KR100786176B1 - 발포폴리에틸렌 원단의 접착방법 및 그 장치 - Google Patents

발포폴리에틸렌 원단의 접착방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발포폴리에틸렌 원단의 접착방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 상하로 설치된 P.E발포압출기(10)(10a)로부터 생산되어 이동하는 상하 발포P.E원단(1)(1a)을 고정롤러(24)와 냉각장치(28)를 갖는 가압롤러(26) 사이로 보내고, 상기 고정 및 가압롤러(24)(26) 사이를 통과하기 직전의 상하 발포P.E원단(1)(1a)의 표면에 일정 높이에서 낙하시킨 액상수지(14)가 도포되게 하여 상호 접착되게 함으로써, 접착이 매우 신속하면서도 강력하게 되며, 재료비와 인건비가 절감되고, 화재의 위험 없이 접착공정이 안전하게 되도록 한 것이다.
발포폴리에틸렌, 발포폴리에틸렌 원단, 액상수지, 접착

Description

발포폴리에틸렌 원단의 접착방법 및 그 장치{ADHESIVE METHOD OF FOAMED POLYETHYLENE FABRIC AND THE DEVICE}
도 1은 본 발명 발포폴리에틸렌 원단 접착 공정도.
도 2는 본 발명 발포폴리에틸렌 원단 접착의 다른 실시 예 공정도.
도 3은 본 발명 발포폴리에틸렌 원단 접착의 또 다른 실시 예 공정도.
도 4는 본 발명에 의하여 접착된 발포폴리에틸렌 원단의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(1)(1a)(1b)(1c)--발포P.E원단 (2)(2a)--2개가 접착된 발포P.E원단
(3)--3개가 접착된 발포P.E원단 (4)--4개가 접착된 발포P.E원단
(10)(10a)(10b)(10c)--P.E발포압출기 (12)(12a)(12b)--액상수지탱크
(14)(14a)(14b)--액상수지 (16)--와인더
(20)(20a)(20b)(20c)--텐션롤러 (22)--안내롤러
(24)(24a)(24b)--고정롤러 (26)(26a)(26b)--가압롤러
(28)(28a)(28b)--냉각장치 (30a)(30b)--와인더
본 발명은 발포폴리에틸렌 원단의 접착방법 및 그 장치에 관한 것이다.
발포폴리에틸렌 원단(이하, 발포P.E원단이라 칭함)은 폴리에틸렌(Polyethylene) 수지에 발포용 가스(Foaming Gas)를 주입하고 성형 압출하여 제조하는 것으로, 건축용 방음재, 단열재, 완충재, 매트 등으로 사용되고 있다.
현재 우리나라에서 생산되고 있는 발포P.E원단의 두께는 최대 10㎜ 정도이나, 건축용 방음재의 규격은 그 두께가 20㎜ 정도이다. 따라서, 두께 7㎜ 정도의 발포P.E원단 3장을 겹쳐 접착함으로써 약 20㎜ 두께의 발포P.E원단을 얻고 있는 실정이다.
종래 발포P.E원단을 접착하는 방법으로서는 가스가열접착방법, 열풍가열접착방법 등을 사용하였다.
가스가열접착방법은 발포P.E원단의 표면을 가스불꽃으로 직접 가열 용융시킨 후에 접착하는 것이다. 이는 발포P.E원단 표면의 가열이 신속하게 되는 반면, 화재의 위험을 방지하기 위하여 발포P.E원단 형성 시에 사용된 발포용 가스가 원단(발포P.E원단을 말함)의 내부로부터 충분히 배출된 후에 접착하여야 하며, 통상 원단의 가스가 충분히 배출되는 기간은 약 30일 정도 소요되고, 가스배출공정은 숙성공정이라 한다. 상기 가스불꽃가열에 의한 접착방법은 원단을 충분히 숙성시킨 후에도 여전히 화재의 위험이 높다. 또한 가스불꽃에 의한 접착방법은 적절한 온도조절이 어려운 문제 때문에 불량률도 비교적 높은 것이다.
다른 접착방법으로는 전기히터를 사용하여 열풍을 불어넣어서 발포P.E원단의 표면을 용융시켜 접착하는 열풍가열접착방법이 사용되고 있었다. 열풍가열접착방법은 화재의 위험이 낮기 때문에 가스배출을 위한 숙성공정이 10일 정도로 단축되기는 하나, 접착속도가 느려서 생산성이 가스가열접착방법에 비해 매우 떨어지는 문제점이 있는 것이었다.
또, 위와 같은 종래의 접착방법은 발포P.E원단의 생산과 일정 두께를 얻기 위한 원단의 접착공정을 연속적으로 할 수가 없다. 그 이유는 원단의 가스배출을 위한 숙성공정을 위해 일단 생산된 원단을 일정길이로 절단하고 롤(Roll) 형태로 감아 보관하여야 하기 때문에 원단의 생산과 접착공정은 별도로 진행되고, 그로 인한 인력과 시간의 손실도 많다 할 것이다. 발포P.E원단을 생산하여 롤 형태로 감아 숙성시킨 후 접착작업을 할 때는 롤 형태로 감긴 원단의 단부와 다른 원단롤의 단부를 접착테이프로 접합하여 서로 연결시킨 후 접착작업을 함으로써, 작업의 연속성을 얻을 수는 있다. 그러나, 접착테이프의 접합부분은 제품으로 사용할 수가 없으므로 폐기처분하여야 하는 재료의 손실 문제도 있는 것이었다.
본 발명의 목적은 발포P.E의 접착이 매우 신속하면서도 불량접착이 거의 없는 방법과 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 화재의 위험 없이 접착공정이 안전하고, 재료비와 인건비를 절감할 수 있는 발포P.E원단의 접착방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상하로 설치된 P.E발포압출기(10)(10a)로부터 생산되어 이동하는 상하 발포P.E원단(1)(1a)을 고정롤러(24)와 냉각장치(28)를 갖는 가압롤러(26) 사이로 보내고, 상기 고정 및 가압롤러(24)(26) 사이를 통과하기 직전의 상하 발포P.E원단(1)(1a)의 표면에 일정 높이에서 낙하시킨 액상수지(14)에 의하여 상호 접착되게 하였다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 다양한 실시 예로서 발포폴리에틸렌 원단의 접착 공정도를 도시한 것으로, 본 발명의 방법과 장치를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 발포P.E원단(1) 두 개를 접착하는 공정을 도 1에 도시하였는 바, 상하로 설치한 P.E발포압출기(10)(10a)로부터 각각 발포 성형 및 압출되어 이동하는 발포P.E원단(1)(1a)은, 다수 개의 안내롤러(22) 및 텐션롤러(20)를 지나면서 팽팽하게 긴장된 상태로 고정롤러(24) 및 냉각장치(28)를 갖는 가압롤러(26) 사이로 지나가게 된다. 상기 발포P.E원단(1)(1a)이 고정 및 가압롤러(24)(26) 사이를 동시에 통과하기 직전에, 발포P.E원단(1)(1a)의 표면 사이로 액상수지탱크(12)로부터 낙하하는 접착용의 액상수지(14)가 균일하게 도포됨으로써, 상기 액상수지(14)에 의하여 상기 발포P.E원단(1)(1a)이 상호 접착되는 것이다.
상기 고정롤러(24)와 가압롤러(26) 사이를 통과하면서 액상수지(14)에 의하 여 2개가 접착된 발포P.E원단(2)은, 안내롤러(22)와 상하 한 쌍의 당김롤러(30a)(30b) 사이를 지나면서 와인더(16)에 긴장되게 감기게 되고, 규격화된 일정량이 권취되면 절단하여 본 공정을 완료하는 것이다.
본 발명에서 발포P.E원단(1)(1a)(1b) 3개가 접착된 발포P.E원단(3)을 생산하기 위하여는, 도 1의 공정 후에 연속하여서 발포P.E원단(1b)을 한 장 더 접착하는 공정을 부가하여서 된다.
즉, 위에서 설명한 바와 같이 2개의 발포P.E원단(1)(1a)을 접착시킨 2개가 접착된 발포P.E원단(2)을, 도 2에서처럼 두 번째 접착을 위하여 고정롤러(24a) 및 냉각장치(28a)를 갖는 가압롤러(26a) 사이로 보낸다. 그리고, 다른 일측의 P.E발포압출기(10b)에서 생산되어 이동하는 발포P.E원단(1b)을 다수 개의 안내롤러(22)와 텐션롤러(20b)를 지나게 하여 긴장된 상태로 상기 고정롤러(24a)와 가압롤러(26a)의 사이로 보내는 것이다. 두 번째 접착을 위한 고정 및 가압롤러(24a)(26a) 사이를 동시에 통과하기 직전 상기 양 원단(2)(1b)의 표면 사이에는 접착용의 액상수지(14a)가 균일하게 도포되도록 한다. 이때 양 원단(2)(1b)이 상기 액상수지(14a)와 고정 및 가압롤러(24a)(26a)의 압력에 의해 두 번째 접착됨으로써 3개가 접착된 발포P.E원단(3)이 완성되는 것이다.
본 발명에서 4개가 접착된 발포P.E원단(4)을 제조하는 공정은 도 3에 도시한 바와 같이, 각 두 개의 발포P.E원단(1)(1a)/(1b)(1c)의 표면을 상호 접착시킨 후에, 2개가 접착된 발포P.E원단(2)(2a)을 다시 세 번째 접착을 위하여 고정롤러(24b) 및 냉각장치(28b)를 갖는 가압롤러(26b) 사이로 보내며, 액상수지(14b)와 고정 및 가압롤러(24b)(26b)에 의해 접착되게 하는 공정은 위에서 설명한 바와 동일하다.
본 발명의 접착 장치는, 발포P.E원단(1)(1a)(1b)(1c)을 접착하려는 개수만큼 P.E발포압출기(10)(10a)(10b)(10c)들을 설치한다. 본 발명의 접착 요부가 되는 구성요소로써 고정롤러(24)와 가압롤러(26)를 거의 맞물리게 구성하고 가압롤러(26)의 내부에는 냉각장치(28)를 구비한다. 냉각장치(28)는 냉각수에 의하는 통상의 장치이며, 상기 냉각장치(28)는 고정롤러(24)에 설치하여도 무방하다. 그리고, 상기 고정롤러(24)와 가압롤러(24)(26) 사이의 중심에서 일정 높이로 액상수지탱크(12)를 설치하며, 접착된 발포P.E원단(2)(3)(4)을 권취하기 위한 와인더(16)를 구성한다.
여기서, 발포P.E원단(1)(1a)(1b)(1c)이 장치 내를 잘 이동할 수 있도록 다수 개의 안내롤러(22)들을 균형적으로 적소에 설치한다. 또, P.E발포압출기(10)와 고정 및 가압롤러(24)(26) 사이에는 접착이 잘 되도록 장력을 조절하는 텐션롤러(20)를 설치하고, 상기 고정 및 가압롤러(24)(26)와 와인더(16) 사이에는 당겨주는 한 쌍의 당김롤러(30a)(30b)를 상하로 거의 연접되게 설치한다.
액상수지탱크(12)의 설치 위치는 고정롤러(24)와 가압롤러(26) 사이의 최소 인접부로부터 상부로 10~20㎝ 이격되게 한다.
일반적으로 접착용의 액상수지(14)의 온도는 270~300℃이고, 폴리에스테르의 융점은 105℃이다. 본 발명에서는 발포P.E원단(1)과 액상수지(14)의 접착온도를 폴리에스테르의 융점보다 20~30℃ 더 높은 온도로 한다. 액상수지(14)가 비록 고온이 기는 하나 발포P.E원단(1)에 코팅되는 액상수지(14)는 그 두께가 얇더라도 잘 접착되기 때문에, 액상수지(14)가 상기와 같이 설치된 액상수지탱크(12)로부터 10~20㎝ 정도의 낙하 높이를 갖고 흘러내리면 적당한 온도, 약 125~135℃까지 자연냉각되는 것이다.
융점이 105℃인 발포P.E원단(1)의 표면에 270~300℃의 액상수지(14)를 일정 두께로 코팅할 때에는 별도의 냉각수단의 구성을 더 필요로 하지만, 본 발명에서는 접착만을 위해서 액상수지(14)가 매우 얇게 흘러내리게 하기 때문에 발포P.E원단(1)이 손상되지 않는 것이다.
다시 말하여 본 발명에서, 고온의 액상수지(14)가 125~135℃ 정도로 냉각되어서 발포P.E원단(1)의 표면에 10~20㎛의 두께로 균일하게 도포되어 접착되게 하는 것은, 인접방향으로 고속 회전하는 고정 및 가압롤러(24)(26)와, 액상수지탱크(12)로부터 10~20㎝의 낙하 높이를 갖고서 수직으로 떨어지는 액상수지(14)의 상호 작용에 의하여서 되는 것이다.
또한, 본 발명의 가압롤러(26)에 내재 구성되는 냉각장치(28)에 의해 125~135℃의 접착 온도는 접착 직후에 식혀지게 되어, 강력하게 접착되며 유지되는 것이다.
한편, 3개 및 4개 이상을 접착하는 발포P.E원단(3)(4)을 생산하기 위해서는, 상기의 장치에서 고정롤러(24a)(24b), 냉각장치(28a)(28b)를 갖는 가압롤러(26a)(26b), 액상수지탱크(14a)(14b) 등 접착 구성요소를 도 2, 3을 응용하여 더 구성함으로써 된다. 이때, 액상수지탱크(12)와 가압롤러(26) 주위의 온도에 따라 냉각장치(28)는 반드시 구성하지 않아도 된다.
본 발명은, 열풍건조하는 것보다 화재의 위험이 없으므로 장기간의 숙성공정을 필요로 하지 않고 P.E발포압출기로부터 생산되는 발포P.E원단을 숙성하기 위하여 절단하지 않고 그대로 접착공정으로 연결하여 접착작업을 연속하여 진행할 수 있으므로 생산성이 매우 높으며, 원단롤의 단부를 접착테이프로 연결할 필요가 없어 인력과 재료의 손실이 적고, 고르고 강력하게 접착되므로 불량률이 낮은 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

  1. P.E발포압출기(10)(10a)로부터 생산되어 이동하는 상하 발포P.E원단(1)(1a)을 고정롤러(24) 및 냉각장치(28)를 갖는 가압롤러(26) 사이로 보내고, 상기 고정 및 가압롤러(24)(26) 사이를 통과하기 직전의 상하 발포P.E원단(1)(1a)의 표면에 일정 높이에서 액상수지(14)를 낙하 도포되게 하여 발포P.E원단(1)(1a)이 액상수지(14)에 의하여 상호 접착되게 하는 발포폴리에틸렌 원단의 접착방법.
  2. 상하로 설치된 P.E발포압출기(10)(10a)로부터 각각 생산되어 이동하는 상하 발포P.E원단(1)(1a)에 텐션을 가해주면서 고속 회전하는 고정롤러(24) 및 냉각장치(28)를 갖는 가압롤러(26) 사이로 보내고, 상기 고정롤러(24)와 가압롤러(26)를 지나는 상하 발포P.E원단(1)(1a)들 사이에 액상수지(14)를 일정 높이에서 흘려보내어 상호 접착되게 하여서 2개가 접착된 발포P.E원단(2)을 형성하고;
    2개가 접착된 발포P.E원단(2) 및 다른 일측에 설치된 P.E발포압출기(10b)로부터 생산되어 이동하는 발포P.E원단(1b)에 텐션을 가해주면서 고속 회전하는 고정롤러(24a) 및 냉각장치(28a)를 갖는 가압롤러(26a) 사이로 보내고, 상기 고정롤러(24a)와 가압롤러(26a)를 지나는 2개가 접착된 발포P.E원단(2)과 발포P.E원단(1b) 사이에 액상수지(14a)를 일정 높이에서 흘러보내어 상호 접착되게 하여서 3개가 접착된 발포P.E원단(3)을 형성하며;
    2개가 접착된 발포P.E원단 (2)와 (2a)에 텐션을 가해주면서 고속 회전하는 고정롤러(24b) 및 냉각장치(28b)를 갖는 가압롤러(26b) 사이로 보내며 일정 높이에서 흘러보내는 액상수지(14b)에 의해 상호 접착되게 하여서 4개가 접착된 발포P.E원단(4)이 제조되게 하는 발포폴리에틸렌 원단의 접착방법.
  3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    액상수지(14)를 고정롤러(24)와 가압롤러(26) 사이의 최소 인접부로부터 10~20㎝ 위에서 흘러내리도록 하여, 발포P.E원단(1)의 접착 온도는 125~135℃가 되게 하고, 발포P.E원단(1)에 도포되는 액상수지(14)의 두께는 10~20㎛가 되게 함을 특징으로 하는 발포폴리에틸렌 원단의 접착방법.
  4. 발포P.E원단(1)(1a)을 생산하는 P.E발포압출기(10)(10a)와, 거의 연접되게 설치하는 고정롤러(24) 및 냉각장치(28)를 갖는 가압롤러(26)와, 고정 및 가압롤러(24)(26)의 상부의 이격되게 설치하는 액상수지탱크(12)와, 접착된 발포P.E원단(2)을 권취하는 와인더(16)로 구성하되, 이동하는 발포P.E원단(1)(1a)에 텐션이 부가되도록 상기 P.E발포압출기(10)와 고정 및 가압롤러(24)(26) 사이에는 텐션롤러(20)와 다수 개의 안내롤러(22)를 설치하고, 상기 고정 및 가압롤러(24)(26)와 와인더(16) 사이에도 다수 개의 안내롤러(22)와 상하로 형성되는 당김롤러(30a)(30b)를 설치하여서 되는 발포폴리에틸렌 원단의 접착장치.
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