KR100688682B1 - 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치 및 이를 이용한통기방법 - Google Patents

압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치 및 이를 이용한통기방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압출성형공정과 통기시스템의 연결장치로서, 통기시스템에 의하여 압출성형 공정으로부터 배출되는, 원료 파우더 및 질소 가스를 포함하는 흐름을 상기 통기시스템으로 이송하기 위한 제1 경로를 제공하고 상기 압출성형 공정과 직접 연결되는 제1 통기관; 상기 제1 통기관의 외경보다 큰 내경을 갖는 리듀서 형태의 하단부를 포함하며 상기 하단부가 차지하는 공간의 일부에 상기 제1 통기관과 직접 접촉하지 않는 범위 내에서 상기 제1 통기관의 상단부를 삽입할 수 있도록 배치됨으로써 과잉공기의 흡입에 의한 밀어내기 작용을 유발시키면서 상기 원료 파우더 및 질소 가스를 포함하는 흐름을 상기 통기시스템으로 이송하기 위한 제2 경로를 제공하고 상기 통기시스템과 직접 연결되는 제2 통기관; 상기 압출성형 공정의 압력을 조절하기 위하여 상기 제1 통기관에 설치되는 제1 밸브; 및 상기 제2 경로 내로 흡입되는 과잉공기를 조절하기 위하여 상기 제2 통기관의 하단부의 상측에 설치되는 제2 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 연결장치를 적용함에 따라 원료물질 파우더의 대기 비산 현상, 압출성형공정 내에서의 원료 파우더의 침적에 따른 공정폭발의 위험 및 원료의 손실을 효과적으로 방지할 수 있다.
압출성형, 통기시스템, 연결장치, 버터플라이 밸브, 통기관

Description

압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치 및 이를 이용한 통기방법{Apparatus for Connecting Extruding Process with Ventilating System and Ventilating Method Using the Same}
도 1은 종래의 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치의 일 구체예를 도시한 개략도이다.
도 2는 종래의 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치의 다른 구체예를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 합성수지의 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치의 일 구체예를 도시하는 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 합성수지의 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치의 다른 구체예를 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 합성수지의 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치를 포함하는 전체 압출성형 시스템의 일 구체예에 대한 개략적인 공정도이다.
* 도면 부호의 간단한 설명 *
1, 1': 제1 통기관 2, 2': 제2 통기관
3: 캔버스 천 4, 4': 압출기
5: 밸브 6: 삿갓형 깔때기 형태의 하단부
100, 100': 제1 통기관 110, 110': 제1 밸브
120, 120': 제2 통기관의 하단부
130, 130': 제2 밸브 140, 140': 제2 통기관
150: 제1 통기관의 확장부 200: 연결장치
201, 201': 첨가제 혼합기 202, 202': 스크류 피더
203: 첨가제의 중량측정부 204: 첨가제 및 중간생성물의 혼합기
205: 압출기, 206: 파우더 포획기 또는 백필터
207: 진공 팬 208: 중간생성물의 중량측정부
본 발명은 합성수지의 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치 및 이를 이용한 통기방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 합성수지의 압출성형 공정으로부터 배출되는 원료 파우더 및 질소가스를 통기시스템으로 이송하는 과정에서 발생되는 대기비산 현상을 방지하고, 중합되지 않고 통기시스템으로 이송되는 원료 파우더의 양을 저감시켜 경제성을 제고하기 위한 연결장치 및 이를 이용한 통기방법에 관한 것이다.
일반적인 합성수지의 압출성형 공정을 살펴보면, 원료를 주원료와 부원료로 구분하여 각각 다른 경로를 통해 저장하여 준비시킨 후에 연속적으로 압출기로 공급한다. 상기에서 주원료로는 중합공정에서 생산된 중간생성물, 특히 하이몬트사(Himont Inc.)의 폴리프로필렌 제조공정으로부터 생산되는 비드(bead) 또는 입자 형태의(granular) 중간생성물인 스페리폴(spheripol) 또는 플레이크(flake)를 사용한다. 부원료로는 상기 주원료에 첨가되어 혼합된 후 압출기의 호퍼(hopper)를 통하여 이송되는 각종 첨가제가 사용된다. 이때, 원료를 공정 내의 각각의 단계로 이송하고, 공정 내의 압력을 대기보다 높게 유지하도록 함으로써 공기 중의 산소가 유입되어 원료와의 접촉을 방지하기 위하여 질소와 같은 불활성 기체가 사용된다. 특히, 일반적으로 압출성형 공정의 온도는 약 250℃로 유지되므로 공기가 유입될 경우 부반응을 야기하므로 공정 내의 압력을 대기보다 다소 높게 유지되도록 하는 것이 요구된다.
그러나, 지속적으로 유입된 질소가스의 여분은 진공 팬과 같은 흡입(suctiom) 수단을 갖는 통기 시스템과 연결되어 공정 외부로 통기되는데, 통상적으로 질소 가스가 사용된 대략 10개 또는 그 이상의 주원료 및 부원료 공급단계가 통기시스템과 연결되어 있다.
이러한 압출성형 공정에서는 다음과 같은 사항이 고려되어야 한다.
첫째, 압출성형 공정 중 원료인 중합체 및 첨가제가 고상 입자 형태로 유입되는데 이에 따라 공정 내에 원료 혼합물 파우더가 침적되어 파이프의 폐색현상을 초래하게 되므로 이를 제거해야 한다.
둘째, 전술한 바와 같이 공정 내로 공기의 유입을 방지하기 위하여 사용되는 질소 중 여분의 질소 가스를 공정 외부로 통기시킬 필요가 있게 된다.
셋째, 공정 내의 다른 설비와의 압력 균형(balance)을 적절하게 유지하는 것 이 요구되는데, 이는 진공 팬에 의하여 원료물질인 고상의 중합체 및 첨가제가 압출기로 공급되는 대신에 통기 시스템으로 빠져나가 원료 주입의 연속성을 유지할 수 없기 때문이다.
상기 공정에 있어서, 압출성형 공정과 통기 시스템을 연결하는 통기관이 일체형으로 사용되는 경우, 통기관 내에 침적된 원료 파우더 등을 제거하는 공정라인의 청소과정 및 공정 내의 압력 밸런스 조절을 용이하게 하도록 일반적으로 통기관을 복수개로 분리하고, 이러한 복수개의 통기관을 직렬형태로 연결하여 구성한다. 그러나, 통기관을 분리하여 사용함에 따라 외부의 공기가 공정 내로 유입될 위험성이 상존하게 되는데, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안들이 모색되었다.
도 1은 종래의 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치의 일 구체예를 도시한 개략도이다.
상기 도면에서 도시된 연결장치는 제1 통기관(1)과 제2 통기관(2)을 일정한 간격을 두고 격치시킨 후에 이를 캔버스(canvas) 천(3)으로 둘러싼 형태의 직접 연결 방식을 이용한 것이다. 그러나, 상기 방법은 압출성형 시 공정 내의 다른 장치와의 압력 균형이 깨져 압력이 상승할 경우 공정 내의 파우더 침적에 의한 공정폭발의 문제 및 연결장치 부분에서 원료물질 파우더의 대기 비산에 따른 환경문제, 작업환경 악화 등의 공정문제를 야기시킨다. 또한, 압력이 지나치게 하강될 경우, 많은 통기로 인해 압출성형 공정이 진공상태가 되어 압출기로 주입되어야 할 원료 물질이 통기 시스템으로 직접 이송되어 원료 손실이 발생하는 등, 원활한 원료도입을 기대할 수 없으며, 대기와의 압력차로 인하여 공기가 공정 내로 유입되어 제품 을 오염시키는 문제점이 있었다.
도 2는 종래의 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치의 다른 구체예를 도시한 개략도이다.
상기 도면의 연결장치를 살펴보면, 제2 통기관(2')의 하단부(6)를 삿갓형 깔때기 형태(funnel)로 형상화하고 제1 통기관(1')과 제2 통기관(2')의 간격을 1㎝ 이내로 유지하는 간접연결 방식을 적용하였다. 또한, 제1 통기관에 공정 압력 조절용 밸브(5)를 설치하여 압력 균형과 관련된 공정문제의 해결을 시도하였다. 상기 방법은 통기관의 깔대기 형상부 내로 과잉공기(excess air)가 흡입되도록 하고, 과잉공기에 의한 밀어내기(ejecting) 효과를 유발시킴으로써 원료 파우더가 통기관 내에 침적되지 않음과 동시에 대기 중으로 비산되지 않으면서 통기 시스템으로 이송되도록 하였다. 그러나, 상기 방식 역시 원료파우더의 대기 비산에 따른 악영향을 방지할 수 없었으며, 과잉공기의 흡입량을 조절할 수 없었기 때문에 이로 인한 통기 시스템의 효율 저하를 초래하는 문제가 있었다.
따라서, 전술한 종래기술의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있는 압출성형공정과 통기시스템의 연결장치의 개발이 절실한 실정이다.
이에 따라, 본 발명자들은 지속적인 연구를 통하여 새로운 형태의 연결장치를 개발하게 되었고 이를 통하여 통기시스템을 포함하는 압출성형 시스템 전체의 효율을 극대화할 수 있음을 발견하게 된 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 통기과정에서 원료물질 파우더가 대기 비산되는 현상을 방지할 수 있는 압출성형공정과 통기시스템의 연결장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 압출성형공정 내에서 원료 파우더의 침적을 방지하여 공정폭발의 위험을 효과적으로 억제할 수 있는 압출성형공정과 통기시스템의 연결장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 통기시스템에 의한 원료물질의 손실을 최대한 방지하여 경제성을 제고할 수 있는 할 수 있는 압출성형공정과 통기시스템의 연결장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 연결장치를 이용한 압출성형공정의 통기방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압출성형공정과 통기시스템의 연결장치는 진공 흡입 수단을 갖는 통기시스템에 의하여 압출성형 공정으로부터 배출되는, 원료 파우더 및 질소 가스를 포함하는 흐름을 상기 통기시스템으로 이송하기 위한 제1 경로를 제공하고 상기 압출성형 공정과 직접 연결되는 제1 통기관; 상기 제1 통기관의 외경보다 큰 내경을 갖는 리듀서 형태의 하단부를 포함하며 상기 하단부가 차지하는 공간의 일부에 상기 제1 통기관과 직접 접촉하지 않는 범위 내에서 상기 제1 통기관의 상단부를 삽입할 수 있도록 배치됨으로써 과잉공기의 흡입에 의한 밀어내기(ejecting) 작용을 유발시키면서 상기 원료 파우더 및 질소 가스를 포함하는 흐름을 상기 통기시스템으로 이송하기 위한 제2 경로를 제공하고 상기 통기시스템과 직접 연결되는 제2 통기관; 상기 압출성형 공정의 압력을 조절하기 위하여 상기 제1 통기관에 설치되는 제1 밸브; 및 상기 제2 경로 내로 흡입되는 과잉 공기를 조절하기 위하여 상기 제2 통기관의 하단부의 상측에 설치되는 제2 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 압출성형공정의 통기방법은 a) 진공 흡입 수단을 갖는 통기시스템에 의하여 압출성형 공정으로부터 배출되는, 원료 파우더 및 질소 가스를 포함하는 흐름을 상기 압출성형공정과 직접 연결되는 제1 통기관을 통하여 상기 제1 통기관에 설치된 제1 밸브의 조작에 의한 상기 압출성형 공정의 압력조절 하에서 이송하는 단계; 및
b) 상기 제1 통기관의 외경보다 큰 내경을 갖는 리듀서 형태의 하단부를 포함하는 제2 통기관을 배치하고, 상기 제2 통기관의 하단부가 차지하는 공간의 일부에 상기 제1 통기관과 직접 접촉하지 않는 범위 내에서 상기 제1 통기관의 상단부를 삽입할 수 있도록 함으로써 상기 제2 통기관의 하단부와 상기 제1 통기관의 상단부 사이의 간격을 통하여 과잉공기를 흡입시킴과 동시에 상기 제2 통기관의 하단부의 상측에 설치되는 제2 밸브의 조작에 의하여 과잉공기의 흡입을 조절하면서 상기 제1 통기관으로부터 이송된 흐름을 상기 통기시스템으로 이송하는 단계로 이루어지며, 상기 a) 단계 및 b) 단계의 결합을 1 또는 2 이상 포함하고, 그리고 상기 압출성형 공정의 압력이 공정외부의 대기공기가 유입되지 않는 범위 내에서 조절되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참고로 하여 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 합성수지의 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치의 일 구체예를 도시하는 개략도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 제1 통기관(100)은 압출성형 공정과 직접 연결되어 있고, 상기 압출성형 공정으로부터 배출되는 원료 파우더(중간생성물 및/또는 첨가제)와 질소 가스를 포함하는 흐름을 통기시스템으로 이송하기 위한 제1 경로를 제공한다. 이때, 압출기로 공급되는 원료는 고상 입자상태이므로 반응공정 내에서 미세한 원료 파우더가 존재하게 된다. 또한, 질소 가스는 전술한 바와 같이 원료의 이송가스로 사용될 뿐만 공정 내의 압력을 외부 대기압력보다 다소 높게 유지됨으로써 공기 중의 산소 유입에 따른 중합체의 변질 또는 물성저하를 방지하는 역할을 하게 된다. 또한, 상기 제1 통기관(100)의 외경보다 큰 내경을 갖는 리듀서 형태의 하단부(120)를 포함하는 제2 통기관(140)이 상기 제1 통기관 위에 설치되고, 통기시스템과 직접 연결되어 제2 경로를 형성한다. 이때, 상기 제2 통기관의 하단부(120)가 차지하는 공간의 일부에 제1 통기관(100)과 직접 접촉하지 않는 범위 내에서 상기 제1 통기관의 상단부가 삽입된다. 즉, 제1 통기관의 상단부는 제2 통기관과 일정한 간격으로 격치되며, 간격의 폭은 통기시스템의 흡입량 및 압출성형 공정에서 배출되는 원료 파우더와 질소 가스의 양에 따라 조절된다.
상기 제1 통기관의 직경에 대한 상기 제1 통기관의 외경과 상기 리듀서 형태의 제2 통기관의 하단부의 내경 사이의 간격의 관계는 바람직하게는 하기 표 1과 같이 나타낼 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 통기관의 직경 제1 통기관의 외경과 제2 통기관의 하단부의 내경 사이의 간격(㎝)
4" 이하 0.5∼1
4"∼8" 1∼1.5
8" 이상 1.5∼2.0
본 발명에 있어서, 상기 원료 파우더 및 질소 가스는 통기시스템 내의 진공 흡입 수단, 예를 들면 진공 팬(vacuum fan)의 작동에 의하여 압출성형 공정 내의 상기 제1 통기관과의 연결지점에 낮은 압력이 걸리면서 통기시스템으로 이송된다. 또한, 상기 제1 통기관의 상단부와 제2 통기관의 사이로 과잉공기가 흡입됨으로써 상기 원료 파우더와 질소가스 흐름을 통기시스템으로 밀어내는(ejecting) 효과가 유발되며, 과잉공기에 의하여 제2 통기관의 수평부에 원료 파우더가 침적되는 현상을 방지할 수 있다. 이때, 과잉공기의 흡입속도는 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 약 20∼25m/s, 가장 바람직하게는 약 23m/s로 유지된다. 본 발명의 경우, 제2 통기관의 하단부가 상단으로 갈수록 그 직경이 작아지고 완만한 곡선형상을 갖게 되므로 종래의 삿갓형 깔때기 형상에 비하여 과잉공기의 저항을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 상기와 같이 제작된 연결장치는 압출성형공정을 구성하는 1 또는 2 이상의 단계가 통기시스템과 연결되는 경우에 이에 대응하는 수로 설치 가능하다.
한편, 통기시스템에 의하여 압출성형 공정 상에 지나치게 낮은 압력이 걸리는 경우에는 많은 양의 원료 파우더가 상기 공정으로부터 배출됨으로써 원료의 손실을 야기하게 된다. 또한, 복수의 연결장치가 압출성형 공정을 구성하는 여러 단계와 각각 병렬 형태로서 단일의 통기시스템과 연결되는 경우에 있어서, 특정 연결 지점에서 과도한 진공이 유발되면 다른 연결장치로 흡입된 과잉공기가 오히려 압출성형 공정 내로 유입되어 바람직하지 않은 부반응을 발생시킬 수 있다. 반면, 요구되는 낮은 압력에 비하여 높은 압력이 걸리는 경우에는 제1 통기관과 제2 통기관 사이의 간격을 통하여 원료 파우더가 대기 중으로 비산되는 문제점이 발생된다.
한편, 압출성형 공정 내의 압력이 대기압보다 다소 높게 유지되도록 조절하고 다른 연결장치와의 압력균형을 조절하기 위하여 제1 통기관 내에 공정 압력 조절 목적의 제1 밸브(110)가 설치된다. 또한, 제2 통기관 내로 흡입되는 과잉공기의 양이 지나치게 많을 경우에는 오히려 통기 효율이 저하되므로, 상기 제2 통기관 하단부의 상측에 제2 밸브(130)가 설치됨으로써 종래의 과잉공기 조절용 밸브가 설치되지 않은 경우에 야기되는 문제점을 해결할 수 있다. 전술한 제1 밸브 및 제2 밸브는 특별한 제한이 있는 것은 아니나, 바람직하게는 버터플라이 밸브(butterfly valve)가 사용된다.
도 4는 본 발명에 따른 합성수지의 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치의 다른 구체예를 도시하는 개략도이다.
도 4를 참조하면, 제1 통기관(100)에 있어서 제1 밸브(110')의 하측 일부에 확장부(150)가 더 형성되는 것을 제외하고는 도 3에 도시된 연결장치와 동일한 구성을 갖고 있다. 상기 구체예에서는 제1 통기관의 일부에 형성된 확장부(150)로 인하여 압출성형공정으로부터 배출되어 통기시스템으로 이송되는 원료파우더의 속도가 급속히 감소되어 다시 압출성형공정으로 재유입되고 원료로서 활용됨으로써 공정의 효율 및 경제성을 제고할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 합성수지의 압출성형 공정과 통기시스템의 연결장치를 포함하는 전체 압출성형 시스템의 일 구체예에 대한 개략적인 공정도이다.
통상 압출성형 공정에서 사용되는 원료(중간생성물 및/또는 첨가제)들은 고상의 입자 형태로 공급되므로 공정의 진행 중에 많은 원료 파우더가 발생하게 된다.
상기 도면에서, 1 또는 2 이상의 첨가제가 질소를 이송가스로 사용하여 2개의 첨가제 혼합기(201, 201')로 이송되어 혼합되고, 외부공기의 유입을 방지하기 위하여 질소 가스가 주입된다. 상기 첨가제 혼합기로부터 여분의 질소가스 및 첨가제의 일부 파우더 성분이 진공 팬(207)에 의하여 도 3 또는 도 4에 도시된 연결장치를 경유하여 통기시스템 내의 파우더 포획기 또는 백 필터(206) 내에서 포획된다. 전술한 혼합과정을 거친 첨가제 원료는 2개의 스크류 피더(202, 202')를 거쳐 중량측정부(203)로 이송된다. 상기 스크류 피더 및 중량측정부 역시 공정압력 조절용 질소 가스의 유입부가 장치되어 있으며, 상기 중량측정부는 통기시스템과 연결되어 첨가제 파우더가 상기 파우더 포획기 또는 백 필터(206) 내에서 포획된다.
한편, 본 발명에 있어서, 압출성형의 주원료인 중합체 중간생성물(예를 들면, Spheripol)은 외부의 사일로(silo)로부터 질소를 이송가스로 사용하여 중량측정부(208)로 이송되어 중량측정이 이루어진 후에는 일정량이 전술한 중량측정부(203)로부터 이송된 첨가제와 혼합기(204)에서 고르게 혼합된다. 상기 과정에서도 주원료의 이송가스로 사용되고, 공정압력 조절을 위하여 별도의 경로를 통하여 유입된 여분의 질소가스 및 주원료의 파우더 성분 중 일부는 통기시스템에 의하여 이송, 포획된다.
혼합된 압출성형의 원료성분(중간생성물 및 첨가제)은 원료호퍼를 통하여 압출기(205) 내로 이송되어 가공성형된다. 특히, 압출성형 온도가 약 250℃로 유지되므로 산소의 유입으로 인한 부반응을 억제하기 위하여 질소가스를 주입하여 대기공기의 유입을 방지하는 것이 요구되며, 여분의 질소가스 및 일부 원료의 파우더는 전술한 원리에 의하여 통기된다.
본 발명에 있어서, 전술한 압출성형 공정을 구성하는 각각의 단계와 통기시스템의 연결라인에 설치된 연결장치(200)가 원료 파우더의 대기비산 및 손실을 최대한 억제시키도록 조절되어야 한다. 상기 과정은 전술한 제1 밸브 및 제2 밸브의 개폐조절에 의하여 연결장치간의 적절한 압력균형을 유지함으로써 달성될 수 있다. 특히, 각각의 연결장치에 있어서 압력균형이 유지되지 못한 경우에는 전술한 바와 같이 대기공기의 공정 내로의 유입, 원료의 손실, 원료 파우더의 대기비산 등의 문제를 야기되며, 이러한 과정에서 압출성형 공정의 다양한 매개변수가 고려된다.
본 발명에 있어서, 가장 중요한 매개변수 중 하나는 압출성형 공정의 압력이다. 즉, 공정외부의 압력보다 다소 높게 유지시킬 것이 요구되며, 그 압력의 차이는 통상 4∼6㎜H2O 정도면 족하다. 공정의 압력이 상기 범위에 미치지 못하는 경우에는 외부의 공기가 압출성형 시스템 내로 유입되어 부반응을 일으키고, 지나치게 높을 경우에는 비경제적이고 높은 공정압력으로 인하여 원료들이 통기시스템으로 배출된다. 공정 내의 압력이 이러한 범위를 유지하는지 여부를 지속적으로 모니터 링하기 위하여 임의의 위치, 예를 들면 첨가제의 중량측정부(203), 첨가제 및 중간생성물의 혼합기(204), 중간생성물의 중량측정부(208) 등에 액주압력계(manometer)(도시되지 않음)를 설치하고 설정된 압력을 고려하여 제1 밸브를 조절한다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 명확히 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적에 불과하며 발명의 영역을 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
도 5에 도시된 전체 압출성형시스템을 적용하였으며, 압출성형 공정내의 압력을 5㎜H2O가 되도록 조절하면서 공정을 진행시켰으며, 공정 내에 액주 압력계를 설치하여 공정압력을 모니터링하면서 밸브의 개폐를 적절히 조절하였다. 또한, 연결장치(200)로는 도 4에 도시된 형태가 사용되었다.
압출성형공정에 유입되는 첨가제와 중간생성물(Spheripol)의 유입속도, 압력 팬의 용량, 각 단계에서의 질소 가스 유량, 및 연결장치(200)의 밸브 오프닝(opening)(%)에 관한 공정조건은 다음과 같았다.
첨가제(201, 201')의 유입속도: 350㎏/hr
중간생성물의 유입속도: 20,000㎏/hr
진공 팬(207)의 용량: 7㎾
첨가제 혼합기(201, 201'): 2㎥/hr N2, 제1 밸브 20∼30%, 제2밸브 80∼100%
스크루피터(202, 202'): 0.35㎥/hr N2
중량측정부(203): 18ℓ/min N2, 제1 밸브 30∼40%, 제2 밸브 80∼100%
중간생성물의 중량측정부(208): 제1 밸브 80∼100%, 제2 밸브 50∼70%
첨가제 및 중간생성물의 혼합기(204): 5㎥/hr N2, 제1 밸브 20∼30%, 제2밸브 30∼40%
압출기(205): 10㎥/hr N2, 제1 밸브 30∼40%, 제2 밸브 20∼40%.
이때, 압출성형기의 반응온도는 250℃로 조절되었다.
상기와 같은 방법에 따라 압출성형물을 제조한 결과, 하기 표 2에 나타난 결과에서 알 수 있듯이, 종래에 알려진 기술에 비하여 대기로 비산되는 파우더의 발생이 거의 완전히 방지되었고, 통기관내의 파우더 침적에 따른 청소 주기가 약 6 배정도 연장되었으며, 그리고 파우더 포획기 내에 포획된 원료의 양도 약 80% 정도 감소되어 원료의 손실을 현저히 감소시켰음을 확인하였다.
구분 파우더 비산량 원료의 손실량 청소주기
종래의 기술 10∼15㎏/일 100∼150㎏/일 약 6개월
실시예 1 비산현상이 거의 발생하지 않음 20∼30㎏/일 약 98 개월
본 발명에 따른 압출성형공정과 통기시스템의 연결장치를 사용함으로써 통기과정에서 원료물질 파우더의 대기비산 현상, 압출성형공정 내에서의 원료 파우더의 침적에 따른 공정폭발의 위험 및 원료의 손실을 효과적으로 방지할 수 있으며, 환경문제를 거의 일으키지 않기 때문에 작업환경 개선을 도모할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

Claims (8)

  1. 진공 흡입 수단을 갖는 통기시스템에 의하여 압출성형 공정으로부터 배출되는, 원료 파우더 및 질소 가스를 포함하는 흐름을 상기 통기시스템으로 이송하기 위한 제1 경로를 제공하고 상기 압출성형 공정과 직접 연결되는 제1 통기관;
    상기 제1 통기관의 외경보다 큰 내경을 갖는 리듀서 형태의 하단부를 포함하며 상기 하단부가 차지하는 공간의 일부에 상기 제1 통기관과 직접 접촉하지 않는 범위 내에서 상기 제1 통기관의 상단부를 삽입할 수 있도록 배치됨으로써 과잉공기의 흡입에 의한 밀어내기(ejecting) 작용을 유발시키면서 상기 원료 파우더 및 질소 가스를 포함하는 흐름을 상기 통기시스템으로 이송하기 위한 제2 경로를 제공하고 상기 통기시스템과 직접 연결되는 제2 통기관;
    상기 압출성형 공정의 압력을 조절하기 위하여 상기 제1 통기관에 설치되는 제1 밸브; 및
    상기 제2 경로 내로 흡입되는 과잉공기를 조절하기 위하여 상기 제2 통기관의 하단부의 상측에 설치되는 제2 밸브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출성형공정과 통기시스템의 연결장치
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 밸브 및 제2 밸브는 버터플라이 밸브인 것을 특징으로 하는 압출성형공정과 통기시스템의 연결장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 압출성형공정의 압력이 4∼6㎜H2O로 조절되는 것을 특징으로 하는 압출성형공정과 통기시스템의 연결장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 통기시스템으로 이송될 원료 파우더의 일부를 압출성형공정으로 재유입시키기 위하여 상기 제1 통기관 내의 상기 제1 밸브의 하측 일부에 확장부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 압출성형공정과 통기시스템의 연결장치.
  5. a) 진공 흡입 수단을 갖는 통기시스템에 의하여 압출성형 공정으로부터 배출되는, 원료 파우더 및 질소 가스를 포함하는 흐름을 상기 압출성형공정과 직접 연결되는 제1 통기관을 통하여 상기 제1 통기관에 설치된 제1 밸브의 조작에 의한 상기 압출성형 공정의 압력조절 하에서 이송하는 단계; 및 b) 상기 제1 통기관의 외경보다 큰 내경을 갖는 리듀서 형태의 하단부를 포함하는 제2 통기관을 배치하고, 상기 제2 통기관의 하단부가 차지하는 공간의 일부에 상기 제1 통기관과 직접 접촉하지 않는 범위 내에서 상기 제1 통기관의 상단부를 삽입할 수 있도록 함으로써 상기 제2 통기관의 하단부와 상기 제1 통기관의 상단부 사이의 간격을 통하여 과잉공기를 흡입시킴과 동시에 상기 제2 통기관의 하단부의 상측에 설치되는 제2 밸브의 조작에 의하여 과잉공기의 흡입을 조절하면서 상기 제1 통기관으로부터 이송된 흐름을 상기 통기시스템으로 이송하는 단계로 이루어지며, 상기 a) 단계 및 b) 단계 의 결합을 1 또는 2 이상 포함하고, 그리고 상기 압출성형 공정의 압력이 공정외부의 대기공기가 유입되지 않는 범위 내에서 조절되는 것을 특징으로 하는 압출성형공정의 통기방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 밸브 및 제2 밸브가 버터플라이 밸브인 것을 특징으로 하는 압출성형공정의 통기방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 압출성형공정 내의 첨가제의 중량측정부, 첨가제 및 중간생성물의 혼합기 및 중간생성물의 중량측정부와 연결되어 있는 배관에 액주압력계가 설치된 것을 특징으로 하는 압출성형공정의 통기방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제1 통기관 내의 상기 제1 밸브의 하측 일부에 확장부가 더 형성됨으로써 상기 통기시스템으로 이송될 원료 파우더의 일부가 압출성형공정으로 재유입되는 것을 특징으로 하는 압출성형공정의 통기방법.
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