KR200360610Y1

KR200360610Y1 - 폴리머의 연신 강도를 측정하기 위한 장치

Info

Publication number: KR200360610Y1
Application number: KR20-1999-0008553U
Authority: KR
Inventors: 박승호; 권오준; 엄규영
Original assignee: 삼성아토피나주식회사
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2004-09-07
Also published as: KR20000021015U

Abstract

본 고안은 가늘게 압출 또는 인발되는 폴리머의 연신강도와 직경의 변화를 실시간으로 검측하여 데이터 처리할 수 있는 측정장치에 관한 것이다.

상기의 특징을 갖고 있는 본 고안의 측정장치는, 팰릿 압착용의 로드(11)가 구비된 압출기(7)와, 상기 압출기(7)에서 캐필레리(CAPILLARY)를 통해 흘러나오는 스트랜드(8)의 인장력 변화 및 직경의 변화를 검출할 수 있는 수단이 구비된 챔버(2)와, 상기 검출수단에서 검측된 측정값을 케이블(5a)로 전송받아 실시간 처리하는 컴퓨터(6)와, 검출값을 숫자 등으로 표시하는 디스플레이(9)로 구성된다.

특히, 상기 챔버(2)는, 내측 양면에 배설되는 히터(3)와, 상단의 구멍(12)에 인접하여 설치되는 직경 검출센서(10)와, 상기 구멍(12)을 통해 흘러나오는 스트랜드(8)를 팽팽하게 긴장시킨 상태로, 저속에서 고속으로 와인딩하는 풀리(4a,4b,4c)와, 상기 풀리중에서 챔버(2)의 내면 바닥에 얹혀지는 풀리(4b)가 받는 인장력의 크기를 검출하기 위해 상기 챔버(2)의 바닥부분에 설치되는 장력계(1)와, 상기 장력계 및 직경 검출센서(10)로부터의 검출값을 디스플레이(9)나 컴퓨터(6)에 전송하기 위한 케이블(5a,5b)로 구성되어 있는 것이 특징이다.

Description

폴리머의 연신 강도를 측정하기 위한 장치{APPARATUS FOR MEASURING EXTENSION OF POLYMER}

본 고안은 열가소성 수지나 열경화성 수지 등의 폴리머(POLYMER)의 연신강도를 측정하기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 가늘게 압출 또는 인발되는 시험 폴리머(고분자 물질)의 연신강도와 직경의 변화를 실시간으로 검측하여 데이터 처리할 수 있는 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 폴리머 제품을 제조하는데 있어서 중요한 매개변수는, 압출 또는 인발과정 동안 제품에 작용되는 인장력(또는 연신강도)인데, 상기 인장력의 크기는 제품의 기계적 물성과 가공 특성에 영향을 미친다.

또한, 상기 인장력은 제조 속도(와인딩 속도)에 대해 선형으로 변하기 때문에, 대개의 경우, 폴리머 제품은 저속으로 권취하게 된다.

첨부된 도면중 도3은, 상술한 폴리머 제품의 특성 등을 검측하기 위해, 종래에 사용된 용융강도 측정장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.

상기 도면에서 참조되는 바와 같이, 종래의 측정장치는, 하부에 히터(33)가 설치된 챔버(32)와; 상기 챔버(32)의 상부에 천공되어 있는 구멍을 통해 압출 또는 인발되어 나오는 용융 스트랜드(8)가 팽팽한 상태로 감기는 다수의 풀리(34a,34b)와; 상기 풀리 중에서 챔버(32) 내에 설치된 풀리(34a)의 끝단에 설치되는 인장력 검출용의 장력계(31)로 구성되어 있었다.

그러나, 상기 구성의 종래 측정장치에 의하면, 용융 연신되는 고분자 스트랜드(8)의 단면이 시간에 따라 또는 챔버 내의 온도에 따라 또는 와인딩 되는 속도에 따라 연속적으로 변화될 수 있고, 따라서 고분자의 용융 연신강도는 절대적인 평가가 난이하여, 동일 측정조건 및 환경에서의 상세비교만 가능하였으며, 이런 문제점으로 인해, 정확한 측정이 어려운 문제점을 갖고 있었다.

즉, 임의 물질의 특성은, 강도성의 매개변수와 종량성의 매개변수를 모두 알고 있어야 해석이 가능한데, 상술한 종래의 측정장치는 하나의 변수만을 알아내도록 되어 있어서, 정량적 특성 연구에는 이용할 수 없었다.

본 고안자들은 이러한 문제점을 해결하고자, 고분자의 용융상태에서의 연신강도를 정량화 할 수 있는 장치를 고안하여, 고분자의 용융 연신강도 평가에 적용한 결과, 제품의 물성과 상관성이 높은 우수한 결과를 얻을 수 있었으며, 따라서 본 장치를 정량적 특성연구에 원활히 사용할 수 있게 되었다.

본 고안은 이러한 상기의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 장력계로 연신강도의 변화를 측정함과 동시에 풀리에 와인딩 되는 용융 스트랜드의 직경 변화를 센싱할 수 있는 측정장치를 제공함에 목적이 있다.

도1은 본 고안에 따른 폴리머의 연신강도를 측정하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 구성도,

도2는 본 고안에 따른 연신강도 측정장치의 요부만을 도시한 사시도,

도3은 종래 폴리머의 용융강도를 측정하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 구성도.

〔도면 부호의 설명〕

1...장력계(TENSIOMETER), 2...챔버(CHAMBER),

3...히터(HEATER), 4a,4b,4c...풀리(PULLEY),

5a,5b...케이블(CABLE), 6...컴퓨터(COMPUTER),

7...압출기(EXTRUDER), 8...용융 스트랜드(STRAND),

9...디스플레이(DISPLAY), 10...직경 검출센서,

11...로드, 12...구멍.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 고안에 따른 연신강도 측정장치의 구성에 대해 설명한다.

도1과 도2는 각각 본 고안에 따른 폴리머의 연신강도를 측정하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 구성도 및 그의 요부만을 별도로 나타낸 사시도이다.

상기 도면에서 참조되는 바와 같이, 본 고안의 측정장치는,

팰릿(폴리머의 입자 덩어리) 압착용의 로드(11)가 구비된 압출기(7)와;

상기 압출기(7)에서 흘러나오는 스트랜드(8)의 인장력 변화 및 직경의 변화를 검출하는 챔버(2)와;

상기 챔버(2)의 내부온도 등을 조절하고, 또한 챔버(2) 내에 설치되어 있는 장력계(1)와 직경 검출센서(10)로부터의 측정값을 케이블(5a)로 전송받아 실시간 처리하는 컴퓨터(6)와;

상기 검출값을 숫자 등으로 표시하는 디스플레이(9)로 구성되어 있다.

더욱 상세하게는, 상기 챔버(2)는

내측 양면에 배설되는 히터(3)와;

상단의 구멍(12)에 인접하여 설치되는 직경 검출센서(10)와;

상기 구멍(12)을 통해 흘러나오는 스트랜드(8)를 팽팽하게 긴장시킨 상태에서, 저속에서 고속으로 와인딩하는 풀리(4a,4b,4c)와;

상기 풀리중에서 챔버(2)의 내면 바닥에 얹혀지는 풀리(4b)가 받는 인장력의 크기를 검출하기 위해, 상기 챔버(2)의 바닥부분에 설치되는 장력계(1)와;

상기 장력계(1) 및 직경 검출센서(10)로부터의 검출값을 디스플레이(9)나 컴퓨터(6)에 전송하기 위한 케이블(5a,5b)로 구성되어 있다.

이하에서는, 이와 같이 구성되는 본 고안의 측정장치를 사용하는 방법에 대해 설명한다.

통상적으로, 고분자 물질인 폴리머는 팰릿 형태로 취급된다.

따라서, 팰릿 형태로 공급되는 폴리머를 가느다란 실의 형태로 만들어 시험하기 위해서는, 압출기(7) 바닥면상의 구멍(미도시) 속에 팰릿을 장전한 다음, 로드(11)로 이들을 압출하여야 한다.

이와 같이 하면, 상기 팰릿은 온도가 다소 높고 또한 표면이 끈적거리는 스트랜드(8)의 형태로 압출기(7)에서 압출되어 나오게 된다.

이 후, 이 스트랜드(8)를 적당한 길이만큼 뽑아내어 풀리(4a,4b,4c)의 둘레에 차례로 걸어 조금 와인딩 한 다음, 디스플레이(9)와 컴퓨터(6)의 초기값을 "0"으로 설정한다.

이러한 상태에서, 상기 챔버(2)의 외부에 설치되어 있는 풀리(4c)를 저속에서 고속으로 회전시키면 스트랜드(8)가 천천히 와인딩 되고, 그 때의 인장강도가 장력계(1)로 검출되어, 케이블(5a)을 통해 디스플레이(9) 상에 표시된다. 이때, 상기 디스플레이(9) 상에 표시되는 측정값의 부호는 "마이너스"가 된다.

한편, 상기 인장력(인장강도 또는 연신강도)의 측정과 동시에 스트랜드(8)의 직경이 직경 검출센서(10)에 의해 측정되는데, 이들 측정값들은 데이터 전송용의 케이블을 통해 컴퓨터에 전송되고, 이들 측정값은 실시간으로 데이터 처리된다.

따라서, 본 고안의 측정장치를 이용할 경우에는, 연신응력이나 연신점도 등의 연신강도 특성을 쉽게 파악할 수 있다.

이상과 같이, 본 고안에 따른 측정장치는, 용융 스트랜드(8)가 저속에서 고속으로 와인딩될 때 걸리는 인장력은 물론 상기 스트랜드(8)의 직경도 직경 검출센서(10)로 측정이 가능하므로, 시험하고 있는 폴리머의 특성을 정밀하게 검측할 수 있다는 장점이 있고, 특히 컴퓨터(6)를 이용하여 이들 데이터를 실시간으로 처리하여 자료화 할 수 있다는 장점이 있다.

Claims

고분자의 용융상태에서의 연신강도를 검측하여 데이터 처리하는 측정장치에 있어서,

압출기(7)와;

상기 압출기(7)에 연설되어, 압출기로부터 흘러나오는 스트랜드(8)의 인장력 변화 및 직경의 변화를 검출하는 챔버(2)와;

상기 챔버(2)의 내부온도를 조절하고, 또한 챔버(2) 내에 설치되어 있는 장력계(1)와 직경 검출센서(10)로부터의 측정값을 케이블(5a)로 전송받아 실시간 처리하는 컴퓨터(6)와;

상기 검출값을 숫자 등으로 표시하는 디스플레이(9)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리머의 연신강도를 측정하기 위한 장치.
제1항에 있어서,

상기 챔버(2)는

내측 양면에 배설되는 히터(3)와;

상단의 구멍(12)에 인접하여 설치되는 직경 검출센서(10)와;

상기 구멍(12)을 통해 흘러나오는 스트랜드(8)를 팽팽하게 긴장시킨 상태에서, 저속에서 고속으로 와인딩하는 다수의 풀리(4a,4b,4c)와;

상기 챔버(2)의 바닥부분에 설치되는 장력계(1)와;

상기 장력계(1) 및 직경 검출센서(10)로부터의 검출값을 디스플레이(9)나 컴퓨터(6)에 전송하기 위한 케이블(5a,5b)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리머의 연신강도를 측정하기 위한 장치.