KR101853585B1 - 필름이 결합된 합성수지재 프로파일관 제조방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 필름이 결합된 합성수지재 프로파일관 제조방법에 관한 것으로, 주압출기에서 합성수지재 튜브(1)가 압출된 후, 파이프 와인드에서 나선형으로 감기면서 보조압출기에서는 수지를 압출성형하여 이음부재(2)를 형성하고 상기 합성수지재 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 이음부재(2)를 고정이음하여 프로파일관(10)을 형성하는 프로파일관 제조단계; 상기 프로파일관(10) 표면에 합성수지재 필름(40)을 열융착 시키는 필름결합단계;를 포함하는 것으로,
본발명은 압출기에서 제조된 프로파일관 표면에 합성수지재 필름을 열융착 시켜서 강도가 크고 변형이 적으며 관풀림이 없으면서 프로파일의 크랙 등의 하자가 없으며 내구성이 뛰어난 현저한 효과가 있다.

Description

필름이 결합된 합성수지재 프로파일관 제조방법{Production method of synthetic resin profile pipe with film}

본 발명은 필름이 결합된 합성수지재 프로파일관 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지재 프로파일관 표면에 필름을 열융착 결합함으로써 외부힘에 의한 변형에 강하고, 프로파일의 원심력적인 장력을 방지하는 한편, 외력에 의해 이탈이 방지되며, 프로파일 크랙 등의 결함이 없는 필름이 결합된 합성수지재 프로파일관 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 폴리에틸렌 관(이하 'PE 관'이라 함)은 종래기술인 등록특허공보 등록번호 제10-0926328호의 프로파일 합성수지관에 의하면, 폴리에틸렌 관(이하 'PE 관'이라 함)은 도로 등의 측구관이나 지하배수관, 농업용으로서의 관개용 수로나 농업용 수로, 생활 하수관 등에 사용되는 것으로, PE 튜브를 나선형으로 감고, 그 사이에 폴리에틸렌 수지를 압출의 방식으로 하여 PE 튜브를 접착고정시켜 PE 관으로 제조하고 있다.

PE 관은 지중에 매설되어 사용되므로, 지압이나 내부로 흐르는 수압 등에 영향을 받으므로, 이를 지지할 수 있는 강성이 요구된다. 따라서 종래의 경우는 PE 튜브의 내부에 상하좌우로 가로지르는 '+' 형상의 지지대가 PE 튜브를 따라 길게 형성되어 외력을 지지하는 작용을 하였다. 그리고 폴리에틸렌 이음부재(이하 'PE 이음부재'라함)의 형상을 형강의 구조와 같이하여 이음과 동시에 강성을 가지도록 하였다.

종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-0926328호의 프로파일 합성수지관에 의하면, 합성수지제 튜브가 나선형으로 감기고, 상기 튜브의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재가 형성되어, 튜브가 상기 이음부재에 의해 고정이음된 합성수지 관에 있어서, 상기 튜브의 프로파일 단면은 각 모서리가 절개된 사각형상이며 프로파일 좌우 양측면 중간부가 절개되어 이음재가 충진되는 이음부재 충진부를 형성하고, 또한 프로파일 상하 가운데에는 강도가 증대하고 변형에 대한 복원성도 뛰어난 벌집형상(하니콤) 중공부가 각각 형성되어 프로파일이 '

' 형상인 것을 특징으로 하는 프로파일 합성수지관이라고 기재되어 있다.

다른 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-0741173호의 보강편이 형성된 프로파일 파이프 및 이를 이용한 다층벽하수관에 의하면, 하수관용 프로파일에 있어서, 외관과 내부 보강관이 일체화된 이중관으로 구성되고, 상기 내부 보강관의 각각의 내벽에는 길이 방향으로 하나 이상의 보강편이 형성되며, 상기 프로파일은 단면이 사각을 이루고, 상기 내부 보강관에 형성된 보강편들 중 서로 다른 면에 형성된 두 보강편은 그 끝 부분이 서로 연결되어 완충홀을 형성함을 특징으로 하는 하수관 제조용 프로파일이라고 기재되어 있다.

그러나 상기 종래의 프로파일관은 원심력인 회전 반발력이 약하여 프로파일이 상기 원심력인 회전 반발력에 의해 풀리기 쉬우며 크랙 등의 하자가 발생하기 쉽고 내구성이 좋지 않은 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 압출기에서 제조된 프로파일관 표면에 합성수지재 필름을 열융착 시켜서 강도를 유지시키면서, 관의 변형이 적게하며 관풀림을 방지하면서 프로파일 크랙 등의 하자가 없고 내구성이 뛰어난 필름이 결합된 합성수지재 프로파일관 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 필름이 결합된 합성수지재 프로파일관 제조방법에 관한 것으로, 주압출기에서 합성수지재 튜브(1)가 압출된 후, 파이프 와인드에서 나선형으로 감기면서 보조압출기에서는 수지를 압출성형하여 이음부재(2)를 형성하고 상기 합성수지재 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 이음부재(2)를 고정이음하여 프로파일관(10)을 형성하는 프로파일관 제조단계; 상기 프로파일관(10) 표면에 합성수지재 필름(40)을 열융착 시키는 필름결합단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 압출기에서 제조된 프로파일관 표면에 합성수지재 필름을 열융착 시켜서 강도가 크고 변형이 적으며 관풀림이 없으면서 프로파일의 크랙 등의 하자가 없으며 내구성이 뛰어난 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 현장 제조된 필름을 결합하는 합성수지재 프로파일관 제조공정도.
도 2는 본 발명의 필름코팅장치 개요도.
도 3은 본 발명의 프로파일 단면도.
도 4는 본 발명의 합성수지제 프로파일관 단면도.
도 5는 본 발명의 이중벽관 프로파일 단면도.
도 6은 본 발명의 이중벽관 구조의 합성수지제 프로파일관 단면도.
도 7은 본 발명의 필름이 코팅된 합성수지재 프로파일관 사시도.

본발명은 필름이 결합된 합성수지재 프로파일관 제조방법에 관한 것으로, 주압출기에서 합성수지재 튜브(1)가 압출된 후, 파이프 와인드에서 나선형으로 감기면서 보조압출기에서는 수지를 압출성형하여 이음부재(2)를 형성하고 상기 합성수지재 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 이음부재(2)를 고정이음하여 프로파일관(10)을 형성하는 프로파일관 제조단계; 상기 프로파일관(10) 표면에 합성수지재 필름(40)을 열융착 시키는 필름결합단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필름결합단계는 프로파일관 제조단계에서 제조된 프로파일관(10)과 필름(40)을 먼저 열풍기(50)로 동시 가열한 후 필름(40)을 프로파일관(10) 표면에 감아 열융착시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필름결합단계는 필름(40)을 프로파일관(10) 표면에 감아 열융착할때 프로파일관(10) 표면을 롤러(61)로 가압하여 필름(40)과 프로파일관(10) 표면과의 결합성을 높이는 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 현장 제조된 필름을 결합하는 합성수지재 프로파일관 제조공정도, 도 2는 본 발명의 필름코팅장치 개요도, 도 3은 본 발명의 프로파일 단면도, 도 4는 본 발명의 합성수지제 프로파일관 단면도, 도 5는 본 발명의 이중벽관 프로파일 단면도, 도 6은 본 발명의 이중벽관 구조의 합성수지제 프로파일관 단면도, 도 7은 본 발명의 필름이 코팅된 합성수지재 프로파일관 사시도이다.

본발명의 1차공정인 프로파일관 제조단계에서는 주압출기에서 합성수지재 튜브(1)가 직선으로 압출된다. 상기 압출된 튜브(1)는 종래와 달리 냉각과정을 거치지 않고 곧바로 관용의 파이프 와인더에서 나선형으로 감기고, 보조압출기에서는 합성수지를 압출성형하여 이음부재(2)를 형성하고 상기 합성수지재 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 이음부재(2)를 고정이음하여 롤러(60)로 1차 가압하여 합성수지재 튜브(1)와 이음부재(2)의 결합력을 강화하여 프로파일관(10)을 형성한다.

이때 1차 공정에서 완성된 프로파일관의 온도는 180℃가 된다.

통상은 완성된 프로파일관을 냉각하게 되나, 본발명에서는 냉각과정을 거치지 않고 곧바로 2차 공정인 필름결합단계를 진행한다.

상기 2차 공정인 필름결합단계에서는 관용의 필름코팅장치(70)에 의해 프로파일관(10)의 표면에 필름(40)을 열융착 시킨다. 상기 프로파일관은 회전 및 전진장치에 의해 회전되고 그 회전되며 전진되는 외주면에 그 자리에 고정된 관용의 필름코팅장치(70)에 의해 필름(40)이 나선형으로 감긴다. 이때 열풍기(50)를 설치하여, 열융착이 더 잘되도록 한다. 열풍기는 필름을 감기전 프로파일관의 표면온도를 200℃정도로 높이게 된다. 열풍기의 열풍은 프로파일관과 감기는 필름 사이에 급기되게 열풍기의 토출구를 설치한다.

한편, 본발명은 상기 2차 공정인 필름결합단계에서 필름을 프로파일관 표면에 감아 열융착할때 프로파일 표면을 롤러(61)로 2차 가압하여 필름과 프로파일관 표면과의 결합성을 더욱 높이게 된다.

그리고 마지막 공정으로서 필름이 부착된 프로파일관의 외면에는 물공급관이 연결된 분사노즐(80)에 의해 즉시 물을 뿌려 냉각을 한다. 또는 냉각조를 거쳐 냉각된다. 본발명의 프로파일관과 필름은 PE재질을 주로 사용한다.

본발명의 프로파일관의 일례로서 본발명의 프로파일관(10)은 합성수지제 튜브가 나선형으로 감기고, 상기 합성수지제 튜브의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되어, 합성수지제 튜브가 상기 이음부재(2)에 의해 고정이음되며, 상기 합성수지제 튜브의 벽체 내부에 프로파일(20)이 형성되는 접합부 이탈방지 및 강도 향상을 위한 프로파일관에 있어서, 상기 프로파일(20)은 내부에 중공부(30)가 형성되어 있는 것으로, 상기 중공부(30)는 사각형 형상으로서 수직단면이 ‘

’ 형상으로 제조되어 프로파일관의 강도와 강성을 높이게 된다.

상기 프로파일은 중공부 내부에 가로, 세로 서로 교차하는 격리벽(31)이 형성된 이중벽관인 ‘

’ 형상으로 제조될 수 있다.

구체적인 작업사항을 기재하면, 합성수지제 튜브의 재료가 되는 폴리에틸렌 알맹이를 녹이는 히터온도는 180℃에서 210℃범위로 설정하며, 적정온도는 200℃정도로 한다. 그리하면 합성수지제 튜브 금형출구온도는 180℃정도가 된다.

한편, 필름이 결합되어 프로파일관은 냉각조를 거쳐 냉각된다. 냉각조의 수온은 24℃ 정도이며, 여름에는 냉각탑을 가동시켜 수온을 24℃ 정도의 적정온도로 유지한다. 냉각조에 저장된 물속을 통과함으로써 상기 제조된 튜브는 냉각된다. 또는 물공급관이 연결된 분사노즐에 의해 즉시 24℃ 정도 수온의 물을 뿌려 냉각을 한다.

본 발명의 작업속도는 300φ기준으로 본당(6m)를 35분에서 45분 정도로 필름이 결합된 합성수지재 프로파일관을 생산한다.

다른 실시례로서, 상기 2차 공정인 필름결합단계에서는 관용의 필름코팅장치(70)에 의해 프로파일관(10)의 표면에 필름(40)을 열융착 시킨다. 이때 열풍기(50)를 설치하여, 열융착이 더 잘되도록 한다. 열풍기는 필름을 감기전 프로파일관의 표면온도를 200℃정도로 높이게 된다. 상기 프로파일관 표면주위에는 비접촉식 적외선온도센서를 설치하여 일정온도, 일례로서 210℃가 넘을 경우 열풍기의 온도를 낮추고 180℃보다 낮아지면 열풍기의 온도를 높인다.

한편, 필름이 감기고 생산된 프로파일관이 냉각되기 직전 표면도 비접촉식적외선 온도센서에 의해 온도를 측정하여 일정온도, 일례로서 100℃가 넘으면 과다한 열량이 가해진 것으로 판단하여 열풍기의 온도를 낮춘다. 겨울 등 추운환경에서 열풍기 온도를 최대로 높인 상태에서도 필름이 감겨져 생산된 냉각되기 직전 프로파일관의 온도가 100℃를 넘지 못하면 프로파일관을 이송하는 속도를 늦추어 가열이 잘되게 제어할 수 있다.

따라서 본 발명은 압출기에서 제조된 프로파일관 표면에 합성수지재 필름을 열융착 시켜서 강도가 크고 변형이 적으며 관풀림이 없으면서 프로파일의 크랙 등의 하자가 없으며 내구성이 뛰어난 현저한 효과가 있다.

1 : 튜브 2 : 이음부재
10 : 프로파일관
20 : 프로파일 30 : 중공부
31 : 격리벽
40 : 필름 50 : 열풍기
60, 61 : 롤러 70 : 필름코팅장치
80 : 분사노즐
100 : 주압출기 200 : 보조압출기

Claims (3)

1. 주압출기에서 합성수지재 튜브(1)가 압출된 후, 파이프 와인드에서 나선형으로 감기면서 보조압출기에서는 수지를 압출성형하여 이음부재(2)를 형성하고 상기 합성수지재 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 이음부재(2)를 고정이음하여 프로파일관(10)을 형성하는 프로파일관 제조단계; 상기 프로파일관(10) 표면에 합성수지재 필름(40)을 열융착 시키는 필름결합단계;를 포함하는 필름이 결합된 합성수지재 프로파일관 제조방법에 있어서,
   상기 필름결합단계는 프로파일관 제조단계에서 제조된 프로파일관(10)은 냉각하지 않고 곧바로 필름결합단계를 진행하는 것으로, 필름(40)을 먼저 열풍기(50)로 동시 가열한 후 필름(40)을 프로파일관(10) 표면에 감아 열융착시키는 것이되, 열풍기(50)의 열풍은 프로파일관(10)과 감기는 필름(40) 사이에 급기되게 열풍기(50)의 토출구를 설치하는 것이며,
   상기 필름(40)을 프로파일관(10) 표면에 감아 열융착할때, 프로파일관(10) 표면을 롤러(61)로 가압하여 필름(40)과 프로파일관(10) 표면과의 결합성을 높이는 것이며,
   상기 프로파일관(10) 표면주위에는 비접촉식 적외선온도센서를 설치하여 일정온도가 넘을 경우 열풍기(50)의 온도를 낮추고 일정온도 보다 낮아지면 열풍기(50)의 온도를 높이는 것이며,
   상기 필름(40)이 감기고 생산된 프로파일관(10)이 냉각되기 직전 표면도 비접촉식적외선 온도센서에 의해 온도를 측정하여 일정온도가 넘으면 과다한 열량이 가해진 것으로 판단하여 열풍기(50)의 온도를 낮추고, 추운환경에서 열풍기(50) 온도를 최대로 높인 상태에서도 필름(40)이 감겨져 생산된 냉각되기 직전 프로파일관(10)의 온도가 일정온도를 넘지 못하면 프로파일관(10)을 이송하는 속도를 늦추어 가열이 잘되게 제어하는 것이며,
   마지막 공정으로서 필름(40)이 부착된 프로파일관(10)의 외면에는 물공급관이 연결된 분사노즐(80)에 의해 즉시 물을 뿌려 냉각하는 것이며,
   상기 프로파일관(10)과 필름(40)은 PE재질을 사용하는 것이며,
   합성수지제 튜브의 재료가 되는 폴리에틸렌 알맹이를 녹이는 히터온도는 180℃에서 210℃범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 필름이 결합된 합성수지재 프로파일관 제조방법
   
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