KR102094352B1

KR102094352B1 - 다기능 복합 컨베이어 벨트 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102094352B1
Application number: KR1020190042905A
Authority: KR
Inventors: 성일경; 곽창덕; 임대명; 김현태
Original assignee: (주) 화승엑스윌
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2020-03-30
Also published as: KR20190122153A

Abstract

다기능 복합 컨베이어 벨트가 제공된다. 일 실시예에 있어서, 케이크 부착이 방지되는 상커버; 아이들러와의 마찰이 감소되는 하커버; 상기 하커버 상부에 배치되어 강성을 부여하는 벨트지; 상기 하커버 상부에서 상기 벨트지 양 측부에 컨베이어 벨트의 길이 방향으로 배치된 사이드커버; 및 상기 벨트지 상부에 배치되어 상기 상커버의 마모 정도를 확인이 가능하도록 하는 마모확인층;을 포함하고, 상기 상커버는 천연고무(Natural rubber) 또는 합성고무와 PVC(Poly(vinyl chloride))를 포함하는 주제와 EVA(Ethylene-vinyl acetate) 부제가 포함된 블렌드 형태의 상커버 고무조성물로부터 제조될 수 있다.

Description

다기능 복합 컨베이어 벨트 및 이의 제조방법{MULTI-FUNCTIONAL COMPOSITE CONVEYOR BELT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 다기능 복합 컨베이어 벨트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 컨베이어 벨트는 고무, 직물, 철망, 또는 강판 등으로 만들어진 벨트를 순환시켜서 벨트 위에 각종 운반 물을 올려놓고 연속으로 운반하는 장치이다. 벨트의 측면은 폐곡선의 형태로, 풀리(Pulley)에 걸고 풀리를 전동기로 회전시켜서 구동한다.

일반적으로, 비료 공장이나, 제철소나 시멘트 공장과 같이 대규모의 원료를 이송하는 장소에서는 대형이고 벨트의 길이가 매우 긴 컨베이어장치가 사용되는데, 특히 입자성 원료를 운반하는 경우에는 컨베이어 벨트에 입자성 원료의 슬러지 케이크(sludge cake)가 부착되어 내구성을 저하시키게 된다.

종래의 컨베이어 벨트에는 이러한 슬러지 케이크를 제거하기 위해서 클리너 장치를 설치하여 벨트 상의 슬러지 케이크를 제거하고 있는 실정이다. 그러나, 클리너 장치를 이용하여 슬러지 케이크를 제거한다 하더라도, 이때 발생되는 분진 등은 롤러에 부착되어 수명을 단축시키는 주요 원인으로 지적되고 있는 실정이다.

또한, 종래의 컨베이어 벨트는 구동롤러, 예를 들어, 아이들러(idler)와의 마찰에 의해 발생하는 구름저항(rolling resistance)에 의해 전력 소모량이 지나치게 많다는 문제가 지적되고 있는데, 구름저항(rolling resistance)은 컨베이어 라인 전체 구동 저항 중 60% 이상을 차지하는 것으로 알려져 있다.

따라서, 표면 손상 및 마모를 방지하여 벨트 수명을 증대시키고, 컨베이어 벨트의 교체시기를 확인할 수 있는 동시에, 컨베이어 벨트의 구동에 소모되는 에너지를 절감할 수 있는 다기능 복합 컨베이어 벨트의 개발이 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 표면 손상 및 마모를 방지하여 벨트 수명을 증대시키고, 컨베이어 벨트의 교체시기를 확인할 수 있는 동시에, 컨베이어 벨트의 구동에 소모되는 에너지를 절감할 수 있는 다기능 복합 컨베이어 벨트를 제공하고자 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 케이크 부착이 방지되는 상커버; 구동롤러와의 마찰이 감소되는 하커버; 상기 하커버 상부에 배치되어 강성을 부여하는 벨트지; 상기 하커버 상부에서 상기 벨트지 양 측부에 컨베이어 벨트의 길이 방향으로 배치된 사이드커버; 및 상기 벨트지 상부에 배치되어 상기 상커버의 마모 정도를 확인이 가능하도록 하는 마모확인층;을 포함하고, 상기 상커버는 천연고무(Natural rubber) 또는 합성고무와 PVC(Poly(vinyl chloride))를 포함하는 주제와 EVA(Ethylene-vinyl acetate) 부제가 포함된 블렌드 형태의 상커버 고무조성물로부터 제조되는, 다기능 복합 컨베이어 벨트를 제공한다.

일 예로, 상기 합성고무는 BR(Butadiene Rubber), SBR(Styrene Butadiene Rubber), SSBR(Solution Styrene Butadiene Rubber), 및 NBR(Nitrile-butadiene rubber) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

일 예로, 상기 상커버는, 아크릴로-니트릴로 코 폴리머(NBR) 60~80중량%와 폴리비닐클로라이드(PVC) 20~40%로 혼합된 주제 75~85중량부와, EVA 15~25중량부의 부제가 혼합된 폴리머 100중량부에, 화이트 카본 15~25중량부, 충진제 30~50중량부, 오일 3~8중량부, 가황제 1~5중량부, 가황촉진제 0.5~ 5중량부, 가황촉진조제 3~8중량부, 및 슬립제 0.5~5중량부가 혼합된 상커버 조성물로부터 제조될 수 있다.

일 예로, 상기 상커버는 마찰계수(ISO 21182 기준)가 0.8 이하일 수 있다.

일 예로, 상기 하커버는, NR(Natural Rubber), SBR(Styrene-Butadiene Rubber), BR(Butadiene Rubber), CR(polychloroprene rubber), EPDM(Ethylene Propylene Diene Terpolymer), EPM(ethylene propylene rubber), NBR(nitrile butadiene rubber), BIIR(brominated poly(isobutylene-co-isoprene) rubber), 및 IR(Isoprene Rubber) 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 하커버 조성물로부터 제조될 수 있다.

이때, 상기 하커버 조성물은 NR 51~73 중량부 및 BR 27~49 중량부를 포함할 수 있다.

일 예로, 상기 마모확인층은 유색층을 포함하고, NR 55~75 중량부, SBR 15~35 중량부 및 BR 5~10 중량부를 포함하는 마모확인층 조성물로부터 제조될 수 있다.

일 예로, 상기 마모확인층은 형광소재를 포함하고, SBR 50~60중량부, NR 30~50중량부, 형광소재(Fluorescent Material) 5~20중량부를 포함하는 마모확인층 조성물로부터 제조될 수 있다.

본 발명은 또한, 복수의 벨트지를 겹쳐서 배치하고; 상기 벨트지 하부에 하커버를 배치하고; 상기 벨트지 상부에 마모확인층을 배치하고; 상기 하커버 상부에서 상기 벨트지 및 마모확인층의 양 측부에 컨베이어 벨트의 길이 방향으로 사이드커버를 배치하고; 및 상기 사이드커버 및 마모확인층 상부에 상커버를 배치하는 것;을 포함하는, 다기능 복합 컨베이어 벨트 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 상커버는 천연고무(Natural rubber) 또는 합성고무와 PVC(Poly(vinyl chloride))를 포함하는 주제와 EVA(Ethylene-vinyl acetate) 부제가 포함된 블렌드 형태의 상커버 고무조성물로부터 제조되고, 상기 상커버는 마찰계수(ISO 21182 기준)가 0.8 이하일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 표면 손상 및 마모를 방지하여 벨트 수명을 증대시키고, 컨베이어 벨트의 교체시기를 확인할 수 있는 동시에, 컨베이어 벨트의 구동에 소모되는 에너지를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 복합 컨베이어 벨트를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 케이크 부착 실험을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 컨베이어 벨트의 케이크 부착 정도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다기능 복합 컨베이어 벨트의 하커버가 구동롤러와 접촉하는 상태를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 에너지 절감 실험을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명이 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 내용을 더 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

본 명세서에서 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 본 명세서에서, '상부' 또는 '하부' 라는 용어는 관찰자의 시점에서 설정된 상대적인 개념으로, 관찰자의 시점이 달라지면, '상부' 가 '하부'를 의미할 수도 있고, '하부'가 '상부'를 의미할 수도 있다.

복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다. 또한, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1을 참고하면, 컨베이어 벨트(1)는, 상커버(10), 하커버(20), 벨트지(50), 사이드커버(30) 및 마모확인층(40)을 포함한다.

상커버(10)는 피운반체가 접하여 이송되는 면을 지칭한다. 상커버(10)는 마찰력이 감소되어 케이크 부착이 방지되도록 함으로써, 컨베이어 벨트의 내마모성 및 수명을 크게 향상시키고 슬러지 케이크 처리 비용을 절감할 수 있도록 한다.

상커버(10)는 폴리머 및 첨가제를 포함하는 상커버 조성물로부터 제조된다.

상기 폴리머는 천연고무 또는 합성고무와 PVC(Poly(vinyl chloride))를 포함하는 주제에 EVA(Ethylene-vinyl acetate) 부제가 포함된 블렌드일 수 있다. 상기 합성고무는 BR(Butadiene Rubber), SBR(Styrene Butadiene Rubber), SSBR(Solution Styrene Butadiene Rubber), 및 NBR(Nitrile-butadiene rubber) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

예를 들어, 폴리머 조성은, 상기 합성고무 : PVC : EVA가 50~80 중량부 : 15~35 중량부 : 5~25 중량부일 수 있다.

상기 합성고무로 BR(Butadiene Rubber)를 포함하는 경우, 상커버(10)의 내마모성, 내굴곡성, 반발탄성, 내한성을 향상시킬 수 있다. 이때, BR은 부타디엔을 용액 중합법으로 제조할 수 있다.

상기 합성고무로 SBR(Styrene Butadiene Rubber)를 포함하는 경우, 상커버(10)의 균일한 품질을 달성하고, 내열성과 내마모성을 향상시킬 수 있다. 이때, SBR은 Styrene과 Butadiene을 저온 유화 중합법으로 제조할 수 있다.

상기 합성고무로 SSBR(Solution Styrene Butadiene Rubber)를 포함하는 경우, 상커버(10)의 내열성과 내마모성을 향상시킬 수 있다. 이때, SSBR은 Li(리튬) 촉매를 사용하여 용액 중합법으로 제조할 수 있다.

상기 합성고무로 NBR(Nitrile-butadiene rubber)를 포함하는 경우, 상커버(10)의 내마모성, 내열성을 향상시키면서도 PVC와의 사용성을 크게 향상시킬 수 있다. 이때, NBR은 아크릴로니트릴과 부타디엔을 저온 유화중합법으로 제조할 수 있다.

상기 부제로 EVA를 사용하는 경우 상커버(10)의 유연성과 표면광택, 질감성이 향상될 수 있다.

예를 들어, NBR 60~80중량%와 폴리비닐클로라이드(PVC) 20~40%로 혼합될 수 있다. NBR에 PVC가 첨가됨으로써, 종래 NBR 보다 슬립성이 향상되고, 표면 광택이나 질감이 향상되며, 유연성 또한 향상될 수 있다. 상기 함량 범위 내에서, NBR과 PVC의 상용성이 우수하고, 종래 NBR 만을 사용한 경우에 비해 슬립성이 크게 향상되며, 표면 광택이나 질감이 우수하다.

NBR와 PVC가 혼합된 주제에 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 부제가 혼합되어 상기 폴리머를 형성할 수 있다. 상기 폴리머 100 중량부를 기준으로, 상기 주제 75~85중량부와, 상기 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 부제 15~25중량부가 혼합될 수 있다. EVA가 25중량부 이상일 때는 주제와의 혼합이 잘 일어나지 않는 문제가 발생할 수 있고, 15중량부 이하일 때는 상커버(10)의 유연성, 표면광택, 내오존성, 질감성 등의 향상 효과가 미비할 수 있다.

상기 첨가제로서, 화이트 카본, 충진제, 공정 오일(process oil), 가황제, 가황촉진조제, 가황촉진제 및 슬립제가 첨가된다.

화이트 카본(white carbon)은 고무 보강제로서 사용되며, 미분의 무수규산, 함수규산칼슘, 규산알루미늄이 사용된다. 첨가되는 량은 예를 들어, 상기 상커버 조성물 100중량부에 대해 15~25중량부가 사용될 수 있다.

충진제(filler)는 상기 상커버 조성물의 보강 증량의 목적으로 첨가되는 것으로, 예를 들어, 상기 상커버 조성물 100 중량부에 대해 30~50중량부가 첨가될 수 있다.

오일(process oil)은 상기 상커버 조성물에 배합되어 상커버 조성물 자체는 물론 제품의 유연성을 증가시키고 가공성을 향상시키기 위해서 첨가되는 것으로, 예를 들어, 상기 상커버 조성물 100중량부에 대해 3~8중량부가 첨가될 수 있다.

한편, 고무 분자간의 가교구조를 형성하기 위해서 고무에 유황 등의 가황제를 첨가하여 고무의 탄성을 증가시킨다. 즉, 가황(vulcanization)이란 생고무에 가황제를 섞어서 고무분자 사이에 가교구조를 형성케 하는 조작을 말하는 데, 이러한 조작에 의해 고무의 탄성(彈性)을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 상커버 조성물 100 중량부에 가황제 1~5중량부가 첨가될 수 있다.

가황촉진제(vulcanization accelerator)는 가황제와 병용하여 가황반응을 촉진시키며, 고무 가류시에 가류속도를 높이고, 가류 온도의 저하, 가류 시간을 단축할 목적으로 첨가하는 물질로서, 예를 들어, 상기 상커버 조성물 100중량부 대비 0.5~ 5중량부가 첨가될 수 있다.

가황촉진조제는 가황촉진제와 병용하여, 그 촉진효과를 완전하게 하기 위해서 사용되는 배합제로서, 예를 들어, 가황촉진조제로서 산화아연(ZnO)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상커버 조성물 100중량부에 대해 ZnO 1~8중량부가 첨가될 수 있다.

한편, 상기 상커버 조성물은 컨베이어 벨트 표면의 마찰 저항을 줄여 슬립성을 향상시키기 위해서 슬립제(slip agent)가 첨가제로서 첨가될 수 있다. 상기 슬립제는 상기 상커버(10)의 마찰계수를 줄여, 스커트 보드와 컨베이어 벨트 사이에 운반물의 끼임으로 인한 컨베이어 벨트의 마모를 방지하고, 원료와 맞닿는 상커버(10) 측부에서 컨베이어 벨트와 입자성 원료와의 마찰 저항을 줄이고, 표면에 슬러지 케이크가 부착되는 것을 방지하는 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 슬립제로 9-Octadecenamide(C₁₇H₃₃CONH₂), 13-Docosenamide(C₂₁H₄₁CONH₂), Octadecanamide(C₁₇H₃₅CONH₂), 및 Docosanamide(C₂₁H₄₃CONH₂) 중에서 적어도 어느 하나 또는 이들의 블렌드를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 슬립제는 상기 상찰커버 조성물 100 중량부에 대해 0.3~10 중량부로 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 폴리머 조성을 고려할 때, 상기 슬립제 함량이 0.3 중량부 미만인 경우 슬립성 개선 효과가 미비하고, 슬립제 함량이 증가할수록 슬립성이 향상되는 효과를 보이지만, 10 중량부를 초과하는 경우 슬립제 함량이 증가하여도 상커버(10)의 마찰계수 감소 효과는 없으면서 내구성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 첨가제로서 안료, 분산제, 노화방지제가 추가로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 분산제로 스테아릭산(stearic acid)이 사용될 수 있고, 상기 상커버 조성물 100중량부에 대해 0.1~2중량부가 사용될 수 있다. 예를 들어, 안료는 상기 상커버 조성물 100중량부에 대해 1~5중량부가, 상기 노화방지제는 상기 상커버 조성물 100중량부에 대해 1~3중량부가 첨가될 수 있다.

상커버(10)는 마찰계수(ISO 21182 기준) 1.0 이하, 일 예로, 0.8 이하인 동시에, 인장강도가 130 kgf/㎠ 이상, 일 예로, 140 kgf/㎠ 이상이며, 신장율이 350% 이상, 일 예로 450% 이상, 내마모성(마모량) 150㎣ 이하, 일 예로, 120㎣ 이하를 갖게 되어, 표면에 케이크 부착이 방지되고, 컨베이어 벨트의 내마모성 및 수명이 크게 향상되며, 슬러지 케이크 처리 비용이 절감된다.

하커버(20)는, 도 4를 참조하면, 컨베이어 벨트에서 구동롤러(2), 예를 들어, 아이들러와 접하는 면을 지칭한다. 본 발명의 하커버(20)는 고무 조성물의 점탄성 특성을 제어하여 전력 소비량을 종래 컨베이어 벨트 대비 20% 이상 절감하는 것을 특징으로 한다. 즉, 하커버(20)는 구동롤러와의 접촉 시 발생되는 고무의 변형에 대해 신속하게 회복함으로써 구동롤러와의 접촉 면적을 감소시키기 위해 반발탄성 75 수준 (KS M 6534기준) 이 되도록 함으로써, 지속적으로 발생하는 변형피로에 따른 에너지 손실을 최소화할 수 있다.

하커버 고무 조성물은, NR(Natural Rubber), SBR(Styrene-Butadiene Rubber), BR(Butadiene Rubber), CR(polychloroprene rubber), EPDM(Ethylene Propylene Diene Terpolymer), EPM(ethylene propylene rubber), NBR(nitrile butadiene rubber), BIIR(brominated poly(isobutylene-co-isoprene) rubber), 및 IR(Isoprene Rubber) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 예를 들어, NR 51~73 중량부 및 BR 27~49 중량부를 포함할 수 있으며, 일 예로, 상기 BR은 Ultra High-cis Polybutadiene Rubber를 포함할 수 있다.

벨트지(50)는 컨베이어 벨트의 내구성을 향상시키기 위해 컨베이어 벨트의 중앙에 형성되는 부분으로, 나일론, 폴리에스터, 아라미드 소재, 스틸 코드(steel cord) 등을 포함한다. 벨트지(50)는 복수 개가 적층될 수 있고, 예를 들어, 1개 내지 15개가 적층될 수 있다. 예를 들어, 벨트지(50)는 나일론, 폴리에스터, 아라미드 소재를 포함하는 고무층일 수 있고, 상기 고무층 사이에 스틸 코드(steel cord)가 선택적으로 삽입된 형태일 수 있다. 예를 들어, 3개의 벨트지(50)가 적용되는 경우, 상부층 및 하부층은 NN(Nylon/Nylon) 소재를 포함하고, 중간층은 스틸 코드가 삽입된 형태가 적용될 수 있다. 예를 들어, 6개의 벨트지(50)가 적용되는 경우, 상부 2개 층 및 하부 2개 층은 NN(Nylon/Nylon) 소재를 포함하고, 중간 2개 층은 스틸 코드가 삽입된 형태일 수 있다. 이와 같은 구조가 적용되어, 강성 및 유연성의 균형을 맞출 수 있다.

예를 들어, 상기 스틸 코드는 3x3, 3x6, 3x7, 및 4x6 7x7 7x19 구조 중 어느 하나 이상이 적용될 수 있고, 스틸 코드의 직경, 접착고무와의 접착력, 고무가 스틸 코드 사이로 잘 파고드는 정도, 운반물의 충격 흡수 정도 등을 고려하여 조절 고무와의 배합 비율을 결정할 수 있다. 일 예로, 상기 스틸 코드는 직경이 0.8 mm 내지 11 mm 일 수 있다. 상기 수치범위 내에서 컨베이어 벨트의 두께가 지나치게 두꺼워지지 않으면서도 충분한 강성을 부여할 수 있다.

또한, 벨트지(50)의 두께는 컨베이어 벨트의 사용 환경에 따라 0.5 mm 내지 10.0 mm 가 적용되어, 컨베이어 벨트의 유연성 및 강성을 모두 만족시킬 수 있다. 한편, 벨트지(50)에 스틸코드 소재가 적용되는 경우, 고무와의 접착력을 향상시키기 위해 표면에 구리 및 아연으로 처리되는 놋쇠(Brass) 도금이 추가로 형성될 수 있다.

사이드커버(30)는 벨트지(50)의 양 측부에 배치되어 벨트지(50)에 의해 형성된 강성과 컨베이어 벨트에 요구되는 유연성 사이의 균형을 유지할 수 있도록 한다. 예를 들어, 한 쌍의 사이드커버(30)의 폭은 컨베이어 벨트 전체 폭 W를 기준으로 0.02 W 내지 0.5 W, 일 예로, 0.02 W 내지 0.3 W 일 수 있다. 상기 범위 내에서, 벨트지(50)에 의해 형성된 강성과 컨베이어 벨트에 요구되는 유연성 사이의 균형을 유지할 수 있다. 사이드커버(30)의 재질은 상커버(10) 및 하커버(20)의 재질 중 적어도 하나와 동일한 것이 사용될 수 있다. 한편, 상기 용어 “폭”은 피이동체가 운반되는 면에서 컨베이어 벨트의 길이 방향에 수직인 방향을 지칭한다.

사이드커버(30)는, SBR 50~70중량부 및 NR 30~50중량부를 포함하는 사이드커버 조성물로부터 형성된다.

마모확인층(40)은 벨트지(50) 상부에 배치되어 상커버(10)의 마모 정도를 확인이 가능하도록 하는 것으로, NR(Natural Rubber), SBR(Styrene-Butadiene Rubber), BR(Butadiene Rubber), CR(polychloroprene rubber), EPDM(Ethylene Propylene Diene Terpolymer), EPM(ethylene propylene rubber), NBR(nitrile butadiene rubber), BIIR(brominated poly(isobutylene-co-isoprene) rubber), 및 IR(Isoprene Rubber) 중 적어도 어느 하나 이상이 조합된 마모확인층 조성물로부터 형성되며, 예를 들어, NR 55~75 중량부, SBR 15~35 중량부 및 BR 5~10 중량부를 포함하는 마모확인층 조성물로부터 제조될 수 있다.

마모확인층(40)의 물성은, 인장강도 16MPa 이상, 신장율 50% 이상, 내마모성(마모량) 250㎣ 이하, 박리강도 35 N/mm 이상을 적어도 하나 이상 갖고, 상커버(10) 및 사이드커버(30)와의 접착력이 8.0 kN/m 이상을 갖는다.

예를 들어, 마모확인층(40)은 형광소재가 포함될 수 있다. 상기 형광소재를 포함하는 마모확인층 조성물은 SBR 50~60중량부, NR 30~50중량부, 형광소재(Fluorescent Material) 5~20중량부가 포함될 수 있다. 이때, 마모확인층(40)은 상커버(10) 및 사이드커버(30) 중 적어도 어느 하나와의 접착 강도가 25 내지 40 kgf/inch, 예를 들어, 30 내지 35kgf/inch 일 수 있다. 접착 강도가 상기 수치범위 내인 경우 컨베이어 벨트(1)의 제조 공정 중 층간 박리 현상이 방지되면서, 마모확인층(40)이 수축되는 현상을 방지할 수 있다.

예를 들어, 상기 형광소재의 입자 경이 0.5~8μm 일 수 있고, 상기 수치범위 내에서 충진과 분산에 의한 물성 향상을 기대할 수 있고, 내열특성을 보완할 수 있다. 한편, 마모확인층(40)은 형광소재를 적용함으로써 내화학성을 향상시킬 수 있고, 자외 부에서 가시 부의 단파장 영역에서 에너지를 흡수, 방출 과정에서 높은 반사율로 인해서 시인성을 한층 높일 수 있다. 특히, 형광소재를 적용하여 야간에 시인성을 대폭 향상시킬 수 있다.

이하, 다기능 복합 컨베이어 벨트의 제조방법을 설명한다. 컨베이어 벨트의 구체적인 소재, 형태, 물성 등은 전술한 바를 적용할 수 있다.

다기능 복합 컨베이어 벨트의 제조방법은, 복수의 벨트지(50)를 겹쳐서 배치하고; 상기 벨트지(50) 하부에 하커버(20)를 배치하고; 상기 벨트지(50) 상부에 마모확인층(40)을 배치하고; 상기 하커버(20) 상부에서 상기 벨트지(50) 및 마모확인층(40)의 양 측부에 컨베이어 벨트의 길이 방향으로 사이드커버(30)를 배치하고; 및 상기 사이드커버(30) 및 마모확인층(40) 상부에 상커버(10)를 배치하는 것;을 포함할 수 있다.

복수의 벨트지(50)는 컨베이어 벨트에 강성을 부여하기 위하여 형성되며, 전술한 바와 같이 개수의 제한이 없으며, 별도의 성형기에서 적층 작업이 진행될 수 있다.

다음으로, 복수의 벨트지(50)의 폭 편차를 맞추고 컨베이어 벨트의 대칭을 맞추기 위해 기준폭에 맞게 양 말단을 커팅한다.

다음으로, 복수의 벨트지(50) 하부에 전술한 하커버 조성물을 사용하여 제조된 하커버(20)를 벨트지(50) 하부에 배치한다.

다음으로, 하커버(20) 상부에서 양 측부에 컨베이어 벨트의 길이 방향으로 사이드커버(30)를 배치하며, 이때, 사이드커버(30) 보다 돌출된 하커버(20) 부분을 커팅한다.

다음으로, 복수의 벨트지(50) 상부에 전술한 마모확인층 조성물을 사용하여 제조된 마모확인층(40)을 배치한다. 사이드커버(30)는 복수의 벨트지(50)가 적층된 높이 보다 높게 형성되는데, 복수의 벨트지(50)와 사이드커버(30)의 단차 부분만큼 마모확인층(40)을 형성한다. 즉, 마모확인층(40)을 배치한 후 제조 중인 컨베이어 벨트의 상면이 평평해지도록 함으로써, 이후 형성되는 상커버(10)의 평활도를 향상시킬 수 있다.

다음으로, 복수의 벨트지(50) 및 사이드커버(30) 상부에 상커버(10)를 배치하고, 사이드커버(30) 보다 돌출된 상커버(10) 부분을 커팅한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다기능 복합 컨베이어 벨트의 성능 평가를 다음 실험예를 들어 설명한다.

실험예 1: 상커버 케이크 부착 실험

본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 복합 컨베이어 벨트(실시예) 및 종래 사용되는 컨베이어 벨트(비교예)를 준비하였다.

라인의 길이, 운반량, 구동 속도 등 구동 조건이 동일한 두 개의 컨베이어 라인에 상기 실시예 및 비교예에 따른 컨베이어 벨트를 소정 시간 동안 구동시키고, 도 2에 나타낸 바와 같이 끝단에 위치한 구동롤러(2) 부분에서 케이크 포집부(3a)에 낙하되는 cake 양으로부터, 상커버에 케이크가 부착되는 비율을 측정하였다.

	1회(%)	2회(%)	3회(%)	4회(%)	5회(%)	평균(%)
실시예	65	75	70	73	67	70
비교예	96	99	98	99	99	98.2

또한, 상커버 케이브 부착 실험 결과 비교예에 따른 상커버의 표면을 도 3(a), 실시예에 따른 상커버의 표면을 도 3(b)에 각각 나타내었다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다기능 복합 컨베이어 벨트는 종래 컨베이어 벨트에 비해 케이브 부착 정도가 현저하게 감소되어, 내마모성이 향상되고 벨트 수명이 증가됨을 확인할 수 있다.

실험예 2: 하커버의 에너지 저감 실험

라인의 길이, 운반량, 구동 속도 등 구동 조건이 동일한 두 개의 컨베이어 라인에 상기 실시예 및 비교예에 따른 컨베이어 벨트를 소정 시간 동안 구동시키고, 컨베이어 장치에 전력 측정기를 연결하여 도 5에 나타낸 바와 같이 전력 소비량을 측정하였다.

	1회(KW)	2회(KW)	3회(KW)	4회(KW)	5회(KW)	평균(KW)
실시예	45	46	44	39	42	43.2
비교예	70	64	60	54	56	60.8

즉, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다기능 복합 컨베이어 벨트는 종래 컨베이어 벨트에 비해 전력 소비량이 20% 이상 절감됨을 확인할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.

1: 컨베이어 벨트
2: 구동롤러
3: 케이크
3a: 케이크 포집부
10: 상커버
20: 하커버
30: 사이드커버
40: 마모확인층
50: 벨트지

Claims

케이크 부착이 방지되는 상커버;
구동롤러와의 마찰이 감소되는 하커버;
상기 하커버 상부에 배치되어 강성을 부여하는 벨트지;
상기 하커버 상부에서 상기 벨트지 양 측부에 컨베이어 벨트의 길이 방향으로 배치된 사이드커버; 및
상기 벨트지 상부에 배치되어 상기 상커버의 마모 정도를 확인이 가능하도록 하는 마모확인층;
을 포함하고,
상기 상커버는 천연고무(Natural rubber) 또는 합성고무와 PVC(Poly(vinyl chloride))를 포함하는 주제와 EVA(Ethylene-vinyl acetate) 부제가 포함된 블렌드 형태의 상커버 고무조성물로부터 제조되고,
상기 하커버 조성물은 NR 51~73 중량부 및 BR 27~49 중량부를 포함하되,
상기 BR은 Ultra High-cis Polybutadiene Rubber를 포함하는, 다기능 복합 컨베이어 벨트.
청구항 1에 있어서,
상기 합성고무는 BR(Butadiene Rubber), SBR(Styrene Butadiene Rubber), SSBR(Solution Styrene Butadiene Rubber), 및 NBR(Nitrile-butadiene rubber) 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 다기능 복합 컨베이어 벨트.
청구항 1에 있어서,
상기 상커버는, 아크릴로-니트릴로 코 폴리머(NBR) 60~80중량%와 폴리비닐클로라이드(PVC) 20~40%로 혼합된 주제 75~85중량부와, EVA 15~25중량부의 부제가 혼합된 폴리머 100중량부에, 화이트 카본 15~25중량부, 충진제 30~50중량부, 오일 3~8중량부, 가황제 1~5중량부, 가황촉진제 0.5~ 5중량부, 가황촉진조제 3~8중량부, 및 슬립제 0.5~5중량부가 혼합된 상커버 조성물로부터 제조되는, 다기능 복합 컨베이어 벨트.
청구항 1에 있어서,
상기 상커버는 마찰계수(ISO 21182 기준)가 0.8 이하인, 다기능 복합 컨베이어 벨트.
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청구항 1에 있어서,
상기 마모확인층은 유색층을 포함하고,
상기 마모확인층은 NR 55~75 중량부, SBR 15~35 중량부 및 BR 5~10 중량부를 포함하는 마모확인층 조성물로부터 제조되는, 다기능 복합 컨베이어 벨트.
청구항 1에 있어서,
상기 마모확인층은 형광소재를 포함하고, SBR 50~60중량부, NR 30~50중량부, 형광소재(Fluorescent Material) 5~20중량부를 포함하는 마모확인층 조성물로부터 제조되는, 다기능 복합 컨베이어 벨트.
복수의 벨트지를 겹쳐서 배치하고;
상기 벨트지 하부에 하커버를 배치하고;
상기 벨트지 상부에 마모확인층을 배치하고;
상기 하커버 상부에서 상기 벨트지 및 마모확인층의 양 측부에 컨베이어 벨트의 길이 방향으로 사이드커버를 배치하고; 및
상기 사이드커버 및 마모확인층 상부에 상커버를 배치하는 것;
을 포함하고,
상기 하커버는 NR 51~73 중량부 및 BR 27~49 중량부를 포함하는 하커버 고무 조성물로부터 제조되되,
상기 BR은 Ultra High-cis Polybutadiene Rubber를 포함하는, 다기능 복합 컨베이어 벨트 제조방법.
청구항 9에 있어서,
상기 상커버는 천연고무(Natural rubber) 또는 합성고무와 PVC(Poly(vinyl chloride))를 포함하는 주제와 EVA(Ethylene-vinyl acetate) 부제가 포함된 블렌드 형태의 상커버 고무조성물로부터 제조되고,
상기 상커버는 마찰계수(ISO 21182 기준)가 0.8 이하인, 다기능 복합 컨베이어 벨트 제조방법.