KR101015994B1 - 폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치 및 폐수지 재활용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 폐수지 상온 재활용부가 구비된 수지제품제조장치 및 폐수지 재활용 방법에 관한 것이다.

이는 특히, 수지제품제조장치에서 배출되는 폐수지를 절개한 후 수지제품제조장치의 원료공급부에 직접공급하도록 하는 구성으로 이루어 진다.

이에 따라서, 폐기되는 수지제품조각을 용융등에 의한 재처리없이 상온상태에서 절개하여 사용할 수 있도록 하여 제품의 특성이 저하되는 현상을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

실린더, 이송스크류, 호퍼, 절개홈

Description

폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치 및 폐수지 재활용 방법{a manufacturing device for film goods with the recycling of waste film and a recycled method for recycled film}

본 발명은 수지제품제조장치에서 배출되는 폐수지를 절개한 후 수지제품제조장치의 수평이송부에 직접공급하도록 하여 수거되는 폐수지 조각을 용융등에 의한 재처리없이 상온에서 절개하여 사용할 수 있도록 하는 폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치 및 폐수지 재활용 방법에 관한 것이다.

일반적으로 압출 성형기라 함은 플라스틱 성형기의 일종으로, 압출기{고무나 합성수지의 튜브, 각 종 단면 형상의 봉재(棒材), 판재, 형재(形材)를 압출 성형하거나 스트레이너 작업, 가열작업을 하는 스크류 회전식의 기계}를 사용하며 압출다이로부터 펠릿(pellet) 형태의 원료로 투입된 열가소성 수지를 가열 용융시켜 압출하는 방식의 성형기를 말한다.

이와같은 기술관 관련되어 각 종 수지제품을 생산하는 일반적인 압출 성형장치는 수지제품의 생산 과정에 수지제품의 폭을 일정하게 하면서 양측의 면을 고르게 하기 위하여 와인딩(winding)되는 수지제품의 양쪽 끝단을 절단하게 된다.

이때, 수지제품의 절단 부분은 일반적으로 두께0.02∼0.2mm 정도와 폭 10∼25mm 정도의 얇고 폭이 좁은 폐수지 조각으로 발생되며, 이러한 폐수지 조각은 수지제품의 크기에 따라 다르지만 일반적으로 초기에 투입되는 원료를 100%로 하였을 때에 약 2 내지 3%의 양이 폐수지 조각으로 발생된다.

상기와 같은 수지제품 생산을 위한 압출 성형장치에서 각종 수지제품의 생산중 발생되는 폐수지 조각은 통상 일반 쓰레기로 버려지기도 하고, 적정량이 될 때까지 일정 장소에서 폐수지를 모은 후 폐수지 재생업체에 아주 저렴한 가격으로 판매하기도 한다.

이때, 여러 곳에서 수거 또는 매입된 폐수지는 일반적으로 길게 연장된 끈의 형태로 되어 있어 이를 작은 조각으로 분쇄하는 분쇄과정을거치는 한 공정의 재생과정을 통해 원료화되어 재 사용된다.

그러나, 상기와 같이 재생된 수지원료는 각기 다른 여러 성분의 폐수지들이혼합된 것이기 때문에 저급의 수지원료로 재생될 수밖에 없어 수지제품을 생산하는 업체에서는 여러 성분의 수지들이 혼합된 저급의 재생된 수지원료를 사용할 수 없는 단점이 있었다.

이와같은 문제점을 개선하기 위하여 특허등록 제483945호에 폐수지 재생용 압출 성형장치가 개시되어 있으며 그 구성은 도1a,b에서와 같이, 재생용 압출 성형장치(100)는 수지제품(수지제품 등) 생산장치(10)의 일측에 설치되어 수지제품 생산장치(10)로부터 발생된 폐수지 조각(22)을 회수컨베이어벨트(110)가 구비되는 폐수지 투입수단(110)을 통해 혼련수단(120)의 내부로 투입시킨 다음, 스크류 구동모 터(122)로서 회전되는 혼련스크류(121)로 이루어진 혼련수단(120)과 가열실린더(130)에 의한 혼련과 가열과정을 거쳐 용융된 수지를 압출다이(140)의 노즐(142)로 압출시키고, 상기 압출과정에서 용융수지 절단수단(150)을 통해 압출되는 용융수지를 일정크기로 절단하여 과립 형태의 펠릿(pellet)으로 형성된다.

그리고, 상기 과립 형태의 펠릿(pellet)은 펠릿 수거수단(160)의 호퍼(161)를 통해 수거되는 과정에서 흡입되는 공기에 의해 냉각되어 원료공급라인(14)을 통해 수지제품 생산장치(10)의 원료탱크(12)로 이송된 후 재생된 수지원료가 원료탱크(12)의 새로운 원료와 혼합되어 수지제품 생산장치(10)로 투입되는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 폐수지 재생용 압출 성형장치는, 펠릿을 형성하기 위하여 수거된 수지제품을 용용하기 위한 별도의 가열실린더(130)를 필요로 하여 장비의 부피가 증가함은 물론 가열을 위한 별도의 열원을 필요로 하여 원가가 증가되며, 수지제품(수지제품 등) 생산장치(10)의 일측에 분리 설치되는 구성으로 많은 공간을 필요로 하여 효율적인 공간활용이 불가능하게 되고, 수거되는 수지제품을 용융한 후 펠릿을 형성하는 구성으로 반복적인 용융으로 재활용되는 펠릿의 특성이 신품의 펠릿과 차이가 있어 제품의 품질을 저하시키게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 별도의 처리정치없이 수거되는 수지제품 조각을 그대로 사용할 수 있도록 하고, 수지제품조각을 재처리없이 사용할 수 있도록 하여 제품의 특성이 저하되는 현상을 방지할 수 있도록 하며, 수거와 재생장치를 일체로 설치하여 공간의 효율적 활용이 가능할 수 있도록 하고, 간단한 구성으로 장치의 제작이 이루어 질 수 있도록 하는 폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치 및 폐수지 재활용 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 수지제품제조장치에서 배출되는 폐수지를 상온에서 절개한 후 수지제품제조장치의 수평이송부에 직접공급하도록 하는 구성으로 이루어 진 폐수지 재활용 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 원료공급부의 일측에 실린더를 관통연결하고, 상기 실린더의 내측에 회전시 폐수지의 이동및 절개가 동시에 이루어지도록 절개/이동수단이 구비되는 구성으로 이루어 진 폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치를 제공한다.

그리고, 본 발명의 절개/이송수단은, 실린더의 내벽에 설치되어 제1전단부를 형성하는 복수의 절개홈과 상기 제1전단부에 대응되어 전단력을 형성토록 이송스크류의 단부에 형성되는 제2전단부로서 이루어 지고, 상기 제1전단부는 실린더의 길이방향을 따라 연장되면서 그 내경측 둘레에 복수개가 이격설치되는 폐수지 재활용 부가 구비된 수지제품제조장치를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 수거되는 수지제품조각을 용융등에 의해 펠릿상태로 형성할 필요없이 절개한 후 상온에서 그대로 사용하여 전력소비를 줄일 수 있고, 수지제품조각을 재처리없이 사용하여 반복적인 용융등으로 인해 제품의 특성이 저하되는 현상을 방지하며, 수거와 재생장치를 일체로 설치하여 공간의 효율적 활용이 가능하고, 간단한 구성으로 장치의 제작이 이루어 지는 효과가 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 폐수지 재활용부가 일체로 구비된 수지제품제조장치를 도시한 사시도이고, 도3는 본 발명에 따른 폐수지 재활용부가 일체로 구비된 수지제품제조장치를 도시한 요부 단면도이며, 도4a,b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐수지 재활용부가 일체로 구비된 수지제품제조장치를 도시한 요부 단면도이고, 도5는 본 발명에 따른 폐수지 재활용 방법을 도시한 블록도이다.

상기 수지제품제조장치(300)에서 배출되는 폐수지(M)를 절개한 후 수지제품제조장치(300)의 원료공급부(310) 일측에 구비되는 수평이송부(313)에 직접공급하도록 설치된다.

이때, 상기 원료공급부(310)는, 신제품이 호퍼(311-1)를 통하여 투입되는 수직이송부(311)와 상기 수직이송부(311)에 투입되는 제품을 측면으로 이송시키는 수 평이송부(313)로 이루어 진다.

또한, 본 발명은 수지제품제조장치(300)의 원료공급부(310)의 수평이송부(313) 일측에 폐수지재활용부(400)를 일체로 연결한다.

상기 폐수지재활용부(400)는, 상기 수평이송부(313)에 관통 연결되는 실린더(410)의 내측에 이송스크류(470)가 구비되면서 상호 대응되는 제2실린더(410) 및 제2이송스크류(470)에는 제2이송스크류의 회전시 투입되는 폐수지(M)의 이동및 절개가 동시에 이루어지도록 하는 절개/이동수단(S)이 구비된다.

그리고, 상기 절개/이송수단(S)은, 실린더의 내벽에 설치되는 절개홈(451)을 통하여 형성되는 제1전단부(S-1)와 상기 제1전단부(S-1)에 대응되어 전단력을 형성토록 제2이송스크류(470)에 구비되는 제2전단부(S-2)로서 이루어 진다.

이때, 상기 제1,2전단부(S-1)(S-2)는, 제2이송스크류(470)를 통하여 제2실린더(410)의 내측에서 폐수지(M)가 이동되거나 회전될 때 전단력이 발생토록 설치된다.

또한, 상기 폐수지재활용부(400)는, 상기 제2실린더(410)의 일측에 폐수지공급부가 더 구비된다.

이때, 상기 폐수지공급부는, 테이프상으로 공급되는 폐수지(M)를 제2이송스크류(470)에 연속하여 공급토록 대향설치되는 복수의 가이드로울러(491)와 이에 밀착되어 회전되는 이송벨트(493)으로 이루어 진다.

그리고, 상기 이송벨트(493)는, 고무재의 벨트, 메쉬형상을 갖는 금속재의 벨트중에서 선택된다.

한편, 상기 수지제품제조장치(300)는, 제1실린더(340)의 내측에 수평이송부(313)가 설치되면서 그 일측에 수직이송부(311)가 연결된다.

그리고, 상기 수직이송부(311)는, 호퍼(311-1)등을 통하여 자중에 의해 원료가 수직방향으로 투입되어 이송토록 설치된다.

더하여, 상기 수평이송부(313)는, 수직이송부(311)가 일측에 연결되면서 원료를 수평방향으로 이송토록 나선상의 제1이송스크류(313-1)가 제1실린더(340)의 내측에 구비된다.

이때, 상기 실린더(340)의 외측에는 가열을 위한 에어챔버 및 냉각을 위한 냉각통이 더 구비된다.

계속하여, 상기 제1실린더(340)의 단부에는 원료를 수지제품상의 시트로 방출하는 수지제품제조부(미도시)가 구비된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도5에서 도시한 바와같이, 필름등을 제조하기 위한 수지제품제조장치(300)의 수지제품제조부(미도시)에서 폐기되는 폐수지(M)는 일정길이를 갖는 테잎상으로 폐수지공급부에 구비되는 이송펠트(493)를 통하여 제2실린더(410)의 내측에 공급된다.

이때, 상기 제2실린더(410)의 내측에는 제2이송스크류(470)가 구비되어 공급되는 폐수지(M)를 일측으로 이송토록 된다.

더하여, 상기 제2실린더(410) 및 제2이송스크류(470)를 통하여 이송되는 폐수지(M)는 상기 제2실린더 및 제2이송스크류에 상호 대향토록 설치되는 절개/이동 수단(S)을 통하여 일정크기의 절개되어 수평이송부(313)에 직접 공급토록 된다.

그리고, 상기 절개/이송수단(S)의 동작은 제2실린더의 내벽에 설치되는 절개홈(451)에 폐수지 연속하여 투입될 때 그 일부가 배출되면서 상기 절개홈(451) 일측에 형성되는 제1전단부(S-1)에 접촉된다.

이때, 상기 제1전단부(S-1)에 접촉된 폐수지(M)는 절개홈에서 밀려 나가면서 이송스크류의 제2전단부(S-2)가 절개홈의 제1전단부(S-1)에 일치되면서 절단되거나 절개된다.

계속하여, 상기 절개/이송수단(S)을 통하여 절단 또는 절개되는 폐수지는 상기 제2실린더(410)가 일체로 관통하여 연결되는 수지제품제조장치(300)의 원료공급부(310)에 투입된다.

이때, 상기 원료공급부(310)에 연결되는 제2실린더(410)는 원료를 수평방향으로 이송시키는 수평이송부(313)에 직접공급토록 되어 비중차의 발생시에도 비중차에 의해 상승되는 현상을 방지토록 한다.

즉, 종래의 절개된 폐수지를 신품으로 펠릿상태인 신품원료와 혼합하여 호퍼(311-1)에 공급할 때 그 비중차에 의해 절개된 폐수지가 투입되지 못하는 현상을 방지토록 한다.

그리고, 상기 수평이송부(313)로 투입되는 폐수지는 신품의 원료가 수직이송부(311)를 지나 수평이송부(313)로 향하는 부분에 직접투입되어 비중의 차이에도 폐수지가 상향되는 것을 방지토록 하면서 신품의 원료와 폐수지가 용이하게 혼합되어 공급토록 된다.

그리고, 상기 절개/이송수단(S) 중에서 절개홈(451)에 구비되는 제2전단부(S-2)는 다양한 형상으로 제작이 가능하다.

즉, 상기 제2실린더(410)의 길이방향 즉 원료의 이송방향을 따라 그 부피가 점차로 감소토록 형성하면서 그 길이방향을 따라 연장되고 원주방향으로 이격되어 다수개 설치될 수 있다.(도 4a의 연속적 형태)

또한, 상기 제2실린더(410)의 길이방향 즉 원료의 이송방향을 따라 그 부피가 점차로 감소토록 하면서 그 길이방향 및 원주방향에 이격되어 복수개가 설치될 수 있다.(도 4b의 단속적 형태)

더하여, 상기 절개홈(451)은, 제2실린더(410)의 내측에서 폐수지의 공급방향을 따라 그 부피가 점차로 감소토록 되어 절개효율을 상승시키게 된다.

이상과 같은 구성을 통하여 테잎상으로 투입되는 폐수지를 펠릿상으로 투입되는 신품의 원료와 적절한 비율로 혼합하여 직접사용할 수 있어 최소의 비용으로 특성의 변화없이 폐수지를 재활용 할 수 있게 되는 것이다.

도1a,b는 종래의 폐수지 재생용 압출 성형장치를 도시한 사시도 및 단면도이다.

도2는 본 발명에 따른 폐수지 재활용부가 일체로 구비된 수지제품제조장치를 도시한 사시도이다.

도3는 본 발명에 따른 폐수지 재활용부가 일체로 구비된 수지제품제조장치를 도시한 요부 단면도이다.

도4a,b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐수지 재활용부가 일체로 구비된 수지제품제조장치를 도시한 요부 단면도이다.

도5는 본 발명에 따른 폐수지 재활용 방법을 도시한 블록도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

310...원료공급부 311...수직이송부

313...수평이송부 400...폐수지재활용부

410...실린더 451...절개홈

470...이송스크류 491...가이드로울러

493...이송펠트

Claims (8)

1. 비중에 의한 폐수지의 투입불량을 방지토록 펠릿상인 신품의 재료가 상부에서 투입되는 수지제품제조장치의 수평이송부에 수지제품제조장치에서 배출되는 폐수지를 상온에서 절개한 후 직접공급하도록 하는 구성으로 이루어지고,

   상기 절개되는 폐수지는, 제2이송스크류의 제2전단부와 상기 제2전단부에 대응토록 제2실린더 내경측에 형성되는 제1전단부를 통하여 폐수지를 절개하도록 하는 것을 특징으로 하는 폐수지 상온 재활용 방법.
2. 삭제
3. 호퍼를 갖는 원료공급부(310)와 필름제조부가 일체로 구비되는 수지제품제조장치(300)로부터 발생된 폐수지를 폐수지재활용부(400)를 통하여 재활용 한후 원료공급부(310)에 공급토록 설치되는 폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치에 있어서,

   상기 원료공급부(310)의 수평이송부(313) 일측에 폐수지재활용부(400)의 제2실린더(410)를 일체로 관통연결하고, 상기 제2실린더(410)의 내측에서 제2이송스크류(470)의 회전시 투입되는 폐수지의 이송및 절개가 동시에 이루어지도록 절개/이동수단(S)이 구비되는 것을 특징으로 하는 폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 절개/이송수단(S)은, 제2실린더(410) 내벽의 절개홈(451)에 구비되는 제1전단부(S-1)와 상기 제1전단부에 대응되어 전단력을 형성토록 이송스크류에 구비되는 제2전단부(S-2)로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1전단부(S-1)는, 상기 제2실린더(410)의 길이방향을 따라 연장되면서 그 내경측 둘레에 복수개가 이격설치되는 것을 특징으로 하는 폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 제1전단부(S-1)는, 상기 제2실린더(410)의 길이방향을 따라 다수개 이격설치되면서 그 내경측 둘레에 복수개가 이격설치되는 것을 특징으로 하는 폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1전단부(S-1)는, 상기 실린더(410)의 내측에서 원료의 진행방향을 따라 점차로 그 부피가 감소토록 설치되는 절개홈(451)에 구비되는 것을 특징으로 하는 폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치.
8. 제3항에 있어서, 상기 폐수지재활용부(400)는, 폐수지공급부가 구비되고,

   상기 폐수지공급부는, 테이프상으로 공급되는 폐수지(M)를 제2이송스크 류(470)에 연속하여 공급토록 대향설치되는 복수의 가이드로울러(491)와 이에 밀착되어 회전되는 이송벨트(493)으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 폐수지 재활용부가 구비된 수지제품제조장치.

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