KR20150136202A - 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치 - Google Patents

열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치 Download PDF

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KR20150136202A
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함완규
홍주석
양병진
남인우
이승진
김도군
임기섭
이주형
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한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명은 칩 상태의 열가소성 고분자 수지를 연속적으로 이송 및 용융시켜 용융상태 수지가 고온에서 장시간 체류하는 것을 방지함과 동시에, 체류시간을 일정하게 하여 측정편차를 최소화할 수 있고, 수지를 건조하고 용융시키는 과정에서 수분이나 산소에 접촉하는 것을 최대한 방지하여 수분이나 산소에 민감하게 반응하여 가수분해되거나 산화분해되어 분자량이 저하되는 것을 방지함으로써 환경에 의한 용융점도 측정오차를 최소화할 수 있는 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 용융점도 측정장치는, 칩 상태 수지를 연속적으로 이송시키면서 압축 및 용융시켜 공급하기 위한 수지공급기와, 수지공급기의 압출통체에 칩 상태 수지를 저장하여 연속적으로 투입하기 위한 호퍼와, 수지공급기로부터 공급된 용융상태 수지를 정량 공급하기 위한 정량펌프와, 정량펌프로부터 공급되는 용융상태 수지를 토출하기 위한 모세관이 형성되고, 상기 모세관에 설치되어 토출되는 용융상태 수지의 압력을 측정하기 위한 압력센서가 구비된 측정블럭과, 측정블럭의 압력센서로부터 입력된 정보에 의거하여 수지의 용융점도 측정데이터를 산출하기 위한 컴퓨터를 포함하여 이루어진다.

Description

열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치{Polymer melt viscosity measurement device}
본 발명은 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칩 상태 열가소성 고분자 수지를 연속적으로 건조 및 용융시켜 최소한의 체류시간 내에 정량적으로 공급할 수 있도록 함으로써 결과적으로 열화 및 가수분해 등에 따른 용융점도 측정오차를 최소화할 수 있는 열가소성 고분자 수지 용융 점도 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 열가소성 고분자 수지(이하, 수지라 약칭함.)의 용융점도를 측정하기 위한 장치로서, 캐필러리 레오미터(Capillary Rheometer)가 알려져 있다.
캐필러리 레오미터는, 모세관을 이용한 용융점도 측정기로서, 가열 실린더 내에 투입된 칩 상태 수지를 용융시켜 모세관을 통해 다양한 속도로 압출시킬 때의 압력변화를 측정함으로써 압출이나 사출할 때의 전단 속도와 전단 응력과의 관계 또는 용융점도를 알 수 있도록 한 것이다.
용융 고분자가 원형의 모세관을 통해 압출될 때의 모세관내 용융 점도는 다음의 하겐 포아줴유(Hagen-Poiseuille)식을 이용하여 계산할 수 있는데
Figure pat00001
여기서, ΔP는 모세관의 입구 및 출구의 압력차 이고, L은 모세관의 길이, D는 모세관의 직경, Q m은 용융 폴리머의 토출량, g c는 중력가속도, μ는 용융점도, π는 원주율, ρ는 용융폴리머의 밀도이다.
또한 모세관에서의 토출량(Q v)에 따른 벽면에서의 전단속도(γ wa)는 위의 식에서 유도된 다음식을 이용해 계산 할 수 있다.
Figure pat00002
여기서, r 0는 모세관의 반지름이다.
도 1은 상기한 캐필러리 레오미터의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도로서, 칩 상태 수지를 투입하기 위한 실린더(1)가 구비되고, 실린더(1)에는 수지를 가열하여 용융상태로 만들기 위한 히터(2)가 설치되어 있다.
실린더(1)의 하부에는 용융상태 수지를 토출하기 위한 모세관(3)이 형성되어 있고, 실린더(1) 내의 상부에는 피스톤(4)이 상,하 이동가능하게 설치되어 용융상태 수지를 가압하여 상기 모세관(3)을 통해 토출시키도록 되어 있다.
또한, 상기 모세관(3)에는 적어도 하나 이상의 압력센서(5)가 설치되어 모세관(3)을 통해 토출되는 수지의 압력을 센싱하도록 되어 있다. 압력센서(5)는 컴퓨터(6)의 제어부와 연결되고, 제어부는 각 압력센서(5)로부터 입력된 정보에 의거하여 토출되는 용융상태 수지의 압력변화를 산출하게 되며, 산출된 테이터는 컴퓨터(6)의 저장매체에 저장하거나 모니터를 통해 표시할 수 있도록 되어 있다.
도 2는 열가소성 수지의 모세관내에서의 일반적인 전단속도(Shear Rate)와 용융점도(Poise) 변화의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 용융상태 수지의 토출량이 증가할수록(벽면에서의 전단속도가 증가할수록) 용융점도가 변하는 비유토니안(Non-Newtonian) 유동특성을 보이고 있으며, 특히 전단속도가 증가함에 따라 점도가 낮아진다는 것은 슈도플라스틱(Pseudoplastic)의 용융특성을 갖고 있다고 할 수 있다.
이와 같이 해당 수지의 다양한 전단속도에서의 실제 용융점도를 측정하여 얻은 그래프는 해당 수지를 용융시켜 각종 제품을 생산할 때, 금형 및 노즐 설계에 사용된다.
그런데, 상기의 캐필러리 레오미터는, 1회 수지 투여로 1회 측정하도록 구성된 것으로, 수지의 용융점도를 측정할 때마다 작업자나 환경 요인에 의해 측정값의 편차가 커서 정밀한 측정이 어려운 단점이 있다.
예를 들어, 칩 상태 수지를 실린더 내에 저장한 상태에서 가열하여 용융시키게 되면, 수지가 용융되는 동안 고온에서 장시간 체류하게 되므로 열분해로 인해 분자량이 저하하게 되고, 이로 인해 해당 수지의 정확한 용융점도를 측정하기 어렵고 측정시마다 체류시간도 일정치 않아 측정편차를 발생하게 되므로 정밀한 용융점도 측정에 어려움이 있다.
또한 수지를 건조하여 준비하는 과정과 실린더 내에서 용융시키는 과정에서 수분 또는 산소와 접촉하는 시간이 길어지고, 이로 인해 PET나 나일론과 같이 수분에 민감한 수지의 경우는, 가수분해되어 분자량을 저하시키고, 산소에 민감한 수지의 경우는, 산화분해되어 역시 분자량을 저하시키게 되므로 역시 측정오차를 유발하는 환경 요인으로 작용한다.
따라서 정밀한 측정값을 얻기 위해서 측정횟수를 증가시켜야만 했던 것으로, 이로 인해 측정작업이 매우 번거롭고 시간이 많이 소요되는 또 다른 문제를 발생하여 이의 개선이 절실한 실정에 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 칩 상태의 열가소성 고분자 수지를 다량 저장하여 두고 연속적으로 건조, 이송 및 용융시켜 정량적으로 모세관에 공급함으로써 용융상태 수지가 고온에서 장시간 체류하여 열화 및 가수분해 등에 따른 열분해를 방지함과 동시에, 체류시간을 일정하게 하여 체류시간 편차를 최소화함으로써 용융점도를 정확하게 측정할 수 있으며, 수지의 1회 투입으로 여러 번 연속적으로 측정할 수 있도록 함으로써 측정작업을 편리하게 함은 물론, 측정시간을 단축시킬 수 있는 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 수지를 건조하고 용융시키는 과정에서 수분이나 산소에 접촉하는 것을 최대한 방지하여 수분이나 산소에 민감하게 반응하여 가수분해되거나 산화분해되어 분자량이 저하되는 것을 방지함으로써 환경에 의한 용융점도 측정오차를 최소화할 수 있는 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 칩 상태 수지를 연속적으로 이송시키면서 압축 및 용융시켜 공급하기 위한 것으로, 일측에 칩 상태 수지를 투입하기 위한 투입구가 구비되고 타측에 용융상태 수지를 배출하기 위한 배출구가 구비된 압출통체와, 상기 압출통체 내에 설치되어 투입된 수지를 투입구쪽에서 배출구쪽으로 이송 및 압축시키는 이송기구와, 상기 압출통체의 바깥둘레에 구비되어 수지를 용융시키기 위한 히터로 이루어진 수지공급기; 상기 수지공급기의 압출통체에 구비된 투입구와 연결되고 칩 상태 수지를 저장하여 연속적으로 투입하기 위한 호퍼; 상기 수지공급기의 압출통체에 구비된 배출구와 연결되어 수지공급기로부터 공급된 용융상태 수지를 정량 공급하기 위한 정량펌프; 상기 정량펌프와 연결되어 정량펌프로부터 공급되는 용융상태 수지를 토출하기 위한 모세관이 형성되고, 상기 모세관에 설치되어 토출되는 용융상태 수지의 압력을 측정하기 위한 압력센서가 구비된 측정블럭: 및 상기 측정블럭의 압력센서와 연결되어 압력센서로부터 입력된 정보에 의거하여 수지의 용융점도 측정데이터를 산출하기 위한 컴퓨터를 포함하는 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치에 특징이 있다.
또한 본 발명은, 상기 호퍼 내의 칩 상태 수지를 건조시키기 위한 건조기를 호퍼에 설치하고, 상기 건조기는 건조용 기체를 호퍼 내부에 공급 및 배출하여 순환시키도록 구성되며, 상기 건조용 기체는 불활성가스인 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치에 특징이 있다.
또한 본 발명은, 상기 정량펌프와 측정블럭을 복수개 구비하여 상기 수지공급기의 배출구와 연결한 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치에 특징이 있다.
또한 본 발명은, 상기 모세관으로 토출되는 수지의 전단속도는 정량펌프정량펌프와 상기 모세관의 내경에 의해 설정되고, 전단속도는 0~40000m/sec-1 범위로 설정되는 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치에 특징이 있다.
이러한 특징적 구성을 가지는 본 발명의 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치에 의하면, 호퍼 내에 많은 양의 칩 상태 수지를 저장하여 두고 수지공급기에 연속적으로 투입할 수 있고, 수지공급기는 투입되는 칩 상태 수지를 연속적으로 이송시키면서 압축 및 용융시키며, 정량펌프는 수지공급기로부터 공급되는 용융상태 수지를 측정블럭의 모세관에 일정한 압력으로 정량공급함으로써 여러 회 연속적인 용융점도 측정이 가능하다.
따라서, 수지가 한곳에 머물러 고온에서 장시간 체류하는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 열분해에 의한 분자량 감소로 측정오차가 발생하는 것을 방지할 수 있음과 동시에, 용융상태 수지의 체류시간이 균일하여 체류시간 편차에 의한 용융점도 측정오차를 최소화할 수 있다. 더욱이 많은 양의 수지를 연속적으로 공급하면서 여러 번 측정할 수 있어 측정작업이 편리하고 측정시간을 대폭 단축시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 호퍼 내의 칩 상태 수지를 건조기로 건조시킴과 동시에, 호퍼 내부에 불활성가스를 채워 순환시킴으로써 호퍼 내의 칩 상태 수지가 수분이나 산소와 접촉하는 것을 최대한 방지할 수 있고, 이로써 수분이나 산소에 민감하게 반응하여 가수분해되거나 산화분해되어 분자량이 감소되는 것에 의해 용융점도 측정오차가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 수지공급기로부터 공급되는 용융상태 수지를 복수개의 정량펌프를 통해 복수개의 측정블럭으로 공급하여 일시에 여러 번 측정할 수 있고, 한곳에서의 측정 토출량이 낮아 체류시간이 증가할 경우에는 다른 곳으로 용융고분자를 방류하도록 하여 장비내의 용융고분자의 체류시간 편차를 최소화 할 수 있다. 또한 각 정량펌프의 회전수와 각 측정블럭의 모세관 내경 및 길이를 다르게 설정하는 것에 의해 모세관내 입구압력저하 및 출구압력에 따른 압력의 측정편차를 보정(Bagley 보정) 할 수 있어 더욱 정밀한 측정데이터를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한 각 측정블럭내 수지의 전단속도가 정량펌프의 회전수와 모세관의 내경에 의해 조절됨에 따라, 수지의 전단속도를 동시에 0~40000m/sec- 1범위로 설정할 수 있어 측정범위를 더욱 확대시킬 수 있는 산업상 유용한 발명인 것이다.
도 1은 종래의 모세관식 용융점도 측정기인 캐필러러 레오미터를 나타낸 개략 단면도.
도 2는 열가소성 수지의 모세관내에서의 일반적인 전단속도(Shear Rate)와 용융점도(Poise) 변화의 관계를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치를 나타낸 개략 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치의 변형예를 나타낸 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치를 나타낸 개략 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 측정장치는, 수지공급기(10), 호퍼(20), 정량펌프(30), 측정블럭(40) 및 컴퓨터(50)로 이루어진다.
수지공급기(10)는 칩 상태의 수지를 연속적으로 이송시키면서 압축 및 용융시켜 공급하기 위한 것으로, 수지를 공급하기 위하여 원통형상의 통로를 형성한 압출통체(11)를 구비한다. 압출통체(11)는 일측에 칩 상태의 수지를 투입하기 위한 투입구(11a)가 형성되고, 타측에 용융상태 수지를 배출하기 위한 배출구(11b)가 형성되어 있으며, 상기 압출통체(11)에는 투입구(11a)로 투입된 수지를 배출구(11b)쪽으로 이송시키기 위한 이송기구(12)와, 칩 상태의 수지를 가열하여 용융시키기 위한 히터(13)가 설치된다.
이송기구(12)는, 압출통체(11)의 통로 내부에 위치하여 통로의 길이방향으로 길게 배치된 회전축(12a)과, 상기 회전축(12a)의 바깥둘레면에 나선형으로 설치된 스큐류(12b)와, 상기 압출통체(11)의 외부에 위치하여 상기 회전축(12a)을 회전시키기 위한 축구동모터(12c)로 이루어지고, 상기 히터(13)는 압출통체(11)의 바깥둘레에 구비되어 압출통체(11)의 내부 통로를 따라 이송되는 수지를 가열하여 용융시키도록 되어 있다.
이때, 이송기구(12)에 의한 수지의 이송경로는, 투입구(11a)쪽으로부터 이송구간, 압축구간, 용융구간으로 구분되어 있다.
즉 이송구간은 스큐류(12b)축의 외경을 일정하게 형성하여 압출통체(11)의 내부통로 단면적을 일정하게 구성한 것으로, 투입구(11a)로 투입된 칩 상태의 수지를 회전하는 스큐류(12b)가 일정한 속도로 이송시키는 구간이다. 압축구간은 스큐류(12b)축의 외경을 배출구(11b)쪽으로 갈수록 점점 크게 형성하여 압출통체(11)의 내부통로 단면적이 점점 작아지도록 구성한 것으로, 수지가 배출구(11b)쪽으로 이송되면서 점점 압축되도록 한 구간이다. 용융구간은 압축구간의 최대 외경과 동일한 외경으로 일정하게 형성하여 압출통체(11)의 내부통로 단면적을 일정하게 구성한 것으로, 이송구간과 압축구간을 지나면서 히터(13)에 의해 가열되어 용융된 수지가 이송되는 구간이다.
따라서, 압출통체(11)의 투입구(11a)로 투입된 칩 상태 수지는, 이송구간, 압축구간 및 용융구간을 따라 연속적으로 이송되면서 히터(13)에 의해 가열되어 용융되고 또한 압축구간에서 일정한 압력으로 압축되어 배출구(11b)를 배출된다.
호퍼(20)는, 수지공급기(10)의 압출통체(11)에 구비된 투입구(11a)와 연결되고 칩 상태의 수지를 저장하여 투입하기 위한 것으로, 호퍼(20)의 용적은 용융점도 측정을 연속적으로 여러 회 실시하기에 충분한 양의 칩 상태 수지를 저장할 수 있도록 제작한다.
호퍼(20)는 상부에 개폐 가능한 뚜껑(21)이 구비되고, 압출통체(11)의 투입구(11a)와 연결되는 부분에 밸브(22)를 구비하여 선택적으로 칩 상태 수지를 압출통체(11)에 공급할 수 있도록 되어 있다.
또한 호퍼(20)에는 내부에 저장된 칩 상태 수지를 건조시키기 위한 건조기(23)가 설치된다. 건조기(23)는 건조용 기체, 예를 들면 100~120℃의 기체를 호퍼(20) 내부에 공급하고 배출하여 순환시키는 구성으로 할 수 있다. 이때, 상기 건조용 기체는 불활성가스, 예들 들어 질소인 것이 바람직하다. 따라서 호퍼(20) 내에 건조용 질소가스를 충전하여 순환시키는 것에 의해 칩 상태 수지로부터 수분을 제거하여 건조시킴과 동시에, 산소가 칩 상태 수지에 접촉하는 것을 방지할 수 있게 된다.
정량펌프(30)는, 수지공급기(10)의 압출통체(11)에 구비된 배출구(11b)와 연결되어 수지공급기(10)로부터 공급된 용융상태 수지를 일정량씩 공급하기 위한 것으로, 통상의 기어펌프를 사용할 수 있다.
측정블럭(40)은, 상기 정량펌프(30)와 연결된 것으로, 정량펌프(30)로부터 공급되는 용융상태 수지를 토출하기 위한 모세관(41)을 구비하고 있다. 모세관(41)에는 모세관(41)을 따라 배치되어 토출되는 용융상태 수지의 압력을 측정하기 위한 압력센서(42)가 설치된다. 본 실시예에서는 3개의 압력센서(42)를 설치한 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 적어도 한 개 이상이면 좋다.
상기 모세관(41)으로 토출되는 용융상태 수지의 전단속도는 정량펌프(30)의 회전수와 상기 모세관(41)의 내경에 의해 설정되는 것으로, 전단속도를 0~40000m/sec-1범위 내로 설정할 수 있다.
컴퓨터(50)는, 상기 측정블럭(40)의 압력센서(42)와 연결되어 압력센서(42)로부터 입력된 정보에 의거하여 수지의 용융점도 측정데이터를 산출하기 위한 것으로, 컴퓨터(50)의 제어부는 각 압력센서(42)로부터 입력된 정보에 의거하여 수지의 압력변화를 산출하게 되며, 산출된 테이터는 컴퓨터(50)의 저장매체에 저장하거나 모니터를 통해 표시할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치의 변형예를 나타낸 개략도로서, 정량펌프(30)와 측정블럭(40)을 복수개 구비하여 상기 수지공급기(10)의 배출구(11b)와 연결함으로써, 일시에 복수개의 측정데이터를 얻을 수 있도록 한 구성이다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다. 도 3에서와 같이, 용융점도를 측정하기 위한 칩 상태 수지를 호퍼(20) 내에 투입하고 뚜껑(21)을 닫아 밀폐시킨 상태에서 건조기(23)를 가동하여 건조용 기체를 호퍼(20) 내에 충전시킨 후, 순환시켜 칩 상태 수지를 건조시킨다. 이때 호퍼(20) 내에 투입되는 수지의 양은 여러 번 측정하기에 충분한 양으로 하고, 이에 따라 호퍼(20)의 사이즈도 수지를 충분히 수용할 수 있는 용량으로 제작하며, 건조용 기체는, 100~120℃의 질소가스로 한다.
이와 같이 질소가스를 호퍼(20) 내에 충전하여 순환시킴으로써 칩 상태 수지로부터 수분을 제거하여 건조시킴과 동시에, 수지가 건조되는 동안 산소와의 접촉을 방지할 수 있다. 이로써 수분과 산소에 민감하게 반응하는 종류의 수지에 대하여 용융점도를 측정할 경우, 가수분해 또는 산화분해되어 분자량이 감소되는 것에 의해 발생하는 측정오차를 최소화할 수 있다.
이어서, 수지공급기(10)의 축구동모터(12c)를 구동하여 회전축(12a) 및 스큐류(12b)를 회전시키면서 건조된 칩 상태 수지를 투입구(11a)를 통해 압출통체(11) 내에 연속적으로 공급한다.
압출통체(11) 내에 공급된 칩 상태 수지는, 회전하는 스큐류(12b)에 의해 투입구(11a)쪽에서 배출구(11b) 쪽으로 이동되는 것으로, 이동되면서 히터(13)에 의해 가열되어 용융된다. 즉, 이송구간에서는 칩 상태로 이송되면서 가열되고, 압축구간에서는 압출통체(11)의 통로와 회전축(12a) 사이의 단면적이 좁아지면서 압축되어 용융구간으로 이송된다. 이때, 히터(13)의 가열온도는 칩 상태 수지가 이송구간과 압축구간을 통과하여 용융구간으로 이송될 때, 용융된 상태가 되도록 설정한다.
이어서, 정량펌프(30)를 구동하게 되면, 압출통체(11)의 배출구(11b)를 통해 배출되는 용융상태 수지를 측정블럭(40)의 모세관(41)으로 일정략씩 정량공급할 수 있고, 모세관(41)에 설치된 복수개의 압력센서(42)는 모세관(41)으로 토출되는 용융상태 수지의 압력을 센싱하여 컴퓨터(50)로 출력하게 된다.
컴퓨터(50)의 제어부는 각 압력센서(42)로부터 일정시간 동안 입력된 정보에 의거하여 해당 수지의 압력변화를 산출하게 되고, 산출된 측정데이터는 컴퓨터(50)의 저장매체에 저장하거나 모니터를 통해 표시하게 되며, 측정데이터는 해당 수지를 사용하여 압출이나 사출할 때의 전단 속도와 전단 응력과의 관계 등을 알 수 있으며, 추후 해당 수지를 용융시켜 각종 제품을 생산할 때, 금형 및 노즐 설계에 사용된다.
본 발명은, 상기한 바와 같이, 칩 상태 수지를 호퍼(20)에 저장하여 수지공급기(10)로 공급하고, 수지공급기(10)에서 칩 상태 수지를 이송시키면서 가열하여 용융시키고, 정량펌프(30)로 모세관(41)에 정량공급하여 압력센서(42)로 측정하는 일련의 과정이 연속적으로 이루어질 수 있고, 이로써 용융수지의 체류시간이 일정하여 체류시간이 길어짐에 따른 열화와 체류시간이 일정하지 않음에 따른 측정편차를 최소화할 수 있으며, 수지의 용융점도를 여러 회 연속적으로 측정할 수 있어, 측정작업이 매우 편리함은 물론, 측정시간을 대폭 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 정량펌프(30)의 회전수와 상기 모세관(41)의 내경에 의해 토출되는 용융상태 수지의 전단속도가 설정되고, 정량펌프(30)의 회전수는 조절 폭이 매우 크기 때문에, 전단속도를 동시에 0~40000m/sec- 1범위 내로 설정하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 도 4에서와 같이, 수지공급기(10)에 복수개의 정량펌프(30)와 측정블럭(40)을 연결할 수 있고, 이 경우 하나의 수지공급기(10)로부터 각 정량펌프(30) 및 측정블럭(40)으로 용융상태 수지를 공급하여 일시에 여러 번 측정하는 것이 가능하고, 한곳에서의 측정 토출량이 낮아 체류시간이 증가할 경우에는 다른 곳으로 용융고분자를 방류하도록 하여 장비내의 용융고분자의 체류시간 편차를 최소화 할 수 있다.
또한, 각각의 정량펌프(30) 회전수와 측정블럭(40)의 모세관(41) 내경 및 길이를 다르게 설정하는 경우, 모세관(41)내 입구압력저하 및 출구압력에 따른 압력의 측정편차를 보정할 수 있어 더욱 정밀한 측정데이터를 얻을 수 있다.
지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 수지공급기 11 : 압출통체
12 : 이송기구 13 : 축구동모터
20 : 호퍼 23 : 건조기
30 : 정량펌프 40 : 측정블럭
41 : 모세관 42 : 압력센서
50 : 컴퓨터

Claims (5)

  1. 칩 상태 수지를 연속적으로 이송시키면서 압축 및 용융시켜 공급하기 위한 것으로, 일측에 칩 상태 수지를 투입하기 위한 투입구가 구비되고 타측에 용융상태 수지를 배출하기 위한 배출구가 구비된 압출통체와, 상기 압출통체 내에 설치되어 투입된 수지를 투입구쪽에서 배출구쪽으로 이송 및 압축시키는 이송기구와, 상기 압출통체의 바깥둘레에 구비되어 수지를 용융시키기 위한 히터로 이루어진 수지공급기;
    상기 수지공급기의 압출통체에 구비된 투입구와 연결되고 칩 상태 수지를 저장하여 연속적으로 투입하기 위한 호퍼;
    상기 수지공급기의 압출통체에 구비된 배출구와 연결되어 수지공급기로부터 공급된 용융상태 수지를 정량 공급하기 위한 정량펌프;
    상기 정량펌프와 연결되어 정량펌프로부터 공급되는 용융상태 수지를 토출하기 위한 모세관이 형성되고, 상기 모세관에 설치되어 토출되는 용융상태 수지의 압력을 측정하기 위한 압력센서가 구비된 측정블럭: 및
    상기 측정블럭의 압력센서와 연결되어 압력센서로부터 입력된 정보에 의거하여 수지의 용융점도 측정데이터를 산출하기 위한 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 호퍼 내의 칩 상태 수지를 건조시키기 위한 건조기를 호퍼에 설치한 것을 특징으로 하는 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 건조기는 건조용 기체를 호퍼 내부에 공급 및 배출하여 순환시키도록 구성되며, 상기 건조용 기체는 불활성가스인 것을 특징으로 하는 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 정량펌프와 측정블럭을 복수개 구비하여 상기 수지공급기의 배출구와 연결한 것을 특징으로 하는 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 모세관으로 토출되는 수지의 전단속도는 정량펌프와 상기 모세관의 내경에 의해 설정되고, 전단속도는 0~40000m/sec-1 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 열가소성 고분자 수지 용융점도 측정장치.
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