KR200315551Y1

KR200315551Y1 - 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체 및 그성형장치

Info

Publication number: KR200315551Y1
Application number: KR20-2003-0007736U
Authority: KR
Inventors: 김재천
Original assignee: 김재천
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2003-06-02

Abstract

본 고안은, 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체 및 그 성형장치에 관한 것이다.

이는 특히, 폴리에틸렌이 공급되는 메인압출기와 그 외측에서 접착성수지, pvc발포층, pvc층을 압출하도록 복수의 서브압출기가 일체로 연결 설치되는 압출부와, 상기 압출부에서 배출되는 원료로서 다층관을 완전 성형하면서 이를 냉각시켜 다층관체를 형성하는 관성형부를 포함하는 구성으로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라서, 다층으로 이루어진 관을 성형하여 현재에 사용되어 지고 있는 상수도용관이나 하수도용관을 대체할수 있도록 하는 것이다.

Description

폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체 및 그 성형장치{a multi-layer pipe with polyethylene and polyvinyl, and forming device thereof}

본 고안은 폴리에틸렌이 내부에 그 외측에 폴리비닐층이 일체로 적층형성된 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체 및 그 성형장치에 관한 것으로서 보다 상세하게로는, 폴리에틸렌이 공급되는 메인압출기와 그 외측에서 접착성수지, pvc발포층, pvc층을 압출하도록 복수의 서브압출기가 일체로 연결 설치되는 압출부와, 상기 압출부에서 배출되는 관을 완전성형하도록 냉각시키면서 일정 진공압을 부여하는 관성형부를 포함하는 구성으로 다층으로 이루어진 관을 성형하여 현재 사용되어 지고 있는 상수도용관이나 하수도용관을 대체할수 있도록 한 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체 및 그 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 pvc(poly vinylchloride)는, 플라스틱재료 중에서 가격이 가장 저렴하면서도 화학적, 기계적 물성이 뛰어난 수지로서 압출에 의해 성형된다.

그러나, 상기 pvc는 내열성및 내충격성이 약하고 가공이 어려운 단점과 염소성분의 함유로 인하여 식수관으로 사용하지 못하고 있는 실정이다.

또한, 가공시 용융 상태에 도달되는 시간이 일반적으로 길게 되고, 단 시간 내에 균일한 용융체를 형성하기 어렵게 되어 최종제품의 내충격성, 진공성형성, 기계적 물성등의 저하 및 제품 표면이 불량하여 진다.

그리고, 상기와 같은 합성수지관 제조는 동일물성의 재질로 구성하여 필요로 하는 관을 제조하고 있는 실정으로 통상 pvc 의 경우 수도용 경질염화비닐관(KSM3401), 특수 용도의 Hi-3P관, 복수의 PE가 복층으로 적층되는 복층관이나, 유공관등 단일재료를 이용한 구성으로 이루어 진다.

이중, PE 복층관은 내면은 순수PE, 그 외부는 PE에 안료(CABON)을 첨가한 재료를 사용하였다.

그러나, 상기와 같은 합성수지관은, 단일 재질로만 이루어져 필요로 하는 한가지 용도로만 사용토록 되어 사용상의 제약이 따르게 되고, PE관은 위생성은 좋으나 외부 항압력이 낮으며, PVC관의 경우 외부 항력은 높으나 염소의 발생으로 인한 위생성이 저하되는 단점이 있는 것이다.

이를 개선하기 위한 본 고안의 목적은, 외부 항압력 및 높은 위생성을 동시 만족하는 관을 제조하도록 하고, 다양한 용도에 관을 적용할수 있도록 하며, 단일공정에 의해 다중 피복관을 연속생산 할수 있도록 하고, 충격 및 진동을 용이하게 흡수할수 있도록 하는 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체 및 그 성형장치을 제공하는데 있다.

도1은 본 고안에 따른 다층관체를 도시한 사시도

도2a,b는 각각 본 고안에 따른 다층관체를 도시한 단면도

도3은 본 고안에 따른 다층관체 성형장치를 도시한 사시도

도4는 본 고안에 따른 다층관체 성형장치의 요부 사시도

도5는 본 고안에 따른 다층관체 성형상태를 도시한 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100...폴리에틸렌층 140...PVC발포층

200...다층관체 330...메인압출기

350...서브압출기 410...챔버

450...인출로울러

상기 목적들을 달성하기 위해, 환상의 폴리에틸렌층의 상측에 접착성수지층을 개재하여 PVC발포층이 적층되는 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체 가 제공된다.

또한, 폴리에틸렌이 공급되는 메인압출기와 그 외측에서 접착성수지, pvc발포층, pvc층을 압출하도록 복수의 서브압출기가 일체로 연결 설치되는 압출부와,

상기 압출부에서 배출되는 관을 완전성형하도록 냉각시키면서 일정 진공압을 부여하는 관성형부를 포함하는 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체 성형장치가 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2 내지 도4에서 도시한 바와같이 본 고안은, 소정길이를 갖으면서 통상으로 이루어진 폴리에틸렌층(100)의 외경측에 접착성수지층(120)을 개재하여 PVC발포층(140)이 순차로 적층되어 소정길이를 갖으면서 통상으로 이루어진 다층관체(200)를 형성한다.

또한, 상기 PVC발포층(140)의 상측에 PVC층(160)이 일체로 적층되어도 좋으며, 상기 PVC층(160)은, 난연재를 포함하는 구성이고, 상기 접착성수지층(120)은, 폴리올레핀 (polyolefin)계열이 사용된다.

이와같은 적층 구조로 이루어진 본 고안을 설명한다.

도1및 도2에서와 같이, 이종의 재질로 구성된 다층관체(200)는, 관 내부가 백색현상의 폴리에틸렌층(100)으로 구성되어 무독,무취하며 화학적 성질이 우수한다.

또한, 상기 다중피복관(200)의 외측이 경도,강도가 뛰어난 폴리비닐계열로 이루어져 외압강도가 향상됨은 물론 압력에도 강하여 지중매설시 지반침하등에 견딜수 있게 된다.

더하여, 상기 PVC발포층(140)에 의해 흐르는 물의 소음 방지 및 잔열효과가 뛰어나 주택의 오.배수용으로 적합하며, 가벼워 운반,취급 및 시공이 용이하다.

그리고, 상기 합성수지관(200)의 내측에 동적가교된 열가소성 탄성체인 내충격 강화재가 혼합되어 내충격이 기존의 합성수지관보다 우수하며, PVC발포층을 재활용제품을 사용하여 저렴하다.

또한, 관내부를 연질층을 갖는 순수PE, 중심층에는 플라스틱 발포재, 외부층은 자외선으로 부터 보호하는 피복층으로 이루어져 옥 내,외 어느곳에서든지 사용이 가능함은 물론 경량성을 갖고 있으며, 동일두께를 갖는 순수 PE관보다 20%정도의 비용절감효과를 가져온다.

그리고, 내부가 PE로 처리되어 화학배관, 공업배관, 농업배관 등 내 약품성이 강하고, 강산 및 강 알칼리등과 화학반응을 일으키지 않아 다용도로 사용할수 있다.

한편, 본 고안의 다중 피복 성형장치는 도3 내지 도5에서와 같이, 압출부(300)와 관성형부(400)로서 이루어 진다.

상기 압출부(300)는, 폴리에틸렌이 메인압출기(330)의 호퍼(310)를 통하여 공급되면서 히팅장치(320)가 연결되어 소정온도로 가열되면 상기 메인압출기(330)와 연결되어 접착성수지, pvc발포층, pvc층을 단계적으로 압출하도록 복수의 서브압출기(350)가 일체로 연결되며, 상기 서브압출기(350)는, 접착성수지, pvc발포재, pvc가 호퍼(350a)를 통하여 공급되면서 히팅장치(350b)가 연결된다.

또한, 상기 압출기는, 내측에 복수의 스크류(twin screw)가 설치되며, 그 일측에 유동성인 원료가 배출토록 관통공이 형성된다.

상기 관성형부(400)는, 먼저 도5에서와 같이, 상기 압출부(300)에서 공급되는 유동상의 원료를 순차로 공급하여 다층을 갖는 관을 성형토록 상이한 원료공급라인을 갖는 금형(370)이 설치된다.

또한, 도3및 도4에서와 같이, 상기 금형(370)에서 배출되는 다층의 관을 완전성형하도록 챔버(410)의 내측에 냉각수챔버(420)와 진공챔버(430)및 관이 유입되는 관유동공(440)이 설치된다.

그리고, 상기 합성수지관을 인출시키는 인출로울러(450)및 상기 합성수지관내에 일정압력을 유지토록 압출기와 연결되는 패킹부재(470)및 블로워(480)가 더 구비되는 구성으로 이루어 진다.

이와같은 구성으로 이루어진 본 고안의 작용을 설명한다.

도3 내지 도5에서와 같이, 알갱이 상태의 PE및 PVC, PVC발포재, 접착성수지등을 압출기의 호퍼에 각각 투입하면 압출기의 내측에 설치되는 스크류컨와 히팅장치에 의해 용융혼합되어 일정형의 형성이 가능한 겔 상태로 된다.

이때, 상기 스크류의 회전수에 의해 가압력이 결정되며, 상기 원료가 호퍼를 통하여 투입되면 일정온도를 유지하면서 원료를 분쇄하는 스크류에 의해 유동상의 원료를 준비하게 된다.

그리고, 상기 압출기에는 통상의 관형성을 관통공이 형성되어 먼저 PE관이 배출되고, 일정시차를 두고 상기와 동일 구성으로 이루어지면서 각각 접착성수지, pvc발포층, pvc층을 단계적으로 압출하도록 설치되는 복수의 서브압출기(350)가 일체로 연결되고, 상기 압출기에서 공급되는 유동상의 원료는 상기 압출기에 연결되면서 순차로 상이한 원료를 코팅하도록 설치되는 금형(370)을 통하여 PE관의 외측에 접착성수지층, pvc발포층, pvc층을 일체로 적층하여 배출시킨다.

이때, 상기 서브압출기(350)는, 메인압출기(330)에 대하여 15~45°정도로 경사지게 연결되어 투입되는 용융상 원료가 용이하게 투입되도록 한다.

계속하여, 외부로 배출되는 다층으로 이루어진 합성수지관은 관성형부(400)의 관유동공(440)에 투입되며, 상기 관유동공(440)의 주변을 냉각시키도록 냉각수챔버(420) 내측의 냉각수가 관에 직접 접촉하면서 관을 냉각시킨다.

또한, 상기 관유동공(440)의 내측에 투입되는 합성수지관은 진공챔버(430)에 접촉토록 되어 진원을 형성하게 되고, 이때 상기 합성유지관의 내측에는 블로워(480)를 통하여 공기가 유입되어 진공압의 발생시 관이 변형되는 것을 방지한다.

그리고, 상기 합성수지관을 인출시키는 인출로울러(450)에 대향토록 합성수지관내에 일정압력을 유지토록 압출기와 연결되는 패킹부재(470)가 설치되어 일정형상을 유지하면서 냉각되는 합성수지관의 변형및 파손을 방지하면서 용이하게 인출하도록 한다.

상기와 같이, PE관의 압출후 그 외경측에 시차를 두고 순차로 접착성수지, pvc발포재, pvC를 순차로 압출하여 다수층을 갖는 관체를 하나의 공정에 의해 성형하고, 상기 구성에 의해 다양한 특성을 갖도록 되어 다양한 용도에 적용할수 있도록 되는 것이다.

이와같이 본 고안에 의하면, 외부 항압력및 높은 위생성을 동시 만족하는 관을 제조하고, 다양한 용도에 관을 적용하며, 단일공정에 의해 다중 피복관을 연속생산 할수 있고, 충격및 진동을 용이하게 흡수할수 있는 것이다.

또한, 현재 사용되어 지고 있는 상수도용관(금속관 및 PE관) 이나 하수도용관(PVC관 및 PE관)을 대처할수 있는 것이다.

본 고안은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 실용신안등록청구범위에 의해 제공되는 본 고안의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 고안이 다양하게 개량 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀 두고자 한다.

Claims

통상으로 이루어진 폴리에틸렌층(100)의 외경측에 접착성수지층(120)을 개재하여 PVC발포층(140)이 순차로 적층되어 일체로 성형되는 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체.
제1항에 있어서, 상기 PVC발포층(140)은, 그 상측에 난연재를 포함하는 PVC층(160)이 일체로 적층되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체.
제1항에 있어서, 상기 접착성수지층(120)은, 폴리올레핀 (polyolefin)계열이 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체.
폴리에틸렌을 용융 압출토록 설치되는 메인압출기(330)와 상기 메인압출기(330)의 일측에 접착성수지, pvc발포층, pvc층을 단계적으로 압출하도록 연결 설치되는 복수의 서브압출기(350)로서 이루어 지는 압출부(300); 및,

상기 메인압출기(330)와 서브압출기(350)에서 공급되는 원료를 순차로 적층토록 형성되는 금형(370)과 상기 금형(370)에서 배출되는 다층관을 완전성형하도록 관유동공(440)을 갖는 챔버(410)의 내측에 냉각수챔버(420)와 진공챔버(430)가 각각 설치되는 관성형부(400)를 포함하여 구성되는 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체 성형장치.
제3항에 있어서, 상기 관성형부(400)는, 상기 합성수지관(200)을 인출시키는 인출로울러(450)및 상기 합성수지관(200)내에 일정압력을 유지토록 패킹부재(470)및 블로워(480)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관체 성형장치.