KR200232916Y1 - 다단계 압출방식의 합성수지 압출기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 단일 또는 복수의 합성수지-대체로 나이론.ABS수지.제노이(XENOY).피피(P.P).피이(P.E) 등-에 글래스화이바, 내충격제, 내열제 등의 첨가제를 투입하여 물성과 기능성이 향상된 합성수지칩을 제조하기 위한 다단계 압출방식의 합성수지 압출기에 관한 것이다.

자세하게는 호퍼, 가열성실린더, 압출스크루, 구동장치, 출구부로 구성된 제1단계 압출기의 출구부를 제2단계 압출기인 통상의 합성수지 압출기의 호퍼에 연결 구성하여 생산성을 향상시키고 물성이 우수한 합성수지칩을 제조할 수 있도록 한 것이다.

나아가 호퍼의 직경을 넓이고 용융로를 내장토록 하여, 원료 합성수지를 칩 형태뿐 아니라 파사 또는 분쇄된 합성수지 덩이를 사용함으로써 생산효율을 높이고 제조단가를 낮춘 다단계 압출방식의 합성수지 압출기를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

다단계 압출방식의 합성수지 압출기{Multi-step type plastics extruder}

본 고안은 단일 또는 복수의 합성수지-대체로 나이론.ABS수지.제노이(XENOY).피피(P.P).피이(P.E) 등-에 글래스화이바, 내충격제, 내열제 등의 첨가제를 투입하여 물성과 기능성이 향상된 합성수지칩을 제조하기 위한 다단계 압출방식의 합성수지 압출기에 관한 것이다.

자세하게는 재생칩 또는 신재칩(Virgin chip)등 칩형태로 된 것 뿐 아니라 파사나 분쇄된 부피가 큰 합성수지 덩이를 원료로 사용하도록,

용융로가 형성된 호퍼, 압출스크루, 가열성실린더, 출구부로 이루어진 1단계 압출기의 출구부를 통상의 압출기인 2단계 압출기의 호퍼에 연결 구성한 다단계 압출방식의 합성수지 압출기에 관한 것이다.

종래의 압출방식의 합성수지 압출기의 구조를 도면3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

원통형상의 가열성실린더(16a)와 가열성실린더(16a) 내부에는 압출스크루(15a)가 구비되고, 선단부에는 상기 압출스크루(15a)를 위한 구동장치(12a), 선단부 상부에는 재료가 투입되는 호퍼(11a), 후단부에는 냉각수조(19)와 절단기(20)로 이루어져 있다.

원료는 호퍼를 통해 투입되는데, 사용되는 원료는 주로 칩 형태의 합성수지에 글래스화이바, 내충격제, 내열제 등의 첨가제를 사용한다.

현재, 플라스틱 업계에서는 원가 절감 등의 이유로 신재칩만으로 사용하지 않고 재생칩을 원료로 사용하는 비율을 점차 높이고 있는 추세이다.

그러나 재생칩은 통상 파사 또는 폐합성수지 덩이를 압출기를 통해 용융 압출시켜 칩형태로 제조하게 되는데, 이렇게 함으로써 여러 문제점이 발생한다.

첫째, 이렇게 제조된 재생칩은 재생과정에서 합성수지의 강도나 신도 등의 물성이 낮아져 최종 합성수지칩의 품질을 저하시키는 주요인이 된다. 따라서 재생칩 사용비율을 높이는데 장애가 되어 폐합성수지의 재활용도가 낮아지게 된다.

둘째, 파사 또는 폐합성수지를 재생칩으로 만드는 추가 공정이 필요케 되어 재생칩 제조에 따른 추가 비용이 발생됨으로써 생산원가가 높아지게 된다.

그리고 합성수지 압출기는 단축식 스크루 또는 다축식 스크루로 구분할 수 있는데,

다축식은 2축, 3축, 4축, 또는 원추형 다축 압출기 등 종류가 다양하며 단축식에 비해 원료 합성수지에 대한 용융성과 압출력, 믹싱력이 좋아 생산 효율을 높일수 있는 장점이 있다. 그러나 다축식은 단축식에 비해 생산설비 구축에 많은 비용이 드는 것이 큰 단점이다.

이에 비해, 종래의 단축식은 생산설비는 상대적으로 저렴하나, 원료 합성수지를 압출할 때 용융성과 압출력, 믹싱력이 떨어져 생산성이 낮아지며 압출기를 무리하게 가동하게 되면 고장이 잦게 발생하게 되는 등의 문제점을 지니고 있었다.

본 고안은 기본적으로 단축스크루식 압출기에 적용하여 다축식 및 단축식 압출기가 지닌 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써,

호퍼, 가열성실린더, 압출스크루, 구동장치, 출구부로 구성된 제1단계 압출기의 출구부를 제2단계 압출기인 통상의 합성수지 압출기의 호퍼에 연결 구성하여 생산성을 향상시키고 물성이 우수한 합성수지칩을 제조할 수 있도록 한 것이다.

나아가 호퍼의 직경을 넓이고 용융로를 내장토록 하여, 원료 합성수지를 칩 형태뿐 아니라 파사 또는 분쇄된 합성수지를 사용함으로써 생산효율을 높이고 제조단가를 낮춘 다단계 압출방식의 합성수지 압출기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 고안 다단계 압출 방식의 압출기 장치의 단면구성도

도2는 종래 단축스크루식 압출기 장치의 단면구성도

* 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 1단계 압출기, 2: 2단계 압출기 11.11a.11b: 호퍼

12.12a: 구동장치 15.15a: 압출스크루 16.16a: 가열성실린더

도1는 본 고안 다단계 압출방식의 압출기의 단면구성도이고.

도2는 호퍼에 용융로를 내장한 본 고안 다단계 압출방식의 압출기의 또 다른 실시예의 단면구성도이고,

도3은 종래 단축식 압출기 장치의 단면 구성도이다.

본 고안의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

원통 형상의 가열성실린더, 상기 가열성실린더 내부에 압출스크루, 상기 가열성실린더 일측에 상기 압출스크루를 위한 구동장치가 구비되고;

상기 가열성실린더 상부에는 합성수지재의 원료가 투입되는 호퍼, 후단부에는 출구부로 이루어진 1단계 압출기의 출구부를 가열성실린더, 호퍼, 압출스크루, 구동장치, 사이더 공급기, 냉각장치, 절단장치로 이루어진 통상의 합성수지 압출기인 2단계 압출기의 호퍼에 연결 구성하여;

용융 또는 칩 형태의 원료 합성수지를 2단계 압출기로 공급하는 단계별 압출이 이루어지도록 구성한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 실시 예를 도면1과 2를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 1단계 압출기(1)에서는 일정 비율로 된 신재나 재생칩 형태의 합성수지를 호퍼(11)에 투입하면 가열성실린더(16)에 의해서 180 ~ 280℃ 상태에서 용융되어 압출스크루(15)에 의해서 혼합되고 압출되어 합성수지는 완전히 용융된다.

그리고 2단계에서는 상기와 같이 용융된 합성수지를 2단계 압출기(2)의 호퍼(11a)를 통해서 압출기(2) 내로 투입하면, 생산하려는 합성수지 칩의 용도에 따라 추가 투입하는 합성수지칩 또는 글래스화이바, 내충격제, 내열제, 열안정제, 안료 등의 첨가제를 제조공정에 따라 사이더 공급기(18) 또는 호퍼(11a)를 통하여 투입하면 상기 1단계에서 용융된 합성수지와 혼합되어 2단계 압출기(2)의 압출스크루(15a)와 가열성실린더(16a)에 의해서 혼합과 용융이 이루어진다.

이렇게 용융 혼합된 원료는 다수의 원형으로 된 출구부(17a)를 통해서 배출되어 냉각수조(19)를 통하여 응고되고 최종적으로 절단기(20)에 의해서 용도에 맞는 크기로 생산하게 되는 것이다.

따라서 통상의 단축스크루식의 압출기로 1.2단계를 구성하더라도 용융과 압출이 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

특히, 도면2에서 보는 것과 같이 1단계 호퍼(11b)의 직경을 변경시키고 용융로(13)를 호퍼(11b)에 내설하면, 파사 또는 합성수지 덩이를 바로 투입하더라도 용융로(13)에 의해서 350℃ 상태에서 용융됨으로써 칩형태의 재생 합성수지를 대체 또는 함께 사용할 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 고안을 단축스크루식 압출기에 적용하게 되면, 원료 합성수지칩의 물성이나 형태에 따른 품질 편차 없이 제품을 생산할 수 있으며, 특히 다축스크루식 압출기를 사용하는 것에 비해 장치 설비비가 절감 된다.

그리고 물성이 낮은 재생칩을 사용하지 않고 재생칩에 비해 물성과 단가 면에서 우수한 합성수지 덩이를 바로 사용함으로써 생산효율을 높이고 제조단가를 낮출 수 있으며,

아울러, 폐합성수지 덩이의 활용율이 높아져 자원 재활용이라는 부수적인 효과를 거둘수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 가열실린더와 상기 가열실린더 상측에 호퍼가 형성되고;

   상기 가열실린더 내부에 압출스크루, 상기 압출스크루를 위한 구동장치가 상기 가열실린더 일측에 형성되고;

   타측에는 배출관으로 이루어진 1단계의 압출기의 출구부를 통상의 구조로 된 2단계 압출기의 호퍼에 연결 구성한 다단계 압출 방식의 합성수지 압출기.
2. 제 1항에 있어서, 파사 또는 합성수지 덩이를 원료로 사용하도록

   1단계 압출기의 호퍼 직경을 변경하고, 용융로를 상기 호퍼 내부에 형성한 다단계 압출방식의 합성수지 압출기.