KR101970926B1 - Gas discharging device of an extruder and an injection molding machine for manufacturing of complex material - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압출 및 사출장치에 관한 것이다 더욱 상세하게는 사출기 작업 전 PETYLON 및 복합소재를 압출 또는 사출 시 발생하는 가스 및 수증기 등의 기체를 세라믹필터가 수용되는 벤터링, 가스배출관 및 진공펌프를 이용하여 외부로 원활하게 방출시킴으로써 PET와 Nylon 혹은 합성하기 어려운 고분자 소재를 물리적으로 강제 혼합시켜 분자를 이어붙여 고품질의 PETYLON 및 복합소재를 제조할 수 있도록 하는 압출기 및 사출기용 가스제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to an extrusion and injection apparatus. More specifically, gas, such as gas and water vapor generated when extruding or injecting PETYLON and composite materials prior to the operation of an injection molding machine, is provided using a venting, gas discharge pipe, and a vacuum pump in which a ceramic filter is accommodated. The present invention relates to a gas removal device for an extruder and an injection machine that enables physically forcibly mixing PET and nylon or a polymer material that is difficult to synthesize by releasing it smoothly to the outside to produce high quality PETYLON and a composite material.
압출 성형은 사출 성형과 함께 열가소성수지를 성형하는 대표적인 방법이다. 사출 성형은 용융된 수지를 금형 내로 분사하여 제품을 만든다. 따라서, 사출기에는 용융된 수지를 금형 내로 분사하기 위한 노즐이 장착된다.Extrusion molding is a representative method for molding thermoplastics together with injection molding. Injection molding sprays the molten resin into the mold to make the product. Thus, the injection machine is equipped with a nozzle for injecting the molten resin into the mold.
사출기 노즐은 용융된 수지를 스크류 실린더를 이용하여 압송시키면서 사출 금형으로 공급되도록 한다. 이러한 사출기 노즐에 대해서는 실용신안공고번호 제1990-4225호(이하, "인용고안"이라고 한다)를 통해 제안된 바 있다.The injector nozzle allows the molten resin to be fed to the injection mold while pressing the screw cylinder. Such injection machine nozzles have been proposed through Utility Model Publication No. 1990-4225 (hereinafter referred to as "quoting citation").
상기 인용고안에 의하면, 사출기 노즐은, 도 1에 도시된 바와 같이, 바디(10), 헤드(20), 토페도(30), 그리고 벤터링(40)을 포함한다.According to the above quotation, the injection nozzle includes a
상기 바디(10)는 그 일단이 사출기의 실린더(도시하지 않음)에 연결되어 용융된 수지가 실린더로부터 바디(10)로 공급된다. 상기 바디(10)의 타단에는 헤드(20)가 결합되어 있다.One end of the
상기 바디(10)의 내부에는 용융 수지 통로(12)가 형성되어 있으며, 상기 용융 수지 통로(12)에는 토페도(30)와 벤터링(40)이 삽치된다.The
상기 토페도(30)에는 상기 벤터링(40)이 끼워지며, 상기 벤터링(40)의 일측면에는 방사상으로 복수의 돌조(42)가 미세하게 돌출되어 있다 따라서, 용융된 수지가 상기 토페도(30)의 외주면을 지나갈 때, 상기 용융된 수지에 포함된 가스 성분은 상기 벤터링(40) 사이의 공간을 통하여 추출된다.The
또한, 가스 배기 구멍(14)은 상기 바디(10)의 내주면에서 외주면까지 형성되어 있어, 상기 추출된 가스 성분은 상기 가스 배기 구멍(14)을 통하여 상기 바디(10)의 외부로 배출된다.In addition, the
상기 헤드(20)의 일단에는 사출구(22)가 형성되어 있다 따라서, 상기 용융 수지 통로(12)로 공급된 용융된 수지는 상기 토페도(30)의 외주면을 지나 상기 헤드(20)의 사출구(22)를 통해 금형(도시하지 않음)으로 공급된다.An
그러나 인용고안에 의하면, 용융된 수지에 포함된 가스는 상기 용융된 수지가 상기 토페도(30)의 외주면을 지나갈 때 배출되도록 하고 있으나, 상기 용융된 수지로부터 가스를 효과적으로 추출할 수 있는 구성은 없었다.However, according to the cited proposal, the gas contained in the molten resin is to be discharged when the molten resin passes the outer peripheral surface of the
따라서, 사출구(22)를 통해 분사되는 용융 수지에는 다량의 가스 성분들이 포함되어 있고, 이들 가스 성분들에 의하여 불량한 제품을 생산할 수 밖에 없었다.Therefore, the molten resin injected through the
또한, PET는 용융방사법에 의하여 섬유로 할 수 있으며, 또한 용융물을 압축하고 냉각 후 늘려서 필름으로 생산할 수 있다. 열, 빛에 안정하며 산, 약한 알칼리, 산화제에 대하여 저항성이 크다. 하지만, 결정화가 늦어 사출성형에는 적합하지 않은 단점을 가지고 있을 뿐 아니라, PET와 Nylon 혹은 합성하기 어려운 고분자 화합물로 만든 수지 원료는 원료의 특성상 용융시키는 과정에서 가수분해된 기체(기화된 수분)와 가소화된 저분자 물질(스티어산 및 무수말레이산 등 올리고머 통칭 모노머) 등이 고분자 물질 및 여러 특성상 첨가된 화합물간의 혼합을 방해하여 물성의 특성을 떨어뜨려 고기능성 제품을 상용화하는데 한계가 있어 왔다.In addition, PET can be made into fibers by melt spinning, and can also be produced as a film by compressing the melt and stretching it after cooling. Stable to heat and light, resistant to acids, weak alkalis and oxidants. However, due to the slow crystallization, not only is it not suitable for injection molding, but also resin material made of PET, Nylon, or a difficult-to-synthesized polymer compound may be calcined with hydrolyzed gas (vaporized water) and plasticization during melting. Low molecular weight materials (oligomer generic monomers such as stearic acid and maleic anhydride) have been limited in commercializing high-functional products by hindering the mixing between high molecular weight materials and various added compounds, degrading the properties of physical properties.
또한, 상기 벤터링(40)이 가스 성분을 효과적으로 제거하지 못하므로 양질의 제품을 사출성형하기 위해서는 합성수지 원료 중에 함유된 습기를 완전히 제거해야 한다In addition, since the
합성수지 원료에 습기가 함유되어 있는 경우 실린더 내에서 합성수지 원료가 용융될 때 가스가 발생하게 되고, 상기 가스는 용융된 수지와 함께 노즐을 통해 금형에 주입된다 이렇게 용융 수지와 함께 금형에 주입된 가스는 제품 표면에 손상이나 균열 또는 얼룩 무늬를 형성시켜 제품의 불량을 일으키는 원인이 된다When the synthetic resin raw material contains moisture, gas is generated when the synthetic resin raw material is melted in the cylinder, and the gas is injected into the mold through the nozzle together with the molten resin. Damage, cracks or spots may form on the surface of the product, causing product defects.
따라서, 상기와 같이 합성수지 원료의 용융 시 가스가 발생하지 않도록 종래에는 합성수지 원료를 건조기에서 건조하거나 또는 드라이 호퍼를 이용하여 합성수지 원료에 함유된 습기를 완전히 제거한 후에 실린더에서 용융시키게 된다Therefore, conventionally, the synthetic resin raw material is dried in a dryer or melted in a cylinder after completely removing moisture contained in the synthetic resin raw material using a dry hopper so that no gas is generated when melting the synthetic resin raw material as described above.
그러나, 나일론 수지 등과 같은 복합소재 원료의 경우 진공 건조를 하지 않으면 완전한 건조를 기대할 수 없게 되며, 진공 건조를 마친 경우에도 이를 사출성형기에 투입하여 사용할 때에는 드라이 호퍼 등을 이용하여 지속적으로 건조시켜야 하기 때문에 사출성형기의 구조가 복잡하고 합성수지 원료에 포함된 습기를 제거하기 위한 별도의 설비가 마련되어야 하기 때문에 과다한 비용 및 시간을 필요로하여 생산성이 감소하는 문제가 있었다.However, in the case of a composite material such as nylon resin, it is not possible to expect complete drying without vacuum drying, and even when the vacuum drying is completed, it must be continuously dried using a dry hopper when it is used in an injection molding machine. Since the structure of the injection molding machine is complicated and a separate facility for removing moisture included in the synthetic resin raw material has to be provided, there is a problem in that productivity is reduced due to excessive cost and time.
또한, 제거된 가스에는 다량의 유기화합물이 포함되어 있으며, 이러한 유기화합물을 제거하지 않고 외부로 배출하게 되면 대기를 오염시킬 수 있었다.In addition, the removed gas contains a large amount of organic compounds, it was possible to pollute the air if discharged to the outside without removing these organic compounds.
본 발명은 고분자 복합소재인 PETYLON 및 PETYLON 복합소재를 제조시 압출 또는 사출 과정에서 고압으로 이동하는 용융 수지에 포함되어 있는 가스 및 수증기 등의 기체를 세라믹필터가 수용되는 벤터링, 가스배출관 및 진공펌프를 이용하여 외부로 효과적으로 추출하여 고품질의 사출 제품을 제조할 수 있는 PETYLON 및 복합소재 제조를 위한 압출 및 사출장치를 제공하는 것에 있다.The present invention is a venting, gas discharge pipe and a vacuum pump in which the ceramic filter is accommodated in the gas and water vapor and the like contained in the molten resin that moves at high pressure during the extrusion or injection process when manufacturing the polymer composite material PETYLON and PETYLON composite material It is to provide an extrusion and injection device for producing PETYLON and composite materials that can be effectively extracted to the outside to produce a high-quality injection product.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단으로 PET와 Nylon, 혹은 합성하기 어려운 고분자 수지의 용융된 혼합재료를 혼합하는 호퍼, 상기 혼합재료가 지나가는 용융 원료통로가 형성된 실린더, 상기 실린더 중 어느 한 부분에 형성된 바디, 상기 용융된 혼합재료를 배출시키는 토출구를 구비한 노즐헤드, 상기 바디에 삽치되고 추출된 가스 및 수증기 등의 기체를 바디 외부로 배출하는 벤터링. 상기 실린더 내부에 형성되고 상기 호퍼로부터 상기 용융된 혼합재료를 공급받아 혼합 및 용융시키면서 압출하는 스크류를 포함하는 것을 특징으로 한다.As a means for solving the problems of the present invention, a hopper for mixing a molten mixed material of PET and Nylon, or a polymer resin difficult to synthesize, a cylinder formed with a molten raw material passage through which the mixed material passes, formed in any one of the cylinder And a nozzle head including a body, a discharge head for discharging the molten mixed material, and a gas discharged out of the body such as gas and water vapor inserted into and extracted from the body. It is formed in the cylinder and is characterized in that it comprises a screw for extruding while mixing and melting the molten mixed material supplied from the hopper.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 바디는 믹싱존스크류 전단 또는 원료 이동방향을 기준으로 실린더의 후반부에 설치하거나 실린더의 중간부분에 복수개 설치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in another embodiment of the present invention, the body is installed on the rear half of the cylinder based on the front end of the mixing zone screw or the raw material movement direction, or characterized in that a plurality of installed in the middle portion of the cylinder.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 벤터링은 돌출부, 추출된 가스 및 수증기 등의 기체를 통과시키는 미세한 틈이 형성된 세라믹필터, 상기 추출된 가스 및 수증기 등의 기체를 가스포집공간으로 모으는 가스이동 통로를 포함하는 것을 특징으로 한다. In another embodiment of the present invention, the venting is a ceramic filter having a fine gap for passing gas such as a protrusion, extracted gas, and water vapor, and a gas collecting gas such as the extracted gas and water vapor into a gas collection space. It characterized in that it comprises a moving passage.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 세라믹필터는 세라믹, 스테인레스 스틸 및 알루미늄 파우더를 혼합하여 소결 제작되는 것을 특징으로 한다. In addition, in another embodiment of the present invention, the ceramic filter is characterized in that the ceramic, stainless steel and aluminum powder is mixed by sintering production.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 벤터링은 제1돌출부 및 제2돌출부, 상기 제1돌출부와 제2돌출부 사이에 형성되어 추출된 가스 및 수증기 등의 기체를 통과시키고 상기 기체를 가스포집공간으로 모으는 가스이동통로를 포함하는 것을 특징으로 한다. Further, in another embodiment of the present invention, the venting ring is formed between the first and second protrusions, the first and second protrusions, and passes gas such as extracted gas and water vapor, and collects the gas. Characterized in that it comprises a gas movement passage to collect into the space.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제1돌출부는 상기 제2돌출부보다 설정된 길이만큼 더 돌출되어 형성되고, 상기 설정된 길이는 0.001~0.100 ㎜인 것을 특징으로 한다. In addition, in another embodiment of the present invention, the first protrusion is formed to protrude further by the set length than the second protrusion, characterized in that the set length is 0.001 ~ 0.100 mm.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 벤터링은 축선방향으로 복수개 적층되어 형성된 것이고, 상기 가스포집공간은 상기 바디와, 상기 벤터링의 세라믹필터와 가스이동 통로에서 발생한 가스 및 수증기 등의 기체가 포집되는 상기 벤터링의 외측 사이에 형성된 것을 특징으로 한다. Further, in another embodiment of the present invention, the venting is formed by stacking a plurality of axes in the axial direction, the gas collecting space is the body, the gas, such as gas and water vapor generated in the gas filter passages and the ceramic filter of the venting Characterized in that formed between the outer side of the venting is collected.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 가스포집공간은 상기 제1돌출부와 상기 가스이동통로 사이에 형성되어 상기 벤터링을 관통하여 형성된 관통구멍으로서, 상기 벤터링의 상하에 형성된 것을 특징으로 한다. Further, in another embodiment of the present invention, the gas collecting space is a through hole formed between the first projection and the gas movement passage and penetrating the venting, characterized in that it is formed above and below the venting. .
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 바디의 상하에는 제1 가스배출관과 공기흡입구가 통과하는 가스배출홈과 공기흡입홈, 상기 실린더의 외주면에는 히터가 형성된 것을 특징으로 한다. In another embodiment of the present invention, a heater is formed on the outer circumferential surface of the cylinder and the gas discharge groove and the air suction groove through which the first gas discharge pipe and the air suction port pass.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제1 가스배출관과 공기흡입구는 서로 가장 먼 위치, 즉 압출기용 가스제거장치의 축선방향과 둘레방향을 기준으로 서로 반대편에 설치하여 상기 벤터링의 통로 전체에 부압을 형성하게 하는 것을 특징으로 한다. In addition, in another embodiment of the present invention, the first gas discharge pipe and the air inlet are installed on the opposite side relative to each other relative to the distant position, that is, the axial direction and the circumferential direction of the gas removal device for the extruder, the entire passage of the venting ring It is characterized by forming a negative pressure in the.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 가스포집공간에 포집된 가스 및 수증기 등의 기체를 외부로 배출하는 제1,2 가스배출관, 상기 제1,2 가스배출관은 직각방향으로 접속되는 것을 특징으로 한다.Further, in another embodiment of the present invention, the first and second gas discharge pipe, the first and second gas discharge pipe for discharging the gas, such as gas and water trapped in the gas collecting space to the outside is connected in a right angle direction. It is done.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제2 가스배출관의 하류단에는 진공펌프, 상기 제2 가스배출관의 상류단에는 송풍기가 형성된 것을 특징으로 한다. In another embodiment of the present invention, a vacuum pump is provided at a downstream end of the second gas discharge pipe, and a blower is formed at an upstream end of the second gas discharge pipe.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 진공펌프의 토출부에 배출가스의 환경기준에 맞추어 가스 내의 유기화합물을 제거하는 장치가 형성된 것을 특징으로 한다. In another embodiment of the present invention, the discharge unit of the vacuum pump is characterized in that the device for removing the organic compound in the gas in accordance with the environmental standards of the exhaust gas is formed.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 스크류는 2개인 것을 특징으로 한다. In another embodiment of the present invention, the screw is characterized in that two.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 내부에 PET와 Nylon, 혹은 합성하기 어려운 고분자 수지의 용융된 혼합재료가 지나가는 용융 원료통로가 형성되어 있는 바디, 일면은 상기 바디에 결합되고 반대면은 상기 용융된 혼합재료를 흘려보내는 토출구가 형성된 노즐헤드, 상기 바디 내부에 삽치되고 상기 용융된 혼합재료를 상기 토출구로 이동시키며, 용융 원료가 외주면은 저압, 내주면은 고압을 받을 수 있는 형태로 제작되어 가스 및 수증기 등의 기체를 외주면으로 이동하게 하는 토페도 및 상기 추출된 가스 및 수증기 등의 기체를 상기 바디 외부로 배출하는 원형벤터링을 포함하는 것을 특징으로 한다. Further, in another embodiment of the present invention, a body in which a molten raw material passage through which a molten mixed material of PET and nylon or a polymer resin difficult to synthesize is passed, is formed, one side is coupled to the body and the other side is the molten A nozzle head having a discharge hole for flowing the mixed material, and inserted into the body to move the molten mixed material to the discharge hole, wherein the molten raw material is manufactured in a form such that the outer circumferential surface is low pressure and the inner circumferential surface can receive high pressure gas and Topedo to move the gas, such as water vapor to the outer circumferential surface and characterized in that it comprises a circular venting to discharge the gas such as the extracted gas and steam to the outside of the body.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 토페도의 외주면에는 물결모양의 링형상으로 형성된 산과 골이 더 포함되어 구성되며,In addition, in another embodiment of the present invention, the outer circumferential surface of the topedo is configured to further include a hill and a valley formed in a wavy ring shape,
상기 산과 골은 특정한 색소가 쌓이지 않도록 유선형으로 하되 다양한 각도로 형성된 것을 특징으로 한다. The hills and valleys are streamlined to prevent specific pigments from being formed, but are formed at various angles.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 원형벤터링과 상기 토페도 산 사이의 틈(a)의 바람직한 길이는 0.25~3 ㎜인 것을 특징으로 한다.Further, in another embodiment of the present invention, the preferred length of the gap a between the circular venting and the topedo acid is 0.25 to 3 mm.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 토페도는 양 단부가 원추 형태로 형성되고 상기 토페도의 일측에는 용융원료 이동홈이 형성된 토페도 헤드, 타측에는 상기 원형벤터링을 고정시키는 받침대를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, in another embodiment of the present invention, the topedo is formed in a conical shape at both ends and a topedo head formed with a molten raw material moving groove on one side of the topedo, the other side includes a pedestal for fixing the circular venting Characterized in that.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 원형벤터링은 도넛 형상으로 축선방향으로 복수개 적층되고, 상기 바디와 상기 원형벤터링 사이에는 상기 원형벤터링의 미세통로에서 발생한 가스 및 수증기 등의 기체가 포집되는 가스포집공간이 형성된 것을 특징으로 한다.Further, in another embodiment of the present invention, a plurality of circular venting is stacked in the axial direction in a donut shape, gas between the body and the circular venting, such as gas and water vapor generated in the micro-path of the circular venting is Characterized in that the gas collecting space is collected.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 바디의 상하에는 제1 가스배출관과 공기흡입구가 통과하는 가스배출홈과 공기흡입홈, 상기 바디의 외주면에는 히터가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, in another embodiment of the present invention, the upper and lower portions of the body, the first gas discharge pipe and the air inlet, the gas discharge groove and the air suction groove, characterized in that the heater is formed on the outer peripheral surface of the body.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제1 가스배출관과 공기흡입구는 서로 가장 먼 위치, 즉 사출기용 가스제거장치의 축선방향과 둘레방향을 기준으로 서로 반대편에 설치하여 상기 벤터링의 통로 전체에 부압을 형성하게 하는 것을 특징으로 한다.In addition, in another embodiment of the present invention, the first gas discharge pipe and the air intake port is installed on the opposite side with respect to the most distant position, that is, the axial direction and the circumferential direction of the gas removal device for the injection machine, the entire passage of the venting ring It is characterized by forming a negative pressure in the.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 가스포집공간에 포집된 가스 및 수증기 등의 기체를 외부로 배출하는 제1,2 가스배출관; In addition, in another embodiment of the present invention, the first and second gas discharge pipe for discharging the gas, such as gas and water vapor collected in the gas collection space to the outside;
상기 공기흡입홈을 통과하는 공기흡입구를 더 포함하여 구성되며,It further comprises an air suction port passing through the air suction groove,
상기 제1,2 가스배출관은 직각방향으로 접속되는 것을 특징으로 한다.The first and second gas discharge pipes may be connected in a perpendicular direction.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제2 가스배출관의 하류단에는 진공펌프; 상기 제2 가스배출관의 상류단에는 송풍기가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, in another embodiment of the present invention, the downstream end of the second gas discharge pipe is a vacuum pump; The upstream end of the second gas discharge pipe is characterized in that the blower is formed.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 진공펌프의 토출부에 배출가스의 환경기준에 맞추어 가스 내의 유기화합물을 제거하는 장치가 형성된 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the discharge unit of the vacuum pump is characterized in that the device for removing the organic compound in the gas in accordance with the environmental standards of the exhaust gas is formed.
본 발명의 압출 및 사출장치로 제조되는 PET와 Nylon, 또는 합성하기 어려운 고분자 수지 등의 혼합소재에 포함되어 있는 가스 및 수증기 등의 기체를 세라믹필터가 수용되는 벤터링, 송풍기 및 진공펌프를 포함하는 가스배출관을 이용하여 압출 및 사출 과정에서 원활하고 효과적으로 충분히 제거하여 압출 및 사출장치의 연속운전이 가능할 뿐만 아니라 상용화제 또는 커플링제를 첨가하지 않거나 첨가량을 최소화하여도 PET와 Nylon, 또는 합성하기 어려운 고분자 수지가 계면에서 서로 분리되지 않으므로 고분자 수지 복합소재의 기계적 물성이 매우 우수하고 더불어 제조원가를 크게 낮출 수 있는 장점이 있다.Gas and water vapor contained in a mixed material such as PET and Nylon, or difficult to synthesize a polymer resin produced by the extrusion and injection device of the present invention comprises a venting, blower and vacuum pump containing a ceramic filter By using the gas discharge pipe smoothly and effectively removed during the extrusion and injection process, it is possible to continuously operate the extrusion and injection device, as well as PET and nylon or polymers that are difficult to synthesize even without adding a compatibilizer or coupling agent or minimizing the amount of addition. Since the resin is not separated from each other at the interface, the mechanical properties of the polymer resin composite material is very excellent and the manufacturing cost can be greatly reduced.
도 1은 종래의 사출기용 노즐 어셈블리의 분해된 모습을 보인 사시도이다.
도 2는 사출기용 가스제거장치의 횡단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사출기용 가스제거장치 및 압출기용 가스제거장치의 횡단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4 및 5는 사출기용 가스제거장치의 분해도이다.
도 6은 사출기용 가스제거장치의 토페도의 횡단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 사출기용 가스제거장치의 토페도의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 SINGLE SCREW에 사용되는 압출기용 가스제거장치의 분해도이다.
도 9는 본 발명의 DOUBLE SCREW에 장착할 수 있는 압출기용 가스제거장치의 분해도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 DOUBLE SCREW에 장착할 수 있는 압출기용 가스제거장치의 분해도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 DOUBLE SCREW에 장착할 수 있는 압출기용 가스제거장치의 분해도이다.1 is a perspective view showing an exploded view of a conventional nozzle assembly for an injection molding machine.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the gas removal device for the injection molding machine.
Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the gas removal device for an extruder and the gas removal device for an extruder according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are exploded views of the gas removal device for the injection molding machine.
Figure 6 is a schematic cross-sectional view of the topedo of the gas removal device for the injection molding machine.
7 is a perspective view of a topedo of the gas removal device for the injection molding machine.
8 is an exploded view of a gas removal device for an extruder used in a single screw of the present invention.
Figure 9 is an exploded view of a gas removal device for an extruder that can be mounted to a double screen of the present invention.
10 is an exploded view of a gas removal device for an extruder that can be mounted on a double screen according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is an exploded view of the gas removal device for an extruder that can be mounted on a double screen according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 상용화제 또는 커플링제의 첨가량을 최소화하거나 또는 이들을 첨가하지 않아도 PET와 Nylon, 또는 합성하기 어려운 고분자 수지가 계면에서 서로 분리되지 않는 고분자 수지 복합소재인 PETYLON 및 복합소재의 제조방법과 이를 압출 및 사출하는 장치를 제공하며, 본 발명의 방법으로 제조되는 고분자 수지 복합소재인 PETYLON 및 복합소재는 PET와 Nylon, 또는 합성하기 어려운 고분자 수지로 구성되고, 필요에 따라 산화방지제(anti-oxidant) 자외선 안정제(UV-stabilizer), 안정화제(stabilizer), 난연제(flame retardant), 윤활제(lubricant) 등의 첨가제를 첨가할 수 있다.The present invention provides a method for producing PETYLON and composite materials, which is a polymer resin composite material in which PET and nylon, or polymer resins that are difficult to synthesize, are not separated from each other at the interface without minimizing or adding the compatibilizer or coupling agent, and extruding them. And a device for injecting, wherein the polymer resin composite material PETYLON and the composite material produced by the method of the present invention are composed of PET and nylon, or a polymer resin difficult to synthesize, and an anti-oxidant ultraviolet ray as necessary. Additives such as stabilizers (UV-stabilizers), stabilizers (stabilizers), flame retardants, lubricants (lubricants) can be added.
이하, 본 발명에 따른 압출 및 사출장치와 상기 압출 및 사출장치를 이용하여 제조되는 PETYLON 및 복합소재 및 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the extrusion and injection device according to the present invention and the PETYLON and the composite material and the manufacturing method produced using the extrusion and injection device will be described in detail.
각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used to refer to the same components as much as possible, even if displayed on different drawings.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 압출장치는 PET와 Nylon, 혹은 합성하기 어려운 고분자 수지의 혼합재료(이하, '원료'라고 함)를 수용하는 호퍼(101), 내부에 원료가 이동하는 통로가 형성되어 있는 실린더(100), 상기 실린더(100)의 내부 원료 이동통로에 수용되고 호퍼(101)로부터 원료를 공급받아 혼합 및 용융시키면서 다이(die) 또는 금형(도시되지 않음)으로 압출하는 스크류(102), 상기 실린더(100) 외주면에 설치되어 원료를 가열 용융하는 히터(104), 상기 실린더(100)의 끝부분에 설치되고 상기 히터(104)에 의해 용융된 원료로부터 발생한 가스 및 수증기 등의 기체를 외부로 배출하는 압출기용 가스제거장치(300)를 포함한다.As shown in Figure 3, the extrusion apparatus of the present invention is a
도 8에서, 상기 압출기용 가스제거장치(300)는 내부에 용융 원료가 지나가는 용융 원료통로(303)가 형성되어 있는 압출기용 가스제거장치 바디(301), 일단은 상기 압출기용 가스제거장치 바디(301)에 결합되고 타단은 용융 원료를 이송시키는 용융원료 토출구(304)가 형성된 노즐헤드(302), 상기 압출기용 가스제거장치 바디(301)에 삽치되고 추출된 가스 및 수증기 등의 기체를 압출기용 가스제거장치 바디(301) 외부로 배출하는 벤터링(320)을 포함한다.In FIG. 8, the
또한, 상기 벤터링(320)은 스크류(102)가 1개인 일축 압출장치 및 스크류(102)가 2 개인 이축 압출장치를 사용하는 압출기에도 적용 가능하다.In addition, the venting 320 may be applied to an extruder using a single screw extruder having one
도 2에는 스크류(102)가 1개인 일축 압출장치를 도시하였으나 스크류(102)가 2개인 이축 압출장치를 사용하는 것도 가능하며, 도 2에는 도시되지 않았으나 진공펌프(251)의 토출부에 배출가스의 환경기준에 맞추어 가스 내의 유기화합물을 제거하는 장치가 별도로 구비될 수 있다.Although FIG. 2 illustrates a single screw extruder having one
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 압출기용 가스제거장치(300)의 분해도이며, 도 8의 벤터링(320)은 압출기용 가스제거장치 바디(301)에 삽치되고 내주면은 세라믹필터(323)가 수용된다.FIG. 8 is an exploded view of the
도 8에 도시된 바와 같이, 벤터링(320)은 돌출부(321)를 포함하고 있으며, 상기 돌출부(321)는 벤터링(320)을 바디(301)에 삽치 시 가스 및 수증기 등의 기체가 가스포집공간(325)으로 이동하는 가스이동 통로(322)를 제공한다.As shown in FIG. 8, the
세라믹필터(323)는 세라믹, 스테인레스 스틸 및 알루미늄 파우더를 혼합하여 소결 제작할 수 있으며 이때 무수히 미세한 틈이 형성되어 원료가 스크류(102)의 회전에 의해 바디(301)의 내부공간을 이동하는 과정에서 용융된 원료로부터 배출된 가스 및 수증기 등의 기체는 세라믹필터(323)의 미세한 틈을 통과하여 가스이동 통로(322) 내로 흘러 들어간다.The
상기 가스이동 통로(322) 내로 흘러들어간 가스 및 수증기 등의 기체는 가스포집공간(325)에 포집된 후 제 1 가스배출관(350)을 경유하여 진공펌프(251)에 의해 외부로 배출된다. Gases, such as gas and water vapor, which flowed into the
또한, 가스 및 수증기 등의 기체를 신속히 배출하는 다른 방안으로서, 압출기용 가스제거장치(300)의 가스포집공간(325)이 외부의 공기와 연통할 수 있도록 압출기용 가스제거장치(300) 외벽에 공기흡입구(360)를 설치할 수 있다.In addition, as another method for quickly discharging gas such as gas and water vapor, the
도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 공기흡입구(360)를 통하여 가스포집공간(325)에 인입된 공기는 가스포집공간(325)을 구성하는 벤터링(320) 외주면과 압출기용 가스제거장치 바디(301) 내벽 사이를 빠른 속도로 통과하여 제1, 2 가스배출관(350, 252)과 진공펌프(251)를 경유하여 외부로 배출되고, 벤터링(320)들 사이에 형성된 가스이동 통로(322)와 벤터링(320) 외주면은 서로 직각을 이루므로 상기 제1 가스배출관(350)에 부압이 형성되는 것과 같은 원리로 벤터링(320)의 가스이동 통로(322)에 부압이 형성되며, 따라서 용융된 원료로부터 발생한 가스 및 수증기 등의 기체는 가스이동 통로(322)를 신속히 통과하여 외부로 배출될 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 8, the air introduced into the
이때, 상기 제1 가스배출관(350)과 공기흡입구(360)는 서로 가장 먼 위치, 즉 압출기용 가스제거장치(300)의 축선방향과 둘레방향을 기준으로 서로 반대편에 설치하여 벤터링(320)의 통로 전체에 부압을 형성하게 하는 것이 바람직하다.In this case, the first
또한, 상기 제1 가스배출관(350)과 공기흡입구(360)는 각각 바디(301)에 형성된 가스배출홈(305)과 공기흡입홈(306)을 통과한다.In addition, the first
도 9는 더블 스크류 압출기에 적용되는 압출기용 가스제거장치(300)의 분해도 이며, 벤터링(320-1)은 압출기용 가스제거장치 바디(301)에 삽치되고 내주면은 세라믹필터(323-1)가 수용된다.9 is an exploded view of an
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 압출기용 가스제거장치(300)의 분해도이며, 벤터링(320)은 제1돌출부(321), 제2돌출부(323) 및 가스이동 통로(322)를 포함하며, 상기 제1돌출부(321)는 상기 벤터링(320) 일측면의 외주면과 접하여 길이방향, 즉 바디(301)의 원료 이동방향과 평행한 방향으로 돌출되어 있고, 상기 제2돌출부(323)는 벤터링(320)의 일측면의 내주면과 접하여 길이방향으로 돌출되어 있으며, 상기 제1돌출부(321)는 벤터링(320)을 바디(301)에 삽치 시 가스 및 수증기 등의 기체가 가스포집공간(325)으로 이동하는 가스이동 통로(322)를 제공한다. 10 is an exploded view of the
또한, 상기 제1돌출부(321)는 상기 제2돌출부(323)보다 설정된 길이(d)만큼 더 돌출되어 있고 상기 설정된 길이(d)는 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 할 수 있으며, PET와 Nylon, 혹은 합성하기 어려운 고분자 수지를 혼합재로 하는 본 발명에서는 상기 설정된 길이가 0.001~0.100 ㎜인 것이 바람직하다. In addition, the
상기와 같이 구성된 벤터링(320)들이 밀착되면 제1돌출부(321)는 제2돌출부(323)보다 설정된 길이(d)만큼 더 돌출되어 있으므로 제1돌출부(321)가 형성되어 있는 외주면은 인접한 벤터링(320)끼리 서로 밀착되나 제2돌출부(323)가 형성되어 있는 내주면에는 상기 설정된 길이(d)만큼 미세한 틈이 형성되며, 따라서 원료가 스크류(102)의 회전에 의해 바디(301)의 내부공간을 이동하는 과정에서 용융된 원료로부터 배출된 가스 및 수증기 등의 기체는 벤터링(320)의 제2돌출부(323) 선단부에 형성되는 미세한 틈을 통과하여 가스이동 통로(322) 내로 흘러들어간다. When the venting rings 320 configured as described above are in close contact with each other, the
상기 가스이동 통로(322) 내로 흘러들어간 가스 및 수증기 등의 기체는 가스포집공간(325)에 포집된 후 제1 가스배출관(350)을 경유하여 진공펌프(251)에 의해 외부로 배출된다. Gases such as gas and water vapor flowing into the
도 11 및 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 스크류 압출기에 적용되는 압출기용 가스제거장치(300)의 분해도이며, 벤터링(320-1)은 압출기용 가스제거장치 바디(301)에 삽치되고 외주면에는 제1돌출부가, 내주면에는 제2돌출부(323-1)가 수용된다.11 and 12 are exploded views of the
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1돌출부(321)와 가스이동 통로(322)가 만나는 두 곳에는 벤터링을(320-1)을 관통하는 가스포집공간(325)이 형성된다.In addition, as shown in FIG. 12, the
상기와 같이 구성된 압출기용 가스제거장치(300)는 도 3에 나타난 바와 같이 믹싱존스크류(102-1) 전단에 설치되어 용융 원료가 스크류(102)의 회전에 의해 실린더(100)의 내부공간을 이동하는 과정에서 좀 더 압력이 형성되는 곳에 설치하는 것이 바람직하다.The
또한, 상기 압출기용 가스제거장치(300)는 원료의 용융에 의해 가스 및 수증기 등의 기체가 활발히 발생하는 위치, 예를 들어 원료 이동방향을 기준으로 실린더(100)의 후반부에 설치하거나, 실린더(100)의 중간에 복수개 설치하는 것도 가능하다.In addition, the
상기와 같이 구성된 압출기용 가스제거장치(300)는 PET와 Nylon 혹은 합성하기 어려운 고분자 수지를 혼합한 원료를 먼저 호퍼(101)에 수용한 후 바디(301)의 내부 원료 이동통로, 즉 압출기용 가스제거장치(300)의 내부 구멍에 수용된 스크류(102)에 공급하고 스크류(102)에 공급된 원료는 스크류(102)가 회전함에 따라 가압되어 사출기용 가스제거장치(200) 방향으로 이동하며, 이동 중 히터(104)에 의해 가열 용융되어 원료에 포함된 가스와 원료 중의 수분이 압출기용 가스제거장치(300)의 벤터링(320)을 통과하여 가스포집공간(325)에 모인다.The
또한, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 본발명의 사출기용 가스제거장치(200)는 도넛 형상의 원형벤터링(220)이 토페도(210)의 축선방향으로 복수개 적층된 구조로서, 인접한 원형벤터링(220) 사이에는 가스 및 수증기 등의 기체를 통과시키고 용융 원료를 통과시키지 않는 미세 통로가 방사상으로 형성되어, 용융 원료는 스크류(102)의 회전에 의해 원료 이동통로를 따라 토출구(204) 방향으로 이동하고, 원형벤터링(220)의 내부 구멍에는 용융된 원료의 이동 통로를 제공하는 토페도(210)가 수용되어 가스 및 수증기 등의 기체는 미세 통로를 통과하여 가스포집공간(225)에 포집된 후 제1, 2 가스배출관(250, 252)을 경유하여 진공펌프(251)에 의해 외부로 배출된다In addition, as shown in Figures 4 and 5, the
이때, 상기 제1, 2 가스배출관(250, 252)의 도중에 외부의 공기가 유입되는 배관을 연결하여 사출기용 가스제거장치(200)로부터 배출되는 가스 및 수증기 등의 기체가 좀 더 신속히 배출되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, by connecting the pipe in which the outside air flows in the middle of the first, second gas discharge pipe (250, 252) so that the gas, such as gas and water vapor discharged from the
이를 위하여, 상기 제1, 2 가스배출관(250, 252)의 도중에 외부의 공기가 인입되는 공기흡입관(253)의 일단을 연결하고 공기흡입관(253)의 타단에는 공기필터(254)를 설치하여 외부 공기 중의 이물질이 흡입되는 것을 차단하며, 상기 제2 가스배출관(252)과 공기흡입관(253)은 동일직선상으로 배열되고 여기에 제1 가스배출관(250)이 직각방향으로 접속된다.To this end, one end of the
상기와 같이 구성된 가스 배출시스템은 외부의 공기가 공기흡입관(253)과 제2가스배출관(252)을 빠른 속도로 통과하면서 베르누이 정리에 의거 제1 가스배출관(250)에 부압(negative pressure)을 형성하므로 가스포집공간(225)에 포집된 가스 및 수증기 등의 기체를 외부로 신속히 배출시킬 수 있다.The gas discharge system configured as described above forms a negative pressure in the first
도 2에서는 제2 가스배출관(252)의 하류단(downstream end)에 진공펌프(251)를 설치하여 가스 및 수증기 등의 기체를 배출하도록 구성하였으나 진공펌프(251)를 설치하는 대신에 공기흡입관(253) 상류단(upstream end)에 송풍기를 설치하는 것도 가능하며, 송풍기의 송풍에 의해 상기와 같은 원리로 제1 가스배출관(250)에 부압이 형성되어 가스포집공간(225)의 가스 및 수증기 등의 기체를 신속히 외부로 배출할 수 있고 이 경우 송풍기가 가스 및 수증기 등의 기체와 직접 접촉하지 않아서 가스 및 수증기 등의 기체에 의해 송풍기가 부식되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.In FIG. 2, a
또한, 가스 및 수증기 등의 기체를 신속히 배출하는 다른 방안으로서, 사출기용 가스제거장치(200)의 가스포집공간(225)이 외부의 공기와 연통할 수 있도록 사출기용 가스제거장치(200) 외벽에 공기흡입구(260)를 설치할 수 있다.In addition, as another method for quickly discharging gas such as gas and water vapor, the
상기 제1 가스배출관(250)과 공기흡입구(260)는 각각 바디(201)에 형성된 가스배출홈(205)과 공기흡입홈(206)을 통과한다.The first
이때, 상기 제1 가스배출관(250)과 공기흡입구(260)는 서로 가장 먼 위치, 즉 사출기용 가스제거장치(200)의 축선방향과 둘레방향을 기준으로 서로 반대편에 설치하여 원형벤터링(220)의 미세 통로 전체에 부압을 형성하게 하는 것이 바람직하다.At this time, the first
공기흡입구(260)를 통하여 가스포집공간(225)에 인입된 공기는 가스포집공간(225)을 구성하는 원형벤터링(220) 외주면과 사출기용 가스제거장치 바디(201) 내벽 사이를 빠른 속도로 통과하여 제1, 2 가스배출관(250, 252)과 진공펌프(251)를 경유하여 외부로 배출되고, 원형벤터링(220)들 사이에 형성된 미세 통로와 원형벤터링(220) 외주면은 서로 직각을 이루므로 상기 제1 가스배출관(250)에 부압이 형성되는 것과 같은 원리로 원형벤터링(220)의 미세통로에 부압이 형성되며, 따라서 용융된 원료로부터 발생한 가스 및 수증기 등의 기체는 미세통로를 신속히 통과하여 외부로 배출될 수 있다.The air introduced into the
진공펌프(251)가 가동됨에 따라 외부의 공기는 공기필터(254), 공기흡입관(253), 제2 가스배출관(252) 및 진공펌프(251)를 통과하여 다시 외부로 배출되는데, 공기흡입관(253)과 제2 가스배출관(252)을 공기가 빠른 속도로 통과함에 따라 관내 압력이 낮아지고 여기에 직각방향으로 접속된 제1 가스배출관(250, 350) 및 제1 가스배출관(250, 350)에 접속된 가스포집공간(225, 325)에도 낮은 압력이 작용한다.As the
따라서 가스포집공간(225, 325)에 모인 가스와 수증기는 제1 가스배출관(250, 350), 제2 가스배출관(252) 및 진공펌프(251)를 경유하여 외부로 신속히 배출됨과 아울러 사출기용 가스제거장치(200)와 압출기용 가스제거장치(300)의 벤터링(220, 320)을 통과하는 가스와 수증기에도 흡입력으로 작용하여 용융 원료로부터 발생한 가스 및 수증기 등의 기체가 사출기용 가스제거장치(200)와 압출기용 가스제거장치(300)의 벤터링(220, 320)을 좀 더 원활히 통과할 수 있다.Therefore, the gas and the water vapor collected in the
또한, 본 발명은 PET를 Nylon 또는 합성하기 어려운 고분자 소재 등의 고분자 수지를 혼합하여 원료를 준비하는 단계, 상기 원료를 가열하여 용융시킨 후 압출하는 단계, 상기 압출과정에서 용융 원료 중의 가스 및 수증기 등의 기체를 압출기용 가스제거장치(300)를 통하여 외부로 배출하는 단계, 상기 압출기용 가스제거장치를 통과한 원료를 사출하는 단계, 상기 가스 및 수증기 등의 기체가 제거된 용융 원료를 성형하는 단계를 포함하며, 재차 원료 속에 남아있는 가스 및 수증기 등의 기체를 사출기용 가스제거장치(200)를 통과하여 외부로 배출하는 것으로, 상기 사출기용 가스제거장치(200)는 도넛형상의 원형벤터링(220)이 복수 개 적층되고 인접한 원형벤터링(220) 사이에는 가스 및 수증기 등의 기체가 통과하는 미세 통로가 형성되며, 원형벤터링(220)의 외주면에는 가스포집공간(225)이 형성되어 원형벤터링(220)과 연통되고 원형벤터링(220)의 내부 구멍에는 용융된 원료의 이동 통로를 제공하는 토페도(210)가 수용되는 것을 특징으로 하는 PETYLON 및 복합소재의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is to prepare a raw material by mixing a polymer resin such as nylon or polymer material difficult to synthesize PET, heating and melting the raw material and extruding, gas and water vapor in the molten raw material during the extrusion process Discharging the gas to the outside through the
상기 사출기용 가스제거장치(200)는 내부에 용융 원료가 지나가는 용융 원료통로(203)가 형성되어 있는 사출기용 가스제거장치 바디(201), 일면은 상기 사출기용 가스제거장치 바디(201)에 결합되고 반대면은 용융 원료를 흘려보내는 사출기용 가스제거장치 토출구(204)가 형성된 노즐헤드(202), 상기 사출기용 가스제거장치 바디(201) 내부에 삽치되고 용융 원료를 토출구(204)로 이동시키며, 용융 원료가 외주면은 저압, 내주면은 고압을 받을 수 있는 형태로 제작되어 가스 및 수증기 등의 기체가 외주면으로 이동하게 하는 토페도(210), 및 상기 추출된 가스 및 수증기 등의 기체를 사출기용 가스제거장치 바디(201) 외부로 배출하는 원형벤터링(220)을 포함한다.The
상기 토페도(210)의 양끝은 원추형으로 제작되고, 일면에는 바디(201)에 지지되게 하는 토페도 헤드(212)를 포함하며, 상기 토페도 헤드(212)에는 용융원료가 토페도(210)와 원형벤터링(220) 사이로 흘러가게 유도하는 용융원료 이동홈(213)을 포함한다.Both ends of the
또한, 상기 원형벤터링(220)은 용융된 원료에서 발생한 가스 및 수증기 등의 기체가 가스포집공간(225)으로 이동할 수 있는 미세 통로(221)가 형성되어 있으며, 상기 미세 통로(221)의 크기는 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 할 수 있다. In addition, the
상기와 같이 구성된 원형벤터링(220)들이 밀착되면 인접 원형벤터링(220)끼리 서로 밀착되나 원형벤터링(220) 면에 가공된 미세 통로(221)로 가스 및 수증기 등의 기체가 통과하여 가스포집공간(225)으로 이동하며, 용융원료는 스크류(102)의 회전에 의한 압력에 의해 토출구(204)를 통하여 사출기를 거쳐 다이 또는 금형으로 사출·성형된다. When the
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 토페도(210)는 양 단부가 원추 형태로 형성되어 있고 토페도(210)의 일측에는 원형벤터링(220)을 고정시키는 받침대(219)가 결합되어 있으며, 타 측에는 토페도 헤드(212)를 포함하여 용융원료가 이동하는 용융원료 이동홈(213)을 포함하고 있다.As shown in Figure 5 and 6, the
토페도(210)와 토페도 헤드(212)는 각각 제작되어 조립되거나, 또는 토페도(210)와 토페도 헤드(212)를 일체로 제작하는 것도 가능하다.The
상기 토페도(210)의 외주면에는 용융 원료의 이동 방향으로 물결모양의 링형상으로 된 산(215)과 골(214)이 가공되어 있으며, 이는 용융 원료가 외주면은 저압, 내주면은 고압을 받을 수 있게 만들어 주어 가스 및 수증기 등의 기체가 외주면으로 쉽게 이동할 수 있게 하는 역할을 한다. 또한, 상기 토페도(210)의 물결모양 형상은 소재의 믹싱효과를 극대화시킬 수 있다.On the outer circumferential surface of the
따라서 용융 원료통로(203)로 공급된 용융 원료는 용융원료 이동홈(213)을 통과하여 토페도(210)의 외주면에 형성된 여러 개의 물결모양의 링형상으로 된 산(215)과 골(214)을 넘어 용융원료 토출구(204) 방향으로 이동하게 된다.Accordingly, the molten raw material supplied to the molten
원형벤터링(220)과 토페도 산(215) 사이의 틈(a)의 바람직한 길이는 0.25~0.3 ㎜일 수 있다.The preferred length of the gap a between the
용융 원료가 토페도(210)의 외주면에 형성된 여러 개의 물결모양의 링형상으로 된 산(215)을 넘어 이동하는 과정에서 틈(a) 만큼의 두께로 상기 토페도 산(215)의 수만큼 반복하여 여러 번 얇고 고르게 펴지며, 이 과정에서 용융 원료에 포함되어 있는 가스 및 수증기 등의 기체가 더욱 효과적으로 분리·배출될 수 있게 된다.The molten raw material is repeated by the number of the
또한, 상기 토페도(210)의 외주면에 형성된 여러 개의 물결모양의 링형상으로 된 산(215)과 골(214)은 특정한 색소가 쌓이지 않도록 유선형으로 하되 다양한 각도로 할 수 있다.In addition, the plurality of wavy ring-shaped
용융 원료는 상기 토페도(210)의 외주면에 형성된 여러 개의 물결모양의 링형상으로 된 산(215)을 따라 토출구(204)로 이동한 후 토출구(204)를 통해 다이 또는 금형으로 사출된다.The molten raw material is moved to the
따라서, 사출기용 가스제거장치(200)로 이송된 용융 원료는 사출기용 가스제거장치(200)의 토출구(204)를 통하여 다이 또는 금형으로 사출·성형되며, 다이 출구에 펠릿 제조장치를 장착하여 PETYLON 및 복합소재 펠릿을 제조하거나 또는 금형 속으로 사출하여 사출제품을 제조할 수도 있으며, 용융 원료에서 가스 및 수증기 등의 기체를 제거하여 PET와 Nylon 혹은 합성하기 어려운 고분자 수지의 계면 접착성을 향상시킴으로써 고분자 수지 복합소재의 기계적 물성이 향상된다.Therefore, the molten raw material transferred to the
또한, PETYLON은 PET와 Nylon 또는 합성하기 어려운 고분자 소재 등의 혼합체를 액상 상태로 만든 후 상기의 사출기용 가스제거장치(200)를 이용하여 물리적으로 강제 혼합시켜 분자를 이어붙이는 방법으로 안정화된 펠렛 형태의 레진으로 만들며, 액화 상태에서 상기 사출기용 가스제거장치(200)의 원형벤터링을 통과시키면 원형벤터링에 만들어진 미세 Size의 기공 및 다층의 기공 구조로 인하여 기상화된 물질 및 가수화된 수분 및 저분자 물질 등이 배출되어 기계적 물성 특성이 뛰어난 고분자 복합소재가 만들어진다.In addition, PETYLON is a stabilized pellet form by making a mixture of PET and nylon or a polymer material difficult to synthesize in a liquid state and then physically forcibly mixed by using the
아래의 표 1은 상기의 압출 및 사출 장치를 이용하여 PET-G 와 PET-G+Nylon 9:1 로 배합 후 사출한 시편 Test 결과이다.Table 1 below is a test result of the injection test after compounding into PET-G and PET-G + Nylon 9: 1 using the extrusion and injection device.
표 1의 결과에서 알 수 있듯이 합성하기 어려운 PET와 Nylon을 합성하여 압출 및 사출한 결과 인장강도와 신장율의 증가가 있음을 확인할 수 있다.As can be seen from the results in Table 1, it can be seen that there is an increase in tensile strength and elongation as a result of extruding and injecting the PET and nylon that are difficult to synthesize.
첨부된 표는 “국제공인시험기관 한국고분자시험연구소(주)”에 의뢰하여 얻어진 결과물로서 본 발명인 "사출기용 가스제거장치"에 의해 제작된 PETYLON 복합소재의 우수성을 나타내고 있다.The attached table shows the superiority of the PETYLON composite material produced by the present invention "degassing device for injection machine" as a result obtained by requesting "Korea Certified Testing Institute Co., Ltd.".
표 1-1 시료 사진 Table 1-1 Sample Photos
표 2-1 은 PET와 Nylon으로 만든 PETYLON 복합소재이다.Table 2-1 shows PETYLON composites made of PET and Nylon.
표 2-2 는 PET와 Surlyn으로 만든 PETYLON 복합소재이다.Table 2-2 shows PETYLON composites made of PET and Surlyn.
표 2-3 은 PETYLON 및 복합소재 제조 과정에서 다단 원형벤터링에 의해 배출된 물질이다.Table 2-3 shows the material discharged by multistage circular venting during the production of PETYLON and composites.
아래의 표는 솔베이 자료는 가수분해된 수분 및 가스를 0.0002%까지 제거했음을 보여주는 실험 결과이다.The table below shows experimental results showing that Solvay data removed up to 0.0002% of hydrolyzed water and gas.
100: 실린더 101: 호퍼
102-1 : 믹싱존스크류 102: 스크류
104: 히터 200: 사출기용 가스제거장치
201: 바디 202: 노즐헤드
203: 용융 원료통로 204: 토출구
205: 가스배출홈 206: 공기흡입홈
210: 토페도 212: 토페도 헤드
213: 용융원료 이동홈 214: 토페도 골
215: 토페도 산 219: 받침대
220: 원형벤터링 221: 미세 통로
225: 가스포집공간 230 : 히터
250: 제1 가스배출관 251: 진공펌프
252: 제2 가스배출관 253: 공기흡입관
254: 공기필터 260: 공기흡입구
300: 압출기용 가스제거장치 301: 바디
302: 노즐헤드 303: 용융 원료통로
304: 토출구 305: 가스배출홈
306: 공기흡입홈 320, 320-1: 벤터링
321: 돌출부(제1돌출부) 322: 가스이동 통로
323, 323-1: 세라믹필터(제2돌출부) 325: 가스포집공간
350: 제1 가스배출관 360: 공기흡입구 100: cylinder 101: hopper
102-1: mixing zone screw 102: screw
104: heater 200: gas removal device for the injection molding machine
201: body 202: nozzle head
203: molten raw material passage 204: discharge port
205: gas discharge groove 206: air suction groove
210: topedo 212: topedo head
213: molten raw material moving groove 214: topedo goal
215: Mount Topedo 219: pedestal
220: circular venting 221: fine passage
225: gas collection space 230: heater
250: first gas discharge pipe 251: vacuum pump
252: second gas discharge pipe 253: air suction pipe
254: air filter 260: air intake
300: gas removal device for extruder 301: body
302: nozzle head 303: molten raw material passage
304: discharge port 305: gas discharge groove
306:
321: protrusion (first protrusion) 322: gas flow passage
323, 323-1: ceramic filter (second projection) 325: gas collection space
350: first gas discharge pipe 360: air intake
Claims (6)
상기 혼합재료가 지나가는 용융 원료통로가 형성된 실린더;
상기 실린더 중 어느 한 부분에 형성된 바디;
상기 용융된 혼합재료를 배출시키는 토출구를 구비한 노즐헤드;
상기 바디에 삽치되고 추출된 가스 및 수증기 등의 기체를 바디 외부로 배출하는 벤터링;
상기 바디 내부에 삽치되고 상기 용융된 혼합재료를 상기 토출구로 이동시키며, 용융 원료가 외주면은 저압, 내주면은 고압을 받을 수 있는 형태로 제작되어 가스 및 수증기 등의 기체를 외주면으로 이동하게 하는 토페도;
상기 토페도의 외주면에는 물결모양의 링형상으로 형성된 산과 골이 더 포함되어 구성되며,
상기 산과 골은 특정한 색소가 쌓이지 않도록 유선형으로 하되 다양한 각도로 형성되고,
상기 토페도는 양 단부가 원추 형태로 형성되고 상기 토페도의 일측에는 용융원료 이동홈이 형성된 토페도 헤드;
타측에는 원형의 상기 벤터링을 고정시키는 받침대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 제조를 위한 압출기 및 사출기용 가스제거장치.
A hopper for mixing the molten mixed material of the polymer resin;
A cylinder having a molten raw material passage through which the mixed material passes;
A body formed in any one of said cylinders;
A nozzle head having a discharge port for discharging the molten mixed material;
Venting is inserted into the body and venting the gas, such as extracted gas and water vapor to the outside of the body;
The topedo which is inserted in the body and moves the molten mixed material to the discharge port, the molten raw material is produced in a form that can receive a low pressure, the inner peripheral surface high pressure on the outer peripheral surface to move the gas, such as gas and steam to the outer peripheral surface ;
The outer circumferential surface of the topedo is further comprised of a mountain and valley formed in a wavy ring shape,
The acid and valleys are streamlined to prevent specific pigments from being formed at various angles,
The topedo is formed in a conical shape at both ends and a topedo head having a molten raw material moving groove formed at one side of the topedo;
Extruder and injector gas removal apparatus for producing a composite material, characterized in that it comprises a; a pedestal for fixing the circular venting on the other side.
상기 벤터링은 축선방향으로 복수개 적층되어 형성된 것이고, 상기 벤터링에는 제1돌출부 및 제2돌출부;
상기 제2돌출부는 추출된 가스 및 수증기 등의 기체를 통과시키는 미세한 틈이 형성된 세라믹필터로 되고,
상기 제1돌출부와 제2돌출부 사이에 형성되어 추출된 가스 및 수증기 등의 기체를 통과시키고 상기 기체를 가스포집공간으로 모으는 가스이동통로;
상기 실린더 내부에 형성되고 상기 호퍼로부터 상기 용융된 혼합재료를 공급받아 혼합 및 용융시키면서 압출하는 2개의 스크류;
를 포함하고, 상기 가스포집공간은 상기 제1돌출부와 상기 가스이동통로 사이에 형성되어 상기 벤터링을 관통하여 형성된 관통구멍으로서, 상기 벤터링의 상하에 형성되고,
상기 세라믹필터는 세라믹, 스테인레스 스틸 및 알루미늄 파우더를 혼합하여 소결 제작되는 것을 특징으로 하는 복합소재 제조를 위한 압출기 및 사출기용 가스제거장치.
The method of claim 1,
The venting ring is formed by stacking a plurality of axial directions, and the venting ring includes a first protrusion and a second protrusion;
The second protrusion is a ceramic filter formed with a fine gap for passing gas such as extracted gas and water vapor,
A gas movement passage formed between the first protrusion and the second protrusion to pass a gas such as extracted gas and water vapor and collect the gas into a gas collection space;
Two screws which are formed inside the cylinder and are supplied with the molten mixed material from the hopper and extruded while being mixed and melted;
The gas collecting space is a through hole formed between the first protrusion and the gas movement passage to penetrate the venting, and is formed above and below the venting.
The ceramic filter is a gas removal device for extruders and injectors for producing a composite material, characterized in that sintering is produced by mixing ceramic, stainless steel and aluminum powder.
According to claim 2, wherein the preferred length of the gap (a) between the venting and the torpedo acid is 0.25 ~ 3 mm gas removal device for the extruder and injection machine for producing a composite material.
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