KR20020093733A - 폐합성섬유를 원자재로 하는 방수 지주의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐섬유를 원자재로 한 방수 지주의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 방수지주 제조방법은, 폐합성섬유 원자재를 이송하는 이송공정과, 상기 이송공정을 통해 이송된 원자재를 절단한 다음 공압 이송 시키고 싸이클론의 원심력을 이용하여 입자와 무게에 따라 사용가능한 원자재는 저장탱크로 보내고 미세한 먼지는 집진하여 방출하는 원자재 분리공정과, 상기 원자재 분리공정을 통해 분리된 원자재를 저장탱크에 있는 일정량의 원자재를 타면기로 보내는 원자재 정량공급과정과, 상기 타면공정에서 타면된 원자재를 일정하게 정면하여 반제품으로 가공하는 정면공정과, 상기 정면공정에서 정면된 반제품 원자재를 압축성형하는 1, 2차압축공정과, 상기 2차압축공정을 통해 압축된 제품을 급냉시켜 금형으로부터 제품 취출이 용이하도록 하는 급냉공정과, 상기 급냉공정을 거친 제품을 안정화 냉각 과정을 거쳐 필요한 길이로 절단하여 이송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

폐합성섬유를 원자재로 하는 방수 지주의 제조방법{Method A support Water-Proof manufacture}

본 발명은 폐섬유를 원자재로 한 방수 지주의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지 계열의 폐자재를 활용하여 건축용 합판이나 내외장재 패널로 제작하는 방법이 알려져 있다.

합성수지를 활용하여 패널을 제조하는 장치는 본인의 선등록 국내특허 등록제 078127호의 '폐합성수지를 원자재로 한 방수합판의 제조장치'로 소개되어 있다.

상기 장치는 열융해 온도가 높고 낮은 폐합성수지 제품을 분리공급하여 파쇄기로 적당한 크기로 절단하고 콜렉터에서 분진과 분리공급되는 수지편을 타면하는 분쇄부와, 분쇄부에서 타면된 수지분을 수지성질별로 공급받는 사이클론에서 이송벨트상에서 적층, 공급하여 가압로울러로 적층된 타면분층을 가압 공급하는 적층부와, 상기 적층부에서 공급되는 가압 타면층을 망상의 히팅콘베이어로 이송시키면서 열교환기에서 환풍되는 환풍열로 불완전용해 접촉시키는 가열부와, 가열부에서 환풍열로 불완전용해 접착된 가압타면층을 가열 가압로울러에 의해 방수판이 소결층과 불완전소결층으로 적층되게 압착하고 절단하는 가열압착성형부로 이루어지는 형태로서, 폐 합성수지를 활용하는 합판 제조가 가능하도록 제시되었다.

상기 장치를 활용하여 제조된 합판은 폐원자재를 활용하여 자원 재활용 이득을 가져오면서도 구조적으로는 내식성과 내수성 그리고 유연성이나 시공성 등에서 기존의 목재 및 금속/비금속 합판보다 우수한 구조를 얻을 수 있었고, 폐원자재가 아닌 정품의 합성수지재를 원자재로한 합판보다 절단성이나 시공성 그리고 유연성에서 보다 우수한 합판을 제조할 수 있었다.

한정된 자원을 재활용 하는 기술은 원자재의 취급이나 처리가 매우 까다로운데 비해 합판 제조는 로울러를 통해 분쇄된 입자를 콘베이어를 통해 보내면서 압착하는 공정만으로 비교적 쉽게 제조될 수 있었다.

이같이 폐합성수지를 원자재로 하는 평면구조물(방수합판)의 제조는 상기와 같은 제조장치로 제조될 수 있으나 지주 등과 같은 수직구조물은 제조될 수 없었다.

현재, 지주는 건축용 고강도 수직 구조물, 산업현장에서 보조용 수직구조물, 시설재 등으로 광범위하게 사용되고 있다.

특히, 농업분야의 특용작물에 해당하는 인삼 재배에 있어서는 이러한 수직구조물(지주)의 소요가 매우 크다. 그러나, 인삼 재배에 사용되는 지주의 경우 그 재질이 목재이거나 금속재의 지주가 사용되고 있어 다음과 같은 다양한 문제점이 나타나고 있다.

인삼밭에 시설되는 지주가 목재인 경우는, 외부환경에 의해 수축팽창하여 변형이 생기고 수분에 의해 잘 부패되어 수명이 짧고, 그물을 걸어주기 위해 작업자가 못을 밖거나 빼기가 용이하지 않으며, 적당한 크기로 절단할 경우 절단성도 떨어져 인삼밭에 적합한 구조용 재료로서는 부적당하다.

인삼밭에 시설되는 지주가 금속재인 경우는, 방청처리가 없으면 부식이 촉진되고, 임의로 절단되지 못해 가공성이 떨어지며, 산화물에 의한 토양오염을 가져올 수 있는 등 인삼밭에 적합한 구조용 재료로서는 목재보다 더 부적당하다.

또한, 단순한 합성수지재를 인삼밭 시설재로 사용하는 경우도 절단성이나 설치 작업성 등이 떨어져 구조적 단점이 있고 경제성도 떨어진다.

따라서 본 발명의 목적은 인삼재배에 사용되는 지주를 폐합성섬유를 활용하여 제조하기 위한 방수 지주의 제조방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폐합성섬유를 원자재로 하는 방수 지주의 제조방법은, 압축공정 및 로울링공정으로 이루어지는 폐합성섬유를 원자재로 하는 방수 지주의 제조방법에 있어서,

(1) 집하된 폐합성섬유 원자재를 각각 이송용 콘베이어에 적당량 투입하여 이송하는 이송공정과,

(2) 상기 이송공정을 통해 이송된 원자재를 절단한 다음 공압 이송 시키고 싸이클론의 원심력을 이용하여 입자와 무게에 따라 사용가능한 원자재는 저장탱크로 보내고 미세한 먼지는 집진하여 방출하는 원자재 분리공정과,

(3) 상기 원자재 분리공정을 통해 분리된 원자재를 저장탱크에 있는 일정량의 원자재를 이송용 콘베이어를 이용하여 타면기로 보내는 원자재 정량공급과정과,

(4) 상기 타면공정에서 타면기로 타면된 원자재를 각각 20~40㎝ 정도의 두께로 일정하게 정면하여 반제품으로 가공하는 정면공정과,

(5) 상기 정면공정에서 정면된 반제품 원자재를 이송용 콘베이어로 이송시키고 두께가 일정한 반제품 원자재를 압축 성형 콘베이어에서 약160℃~180℃정도의 온도로 압축성형하는 1차압축공정과,

(6) 상기 1차 압축공정에서 나온 반제품들을 금형에 적재한 뒤 프레스로 이송하여 300℃~400℃온도로 약 3분간 압축성형하는 2차압축공정과,

(7) 상기 2차압축공정을 통해 압축된 제품을 급냉시켜 금형으로부터 제품 취출이 용이하도록 하는 급냉공정과,

(8) 상기 급냉공정을 거친 제품을 안정화 냉각 과정을 거쳐 필요한 길이로 절단하여 이송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 방수 지주 제조장치의 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 방수 지주 제조장치의 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 방수 지주의 제조방법 순서도.

도 4는 본 발명에 따른 방수 지주의 압축성형 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 방수 지주의 일부 절취 사시도.

도 6의 (a)~(e)는 본 발명에 따른 다양한 방수 지수를 도식적으로 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:벨트컨베이어 11:커터

12.15:사이클론 13:보조탱크

14.16:벨트컨베이어 17:메쉬컨베이어

18:타면기 19:대차

20:프레스금형 21:냉각프레스금형

22:대차 23:프레스롤러

24:쿨러 25:커터

26:벨트컨베이어 30:합성섬유층(내층)

40:방수막(외층) 50:방수 지주

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참고로 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방수 지주를 제조하는 장치는 1 및 도 2와 같이 집하된 원자재를 이송시키는 벨트컨베이어(10), 원자재를 절단하는 커터(11), 원자재를 분류하는 사이클론(12) 및 보조탱크(13), 분류된 원자재를 이송시키는 벨트컨베이어(14), 이송 대상 원자재를 수집하는 복수개의 사이클론(15, 사이클론(15)으로부터 나오는 원자재를 받아서 이송시키는 벨트컨베이어(16) 및 메쉬컨베이어(17), 원자재를 타면하는 타면기(18), 원자재를 싣는 대차(19), 대차(19)에 적재된 원자재를 압축성형하는 프레스금형(20) 및 냉각프레스금형(21), 원자재를 싣는 대차(22), 압축성형된 제품을 프레스 롤링하는 하는 프레스롤러(23), 플레스롤러(23)를 통과한 제품을 냉각시키는 쿨러(24), 쿨러(24)의 종단에 설치된 커터(25) 및 제품을 목적지로 적재하는 벨트컨베이어(26)로 이루어진다.

상기와 같은 지주 제조장치는 라인 설계에 따라 달라질 수 있으나, 프레스금형(20)과 냉각프레스금형(21)은 반드시 필요하다.

상기 장치를 가동시켜 방수 지주를 제조하는 방법은 도 3과 같이 먼저 원자재창고에 집하된 원자재를 작업자의 수작업에 의하여 각각 이송용 콘베이어에 적당량으로 투입하여 이송한다(S101).

이송콘베이어에 의하여 이송된 원자재를 5~25㎠정도로 잘게 절단한 다음 공압으로 이송하여 싸이클론에서 원심력을 이용한 분리 작업을 실시하는데, 이때 비중이 무거운 원자재는 저장탱크로 떨어지고 이때 발생된 미세한 먼지를 포함하고 있는 공기는 배기덕트를 통하여 집진기로 보내지며, 사용가능한 원자재는 저장한다(S102).

잘게 절단된 일정량의 원자재를 저장탱크로부터 이송용 콘베이어에 방출시키고 타면기로 원자재를 공급한다(S103).

정량공급 콘베이어로부터 이송된 원자재를 타면기에 의하여 얇은 실상태로 미세하게 파쇄하며 공압장치에 의하여 보조탱크로 이송하고, 정량의 원자재를 일정한 상태로 정면한다(S104).

이렇게 정면된 두께가 일정한 반제품을 1차 압축성형한다. 이때 온도는 160℃~180℃를 유지한다(S105).

1차 압축성형이 완료되면 배출되는 반제품들을 금형에 적층하여 프레스기로 이송시킨 다음 프레스금형에서 300℃~400℃약 3분간 2차압축성형을 실시한다(S106).

그리고 2차 압축성형 제품을 급냉 프레스에서 급냉하여 제품으로부터 떼어내기 쉽게 한다(S107).

이와 같이 각 공정과 순서를 거치는 동안에 제품은 많은 열을 가진 상태로 롤러와 롤러 사이를 통과하기 때문에 표면에는 굴곡이 생기게 되며 잠열을 가진 제품을 자연 상태의 긴 시간동안에 냉각시키게 되면 수축현상을 가져오게 되므로 제품 가치가 상실된다. 따라서 냉각롤러안으로 통과시켜 고속 급랭을 실시함으로서 제품 굴곡이나 수축이 없는 제품을 만들기에 적합한 분위기도 조성할 수 있는데 이러한 처리공정이 제품 안정화 공정에 포함된다.

안정화 공정을 거쳐 냉각된 제품을 필요한 길이와 두께로 절단하여 목적지로 이송함으로서 모든 작업이 종료된다(S108).

도 4는 본 발명에 의해 제조되는 방수 지주의 유형이다. 여기서 방수 지주의 단면은 사각 단면 형상을 나타내고, 내층과 외층으로 그 단면이 구분되도록 방수 지주를 성형하게 된다. 즉, 1/2차 압축성형과정에서 원자재는 프레스금형에 의해 고열을 받으면서 A~D각 방향으로부터 고열을 받아 그 외피 표면층은 밀도가 높은 성질로 변형되고 그 내부는 상대적으로 적은 열을 받아 외층 보다 상대적으로 밀도가 낮은 상태를 유지시킨다. 이로 인해 외층은 방수성능을 갖게되는 동시에 고강성/고탄성의 재료적 특성을 나타내고 내층은 상대적으로 강성이나 탄성이 떨어지지만 낮은 밀도로 물성적으로 연성을 가지게 된다.

도 5는 본 발명에 따라 제조된 방수 지주로서, 표면은 고강성/고탄성으로 처리된 고밀도 합성수지물로 처리되었고, 내층은 발포성에 가까운 저밀도 수지물로 충진된 형상과 같은 형태로 나타난다.

도 6의 (a)~(e)는 본 발명에 의해 제작 가능한 다양한 방수 지주(50)의 형상과 모양을 도식적으로 나타낸 것이다.

본 발명에 의해 제조되는 방수 지주(50)는, 내층이 발포성 수지에 가까운 비치밀 조직 결합의 단면층으로 가지는 연성의 합성섬유층(30)으로 이루어지고, 합성섬유층(30)의 외표면 피막은 치밀조직 결합의 고강성/고탄성 단면층을 이루며, 그 형태는 합성섬유층(30)의 외부를 둘러쌓아 외층 방수막(40)을 만드는 형태이다.

본 발명의 제조방법에 의해 제조된 방수 지주를 인삼 재배밭의 지주로 사용하는 경우 작업현장에서 얻을 수 있는 이득과 구조적 특징은 다음과 같다.

첫째, 다른 어떤 재료에 비해 경량화가 가능하다. 즉, 외층은 고밀도 폐합성섬유 조직으로 처리되지만 내층은 저밀도 폐합성섬유 조직으로 연성이 부여되며 적은 재료로 무게가 경감된다. 둘째, 외층이 방수막(40)을 형성 함으로서 수분 침투에 따른 부식의 우려가 전혀 없다.

셋째, 외층은 고강성/고탄성으로 처리되지만 내층은 연성과 유연성이 부여되므로 절단성이 우수하여 현장 작업에 따른 우수한 가공성을 얻을 수 있다.

넷째, 현장작업에서 못질과 같은 구조물 설치의 경우 못이 외층을 통과 하면 곧바로 내층에 박히므로 못을 박는 작업이나 빼는 작업이 비교적 용이하며, 못에 의해 지주가 부식되지 않는다.

다섯째, 폐자원을 재활용하기 때문에 반영구적으로 재사용이 가능하다.

여섯째, 토양오염의 중요요인인 산화물에 의한 토양오염이 전혀 없고, 단층의 합성수지구조물에 비해 가벼우며 저가로 제조되고 가공성과 절단성 그리고 경량화에 따른 운반과 작업성이 향상된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 인삼밭에 사용되는 지주를 폐합성섬유자원을 재활용함으로서 자원재활용으로 인한 자원의 효율적 이용에 기여할 뿐만아니라, 다른 어떤 재료들에 비해 저가 제조가 가능하고 기능적으로는 내식성,내구성,경량화,절단성 등이 우수한 방수 지주를 제조할 수 있다.

Claims (1)

1. 압축공정 및 로울링공정으로 이루어지는 폐합성섬유를 원자재로 하는 방수 지주의 제조방법에 있어서,

   집하된 폐합성섬유 원자재를 각각 이송용 콘베이어에 적당량 투입하여 이송하는 이송공정과,

   상기 이송공정을 통해 이송된 원자재를 절단한 다음 공압 이송 시키고 싸이클론의 원심력을 이용하여 입자와 무게에 따라 사용가능한 원자재는 저장탱크로 보내고 미세한 먼지는 집진하여 방출하는 원자재 분리공정과,

   상기 원자재 분리공정을 통해 분리된 원자재를 저장탱크에 있는 일정량의 원자재를 이송용 콘베이어를 이용하여 타면기로 보내는 원자재 정량공급과정과,

   상기 타면공정에서 타면기로 타면된 원자재를 각각 20~40㎝ 정도의 두께로 일정하게 정면하여 반제품으로 가공하는 정면공정과,

   상기 정면공정에서 정면된 반제품 원자재를 이송용 콘베이어로 이송시키고 두께가 일정한 반제품 원자재를 압축 성형 콘베이어에서 약160℃~180℃정도의 온도로 압축성형하는 1차압축공정과,

   상기 1차 압축공정에서 나온 반제품들을 금형에 적재한 뒤 프레스로 이송하여 300℃~400℃온도로 약 3분간 압축성형하는 2차압축공정과,

   상기 2차압축공정을 통해 압축된 제품을 급냉시켜 금형으로부터 제품 취출이 용이하도록 하는 급냉공정과,

   상기 급냉공정을 거친 제품을 안정화 냉각 과정을 거쳐 필요한 길이로 절단하여 이송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐합성섬유를 원자재로 하는 방수 지주의 제조방법.