KR100973167B1 - Elastic Filler supporting Artificial Turf and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가류 및 발포가 완료된 스펀지 형태의 EPDM 고무 폐기물을 미세하게 분쇄하고, 분쇄된 분말과 열가소성 수지 및 비중 향상을 위한 무기물 첨가제와 물성 보정을 위한 EPDM 신재 원료를 일정 비율로 혼합한 후 이축 압출기를 통하여 혼련 압출하여 연속적으로 다이스(dies)를 통하여 압출되는 성형물을 수중 절단(underwater cutting) 방식으로 절단한 후 건조한 원기둥 형태의 인조 잔디 지지용 탄성 충진재 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention is finely crushed EPDM rubber waste in the form of vulcanization and foaming is completed, and mixed with the pulverized powder and the thermoplastic resin, inorganic additives for improving specific gravity and EPDM new material for physical properties correction at a predetermined ratio, then twin screw extruder The present invention relates to an elastic filler for artificial turf support in the form of a dry cylinder, and a method of manufacturing the same, after cutting a molded product that is continuously extruded through a die by kneading and extruding through a die.
EPDM 고무 재생, 인조 잔디 지지용 탄성 충진재, 인조 잔디 지지용 탄성 충진재의 제조 방법. EPDM rubber regeneration, artificial grass support elastic filler, artificial grass support elastic filler manufacturing method.
Description
본 발명은 인조잔디 지지용 탄성 충진재에 관한 것으로, 특히 가류 및 발포가 완료된 스펀지 형태의 EPDM 고무 폐기물을 미세하게 분쇄하고, 분쇄된 분말과 열가소성 수지 및 비중 향상을 위한 무기물 첨가제와 물성 보정을 위한 EPDM 신재 원료를 일정 비율로 혼합한 후 이축 압출기를 통하여 혼련 압출하여 연속적으로 다이스(dies)를 통하여 압출되는 성형물을 수중 절단(underwater cutting) 방식으로 절단한 후 건조한 원기둥 형태의 인조 잔디 지지용 탄성 충진재 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an elastic filler for artificial turf, in particular, finely pulverized EPDM rubber waste in the form of vulcanization and foaming, finely divided powder and thermoplastic resins and EPDM for improving the inorganic additives and physical properties for improving specific gravity After mixing a new raw material in a predetermined ratio and kneading and extruding through a twin screw extruder to continuously cut the molding extruded through a die (underwater cutting) method and then to support the artificial filler of the dry cylindrical shape artificial grass and It relates to a manufacturing method thereof.
현재 국내에서도 활발하게 진행되고 있는 인조 잔디 구장 사업의 발전과 더불어, 인조 잔디 하부에 적층되는 탄성 충진재의 수요가 급증하고 있는 실정이다.With the development of the artificial turf field business, which is currently active in Korea, the demand for elastic fillers laminated under the artificial turf is increasing rapidly.
기존에 가장 쉽게 적용되던 물질이 폐 타이어를 2 mm 전후의 칩(chip) 형태로 조분쇄하여 얻어진 고무 칩이었다. The most easily applied material was rubber chips obtained by coarse grinding waste tires into chips of about 2 mm.
그러나 위와 같은 폐 타이어 칩의 유해성에 대한 논란이 거세지면서 외부 기후에 대한 내후성이 탁월하면서 유해성 기준을 여유롭게 만족시키는 EPDM(에틸렌- 프로필렌 고무; Ethylene-Prorylene Diene Monomer) 고무 폐기물 중 발포를 시키지 않은 솔리드 타입의 가류 고무 폐기물을 칩 형태로 미세 분쇄하여 대체 적용하고 있으나, 우리나라에서 발생하는 EPDM 고무 폐기물을 전량 수거하여 충진재로 생산하여도 현재 수요를 감당하지 못하는 실정이다.However, due to the controversy over the harmfulness of the waste tire chips, solid type without foaming in the waste of EPDM (Ethylene-Prorylene Diene Monomer) rubber waste, which has excellent weather resistance against external climate and satisfies the hazard criteria. Although pulverized rubber wastes are finely pulverized in chip form and replaced, they are not able to meet current demand even if all the EPDM rubber wastes generated in Korea are collected and produced as fillers.
이에 중국 등지에서 상당량의 EPDM 폐 고무 칩을 수입하여 사용하고 있지만 중국산 EPDM 고무의 경우 그 배합 과정에서 사용된 중국산 산화아연(ZnO)이 상당량의 납 성분이 함유되어 있기 때문에 이를 적용한 충진재 역시 중금속 기준 중 납의 검출량이 기준을 만족시키지 못하는 경우가 빈번하다.As a result, a considerable amount of EPDM waste rubber chips are imported and used in China, but Chinese zinc oxide (ZnO) used in the formulation process contains a considerable amount of lead, so the fillers to which it is applied are also among the heavy metal standards. Frequently, the amount of lead detected does not meet the criteria.
위와 같은 인조 잔디 지지용 탄성 충진재의 유해성 기준을 만족하기 위하여 여러 종류의 신재 원료를 이용한 TPE(ThermoPlastic Elastomer)와 같은 탄성 물질을 주재료로 하는 탄성 충진재가 개발되었지만 아무리 원가를 절감시켜도 기존의 폐기물을 단순 분쇄하여 재활용한 제품과는 가격 경쟁력 면에서 비교조차 할 수 없을 만큼 고가의 생산원가를 가질 수 밖에 없다. In order to satisfy the hazardous standards of the above-mentioned elastic fillers for supporting artificial grass, elastic fillers such as TPE (ThermoPlastic Elastomer) using various kinds of new raw materials have been developed.However, even if the cost is reduced, the existing waste is simplified. Compared to the crushed and recycled products, it is inevitable to have expensive production costs.
솔리드 형태의 EPDM 폐 고무 칩이 품귀 현상을 빚고 있는 가운데 유해성 기준 만족 여부가 불확실한 중국산 EPDM 폐 고무칩을 배제하고 중금속 기준이 이미 강화되어 있는 국내에서 생산되는 EPDM 폐 고무 중 솔리드 형태가 아닌 스펀지 형태의 발포 고무를 충진재로써 활용할 수도 있지만 안타깝게도 원제품의 용도에 맞게 발포를 시켰기 때문에 수 많은 기포를 가지고 있는 스펀지 형태의 고무는 탄성 충진재로 활용하기엔 경도가 너무 낮아 활용이 불가능하다.In spite of the shortage of solid EPDM waste rubber chips, it is not the solid form of the EPDM waste rubber produced in Korea, where the heavy metal standard has been strengthened, except for the Chinese EPDM waste rubber chip which is uncertain whether the hazardous standards are satisfied. Foam rubber can be used as a filler, but unfortunately, because it is foamed according to the original product's use, sponge-type rubber with many bubbles cannot be used because its hardness is too low to be used as an elastic filler.
또한 현재 마땅한 재활용 용도로 사용되지도 않는 상황이어서 막대한 분량으 로 발생하는 스펀지 형태의 EPDM 고무 폐기물이 연료로써 열에너지를 회수(Energy Recycling)하는 방식으로 전량 소각 처리되고 있는 실정이다.In addition, since it is not currently used for proper recycling, a large amount of sponge-type EPDM rubber waste is incinerated by recovering thermal energy as fuel.
이에 다이옥신의 방출 등 2차 환경오염 유발의 소지가 있는 고무 폐기물의 소각 처리를 배제하고 스펀지 형태의 EPDM 고무 폐기물을 인조 잔디 지지용 탄성 충진재로 개발할 경우 기대할 수 있는 경제적, 환경적 효과는 매우 지대하다고 할 수 있다.Therefore, the economic and environmental effects that can be expected from the development of sponge-type EPDM rubber wastes as elastic fillers for artificial turf, except for the incineration of rubber wastes that may cause secondary environmental pollution such as the release of dioxins, are enormous. can do.
본 발명은 상기와 같은 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가류 및 발포가 완료된 스펀지 형태의 EPDM 고무 폐기물을 미세하게 분쇄하고, 분쇄된 분말, 열가소성 수지, 비중 향상을 위한 무기물 첨가제, 그리고 물성 보정을 위한 EPDM 신재 원료를 일정 비율로 혼합한 후 이축 압출기를 통하여 혼련 압출하여 연속적으로 다이스(dies)를 통하여 압출되는 성형물을 수중절단(underwater cutting) 방식으로 절단한 후 건조한 원기둥 형태의 인조잔디 지지용 탄성 충진재 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the various problems as described above, finely pulverized EPDM rubber waste in the form of vulcanization and foaming, pulverized powder, thermoplastic resin, inorganic additives for improving specific gravity, and for the correction of physical properties EPDM new raw materials are mixed in a certain ratio, kneaded and extruded through a twin screw extruder, and the molded product extruded through dies is cut by underwater cutting method, and then the elastic filler for supporting artificial grass in the form of dry cylinder And the manufacturing method thereof.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인조 잔지 지지용 탄성 충진재는, 분쇄된 스펀지 형태의 EPDM 고무 재생 분말, 열가소성 수지, 비중 향상을 위한 무기물 첨가제, 물성 보정을 위한 EPDM 신재 원료가 일정 비율로 혼합된 물질을 압출 성형하여 원기둥 모양으로 가공됨에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the artificial filler supporting elastic filler according to the present invention is a crushed sponge-type EPDM rubber regenerated powder, a thermoplastic resin, an inorganic additive for improving specific gravity, and a raw material for EPDM new material for physical property correction. It is characterized by being processed into a cylindrical shape by extrusion molding the mixed material.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인조 잔지 지지용 탄성 충진재의 제조 방법은, 스펀지 형태의 EPDM 폐 고무를 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 스펀지 형태의 EPDM 고무 재생 분말과, 열가소성 수지, 비중 향상을 위한 무기물 첨가제, 및 물성 보정을 위한 EPDM 신재 원료를 이축 압출기에 일정 비율로 각각 투입하여 혼합하는 단계; 상기 이축 압출기의 혼련 과정으로 다이스를 통과하여 공기 중으로 압출함과 동시에 냉각수를 분무하여 순간 냉각시키는 단계; 그리고 상기 압출물을 원기둥 형태로 수중 절단(underwater cutting)하는 단계를 구비하여 이루어짐에 그 특징이 있다.In addition, the manufacturing method of the artificial residue support elastic filler according to the present invention for achieving the above object, the step of grinding the EPDM waste rubber in the form of a sponge; Mixing the crushed sponge-type EPDM rubber regenerated powder, a thermoplastic resin, an inorganic additive for improving specific gravity, and an EPDM new raw material for physical property correction at a predetermined ratio in a twin screw extruder; The step of kneading the twin-screw extruder through the die to extrude into the air and at the same time spraying the cooling water to instantaneously cool; And it is characterized in that it comprises the step of underwater cutting (underwater cutting) the extrudate in the form of a cylinder.
상기와 같은 본 발명에 따른 인조 잔디 지지용 탄성 충진재 및 그의 제조 방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있었다.In the above-mentioned elastic filler for artificial grass support and its manufacturing method according to the present invention has the following effects.
첫째, 수요가 급증하는 인조잔디 지지용 탄성 충진재 시장에 유해성 측면에서 환경적으로 안전한 EPDM 고무 폐기물을 재활용한 우수한 품질의 탄성 충진재를 제공할 수 있는 효과가 있다. 다시 말하면 종래의 솔리드 형태의 EPDM 폐 고무 칩만을 활용할 수 있었던 현 상황에서 활용이 불가능하여 여전히 폐기물로 소각처리되던 스펀지 형태의 EPDM 고무 폐기물을 훌륭한 신자원처로 개발하였다는 효과가 있다.First, there is an effect that can provide a good quality elastic filler recycled environmentally safe EPDM rubber waste in terms of the hazard to the artificial turf support elastic filler market that is rapidly increasing demand. In other words, in the present situation where only conventional EPDM waste rubber chips in solid form could be utilized, sponge EPEP rubber waste, which was incinerated as waste, was developed as an excellent new resource.
둘째, 주 원료로 사용하는 스펀지 형태의 EPDM 고무 재생 분말을 미세 분쇄한 후 압출 혼련을 통해 열가소성 수지의 분산을 통해 고형물로 재성형하는 과정에서 탄성 충진재의 내부 구조를 미시적으로 볼 때 기존 발포 과정에서 형성된 미세 한 기포가 상당 부분 남아 있으며 또한 미세 분말 간의 입자가 완벽하게 접착되어 있는 상태가 아닌 입자 계면 간의 미세 공극을 상당량 유지하고 있기 때문에 본 제품에서 가장 중요하게 요구되는 탄성 복원력을 발휘하는데 있어 기존의 고무 칩보다 뛰어난 탄성을 구현하는 효과가 있다. Second, the microstructure of the regenerated EPDM rubber recycled powder, which is used as the main raw material, is then re-molded into solids through dispersion of thermoplastic resin through extrusion kneading. Since a large portion of the formed fine bubbles remain and also maintains a significant amount of fine pores between the interface of the particles rather than the state that the particles between the fine powder is completely adhered to the existing state in the existing product to exhibit the most important elastic resilience required It has the effect of achieving greater elasticity than rubber chips.
셋째, 불규칙한 입자 크기 및 불규칙한 다면체 형상의 기존의 분쇄 고무 칩을 인조잔디 지지용 탄성 충진재로 포설하였을 경우 사용을 거듭하게 되면서 고무 칩 입자간의 안정적인 적층 구조를 찾기 위해 작은 칩 입자가 큰 입자간에 형성한 공극으로 찾아 들어가는, 다시 말하면 단단하게 ‘다져지는’ 현상이 일어나는데 이러한 현상이 사용과정에서 거듭되면서 칩 입자간에 형성된 공극을 통하여 기대할 수 있는 탄성 효과는 점점 기대하기 힘들어지는 현상이 일어날 수 밖에 없는 구조인데 반하여 본 발명을 통하여 제공되는 탄성 충진재는 일정한 원기둥 형태이면서 입자간의 크기가 거의 균일하여 포설과정에서 입자간에 자연스럽게 형성된 공극이 사용과정에서 상실될 이유가 없어 지속적인 제품 품질을 기대할 수 있는 효과가 있다.Third, when existing crushed rubber chips with irregular particle size and irregular polyhedron shape were installed as elastic filler for artificial turf support, small chip particles were formed between large particles to find stable lamination structure between rubber chip particles. In other words, the hardening and crushing phenomenon that occurs in the voids occurs, and as the phenomenon is repeated in the process of use, the elastic effect that can be expected through the voids formed between the chip particles is increasingly difficult to expect. On the contrary, the elastic filler provided through the present invention has a constant cylindrical shape and the size of particles is almost uniform, so that pores naturally formed between particles in the installation process do not have to be lost in the use process, and thus there is an effect of expecting continuous product quality.
넷째, 원료로 적용된 스펀지 형태의 EPDM 고무 폐기물은 그 주된 발생처가 자동차용 웨더스트립용(weather strip) 고무 부품으로써 이미 중금속 등 유해물질 기준의 규제를 받고 있는 자동차용 부품을 재활용하기 때문에 유해물질 함유 여부에 대한 불안을 해소할 수 있는 효과가 있다. 이는 역시 대표적인 자동차용 부품인 폐 타이어에도 적용될 수 있는 개념이지만 폐 타이어의 경우 그 재활용 대상이 공정 중에 발생한 비교적 깨끗한 공정 폐기물이 아닌 사용이 끝난 폐 타이어를 대상 으로 하며 이는 야적 및 보관과정에서 여러 복합적인 오염이 충분히 진행된 상태이기 때문에 유해물질에 대해 안전하다고 보기 힘들다. 반면 EPDM 폐기물은 대부분 공정 중에 발생한 공정 폐기물을 재활용 대상으로 하기 때문에 폐 타이어보다 훨씬 더 오염도가 낮다고 볼 수 있다. Fourth, the sponge-type EPDM rubber waste applied as a raw material contains harmful substances because its main source is automotive weather strip rubber parts, which recycle automobile parts that are already regulated by hazardous substances such as heavy metals. It is effective to relieve anxiety about. This concept can also be applied to used tires, which are typical automotive parts, but used tires are used waste tires instead of relatively clean process wastes generated during the process. It is difficult to say that it is safe for harmful substances because pollution is sufficiently advanced. On the other hand, EPDM waste is much less polluted than used tires because most of the process waste generated during the process is recycled.
다섯째, 경제적인 측면에서 현재 고가의 열가소성 탄성체(TPE)를 주원료로 하여 생산되는 탄성 충진재의 경우보다 월등한 가격 경쟁력을 가지는 효과가 있다. Fifth, in terms of economics, there is an effect of having an excellent price competitiveness compared to the case of the elastic filler produced by the current raw material of expensive thermoplastic elastomer (TPE).
여섯째, 현재까지 마땅한 적용처를 찾지 못해 다이옥신 방출 등 2차 환경오염을 유발하며 전량 소각 폐기되던 스펀지 형태의 EPDM 폐기물을 추가 환경오염이 없이 청정한 생산방식으로 재활용하여 시장이 요구하는 제품으로 전환시켰다는 효과가 있다. Sixth, the effect of converting the sponge-type EPDM waste, which was incinerated entirely, into a clean production method without additional environmental pollution, was converted into a product required by the market, causing secondary environmental pollution such as dioxin release because no suitable application was found so far. have.
일곱째, 기존 탄성 충진재 시장의 수급 불균형으로 인하여 신뢰도가 낮음에도 불구하고 막대한 양의 중국산 폐 고무 칩을 수입하는 실정에서 국내 폐기물을 환경 친화적인 기술개발 과정에 의한 새로운 자원처로의 전환을 통하여 지대한 수입 대체 효과를 가져올 수 있다. Seventh, in spite of the low reliability due to supply and demand imbalance in the existing elastic filler market, the import of large amount of waste rubber chips from China is imported, and the domestic waste is replaced by a new resource center through environmentally friendly technology development process. It can bring an effect.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 인조 잔디 지지용 탄성 충진재 및 그의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.With reference to the accompanying drawings, the artificial turf support elastic filler and a method for manufacturing the same according to the present invention having the characteristics as described above are as follows.
먼저, 인조 잔지 지지용 탄성 충진재의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.First, the manufacturing method of the elastic filler for supporting artificial residue is as follows.
가류 및 발포가 완료된 스펀지 형태의 EPDM 고무 폐기물을 회수하여 통상의 분쇄 방식을 이용하여 1 내지 600 ㎛ 범위의 미세 입도로 분쇄한다.EPDM rubber waste in the form of sponges, which has been completed and foamed, is recovered and ground to a fine particle size in the range of 1 to 600 µm using a conventional grinding method.
상기 분쇄된 EPDM 고무 재생 분말을 열가소성 수지, 비중 향상을 위한 무기물 첨가제, 물성 보정을 위한 EPDM 신재 원료를 일정 비율로 혼합한다.The pulverized EPDM rubber regenerated powder is mixed with a thermoplastic resin, an inorganic additive for improving specific gravity, and a raw material for EPDM new material for physical property correction.
상기 EPDM 고무 재생 분말, 상기 열가소성 수지, 상기 비중 향상을 위한 무기물 첨가제 및 상기 물성 보정을 위한 EPDM 신재 원료의 혼합 비율은, 상기 EPDM 고무 재생 분말을 45 내지 97 중량 %로 하고, 상기 열가소성 수지를 3 내지 15 중량 %로 하며, 상기 무기물 첨가제를 5 내지 30 중량 %로 첨가하며, 추가로 인장강도 및 신장율을 보완하기 위하여 EPDM 신재 원료를 1 내지 10 중량 %로 첨가하여 혼합한다.The mixing ratio of the EPDM rubber regenerated powder, the thermoplastic resin, the inorganic additive for improving the specific gravity and the EPDM new material raw material for the physical property correction is 45 to 97% by weight of the EPDM rubber regenerated powder, the thermoplastic resin 3 To 15% by weight, the inorganic additive is added in 5 to 30% by weight, and in order to supplement the tensile strength and elongation, EPDM new raw material is added by 1 to 10% by weight and mixed.
상기 열가소성 수지는 혼련 과정에서 입자간의 접착성이 없는 EPDM 고무 재생 분말 사이에 분산되어 고무 입자를 응결시키는 바인더(binder) 역할을 하는 것으로서, 5대 범용 수지(저밀도 폴리에틸렌; LDPE, 고밀도 폴리에틸렌; HDPE, 폴리프로필렌; PP, 폴리스타이렌; PS, 염화비닐수지; PVC) 중 어느 것을 사용하여도 압출을 통한 성형상의 문제는 없으나, 이 중 염화비닐수지는 기 첨가된 가소제 등의 환경 유해성이 문제가 되어 배제될 수 있으며, 폴리스타이렌은 폴리에텔렌과 같은 탄성을 기대하기 힘들기 때문에 배제될 수 있다. 위와 같은 여러 문제점을 고려할 때 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)이 가장 적합한 바인더 재료로 적용될 수 있다.The thermoplastic resin is dispersed between EPDM rubber reclaimed powder having no adhesion between particles in the kneading process and serves as a binder to agglomerate rubber particles, and includes five general-purpose resins (low density polyethylene; LDPE, high density polyethylene; HDPE, Polypropylene; PP, polystyrene; PS, vinyl chloride resin; PVC) does not cause molding problems through extrusion, but among these, vinyl chloride resin may be excluded due to environmental hazards such as pre-added plasticizers. Polystyrene may be excluded because it is difficult to expect elasticity such as polyethylene. Given the above problems, low density polyethylene (LDPE) can be applied as the most suitable binder material.
또한, 상기 경도 및 비중 조절용 무기물 첨가제는 경질 탄산칼슘(CaCO3), 중질 탄산칼슘(H-CaCO3) 또는 황산바륨(BaSO4) 등을 이용하며, 필요할 경우 적정량을 첨가하면서 필요 경도 및 비중을 조절한다.In addition, the inorganic additives for controlling hardness and specific gravity use hard calcium carbonate (CaCO 3 ), heavy calcium carbonate (H-CaCO 3 ) or barium sulfate (BaSO 4 ), etc. Adjust.
상기 인장강도 및 신장율과 같은 기계적 물성을 보완하기 위한 EPDM 신재 원료는 혼련을 위한 이축 압출기에 투입을 원활하게 하기 위하여 통상의 덩어리 형태가 아닌 그래뉼(granule) 형태로 제공되는 금호폴리켐의 KEP 570 C 또는 펠렛(pellet) 형태로 제공되는 금호폴리켐의 KEP 570 P와 같은 그레이드를 사용하며 필요할 경우 적정량을 첨가하면서 인장강도 및 신장율의 향상을 기대할 수 있다. EPDM new raw materials for complementing mechanical properties such as tensile strength and elongation rate are KEP 570 C of Kumho Polychem, which is provided in a granule form instead of a general lump form in order to smoothly feed the twin screw extruder for kneading. Alternatively, a grade such as KEP 570 P of Kumho Polychem, which is provided in a pellet form, may be used, and an increase in tensile strength and elongation rate may be expected when an appropriate amount is added if necessary.
이 때, 분쇄된 EPDM 고무 재생 분말을 높은 혼련 기능으로 컴파운딩 효과를 낼 수 있는 이축 압출기에 투입하는데, 각각의 원료를 목표로 하는 분율에 따라 미리 혼합 한 벌크 혼합 상태(bulk mixing)가 아니라, 호퍼 내의 원료를 스크류의 회전수에 따라 시간당 투입량이 조절되는 개별적인 원료 투입기를 통하여 이축 압출기 투입구에 동시에 투입한다. 이는 전술한 벌크 혼합보다 원료 물질간의 혼합 분산도가 높아 균일한 품질의 압출성형물을 얻을 수 있기 때문이다. At this time, the pulverized EPDM rubber regenerated powder is introduced into a twin screw extruder capable of compounding with a high kneading function, and is not bulk mixing previously mixed according to a target fraction of each raw material, The raw material in the hopper is simultaneously introduced into the twin screw extruder inlet through a separate feeder whose feed rate is adjusted according to the rotational speed of the screw. This is because the mixing dispersity between the raw materials is higher than the above-described bulk mixing, so that an extrusion molded product of uniform quality can be obtained.
그리고, 상기 이축 압출기의 혼련 과정으로 생성된 압출 성형물은 다이스(dies)를 통하여 압출된 후 냉각 및 조립(造粒) 과정을 거치게 되는데, 기존의 열가소성 수지의 경우 처럼 냉각 수조(water bath)를 통하여 냉각한 후 조립기(造粒機 ; pelletizer)를 통하여 펠렛 형태로 절단하는 방식은 이 공정에 적용할 수가 없다. 그 이유는 압출된 수지 가닥(strand)이 냉각된 후 조립기에 투입되는 과정에서 수지 가닥에 인장력이 부여되는데 수지 가닥이 이 인장력을 견딜 수 있어야 절단되지 않고 연속 공정으로서 생산될 수 있는 것인데, 본 발명으로 생성되는 압출물은 그 만한 크기의 인장력을 견딜 정도로 견고한 물성을 가질 수 없기 때문이다.The extruded product produced by the kneading process of the twin screw extruder is extruded through a die and then cooled and granulated, and, as in the case of the conventional thermoplastic resin, through a cooling water bath. After cooling, cutting into pellets through a pelletizer is not applicable to this process. The reason is that when the extruded resin strands are cooled and put into the granulator, a tensile force is applied to the resin strands, and the resin strands must be able to withstand the tensile forces so that they can be produced as a continuous process without being cut. This is because the resulting extrudate may not have sufficient physical properties to withstand the tensile force of that size.
따라서 본 발명에서 적용하는 조립 방식은 압출물이 다이스를 통과하여 공기 중으로 압출됨과 동시에 냉각수의 분무를 통하여 순간 냉각되면서 다이스에 부착된 회전 칼날에 의하여 즉각 절단시키는 수중 절단(underwater cutting) 방식이 가장 적합하다고 할 수 있다. Therefore, the assembly method applied in the present invention is most suitable for the underwater cutting method that the extrudate is extruded into the air through the die and immediately cut by the rotary blade attached to the die while being instantaneously cooled through the spray of cooling water. It can be said.
상기의 조립 과정을 거친 인조 잔디 지지용 탄성 충진재는, 도 1에 도시한 바와 같이, 원기둥 형태를 가지게 된다. 즉 원기둥의 직경(a)는 1 내지 3mm가 적절하며, 원기둥의 길이(b)는 직격(a)의 0.8 내지 2 배의 크기, 즉 0.8 내지 6 mm를 가지도록 한다. The elastic filler for artificial turf support having the above-described assembly process has a cylindrical shape as shown in FIG. 1. That is, the diameter (a) of the cylinder is suitably 1 to 3mm, the length (b) of the cylinder is to have a size of 0.8 to 2 times, that is, 0.8 to 6 mm of the direct hit (a).
이 때 직경(a)는 압출 다이스에 설정된 원형의 압출구를 통하여 결정되는데, 압출물의 팽윤(die swell) 정도를 고려하여 설계하여야 하며 길이(b)는 압출물의 토출 속도과 다이스에 부착되어 회전하는 회전 칼날의 회전수간의 상관관계를 고려하여 생산 조건을 설정하여야 한다. At this time, the diameter (a) is determined through a circular extrusion hole set in the extrusion die, it should be designed in consideration of the degree of die swell (extension) and the length (b) is the rotation speed attached to the die and the discharge of the extrudate The production conditions should be set in consideration of the correlation between the number of revolutions of the blade.
그리고, 상기와 같은 조립(造粒) 과정을 거쳐 제조된 탄성 충진재 펠렛은 탈수 과정을 거친 후 열풍 건조기로 이송되어 잔여 수준을 건조된 후 적정한 단위로 포장되어 출하된다. In addition, the elastic filler pellets manufactured through the granulation process as described above are transported to a hot air dryer after the dehydration process, dried, and then packaged in appropriate units.
도 1은 본 발명에 따른 인조 잔디 지지용 탄성 충진재의 외형도1 is an external view of the elastic filler for artificial grass support according to the present invention
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