KR100979221B1 - 학생용 책상판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 학생용 책상판 및 그 제조방법에 관한 것으로,

폴리스틸렌 60~80중량%와 고강도 폴리스틸렌 20~40중량%를 혼합하여 발포율이 15~20% 범위로 발포된 압출판재를 설계규격으로 절단하여서 된 학생용 책상판과,

상기 학생용 책상판을 얻기 위한 학생용 책상판의 제조방법으로서, 발포제와 발색제를 포함하여 폴리스틸렌과 고강도폴리스틸렌을 혼합하는 소재혼합공정과; 상기 혼합된 소재를 히터에 의해 겔상태로 용융시키는 용융공정과; 상기 용융된 소재를 설계단면적을 갖도록 설치된 압출다이를 통해 연속적으로 압출시키는 압출공정과; 상기 압출되는 판재를 냉각수조 내에서 이동시키며 냉각시키는 냉각공정과; 상기 냉각된 판재를 인장가압수단에 의해 일정속도로 당겨주면서 가압하여 그 상하표면에 소정의 무늬를 열전사시키는 전사공정과; 상기 전사되어 이동하는 판재를 설계규격으로 절단하는 절단공정과; 상기 절단된 판재의 모서리 등을 가공하여 완성된 책상판(P)을 얻는 후공정; 으로 이루어진 책상판 제조공정에 있어서, 상기 책상판(P)이 폴리스틸렌 60~80중량%와 고강도 폴리스틸렌 20~40중량%를 혼합하여 발포율이 15~20% 범위로 발포된 것을 특징으로 하여,

학생들의 과격한 장난 등에 의한 책상판의 파손과 손상이 최소화되어 제품의 수명 연장과 유지관리의 용이함을 구현할 수 있고, 책상판이 합성수지재로 구성되어 파손시에 재활용이 가능하므로 자원 재활용율을 높여 환경오염도 방지할 수 있으며, 제작이 용이하여 대량생산에 의한 원가절감과 생산성 향상을 도모할 수 있는 등의 효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.

혼합기, 용융로, 압출다이, 냉각수조, 전사롤러, 히팅롤러, 인장가압수단, 컷터, 책상판, 판재, 책상판재.

Description

학생용 책상판 및 그 제조방법{Top plate for student desk and student desk Top plate Method}

본 발명은 학생용 책상판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 합성플라스틱으로 압출 성형되는 원판을 필요길이로 절단 및 후가공하여 초등학생이나 중,고등학생들이 사용하는 학생용 책상판을 얻을 수 있도록 함으로써 재질이 합성수지이면서도 충분한 강도를 유지할 수 있어 충격 등에 의한 책상의 파손과 손상을 방지하고 대량생산이 가능하여 생산성 향상과 원가절감을 구현하며, 책상판을 사용 후 폐기시 재활용이 가능하도록 한 학생용 책상판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

성장기에 있는 초등학생이나 중, 고등학생들은 한 학년씩 진급할 때마다 성장속도가 매우 빨라서 각자의 체형에 알맞은 책상과 걸상을 배정받기가 어려운바, 책상과 걸상은 성장기에 있는 학생들의 체형을 유지하는데 결정적인 역할을 하는 것으로서 장시간 앉아서 수업을 받는 학생들은 자기의 체형에 알맞은 책상과 걸상이 배정되지 않아서 장기간 앉아서 생활하는 학생들의 척추가 휘어지거나 성장속도가 둔화되는 등 인체에 나쁜 영향을 미친다는 것은 널리 알려진 사실이다.

서구화된 음식문화의 발달로 인하여 학생들의 성장속도와 체형이 급격히 변화하고 있는 실정이지만 책상과 의자는 거의 대부분이 70~80 년대에 보급된 것이어서 성장속도가 빠른 학생들의 체형을 따라가지 못하므로 교육환경이 매우 열악해지고 있는 실정이다.

기존의 보급된 책상은 책상의 좌대에 적어도 한조 이상의 지주를 세워 설치하고, 지주의 상단에 책상판을 고정한 것으로서, 책상판의 높낮이 조정이 불가능하도록 일체로 고정되어 있어서 학생이 원하는 각자의 체형에 알맞게 책상의 높낮이를 전혀 조정할 수 없는 단점이 있었다.

또한, 같은 학년 생이더라도 체격이 큰 학생과 체격이 작은 학생이 다 같이 동일한 책상과 걸상을 배정받게 되고, 학년이 올라가더라도 그와 같은 책상과 걸상을 사용할 수밖에 없으며, 가령 체격이 큰 학생이 책상과 걸상의 높이를 좀더 높게 조정하고 싶으나 기존의 책상과 걸상에는 높낮이를 조정하는 별도의 조정수단을 구비하고 있지 못하여서 몸을 책상과 걸상에 맞추어서 생활하여야 하므로 성장기 학생들의 발육에 치명적인 손상을 주게 되는 단점이 있었다.

그러므로 이를 개선하기 위한 방법으로서, 다양한 형태의 높낮이 조절장치들이 개발되어 있고, 이러한 형태의 책걸상 및 높낮이 조절장치는 종래의 학생들에게 보급되었던 책상 및 걸상에 비해서 월등히 우수한 성능을 지니고 있어서 많은 호평 을 받고 있다.

한편, 다수의 학생들이 사용하는 책상의 상판 재질은 거의 대부분이 합판 또는 집성목이거나 MDF 등 중밀도섬유판으로 구성되어 있다.

종래의 목재로 된 상판은 재질이 견고한 반면 손쉽게 파손되고, 상판을 교체하는데 따른 보수비용의 증가와 상판을 쉽게 교체할 수 없는 등의 단점을 지니고 있으므로 이를 합성수지 재질로 교체하려는 업계의 노력이 있었으나 합성수지 재질로 상판을 성형할 경우 상판의 강도가 저하되어 상판의 처짐 현상이 발생하며 특히, 학생들이 상판 위에 올라갈 경우 상판이 쉽게 휘어지거나 꺾어지는 단점이 있어 이를 책상의 상판에 적용할 수 없었다.

또한, 책상판을 대량으로 생산하기가 매우 어렵다는 등의 문제점과, 한번 책상판으로 사용한 후 이를 폐기할 시 소각이나 매몰처리하여 책상판을 재활용할 수 없으므로 자원의 낭비를 가져오는 등 여러 가지 문제점들이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 감안하여, 책상판을 합성수지재로 압출 성형하여 대량생산에 의한 원가절감과 함께, 책상판이 요구하는 필요강도를 보유하여 학생용 책상의 수명을 대폭 연장할 수 있을 뿐만 아니라, 책상판의 사용 후 폐기시에도 재활용할 수 있어서 자원의 낭비를 방지하도록 한 학생용 책상판 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 학생용 책상판은, 폴리스틸렌 60~80중량%와 고강도 폴리스틸렌 20~40중량%를 혼합하여 발포율이 15~20% 범위로 발포되도록 압출된 판재를 필요규격으로 절단하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 학생용 책상판의 제조방법은, 발포제와 발색제를 포함하여 폴리스틸렌과 고강도폴리스틸렌을 혼합하는 소재혼합공정과; 상기 혼합된 소재를 히터에 의해 겔(gel)상태로 용융시키는 용융공정과; 상기 용융된 소재를 설계단면적을 갖도록 설치된 압출다이를 통해 연속적으로 압출시키는 압출공정과; 상기 압출되는 판재를 냉각수조 내에서 이동시키며 냉각시키는 냉각공정과; 상기 냉각된 판재를 인장가압수단에 의해 일정속도로 당겨주면서 가압하여 그 상하표면에 소정의 무늬를 열전사시키는 전사공정과; 상기 전사되어 이동하는 판재를 설계규격으로 절단하는 절단공정과; 상기 절단된 판재의 모서리 등을 가공하여 완성된 책상판을 얻는 후공정; 으로 이루어진 책상판 제조공정에 있어서, 상기 책상판이 폴리스틸렌 60~80중량%와 고강도 폴리스틸렌 20~40중량%를 혼합하여 발포율이 15~20% 범위로 발포된 압출판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 학생용 책상판 및 그 제조방법은,

학생들의 과격한 장난 등에 의한 책상판의 파손과 손상이 최소화되어 제품의 수명을 연장할 수 있고, 유지관리의 용이함을 구현할 수 있으며, 책상판이 합성수지재로 구성되어 있어 파손시에 이를 재활용할 수 있으므로 자원의 재활용율을 높여 환경오염도 방지할 수 있으며, 제작이 용이하여 대량생산에 의한 원가절감과 생 산성 향상을 도모할 수 있는 등의 광범위한 효과가 있다.

이하에서, 상기 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의해 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 학생용 책상판의 제조공정 개념도로서, 도 2 에서는 본 발명에 의해 얻어진 책상판(P)의 사용상태를 예시적으로 나타내었다.

상기 학생용 책상(D)은 한조 이상의 지주(G) 상에 본 발명의 책상판(P)을 고정 설치하여 사용하게 됨은 종래와 동일하며, 상기 책상판(P)은 인체공학을 바탕으로 학생의 체격에 맞추어 공부에 지장을 초래하지 않는 범위내에서 적절한 설계규격을 갖도록 구성되고, 상기 지주(G)는 필요에 따라 책상판(P)의 높낮이를 조절할 수 있도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

본 발명의 학생용 책상판(P)은, 폴리스틸렌(PS ; Polystyrene) 60~80중량%와 고강도 폴리스틸렌(HIPS ; High impect polystyrene) 20~40중량%를 혼합하여 발포율이 15~20% 범위로 발포되도록 압출된 판재를 필요규격으로 절단하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 학생용 책상판(P)의 제조방법은, 발포제와 발색제를 포함하여 폴리스틸렌과 고강도폴리스틸렌을 혼합하는 소재혼합공정과:

상기 혼합된 소재를 히터(4)에 의해 겔(gel)상태로 용융시키는 용융공정과:

상기 용융된 소재를 설계단면적을 갖도록 설치된 압출다이(5)를 통해 연속적 으로 압출시키는 압출공정과:

상기 압출되는 판재(P1)를 냉각수조(6) 내에서 이동시키며 냉각시키는 냉각공정과:

상기 냉각된 판재(P1)를 인장가압수단(11)에 의해 일정속도로 당겨주면서 가압하여 그 상하표면에 소정의 무늬를 열전사시키는 전사공정과:

상기 전사되어 이동하는 판재(P1)를 설계규격으로 절단하는 절단공정과:

상기 절단된 책상판재(P2)의 모서리 등을 가공하여 완성된 책상판(P)을 얻는 후공정: 으로 이루어진 책상판 제조공정에 있어서,

상기 책상판(P)이 폴리스틸렌 60~80중량%와 고강도 폴리스틸렌 20~40중량%를 혼합하여 발포율이 15~20% 범위로 발포된 압출판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명 학생용 책상판(P)의 제조방법을 도면을 참조하여 공정별로 더욱 상세히 설명한다.

소재혼합공정

소재혼합공정에서는 각각의 호퍼(1)에 입자상태의 폴리스틸렌과 고강도폴리스틸렌을 저장하여 설정된 량만큼씩 연속 공급되어 혼합기(2)내에서 골고루 혼합시키게 되는데, 이때 상기 폴리스틸렌과 고강도폴리스틸렌의 혼합시에 적량의 발포제를 동시에 혼합시키게 되며, 필요에 따라 발색제를 선택적으로 혼합할 수도 있음은 물론이다.

용융공정

상기 혼합된 소재는 용융로(3)로 공급되는데, 상기 용융로(3)의 외면에는 히터(4)가 구비되어 공급받은 소재를 가열하여 겔(gel)상태로 용융시키게 된다.

압출공정

상기 용융된 소재는 설계단면적의 노즐을 구비한 압출다이(5)로 공급되어 연속적으로 압출시키게 되는데, 이때 압출되는 너비는 책상판(P)의 설계규격에 의해 결정될 수 있음은 물론이며, 압출되는 두께 역시 책상판(P)의 설계규격에 의해 결정된다.

냉각공정

상기 압출공정을 통해 책상판(P)의 설계규격으로 압출된 후 발포재에 의해 발포된 판재(P1)는 냉각수조(6) 내에서 이동하면서 냉각수에 의해 상온으로 냉각시키게 되며, 이때 판재(P1)는 불특정 길이로 연속 이동하게 된다.

전사공정

상기 냉각된 판재(P1)는 냉각수조(6)에서 인출된 후, 그 상하부에 설치된 전사롤러(7)로 부터 공급되는 전사지(8)가 안내롤러(9)에 의해 판재의 상하면에 접촉된 상태에서 히팅롤러(10)의 열가압에 의해 소정의 무늬가 판재(P1)의 표면에 열전사 되는데, 이때 상기 판재(P1)는 그 상하면 후방에 설치된 인장가압수단(11)에 의 해 일정속도로 당겨주면서 가압하여 그 상하표면에 소정의 무늬를 안정적으로 정착시키게 된다.

절단공정

상기 전사되어 이동하는 판재(P1)는 절단판(12)을 통과하면서 컷터(13)에 의해 책상판(P)의 설계규격에 맞추어 절단되어야 하는데, 이때 판재(P1)는 공정소요시간에 맞추어 설정속도로 이동하고 있으므로 상기 소재(P1)의 이동에 맞추어 절단판(12)과 컷터(13)도 소재(P1)의 이동방향으로 이동하면서 절단을 완료한 후, 원위치로 복귀되도록 구성되며, 이러한 절단공정을 거쳐 설계규격의 책상판재(P2)를 얻게 된다.

후공정

상기 설계규격으로 얻어진 책상판재(P2)의 모서리 등을 가공하고 필요에 따라 그 저면에 항균제 또는 방습제 케이스 등의 부속자재를 선택적으로 설치하여 완성된 책상판(P)을 얻고 이를 별도로 제작하여 조립된 지주(G)에 조립함으로써 완제품의 학생용 책상(D)을 얻게 된다.

여기에서, 본 발명의 특징부는 상기 책상판(P)이 소재혼합공정에서 폴리스틸렌 60~80중량%와 고강도 폴리스틸렌 20~40중량%를 혼합하여 발포율이 15~20% 범위로 발포된 압출판으로 구성된 부분이다.

본 발명자의 반복된 실험데이터에 의하면, 폴리스틸렌과 고강도폴리스틸렌의 혼합비율을 폴리스틸렌 60~80중량%와 고강도 폴리스틸렌 20~40중량%를 혼합하는 것이 바람직하며, 이 경우 완성된 책상판(P2)의 강도는 70:30% 중량비에서 최적임을 확인할 수 있었으며, 더욱 중요한 것은 소재의 발포율로 확인되었다.

즉, 소재의 발포율이 15% 이하일 경우 소재사용량이 많아지게 되어 원가상승의 주요인이 발생 되었고, 발포율이 20% 이상으로 높아질 경우에는 소재사용량의 최소화에 의한 원가절감은 실현될 수 있으나 내충격성과 내마모성 등의 전체적인 강도가 저하되는 것으로 확인되었으며, 따라서 발포율이 15~20% 범위 내에서 가장 바람직한 상태임이 수십회 반복된 실험에 의해 입증되었다.

이상의 설명은 본 발명 학생용 책상판 및 그 제조방법의 일 실시예를 예시적으로 설명한 것으로 다양한 방법 또는 구성으로 변형이 가능하며, 이러한 변형 실시예들도 본 발명의 기술사상 범주 내에서 이해되어야함은 물론이다.

도 1 은 본 발명의 학생용 책상판의 제조공정 개념도

도 2 는 본 발명에 의해 얻어진 학생용 책상판의 사용상태 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 혼합기 3 : 용융로

5 : 압출다이 6 : 냉각수조

7 : 전사롤러 8 : 전사지

10 : 히팅롤러 11 : 인장가압수단

13 : 컷터 P : 책상판

P1 : 판재 P2 : 책상판재

Claims (2)

1. 발포제와 발색제를 포함하여 폴리스틸렌과 고강도폴리스틸렌을 혼합하는 소재혼합공정과;

   상기 혼합된 소재를 히터에 의해 겔상태로 용융시키는 용융공정과;

   상기 용융된 소재를 설계단면적을 갖도록 설치된 압출다이를 통해 연속적으로 압출시키는 압출공정과;

   상기 압출되는 판재를 냉각수조 내에서 이동시키며 냉각시키는 냉각공정과;

   상기 냉각된 판재를 인장가압수단에 의해 일정속도로 당겨주면서 가압하여 그 상하표면에 소정의 무늬를 열전사시키는 전사공정과;

   상기 전사되어 이동하는 판재를 설계규격으로 절단하는 절단공정과;

   상기 절단된 판재의 모서리 등을 가공하여 완성된 책상판을 얻는 후공정; 으로 이루어진 책상판 제조공정에 있어서,

   상기 책상판은 폴리스틸렌 60~80중량%와 고강도 폴리스틸렌 20~40중량%를 혼합하여, 발포율이 15~20% 범위로 발포된 것을 특징으로 하는 학생용 책상판의 제조방법.
2. 폴리스틸렌 60~80중량%와 고강도 폴리스틸렌 20~40중량%를 혼합하여, 발포율이 15~20% 범위로 발포된 압출판재를 설계규격으로 절단하여서 된 것을 특징으로 하는 학생용 책상판.

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