KR100723667B1 - Extrusion molding machine - Google Patents
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
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Abstract
압출성형기(11)는 발포재료(1)가 공급되는 사일로(30), 사일로(30)에 공급된 발포재료(1)를 혼합하여 운송하는 실린더(50) 및 스크루(70), 사일로(30) 및 스크루(70) 사이의 공급경로에 접속되어 물(41)을 수용하는 탱크(40), 실린더(50)의 선단에 접속되는 다이(80), 발포재료(1)를 용융함과 동시에 물(41)의 기화온도보다 낮은 초기 온도로부터 물(41)이 완전히 기화되는 최종 온도까지 실린더(50)의 사일로(30) 측 기단으로부터 다이(80) 측 선단을 향하여 6단계로 나누어 가열하는 히터(60)를 구비한다.The extruder 11 is a cylinder (50), screw (70), silo (30) for transporting the silo (30) supplied with the foam material (1), the foam material (1) supplied to the silo (30) And a tank 40 which is connected to the supply path between the screws 70 to receive the water 41, a die 80 connected to the tip of the cylinder 50, and the foam material 1, and melts the water ( Heater 60 for heating in a six-stage direction from the silo 30 side end of the cylinder 50 toward the front end of the die 80 from the initial temperature lower than the vaporization temperature of 41 to the final temperature at which the water 41 is completely vaporized. ).
압출성형기, 사일로, 커터 Extrusion Machines, Silos and Cutters
Description
본 발명은 압출성형기에 관한 것이다. The present invention relates to an extrusion machine.
종래 전자기기, 전자부품 등 정밀기기 또는 과일 등 쉽게 손상 받는 물품을 외부의 충격으로부터 보호하기 위하여 이런 기기 등과 함께 수납되는 포장 완충재가 많이 사용되고 있다. 이런 포장 완충재는 폴리프로필렌 등 수지로 된 발포재료를 발포시켜, 내부에 작은 공극(空隙)이 형성된 발포체를 성형시켜 형성된 것이다. 이런 발포체는 일반적으로 압출성형기에 의해 제조된다.Conventionally, packaging cushioning materials accommodated with such devices are used in order to protect easily damaged items such as precision devices such as electronic devices, electronic parts, or fruits from external shocks. Such packaging cushioning material is formed by foaming a foaming material made of a resin such as polypropylene and molding a foam in which small voids are formed. Such foams are generally produced by an extruder.
즉, 압출성형기에서 발포재료를 실린더 내에 공급함과 동시에 탱크로부터 실린더 내에 물이나 오일 등 발포용 유체를 공급시켜 이 발포재료 및 발포용 유체를 실린더 내의 스크루를 통해 혼합 시키면서 실린더의 가열에 의해 함께 가열시킨다. 이때 발포재료에 혼합된 발포용 유체는 실린더 내의 고압 하에서 응축된 상태로 되며 그 일부가 기화된 상태로 되어 있다. 그리고 이 응축된 발포용 유체를 포함한 발포재료는 다이에 형성된 구멍으로부터 압출될 때 가압상태가 순식간에 개방되어 폭발적인 기화가 발생하여 발포체가 형성된다.That is, in the extruder, the foaming material is supplied into the cylinder and the foaming fluid such as water or oil is supplied from the tank to the cylinder, and the foamed material and the foaming fluid are mixed together by the heating of the cylinder while mixing the foaming material and the foaming fluid through the screws in the cylinder. . At this time, the foaming fluid mixed with the foaming material is condensed under high pressure in the cylinder, and part of the foaming fluid is in a vaporized state. And when the foamed material including the condensed foaming fluid is extruded from a hole formed in the die, the pressurized state is opened instantly and explosive vaporization occurs to form a foam.
그러나 이와 같이 발포용 유체를 포함한 발포재료를 가열하여 순식간에 기화시켜 발포시킬 경우, 급격적인 기화로 인한 팽창작용에 의하여 발포용 유체가 실린 더로부터 탱크로 역류하는 문제가 있다. 이런 경우에는 발포용 유체의 공급양이 균일하지 않는 원인 등으로 인하여 발포재 내부에 균일한 공극이 형성되지 않기 때문에 형상 등 품질이 안정한 제품을 안정적으로 제조할 수 없어 제조 효율이 낮은 문제점이 있다.However, when the foaming material including the foaming fluid is heated and vaporized in a moment, the foaming fluid flows back from the cylinder to the tank by the expansion action due to rapid vaporization. In this case, since uniform voids are not formed in the foaming material due to non-uniform supply of the foaming fluid, there is a problem in that the production efficiency is not stable because a stable product such as shape cannot be manufactured stably.
본 발명의 압출성형기는 발포체를 구성한 발포재료를 공급받는 사일로와 사일로에 공급된 발포재료를 혼합하여 운송하는 실린더 및 스크루를 구비하고, 실린더의 선단에 접속되는 다이를 통하여 발포체의 성형을 진행하는 압출성형기에 있어서, 상기 사일로 및 상기 스크루 사이의 공급경로에 접속되어 상기 발포재료를 발포시키는 발포용 유체를 수용하는 탱크와 상기 발포재료를 융해시키는 동시에 상기 발포용 유체의 기화 온도보다 낮은 초기 온도로부터 상기 발포용 유체가 완전히 기화되는 최종 온도까지 상기 실린더의 상기 사일로측 기단(基端)으로부터 다이측 선단을 향하여 단계적으로 가열하는 히터를 구비하는 것을 특징으로 한다.The extruder of the present invention includes a silo receiving a foam material constituting the foam and a cylinder and screw for mixing and transporting the foam material supplied to the silo, and extruding the foam through a die connected to the end of the cylinder. A molding machine comprising: a tank connected to a supply path between the silo and the screw and a tank containing a foaming fluid for foaming the foamed material and an initial temperature lower than the vaporization temperature of the foaming fluid while melting the foamed material; And a heater for heating stepwise from the silo side base end of the cylinder to the end side until the final temperature at which the foaming fluid is completely vaporized.
발포재료로는 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드 (6나일론, 6,6나일론등; PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등 일반적인 플라스틱 또는 폴리유산 등 생분해성 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 또한, 발포재료로는 이런 플라스틱에 일정한 첨가제를 첨가하거나 종이 또는 전분 등 증양제를 첨가하여 사용할 수도 있다. 또한 종이나 전분 등 증양제를 첨가한 것 이외에 분쇄한 목재분말, 활성탄, 볏짚 등의 식물재료 또는 목재재료를 첨가하여 구성할 수도 있다. 이런 경우, 이런 재료를 첨가함으로써 필요하지 않는 물질의 흡착, 흡수 또한 세균이나 곰팡이의 발생을 억제할 수도 있다.Examples of the foaming material include general plastics such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamide (6 nylon, 6,6 nylon, etc .; PA), polyethylene terephthalate (PET), and biodegradable plastics such as polylactic acid. Can be used. In addition, the foaming material may be used by adding a certain additive to such plastics or by adding a thickener such as paper or starch. In addition to the addition of a thickening agent such as paper or starch, it may also be configured by adding crushed wood powder, activated carbon, rice straw or other plant materials or wood materials. In such a case, the addition of such materials can also suppress the adsorption and absorption of materials that are not needed, and can also suppress the occurrence of bacteria or mold.
단계적인 가열로서는, 초기 온도와 최종 온도 사이에 여러 단계로 나누어 가열하는 것으로 예를 들어, 실린더를 여러 부분으로 나누어 이것들의 설정 온도를 변화시켜 단계적으로 구배를 형성하여 상승하는 구성 등을 사용할 수 있다. 최초 온도와 최종 온도가 특정되어 있으면 이들 사이의 설정온도는 특별히 한정되지 않는다. 따라서 온도가 점점 높아지게 설정할 수도 있고, 중도에서 일정한 온도를 낮추게 설정할 수도 있다.As step heating, heating is carried out by dividing the cylinder into several stages between the initial temperature and the final temperature. For example, a configuration in which a cylinder is divided into several parts to change their set temperatures to form a gradient in stages and rises can be used. . If the initial temperature and the final temperature are specified, the set temperature between them is not particularly limited. Therefore, the temperature may be set to increase gradually, or may be set to lower the constant temperature in the middle.
본 발명의 압출성형기는 다음과 같이 발포체가 제조된다.The extruder of the present invention is produced in the foam as follows.
(1) 우선, 사일로에 공급되는 발포재료를 실린더 내에 공급한다. 이때 사일로와 스크루 사이의 공급경로에 접속된 탱크의 노즐로부터 사일로와 스크루 사이의 공급경로에 탱크 내의 발포용 유체를 공급한다.(1) First, the foaming material supplied to a silo is supplied in a cylinder. At this time, the foaming fluid in the tank is supplied from the nozzle of the tank connected to the supply path between the silo and the screw to the supply path between the silo and the screw.
(2) 다음, 실린더 내에 공급된 발포용 유체를 포함한 재료를 히터를 통해 가열하면서 스크루의 회전에 의해 균일하게 혼합한다. 이때 실린더 내의 발포재료는 히터를 통해 단계적으로 가열되어 최종 온도에서 용융상태로 된다. 또한, 실린더 내의 발포용 유체는 히터에 의해 처음은 기화 온도보다 낮은 초기 온도까지 가열된 후, 단계적으로 최종 온도까지 가열된다. 그리고 용융상태의 발포재료 속에 응축된 발포용 유체가 균일하게 분산된 혼합 후의 재료(혼합재료)는 스크루의 회전을 통해 다이 측으로 운송된다.(2) Next, the material containing the foaming fluid supplied in the cylinder is mixed uniformly by the rotation of the screw while heating through the heater. At this time, the foamed material in the cylinder is heated step by step through the heater to be molten at the final temperature. In addition, the foaming fluid in the cylinder is first heated by the heater to an initial temperature lower than the vaporization temperature, and then stepwise to the final temperature. The mixed material (mixed material) in which the foaming fluid condensed in the foamed material in the molten state is uniformly dispersed is transported to the die side through the rotation of the screw.
(3) 다이 측으로 운송된 혼합재료는 다시 스크루의 회전을 통해 다이를 거쳐 소정의 형태로 성형되며, 다이에 형성된 구멍으로부터 외부로 압출된다. 이때 외부에 압출된 혼합재료에 있어서, 응축된 발포용 유체는 가압 상태로부터 해방되어 폭발적으로 기화되며 또한 발포재료는 급격이 냉각되어 경화되기 때문에 발포재 내부에 공극을 가진 발포체가 형성된다.(3) The mixed material conveyed to the die side is again formed into a predetermined shape through the die by rotating the screw, and is extruded outward from the hole formed in the die. At this time, in the mixed material extruded to the outside, the condensed foaming fluid is released from the pressurized state and evaporated explosively, and since the foamed material is rapidly cooled and cured, a foam having voids is formed in the foamed material.
(4) 그 후 적당하게 절단하여 제품화한다.(4) After that, it is appropriately cut and commercialized.
이와 같이 실린더 내에 공급된 발포용 유체는 혼합재료의 운송과 함께 단계적으로 가열되기 때문에, 종래와 같이 한꺼번에 기화온도 이상까지 가열하는 경우에 비하여, 발포용 유체의 급격한 팽창 변화 등의 영향을 받지 않고 발포용 유체의 탱크쪽으로의 역류 현상도 방지할 수 있다.Thus, since the foaming fluid supplied into the cylinder is heated step by step with the transport of the mixed material, the foaming fluid is foamed without being affected by the sudden expansion change of the foaming fluid, as compared with the case where the foaming fluid is heated up to the vaporization temperature or more at once. The phenomenon of backflow of the fluid into the tank can also be prevented.
또한, 스크루와 사일로 사이의 공급경로에 발포용 유체를 공급하는 구조로 인해, 실린더 내의 스크루에 직접 발포용 유체를 공급하지 않으므로 실린더 내에서의 발포용 유체의 변화의 영향을 받지 않게 되어, 발포용 유체가 탱크쪽으로 역류하는 현상을 더욱 잘 방지할 수 있다. 이와 같이 탱크쪽으로의 역류를 방지할 수 있기 때문에 품질이 안정된 발포체를 높은 효율로 제조할 수 있다. 상술한 바와 같이 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.In addition, due to the structure of supplying the foaming fluid to the supply path between the screw and the silo, since the foaming fluid is not directly supplied to the screw in the cylinder, it is not affected by the change of the foaming fluid in the cylinder, This can better prevent the backflow of the fluid to the tank. In this way, backflow to the tank can be prevented, so that a foam having stable quality can be produced with high efficiency. As described above, the object of the present invention can be achieved.
본 발명의 압출성형기에 있어서 상기 발포용 유체는 물을 사용하였으며, 상기 히터는 상기 초기 온도가 60℃ 이상 100℃ 미만, 상기 최종 온도가 160℃ 이상 240℃ 미만으로 설정되어 있고, 상기 발포재료 및 발포용 유체를 6단계로 가열하는 것이 바람직하다. In the extrusion molding machine of the present invention, the foaming fluid used water, and the heater is set to the initial temperature of 60 ℃ to less than 100 ℃, the final temperature of 160 ℃ to less than 240 ℃, the foam material and It is preferable to heat the foaming fluid in six stages.
이와 같은 구성에 있어서 실린더 내에 공급된 물은 히터에 의하여 먼저 비등점(일반적으로 물의 비등점은 100℃) 이하의 온도까지 가열된 후 6단계로 나뉘어 가열되며, 최종적으로는 160℃ 이상 240℃ 미만의 환경에 도달한다. 이때 가열된 물은 한번 기화된 후 실린더 및 다이로 둘러싸인 공간 내부 및 후에 운송된 발포재료에 의하여 가압되어 응축되고, 다이로부터 외부로 배출될 때 가압상태가 개방되어 일순간에 기화되어 발포체가 형성된다. 이와 같이 쉽게 얻을 수 있는 물을 원료로 사용하여도 단계적으로 가열함으로써 물의 역류를 방지할 수 있고, 이로 인해 품질이 안정된 발포체를 효율적 및 저렴하게 제조할 수 있다.In such a configuration, the water supplied in the cylinder is first heated to a temperature below the boiling point (generally, the boiling point of water is 100 ° C.) by a heater, and then divided into six stages, and finally, an environment of 160 ° C. or more and less than 240 ° C. To reach. At this time, the heated water is pressurized by the foamed material transported inside and after the space enclosed by the cylinder and the die, and is pressurized when it is discharged from the die to the outside to vaporize in a moment to form a foam. Even in the case of using easily obtainable water as a raw material, it is possible to prevent the backflow of water by heating stepwise, thereby making it possible to efficiently and inexpensively prepare a foam having stable quality.
본 발명의 압출성형기에 있어서 상기 발포재료는 분말상태로 형성되어 상기 사일로의 측면 부분을 간헐적으로 진동시키는 진동구조를 구비하는 것이 바람직하다.In the extrusion molding machine of the present invention, the foamed material is preferably formed in a powder state and has a vibration structure for intermittently vibrating the side portions of the silo.
분말상태의 발포재료는 분말이나 미립 또는 펠리트 상태의 재료나 분쇄물 등을 사용할 수 있다.The powdered foam material may be a powder, a particulate or pellet material, or a pulverized product.
진동기구로는, 예를 들어, 모터를 통해 캠을 회전시켜 사일로의 측면 부분을 두드려 진동시키는 기구나 판 스프링이나 전자석 등을 이용하여 전자적인 진동력을 통해 진동시키는 구조를 사용할 수 있다.As the vibrating mechanism, for example, a mechanism for rotating the cam via a motor to vibrate the side of the silo and vibrating through an electromagnetic vibrating force using a leaf spring, an electromagnet or the like can be used.
이와 같은 구성에서, 예를 들어, 사일로 내부에 있어서 분말상태로 형성된 발포재료가 고착되었다 하더라도 진동기구가 사일로의 측면 부분을 간헐적으로 진동시키기 때문에 발포재료 사이의 고착을 해소하고, 분말상태의 발포재료를 실린더 내에 순조롭게 공급할 수 있다.In such a configuration, for example, even when the foamed material formed in the silo is fixed in the silo, the vibrating mechanism vibrates the side portions of the silo, thereby eliminating the sticking between the foamed materials, and thus the powdered foamed material. Can be smoothly supplied into the cylinder.
본 발명의 압출성형기에 있어서 상기 진동기구는 모터와 상기 모터에 연결된 캠을 구비하고, 상기 캠은 상기 모터의 구동에 의하여 상기 사일로의 측면 부분을 두드려 상기 사일로를 진동시키는 것이 바람직하다.In the extruder of the present invention, the vibration mechanism includes a motor and a cam connected to the motor, and the cam vibrates the silo by tapping a side portion of the silo by driving of the motor.
이와 같은 경우, 모터에 캠을 장착하여 모터를 통해 회전하는 캠의 선단이 사일로의 측면 부분을 두드리게 배치함으로써, 비교적 간단하게 진동기구를 구성할 수 있다.In such a case, the vibrating mechanism can be configured relatively simply by attaching the cam to the motor and arranging the tip of the cam rotating through the motor to strike the side part of the silo.
본 발명의 압출성형기에 있어서 상기 다이에는 압출용의 복수 개의 구멍이 형성되며, 이 복수 개의 구멍은 인접한 3개의 구멍으로 규정된 삼각형의 형상이 서로 같게 분산 설치되는 것이 바람직하다.In the die extruder of the present invention, the die is provided with a plurality of holes for extrusion, and the plurality of holes are preferably arranged so that the triangular shapes defined by three adjacent holes are equal to each other.
여기서, 제조된 발포체에는 발포되지 않은 부분이 발생하거나 과잉 발포에 의한 팽창, 결함 또는 다이에 있는 발포재료의 막힘, 미융착 등의 원인으로 인한 형상 등의 품질이 불안정한 경우가 있다. 하지만 상술한 위치에 구멍을 형성한 간단한 구성에서 다이에 형성된 복수 개의 구멍간의 거리가 대략 균등하게 위치하기 때문에, 다이로부터 배출되는 발포된 발포체의 형상 등의 품질을 간단하게 안정시킬 수 있다.Here, in the manufactured foam, unfoamed portions may occur, or the quality of shapes, such as swelling due to excessive foaming, defects or clogging of the foamed material in the die, unmelting, or the like, may be unstable. However, since the distances between the plurality of holes formed in the die are approximately equally positioned in the simple configuration in which the holes are formed in the above-described position, the quality of the foamed foam discharged from the die can be easily stabilized.
본 발명의 압출성형기에 있어서 상기 복수 개의 구멍은 각각 원형으로 형성되며 원형의 직경은 1.8mm ~ 2.2mm인 것이 바람직하다. In the extruder of the present invention, the plurality of holes are each formed in a circular shape, and the diameter of the circular shape is preferably 1.8 mm to 2.2 mm.
이와 같이 구성된 경우, 구멍의 직경이 1.8mm보다 작으면 발포가 충분하지 않은 부분이 발생할 가능성이 있다. 또한 구멍의 직경이 2.2mm보다 크면 마찬가지로 발포가 충분하지 않은 부분이 발생할 수 있다. 이로 인해 다이의 구멍 직경을 상술한 범위 내에 한정함으로써 충분히 발포되고 품질이 양호한 발포체를 보다 확실하게 제조할 수 있다.In such a configuration, if the diameter of the hole is smaller than 1.8 mm, there is a possibility that a portion where foaming is not sufficient occurs. In addition, if the diameter of the hole is larger than 2.2mm, a portion where foaming is not sufficient may occur. For this reason, by foaming the pore diameter of the die within the above-mentioned range, it is possible to more reliably produce a foam sufficiently foamed and of good quality.
본 발명의 압출성형기에 있어서, 상기 다이를 160℃~220℃ 사이의 온도로 조절하는 온도조절장치를 구비하는 것이 바람직하다. In the extrusion machine of the present invention, it is preferable to include a temperature control device for controlling the die to a temperature between 160 ° C and 220 ° C.
이와 같은 구성에 있어서, 온도조절장치에 의한 가열을 통하여 다이의 온도가 160℃ 보다 낮은 경우에는 발포가 충분하지 않은 부분이 발생할 위험이 있으며, 다이의 온도를 220℃보다 높게 한 경우에는 과열로 인해 발포재료에 대하여 열악화에 의한 눌음이 발생할 위험이 있다. 따라서 상술한 범위 내에서 다이의 온도를 조절함으로써 충분히 발포되고 품질이 우수한 발포체를 더욱 확실하게 제조할 수 있다.In such a configuration, when the temperature of the die is lower than 160 ℃ through heating by the temperature control device, there is a risk of insufficient foaming, and if the die temperature is higher than 220 ℃ due to overheating There is a risk of deterioration of the foam material due to heat deterioration. Therefore, by controlling the temperature of the die within the above-described range, it is possible to more reliably produce a foam that is sufficiently foamed and has excellent quality.
본 발명의 압출성형기에 있어서 상기 다이 대신에 상기 실린더측에 배치하고, 일정한 속도로 회전함으로써 상기 실린더로부터 압출된 발포체를 절단하는 커터를 구비하여 구성할 수도 있다.In the extrusion molding machine of the present invention, a cutter may be provided on the cylinder side instead of the die and rotated at a constant speed to cut the foam extruded from the cylinder.
여기서, 예를 들어, 커터로서 실린더에 장착되어 실린더로부터 압출된 혼합재료를 배출하는 구금부(口金部)와, 상기 구금부로부터 배출된 혼합재료가 발포된 발포체를 절단하는 커터 본체를 구비하여 구성할 수 있다.Here, for example, it is provided with a cutter body mounted on the cylinder as a cutter to discharge the mixed material extruded from the cylinder, and a cutter body for cutting the foamed foam of the mixed material discharged from the cage. can do.
이와 같은 구성에 의하여 상술한 커터 본체의 커터의 날부분의 회전속도와 혼합재료(발포체)의 압출속도, 예를 들어, 스크루의 회전속도 등을 조절함으로써 임의 길이의 발포체를 간단하게 제조할 수 있다.By such a configuration, a foam of any length can be easily produced by adjusting the rotational speed of the blade portion of the cutter of the cutter body and the extrusion speed of the mixed material (foam), for example, the rotational speed of the screw. .
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 압출성형기를 모식적으로 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows typically the extrusion molding machine which concerns on 1st Embodiment of this invention.
도 2는 상기 제1실시형태에 있어서 실린더의 일부분과 다이를 나타낸 분해 사시도이다.Fig. 2 is an exploded perspective view showing a part of a cylinder and a die in the first embodiment.
도 3은 상기 다이를 나타낸 정면도이다.3 is a front view of the die.
도 4는 상기 제1실시형태에 있어서 판 모양의 발포체를 나타낸 도면이다.4 is a view showing a plate-like foam in the first embodiment.
도 5는 본 발명의 제2실시형태에 따른 압출성형기를 모식적으로 나타낸 도면이다.It is a figure which shows typically the extrusion molding machine which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
도 6은 상기 제2실시형태에 있어서 커터를 나타낸 사시도이다.Fig. 6 is a perspective view of the cutter in the second embodiment.
도 7은 상기 제2실시형태에 있어서 원통 형상의 발포체를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a view showing a cylindrical foam in the second embodiment. FIG.
[제1실시형태][First Embodiment]
본 발명의 제1실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION The 1st Embodiment of this invention is described with reference to drawings.
도 1은 본 발명에 따른 압출성형기(11)를 모식적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing an
압출성형기(11)는 도 1에 도시한 바와 같이, 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지를 포함한 발포재료(1)를 가열 용융시켜 소정형태로 압출하여 성형시킬 때, 그 내부에 공극(空隙)을 포함한 발포체를 형성하는 기계로서, 발포재료(1)가 공급되는 원료탱크(20), 사일로(30), 유체탱크(40), 실린더(50), 히터(60), 실린더(50) 내에 설치된 스크루(70), 다이(80), 벨트 컨베이어(90), 다이(80)의 온도를 160℃~220℃의 범위 내에서 조절하는 온도조절장치(100) 등을 구비한다.As shown in Fig. 1, the
여기서, 발포재료(1)는 주요 성분인 기초제(2)와, 기초제(2)에 대하여 균일한 공극이 형성되게 조절하는 첨가제(3)를 구비한다.Here, the foaming
기초제(2)는 수지성분인 분말체로서 폴리프로필렌(2A)을 40중량%, 비수지성분인 분말체인 콘스타치(2B)를 60중량% 함유한다. 폴리프로필렌(2A)의 융해점은 160℃이다. 폴리프로필렌(2A)으로서 분말체 이외의 펠리트 상태 등 다른 형태를 사용할 수도 있다.The base agent 2 contains 40 weight% of polypropylene (2A) as a powder which is a resin component, and 60 weight% of corn starch (2B) which is powder which is a non-resin component. The melting point of polypropylene (2A) is 160 ° C. As
첨가제(3)는 기초제(2)에 대하여 소정의 중량비로 첨가된 활석(3A)이다.The
여기서 수지성분은 일반쓰레기로 처리할 수 없는 것이다.Here, the resin component cannot be treated with general waste.
비수지 성분은 금속, 종이, 유리 및 플라스틱 등 각종 재생 대상 성분을 제외한 성분으로서, 용기 재생법에 있어서 재생 대상 성분으로 취급되지 않고 일반 쓰레기로 처리 가능한 것일 수 있다. The non-resin component is a component excluding various recycling target components such as metal, paper, glass, and plastic, and may be treated as general waste without being treated as a recycling target component in the container regeneration method.
첨가제로는 발포재료를 발포시킬 때 발포 상태를 조절하기 위하여 첨가되는 발포조절재이다. The additive is a foam control material added to control the foaming state when the foaming material is foamed.
원료탱크(20)는 폴리프로필렌(2A)이 공급되는 제1탱크(21)와, 콘스타치(2B) 및 활석(3A)을 공급하며 이들이 균일하게 혼합된 것을 수용하는 제2탱크(22)를 구비한다.The
사일로(30)는 원료탱크(20)로부터 공급된 각종 원료(2A, 2B, 3A)를 동시에 수용하고 사전에 설정된 소정량의 각종 원료(2A, 2B, 3A)를 실린더(50) 내로 자동적으로 공급할 수 있다. 사일로(30)는 배관(30A)을 거쳐 제1탱크(21)에 접속된 제1사일로(31)와, 배관(30B)을 거쳐 제2탱크(22)에 접속된 제2사일로(32)를 구비한다.The
제1사일로(31)는 폴리프로필렌(2A)을 일시적으로 수용하고, 상기 폴리프로필렌(2A)을 실린더(50) 내로 공급하는 것으로, 사발[鉢] 모양의 테이프가 형성된 사일로 본체(33)와, 사일로 본체(33)의 측면부분(33A)을 간헐적으로 두드려 진동시키는 진동기구(34)를 구비한다. 여기서 폴리프로필렌(2A)은 유동성이 비교적 높기 때문에 진동기구(34)를 설치하지 않아도 된다.The
진동기구(34)는 모터(341)와, 모터(341)에 장착된 캠(342)을 구비하고, 모터(341)의 구동에 의하여 캠(342)이 회전하며, 상기 캠(342)의 선단(342A)이 사일로 본체(33)의 측면부분(33A)을 주기적으로 두드리게 된다.The vibrating
이에 의하여 사일로 본체(33)의 측면부분(33A)이 진동하기 때문에 사일로 본체(33) 내에서 폴리프로필렌(2A)이 상호 고착되더라도, 이들의 고착이 해제되어 폴리프로필렌(2A)은 사발 모양의 테이프를 따라 낙하하여 실린더(50) 쪽으로 이동하게 된다.As a result, the
제2사일로(32)는 콘스타치(2B)와 활석(3A)을 일시적으로 수용하고, 이들의 원료(2B, 3A)를 실린더(50) 내에 공급하는 것으로, 상술한 바와 같이 사일로 본체(33) 및 진동기구(34)를 구비한다.The
유체탱크(40)는 발포용 유체인 물(41)을 수용하고, 사일로(30)와 스크루(70) 사이의 경로에 접속된 배관(40A)을 거쳐, 상기 물(41)을 실린더(50) 내에 공급하는 것이다. The
실린더(50)는 사일로(30)로부터 공급된 발포재료(1) 및 유체탱크(40)로부터 공급된 물(41)을 수용하는 중공(中空)의 케이스로서, 실린더 본체(51) 및 실린더 본체(51)의 도 1중 좌측에 위치하는 배출부(52)를 구비한다.The
여기서 도 2는 실린더(50)의 일부분과 다이(80)를 나타낸 분해 사시도이다. 도2에 도시한 바와 같이, 실린더 본체(51)에는 원료(1, 41)의 혼합물인 혼합재료(A, 도 1)를 배출하는 타원형의 개구부(51A)와, 이 개구부(51A)의 상하측에 각각 두 개씩 합계 4개의 볼트 구멍(51B)이 형성되어 있다.2 is an exploded perspective view showing a portion of the
배출부(52)에는 개구부(51A) 및 4개의 볼트구멍(51B)을 노출함과 동시에, 다이(80)의 일부분을 감합(嵌合)하는 감합공(52A)이 형성되어 있다.The
도 1에서 히터(60)는 실린더(50)의 6개 부분(50A~50F)을 각각 독립적으로 가열하는 것으로서, 실린더(50)의 각 부분(50A~50F)에 장착된 6개의 히터본체(61A~61F)와, 이 6개의 히터본체(61A~61F)의 온도를 각각 제어하는 제어부(62)를 구비한다.In FIG. 1, the
구체적으로는, 실린더(50)의 6개 부분(50A~50F)은 도1에서 우측으로부터 순차적으로 다음과 같이 6개 단계로 온도가 설정되어있다. 여기서 온도설정은 사용하 는 원료, 원료 중의 함수율(含水率), 기상조건 등에 따라 달라질 수 있다. Specifically, the six
(1) 제1부분(50A): 80℃(초기 온도) (1)
(2) 제2부분(50B): 145℃ (2)
(3) 제3부분(50C): 185℃ (3) Third portion (50C): 185 ° C
(4) 제4부분(50D): 175℃ (4)
(5) 제5부분(50E): 170℃ (5)
(6) 제6부분(50F): 230℃(최종 온도) (6)
여기서 히터본체(61)에는 각 부분(50A~50F)의 설정온도 및 실제 측정한 온도가 표시될 수 있게 되어 있다.Here, the
스크루(70)는 실린더(50) 내에 공급된 발포재료(1) 및 물(41)을 혼합하고 상기 혼합재료(A)를 운송하며 실린더(50)의 배출부(52)를 거쳐 외부로 배출하는 것으로, 2개의 스크루 본체(71,72) 및 이들을 회전시키는 구동부(73)를 구비하고 2축 구조로 되어 있다.The
2개의 스크루 본체(71,72)는 실린더(50) 내에 있어서 상호 실질적으로 평행하도록 인접하여 배치되어 있다. 2개의 스크루 본체(71,72)에는 각각 나사산(71A, 72A)이 형성되어 있다. 이들 나사산(71A, 72A)은 같은 방향을 향하고 있다.The two
구동부(73)는 상호 근접한 방향에 2개의 스크루 본체(71,72)를 회전시킨다. The
따라서 혼합재료(A)가 공급된 실린더(50) 내에 있어서, 2개의 스크루 본 체(71, 72)가 구동부(73)의 구동에 의해 같은 방향으로 회전하면 혼합재료(A)는 나사산(71A, 72A)에 의하여 배출부(52) 방향으로 반송된다. Therefore, in the
다이(80)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 실린더(50)의 배출부(52)로부터 배출된 혼합재료(A)에 공극을 형성하여 발포체(B)를 구성하는 기능 및 발포체(B)를 성형하는 기능을 가진 금속 재질의 부재로서, 4개의 부재로 구성된 제1블록(81) 및 제1블록(81)의 배출쪽에 장착된 제2블록(83)을 구비한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the die 80 forms a void in the mixed material A discharged from the
제1블록(81)은 실린더(50)의 배출부(52)의 감합공(52A)에 감합되는 감합 돌출부(811) 및 직방체(直方體) 형상의 제1블록본체(812)를 구비한다.The
제1블록본체(812)에 있어서, 감합돌출부(811)의 반대측 면에는 같은 직경을 가진 복수 개의 작은 구멍(82A)이 형성되어 있다. 각각의 작은 구멍(82A)의 직경은 2.0mm이다.In the
여기서 도 3은 제1블록본체(812)에 있어서 감합돌출부(811)와 반대측 면을 나타내는 정면도이다.3 is a front view showing a surface opposite to the
도 3에 도시한 바와 같이, 이 복수 개의 작은 구멍(82A)은 압출방향과 직교하는 일 방향에 있는 수평 방향에 폭이 넓게 형성된 구형부(矩形部, 812A)를 규정하고, 이 구형부(812A)의 4개 정점 위치(S) 및 구형부(812A)의 길이를 균등하게 분할하는 위치(T), 그리고 상호 인접한 4개의 위치로 구성된 구형(X)에 있어서 대각선의 교점위치(U)에 형성되어 있다. 즉 이 복수 개의 작은 구멍(82A)은 인접한 3개의 작은 구멍(82A)에 의하여 규정된 삼각형의 면적 및 형상(패치 패턴)이 상호 균등하게 분산 배치되어 있다. 이 구형부(812A)는 압출 형상에 대응하는 형상으로 되 어 있다. As shown in Fig. 3, the plurality of
또한, 제1블록본체(812)에 있어서 상기 구형부(812A)의 상하측에는 실린더본체(51)의 4개의 볼트구멍(51B)에 대응하는 위치에 각각 2개씩 합계 4개의 볼트 삽통공(揷通孔, 812B)이 형성되어 있다.Further, in the
도 2에서, 제2블록(83)은 혼합재료(A)에 공극을 생성시켜 단면이 소정 형상의 발포체(B)를 성형한 것이다. 상기 제2블록(83)은 제1블록(81)에 장착된 판 모양의 기부(基部, 831) 및 기부(831)에 형성된 압출방향으로 일정한 길이 치수를 가진 중공의 케이스 형상인 성형부(832)를 구비한다.In FIG. 2, the
기부(831)에 있어서 제1블록(81)의 복수 개의 작은 구멍(82A)에 대응하는 위치 즉 상기 구형부(812A)에 대응하는 구형(矩形)의 개구부(831A)가 형성되어 있다.In the
또한, 제3블록(83)의 기초부(831)에 있어서 개구부(開口部, 831A)의 상하측에 제1블록(81)의 4개 볼트 삽통공(812B)에 대응하는 위치에는 4개의 쐐기(83B)가 형성되어 있다.In the
케이스 형상의 성형부(832)에 있어서 그 개구부(831A) 측의 면에는 개구부(831A)에 대응하는 위치에 공급측 개구부(832A)가 형성되어 있다. 또한, 개구부(831A) 측 면에 대향하는 면에는 공급측 개구부(832A)와 같은 형태의 사출측 개구부(832B)가 형성되어 있다. 또한, 성형부(832)는 케이스의 상면(832Z)이 자유롭게 착탈할 수 있게 구성되어, 상기 상면(832Z)을 탈착하여 내부를 노출시켜 간단히 청소할 수 있다.In the case-shaped shaping | molding
이상과 같은 다이(80)에 있어서, 각 블록(81, 82)은 상호 대응하는 쐐 기(83B), 볼트삽통공(812B) 및 볼트구멍(51B)에 각각 4개의 볼트(86)가 삽통된 실린더(50)에 고정된다.In the die 80 as described above, each of the
도 1에서 벨트컨베이어(90)는 다이(80)를 구성한 제2블록(83)의 사출측 개구부(832B)로부터 배출된 발포체(B)를 반송하는 동시에, 발포체(B)의 거친 절단을 진행한다. 도시하지 않았지만, 벨트컨베이어(90)의 반송 경로에는 제품의 두께를 조절하는 프레스 롤러 및 거친 절단 커터가 설치되어 있다. 이 거친 절단 커터는 벨트컨베이어(90)의 컨베이어 속도에 따라 제품의 폭을 조절하는데, 발포체(B)를 냉각하는 냉각팬 및 발포체(B)를 재단(裁斷)하는 재단장치가 설치되어 있다. 이런 장치에 의해 발포체(B)는 최종제품으로 구성된 후 소정의 상자에 보관된다. 이 상자에 보관된 최종 제품은 적당히 자루 등에 봉입되어 제품으로 출하된다.In FIG. 1, the
다음에 발포체(B)의 제조순서에 대하여 설명한다.Next, the manufacturing procedure of foam (B) is demonstrated.
(1) 각 진동기구(34)에 의해 사일로 본체(33)의 측면부분(33A)을 캠(342)의 선단으로 두드리면서 제1사일로(31)로부터 소정량의 폴리프로필렌(2A)을, 또한 제2사일로(32)로부터 소정량의 원료(2B, 3A)를 실린더(50) 내에 공급한다. 그리고 유체탱크(40)로부터 소정량의 물(41)을 스크루(70)와 사일로(30) 사이의 원료 공급 경로에 공급한다.(1) The predetermined amount of
(2) 실린더(50) 내의 스크루(70) 부분에 공급된 각 원료(2A, 2B, 3A) 및 물(41)은 스크루(70)의 회전에 의해 혼합되어 혼합재(A)로 되어 다이(80) 측으로 반송된다.(2) Each of the
이때 폴리프로필렌(2A)은 히터(60)에 의해 가열되고 융해점인 160℃ 이상으로 되었을 때 즉, 제3부분(50C) 이후의 위치에 운송되었을 때 완전히 융해된다. 기타 원료(2B, 3A)는 융해된 폴리프로필렌(2A)에 균일하게 분산된다.At this time, the
다른 한편으로, 물(41)은 히터(60)에 의해 가열되지만 실린더(50)의 제1부분(50A)이 80℃로 설정되어 있기 때문에, 상기 제1부분(50A)의 위치에서는 완전히 기화되지 않고 거의 다 액체 상태로 있게 된다. 그 후 제2부분(50B) 이후의 위치에서는 기화 온도 이상으로 가열되어 기화되어 수증기로 되는데, 실린더(50) 및 후에 반송되는 원료와 다이(80) 사이의 가압 환경에 의해 응축된다. 이에 따라 수증기와 액체가 혼합된 상태의 물이 혼합재료(A)에 포함되게 된다.On the other hand, the
(3) 스크루(70)의 회전에 의해 실린더(50)로부터 배출된 혼합재료(A)는 온도조절장치(100)에서 소정 온도로 조절되어 제1블록(81)에 형성된 복수 개의 작은 구멍(82A)으로부터 복수 개의 가늘고 긴 형태로 압출된다.(3) The mixed material A discharged from the
(4) 이때 작은 구멍(82A)을 통과한 가늘고 긴 형상의 혼합재료(A)는 급격히 압력이 감소되므로 폭발적으로 발포하여 복수 개의 작은 구멍(82A)에 대응한 복수 개의 가늘고 긴 발포체(B)로 된다. 이와 같은 가늘고 긴 발포체(B)는 복수 개의 작은 구멍(82A)이 상술한 바와 같이 균일하게 배치되어 있기 때문에 서로 빈틈 없이 밀착되어 일체화된다.(4) At this time, the elongated mixed material A having passed through the
여기서 발포용 유체인 물(41)은 기화될 때 그 체적이 1200배로 된다. 혼합재(A) 에 있어서 물(41)은 균일한 발포를 생성하기 위해 첨가한 첨가제의 친수 성분을 용해함과 동시에 충분한 수증기 폭발(발포)을 발생하기 위해 과잉적으로 필요로 된다. 한편, 이와 같이 과도한 물(41)을 첨가하는 것은 다이(80)로부터 압출되어 증발될 때 잠열을 흡수하기 때문에 발포 조직 내부의 수증기가 액체 상태의 물로 돌아갈 수 있고, 이 액화된 물(41)로 인해 발포체(B)의 체적이 감소되며, 조직이 수축하여 충분한 발포체를 얻을 수 없는 가능성이 있다. 이때 흡수하는 에너지는 2.26MJ/Kg(539Kcal/Kg를 환산한 것) 이다. 따라서 이 흡수된 에너지를 확보하기 위하여 온도조절장치(100)에서 연속적으로 다이(80)를 가열하는 것을 통해 물(41)의 기화를 촉진시켜 발포체(B)의 수축을 억제하고 있다.Here, the
또한 다이(80)로부터 혼합재료(A)를 압출하는 압력은 발포용 유체가 물(41)인 경우에는 다이(80)의 설정 온도에 대응하여 다음과 같이 보장할 필요가 있다. 이 결과를 정리하여 표1에 표시한다.In addition, the pressure for extruding the mixed material A from the die 80 needs to be ensured as follows in response to the set temperature of the die 80 when the foaming fluid is
·설정온도160℃: 0.618 MPa(6.3Kgf/cm2를 환산한 것) 이상Set temperature 160 ° C: 0.618 MPa (6.3 Kgf / cm 2 equivalent) or more
·설정온도170℃: 0.795 MPa(8.1Kgf/cm2를 환산한 것) 이상Set temperature: 170 ° C: 0.795 MPa (8.1 Kgf / cm 2 equivalent) or more
·설정온도180℃: 1.000 MPa(10.2Kgf/cm2를 환산한 것) 이상Set temperature 180 ° C: 1.000 MPa (10.2 Kgf / cm 2 equivalent) or more
·설정온도190℃: 1.255 MPa(12.8Kgf/cm2를 환산한 것) 이상Set temperature 190 ° C: 1.255 MPa (12.8 Kgf / cm 2 equivalent) or more
여기서 발포용 유체가 물이 아닌 경우에는 압출 압력을 1.28MPa (13Kgf/cm2를 환산한 것) 이상으로 보장할 필요가 있다.In the case where the foaming fluid is not water, it is necessary to ensure the extrusion pressure to be 1.28 MPa (13 Kgf / cm 2 or more) or more.
표 1TABLE 1
(5) 이 일체화된 발포체(B)는 기부(831)의 개구부(831A) 및 성형부(832)의 공급측 개구부(832A)를 거쳐, 제2블록(83)의 성형부(832) 내에 공급된다.(5) The integrated foam B is supplied into the molded
(6) 이 성형부(832) 내에 공급된 발포체(B)는 도 4에 도시된 바와 같이 사출측 개구부(832B)로 운송되는 사이에 단면이 구형(矩形)인 판 모양으로 형성되어 사출측 개구부(832B)를 거쳐 외부로 압출되어 성형된다.(6) The foam B supplied into this
(7) 사출측 개구부(832B)로부터 배출된 판 형상의 연속되는 발포체(B)는 벨트컨베이어(90)를 통해 반송된다. 상기 반송된 발포체(B)는 소정 형태로 되도록 적당하게 재단된다.(7) The plate-shaped continuous foam B discharged from the injection
이상과 같은 순서로 발포체B가 제조된다.Foam B is manufactured in the above order.
이상과 같은 본 실시형태에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present embodiment as described above, the following effects are obtained.
(1) 실린더(50) 내에 공급된 물(41)은 스크루(70)의 반송과 함께 히터(60)에 의해 단계적으로 가열되기 때문에, 동시에 기화 온도 이상까지 가열하는 경우에 비하여 물(41)의 급격한 팽창 변화 등의 영향을 받지 않고 물(41)이 탱크 측으로 역류하는 것을 방지할 수 있다. 또한 스크루(70)와 사일로(30) 사이의 공급경로에 물(41)을 공급하는 구성을 채용하였기 때문에 실린더(50) 내의 스크루(70)에 직접 물(41)을 공급하지 않으므로, 실린더(50) 내에서의 물(41)의 변화로 인한 영향을 받지 않게 되며 물(41)이 탱크(40)측으로 역류하는 것을 더욱 확실히 방지할 수 있다. 이상과 같이 탱크(40)측으로의 역류를 방지할 수 있기 때문에 품질이 안정된 발포체(B)를 효율적으로 제조할 수 있다.(1) Since the
(2) 쉽게 얻을 수 있는 물(41)을 원료로 사용하여도, 6단계로 나누어 가열함으로써 물(41)의 역류를 방지할 수 있다. 따라서 품질이 안정된 발포체(B)를 높은 효율로 저렴하게 제조할 수 있다.(2) Even if
(3) 진동기구(34)를 통해 사일로(31, 32)의 측면부분(33A)을 두드려 측면부 분(33A)을 간헐적으로 진동 시키므로, 각 사일로(31, 32) 내의 원료(2A, 2B, 3A)들의 고착을 제거할 수 있고 분말 상태의 각 원료(2A, 2B, 3A)를 실린더(50) 내에 원활하게 공급할 수 있다. 이때 모터(341)에 캠(342)을 장착하여 모터(341)의 구동에 의하여 회전하는 캠(342)의 선단이 사일로(31, 32)의 측면부분(33A)을 두드리게 설치하는 것만으로, 진동기구(34)를 간단히 구성할 수 있다.(3) By vibrating the
(4) 히터(60)는 1개의 제어부(62)로 실린더(50)의 6개 부분(50A~50F)의 가열 온도를 동시에 조절할 수 있기 때문에 온도 조절이 간단하게 된다. 또한 히터(60)는 실린더(50)를 6단계로 나누어 온도 조절할 수 있으므로 제조할 때의 상황이나 환경에 맞추어 적당히 변경하여 보다 높은 품질의 발포체(B)를 제조할 수 있다.(4) Since the
(5) 제1블록(81)에는 상호 인접한 3개의 작은 구멍(82A)에 의하여 규정된 삼각형의 배치 패턴이 동일하게 복수 개의 작은 구멍(82A)을 형성하였기 때문에, 발포체(B)의 형태 등 품질을 간단하게 안정시킬 수 있다. 이때 작은 구멍(82A)의 직경을 2.0mm로 하였기 때문에 더욱 양호하게 발포시킬 수 있어 안정한 형상의 성형이 가능하다. (5) Since the arrangement pattern of the triangle defined by the three
(6) 온도조절장치(100)를 통해 다이(80)의 온도를 160℃~220℃ 사이의 온도로 조절하기 때문에, 불필요한 수축을 억제하여 확실하게 발포할 수 있어 양호한 형상의 발포체(B)를 제조할 수 있다.(6) Since the temperature of the die 80 is adjusted to a temperature between 160 ° C and 220 ° C through the
(7) 제1블록(81)에 있어서, 실린더(50)의 배출부(52)의 감합공(52A)에 감합되는 감합돌출부(811)를 설치하여, 제1블록(81)이 배출부(52)로부터 해탈되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 고압으로 인한 증기의 배출을 방지할 수 있는 이점이 있다.(7) In the
(8) 제2블록(83)에 있어서, 성형부(832)에는 압출방향으로 일정한 정도의 길이를 갖고 있으므로 성형부(832) 내의 발포체(B)를 충분히 성형시킬 수 있다.(8) In the
(9) 제2블록(83)에 있어서, 상면(832Z)을 자유롭게 착탈할 수 있으므로 제조 후 간단하게 내부를 청소할 수 있다.(9) In the
(10) 스크루(70)를 2축(71, 72) 구조로 하였기 때문에 1축의 경우에 비하여 발포재료(1)와 물(41)을 더욱 균일하게 혼합할 수 있고, 압출 성형 후의 발포체(B)의 품질의 안정화를 도모할 수 있다.(10) Since the
(11) 주요성분이 일반쓰레기로 처리할 수 있는 비수지 성분이므로 발포체(B)는 용기 재생법에 의한 재생 대상의 성분에 해당되지 않는다. 이로 인해 발포체(B)를 일반 쓰레기로 처리할 수 있으므로 비용을 낮추고 간단하게 처리할 수 있다. 이때 일반적인 발포체에 비해 수지 성분의 함유량이 적기 때문에, 소각할 때 발열량이 적을 뿐만 아니라 흑연 등이 발생하지 않으므로 환경을 보호할 수 있다. 이런 경우에도 실제 제품으로서 충분히 이용할 수 있는 발포체(B)를 제조할 수 있다.(11) Since the main component is a non-resin component which can be treated as general waste, the foam (B) does not correspond to the component to be recycled by the container regeneration method. Because of this, the foam (B) can be disposed of as general waste, so that the cost can be lowered and simply disposed. At this time, since the content of the resin component is smaller than that of the general foam, not only the amount of heat generated during incineration but also no graphite or the like can be generated to protect the environment. Even in this case, the foam (B) which can be used sufficiently as an actual product can be manufactured.
(12) 이와 같은 발포체(B)는 내부에 형성된 공극에 의해 유연성을 가지므로 정밀기기나 과일 등 손상되기 쉬운 물품의 완충재로서 사용될 수 있다. 또한 발포체(B)는 비열이 비교적 높기 때문에 단열재로서도 사용할 수 있다.(12) Since the foam (B) is flexible by the voids formed therein, it can be used as a cushioning material of a fragile article such as precision instruments or fruits. Moreover, since foam (B) has a comparatively high specific heat, it can be used also as a heat insulating material.
(13) 수지 성분으로서 폴리프로필렌(2A)을 사용하였지만, 이 폴리프로필렌(2A)은 다른 수지 성분에 비하여 가공성이나 기계적 성질 등에서 뛰어나므로 발포체(B)를 간단하게 제조할 수 있다.(13) Polypropylene (2A) was used as the resin component, but since the polypropylene (2A) is superior in processability, mechanical properties, and the like as compared with other resin components, the foam (B) can be easily produced.
(14) 쉽게 얻을 수 있는 값싼 식물성 재료인 콘스타치(2B)를 원료로 사용하기 때문에 발포체(B)의 제조 비용을 줄이고 제조의 간편화를 도모할 수 있다.(14) Since
(15) 발포체(B)를 최종적으로 판 모양으로 구성하였기 때문에 유연성 뿐만 아니라 일정한 정도의 강성을 확보할 수 있으며, 예를 들어 과일이나 야채 등을 개별적으로 포장하기 위한 포장판이나 단열재로 사용할 수 있다. 또한 발포체(B)는 충분한 복원성을 가지고 물에 용해되기 어렵기 때문에 포장 완충재로서 충분히 이용할 수 있다.(15) Since the foam (B) is finally formed in a plate shape, not only flexibility but also a certain degree of rigidity can be secured. For example, the foam (B) can be used as a packaging plate or a heat insulating material for individually packaging fruits or vegetables. . In addition, since the foam (B) has sufficient recoverability and is hardly dissolved in water, the foam (B) can be sufficiently used as a packaging buffer.
[제2실시형태]Second Embodiment
다음에 본 발명의 제2실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명의 제2실시형태에 따른 압출성형기(12)는, 상기 제1실시형태에 따른 압출성형기(11)와 다이(80)에 대응하는 부분이 상이하고, 기타의 구성은 완전히 일치한다. 따라서 다이(80)에 대신하여 설치된 부분인 커터(200)에 대하여 설명한다.The
상기 제1실시형태와 같거나 상당한 구성품은 동일한 도면 부호를 달아 설명을 생략하거나 간략하게 한다. The same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals to omit or simplify the description.
도 5는 본 발명에 따른 압출성형기(12)를 모식적으로 나타낸 도면이다.5 is a view schematically showing an
도 6은 커터(200)를 확대하여 나타낸 도면이다.6 is an enlarged view of the
도 5에 도시된 바와 같이, 커터(200)는 실린더(50)로부터 압출된 혼합재(A)를 발포시켜 발포체(B)를 구성하고, 이 발포체(B)를 절단하는 부분이다. 커터(200)는 실린더(50)의 배출부(52)에 장착된 장착부(210)와 커터본체(220)를 구비한다.As shown in FIG. 5, the
도 6에 도시된 바와 같이, 장착부(210)는 실린더(50)의 배출부(52)에 장착되어 실린더(50)로부터 압출된 혼합재료(A)를 발포 시킴과 동시에 다이의 기능을 하는 부분으로서, 중공의 케이스 형상의 기재(211) 및 상기 기재(211)의 압출 측의 면에 형성된 판 모양의 보조부재(212)를 구비한다.As shown in FIG. 6, the mounting
보조부재(212)에는 관통된 작은 구멍 (212A)이 형성되어 있다.The
기재(211)에 있어서, 실린더(50) 측의 면에는 실린더(50)의 배출부(52)의 감합공(52A)에 감합되는 미도시의 감합부가 형성되어 있으며, 상기 감합부에는 사각형의 개구부가 형성되어 있다.In the
또한, 압출 측의 면인 보조재료(212) 측의 면(211X)에는 작은 구멍(212A)에 대응하는 위치에 작은 구멍(212A) 보다 큰 미도시의 구멍이 형성되어 있다.Further, a hole (not shown) larger than the
따라서 실린더(50)로부터 압출된 혼합재료(A)는 기재(211)의 내부를 통과하여 보조부재(212)의 작은 구멍(212A)으로부터 압출된다. 압출될 때 혼합재료(A)는 압력이 감소되고 발포되어 발포체(B)로 된다.Therefore, the mixed material A extruded from the
커터본체(220)는 장착부(210)를 지지함과 동시에 상기 장착부(210)로부터 압출된 발포체(B)를 소정의 길이로 절단하는 부분으로서, 축부재(221)와 이 축부재(221)를 지지하는 지지부재(225)를 구비한다.The
축부재(221)는 압출된 발포체(B)를 절단하는 부분으로서, 축본체(222)와 상기 축본체(222)의 선단에 장착된 날(223)을 구비한다.The
축본체(222)는 도시되지 않은 모터 등의 구동기구에 의하여 일정한 속도로 회전 가능하게 구성되어 있다. 상기 회전속도는 구동기구를 제어하는 것에 의해서 조절할 수 있다.The
날(223)은 축본체에 대하여 수직인 방향에서 상호 평행하는 2개의 날(223A, 223B)을 구비한다. 이 2개의 날(223A, 223B)은 그 날 끝(224)이 각각 도면 중의 화살표(C)로 표시한 회전방향을 향하고 있다. 이로 인해, 예를 들어, 날(223A)이 화살표(C)의 방향으로 1회전하는 사이에 날 끝(224)은 작은 구멍(212A)의 위를 2회 통과하게 된다. The
지지부재(225)는 축본체(222) 및 장착부(210)를 지지하는 부재이다.The
이상과 같은 압출성형기(12)에 있어서, 실린더(50)로부터 압출된 혼합재료(A)는 기재(211)의 내부를 통과하여 보조부재(212)의 작은 구멍(212A)으로부터 압출 성형된다. 압출 성형될 때 혼합재료(A)는 압력이 감소된 후 발포되어 발포체(B)로 된다.In the
상기 작은 구멍(212A)으로부터 압출된 발포체(B)는 축본체(222)의 회전과 함께 회전하는 2개의 날(223A, 223B)에 의하여 소정의 길이로 절단된다. 이로 인해, 도 7에 도시된 바와 같이, 예를 들어 10cm정도의 소정의 길이로 원통 형상의 발포체(B)가 형성된다.The foam B extruded from the
상술한 바와 같은 본 실시형태에 의하면, 상기 제1실시형태의 (1) ~ (15)와 같은 효과 이외에 다음과 같은 효과를 추가적으로 도모할 수 있다. According to the present embodiment as described above, the following effects can be additionally provided in addition to the effects as in (1) to (15) of the first embodiment.
(16) 축본체(222)의 회전 속도만을 조절함으로써 임의 길이의 발포체(B)를 간단하게 제조할 수 있다.(16) By controlling only the rotation speed of the shaft
(17) 보조부재(212)의 작은 구멍(212A)의 형태나 크기를 변화시켜 임의의 단면 형태의 발포체(B)를 간단하게 제조할 수 있다.(17) By changing the shape or size of the
(18) 발포체(B)를 비교적 작은 원통 모양으로 형성하였기 때문에 정밀기기의 포장 완충재로서 사용하는 경우에도 빈틈 없이 설치할 수 있어 내부의 정밀기기를 확실하게 보호할 수 있다.(18) Since the foam (B) is formed in a relatively small cylindrical shape, it can be installed without any gap even when used as a packing cushion for precision equipment, and the internal precision equipment can be reliably protected.
[변형예][Modification]
본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서의 변형,개량 등은 본 발명의 범위에 속한다.This invention is not limited to each said embodiment, The deformation | transformation, improvement, etc. within the range which can achieve the objective of this invention belong to the scope of this invention.
예를 들면, 발포재료로서 폴리프로필렌(2A)을 사용하였지만, 이에 한정되지 않고 다른 열가소성 수지를 사용할 수도 있다. 여기서 콘스타치(2B)나 활석(3A) 등을 첨가하였지만, 이런 원료를 첨가하지 않거나 다른 원료를 첨가할 수도 있다. 예를 들면, 상술한 배합비 외에 목재 분말이나 활성탄, 볏짚 등의 재료를 일정한 비율로 혼합한 것을 사용할 수도 있다. 이때 이런 재료의 첨가에 의하여 흡착 기능이나 세균, 곰팡이 발생 억제 기능 등을 발휘할 수 있는 정도로 혼합하는 것이 바람직하다. 상술한 바를 종합하면, 발포재료(1)의 배합은 특별히 한정되어 있지 않는다는 것이다.For example, although polypropylene (2A) was used as a foaming material, it is not limited to this, Another thermoplastic resin can also be used. Although
상기 각 실시형태에 있어서 발포용 유체로 물(41)을 사용하였지만 이에 한정되지 않고, 예를 들어 오일 등 다른 유체를 사용할 수도 있다.In each of the above embodiments,
상기 각 실시형태에 있어서 초기 온도를 80℃로 설정하였지만 이에 한정되지 않고, 예를 들어 50℃ 등으로 설정할 수도 있다. 또한 초기 온도는 원료에 따라 기화온도 이상으로 설정할 수도 있다.In each said embodiment, although the initial temperature was set to 80 degreeC, it is not limited to this and can also be set to 50 degreeC etc., for example. In addition, the initial temperature may be set above the vaporization temperature depending on the raw material.
상기 각 실시형태에 있어서 최종 온도를 230℃로 설정하였지만 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 150℃ 등으로 설정할 수도 있는바, 발포용 유체가 완전히 기화되는 온도, 그리고 발포재료가 융해할 수 있는 온도이면 된다.In each of the above embodiments, the final temperature is set to 230 ° C., but the present invention is not limited thereto. For example, the final temperature may be set to 150 ° C., for example, the temperature at which the foaming fluid is completely vaporized, and the temperature at which the foaming material can melt. You just need
상기 각 실시형태에 있어서 히터(60)를 6개 단계로 설정하였지만 이에 한정되지 않고, 예를 들어 3단계로 설정할 수도 있는바 단계적으로 설정하면 된다.In each of the above embodiments, the
상기 각 실시형태에 있어서 각 원료(2, 3)를 분말상태로 하였지만 조잡하게 분쇄만한 상태로 사용할 수도 있다.In each of the above embodiments, each of the
상기 각 실시형태에 있어서 진동기구(34)를 모터(341)와 캠(342)으로 구성하였지만, 이에 한정되지 않고 예를 들어 전자적으로 진동시키는 기구 등 다른 기구를 사용할 수도 있다. 다만, 상기 실시형태와 같은 경우에 원료 공급을 더욱 효율적으로 진행할 수 있다는 이점이 있다.In each of the above embodiments, the vibrating
더욱이 상기 각 실시형태에 있어서 진동기구(34)를 2개의 사일로의 양쪽에 설치하였지만, 어느 한쪽의 사일로에 설치하여도 된다. 또한 충분히 효율적으로 원료를 공급할 수 있으면 특별히 설치하지 않아도 된다.Moreover, in each said embodiment, although the
상기 각 실시형태에 있어서 스크루(70)를 2축 구조로 구성하였지만, 이에 한정되지 않고 1축 구조로 구성할 수도 있다.Although the
상기 제2실시형태에 있어서 날(223)의 수량을 2개로 하였지만, 1개로 할 수도 있는바 그 수량은 특별히 한정되지 않는다.In the second embodiment, the number of
[실시예]EXAMPLE
[실시예1~3][Examples 1-3]
상기 제1실시형태에 있어서 작은 구멍(82A)의 직경을 다음과 같이 하였다. 또한, 각 실시예에 있어서 작은 구멍(82A)의 직경과 발포체의 상태(성능 및 상태)를 표 2에 표시하였다.In the first embodiment, the diameter of the
작은 구멍(82A)의 직경: 1.8mm, 2.0mm, 2.2mmDiameter of eyelets (82A): 1.8 mm, 2.0 mm, 2.2 mm
이런 경우에는 양호하게 발포된 발포체(B)를 얻었다.In this case, a well-expanded foam (B) was obtained.
표 2TABLE 2
[비교예1, 2][Comparative Examples 1 and 2]
상기 제1실시형태에 있어서 작은 구멍(82A)의 직경을 다음과 같이 한 이외에 나머지는, 상기 실시예1~3과 같다. 각 비교예에 있어서 작은 구멍(82A)의 직경과 발포체의 상태(성능 및 상태)도 표 2에 표시하였다.In the said 1st Embodiment, the rest is the same as that of the said Examples 1-3 except having made the diameter of 82 A of small holes as follows. In each comparative example, the diameter of the
작은 구멍(82A)의 직경: 1.5mm, 2.4mmDiameter of eyelet (82A): 1.5 mm, 2.4 mm
이런 경우에는 충분히 발포되지 않은 부분을 포함한 발포체(B)가 형성되는 경우가 있다.In this case, the foam (B) including the part which is not foamed sufficiently may be formed.
[실시예4~7]EXAMPLES 4-7
상기 제1실시형태에 있어서, 온도조절장치(100)를 통해 다이(80)의 설정온도를 다음과 같이 하였다. 또한, 각 실시예에 있어서 설정온도와 발포체의 형태를 표 3에 표시하였다.In the first embodiment, the set temperature of the die 80 is set as follows through the
온도조절장치(100)의 설정온도: 160℃, 180℃, 200℃, 220℃Set temperature of the thermostat 100: 160 ℃, 180 ℃, 200 ℃, 220 ℃
이런 경우에는 양호한 형태로 형성된 발포체(B)가 얻어졌다.In this case, a foam (B) formed in a good shape was obtained.
표 3TABLE 3
[비교예3, 4][Comparative Examples 3 and 4]
상기 제1실시형태에 있어서, 온도조절장치(100)를 통해 다이(80)의 설정온도를 다음과 같이 한 이외의 나머지는 상기 실시예4~7과 같다. 각 비교예에 있어서 온도조절장치(100)의 설정온도와 발포체의 형태도 표3에 표시하였다.In the first embodiment described above, the rest of the dies 80 are the same as in the above-described Examples 4 to 7 except that the set temperature of the die 80 is changed as follows. In each comparative example, the set temperature of the
온도조절장치(100)의 온도: 실온, 240℃Temperature of the thermostat 100: room temperature, 240 ℃
설정온도를 실온으로 하였을 때 적당한 형태로 형성되지 않은 부분을 포함한 발포체(B)가 형성된 경우가 있다.When the set temperature is room temperature, a foam (B) including a portion which is not formed in an appropriate form may be formed in some cases.
또한, 설정온도를 240℃로 하였을 때는 혼합재료(A)의 과도한 가열로 인해 열악화에 의한 눌음이 발생한 경우가 있다.In addition, when setting temperature is 240 degreeC, the pressurization by heat deterioration may arise because of excessive heating of the mixed material (A).
본 발명은 내부에 작은 공극이 형성된 발포체를 성형하기 위한 압출성형기로 서 이용할 수 있고, 전자기기, 전자부품 등 정밀기기나 과일 등 손상되기 쉬운 물품을 외부의 충격으로부터 보호하기 위한 포장완충재의 제조에 이용 가능하다.The present invention can be used as an extruder for molding a foam having a small void formed therein, and in the manufacture of a packaging buffer for protecting the fragile items such as precision devices such as electronic devices, electronic parts or fruits from damage from external impacts. Available.
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