KR102019463B1

KR102019463B1 - Pvc나 g-pet를 포함한 무광 co-pet 가공용 시트제조장치

Info

Publication number: KR102019463B1
Application number: KR1020180033931A
Authority: KR
Inventors: 박병선
Original assignee: 주식회사 두림
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2019-09-06

Abstract

본 발명은 PVC나 G-PET를 포함한 무광 CO-PET 가공용 시트제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 PVC나 G-PET 등과 같은 시트를 가공하는 시트제조장치의 일부를 개량하여 운전조건을 달리함으로써 기존 시트제조장치로는 가공하기 매우 어려웠던 CO-PET 시트를 원활하게 가공할 수 있어 기존 PVC나 G-PET과 무광 CO-PET을 하나의 시트제조장치에서 선택적으로 가공할 수 있으면서 무엇보다도 무광 CO-PET 가공시 엠보싱 가공 후 엠보싱처리된 부위를 가공과 동시에 급속히 냉각시켜 엠보싱을 아주 선명하게 형성할 수 있어 제품 품질을 높일 수 있고 엠보롤과 고무롤의 손상을 발생시키지 않으면서도 원활하게 CO-PET 시트를 가공할 수 있도록 개선된 PVC나 G-PET를 포함한 무광 CO-PET 가공용 시트제조장치에 관한 것이다.

Description

PVC나 G-PET를 포함한 무광 CO-PET 가공용 시트제조장치{Sheet manufacturing equipment for matte CO-PET processing including PVC or G-PET}

일반적으로, 건자재나 가구, 책상, 도어를 비롯한 다양한 장식미를 제공하기 위한 표면마감재로 인테리어시트 혹은 장식시트가 사용된다.

이러한 표면마감 기능을 갖는 시트는 장식 기능 외에도 피착물의 표면이 오염되거나 스크래치 등이 발생하지 않도록 보호하게 된다.

이와 같은 시트는 투명지와 인쇄지를 열로 합지한 형태가 일반적이며, 장식미를 구현하는 인쇄지는 통상 PVC(polyvinyl chloride) 혹은 G-PET(Glycol-Polyethylene Telephthalate)가 사용된다.

이때, 장식미는 엠보싱 등을 예시할 수 있으며, 광택의 유무에 따라 무광 또는 유광으로 구분되기도 한다.

여기에서, PET는 A-PET(Amorphous-PET), G-PET, O-PET(Orinted-PET)로 통상 구분되며, A-PET은 비결정성 투명 PET로서 주로 투명포장용(음료병, 열성형 포장, 화장품병 등)으로 사용되고, G-PET은 글리콜 변성 폴리에스터로서 후가공중에 열을 가해도 결정화가 되지 않고 딱딱하지 않아 인쇄도 잘되고 열접착도 잘되기 때문에 주로 가구용 데코시트로 활용되며, O-PET는 배향 연신된 PET로서 음료용기의 라벨 등과 같은 열수축필름 혹은 OHP용 필름 등으로 활용된다.

그런데, PVC는 열에 약하고, 소각시 다이옥신 및 유독가스를 발생시켜 환경오염, 인체 유해성이 크다는 단점이 있다.

또한, G-PET는 가격이 너무 비싸고, 광학이방성이 떨어지며, 가공온도가 높다는 단점이 있다.

이에, 최근에는 다이옥신이나 휘발성 유기화합물 등의 발생이 없어 보다 안전하면서 낮은 온도에서도 쉽게 가공할 수 있는 가공편리성을 갖는 CO-PET이 활용되고 있다.

CO-PET은 Homo-PET에 대한 상대적인 개념으로서, 기본 모노머들로 구성된 것을 통상 Homo-PET이라고 하고, 다른 모노머를 포함하도록 하여 물성을 조정한 것을 CO-PET이라 한다. 이때, 접두사 'CO-'는 '함께'라는 영문 어두의 의미이다.

주지된 바와 같이, PET는 TPA(Terephthalic Acid)라는 디애시드(Di-acid)화학물질과 EG(Ethylene Glycol)라는 디알콜(Di-alcohol) 화학물질이 서로 반응해서 만들어진 것으로, Homo-PET은 열결정화 속도가 빠르고 가공온도가 높기 때문에 가공온도를 낮추면서 결정화속도를 느려지도록 다르게 생긴 모노머, 이를 테면 IPA(Iso Phthalic Acid), DEG(Di Ethylene Glycol), CHDM(Cyclo Hexylene Di Methanol) 등과 같은 모노머를 같이 넣어서 폴리에스터를 제조하고 있는데 이를 CO-PET이라 이해하면 된다.

이때, CO-PET은 가공시 열이 없을 경우 광이 발생되는 유광이 되고, 무광을 유지하기 위해서는 가공시 열을 가해주어야 한다.

특히, CO-PET은 저온 가공이 가능하여 소비전력을 절감할 수 있어 운전비용을 줄이고 가공이 편리하다는 아주 우수한 장점이 있지만, 엠보롤을 통해 엠보싱을 형성한 후에 급속히 냉각하지 않으면 엠보싱 후 엠보싱된 부분이 대기온도와 접하는 순간 엠보싱 부위가 급속히 펴지면서 엠보싱이 유야무야되어 버리기 때문에 선명한 엠보싱을 얻을 수 없다는 한계를 가지고 있다.

이러한 특성 때문에 기존 PVC 혹은 G-PET 가공이 가능한 시트제조장치로는 CO-PET 가공이 어려워 CO-PET, 특히 무광 CO-PET을 시트상으로 가공하는 장치는 아직까지 개시되어 있지 않은 것으로 확인되고 있다.

그렇다면, 기존 시트제조장치를 통해 무광 CO-PET을 제조해야 하는데, 기존 시트제조장치는 합지 후 온도가 150℃ 정도로 운전되고 있으며, 또한 엠보싱을 형성하기 위한 엠보롤과 엠보롤이 접하면서 엠보싱을 가공하도록 안내하는 고무롤이 80℃ 정도 유지되도록 냉각수로 냉각되게 되는데 이는 무광 CO-PET를 가공하기에 너무 높은 온도이므로 이를 무광 CO-PET의 가공에 맞게 운전조건을 조절하기가 까다로워 사실상 기존 시트제조장치로는 무광 CO-PET 제조가 어렵다고 봐야 한다.

더구나, 기존 시트제조장치의 경우에는 PVC나 G-PET 가공에 적당하도록 만들어져 있어 엠보싱 후 엠보싱된 부위가 대기온도와 접하더라도 급속히 펴지지 않기 때문에 급속냉각하지 않아도 되어 냉각유닛이 엠보싱 가공유닛과 상당한 간격을 두고 이격설치되어 있으므로 이를 개량하는 것도 쉽지 않은 일이다.

다시 말해, CO-PET는 무광처리하기 위해 반드시 열을 가해주어야 하는데, 반면에 CO-PET는 열에 아주 민감하므로 열이 가해지면 엠보싱이 급속히 흐려지기 때문에 엠보싱 가공 후에는 즉시에 급속히 냉각시켜야 한다.

이와 같이, CO-PET를 무광으로 가공하면서 동시에 엠보싱을 갖도록 하기 위해서는 특성이 서로 상반되기 때문에 이를 가공하기가 매우 까다로워 시트제조장치 자체의 운전조건을 맞추기 어려운 것이다.

대한민국 등록특허 제10-1827825호(2018.02.05.) '가구재용 합성수지 데코시트의 제조장치 및 가구재용 합성수지 데코시트' 대한민국 등록특허 제10-1808094호(2017.12.06.) '전사 및 합지공정의 분리 운전이 가능한 시트제조장치'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 기존 PVC나 G-PET 등과 같은 시트를 가공하는 시트제조장치의 일부를 개량하여 운전조건을 달리함으로써 기존 시트제조장치로는 가공하기 매우 어려웠던 CO-PET 시트를 원활하게 가공할 수 있어 기존 PVC나 G-PET과 무광 CO-PET을 하나의 시트제조장치에서 선택적으로 가공할 수 있으면서 무엇보다도 무광 CO-PET 가공시 엠보싱 가공 후 엠보싱처리된 부위를 가공과 동시에 급속히 냉각시켜 엠보싱을 아주 선명하게 형성할 수 있어 제품 품질을 높일 수 있고 엠보롤과 고무롤의 손상을 발생시키지 않으면서도 원활하게 CO-PET 시트를 가공할 수 있도록 개선된 PVC나 G-PET를 포함한 무광 CO-PET 가공용 시트제조장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, CO-PET을 PET 기재층으로 하는 원단을 공급하는 원단공급부(100)와, 원단공급부(100)를 통해 공급된 원단을 합지한 후 엠보싱 처리하는 합지 및 엠보가공부(200)와, 합지 및 엠보가공부(200)를 통해 제조된 시트를 마무리 냉각하는 사상냉각부(Finishing Cooling Part)(300)와, 마무리 냉각된 시트를 이송하는 이송부(400)와, 이송된 시트를 롤 형태로 감는 권취부(500)를 포함하는 시트제조장치에 있어서;

상기 합지 및 엠보가공부(200)는 원단을 합지하여 합지시트(S1)를 만드는 합지롤(212)과, 상기 합지롤(212)의 하방에 간격을 두고 수평하게 설치되고 서로 접지된 상태를 유지하는 엠보롤(222) 및 고무롤(224)을 포함하며;

상기 합지시트(S1)가 엠보싱될 때 합지시트(S1)의 일측면은 가열된 상태를 유지하여 무광상태로 만들고, 타측면은 엠보싱과 동시에 급속냉각시켜 선명한 엠보싱을 유지하도록 상기 엠보롤(222)의 내부는 25-30℃로 냉각되고; 상기 고무롤(224)은 표피인 고무(R)만 가열되도록 고무롤(224)의 둘레에 적어도 하나 이상의 가열수단이 배치되며;

상기 1차냉각유닛(230)은 엠보싱된 합지시트(S1)가 지그지그 형태로 교차 이동하면서 냉각되도록 다수의 제1,2,3냉각롤(232,234,236)을 구비하고, 상기 제1,2,3냉각롤(232,234,236)은 롤고정대(RFT) 상에 회전가능하게 설치되며, 상기 롤고정대(RFT)는 LM가이드(LM)를 타고 슬라이딩되게 조립되고, 상기 롤고정대(RFT)의 일단에는 전후진실린더(ACT)가 연결되어 상기 전후진실린더(ACT)를 전진 또는 후진에 따라 상기 제1,2,3냉각롤(232,234,236)로 된 롤 세트를 엠보롤(222) 측으로 최근접되게 배치한 것을 특징으로 하는 PVC나 G-PET를 포함한 무광 CO-PET 가공용 시트제조장치를 제공한다.

이때, 상기 엠보롤(222), 고무롤(224) 및 제1,2,3냉각롤(232,234,236)의 롤축(SHF)에는 베어링(BA)이 설치되어 지지블럭(BL)상에 베어링고정되고;

상기 롤축(SHF)의 중심에는 이중관(DOB)이 관통된 채 롤축(SHF)의 길이방향으로 배관되며;

상기 이중관(DOB)의 내관에는 입수관(IN)이 연결되고, 이중관(DOB)의 외관에는 출수관(OUT)이 연결되어 냉각수 순환에 의해 냉각되도록 구성된 것을 특징으로 하는 구성된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 가열롤(250)의 양측 롤축(SHF)에 축고정구(SRF)를 구비하고;

상기 축고정구(SRF)가 슬라이딩가이드(SLG)를 따라 승하강될 수 있도록 배치하며;

상기 슬라이딩가이드(SLG)는 지지블럭(BL)의 안쪽면에 견고히 고정하고;

상기 축고정구(SRF)가 슬라이딩가이드(SLG)의 하부에 설치된 가열롤실린더(252)와 연결하여 상기 가열롤실린더(252)의 승하강에 따라 롤축(SHF)을 이동시켜 높이 조절이 가능하도록 구성된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 가열수단은 상기 고무롤(224)의 일측에 이격설된 적어도 한 쌍의 발열히터(240) 또는 상기 고무롤(224)의 직하방에 설치되어 상기 고무롤(224)과 접지된 채 무동력으로 회전되는 가열롤(250)이며;

상기 가열롤(250)은 내장된 발열체에 의해 외표면이 일정온도로 가열된 상태를 유지하는 금속롤로서 상기 고무롤(224)과의 접촉력을 유지하도록 가열롤실린더(252)에 의해 상하방향으로 움직일 수 있도록 구성된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 기존 PVC나 G-PET 등과 같은 시트를 가공하는 시트제조장치의 일부를 개량하여 운전조건을 달리함으로써 기존 시트제조장치로는 가공하기 매우 어려웠던 CO-PET 시트를 원활하게 가공할 수 있어 기존 PVC나 G-PET과 무광 CO-PET을 하나의 시트제조장치에서 선택적으로 가공할 수 있으면서 무엇보다도 무광 CO-PET 가공시 엠보싱 가공 후 엠보싱처리된 부위를 가공과 동시에 급속히 냉각시켜 엠보싱을 아주 선명하게 형성할 수 있어 제품 품질을 높일 수 있고 엠보롤과 고무롤의 손상을 발생시키지 않으면서도 원활하게 CO-PET 시트를 가공하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시트제조장치의 전체 구성을 보인 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시트제조장치를 구성하는 합지 및 엠보가공부의 예시적인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시트제조장치를 구성하는 1차냉각유닛을 발췌하여 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시트제조장치를 구성하는 합지 및 엠보가공부의 운전조건을 설명하는 예시적인 설명도이다.
도 5는 본 발명에 따른 시트제조장치를 구성하는 합지 및 엠보가공부에서 고무롤의 특성 설명을 위한 모식도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PVC나 G-PET를 포함한 무광 CO-PET 가공용 시트제조장치는 공정진행방향을 기준으로 원단공급부(100)와, 원단공급부(100)를 통해 공급된 원단을 합지한 후 엠보싱 처리하는 합지 및 엠보가공부(200)와, 합지 및 엠보가공부(200)를 통해 제조된 시트를 마무리 냉각하는 사상냉각부(Finishing Cooling Part)(300)와, 마무리 냉각된 시트를 이송하는 이송부(400)와, 이송된 시트를 롤 형태로 감는 권취부(500)를 포함한다.

이때, 상기 원단공급부(100)는 원단을 거치하여 되풀면서 합지 및 엠보가공부(200)로 공급하는 부분으로서 코팅층을 형성하기 위한 원단(A), PET 기재층을 형성하기 위한 원단(B), 이형층을 형성하기 위한 원단(C) 등 다양한 갯수와 합지형태가 될 수 있으며, 이들이 2개 또는 3개 이상 조합될 수 있다.

여기에서, 상기 PET 기재층은 CO-PET이다.

이들 원단(A,B,C)은 다수의 롤(텐션롤, 가이드롤 등)을 거쳐 일정한 장력이 유지된 채 균일한 공정속도로 이송되도록 구성되고 제어된다.

아울러, 상기 합지 및 엠보가공부(200)는 본 발명의 주된 특징부를 이루는 부분으로서, 합지롤(212)을 구비한 합지유닛(210)과, 상기 합지롤(212)에 의해 합지된 시트에 엠보싱을 형성하기 위한 엠보롤(222)과 상기 엠보롤(222)이 접지되는 고무롤(224)을 구비한 엠보가공유닛(220)과, 엠보가공된 시트가 지그지그 형태로 교차 이동하도록 안내하는 다수의 제1,2,3냉각롤(232,234,236)을 갖추고 LM가이드(도시생략)에 의해 직선왕복운동 가능하게 구성되는 1차냉각유닛(230)을 포함하는데 구체적인 설명은 후술한다.

그리고, 상기 사상냉각부(仕上冷却部)(300)는 상기 1차냉각유닛(230)을 통해 시트가 냉각되면서 선명한 엠보싱이 형성된 상태를 완전히 굳히기 위해 마무리 냉각하는 부분이다.

이러한 사상냉각부(300)는 다수의 롤들이 배치된 사이로 엠보싱이 형성된 시트가 지나가면서 냉각될 수 있도록 냉각챔버(310)를 구비한다.

또한, 상기 이송부(400)는 마무리 냉각된 시트를 적정장력을 유지한 채 권취부(500)로 안전하게 반송하기 위한 부분이며, 상기 권취부(500)는 냉각이 완료되어 반송된 시트를 롤 형태로 감기 위한 수단이다.

그럼, 본 발명의 주된 특징부인 합지 및 엠보가공부(200)에 대하여 도 2 내지 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 2에서와 같이, 합지롤(212)은 다수의 원단(A,B,C)에 열을 가해 합지함으로써 하나의 시트로 만드는 롤이므로 고열을 가할 수 있도록 구성된 것이다.

여기에서, 본 발명은 CO-PET를 기재원단으로 사용하기 때문에 기존보다 훨씬 낮은 온도고 가공이 가능하다.

때문에, 본 발명에서는 상기 합지롤(212)를 거쳐 합지된 후 하방으로 인출되는 합지시트(S1)는 약 100℃ 정도의 온도를 유지하게 되는데, 이것은 기존 원단일 경우 150℃ 정도인 것과 비교할 때 약 50℃ 정도 더 낮은 것이다.

그리고, 상기 합지롤(212)의 하방에는 간격을 두고 엠보롤(222)과 고무롤(224)이 수평하게 설치되고, 서로 접지된 상태로 유지된다.

아울러, 상기 엠보롤(222)과 고무롤(224) 사이로 상기 합지시트(S1)가 지나가면서 엠보롤(222)의 외표면에 형성된 엠보싱 무늬대로 상기 합지시트(S1)의 일측면이 엠보싱되게 된다.

이때, 상기 고무롤(224)은 엠보롤(222)과 맞물려 회전하면서 엠보싱이 잘 형성되도록 받쳐주는 역할, 즉 합지시트(S1)를 지지하는 기능을 담당한다.

그런데, 앞서 설명하였듯이 본 발명은 CO-PET를 무광으로 가공해야 하기 때문에 서로 상반되는 특성인 가열과 냉각을 동시에 처리할 수 있는 좀 특별한 구성을 갖추어야만 한다.

만약, 이러한 특별한 구성이 갖추어지지 않으면 무광이 생기지 않던지 혹은 엠보싱을 형성할 수 없게 된다.

이에, 본 발명에서는 도 4를 기준으로 하기한 표 1과 같은 운전조건(온도)을 유지하도록 구성된다.

구분	CO-PET 기재 시트 가공
(가)	100℃
(나)	200℃
(다)	80℃
(라)	25-30℃
(마)	5-10℃

다만, 상술한 운전조건은 본 발명에 따른 무광 CO-PET 가공용 시트제조장치에서 바람직한 실시예에 불과하며, 표 1에 나타난 비율을 유지한 채 얼마든지 변형될 수 있음은 물론이다.

이러한 운전조건을 만족시키기 위해, 본 발명은 합지시트(S1)의 일측면이 접하는 고무롤(224)은 가열하고, 엠보싱을 형성하기 위해 합지시트(S1)의 타측면에 접하여 가압하는 엠보롤(222)은 급속냉각시킬 수 있도록 구성된다.

그런데, 상기 고무롤(224)은 도 5의 예시와 같이, 금속롤(M)의 외표면에 고무(R)를 입혀 접착제로 고정한 구조를 갖기 때문에 고무롤(224)이 가열될 경우 금속과 고무는 서로 열팽창계수가 달라 고무(R)가 들뜨면서 쭈굴쭈굴해지는 변형이 생기고, 접착제가 탈락하면서 고무(R)가 금속롤(M)로부터 분리되는 문제가 생겨 엠보싱 가공을 할 수 없는 상태에 직면하게 된다.

이것은 별도의 가열수단을 통해 가열을 하지 않더라도 기본적으로 합지시트(S1)와 접지될 때 100℃에 이르는 합지시트(S1)로부터 전도받은 열이 누적되면서 상술한 것과 동일한 현상들을 유발할 수 밖에 없다.

때문에, 금속롤(M)의 중심에는 냉각유로(PW)가 형성되고, 상기 냉각유로(PW)를 통해 냉각수가 공급되어 상기 금속롤(M)이 일정온도 이상 이를 테면 80℃ 이상 상승하지 못하도록 대략 제어하게 된다.

하지만, 이러한 구조를 갖게 되면 고무(R)를 통해 합지시트(S1)의 일측면으로 일정온도 이상으로 열을 가할 수 없게 되어 CO-PET를 기재층으로 하는 합지시트(S1)를 무광처리할 수 없게 되는 한계에 부딪히게 된다.

이에, 본 발명에서는 상술한 바와 같은 고무롤(224)의 변형을 막으면서 합지시트(S1)로는 열을 전달할 수 있도록 별도의 가열수단을 더 포함하여 합지시트(S1)와 직접 접하는 고무(R)에만 열이 가해지도록 하고, 이 열이 합지시트(S1)와 접하면서 전도될 수 있도록 구성된다.

다시 말해, 금속롤(M)은 냉각유로(PW)를 순환하는 냉각수에 의해 적정 온도로 냉각되고 있기 때문에 금속롤(M)과 고무(R)의 계면에서의 분리 문제나 들뜸에 의한 쭈굴쭈굴해지는 문제는 생기지 않게 되며, 동시에 고무(R)의 외표면만 가열되고 그 가열된 열이 금새 합지시트(S1)로 전도되기 때문에 고무(R)의 외표면의 열은 금속롤(M)까지 영향을 미치지 않게 되어 본 발명이 목적하는 바를 달성할 수 있게 된다.

여기에서, 상기 가열수단은 상기 고무롤(224)의 일측에 이격설된 적어도 한 쌍의 발열히터(240)를 포함할 수 있다.

상기 발열히터(240)는 코일히터를 비롯하여 다양한 발열체가 사용될 수 있으며, 순간적으로 급가열가능한 발열체이면 더욱 좋다.

이러한 발열히터(240)는 상기 고무롤(224)이 서서히 회전하기 때문에 고무롤(224)의 표면을 균일하게 가열하는데 적당하다.

뿐만 아니라, 상기 고무롤(224)의 직하방에는 상기 고무롤(224)과 접지된 채 무동력으로 회전되는 가열롤(250)이 더 설치될 수 있다.

상기 가열롤(250)은 내장된 발열체에 의해 외표면이 일정온도로 가열된 상태를 유지하는 금속롤일 수 있으며, 상기 고무롤(224)과의 접촉력을 좋게 하기 위해 가열롤실린더(252)에 의해 상하방향으로 움직일 수 있도록 구성됨이 특히 바람직하다.

이와 같은 가열롤(250)를 더 포함하게 되면 고무롤(224)과의 접촉에 의한 전도방식으로 고무롤(224)의 외표면을 가열하는 것이므로 더욱 더 균일한 가열작용이 가능하게 된다.

물론, 고무롤(224)의 외표면 가열이 가열롤(250) 혹은 발열히터(240) 단독만으로도 가능하다면 이들을 단독 설치할 수 있으며, 두 개가 뱅행되는 것이 바람직하다면 2개를 병행설치할 수도 있다.

한편, 상기 엠보롤(222)도 상기 고무롤(224)과의 접촉안정성을 유지할 뿐만 아니라, 수리나 교체 등 유지보수를 위해 분리할 수 있도록 엠보롤실린더(CY)에 의해 움직일 수 있도록 구성된다.

특히, 상기 엠보롤(222)의 내부는 냉각수에 의해 냉각되는데, 기존에는 단지 엠보롤(222)의 급속한 팽창을 방지하기 위한 정도의 냉각수준이었다면 본 발명에서는 접촉하는 합지시트(S1)의 일측면을 엠보싱과 동시에 급속냉각시킬 수 있도록 상당히 낮은 온도의 냉각수를 사용하여 냉각하도록 구성된다.

이때, 상기 엠보롤(222)의 바람직한 냉각수 온도는 앞서 표 1에서 설명하였듯이 25-30℃이다.

그러면, 합지시트(S1)는 일측에서 가온하여 무광상태를 유지하고, 무광인 상태로 엠보싱되면서 엠보싱된 부분은 급속히 냉각되므로 엠보싱이 선명하게 유지되게 된다.

이와 함께, 1차냉각유닛(230)이 매우 중요하다.

왜냐하면, 합지시트(S1)의 엠보싱은 엠보롤(222)에 의해 급속냉각되어 있기는 하지만 엠보롤(222)을 떠나는 순간 상당히 빠른 속도로 승온되기 때문이다.

여기에서, 엠보싱 처리된 합치시트(S1)는 엠보시트(S2)로 칭하기로 한다.

따라서, 상기 1차냉각유닛(230)은 상기 엠보롤(222)과 최대한 근접된 상태로 유지되어야 엠보시트(S2)가 대기온도로 승온되기 전에 곧바로 냉각할 수 있게 된다.

이렇게 즉시 냉각이 가능하게 되면 엠보싱을 선명한 상태로 고정할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 상기 엠보롤(222)의 유지보수시 공간을 확보할 수 있어야 하며, 기재층이 CO-PET가 아닐 경우에는 굳이 근접시킬 필요가 없으므로 본 발명에서는 상기 1차냉각유닛(230)이 LM가이드(LM)를 타고 움직일 수 있도록 구성된다.

즉, 도 3에서와 같이, 상기 1차냉각유닛(230)을 구성하는 제1,2,3냉각롤(232,234,236)은 상기 LM가이드(LM)를 타고 슬라이딩되는 롤고정대(RFT) 상에 회전가능하게 설치되며, 상기 롤고정대(RFT)의 일단에는 전후진실린더(ACT)가 연결된다.

따라서, 상기 전후진실린더(ACT)를 전진 또는 후진시키는 것에 의해 상기 제1,2,3냉각롤(232,234,236)로 된 롤 세트를 엠보롤(222) 측으로 최근접되게 배치할 수도 있고, 유지보수시에는 원거리로 이격시킬 수도 있게 된다.

이때, 상기 제1,2,3냉각롤(232,234,236) 내부에도 당연히 냉각수가 흐르도록 구성됨은 물론이다.

예컨대, 도 3에 따르면, 상기 제1,2,3냉각롤(232,234,236)의 롤축(SHF)에는 베어링(BA)이 설치되어 지지블럭(BL)상에 베어링고정됨으로써 원활하게 회전될 수 있도록 구성된다.

그리고, 롤축(SHF)의 중심에는 이중관(DOB)이 관통된 채 롤축(SHF)의 길이방향으로 배관되며, 상기 이중관(DOB)의 내관에는 입수관(IN)이 연결되고, 이중관(DOB)의 외관에는 출수관(OUT)이 연결된다.

따라서, 냉각수가 입수관(IN)으로 인입되어 내관을 타고 롤축(SHF)을 통해 롤 내부로 유입된 후 롤을 냉각시킨 후 외관을 타고 나온 후 출수관(OUT)을 통해 배출되는 방식으로 연속적으로 순환됨으로써 상기 제1,2,3냉각롤(232,234,236)을 효과 있게 냉각시킬 수 있게 된다.

이때, 출수관(OUT)의 일부에 온도센서를 매입하여 출수되는 물의 온도를 체크함으로써 롤의 냉각온도를 일정하게 유지시키도록 냉각수의 온도를 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 무광 CO-PET 가공용 시트제조장치는 CO-PET을 무광, 엠보싱처리할 때 갖는 상반되는 이중적 특성을 동시에 만족시키면서 가공할 수 있어 기존 설비로는 처리하기 어려웠던 부분을 완벽하게 해소하면서 가공할 수 있어 새로운 시장선점에 커다란 장점으로 작용할 것으로 예상된다.

덧붙여, 본 발명에 따른 시트제조장치를 이용하여 기존과 같은 PVC 혹은 G-PET을 기재층으로 하는 시트를 제조하고자 할 때는 가열수단인 발열히터(240)를 끄고, 가열롤(250)을 하강시켜 열이 고무롤(224)의 외표면인 고무(R) 쪽으로 전도되지 못하게 하면 된다.

즉, 발열히터(240)와 가열롤(250)이 없는 상태와 동일하게 유지되므로 기존 PVC 혹은 G-PET를 가공할 때와 동일한 운전조건을 유지할 수 있게 되어 본 발명에 따른 시트제조장치 하나로 PVC나 G-PET 가공은 물론 무광 CO-PET 가공을 겸할 수 있게 된다.

특히, PVC나 G-PET를 가공할 때는 1차냉각유닛(230)을 엠보롤(222)로부터 간격을 두게 이격시켜 배치함이 바람직한데, 이는 1차냉각유닛(230)을 이동시킬 수 있기 때문에 쉽고 편리하게 배치할 수 있다.

100: 원단공급부
200: 합지 및 엠보가공부
300: 사상냉각부
400: 이송부
500: 권취부

Claims

원단을 공급하는 원단공급부(100)와, 원단공급부(100)를 통해 공급된 원단을 합지한 후 엠보싱 처리하는 합지 및 엠보가공부(200)와, 합지 및 엠보가공부(200)를 통해 제조된 시트를 마무리 냉각하는 사상냉각부(Finishing Cooling Part)(300)와, 마무리 냉각된 시트를 이송하는 이송부(400)와, 이송된 시트를 롤 형태로 감는 권취부(500)를 포함하는 시트제조장치에 있어서;
상기 합지 및 엠보가공부(200)는 합지롤(212)을 구비한 합지유닛(210)과, 상기 합지롤(212)에 의해 합지된 시트에 엠보싱을 형성하기 위한 엠보롤(222)과 상기 엠보롤(222)이 접지되는 고무롤(224)을 구비한 엠보가공유닛(220)과, 엠보가공된 시트가 지그지그 형태로 교차 이동하도록 안내하는 다수의 제1,2,3냉각롤(232,234,236)을 갖추고 직선왕복운동 가능하게 구성되는 1차냉각유닛(230)을 포함하며,
상기 원단이 CO-PET인 경우에는 합지시트(S1)가 엠보싱될 때 합지시트(S1)의 일측면은 가열된 상태를 유지하여 무광상태로 만들고, 타측면은 엠보싱과 동시에 급속냉각시켜 선명한 엠보싱을 유지하도록 상기 엠보롤(222)의 내부는 25-30℃로 냉각되고; 상기 고무롤(224)은 표피인 고무(R)만 가열되도록 고무롤(224)의 둘레에 적어도 하나 이상의 가열수단이 추가로 배치되며;
상기 1차냉각유닛(230)은 엠보싱된 합지시트(S1)가 지그지그 형태로 교차 이동하면서 냉각되도록 다수의 제1,2,3냉각롤(232,234,236)을 구비하고, 상기 제1,2,3냉각롤(232,234,236)은 롤고정대(RFT) 상에 회전가능하게 설치되며, 상기 롤고정대(RFT)는 LM가이드(LM)를 타고 슬라이딩되게 조립되고, 상기 롤고정대(RFT)의 일단에는 전후진실린더(ACT)가 연결되어 상기 전후진실린더(ACT)를 전진 또는 후진에 따라 상기 제1,2,3냉각롤(232,234,236)로 된 롤 세트를 엠보롤(222) 측으로 최근접되게 배치한 것을 특징으로 하는 PVC나 G-PET를 포함한 무광 CO-PET 가공용 시트제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1,2,3냉각롤(232,234,236)의 롤축(SHF)에는 베어링(BA)이 설치되어 지지블럭(BL)상에 베어링고정되고;
상기 롤축(SHF)의 중심에는 이중관(DOB)이 관통된 채 롤축(SHF)의 길이방향으로 배관되며;
상기 이중관(DOB)의 내관에는 입수관(IN)이 연결되고, 이중관(DOB)의 외관에는 출수관(OUT)이 연결되어 냉각수 순환에 의해 냉각되도록 구성된 것을 특징으로 하는 구성된 것을 특징으로 하는 PVC나 G-PET를 포함한 무광 CO-PET 가공용 시트제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가열수단은 상기 고무롤(224)의 일측에 이격설된 적어도 한 쌍의 발열히터(240) 또는 상기 고무롤(224)의 직하방에 설치되어 상기 고무롤(224)과 접지된 채 무동력으로 회전되는 가열롤(250)이며;
상기 가열롤(250)은 내장된 발열체에 의해 외표면이 일정온도로 가열된 상태를 유지하는 금속롤로서 상기 고무롤(224)과의 접촉력을 유지하도록 가열롤실린더(252)에 의해 상하방향으로 움직일 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 PVC나 G-PET를 포함한 무광 CO-PET 가공용 시트제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 고무롤(224)은 금속롤(M)의 외표면에 고무(R)를 입혀 접착제로 고정한 구조로 이루어지며; 상기 금속롤(M)의 중심에는 금속롤(M)이 80℃ 이상으로 상승하지 않도록 냉각하는 냉각수 순환용 냉각유로(PW)가 형성되고; 상기 가열수단은 상기 고무롤(224)의 외표면인 고무(R)만 균일하게 가열하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엠보롤과 고무롤을 손상시키지 않으면서 PVC나 G-PET 가공과 겸하여 무광 CO-PET 가공이 가능한 시트제조장치.