KR101041355B1 - 피씨엠 제조장치 - Google Patents

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KR101041355B1
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Abstract

본 발명은 피씨엠 제조장치에 관한 것으로서, 한번 도포하고 한번 소부 건조하는 1C-1B(1Coating-1Baking)타입의 제조라인에서 소지 강판을 도료 도포부와 소부건조부에 2번 통과(Pass)시켜야만 하도 도막과 상도 도막을 형성할 수 있는 것을, 1번만 통과시키고서도 하도 도막과 상도 도막을 형성할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소지 강판을 세정하는 세정부와; 세정된 소지 강판에 전처리제를 도포하는 전처리제 도포부와; 전처리제가 도포된 소지 강판에 하도 도료를 도포하는 하도 도료 도포부와; 소지 강판에 도포된 전처리제를 건조시킴과 아울러 전처리제 위에 도포된 하도 도료가 하도 도막으로 경화·건조될 수 있도록, 건조시키는 건조부와; 하도 도막이 형성된 소지 강판에 상도 도료를 도포하는 상도 도료 도포부와; 하도 도막위에 도포된 상도 도료가 상도 도막으로 경화 및 건조될 수 있도록, 소부(Baking)건조시키는 소부건조부를 구비한다.

Description

피씨엠 제조장치{MANUFACTURING SYSTEM OF PRE-COATED METAL}
본 발명은 피씨엠 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 한번 도포하고 한번 소부 건조하는 1C-1B(1Coating-1Baking)타입의 제조라인에서 소지 강판을 도료 도포부와 소부건조부에 2번 통과(Pass)시켜야만 하도 도막과 상도 도막을 형성할 수 있는 것을, 1번만 통과시키고서도 하도 도막과 상도 도막을 형성할 수 있게 하는 피씨엠 제조장치에 관한 것이다.
강판은 외부물질에 의해 부식될 우려가 있으므로, 그 표면에 방청재인 하도 도료를 도장하고, 그 위에 다양한 색상과 재질의 상도 도료를 도장하여 사용하고 있다.
특히, 피씨엠(Pre-Coated Metal:선도장 강판)의 경우에는, 하도 도료와 상도 도료가 미리 도장된 상태로 제조되는 것으로, 이를 성형하여 조립 가공하면 곧바로 완제품이 제조될 수 있다.
도 1에는 피씨엠을 제조하기 위한 제조장치의 일례가 개략적으로 도시되어 있다.
도 1의 피씨엠 제조장치는, 한번 도포하고 한번 소부 건조하는 이른 바, 1C- 1B(1Coating-1Baking)타입의 피씨엠 제조장치로서, 아연도금 소지 강판(1)을 전처리 하는 전처리 공정(A)과, 전처리된 아연도금 소지 강판(1)(이하, "소지 강판"이라 약칭함)에 하도 도막과 상도 도막을 생성하는 도막 공정(B)을 포함한다.
전처리 공정(A)은, 도입되는 소지 강판(1)을 세정하는 세정부(10)와, 세정된 소지 강판(1)에 전처리제를 도포하는 전처리제 도포부(20) 및, 도포된 전처리제가 건조될 수 있도록 소지 강판(1)을 저온 PMT(Peak Metal Temperature:최고점강판온도)(100∼110℃)으로 건조하는 건조부(30)를 포함한다.
여기서, 세정부(10)는, 탈지구간, 수세구간, 탕세구간, 산세구간 등을 포함하며, 이들을 통과한 소지 강판(1)은 기름기, 이물질 등이 완전히 제거 처리된다. 도막 공정(B)은, 건조된 소지 강판(1)에 하도 도료 또는 상도 도료를 도포하는 도료 도포부(40)와, 도포된 하도 도료 또는 상도 도료를 고온 PMT(200∼241℃)의 온도로 소부(Baking)건조시키는 소부건조부(50)를 포함한다.
여기서, 도료 도포부(40)와 소부건조부(50)는, 전처리 공정(A)에서 이송된 소지 강판(1)에 1차적으로 하도 도료를 도포하고 소부시켜 하도 도막을 형성한 다음, 재순환된 소지 강판(1)의 표면에 2차적으로 상도 도료를 도포하고 이를 소부시켜 상도 도막을 형성하도록 구성된다.
아울러 소부건조부(50)는, 하도 도료 또는 상도 도료의 소부 과정에서 발생되는 각종 유기가스를 제거 처리하는 RTO 장치(Regenerative Thermal Oxidizer:재생 열 소각 장치)(60)를 갖추고 있다.
이러한 피씨엠 제조장치에 의하면, 도입된 소지 강판(1)을 세정하고, 세정된 소지 강판(1)에 전처리제를 도포하여 건조시킨 다음, 건조된 소지 강판(1)에 하도 도료를 도포하고 소부시켜 하도 도막을 형성한다.
그리고 하도 도막이 형성된 소지 강판(1)을 도료 도포부(40)와 소부건조부(50)측으로 재순환시켜 상도 도료를 다시 도포하고 소부시켜 상도 도막을 형성한다. 이로써, 하도 도막과 상도 도막이 순차적으로 형성된 고품질의 피씨엠이 제조된다.
그런데, 이러한 종래의 1C-1B 타입의 피씨엠 제조장치는, 하도 도막과 상도 도막을 형성하기 위해서는 도료 도포부(40)와 소부건조부(50)에 소지 강판(1)을 2번 통과(Pass)시켜야 하므로, 에너지 효율성 및 생산성을 저하시키는 단점이 있다.
특히, 도료 도포부(40)와 소부건조부(50)를 1차적으로 통과한 다음, 롤(Roll)상태로 감겨져 있는 소지 강판 롤(70)을 처음의 세정부(10)측으로 다시 이송시켜야 하므로, 작업성이 떨어진다는 문제점이 지적되고 있다.
또한, 종래의 1C-1B 타입의 피씨엠 제조장치는, 하도 도막과 상도 도막을 형성하기 위해 2번의 소부과정을 거쳐야만 한다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 많은 에너지가 소비된다는 문제점이 지적되고 있다.
즉, 종래의 1C-1B 타입의 피씨엠 제조장치는, 소지 강판(1)에 하도 도료를 도포한 다음에도 소부건소해야만 하도 도막이 형성되고, 소지 강판(1)에 상도 도료를 도포한 다음에도 소부건소해야만 상도 도막이 형성된다.
따라서, 종래에는 하도 도막과 상도 도막을 형성할 때마다 소부건조부(50)를 가동해야 한다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 많은 에너지가 소비된다는 문 제점도 지적되고 있다. 특히, 많은 에너지가 소비되므로, 강판의 제조비용이 상승되는 결과를 초래한다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은, 소지 강판을 반복적으로 재순환시키지 않고서도 하도 도막과 상도 도막을 형성할 수 있는 피씨엠 제조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 소지 강판을 재순환시키지 않고서도 하도 도막과 상도 도막을 형성할 수 있음으로써, 작업성을 개선시킬 수 있고, 작업시간을 단축시킬 수 있으며, 생산효율도 현저하게 향상시킬 수 있는 피씨엠 제조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 하도 도료의 경화·건조만을 위한 별도의 소부과정없이도 하도 도막이 형성될 수 있게 구성함으로써, 에너지 소모를 최소화할 수 있는 피씨엠 제조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 에너지 소모를 최소화함으로써, 장치의 관리 비용을 대폭적으로 절감할 수 있는 피씨엠 제조장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소지 강판을 세정하는 세정부와; 세정된 상기 소지 강판에 전처리제를 도포하는 전처리제 도포부와; 전처리제가 도포된 상기 소지 강판에 하도 도료를 도포하는 하도 도료 도포부와; 상기 소지 강판 에 도포된 상기 전처리제를 건조시킴과 아울러 상기 전처리제 위에 도포된 상기 하도 도료가 하도 도막으로 경화·건조될 수 있도록, 건조시키는 건조부와; 하도 도막이 형성된 상기 소지 강판에 상도 도료를 도포하는 상도 도료 도포부와; 상기 하도 도막위에 도포된 상기 상도 도료가 상도 도막으로 경화 및 건조될 수 있도록, 소부(Baking)건조시키는 소부건조부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 건조부는, 상기 소지 강판을 PMT 100∼110℃범위의 온도로 하도 도료를 건조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 피씨엠 제조장치에 의하면, 소지 강판에 하도 도료를 도포하되, 건조부의 상류측에서 도포하고, 도포된 하도 도료가 건조부를 통과하는 과정에서 하도 도막으로 경화 및 건조될 수 있게 하므로, 하도 도료의 소부만을 위한 별도의 소부건조 공정이 필요없다는 효과가 있다.
또한, 하도 도료의 소부만을 위한 별도의 공정이 필요없으므로, 에너지 소비를 최소화 할 수 있다. 따라서, 장치의 관리 비용이 대폭적으로 절감되는 효과가 있다.
특히, 장치의 관리 비용이 대폭적으로 절감되므로, 피씨엠의 제조비용을 대폭적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 하도 도막을 생성하기 위한 하도 도료의 도포와 소부 및, 상도 도막을 생성하기 위한 상도 도료의 도포와 소부가 각각 개별적으로 구성되므로, 소지 강판을 반복적으로 순환시키지 않고서도 하도 도막과 상도 도막을 생성할 수 있게 된 다. 따라서, 작업성을 개선시킬 수 있고, 작업시간을 단축시킬 수 있으며, 생산효율도 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 피씨엠 제조장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 피씨엠 제조장치의 구성을 나타내는 도면이다.
먼저, 본 발명의 피씨엠 제조장치는, 소지 강판(1)을 전처리 하는 전처리 공정(X)을 포함한다.
전처리 공정(X)은, 도입되는 소지 강판(1)을 세정하는 세정부(100)와, 세정된 소지 강판(1)에 전처리제를 도포하는 전처리제 도포부(110) 및, 전처리제가 건조될 수 있도록 소지 강판(1)을 건조하는 건조부(130)를 포함한다.
세정부(100)는, 소지 강판(1)에 묻어 있는 기름기, 이물질 등을 알칼리액으로 제거하는 탈지구간과, 상온의 용수로 제거하는 수세구간, 따뜻한 용수로 세척하는 탕세구간 및, 산성약품으로 세정하는 산세구간 등을 포함하며, 이들을 통과한 소지 강판(1)은 기름기, 이물질 등이 완전히 제거 처리된다.
전처리제 도포부(110)는, 전처리제, 예를 들면, 수용성 타입의 크롬산염(Chromated) 또는 논 크롬산염(Non-Chromated)을 소지 강판(1)에 도포한다. 이러한 전처리제 도포부(110)는 세정부(100)의 내부에 설치되도록 구성된다. 특히, 세정부(100)의 하류측에 일체로 설치되도록 구성된다.
건조부(130)는, 소지 강판(1)에 저온 PMT(100∼110℃)의 열을 가하여 소지 강판(1)에 도포된 전처리제를 건조시킨다. 따라서, 소지 강판(1)의 표면에 전처리층(도시하지 않음)이 형성될 수 있게 한다.
한편, 본 발명의 피씨엠 제조장치는, 건조부(130)의 상류측에 하도 도료 도포부(120)가 설치되는 구성을 갖는다.
특히, 하도 도료 도포부(120)는, 전처리제 도포부(110)와 건조부(130)사이에 설치되며, 건조되기 전의 소지 강판(1)에 하도 도료를 도포한다. 따라서, 소지 강판(1)에 도포된 하도 도료가 건조부(130)를 통과하는 과정에서 소부건조될 수 있게 한다. 그 결과, 소지 강판(1)에 도포된 하도 도료가 하도 도막(1a)으로 경화·건조될 수 있게 한다.
여기서, 소지 강판(1)에 도포되는 하도 도료는, 약 PMT 100∼110℃범위의 저온에서도 경화 및 건조되는 특성을 갖는 것으로, 폴리에스테르 수지와, 보조 폴리에스테르 수지 및 가교제와, 경화촉매와, 용제와, 첨가제를 함유하고 있다.
특히, 폴리에스테르 수지는, BIS 타입의 방향족 모노머(단량체)를 일정량 함유하고 있으며, 중량평균 분자량 20,000∼30,000, 수산가 20∼50㎎KOH/g, 산가 1∼5㎎KOH/g, 유리전이온도 25∼40℃이고, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 15∼45중량%로 조성된다.
그리고 보조 폴리에스테르 수지는, 중량평균 분자량 20,000∼30,000, 수산가 20∼50㎎KOH/g, 산가 1∼5㎎KOH/g, 유리전이온도 20∼30℃이며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 15∼35중량%로 조성된다.
그리고 가교제는, 메톡시 타입의 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지를 포함 하며, 상기 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지는 1:0.3 ∼ 1:0.5 범위의 비율로 혼합되어 상기 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 3∼13중량%로 포함된다.
그리고 경화 촉매는, p-톨루엔 술폰산(p-TSA), 디노닐나프타렌 술폰산(DNNSA), 디나프타렌 디술폰산(DNNDSA), 플루오로 술폰산 중 선택된 어느 하나로 구성되며, 선택된 어느 하나의 술폰산은 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 0.1∼1.5중량%로 조성된다.
이러한 하도 도료는, 저온의 소부에서도 빠르게 경화·건조되는 특성을 가지므로, 저온(100∼110℃)의 건조부(130)를 통과하는 과정에서도 빠르게 경화·건조되면서 하도 도막(1a)을 형성할 수 있게 된다. 따라서, 소지 강판(1)에 하도 도료를 도포 한 다음, 별도의 소부건조 과정없이도 소지 강판(1)의 표면에 하도 도막(1a)이 형성될 수 있게 한다.
다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 피씨엠 제조장치는, 전처리된 소지 강판(1)에 상도 도막(1b)을 생성하는 상도 도막 공정(Y)을 포함한다.
상도 도막 공정(Y)은, 건조부(130)를 통과한 소지 강판(1)에 상도 도료를 도포하는 상도 도료 도포부(140)와, 도포된 상도 도료를 소부(Baking)건조시키는 소부건조부(150)를 포함한다.
상도 도료 도포부(140)는, 하도 도막(1a)이 형성된 소지 강판(1)에 상도 도료를 도포한다.
소부건조부(150)는, 소지 강판(1)을 고온PMT(200∼241℃)으로 소부 건조시킨다. 따라서, 소지 강판(1)에 도포된 상도 도료를 경화 및 건조시킨다. 그 결과, 소 지 강판(1)의 상면에 상도 도막(1b)이 생성될 수 있게 한다.
이러한 상도 도막 공정(Y)은, 하도 도막(1a)이 생성된 소지 강판(1)에 상도 도료를 도포 한 다음, 이를 소부함으로써, 소지 강판(1)의 상면에 상도 도막(1b)이 생성될 수 있게 한다. 특히, 하도 도막(1a)의 상면에 소정 두께의 상도 도막(1b)이 생성될 수 있게 한다.
다시, 도 3을 참조하면, 본 발명의 피씨엠 제조장치는, 하도 도료와 상도 도료의 소부 과정에서 발생되는 각종 유해가스를 제거 처리하는 RTO 장치(160)를 구비한다.
RTO 장치(160)는, 건조부(130)의 유해가스를 흡입하기 위한 제 1덕트(162)와, 소부건조부(150)의 유해가스를 흡입하기 위한 제 2덕트(164)와, 제 1 및 제 2덕트(162, 164)에서 흡입된 유해가스를 처리하는 처리부(166)를 포함한다.
제 1덕트(162)는 건조부(130)에서 발생되는 하도 도료의 유해가스를 흡입하고, 제 2덕트(164)는 소부건조부(150)에서 발생되는 상도 도료의 유해가스를 흡입하며, 처리부(166)는 제 1 및 제 2덕트(162, 164)에서 흡입된 유해가스를 소각 처리하여 유해성분을 제거한다.
이러한 RTO 장치(160)는, 하도 도료와 상도 도료의 소부 과정에서 발생되는 각종 유해가스를 제거 처리하므로, 유해가스 발생으로 인한 환경오염을 원천적으로 방지한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 피씨엠 제조장치에 의하면, 소지 강판(1)에 하도 도료를 도포하되, 건조부(130)의 상류측에서 도포하고, 도포된 하도 도료가 건조부(130)를 통과하는 과정에서 하도 도막(1a)으로 경화 및 건조될 수 있게 하는 구조이므로, 하도 도료의 소부만을 위한 별도의 공정이 필요없다.
또한, 하도 도료의 소부만을 위한 별도의 공정이 필요없으므로, 에너지 소비를 최소화 할 수 있다. 따라서, 장치의 관리 비용이 대폭적으로 절감된다. 특히, 장치의 관리 비용이 대폭적으로 절감되므로, 피씨엠의 제조비용을 대폭적으로 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 피씨엠 제조장치는, 하도 도막(1a)을 생성하기 위한 하도 도료의 도포(120 참조)와 소부(130 참조) 및, 상도 도막(1b)을 생성하기 위한 상도 도료의 도포(140 참조)와 소부(150 참조)가 각각 개별적으로 구성되므로, 도 1에서와 같이, 소지 강판(1)을 반복적으로 재순환시키지 않고서도 하도 도막(1a)과 상도 도막(1b)을 생성할 수 있게 된다.
특히, 도 1의 종래와 같이, 소지 강판(1)을 도료 도포부(40)와 소부건조부(50)에 2번 통과(Pass)시키지 않고, 1번만 통과시키고서도 하도 도막(1a)과 상도 도막(1b)을 형성할 수 있다. 그 결과, 작업성을 개선시킬 수 있고, 작업시간을 단축시킬 수 있으며, 생산효율도 현저하게 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 3에는 본 발명에 따른 피씨엠 제조장치의 다른 실시예를 나타내는 도면이 도시되어 있다.
다른 실시예의 피씨엠 제조장치는, 전처리제 도포부(110)의 하류측에 보조 건조부(110a)를 더 설치하는 구성을 갖는다.
보조 건조부(110a)는, 근적외선 오븐(Near Infrared Oven)으로 구성되며, 전 처리제 도포부(110)와 하도 도료 도포부(120) 사이에 설치된다.
이러한 보조 건조부(110a)는, 소지 강판(1)에 도포된 전처리제를 건조시킨다. 특히, 하도 도료 도포부(120)에 도입되기 전에 건조시킨다. 따라서, 전처리제의 건조효율을 최대한 증대시킨다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
도 1은 종래의 피씨엠 제조장치의 구성을 나타내는 도면들,
도 2는 본 발명에 따른 피씨엠 제조장치의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 피씨엠 제조장치의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
1: 소지 강판 1a: 하도 도막
1b: 상도 도막 100: 세정부
110: 전처리제 도포부 110a: 보조 건조부
120: 하도 도료 도포부 130: 건조부
140: 상도 도료 도포부 150: 소부건조부
160: RTO 장치(Regenerative Thermal Oxidizer)
162: 제 1덕트 164: 제 2덕트
166: 처리부

Claims (5)

  1. 소지 강판(1)을 세정하는 세정부(100)와;
    세정된 상기 소지 강판(1)에 전처리제를 도포하는 전처리제 도포부(110)와;
    전처리제가 도포된 상기 소지 강판(1)에 하도 도료를 도포하는 하도 도료 도포부(120)와;
    상기 소지 강판(1)에 도포된 상기 전처리제를 건조시킴과 아울러 상기 전처리제 위에 도포된 상기 하도 도료가 하도 도막(1a)으로 경화·건조될 수 있도록, 건조시키는 건조부(130)와;
    하도 도막(1a)이 형성된 상기 소지 강판(1)에 상도 도료를 도포하는 상도 도료 도포부(140)와;
    상기 하도 도막(1a)위에 도포된 상기 상도 도료가 상도 도막(1b)으로 경화 및 건조될 수 있도록, 소부(Baking)건조시키는 소부건조부(150)를 포함하여 이루어지는 피씨엠 제조장치에 있어서,
    상기 하도 도료와 상도 도료의 소부시에 발생되는 유해가스를 제거 처리하는 RTO 장치(Regenerative Thermal Oxidizer: 재생 열 소각 장치)(160)를 더 포함하며,
    상기 RTO 장치(160)는, 상기 건조부(130)에서 하도 도료의 소부시 발생되는 유해가스를 흡입하는 제 1덕트(162)와, 상기 소부건조부(150)에서 상도 도료의 소부시 발생되는 유해가스를 흡입하기 위한 제 2덕트(164)와, 상기 제 1 및 제 2덕트(162, 164)에서 흡입된 유해가스를 소각 처리하는 처리부(166)를 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨엠 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 건조부(130)는,
    상기 소지 강판(1)을 PMT(Peak Metal Temperature:최고점 강판온도) 100∼110℃범위의 온도로 하도 도료를 건조하는 것을 특징으로 하는 피씨엠 제조장치
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전처리제 도포부(110)는,
    상기 세정부(100)의 하류측에 일체로 설치되는 것을 특징으로 하는 피씨엠 제조장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소지 강판(1)에 도포된 전처리제를 건조시킬 수 있도록, 상기 전처리제 도포부(110)와 상기 하도 도료 도포부(120) 사이에 설치되는 보조 건조부(110a)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨엠 제조장치.
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