KR20040089321A

KR20040089321A - 왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법

Info

Publication number: KR20040089321A
Application number: KR1020030023040A
Authority: KR
Inventors: 백만순
Original assignee: (주)새론휠러
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-10-21

Abstract

본 발명은 왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분말 제조에 따른 공정을 간소화하여 작업 능률을 향상시키고 생산량의 증대를 꾀할 수 있는 왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법은 이물질 제거용 틀을 이용하여 왕겨에 함유되어 있는 이물질을 제거시킨 후, 일정량의 왕겨를 호퍼내로 투입시키는 선별·투입공정과; 선별·투입된 왕겨를 일정한 온도록 균일하게 가열 및 건조시켜 분쇄가 용이하도록 소성 가공시킨 후, 컨베이어로 이송시키는 소성공정과; 소성·가공되어 이송되는 왕겨를 승강기를 통해 공급호퍼내로 이송·공급시키는 이송·공급공정과; 상기 공급호퍼를 통해 분쇄기로 공급된 왕겨를 분말형태로 분쇄·가공시킨 후, 송풍기를 이용하여 이송관로를 통해 이송시키는 분쇄공정과; 상기 이송된 왕겨 분말가루를 원심 분리형 집진장치를 통해 분말에 포함되어 있는 분진이나 먼지 등과 같은 초미립분말가루를 포집하여 제거시킨 후, 또 다른 이송관로를 통해 분리용 호퍼로 이송시키는 집진 제거공정과; 상기 분리용 호퍼를 통해 이송·공급된 분말가루를 분리기를 통해 일정 크기의 분말로 선별·분리되도록 하여 각 분말 저장탱크로 이송시키는 분리공정과; 상기 분리공정을 통해 분리·저장된 각 분말가루를 포장기를 이용하여 일정량씩 포장 및 출고하도록 된 포장공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법{POWDER MANUFACTURE METHOD TO USE CHAFF}

일반적으로 왕겨란, 도장공정에서 벼를 찧어 쌀을 생산하는 과정에서 벼에서 벗겨낸 껍질을 말하며, 화본과 식물종자의 외피로써 산지에 따라 다소 차이가 있지만 수분을 제외한 일반적인 조성은 다음과 같다.

지질 : 약 0,2중량%

리그닌(Lignin) : 약 20중량%

셀룰로오스(Cellulose) : 약 56.8중량%

펜토산(Pentosan) : 약 20중량%

이러한, 왕겨는 셀룰로즈 함량이 약 40%로서 목재보다 다소 낮은편이나 헤미 셀룰로즈는 다소 높고 리그닌 함량은 거의 비슷하여 전체적으로 보면 목재와 비슷한 성분을 가지고 있다.

또한, 상기 왕겨는 셀룰로즈 성분과 함께 다량의 규산질을 함유하고 있어 가볍고 충격을 흡수하는 성질이 있을 뿐만아니라, 유연한 섬유질(셀룰로즈)과 경질의 규산질이 혼합되어 있기 때문에, 미세한 분말로 가공하기가 매우 어려운 성질을 가지고 있으며, 상기 왕겨의 결합구조는 경질의 침상으로 이루어져 있어 미세 분말로 가공하지 않으면 고무 또는 합성수지의 첨가제나 사료첨가제로 사용할 수 없게 된다.

따라서, 상기와 같은 왕겨를 소성 및 분쇄공정을 통해 미세 분말로 가공하여 상기한 고무 또는 합성수지의 첨가제나 사료첨가제로 사용하게 되는데,

이러한, 왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법은 먼저, 소성공정을 통해 왕겨를 고온·고압에서 압출하여 왕겨봉으로 만들어 준 후, 이를 분쇄공정을 통해 분쇄시켜 분말로 가공한 다음, 미세 분말 제품을 생산하기 위해서 분리기로 분리공정을 거친 뒤, 재 혼합하는 과정을 거치도록 하여 제조하게 된다.

예를 들어, 분말 제조공정시 동물약품이나 사료첨가제로 사용되는 미세 분말(약 20~50mesh) 제품을 생산하기 위해서는 먼저, 분쇄공정을 통해 분쇄되어 이송된 분말가루를 분리공정을 통해 20~50mesh의 분말제품과 50~150mesh의 분말제품을 각각 생산한 뒤, 재 혼합 과정을 통해 고무 또는 합성수지첨가제 등으로 사용되는 분말을 생산하게 된다.

그러나, 종래에는 상기한 바와 같이 왕겨를 미세 분말로 제조시켜 주기 위한 공정상의 어려움으로 인해 작업에 소요되는 시간이 오래 걸리게 되어 작업능률이 떨어지고, 이에 따라 분말 생산량(시간당 약 100kg 이하)이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 왕겨를 왕겨봉(왕겨탄)상태로 만들어 주기 위한 소성가공시에 일정한 온도를 유지할 수 없어 왕겨 입자에 탄화가 발생하게 됨에 따라, 다이옥신 등과 같은 유해 물질이 생성될 우려가 있어 사료첨가제로 사용하기에 부적합한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술이 갖는 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 왕겨를 이용한 미세 분말 제조공정을 간소화하여 작업능률을 향상시키고, 생산량의 증대와 함께 분리기로 이송되는 원료의 양을 줄여 분리기의 과부하를 방지하고 불량률을 최소화시키는 한편, 왕겨의 소성가공시 일정한 온도를 유지할 수 있도록 하여 입자의 탄화를 방지할 수 있는 왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 왕겨에 함유되어 있는 이물질을 제거시킨 후, 일정량의 왕겨를 호퍼내로 투입시키는 선별·투입공정과; 왕겨를 균일하게 가열 및 건조시켜 분쇄가 용이하도록 하는 소성공정과; 소성공정 후, 왕겨의 분말가공을 위해 컨베이어와 승강기를 통해 분쇄기로 이송·공급시키는 이송·공급공정과; 상기 왕겨를 분말형태로 분쇄·가공시킨 후, 송풍기를 이용하여 이송관로를 통해 이송시키는 분쇄공정과; 원심 분리형 집진장치를 통해 분말에 포함되어 있는 분진이나 먼지 등과 같은 초미립분말가루를 포집하여 제거시킨 후, 분리공정으로 이송시키는 집진 제거공정과; 이송된 분말가루를 분리기를 통해 일정 크기의 분말로 선별·분리하는 분리공정과; 상기 분리공정을 통해 분리·저장된 각 분말가루를 포장기를 이용하여 일정량씩 포장 및 출고하도록 된 포장공정을 포함하여 이루어진 왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법을 제안하다.

도 1은 본 발명에 따른 왕겨의 분말 제조공정을 보여주는 공정순서도.

도 2는 본 발명에 따른 왕겨의 분말 제조공정을 보여주는 전체적인 공정시스템의 개략도.

도 3은 도 2의 "A"부분에 대한 확대단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 선별·투입공정 20 : 소성공정

30 : 이송·공급공정 40 : 분쇄공정

50 : 1차 분리공정 60 : 집진·제거공정

70 : 분리공정 80 : 포장공정

12 : 공급호퍼 22 : 소성기

42 : 분쇄기 52 : 이송관로

62 : 집진장치 74 : 분리기

76 : 분말 저장탱크 82 : 포장기

이하, 본 발명의 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 본 발명을 상세하게설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 왕겨의 분말 제조공정을 보여주는 공정순서도를 나타내는 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 왕겨의 분말 제조공정을 보여주는 전체적인 공정시스템을 각각 나타내는 것이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 이물질 제거용 틀을 이용하여 왕겨에 포함되어 있는 이물질을 제거시킨 후, 일정량의 왕겨를 호퍼(12)내로 투입시키는 선별·투입공정(10)과;

이렇게 선별·투입된 왕겨를 소성기(22)를 통해 일정온도로 균일하게 가열 하여 건조시킨 후, 컨베이어(24)를 통해 이송시키는 소성공정(20)과;

상기와 같이 소성·가공되어 이송되는 왕겨를 승강기(34)를 통해 왕겨의 분말가공을 위한 공급호퍼(36)내로 이송·공급시키는 이송·공급공정(30)과;

상기 공급호퍼(36)를 통해 분쇄기(42)로 이송·공급된 왕겨를 분말형태로 분쇄가공시킨 후, 상기 분말가루를 송풍기(44)를 이용하여 이송관로(52)를 통해 이송시키는 분쇄공정(40)과;

상기 이송된 왕겨 분말가루를 싸이클론(64)과 집진장치(62)를 통해 분말에 포함되어 있는 분진이나 먼지 등과 같은 초미립분말가루를 포집하여 제거시킨 후, 또 다른 이송관로(66)를 통해 분리용 호퍼(72)로 이송시키는 집진·제거공정(60)과;

상기 분리용 호퍼(72)를 통해 이송·공급된 분말가루가 분리기(74)를 통해 일정 크기의 분말로 선별·분리되도록 한 다음, 각 크기별로 제공된 분말저장탱크(76)에 이송·저장시키는 분리공정(70)과;

상기 분리공정(70)을 통해 분리·저장된 각 분말가루를 제품별 포장기(82)를 이용하여 일정량씩 포장하여 출고시키는 포장공정(80)을 포함하여 이루어진 왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법에 관한 것으로서, 왕겨를 이용한 미세 분말 제조공정시 분말 크기별로 완제품화된 왕겨 분말가루를 간편하게 제조 및 공급할 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 3은 도 2의 "A"부분에 대한 요부 확대단면도를 나타내는 것으로, 상기 왕겨 분말가루가 분쇄공정(40)에서 이송관로(52)를 통해 집진·제거공정(60)으로 이송·공급되는 과정에서 상기 이송관로(52)의 꺽임부분에 유도판(52a)을 설치하여서 된 것을 보여주는 것이다.

이는, 상기 왕겨 분말가루가 송풍기(44)에 의해 이송될 때, 상기 이송관로(52)의 꺽임부분에서 비교적 입자가 작은 미세분말은 파이프 안쪽으로 이송된다는 점과, 비교적 입자가 큰 분말들은 파이프 바깥쪽으로 이송되는 점에 착안하여 이송관로의 꺽임부분에 유도판을 설치하여 줌으로써, 분리공정(70)을 거치지 않고도 입자가 큰 분말가루를 조기에 선별해낼 수 있도록 한 것이다.

따라서, 상기와 같이 분리공정(70)을 거치지 않고도 입자가 큰 분말가루를 조기에 선별할 수 있게 됨에 따라, 공정의 간소화는 물론 생산량 증대와 함께 작업성의 향상을 도모할 수 있게 된다.

그리고, 상기 유도판(52a)에 의한 1차 분리공정(50)을 추가시켜 줌으로써, 상기 이송관로(52)를 통해 분리공정(70)으로 이송되는 원료의 양을 줄여분리기(74)의 과부하를 방지할 수 있게 됨에 따라, 분말 제조공정에서 불량률을 현격하게 줄일 수 있게 됨은 물론 생산량의 증대를 가져오게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 왕겨의 미세 분말 제조방법을 첨부도면 도 2를 참고하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 왕겨의 선별·투입공정(10)에서 일정량의 왕겨를 공급호퍼(12)내로 공급시켜 줌에 있어, 이물질 제거용 메쉬틀을 이용하여 왕겨에 포함되어 있는 이물질들을 1차적으로 걸러주게 됨과 동시에 걸러낸 왕겨들은 소성기(22) 내부로 공급되어 분쇄가 용이하도록 가열 및 건조에 따른 분자구조의 변형작업을 거치게 된다.

여기서 상기 가열 및 건조에 따른 소성공정(20)은 통상 일정량의 왕겨가 소성기(22) 내부의 이송스크류에 의해 이송되면서, 가열수단에 의해 균일하게 가열 및 건조되는 과정을 거쳐 분쇄가 용이하도록 소성 가공된다.

이때, 상기 소성기(22)는 분 출원인에 의해 특허출원중인 "왕겨 소성장치"에 기재되어 있는 바와 같이, 열매체유를 이용한 가열수단에 의해 상기 소성기(22) 내부 온도를 항상 일정하게 유지시켜 줌에 따라, 소성 가공되는 왕겨 입자의 탄화를 방지하여 소성 과정에서 다이옥신 등과 같은 유해물질이 생성되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 소성이 완료된 왕겨들은 자석등을 이용한 2차적인 이물질 제거작업을 실시한 다음, 컨베이어(24)승강기(34)를 통해 분쇄공정(40)으로 이송·공급된다.

이렇게 이송·공급되는 왕겨들은 이송스크류(35)에 의해 공급호퍼(36) 내부에 순차적으로 적재되어 쌓이게 됨과 동시에, 하부 출구를 통해 각각의 분쇄기(42)로 투입되어 분쇄공정(40)을 거치게 된다.

이와 같이 상기 분쇄공정(40)을 통해 분말가루 형태로 분쇄된 왕겨들은 각 분쇄기(42)들과 연결되어 있는 송풍기(44)와 이송관로(52)를 통해 집진·제거공정(60)으로 이송되는데, 상기 분말가루가 이송되는 이송관로(52)의 꺽임부분에서는 상술한 바와 같이 유도판(52a)에 의해 입자가 작은 미세분말가루와 입자가 큰 분말가루가 1차적으로 선별 분리되므로서, 분말제조작업에 따른 공정이 간소화되고 생산량의 증대와 함께, 분리기(74)로 이송되는 원료의 양을 줄여 분리기(74)의 과부하를 방지하여 장치의 고장 및 불량률을 최소화시켜 줄 수 있게 된다.

이렇게 상기 분쇄공정(40)을 통해 얻어진 분말가루는 이송관로(52)를 통해 집진·제거공정(60)으로 이송되는데, 상기 집진·제거공정(60)에서는 왕겨 분말가루에 포함되어 있는 먼지 또는 분진 등과 같은 초미립자분말을 싸이클론(Cyclone)(64)과 집진장치(62)를 이용하여 이송 및 포집하여 저장하게 된다.

이때, 상기 집진장치(62)에 의해 포집된 초미립자분말은 활성탄 및 실리카겔 등과 같은 화학첨가제로 사용하게 된다.

이렇게 하여 초미립자분말이 제거된 상태의 왕겨 분말가루는 이송스크류(65)에 의해 계속적인 이송작업이 이루어지면서, 또 다른 이송관로(66)를 통해 분리공정(70)으로 이송되어 분리용호퍼(72)를 통해 분리기(74)로 공급된다.

여기서 상기 분리공정(70)은 분리용호퍼(72)를 통해 이송·공급되는 분말가루가 각 크기별로 제공되는 메쉬형 분리기(74)를 통과되도록 하여 분말가루를 크기별로 선별·저장하게 된다.

이와 같이 크기별로 선별·저장되는 각 분말가루는 싸이클론(Cyclone)(75)을 통해 분말 저장탱크(76)로 이송·적재되어 저장됨과 동시에, 각 분말가루의 크기별로 저장되어 있는 분말 저장탱크(76)에서 각 저장탱크(76)와 연결되어 있는 이송수단(78)을 통해 포장용호퍼(84)로 이송·공급되고 포장기(82)에 의해 각 제품별로 일정량씩 포장되는 포장공정(80)을 통해 출하된다.

이렇게 하여 각 크기별로 생산되는 왕겨 분말가루는 고무강화제, 곰팡이 예방제, 보온제 등과 같은 화학제나, 멜라민수지, 페놀수지, 폴리에스테르수지 등과 같은 원료 플라스틱 또는 동물의 사료첨가제, 비의료용 미생물로 사용된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 왕겨를 이용한 분말 제조방법에 의하면, 왕겨를 가열하여 소성시킨 후, 분쇄공정 및 이송, 분리공정을 통해 미세 분말로 제조함에 있어, 왕겨의 분말 제조작업에 따른 공정을 간소화하여 작업 능률을 향상시키고 생산량의 증대와 함께, 장치의 고장 및 불량률을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법에 있어서,

이물질 제거용 틀을 이용하여 왕겨에 함유되어 있는 이물질을 제거시킨 후, 일정량의 왕겨를 호퍼(12)내로 투입시키는 선별·투입공정(10)과;

선별·투입된 왕겨를 일정한 온도록 균일하게 가열 및 건조시켜 분쇄가 용이하도록 소성 가공시킨 후, 컨베이어(24)로 이송시키는 소성공정(20)과;

소성·가공되어 이송되는 왕겨를 승강기(34)를 통해 분말가공을 위한 공급호퍼(36)내로 이송·공급시키는 이송·공급공정(30)과;

상기 공급호퍼(36)를 통해 분쇄기(42)로 공급된 왕겨를 분말형태로 분쇄·가공시킨 후, 송풍기(44)를 이용하여 이송관로(52)를 통해 이송시키는 분쇄공정(40)과;

상기 이송된 왕겨 분말가루를 싸이클론(64)과 집진장치(62)를 통해 분말에 포함되어 있는 분진이나 먼지 등과 같은 초미립분말가루를 포집하여 제거시킨 후, 또 다른 이송관로(66)를 통해 분리용 호퍼(72)로 이송시키는 집진·제거공정(60)과;

상기 분리용 호퍼(72)를 통해 이송·공급된 분말가루를 분리기(74)를 통해 일정 크기의 분말로 선별·분리되도록 하여 각 분말 저장탱크(76)로 이송시키는 분리공정(70)과;

상기 분리공정(70)을 통해 분리·저장된 각 분말가루를 포장기(82)를 이용하여 일정량씩 포장 및 출고하도록 된 포장공정(80)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 분쇄공정(40)을 통해 분쇄된 왕겨 분말가루가 집진 제거공정(60)으로 이송되는 과정에서 이송관로(52)의 꺽임부분에 유도판(52a)을 설치하여서, 왕겨 분말가루의 1차적인 분리공정(50)이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 왕겨를 이용한 미세 분말 제조방법.