KR101604363B1

KR101604363B1 - 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조공정 및 그 장치

Info

Publication number: KR101604363B1
Application number: KR1020150089034A
Authority: KR
Inventors: 이윤재
Original assignee: (주)동인산업
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2016-03-17

Abstract

본 발명은 능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조공정 및 그 장치에 관한 것으로서,
발포성 폴리스티렌 원료(EPS)가 투입되는 제1호퍼와, 상기 제1호퍼에 투입된 EPS 원료를 이송하는 제1이송장치와, 상기 제1이송장치로 이동된 EPS 원료를 저장하는 제1저장탱크와, 상기 제1저장탱크에 저장된 EPS 원료를 고주파 처리하는 고주파 표면처리장치와, 상기 고주파 표면처리장치에 의해 처리된 EPS 원료가 투입되는 제2호퍼와, 상기 제2호퍼에 투입된 EPS 원료가 일정중량으로 평량되는 SCALE 호퍼와, 상기 SCALE 호퍼에 투입된 EPS 원료를 이송하는 제2이송장치와, 상기 제2이송장치로 이동된 EPS 원료를 저장하는 제2저장탱크과, 상기 제2저장탱크에 저장된 정량으로 저장된 EPS 원료와 바인더 혼합 공급장치를 통하여, 접착제, 흑연, 난연제가 포함된 바인더를 정량으로 투입하여 교반하고, 1-2분 후에 첨가제 후첨장치를 통해 각종 첨가물을 추가로 투입하여 상,하,좌,우로 혼합하는 혼합기와, 상기 혼합기에서 코팅가공된 EPS 원료를 이송하는 이송건조장치와, 상기 이송건조장치에 코팅가공된 EPS 원료를 분진, 찌꺼기, 양질의 코팅가공된 EPS를 선별하는 2단 선별기와, 상기 2단 선별기를 통해 선별된, 코팅가공된 EPS를 이송하는 제3이송장치와, 상기 제3이송장치에 의해 이송된, 코팅가공된 EPS를 저장하는 제3저장탱크와, 상기 제3저장탱크에 저장된, 코팅가공된 EPS를 포장하는 포장기기로 구성되고, 상기 이송건조장치는 상기 이송건조장치는 다리부와, 다리부 상부에 설치되는 받침대와, 상기 받침대 상부에 위치하는, 다수개의 천공이 배열형성된 이송판과, 상기 이송판과 받침대 사이에 전방을 향해 경사지게 다수개 길이방향으로 배열설치되는 탄성부와, 이송판과 받침대 사이 중앙부에 위치하여, 이송판에 진동을 전달하는 구동부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 한편, 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조공정에 있어서,
발포성 폴리스티렌 원료(EPS)를 제1호퍼에 투입하는 제1단계;
제1호퍼에 투입된 EPS 원료를 제1이송장치를 사용하여 제1저장탱크로 이동시키는 제2단계;
제1저장탱크에 저장된 EPS 원료를 고주파표면처리장치로 고주파 처리하는 제3단계;
고주파 처리된 EPS 원료를 제2호퍼와 정량공급을 위한 SCALE 호퍼를 통해 유기적으로 정착시킨 다음, 제2이송장치로 사용하여 제2저장탱크로 이동시키는 제4단계;
제2저장탱크에 정량으로 저장된 EPS 원료와 바인더 혼합 공급장치를 통하여, 접착제, 흑연, 난연제가 포함된 바인더를 정량으로 혼합기에 투입하여 1차적으로 교반하고, 상기와 같이 교반된 EPS 원료를 첨가제 후첨장치에서 각종 첨가물을 추가로 혼합기에 투입하여 코팅가공 및 건조하는 제5단계;
혼합기에서 코팅가공된 EPS 원료를 이송건조장치로 이송하되, 이송과정에서 EPS 원료를 다수개의 열풍기가 구비된 열풍건조장치로 건조하고, 이송과정에서 발생하는 각종 분진을 집진장치로 처리한 다음, 2단 선별기로 이송하는 제6단계;
2단 선별기로 통해 선별된, 양질의 코팅가공된 EPS 원료를 제3이송장치를 사용하여 제3저장탱크로 이송 후, 포장기기로 포장하여 출고하는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 발포성 폴리스티렌 제조장치 및 제조공정을 제공하여 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌을 제공함으로써, 내수성, 단열성, 난연성, 방음성이 향상된 발포성 폴리스티렌을 각종 산업장에 제공하여, 내장재, 바닥재, 판넬 등과 같이 다양한 건축재로 사용할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조공정 및 그 장치{Apparatus and Manufacturing process for Expandalble polystyrene beads with improving functionality}

본 발명은 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조공정 및 그 장치에 관한 것으로서, 발포성 폴리스티렌 원료를 일련의 공정으로 코팅처리하여, 내수성, 단열성, 난연성, 방음성이 향상된 발포성 폴리스티렌을 각종 산업장에 제공하여, 내장재, 바닥재, 판넬 등과 같이 다양한 건축재로 사용할 수 있는 발포성 폴리스티렌 원료 코팅 제조장치에 관한 것이다.

폴리스티렌을 발포제(發泡劑)의 작용으로 팽창시킨 것으로 거품폴리스티렌·스티로폼(styrofoam)·발포스티렌·스티로폼 등 여러 이름으로 불리며, 영문 머리글자를 따서 EPS 원료로 약칭하기도 한다. 희고 가벼우며, 내수성·단열성·방음성·완충성 등이 우수하여 널리 사용된다.

상기 폴리스티렌은 널리 사용되는 플라스틱으로, 스티렌의 중합체이다. 무색 투명한 열가소성 물질로, 100℃ 이상에서 부드러워지고 185℃ 정도가 되면 점성의 액체가 되며, 산·알칼리·기름·알코올 등에 강한 성질을 가지고 있다. 발포폴리스티렌은 이 폴리스티렌 수지에 펜탄이나 부탄 등 탄화수소가스를 주입시킨 뒤 이를 증기로 부풀린 발포 제품으로, 체적의 98%가 공기이고 나머지 2%가 수지인 자원 절약형 소재이다.

제조 공정은 스티렌에 펜탄·부탄가스 등의 발포제를 주입해 물로 중합한 뒤, 소정의 분자량이 될 때까지 가열한다. 이어 얻어진 발포폴리스티렌의 구상 원료인 비드(bead)를 세척 건조시키고 폐수를 처리한 후 선별하면 완제품이 된다.

특징으로는 희고 가벼우며, 내수성·단열성·방음성·완충성 등이 우수하기 때문에 주로 컵이나 그릇, 접시, 조개 모양의 용기, 육류 포장용기, 달걀포장용기, 전자제품이나 기타 부서지기 쉬운 물품의 운송용 포장재, 나뭇결 무늬를 넣은 건축재료, 장식용 가구, 농수산물 상자 등으로 널리 사용된다. 이 밖에 식육 냉동창고의 벽재, 냉동 파이프의 외장(外裝), 조립식 주택의 벽이나 천장 재료, 텔레비전의 무대장치나 인공눈[人工雪] 등으로도 사용된다.

또한, 발포폴리스티렌은 오존층 파괴의 주범인 프레온가스를 사용하지 않고, 단열 포장재로서 지구 온난화, 온실효과, 산성비의 원인이 되는 가스 방출을 줄여 주며, 합성목재나 경량 콘크리트 등으로 재활용이 가능하다. 또 땅에 묻어도 메탄가스가 발생하지 않아 지하수를 오염시키지 않는다.

상기와 같은 발포폴리스티렌은 내수성, 단열성, 난연성, 방음성, 완충성 등이 우수하여 각종 산업에서 널리 사용되고 있다.

등록특허 10-0927667, "단열성과 난연성이 향상된 발포성 폴리스티렌 원료 및 그 제조방법"

본 발명의 목적은 발포성 폴리스티렌 원료를 고주파 표면처리한 다음, 접착제, 흑연과 난연제를 포함한 바인더와 첨가제를 짧은 시간에 혼합처리, 건조과정 및 집진과정을 거쳐, 이송건조장치에 의해 2단 선별기로 이송되며, 상기 2단 선별기로 완성된 코팅원료를 선별한 후, 공기이송장치로 사일로(SILO)에 이송 후, 포장기로 포장하여 출고하며, 상기와 같이 코팅됨으로 내수성, 단열성, 난연성 및 방음성이 향상된 발포성 폴리스티렌을 각종 산업에 제공하는 것이다.

특히, 이송건조장치에서 코팅가공된 EPS 원료를 선별기로 이송하는 과정에서, 집진장치와 건조장치의 구동에 따라, EPS 원료가 이동하는 과정에서 최적의 건조 조건을 형성할 수 있음은 물론, 밀폐형으로 설치된 분진흡입구를 통해, 각종 분진을 흡입하여 포집함으로써, 청결한 작업환경을 유지할 수 있는 발포성 폴리스티렌 입자 제조장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은

발포성 폴리스티렌 원료(EPS)가 투입되는 제1호퍼와, 상기 제1호퍼에 투입된 EPS 원료를 이송하는 제1이송장치와, 상기 제1이송장치로 이동된 EPS 원료를 저장하는 제1저장탱크와, 상기 제1저장탱크에 저장된 EPS 원료를 고주파 처리하는 고주파 표면처리장치와, 상기 고주파 표면처리장치에 의해 처리된 EPS 원료가 투입되는 제2호퍼와, 상기 제2호퍼에 투입된 EPS 원료가 일정중량으로 평량되는 SCALE 호퍼와, 상기 SCALE 호퍼에 투입된 EPS 원료를 이송하는 제2이송장치와, 상기 제2이송장치로 이동된 EPS 원료를 저장하는 제2저장탱크과, 상기 제2저장탱크에 저장된 정량으로 저장된 EPS 원료와 바인더 혼합 공급장치를 통하여, 접착제, 흑연, 난연제가 포함된 바인더를 정량으로 투입하여 교반하고, 1-2분 후에 첨가제 후첨장치를 통해 각종 첨가물을 추가로 투입하여 상,하,좌,우로 혼합하는 혼합기와, 상기 혼합기에서 코팅가공된 EPS 원료를 이송하는 이송건조장치와, 상기 이송건조장치에 코팅가공된 EPS 원료를 분진, 찌꺼기, 양질의 코팅가공된 EPS를 선별하는 2단 선별기와, 상기 2단 선별기를 통해 선별된, 코팅가공된 EPS를 이송하는 제3이송장치와, 상기 제3이송장치에 의해 이송된, 코팅가공된 EPS를 저장하는 제3저장탱크와, 상기 제3저장탱크에 저장된, 코팅가공된 EPS를 포장하는 포장기기로 구성되고, 상기 이송건조장치는 상기 이송건조장치는 다리부와, 다리부 상부에 설치되는 받침대와, 상기 받침대 상부에 위치하는, 다수개의 천공이 배열형성된 이송판과, 상기 이송판과 받침대 사이에 전방을 향해 경사지게 다수개 길이방향으로 배열설치되는 탄성부와, 이송판과 받침대 사이 중앙부에 위치하여, 이송판에 진동을 전달하는 구동부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 이송건조장치는 이송판의 측에 연통하게 설치되어, 열풍을 전달하여 EPS를 건조시키기 위해 구비된 열풍건조장치와, 각종 분진을 집진하는 분진흡입구가 이송판 상부로 다수개 배열설치된 집진장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동부는 구동모터와, 상기 구동모터에 작용에 따라 연동하여 편심회동하는 진동부재와, 상기 구동모터와 진동부재를 연결하는 전달부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다리부와 받침대 사이에 설치되는 방진부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성부는 이송판과 받침대 사이에 전방을 향해 경사지게 다수개 길이방향으로 배열설치되는 반작용스프링과, 상기 반작용스프링 일단에 고정되어, 상호 작용하여 지지하는 판스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1호퍼 상부로 EPS 원료를 제1호퍼로 안내하기 위해 설치되는 안전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 첨가제 후첨장치는 각각 상호 연통하게 설치되며, 투입구와 배출구가 형성된 3개의 사이드 호퍼와, 상기 3개의 사이드 호퍼의 하측으로 위치한 메인호퍼와, 상기 메인호퍼로 각종 첨가제를 정량이송하기 위한 정량이송기와, 메인호퍼에서 배합기로 이송하는 이송기에 3가지의 첨가제를 골고루 잘 혼합하기 위해 설치된 임펠라 장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조공정에 있어서,

발포성 폴리스티렌 원료(EPS)를 제1호퍼에 투입하는 제1단계;

제1호퍼에 투입된 EPS 원료를 제1이송장치를 사용하여 제1저장탱크로 이동시키는 제2단계;

제1저장탱크에 저장된 EPS 원료를 고주파표면처리장치로 고주파 처리하는 제3단계;

고주파 처리된 EPS 원료를 제2호퍼와 정량공급을 위한 SCALE 호퍼를 통해 유기적으로 정착시킨 다음, 제2이송장치로 사용하여 제2저장탱크로 이동시키는 제4단계;

제2저장탱크에 정량으로 저장된 EPS 원료와 바인더 혼합 공급장치를 통하여, 접착제, 흑연, 난연제가 포함된 바인더를 정량으로 혼합기에 투입하여 1차적으로 교반하고, 상기와 같이 교반된 EPS 원료를 첨가제 후첨장치에서 각종 첨가물을 추가로 혼합기에 투입하여 코팅가공 및 건조하는 제5단계;

혼합기에서 코팅가공된 EPS 원료를 이송건조장치로 이송하되, 이송과정에서 EPS 원료를 다수개의 열풍기가 구비된 열풍건조장치로 건조하고, 이송과정에서 발생하는 각종 분진을 집진장치로 처리한 다음, 2단 선별기로 이송하는 제6단계;

2단 선별기로 통해 선별된, 양질의 코팅가공된 EPS 원료를 제3이송장치를 사용하여 제3저장탱크로 이송 후, 포장기기로 포장하여 출고하는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 발포성 폴리스티렌 제조장치 및 제조공정을 제공하여 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌을 제공함으로써, 내수성, 단열성, 난연성, 방음성이 향상된 발포성 폴리스티렌을 각종 산업장에 제공하여, 내장재, 바닥재, 판넬 등과 같이 다양한 건축재로 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 혼합기에서 코팅가공된 EPS를 이송하는 이송건조장치가 구비되되, 고온의 열풍을 코팅가공된 EPS로 골고루 보내어 건조하기 위해 건조장치 및 이송판의 개방부를 밀폐하는 형태로, 다수개의 분진흡입구를 배열설치하여 구비되는 집진장치를 장착함으로써, 코팅가공된 EPS를 효과적으로 이송할 수 있는 동시에, 건조장치를 작동시켜, 열풍이 골고루 보내져, 코팅가공된 EPS가 이동하는 과정에서 최적의 건조 조건을 형성할 수 있음은 물론, 집진장치를 가동하여, 밀폐형으로 설치된 분진흡입구를 통해, 유동층을 형성하면서 나온 각종 분진을 흡입하여 포집함으로써, 청결한 작업환경을 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발포성 폴리스티렌 제조장치의 구성요소 및 제조공정 을 나타낸 구성도.
도 2은 본 발명에 따른 첨가제 후첨장치를 나타낸 구조도.
도 3는 본 발명에 따른 이송건조장치를 나타낸 사시도.
도 4은 본 발명에 따른 이송건조장치를 나타낸 구조도.
도 5는 본 발명에 따른 이송건조장치의 작용을 나타낸 부분 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 발포성 폴리스티렌 원료(EPS)가 투입되는 제1호퍼(11)와, 상기 제1호퍼(11)에 투입된 EPS 원료를 이송하는 제1이송장치(21)와, 상기 제1이송장치(21)로 이동된 EPS 원료를 저장하는 제1저장탱크(31)와, 상기 제1저장탱크(31)에 저장된 EPS 원료를 고주파 처리하는 고주파 표면처리장치(40)와, 상기 고주파 표면처리장치(40)에 의해 처리된 EPS 원료가 투입되는 제2호퍼(12)와, 상기 제2호퍼(12)에 투입된 EPS 원료가 일정중량으로 평량되는 SCALE 호퍼(13)와, 상기 SCALE 호퍼(13)에 투입된 EPS 원료를 이송하는 제2이송장치(22)와, 상기 제2이송장치(22)로 이동된 EPS 원료를 저장하는 제2저장탱크(32)과, 상기 제2저장탱크(32)에 저장된 정량으로 저장된 EPS 원료와 바인더 혼합 공급장치(50)를 통하여, 접착제,흑연, 난연제가 포함된 바인더를 정량으로 투입하여 교반하고, 1-2분 후에 첨가제 후첨장치(60)를 통해 각종 첨가물을 추가로 투입하여 상,하,좌,우로 혼합하는 혼합기(70)와, 상기 혼합기(70)에서 코팅가공된 EPS 원료를 이송하는 이송건조장치(80)와, 상기 이송건조장치(80)에 코팅가공된 EPS 원료를 분진, 찌꺼기, 양질의 코팅가공된 EPS를 선별하는 2단 선별기(110)와, 상기 2단 선별기(110)를 통해 선별된, 코팅가공된 EPS를 이송하는 제3이송장치(23)와, 상기 제3이송장치(23)에 의해 이송된, 코팅가공된 EPS를 저장하는 제3저장탱크(33)와, 상기 제3저장탱크(33)에 저장된, 코팅가공된 EPS를 포장하는 포장기기(120)로 구성된다.

그럼, 상기와 같이 구성된 본 발명에 구성장치에 대해 좀더 자세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5에서 도시한 바와 같이,

본 발명은 크게, 제1,2호퍼(11)(12) 및 SCALE 호퍼(13), 제1,2,3 이송장치(21)(22)(23), 제1,2,3 저장탱크(31)(32)(33), 고주파표면처리장치(40), 혼합기(70), 바인더 혼합 공급장치(50), 첨가제 후첨장치(60), 이송건조장치(80), 열풍건조장치(90), 집진장치(100), 2단 선별기(110)로 구성되며, 일련의 공정 순서에 맞게 설명하면 다음과 같다.

상기 제1호퍼(11)는 상부로 EPS 원료가 투입되는 투입공이 형성되고, 하부로는 EPS 원료가 일정량 만큼 배출되기 위해 배출구가 형성되는, 깔때기 모양의 용기형태로 형성되며, 상기 배출구에는 EPS 원료가 보다 유기적으로 안내되기 위해 안내부가 추가로 형성될 수 있으며, 외주면으로 제1호퍼(11)를 지지하는 동시에, 진동을 전달하여 보다 효과적으로 EPS 원료를 안내하기 위해 진동기능을 갖는 안전장치가(130) 추가로 설치될 수도 있으며, 상기 배출구와 연동하게 설치되어, EPS 원료를 제1저장탱크(31)로 이송하기 위해 제1이송장치(21)가 설치된다.

상기 고주파표면처리장치(40)는 고주파를 사용하여, EPS 원료 표면의 이물질 제거 및 미세하게 흠집내는 기능을 수행하며, 그 효과는, 상기와 같이 고주파 처리된 EPS 원료 표면에 바인더 및 각종 첨가물이 보다 유기적으로 상호 접착코팅됨으로써, 높은 품질을 생산할 수 있는 장점을 제공한다.

상기 혼합기(70)는 EPS 원료, 바인더, 각종 첨가물을 혼합하며 건조하는 기기로서, 용기를 축 회전시켜 내부에 들어온 분말체에 혼합 작용을 시키는 회전형 혼합기나, 원통 형태의 용기 속에서 스크루, 리본, 핑거 플롱, Z형 날개 등을 회전시켜 혼합하는 고정형 혼합기(70)를 선택하여 사용할 수 있으며, 또, 연속적인 고속회전 버티칼 믹스(헨셀믹스타입)를 사용할 수 있으나, 고속믹스는 EPS 원료 표면에 어렵게 코팅한 바인더가 건조가 되기 전에 고속회전날개에 상호 부딪침으로 코팅된 바인더가 떨어지는 문제점이 발생됨으로 균일하게 코팅되지 못하는 문제로, 품질저하 뿐만 아니라 바인더 사용량 증가로 원가 상승의 요인되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 뱃치식인 저속회전방식의 혼합기를 선택했으며, EPS 원료와 바인더와 첨가물을 골고루 혼합하기 위해서 수평축에 좌우로 혼합하는 리본형의 임펠라와 상하로 혼합할 수 있는 Y형과 Z형 날개가 부착되어 있는 특수한 형태의 혼합기로써, EPS 원료와 바인더와 첨가물을 짧은 시간에 균일하게 혼합할 수 있을 뿐만 아니라, 건조가 용이한 구조이며, 또한, 청소가 용이한 특수 혼합기를 사용한다.

상기 바인더 혼합 공급장치(50)는 접착제, 흑연, 난연제 등을 균일하게 혼합할 뿐만 아니라, 침전물이 생기지 않고 혼합, 공급장치 벽이나 바닥에 붙지 않도록 하는 장치가 부착되었으며, 바인더를 정량으로 공급하는 기능을 수행한다. 또, 연속적인 고속회전방식은 일정한 바인더를 공급해야하는데 접착성이 있는 바인더이기 때문에 정량공급이 어려운 문제점이 있다.

상기 첨가제 후첨장치(60)는 각종 첨가제를 선택하여 투입하는 다수개의 사이드 호퍼(61)가 연동하게 연결설치되어있으며, 각각의 사이드 호퍼(61)에 투입된 첨가제를 메인호퍼(62)로 정량을 이송시키기 위한 정량이송기(63)를 통하여, 메인호퍼로 이송한 후, 혼합기로 이송하는 중간에 3-4 가지의 첨가제를 균일하게 혼합하기 위해서 인펠라 장치(64)를 통과하여 혼합기(70)로 이송할 수 있어, 다양한 첨가제를 선택 및 혼합하여 사용할 수 있는 이점을 제공한다.

상기 이송건조장치(80)는 일정한 거리를 자동적ㆍ연속적으로 재료나 물품을 운반하는 기계장치로서, 본 발명과 같이 EPS와 같은 작은 크기에 입자를 이송하는 장치의 구조는 다수개의 천공(83a)이 배열형성되고, 상부로 개방된 형태를 갖는 이송판(83)과, 상기 이송판(83)을 지지하기 위해 구비된 다수개의 다리부(81)와, 상기 다리부(81) 상부에 고정설치되어, 이송판(83)을 지지하기 위해 구비되는 받침대(82)와, 상기 이송판(83)과 받침대(82) 사이에 구비되되, 각각 측면으로 고정설치되며, 전방을 향해 경사지게 다수개 배열설치되는 탄성부(84)와, 상기 이송판(83)과 받침대(82) 사이 중앙부에 위치하여, 이송판(83)에 진동을 전달하는 구동부(85)로 구성된다.

또한, 상기 이송건조장치(80)는 이송판(83) 양측면으로 열풍기를 다수개 배열설치하여, 고온의 열풍을 코팅가공된 EPS로 골고루 보내어 건조하기 위해 건조장치(90)가 설치되고, 이송판(83)의 개방부를 덮는 형태로, 다수개의 분진흡입구(101)를 배열설치하여, 이송건조장치(80)를 통해 이송되는 과정에서 발생하는 각종 분진을 흡입하는 집진장치(100)가 추가로 설치된다.

또한, 상기 구동부(85)는 구동모터(85a)의 구동에 따라 연동하여 편심회동함으로써, 이송판(83)에 진동을 전달하는 진동부재(85b)와, 상기 구동모터(85a)와 진동부재(85b)를 연결하는 전달부재(85c)로 구성되어, EPS를 이송판(83)으로 이송하는데 있어서, 진동을 전달함으로 유동층을 형성하여 보다 효과적으로 선별 후, 선별기로 이송할 수 있는 장점을 제공한다.

또한, 상기 다리부(81)와 받침대(82) 사이에 설치되는 방진부재(86)를 설치함으로써, 진동이 건물 따위의 구조물에 전달되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 이점을 추가로 제공한다.

특히, 본 발명의 이송건조장치(80)는 EPS 원료 표면에 액상의 바인더와 3-4 가지의 분발의 첨가제를 후첨하기 때문에 완전 건조되기 전에 스크류 이송방법과 같은 무리한 힘을 가하면 코팅된 바인더 떨어지기 때문에 힘을 가하지 않고 자연스럽게 건조·이송할 수 있는 큰 장점을 제공한다.

상기 열풍건조장치(90)는 이송건조장치(80)에 열풍기를 다수개 배열설치하여, 저온의 열풍을 코팅가공된 EPS 원료로 골고루 보내어 건조하는 기능을 수행하는데, 단, 여기서 열풍은 30℃ 이하로 사용해야하며 그 이상이 되면 발포제로 사용된 펜탄이나 부탄개스가 빠져나가기 때문에 저온의 열풍을 사용해야한다.

상기 집진장치(100)는 이송건조장치(80) 상부에 다수개의 분진흡입구를 배열설치하여, 이송건조장치(80)를 통해 이송되는 과정에서 발생하는 각종 분진을 흡입하여 처리하는 기능을 수행한다.

상기 2단 선별기(110)는 이송건조장치(80)에 코팅가공된 EPS 원료를 선별하는 장치로, 원료에 크기에 따라, 찌꺼기, 분진 및 양질의 코팅가공된 EPS를 선별하는 기능을 수행한다.

또한, EPS 원료 입자 크기가 다른 여러 규격의 EPS 원료를 사용해야 하기 때문에, 선별기의 메쉬망을 쉽게 교체할 수 있는 구조로 이루어진 2단 선별장치를 사용함으로 생산성도 높이고, 양질의 제품을 생산할 수 있는 장점을 제공한다.

한편, 제1호퍼(11) 상부로 안전장치(130)를 설치함으로써, EPS 원료를 제1호퍼(11)로 투입하는 과정에서, 제1호퍼(11) 외측으로 EPS 원료가 낙하하여 흘러내리는 것을 방지하는 동시에, 상기 ESP를 제1호퍼(11)로 안내라는 장점을 제공한다.

그럼, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제조공정에 따른 각각의 구성요소의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1, 도 3, 도 4에서 도시한 바와 같이,

먼저, EPS가 저장된 저장포대가 이송수단에 의해 이송되어, 제1호퍼(11) 상부에 위치한 상태에서, 상기 저장포대를 절개하여 EPS 원료를 제1호퍼(11)에 하고, 제1호퍼(11)에 투입된 EPS 원료를 제1이송장치(21)를 작동시켜 제1저장탱크(31)로 가압이동시킨다.

상기와 같은 상태에서,

제1저장탱크(31)에 저장된 EPS 원료를 고주파로 표면처리하여, 상기 EPS 원료 표면에 묻은 먼지를 제거하거나 미세하게 EPS 원료 표면을 흠집낸 다음, 제2호퍼(12)와 정량공급을 위한 SCALE 호퍼(13)를 통해 유기적으로 정착시키는 과정을 거친 후, 제2이송장치(22)를 제2저장탱크(32)로 가압이동시킨다.

정량으로 저장된 EPS 원료와, 바인더 혼합 공급장치(50)에서 EPS 원료에 접착제가 포함된 바인더를 코팅하기 위해, 접착제, 흑연, 난연제 등을 포함하는 바인더를 혼합기에 투입하여, 1차적으로 교반하며, 1-2 분 후에, 각종 첨가제(브록킹방지, 정전기 방지, 성형촉진 등의 첨가제)를 첨가제 후첨장치(60)로 통해 첨가한 다음, 4~5분 정도의 짧은 시간에 혼합한다.

여기서, 각종 효과를 가진 4~5가지의 첨가제를 1차적으로 교반된 EPS 원료의 이중 표면에 붙임으로써, 소량을 가지고 첨가제의 성능을 최대한 효과를 얻을 수 있는 동시에, 상기 EPS 원료는 검은 색상의 바인더로, 흰색 첨가제가 들어갈 경우 색상이 연해지는 것을 방지하여 원가를 절감할 수 있는 장점을 제공한다.

또한, 혼합기(70)를 일정한 속도로 상,하,좌,우 반죽식 믹싱처리하여, 혼합기(70)에 투입된 EPS 원료, 바인더 및 첨가제가 균일하게 잘 붙게하며 빠른 건조가 되게 한다.

상기와 같은 과정 후,

혼합기(70)에서 코팅가공된 EPS를 이송건조장치(80)로 이송하되, 이송과정에서 코팅가공된 EPS를 다수개의 열풍기가 구비된 열풍건조장치(90)로 건조하고, 이송과정에서 발생하는 각종 분진을 집진장치(100)로 처리한 다음, 선별기(110)로 이송하게 되는데,

상기와 같은 과정을 좀더 상세하게 설명하면,

도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이,

먼저, 코팅가공된 EPS 이송판(83) 상으로 공급되며, 상기와 같은 상태에서, 구동모터(85a)가 구동되면서, 상기 구동모터(85a)와 전달부재(85c)에 의해 연결된 진동부재(85b)가 편심회동하여, 이송판(83)에 진동을 전달하는 작용과 동시에, 이송판(83)의 하부 좌우 양측에 설치된 반작용스프링(84-1)과 판스프링(84-2)이 상호 작용하여, 각각의 복원력에 의해 이송판(83)이 전방향 이동 및 복원이 반복되는 작용으로 코팅가공된 EPS를 효과적으로 이송하게 되며, 상기와 같은 작용과 동시에, 건조장치(90)를 작동시켜, 열풍이 골고루 보내져, 코팅가공된 EPS가 이동하는 과정에서 최적의 건조 조건을 형성할 수 있으며, 상기 작용과 함께, 집진장치(100)를 가동하여, 밀폐형으로 설치된 분진흡입구(101)를 통해, 유동층을 형성하면서 나온 각종 분진을 흡입하여 포집함으로써, 청결한 작업환경을 유지하게 된다.

상기와 같은 과정에서 1차로 각종 분진을 처리한 다음, 2단 선별기(110)로 이송되며, 2단 선별기(110)를 작동에 따른 진동이 전달되어, 상부로는 굵은 찌꺼기, 하부로는 분진을 선별함으로 2차로 각각의 불순물을 처리함으로써, 양질의 코팅가공된 EPS 원료를 선별된다.

상기와 같이 2단 선별기(110)로 통해 선별된, 양질의 코팅가공된 EPS 원료를 제3이송장치(23)를 사용하여 제3저장탱크(33)로 이송 후, 포장기기(120)로 포장하여 출고한다.

한편, 상기와 같은 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌을 제조하는 공정에 있어서,

발포성 폴리스티렌 원료(EPS)를 제1호퍼에 투입하는 제1단계;

상기 제1단계에서는 EPS 원료가 저장된 저장포대가 이송수단에 의해 이송되어, 제1호퍼(11) 상부에 위치한 상태에서, 상기 저장포대를 절개하여 EPS 원료를 제1호퍼(11)에 투입하는 단계를 말한다.

제1호퍼(11)에 투입된 EPS 원료를 제1이송장치(21)를 사용하여 제1저장탱크(31)로 이동시키는 제2단계;

상기 제2단계에서는 제1호퍼(11)에 투입된 EPS 원료를 제1이송장치(21)를 작동시켜 제1저장탱크(31)로 가압이동시키는 단계를 말한다.

제1저장탱크(31)에 저장된 EPS 원료를 고주파표면처리장치(40)로 고주파 처리하는 제3단계;

상기 제3단계에서는 제1저장탱크(31)에 저장된 EPS 원료를 고주파로 표면처리하여, 상기 EPS 원료 표면에 묻은 먼지를 제거하거나 미세하게 흠집내는 단계를 말한다.

고주파 처리된 EPS 원료를 제2호퍼(12)와 정량공급을 위한 SCALE 호퍼(13)를 통해 유기적으로 정착시킨 다음, 제2이송장치(22)를 작동하여 제2저장탱크(32)로 이동시키는 제4단계;

상기 제4단계에서는 고주파 처리된 EPS 원료를 제2호퍼(12)와 SCALE 호퍼(13)를 통해 유기적으로 정착시키는 과정을 거친 다음, 제2이송장치(22)를 작동시켜, 제2저장탱크(32)로 가압이동시키는 단계를 말한다.

제2저장탱크(32)에 정량으로 저장된 EPS 원료와 바인더 혼합 공급장치(50)를 통하여, 접착제, 흑연, 난연제가 포함된 바인더를 정량으로 혼합기(70)에 투입하여 1차적으로 교반하고, 1-2분 후에 첨가제 후첨장치(60)를 통해 각종 첨가물을 추가로 투입하여 상,하,좌,우로 혼합하여 코팅가공 및 건조하는 제5단계;

상기 제5단계에서는 정량으로 저장된 EPS 원료와, 바인더 혼합 공급장치(50)에서 EPS 원료에 접착제가 포함된 바인더를 코팅하기 위해, 접착제, 흑연, 난연제 등을 포함하는 바인더를 혼합기에 투입하여, 1차적으로 교반하며, 1-2 분 후에, 각종 첨가제(브록킹방지, 정전기 방지, 성형촉진 등의 첨가제)를 첨가제 후첨장치(60)로 통해 첨가한 다음, 4~5분 정도의 짧은 시간에 혼합하는 단계를 말한다.

또한, 제5단계에서, 혼합기(70)를 일정한 속도로 상,하,좌,우 반죽식 믹싱처리하여, 혼합기(70)에 투입된 EPS 원료, 바인더 및 첨가제가 균일하게 잘 붙게하며 빠른 건조를 되게 한다.

혼합기(70)에서 코팅가공된 EPS 원료를 이송건조장치(80)로 이송하되, 이송과정에서 EPS 원료를 다수개의 열풍기가 구비된 열풍건조장치(90)로 건조하고, 이송과정에서 발생하는 각종 분진을 집진장치(100)로 처리한 다음, 2단 선별기(110)로 이송하는 제6단계;

상기 제6단계에서는 바인더와 각종 첨가제가 코팅가공된 EPS 원료을 2단 선별기(110)로 이송하는 과정으로, 상기와 같이 이송하는 과정에서, 열풍건조장치(90)와 집진장치(100)를 동시에 작동시며, 상기 EPS 원료가 열풍건조장치(90)의 다수개 배열설치된 열풍기의 저온(30℃이하)을 열풍에 의해 건조되는 동시에, 상기 EPS 원료가 이송되는 과정에서 발생하는 각종 분진을 흡입하여 1차로 처리한 다음, 2단 선별기(110)로 이송하는 단계를 말한다.

2단 선별기(110)로 통해 선별된, 양질의 코팅가공된 EPS 원료를 제3이송장치(23)를 사용하여 제3저장탱크(33)로 이송 후, 포장기기(120)로 포장하여 출고하는 제7단계;

상기 제7단계에서는 2단 선별기(110)를 작동시켜, 2차로 각종 분진 및 찌꺼기를 처리하여, 양질의 코팅가공된 EPS 원료를 선별한 다음, 제3이송장치(23)를 작동시켜, 제3저장탱크(33)로 가압 이송한 다음, 포장기기(120)로 포장하여 출고하는 단계를 말한다.

즉, 본 발명은 발포성 폴리스티렌 장치 및 그 장치의 작동에 따른 발포성 폴리스티렌의 제조공정으로, 내수성, 단열성, 난연성, 방음성이 등의 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌을 제조하여 각종 산업현장의 제공할 수 있는 큰 장점을 제공할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하나의 실시 예 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 청구 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

11,12,13: 제1호퍼,제2호퍼,SCALE 호퍼
21,22,23: 제1이송장치,제2이송장치,제3이송장치
31,32,33: 제1저장탱크,제2저장탱크,제3저장탱크
40: 고주파표면처리장치.
50: 바인더 혼합 공급장치
60: 첨가제 후첨장치
70: 혼합기
80: 이송건조장치
90: 열풍건조장치
100: 집진장치
110: 2단 선별기
120: 포장기기
130: 안전장치

Claims

발포성 폴리스티렌 원료(EPS)가 투입되는 제1호퍼(11)와,
상기 제1호퍼(11)에 투입된 EPS 원료를 이송하는 제1이송장치(21)와,
상기 제1이송장치(21)로 이동된 EPS 원료를 저장하는 제1저장탱크(31)와,
상기 제1저장탱크(31)에 저장된 EPS 원료를 고주파 처리하는 고주파 표면처리장치(40)와,
상기 고주파 표면처리장치(40)에 의해 처리된 EPS 원료가 투입되는 제2호퍼(12)와,
상기 제2호퍼(12)에 투입된 EPS 원료가 일정중량으로 평량되는 SCALE 호퍼(13)와,
상기 SCALE 호퍼(13)에 투입된 EPS 원료를 이송하는 제2이송장치(22)와,
상기 제2이송장치(22)로 이동된 EPS 원료를 저장하는 제2저장탱크(32)과,
상기 제2저장탱크(32)에 저장된 정량으로 저장된 EPS 원료와 바인더 혼합 공급장치(50)를 통하여, 접착제,흑연, 난연제가 포함된 바인더를 정량으로 투입하여 교반하고, 1-2분 후에 첨가제 후첨장치(60)를 통해 각종 첨가물을 추가로 투입하여 상,하,좌,우로 혼합하는 혼합기(70)와,
상기 혼합기(70)에서 코팅가공된 EPS 원료를 이송하는 이송건조장치(80)와,
상기 이송건조장치(80)에 코팅가공된 EPS 원료를 분진, 찌꺼기, 양질의 코팅가공된 EPS를 선별하는 2단 선별기(110)와,
상기 2단 선별기(110)를 통해 선별된, 코팅가공된 EPS를 이송하는 제3이송장치(23)와,
상기 제3이송장치(23)에 의해 이송된, 코팅가공된 EPS를 저장하는 제3저장탱크(33)와,
상기 제3저장탱크(33)에 저장된, 코팅가공된 EPS를 포장하는 포장기기(120)로 구성되고,
상기 이송건조장치(80)는 상기 이송건조장치(80)는 다리부(81)와, 다리부(81) 상부에 설치되는 받침대(82)와, 상기 받침대(82) 상부에 위치하는, 다수개의 천공(83a)이 배열형성된 이송판(83)과, 상기 이송판(83)과 받침대(82) 사이에 전방을 향해 경사지게 다수개 길이방향으로 배열설치되는 탄성부(84)와, 이송판(83)과 받침대(82) 사이 중앙부에 위치하여, 이송판(83)에 진동을 전달하는 구동부(85)로 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 이송건조장치(80)는 이송판(83)의 측에 연통하게 설치되어, 열풍을 전달하여 EPS를 건조시키기 위해 구비된 열풍건조장치(90), 각종 분진을 집진하는 분진흡입구(101)가 이송판(83) 상부로 다수개 배열설치된 집진장치(100)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 구동부(85)는 구동모터(85a)와, 상기 구동모터(85a)에 작용에 따라 연동하여 편심회동하는 진동부재(85b)와, 상기 구동모터(85a)와 진동부재(85b)를 연결하는 전달부재(85c)로 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 다리부(81)와 받침대(82) 사이에 설치되는 방진부재(86)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 탄성부(84)는 이송판(83)과 받침대(82) 사이에 전방을 향해 경사지게 다수개 길이방향으로 배열설치되는 반작용스프링(84-1)과, 상기 반작용스프링(84-1) 일단에 고정되어, 상호 작용하여 지지하는 판스프링(84-2)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조장치
제 1항에 있어서,
상기 제1호퍼(11) 상부로 EPS 원료를 제1호퍼(11)로 안내하기 위해 설치되는 안전장치(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 첨가제 후첨장치(60)는 각각 상호 연통하게 설치되며, 투입구와 배출구가 형성된 3개의 사이드 호퍼(61)와, 상기 3개의 사이드 호퍼(61)의 하측으로 위치한 메인호퍼(62)와, 상기 메인호퍼(62)로 각종 첨가제를 정량이송하기 위한 정량이송기(63)와, 메인호퍼(62)에서 배합기로 이송하는 이송기에 3가지의 첨가제를 골고루 잘 혼합하기 위해 설치된 임펠라 장치(64)로 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조장치.
발포성 폴리스티렌 원료(EPS)를 제1호퍼에 투입하는 제1단계;
제1호퍼에 투입된 EPS 원료를 제1이송장치를 사용하여 제1저장탱크로 이동시키는 제2단계;
제1저장탱크에 저장된 EPS 원료를 고주파표면처리장치로 고주파 처리하는 제3단계;
고주파 처리된 EPS 원료를 제2호퍼와 정량공급을 위한 SCALE 호퍼를 통해 유기적으로 정착시킨 다음, 제2이송장치를 작동하여 제2저장탱크로 이동시키는 제4단계;
제2저장탱크에 정량으로 저장된 EPS 원료와 바인더 혼합 공급장치를 통하여, 접착제, 흑연, 난연제가 포함된 바인더를 정량으로 혼합기에 투입하여 1차적으로 교반하고, 상기와 같이 교반된 EPS 원료를 첨가제 후첨장치에서 각종 첨가물을 추가로 혼합기에 투입하여 코팅가공 및 건조하는 제5단계;
혼합기에서 코팅가공된 EPS 원료를 이송건조장치로 이송하되, 이송과정에서 EPS 원료를 다수개의 열풍기가 구비된 열풍건조장치로 건조하고, 이송과정에서 발생하는 각종 분진을 집진장치로 처리한 다음, 2단 선별기로 이송하는 제6단계;
2단 선별기로 통해 선별된, 양질의 코팅가공된 EPS 원료를 제3이송장치를 사용하여 제3저장탱크로 이송 후, 포장기기로 포장하여 출고하는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성이 향상된 발포성 폴리스티렌 제조공정.