KR200280181Y1 - 폐합성섬유 합판 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐아크릴섬유와 폐면섬유 및 왕겨를 주성분으로한 폐합성섬유 합판을 제조하기 위한 제조장치에 관한 것이다.

본 고안은 혼합된 원재료를 이송하는 제1콘베이어와: 원재료를 절단하는 절단기와; 원재료를 혼합하면서 이송하는 제1스크류콘베이어와; 이송된 원재료를 저장하는 제1저장탱크와; 정량으로 배출되는 원재료를 이송하는 제2벨트콘베이어와; 자력을 이용하여 자성체금속을 제거하는 자성체금속제거장치와; 상기 제2벨트콘베이어에서 낙하되는 원재료에 바람을 불어넣어 비중차로 비철금속과 이물질을 제거하는 이물질제거장치와; 원재료를 잘게 분쇄하는 분쇄기와; 원재료를 스크류를 이용하여 혼합하면서 이송하는 제2스크류콘베이어와; 이송된 원재료를 저장하는 제2저장탱크와; 정량으로 배출되는 원재료를 이송하는 제3벨트콘베이어와; 이송된 원재료를 가열가압하여 플레이트 형상으로 압출하는 열간압출기와; 플레이트를 수직배열된 다수의 압연롤러로 가공하는 캘린더와; 플레이트를 열간압연가공하는 열간압연기와; 플레이트를 냉간압연가공하는 냉간압연기와; 플레이트를 일정길이 단위로 절단하는 합판절단기를 포함하도록 구성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 고안은 폐합성섬유를 활용하여 합판을 제조함으로써, 대규모 벌목으로 인한 산림훼손 및 이에 따른 자연파괴를 방지하는 매우 친환경적인 고안이며, 본 고안에 의해 제조된 합판은 종래에 비해 가볍고, 품질이 훨씬 우수하며, 생산성이 높아 매우 경제적인 효과가 있다.

Description

폐합성섬유 합판 제조장치{device for manufacturing veneer board using fibrous waste}

본 고안은 폐아크릴섬유와 폐면섬유 및 왕겨를 주성분으로한 폐합성섬유 합판을 제조하기 위한 제조장치에 관한 것이다.

합판은 일반적으로 목재 등을 합성수지재의 바인더(binder)와 함께 열프레스가공하여 제작하게 되는데, 바인더와 함께 사용되는 목재로는 목재 칩 또는 톱밥 등의 폐기물이 재활용되어 사용되고는 있으나, 그 수요를 충족하기에는 부족하므로 재료의 확보를 위한 대규모의 벌목이 불가피하게 이루어지고 있는 실정이다. 그런데, 일반 목재의 경우, 벌목 후에 산림이 복구되기 위해서는 수십년이 소요되어야 하므로, 현재에는 목재 채취를 위한 벌목에 따라 산림이 훼손되어 가면서 그 자원이 점점 더 고갈되어 가고 있는 실정이다. 이에 따라 산소공급을 비롯한 자연의 정화능력이 현저히 저하되고 있으며, 환경파괴와 오염 등 심각한 환경문제를 야기하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 다양한 재료를 이용한 합판제조가 이루어지고 있는데, 그 중의 하나가 폐합성섬유를 재활용하는 것이다. 그러나 현재, 이러한 합판제조에 재활용되는 폐합성섬유는 대부분 부직포와 펠트 계통에 국한되어 있으며, 이와 같이 제조된 합판은 종래의 목재로된 합판보다 무게가 무겁다는 단점을 가지고 있다. 또한, 아직까지는 대부분 이를 열프레스 가공하여 제조하기 때문에 생산라인의 연속성이 저하되어 생산성이 상대적으로 떨어지고, 생산된 합판에 크랙이 생기거나 박리현상이 일어나는 등 품질이 저하되는 문제를 내포하고 있다.

본 고안은 상기한 문제를 감안하여 안출된 것으로, 무게가 가볍고 생산성이 좋으며 품질이 우수한 폐합성섬유 합판을 연속적으로 제조할 수 있는 제조장치를제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 혼합된 원재료를 이송하는 제1콘베이어와: 원재료를 절단하는 절단기와; 원재료를 혼합하면서 이송하는 제1스크류콘베이어와; 이송된 원재료를 저장하는 제1저장탱크와; 정량으로 배출되는 원재료를 이송하는 제2벨트콘베이어와; 자력을 이용하여 자성체금속을 제거하는 자성체금속제거장치와; 상기 제2벨트콘베이어에서 낙하되는 원재료에 바람을 불어넣어 비중차로 비철금속과 이물질을 제거하는 이물질제거장치와; 원재료를 잘게 분쇄하는 분쇄기와; 원재료를 스크류를 이용하여 혼합하면서 이송하는 제2스크류콘베이어와; 이송된 원재료를 저장하는 제2저장탱크와; 정량으로 배출되는 원재료를 이송하는 제3벨트콘베이어와; 이송된 원재료를 가열가압하여 플레이트 형상으로 압출하는 열간압출기와; 플레이트를 수직배열된 다수의 압연롤러로 가공하는 캘린더와; 플레이트를 열간압연가공하는 열간압연기와; 플레이트를 냉간압연가공하는 냉간압연기와; 플레이트를 일정길이 단위로 절단하는 합판절단기를 포함하도록 구성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 폐합성섬유 합판 제조방법을 도시한 블럭도

도 2는 본 고안에 의한 폐합성섬유 합판 제조장치의 요부 구성을 도시한 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10, 50, 110 : 제1, 2, 3벨트콘베이어 20 : 절단기

30, 90 : 제1, 2스크류콘베이어 40, 100 : 제1, 2저장탱크

60 : 자성체금속제거장치 70 : 이물질제거장치

80 : 분쇄기 120 : 열간압출기

130 : 캘린더 140 : 열간압연기

150 : 냉간압연기 160 : 합판절단기

이하 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명으로 본 고안의 구체적인 특징 및 이점은 더욱 명확해 질 것이다. 첨부된 도면, 도 1은 폐합성섬유 합판 제조방법을 도시한 블럭도이고, 도 2는 본 고안에 의한 폐합성섬유 합판 제조장치의 요부 구성을 도시한 예시도이다.

먼저 본 고안에 의해 제조되는 합판(3)은, 폐아크릴섬유(45%)와,폐면섬유(35%)와, 왕겨(20%)가 상기 중량비로 혼합된 원재료(1)가 잘게 분쇄되어 열간압출된 후, 열간압연과 냉간압연을 거쳐 제조되는데, 이를 제조하는 방법 및 본 고안에 의한 제조장치를 도 1 및 도 2를 참조하여 시계열적으로 설명하면 다음과 같다.

본 고안에서는 상기한 바와 같이 폐아크릴섬유와, 폐면섬유와, 왕겨를 이용하여 합판(3)을 제조하게 되는데, 상기 재료는 순차적으로 중량비 대비하여 45%:35%:20%정도로 혼합하여 사용하게 된다. 이때 상기 폐아크릴섬유는 폐카펫 등을 사용하는 것이 좋으며, 폐면섬유는 속내의 등의 면섬유 제품을 재활용하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 혼합된 원재료(1)는 제1벨트콘베이어(10)를 이용하여 이송하게 되는데, 이때 폐합성섬유에 붙어있는 지퍼 및 단추 등의 금속물질을 수작업으로 제거한다.

상기한 제1벨트콘베이어(10)를 통해 이송된 원재료(1)는 다음으로 절단기(20)에 인입되는데, 상기 절단기(20)는 섬유를 일정길이 단위로 자르게 되며, 이때 폐아크릴섬유와 폐면섬유를 폭 5cm 정도와, 길이 20cm 정도로 자르게 된다.

상기 절단기(20)에서 굵직하게 절단된 원재료(1)는 제1스크류콘베이어(30)를 통해 이송되는데, 상기 제1스크류콘베이어(30)는 상기 도면에서 도시하는 바와 같이 주축(31)에 나선형으로 형성된 스크류(32)가 회전하면서 원재료(1)를 혼합하면서 이송시키게 된다. 이러한 제1스크류콘베이어(30)는 도 2에서 도시하는 바와 같이 원재료(1)를 수평방향으로 이송시키다가 다시 이를 수직방향 상측으로 이송시킬수 있도록 설치된다.

제1스크류콘베이어(30)를 통해 혼합되면서 이송된 원재료(1)는 제1저장탱크(40)에 저장된다. 이와 같이 제1저장탱크(40)에 원재료(1)를 수집하여 저장하는 이유는 상기한 공정에서 작업량의 변동이 생기더라도 이후 공정에서는 원재료(1)를 정량씩 배출하여 연속적으로 작업하기 위함이다. 그러므로 제1저장탱크(40)는 상기 제1스크류콘베이어(30)를 통해 이송된 원재료(1)를 저장함과 동시에 원재료(1)를 정량씩 배출하게 된다.

다음으로 제1저장탱크(40)에서 정량배출되는 원재료(1)는 제2벨트콘베이어(50)로 이송되게 된다. 이때 상기 제2벨트콘베이어(50)의 상측에는 자성체금속제거장치(60)가 구비되는데, 상기 자성체금속제거장치(60)는 자력을 이용하여 상기 제2벨트콘베이어(50) 상으로 이송되는 원재료(1) 중 자성체금속(4)을 완전히 제거하게 된다. 그리고 상기 제2벨트콘베이어(50)의 단부에서는 이송된 원재료(1)가 낙하하게 되는데, 이때 이물질제거장치(70)가 낙하되는 원재료(1)를 향하여 수평방향으로 바람을 불어넣어 원재료(1)와 비중이 다른 비철금속과 이물질(5)을 원재료(1)와 다른 지점에 낙하시켜 제거하게 된다.

이와 같이 금속과 이물질(5)이 제거된 원재료(1)는 분쇄기(80)로 낙하되며, 상기 분쇄기(80)내에서 1cm 정도의 크기로 잘게 분쇄된다.

상기 분쇄기(80)에서 분쇄된 원재료(1)는 제2스크류콘베이어(90)를 통해 완전히 혼합되면서 이송되는데, 제2스크류콘베이어(90) 역시 상기 제1스크류콘베이어(30)와 같이 주축(91)에 형성된 스크류(92)를 이용하여원재료(1)를 혼합하면서 수평방향으로 이송한 후 다시 수직 상측 방향으로 이송하도록 설치된다.

제2스크류콘베이어(90)에 의해 혼합되면서 이송된 원재료(1)는 제2저장탱크(100)에 다시 수집되어 저장되며, 상기 제2저장탱크(100) 역시 원재료(1)를 정량씩 배출하게 된다.

제2저장탱크(100)에서 정량배출되는 원재료(1)는 제3벨트콘베이어(110)를 통해 이송되는데, 여기서 상기 제3벨트콘베이어(110)는 스크류콘베이어로 대체하여도 무방하다.

상기 제3벨트콘베이어(110)를 통해 이송된 원재료(1)는 열간압출기(120)로 인입되는데, 상기 열간압출기(120)는 인입된 원재료(1)를 내부온도 180℃ 정도, 내부 압력 120kg/㎠ 정도를 유지하면서 가열가압하여 다이(121)를 통해 플레이트(plate) 형상으로 압출해낸다. 도면의 미설명부호 (122)는 가열부이다.

이와 같이 열간압출기(120)를 통해 연속적으로 압출되는 플레이트(2)는 캘린더(130)로 인입되며, 상기 캘린더(calender)(130)는 수직으로 배치된 다수의 압연롤러(131)로 원하는 밀도와 두께로 열간압연가공하게 된다. 이러한 캘린더(130)는 상기 열간압출기(120)를 통해 두텁게 압출된 플레이트(2)를 좀더 정밀한 치수를 가지도록 열간압연하는 것이다.

이와 같이 캘린더(130)로 가공된 플레이트(2)는 도 2에서 도시하는 바와 같이 다수의 압연롤러(141)가 수평배열된 열간압연기(140)를 통과하면서, 다시 열간압연가공되게 되어 정밀도를 더욱 높이게 된다.

그리고 열간압연기(140)에서 연속적으로 배출되는 플레이트(2)는 냉간압연기(150)에 인입되는데, 상기 냉간압연기(150)에서는 수평상태로 배열된 다수의 압연롤러(151)가 플레이트(2)를 냉간압연 가공하여 플레이트(2)를 냉각시킴과 동시에 조직을 더욱 치밀하고 단단하게 하여 압연가공을 마치게 된다.

이와 같이 본 고안에서는 1차로 압출가공된 플레이트(2)를 캘린더(130)와 열간압연기(140)와 냉간압연기(150)를 통해 연속적으로 여러번 압연가공하게 되므로 단순히 열프레스가공후 냉간프레스 가공을 통해 생산하는 종래의 방법에 비해 조직이 치밀할 뿐만 아니라 크랙이나 박리현상이 발생하지 않아 매우 우수한 제품을 생산할 수 있게 된다.

상기와 같이 여러차례의 압연가공을 마치고 연속적으로 배출되는 플레이트(2)는 최종적으로 합판절단기(160)에 의해 일정길이 단위로 절단됨으로써 합판(3)이 완성되게 된다.

상기와 같은 방법으로 제조된 본 고안에 의해 제조된 합판(3)은 여러차례의 압연공정을 거친후 완성되므로, 종래에 비해 품질이 훨씬 우수하다.

그리고 본 고안에 의해 제조된 합판(3)은 왕겨가 포함되어 제조되므로, 폐섬유만으로 제조되던 종래의 합판에 비해 훨씬 가볍다.

또한, 본 고안은 전 공정이 합판을 연속적으로 생산할 수 있도록 라인화되어 있으므로, 종래의 열프레스가공 방법에 비해 생산성이 우수하다.

이상의 명백한 설명과 같이, 본 고안은 폐합성섬유를 활용하여 합판을 제조함으로써, 대규모 벌목으로 인한 산림훼손 및 이에 따른 자연파괴를 방지하는 매우 친환경적인 효과가 있다.

또한 본 고안에 의해 제조된 합판은 종래에 비해 가볍고, 품질이 훨씬 우수하며, 생산성이 높아 매우 경제적인 효과가 있다.

Claims (1)

1. 폐아크릴섬유(45%)와, 폐면섬유(35%)와, 왕겨(20%)가 혼합된 원재료(1)를 이송하는 제1벨트콘베이어(10)와:

   이송된 원재료(1) 중 폐아크릴섬유와 폐면섬유를 폭 5cm 정도, 길이 20cm정도로 절단하는 절단기(20)와;

   절단기(20)에서 배출된 원재료(1)를 나선형의 스크류(32)를 이용하여 혼합하면서 수평이송 후 다시 수직상측으로 이송하는 제1스크류콘베이어(30)와;

   상기 제1스크류콘베이어(30)를 통해 혼합되면서 이송된 원재료(1)를 저장하는 제1저장탱크(40)와;

   제1저장탱크(40)에서 정량으로 배출되는 원재료(1)를 이송하는 제2벨트콘베이어(50)와;

   상기 제2벨트콘베이어(50) 상측에 구비되며, 자력을 이용하여 원재료(1) 중 자성체금속(4)을 제거하는 자성체금속제거장치(60)와;

   상기 제2벨트콘베이어(50)에서 낙하되는 원재료(1)에 수평방향으로 바람을 불어넣어 원재료(1)와 비중이 다른 비철금속과 이물질(5)을 제거하는 이물질제거장치(70)와;

   이물질(5)이 제거된 원재료(1)를 1cm 정도의 크기로 잘게 분쇄하는 분쇄기(80)와;

   분쇄된 원재료(1)를 나선형의 스크류(92)를 이용하여 혼합하면서 수평이송후 수직상측으로 이송하는 제2스크류콘베이어(90)와;

   이송된 원재료(1)를 수집하여 다시 저장하는 제2저장탱크(100)와;

   상기 제2저장탱크(100)에서 정량으로 배출되는 원재료(1)를 이송하는 제3벨트콘베이어(110)와;

   이송된 원재료(1)를 내부 온도 180℃ 정도, 내부 압력 120kg/㎠ 정도를 유지하면서 가열가압하여 다이(121)를 통해 플레이트 형상으로 압출하는 열간압출기(120)와;

   열간압출기(120)를 통해 압출된 플레이트(2)를 수직배열된 다수의 압연롤러(131)로 가공하는 캘린더(130)와;

   캘린더(130)에서 가공된 플레이트(2)를 수평배열된 다수의 압연롤러(141)로 다시 열간압연가공하는 열간압연기(140)와;

   열간압연기(140)에서 배출되는 플레이트(2)를 수평배열된 다수의 압연롤러(151)로 냉간압연가공하는 냉간압연기(150)와;

   냉간압연기(150)에서 연속적으로 배출되는 플레이트(2)를 일정길이 단위로 절단하는 합판절단기(160)를 포함하도록 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 폐합성섬유 합판 제조장치.