KR100916941B1 - 수축필름 제조기의 풀림 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수축필름 제조기의 풀림장치에 관한 것으로, 특히 제조되는 저온 씰링 육가공 산소 차단성 필름이 두께를 일정하게 유지하면서 평활도를 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.

본 발명의 구성은 합성수지 원료를 용융시켜 압출하는 압출기(1)와;

이 압출기(1)에서 압출된 원료를 튜브형상으로 형성하면서 미 연신 상태의 튜브(4)를 필요로 하는 수축률을 가지도록 연신시키는 연신기(10)와;

이 연신기(10)를 통해서 연신된 튜브(4)를 이송하여 권취하는 이송권취기(3)로 구성된 것에 있어서;

상기 이송 권취기(3)와 연신기(10)의 사이에 설치되며 연신기(10)에서 연신된 튜브(4)가 연이어 설치된 상태로 동력전달수단(30)에 의해 구동되며, 점차 히팅온도가 낮아지는 가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)들 사이를 통과하면서 풀림이 이루어 지도록 하고,

상기 가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)를 구동시키는 동력전달수단(30)은 튜브(4)의 첫 도입부에 위치된 첫 로울러들로부터 그 회전수를 점차 5%씩 낮추는 것이다.

수축필름, 저온실링, 육가공, 수직, 항온 풀림, 평활도

Description

수축필름 제조기의 풀림 장치{A annealing system of shrinkage Film Manufacture machine}

본 발명은 수축필름 제조기의 풀림장치에 관한 것으로서, 특히 제조되는 저온 씰링 육가공 산소 차단성 필름이 두께를 일정하게 유지하면서 평활도를 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 열수축 튜브는 가열 후에 경화시키면 축심방향으로 균등하게 수축되는 성질을 가지며 통상 폴리 염화 비닐(PVC) 또는 폴리에틸렌 테레프 탈레이트(PET)소재를 사용하여 제조되고 있다.

이 열수축 튜브를 제조하는 열수축 튜브 제조장치는 합성수지 원료를 용융시켜 압출하는 압출기와, 이 압출기에서 압출된 원료를 튜브형상으로 형성하면서 미 연신 상태의 튜브를 필요로 하는 수축률을 가지도록 연신시키는 연신기와, 이 연신기를 통해서 제조된 튜브를 이송하여 권취하는 이송권취기로 구성된다.

이 압출기와, 연신기, 이송권취기는 수평라인으로 이루어져 압출기에서 압출 된 원료가 수평으로 연신기를 통과하면서 열수축 튜브로 제조되고, 제조된 열수축 튜브가 이송권취기에 의해 감겨져 이 열수축 튜브를 사용하여 포장하는 장치로 이송되는 것이다.

상기 연신기는 특허 등록번호 제 0365810 호 '열가소성 폴리에스테르계 열수축 튜브의 연신장치'에서 제안된 바와 같이 미 연신상태에서 냉각에 의해 고형화되는 미 연신튜브를 소정의 온수를 통과하면서 예열되도록 하는 예열수단과, 예열된 미 연신튜브를 압착시켜 이송하는 제 1 이송롤러와, 상기 제 1 이송롤러로부터 인출되는 미 연신튜브를 일정한 내경의 통로로 지나게 하면서 고온의 열매체와 순간적으로 접촉되도록 하는 동시에 냉각수에 의해 급냉시키는 사이징수단과, 상기 사이징수단으로 인출되면서 폭방향으로 연신된 튜브를 내부에 일정량의 공기가 채워지게 하면서 튜브를 압착시켜 이송하는 속도에 의해 길이방향으로 연신되도록 하는 제 2 이송롤러로 구성된다.

그러나, 종래의 열수축 튜브 제조장치에서 연신기는 미 연신튜브를 제 1 이송롤러를 통해 수평으로 이송시키면서 사이징수단으로 연신시키는 구조로 구성되어 가열된 상태에서 연신 중 자체 하중에 의해 아랫부분이 눌리거나 윗부분이 처지는 경우가 빈번하게 발생되는 폐단이 있었던 것이다.

따라서 연신되는 튜브의 형상을 보호하기 위한 세심한 주의가 필요로 하며, 제조되는 열수축 튜브의 형상, 특히 필름 두께를 균일하게 유지하기 어려워 불량율이 증대되고, 품질관리성이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.

한편, 본원 출원인이 국내 등록특허 632415호에서 알려진 바와 같이 종래 문제점을 개선하기 위해 수직연신수단과 수평연신을 각각 연이어 설치한 것도 제안된 바 있었다.

그러나, 이 특허 632415호에서도 연신 과정중 어느 정도 튜브형상의 변형을 개선할 수는 있었으나 수평연신수단을 거치는 과정에서 자중에 의해 튜브의 상부와 하부 두께가 상이하게 성형되는 등의 단점이 있었던 것이다.

그리고, 수축필름을 제조하는 과정에서 연신기에서 연신된 튜브가 열수축 되는 것을 방지하기 위해 풀림작업을 수행하고 있다.

종래 수축필름에 대한 풀림 작업은 연신된 튜브가 급격한 온도 변화를 주지 않도록 하기 위해 주위에 항온 히터를 배치하는 방법으로 이루어지고 있었다.

그러나 필름이 이동되는 과정에서 그 주위에 거리를 두고 항온 히터를 배치하는 것은 열수축을 방지하는 효과는 어느 정도 기대할 수 있기는 하였으나, 일정한 평활도를 기대할 수는 없었다.

또, 제조된 필름의 일정한 두께를 유지하기도 어렵다.

본 발명의 목적은 연신된 필름에 평활도를 향상시킬 수 있도록 한 수축필름 제조기의 풀림장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 형상이 변형되는 것을 방지하고 그 형상과 필름두께를 균일하고 일정하게 유지할 수 있도록 한 수축필름 제조기의 풀림장치를 제공하 는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 합성수지 원료를 용융시켜 압출하는 압출기(1)와;

이 압출기(1)에서 압출된 원료를 튜브형상으로 형성하면서 미 연신 상태의 튜브(4)를 필요로 하는 수축률을 가지도록 연신시키는 연신기(10)와;

이 연신기(10)를 통해서 연신된 튜브(4)를 이송하여 권취하는 이송권취기(3)로 구성된 것에 있어서;

상기 이송 권취기(3)와 연신기(10)의 사이에 설치되며 연신기(10)에서 연신된 튜브(4)가 연이어 설치된 상태로 동력전달수단(30)에 의해 구동되며, 점차 히팅온도가 낮아지는 가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)들 사이를 통과하면서 풀림이 이루어 지도록 하고,
상기 가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)를 구동시키는 동력전달수단(30)은 튜브(4)의 첫 도입부에 위치된 첫 로울러들로부터 그 회전수를 점차 5%씩 낮추는 것에 의해 달성된다.

가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)들 속도가 점차 낮게 되면 연신기(10)에서 연신될 때 필름에 발생된 강한 반발력을 점차 효과적으로 줄일 수 있어 평활도 향상에 도움이 된다.

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회전속도를 약 5%씩 낮추는 방법으로는 동력을 전달하는 중간기어(31)들의 치차수를 증감하거나 또는 중간기어(31)의 직경 크기나 각 로울러들의 직경을 상이하게 하는 방법으로 회전 속도를 줄이게 된다.

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이러한 본 발명의 구성에 의하면, 튜브 형상으로 연신 시킬 경우 자체 하중이 이송방향으로 작용하여도 튜브(4)를 자체하중에 의해 변형되지 않고 균일한 형상과 균일한 두께로 연신시킬 수 있게 되는 것이다.

따라서, 연신된 필름에 평활도를 향상시킬 수 있고, 형상과 필름두께를 균일하고 일정하게 유지할 수 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 의한 열수축 튜브 제조장치를 도시한 개략도로서, 압출기(1)에서 연신수단(10)과 풀림장치를 각각 거쳐 이송권취기(3)로 이송되면서 제조되는 열수축 튜브 제조 라인을 개략적으로 나타내고 있다.

도 2는 도 1의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 풀림장치를 정면도로 도시하고, 도 4는 도 3의 평면도이다.

이하, 도 1에서 도시한 바와 같이 본 발명인 산소 차단성 수축필름은 나이론과, 가스차단성수지로 사용되는 나이론 또는 EVOH, 또 저온 씰링기능을 위한 수지로 선택되는 EVA+PE재의 메인 기능성 필름이 3개층으로 이루어 지고, 이들 필름층 사이에 접착을 위해 투입되는 접착제 2개층을 형성하도록 5개 내지 7개의 원료가 압출기(1)를 통해 연신기(10)로 공급된다.

압출기(1)에서 압출된 합성수지재는 연신기(10)에서 튜브 형상으로 성형되며 1차 및 2차에 걸친 복수의 연신기를 장치하여 원하는 수축율을 가지도록 성형된다.

그리고 풀림장치를 통과하여 그 치수와 형상 및 평활도를 유지할 수 있도록 마무리하게 된 후 이송권취기(3)를 통해서 이송 권취하여 보관한 후 이 열수축 튜브가 사용되는 포장장치로 이송되는 것이다.

상기 압출기(1)는 튜브 원료를 원하는 온도로 용융 압출하는 것으로 이미 알려진 통상의 압출기(1)들을 필요 개수, 본 발명에서는 예로서 7개를 그 출구만이 한 곳으로 모이도록 배치하게 된다.

이송권취기(3)는 제조된 열수축 튜브를 이송하기 위한 이송가이드롤러들과, 이송된 열수축 튜브를 감기위한 권취롤러(3a)로 구성되며, 이 권취롤러(3a)는 모터에 의해 회전하여 제조된 열수축 튜브를 감도록 작동된다.

상기 압출기(1)는 배출구가 그 배출구가 지면을 향해 수직으로 위치되어 상기한 바와 같이 7개의 서로 다른 원료를 배출하는 것에 의해 얇은 7층 필름구조로 연신수단(10)으로 공급되어 튜브형태로 성형된다.

수축필름 제조기는 도 1에서 도시한 바와 같이 완성된 튜브가 공급되는 과정에서 서로 부착되는 것을 방지하기 위해 내부에 파우더를 공급하는 파우더 스프레 이장치(5)와, 두께편차에 의해 특정 라인에 두께가 두꺼워 지는 것을 방지하기 위해 튜브를 좌우 선회시키는 오실레이팅 롤러장치(6)와, 튜브(4)를 예열하는 예열부(7), 그리고 연신기(10)와 냉각 에어링(8)을 거쳐 풀림장치(20)를 통과한 후 이송권취기(3)에서 권취되는 것이다.

연신기(10)는 국내 특허 632415호 등에서 이미 알려진 공지 기술과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

연신기(10)는 튜브가 자체 하중에 의해 자동으로 지면을 향해 수직으로 이송하면서 연신이 이루어져 별도의 이송롤러가 필요 없게 되며 필요에 의해 동일 구조의 연신기(10)를 2차 또는 3차로 직열 배치할 수도 있다.

이와 같이 통상의 연신기(10)를 통과한 필름은 대기와 접하면서 열팽창하게 되므로 본 발명의 풀림장치(20)를 통과하면서 튜브(4)의 온도와 이동 속도를 점차 하강시키며 풀림을 실시하게 된다.

풀림을 실시하는 이유는 성형된 필름의 열수축과 같은 치수 변화를 방지하게 된다.

또 정전기 방지와 같이 물성에 대해 안정된 상태를 유지하게 되며 근접된 로울러 사이를 적정 인장력을 유지한 상태로 이동되며 평활도를 향상시킬 수 있으며 두께도 일정하게 되는 것이다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 풀림장치(20)를 도시하고 있다.

즉, 온도가 비교적 고온(60-30℃) 사이를 유지하는 가열히팅로울러(21)들과 비교적 상온에 유사한 저온(20-25℃) 사이를 유지하는 냉각로울러(22)들이 연이여 근접상태로 동력전달수단(30)에 의해 회전되며, 튜브(4)가 이 로울러 사이를 지그재그 식으로 통과되는 것이다.

고온을 유지하는 가열히팅로울러(21)의 첫 도입부 온도는 예로서 60℃를 유지하도록 히터가 내장되어 있다.

그리고 가열히팅로울러(21)의 가장 끝에 위치된 온도는 예로서 30℃ 유지하도록 히터가 내장되어 있고 그 사이에 위치된 각 로울러들은 점차 60-30℃ 사이로 온도가 낮아지게 히터가 셋팅되어 있다.

냉각로울러(22) 또한 도면에서 2개가 배치된 것을 도시하고 있는데 상온과 유사한 25℃와 20℃로 각각 히터가 셋팅된 상태로 일렬로 연이어 각 로울러들의 거리가 가능한 가장 근접되게 셋팅된다.

여기서 각 가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)들 사이의 거리는 약 2mm가 적합하다.

이들 각 가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)들은 동력전달수단(30)에 의해 회전력이 전달되는데 중간기어(31)들에 의해 정해진 속도로 회전된다.

한편, 상기 가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)를 구동시키는 동력전달수단(30)은 튜브(4)의 진행방향으로 점차 그 회전속도를 낮추는 것이 필요하다.

가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)들 속도가 점차 낮게 되면 연신기(10)에서 연신될 때 필름에 발생된 강한 반발력을 점차 효과적으로 줄일 수 있어 평활도 향상에 도움이 된다.

여기서 가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)들의 회전 속도는 튜브(4)의 첫 도입부에 위치된 첫 로울러들로부터 점차 약 5%씩 낮추는 것이 효과적이다.

이때 회전속도를 약 5%씩 낮추는 방법으로는 동력을 전달하는 중간기어(31)들의 치차수를 증감하거나 또는 중간기어(31)의 직경 크기나 각 로울러들의 직경을 상이하게 하는 방법으로 회전 속도를 낮추게 된다.

가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)들 중 하나 건너 하나는 실린더(25)나 스크류 구동에 의해 상하 작동되어 그 사이를 통과하는 튜브(4)의 인장력을 조절할 수 있도록 하는 것이 좋다.

이 풀림장치(20)의 도입부나 출구에는 안내롤러(26)들 사이로 필름 장력조정용 댄서롤러(27)들이 설치된다.

이러한 본 발명의 풀림장치(20)를 통과한 튜브(4)는 평활도가 향상되고 두께 치수 변화가 없게 된다.

또 열수축이나 정전기 방지와 같이 물성에 대해 안정된 상태를 유지하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 열수축 튜브 제조장치를 도시한 개략도.

도 2는 도 1의 평면도.

도 3은 본 발명의 요부 장치를 보인 정면도.

도 4는 도 3의 평면도.

* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 압출기 3 - 이송권취기

10 - 연신기 20 - 풀림장치

21 - 가열히팅로울러 22 - 냉각로울러

30 - 동력전달수단 31 - 중간기어

Claims (2)

1. 합성수지 원료를 용융시켜 압출하는 압출기(1)와;

   이 압출기(1)에서 압출된 원료를 튜브형상으로 형성하면서 미 연신 상태의 튜브(4)를 필요로 하는 수축률을 가지도록 연신시키는 연신기(10)와;

   이 연신기(10)를 통해서 연신된 튜브(4)를 이송하여 권취하는 이송권취기(3)를 포함하는 수축필름 제조기에 있어서;

   상기 이송 권취기(3)와 연신기(10)의 사이에 설치되며 연신기(10)에서 연신된 튜브(4)가 연이어 설치된 상태로 동력전달수단(30)에 의해 구동되며, 점차 히팅온도가 낮아지는 가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)들 사이를 통과하면서 풀림이 이루어 지도록 하고,

   상기 가열히팅로울러(21)들과 냉각로울러(22)를 구동시키는 동력전달수단(30)은 튜브(4)의 첫 도입부에 위치된 첫 로울러들로부터 그 회전수를 점차 5%씩 낮추는 것을 특징으로 하는 수축필름 제조기의 풀림장치.
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