KR102080268B1 - 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐합성수지의 압출 패널 제조장치에 관한 것으로서, 펠릿화된 폐비닐 등을 원료로하는 제1 수지와 신재 합성수지 또는 재생합성수지를 원료로 하는 제2 수지를 제1 압출기와 제2 압출기로부터 용융 공급되는 제1 수지와 제2 수지를 각각 압출하는 다이스와; 상기 다이스로부터 압출된 제1 수지와 제2 수지를 적층 결합한 상태에서 인입시켜 다수의 홀을 갖는 합성수지 패널을 성형하는 동시에 외면이 평활하도록 진공하는 싸이징과; 상기 다이스는 적층된 제1 수지와 제2 수지가 싸이징 입구에 신속하게 인입되도록 "〈"형의 딥부를 갖는 토출부와; 상기 다이스와 싸이징을 연결하여 토출부의 딥부에 위치하며 압출되는 제1 수지 중앙부에 다수의 홀을 형성하는 홀성형 가이드봉과; 상기 싸이징으로부터 진공처리 된 합성수지 패널을 수 냉각하는 동시에 진공시켜 패널형상을 유지토록 하는 1차 진공 냉각장치 및 2차 진공 냉각장치를 포함하는 것으로서, 본 발명은 2중 압출 합성수지 패널을 성형하되 제1 수지와 제2 수지가 다이스에서 각각 압출된 후 다이스 토출부 전방 외부에서 결합되어 싸이징으로 인입되도록 함으로 폐합성수지를 재생합성수지 또는 신재 합성수지와 결합시 중첩부의 접착력을 향상시켜 합성수지 패널의 내구성을 증강시키도록 한 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치에 관한 것이다.

Description

외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치{DOUBLE EXTRUDED MULTIPLE HOLES PANEL MANUFACTURING DEVICE OF OUTER JOIN SYNTHETIC RESINS}

본 발명은 폐합성수지의 압출 패널 제조장치에 관한 것으로서, 특히 합성수지를 이용하여 2중 압출 패널을 형성함에 있어 내측은 제1 수지인 폐합성수지로 이루어지고 상하 외면 층은 제2 수지인 재생합성수지 또는 신재 합성수지층으로 형성된 2중 압출 패널을 성형하되 2중 합성수지 패널은 제1 수지와 제2 수지가 다이스(압출 금형)에서 각각 압출된 후 다이스 토출부 전방 외부에서 중첩된 후 싸이징(진공장치)으로 인입되도록 함으로 폐합성수지를 재생합성수지 또는 신재 합성수지와 결합시 접착되는 중첩부의 가스와 습기를 완전히 제거함으로 접착력을 향상시키고 합성수지 폐널의 내구성을 증강시키도록 한 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치에 관한 것이다.

종래에도 합성수지패널을 제공하여 건축용 내 외장 패널, 컨테이너 바닥재, 물류 적재 창고의 받침대, 화물차의 적재함 바닥재와 또한, 휴게소 바닥, 등산책로의 전망대, 계단 등은 데크목재를 대체할 수 있도록 제공되어 왔다.

목재는 산업사회 전분야에서 사용되는 매우 중요한 건축자재 또는 바닥재 이나, 현대에는 각 국가가 벌목을 제한 함으로서 목재의 공급이 부족하고, 가격이 상승하는 요인이 발생되어 목재를 대체할 부자재로 합성수지 패널이 대체 패널 자재로 대두되고 있다.

그러나 현재 제조되고 있는 합성수지 패널은 재생합성수지 또는 신재 합성수지를 사용하기 때문에 원재료 비용이 비싼 문제점이 있으며, 특히 목재패널에 비하여 합성수지 패널은 휨강도, 인장력, 압축강도, 탄성도가 떨어지는 문제점이 있다.

즉 목재는 휨강도, 인장력, 압축강도, 탄성도가 복합적으로 이루어져 균일한 내구성을 갖는 반면에 합성수지 패널은 원재료가 비싼 단점과 휨강도를 향상시키면 인장력이 떨어지고 압축강도를 향상시키면 탄성력이 떨어지는 문제점이 있어 전체적으로 목제에 비하여 합성수지 패널은 사용처에 따라서 한정적으로 사용되고 있는 실정이다.

또한 목재는 습기에 약한 반면 합성수지 패널은 습기에 강한 이점이 있다.

현재 목재를 대체할 소재로는 합성수지가 최선의 선택이며 합성수지 패널은 사출, 압출 등으로 성형체(성형물)를 성형하고 있으나, 재생원료 또는 신재 합성수지 만으로 성형체를 만들 경우 일반 생활 용품은 문제가 없으나, 건축 내 외장재, 바닥재 또는 토목현장에서 흙막이, 수로 바닥재, 옹벽부재 등의 부자재로 사용하기 위한 것으로는 원료 및 제조원가 상승으로 오히려 목재보다 더 가격이 상승하는 문제점과 합성수지 제품으로 대체되는 건축자재 제품은 나무에 비하여 신축성, 인장력 등이 떨어지는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래에도 폐합성수지를 이용한 이중합성수지패널이 제조되었다. 이와 같이 제조되는 합성수지 패널은 농촌에서 경작용으로 사용한 멀칭비닐, 과자봉지, 포장용비닐 등으로 이루어진 폐비닐을 원료로 한 폐합성수지와 PVC를 원료한 신재 합성수지를 압출기로 융용 후 다이스(압출 금형) 내에서 합쳐 적층 압출시킨 폐합성수지를 이용한 이중 합성수제 패널이 제조되었다.

상기와 같이 다이스 내에서 적층 압출되는 폐합성수지를 이용한 패널 제조 방법은 다이스에서 열을 가하면서 이중으로 적층 압출하는 과정에서 폐합성수지에서 발생된 가스가 내포된 상태에서 적층되므로 사용시 습기에 접촉하거나 외부의 충격이 발생하는 장소에 설치시 적층된 부분이 벌어지는 문제점과 다이스에서 압 출된 후 싸이징에서 진공하더라도 내부에 잔류한 기포에 의해 표면이 판판하게 이루어지 않고 굴곡이 발생되는 문제점이 있다.

이 분야의 선행기술을 살펴보면 등록특허공보 제10-0789957호(등록일자:2007년12월21일)의 "폐합성수지를 이용한 이중 압출 패널 제조 장치 및 방법"(이하 "선행기술" 이라함)은 폐합성수지를 이용하여 건축부재 또는 바닥재를 압출하는 제조장치에 있어서, 폐합성수지 폐비닐을 수거하는 통상의 분쇄장치로 분쇄한 재생 PE와 목분, 왕겨, 질석, 그라스화이버, 발포재의 원료를 혼합하는 원료 혼합기(1)와;

상기 원료 혼합기(1)에서 혼합된 원료를 호퍼(3)(3')에 공급하면 원료를, 일정한 간격으로 외면에 감겨진 판상히터(4)(4')로 용융시키면서 이송스크류(5)(5')에 의해 헤드부(6)(6')측으로 압출시키는 제1 압출기(2) 및 제2압출기(2')와; 상기 제1 압출기(2)의 헤드부(6)로부터 압출되는 원료를 내부체(8)로 형성하고, 제2 압출기(2')의 헤드부(6')로부터 압출되는 원료를 외부체(9)로 형성하되 상하면에 횡으로 다수 설치된 조절볼트(20)로 외부체(9)의 유입량을 조절하여 합성수지 패널(30)을 형성하도록 다수의 직사각형 블록으로 이루어진 2중 압출 성형기(7)와;

상기 다수의 직사각형 블록으로 이루어진 2중 압출 성형기(7)에 의해 성형된 합성수지 패널(30)의 표면이 평활하도록 진공하는 진공기(12)가 전면 내부에 설치되고 진공기 일측에는 다수의 가이드(16)가 설치되어 냉각수를 충만한 냉각기(11)와;

상기 냉각기(11)에서 경화된 합성수지 패널(30)을 잡아당겨 인출시킬 수 있도록 양측 상하에 롤러(18)가 형성된 인출기(17)와; 상기 인출기(17)로부터 인출되는 합성수지 패널(30)을 소정의 길이로 원형톱이 이동하면서 절단할 수 있도록 절단기(19)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 이중 압출 패널 제조 장치가 개시되었다.

상기 선행기술은 내부체와 외부체를 압출 형성하기 위해 다이스로 공급하는 원료의 공급을 밀어서 압출하는 방식이므로 폐합성수지인 내부체에 무수한 공기층이 형성되고 겔과 같은 상태에서 다이스를 거쳐 압출됨으로 다이스에서 토출된 합성수지 패널의 조직에 따른 두께가 균일하지 못하고 부분적으로 뭉쳐서 심이 발생하는 문제점이 있다.

특히, 선행기술은 내부체인 폐합성수지 원료가 압출기에서 겔과 같이 용융된 상태에서 다이스로 공급되므로 많은 공기층을 포함하고 있으며 더불어 조직이 조밀한 부분과 그렇지 못한 부분이 공존함으로 다이스에서 압출된 패널은 싸이징에서 진공으로 당겨져 판판한 판재로 형성하게 되는데 이 과정에서 다량의 공기층이 형성되어 있고 조직이 균일하지 못한 관계로 진공 후 냉각되면서 수축 밀도가 상이하게 되어 양측 가장자리와 중앙부의 두께가 균일하지 못하고 표면에 작은 곰보가 발생되는 문제점이 있다.

즉, 내부체인 폐합성수지는 압출기에서 용융된다 하더라도 신재 합성수지와 같이 액체상태로 되는 것이 아니라 물렁물렁한 떡(겔)같이 형성되어 압출시 내부에 심이 형성되고 압출 속도가 느린 단점이 있다.

이러한 폐합성수지는 압출기에서 가열하여 용융시킨다 하더라도 온도를 필요 이상으로 올리면 용융되는 것이 아니라 탄화되는 문제점이 있어 신재 합성수지와는 다른 물성을 갖게 된다.

폐합성수지를 사용하기 위해서는 농촌에서 경작용으로 사용된 벌칭 비닐과, 과자봉지, 산업용 폐비닐 등을 수거하여 세척, 건조 후 이를 용융시켜 펠릿으로 만들어 폐합성수지의 원료로 사용하게 됨으로써 압출기에서 용융시 신재와 같이 묽게 용융되는 것이 아니라 찐득찐득한 떡과 같이 용융된 후 다이스로 공급된다.

이와 같이 다이스로 공급된 폐합성수지는 다시 다이스에서 가해지는 열에 의해 물렁물렁한 떡과 같은 상태에서 압출기의 압출력과 인발기의 당김력에 의해 압출됨으로 내부에 잔류된 가스층에 의해 싸이징에서 진공시 미세한 곰보가 발생되는 문제점이 있다.

또한 상기 선행기술은 폐합성수지를 이용하여 이중 패널을 성형시 내부체의 중심부에 중공부(홀)를 형성하지 않으므로 중량이 많이 나갈 뿐만 아니라 인장강도와 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한 상기 선행기술은 내부체와 외부체가 압출되는 다이스와 다이스로부터 압출된 외부체와 내부체를 중합시켜 진공하는 진공기와의 거리가 멀어 내부체와 외부체가 접착되는 면이 냉각되어 진공기에서 진공처리된 패널은 외견상 문제가 없어 보이나 차후 소비자가 사용시 시간이 지남에 따라서 중합된 접착면이 벌어지고 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

이상에서 설명된 이 분야의 종래기술은 상기 선행기술 이외에도 특허 등록번호 제10-1068947호, 특허 등록번호 제10-1166899호, 특허 등록번호 제10-0534050호, 특허 등록번호 제10-0645935호 등이 있다. 그러나 상기 나열된 선행기술들 역시 상기에서 설명된 동일한 문제점을 가지고 있어 지속적으로 생산이 이루어지지 않는 문제점과, 특히 상기 나열된 폐합성수지를 이용하는 종래의 이중 압출 패널 성형장치 들은 내부체를 폐합성수지로 하고 외부체를 신재 합성수지로하여 다이스(압출 금형) 내에서 합쳐져 접착된 상태로 압출되도록 함으로 압출 속도가 너무 느려 이중 압출 패널 생산성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.

또한 내부체(제1 수지)와 외부체(제2 수지)가 다이스 내에서 합쳐져 접합시 그 사이에 가스와 습기가 잔류된 상태로 접합되어 압출됨으로 차후 생산된 이중 합성수지의 내부체(제1 수지)와 외부체(제2 수지)의 사이가 들뜨는 현상이 발생되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0789957호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제1 수지를 공급하는 제1 압출기와 제2 수지를 공급하는 제2 압출기로부터 다이스로 각각 공급되어 다이스에 각각 형성된 압출로를 통하여 외부로 압출된 다음 다이스 토출부 전방에서 합쳐져 적층 되도록 하되 이때 별도의 열풍을 제1 수지와 제1 수지의 사이에 분사시켜 접착력을 향상시키고 가스와 습기를 완전하게 제거한 후 싸이징에서 진공토록 함으로서 제1 수지와 제1 수지의 접합부 또는 제1 수지와 제2 수지의 접착부가 들뜨는 현상과 표면의 가장자리가 불규칙하게 형성되고 곰보가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하는 목적과,

또 다른 목적으로는 다이스의 토출부 선단 면과 싸이징 선두 사이에 홀 성형 가이드봉을 설치하되 홀 성형 가이드봉은 길이 방향으로 중공부가 형성되고 또한 홀 성형 가이드봉이 설치된 사이에 작은 열풍노즐을 형성하여 열풍을 공급함으로서 싸이징에서 진공시 패널에 형성되는 다수의 홀이 변형되지 않고 성형하고자 하는 형태의 홀로 성형할 수 있도록 하는 동시에 제1 수지와 제1 수지의 접합부에 위치한 홀 성형 가이드 봉과 홀 성형 가이드봉의 사이의 접합이 잘 이루어지도록 하는 목적과,

또한 본 발명은 제1 수지를 폐합성수지로 하고 제2 수지를 신재 합성수지 또는 재생합성수지로 하는 이중 압출 패널을 형성하고 중앙부에 길이 방향으로 중공부 형태의 다수개의 홀을 형성함으로 성형된 패널의 강도를 증강시키는 동시에 방음과 단열 및 소음을 흡수하도록 패널을 형성함으로 건축 내 외장재, 층간소음재, 벽면 방음재, 염전 바닥재, 체육관 바닥재, 사무실 칸막이, 화장실 칸막이, 농수산물저장박스, 일반컨테이너 바닥재, 건물바닥재, 조립식 내장재, 이중바닥재, 물류 적재 창고의 받침대, 항공 및 선박의 바닥재, 화물차의 적재함 바닥재, 데크 목재 대용 바닥재, 거푸집 패널, 아파트 및 옹벽 시스템 폼, 등산로의 전망대 바닥재 등으로 사용토록 하는 동시에 생산성을 향상시켜 원가 절감은 물론 목재를 대체 사용할 수 있도록 함을 목적으로 한 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치에 관한 것이다.

본 발명은 상기 목적을 해결하기 위한 것으로서,
펠릿화된 폐비닐 등을 원료로 하는 제1 수지와 신재 합성수지 또는 재생합성수지를 원료로 하는 제2 수지를 제1 압출기와 제2 압출기로부터 용융 공급되는 수지를 각각 압출하는 다이스와; 상기 다이스의 제1 수지와 제2 수지가 이동하는 제1 수지 압출로와 제2 수지 압출로를 각각 형성하고 제1 수지 압출로와 제2 수지 압출로 일측에 복수로 형성된 수지 압출량 조절구와; 상기 다이스로부터 성형된 합성수지 패널의 외면이 평활하도록 진공하는 싸이징과; 상기 다이스와 싸이징을 연결하며 토출부에 결합되고, 압출되는 제1 수지 중앙부에 다수의 홀을 형성하는 가이드 봉과; 상기 다이스로부터 압출되는 제1 수지와 제2 수지를 접합 진공할 수 있도록 된 싸이징은 입구가 만곡면 형태로 이루어지고, 상기 싸이징으로부터 진공처리 된 다수의 홀을 갖는 합성수지 패널을 수냉각하여 이루어지는 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치에 있어서,

상기 다이스는 적층된 제1 수지와 제2 수지가 싸이징 입구에 신속하게 인입되도록 "〈"형의 딥부가 형성된 다이스 토출부와;

상기 다이스 토출부는 중앙에는 열풍 분사 중공부를 갖는 다수의 홀성형 가이드 봉이 설치되고 가이드 봉과 가이드 봉 사이에는 다수의 열풍노즐이 형성된 제1 수지 토출구와;

상기 다이스의 내부에 설치된 제1 압출로 일측에는 제1 수지를 압밀할 수 있도록 형성된 수지 압출 공간부와;

상기 싸이징으로부터 진공처리 된 다수의 홀을 갖는 합성수지 패널을 수냉각하는 동시에 진공시켜 패널형상을 유지토록 하는 1차 진공 냉각장치 및 2차 진공 냉각장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기기 다이스의 제1 수지 토출부 중앙에는 열풍 분사 중공부를 갖는 다수의 홀성형 가이드 봉이 설치되고 홀성형 가이드 봉과 가이드 봉 사이에는 다수의 열풍노즐이 형성된 것을 특징으로 한다.

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상기 다이스의 토출부는 "〈"형의 딥부로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 싸이징은 입구 선단부가 다이스의 토출부에 형성된 "〈"형의 딥부에 위치 되도록한 것을 특징으로 한다.

상기 다이스는 용융된 폐합성수지가 이동하는 제1 수지 압출로와 용융된 신재 또는 재생합성수지가 이동하는 제2 합성수지 압출로가 각각 형성되어 다이스 토출부 외부 딥부에서 중첩 접착되는 것을 특징으로한다.

이와 같이 된 본 발명의 다이스는 폐합성수지를 원료로 하는 제1 수지와 재생 또는 신재 합성수지를 원료로하는 제2 수지가 다이스를 각각 통과하여 다이스 토출부 외부 딥부에서 중첩 접착되도록 함으로서 가스 및 습기를 완전히 제거한 후 접착시킴으로 압출 성형된 합성수지 패널의 접착부가 벌어지는 것을 방지하는 동시에 싸이징에서 진공성형시 외면이 평활하게 성형되도록 하는 잇점이 있다.

이와 같이 본 발명의 다이스에 의해 압출 성형된 합성수지 패널은 패널의 강도를 증강시키는 동시에 방음과 단열 및 소음을 흡수하도록 패널을 형성함으로 건축 내 외장재, 층간소음재, 벽면 방음재, 염전 바닥재, 체육관 바닥재, 사무실 칸막이, 화장실칸막이, 농수산물저장박스, 일반컨테이너 바닥재, 건물바닥재, 조립식 내장재, 이중바닥재, 물류 적재 창고의 받침대, 항공 및 선박의 바닥재, 화물차의 적재함 바닥재, 데크 목재 대용 바닥재, 거푸집 패널, 아파트 및 옹벽 시스템 폼, 등산로의 전망대 바닥재 등으로 사용토록 하는 동시에 생산성을 향상시켜 원가 절감은 물론 목재를 대체 사용할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 다이스 내부에 1차 수지 압출로와 2차 수지 압출로를 토출부 까지 각각 압출된 후 토출부의 딥부에서 합쳐져 접착되도록 함으로서 폐합성수지를 다이스에서 압출하는 과정에서 발생하는 가스와 습기를 제거한 후 다이스 외부인 딥부에서 제1 수지와 제2 수지가 중첩 접찹되도록 함으로 싸이징에서 진공압출시 표면 양측에 발생되는 불규칙한 굴곡을 방지하고, 또한 합성수지를 패널를 성형후 사용시 제1 수지와 제2 수지가 잔류된 가스에 의해 벌어지는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 다이스의 제1 수지 상하 토출구 사이에는 열풍 분사 중공부를 갖는 다수의 홀성형 가이드 봉이 설치되고 가이드 봉과 가이드 봉 사이에는 다수의 열풍노즐이 형성되어 딥부에서 접착시 상하 위치하는 제1 수지와 제1 수지의 접착면이 냉각되지 않도록 열풍을 분사함으로 접착력을 증대시켜 합성수지 패널의 내구성을 갖도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 다이스의 토출부 전면이 "〈"형의 딥부로 형성되어 싸이징 입구 선단부가 다이스의 토출부의 "〈"형의 딥부 내에 위치 되도록 함으로 다이스에서 압출되는 제1 수지와 제2 수지가 딥부에서 중첩된 후 신속하게 싸이징으로 인입되어 진공될 수 있도록 이동거리를 최대한 짧게 함으로 열손실을 중일 수 있도록하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 제1 수지와 제2 수지가 다이수의 제1 수지 압출로 및 제2 수지 압출로를 통하여 각각 토출부로 압출되도록 함으로 합성수지 패널의 압출 속도를 높여 폐합성수지 패널 형성시 문제점인 패널의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 농어촌의 환경 및 토양오염으로 대두되는 폐비닐과 도시에서 발생되는 과자 비닐봉지를 수거하여 제1 수지로 사용함으로 환경오염을 방지하고 폐기물처리 비용을 줄일수 있도록 한 환경친화적인 제품을 제공하는 효과와 방음과 단열 및 소음을 흡수하도록 패널을 형성함으로 건축 내 외장재, 층간소음재, 벽면 방음재, 염전 바닥재, 체육관 바닥재, 사무실 칸막이, 화장실 칸막이, 농수산물저장박스, 일반컨테이너 바닥재, 건물바닥재, 조립식 내장재, 이중바닥재, 물류 적재 창고의 받침대, 항공 및 선박의 바닥재, 화물차의 적재함 바닥재, 데크 목재 대용 바닥재, 거푸집 패널, 아파트 및 옹벽 시스템 폼, 등산로의 전망대 바닥재 등으로 사용토록 하는 동시에 생산성을 향상시켜 원가 절감은 물론 목재를 대체 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 폐합성수지를 이용한 이중 압출 폐널 제조 장치에 있어서 다이스와 싸이징의 연결상태를 나타낸 것이며,
도2는 본 발명에 따른 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치의 다이스 측면 구성을 나타낸 단면도이며,
도3은 본 발명에 따른 다이스의 제1 수지 압출로와 제2 수지 압출로를 통하여 제1 수지와 제2 수지가 압출이동하는 상태를 간략히 도시한 예시도이며,
도4는 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 이중 압출 폐널 제조 장치에 있어서 다이스를 나타낸 사시도이며,
도5는 본 발명의 다이스를 나타낸 정면도를 예시한 한 것이며,
도6은 본 발명의 압출된 폐합성수지가 다이스, 싸이징, 1차 진공 냉각장치, 2차 진공 냉각장치를 거쳐 냉각되는 단계를 나타낸 것이며,
도7은 본 발명에 따른 다이스의 딥부와 싸이징의 연결구조를 나타낸 것이며,
도8은 본 발명의 제1수지와 제2수지가 압출되는 다이스 토출부의 정면을 간략히 도시한 것이며,
도9는 본 발명의 다이스에 의해 압출된 후 싸이징에서 진공된 후 패널상태의 단면을 나타낸 예시도이며,
도10은 본 발명의 합성수지 패널 압출 및 진공에 있어서 제1 수지와 제2수지가 다이스로부터 압출된 후 싸이징으로 인입되는 상태를 나타낸 발췌도이며,
도11의 본 발명의 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치로부터 압출성형되는 패널형태를 여러가지 실시 예로 예시한 것이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

통상 합성수지 패널 성형은 원료공급 싸일로, 원료를 공급받아 용유하는 제1 압출기 및 제2압출기, 다이스, 싸이징(진공기), 냉각장치, 인출기, 절단기, 포장의 단계로 제조장치가 이루어진다.

이때 합성수지 압출 폐널을 다수의 층으로 성형하고자 할 경우에는 상기 열거된 제조장치를 반복적으로 설치하여 다층 합성수지 패널을 압출 성형활 수 있다.

따라서 본 발명은 상기 열거된 제조장치 중 다이스와 싸이징의 구성을 개선하여 기존의 폐합성수지 패널 성형시 발생된 문제점을 해결하고자 한 것이다.

도2는 본 발명에 따른 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치의 다이스 측면 구성을 나타낸 단면도로서, 본 발명의 다이스(10)는 다수의 블럭이 결합되어 하나의 다이스로 구성된 것이다.

본 발명의 도2 내지 도8에 도시된 다이스(10)는 다수의 블럭으로 이루어져 하나의 다이스로 결합된 것이다.

즉, 본 발명의 다이스(10)는 수지주입 블럭(11), 수지 압출 블럭(12), 수지 토출 블럭(13)으로 나누어져 결합된 구성이다.

이때 수지주입 블럭(11), 수지 압출 블럭(12), 수지 토출 블럭(13)은 제조시 다시 다수의 블럭으로 분할하여 제작할 수 있다.

또한 여러 블럭으로 이루어진 본 발명의 다이스(10)는 다수의 볼트로 결합된다.

본 발명에서는 다이스(10)를 다수의 블럭으로 제작하여 조립하고 분해하는 설명과 외면에 설치되는 히팅장치 및 전기에 대한 설명은 생략하고 합성수지 패널을 형성하기 위해 압출되도록 구성한 다이스(10)의 구성과 그 구성 따른 작용 효과를 설명하기로 한다.

본 발명의 다이스(10)는 일측에 제1 수지 주입구(25)가 형성되고 다이스 토출부(16)의 상하부에 제2 수지 주입구(26)가 형성된다.

상기 제1 수지 주입구(25)에는 폐합성수지를 용융 압출하는 제1 압출기(40)가 연결되고, 다이스의 토출부(16) 상 하부에 형성된 제2 수지 주입구(26)에는 재생프라스틱 또는 신재 합성수지를 용융 압출하는 제2 압출기(50)가 연결되어 제1 수지(2)와 제2 수지(3)를 다이스(10)를 통하여 압출하게 된다.

본 발명에서 설명되는 제1 수지(2)는 농촌에서 발생되는 경작용 폐비닐과 과자봉지 산업현장에서 발생되는 폐비닐 및 폐합성수지를 가공하여 펠릿화한 폐합성수지를 원료로 하는 것이며, 제2 수지(3)는 재생 플라스틱 및 신재 합성수지를 원료로 한 것을 말한다.

따라서 본 발명의 다이스(10)는 제1 압출기(40)에서 용융 압출된 제1 수지(2)가 제1 수지 주입구(25)로 주입되어 제1 수지 압출로(14)를 통하여 토출부(16)측으로 압출된다.

또한 제2 압출기(50)에서 용융된 제2 수지(3)는 제2 수지주입구(26)로 주입되어 제2 수지압출로(15)를 통하여 토출부(16)로 압출된다.

상기 다이스(10)의 제1 수지 압출로(14)와 제2 수지 압출로(15) 일측에는 압출량 조절구(21)가 설치되어 제1 수지(2)와 제2 수지(3)의 토출량을 각각 조절할 수 있도록 한다.

본 발명의 설명에서는 제1수지 압출로(14)와 제2 수지 압출로(15)에 다수 설치된 수지 압출량 조절구(21)는 구성 및 작용효과가 동일함으로 편의상 도면부호 21로 총칭하여 설명한다.

상기 수지 압출량 조절구(21)는 필요에 따라서 선택적으로 설치할 수 있다.

상기 다이스(10)는 수지 압출 블럭(12)의 제1 수지 압출로(14) 위치에 수지 압출 공간부(19)를 형성하여 제1 수지 주입구(25) 측에서 유입되는 제1 수지(2)를 수지 압출 공간부(19)에서 압출력을 증가시켜 폐합성수지로 된 제1 수지(2)가 원활하게 토출부(16) 측으로 압출되도록 한다.

상기 수지 압출 공간부(19)에서 토출부(16) 까지의 제1 수지 압출로(14)는 후방 제1수지 주입구(25) 측의 제1 수지 압출로(14)의 압출 공간폭 보다 더 작게하여 토출부 측으로 토출되는 압출력을 높여 균일한 압출이 이루어지도록 한다.

또한 수지 압출 공간부(19)의 후방 근접한 위치의 제1 수지 압출로(14)에는 병목부를 형성하여 압출로 폭이 잘록하게 작아졌다가 다시 수지 압출 공간부(19)에서 폭이 커지므로 제1 수지(2)가 병목부와 수지 압출 공간부(19)를 통과하는 과정에서 조였다 풀었다하는 작용을 함으로 겔 형태의 제1 수지를 주므르게 됨으로 내부의 조직을 균일하게 하고 가스가 수지 내부에 잔류하는 것을 방지 토록한다.

상기 다이스(10)의 토출부(16)는 제1 수지(2)가 토출되는 토출구와 제2 수지(3)가 토출되는 토출구로 나누어져 있어 토출부(16) 측으로 토출되는 제1 수지(2)와 제2 수지(3)는 각각 토출부(16) 외부로 압출된다.

본 발명의 다이스 전방 토출부(16) 전면은 "〈"형의 딥부(17)로 형성된다.

상기 "〈"형의 딥부(17)는 싸이징(30)의 입구 선단부가 최대한 근접되어 위치하도록 형성한 것이다.

또한 딥부(17)를 형성하는 토출부(16) 전면은 "〈"형으로 형성하여 압출되는 제1 수지(2)와 제2 수지(3)가 싸이징(30) 입구에서 중첩되기 용이한 구조로 형성한 것이다.

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도3은 본 발명에 따른 다이스의 제1 수지 압출로와 제2 수지 압출로를 통하여 제1 수지와 제2 수지가 압출이동하는 상태를 간략히 도시한 예시도로서, 다이스(10)가 수지 주입 블럭(11), 수지 압출 블럭(12), 수지 토출 블럭(13)으로 구성된다.

상기 수지 주입 블럭(11) 일측에는 제1 수지 주입구(25)가 형성되며, 수지 압출블럭(12)의 제1 수지 압출로(14)에 수지 압출 공간부(19)를 형성한다.

상기 수지 압출 공간부(19)는 수지 주입 블럭(11) 측과 연결된 제1 수지 압출로(14) 폭보다 보다 수지 압출 공간부(19)에서 토출부(16)측으로 연결된 제1 수지 압출로(14) 폭이 더 작게 형성 됨으로서 수지 압출시 압밀의 불균형을 방지하고, 토출부(16)로 압출되는 제1 수지(2) 압출력을 균일하게 하는 동시에 수지 압출 공간부(19)에서 압밀하게 됨으로 제1 수지(2) 속에 잔류하는 기포층을 제거하고 조직을 균일하게 하는 작용을 한다.

즉, 수지 압출 블럭(12) 내부에 형성되는 수지 압출 공간부(19)의 후방에 근접되도록 제1 수지 압출로(14)에 병목부를 형성하여 제1 수지 주입구(25)로부터 주입되는 제1 수지(2)가 제1 수지 압출로(14)를 따라 이동하다가 병목부를 통과하는 과정에서 1차 압밀되고 다시 수지 압출 공간부(19)에서 토출부측으로 형성된 폭이 작은 제1 수지 압출로(14)로 2차 압밀 된다.

이 과정에서 제1 수지 압출로(14)를 따라서 토출부(16)로 압출되는 제1 수지(2)는 1차 압밀과 2차 압밀을 하는 과정에서 제1 수지(2) 내부에 잔류하는 기포를 제거하고 느슨한 조직을 조밀하게 하는 작용을 하게 됨으로 합성수지 패널이 완성된 후 소비자가 사용시 제1 수지층과 제2 수지층이 벌어지는 것을 방지하고 균일한 내구성을 갖게 된다.

또한 도3에서 알 수 있듯이 수지 압출 공간부(19)에서 토출부(16)측으로 압출되는 제1 수지 압출로(14)와 제2 수지 압출로(15)에는 다수의 수지 압출량 조절구(21) 형성되어 토출부(16)로 각각 토출되는 제1 수지(2)와 제2 수지(3)의 압출량을 조절할 수 있게 된다.

상기 제1 수지 압출로(14)와 제2 수지 압출로(15)는 성형되는 합성수지 패널(1)의 폭과 대응되는 크기 이므로 수지 압출량 조절구(21)를 다수 설치하여 제1 수지(2)와 제2 수지(3)의 압출량이 균일하게 압출되도록 조절한다.

또한 본 발명의 다이스(10)의 수지 토출 블럭(13) 전면의 제1 수지(2)가 토출되는 중앙부에는 다수의 홀성형 가이드 봉(20)이 설치된다.

상기 홀성형 가이드 봉(20)은 파이프 형태와 같이 중공부가 형성되어 열풍이 분사되어 차후 형성되는 합성수지 패널의 홀(4) 형상이 변형되지 않고 유지 되도록한다.

또한 상기 홀성형 가이드 봉(20)이 설치된 사이 사이에는 열풍 노즐(22)이 형성되어 제1 수지(2)와 제2 수지(3)가 접착되는 면에 열풍을 분사하여 접착시 견고하게 접착될 수 있도록 한다.

또한 도3에서 알 수 있듯이 본 발명의 토출부(16) 전면은 "〈"형의 딥부(17)로 형성되어 싸이징(30)의 입구 선단부가 최대한 근접되어 위치하도록 형성한 것이다.

상기와 같이 토출부(16) 전면의 전체적인 형상이 "〈"형의 딥부(17)로 형성함으로 싸이징(30)이 다이스 토출부(16)와 최대한 근접 설치됨으로 토출되는 제1 수지(2)와 제1 수지(2)를 다이스(10) 외부에서 중첩되어 싸이징(30)으로 인입시 냉각되지 않도록 구성한 것이다.

또한 다수의 홀(4)을 갖는 합성수지 패널(1)을 성형시 폐합성수지 원료인 제1 수지(1)와 신재합성수지를 원료로 하는 제2 수지(3)는 물성이 다르므로 온도가 떨어진 상태에서 접착하면 차후 분리되는 문제점이 있으나 최대한 고온에서 접착할 수 있도록 접착력을 높이고 내구성이 향상 된다.

도4는 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 이중 압출 폐널 제조 장치에 있어서 다이스를 나타낸 사시도로서, 본 발명의 다이스를 이해가기 쉽도록 입체도로 도시한 것이다.

상기 도4에서 알 수 있듯이 다이스에 형성되는 열풍노즐(22)에서 분사되는 열풍과 홀성형 가이드 봉(20)의 중공부에서 분사되는 열풍을 공급하기 위해 다이스 일측 면에는 열풍노즐(22)과 연결되는 열풍노즐 열풍 공급 홀(23)과 홀성형 가이드 봉(20) 중공부에 열풍을 공급하는 가이드봉 열풍 공급 홀(24)이 형성된다.

상기 열풍노즐(22)과 홀성형 가이드 봉(20)에 공급되는 열풍은 열풍노즐 열풍 공급 홀(23)과 가이드봉 열풍 공급 홀(24) 일측 외부에 별도 설치된 열풍공급장치(도시 생략함)에서 공급된다.

도5는 본 발명의 다이스를 나타낸 정면도를 예시한 한 것으로서, 다이스 토출부 정면에 형성된 홀성형 가이드 봉(20)과 열풍 노즐(22), 제1 수지(2) 토출구 및 제2 수지(3) 토출구의 배열구성을 나타낸 것이다.

도6은 본 발명의 압출된 폐합성수지가 다이스, 싸이징, 1차 진공 냉각장치, 2차 진공 냉각장치를 거쳐 냉각되는 단계를 나타낸 것으로서, 본 발명의 다이스를 통하여 압출된 제1 수지(2)와 제2 수지(3)는 싸이징(30)에서 진공되어 패널의 평면이 평활하도록 진공한 후 압출 성형된 패널을 냉각하기 위해 냉각수 챔버에 설치된 1차진공 냉각장치(60)와 2차 진공 냉각장치(61)를 통과하면서 냉각된다.

이때 싸이징(30)에서 진공 압출된 합성수지 패널은 뜨거운 열이 잔류된 상태이므로 냉각챔버의 수조에서 냉각되는 과정에서 변형이 발생될 수 있으므로 1차 진공 냉각장치(60)와 2차 진공 냉각장치(61)에서 진공으로 잡아준 상태에서 냉각시킴으로 싸이징에서 표면이 평활하게 압출성형된 상태를 유지 되도록 한다.

도7은 본 발명에 따른 다이스의 딥부와 싸이징의 연결구조를 나타낸 것으로서, 본 발명의 다이스 딥부(17)에 싸이징(30) 입구 선단부가 위치하여 토출부(16)에서 토출되는 제1 수지와 제2 수지를 중첩시켜 신속하게 싸이징으로 인입시켜 진공할 수 있도록 한 다이스 토출부와 싸이징의 연결 구조를 나타낸 것이다.

도8은 본 발명의 제1 수지와 제2 수지가 압출되는 다이스 토출부의 정면을 요점구성만 간략히 도시한 것으로서, 중앙에 상하 복수로 형성된 제1 수지가 토출되는 토출구 길이보다 외부 상하에 복수로 형성 제2 수지 토출구의 길이를 더 길게 하여 싸이징을 통과 하면서 패널 양측면을 감싸도록 한 것이다.

도9는 본 발명의 다이스에 의해 압출된 후 싸이징에서 진공된 후 패널상태의 단면을 나타낸 예시도로서, 도9는 본 발명의 다이스를 통하여 성형된 다수의 홀을 갖는 합성수지 패널을 예시한 것이다.

상기 도9는 폐합성수지를 원료로 하는 제1 수지 중앙에 일열로 다수의 홀(4)이 형성되고 제1 수지(2) 외면에는 재생 또는 신재 합성수지를 원료로 하는 제2 수지(3)가 감싸여 지도록 패널이 성형된다.

이와 같이 성형되는 본 발명의 합성수지 다공 패널은 내부에 폐 합성수지가 위치하고 외면에 신재 합성수지가 위치함으로 외견상 신재 합성수지로 패널이 형성된 것 처럼 미려하여 상품가치를 높일 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 내부에 위치하는 제1 수지를 폐합성수지 함으로 패널의 견고성과 내구성을 갖도록 한 것이다.

본 발명에서 사용되는 폐합성수지는 농어촌에서 버려지는 폐 비닐과 과자봉지 등을 사용하므로 폐기 물의 재생과 매립 또는 소각으로 인하여 발생되는 대기 오염과 토양오염을 방지함으로 환경 친화적이며 특히 과자 봉지는 다양한 필름 소재를 사용함으로 이를 용융시켜 압출 성형한 제1 수지는 화이버글라스 소재를 사용하는 것과 같이 내구성을 갖는다.

도10은 본 발명의 합성수지 패널 압출 및 진공에 있어서 제1 수지와 제2 수지가 다이스로부터 압출된 후 싸이징으로 인입되는 상태를 나타낸 발췌도로서, 다이스(10)의 토출부(16)에서 압출되는 제1 수지(2)와 제2 수지(3)가 중첩된 상태에서 싸이징 입구로 압밀되면서 인입됨으로 제1 수지(2)와 제2 수지(3)의 접착력을 향상 시킬 뿐만 아니라 제1 수지(2)와 제1 수지(2) 사이에 홀성형 가이드 봉(20)이 위치 함으로서 홀성형 가이드 봉(20)에 의해 주변이 들뜨는 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 싸이징(30)은 입구 내측 테두리가 만곡 형상으로 이루어져 제1 수지(2)와 제2 수지(3)가 압밀되어 인입시 원활하게 인입되고 인입시 발생되는 수지 밥(밀리면서 생기는 슬러지)이 발생되지 않는다.

즉, 싸이징(30) 내측 입구가 만곡 형상이 아닌 경우 다이스에서 압출된 제1 수지(2)와 제2 수지(3)가 중첩된 상태에서 싸이징(30) 입구로 인입시 빡빡하게 압밀되는 과정에서 싸이징 입구가 모서리로 형성된 경우에는 인입되는 수지의 상면과 저면이 입구 모서리에 의해 깍기면서 수지밥이 발생되고 압출 속도를 저해하는 요인이 된다.

도11의 본 발명의 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치로부터 압출성형되는 패널형태를 여러 가지 실시 예로 예시한 것이다.

상기 도11에 도시된 ⒜, ⒝, ⒞, ⒟, ⒠는 다양한 형태의 합성수지 패널 단면 형태를 나타낸 것으로 본원 발명의 다이스 토출부를 교체하여 성형하고자 하는 형상과 동일한 형상을 갖는 토출부(16)로 교체하여 생산하고자 하는 형상을 갖는 패널을 성형할 수 있다.

즉, 본 발명은 다이스의 토출부를 형성하는 수지 토출 블럭(13) 또는 수지 토출 블럭(13)의 토출부(16)가 형성된 블럭만 교체하면 건축 내 외장재, 층간소음재, 벽면 방음재, 염전 바닥재, 체육관 바닥재, 사무실 칸막이, 화장실칸막이, 농수산물저장박스, 일반컨테이너 바닥재, 건물바닥재, 조립식 내장재, 이중바닥재, 물류 적재 창고의 받침대, 항공 및 선박의 바닥재, 화물차의 적재함 바닥재, 데크 목재 대용 바닥재, 거푸집 패널, 아파트 및 옹벽 시스템 폼, 등산로의 전망대 바닥재 등으로 사용하고자 하는 합성수지 패널을 압출 성형할 수 있다.

이와 같이 된 본 발명은 합성수지를 이용하여 다수의 홀(4)을 갖는 2중 압출 패널을 형성하되 내측은 제1 수지(2)인 폐합성수지로 이루어지고 상하 외면 층은 제2 수지(3)인 재생합성수지 또는 신재 합성수지층으로 형성된 2중 압출 합성수지 패널을 성형하도록 한 것이다.

상기 2중 압출 합성수지 패널은 제1 수지(2)와 제2 수지(3)가 다이스(10)에서 압출된 후 다이스 토출부 전방 외부에서 결합되어 싸이징(진공장치)으로 인입되도록 함으로 폐합성수지를 재생합성수지 또는 신재 합성수지와 결합시 중첩부의 접착력을 향상시켜 합성수지 패널의 내구성을 증강시키도록 한 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치를 제공할 수 있도록 한 것이다.

1:합성수지패널 2:제1 수지
3:제2 수지 4:홀
10:다이스 11:수지 주입 블럭
12:수지 압출 블럭 13:수지 토출 블럭
14:제1 수지 압출로 15:제2 수지 압출로
16:토출부 17:딥부
19:수지 안출 공간부 20:가이드 봉
21:수지 압출량 조절구 22:열풍노즐
23:열풍노즐 열풍 공급홀 24:가이드 봉 열풍 공급홀
25:제1 수지 주입구 26:제2 수지 주입구
30:싸이징 40:제1 압출기
50:제2 압출기 60:1차 진공 냉각장치
61:2차 진공 냉각장치

Claims (9)

1. 펠릿화된 폐비닐을 원료로 하는 제1 수지와 신재 합성수지 또는 재생합성수지를 원료로 하는 제2 수지를 제1 압출기와 제2 압출기로부터 용융 공급되는 수지를 각각 압출하는 다이스와; 상기 다이스의 제1 수지와 제2 수지가 이동하는 제1 수지 압출로와 제2 수지 압출로를 각각 형성하고 제1 수지 압출로와 제2 수지 압출로 일측에 복수로 형성된 수지 압출량 조절구와; 상기 다이스로부터 성형된 합성수지 패널의 외면이 평활하도록 진공하는 싸이징과; 상기 다이스와 싸이징을 연결하며 토출부에 결합되고, 압출되는 제1 수지 중앙부에 다수의 홀을 형성하는 가이드 봉과; 상기 다이스로부터 압출되는 제1 수지와 제2 수지를 접합 진공할 수 있도록 된 싸이징은 입구가 만곡면 형태로 이루어지고, 상기 싸이징으로부터 진공처리 된 다수의 홀을 갖는 합성수지 패널을 수냉각하여 이루어지는 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치에 있어서,
   상기 다이스는 적층된 제1 수지와 제2 수지가 싸이징 입구에 신속하게 인입되도록 "〈"형의 딥부가 형성된 다이스 토출부와;
   상기 다이스 토출부는 중앙에는 열풍 분사 중공부를 갖는 다수의 홀성형 가이드 봉이 설치되고 가이드 봉과 가이드 봉 사이에는 다수의 열풍노즐이 형성된 제1 수지 토출구와;
   상기 다이스의 내부에 설치된 제1 압출로 일측에는 제1 수지를 압밀할 수 있도록 형성된 수지 압출 공간부와;
   상기 싸이징으로부터 진공처리 된 다수의 홀을 갖는 합성수지 패널을 수냉각하는 동시에 진공시켜 패널형상을 유지토록 하는 1차 진공 냉각장치 및 2차 진공 냉각장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 다이스 일측 면에는 열풍노즐과 연결되는 열풍노즐 열풍 공급 홀과 홀성형 가이드 봉 중공부에 열풍을 공급하는 가이드 봉 열풍 공급 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 다이스의 토출부는 압출되는 제1 수지와 제2 수지가 다이스 토출부 외부에서 접합된 후 싸이징으로 인입될 수 있도록 "〈"형의 딥부로 형성된 것을 특징으로 하는 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 싸이징은 입구 선단부가 다이스의 토출부에 형성된 "〈"형의 딥부에 위치되도록 한 것을 특징으로 하는 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 다이스는 펠릿화된 폐비닐을 원료로 하는 제1 수지 압출로와 용융된 신재 또는 재생합성수지가 이동하는 제2 수지 압출로가 각각 형성되어 다이스 토출부 전방의 딥부에서 중첩 접착되는 것을 특징으로 하는 외부결합 합성수지의 이중 압출 다공 패널 제조장치.

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