KR200434861Y1 - 벽지로부터 pvc 코팅층을 분리시키는 장치 - Google Patents

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Abstract

[명칭] 벽지로부터 PVC 코팅층을 분리시키는 장치
[구성] 전체 장치를 지지하는 프레임(1)과; 상기 프레임에 조립된 채 회전할 수 있고 PVC 코팅층(52)을 가지는 종이(51)로 된 벽지 롤(50)을 지지하는 지지축(2)과;
상기 지지축(2)의 상측에 조립되어 당겨져 나가는 벽지를 가이드 하는 전방 안내롤러(3)와; 상기 안내롤러(3)와 거리를 유지한 채 설치되며 가열된 벽지의 종이(51)로부터 PVC 코팅층(52)을 벗겨내는 제1 박피롤러(5)와; 상기 제1 박피롤러(5)의 상면에 얹히도록 설치되며 그 하방으로 통과하는 벽지에 자체하중을 가하여 눌러주는 제1 아이들 롤러(7)와; 상기 안내롤러(3)와 제1 박피롤러(5) 사이에 위치하며 그 하방을 통과하는 벽지에 50℃ 내지 200℃의 열을 가하여 종이(51)로부터 PVC 코팅층(52)이 잘 분리가 되도록 하는 메인 히터(4)와; 상기 제1 박피롤러(5)와 거리를 유지한 채 설치되며 제1 박피롤러(5)에서 벗겨내지 못한 PVC 코팅층(52)을 종이(51)로부터 깨끗이 제거시키는 제2 박피롤러(6)와; 상기 제2 박피롤러(6)의 상면에 얹히도록 설치되며 그 하방으로 통과하는 벽지에 자체하중을 가하여 눌러주는 제2 아이들 롤러(8)와; 상기 제1 박피롤러(5)와 제2 박피롤러(6) 사이에 설치되며 제1 박피롤러(5)를 통과한 종이(51)와 잔류된 PVC 코팅층(52)에 50℃ 내지 200℃의 열을 가하여 제2 박피롤러(6)에서 잔류된 PVC 코팅층(52)이 깨끗이 제거될 수 있도록 하는 보조히터(9)와; PVC 코팅층(52)이 제거된 종이(51) 만을 감아서 종이롤 (51a)로 감아주기 위한 지지축(11)과; 상기 지지축(11)과 제2 박피롤러(6) 사이에 설치되어 종이(51)의 이동을 순조롭게 하는 후방 안내롤러(10)와; 상기 제1 박피롤러(5)의 축에 조립된 체인기어(14)와 제2 박피롤러(6)의 축에 조립된 더블 체인기어(16)를 연결하여 동력을 전달시키는 체인(15)과; 상기 제2 박피롤러(6)의 축에 조립된 더블 체인기어(16)와, 제1 박피롤러(5) 및 제2 박피롤러(6)의 회전속도를 제어하는 서보모타(12)의 체인기어(18)를 연결하여 동력을 전달시키는 체인(17)과;
상기 종이 롤(51a)을 지지하는 지지축(11)에 조립된 체인기어(19)와 상기 지지축(11)의 회전속도를 제어하는 서보모타(13)의 체인기어(21)를 연결하여 동력을 전달시키는 체인(20)으로 구성된 것을 특징으로 한다.
벽지, PVC 코팅층, 가열

Description

벽지로부터 PVC 코팅층을 분리시키는 장치{PVC Separating Device from Wall Paper}
도1은 본 고안의 구조를 개략적으로 나타낸 참고도.
도2는 본 고안의 사용상태의 평면도(동력전달부는 생략함).
본 고안은 벽지로부터 PVC 코팅층을 분리시키는 장치에 관한 것으로 특히, 불량처리가 된 벽지의 종이(51)로부터 PVC 코팅층(52)을 분리시켜 종이는 종이대로 재활용을 하고 PVC 코팅층은 다시 칩으로 만들어 재활용을 할 수 있도록 하는 특징을 가진다.
근래에 이르러 방수기능과 방오기능을 가지는 고급 벽지가 출시되어 널리 사용되고 있는데, 이는 도면과 같이 종이(51)의 일면에 수지 즉, PVC 코팅층(52)이 형성됨으로서 상기 기능을 발휘하게 되고 섬세하고 아름다운 색상과 디자인의 표출이 가능토록 한다. 그런데, 국내의 벽지제조회사만 살펴보아도 년 간 수백 톤 이상의 불량 벽지가 발생되고 있고, 이는 산업폐기물로 분류되어 거의 소각처리가 되고 있어 국가적으로나 벽지제조회사의 입장에서 볼 때 매우 비경제적임은 물론 대기오 염의 원인 중 하나로 분류되고 있다.
이에 폐기물 재활용 관련 업계에서는 상기 불량 벽지를 수거하여 종이와 PVC를 별도로 분리시켜 각기 재활용을 할 수 있는 방안을 모색해 오고 있었던 바, 벽지를 잘게 분쇄시킨 다음 비중선별공법을 이용하여 종이 입자와 PVC 입자를 별도로 수거하는 방법이 가장 보편적으로 연구되고 있다. 그런데, 비중선별공법은 분쇄기를 포함하여 종이 입자와 PVC 입자를 불어서 날리거나 또는 흡입하여 수거하는 블로어(Blower) 장치 또는 사이클론 장치를 포함하는 다양한 부대장치를 사용하여야 하기 때문에 설비비가 높은 문제와 함께 작은 PVC 입자는 회전축과 베어링의 틈새, 팬과 축의 틈새 등에 고착이 되고 더욱이 열이 발생되는 부분에는 용융고착이 되어버려서 장치의 고장발생률과 부품의 소모성이 높아지는 폐단과 함께 효율성도 크게 낮아서 현실화가 되지 못하고 있다.
이에 본 고안은 상술한 종래 방법으로부터 비롯된 폐단과 문제를 해결할 수 있는 장치를 제공코자 함이 그 과제이며 이를 위한 본 고안은 다음과 같은 구성을 가진다.
전체 장치를 지지하는 프레임(1)과; 상기 프레임에 조립된 채 회전할 수 있고 PVC 코팅층(52)을 가지는 종이(51)로 된 벽지 롤(50)을 지지하는 지지축(2)과;
상기 지지축(2)의 상측에 조립되어 당겨져 나가는 벽지를 가이드 하는 전방 안내롤러(3)와; 상기 안내롤러(3)와 거리를 유지한 채 설치되며 가열된 벽지의 종이(51)로부터 PVC 코팅층(52)을 벗겨내는 제1 박피롤러(5)와; 상기 제1 박피롤러 (5)의 상면에 얹히도록 설치되며 그 하방으로 통과하는 벽지에 자체하중을 가하여 눌러주는 제1 아이들 롤러(7)와; 상기 안내롤러(3)와 제1 박피롤러(5) 사이에 위치하며 그 하방을 통과하는 벽지에 50℃ 내지 200℃의 열을 가하여 종이(51)로부터 PVC 코팅층(52)이 잘 분리가 되도록 하는 메인 히터(4)와; 상기 제1 박피롤러(5)와 거리를 유지한 채 설치되며 제1 박피롤러(5)에서 벗겨내지 못한 PVC 코팅층(52)을 종이(51)로부터 깨끗이 제거시키는 제2 박피롤러(6)와; 상기 제2 박피롤러(6)의 상면에 얹히도록 설치되며 그 하방으로 통과하는 벽지에 자체하중을 가하여 눌러주는 제2 아이들 롤러(8)와; 상기 제1 박피롤러(5)와 제2 박피롤러(6) 사이에 설치되며 제1 박피롤러(5)를 통과한 종이(51)와 잔류된 PVC 코팅층(52)에 50℃ 내지 200℃의 열을 가하여 제2 박피롤러(6)에서 잔류된 PVC 코팅층(52)이 깨끗이 제거될 수 있도록 하는 보조히터(9)와; PVC 코팅층(52)이 제거된 종이(51) 만을 감아서 종이롤(51a)로 감아주기 위한 지지축(11)과; 상기 지지축(11)과 제2 박피를러(6) 사이에 설치되어 종이(51)의 이동을 순조롭게 하는 후방 안내롤러(10)와; 상기 제1 박피롤러(5)의 축에 조립된 체인기어(14)와 제2 박피롤러(6)의 축에 조립된 더블 체인기어(16)를 연결하여 동력을 전달시키는 체인(15)과; 상기 제2 박피롤러(6)의 축에 조립된 더블 체인기어(16)와, 제1 박피롤러(5) 및 제2 박피롤러(6)의 회전속도를 제어하는 서보모타(12)의 체인기어(18)를 연결하여 동력을 전달시키는 체인(17)과;
상기 종이 롤(51a)을 지지하는 지지축(11)에 조립된 체인기어(19)와 상기 지지축(11)의 회전속도를 제어하는 서보모타(13)의 체인기어(21)를 연결하여 동력을 전달시키는 체인(20)으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 있어서, 제1 박피롤러(5) 및 제2 박피롤러(6)의 재질은 우레탄으로 된 것임을 특징으로 하며, 제1 아이들 롤러(7)와 제2 아이들 롤러(8)는 금속으로 된 파이프로 제작된 것임을 특징으로 한다.
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.
도1은 본 고안의 구조를 개략적으로 나타내고 있는데, 이와 같이 구조를 개략적으로 나타낸 이유는, 프레임(1)과 각 동력전달장치, 박피롤러, 안내 로울러, 히터장치, 지지축, 서보모타, 체인과 체인기어, 전기장치, 회로기판 등을 이용하여 본 고안과 같은 장치를 구성하는 것은 상세한 설계도면이나 설명이 없어도 기계산업분야에 종사하는 자라면 본 고안의 명세서 및 첨부도면만 보아도 본 고안의 구성과 작용을 용이하게 이해할 수 있기 때문이다. 특히, 본 고안은 앞서 설명한 바와 같이 벽지를 분쇄하여 종이와 PVC를 분리하는 방식이 아니고 벽지의 종이(51)로부터 PVC 코팅층(52)을 물리적인 방법을 통해 깨끗이 분리시킬 수 있는 기술이 요부이기 때문에 어떤 장치를 사용하여 본 고안의 과제를 이룰 수 있느냐가 중요하기 때문이다.
그리고 도2는 본 고안의 사용상태를 나타낸 평면도로서, 동력전달장치는 도시하지 않았음을 유의하여 본 고안을 이해하여야 할 것이다.
본 고안은 상술한 바와 같이 벽지(50)의 주 구성부분인 종이(51)의 표면에 코팅이 되어 있는 PVC 코팅층(52)을 물리적인 방법을 통해 제거시키는 것이 특징인데, 종래의 분쇄방식과는 큰 차이를 가진다.
즉, 불량처리가 된 벽지를 롤(50)로 준비하여 본 고안의 지지축(2)에 걸어서 화살표 방향으로 풀려나갈 수 있도록 세팅함과 아울러 도면과 같이 벽지(50)를 풀어서 전방 안내롤러(3)의 위쪽을 통과하도록 하고 메인히터(4)의 사이를 거쳐 제1 박피롤러(5)와 제1 아이들 롤러(7) 사이에 끼워 물리고 이어서 보조히터(9)의 사이를 거쳐 제2 박피롤러(6)와 제2 아이들 롤러(8) 사이에 끼워 물리며 후방 안내롤러(10)를 거쳐 지지축(11)에 일부가 감기도록 한다. 다음, 메인히터(4)와 보조히터(9)에 전원을 인가하여 50℃ 내지 200℃의 열이 발생되도록 하며(바람직하게는 200℃ 전후), 이를 위하여 통상의 항온유지장치 및 온도감지센서를 더불어 사용할 수 있음을 밝힌다.
위와 같이 벽지(50)에 열이 가해지면 PVC 코팅층(52)은 종이(51)의 표면으로부터 연신되면서 부드럽게 분리가 되기 시작한다는 중요한 실험결과를 얻었기 때문이며, 이는 본 고안의 노-하우에 해당한다. 참고로, 본 고안의 가동 시 PVC 코팅층(52)으로부터 발생되는 개스는 매우 미약하여 환기장치나 공기정화장치 등이 불필요 할 정도였다.
상술한 바와 같이 벽지를 세팅하고 히터에 정상적인 열이 발생하면 서보모타(13)를 가동시켜서 1초 당 50mm내지 200mm 정도의 선속도를 유지하면서 벽지가 이동되도록 지지축(11)이 회전되도록 한다. 여기서 벽지를 1초 당 50mm 내지 200mm의 선속도를 유지하면서 이동시키는 이유는 본 고안을 장시간에 걸쳐 실험한 결과에 의한 것인데, 벽지의 이동속도가 1초 당 50mm 이하이면 전혀 경제성이 없고 200mm 이상이면 종이(51)로부터 PVC 코팅층(52)이 완전히 제거가 되지 않을 가능성이 있 기 때문이었다. 그러나 상술한 벽지의 이동속도는 상기의 수치에 반드시 국한되는 것은 아니고 200mm 이상의 이동속도도 얼마든지 낼 수 있는 가능성이 있음을 밝힌다.
이어서 상술한 바와 같은 세팅 상태에서 메인히터(4)와 보조히터(9)에 정상적인 열이 발생되면 위와 같은 요령에 따라 벽지를 이동시켜서 메인히터(4)의 열에 의해 PVC 코팅층(52)이 종이(51)로부터 부드럽게 분리가 될 수 있도록 한다. 이와 동시에 서보모타(12)를 가동시켜서 제1 박피롤러(5)와 제2 박피를러(6) 역시 회전되도록 하며 회전수는 적절히 상황에 따라 조절하여 박피효과가 최대한으로 되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 벽지는 강도와 탄성, 내마모성이 우수한 우레탄으로 만들어진 제1 박피롤러(5)와 자체의 하중으로 벽지를 누르고 있는 제1 아이들 롤러(7) 사이를 통과하게 되는데, 제1 박피롤러(5)와 제2 박피롤러(6)의 회전방향은 도면과 같이 벽지(50)의 이동방향과 반대방향이기 때문에 종이(51)는 그대로 이동되도록 하면서 종이(51)의 저면에 있는 가열된 PVC 코팅층(52)은 제1 박피롤러(5)의 박피작용에 의해 거의 분리가 되어 하방으로 추락하게 된다. 이렇게 추락된 것은 벨트컨베어를 이용하여 패킹장소 또는 가공장소로 이동시키거나 단순한 보관 통에 담아서 다음 공정으로 이동시킬 수 있다.
이어서 1차로 대부분의 PVC 코팅층(52)이 분리가 된 종이(51)는 그대로 이동을 하여 보조히터(9)를 통과하면서 다시 가열이 되는데, 이때 미처 제거가 되지 못한 PVC 코팅층(52)이 있으면 제2 박피롤러(6)와 제2 아이들 롤러(8) 사이를 통과하면서 완전히 제거가 되어 하방으로 추락하게 된다. 상술한 바에 있어서, 제2 박피 롤러(6)의 재질도 우레탄으로 하는 것이 바람직하다. 그리고 제1 아이들 롤러(7)와 제2 아이들 롤러(8)는 열이 가해져도 봉체에 비하여 잘 휘어지지 않는 파이프를 사용하여 제작하는 것이 좋다. 한편, 제1 박피롤러(5)와 제2 박피롤러(6)의 재질도 반드시 우레탄에 국한되는 것이 아니고 천연고무나 기타 내마모성과 탄성을 구비한 재질을 선택할 수도 있음은 당연하다. 또한, 제1 박피롤러(5)와 제2 박피롤러(6)의 표면에는 너얼링을 형성시키거나 홈을 형성시켜 마찰력을 증대시킬 수도 있으나 반드시 필요한 것은 아니었으며, 경우에 따라서는 보조히터(9)와 제2 박피롤러(6)를 생략하여도 큰 지장이 없음을 알 수 있었으나 보조히터(9)와 제2 박피롤러(6)를 더 구비시키는 것이 박피효율이 상승됨을 알 수 있었다. 이와 함께 지지축(2)을 반드시 구비시키지 않고 롤 벽지(50)를 그대로 바닥에 두고 종이 롤(51a) 지지축(11)만을 사용하여도 위와 같이 박피작업이 가능함을 알 수 있었으나 이는 바람직한 방법은 아니다. 또한, 본 고안에 있어서 박피롤러 대신에 나이프를 설치하고 아이들 롤러 대신에 평판 구조물이나 로울러를 설치하여 가열된 채 이동하는 벽지의 PVC 코팅층이 상술한 나이프와 평판 구조물(또는 로울러)에 의해 종이로부터 분리가 되도록 할 수도 있고, 이때 PVC 코팅층을 더 잘 분리시키기 위하여 고압공기 분사공법을 채택할 수도 있으나 본 고안의 상기 실시예에 비하여 작업성이 좋지 못하고 작업효율이 낮아진다는 실험결과를 얻었다.
본 고안의 실시에 있어서, 벽지가 제1 박피롤러(5)를 통과하였을 때 1차로 분리된 PVC 조각(52a)의 크기는 가로와 세로의 크기가 100mm 이하인 것은 거의 없이 보통의 타올 크기 이상의 큰 조각으로 벗겨짐을 알 수 있었고, 제2 박피롤러(6) 를 통과하였을 때 2차로 분리된 PVC 조각(52b)의 크기는 수 십mm 전후의 것이었으나, 1차로 분리된 PVC 조각(52a)의 량에 비하여 2차로 분리된 PVC 조각(52b)의 량은 5％ 미만임을 알 수 있었으며, 경제적인 설비투자에 비하여 종래의 분쇄방식과 비교하였을 때 작업능률과 생산성이 200％ 내지 250％ 정도 상승된다는 것을 실험을 통해 알 수 있었고, 안전한 작업이 가능하다는 사실을 확인하였다. 상술한 바와 같은 요령에 따라 벽지(50) 전체가 처리되어 1차와 2차로 분리된 PVC 조각(52a)(52b)과 종이 롤(51a)이 생성되면 새로운 벽지 롤(50)을 다시 세팅하여 동일한 방법으로 연속작업을 하게 된다.
이상과 같은 본 고안은, 불량 벽지로부터 PVC 코팅층을 분리시키기 위하여 안출된 종래의 분쇄방식에서 비롯되었던 상술한 폐단과 문제를 깨끗이 해결할 수 있는 장치로서, 산업폐기물로 처리되는 불량 벽지를 환경친화적이며 능률적이고 합리적으로 그리고 안전하게 처리하여 훌륭하게 자원으로 재활용을 할 수 있는 유용한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 벽지를 가열하는 가열부와; 벽지에 코팅된 PVC 코팅층을 박피시키는 박피부와; 상기 벽지로부터 PVC 코팅층이 박피된 종이를 감아주는 권취부로 구성된 것을 특징으로 하는 벽지로부터 PVC 코팅층을 분리시키는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 가열부는, 안내롤러(3)와 제1 박피롤러(5) 사이에 위치하며 그 하방을 통과하는 벽지에 50℃ 내지 200℃의 열을 가하여 종이(51)로부터 PVC 코팅층(52)이 잘 분리가 되도록 하는 메인 히터(4)로 구성된 것을 특징으로 하는 벽지로부터 PVC 코팅층을 분리시키는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 박피부는, 안내롤러(3)와 거리를 유지한 채 설치되며 가열된 벽지의 종이(51)로부터 PVC 코팅층(52)을 벗겨내는 제1 박피롤러(5)와, 상기 제1 박피롤러(5)의 상면에 얹히도록 설치되며 그 하방으로 통과하는 벽지에 자체하중을 가하여 눌러주는 제1 아이들 롤러(7)와, 상기 제1 박피롤러(5)와 거리를 유지한 채 설치되며 제1 박피롤러(5)에서 벗겨내지 못한 PVC 코팅층(52)을 종이(51)로부터 깨끗이 제거시키는 제2 박피롤러(6)와, 상기 제2 박피롤러(6)의 상면에 얹히도록 설치되며 그 하방으로 통과하는 벽지에 자체하중을 가하여 눌러주는 제2 아이들 롤러(8)와, 상기 제1 박피롤러(5)의 축에 조립된 체인기어(14)와 제2 박피롤러(6)의 축에 조립된 더블 체인기어(16)를 연결하여 동력을 전달시키는 체인(15)과, 상기 제2 박피롤러(6)의 축에 조립된 더블 체인기어(16)와, 제1 박피롤러(5) 및 제2 박피롤러(6)의 회전속도를 제어하는 서보모타(12)의 체인기어(18)를 연결하여 동력을 전달시키는 체인(17)으로 구성된 것을 특징으로 하는 벽지로부터 PVC 코팅층을 분리시키는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 권취부는, PVC 코팅층(52)이 제거된 종이(51) 만을 감아서 종이 롤(51a)로 감아주기 위한 지지축(11)과, 종이 롤(51a)을 지지하는 지지축(11)에 조립된 체인기어(19)와 상기 지지축(11)의 회전속도를 제어하는 서보모타(13)의 체인기어(21)를 연결하여 동력을 전달시키는 체인(20)으로 구성된 것을 특징으로 하는 벽지로부터 PVC 코팅층을 분리시키는 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101041662B1 (ko) 2011-01-24 2011-06-14 박영자 코팅지의 분리 및 수거장치
KR101702335B1 (ko) 2016-05-04 2017-02-03 유병구 Pvc 수지 분리장치
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