KR100720920B1 - 컨베이어벨트 크리너 팁 조성물 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액상 우레탄수지 50~70중량%와 3~10중량%의 분말고무, 30~40중량%의 로신을 혼합한 용액을 교반하는 단계와, 상기 교반된 혼합용액을 금형에 충진시키고 로에서 120~150℃의 온도로 가열하여 경화시키는 단계와, 상기 경화된 혼합물질을 다시 로에 넣고 100~120℃의 온도로 5~7시간 동안 숙성시키는 단계로 이루어지는 컨베이어벨트 크리너 팁 조성물의 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 탄성을 가지면서도 상당한 내마모성을 가지는 것이어서 컨베이어 벨트의 표면에 묻은 운반물들의 제거가 용이해 지고, 기존의 팁보다 상당한 기간을 더 오래 사용할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 기존에 널리 보편적으로 사용되고 저렴한 우레탄이나 고무, 로신 등의 성분을 적절하게 배합하여 컨베이어벨트 크리너 팁을 제조함으로써 팁의 교체로 발생하는 생산차질을 최소화할 수 있으면서, 또 팁을 교체하더라도 비용부담이 커지지 않게 되며, 오랜 기간 사용할 수 있게 되어 생산성 향상을 기대할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

컨베이어벨트, 크리너, 팁

Description

컨베이어벨트 크리너 팁 조성물 및 그의 제조방법{Compositions for conveyor belt cleaner tip or its process}

도 1 - 컨베이어벨트 크리너 팁의 사용상태 참고도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A: 컨베이어 벨트 B: 크리너 팁(cleaner tip )

본 발명은 컨베이어벨트 크리너 팁 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인성과 경도가 우수하고, 또 탄성이 양호해 쉬 마모되지 않아 내구성이 우수한 컨베이어벨트 크리너 팁 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

컨베이어벨트 크리너 팁은 제철소 등에서 사용되는 대량운반용 컨베이어 벨트의 표면에 수분이 함유된 광석분진이나 혹은 석탄분진 등이 묻어있는 것을 긁어서 제거시켜주는 일종의 크리닝 장치이다.

일반적으로 제철소 등에서는 철을 제조하기 위한 원광석이나 코오크스를 제조하기 위한 석탄이 수입되며, 이들은 선박이나 수송화차 등에 의해 운반되어 제철소에 도착하게 되며, 이때 선박이나 화차에 의해 제철소 내에 도착된 철광석이나 석탄 등은 일단 야적하게 됨으로써 습기를 포함하게 된다.

이처럼 습기가 함유된 철광석이나 석탄 등은 컨베이어 벨트를 구비하는 호퍼에 장입되어 지는데, 상기 호퍼에 장입된 철광석이나 석탄 등은 컨베이어 벨트에 의해 필요한 곳으로 이송된다.

이때 상기한 광석이나 석탄과 같은 운반물이 컨베이어 벨트에 의해 수송되는 과정에서 수분이나 습기가 함유된 경우 컨베이어 벨트의 상면에 부착되게 되고 있기 때문에 컨베이어 벨트의 수송능력이 저하되는 단점을 갖는 것이다.

더구나 상기한 바와 같이 컨베이어 벨트의 상면에 부착된 운반물들은 풀리나나 롤러 등에 엉겨붙어 컨베이어 벨트의 고장의 원인이 되기도 하는 폐단을 갖는다.

따라서 컨베이어벨트 크리너 팁은 컨베이어 벨트의 상면에 부착된 운반물들을 지속적으로 제거해야 하는 것이어서, 결국 필연적으로 컨베이어 벨트의 표면과 접촉이 발생할 수 밖에 없으며, 내마모성이 떨어지는 재질의 경우 너무 자주 교체하게 되고, 이로 인해 작업이 중단되어야 하므로 생산성이 저하되는 폐단을 갖는 것이다. 또한 팁의 잦은 교체비용으로 인해 생산비용이 증가하는 단점을 갖는다.

따라서 상기 팁의 내구성을 높여 수명을 늘이기 위한 노력과 연구가 다방면에서 이루어지고 있는 실정이나, 아직까지 만족할 만한 가격적인 부담을 증가시키 지 않으면서도 내구성이 우수한 컨베이어벨트 크리너 팁이 개발되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 컨베이어벨트 크리너 팁을 제조하는 데 있어 소요되는 원가를 크게 높이지 않으면서도 내마모성을 향상시켜 장시간 사용이 가능하도록 함으로써 팁 교체작업에 소요되는 시간을 절약하고, 컨베이어 벨트의 크리닝 효율을 향상시킬 수 있도록 하며, 이로 인해 생산성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 컨베이어벨트 크리너 팁을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 가장 중요한 조건으로는 컨베이어 벨트의 상면에 부착된 운반물들을 지속적으로 제거해야 하는 컨베이어벨트 크리너 팁의 특성상 적당한 탄성과 경도(硬度)를 가져야 하며, 또한 강한 인성(靭性)을 가져야 한다. 또한 가격경쟁력을 감안하여 고가의 원료를 사용하지 않고도 컨베이어벨트 크리너 팁을 제작할 수 있어야 한다.

따라서 상기와 같은 조건을 모두 만족할 수 있는 재질을 찾기란 결코 용이한 일이 아니다. 또한 널리 알려진 일반적인 강인성과 완충성을 가지는 재질 또는 이들의 단순한 혼합만으로 상기한 조건들을 만족시킨다는 것도 용이한 일이 아니다.

본 발명자는 수많은 실험을 통해 가장 최적의 컨베이어벨트 크리너 팁 조성 물 및 컨베이어벨트 크리너 팁을 제조할 수 있었으며, 상기 컨베이어벨트 크리너 팁 조성물의 제조방법은 다음과 같다.

먼저 주재료인 액상 우레탄수지 50~70중량%와 3~10중량%의 분말고무, 30~40중량%의 로신(Rosin)을 혼합한 용액을 교반하는 단계와, 상기 교반된 혼합용액을 금형에 충진시키고 로(爐)에서 120~150℃의 온도로 가열하여 경화시키는 단계와, 상기 경화된 혼합물질, 즉 우레탄수지와 고무 및 로신 혼합물질을 다시 로에 넣고 100~120℃의 온도로 5~7시간 동안 숙성시키는 단계로 이루어진다.

상기 우레탄수지는 액상으로 존재하며, 우레탄수지는 양에 비례해 적당한 경화제를 혼합하고 로에서 가열하면 경화되어진다.

우레탄은 널리 알려진 바와 같이 매우 견고하고, 강인하며, 충격에는 잘 견디는 성질을 가지나 취약하여 쉬 부러지고, 상태복원능력이 떨어지는 단점을 갖는다.

반면 고무는 탄성이 좋고, 신축이 용이하며, 연성(軟性)이 강하나 재질이 연약해 쉬 파손되는 단점과 인장 및 압축력이 약한 단점을 갖는다.

또한 로신은 송진에서 테레빈유를 증유하고 남은 수지를 의미하는 것으로, 상기 로신에 의해 우레탄수지와 고무만으로는 부족한 결합력을 보완하고, 강인성을 강화할 수 있도록 하였다.

따라서 본 발명은 상기 우레탄수지와 고무의 특성을 최대한 살려 가장 적절한 혼합비 및 공정에 의해 본 발명이 의도하는 경도와 탄성, 인성이 우수한 컨베이어벨트 크리너 팁 조성물을 얻을 수 있었다.

이때 우레탄수지와 고무, 로신의 배합비율은 매우 중요하며, 상기 우레탄수지와 고무의 혼합시 우레탄수지의 양이 적을수록 견고성과 강인성, 인장 및 압축력에는 강해서 잘 파손되지 않으나 복원능력이 약해지며, 반대로 고무가 많아질수록 탄성력과 신축성은 증가하나 내구성과 강인성이 취약해지는 단점을 갖게 되는 것이므로, 표 1과 같은 실험결과에 의하면 액상 우레탄 50~70중량%와 3~10중량%의 분말고무, 30~40중량%의 로신(Rosin) 비율로 배합하는 것이 강인성과 완충성을 동시에 만족할 수 있는 가장 적당한 상태의 재료를 얻을 수 있는 것이다.

[표 1]

성 분	우레탄	고무	로신	우레탄	고무	로신	우레탄	고무	로신
배합중량비	80%	2%	18%	60%	5%	35%	40%	15%	55%
강인성	양호			양호			취약
탄성	취약			양호			양호

이때 우레탄수지에 투입되는 고무의 분말은 미세할수록 바람직한 것으로, 이는 우레탄수지와의 혼합이 용이해지기 때문이다.

또한 상기 우레탄과 고무, 로신 혼합물질을 금형에 충진시켜 로(전기로가 바람직하다)에 넣고 120~150℃의 온도범위에서 경화시키게 되는데, 이때 경화시간은 11~13시간 정도가 바람직하다.

이는 상기 우레탄과 고무, 로신 혼합물질의 경화온도가 120℃이하인 경우에는 완전한 경화가 곤란하고, 150℃의 이상의 경우에는 혼합조성물이 타게 되는 단점을 갖기 때문이다. 또한 경화시간 역시 11시간 이전의 경우는 우레탄수지 및 고 무, 로신 혼합조성물의 경화가 완전하지 못하고, 13시간 이상 진행될 경우에는 혼합조성물이 너무 경직되어 취약해지는 폐단을 갖는다.

이처럼 경화가 완료된 이후에는 상기 혼합물질들이 제 물성을 찾을 수 있도록 숙성시키게 되는데. 이때 숙성온도는 100~120℃, 숙성시간은 8~12시간 정도가 바람직하다. 이는 숙성온도는 100℃ 이하일 경우에는 숙성이 더디게 되고, 120℃ 이상일 경우에는 과숙성 및 물성의 변화가 우려된다. 숙성시간 역시 6시간 이하일 경우에는 미숙성 되고, 7시간 이상일 경우에는 큰 변화가 없기 때문이다.

본 발명에 있어 액상의 우레탄수지와 분말고무,로신을 혼합한 용액에 있어 우레탄수지 및 분말고무, 로신의 함량에 의해서도 본 발명 조성물은 그 물성에 있어 상당한 차이를 갖게 되며, 각 성분의 특성 및 함량에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기와 같은 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하기로 한다.

실시예 1

액상의 우레탄 600g에 분말고무 50g, 로신 350g을 넣고 혼합한 다음 이를 교반기로 교반한 다음 컨베이어벨트 크리너 팁 제조용 금형에 이를 충진시켰다.

상기 충진된 혼합물질을 전기로에 넣어 135℃의 온도에서 12시간동안 경화시켰다.

본발명 재질의 물성은 경화에 의해 완료되어 지며, 상기 우레탄과 고무, 로 신혼합물질을 금형에서 분리한 다음, 다시 110℃의 온도에서 6간동안 숙성함으로써 컨베이어벨트 크리너 팁이 제조되어 진다.

상기와 같이 제조된 컨베이어벨트 크리너 팁의 내구성을 시험해본 결과 기존의 컨베이어벨트 크리너 팁보다 상당한 내구성 향상 효과를 가짐을 알 수 있었다.

이처럼 본 발명은 탄성을 가지면서도 상당한 내마모성을 가지는 것이어서 컨베이어 벨트의 표면에 묻은 운반물들의 제거가 용이해지고, 기존의 팁보다 상당한 기간을 더 오래 사용할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 기존에 널리 보편적으로 사용되고 저렴한 우레탄이나 고무, 로신 등의 성분을 적절하게 배합하여 컨베이어벨트 크리너 팁을 제조함으로써 팁의 교체로 발생하는 생산차질을 최소화할 수 있으면서, 또 팁을 교체하더라도 비용부담이 커지지 않게 되며, 오랜 기간 사용할 수 있게 되어 생산성 향상을 기대할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 우레탄수지 50~70중량%와 3~10중량%의 분말고무, 30~40중량%의 로신으로 이루어짐을 특징으로 하는 컨베이어벨트 크리너 팁 조성물.
2. 액상 우레탄수지 50~70중량%와 3~10중량%의 분말고무, 30~40중량%의 로신을 혼합한 용액을 교반하는 단계와, 상기 교반된 혼합용액을 금형에 충진시키고 로에서 120~150℃의 온도로 가열하여 경화시키는 단계와, 상기 경화된 혼합물질을 다시 로에 넣고 100~120℃의 온도로 5~7시간 동안 숙성시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 컨베이어벨트 크리너 팁 조성물의 제조방법.

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