KR100783523B1 - Fabrication method of cellular plastic substances and a equipment for that - Google Patents
Fabrication method of cellular plastic substances and a equipment for that Download PDFInfo
- Publication number
- KR100783523B1 KR100783523B1 KR1020060065655A KR20060065655A KR100783523B1 KR 100783523 B1 KR100783523 B1 KR 100783523B1 KR 1020060065655 A KR1020060065655 A KR 1020060065655A KR 20060065655 A KR20060065655 A KR 20060065655A KR 100783523 B1 KR100783523 B1 KR 100783523B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- synthetic resin
- open cell
- cell structure
- molding
- screw
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/04—Polymers of ethylene
- B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/10—Polymers of propylene
- B29K2023/12—PP, i.e. polypropylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/04—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
Description
도 1은 본 발명인 합성수지 성형물의 제조장치 도면이다.1 is a drawing of the apparatus for producing a synthetic resin molding according to the present invention.
도 2는 소형 성형물의 실물 사진이다.2 is a real photograph of a compact molding.
도 3은 대형 성형물의 실물 사진이다. 3 is a real picture of a large molding.
도 4는 성형물의 표면 현미경 사진이다.4 is a surface micrograph of the molding.
도 5는 성형물의 종단면 현미경 사진이다. 5 is a longitudinal cross-sectional micrograph of the molding.
도 6은 성형물의 횡단면 현미경 사진이다.6 is a cross-sectional micrograph of a molding.
※ 중요 구성품 번호※ Important Component Number
10 : 호퍼, 20 : 혼합기, 30 : 이송스크루, 40 : 다이스,10: hopper, 20: mixer, 30: feed screw, 40: dice,
50 : 송풍기, 60 : 수조, 70 : 절단기, 80 : 모터, 90 : 컨트롤러.50: blower, 60: water tank, 70: cutter, 80: motor, 90: controller.
본 발명은 합성수지의 성형방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 표면이 거칠고, 그 내부에 서로 연결된 공극을 가지는 다공질 합성수지 제품을 성형하는 방법과 그 장치에 관한 기술이다. The present invention relates to a method for molding a synthetic resin and a device thereof, and more particularly, to a method and a device for molding a porous synthetic resin product having a rough surface and a pore connected to each other therein.
이와 같은 다공질 합성수지 제품은 특별한 용도로 사용되는데, 그중의 하나가 오염된 폐수나 하수를 처리하는데 적용되는 공정 중 생물학적 처리공정에 사용되는 미생물 담체(Media)이다.Such porous synthetic resin products are used for a special purpose, one of which is a microorganism carrier (Media) used in biological treatment process applied to treat contaminated wastewater or sewage.
폐수 또는 움식물 쓰레기 처리공정은 주로 세 단계로 이루어지는데, 그 첫 단계는 물리적 처리과정으로서, 부유물질을 거르거나, 절단하거나, 침전시키는 과정이다. 그 다음 단계는 화학적 처리과정인데, 이 과정에서는 여러 가지 화학적 반응을 통하여 오염물이나 중금속이 제거하고, pH를 조절하며, 아울러 응집제에 의해 콜로이드성 오염물질을 제거하는 과정이다. 그리고, 마지막 단계는 생물학적 처리 과정으로서 미생물의 대사 및 분해작용에 의하여 유기물을 분해하여 제거하는 과장이다. Waste water or plant waste treatment processes consist mainly of three stages, the first of which is the process of filtering, cutting or sedimenting suspended solids. The next step is chemical treatment, which removes contaminants or heavy metals through various chemical reactions, adjusts pH, and removes colloidal contaminants by flocculants. And, the final step is the exaggeration of the decomposition and removal of organic matter by the metabolism and degradation of microorganisms as a biological treatment process.
폐수처리장에서 미생물을 이용하는 생물학적 처리 방법은 여러 종류가 있는데 주로 사용하는 방식은 활성슬러지(Activated Sludge)방법이다. 이는 오염물을 분해하는데 기여하는 미생물이 어떤 부위에 고정되어 있지 않고 폐수에 부유된 상태에서 오염물을 분해시키는 방식이다. 이때, 미생물들은 고정상에 잘 부착되므로 미생물이 부착하여 서식할 수 있는 물체를 사용하는데, 이를 담체(Media)라고 한다. 음식물 쓰레기 처리 등에 담체를 사용할 경우 담체에 미생물이 다량 부착되어 오염물에 대한 분해효율을 증가시킬 수 있으므로 담체를 사용하는 활성슬러지 방법에 대한 생물학적 처리 공정에 대하여 많은 연구가 이뤄지고 있다.There are several types of biological treatments using microorganisms in wastewater treatment plants. The most commonly used method is activated sludge. This is a method of decomposing contaminants in a state in which microorganisms contributing to the contaminant are not fixed at a part but suspended in the waste water. At this time, the microorganisms are well attached to the stationary phase, so the microorganisms attach to and use an object, which is called a carrier (Media). When a carrier is used for food waste treatment, a large amount of microorganisms are attached to the carrier to increase the decomposition efficiency of contaminants. Therefore, many studies have been conducted on biological treatment processes for activated sludge methods using a carrier.
이와 같은 용도의 담체로 왕겨, 톱밥 등의 천연 재료들을 사용하거나, 폐타이어, 요구르트병, 실 꾸러미 등을 사용하기도 하였고, 보통의 플라스틱으로 일정한 형상을 가진 담체를 제작하여 사용하기도 하였다. 그러나, 이런 담체들은 모두 그 표면이 치밀하여 많은 미생물이 서식할 수 없고, 따라서 오수처리 능력에 한계가 있었다.Natural carriers such as chaff, sawdust, or waste tires, yogurt bottles, yarns, or the like were used as carriers for this purpose, and carriers having a certain shape made of ordinary plastic were used. However, all of these carriers have a dense surface and cannot inhabit many microorganisms, thus limiting the sewage treatment capacity.
이에 따라 최근에는 미생물의 서식량을 늘리기 위하여, 여러 가지 다공질 재료를 이용한 인조 담체에 대하여 많은 연구가 이루어지고, 특허가 출원되고 있다.Accordingly, in recent years, in order to increase the amount of microorganisms, many studies have been made and patents have been applied to artificial carriers using various porous materials.
대표적으로, 인제대학교 신소제공학부의 허도성 등은 폐기되는 굴 껍질을 이용한 폐수 처리용 생물막 담체를 개발하였다. 국내 실용신안등록 20-0362634호 "하수 및 오/폐수 고도처리용 메디아"는 폐비닐 보풀, 마사토, 볏짚 등을 혼합한 담체를 제시하고 있다. 그리고, 국내 특허등록 10-0313240호 "폐수처리용 충진제의 제조방법 및 그 충진제"는 세라믹, 객토, 활성탄 및 조개피를 분쇄하여 제조한 담체를 제시라고 있다.Representatively, Heo Sung et al., Department of Advanced Plastics Engineering, Inje University, developed a biofilm carrier for wastewater treatment using discarded oyster shells. Korean Utility Model Registration No. 20-0362634 "Medium for advanced treatment of sewage and sewage and wastewater" suggests a carrier mixed with waste vinyl fluff, masato, rice straw and the like. In addition, Korean Patent Registration No. 10-0313240, "Method of preparing a filler for wastewater treatment and its filler", suggests a carrier prepared by pulverizing ceramic, kaolin, activated carbon, and clam bark.
그러나, 상기 폐수처리용 담체들은 모두 천연재료를 이용하고 있으므로, 대량생산이 어렵고, 제품의 원가가 높고, 공정이 복잡하고, 대형 설비가 소요되고, 제작과정에서 폐기물이 발생하는 등 여러 가지 문제점이 있다. 그리고, 충분히 사용하여 처리 능력이 떨어진 담체를 폐기하는 것이 또한 큰 문제이다.However, since the wastewater treatment carriers all use natural materials, it is difficult to mass produce, high cost of products, complicated processes, large facilities, and wastes in the manufacturing process. have. In addition, it is also a big problem to dispose of a carrier which has been used sufficiently and has a poor treatment capacity.
상기와 같은 다공질 천연재료 담체 외에 다공질 합성수지로 성형된 담체를 생각할 수 있는데, 이러한 담체는 표면이 거칠어서 미생물이 흡착하기 용이하고, 재료 내부가 다공질이어서 미생물이 다량으로 서식할 수 있어야하고, 재료 내부의 공극이 서로 연결된 구조인 오픈셀 구조를 가져 미생물과 분해대상인 유기물질이 잘 이동할 수 있어야 한다. In addition to the porous natural material carrier as described above, a carrier molded of a porous synthetic resin can be considered. Such a carrier has a rough surface, so that the microorganisms are easily adsorbed, and the inside of the material is porous so that the microorganism can inhabit a large amount. It should be able to move microorganism and organic substance to be decomposed well by having open cell structure, which is a structure in which pores of each other are connected to each other.
현재까지 두꺼운 판 또는 비교적 큰 체적을 갖는 제품으로서, 폐기공(Closed Cell) 구조의 다공질 합성수지 제품을 성형하는 방법은 많이 알려져 있으나, 담체와 같이 두께가 얇고 소형인 오픈셀 구조의 다공질 합성수지제품을 간편하게 성형하는 방법은 알려지지 않고 있다.Until now, there are many known methods for molding porous synthetic resin products having a closed cell structure as a thick plate or a relatively large volume, but the porous synthetic resin products having a thin and small open cell structure, such as a carrier, can be easily The method of molding is unknown.
상기한 바와 같이 종래의 담체들로는 다량의 유기물질을 포함한 음식물 쓰레기 또는 축산폐수 등의 처리에 문제가 있으므로, 아주 공극률이 커서 미생물 서식밀도가 높아 유기물질의 처리능력이 큰 담체가 요구된다. 이러한 요구조건을 만족하는 담체로는 오픈셀 구조를 갖는 다공질 합성수지 성형물이 필요하다. As described above, the conventional carriers have problems in the treatment of food waste or livestock wastewater containing a large amount of organic substances, and thus, a carrier having a high porosity and high microbial habitat density has a high capacity for treating organic substances. As a carrier that satisfies these requirements, a porous synthetic resin molding having an open cell structure is required.
그리고, 상기 목적의 다공질 합성수지 성형물은, 간편한 설비로서, 저렴한 생산 비용으로, 대량생산이 가능하여야 한다.In addition, the porous synthetic resin molded article of the above purpose, as a simple equipment, at a low production cost, should be capable of mass production.
본 발명인 다공질 오픈셀을 갖는 합성수지 성형물의 제조방법 및 그 제조장치는 상기 요구조건을 만족하는 합성수지 성형물을 제조하는 방법과 그에 필요한 제조장치에 관한 발명이다.The present invention relates to a method for producing a synthetic resin molded article having a porous open cell and a manufacturing apparatus thereof, and to a method for producing a synthetic resin molded article satisfying the above requirements and a manufacturing apparatus required therefor.
본 발명인 다공질 오픈셀을 갖는 합성수지 성형물의 제조방법 및 그 제조장치는 플라스틱계열의 고분자 재료를 오픈셀(Open Cell, 재료 내부의 기공들이 서로 연결된 기공을 칭함)구조로 발포시켜 일정한 형태의 다공질 구조로 만들어 비표면적을 크게 하고, 그 표면을 거칠게 하는 방법과 이에 필요한 제조장치이다.The present invention provides a method of manufacturing a synthetic resin molded article having a porous open cell, and a manufacturing apparatus thereof, by foaming a plastic-based polymer material into an open cell (open cell, which refers to pores connected to each other). It is a method of making a specific surface area large and making the surface rough, and a manufacturing apparatus required for this.
본 발명에 사용되는 원재료로는 모든 종류의 플라스틱계열의 고분자 재료가 사용될 수 있으나, 제조가 용이하고, 사용 후 소각처리시 공해물질이 적게 발생되는 재료를 사용하는 것이 좋다. 그 중에서 올레핀계 수지인 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP) 등의 수지가 소각시 매연이 거의 발생하지 않는 친환경 재료로서 담체의 재료로 적당하다.As the raw material used in the present invention, all kinds of plastic-based polymer materials may be used, but it is preferable to use a material that is easy to manufacture and generates less pollutants during incineration after use. Among them, resins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), which are olefin resins, are suitable as carrier materials as eco-friendly materials which hardly generate soot upon incineration.
폴리프로필렌은 재료의 강도는 높으나, 취성이 있어서 성형후 사용시 잘 부숴지는 문제점이 있고, 폴리에틸렌은 인성이 좋아 제품은 안정적이나, 성형이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있어서, 이들 단일 수지 재료로는 제품의 제작이 어렵다. 따라서 폴리프로필렌과 폴리에틸렌을 혼합하여 사용하면, 강도도 우수하고 성형작업도 용이하다. 실험결과 중량비로 폴리에틸렌 25%, 폴리프로필렌 75%를 혼합한 수지(이하 "혼합수지"라 칭함)가 강도도 우수하고 성형도 용이함이 밝혀졌다.Polypropylene has a high strength of the material, but has a problem of brittleness because of its brittleness, and the polyethylene is good in toughness, so the product is stable, but molding is difficult. Difficult to make Therefore, when mixed with polypropylene and polyethylene, the strength is excellent and the molding operation is easy. As a result of the experiment, it was found that a resin (hereinafter referred to as "mixed resin") in which 25% polyethylene and 75% polypropylene were mixed in weight ratio was excellent in strength and easy in molding.
제품의 표면을 거칠게 하기 위하여, 상기 혼합수지에 탈크(Tarc, 활석분말 또는 석분이라고도 함)를 소량 첨가한다. 실험결과, 상기 혼합수지 중량의 0.3% 중량의 탈크를 혼합하면 표면이 담체로 사용하기에 적당한 거칠기를 가지는 것으로 규명되었다. To roughen the surface of the product, a small amount of talc (also called Tarc, talc powder or stone powder) is added to the mixed resin. As a result, when mixing the talc of 0.3% by weight of the weight of the mixed resin, the surface was found to have a suitable roughness for use as a carrier.
담체 재료의 내부에 다수의 기포를 형성하기 위해서는 상기 재료에 발포제를 첨가하여 성형한다. 이 발포제는 성형과정에서 다수의 기포를 생성하여 재료의 내부에 기공을 형성한다. 발포제의 량을 증가시키면 공극률이 커지고, 적게 하면 공극률이 작아지는데, 본 발명인 담체의 제작을 위해서는 상기 혼합수지 중량의 0.5% 중량의 발포제를 첨가하는 것이 가장 적당하다. In order to form a plurality of bubbles inside the carrier material, a foaming agent is added to the material to be molded. This blowing agent creates a number of bubbles during the forming process to form pores inside the material. Increasing the amount of blowing agent increases the porosity, decreasing the porosity decreases. For the preparation of the carrier of the present invention, it is most suitable to add a blowing agent of 0.5% by weight of the mixed resin.
이렇게 형성된 기공은 각각이 구형의 독립된 기공인 폐기공(Closed Cell)으로서, 그 기공 내부로 미생물과 분해대상인 유기물질이 침투할 수 없어서 음식물 또는 폐수 처리용 담체의 용도로는 적당하지 않다. 이런 폐기공들을 서로 연결하여 오픈셀을 형성하는 방법은 여러 가지가 있으나, 상기 혼합수지와 첨가제의 혼합물에 소량의 증발물질을 첨가하여 성형을 하면 된다. 이 경우, 성형과정에서 증발물질이 증발하여 기체가 되고, 이 기체가 재료의 외부로 배출되면서 발포제에 의하여 형성된 기공을 서로 관통시키면서 배출되므로, 기공들이 서로 연결되어 오픈셀이 형성된다. 증발물질로는 물(H20), 알콜 등의 증발성이 있는 액체와 나프탈렌 등과 같이 승화성이 있는 고체를 생각할 수 있으나, 그중 물이 가장 저렴하고, 쉽게 조달할 수 있고, 안전하고, 취급이 용이하고, 또한 제조 과정에서 공해물질이나 유해가스 성분을 생성하지 않아 가장 적당하다. 물의 량으로는 상기 혼합수지 중량의 0.2% 중량이 적당한 것으로 밝혀졌다. The pores thus formed are closed cells, each of which is a spherical independent pore, and are not suitable for use in food or waste water treatment carriers because microorganisms and organic substances to be degraded cannot penetrate the pores. There are a number of ways of forming open cells by connecting the waste holes to each other, but a small amount of evaporation material may be added to the mixture of the mixed resin and the additive to form the open cell. In this case, the evaporation material is evaporated to form a gas in the forming process, and the gas is discharged while passing through the pores formed by the blowing agent while being discharged to the outside of the material, so that the pores are connected to each other to form an open cell. As evaporation materials, evaporable liquids such as water (H 2 0) and alcohols and sublimable solids such as naphthalene can be considered, but water is the cheapest, easily procurable, safe, and handled. This is most suitable because it is easy and does not generate pollutants or harmful gas components in the manufacturing process. As the amount of water, 0.2% of the weight of the mixed resin was found to be appropriate.
다공질 재료의 다공성 정도를 나타내는 용어로 비표면적이라는 용어를 사용하는데, 이는 재료의 겉보기 표면적에 대한 실제 표면적의 비율을 말하고, 비표면 적이 클수록 재료 내부에 기공이 많다는 것을 의미한다. 본 발명의 경우, 직경 4mm, 높이 4mm의 원통 형상의 담체의 경우, 그 비표면적이 1500 내지 1800이 된다. The term specific surface area is used to indicate the degree of porosity of a porous material, which refers to the ratio of the actual surface area to the apparent surface area of the material, which means that the larger the specific surface area, the more pores therein. In the case of the present invention, in the case of a cylindrical carrier having a diameter of 4 mm and a height of 4 mm, its specific surface area is 1500 to 1800.
제품인 합성수지 성형물의 제조는 다음과 같은 공정으로 한다.Synthetic resin molded product is manufactured as follows.
원재료인 펠렛(Paillette) 형상의 합성수지 재료를 일정량을 개량하여 호퍼(Hopper)에 담고, 여기에 탈크, 발포제 등의 첨가제, 그리고 물 등의 증발물질을 적당한 비율로 첨가한 다음, 호퍼의 하부에 설치된 혼합기(Mixer)와 이송스크루에 공급한다. A certain amount of pellet-shaped synthetic resin material, which is a raw material, is improved in a hopper, and additives such as talc, foaming agent, and evaporation material such as water are added in an appropriate ratio, and then installed in the lower part of the hopper. Supply to mixer and feed screw.
혼합기는 호퍼의 하부에 설치되고, 케이스의 내부에 교반기가 내장되어 있다. 이 혼합기는 이송스크루로 연결된다. 이 혼합기와 이송스크루는 하나의 모터로 구동되는데, 호퍼에서 낙하하는 원료 혼합물을 고르게 혼합하는 기능을 한다. The mixer is installed at the bottom of the hopper, and a stirrer is built into the case. This mixer is connected to the feed screw. The mixer and the conveying screw are driven by a single motor, which serves to evenly mix the raw material mixture falling from the hopper.
이송스크루는 홈합기에서 성형 다이스까지 걸쳐있는 것으로, 일정한 길이를 가지고 있고, 원료의 이송중에 이송스크루의 외부를 전열기, 스팀 등으로 가열을 한다. 이 이송과정에서 상기 원재료가 용융되어 점성이 아주 큰 액체 상태가 되고, 첨가제들과 증발물질이 고르게 혼합이 된다. 이송스크루 주변을 가열할 때는 전체를 일정온도로 가열하는 것보다는 단계적으로 가열을 하는 것이 좋은데, 처음에는 낮은 온도로 가열을 하다가, 중간단계에서는 높은 온도를 유지하고, 마지막 단계에서는 온도를 도로 낮추는 것이 좋다. 이송 속도는 외부 가열 조건에서 수지가 충분히 융용될 정도의 속도로 하면 된다. The feed screw extends from the groove jointer to the molding die, has a certain length, and heats the outside of the feed screw with a heater, steam, or the like during the transfer of the raw material. In this transfer process, the raw materials are melted to form a very viscous liquid, and the additives and the evaporation material are evenly mixed. When heating the feed screw around, it is better to heat it whole step by step rather than heating it to a constant temperature. At first, heat it to a low temperature, then maintain the high temperature in the middle stage, and lower the temperature back in the final stage. good. What is necessary is just to make the conveyance speed into the speed | rate so that resin may fully melt in external heating conditions.
원재료로 상기 폴리에틸렌과 폴리프로필렌을 사용할 경우, 전체 가열단계를 4단계로 구분하고, 1단계에서는 섭씨 140도, 2단계에서는 섭씨 220도, 3단계에서는 섭씨 250도, 그리고 마지막 단계인 4단계에서는 섭씨 180도로 가열하는 것이 가장 적당한 것으로 규명되었다.When using the polyethylene and polypropylene as raw materials, the whole heating step is divided into four stages, 140 degrees Celsius in the first stage, 220 degrees Celsius in the second stage, 250 degrees Celsius in the third stage, and the fourth stage in the fourth stage Heating at 180 degrees was found to be the most suitable.
상기 이송 및 가열단계에서 혼합되고, 융용된 수지는 원하는 형상의 단면으로 성형할 수 있는 다이스를 통하여 압출해 낸다. 다이스를 통과한 수지는 일정 단면을 갖는 선형(線形)의 반제품으로, 연속하여 다이스를 통하여 압출되어 나온다.The melted resin mixed in the transfer and heating steps is extruded through a die that can be molded into a cross section of a desired shape. The resin that has passed through the die is a linear semi-finished product having a certain cross section and is continuously extruded through the die.
상기 다이스의 출구에는 팬으로 상온의 공기를 불어 제품을 1차 냉각시키고, 1차 냉각이 된 선형의 반제품은 냉수가 들어있는 수조를 통과시킨다. 이 수조를 통과한 반제품은 완전히 냉각되어 형상이 고정되어 성형이 완료된다. At the outlet of the die, the air is blown at room temperature with a fan to first cool the product, and the linear semi-finished product having the first cooling passes through a water bath containing cold water. The semi-finished product passing through this tank is completely cooled and fixed in shape to complete molding.
수조 다음에는 절단기를 설치하여 성형이 완료된 선상의 반제품을 일정 길이로 연속적으로 절단하여 제품을 완성한다. 절단기로는 일정 속도로 왕복운동을 반복하는 전단기(Shearing Machine)를 사용할 수도 있고, 일정 간격으로 날이 배치된 회전식 절단기를 사용할 수도 있다.After the tank, a cutter is installed to finish the product by continuously cutting the semi-finished product on the line to a certain length. As a cutting machine, a shearing machine (shearing machine) that repeats the reciprocating motion at a constant speed may be used, or a rotary cutting machine having a blade disposed at a predetermined interval may be used.
이상의 제작공정은 비교적 단순하여, 쉽게 자동화가 가능하다.The above manufacturing process is relatively simple and can be easily automated.
이상의 공정을 수행하는 제조장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 호퍼(10), 호퍼 하부의 출구에 그 입구가 연결되어 있는 혼합기(20), 혼합기의 출구에 연결되는 이송스크루(30), 이송스크루의 출구에 연결되는 다이스(40), 다이스의 출구에 설치되는 송풍기(50), 송풍기에 연하여 있고 다이스와 일정 간격을 가지고 설치되어 있는 수조(60), 수조의 후반부에 위치한 절단기(70), 혼합기의 전방에 설치되어 혼합기와 이송스크루를 구동하는 모터(80), 그리고 이송스크루 부위의 가열온도를 제어하고 모터를 구동하는 컨트롤러(90)로 구성되어 있다.As shown in Figure 1, the manufacturing apparatus for performing the above process, the
호퍼(10)는 깔때기와 같은 일반적인 형상의 호퍼이고, 호퍼 하부의 좁은 출구에는 혼합기의 입구가 위치하여 연결되어 있다. The
혼합기(20)는 케이싱의 내부에 교반기가 설치되어 있는 일반적인 형상의 혼합기이고, 혼합기의 출구에는 이송스크루의 입구가 연결된다. 교반기의 축은 이송스크루 축을 연장하여 사용하는 것이 간편하다.The
이송스크루(30)는, 그 내부에 전기히터, 스팀관 등의 가열수단을 가진 실린더 형상의 외통과, 외통의 그 외경이 외통의 내경과 같고, 외통 속에서 회전하는 스크루로 구성된다. 이 스크루는 그 일단이 기어, 스플라인, 전동체인, 감속기 등 동력전달수단으로 모터와 연결되어 있어서 모터에 의해서 구동된다. 모터에 의하여 스크루가 회전하면 스크루의 골에 있는 재료들이 스크루의 나선을 따라 이송된다. 재료가 이송스크루에 의하여 이송되는 도중에 가열된 외통에 의하여 수지 재료들이 융용된다. The
외통의 가열은 외통의 부위마다 독립된 가열수단을 구비하여 부위별로 다르게 할 수 있고, 각각의 가열온도는 외부에 설치된 컨트롤러(90)에 의하여 조정된다. 가열 수단으로 전기히터를 사용할 경우 외통의 내부에 열선인 전기 저항선을 내장시키면 되고, 가열 수단으로 스팀히터를 사용할 경우 외통의 내부에 스팀관을 내장시키고 일정 온도의 증기를 통과시키면 된다. The heating of the outer cylinder may be different for each part by providing independent heating means for each part of the outer cylinder, and each heating temperature is adjusted by the
본 발명의 경우, 수지를 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합수지를 사용하여 하수 처리용 담체를 제작하는 겅우 이송스크루 길이 방향으로 4개의 가열부분으로 나누고, 전기히터로 호퍼와 연결되는 1단계에서는 섭씨 140도, 그 다음인 2단계에 서는 섭씨 220도, 그 다음인 3단계에서는 섭씨 250도, 그리고 마지막 단계인 4단계에서는 섭씨 180도로 가열하는 것이 가장 적당한 것으로 규명되었다. In the case of the present invention, the resin is divided into four heating parts in the longitudinal direction of the transfer screw for producing a carrier for sewage treatment using a mixed resin of polyethylene and polypropylene, and in the first step connected to the hopper with an electric heater, 140 degrees Celsius. For example, heating at 220 degrees Celsius in the second stage, 250 degrees Celsius in the next stage, and 180 degrees Celsius in the final stage, was found to be most appropriate.
다이스(40)는 이송스크루의 출구에 연결되는데, 다이스의 압출 구멍을 원형, 다각형, 별모양 등 원하는 형상으로 제작한다. 이송스크루로 공급되는 융용수지가 이 다이스의 압출구를 통하여 압출이 되면 다이스의 압출구의 형상과 같은 단면을 갖는 선상의 반제품이 연속적으로 압출되어 나온다.The
송풍기(50)는 다이스의 출구에 인접하여 설치되고, 압출 수지의 1차 냉각에 필요한 공기를 압출되는 제품에 불어주는 기능을 한다. The
수조(60)는 송풍기(50)와 연하여 있고, 송풍기에 의하여 1차 냉각된 압출물이 이 수조의 물속으로 통과하면서 완전히 냉각되어 제품의 형상이 고정된다.The
절단기(70)은 수조 뒤에 설치되어 수조를 거쳐 나오는 성형이 완료된 선상의 반제품을 일정 길이로 연속적으로 절단하여 제품을 완성한다. 절단기로는 일정 속도로 왕복운동을 반복하는 전단기(Shearing Machine)를 사용할 수도 있고, 일정 간격으로 날이 배치된 회전식 절단기를 사용할 수도 있다.The
모터(80)는 일반적인 전기 모터를 사용하면 되는데, 혼합기와 이송스크루의 구동에 충분한 동력을 가진 것을 선택하면 된다. 이 모터는 이송스크루의 축에 커플링 등으로 직접 연결할 수도 있고, 기어, 체인 등의 동력전달장치나, 감속기를 통하여 연결될 수도 있다.The
컨트롤러(90)는 그 내부에 각종 스위치, 배전반, 조정기 등을 구비하여, 모터를 구동하고, 이송스크루의 부위별 가열온도를 세팅하고, 가열부에 전기를 공급 하고, 여타 필요한 부위에 전기를 공급하는 역할을 한다.The
상기 제조장치를 이용하여 다공성 오픈셀 수지 제품을 제조하는 과정 중에서, 융용과 압출과정에서 탈크의 작용으로 표면이 거칠게 되고, 발포제의 작용으로 재료의 내부에 기포들이 형성된다. 그리고 압출 다이스를 통과하여 재료가 대기압인 공기중에 노출되면, 그 내부에 있던 증발물질이 증발한 기체가 외부로 배출되면서 인접한 기포들의 벽을 뚫어 오픈셀을 형성한다. In the process of manufacturing a porous open cell resin product using the manufacturing apparatus, the surface is roughened by the action of talc in the melting and extrusion process, bubbles are formed inside the material by the action of the blowing agent. When the material is exposed to air at atmospheric pressure through the extrusion die, the evaporated material inside the vaporized gas is discharged to the outside to form an open cell through the walls of adjacent bubbles.
제품의 형상과 크기는 다이스의 선택에 따라, 직경 2 mm 길이 2mm 정도의 소형 원통형에서부터 그 단면의 한 변의 길이 수십 mm, 길이 수십 mm의 다각형 기둥 형상으로, 다양한 크기와 형상으로 제작할 수 있다. 그리고, 크기가 큰 담체로 사용되는 제품의 경우 그 표면적을 넓혀 미생물의 서식면적을 넓게 하기 위하여 모서리 부분이 돌출된, 별모양의 단면형상으로 제작할 수도 있다.The shape and size of the product can be manufactured in various sizes and shapes from a small cylindrical shape having a diameter of 2 mm and a length of 2 mm to a polygonal column shape of several tens of mm in length and tens of mm in length of the cross section, depending on the choice of the dice. In addition, in the case of a product used as a large carrier, it may be manufactured in a star-shaped cross-sectional shape with protruding edges in order to increase the surface area of the microorganism to increase the habitat area of the microorganism.
상기와 같은 방법으로 제작된 담체의 형상은 도 2와 도 3의 사진과 같다. 도 2는 소형 담체이고, 도 3은 대형 담체이다. The shape of the carrier produced by the above method is the same as the photograph of FIGS. 2 and 3. 2 is a small carrier and FIG. 3 is a large carrier.
이 담체의 표면 현미경 사진은 도 4와 같다. 이 사진에서 알 수 있듯이, 담체의 표면의 조직이 탈크에 의하여 파열되어 상당이 거친 상태인 것을 알 수가 있다.The surface micrograph of this carrier is shown in FIG. As can be seen from this photograph, it can be seen that the structure of the surface of the carrier is ruptured by talc and is in a substantially rough state.
이 담체의 내부 단면 사진은 도 5와 도 6과 같다. 도 5는 종단면 사진인데, 기공들이 서로 연결되어 오픈셀을 형성하고 있음을 알 수 있다. 도 6은 횡단면 사진인데, 재료의 내부에 다량의 기공이 형성되어 있음을 보여주고 있다.Internal cross-sectional photographs of the carrier are shown in FIGS. 5 and 6. Figure 5 is a longitudinal cross-sectional photograph, it can be seen that the pores are connected to each other to form an open cell. Figure 6 is a cross-sectional photograph showing that a large amount of pores are formed inside the material.
본 발명인 제조장치와 제조방법으로 제조된 다공질 합성수지 성형물은, 그 표면이 거칠고, 재료가 오픈셀형의 다공질이므로, 생분해성 미생물이 고밀도로 서식할 수 있는 음식물 쓰레기 또는 오폐수 처리용 담체로 사용하기에 적당하다.Porous synthetic resin molded article produced by the present inventors manufacturing method and manufacturing method, because the surface is rough, the material is an open-cell porous material, it is suitable for use as a carrier for treating food waste or wastewater that biodegradable microorganisms can inhabit with high density Do.
본 제조방법과 제조장치를 이용하여 담체를 생산할 경우, 원료의 가격이 저렴하고, 제품의 품질이 일정하며, 다양한 형상의 제품을 생산할 수 있고, 제작공정을 자동화할 수 있어서 대량생산이 가능하고, 제조원가가 저렴하다.When the carrier is produced using the present manufacturing method and manufacturing apparatus, the raw material is low in price, the quality of the product is constant, the product can be produced in various shapes, and the production process can be automated, allowing mass production. The manufacturing cost is low.
본 발명인 제조장치는 구성이 비교적 간단하여, 생산 설비비용이 적게 소요된다.The manufacturing apparatus of the present invention is relatively simple in configuration, so that the production equipment cost is low.
본 담체의 원료로 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 혼합 수지를 사용하면, 강도도 우수하고 성형작업도 용이하다. 그리고, 이 담체는 재활용이 가능하고, 소각처리시 여타 고분자 수지에 비하여 그을음이나 여타 대기오염물질을 적게 발생시킨다.When the mixed resin of polypropylene and polyethylene is used as a raw material of this support | carrier, it is excellent in strength and also easy to shape | mold. This carrier is recyclable and generates less soot and other air pollutants than other polymer resins during incineration.
본 발명인 제조방법은 오픈셀을 만드는 방법은 원재료에 소량의 물을 첨가하는 아주 간단한 방법으로서, 비용이 저렴하고, 쉽게 조달할 수 있고, 안전하고, 취급이 용이하고, 또한 제조 과정에서 공해물질이나 유해가스 성분을 생성하지 않는다. The inventors' method of making an open cell is a very simple method of adding a small amount of water to a raw material, which is inexpensive, easy to procure, safe, easy to handle, and also has a Does not generate harmful gas components.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060065655A KR100783523B1 (en) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | Fabrication method of cellular plastic substances and a equipment for that |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060065655A KR100783523B1 (en) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | Fabrication method of cellular plastic substances and a equipment for that |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100783523B1 true KR100783523B1 (en) | 2007-12-07 |
Family
ID=39140136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060065655A KR100783523B1 (en) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | Fabrication method of cellular plastic substances and a equipment for that |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100783523B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210002903A (en) * | 2019-07-01 | 2021-01-11 | 주식회사 엑스바이오 | Manufacturing method of microorganisms media for dissolving food waste, Manufacturing apparatus, Microorganisms media |
KR20240051660A (en) | 2022-10-13 | 2024-04-22 | 한국원자력연구원 | Device and Method for designing carrier structure using Generative Design |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000210691A (en) | 1999-01-25 | 2000-08-02 | Hitachi Chem Co Ltd | Production of carrier for microorganism and carrier for microorganism |
JP2001000180A (en) * | 1999-06-17 | 2001-01-09 | Denka Consult & Eng Co Ltd | Microorganism carrier and sewage treatment apparatus |
JP2002223751A (en) | 2001-01-31 | 2002-08-13 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Microorganism-immobilized carrier |
-
2006
- 2006-07-13 KR KR1020060065655A patent/KR100783523B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000210691A (en) | 1999-01-25 | 2000-08-02 | Hitachi Chem Co Ltd | Production of carrier for microorganism and carrier for microorganism |
JP2001000180A (en) * | 1999-06-17 | 2001-01-09 | Denka Consult & Eng Co Ltd | Microorganism carrier and sewage treatment apparatus |
JP2002223751A (en) | 2001-01-31 | 2002-08-13 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Microorganism-immobilized carrier |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210002903A (en) * | 2019-07-01 | 2021-01-11 | 주식회사 엑스바이오 | Manufacturing method of microorganisms media for dissolving food waste, Manufacturing apparatus, Microorganisms media |
KR102278194B1 (en) * | 2019-07-01 | 2021-07-16 | 주식회사 엑스바이오 | Manufacturing method of microorganisms media for dissolving food waste |
KR20240051660A (en) | 2022-10-13 | 2024-04-22 | 한국원자력연구원 | Device and Method for designing carrier structure using Generative Design |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7315264B2 (en) | Method for producing solid fuel composition from mixed solid waste | |
JP6712276B2 (en) | Solid fuel composition formed from mixed solid waste | |
CN1078873C (en) | Granular carrier for treating sewage or waste water, method for producing same and apparatus for treating sewage or waste water by using granular carriers | |
CN101148289B (en) | Suspending porous biological carrier and preparation | |
KR100340472B1 (en) | Fluid purification carrier and its manufacturing method | |
JP6869307B2 (en) | Microbial carrier | |
CN102811800A (en) | Aeration system with antimicrobial properties | |
KR100783523B1 (en) | Fabrication method of cellular plastic substances and a equipment for that | |
JP5048638B2 (en) | Compression extrusion molding equipment | |
CN108706719B (en) | A kind of filler and preparation method thereof for fluid bed biological film method | |
CN110773545A (en) | Microorganism medium for food decomposition, and apparatus and method for producing the same | |
KR20180024195A (en) | Device for manufacturing bio plastic foam sheet | |
KR100661873B1 (en) | Cellular bio-media material for waste food or water treatment | |
KR20020008233A (en) | The manufacturing methods and devices of dirty water, waste water and sewage treatment filter for microbe contact | |
KR100344914B1 (en) | Bio membrane board manufacture method | |
KR100918587B1 (en) | Method for manufacturing porous biological film microbic carrier containing yellow ocher, and carrier produced thereby | |
KR101075577B1 (en) | Apparatus and method manufacturing a media for pollution control | |
EP0763412B1 (en) | Pyrolitic reactor for waste plastic | |
KR100431542B1 (en) | Apparatus and method manufacturing a media for pollution control and the media made by them | |
KR100628524B1 (en) | Granular carrier improved microbe immobilization property and, method and equipment for manufacturing the same | |
KR100512251B1 (en) | Method for manufacture of Media plate for sewage detail disposal | |
KR20000037315A (en) | Anaerobic media and manufacturing methode thereof | |
KR20000074333A (en) | Extrusion method of preparing a carrier useful for treating contaminants | |
JP2014073476A (en) | Microorganism carrier | |
CN102050517A (en) | Granular filter material for treating wastewater and preparation method and device thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Publication of correction | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20111201 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121002 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |