KR101909877B1 - 브러쉬 절모장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브러쉬의 일단을 지지하는 지지부, 상기 지지부가 장착되고 지면에 평행한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 지지부고정대, 상기 지지부고정대의 중심선에 고정 결합되는 회전축, 회전력을 발생시키는 구동부, 및 상기 구동부의 동력을 상기 회전축으로 전달하는 동력전달부를 포함하는 제1장착부; 상기 브러쉬를 절모하는 커팅부를 포함하는 절모장치, 상기 절모장치를 지지하고 높이 조절 가능한 절모부 바디, 및 상기 절모장치의 작동에 의해 발생된 브러쉬 잔해물을 펌프를 통해 흡수하여 저장부에 저장하는 절모부; 및, 상기 브러쉬의 타단과 결합되는 돌출부, 상기 돌출부가 장착되고 지면에 평행한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 돌출부고정대, 및 상기 돌출부고정대의 중심선에 고정 결합되는 회전축을 포함하는 거치장치;를 포함하고, 상기 제1장착부는 높이 조절 가능한 장착부 바디에 의해 지지되고, 상기 거치장치는 높이 조절 가능한 거치부 바디에 의해 지지되고, 상기 장착부 바디, 상기 거치부 바디, 및 상기 절모부 바디는 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 구비되고, 상기 장착부 바디, 상기 거치부 바디, 및 상기 절모부 바디의 이동을 통해 상기 지지대에 의해 지지되는 상기 브러쉬의 타단은 상기 돌출부와 결합되는 것을 특징으로 하는 브러쉬 절모장치에 관한 것이다.

Description

브러쉬 절모장치{Brush cutting device}

본 발명은 브러쉬 절모장치에 관한 것이며, 브러쉬의 형상에 무관하게 용이하게 절모가 가능한 브러쉬 절모장치에 관한 것이다.

브러쉬는 철강 산업, 자동차 산업 등 산업 전반의 생산공정 라인에서 롤러축에 끼워 여러 용도(Cleaning, Grinding, Descaling, Finishing 등)로 사용된다.

브러쉬는 도 1에 도시한 바와 같이 디스크(1)의 원주방향 가장자리를 따라 형성된 식모구멍(1a)에 식모재(2, Bristle)가 끼워져 결속재(3, 와이어)가 결속구멍 (1b)을 통하여 식모재(3)를 결속한 상태로 되어 있다.

도 2의 (a) 내지 (d)는 브러쉬 디스크의 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이 식모구멍(1a)과 결속구멍(1b)이 형성된 디스크(1)를 준비하여, 도2의 (b)에 도시한 바와 같이 동일한 길이로 절단한 다수의 식모재(2)를 식모구멍(1a)에 삽입한 후, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이 임의의 길이로 절단하여 U형으로 절곡한 결속재(3)로 상기 식모재(2)를 감싸서 상기 결속구멍(1b)에 삽입하여, 도 2의 (d)에 도시한 바와 같이 후측에서 결속재(3)의 양단부를 꼬아 완성한다.

이와 같은 브러시 디스크를 수동으로 식모하는 작업은, 수동으로 식모재를 동일한 길이로 다수개 절단하여 디스크 둘레에 등간격으로 뚫린 식모구멍에 끼워 넣어 손으로 절곡하고 흐트러짐을 방지하기 위해 절단된 호스공 내에 절곡한 식모재를 끼워 넣어 임시로 고정시키고 임의의 길이로 절단된 결속재(와이어)를 끼워 넣어 수동 공구를 사용하여 돌려 감아서 고정하고 감긴 돌출 부분을 구부려야 하는 등 많은 작업 과정을 거쳐야 하므로 시간과 인력이 많이 소요되고 균일한 고품질의 제품을 대량 생산할 수 없다. 이에 이를 해결하기 위해 브러쉬 디스크의 자동식모장치가 등록실용신안 제0191573호로 개시되어 있다.

다만 수동 식모 방식 또는 자동 식모 방식에 관계없이 디스크에 식모된 브러쉬의 길이는 일정하지 않은 경우가 많다. 따라서 식모된 브러쉬의 길이가 균일할 수 있도록 절모 과정을 더 거치게 된다. 한편 용도에 따라 영역별로 브러쉬의 길이를 다르게 가공하여야 하는 제품도 있다. 하지만 사용자가 의도하는 길이 또는 형상으로 브러쉬를 용이하게 절모할 수 있는 장치는 개시되고 있지 않고 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 브러쉬를 절모할 때 브러쉬의 진동을 방지하는 브러쉬 절모장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예는, 절모장치에 대한 브러쉬의 위치를 자유롭게 조절할 수 있는 브러쉬 절모장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예는, 다양한 형태의 브러쉬를 모두 절모할 수 있는 브러쉬 절모장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 브러쉬의 일단을 지지하는 지지부, 상기 지지부가 장착되고 지면에 평행한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 지지부고정대, 상기 지지부고정대의 중심선에 고정 결합되는 회전축, 회전력을 발생시키는 구동부, 및 상기 구동부의 동력을 상기 회전축으로 전달하는 동력전달부를 포함하는 제1장착부; 상기 브러쉬를 절모하는 커팅부를 포함하는 절모장치, 상기 절모장치를 지지하고 높이 조절 가능한 절모부 바디, 및 상기 절모장치의 작동에 의해 발생된 브러쉬 잔해물을 펌프를 통해 흡수하여 저장부에 저장하는 절모부; 및, 상기 브러쉬의 타단과 결합되는 돌출부, 상기 돌출부가 장착되고 지면에 평행한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 돌출부고정대, 및 상기 돌출부고정대의 중심선에 고정 결합되는 회전축을 포함하는 거치장치;를 포함하고, 상기 제1장착부는 높이 조절 가능한 장착부 바디에 의해 지지되고, 상기 거치장치는 높이 조절 가능한 거치부 바디에 의해 지지되고, 상기 장착부 바디, 상기 거치부 바디, 및 상기 절모부 바디는 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 구비되고, 상기 장착부 바디, 상기 거치부 바디, 및 상기 절모부 바디의 이동을 통해 상기 지지대에 의해 지지되는 상기 브러쉬의 타단은 상기 돌출부와 결합되는 것을 특징으로 하는 브러쉬 절모장치를 제공하며, 브러쉬를 절모할 때 브러쉬의 진동을 방지하여 균일한 절모가 가능하며, 절모장치에 대한 브러쉬의 상대적인 위치를 자유롭게 조절할 수 있어 정밀하고 다양한 형태의 절모가 가능한 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 절모부 바디는 상기 장착부 바디와 상기 거치부 바디 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 브러쉬 절모장치를 제공하며, 상기 바디들의 위치는 브러쉬의 효과적인 절모를 위한 최적의 위치에 해당한다.

또한 본 발명의 일 실시예는, 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되고 회전구동장치를 포함하는 이동부, 브러쉬를 고정시키고 상기 회전구동장치에 지면과 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 고정부, 상기 장착부 바디에 구비되고 상기 이동부가 이동 가능하게 장착되는 이동바를 포함하는 제2장착부를 더 포함하는 브러쉬 절모장치를 제공하며, 다양한 형태의 브러쉬를 절모할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 절모장치는 외관을 형성하는 하우징, 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 구비되는 회전커팅부, 상기 하우징의 외측에 구비되고 상기 회전커팅부와 접하는 고정커팅부, 및 상기 하우징의 외측에 판 형태로 구비되고 절모된 잔해물의 이탈을 방지하는 이탈방지부를 포함하고, 상기 회전커팅부에 구비된 다수개의 커팅날은 상기 고정커팅부와 사선으로 접하는 것을 특징으로 하는 브러쉬 절모장치를 제공하며, 절모 효율을 높이고 절모된 잔해물이 공중에 부유하지 않도록 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예는 브러쉬를 절모할 때 브러쉬의 진동을 방지하여 균일한 절모가 가능한 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시예는, 절모장치에 대한 브러쉬의 상대적인 위치를 자유롭게 조절하여 정밀하고 다양한 형태의 절모가 가능한 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시예는, 다양한 형태의 브러쉬를 절모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 브러쉬 디스크를 도시한 것이다.
도 2는 종래 기술에 따른 브러쉬 디스크의 제조 공정을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 절모장치의 전체 측면도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 절모장치에 있어서, 브러쉬를 절모하기 위한 브러쉬 장착부, 절모부, 및 브러쉬 거치부의 상대적인 위치 관계가 도시된 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 브러쉬 절모장치의 측면도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절모장치를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 한편, 이하에 기술될 장치의 구성은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 3을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 절모장치(1)의 구조를 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 절모장치(1)는 절모될 브러쉬가 장착되는 브러쉬 장착부(100), 상기 절모될 브러쉬를 절모하는 절모부(200), 브러쉬 장착부(100)에 장착된 브러쉬가 회전에 의해 진동되는 것을 방지하는 브러쉬 거치부(300), 가이드 레일(400), 및 제어부(500)로 구성된다.

브러쉬 장착부(100)는 수평 방향 축을 가지는 수평 브러쉬(10)가 장착되는 제1장착부(110), 수직 방향 축을 가지는 수직 브러쉬(20)가 장착되는 제2장착부(120), 제1장착부(110) 및 제2장착부(120) 중 적어도 하나를 지지하고 가이드 레일(400)을 따라 이동 가능하게 구비되는 장착부 바디(130)로 구성된다.

제1장착부(110)는 브러쉬를 지지하는 지지부(111), 상기 지지부(111)가 장착되고 지면에 평행한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 지지부고정대(112), 상기 지지부고정대(112)의 중심선에 고정 결합되는 회전축(113), 상기 회전축을 장착부 바디(130) 상에 회전 가능하게 지지시키는 적어도 하나 이상의 베어링부(114), 회전력을 발생시키는 구동부(115), 및 구동부(115)의 동력을 회전축(113)으로 전달하는 동력전달부(116)를 포함한다.

지지부(111)는 길이 방향으로 연장되는 브러쉬바(12)에 브러쉬(11)가 구비되는 수평 브러쉬(10)를 지지(고정)할 수 있는 구성이다. 브러쉬(10)가 고정 장착될 수 있는 구성이라면 어떠한 형태든 적용 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(111)의 경우, 브러쉬바(12)의 일단을 다수개의 집게부(111a)를 이용하여 집는 형태를 가진다. 구체적으로 지지부(111)는 다수개의 집게부(111a), 일 표면에 다수개의 집게부(111a)가 연장되어 구비되는 지지부바디(111b), 및 일단은 상기 지지부바디(111b) 의 중심선에 고정 결합되고 타단은 지지부고정대(112)에 결합 가능하게 구비되는 지지부축(111c)으로 구성된다.

지지부바디(111b)는 판 형태로 구성되며 본 발명의 일 실시예의 경우 원 형태를 가진다. 다수개의 집게부(111a)는 각각 지지부바디(111b)의 중심으로부터 동일한 거리만큼 떨어진 위치에 구비되며, 지지부바디(111b)에 구비된 조절홀(미도시)에 회전바를 삽입한 후 회전시킴으로써 다수개의 집게부(111a)가 각각 지지부바디(111b)의 중심 방향 또는 중심 반대 방향으로 이동할 수 있다.

따라서 브러쉬바(12)의 일단을 지지부 바디(111b)의 중심에 위치시킨 후 조절홀(미도시)에 회전바를 삽입하여 회전시킴으로써 다수개의 집게부(111a)가 브러쉬바(12)의 일단을 에워싸며 고정 가능하도록 가압한다.

한편 다수개의 집게부(111a)는 제어부(500)에 의해 위치가 조절될 수도 있다. 전자식으로 브러쉬바(12)가 지지부바디(111b)의 중심에 위치되었을 때 자동 또는 별도의 명령 입력으로 다수개의 집게부(111a)가 브러쉬바(12)의 일단을 에워싸며 가압한다.

지지부축(111c)은 제어부(500)에 의해 길이 방향으로 길이가 조절될 수 있다. 브러쉬 절모 과정 중, 장착부 바디(130) 또는 절모부 바디(220)를 이동시키는 대신 지지부축(111c)의 길이를 조절하여 절모 과정을 미세하게 조절할 수 있다.

지지부(111)는 지지부고정대(112)의 중심에 브러쉬바(12)가 지지부(111)에 결합되는 것과 동일한 방식으로 고정될 수 있다. 한편, 지지부축(111c)의 단면적이 정다각형이고 지지부고정대(112)의 중심에 상기 단면적과 동일한 단면적을 가지는 삽입홈(미도시)이 구비될 수 있다. 즉, 특정 단면적을 가지는 지지부축(111c)을 지지부고정대(112)의 삽입홈에 삽입하여 지지부(111)를 지지부고정대(112)에 고정시킬 수 있다.

동력전달부(116)는 회전축(113)의 끝단에 구비되는 벨트풀리(116b)와 구동부(115)의 끝단에 구비되는 구동부풀리 및 벨트풀리(116b)에 구동부(115)의 동력을 전달하도록 벨트풀리(116b)와 구동부풀리를 연결하는 벨트(116a)로 구성된다.

제2장착부(120)는 제1장착부(110)와 동시에 구비되거나 제2장착부(120)만 구비될 수 있으며 이에 대한 상세한 구성은 추후 도 4와 함께 설명하도록 한다.

장착부 바디(130)는 제1장착부(110) 및/또는 제2장착부(120)를 지지하는 구성으로써 제1장착부(110) 및/또는 제2장착부(120)의 높이 조절 또한 가능하다. 구체적으로 장착부 바디(130)는 가이드 레일(400)의 길이 방향을 따라 가이드 레일(400)에 이동 가능하게 장착되는 장착부 베이스(131), 제1장착부(110) 및/또는 제2장착부(120)를 지지하는 장착부 플레이트(132), 및 상기 장착부 베이스(131)와 장착부 플레이트(132)를 연결하며 높이가 가변되는 하나 이상의 높이 조절바(133)로 구성된다.

높이조절바(133)는 제어부(500)에 의해 높이가 조절되며, 예를 들어 유압 실린더 장치 등이 사용될 수 있다. 높이조절바(133) 높이 조절을 통해 브러쉬가 절모장치(210)와 접촉되는 정도를 결정할 수 있다. 한편, 높이조절바(133)는 사용자에 의해 수동으로 조절될 수도 있다.

절모부(200)는 브러쉬를 절모하는 절모장치(210), 절모장치(210)를 지지하고 높이 조절이 가능한 절모부 바디(220), 절모장치(210)에 의해 절모된 잔해물이 수거되어 저장되는 저장부(230)를 포함한다.

절모장치(210)는 회전하는 제1장착부(110)에 구비된 브러쉬 및/또는 제2장착부(120)에 구비된 브러쉬와 직접 접촉하여 브러쉬를 절모하는 구성이며 상세한 구성은 추후 도 6과 함께 설명하도록 한다.

절모부 바디(220)는 가이드 레일(400)의 길이 방향을 따라 가이드 레일(400)에 이동 가능하게 장착되는 절모부 베이스(221), 절모장치(210)를 지지하는 절모부 플레이트(222), 및 상기 절모부 베이스(221)와 절모부 플레이트(222)를 연결하며 높이가 가변되는 하나 이상의 높이조절바(223)로 구성된다.

높이조절바(223)는 제어부(500)에 의해 높이가 조절되며, 예를 들어 유압 실린더 장치 등이 사용될 수 있다. 높이조절바(223) 높이 조절을 통해 절모장치(210)의 높이를 조절하여 브러쉬가 절모장치(210)와 접촉되는 정도를 결정할 수 있다. 한편 높이조절바(223)는 수동으로 조절될 수도 있다.

저장부(230)는 절모장치(210)의 작동 결과 발생된 브러쉬 잔해물이 저장되는 공간이다. 구체적으로, 절모장치(210)의 외관을 구성하는 하우징(211)에 구비된 유출홀(미도시)에 흡입관(231)의 일단이 연결되며 흡입관(231)의 타단은 펌프(232)와 연결된다. 펌프(232)는 절모장치(210)의 작동과 동시에 함께 작동되며, 절모장치(210) 내부 및/또는 절모장치(210) 주변부의 공기를 빨아들인다. 펌프(232)에 의해 흡입된 잔해물은 펌프(232)와 연통된 저장하우징(233)에 저장된다.

절모가 진행되는 중 발생되는 브러쉬 잔해물의 경우, 공기 중에 부유하다가 다른 장치의 작동에 영향을 미칠 수 있다. 또한 브러쉬 잔해물의 직경이 마이크로미터 단위로 매우 작기 때문에 사람의 호흡기로 유입되기 쉬우며 한번 사람의 호흡기로 유입된 브러쉬 잔해물은 외부로 쉽게 유출되지 않기 때문에 건강에 치명적이다. 이러한 문제점을 저장부(230)를 통해서 모두 해소할 수 있다.

브러쉬 거치부(300)는 브러쉬바(12)의 타단과 결합하여 브러쉬가 브러쉬 장착부(100)에 의해 회전할 때 불필요한 진동 발생을 방지하는 역할을 한다. 구체적으로, 브러쉬 거치부(300)는 브러쉬와 함께 회전함과 동시에 브러쉬의 타단을 지지하는 거치장치(310) 및 거치장치(310)를 수평방향으로 이동시키고 거치장치(310)의 높이를 조절할 수 있는 거치부 바디(320)로 구성된다.

거치장치(310)는 일단이 지지부(111)에 지지되는 브러쉬바(12)의 타단과 결합하는 돌출부(311), 상기 돌출부(311)가 장착되고 지면에 평행한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 돌출부고정대(312), 및 돌출부고정대(312)의 중심선에 고정 결합되는 회전축(313), 거치부 바디(320)에 지지되고 동시에 회전축(313)이 회전 가능하게 결합되는 베어링부(314)로 구성된다.

돌출부(311)의 끝단은 뾰족한 원뿔 형태이거나 다각뿔 형태일 수 있다. 즉, 브러쉬바(12)의 타단은 돌출부(311)가 삽입 형태로 결합될 수 있도록 수용홈(미도시)를 더 포함할 수 있다. 도 4와 같이 장착부 바디(130), 절모부 바디(220), 및 거치부 바디(320)들을 가이드 레일(400)을 따라 이동시켜 돌출부(311)가 브러쉬바(12)의 타단에 삽입될 수 있다.

돌출부(311)가 브러쉬바(12)와 결합된 상태에서 구동부(115)가 작동하면 돌출부(311), 돌출부(311)와 연결된 돌출부고정대(312) 및 회전축(313)도 함께 회전한다. 즉, 브러쉬 장착부(100)의 회전축(113)과 브러쉬 거치부(300)의 회전축(313)은 동일한 축 상에 배치된다.

제1장착부(110)의 전체 또는 일부는 높이 조절 가능한 장착부 바디(130)에 의해 지지되고, 절모장치(210)의 전체 또는 일부는 높이 조절 가능한 절모부 바디(220)에 의해 지지되고, 거치장치(310)의 전체 또는 일부는 높이조절 가능한 거치부 바디(320)에 의해 지지된다.

또한 장착부 바디(130), 절모부 바디(220) 및 거치부 바디(320)는 각각 가이드 레일(400)을 따라 이동 가능하게 가이드 레일(400)에 결합된다. 각각의 바디들의 이동은 제어부(500)에 의해 정밀하게 제어될 수 있으며, 경우에 따라 수동으로 사용자에 의해 이동될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예의 경우, 가이드 레일(400)은 중심부에 가이드 레일(400)의 길이를 따라 볼트 형태와 같이 나선형의 홈을 가진 이동조절바(미도시)를 구비한다. 장착부 바디(130), 절모부 바디(220) 및 거치부 바디(320)의 하부에는 각각 너트 형태와 같이 상기 이동조절바에 너트 결합하는 이동조절장치(미도시)를 포함한다.

이동조절장치(미도시)는 회전 방향에 따라 이동조절바(미도시)의 길이방향을 따라 양 방향으로 이동할 수 있으며, 이동조절장치의 회전은 각각의 바디들에 구비된 핸들(미도시)의 회전을 통해 제어될 수 있다. 상기 핸들의 제어는 수동으로 제어되거나 또는 제어부(500)에 의해 전자적으로 제어될 수 있다.

도 4는 장착부 바디(130), 절모부 바디(220), 및 거치부 바디(320) 중 적어도 2개의 바디의 이동을 통해 브러쉬(10)의 일단과 타단이 각각 제1장착부(110) 및 거치장치(310)에 의해 고정 결합된 모습이 도시되고 있다.

각각의 바디들의 높이를 조절하여 브러쉬와 절모장치(210)가 접촉하는 영역의 크기를 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시예의 경우, 절모부 바디(220)의 수평(가이드 레일(400) 방향) 및 수직 방향 이동을 통해 브러쉬의 절모 길이 및 최종 절모된 형상을 결정할 수 있다.

한편, 절모부 바디(220)는 장착부 바디(130)와 거치부 바디(320) 사이에 위치한다. 제1장착부(110)와 거치장치(310)에 각각 일단과 타단이 결합되는 브러쉬바(12)는 장착부 바디(130)와 거치부 바디(320) 사이에 위치하게 된다. 따라서 절모장치(210)가 구비되는 절모부 바디(220)는 브러쉬와 직접 접촉하기 위해서 장착부 바디(130)와 거치부 바디(320) 사이에 위치하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2장착부(120)가 도시된 것이다.

제2장착부(120)는 제1장착부(110)와 동시에 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예의 경우, 제2장착부(120)가 작동할 때는 제1장착부(110)의 지지부 고정대(112)에 결합된 지지부(111)는 분리된다.

제2장착부(120)는 판 형상을 가지는 브러쉬바디(22)에 브러쉬가 구비되는 수직 브러쉬(20)를 용이하게 절모하기 위한 장치이다. 제1장착부(110)는 길이 방향으로 연장되는 브러쉬바(12)를 포함하는 브러쉬를 절모하는데 특화된 장치이다. 따라서 제2장착부(120)가 구비됨으로 인해 대부분의 브러쉬 형태를 모두 절모할 수 있다.

구체적으로, 제2장착부(120)는 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되고 회전구동장치를 포함하는 이동부(122), 브러쉬바디(22)가 고정 결합되고 상기 회전구동장치에 지면과 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 고정부(121), 장착부 바디(130)에 구비되고 이동부(122)가 이동 가능하게 장착되는 이동바(123)로 구성된다.

이동바(123)는 일단이 장착부 바디(130)와 고정 결합되는 수직바(123a)와 수직바(123a)의 타단부로부터 연장되어 구비되는 수평바(123b)로 구성된다. 이동부(122)는 수평바(123b)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 수평바(123b)에 결합된다. 이동부(122)의 이동은 수동으로 조작되거나 제어부(500)에 의해 전기적으로 제어될 수 있다.

이동부(122)와 수평바(123b) 사이의 결합은 위에서 설명한 가이드 레일(400)에 구비된 나선형의 홈을 가진 이동조절바 및 각각의 바디들의 하부에 구비되는 이동조절장치의 원리가 적용될 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부(122)는 이동부하우징, 이동부 하우징의 겉면에 구비되는 이동조절바, 이동부하우징 내부에 장착되는 회전구동장치로 구성된다.

고정부(121)는 브러쉬바디(22)를 고정시키는 다수개의 집게부(121a), 다수개의 집게부(121a)가 연장되어 구비되는 고정부바디(121b), 및 일단은 회전구동장치와 결합하고 타단은 고정부바디(121b)의 중심선에 고정 결합되는 고정부축(121c)으로 구성된다. 고정부축(121c) 또한 지지부축(111c)과 마찬가지로 길이 가변이 가능한 구성이다. 이에 따른 효과는 지지부축(111c)의 효과와 같다.

브러쉬바디(22)가 고정부(121)에 결합되는 원리는 브러쉬바(12)가 지지부(111)에 결합되는 원리와 유사하므로 상세한 설명은 위에서 기재된 설명으로 대체한다.

도 6은 절모장치(210)의 세부 구성을 구체적으로 도시한 사시도이다.

구체적으로, 절모장치(210)는 외관을 형성하는 하우징(211), 하우징(211) 내부에 구비되고 브러쉬와 직접 접촉하여 브러쉬를 절모하는 회전커팅부(212), 하우징(211)의 외부에 구비되고 회전커팅부(212)와 접하는 위치에 구비되는 고정커팅부(213), 브러쉬의 절모된 잔해물이 절모장치(210) 외부로 이탈하는 것을 방지하고 판 형태로 구비되며 하우징(211)의 외측에 구비되는 이탈방지부(214), 회전커팅부(212)가 회전 가능하도록 동력을 전달하는 동력전달부(215)로 구성된다.

하우징(211)은 내부에 회전하는 회전커팅부(212)를 수용할 수 있는 공간을 포함할 수 있다면 어떠한 형태든 무관하다. 회전커팅부(212)는 회전중심부 및 회전중심부로부터 회전 방향과 수직한 방향으로 연장되는 다수개의 커팅날들로 구성된다. 각각의 커팅날들은 사선 방향으로 연장된다.

브러쉬의 절모는 회전커팅부(212)의 커팅날들과 고정커팅부(213)의 상호작용에 의해 이루어진다. 다만 본 발명의 일 실시예의 경우, 각각의 커팅날들이 사선으로 고정커팅부(213)와 결합한다. 즉, 각각의 커팅날들은 고정커팅부(213)와 점 접촉을 하게 된다. 가위의 두 개의 날이 특정 구성을 커팅하는 것과 유사한 원리이다.

하우징(211)의 후측면에는 유출홀(미도시)가 구비되며 절모 잔해물은 유출홀을 통해 흡입관(231)으로 배출된다.

동력전달부(215)는 회전력을 회전커팅부(212)로 전달할 수 있다면 어떠한 형태든 무관하다. 본 발명의 일 실시예의 경우, 도면에 도시된 바와 같이 풀리 및 벨트를 이용하여 구동장치의 회전력을 회전커팅부(212)로 전달한다.

한편, 돌출부(311), 이탈방지부(214), 브러쉬바(12), 및 브러쉬바디(22)의 표면은 마찰이나 충격에 의해 손상될 수 있는 구성에 해당한다. 따라서 상기 구성들 표면의 경우, 다음과 같은 플라스틱 조성물로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 조성물은 폴리프로필렌 수지, 고밀도 폴리에틸렌 수지(HDPE), 탈크 및 게르마늄 분말을 포함한다. 본 발명은 내열성, 내구성 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있고, 비틀림 현상을 개선할 수 있으며, 원적외선을 방사함으로써 신진 대사 촉진 및 제조된 플라스틱 용기에 보관된 식품의 저장 안정성을 향상시킬 수 있는 플라스틱 시트(제품)를 제조할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

폴리프로필렌(polypropylene) 수지는 성능 대비 가격이 저렴하고, 식품이나 화장품 등의 내용물과의 접촉에도 위해성이 없는 환경친화적인 소재로 알려져 있는 것으로서, 프로필렌을 중합하여 얻는 열가소성 수지이고, 내약품성, 기계적 성질, 열적 성질이 우수하다. 폴리프로필렌은 프로필렌 단독(호모) 중합체, 랜덤 공중합체 및 블록 공중합체 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으나, 기계적 물성의 향상을 위하여 호모 중합체와 랜덤 공중합체를 3:2의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지는 에틸렌을 중합하여 제조하는 합성수지로서, 높은 유동성과 강성, 내충격성, 전기절연성, 성형성, 내한성이 뛰어나다. 고밀도 폴리에틸렌 수지는 전술한 폴리프로필렌 수지와 혼합하여 플라스틱 시트 또는 제품 제조시 인장력을 강화하여 성형성을 개선할 수 있는 효과를 가질 수 있으며, 공지의 다양한 제품을 사용할 수 있다.

탈크는 플라스틱 조성물의 강도, 내열성 등의 기계적 물성을 향상시키는 것으로서, 폴리프로필렌 수지 등과의 혼합성을 위하여 150~200 메시(mesh)의 입자 크기를 갖는 탈크 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 탈크는 다른 충전재 성분과 혼합하여 사용하는 것도 가능하고, 바람직하게는, 돌로마이트 분말과 1:1의 중량비로 혼합하여 사용하여 플라스틱 조성물의 내구성 향상에 기여할 수도 있다.

게르마늄은 은백색의 준금속으로, 인체에 유익한 원적외선과 음이온 등을 다량 방사하여 신진 대사를 촉진하는 효과를 가진다. 또한, 게르마늄은 반도체적 성질로 인해 피부에 접촉하면 게르마늄 이온(외곽전자)이 체내에 들어가 생명력을 높이는 작용을 한다. 체내에 들어가면 각종 유해물질과 함께 20~30시간 안에 몸 밖으로 배출되므로 중독이나 부작용이 전혀 없다. 특히, 무기게르마늄의 입자가 사람의 피부와 접하게 되면 외곽전자의 침투압 활동으로 피부조직 속으로 반도체 성질이 들어간다. 피하조직 속의 모세혈관까지 침투한 게르마늄은 혈관벽을 통해서 혈관 속에 있는 전자를 이동시키며, 혈액정화작용을 하여 혈액을 정상화시키고 과잉 전자 흐름을 방전시켜 통증을 면하게 한다는 사실이 밝혀졌다. 게르마늄은 분말 형태로 사용할 수 있고, 게르마늄 원석을 3cm 이하로 잘게 절단한 후, 절단된 게르마늄 원석을 80~100 메쉬의 입도 크기로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다.

일 실시예에 있어서, 플라스틱 조성물은 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 고밀도 폴리에틸렌 수지 110~130 중량부, 탈크 170~190 중량부 및 게르마늄 분말 1~10 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 플라스틱 조성물을 이용하여 플라스틱 시트를 제조할 경우, 뒤틀림 현상 등을 배제하기 위하여 플라스틱 조성물의 비중을 조절하는 것이 중요한데, 비중은 1.02~1.10인 것이 바람직하고, 1.03~1.05인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 고밀도 폴리에틸렌 수지가 110 중량부 미만이거나, 탈크가 170 중량부 미만이면, 내구성 등의 기계적 물성을 강화시키기 제한되고, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 고밀도 폴리에틸렌 수지가 130 중량부를 초과하거나, 탈크가 190 중량부를 초과하면, 플라스틱 조성물의 비중이 늘어나 성형성이 불량해질 수 있는 우려가 있다. 또한, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 게르마늄 분말이 1 중량부 미만이면, 게르마늄으로 인한 원적외선 방출 효과 등이 발현되기 힘들고, 10 중량부를 초과하면, 다른 성분과의 혼합성이 저해되어 성형성이 불량해질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상술한 플라스틱 조성물은 내충격성을 강화하기 위하여 유리섬유 강화 플라스틱을 포함할 수 있다. 유리섬유 강화 플라스틱(Fiberglass Reinforced Plastic, FRP)은 유리계 광물질을 주원료로 하고, 유리계 광물질에 방향족 나일론 섬유 및 열경화성 수지를 결합한 물질이다. 유리계 광물질은 규사, 석회석, 장석 및 소다회로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 열경화성 수지는 공지의 다양한 열경화성 수지를 사용할 수 있고, 바람직하게는, 폴리에스터, 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 유리섬유 강화 플라스틱은 유리계 광물질 등의 재료를 혼합하여 용융로에 넣어 제조할 수 있고, 유리섬유 사이에 밀봉된 각각의 공기층이 단열층으로 작용하여 불연성, 흡음성, 시공성이 우수하다. 또한, 철보다 강하고, 알루미늄보다 가벼우며, 녹슬지 않는다는 장점이 있다. 또한, 불연성이 우수하여 열에 변형되지 않고, 가공하기 용이하다. 이때, 유리섬유 강화 플라스틱(펠렛 형태)과 PVC 등과의 혼합성을 향상시키기 위하여 아교를 첨가하는 것이 바람직하다. 아교는 동물의 가죽, 창자, 뼈 등을 고아 그 액체를 고형화한 물질로서, 각 성분의 결합력을 향상시키면서도 환경 호르몬 배출 등의 문제를 해소할 수 있다. 유리섬유 강화 플라스틱 및 아교는 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 각각 15~25 중량부 및 2~7 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위보다 적을 경우, 내충격성 강화 및 배합성이 떨어질 수 있고, 상기 범위를 넘어서는 경우, 제품 생산시 깨짐 현상이 발생할 수 있고, 비경제적이다.

일 실시예에 있어서, 플라스틱 조성물을 이용하여 제품 생성시 탄성력을 향상시키기 위하여 코르크 분말을 포함할 수도 있다. 코르크 분말은 굴참나무의 껍데기를 제거한 후, 분쇄하여 준비할 수 있다. 코르크 분말은 폴리프로필렌 수지 등과의 혼합성을 위하여 400 메쉬(mesh) 이상의 망으로 거른 미분쇄 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 코르크 분말은 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 5~10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 코르크 분말이 5 중량부 미만인 경우, 탄성도의 향상 정도가 미미하고, 10 중량부를 초과하는 경우, 제품 제조시 내부에 형성된 공극이 커져 내구성이 약화될 수 있다.

또한, 코르크 분말과 타 성분과의 혼합성을 개선하기 위하여 자당(C₁₂H₂₂O₁₁) 분말을 더 포함할 수 있다. 자당은 코르크 분말 사이에 형성된 공극을 매끄럽게 할 뿐만 아니라 PVC 등과의 혼합 과정에서 점성이 생겨 이취 문제를 발생시키는 분자를 잡을 수도 있어 이취 문제 해결에도 기여할 수 있다. 자당은 500 메쉬(mesh) 망으로 거른 분말을 사용하는 것이 바람직하고, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 1~4 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 자당이 1 중량부 미만인 경우, 자당에 의해 발현되는 효과가 미미하고, 4 중량부를 초과하는 경우, 비경제적일 뿐만 아니라 제품의 기계적 물성을 약화시킬 우려가 있다.

일 실시예에 있어서, 플라스틱 조성물은 백반 분말을 포함할 수 있다. 백반은 칼륨 백반(황산알루미늄칼륨, AlK(SO₄)₂·12H₂O)을 사용할 수 있고, 천연의 명반석으로부터 얻을 수 있다. 구체적으로, 명반석을 물에 풀어서 거른 다음 끊이고, 식힌 후 불규칙한 모양의 결정이 생기면, 이를 건조함으로써 제조할 수 있다. 백반은 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 2~5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 백반의 함량이 2 중량부 미만인 경우, 백반에 의한 효과가 미미하고, 5 중량부를 초과하는 경우 비경제적이다.

일 실시예에 있어서, 본 발명은 항균성을 향상시키기 위하여 보헤마이트(Boehmite, AlO(OH))를 포함할 수 있다. 보헤마이트는 γ-보헤마이트, α-보헤마이트 및 유사 보헤마이트(Pseudo-Boehmite)를 모두 사용할 수 있다. 그 중에서도, 결정성이 뛰어나서 열 안정성 및 화학적 안정성이 뛰어나고, 구조적으로 중성이며, 항균 특성이 뛰어난 γ-보헤마이트를 사용하는 것이 바람직하다. γ-보헤마이트는 물(순수)과 알루미늄(Al)만의 초임계 합성법으로 제조할 수 있다. 보헤마이트는 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 3~8 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 보헤마이트의 함량이 3 중량부 미만이면 달성하고자 하는 항균 효과를 발현시키기 힘들고, 8 중량부를 초과하면 타 성분과의 혼합성이 저해될 우려가 있다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

폴리프로필렌 수지 180kg, 고밀도 폴리에틸렌 수지(HDPE) 200kg, 탈크 310kg, 게르마늄 분말 15kg을 혼합하여 플라스틱 조성물을 제조하였고, 이를 실시예 1로 하였다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일하게 제조하되, 유리섬유 강화 플라스틱 36kg, 아교 9kg을 더 혼합하여 플라스틱 조성물을 제조하였고, 이를 실시예 2로 하였다.

[실시예 3]

실시예 2와 동일하게 제조하되, 코르크 분말 9kg, 자당 분말 5kg, 백반 분말 5kg, γ-보헤마이트 9kg을 더 혼합하여 플라스틱 조성물을 제조하였고, 이를 실시예 3으로 하였다.

[비교예]

탈크만 제외하고, 실시예 1과 동일하게 제조하였고, 이를 비교예로 하였다.

[실험예 1 : 내충격성 평가]

실시예 및 비교예의 플라스틱 조성물을 이용하여 시편(20cm * 30cm, 두께 20mm)을 제조하였고, 3kg의 추를 2m 높이에서 떨어뜨린 후, 각 시편의 파손 정도를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

[표 1]

상기 표 2를 통해 알 수 있듯이, 탈크를 포함하지 않은 비교예에 비해 탈크를 포함하는 실시예들은 내충격성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 특히, 유리섬유 강화 플라스틱을 함유하는 실시예 2 및 3의 경우, 가장 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

[실험예 2 : 내열성 평가]

실험예 1의 시편을 80℃로 유지되는 열풍 순환식 가열로에서 3시간 가열한 후 황변도를 육안으로 관찰하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

[표 3]

상기 표 3을 통해 알 수 있듯이, 실시예는 비교예와 달리 황변되는 부분이 거의 관찰되지 않았다. 이를 통해 실시예의 내열성이 비교예에 비해 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 3 : 항균성 평가]

실시예 1, 실시예 3 및 비교예에 대해 항균력 테스트(JIS Z 2801)를 실시하였다. 시험균주는 Aspergillus niger ATCC 9642(곰팡이)를 사용하였고, 항균력(항균 활성치)을 평가하여 하기 표 4에 기재하였다.

[표 4]

항균 활성치란 일정시간 동안 배양된 균주의 수를 비교하여 항균정도를 평가한 값으로서, 그 값이 1 이상이면 90% 이상의 균주가, 2 이상이면 99% 이상의 균주가, 3 이상이면 99.9% 이상의 균주가, 4 이상이면 99.99% 이상의 균주가, 5 이상이면 99.999% 이상의 균주가 사멸되어 항균 효과가 있는 것으로 본다.

상기 표 4를 통해 알 수 있듯이, γ-보헤마이트를 포함하는 실시예 3의 경우, 다른 케이스보다 항균성이 매우 우수하다는 것을 예측할 수 있었다.

한편, 베어링부(114)와 장착부 플레이트(132), 베어링부(314)와 거치부 플레이트(322), 절모장치(210)의 하우징(211) 하부면과 절모부 플레이트(222) 사이는 접착제 조성물로 접착될 수 있다. 상기 접착제 조성물에 대한 설명은 다음과 같다.

본 발명의 일 실시예에 따른 접착제 조성물은, 주제 및 경화제를 포함하는 접착제 조성물로서, 주제는, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 30~90 중량부, 폴리비닐알콜(PVA) 1~30 중량부, 물 10~30 중량부, 탄산칼슘 5~30 중량부, 계면활성제 0.1~1 중량부 및 요변성 부여제 1~20 중량부를 포함하고, 경화제는, 이소시아네이트 화합물을 포함한다. 본 발명은 주제와 경화제로 이루어진 수용성 2액형 접착제 조성물로서, 이를 도포 및 경화하여 접착시트 또는 접착제를 제조할 수 있으며, 환경을 오염시키지 않으면서도, 접착성, 내열성 등 물리적 특성이 우수하여 합판과 같은 목질 보드나 마그네슘 보드와 같은 무기질 보드, PVC 등의 여러가지 플라스틱 재질의 시트에 사용될 수 있다.

주제는 기본적으로 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지, 폴리비닐알콜(PVA), 물, 탄산칼슘, 계면활성제 및 요변성 부여제를 포함하는데, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지는 주제의 주성분으로서, 응집력이 강하여 제조되는 접착시트 또는 접착제의 강도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 종래에는 에폭시 수지를 접착시트 또는 접착제의 주성분으로 사용하였는데, 에폭시 수지를 사용하는 접착시트 또는 접착제의 경우 벤젠 톨루엔과 같은 휘발성 유기 화합물을 방출하여 환경 및 인체에 유해한 영향을 미쳤다. 그러나, 본 발명은 에폭시 수지를 배제함으로써 환경문제 등의 문제점을 해결할 수 있게 되었다.

폴리비닐알콜(PVA)은 제조되는 접착시트 또는 접착제의 내열성과 내수성 및 접착성을 향상시키는 역할을 한다. 폴리비닐알콜은 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 1~30 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 폴리비닐알콜이 1 중량부 미만인 경우, 내열성 등을 향상시키기 힘들고, 30 중량부를 초과하는 경우, 에틸렌 비닐 아세테이트의 상대적인 함량이 줄어들어 접착시트 또는 접착제의 응집력이 약화될 수 있다. 또한, 본 발명은 온돌 마루 등에 사용될 때, 폴리비닐알콜의 기능성을 보완하기 위하여 폴리비닐알콜과 함께 산화안티몬 및 산화지르코늄을 사용할 수도 있다. 산화안티몬 및 산화지르코늄은 제조되는 접착시트 또는 접착제의 내열성을 증진시킬 수 있는 것으로서, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 각각 5~10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위 미만에서는 내열성 증진 효과가 미미하고, 상기 범위를 넘어서는 경우 비경제적이다.

물은 주제의 용매로 사용된다. 본 발명은 종래의 접착시트 또는 접착제와 달리 휘발성 유기용제를 사용하지 않아 환경오염 문제를 해결할 수 있는 효과를 가진다. 물은 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 10~30 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 물이 10 중량부 미만이면, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 등을 효과적으로 용해시킬 수 없고, 30 중량부를 초과하는 경우, 너무 묽어져서 접착시트 또는 접착제의 강도가 낮아질 수 있다.

탄산칼슘은 접착제 조성물의 점도를 조절하고, 경화시 수축 현상을 감소시킨다. 탄산칼슘은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 30~90 중량부에 대해서 5~30 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 탄산칼슘이 5 중량부 미만인 경우, 경화시 충분한 수축이 일어나지 않아 접착시트 또는 접착제의 경도가 불량해질 수 있고, 30 중량부를 초과하는 경우, 점도가 너무 빡빡하여 생산성이 저하될 수 있다. 또한, 본 발명은 탄산칼슘을 대체하여 경탄류, 클레이류의 여러가지 물질을 사용할 수도 있으며, 일 예로, 돌로마이트 및/또는 활석(Talc)을 사용할 수 있다. 이때, 기계적 물성을 향상시키기 위하여 돌로마이트 및 활석을 1:1의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 분말은 150~200 메시(mesh)의 입자 크기를 갖는 것이 바람직한데, 150~200 메시의 입자크기를 갖도록 미분쇄된 분말을 사용하게 되면, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 등의 다른 성분과 혼합성이 향상될 수 있다.

계면활성제는 접착제 조성물의 혼합시 표면장력을 줄이고, 도포성을 향상시키기 위하여 사용된다. 계면활성제는 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 0.1~1 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 계면활성제는 공지의 비이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제를 사용할 수 있으나, 표면장력을 효과적으로 줄이기 위하여 탄소 원자 8~14개의 알킬 사슬을 포함하는 제미니형 음인온계 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다.

요변성 부여제는 접착제 조성물이 도포되어 접착시트 또는 접착제가 될 때, 주제와 경화제의 분리 현상을 억제하여 접착제 조성물이 흘려내리지 않도록 하는 것으로서, 실리카류, 아크릴 코폴리머 등의 여러가지 공지의 다양한 물질을 사용할 수 있으나, 클레이(clay)를 사용하는 것이 바람직하다. 클레이는 가느다란 함수 규산염 광물의 집합체로서, 적당량의 물을 섞어 반죽하면 가소성이 생기고, 건조시키면 강성을 나타내며, 높은 온도에서 구우면 소결하는 물질을 말한다. 구체적으로, 해포석, 흄드 실리카 및 벤토나이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나의 분말을 사용할 수 있으나, 가장 좋은 효과를 얻기 위해서는 흄드 실리카와 벤토나이트가 1:1의 중량비로 혼합된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 요변성 부여제는 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 1~20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 요변성 부여제가 1 중량부 미만이면, 흐름성을 충분히 제어할 수 없고, 20 중량부를 초과하면, 흐름성이 너무 사라져서 생산성이 저하될 수 있다.

또한, 주제는 제조되는 접착시트 또는 접착제의 접착력을 향상시키기 위하여 소듐실리케이트를 더 포함할 수도 있다. 소듐 실리케이트(sodium silicate)는 기존의 접착제와는 달리 공해를 유발시키지 않아 환경 친화적이며, 접착력이 우수하다. 소듐 실리케이트는 고형분 기준으로 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 3~7 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 소듐 실리케에트가 3 중량부 미만인 경우, 접착 성능의 향상 정도가 미미하고, 7 중량부를 초과할 경우, 다른 성분과의 혼합성이 떨어질 수 있다.

또한, 주제는 제조되는 접착시트 또는 접착제의 내마모성을 향상시키기 위하여 이황화 몰리브덴을 더 포함할 수도 있다. 이황화 몰리브덴(MoS₂)은 화강암 속에 함유 되어 얇은 광맥으로 발견되어 채굴하는 재료로서, 윤활성분으로 사용된다. 이황화 몰리브덴(MoS₂)은 그래파이트(graphite)와 같이 전단이 발생하기 쉬운 형태의 육각형의 결정 구조의 고유한 특성을 가지나, 윤활 작용은 그래파이트보다 우수하다. 이황화 몰리브덴은 고형분 기준으로 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 1~5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 이황화 몰리브덴이 1 중량부 미만인 경우, 내마모성을 효과적으로 향상시킬 수 없고, 5 중량부를 초과할 경우, 오히려 접착력을 떨어뜨릴 수 있다. 이때, 이황화 몰리브덴과 함께 구리 분말을 혼합하여 사용할 수도 있다.

또한, 주제는 제조되는 접착시트 또는 접착제의 난연성을 향상시키기 위하여 난연제를 더 포함할 수도 있다. 난연제는 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 100 중량부에 대해서 1~5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 난연제가 1 중량부 미만인 경우, 난연성의 향상 정도가 미미하고, 5 중량부를 초과하는 경우, 비경제적일 뿐만 아니라 타 성분과의 혼합성이 떨어질 우려가 있다. 난연제는 백반 분말을 사용할 수 있다. 백반은 칼륨 백반(황산알루미늄칼륨, AlK(SO₄)₂·12H₂O)을 사용할 수 있고, 천연의 명반석으로부터 얻을 수 있다. 구체적으로, 명반석을 물에 풀어서 거른 다음 끊이고, 식힌 후 불규칙한 모양의 결정이 생기면, 이를 건조함으로써 제조할 수 있다.

또한, 주제는 제조되는 접착시트 또는 접착제의 항균성을 향상시키기 위하여 수산화알루미늄을 더 포함할 수도 있다. 수산화알루미늄은 보헤마이트(Boehmite, AlO(OH))를 사용하는 것이 바람직하다. 보헤마이트는 γ-보헤마이트, α-보헤마이트 및 유사 보헤마이트(Pseudo-Boehmite)를 모두 사용할 수 있다. 그 중에서도, 결정성이 뛰어나서 열 안정성 및 화학적 안정성이 뛰어나고, 구조적으로 중성이며, 항균 특성이 뛰어난 γ-보헤마이트를 사용하는 것이 바람직하다. γ-보헤마이트는 물(순수)과 알루미늄(Al)만의 초임계 합성법으로 제조할 수 있다. 수산화알루미늄은 에틸렌 비닐 아세테이트 30~90 중량부에 대해서 5~10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 수산화알루미늄의 함량이 5 중량부 미만이면 달성하고자 하는 항균 효과를 발현시키기 힘들고, 10 중량부를 초과하면 타 성분과의 혼합성이 저해될 우려가 있다.

경화제는 이소시아네이트 화합물을 포함하는 것을 사용할 수 있다. 이소시아네이트 화합물은 물에 대한 우수한 용해성으로 경화제가 주제에 균일하게 혼합되어 적당한 점도와 경도를 유지함으로써 경화시간을 단축할 수 있으며, 주제와 경화제 혼합시 가사시간(pot life)을 연장시켜 작업성을 현저히 향상시키는 작용을 한다. 이소시아네이트 화합물은 1 분자 중에 2 개 이상의 이소시아네이트기를 함유하는 화합물인 것이 좋으며, 특히 톨루엔-디이소시아테이트(toluen-diisocyanate, TDI), 수소화 TDI, 트리메틸 프로판-TDI(trimethyl propane-TDI), 트리페닐메탄-트리이소시아네이트(tripehnylmethane-triisocyanate, TTI), 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트(dipehenylmethane-4,4-diisocianate, MDI), 수소화 MDI, 또는 헥산메틸렌-디이소시아네이트(hexamethylene-diisocyanate, HDI) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 경화제는 주제 100 중량부에 대해서 1~20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.

상술한 접착시트 또는 접착제는 주제와 경화제를 혼합하여 수용성 2액형 접착제 조성물을 제조한 후, 작업 현장에 도포 및 경화시켜 제조되는 것으로서, 필요에 따라 상기 구성 성분의 일부를 제외하거나 상기 구성 성분 모두가 사용될 수 있으며, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 분산제, 소포제, 방부제, 증점제 등을 더 포함할 수도 있고, 제조되는 접착시트 또는 접착제의 다양한 색상을 구현하기 위하여 색소 성분을 더 포함할 수도 있다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

에틸렌 비닐 아세테이트 80 중량부, 폴리비닐알콜 20 중량부, 물 25 중량부, 탄산칼슘 10 중량부, 계면활성제 1 중량부, 요변성 부여제 5 중량부로 혼합하여 주제를 제조하고, 톨루엔-디이소시아테이트(toluen-diisocyanate, TDI)를 포함하는 경화제 25 중량부를 혼합한 후, 도포 및 경화하여 접착시트 또는 접착제를 제조하였고, 이를 실시예 1로 하였다.

이때, 계면활성제는 탄소수 8개의 제미니 계면활성제를 사용하였다. 계면활성제의 전체적인 합성과정은 다이아민과 1-브로모알케인의 반응에서 시작하였다. N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-다이아미노프로페인(N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-diaminopropane) 0.1 mole과 1-브로모옥테인(1-bromooctane) 0.2 mole을 아세토나이트릴(acetonitrile) 300g에 넣고 30분간 교반시켜 주었고, 이 용액을 12 시간 동안 353K에서 환류시킨 뒤, 회전농축기(rotary evaporator)를 이용해 아세토나이트릴 용매를 제거하였다. 이를 통해 얻어진 생성물에 500g의 다이에틸 에테르(Diethylether)를 추가하여 생성물을 재결정화시켰다. 이를 거른 후 다이에틸 에테르 500g으로 씻어주며 반응하지 않은 불순물을 제거하였다. 상기 과정을 거친 생성물을 323K의 진공 오븐에서 12 시간 동안 처리하여 잔여 용매를 제거함으로써 제미니 계면활성제를 제조하였다.

[실시예 2]

주제에 산화아티몬 5 중량부 및 산화지르코늄 5 중량부를 분말 형태로 더 첨가한 것만 제외하고, 실시예 1과 동일하게 제조하였고, 이를 실시예 2로 하였다.

[실시예 3]

주제에 소듐실리케이트 5 중량부, 이황화 몰리브덴 3 중량부, 백반 3 중량부, γ-보헤마이트 8 중량부를 분말 형태로 더 첨가한 것만 제외하고, 실시예 2와 동일하게 제조하였고, 이를 실시예 3으로 하였다.

[비교예]

종래의 에폭시 온돌마루 접착제(SEP-4300, 삼창기연㈜)을 비교예로 하였다.

[실험예 1 : 접착력 테스트]

실시예 및 비교예에 대하여 접착력 테스트(KS F 4715)를 진행하였고, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

[표 1]

LH 공사의 접착강도는 0.8 N/㎟ 이상이 합격 기준으로, 실시예 및 비교예는 모두 합격 기준을 만족하였다. 그러나, 실시예의 접착강도가 비교예에 비해 보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 2 : 내열성 평가]

실시예 및 비교예의 접착시트 또는 접착제를 80℃로 유지되는 열풍 순환식 가열로에서 8시간 가열한 후 황변도를 육안으로 관찰하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

[표 2]

상기 표 2를 통해 알 수 있듯이, 실시예는 비교예와 달리 황변되는 부분이 거의 관찰되지 않았다. 이를 통해 실시예의 내열성이 비교예에 비해 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 3 : 항균성 평가]

실시예 3 및 비교예의 접착제 조성물에 대해 항균력 테스트(JIS Z 2801)를 실시하였다. 시험균주는 Aspergillus niger ATCC 9642(곰팡이)를 사용하였고, 항균력(항균 활성치)을 평가하여 하기 표 3에 기재하였다.

[표 3]

항균 활성치란 일정시간 동안 배양된 균주의 수를 비교하여 항균정도를 평가한 값으로서, 그 값이 1 이상이면 90% 이상의 균주가, 2 이상이면 99% 이상의 균주가, 3 이상이면 99.9% 이상의 균주가, 4 이상이면 99.99% 이상의 균주가, 5 이상이면 99.999% 이상의 균주가 사멸되어 항균 효과가 있는 것으로 본다.

상기 표 3을 통해 알 수 있듯이, γ-보헤마이트를 포함하는 실시예 3의 경우, 비교예에 비해 항균성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1: 브러쉬 절모장치
10: 수평 브러쉬 11: 브러쉬 12: 브러쉬바
20: 수직 브러쉬 21: 브러쉬 22: 브러쉬바디
100: 브러쉬 장착부 110: 제1장착부 111: 지지부
112: 지지부 고정대 113: 회전축 114: 베어링부
115: 구동부 116: 동력전달부 120: 제2장착부
121: 지지부 122: 이동부 123: 이동바
130: 장착부 바디 131: 장착부 베이스 132: 장착부 플레이트
133: 높이조절바 200: 절모부 210: 절모장치
211: 하우징 212: 회전커팅부 213: 고정커팅부
214: 이탈방지부 215: 동력전달부 220: 절모부바디
230: 저장부 300: 브러쉬 거치부 310: 거치장치
311: 돌출부 312: 돌출부 고정대 320: 거치부 바디
400: 가이드 레일 500: 제어부

Claims (2)

1. 브러쉬의 일단을 지지하는 지지부, 상기 지지부가 장착되고 지면에 평행한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 지지부고정대, 상기 지지부고정대의 중심선에 고정 결합되는 회전축, 회전력을 발생시키는 구동부, 및 상기 구동부의 동력을 상기 회전축으로 전달하는 동력전달부를 포함하는 제1장착부;
   상기 브러쉬를 절모하는 커팅부를 포함하는 절모장치, 상기 절모장치를 지지하고 높이 조절 가능한 절모부 바디, 및 상기 절모장치의 작동에 의해 발생된 브러쉬 잔해물을 펌프를 통해 흡수하여 저장부에 저장하는 절모부; 및,
   상기 브러쉬의 타단과 결합되는 돌출부, 상기 돌출부가 장착되고 지면에 평행한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 돌출부고정대, 및 상기 돌출부고정대의 중심선에 고정 결합되는 회전축을 포함하는 거치장치;를 포함하고,
   상기 제1장착부는 높이 조절 가능한 장착부 바디에 의해 지지되고, 상기 거치장치는 높이 조절 가능한 거치부 바디에 의해 지지되고, 상기 장착부 바디, 상기 거치부 바디, 및 상기 절모부 바디는 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 구비되고,
   상기 장착부 바디, 상기 거치부 바디, 및 상기 절모부 바디의 이동을 통해 상기 지지부에 의해 지지되는 상기 브러쉬의 타단은 상기 돌출부와 결합되는 것을 특징으로 하되,
   수평 방향으로 이동 가능하게 구비되고 회전구동장치를 포함하는 이동부, 브러쉬를 고정시키고 상기 회전구동장치에 지면과 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 고정부, 상기 장착부 바디에 구비되고 상기 이동부가 이동 가능하게 장착되는 이동바를 포함하는 제2장착부;를 더 포함하고,
   상기 절모부 바디는 상기 장착부 바디와 상기 거치부 바디 사이에 위치하는 것을 특징으로 하되,
   상기 절모장치는 외관을 형성하는 하우징, 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 구비되는 회전커팅부, 상기 하우징의 외측에 구비되고 상기 회전커팅부와 접하는 고정커팅부, 및 상기 하우징의 외측에 판 형태로 구비되고 절모된 잔해물의 이탈을 방지하는 이탈방지부를 포함하고,
   상기 회전커팅부에 구비된 다수개의 커팅날은 상기 고정커팅부와 사선으로 접하는 것을 특징으로 하는
   브러쉬 절모장치.
2. 삭제

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