KR100821328B1 - 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거 장치 - Google Patents

전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거 장치에 관한 것이다. 건식 방식을 채택함으로써 공정을 단축시켜서 비용을 줄일 수 있는 장치를 제공하고자 한다. 본 발명의 용제 제거 장치는 전지 세퍼레이터용 합성수지를 연속 시트 상태에서 이송시키며 시트에 습윤된 용제를 제거하는 장치로서, 일측에 시트인입부가 설치되고, 타측에 시트인출부가 설치되며 기밀 유지된 함체를 포함한다. 함체 내부에는 시트인입부로 인입되어 시트인출부로 인출되는 연속 시트에 접촉되거나 인접하게 배치되고, 연속 시트의 용제의 비등점 이상의 온도를 가져서 연속 시트의 용제를 증발시키고 또한 연속 시트를 건조시키는 가열부가 설치된다. 또한 함체 내부에 연속 시트와 인접하게 배치되어 연속 시트로부터 증발되는 용제를 응축시키는 응축부 및 응축된 용제를 회수하는 회수부가 설치된다.
함체, 가열부, 응축부, 회수부

Description

전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거 장치{APPARATUS FOR STRIPPING SOLVENT FROM SYNTHETIC RESIN SHEET FOR CELL SEPERATOR}
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거 장치의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명의 따른 바람직한 실시에의 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거 장치의 개략적인 평면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 적용된 개별 가열롤을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 적용된 판형 응축부를 도시한 도면.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10 함체 11 시트인입부
12 시트인출부 20 가열부
201, 202, 203, 204 가열롤 배열군
30 응축부 40 회수부
100 연속 시트
본 발명은 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트를 제조하는 기술 분야에 관한 것으로서, 특히 시트의 연속적인 제조 공정에 있어서 프로세스 오일을 추출하기 위해 이용된 용제를 제거하는 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거 장치에 관한 것이다.
전지 세페레이터는 양전극과 음전극 사이에서 물리적인 분리와 전자적인 절연재로서 사용되는 다공성 시트이다. 전지 세퍼레이터는 일반적으로 실리카, 폴리올레핀(polyolefine), 프로세스 오일 등을 포함하는 혼합물을 압출 성형하여 연속 시트로 제조하고, 이어 용제에 의한 치환을 이용하여 연속 시트로부터 프로세스 오일을 추출한 다음, 연속 시트에 습윤된 용제를 건조 및 회수시키는 공정을 통해 제조된다. 상술한 프로세스 오일의 추출을 위해 압출 성형된 연속 시트를 용제가 담겨진 추출조를 통과시키면서 침지시켜서 프로세스 오일을 추출한다. 이렇게 프로세스 오일을 추출하기 위해 추출조를 통과한 연속 시트에는 용제가 습윤된 상태가 된다. 따라서, 일반적으로는 추출조를 통과한 후 계속하여 용제를 제거 및 회수하는 공정이 뒤따르게 된다. 또한, 용제로는 일반적으로 가연성 용제로서 탄화수소계인 솔벤트가 사용되고 있기 때문에, 환경적인 문제를 일으키지 않게 하기 위해서 프로세스 오일 추출 후에 계속하여 기밀을 유지한 채 용제를 연속 시트로부터 회수하고 있다.
기존의 용제 제거 장치는 일반적으로 습식을 채택하고 있다. 이를테면, 용제를 습윤하고 있는 연속 시트를 용제와 상호 불용해성 액체가 수용된 증발조에 침지시키고, 증발조를 용제의 비등점 이상의 온도로 가열하여 용제를 증발시킨다. 이렇게 증발된 용제를 포집 또는 회수 장치를 통해 회수한다.
그러나, 이와 같은 종래의 일반적인 용제 제거 장치는 습식방식이기 때문에 용제가 제거 및 회수된 연속 시트에 대해 별도의 건조 공정을 진행하여야 한다. 연속 시트에 습윤된 용제는 시트로부터 제거되었지만 증발조를 통과하면서 그에 수용된 상술한 불용해성 액체가 시트에 잔류 또는 습윤되기 때문이다. 그로인해 공정이나 장치가 더 복잡해질 수밖에 없고, 결과적으로 비용 상승의 원인이 되고 있다.
본 발명은 상술한 종래 장치의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 건식 방식을 채택하여 일거에 용제의 제거 및 회수, 그리고 시트의 건조까지 이루어질 수 있는 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 전지 세퍼레이터용 합성수지를 연속 시트 상태에서 이송시키며 연속 시트에 습윤된 용제를 제거하는 장치로서: 일측에 시트인입부가 설치되고, 타측에 시트인출부가 설치되며 기밀 유지된 함체; 시트인입부로 인입되어 시트인출부로 인출되는 연속 시트에 접촉되거나 인접하게 배치되고, 연속 시트의 용제의 비등점 이상의 온도를 가져서 연속 시트의 용제를 증발시키고 또한 연속 시트를 건조시키는 가열부; 연속 시트와 인접하게 배치되어 연속 시트로부터 증발되는 용제를 응축시키는 응축부; 및 응축된 용제를 회수하는 회수부를 포함한다.
이러한 건식 방식을 채택한 구성에 의해 용제의 증발, 회수 및 건조가 동시에 이루어질 수 있게 된다.
바람직하게 가열부는 내부에 가열코일이 내장된 다수개의 가열롤이다. 또한, 가열롤은: 세로로 비교적 나란하게 배열되는 2개이상의 가열롤로 이루어지는 배열군이 복수개 구비되고, 배열군 내의 각각의 가열롤은 인접한 가열롤과 상호 역방향으로 회전되어, 연속 시트가 인접한 가열롤들 사이를 지그재그로 통과하면서 전진할 때, 연속 시트가 각각의 가열롤의 일부를 감으면서 각 가열롤과 접촉한다.
이러한 여러 개의 가열롤 배열군을 갖춘 구성에 의해 효율적이고 비교적 더 완벽하게 증발 및 건조가 이루어질 수 있다.
바람직하게 각 가열롤은 표면이 미세한 요철이 형성된 요철면인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 연속 시트의 표면에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
바람직하게 응축부는 배관라인이 일정간격으로 다수개 배열된 냉각수 흐름관과, 냉각수 흐름관 전면 부위에 설치되는 망을 포함한다.
이러한 판형 구성은 가열부의 가열롤 배열군과 비교적 정확하게 대응되는 형 태를 구성할 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거 장치의 개략적인 단면도이다. 도 2는 본 발명의 따른 바람직한 실시에의 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거 장치의 개략적인 평면도이다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 적용된 개별 가열롤을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 적용된 판형 응축부를 도시한 도면이다.
본 발명의 장치는, 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 연속 제조 공정에 이용되는 장치 중의 하나이다. 여기에서 적용되는 전지 세퍼레이터용 합성수지는 일반적으로 실리카, 폴리올레핀, 프로세스 오일 등을 포함하는 혼합물을 압출 성형하여 연속 시트로 제조한 것이다. 그러나 그밖에 다른 성분을 포함하여 되더라도 프로세스 오일을 추출하여야 하는 모든 전지 세퍼레이터용 합성수지 연속 시트가 해당될 수 있다. 이렇게 압출 성형된 합성수지 연속 시트는 추출조를 포함하는 프로세스 오일의 추출장치를 통과되면서 예를 들어 솔벤트와 같은 용제에 의한 치환으로 프로세스 오일이 연속 시트로부터 제거된다. 이후, 연속 시트는 계속하여 본 발명의 용제 제거 장치로 인입되어 용제가 제거 및 회수된다. 따라서 일반적으로는 본 발명의 용제 제거 장치가 프로세스 오일 추출장치와 인접하여 설치되고, 두 장 치간에는 기밀이 유지된 덕트를 통해 연결되며, 그를 통해 연속 시트가 연속적으로 이송된다.
도면을 참조하여, 본 발명의 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거장치의 바람직한 실시예는 일측에 시트인입부(11)가 설치되고 타측에 시트인출부(12)가 설치된 함체(10)를 포함한다. 이 함체(10)는 바람직하게는 기밀이 유지되어 용제의 외부 누출이나 비산을 방지한다. 따라서, 시트인입부(11)와 시트인출부(12)의 슬릿(111 및 121)은 가능하면 연속 시트(100)가 통과할 수 있을 정도로 매우 얇은 형태를 띄도록 하는 것이 좋다. 그 외에 도시하지는 않았지만, 널리 이용되고 있는 연속 시트가 물과 같은 액체를 통과하여 인입되도록 하는 방식을 채택하여 기밀을 유지할 수도 있다. 또한 시트인입부(11)는 상술한 바와 같이, 추출장치의 인출부와 함께 기밀이 유지된 덕트를 이루게 된다.
함체(10) 내부에는 가열부(20)가 설치된다. 가열부(20)는 연속 시트(100)에 습윤된 용제의 비등점 보다 높은 온도로 유지되어 용제를 증발시키고, 나아가 연속 시트(100)를 건조시키는 역할을 수행한다. 따라서, 가열부(20)는 시트인입부(11)로 인입되어 시트인출부(12)로 인출되는 연속 시트(100)에 접촉되거나 인접하게 배치되도록 하여 용제를 증발시킬 수 있으면 된다.
바람직하게는 도면에 도시된 본 실시예와 같이 가열부(20)는 전기로 동작되는 일반적인 가열코일이 내장된 다수개의 가열롤일 수 있다. 도 2에서는 이해를 돕기 위해 함체(10)의 덮개 부분과 연속 시트을 생략한 상태로 도시하였다. 또한, 도 3에서 각 가열롤의 구동부에 대해서는 생략하였다. 더 바람직하게는 가열부(20)는 세로로 비교적 나란하게 배열되는 2개이상의 가열롤로 이루어지는 배열군(201, 202, 203 및 204)이 복수개 구비된다. 배열군(201, 202, 203 및 204) 내의 각각의 가열롤은 인접한 가열롤과 상호 역방향으로 회전되어, 연속 시트(100)가 인접한 가열롤들 사이를 지그재그로 통과하면서 전진한다. 이때, 연속 시트가 각각의 가열롤의 일부를 감으면서 각 가열롤과 접촉하게 된다. 이렇게 연속 시트(100)가 가열롤들과 접촉되어 통과함으로써 습윤된 용제가 증발된다.
바람직하게 가열롤은 도 3에 도시한 바와 같이 표면이 미세한 요철면이어서 용제의 증발과 연속 시트(100)의 건조시에 연속 시트(100)의 표면에 얼룩이 생기는 것을 방지하도록 하는 것이 좋다. 미세한 요철면은 예를 들어 샌드블라스트법에 의해 형성할 수 있다.
가열부(20)에 의해 가열되는 연속 시트(100)와 인접한 부위에 응축부(30)가 설치된다. 응축부(30)는 연속 시트(100)로부터 증발되는 용제를 응축 및/또는 응결시키기 위한 것이다. 따라서, 바람직하게는 도 4에 도시한 바와 같이, 내부에는 냉각수 흐름관(31)이 설치된다. 냉각수 흐름관(31)은 바람직하게는 다수개의 배관라인이 일정 간격으로 배열되도록 형성할 수 있다. 이를 위해서 본 실시예에서는 냉각수 흐름관(31)을 절곡시켜서 형성하였다. 도면부호(32)는 망(32)으로서 응축되는 용제들이 그 부분에서 포집되면서 응축 및 응결되고, 아래로 흘러내리게 된다. 이러한 응축부는 가열부(20)의 가열롤 배열군의 개수와 대응되는 개수를 가지게 될 것이다.
바람직하게는 함체의 바닥부위로 연결되는 회수부(40)가 포함된다. 회수 부(30)는 응축 및 응결되어 흘러내리는 용제를 받아서 모을 수 있는 형태이면 모두 가능하다. 본 실시예에서는 함체의 바닥을 깔대기형으로 형성하여 외부 모음 용기(도시안함)으로 유도하는 방식이 적용되었다.
본 발명의 전지 세퍼레이터용 합성수지 시트의 용제 제거 장치는 건식 방식을 채택함으로써 일거에 용제의 제거, 회수 및 시트의 건조가 수행될 수 있다. 이러한 본 발명의 건식 방식은 전체 장치의 점유면적을 줄일 수 있을 뿐만아니라 공정시간이 대폭적으로 줄어들 수 있게 된다. 이는 결과적으로 제조 비용을 낮추게 된다.

Claims (5)

  1. 전지 세퍼레이터용 합성수지를 연속 시트 상태에서 이송시키며 연속 시트에 습윤된 용제를 제거하는 장치로서:
    일측에 상기 시트인입부가 설치되고, 타측에 시트인출부가 설치되며, 기밀 유지된 함체;
    상기 함체 내에서 상기 시트인입부로 인입되어 상기 시트인출부로 인출되는 연속 시트에 접촉되거나 인접하게 배치되고, 상기 연속 시트의 용제의 비등점 이상의 온도를 가져서 상기 연속 시트의 용제를 증발시키고 또한 상기 연속 시트를 건조시키는 가열부;
    상기 연속 시트와 인접하게 배치되어 상기 연속 시트로부터 증발되는 용제를 응축시키는 응축부; 및
    상기 응축된 용제를 회수하는 회수부를 포함하는 전지 세퍼레이터용 합성수지 연속 시트의 용제 제거 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가열부는 내부에 가열코일이 내장된 다수개의 가열롤인 전지 세퍼레이터용 합성수지 연속 시트의 용제 제거 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 가열롤은:
    세로로 나란하게 배열되는 2개이상의 가열롤로 이루어지는 배열군이 복수개 구비되고,
    상기 배열군 내의 각각의 가열롤은 인접한 가열롤과 상호 역방향으로 회전되어, 상기 연속 시트가 인접한 가열롤들 사이를 지그재그로 통과하면서 전진할 때, 상기 연속 시트가 각각의 가열롤의 일부를 감으면서 각 가열롤과 접촉하는, 전지 세퍼레이터용 합성수지 연속 시트의 용제 제거 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 각 가열롤은 표면이 미세한 요철이 형성된 요철면인 것을 특징으로 하는 전지 세퍼레이터용 합성수지 연속 시트의 용제 제거 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 응축부는:
    배관라인이 일정간격으로 배열된 냉각수 흐름관과,
    상기 냉각수 흐름관 전면 부위에 설치되는 망을 포함하는 전지 세퍼레이터용 합성수지 연속 시트의 용제 제거 장치.
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