KR20180094519A

KR20180094519A - 폴리케톤 바 제작방법

Info

Publication number: KR20180094519A
Application number: KR1020170020279A
Authority: KR
Inventors: 전영진; 이승태
Original assignee: 이승태
Priority date: 2017-02-15
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2018-08-24

Abstract

본 발명은 분말 또는 비트 형태로 가공된 폴리케톤을 기계 부품 및 산업 부품으로 사용하기 위해 일정한 형상을 갖는 바(봉 또는 판)의 형상을 갖도록 가공하기 위한 폴리케톤 바 제작방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폴리케톤 바 제작방법은 1차 가공된 폴리케톤 분말 또는 비트를 2차가공을 통해 폴리케톤 바를 생산하는 폴리케톤 바 생산 방법에 있어서, 램압출기를 가열하는 단계, 구동부를 구동하여 스크류에 의해 폴리케톤을 이동하는 단계, 램압출기의 스크류를 따라 이동하는 폴리케톤을 순차적으로 가열하는 단계, 용융점 까지 가열된 폴리케톤에 압력을 가해 용융하는 단계, 용융된 폴리케톤을 금형에 삽입하는 단계, 금형에 의해 용융된 폴리케톤이 유동가능한 상태로 응고되어 일정한 형상으로 형성되는 단계, 일정한 형상으로 형성된 폴리케톤을 냉각장치에 삽입하여 순차적으로 응고시키는 단계를 통해 제작된다.

Description

폴리케톤 바 제작방법{Polyketone production methods}

본 발명은 분말 또는 비트 형태로 가공된 폴리케톤을 기계 부품 및 산업 부품으로 사용하기 위해 일정한 형상을 갖는 바(봉 또는 판)의 형상을 갖도록 가공하기 위한 폴리케톤 바 제작방법에 관한 것이다.

폴리케톤은 유해 가스인 일산화탄소를 기본으로 에틸렌과 프로필렌을 공조합시켜 생산되는 플라스틱이다.

폴리케톤은 유해가스인 일산화탄소를 기반으로 생성됨으로 인해 친환경 소재로 각광받고 있다.

폴리케톤은 일산화탄소와 에틸렌 및 프로필렌을 공조합시켜 생산되는 폴리케톤은 얇은 실형태로 추출되어 생산된다.

따라서, 상기 폴리케톤을 사용하여 기계 부품 및 산업용 자재로 사용하기 위해선 실형태의 폴리케톤을 바(판 또는 봉)형상으로 2차 가공한 뒤 기계 부품 및 산업용 자재로 사용할 수 있게 된다.

그런데, 상기 폴리케톤은 용융된 상태에서 응고될때 금형 또는 틀에 접착되며, 220도의 용융점으로 가열한 후에 특정 압력이상의 압력을 가해야만 용융되는 특이한 물성 특성 때문에 바형상으로 가공하기가 힘든 문제점이 있다.

따라서, 생산된 폴리케톤을 산업용으로 사용하지 못하는 문제점이 있다.

한국 특허출원 10-2013-2552호

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 1차 가공된 폴리케톤(분말 또는 비트)를 2차 가공하여 산업용 부품 및 자재로 사용할 수 있는 바(봉 또는 판)으로 2차 가공할 수 있도록 된 폴리케톤 바 제작방법을 제공함에 기술적 목적이 있다.

본 발명에 따른 폴리케톤 바 제작방법은 1차 가공된 폴리케톤 분말 또는 비트를 2차가공을 통해 폴리케톤 바를 생산하는 폴리케톤 바 생산 방법에 있어서, 램압출기를 가열하는 단계, 구동부를 구동하여 스크류에 의해 폴리케톤을 이동하는 단계, 램압출기의 스크류를 따라 이동하는 폴리케톤을 순차적으로 가열하는 단계, 용융점 까지 가열된 폴리케톤에 압력을 가해 용융하는 단계, 용융된 폴리케톤을 금형에 삽입하는 단계, 금형에 의해 용융된 폴리케톤이 유동가능한 상태로 응고되어 일정한 형상으로 형성되는 단계, 일정한 형상으로 형성된 폴리케톤을 냉각장치에 삽입하여 순차적으로 응고시키는 단계를 통해 제작되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 램압출기에 구비된 다수의 히터는 서로 다른 온도로 설정되어 램압출기에 투입되어 스크류를 통해 이동하는 폴리케톤이 순차적으로 가열되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각장치에 구비된 다수의 냉각기는 서로 설정온도가 다르게 형성되어 냉각장치 내부로 유입된 폴리케톤 바가 순차적으로 응고되어 냉각장치를 빠져 나갈때 최종 응고되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금형은 램압출기의 토출구에 밀착되며 냉각장치는 금형에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 따르면 램압출기에 구비된 다수의 히터와 냉각장치에 구비된 다수의 냉각기에 의해 1차 가공된 폴리케톤이 용융되고 응고됨으로 인해 금형 또는 냉각장치에 2차 성형된 폴리케톤이 응고되면서 달라 붙는 것이 방지됨과 더불어 1차 가공된 폴리케톤이 램압출기 내부에서 균일한 상태로 용융 될수 있도록 된 폴리케톤 바 제작방법을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리케톤 바 제작장치의 구성도.
도 2는 폴리케톤 바 제작장치에서 폴리케톤 바가 형성되는 것을 표현한 구성도.
도 3은 폴리케톤 바를 제작하기 위한 제작 공정도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 단, 이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구현예를 예시적으로 나타낸 것으로서, 이러한 실시예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리케톤 바 제작장치의 구성도이다.

본 발명에 따른 폴리케톤 바 제작장치는 램압출기(10)와 금형(20) 및 냉각장치(30) 및 바형상으로 생산된 폴리케톤을 일정한 길이로 절단하기 위한 절단기(40)를 구비하여 구성된다.

램압출기(10)는 본체(11)와 본체(11)를 가열하기 위한 히터(12), 본체 내부로 폴리케톤을 공급하기 위한 호퍼(13), 본체(11)의 내부에 구비되는 스크류(15), 스크류(15)를 구동하기 위한 구동부(14), 히터(12)와 구동부(14)를 컨트롤하기 위한 제어부(16)를 구비하여 구성된다.

상기 본체(11)는 내부에 공간이 형성되며 상기 공간에 스크류(15)가 회전가능하게 구비된다.

상기 본체(11)의 상측에는 본체(11)의 내부로 폴리케톤을 유입하기 위한 호퍼(13)가 구비되며 상기 호퍼(13)와 연결된 본체(11)에는 도면에 도시되진 않았지만 폴리케톤을 본체(11)의 내부로 유입하기 위한 유입구가 형성된다.

상기 본체(11) 내부의 일측에는 본체(11)로 유입된 폴리케톤을 압축하여 용융시키기 위한 압축공간(17)이 형성된다.

상기 본체에 형성된 압축공간(17)의 일측에는 용융된 폴리케톤을 토출하기 위한 토출구(18)가 형성된다.

상기 스크류(15)는 본체(11)의 내부에 회전가능하게 구비된다. 상기 스크류(15)는 본체(11)의 내부로 유입된 폴리케톤을 유입구쪽으로 이동하여 압축한다.

상기 스크류(15)에 의해 이동되는 폴리케톤을 히터(12)에 의해 가열되며 본체에 구비된 압축공간(17)에서 압축되어 용융된다.

상기 본체(11)에 구비된 히터(12)는 다수의 히터(12)로 구비된다. 상기 본체(11)에 구비된 다수의 히터(11)는 각각 설정온도를 다르게 설정하여 본체(11)를 가열하여 본체(11)의 내부를 이동하는 폴리케톤이 본체(11)의 이동위치에 따라 다른 온도로 가열된다.

상기 다수의 히터(12)는 호퍼(13)와 토출구(18)를 기준으로 호퍼(13)에서 토출구(18)로 갈수록 온도가 높게 설정된다. 이는 갑작스런 가열로 인해 본체 (11)내부로 유입된 폴리케톤이 타거나 본체(11) 내부에 눌러 붙는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 제어부(16)는 구동부(14)의 회전 속도와 다수의 히터(12)의 각각의 온도를 제어한다. 상기 구동부(14)에는 도면에 도시되진 않았지만 조작패널과 디스플레이가 구비된다.

금형(20)은 용융된 폴리케톤을 일정한 형상으로 가공하기 위한 홀(21)이 형성된다. 상기 홀(21)은 장방향 홀(21)일 수도 있고 원형 홀(21) 일수도 있으며 다수의 원형 홀(21) 일수도 있다. 본 발명에서는 홀(21)의 형상과 수는 중요하지 않다.

상기 금형(20)의 외측에는 히터(22)가 구비된다. 상기 히터(22)는 금형내부로 유입된 용융된 폴리케톤이 급격히 응고되어 금형(20)의 내부에 달라 붙는 것을 방지하기 위해 금형(20)을 일정한 온도로 유지하기 위해 구비된 것이다.

상기 금형(20)에 구비된 히터(22)의 설정온도는 램압출기(10)의 토출구(18) 위치에 구비된 히터(22)의 설정 온도보다 낮게 설정된다.

상기 냉각장치(30)는 금형(20)에서 일정한 형상으로 가공된 폴리케톤을 냉각을 통해 응고시켜 바형상의 폴리케톤을 형성한다.

상기 냉각장치(30)에는 금형(20)에 형성된 홀(21)의 길이보다 길게 형성된 냉각홀(32)이 형성된다.

상기 냉각장치(30)에는 다수의 냉각기(31)가 구비된다. 상기 다수의 냉각기(31)는 각각 냉각 설정 온도가 다르게 설정된다.

상기 다수의 냉각기(31)의 설정온도는 금형(20)과 가까운 쪽의 온도가 금형(20)과 멀리 떨어진 냉각기(31)의 온도보다 높게 설정된다.

따라서, 냉각장치(30)로 유입된 폴리케톤이 냉각장치(30)를 지나면서 서서히 냉각되어 응고 되고, 폴리케톤의 특성상 급격한 온도 변화로 인해 응고될때 접착성을 갖게 되어 냉각장치(30)의 내부에 폴리케톤이 달라붙는 것을 방지하게 된다.

절단기(40)는 절단테이블(42)과 커터(41)를 구비하여 구성된다. 상기 절단기(40)는 냉각장치(30)를 통과하여 폴리케톤 바로 형성된 폴리케톤을 일정한 크기로 절단한다.

도 2는 폴리케톤 바 제작장치에서 폴리케톤 바가 형성되는 것을 표현한 구성도이고, 도 3은 폴리케톤 바를 제작하기 위한 제작 공정도이다.

본 발명의 폴리케톤 바 제작장치를 사용하여 생산되는 폴리케톤 바 호퍼에 폴리케톤 분말 또는 비트는 투입하는 단계,

램압출기(10)를 가열하는 단계(st1),

구동부(14)를 구동하여 스크류(15)에 의해 폴리케톤(1)을 이동하는 단계(st2),

램압출기(10)의 스크류(15)를 따라 이동하는 폴리케톤(1)을 순차적으로 가열하는 단계(st3),

가열된 폴리케톤(1)에 압력을 가해 용융하는 단계(st4),

용융된 폴리케톤(1)을 금형(20)에 삽입하는 단계(st5),

금형(20)에 의해 용융된 폴리케톤(1)이 일정한 형상으로 형성되는 단계(st6),

일정한 형상으로 형성된 폴리케톤(1)을 냉각장치(30)에 삽입하여 순차적으로 응고시키는 단계(st7)를 거처 제작된다.

상기 호퍼(13)에 투입된 폴리케톤(분말 또는 비트)(1)는 본체(11)에 형성된 유입홀을 통해 본체(11) 내부로 유입된다.

상기 유입된 폴리케톤(1)은 구동부(14)에 의해 회전하는 스크류(15)에 의해 토출구(18)로 이동하게 된다.

상기 토출구(18)로 이동되는 폴리케톤(1)은 설정온도가 다르게 설정된 다수의 히터(12)에 의해 다른 온도로 가열된 본체(11)의 내부를 지나면서 서서히 가열되게 된다.

상기 가열된 폴리케톤(1)은 본체(11)를 지나면서 토출구(18) 근처에 형성된 압축공간(17)에 위치하게 되면 용융온도까지 가열된다. 그리고 본체(11)의 내부보다 작게 형성된 토출구(18)에 의해 압축공간(17)에 위치한 폴리케톤(1)이 일정압력으로 압축되어 폴리케톤(1)이 온도와 압력에 의해 용융되게 된다.

상기 용융된 폴리케톤(1)은 본체(11)의 토출구(18)를 통해 금형(20)으로 이동된다. 상기 금형(20)에 형성된 홀(21)로 유입된 폴리케톤(1)은 용융점보다 낮게 형성된 금형(20)의 히터(22)의 온도에 의해 유동가능한 상태로 응고된다.

상기 유동가능한 상태로 응고된 폴리케톤(1)은 금형(20)에 형성된 홀(21)의 형상에 따라 바(판 또는 봉)의 형상으로 가공된다.

상기 바로 가공된 폴리케톤(1)은 냉각장치(30)의 냉각홀(32)로 유입되어 냉각장치(30)의 냉각홀(32)을 따라 이동되어 최종 응고된다.

상기 냉각홀(32)로 유입된 폴리케톤(1)은 온도가 다르게 설정된 다수의 냉각기(31)에 의해 서서히 응고되고 냉각장치(30)에서 토출될때 완전히 응고되게 된다.

상기와 같이 응고된 폴리케톤 바(1)는 절단기(40)에 의해 일정한 크기로 절단되게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 폴리케톤 제작장치를 통해 폴리케톤 바를 생산하게 되면 램압출기 및 금형과 냉각장치에 폴리케톤이 달라 붙지 않게 됨으로 인해 대량의 폴리케톤 바를 생산할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명에 따른 실시예를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

10 : 램압출기, 20 : 금형, 30 : 냉각장치

Claims

1차 가공된 폴리케톤 분말 또는 비트를 2차가공을 통해 폴리케톤 바를 생산하는 폴리케톤 바 생산 방법에 있어서,
램압출기를 가열하는 단계,
구동부를 구동하여 스크류에 의해 폴리케톤을 이동하는 단계,
램압출기의 스크류를 따라 이동하는 폴리케톤을 순차적으로 가열하는 단계,
용융점 까지 가열된 폴리케톤에 압력을 가해 용융하는 단계,
용융된 폴리케톤을 금형에 삽입하는 단계,
금형에 의해 용융된 폴리케톤이 유동가능한 상태로 응고되어 일정한 형상으로 형성되는 단계,
일정한 형상으로 형성된 폴리케톤을 냉각장치에 삽입하여 순차적으로 응고시키는 단계를 통해 제작되는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 바 제작방법.

제 1항에 있어서,
상기 램압출기에 구비된 다수의 히터는 서로 다른 온도로 설정되어 램압출기에 투입되어 스크류를 통해 이동하는 폴리케톤이 순차적으로 가열되는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 바 제작방법.

제 1항에 있어서,
상기 냉각장치에 구비된 다수의 냉각기는 서로 설정온도가 다르게 형성되어 냉각장치 내부로 유입된 폴리케톤 바가 순차적으로 응고되어 냉각장치를 빠져 나갈때 최종 응고되는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 바 제작방법.