KR100913909B1 - 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 교반수단을 가진 메인 교반탱크를 준비하고, 여기에 각종 재료 및 첨가물을 연속 공급하기 위한 투입수단을 구비하여 대량의 접착제를 연속 자동으로 공급할 수 있도록 하는데 있으며, 더 나가서 제조된 접착제를 성질별로 따로 저장할 수 있는 다수의 저장탱크를 구비하여 제조하고자 하는 골판지의 접착강도에 맞는 각각의 접착제를 따로 공급할 수 있도록 하는데 목적이 있는 것이다.
이를 위한 본 발명의 주요 구성은 교반 날개(110)를 구비한 메인 교반탱크(100)와, 상기 메인 교반탱크 속으로 전분을 지속적으로 공급하기 위한 전분 공급수단(200)과, 상기 메인 교반탱크 속으로 붕사를 지속적으로 공급하기 위한 붕사 공급수단(310)과, 상기 메인 교반탱크 속으로 가성소다를 지속적으로 공급하기 위한 가성소다 공급수단(320)과, 상기 메인 교반탱크 속으로 물을 지속적으로 공급하기 위한 급수수단(400)과, 상기 메인 교반탱크에서 제조된 접착제를 2차 가공하기 위하여 상기 메인 교반탱크로부터 연결되는 인입 파이프(520)와, 별도의 배출 파이프(530)를 갖는 조정 탱크(510)로 이루어진 2차 가공수단(500)과, 상기 2차 가공수단(500)으로부터 연결되어 접착제를 저장할 수 있는 1개 이상의 저장 탱크(600)를 포함하여 이루어진 것이다.
골판지, 접착제, 전분, 붕사, 가성소다, 공급, 저장 탱크
Description
본 발명은 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치에 대한 것으로, 더 상세하게는 연속 자동으로 생산되는 대형의 골판지 제조장치에 맞추어 그 골판지 제조장치의 한쪽에서 직접 접착제를 제조하되, 안정된 점도를 유지하는 양질의 접착제를 지속적으로 공급하여 골판지의 품질을 향상시키고 생산성 향상에 기여할 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다.
일반적으로 골판지는 원지인 라이너(liner)가 전, 후 표면에 위치하고 그 사이에 골심지가 개입된 채 접착하여 제조된다.
이때, 골판지용 접착제는 원지인 라이너(liner)와 골심지의 접착에 사용되는 것으로서, 골판지 제조시 접착제는 골심지로 전이되어 코러게이터(corrugator)에서 열 및 압력을 받아 접착제 중 전분성분이 완전 호화(湖化)되고 점도가 적당히 상승함으로써 초기접착력을 발휘하게 되며, 후속공정인 건조공정에서 접착제의 건조와 함께 접착이 완료되게 된다.
종래의 일반적인 골판지용 접착제는 옥수수, 타피오카 및 소맥 등의 전분을 3 내지 4배 중량의 물에 현탁시키고, 접착제의 호화온도를 조절하기 위하여 전호액에 대하여 0.4 내지 0.6wt%의 가성소다를 가한 다음, 접착제의 점도안정성, 보수성 및 초기접착력을 향상시키기 위하여 전분에 대하여 1 내지 4wt%의 붕사를 가하고 전분을 일부 호화시키거나 부분적으로 팽윤시켜 원지에 묻을 수 있을 정도의 점도를 부여함으로써 제조되었다.
그러나 종래의 제조과정은 완전한 자동생산 라인이 없었기 때문에 인력에 의존하였고, 또 골판지 생산을 위한 시스템까지 공급하기 위한 수단이 적당치 않았기 때문에 인위적으로 운반하여 제공하여야 하는 문제점이 있었다.
특히, 한번 제조된 접착제는 시간 및 온도에 의해 성질이 변화(호화되는 등)되기 때문에 항상 최적의 접착제를 골판지 생산 라인에 제공하기 위해서는 많은 노력이 필요하고, 이를 지키지 못하였을 경우에는 많은 양의 접착제가 폐기되는 경우도 많았다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결 보완하고자 하는 것으로, 발명의 주된 목적은 교반수단을 가진 메인 교반탱크를 준비하고, 여기에 각종 재료 및 첨가물을 연속 공급하기 위한 투입수단을 구비하여 대량의 접착제를 안정된 점도로 연속 자동으로 공급할 수 있도록 하는데 있으며, 더 나가서 제조된 접착제를 성질별로 따로 저장할 수 있는 다수의 저장탱크를 구비하여 제조하고자 하는 골판지의 접착강도에 맞는 각각의 접착제를 따로 공급할 수 있도록 하는데 목적이 있는 것이다.
상기 목적하는 바를 이루기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 교반 날개를 구비한 메인 교반탱크와, 상기 메인 교반탱크 속으로 전분을 지속적으로 공급하기 위해 대량의 전분을 저장하는 싸이로를 포함하는 전분 공급수단과, , 상기 메인 교반탱크 속으로 붕사를 지속적으로 공급하기 위한 붕사 공급수단과, 상기 메인 교반탱크 속으로 분말 가성소다를 지속적으로 공급하기 위한 가성소다 공급수단과, 상기 메인 교반탱크 속으로 물을 공급하기 위한 급수수단과, 상기 메인 교반탱크에서 제조된 접착제를 2차 가공하기 위하여 상기 메인 교반탱크로부터 연결되는 인입 파이프와, 별도의 배출 파이프를 갖는 조정 탱크로 이루어진 2차 가공수단과, 상기 2차 가공수단으로부터 연결되어 접착제를 저장할 수 있는 1개 이상의 저장 탱크를 포함 하여 이루어진 것이다.
이때, 상기한 전분 공급수단은 상기한 메인 교반탱크 위에서 공급하기 위한 사이로로부터 연결하여 이송 스크류가 내장된 이송 파이프와, 상기 이송 스크류를 구동시키기 위한 모터와, 여과수단을 포함하여 이루어진 것이다.
또, 상기한 붕사 공급수단은 상기한 메인 교반탱크 위에서 공급하기 위한 호퍼와, 이송 스크류가 내장된 이송 파이프와, 상기 이송 스크류를 구동시키기 위한 모터로 이루어진 것이다.
또, 상기한 가성소다 공급수단은 상기한 메인 교반탱크 위에서 공급하기 위한 액상 가성소다 탱크와 분말 가성소다 탱크를 각각 구비하여 분말 또는 액상의 가성소다를 공급할 수 있도록 한 것이다.
또 한, 상기한 급수수단은 지하수 혹은 여과된 폐수를 공급할 수 있도록 별도의 급수라인을 구비하여서 된 것이다.
또, 상기한 메인 교반탱크는 별도의 첨가제(글루 에디티브)를 제공받기 위해 공급 펌프가 구비된 첨가제 저장탱크를 구비하여서 된 것이다.
그리고 또, 상기한 2차 가공수단의 조정 탱크는 그 내부를 관통한 채 모터에 의해 회전하는 회전축과, 이 회전축의 중단에 축착 고정된 다단의 날개들과, 상기한 각각의 날개들이 구획되도록 축의 길이 방향으로 나열 고정된 환테형 격벽들을 구비하여서 된 것이다.
또 한, 상기한 2차 가공수단의 조정 탱크는 2차 가공시 부족분의 첨가물을 공급하기 위하여 액상의 붕사 공급수단과, 액상의 가성소다 공급수단을 구비하여서 된 것이다.
또, 상기한 저장 탱크는 2개 이상을 마련하되, 상기한 조정 탱크로부터 시작되는 접착제 공급 파이프와, 목적지까지 배관 되는 배출 파이프의 사이에 병렬로 연결하여 구성한 것이다.
또, 상기한 각각의 저장 탱크들은 내부의 접착제가 갖는 성능을 감지하기 위하여 센서를 구비하며, 성능이 저하되는 것을 방지하기 위하여 각각의 순환기구를 포함하는 것이다.
본 발명의 접착제 제조장치에 따르면, 메인 교반탱크와, 여기에 재료를 공급하는 전분 공급수단, 붕사 공급수단, 가성소다 공급수단, 급수수단, 고운 입자로 재가공하기 위한 2차 가공수단, 제조된 접착제를 저장하기 위한 저장탱크 등을 모두 구비하고 이들을 중앙 제어장치로써 자동 제어하기 때문에 별도의 인력이 없이 연속 자동으로 계속 접착제를 공급할 수 있는 장점이 있다.
특히, 격벽 사이에서 회전하는 날개로 2차 가공수단을 마련하였기 때문에 접착제의 품질을 높일 수 있고, 골판지의 구성에 따른 용도별 접착제가 신속하고 안정되게 생산할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 접착 기능이 다른 각각의 접착제들을 여러 개의 저장 탱크에 나누어 저장이 가능하고, 또 각각의 저장 탱크에 순환 기구가 있어 장시간 보관이 가능한 장점도 있는 것이다.
이하 본 발명의 구성 및 그 작동상태를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 전체 구성도이다.
상기 도면에서 보는 바와 같이 본 발명의 전체적 구성은 메인 교반탱크(100)와, 여기에 재료를 공급하는 전분 공급수단(200), 붕사 공급수단(310), 가성소다 공급수단(320), 급수수단(400), 고운 입자로 재가공하기 위한 2차 가공수단(500), 제조된 접착제를 저장하기 위한 저장탱크(600)로 이루어진다.
상기 메인 교반탱크(100)는 도 1에서 보는 바와 같이 소정의 크기를 갖는 원통형 용기로서, 아래가 원추형 또는 반구형이고 개방된 윗부분에 지지대를 이용하여 모터(M)를 설치한 후, 그 모터의 축에 교반 날개(110)를 달았다.
이는 탱크 내부에서 제조되는 접착제의 상태를 파악하기 위하여 각종 센서(예컨대, 점도 센서 등)를 구비한다.
상기 전분 공급수단(200)은 상기한 메인 교반탱크(100) 위에서 공급하기 위한 싸이로(210)와, 이송 스크류(S)가 내장된 이송 파이프(L)와, 상기 이송 스크류를 구동시키기 위한 모터(M)와, 여과수단(F)을 포함하여 이루어진 것이다.
또, 상기한 붕사 공급수단(310)은 역시 도 1에서 보는 바와 같이 상기 메인 교반탱크(100) 위에서 공급하기 위한 호퍼(321)와, 이송 스크류(S)가 내장된 이송 파이프(L)와, 상기 이송 스크류를 구동시키기 위한 모터(M)로 이루어진 것이다.
또 한, 상기 가성소다 공급수단(320)은 상기한 메인 교반탱크(100) 위에서 공급하되, 분말 또는 액상의 가성소다를 공급할 수 있도록 액상 가성소다 탱크(321)와 분말 가성소다 탱크(322)를 각각 구비한다.
그리고 상기한 급수수단(400)은 일반 상수도 물을 사용할 수도 있으나, 이와는 별도로 어느 정도 여과된 폐수를 공급할 수 있도록 별도의 급수라인(410)을 구비하는 것이다.
또, 상기한 메인 교반탱크(100) 속으로는 원하는 첨가물을 추가하여 공급할 수 있도록 펌프(P)의 제어에 의해 조작할 수 있는 첨가제 저장탱크(700)를 구비할 수 있으며, 이때의 첨가제로는 글루-에디티브(Glue-Additive) 등이 될 수 있다.
참고로 이 글루-에디티브는 강력 전분으로써 상기 전분 공급수단의 전분에 의해 발생하는 점도의 불안정을 균일화하여 접착제로서의 질을 높일 수 있다.
한편, 상기한 2차 가공수단(500)은 상기 메인 교반탱크에서 제조된 접착제를 2차 가공하기 위하여 상기 메인 교반탱크(100)로부터 연결되는 인입 파이프(520)와, 별도의 배출 파이프(530)를 갖는 조정 탱크(510)로 이루어진다.
또, 이 조정 탱크(510)는 도 3에서 보듯이 그 내부를 관통한 채 모터(M)에 의해 회전하는 회전축(511)과, 이 회전축(511)의 중단에 축착 고정된 다단의 날개(512)들과, 상기한 각각의 날개들이 한 칸씩 구획되도록 축의 길이 방향으로 나 열 고정된 환테형 격벽(513)들 형성된 것이다.
따라서 인입 파이프(520)로 유입된 접착제가 조정 탱크(510) 속을 아래로 이동하면서 교반되어 더 고운 상태의 접착제로 가공된 후, 배출 파이프(540)를 통해 내 보내 지는 것이다.
그리고 이와 같이 조정 탱크(510)에서 2차 가공하는 과정에 있어서, 첨가물인 붕사와 가성소다를 더 투입해야 할 필요가 있을 때, 도 3에서 보인 바와 같은 액상의 붕사 공급수단(540)과 액상의 가성소다 공급수단(550)을 이용한다.
이는 필요에 따라(설치 현장에서의 조건 등) 설치 여부를 배제할 수 있는 부분이다.
또 한, 상기한 저장 탱크(600)는 상기 조정 탱크(510)에서 가공이 완료된 접착제를 저장해 두기 위한 용기로서 2개 이상 여러 개를 마련하되, 상기한 조정 탱크(510)로부터 시작되는 접착제 공급 파이프(610)와, 목적지까지 배관되는 배출 파이프(620)의 사이에 모두 병렬로 연결하여 필요시 각각의 저장 탱크(600)에서 개별적으로 배출할 수 있도록 한다.
저장 탱크(600)가 2개 이상 필요한 이유는 제조하고자 하는 골판지의 구조(예컨대, 싱글 타입, 더블 타입의 골판지 구조, 그 외에도 이들 골판지가 접착되는 접착 위치에서의 온도 등)에 따라 접착제의 점도(접착 강도와 묽기)가 달라야 하기 때문에 각각의 필요한 기능별로 따로 보관해 두기 위해서이다.
그리고 또, 상기한 각각의 저장 탱크(600)들은 내부의 접착제가 갖는 성능을 감지하기 위하여 센서(640)를 구비하며, 성능이 저하되는 것을 방지하기 위하여 각각의 순환기구(630)를 포함하는 것이다.
즉, 순환기구(630)는 임의의 저장 탱크(600)에 저장되어 있던 접착제를 자체적으로 순환되도록 하기 위한 것으로서, 장시간 소비되지 않는다 하더라도 굳거나 묽어져서 기능을 잃지 않도록 하는 것이다.
참고로, 메인 교반탱크의 교반 날개(110)와, 전분 공급수단(200), 붕사 공급수단(310), 가성소다 공급수단(320), 첨가제 저장탱크(700), 급수수단(400), 2차 가공수단(500), 저장탱크(600)의 순환기구(630) 등은 모두 중앙 제어장치(도시 하지 않았음)의 지시에 의해서 자동으로 작동되며, 이 중앙 제어장치는 접착제를 필요로 하는 골판지 제조장치의 메인 시스템과도 연관 작동하도록 되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 상태를 보면, 분말 상태의 전분을 전분 공급수단(200)의 싸이로(210)에 투입하여 이송 스크류(S)에 의해 자동 공급되도록 하고, 분말 상태의 가성소다를 가성소다 탱크(321)에 투입하여 역시 이송 스크류(S)에 의해 자동 공급되도록 하며, 아울러 물이 급수수단(400)에 의해 공급되도록 한다.
이 상태에서 작동을 시키면 교반 날개(110)가 작동을 하여 교반을 시작한다.
따라서 전분에 의한 점도가 빠르게 증가된 혼합물은 끝임없이 계속 교반되어지고 균질화되어 다음의 2차 가공수단(500)으로 보내진다.
2차 가공수단(500)의 조정 탱크(510)에서는 회전축(511)에 구비된 날개(512)가 접착제를 더 곱게 교반하여 다음의 저장 탱크(600)로 공급한다.
즉, 조정 탱크(510) 내에서는 도 3에서 보는 바와 같이 상측의 인입 파이프(520)로부터 유입되는 접착제 액이 각각의 격벽(513) 사이에서 회전하는 날개(512)에 의해 전분 덩어리가 없이 더 곱게 교반될 수 있으며, 아래의 배출 파이프(530)를 통해 저장 탱크(600)를 향해 배출된다.
이와 같이 저장 탱크(600)로 배출될 때는 각각의 저장 탱크마다 접착제의 접착 성능이 다르게 저장될 것이므로 교반을 하는 동안 이상적인 점도를 측정하고, 교반기를 제어하는 일은 컴퓨터 시스템상에서 이루어지며, 측정된 오차 범위 내의 점도로 완성되었을 때 배출하게 되는 것이다.
저장 탱크(600)로 보내진 접착제는 저장 탱크(600) 속에 일시 저장될 수도 있고, 즉시 배출 파이프(620)를 통해서 골판지 제조장치로 보내 질 수도 있다.
다만, 각각의 저장 탱크(600)들은 접착 성능이 다르게 제조되어 채워졌으므로 수시로 그 점도 상태를 센서(640)가 감지하고, 그 상태를 유지하기 위해서 각각의 순환기구(630)가 작동한다.
도면 중 미설명 부호 650은 제조된 접착제의 분배 시스템이다.
상기와 같은 전체적인 작동은 역시 중앙 제어장치로써 운용되며, 골판지 제조장치 쪽에서 필요로 하는 양만큼씩 적시에 공급할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 본 발명의 전분 공급수단을 보인 부분 구성도
도 3은 본 발명의 2차 가공수단을 보인 부분 구성도
도 4는 본 발명의 저장 탱크를 보인 부분 구성도
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
100: 메인 교반탱크 110: 교반 날개
200: 전분 공급수단 210: 싸이로
310: 붕사 공급수단 311: 붕사(Borax) 탱크의 호퍼
320: 가성소다 공급수단 321: 액상 가성소다 탱크의 호퍼
322: 분말 가성소다 탱크
400: 급수수단, 1차 정수(Primary water) 공급 펌프
400: 급수수단, 1차 정수(Primary water) 공급 펌프
410: 급수라인, 폐수(waste water) 공급 펌프
500: 2차 가공수단 510: 조정 탱크
500: 2차 가공수단 510: 조정 탱크
511: 회전축 512: 날개
513: 격벽 520: 인입 파이프
530: GiroBlock으로 공급되는 배출 파이프
540: Liquid Boric acid(붕산, H3BO3) Tank로 공급되는 배출 파이프
550: 액상 가성소다 공급수단
600: 저장 탱크 610: 공급 파이프
620: 배출 파이프 630: 순환기구
640: 센서 700: 첨가제 저장탱크
640: 센서 700: 첨가제 저장탱크
Claims (10)
- 교반 날개(110)를 구비한 메인 교반탱크(100)와,상기 메인 교반탱크 속으로 전분을 지속적으로 공급하기 위해 대량의 전분을 저장하는 싸이로(210)를 포함하는 전분 공급수단(200)과,상기 메인 교반탱크 속으로 붕사를 지속적으로 공급하기 위한 붕사 공급수단(310)과,상기 메인 교반탱크 속으로 가성소다를 지속적으로 공급하기 위한 가성소다 공급수단(320)과,상기 메인 교반탱크 속으로 물을 지속적으로 공급하기 위한 급수수단(400)과,상기 메인 교반탱크에서 제조된 접착제를 2차 가공하기 위하여 상기 메인 교반탱크로부터 연결되는 인입 파이프(520)와, 별도의 배출 파이프(530)를 갖는 조정 탱크(510)로 이루어진 2차 가공수단(500)과,상기 2차 가공수단(500)으로부터 연결되어 접착제를 저장할 수 있는 1개 이상의 저장 탱크(600)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치.
- 제1항에 있어서,상기한 전분 공급수단(200)은 상기한 메인 교반탱크(100) 위에서 공급하기 위한 싸이로(210)로부터 연결하여 이송 스크류(S)가 내장된 이송 파이프(L)와, 상기 이송 스크류를 구동시키기 위한 모터(M)와, 여과수단(F)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치.
- 제1항에 있어서,상기한 붕사 공급수단(310)은 상기한 메인 교반탱크(100) 위에서 공급하기 위한 호퍼(311)와, 이송 스크류(S)가 내장된 이송 파이프(L)와, 상기 이송 스크류를 구동시키기 위한 모터(M)로 이루어진 것을 특징으로 하는 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치.
- 제1항에 있어서,상기한 가성소다 공급수단(320)은 상기한 메인 교반탱크(100) 위에서 공급하기 위한 액상 가성소다 탱크(321)와 분말 가성소다 탱크(322)를 각각 구비하여 분말 또는 액상의 가성소다를 공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치.
- 제1항에 있어서,상기한 급수수단(400)은 지하수 혹은 여과된 폐수를 공급할 수 있도록 별도의 급수라인(410)을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치.
- 제1항에 있어서,상기한 메인 교반탱크(100)는 별도의 첨가제(글루 에디티브)를 제공받기 위해 공급 펌프(P)가 구비된 첨가제 저장탱크(700)를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치.
- 제1항에 있어서,상기한 2차 가공수단(500)의 조정 탱크(510)는 그 내부를 관통한 채 모터(M)에 의해 회전하는 회전축(511)과, 이 회전축(511)의 중단에 축착 고정된 다단의 날개(512)들과, 상기한 각각의 날개들이 구획되도록 축의 길이 방향으로 나열 고정된 환테형 격벽(513)들을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치.
- 제1항에 있어서,상기한 2차 가공수단(500)의 조정 탱크(510)는 2차 가공시 부족분의 붕사와 가성소다를 공급하기 위하여 액상의 붕사 공급수단(540)과, 액상의 가성소다 공급수단(550)을 따로 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치.
- 제1항에 있어서,상기한 저장 탱크(600)는 2개 이상을 마련하되, 상기한 조정 탱크(510)로부터 시작되는 접착제 공급 파이프(610)와, 목적지까지 이어지는 배출 파이프(620)의 사이에 병렬로 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치.
- 제9항에 있어서, 상기한 각각의 저장 탱크(600)들은 내부의 접착제가 갖는 점도를 감지하기 위하여 탱크 내부 접착제의 점도를 측정할 수 있는 센서(640)를 구비, 이는 자동점도측정센서(Viscometer sensor)로 탱크에 부착하여 점도사항을 Main computer에 알리는 역할을 하며, 접착제의 점도가 저하되는 것을 방지하기 위하여 각각의 순환기구(630)를 포함하는 것을 특징으로 하는 골판지 제조용 접착제 제조 공급장치.
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