KR100736264B1

KR100736264B1 - 연신장치

Info

Publication number: KR100736264B1
Application number: KR1020060052470A
Authority: KR
Inventors: 김현경
Original assignee: (주)흥원피앤엠
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2006-06-12
Publication date: 2007-07-06

Abstract

본 발명은 연신장치에 관한 것으로, 본 발명은 종래 플라스틱 필름을 길이방향 일축으로 연신시킬 때 발생되는 폭 방향으로의 수축을 방지하여 필름이 낭비되지 않고, 필름의 폭 방향으로 그 두께가 균일하게 유지되어, 특히, 통기성필름의 경우에는 필름의 폭 방향으로 그 중간부와 양측부의 투습도 편차를 현저히 감소시키므로 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 연신장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 서로 이격되어 회전축(21)이 나란하게 배치된 다수개의 연신롤러(20)를 포함하여 이루어져서 플라스틱 필름(10)이 상기 연신롤러(20)들을 경유함에 따라 그 진행방향으로 길이가 늘어나는 연신장치에 있어서, 상기 각 연신롤러(20)의 둘레면에는 연신롤러(20)의 회전축(21)방향으로 골(22)과 마루(23)가 형성된 것을 특징으로 하는 연신장치가 제공된다.

연신장치, 연신롤러, 필름, 골, 마루

Description

연신장치{Stretching apparatus}

도 1은 종래 연신장치의 일례를 보인 평면도

도 2는 상기 일례의 측면도

도 3은 본 발명에 따른 연신장치의 일실시예를 도시한 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 필름 20 : 연신롤러

22 : 골 23 : 마루

본 발명은 연신장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 플라스틱 필름을 길이방향 일축으로 연신시킬 때 발생되는 폭 방향으로의 수축을 방지하여 필름을 낭비하지 않고, 필름 각 부위의 두께를 균일하게 유지시켜 통기성필름의 경우 투습도의 편차가 감소되어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 연신장치에 관한 것이다.

일반적으로, 플라스틱 필름은 포장용, 사진용, 정보기록매체용 전기재료용, 유아용 기저귀 또는 여성용 생리대 등과 같이 다양한 용도로 사용되고 있다.

이러한 플라스틱 필름 중 일부는 소정두께와 폭을 갖는 필름을 압출하여, 실제 제품에서 원하는 두께가 되도록 연신하는 공정을 거치기도 한다. 이렇게 길이방향으로 연신시킨 플라스틱 필름은 상기 기저귀 등에 주로 사용되는 통기성필름, 사탕 등의 포장용 필름 및 전자재료용 필름 등이 있으며, 특히, 통기성필름의 경우에는 공극을 형성하기 위해서 반드시 연신공정을 거치게 된다.

이러한 필름을 연신시키는 연신장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 연신롤러(20)가 소정간격 이격 설치되어 회전축(21)을 중심으로 회전되며, 필름(10)이 상기 연신롤러(20)를 경유함으로써 필름(10)이 연신된다. 이때, 상기 다수개의 연신롤러(20)의 회전속도가 필름(10)이 이동되는 방향으로 갈수록 점점 빨라지게 구성함으로써, 필름(10)을 길이방향으로 인장시키게 된다.

그런데, 상기 연신롤러(20)에 의해 필름(10)을 연신시키는 경우, 필름(10)이 상기 연신롤러(20)들을 경유하면서 필름(10)이 전진하는 방향, 즉 필름(10)의 길이방향으로 길이가 늘어남에 따라 상기 필름(10)이 폭 방향으로 수축되어, 연신공정을 거친 필름(10)은 연신공정을 거치기 전의 필름(10)에 비해 폭 방향으로 줄어든 상태가 되므로, 실제 제품의 사이즈에 맞지 않게 되는 문제가 있다. 또한, 상기와 같이 연신후의 필름(10)의 폭이 줄어드는 과정에서 필름(10)의 폭 방향으로 그 중간부에 비해 필름(10)의 양측 단부의 두께가 더 두꺼워지게 되므로, 제품의 규격이 불균일해져서 제품의 질이 저하되며, 특히, 상기 통기성필름의 경우에는 상기의 이유로 투습도의 편차가 발생하게 되어 제품의 질이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 종래 플라스틱 필름을 길이방향 일축으로 연신시킬 때 발생되는 폭 방향으로의 수축을 방지하여 필름이 낭비되지 않고, 필름의 폭 방향으로 그 두께가 균일하게 유지되어, 특히, 통기성필름의 경우에는 필름의 폭 방향으로 그 중간부와 양측부의 투습도 편차를 현저히 감소시키므로 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 연신장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 서로 이격되어 회전축(21)이 나란하게 배치된 다 수개의 연신롤러(20)를 포함하여 이루어져서 플라스틱 필름(10)이 상기 연신롤러(20)들을 경유함에 따라 그 진행방향으로 길이가 늘어나는 연신장치에 있어서, 상기 하나 이상의 연신롤러(20)의 둘레면에는 연신롤러(20)의 회전축(21)방향으로 골(22)과 마루(23)가 형성되어, 상기 필름(10)이 상기 각 연신롤러(20)를 경유하더라도 필름(10)의 폭이 수축되지 않고 유지되며, 필름(10) 각 부위의 두께 또는 투습도가 균일하게 유지되는 것을 특징으로 하는 연신장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 두 개 이상의 연신롤러(20)에 상기 골(22)과 마루(23)가 형성되고, 상기 하나의 연신롤러(20)의 골(22) 및 마루(23)가 인접된 연신롤러(20)의 마루(23) 및 골(22)과 대응되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 연신장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 연신롤러(20)의 둘레면에 형성된 골(22)과 마루(23)의 깊이가 회전축(21)방향으로 그 중앙부에서 양측으로 갈수록 깊어지도록 구성되어, 상기 필름(10)이 상기 각 연신롤러(20)를 경유하더라도 필름(10) 각 부위의 두께가 균일하게 유지되는 것을 특징으로 하는 연신장치가 제공된다.

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 연신장치의 일실시예를 도시한 평면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명 연신장치는 그 회전축(21)이 나란하게 배치되는 다수개의 연신롤러(20)가 소정간격 이격 설치되며, 이 각 연신롤러(20)의 둘레면에는 상기 회전축(21) 방향으로 골(22)과 마루(23)가 형성된다. 한편, 본 실시예에서는 편의상 상기 연신롤러(20)를 제1연신롤러(20a)와 제2연신롤러(20b)만을 도시하였으나, 연신롤러(20)의 수는 한정되지 않는다. 한편, 필요에 따라 연신롤러(20)의 둘레부를 고무재 등으로 된 롤러로 압착할 수도 있다.

상기 연신롤러(20)는 원통 형상으로 이루어지며, 그 측단면 중앙부에 회전축(21)이 구비되어 회전된다. 또한, 이 연신롤러(20)의 둘레면은 상기 회전축(21)방향으로 골(22)과 마루(23)가 형성되는데, 이 골(22)과 마루(23)는 뾰족하거나 둥글거나 다각 형상 등 다양한 형상이 가능하다. 본 실시예에서는 둥근 형태의 골(22)과 마루(23)를 예시하였다.

또한, 상기 골(22)과 마루(23)가 연속적으로 이루어지는데, 이에 따라, 골(22)과 마루(23)의 연속형태는 물결무늬 형태, 삼각 또는 사각 나사산 형태 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 제1 및 제2연신롤러(20a, 20b)의 각각의 골(22)과 마루(23)가 상호 대응되도록 형성될 수 있으나, 제1연신롤러(20a)의 골(22)과 마루(23)가 제2연신롤러(20b)의 마루(23)와 골(22)에 대응되도록 형성되어, 필름(10)의 폭 방향으로 균일하게 연신되도록 하는 것이 바람직하며, 이에 따라, 특히, 길이방향으로 연신시킨 통기성필름의 경우, 필름의 폭 방향으로 각 부위의 두 께가 균일해지므로, 각 부위의 투습도 편차가 감소하게 된다. 이는 필름(10)을 길이방향으로 연신할 때, 필름(10)의 폭 방향에서 그 중앙부는 집중적으로 연신되는 반면, 그 양측단부는 상대적으로 덜 연신되어, 양측단부가 중앙부로 모여지게 되어 폭 방향으로 수축될 뿐 아니라, 양측단부의 두께가 중앙부에 비해 상대적으로 두꺼워지는 것을 방지하기 위함이다. 따라서, 필름(10)의 각 부위의 두께가 균일해지므로, 제품의 규격이 균일해져서, 특히, 길이방향으로 연신된 통기성필름이 경우 투습도의 편차가 감소되어, 품질이 향상되는 장점이 있다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 연신롤러(20)에 감겨진 필름(10)에 있어서, 마루(23) 부분에 위치된 필름(10) 부분은 화살표 방향, 즉, 골(22) 부분으로 힘을 받게 되며, 상기 필름(10) 부분은 다음 연신롤러(20)에서는 그 반대가 되어, 필름(10)의 폭 방향에서 그 양측단부가 폭 방향으로 연신되므로, 필름(10)이 폭 방향으로 수축되지 않는 장점이 있다.

한편, 상기 골(22)과 마루(23)의 깊이는 연신롤러(20)의 회전축(21) 방향으로 중앙부에서 양측부로 갈수록 점점 깊어지도록 형성된다. 이는 필름(10)을 길이방향으로 연신시키는 경우, 전술한 바와 같이, 필름(10) 폭 방향의 양측단부로 갈수록 그 두께가 점점 두꺼워지게 되는데, 상기와 같이 구성함으로써, 즉, 골(22)과 마루(23)의 깊이가 깊을수록 필름(10)의 폭 방향으로 연신이 더 잘 이루어지므로, 필름(10) 각 부분의 두께가 좀 더 균일하게 형성되어, 제품의 규격이 균일해지며, 필름(10)의 폭 방향으로 그 중앙부와 양측단부 간의 투습도의 편차를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

실시예1

연신 전 폭이 700㎜인 폴리에틸렌과 탄산칼슘이 혼합된 통기성 필름(10)을 도 3에 도시된 바와 같은 연신장치를 이용하여 연신시켰다. 이때, 연신롤러(20)에 형성된 마루(23)와 마루(23) 사이의 거리는 4㎜가 되도록 하였으며, 골(22)의 깊이는 연신롤러(20)의 중앙부는 0㎜이며, 이 중앙부에서 양측으로 갈수록 점차 깊어져서 맨 끝의 골(22)은 4㎜가 되도록 하였으며, 제1연신롤러(20a)의 회전속도는 20m/min이고, 제2연신롤러(20b)의 회전속도는 48m/min이었다. 이와 같은 연신장치에 의해 연신된 필름(10)의 폭을 측정하고, ASTM E-96의 측정법을 이용하여 필름(10)의 중앙부 및 양측단부의 투습도를 측정한 결과 표 1과 같았다.

비교예1

연신 전 폭이 700㎜인 폴리에틸렌과 탄산칼슘이 혼합된 통기성 필름(10)을 도 1에 도시된 바와 같이 표면이 매끄러운 종래의 연신롤러(20)를 이용하여 상기 실시예와 같이 실험하였으며, 실시예1과 같은 방법으로 측정한 결과 역시 표 1과 같았다.

(표 1)

	필름 폭	중앙부의 투습도	양측부의 투습도
실시예1	690㎜	1260	1180
비교예1	520㎜	1210	960

투습도 단위 : g/(m² ·day)

측정법 : ASTM E-96

표 1에서 보여지듯이, 실시예에서는 연신공정을 거친 후 필름(10)의 폭이 겨우 10㎜가 줄어들어 거의 변화가 없음을 알 수 있다. 이에 반해, 비교예1에서는 필름(10)의 폭이 연신공정을 거친 후 180㎜가 줄어들었음을 알 수 있다. 또한, 실시예에서 필름(10)의 폭 방향에서 그 중앙부의 투습도와 양측부의 투습도의 차이가 80g/(m² ·day)에 불과한 것을 알 수 있다. 따라서, 연신공정을 거치는 동안 필름(10)이 길이방향 뿐 아니라 폭 방향으로도 연신되어, 그 중앙부와 양측부의 두께가 거의 차이가 나지 않음을 알 수 있다. 이에 반해, 비교예1에서 필름(10)의 폭 방향에서 그 중앙부와 양측부의 투습도의 차이가 250g/(m² ·day)에 해당하여 실시예1에 비해 3배 이상이 차이가 나므로, 필름(10)의 두께가 균일하지 않음을 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명 연신장치에서 연신롤러(20)의 둘레면에 형성된 골(22)과 마루(23)의 깊이를 연신롤러(20)의 중앙부에서 양측단부로 갈수록 점차 깊어지도록 형성함으로써, 상기와 같이 필름(10)의 연신공정에서 필름(10)의 길이방향 뿐 아니라 폭 방향으로도 연신이 이루어지며, 특히, 각 부위별로 연신되는 정도가 적절히 조절되어 필름(10)의 각 부분의 두께가 균일하게 형성되어, 제품의 규격이 균일해 져서 품질이 향상되며, 통기성필름의 경우 투습성의 편차가 현저하게 감소되므로, 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 필름(10)을 연신시키는 연신롤러(20)의 둘레면에 그 회전축(21) 방향으로 골(22)과 마루(23)를 형성함으로써, 필름(10)이 길이방향으로 연신됨에 따라 그 폭 방향으로 수축되는 것이 방지되는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 연신롤러(20)의 골(22) 및 마루(23)가 인접된 마루(23) 및 골(22)과 대응되는 위치에 형성되어, 필름(10)의 각 부위의 두께가 균일하게 형성된다. 따라서, 제품의 규격이 균일해져서 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다. 특히, 상기 골(22)과 마루(23)의 깊이를 연신롤러(20)의 회전축(21) 방향에서 그 중앙부에서 양측단부로 갈수록 점차 깊게 형성함으로써, 연신공정에서 필름(10)의 각 부위에서의 두께를 좀 더 균일하게 가공할 수 있으므로, 투습도의 편차가 현저하게 감소되어 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Claims

서로 이격되어 회전축(21)이 나란하게 배치된 다수개의 연신롤러(20)를 포함하여 이루어져서 플라스틱 필름(10)이 상기 연신롤러(20)들을 경유함에 따라 그 진행방향으로 길이가 늘어나는 연신장치에 있어서, 상기 두 개 이상의 연신롤러(20)의 둘레면에는 연신롤러(20)의 회전축(21)방향으로 골(22)과 마루(23)가 형성되고, 이 골(22)과 마루(23)의 깊이는 회전축(21) 방향으로 그 중앙부에서 양측으로 갈수록 깊어지며, 상기 연신롤러(20)의 일측에는 인접된 연신롤러(20)의 마루(23) 및 골(22)과 대응되는 위치에 골(22) 및 마루(23)가 형성된 것을 특징으로 하는 연신장치.
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