KR20120082167A - 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템 및 그 시스템을 이용한 컴파운드 제조방법 - Google Patents

Abstract

건조된 목분, 열가소성수지 및 첨가제가 혼합된 배합물이 투입되며, 투입된 배합물을 시트형상으로 배출시키는 압출기와, 압출기에서 배출되는 시트형상의 성형물의 이동을 안내하면서 압착하여 그 두께를 점진적으로 축소시키는 압축롤러 유닛과, 압축롤러 유닛을 통과한 시트형상의 성형물의 적어도 일면에 엠보형상으로 패턴 성형하는 가공롤러 유닛과, 가공롤러 유닛을 통과하여 엠보형상으로 가공된 엠보 성형물을 펠렛형으로 가공하는 펠렛 가공유닛 및, 펠렛 가공유닛에서 낱개로 분리 가공된 펠렛 컴파운드를 크기별로 선별하는 선별유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템 및 이를 이용한 컴파운드 제조방법이 개시된다. 개시된 컴파운드 제조시스템 및 제조방법에 의하면, 저압력의 압출기를 이용하여 단시간에 대량의 컴파운드를 생산할 수 있게 되며, 그로 인하여 시설비용 및 유지관리비용을 절감하고, 컴파운드의 생산원가를 낮출 수 있다.

Description

합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템 및 그 시스템을 이용한 컴파운드 제조방법{A PELLET TYPE COMPOUND MANUFACTURING SYSTEM FOR WOOD PLASTIC COMPOSITE}

본 발명은 합성목재용 과립형 컴파운드 제조시스템 및 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 합성목재의 원료로 사용되는 일정한 크기의 펠렛형 컴파운드를 저 비용으로 대량생산할 수 있는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템 및 그 시스템을 이용한 컴파운드 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 실내 건축물의 바닥이나 벽면 또는 건축물의 마감재로서 목재를 원료로 하여 일정한 형태로 가공한 다음, 가공품을 일정한 방법으로 마감 처리한 후 실내 장식 등에 이용하여 왔다.

그러나 목재를 직접적으로 이용하는 경우, 자연미가 부각되는 장점은 있으나 재료가 무겁고 규격이 한정되어 시공이 불편할 뿐만 아니라, 목재 자체가 고가이므로 생산비가 많이 소요되며, 특히 대량생산이 어렵다는 문제점이 있다.

이에 따라 대량생산과 동시에 시공이 간편하면서 생산비를 절감하기 위한 목적으로 중밀도 섬유판(이하 'MDF'라 함)이나 폴리염화비닐(PVC)과 같은 수지를 가공하여 실내장식용 등의 실내건축재로 사용하여 왔다.

그러나 이러한 MDF나 수지로 제조된 건축재들은 미려함을 충분히 살지리 못하였고, 특히 수지제품의 경우 열에 의한 팽창성이 높아 고온에서는 쉽게 늘어나 건축물의 미감을 해치게 되어 건축물 마감재로는 부적당하다.

또한, MDF의 경우 온도나 습도에 민감하여 변형이 일어날 수 있으며, 특히 다양한 형태의 제품으로 성형하기 어렵다는 문제점이 있다.

이러한 점을 감안하여 최근에는 나무의 성분과 플라스틱성분 및 첨가제를 합성해서 만든 합성목재가 널리 보급되고 있다.

합성목재에 사용되는 나무의 성분으로는 주로 목분(木粉)이 사용되며, 플라스틱성분으로는 열가소성수지(PE;폴리에틸렌 또는 PP:폴리프로필렌)가 사용된다. 첨가제로는 열안정제, 분산제, 충격보강제, 발포제 및 방염제 등이 있다.

상기 합성목재를 제조하는 종래의 방법을 설명하면 다음과 같다.

즉, 목분과 플라스틱성분 및 첨가제를 함께 소정 혼합비율로 혼합하여 배합기에 넣고, 대략 100?200℃ 에서 배합을 한다.

다음으로, 혼합된 배합물을 압출기에 투입시킨 후 고압으로 압출시키면서 금형을 통과시켜 혼합된 배합물을 일정한 직경을 가지는 섬유 다발 형태로 배출시킨다. 그런 다음 배출된 섬유 다발 형태의 성형물을 일정한 사이즈의 펠렛(pellet) 형태로 절단 및 커팅가공한 뒤 선별하여 합성목제 제조용 원료 즉, 컴파운드(compound)를 제조한다.

이와 같이 펠렛 컴파운드를 밀폐된 상태로 포장하여 공급 판매하게 된다.

따라서 합성목재 제작자는 상기와 같이 제조되어 포장 판매되는 컴파운드를 구입하여 압출기에 넣고 배출하여 원하는 형태의 단면형상 및 외표면 형상을 가지는 합성목재를 제작하여 사용할 수 있게 된다.

그런데 종래와 같이 상기 컴파운드를 제조하기 위해서 사용되는 압출기로는 코니컬(conical) 압출기와, 패러럴(parallels) 압출기가 사용되는데, 코니컬 압출기의 경우에는 압출을 위해 고압의 배출압력이 요구되므로 대용량의 모터 등이 요구되어 생산 설비의 비용이 증가하며, 압출기의 내구성이 떨어져 결국 생산원가가 증가하는 문제점이 있다.

또한, 패러럴 압출기의 경우에는 저압으로 배출하여 소용량의 모터 등을 적용할 수 있으나, 이 경우 생산성이 저하되는 등의 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 압출기들을 이용하여 컴파운드를 제조하는데 있어서 대량생산이 어려운 근본적인 어려움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 저비용의 생산설비를 이용하여 대량생산이 가능하도록 개선된 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템 및 그 제조시스템을 이용한 컴파운드 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템은, 건조된 목분, 열가소성수지 및 첨가제가 혼합된 배합물이 투입되며, 투입된 배합물을 시트형상으로 배출시키는 압출기와; 상기 압출기에서 배출되는 시트형상의 성형물의 이동을 안내하면서 압착하여 그 두께를 점진적으로 축소시키는 압축롤러 유닛과; 상기 압축롤러 유닛을 통과한 시트형상의 성형물의 적어도 일면에 엠보형상으로 패턴 성형하는 가공롤러 유닛과; 상기 가공롤러 유닛을 통과하여 엠보형상으로 가공된 엠보 성형물을 펠렛형으로 가공하는 펠렛 가공유닛; 및 상기 펠렛 가공유닛에서 낱개로 분리 가공된 펠렛 컴파운드를 크기별로 선별하는 선별유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 압축롤러 유닛은, 상기 압출기에서 배출되는 시트형상의 성형물의 양면을 압착하여 최초 배출시의 1/3 이하의 두께가 되도록 가공하여 이동시키는 한 쌍의 제1롤러와; 상기 제1롤러들의 간격보다 25% 이상 감소한 간격으로 배치되어, 그들 사이로 상기 제1롤러들을 통과한 시트형상의 성형물을 2차로 압착하여 통과시키는 한 쌍의 제2롤러; 및 상기 제1롤러들보다 50% 이상 감소한 간격으로 배치되어, 그들 사이로 상기 제2롤러들을 통과한 시트형상의 성형물을 3차로 압착하여 통과시키는 한 쌍의 제3롤러;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가공롤러 유닛은, 외주면 전체에 걸쳐서 일정한 패턴의 엠보성형용 패턴이 성형되며, 서로 마주하도록 설치되어 그들 사이로 상기 시트형상의 성형물을 통과시키는 한 쌍의 엠보롤러;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 펠렛 가공유닛은, 상기 가공롤러 유닛을 통과하여 그 표면에 엠보형상들이 패턴 형성된 성형물을 분쇄하여 엠보 형상들을 낱개로 분리하는 분쇄기를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 가공롤러 유닛은, 상호 마주하여 회전되면서 그들 사이로 진입하여 통과하는 상기 시트형상의 성형물을 이동방향을 따라 봉 형상을 갖도록 가공하는 한 쌍의 나이프롤러를 포함하며, 상기 한 쌍의 나이프롤러의 외주면에는 상기 나이프롤러 원주 방향을 따라 원호형의 가공홈이 인입 형성되며, 상기 가공홈은 상기 나이프롤러의 일단부에서 타단부까지 일정한 패턴으로 연결되게 복수 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 펠렛 가공유닛은, 상기 봉 형상으로 가공되어 이동되는 성형물을 일정한 크기의 펠렛 형태가 되도록 커팅하는 커팅기를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조방법은, 건조된 목분, 열가소성수지 및 첨가제를 혼합한 배합물을 준비하는 단계와; 준비된 배합물을 압출기에 넣어 배출하는 단계와; 상기 압출기에서 배출되는 배합물을 시트형상의 성형물로 가공하는 단계와; 상기 시트형상의 성형물의 표면을 일정한 패턴으로 변형 가공하는 단계와; 상기 표면이 패턴가공된 성형물을 가공하여 낱개의 펠렛들로 분리되도록 가공하는 단계와; 상기 분리된 펠렛들을 크기별로 선별하여 펠렛 컴파운드를 선별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 배출하는 단계에서는 패러럴 압출기 또는 코니컬 압축기를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 시트형상의 성형물로 가공하는 단계는, 상기 압출기에서 배출되는 반죽혼합물을 티다이금형을 통과시켜 시트형상의 성형물로 성형하는 단계와; 상기 티다이금형을 통과하여 형성된 시트형상의 성형물을 단계적으로 밀착압착시켜 이송시키도록 설치되는 다수의 압착롤러들 사이로 통과시켜 그 두께를 적어도 1/6 이하가 되도록 압축 성형하는 단계;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 패턴으로 변형 가공하는 단계는, 외주면 전체에 걸쳐서 상기 엠보형상을 성형하기 위한 엠보형상이 패턴형성된 한 쌍의 엠보롤러 사이로 상기 시트형상의 성형물을 통과시켜 상기 엠보롤러들에 의해 상기 시트형상의 성형물의 표면에 엠보형상의 패턴을 형성시키는 것이 좋다.

또한, 상기 펠렛들로 분리되게 가공하는 단계는, 상기 표면에 엠보형상이 패턴형성된 시트형상의 성형물을 분쇄하여, 상기 엠보형상을 낱개로 분리되도록 분쇄하는 단계를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 패턴으로 변형 가공하는 단계는, 외주면에 원주 방향으로 따라서 원호형으로 인입 형성된 가공홈들이 형성된 한 쌍의 나이프롤러 사이로 상기 시트형상의 성형물을 통과시켜 봉형상으로 가공하는 단계를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 펠렛들로 분리되게 가공하는 단계는, 상기 봉형상으로 가공되어 이동되는 성형물을 커팅하여 일정한 크기의 펠렛 형태로 가공하는 단계를 포함하는 것이 좋다.

본 발명의 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템 및 그 시스템을 이용한 컴파운드 제조방법에 따르면, 가공롤러 유닛을 이용하여 시트형상으로 압출되어 이송되는 성형물에 엠보형상을 가공한 뒤, 파쇄시키는 공정을 통해 펠렛 형태로 합성목재용 컴파운드를 제조할 수 있게 된다. 따라서 종래와 같이 배합물을 압출기에서 가늘고 긴 형상으로 배출시킬 필요가 없게 되어, 그만큼 저압력을 요구하는 패러럴 압출기를 사용할 수 있게 된다. 그로 인하여 시설비용을 절감하고, 구동전력을 절감할 수 있음은 물론, 장비의 내구성을 향상시켜 전체적인 유지 관리 비용을 절감할 수 있다.

또한, 분쇄기에서 일괄적으로 분쇄시켜 펠렛구조의 컴파운드를 제조할 수 있게 됨으로써, 간단한 설비에 의해 대량생산이 가능하게 되며, 종래 기술에 비하여 최대 50% 이상의 생산성을 얻을 수 있는 이점이 있다. 따라서 저렴한 가격에 많은 양의 합성목재용 컴파운드를 제공할 수 있는 이점이 있다.

또한, 나이프롤러를 포함하는 가공롤러 유닛을 이용하여 시트형으로 이동되는 배합물을 봉(다발) 형태로 가공한 뒤, 커팅기를 이용하여 커팅가공하여 펠렛으로 가공 형성함으로써, 종래 기술에 비하여 저 비용으로 대량 생산이 가능하며, 압출기에서의 압출 부하를 줄일 수 있어 장치의 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 합성목재용 펠렛 검파운드 제조시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 가공롤러 유닛을 나타내 보인 개략적인 단면구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 엠보롤러의 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 합성목재용 펠렛 검파운드 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 합성목재용 펠렛 검파운드 제조시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 가공롤러 유닛을 나타내 보인 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 나이프롤러를 발췌하여 보인 정면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템 및 이를 이용한 컴파운드 제조방법을 자세히 설명하기로 한다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 합성목재용 과립형 컴파운드 제조시스템(100)은, 압출기(10)와, 압축롤러유닛(20)과, 가공롤러 유닛(30)과, 펠렛 가공유닛(50) 및 선별유닛(60)을 구비한다.

상기 압출기(10)의 호퍼(11)로는 배합물이 투입된다. 상기 배합물은 건조된 목분, 열가소성수지 및 첨가제가 각각 소정비율로 혼합된 것이다.

여기서 상기 목분, 열가소성수지 및 첨가제의 혼합비율은 다양하게 실시적용될 수 있으며, 예를 들어 목분 50?80중량%, 열가소성수지 20?40중량%, 첨가제 1?5중량%로 혼합될 수 있다.

목분은 나무를 분쇄해서 미립자분말로 만든 미세목재가루이며, 그 목분의 크기는 메쉬(mesh) 단위로 표시하여 40?100메쉬가 적당하다. 또한, 목분은 주로 침엽수 목분인 것이 바람직하며, 함수율은 4?8%인 것이 바람직하다.

상기 열가소성수지는 폴리프로필렌(PP; Polypropylene) 또는 폴리에틸렌(PE; Polyethylene)이 사용된다.

상기 첨가제(Additives)는 제품의 불량을 감소시키기 위해, 표면을 매끄럽게 하기 위해, 생산라인 속도를 유지시키기 위한 목적 등 여러 가지 목적으로 사용된다. 이러한 첨가제로는 착색제(안료), 윤활제(미네랄 충전제), 결합제, 곰팡이 방지제, 미끄럼 방지제, 강화제, 발포제, 열안정제, 내염제, 항균제, UV안정제, 항산화제 등이 있다. 이러한 첨가제는 가공성능을 개선하고, 보존제 역할을 하며, 기계적인 성질을 개선하고, 합성목재 완제품이 산화되는 것을 방지하고, UV에 대한 안전성을 높여준다.

한편, 상기 압출기(10)는 저압으로도 배합물을 원하는 형태로 배출시킬 수 있도록 패러럴 압출기인 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 압출기(10)는 투입된 반죽혼합물을 가압하여 배출하되, 소정 두께(24T)의 시트형상의 성형물로 배출한다. 물론 상기 압축기(10)는 고압으로 배합물을 원하는 형태로 배출시킬 수 있는 코니컬 압출기를 포함할 수도 있으며, 이 경우 생산성은 더욱 향상될 수 있다.

상기 압축롤러유닛(20)은 압출기(10)에서 시트형상으로 배출되는 성형물의 이동을 안내하면서 압착하여 그 두께를 점진적으로 축소시킨다.

이를 위해 상기 압축롤러유닛(20)은 순차적으로 배치되는 한 쌍의 제1롤러(21)와, 한 쌍의 제2롤러(22) 및 한 쌍의 제3롤러(23)를 구비한다. 제1롤러들(21)의 간격은 압출기(10)에서 배출되는 시트형상의 성형물의 두께가 24t인 경우, 그 두께를 1/3로 줄일 수 있도록 대략 8t의 간격을 두고 배치된다.

상기 한 쌍의 제2롤러(22)는 제1롤러(21)를 통과하면서 1차로 압축된 시트형상의 성형물을 2차로 압착하여 그 두께를 최초 두께의 1/4이 되도록 압착할 수 있도록 대략 6t의 간격을 두고 배치된다. 여기서 't'는 수치단위를 나타내는 것으로서, 예를 들어 't = mm'로 이해될 수 있다.

상기 한 쌍의 제 3롤러(23)는 제2롤러들(22)을 통과하면서 2차로 압착된 시트형상의 성형물을 3차로 압착하여 그 두께를 최초 두께의 1/6 정도가 되도록 하기 위해, 대략 4t의 간격을 두고 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 제1, 제2 및 제3롤러들(21,22,23) 각각은 순차적으로 배치되되, 서로 다른 간격을 갖도록 설치된다. 따라서 압출기(10)에서 배출되는 시트형상의 성형물을 점진적으로 얇게 성형하여 파손이나 큰 변형 없이 최종적으로 원하는 두께로 성형하여, 상기 가공롤러 유닛(30)으로 이송시킬 수 있게 된다.

상기 가공롤러 유닛(30)은 서로 마주하여 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 엠보롤러(31.32)를 구비한다.

상기 엠보롤러(31,32)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 그 외주면(31a,32a) 전체에 일정한 패턴의 엠보성형용 패턴(31b,32b)이 형성된다. 이러한 엠보성형용 패턴(31b,32b)은 엠보롤러(31,32)의 외주면(31a,32a)에 홈 형상으로 인입되어 형성된다. 이러한 구성을 가지는 엠보롤러(31,32)는 서로 일정 간격 즉, 상기 시트형 성형물(110)의 두께보다 작은 간격을 두고 배치되어 회전되면서, 그들(31,32) 사이로 시트형 성형물(110)이 통과하도록 한다. 상기 엠보롤러들(31,32) 사이로 시트형 성형물(110)이 통과하면서, 엠보롤러들(31,32)의 엠보성형용 패턴(31b,32b)에 의해 압착되어 그 표면에 엠보성형용 패턴(31b,31b)에 대응되는 형상을 갖는 엠보형상들(111)이 패턴화되어 형성된다.

상기 펠렛 가공유닛(50)은 가공롤러 유닛(30)의 하류에 설치되어 가공롤러 유닛(30)을 통과한 시트형태의 성형물(110)을 분쇄시켜서, 엠보형상들(111)이 펠렛(pellet) 상태로 낱개로 분리되도록 하는 분쇄기를 포함한다.

즉, 시트형태의 성형물(110)은 가공롤러 유닛(30)을 통과하면서 그 양면에 엠보형상들(111)이 패턴형성되고, 그 상태에서 상기 분쇄기에 의해 분쇄시, 엠보형상들(111)이 낱개 단위로 분리되어 펠렛 상태의 합성목재용 컴파운드가 제조된다.

상기 선별유닛(60)은 상기 펠렛 가공유닛(50) 즉, 분쇄기에서 분쇄되어 펠렛 상태로 분리 가공된 펠렛 컴파운드를 크기별로 선별한다. 따라서 일정한 크기의 펠렛 커파운드만을 선별하여 별도의 포장장치(70)를 통해 일정량씩 포장하여 생산할 수 있게 된다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템(100)을 이용하여 컴파운드를 제조하는 방법에 대해 도 1 내지 도 4를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 앞서 설명한 바와 같이 목분, 열가소성수지 및 첨가제를 각각 준비한다(S10).

이어서 준비된 목분, 열가소성수지 및 첨가제를 각각 소정 비율로 혼합하여 배합한다(S11). 여기서 목분, 열가소성수지 및 첨가제의 혼합비율은 적절히 조절될 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이, 목분 50?80중량%, 열가소성수지 20?40중량%, 첨가제 1?5중량%로 혼합하여 배합할 수 있다.

다음으로, 혼합된 배합물을 압출기(10)에 투입한다(S12).

그러면 압출기(10)로 투입된 배합물은 압출기(10) 내에서의 압출력에 의해 출구로 배출되되, 압출기(10) 배출구 측의 형상 즉, 티다이(T-Die) 에 의해 시트형상의 성형물로 배출되고, 상기 압축롤러 유닛(20)을 통과하면서 최종적으로 요구되는 두께를 가지는 시트형태의 성형물(110)을 가공하게 된다(S13). 즉, 구체적으로 살펴보면, 시트형태의 성형물(110)은 압출기(10)에서 최초 시트형태로 배출시에는 24t의 두께로 배출되고, 상기 제1 내지 제3압축롤러들(21,22,23)을 차례로 경유하면서는, 그 두께가 8t -> 6t -> 4t로 단계적으로 감소하도록 압축 성형되어 가공된다.

다음으로, 상기와 같이 압축롤러 유닛(20)을 통과하면서 얇게 성형된 시트형태의 성형물(110)은 가공롤러 유닛(30)을 통과하면서 그 양면에 엠보형상의 패턴이 형성된다(S14). 즉, 한 쌍의 엠보롤러(31,32)의 외주면(31a,32a)에 형성된 엠보성형용 패턴(31b,32b)이 시트형상의 성형물(110)의 양면을 동시에 압착하여 누르면서 이동시킴으로써, 그 엠보성형용 패턴(31b,32b)에 의해 시트형상의 성형물(110)에 엠보형상들(111)이 패턴형성된다.

다음으로, 엠보형상들(111)이 패턴형성된 시트형상의 성형물(110)을 펠렛 가공유닛(50) 즉, 분쇄기로 투입되어, 그 분쇄기 내에서 분쇄된다(S15).

이와 같이 분쇄기 내에서 시트형상의 성형물(110)을 분쇄하여 배출함으로써, 엠보형상들(111)이 낱개로 분리된 펠렛 컴파운드로 가공할 수 있게 된다. 그리고 분쇄기에서 분쇄되어 분리된 펠렛들을 선별유닛(60)으로 전달하여 크기별로 선별한 뒤 포장장치(90)에서 포장함으로써 제조가 완료된다(S16).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 목분, 열가소성수지 및 첨가제를 혼합한 배합물을 압출기(10)를 이용하여 시트형상으로 배출시키고, 시트형상의 성형물(110)을 적당한 두께로 가공한 뒤, 엠보롤러들(31,32) 사이를 통과시키는 간단하면서도 연속된 동작에 의해서, 그 시트형상의 성형물(110)의 양면 전체에 걸쳐서 엠보형상(111)을 패턴 형성시킬 수 있다. 그리고 이와 같이 엠보형상(111)이 패턴형성된 시트형상의 성형물(110)을 분쇄시킴으로써, 엠보형상(111)을 낱개로 하는 펠렛 컴파운드를 대량으로 생산할 수 있게 된다.

또한, 배합물을 압출기(10)에 투입한 상태에서, 압출기(10)에서 별도의 금형을 이용하여 가늘고 긴 형태로 가공할 필요가 없게 되므로, 비교적 낮은 압출력을 요구하는 패러럴 압출기를 사용할 수 있게 되어, 그만큼 시설비용을 절약하고, 장비의 내구성을 연장시켜 유지 관리비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 시트형상의 성형물(110)을 자연스럽게 통과시키면서 엠보형상들(111)을 패턴형성하고, 분쇄하는 동작을 수행함으로써, 펠렛 컴파운드를 단시간에 대량으로 생산할 수 있게 된다.

또한, 도 5 내지 도 7을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템은, 가공롤러 유닛(130)으로서 한 쌍의 나이프롤러(131,132)를 포함하고, 펠렛 가공유닛(150)으로서 커팅기를 포함하는데 그 특징이 있다.

즉, 도 5 내지 도 7에서는 앞서 도 1 내지 도 3을 통해 설명한 구성요소들과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 구성요소를 부여하였으나, 다만 가공롤러 유닛(130) 및 펠렛 가공유닛(150)에 있어서 특징적인 차이점이 있으므로 이러한 관점에서 자세히 설명하기로 한다.

상기 가공롤러 유닛(130)은 상호 마주하여 회전되면서 그들(131,132) 사이로 진입하여 통과하는 상기 시트형상의 성형물(110)을 이동방향을 따라 봉 형상을 갖도록 가공하는 한 쌍의 나이프롤러(131,132)를 포함한다.

상기 한 쌍의 나이프롤러(131,132)의 외주면에는 상기 나이프롤러(131,132) 원주 방향을 따라 원호형의 가공홈(131a,132a)이 인입 형성되며, 상기 가공홈(131a,132a)은 상기 나이프롤러(131,132)의 일단부에서 타단부까지 일정한 패턴으로 연결되게 복수로 형성된다.

또한, 상기 펠렛 가공유닛(150)은 상기 나이프롤러들(131,132)을 통과하여 봉 형상으로 가공되어 이동되는 성형물을 일정한 크기의 펠렛 형태가 되도록 커팅하는 커팅기를 포함한다. 이러한 커팅기에 의해 펠렛 형태로 거팅된 펠렛 컴파운드는 선별유닛(60)에서 일정한 크기로 선별된 뒤 포장되어 제조완료된다.

이와 같이 나이프롤러들(131,132)을 이용하여 봉 형상으로 가공형성한 뒤 일정크기로 커팅 가공하여 펠렛 컴파운드를 제조함으로써 종래에 압출기에 직접 봉 형상으로 압출 형성한 뒤 커팅 가공하는 것보다 적은 동력을 이용하여 보다 많은 양의 펠렛을 대량 생산할 수 있는 이점이 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10..압출기 20..압축롤러 유닛
30,130..가공롤러 유닛 31,32..엠보롤러
50,150..펠렛 가공유닛 60..선별기
90..포장장치

Claims (13)

1. 건조된 목분, 열가소성수지 및 첨가제가 혼합된 배합물이 투입되며, 투입된 배합물을 시트형상으로 배출시키는 압출기와;
   상기 압출기에서 배출되는 시트형상의 성형물의 이동을 안내하면서 압착하여 그 두께를 점진적으로 축소시키는 압축롤러 유닛과;
   상기 압축롤러 유닛을 통과한 시트형상의 성형물의 적어도 일면에 엠보형상으로 패턴 성형하는 가공롤러 유닛과;
   상기 가공롤러 유닛을 통과하여 엠보형상으로 가공된 엠보 성형물을 펠렛형으로 가공하는 펠렛 가공유닛; 및
   상기 펠렛 가공유닛에서 낱개로 분리 가공된 펠렛 컴파운드를 크기별로 선별하는 선별유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 압축롤러 유닛은,
   상기 압출기에서 배출되는 시트형상의 성형물의 양면을 압착하여 최초 배출시의 1/3 이하의 두께가 되도록 가공하여 이동시키는 한 쌍의 제1롤러와;
   상기 제1롤러들의 간격보다 25% 이상 감소한 간격으로 배치되어, 그들 사이로 상기 제1롤러들을 통과한 시트형상의 성형물을 2차로 압착하여 통과시키는 한 쌍의 제2롤러; 및
   상기 제1롤러들보다 50% 이상 감소한 간격으로 배치되어, 그들 사이로 상기 제2롤러들을 통과한 시트형상의 성형물을 3차로 압착하여 통과시키는 한 쌍의 제3롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가공롤러 유닛은,
   외주면 전체에 걸쳐서 일정한 패턴의 엠보성형용 패턴이 성형되며, 서로 마주하도록 설치되어 그들 사이로 상기 시트형상의 성형물을 통과시키는 한 쌍의 엠보롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 펠렛 가공유닛은,
   상기 가공롤러 유닛을 통과하여 그 표면에 엠보형상들이 패턴 형성된 성형물을 분쇄하여 엠보 형상들을 낱개로 분리하는 분쇄기를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가공롤러 유닛은,
   상호 마주하여 회전되면서 그들 사이로 진입하여 통과하는 상기 시트형상의 성형물을 이동방향을 따라 봉 형상을 갖도록 가공하는 한 쌍의 나이프롤러를 포함하며,
   상기 한 쌍의 나이프롤러의 외주면에는 상기 나이프롤러 원주 방향을 따라 원호형의 가공홈이 인입 형성되며, 상기 가공홈은 상기 나이프롤러의 일단부에서 타단부까지 일정한 패턴으로 연결되게 복수 형성되는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 펠렛 가공유닛은,
   상기 봉 형상으로 가공되어 이동되는 성형물을 일정한 크기의 펠렛 형태가 되도록 커팅하는 커팅기를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조시스템.
7. 건조된 목분, 열가소성수지 및 첨가제를 혼합한 배합물을 준비하는 단계와;
   준비된 배합물을 압출기에 넣어 배출하는 단계와;
   상기 압출기에서 배출되는 배합물을 시트형상의 성형물로 가공하는 단계와;
   상기 시트형상의 성형물의 표면을 일정한 패턴으로 변형 가공하는 단계와;
   상기 표면이 패턴가공된 성형물을 가공하여 낱개의 펠렛들로 분리되도록 가공하는 단계와;
   상기 분리된 펠렛들을 크기별로 선별하여 펠렛 컴파운드를 선별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 배출하는 단계에서는 패러럴 압출기 또는 코니컬 압축기를 사용하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조방법.
   
9. 제7항에 있어서, 상기 시트형상의 성형물로 가공하는 단계는,
   상기 압출기에서 배출되는 반죽혼합물을 티다이금형을 통과시켜 시트형상의 성형물로 성형하는 단계와;
   상기 티다이금형을 통과하여 형성된 시트형상의 성형물을 단계적으로 밀착압착시켜 이송시키도록 설치되는 다수의 압착롤러들 사이로 통과시켜 그 두께를 적어도 1/6 이하가 되도록 압축 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조방법.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴으로 변형 가공하는 단계는,
    외주면 전체에 걸쳐서 상기 엠보형상을 성형하기 위한 엠보형상이 패턴형성된 한 쌍의 엠보롤러 사이로 상기 시트형상의 성형물을 통과시켜 상기 엠보롤러들에 의해 상기 시트형상의 성형물의 표면에 엠보형상의 패턴을 형성시키는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 펠렛들로 분리되게 가공하는 단계는,
    상기 표면에 엠보형상이 패턴형성된 시트형상의 성형물을 분쇄하여, 상기 엠보형상을 낱개로 분리되도록 분쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조방법.
12. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴으로 변형 가공하는 단계는,
    외주면에 원주 방향으로 따라서 원호형으로 인입 형성된 가공홈들이 형성된 한 쌍의 나이프롤러 사이로 상기 시트형상의 성형물을 통과시켜 봉형상으로 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 펠렛들로 분리되게 가공하는 단계는,
    상기 봉형상으로 가공되어 이동되는 성형물을 커팅하여 일정한 크기의 펠렛 형태로 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성목재용 펠렛 컴파운드 제조방법.

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