의 가이드로드(60) 사이로 플라스틱 압출물(5)을 하나씩 구분되어 통과시킨다.
또한, 본 발명은 가이드롤러(70)에 의한 이송단계(ST5b)를 더 거칠 수 있다. 즉, 가이드롤러(70)에 의한 이송단계(ST5b)에서는 상기 분쇄부(50)의 투입단에 플라스틱 압출물(5)의 이송 방향과 교차되는 방향으로 설치된 가이드롤러(70) 둘레부의 복수개의 가이드홈(72)에 플라스틱 압출물(5)을 안착시켜 각 플라스틱 압출물(5)을 하나씩 구분하여 이송시킨다.
이에 따라, 상기 가이드로드(60)에 의한 이송단계(ST5a)와 가이드롤러(70)에 의한 이송단계(ST5b)를 거치면서 길다란 복수개의 플라스틱 압출물(5)이 일정 스페이스를 유지한 상태로 이송되기 때문에, 상기 분쇄부(50)의 승강되는 컷터에 의한 컷팅 작업이 보다 원활하게 이루어질 수 있게 된다.
이상에서와 같은 본 발명은 히터(24)에 의해 가열되어 길게 압출되는 플라스틱 압출물(5)을 에어, 즉, 공랭식으로 서서히 냉각시키도록 방법으로서, 플라스틱(특히, 엔지니어링 플라스틱) 압출물(5)을 냉각수로 급속하게 냉각시키지 않고, 플라스틱 압출물(5) 공랭단계(ST4)에서 송풍팬(46)에 의해 블로잉되는 에어로 서서히 냉각시키기 때문에, 플라스틱이 냉각수에 포함되어 있는 Na, 0h, K, Cl 등과 결합하여 분자구조가 변화하는 가수분해 현상이 발생되지 않으며, 색상이 변색되는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 냉각중에 플라스틱 압출물(5) 내부의 가스가 제대로 배출되지 못하는 경우가 없어서, 냉각 단계에서 플라스틱 압출물(5) 내부에 기공이 발생되지 않으므로, 재생 플라스틱을 이용하는 사출기의 실린더와 같은 각 부품이 가스 발생에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있게 된다. 그리고, 플라스틱 압출물(5) 냉각시 가스 발생으로 인해 상기 스크류(22)의 마모 현상도 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 압출다이스(30)의 압출공(32)을 통해 배출되는 플라스틱 압출물(5)의 이송속도와 콘베이어벨트(42)의 무한궤도 운동 속도가 동일하기 때문에, 플라스틱 압출물(5) 이송중에 형태 변형이 발생되지 않는다.
또한, 본 발명은 쿨링부(40)를 구성하는 커버부재(44)를 개방할 수 있는 방법이기 때문에, 쿨링부(40)로 이송되는 플라스틱 압출물(5)의 클리닝 상태 등을 확인할 수 있음은 물론, 쿨링부(40)의 내부에 쌓인 먼지 등의 이물질 세척 작업 등이 용이하게 이루어질 수 있는 등 유지 관리가 용이하다.
그리고, 압출다이스(30)의 복수개의 압출공(32)을 통해 플라스틱 압출물(5)이 여러 가닥으로 압출되므로, 단위 시간당 생산량을 늘릴 수 있는 등 작업 효율면에서 유리하다. 아울러, 길다란 복수개의 플라스틱 압출물(5)이 일정 스페이스를 유지한 상태로 이송되기 때문에, 분쇄부(50)의 승강컷터에 의해 컷팅 작업이 보다 원활하게 이루어질 수 있으므로, 이 또한 작업 효율면에서 유리하다.
Claims (6)
- 폐플라스틱 입자가 투입되는 공급부(10)와, 상기 공급부(10)의 후단에 이송 방향을 따라 설치된 스크류(22)와 히터(24)를 포함하는 용융부(20)와, 상기 용융부(20)의 배출단에 설치된 압출다이스(30)와, 상기 압출다이스(30)의 후단 이송라인에 배치된 송풍팬(46)을 갖도록 구성된 쿨링부(40)와, 상기 쿨링부(40)의 후단 이송라인에 구비된 커터를 갖도록 구성된 분쇄부(50)를 포함하는 공랭식 플라스틱 재생장치를 이용한 플라스틱 재생방법에 있어서, 상기 공급부(10)에 폐플라스틱 입자를 공급하는 폐플라스틱 공급단계(ST1)와, 상기 공급부(10)에서 투입되는 폐플라스틱 입자를 상기 히터(24)에 의해 용융시키면서 상기 스크류(22)에 의해 이송시키는 폐플라스틱 용융이송단계(ST2)와, 상기 압출다이스(30)의 압출공(32)을 통해 용융 플라스틱을 길게 압출하는 플라스틱 압출물(5) 압출단계(ST3)와, 상기 쿨링부(40)의 송풍팬(46)에 의해 에어를 블로잉하여 플라스틱 압출물(5)을 냉각시키는 플라스틱 압출물(5) 공랭단계(ST4)와, 상기 분쇄부(50)의 컷터에 의해 플라스틱 압출물(5)을 절단하여 작은 입자로 분쇄하는 플라스틱 압출물(5) 분쇄단계(ST5)를 포함하고,상기 압출단계(ST3)는 상기 압출다이스(30)에 형성된 복수개의 압출공(32)을 통해 플라스틱 압출물(5)을 압출시키는 복수개의 플라스틱 압출물 압출단계(ST3)로 이루어지고,상기 쿨링부(40)의 후단 이송라인에 플라스틱 압출물(5)과 교차되는 방향을 따라 이격되어 직립 설치된 복수개의 가이드로드(60) 사이에 복수개의 플라스틱 압출물(5)을 하나씩 간격을 유지하여 통과시키는 가이드로드(60)에 의한 이송단계(ST5a)와, 상기 분쇄부(50)의 투입단에 플라스틱 압출물(5)의 이송 방향과 교차되도록 설치된 가이드롤러(70)의 각 가이드홈(72)에 플라스틱 압출물(5)을 안착시켜 하나씩 구분하여 이송시키는 가이드롤러(70)에 의한 이송단계(ST5b)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공랭식 플라스틱 재생방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 폐플라스틱 용융이송단계(ST2)에서는 상기 용융부(20)의 이송챔버(21)에 내장된 단일의 스크류(22)를 이용하도록 된 것을 특징으로 하는 공랭식 플라스틱 재생방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 플라스틱 압출물(5)의 이송 방향을 따라 무한궤도식으로 회전하는 콘베이어벨트(42)의 상측에 배치되며 그 일측은 상기 콘베이어벨트(42)의 외측에 힌지부(44a)를 매개로 결합된 커버부재(44)를 상기 콘베이어벨트(42)의 상측으로 회동시켜 개방하는 커버부재(44) 개방단계(ST4a)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공랭식 플라스틱 재생방법.
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| KR20030089074A (ko) * | 2002-05-16 | 2003-11-21 | 주식회사 신광엔지니어링 | 폐수지 재생용 압출 성형장치 |
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